ANATOMI FISIOLOGI SISTEM PERNAFASAN

Organ-organ pernafasan manusia terdiri dari : Organ-Organ Sistem Pernafasan Manusia Organ-organ pernafasan manusia terdiri dari : Hidung proteksi Faring humidifikasi Laring filtrasi epiglotis Trakea Bronkus filtrasi Bronkiolus transmisi udara Alveolus pertukaran udara Hidung Faring Laring Trakea Bronkus Paru-paru Gambar 1 : Organ-organ pernafasan manusia

Saluran nafas yang dilalui udara adalah hidung, faring, laring, trakea, bronkus, bronkiolus dan alveoli. Di dalamnya terdapat suatu sistem yang sedemikian rupa dapat menghangatkan udara sebelum sampai ke alveoli. Terdapat juga suatu sistem pertahanan yang memungkinkan kotoran atau benda asing yang masuk dapat dikeluarkan baik melalui batuk ataupun bersin.

Hidung Nares anterior adalah saluran-saluran di dalam rongga hidung. Saluran-saluran itu bermuara ke dalam bagian yang dikenal sebagai vestibulum. Rongga hidung dilapisi sebagai selaput lendir yang sangat kaya akan pembuluh darah, dan bersambung dengan lapisan farinx dan dengan selaput lendir sinus yang mempunyai lubang masuk ke dalam rongga hidung. Septum nasi memisahkan kedua cavum nasi. Struktur ini tipis terdiri dari tulang dan tulang rawan, sering membengkok kesatu sisi

Bagian2 hidung : Batang hidungdinding dpn hidung,dibentuk ossa nasalis Cuping hidungbag bwh lateral hidung dibentuk oleh tlg rawan Septum nasipembatas dua rongga hidung 4. Kavum nasi(dinding lateral rongga hidung)terdiri konka nasalis, meatus dan antrum

Sinus paranasalis: Sinus spenoidalis terletak di blkg kranial hidung dalam korpus spenoidalis ke rongga hidung bag blkg Sinus etmoidalis terdpt dlm pars labirintus ossis etmoidalis Sinus frontalis terletak dalam infundibulum meatus nasi media 4. Sinus maksilaris terdpt pd dinding lateral hidung korpus maksilaris bermuara di hiatus maksilaris ke rongga hidung hiatus semilunaris media

Gambar sinus

Farinx (tekak) adalah pipa berotot yang berjalan dari dasar tengkorak sampai persambungan- nya dengan oesopagus pada ketinggian tulang rawan krikoid. Maka letaknya di belakang larinx (larinx-faringeal). Orofaring adalah bagian dari faring merupakan gabungan sistem respirasi dan pencernaan.

Laring (tenggorok) Terletak pada garis tengah bagian depan leher, sebelah dalam kulit, glandula tyroidea, dan beberapa otot kecil, dan didepan laringofaring dan bagian atas esopagus.

Epiglottis Cartilago yang berbentuk daun dan menonjol keatas dibelakang dasar lidah. Epiglottis ini melekat pada bagian belakang Vertebra cartilago thyroideum. Plica aryepiglottica, berjalan kebelakang dari bagian samping epiglottis menuju cartilago arytenoidea, membentuk batas jalan masuk laring

Plica vokalis Plica vocalis adalah dua lembar membrana mukosa tipis yang terletak di atas ligamenturn vocale, dua pita fibrosa yang teregang di antara bagian dalam cartilago thyroidea di bagian depan dan cartilago arytenoidea di bagian belakang.

Fonasi Suara dihasilkan oleh vibrasi plica vocalis selama ekspirasi. Suara yang dihasilkan dimodifikasi oleh gerakan palatum molle, pipi, lidah, dan bibir, dan resonansi tertentu oleh sinus udara cranialis.

Trachea / batang tenggorok Adalah tabung fleksibel dengan panjang kira-kira 10 cm dengan lebar 2,5 cm. trachea berjalan dari cartilago cricoidea kebawah pada bagian depan leher dan dibelakang manubrium sterni, berakhir setinggi angulus sternalis (taut manubrium dengan corpus sterni) atau sampai kira-kira ketinggian vertebrata torakalis kelima dan di tempat ini bercabang mcnjadi dua bronckus (bronchi). Trachea tersusun atas 16 - 20 lingkaran tak- lengkap yang berupan cincin tulang rawan yang diikat bersama oleh jaringan fibrosa dan yang melengkapi lingkaran disebelah belakang trachea, selain itu juga membuat beberapa jaringan otot.

