TUGAS SIM II

SISTEM PERNAPASAN

A.    Pengertian Sistem Pernapasan

Sistem pernapasan atau sistem respirasi adalah sistem organ yang digunakan untuk pertukaran gas. Pada hewan berkaki empat, sistem pernapasan umumnya termasuk saluran yang digunakan untuk membawa udara ke dalam paru-paru di mana terjadi pertukaran gas. Diafragma menarik udara masuk dan juga mengeluarkannya. Berbagai variasi sistem pernapasan ditemukan pada berbagai jenis makhluk hidup, bahkan pohon pun memiliki sistem pernapasan. Manusia dalam bernapas menghirup oksigen dalam udara bebas dan membuang karbondioksida ke lingkungan.

Respirasi dapat dibedakan atas dua jenis, yaitu :

a.       Respirasi luar yang merupakan pertukaran antara O₂ dan CO₂ antara darah dan udara.

b.      Respirasi dalam yang merupakan pertukaran O₂ dan CO₂ dari aliran darah ke sel-sel tubuh.

Normalnya manusia butuh kurang lebih 300 liter oksigen perhari. Dalam keadaan tubuh bekerja berat maka oksigen atau O₂ yang diperlukan pun menjadi berlipat-lipat kali dan bisa sampai 10 hingga 15 kali lipat. Ketika oksigen tembus selaput alveolus, hemoglobin akan mengikat oksigen yang banyaknya akan disesuaikan dengan besar kecil tekanan udara.

Pada pembuluh darah arteri, tekanan oksigen dapat mencapat 100 mmHg dengan 19 cc oksigen. Sedangkan pada pembuluh darah vena tekanannya hanya 40 milimeter air raksa dengan 12 cc oksigen. Oksigen yang kita hasilkan dalam tubuh kurang lebih sebanyak 200 cc di mana setiap liter darah mampu melarutkan 4,3 cc karbondioksida atau CO_2, CO₂ yang dihasilkan akan keluar dari jaringan menuju paru-paru dengan bantuan darah.

B.     Elemen-Elemen Pernapasan

Adapun elemen-elemen pada pernapasan adalah alat-alat pernapasan, yaitu :

Alat-alat pernapasan pada manusia meliputi :

1.      Hidung

2.      Saluran pernapasan (faring, laring, trakea, bronkhus, bronkeolus, alveolus)

3.      Paru-paru

1.      Hidung

Hidung merupakan organ pertama yang dilalui oleh udara, di dalam rongga hidung terdapat rambut-rambut dan selaput lendir, yang berfungsi sebagai penyaring, penghangat, dan pengatur kelembaban udara yang akan masuk ke paru-paru.

2.      Saluran Pernapasan

a.       Faring

Faring (tekak) merupakan persimpangan antara kerongkongan dan tenggorokan, terdapat katup yang disebut epiglotis (anak tekak) berfungsi sebagai pengatur jalan masuk ke kerongkongan dan tenggorokan.

b.      Laring

Laring adalah pangkal tenggorokan, terdiri atas kepingan tulang rawan membentuk jakun dan terdapat celah menuju batang tenggorok (trakea) disebut glotis, di dalamnya terdapat pita suara dan beberapa otot yang mengatur ketegangan pita suara sehingga timbul bunyi.

c.       Trakea (Batang Tenggorok)

Berupa pipa yang dindingnya terdiri atas tiga lapisan, yaitu lapisan luar terdiri atas jaringan ikat, lapisan tengah terdiri atas otot polos dan cincin tulang rawan, dan lapisan dalam terdiri atas jaringan epitelium besilia, terletak di leher bagian depan kerongkongan.

d.      Bronkhus

Merupakan percabangan trakea yang menuju paru-paru kanan dan kiri, struktur bronkhus sama dengan trakea, hanya dindingnya lebih halus. Kedudukan bronkhus kiri lebih mendatar dibandingkan bronkhus kanan, sehingga bronkhus kanan lebih mudah terserang penyakit

e.       Bronkheolus

Bronkheolus adalah percabangan dari bronkhus, saluran ini lebih halus dan dindingnya lebih tipis. Bronkheolus kiri berjumlah dua, sedangkan kanan berjumlah tiga, percabangan ini akan membentuk cabang yang lebih halus seperti pembuluh.

f.       Alveolus

Berupa saluran udara buntu membentuk gelembung-gelembung udara, dindingnya tipis setebal selapis sel, lembab dan berlekatan dengan kapiler darah. Alveolus berfungsi sebagai permukaan respirasi, luas total mencapai 100 m² (50 x luas permukaan tubuh) cukup untuk melakukan pertukaran gas ke seluruh tubuh.

