PROSES PERNAPASAN OLEH : IDA RIANAWATY, S.Si. M.Pd. Ida Rianawaty

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. Ida Rianawaty

Diaphragma berkontraksi (turun) 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 Ida Rianawaty

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 Ida Rianawaty

Mekanisme pernapasan dada. Mekanisme pernapasan perut. Ida Rianawaty

Pernapasan Dada Pernafasan dada adalah pernafasan yang melibatkan /disebabkan otot antar tulang rusuk berkontraksi & relaksasi. Mekanismenya dapat dibedakan sebagai berikut. 1. Fase inspirasi Terjadi ketika otot antar tulang rusuk berkontraksi, rongga dada membesar, udara masuk. 2. Fase ekspirasi Terjadi ketika otot antar tulang rusuk relaksasi, rongga dada mengempis, udara keluar. Ida Rianawaty

Pernapasan perut Merupakan pernafasan yang mekanismenya melibatkan aktivitas otot-otot diafragma yang membatasi rongga perut dan rongga dada. Mekanisme pernafasan perut dapat dibedakan menjadi dua tahap yakni sebagai berikut : 1. Fase inspirasi otot-otot diafragma berkontraksi 2. Fase ekspirasi otot-otot diapragma relaksasi. Ida Rianawaty

Mekanisme pernafasan perut Ida Rianawaty

Udara pernapasan pada manusia dibedakan menjadi enam macam, yaitu : Udara pernapasan biasa (volume tidal) --> UP Merupakan udara yang masuk dan keluar paru-paru pada saat pernapasan biasa. Volume udara yang masuk dan keluar sebanyak 500 ml 2. Udara cadangan inspirasi (udara komplementer) --> UK Merupakan udara yang masih dapat dimasukkan ke dalam paru-paru secara maksimal, setelah melakukan inspirasi normal. Besarnya udara komplementer adalah 1500 ml 3. Udara cadangan ekspirasi (udara suplementer) --> US Merupakan udara yang masih dapat dikeluarkan dari paru-paru secara maksimal setelah melakukan ekspirasi biasa. Besarnya udara suplementer adalah 1500 ml Ida Rianawaty

5. Volume udara pernapasan 4. Udara residu --> UR Merupakan udara yang tersisa di dalam paru-paru, yang berfungsi untuk menjaga agar paru-paru tetap dalam keadaan mengembang. Besarnya udara residu adalah 1000 ml. 5. Volume udara pernapasan Volume udara pernapasan berkisar 500 - 3500 ml Dari 500 ml udara yang dihirup, hanya 350 ml yang sampai di alveolus, sisanya hanya sampai saluran pernapasan. Jumlah oksigen yang diperlukan sehari untuk tiap individu sebesar 300 cc. Ida Rianawaty

Kapasitas paru-paru dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut: 1. Kapasitas vital Paru paru : KVP Merupakan kemampuan paru-paru mengeluarkan udara secara maksimal setelah melakukan inspirasi secara maksimal. Kapasitas paru-paru dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut: KVP = UP + UK + UC Berdasarkan rumus di atas kapasitas vital paru-paru adalah sebesar 4750 ml 2. Kapasitas Total Paru parul --KTP Merupakan udara yang dapat tertampung secara maksimal di paru-paru secara keseluruhan. Kapasitas total paru-paru dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut: VTP = KVP + UR Berdasarkan rumus di atas dapat dihitung kapasitas total paru-paru adalah sebesar 4500 ml Ida Rianawaty

Kapasitas Volume Paru-Paru Volume tidal : banyaknya udara yang masuk dan keluar paru-paru selama pernafasan normal (500 ml) Volume tidal dipengaruhi Berat badan seseorang Jenis kelamin Usia Kondisi fisik Tidal volume consists of: Dead space volume Air that remains in conducting zone and never reaches alveoli About 150 ml Functional volume Air that actually reaches the respiratory zone Usually about 350 ml Ida Rianawaty

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. Ida Rianawaty

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. Ida Rianawaty

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. Ida Rianawaty

Berikut adalah beberapa contoh gangguan pada sistem pernapasan manusia. Emfisema, merupakan penyakit pada paru-paru. Paruparu mengalami pembengkakan karena pembuluh darahnya kemasukan udara. Asma, merupakan kelainan penyumbatan saluran pernapasan yang disebabkan oleh alergi, seperti debu, bulu, ataupun rambut. Kelainan ini dapat diturunkan. Kelainan ini juga dapat kambuh jika suhu lingkungan cukup rendah atau keadaan dingin. Ida Rianawaty

Pneumonia, suatu peradangan dinding alveolus yang diakibatkan oleh bakteri Diplococcus pneumoniae. Akibat peradangan tersebut terjadi penurunan area alveolus untuk pertukaran gas oksigen dan karbondioksida. Pleuritis, suatu peradangan pada selaput pembungkus paru-paru. Akibat peradangan ini terdapat cairan yang berlebihan pada selaput paru-paru (pleura) sehingga penderitanya akan merasa nyeri dada ketika bernapas. d. Tuberkulosis (TBC), terbentuk bintil-bintil di dalam alveolus sehingga mengurangi area alveolus untuk pertukaran gas. TBC disebabkan oleh bakteri tuberculosis. Ida Rianawaty

Kelainan / Penyakit pada Sistem Respirasi 1. Asma Penyempitan bronkiolus yang dipicu oleh zat alergen. Zat alergen dapat berupa debu, serbuk sari, asap, cuaca dll. Biasanya penderita asma akan mengalami kesulitan bernafas, serta disertai suara saat menarik nafas. Ida Rianawaty

2. Kanker Paru-paru akibat Rokok Kerusakan pada paru-paru yang mengakibatkan kanker atau terbakarnya paru-paru. Kerusakan karena asap yang masuk ke paru-paru sangat panas. Selain itu karena senyawa toksik lain yang terkandung di dalam rokok (ada 4000 senyawa toksik pada rokok). Paru paru Jantung Allergens trigger immune system to produce lots of IgE, which triggers mast cells in lungs to secrete histamines, which cause inflammation response. Albuterol adminstered via inhalers, gets droplets of medication directly to lungs, cells lining bronchioles. Dilators, corticosteroids to reduce inflammation. Ida Rianawaty

3. Pneumonia Pneumonia adalah penyakit infeksi yang disebabkan oleh virus atau bakteri patogen pada alveolus yang mengakibatkan radang paru-paru. Biasanya alveoli berisi cariran dan sel darah merah. Penyebab penyakit Pneumonia antara lain : - Bakteri ( paling sering menyebabkan Pneumonia pada dewasa ) : - Streptococcus pneumonia - Staphylococcus aureus - Legionella - Hemophilus influenza - Virus : Virus influenza, chicken-pox ( cacar air) - Organism mirip bakteri : Mycoplasma pneumonia ( terutama pada anak-anak dan dewasa muda ) Ida Rianawaty

4. TBC ( Tuberkulosis ) TBC adalah penyakit paru-paru yang disebabkan oleh Mycobacterium tuberculosis. Bakteri tersebut menimbulkan bintil-bintil pada dinding alveolus. Jika penyakit ini menyerangdan dibiarkan semakin luas,dapat menyebabkan sel-sel paru-paru mati. Akibatnya paru-paru akan kuncup atau mengecil. 5. Pleuritis Pleuritis merupakan radang pada pleura (selaput paru-paru ) Gejala penyakit Pleuritis bisa berupa Nyeri pada dada yang diperburuk oleh bernapas, Sesak Napas, dan Perasaan “ditikam” . Ida Rianawaty

THANK YOU Ida Rianawaty