Pengertian pernafasan atau respirasi adalah suatu proses mulai dari pengambilan oksigen, pengeluaran karbondioksida ke lingkungan hingga penggunaan energi di dalam tubuh.
1. Respirasi Luar yang merupakan pertukaran antara O2 dan CO2 antara darah dan udara.
2. Respirasi Dalam yang merupakan pertukaran O2 dan CO2 dari aliran darah ke sel-sel tubuh.
Alat-alat pernapasan berfungsi memasukkan udara yang mengandung oksigen dan mengeluarkan udara yang mengandung karbon dioksida dan uap air.
Tujuan proses pernapasan yaitu untuk memperoleh energi. Pada peristiwa bernapas terjadi pelepasan energi
Sistem pernapasan pada manusia mencakup dua hal, yakni saluran pernapasan dan mekanisme pernapasan. Urutan saluran pernapasan adalah sebagai berikut:
1. Lubang hidung – rongga hidung (cavum Nasi ).
2. Pharynx – faring
3. Larynx – laring
4. Trachea – trakea
5. Bronchus – bronkus
6. Bronchiole – bronchiole
7. Alveoli.
1. Rongga Hidung (Cavum Nasalis)
Udara yang diinspirasi(hirup) melalui rongga hidung akan menjalani tiga proses yaitu
1. Penyaringan (filtrasi), Pada permukaan rongga hidung terdapat rambut-rambut halus berfungsi menyaring partikel kotoran yang masuk bersama udara.danRongga hidung berlapis selaput lendir, di dalamnya terdapat kelenjar minyak (kelenjar sebasea) dan kelenjar keringat (kelenjar sudorifera). selaput lendir yang berfungsi untuk menyaring udara yang masuk ke dalam rongga hidung.
2. Penghangatan Penghangatan dilakukan oleh jaringan pembuluh darah yang sangat kaya pada ephitel nasal dan menutupi area yang sangat luas dari rongga hidung., konka yang mempunyai banyak kapiler darah yang berfungsi menghangatkan udara yang masuk.
3. Pelembaban. pelembaban dilakukan oleh concha, yaitu suatu area penonjolan tulang yang dilapisi oleh mukosa.
2. Pharynx – faring (Pangkal Tenggorok)
Udara dari rongga hidung masuk ke faring. Faring merupakan percabangan 2 saluran, yaitu saluran pernapasan (nasofarings) pada bagian depan dan saluran pencernaan (orofarings) pada bagian belakang.
Pangkal tenggorok disusun oleh beberapa tulang rawan yang membentuk jakun. Pangkal tenggorok dapat ditutup oleh katup pangkal tenggorok (epiglotis). Pada waktu menelan makanan, katup tersebut menutup pangkal tenggorok dan pada waktu bernapas katup membuka.
3. Larynx – laring
Pada bagian belakang faring (posterior) terdapat laring (tekak) tempat terletaknya pita suara (pita vocalis). Masuknya udara melalui faring akan menyebabkan pita suara bergetar dan terdengar sebagai suara. Fungsi utama laring adalah untuk memungkinkan terjadinya vokalisasi sehingga Laring sering disebut sebagai kotak suara
Laring terdiri atas
1.Epiglotis: katup pangkal tenggorok
2.glotis : ostium antara pita suara dalam laring
3.tulang rawan ( kartilago): tulang rawan terbesar pada trakea, sebagian dari kartilago ini membentuk jakun
4.pita suara:ligamen yang dikontrol oleh gerakan otot yang menghasilkan bunyi suara; pita suara melekat pada lumen laring.
.png)
4. Trachea – trakea (Tenggorokan /batang tenggorok )
Tenggorokan berupa pipa yang panjangnya ± 10 cm, terletak sebagian di leher, di sebelah depan kerongkongan dan sebagian di rongga dada (torak) . Di dalam rongga dada, batang tenggorok bercabang menjadi dua cabang batang tenggorok (bronkus). Dinding tenggorokan tipis dan kaku, dikelilingi oleh cincin tulang rawan, dan pada bagian dalam rongga bersilia. Silia-silia ini berfungsi menyaring benda-benda asing yang masuk ke saluran pernapasan
5. Bronchus – bronkus (cabang batang tenggorok )
Tenggorokan (trakea) bercabang menjadi dua bagian, yaitu bronkus kanan dan bronkus kiri. Di dalam paru-paru, cabang tenggorok bercabang-cabang lagi menjadi saluran yang sangat kecil disebut bronkiolus
6.Bronchiole – bronkiolus
bronkiolus bercabang-cabang halus dengan diameter ± 1 mm, dindingnya makin menipis jika dibanding dengan bronkus. Bronkiolus tidak mempunyi tulang rawan, tetapi rongganya masih mempunyai silia
7. Alveoli (alveolus)
Ujung bronkiolus berupa gelembung kecil yang disebut gelembung paru-paru (alveolus). Alveolus terdapat pada ujung akhir bronkiolus berupa kantong kecil yang salah satu sisinya terbuka sehingga menyerupai busa atau mirip sarang tawon. Oleh karena alveolus berselaput tipis dan di situ banyak bermuara kapiler darah maka memungkinkan terjadinya difusi gas pernapasan.