Bronchus Percabangan saluran nafas dimulai dari trakea yang bercabang menjadi bronkus kanan dan kiri. Masing-masing bronkus terus bercabang sampai dengan 20-25 kali sebelum sampai ke alveoli. Sampai dengan percabangan bronkus terakhir sebelum bronkiolus, bronkus dilapisi oleh cincin tulang rawan untuk menjaga agar saluran nafas tidak kolaps atau kempis sehingga aliran udara lancar.

Alveoli Bagian terakhir dari perjalanan udara adalah di alveoli. Di sini terjadi pertukaran oksigen dan karbondioksida dari pembuluh darah kapiler dengan udara. Terdapat sekitar 300 juta alveoli di kedua paru dengan diameter masing-masing rata-rata 0,2 milimeter.

Paru-Paru Sistem pernafasan pada dasarnya dibentuk oleh jalan atau saluran nafas dan paru- paru beserta pembungkusnya (pleura) dan rongga dada yang melindunginya. Di dalam rongga dada terdapat juga jantung di dalamnya. Rongga dada dipisahkan dengan rongga perut oleh diafragma.

Paru-paru terdapat dalam rongga thoraks pada bagian kiri dan kanan Paru-paru terdapat dalam rongga thoraks pada bagian kiri dan kanan. Paru-paru memiliki 1. Apeks, Apeks paru meluas kedalam leher sekitar 2,5 cm diatas calvicula 2. Permukaan costo vertebra, menempel pada bagian dalam dinding dada 3. Permukaan mediastinal, menempel pada perikardium dan jantung 4. Basis Terletak pada diafragma

Paru-paru dibungkus oleh pleura. Pleura ada yang menempel langsung ke paru, disebut sebagai pleura visceral. Sedangkan pleura parietal menempel pada dinding rongga dada dalam. Diantara pleura visceral dan pleura parietal terdapat cairan pleura yang berfungsi sebagai pelumas sehingga memungkinkan pergerakan dan pengembangan paru secara bebas tanpa ada gesekan dengan dinding dada.

Rongga dada diperkuat oleh tulang-tulang yang membentuk rangka dada terdiri dari a.costae (iga-iga), b.sternum (tulang dada) tempat sebagian iga-iga menempel di depan, dan c.vertebra torakal (tulang belakang) tempat menempelnya iga-iga di bagian belakang.

Terdapat otot-otot yang menempel pada rangka dada yang berfungsi penting sebagai otot pernafasan. Otot-otot yang berfungsi dalam bernafas adalah sebagai berikut : - interkostalis eksterrnus (antar iga luar) yang mengangkat masing-masing iga. - sternokleidomastoid yang mengangkat sternum (tulang dada). - skalenus yang mengangkat 2 iga teratas. - interkostalis internus (antar iga dalam) yang menurunkan iga-iga. - otot perut yang menarik iga ke bawah sekaligus membuat isi perut mendorong diafragma ke atas. - otot dalam diafragma yang dapat menurunkan diafragma.

FISIOLOGIS

Mekanisme Respirasi Meliputi proses : Inspirasi : yaitu pemasukan udara ke paru-paru Ekspirasi : yaitu pengeluaran udara dari paru-paru Proses inspirasi dan ekspirasi melibatkan kontraksi relaksasi otot-otot tulang rusuk dan otot diafragma.

Inspirasi – Pemasukan udara ke dalam paru-paru Mekanisme Inspirasi : Otot-otot interkostal berkontraksi akibatnya tulang rusuk terangkat. Kontraksi otot interkostal diikuti oleh kontraksi otot diafragma. Akibat kontraksi kedua otot ini, rongga dada menjadi membesar. Rongga dada yang bertambah besar menyebabkan tekanan udara di paru-paru menjadi kecil. Akibatnya udara masuk ke dalam paru-paru. Tulang rusuk terangkat karena kontraksi otot antar tulang rusuk Udara masuk Diaphragma berkontraksi (turun) Inspirasi

