SISTEM PERNAPASAN

• Respirasi atau pernapasan pada suatu organisme pada hakekatnya adalah pertukaran oksigen (O2) dan karbondioksida (CO2). O2 digunakan untuk melakukan metabolisme, sedangkan CO2 merupakan sisa hasil metabolisme.

• Ada dua jenis respirasi yaitu: respirasi eksterna, dan interna

Aliran udara dari luar tubuh ke paru-paru

• Udara masuk melalui saluran pernapasan• Saluran pernapasan terdiri dari hidung, faring,

laring, trakea, dan bronkus• Syarat terjadinya pertukaran gas dalam paru-

paru adalah;• Suhu udara yang masuk sama dengan suhu

tubuh• Udara 100% jenuh dengan uap air

• Syarat tersebut dapat dicapai karena proses pemanasan dan pelembaban sejak udara masuk melalui hidung, sepanjang saluran pernapasan sampai terjadinya pertukaran gas dalam alveoli.

• Dalam hidung, udara akan berputar-putar dan dipanaskan oleh jaringan pembuluh darah yang berbelok-belok dalam hidung

• Sepanjang saluran pernapasan udara dilembabkan oleh sekret sel-sel goblet pada mukosa yang melapisi saluran pernapasan

Mekanika ventilasi paru-paru

Ventilasi paru-paru adalah gerak pernapasan yang menukar udara dalam alveoli dengan udara luar. Udara keluar masuk paru-paru karena: • Gerakan tulang iga akibat kontraksi dan

relaksasi otot-otot antar iga • Gerakan diafragma

Ventilasi paru-paru

• Inspirasi atau menarik napas, dilakukan secara aktif akibat: • Kontraksi diafragma• Kontraksi otot antar iga luar

• Ekspirasi atau menghembuskan napas dilakukan secara pasif. Ekspirasi kuat dikerjakan oleh:• Kontraksi otot-otot dinding perut• Kontraksi otot antar iga dalam

Inspirasi dilakukan lebih lama. Pola pernapasan wanita dan pria berbeda:• Pola pernapasan wanita adalah pernapasan

dada, dimana otot antar iga lebih berperan• Pola pria adalah pernapasan perut, dimana

diafragma lebih berperan

Volume respirasi

Adalah daya muat udara oleh paru-paru. Volume respirasi dapat diukur oleh spirometer. Volume respirasi meliputi:• Volume tidal atau udara pasang surut, yaitu

jumlah udara yang dihirup dan dihembuskan selama respirasi tenang, besarnya kira-kira 500 ml atau 10% dari kapasitas vital

• Cadangan inspirasi, yaitu jumlah udara yang dihirup (inspirasi) kuat setelah inspirasi normal. Besarnya kira-kira 2500 ml

• Cadangan ekspirasi, yaitu jumlah udara yang dihembuskan (ekspirasi) kuat setelah ekspirasi normal. Besarnya kira-kira 1000 ml.

• Kavasitas vital, yaitu volume udara yang dapat dicapai masuk dan keluar paru-paru pada penarikan napas dan pengeluaran napas yang paling kuat. Jumlah kapasitas vital pada pria: 4000-5000 ml, sedangkan wanita: 3000-4000 ml

• Volume residu adalah jumlah sisa udara dalam poaru-paru setelah ekspirasi paling kuat. Besarnya kira-kira 1500 ml.

Pertukaran gas dalam alveoli dan sel jaringan

Setelah udara masuk ke dalam alveoli terjadi pertukaran gas:• Bikarbonat (HCO3

-) masuk ke dalam eritrosit, bertukar dengan keluarnya ion Cl.

• Segera setelah oksigen (O2) terikat dengan hemoglobin, HCO3

- membentuk asam karbonat. Karena adanya enzim karbonat-anhidrase CO2 dikeluarkan ke dalam alveoli.

• Di dalam jaringan terjadi hal sebaliknya • CO2 hasil matabolisme masuk ke dalam eritrosit.• Hemoglobin merupakan buffer utama terhadap

H+

• Dengan adanya enzim karbonat-anhidrase CO2 berikatan dengan air (H2O) membentuk asam karbonat (H2CO3), tetapi segera berdisosiasi menjadi H+ dan HCO3

-.

• Bikarbonat (HCO3-) keluar dari eritrosit

digantikan dengan ion klorida (Cl-) yang berikatan dengan kalium dalam eritrosit. Sedang bikarbonat bertindak sebagai buffer darah

Transportasi oksigen dan karbondioksida dalam darah

Oksigen yang diambil darah dari alveoli, diangkut ke sel jaringan melalui dua jalur:• 97% akan terikat dengan hemoglobin dalam

eritrosit, sebagai oksihemoglobin• 3% larut dalam plasma

Sedang karbondioksida sebagai sisa hasil metabolisme dibawa ke paru-paru melalui tiga jalan:• 70% sebagai bikarbonat (HCO3

-) yang bertindak sebagai buffer.

• 23% terikat dengan hemoglobin sebagai karbamino hemoglobin.

• 7% larut di dalam plasma

Regulasi respirasi

Walaupun pernapasan dilakukan secara otomatis, tetapi cepat lambat dan dalam dangkalnya pernapasan dikendalikan:• Kontrol saraf di pusat pernapasan di medula

oblongata, yang mengirim impulsnya melalui medula spinalis

• Kontrol kimia• Saat berolahraga, terjadi peningkatan CO2

yang merupakan sisa hasil metabolisme. CO2 meningkat berarti bikerbonat didalam darah meningkat, keasaman darah meningkat. Keasaman yang meningkat mempunyai efek langsung pada sel-sel saraf pusat pernapasan, sehingga napas menjadi cepat dan dalam