Paru-paru
Paru-paru terletak di dalam rongga dada. Rongga dada dan perut dibatasi oleh suatu sekat disebut diafragma. Paru-paru ada dua buah yaitu paru-paru kanan dan paru-paru kiri. Paru-paru kanan terdiri atas tiga gelambir (lobus) yaitu gelambir atas, gelambir tengah dan gelambir bawah. Sedangkan paru-paru kiri terdiri atas dua gelambir yaitu gelambir atas dan gelambir bawah. Paru-paru dibungkus oleh dua selaput yang tipis, disebut selaput paru-paru ( pleura.) Antara selaput luar dan selaput dalam terdapat rongga berisi cairan pleura yang berfungsi sebagai pelumas paru-paru. Cairan pleura berasal dari plasma darah
Paru-paru tersusun oleh bronkiolus, alveolus, jaringan elastik, dan pembuluh darah. Paru-paru berstruktur seperti spon yang elastis dengan daerah permukaan dalam yang sangat lebar untuk pertukaran gas.
Alveolus dalam paru-paru jumlahnya sangat banyak, lebih kurang 300 juta alveolus. Luas permukaan seluruh alveolus diperkirakan 100 kali lebih besar daripada permukaan tubuh. Alveolus dikekelingi pembuluh-pembuluh kapiler darah.
.png)
.png)
Pertukaran O2 Dan CO2 Dalam Pernafasan
Jumlah oksigen yang diambil melalui udara pernapasan tergantung pada kebutuhan dan hal tersebut biasanya dipengaruhi oleh jenis pekerjaan, ukuran tubuh, serta jumlah maupun jenis bahan makanan yang dimakan
Pekerja-pekerja berat termasuk atlit lebih banyak membutuhkan oksigen dibanding pekerja ringan. Demikian juga seseorang yang memiliki ukuran tubuh lebih besar dengan sendirinya membutuhkan oksigen lebih banyak. Selanjutnya, seseorang yang memiliki kebiasaan memakan lebih banyak daging akan membutuhkan lebih banyak oksigen daripada seorang vegetarian
Normalnya manusia butuh kurang lebih 300 liter oksigen perhari. atau sekitar 0,5 cc tiap menit.Dalam keadaan tubuh bekerja berat maka oksigen atau O2 yang diperlukan pun menjadi berlipat-lipat kali dan bisa sampai 10 hingga 15 kalilipat. Ketika oksigen tembus selaput alveolus, hemoglobin akan mengikat oksigen yang banyaknya akan disesuaikan dengan besar kecil tekanan udara
Oksigen yang dibutuhkan berdifusi masuk ke darah dalam kapiler darah yang menyelubungi alveolus. Selanjutnya, sebagian besar oksigen diikat oleh zat warna darah atau pigmen darah (hemoglobin) untuk diangkut ke sel-sel jaringan tubuh.
Hemoglobin yang terdapat dalam butir darah merah atau eritrosit ini tersusun oleh senyawa hemin atau hematin yang mengandung unsur besi dan globin yang berupa protein. Gbr. .Pertukaran O2 dan CO2 antara alveolus dan
Pembuluh darah yang menyelubungi
Secara sederhana, pengikatan oksigen oleh hemoglobin dapat diperlihat-kan menurut persamaan reaksi bolak-balik berikut ini :
Hb4 + O2 4 Hb O2 (oksihemoglobin)
berwarna merah jernih
Proses Kimiawi Respirasi Pada Tubuh Manusia :
1. Pembuangan CO2 dari paru-paru : H + HCO3 ---> H2CO3 ---> H2 + CO2
2. Pengikatan oksigen oleh hemoglobin : Hb + O2 ---> HbO2
3. Pemisahan oksigen dari hemoglobin ke cairan sel : HbO2 ---> Hb + O2
4. Pengangkutan karbondioksida di dalam tubuh : CO2 + H2O ---> H2 + CO2
Dari paru-paru, O2 akan mengalir lewat vena pulmonalis menuju ke jantung. Dari jantung O2 mengalir lewat arteri sistemik menuju ke jaringan tubuh. Di jaringan, O2 ini akan dipergunakan. Dari jaringan CO2 akan mengalir lewat vena sistemik ke jantung,CO2 mengalir lewat arteri pulmonalis Dari arteri pulmonalis CO2 masuk ke paru-paru lalu dilepaskan ke udara bebas.