Ekspirasi – Pengeluaran udara dari dalam paru-paru Mekanisme Ekspirasi : Otot-otot interkostal berelaksasi akibatnya tulang rusuk turun. Relaksasi otot interkostal diikuti oleh berelaksasinya otot diafragma. Akibat relaksasi kedua otot ini, rongga dada menjadi menjadi mengecil. Rongga dada yang mengecil menyebabkan tekanan udara di paru-paru menjadi besar. Akibatnya udara keluar dari dalam paru-paru ke lingkungan. Udara keluar Tulang rusuk turun karena otot interkostal berelaksasi Diaphragma berelaksasi (naik) Ekspirasi

Fisiologi pernafasan

Lanjutan… Inspiratory reserve volume (IRV) Amount of air that can be taken in forcibly over the tidal volume Usually between 2100 and 3200 ml Expiratory reserve volume (ERV) Amount of air that can be forcibly exhaled beyond tidal volume Approximately 1200 ml Residual volume Air remaining in lung after expiration About 1200 ml important in keeping alveoli inflated, allows continuous gas exchange, even during exhalation Vital capacity The total amount of exchangeable air Vital capacity = TV + IRV + ERV Respiratory capacities are measured with a spirometer Gambar 4 : Kurva yang menunjukkan ukuran volume dalam kapasitas paru-paru.

Pertukaran Gas Oksigen dan Karbondioksida Di dalam Alveolus, udara yang mengandung oksigen dipertukarkan ke dalam darah. Sedangkan karbondioksida di dalam darah dikeluarkan ke alveolus. A. Pengikatan O2 Alveolus memiliki O2 lebih tinggi dari pada O2 di dalam darah. O2 masuk ke dalam darah melalui difusi melewati membran alveolus Di dalam darah, O2 sebagian besar (98%) diikat oleh Hb yang terdapat pada Eritrosit menjadi Oksihemoglobin (HbO2). Selain diikat oleh Hb, sebagian kecil O2 larut di dalam plasma darah (2%). Setelah berada di dalam darah, O2 kemudian masuk ke jantung melalui vena pulmonalis untuk diedarkan ke seluruh tubuh yang membutuhkan. Body cells have used oxygen, and depleted blood is returned to the lungs. O2 in Air in Alveoli>amt of O2 in blood. Diffusion down its gradient. Passive process. Oxygen moves across respiratory membrane into blood, into RBC and binds to hemoglobin. Binding affinity dependent on pH. Partial pressure of O2 is 160 mmHg, 21% in atmosphere at sea level. BUT, since not all air is exchanged with each breath (only about 1/8 of total capacity), the actual partial pressures in the alveoli are 104 mmHG O2 and 40 mmHg CO2. Oxygen movement into the blood alveoli (104 mmHg) always has more oxygen than blood entering lungs (40 mmHg) Oxygen moves by diffusion towards the area of lower concentration Pulmonary capillary blood gains oxygen, mostly bound to hemoglobin (100 mmHg) Carbon dioxide movement out of the blood Blood returning from tissues (46 mmHg) has higher concentrations of carbon dioxide than air in the alveoli (40mmHg) Again, because not all air is exchanged, CO2 in atimosphere is only .04%, but much higher in alveoli. Pulmonary capillary blood gives up carbon dioxide Blood leaving the lungs is oxygen-rich and carbon dioxide-poor Partial pressure of CO2 is almost neglible, as it is only .04% of atmospheric gases at sea level. BUT, since not all air is exchanged with each breath (only about 1/8 of total capacity), the actual partial pressures in the alveoli are 104 mmHG O2 and 40 mmHg CO2.

B. Pengeluaran CO2 Di jaringan, CO2 lebih tinggi dibandingkan yang ada di dalam darah. Ketika O2 di dalam darah berdifusi ke jaringan, maka CO2 di jaringan akan segera masuk ke dalam darah. Ketika CO2 berada di dalam darah sebagian besar (70%) CO2 akan diubah menjadi ion bikarbonat(HCO3–) 20% CO2 akan terikat oleh Hb pada Eritrosit. Sedangkan 10% CO2 lainnya larut dalam plasma darah. Di dalam darah, CO2 di bawa ke jantung, kemudian oleh jantung CO2 dalam darah dipompa ke paru-paru melalui arteri pulmonalis. Di paru-paru CO2 akan dikeluarkan dari tubuh melalui ekspirasi. Most = 70% of CO2 is bicarbonate. Write equation showing CO2 + H2O -(carbonic anhydrase) - H2CO3 --HCO3 + H+ This reaction is done inside the RBC, which contains an enzyme that helps push the reaction. 20% OF CO2 BINDS TO HEMOGLOBIN, specifically, the globin . O2 binds to the heme (iron containing portion) So hemoglobin can carry both CO2 and Os at the same time. 10% of CO2 is directly dissolved in blood plasma. This is the first to diffuse out of the blood and into the alveoli in lungs. As this CO2 leaves, pulls equilibrium of HCO3 back to H2CO3 to CO2 and H2O, which diffuse out of blood, into alveoli.