Mekanisme Pernafasan
Pernapasan adalah suatu proses yang terjadi secara otomatis walau dalam keadaan tertidur sekalipun karma sistem pernapasan dipengaruhi oleh susunan saraf otonom.
Sehubungan dengan organ yang terlibat dalam pemasukkan udara (inspirasi) dan pengeluaran udara (ekspirasi) maka mekanisme pernapasan dibedakan atas dua macam, yaitu pernapasan dada dan pernapasan perut. Pernapasan dada dan perut terjadi secara bersamaan
a. Pernapasan Dada
Pernapasan dada adalah pernapasan yang melibatkan otot antartulang rusuk. Mekanismenya dapat dibedakan sebagai berikut.
1. Fase inspirasi. Fase ini berupa berkontraksinya otot antartulang rusuk sehingga rongga dada membesar, akibatnya tekanan dalam rongga dada menjadi lebih kecil daripada tekanan di luar sehingga udara luar yang kaya oksigen masuk.
2. Fase ekspirasi. Fase ini merupakan fase relaksasi atau kembalinya otot antara tulang rusuk ke posisi semula yang dikuti oleh turunnya tulang rusuk sehingga rongga dada menjadi kecil. Sebagai akibatnya, tekanan di dalam rongga dada menjadi lebih besar daripada tekanan luar, sehingga udara dalam rongga dada yang kaya karbon dioksida keluar.
b. Pernapasan Perut
Pernapasan perut merupakan pernapasan yang mekanismenya melibatkan aktifitas otot-otot diafragma yang membatasi rongga perut dan rongga dada.
Mekanisme pernapasan perut dapat dibedakan menjadi dua tahap yakni sebagai berikut.
1. Fase Inspirasi. Pada fase ini otot diafragma berkontraksi sehingga diafragma mendatar, akibatnya rongga dada membesar dan tekanan menjadi kecil sehingga udara luar masuk.
2. Fase Ekspirasi. Fase ekspirasi merupakan fase berelaksasinya otot diafragma (kembali ke posisi semula, mengembang) sehingga rongga dada mengecil dan tekanan menjadi lebih besar, akibatnya udara keluar dari paru-paru.
Volume Udara Pernafasan
Dalam keadaan normal, volume udara paru-paru manusia mencapai 4500 cc. Udara ini dikenal sebagai kapasitas total udara pernapasan manusia.
Walaupun demikian, kapasitas vital udara yang digunakan dalam proses bernapas mencapai 3500 cc, yang 1000 cc merupakan sisa udara yang tidak dapat digunakan tetapi senantiasa mengisi bagian paru-paru sebagai residu atau udara sisa. Kapasitas vital adalah jumlah udara maksimun yang dapat dikeluarkan seseorang setelah mengisi paru-parunya secara maksimum.
Dalam keadaaan normal, kegiatan inspirasi dan ekpirasi atau menghirup dan menghembuskan udara dalam bernapas hanya menggunakan sekitar 500 cc volume udara pernapasan (kapasitas tidal = ± 500 cc). Kapasitas tidal adalah jumlah udara yang keluar masuk pare-paru pada pernapasan normal. Dalam keadaan luar biasa, inspirasi maupun ekspirasi dalam menggunakan sekitar 1500 cc udara pernapasan (expiratory reserve volume = inspiratory reserve volume = 1500 cc). Lihat skema udara pernapasan berikut ini.
Skema udara pernapasan
Udara cadangan inspirasi1500
Udara pernapasan biasa
500
kapasitas total Udara cadangan ekspirasi
1500 kapasitas vital
Udara sisa (residu)
1000
Dengan demikian, udara yang digunakan dalam proses pernapasan memiliki volume antara 500 cc hingga sekitar 3500 cc.
Dari 500 cc udara inspirasi/ekspirasi biasa, hanya sekitar 350 cc udara yang mencapai alveolus, sedangkan sisanya mengisi saluran pernapasan
Volume udara pernapasan dapat diukur dengan suatu alat yang disebut spirometer.
Besarnya volume udara pernapasan tersebut dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain ukuran alat pernapasan, kemampuan dan kebiasaan bernapas, serta kondisi kesehatan.