Pertukaran O2 Gambar 3 : Proses pertukaran oksigen dari alveolus ke dalam darah. Dan setelah berada di darah, oksigen dibawa ke sel-sel tubuh yang membutuhkan

Pernafasan terdiri dari 4 proses : Ventilasi : Keluar masuknya udara karena adanya selisih tekanan yang terdapat antara atmosfer dan alveolus Distribusi : Pembagian udara ke cabang -cabang bronkhus Transportasi dan Difusi - Transport O2 dan CO2 dalam darah dan cairan tubuh ke dan dari sel - Difusi O2 dan CO2 antara darah dan alveoli Pertukaran gas-gas antara alveoli dan kapiler dipengaruhi oleh tekanan parsial O2 & CO2 dalam atmosfer Perfusi : Aliran darah yang membawa O2 ke jaringan

JENIS RESPIRASI RESPIRASI EXTERNAL O2 DIBAWA DARI UDARA LUAR SAMPAI KE KAPILER 2. RESPIRASI INTERNAL O2 DARI KAPILER SAMPAI KE SEL PADA JARINGAN.

RESPIRASI EXTERNAL

RESPIRASI INTERNAL

Ventilasi Udara bergerak masuk dan keluar dari paru- paru karena selisih tekanan yang terdapat antara atmosfer dan alveolus oleh kerja mekanik otot-otot.

DIFUSI Stadium ke dua proses respirasi mencakup proses difusi gas-gas melintasi membran antara alveolus-kapiler yang tipis (tebalnya kurang dari 0.5 um). Kekuatan pendorong untuk perpindahan ini adalah selisih tekanan parsial antara darah dan fase gas.

TRANSPORT OKSIGEN DALAM DARAH Oksigen dapat ditranspor dari paru-paru ke jaringan melalui dua jalan : 1. secara fisik larut dalam plasma atau 2. secara kimia berikatan dengan hemoglobin sebagai oksihemoglobin (HbO2). ikatan kimia oksigen dan hemoglobin ini bersifat reversibel.

TRANSPORT KARBON DIOKSIDA DALAM DARAH Transport CO2 dari jaringan keparu-paru melalui tiga cara sebagai berikut: 1. Secara fisk larut dalam plasma (10 %) 2. Berikatan dengan gugus amino pada Hb dalam sel darah merah (20%) 3. ditransport sebagai bikarbonat plasma (70%) Karbon dioksida berikatan dengan air dengan reaksi seperti dibawah ini: CO2 + H2O = H2CO3 = H+ +HCO3-

Secara garis besar bahwa Paru-paru memiliki fungsi sebagai berikut: Terdapat permukaan gas-gas yaitu mengalirkan Oksigen dari udara atmosfer ke darah vena dan mengeluarkan gas karbondioksida dari alveoli ke udara atmosfer. 2 . Menyaring bahan beracun dari sirkulasi Reservoir darah 4. Fungsi utamanya adalah pertukaran gas-gas

Kontrol Pernafasan Pusat pengaturan pernafasan adalah medulla oblongata dan pons. Pons Medulla Otak Pusat pengaturan pernafasan Neuron motorik Otot interkostal Diafragma Jantung berdenyut lebih cepat / berdenyut lebih lambat Respirasi normal antara 12–15 kali per menit. Pada kondisi tertentu frekuensi respirasi dapat meningkat atau menurun bergantung kondisi. Yang menaikkan atau menurunkan kecepatan respirasi adalah medulla oblongata dan pons.

Kontrol Pernapasan Otot pernapasan diatur oleh neuron & reseptor pada pons & medula oblongata. Faktor utama pengaturan pernapasan: respon dari pusat kemoreseptor dalam pusat pernapasan terhadap tekanan persial CO2 dan pH darah arteri

Kontrol Pernapasan

Thank you…semoga bermanfaat!!