Penyakit Sistem Pernafasan/Respirasi
Kelainan atau Gangguan pada Sistem Respirasi:
1. Asfiksia : merupakan suatu kondisi kekurangan oksigen yang disebabkan ketidakmampuan bernafas secara normal.Hal tersebut biasanya disebabkan kerana tenggelam (alveolus terisi air) Orang seperti itu dapat ditolong dengan mengeluarkan air dari saluran pernapasannya dan melakukan pernapasan buatan tanpa alat dengan cara dari mulut ke mulut dengan irama tertentu dan menggunakan metode Silvester dan Hilger Neelsen. pneumonia (alveolus terisi cairan lendir dan limfa), keracunan CO2 dan HCN (afinitas Hb terhadap CO dan HCN lebih tinggi daripada O2, sehingga sistem sitokrom terganggu).
2. Bronkitis :suatu penyakit radang pada selaput yang melapisi bronkus.Bronkitis terjadi akibat pengumpulan lendir kental di bronkus dan penderita mengalami serangan batuk yang berterusan sebagai usaha untuk mengeluarkan lendir itu. Jika semakin parah, bronkiolus akan menyempit dan akibatnya penderita akan sukar bernafas. Bronkitis dapat dikategorikan kepada 2 jenis, iaitu Bronkitis Akut dan Bronkitis Kronik Bronkitis akut disebabkan oleh bakteria dan boleh berlaku selama beberapa minggu. Sedangkan Bronkitis kronik disebabkan oleh kebiasaan merokok, pencemaran udara, dan infeksi saluran pernafasan.
3. Emfisema : penyakit yang disebabkan oleh pecahnya alveoli. Emfisema disebabkan oleh bahan-bahan kimia yang terkandung dalam asap rokok, debu-debu industri, dan pencemaran lainnya. Semua itu melemahkan dinding alveoli sehingga berkurangnya kadar elastiknya. Akibatnya alveoli pecah dan dinding-dindingnya bercantum. Emfisema dapat dicegah dengan cara berhenti merokok tetapi dinding-dinding alveoli yang sudah pecah tidak dapat disembuhkan.
4. Asma : gangguan pernapasan berupa sesak nafas yang disebabkan alergi terhadap bunga, tungau, debu, bulu haiwan, virus tertentu, dan oksida nitrogen dari asap kenderaan bermotor. Selain itu serangan asma juga disebabkan oleh suhu dingin, stress, dan factor psikologis.
5. Kanker paru-paru : Penyakit ini disebabkan oleh pembelahan sel abnormal pada jaringan di paru-paru misalnya di bronkiolus. Faktor pemicunya yang terbesar adalah asap rokok secara terus-menerus. Jika hal itu terjadi, sel-sel basal epitel bersilia pada paru-paru akan digantikan oleh sel-sel epitel yang membelah secara tidak beraturan (abnormal). Akibatnya terjadi penebalan pada bronkiolus. Jika sel-sel itu terlepas, kanser akan menyebar pada seluruh paru-paru dan ke organ-organ lain.
6. Fibrosis Sistis : penyakit ini merupakan penyakit genetic yang diturunkan dari orang tua kepada anaknya. Penderita penyakit ini menghasilkan sekresi peluh, lendir dan cairan lainnya lebih banyak dan lebih kental. Akibatnya saluran pernafasan menjadi tersumbat dan terinfeksi sehingga pernafasan menjadi sukar. Penyakit ini tidak dapat disembuhkan, namun pemberian ubat-ubatan dan urutan membolehkan penderita hidup lebih selesa.
7. Asidosis : penyakit yang disebabkan oleh kenaikan kadar asid karbonat dan asid bikarbonat dalam darah, sehingga pernafasan terganggu. Hal ini disebabkan gangguan transport O2 sehingga kadar CO2 meningkat.
8. sinusitis: Peradangan dapat terjadi pada rongga hidung bagian atas
9. pleuritis: radang pada pleura (selaput paru-paru)
10. Penyakit karena bakteria atau virus :
a. TB : penyakit yang disebabkan oleh bakteria Myobacterium tuberculosis dan penyakit ini dapat menyebabkan proses difusi O2 terganggu, sebagai akibat timbulnya bintik-bintik kecil pada dinding alveolus.
b. Difteria : penyumbatan lendir pada rongga faring maupun laring yang disebabkan oleh kuman.
c. Pneumonia : penyakit yang disebabkan oleh bakteria Pneumoniae atau Pneumococcus yang menyebabkan radang paru-paru berair.
d. SARS : penyakit yang disebabkan oleh virus SARS atau flu burung yang menyebabkan gangguan pernafasan.
e. Influenza cth ;H1N1
.png)
.png)
.png)
.png)