3.      Paru-paru

Berjumlah sepasang terletak di dalam rongga dada kiri dan kanan. Paru-paru kanan memiliki tiga lobus (gelambir), sedangkan paru-paru kiri memiliki dua lobus (gelambir). Di dalam paru-paru ini terdapat alveolus yang berjumlah ± 300 juta buah. Bagian luar paru-paru dibungkus oleh selaput pleura untuk melindungi paru-paru dari gesekan ketika bernapas, berlapis dua dan berisi cairan

C.    Sistem Pernapasan Manusia

Sistem pernapasan secara garis besarnya terdiri dari paru-paru dan susunan saluran yang menghubungkan paru-paru dengan yang lainnya, yaitu hidung, tekak, pangkal tenggorok, tenggorok, cabang tenggorok. Pada awalnya kita menghirup udara melalui rongga hidung yang kemudian melewati tekak dan pangkal tenggorok kemudian terus ke tenggorokan. Tenggorok bentuknya seperti pipa yang kuat, terletak di depan kerongkongan, melalui leher sampai mencapai rongga dada sebelah atas. Dinding tenggorok diperkuat oleh beberapa cincin rawan yang pada bagian belakangnya terbuka. Dalam rongga dada, tenggorok bercabang dua yaitu tenggorok kanan dan kiri yang masing-masing cabang memasuki paru-paru kanan dan paru-paru kiri.

Kedua cabang tenggorok tersebut mempunyai ranting-ranting seperti pada pohon, pada ranting-rantingnya yang terakhir terdapat gelembung-gelembung paru-paru yang amat kecil dan amat tipis dindingnya. Gelembung-gelembung itu hanya dapat dilihat dengan mikroskop, dalam dindingnya mengalir darah melalui pembuluh-pembuluh kapiler, sehingga mudah terjadi pertukaran gas dari darah ke udara yang terdapat dalam gelembung paru-paru dan sebaliknya, darah tersebut mengambil zat pembakar (oksigen) dan mengeluarkan karbondioksida.

Dari penjabaran di atas dapat ditarik kesimpulan-kesimpulan yaitu pertama, fungsi utama dari adanya sistem pernapasan kita adalah untuk memberikan darah gas oksigen yang nantinya disalurkan keseluruh tubuh. Kedua, ketika kita bernapas maka yang kita hirup adalah gas oksigen (lambang kimianya O₂ ) sedangkan gas yang dilepaskan diesbut gas karbondioksida dengan lambang kimianya CO₂.

D.    Macam-macam Pernapasan

Adapun macam-macam pernapasan dibagi menjadi dua, yaitu :

1.      Pernapasan dada

Pernapasan dada adalah pernapasan yang melibatkan otot antar tulang rusuk, mekanismenya dapat dibedakan sebagai berikut :

a.       Fase inspirasi, fase ini berupa berkontraksinya otot antar tulang rusuk sehingga rongga dada membesar, akibatnya tekanan dalam rongga dada menjadi lebih kecil daripada tekanan di luar sehingga udara luar yang kaya akan 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 akan karbondioksida keluar.

s  Otot antar tulang rusuk luar berkontraksi atau mengerut

s  Tulang rusuk terangkat ke atas

s  Rongga dada membesar yang mengakibatkan tekanan udara dalam dada kecil sehingga udara masuk ke dalam badan

2.      Pernapasan perut

Pernapasan perut adalah pernapasan yang melibatkan otot diafragma, mekanismenya dapat dibedakan sebagai berikut :

a.       Fase inspirasi, fase ini berupa berkontraksinya otot diafragma sehingga rongga dada membesar, akibatnya tekanan dalam rongga dada menjadi lebih kecil daripada tekanan di luar sehingga udara luar yang kaya akan oksigen masuk.

2. Fase ekspirasi, fase ini merupakan fase relaksasi atau kembalinya otot diaframa 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.

s  Otot difragma pada perut mengalami kontraksi

s  Diafragma datar

s  Volume rongga dada menjadi besar yang mengakibatkan tekanan udara pada dada mengecil sehingga udara pasuk ke paru-paru.

E.     Jenis-Jenis Pernapasan

Ada beberapa jenis-jenis pernapasan, yaitu :

1.      Pernapasan biasa (Quiet Breathing)

Disebut juga eupnea, inhalasinya melibatkan kontraksi otot diafragma dan eksternal interkostal, tetapi ekshalasinya merupakan proses pasif. Saat pernapasan diafragma atau pernapasan dalam, kontraksi diafragma mengakibatkan perubahan penting volume rongga dada. Udara masuk ke paru-paru saat diafragma berkontraksi, dan diekshalasi secara pasif saat diafragma berelaksasi.

Pada pernapasan kostal atau pernapasan dangkal, volume rongga dada berubah karena tulang rusuk merubah bentuknya. Inhalasi terjadi saat kontraksi otot eksternal interkostal menaikkan tulang rusuk dan memperbesar volume rongga dada, ekshalasi terjadi secara pasif ketika otot-otot tersebut berelaksasi.

2.      Pernapasan Kuat (Forced Breathing)

Disebut juga hiperpnea, melibatkan pergerakan aktif inspiratori dan ekspiratori. Inhalasi pada pernapasan kuat dibantu oleh otot aksesori, ekshalasi melibatkan kontraksi otot internal interkostal. Pada tingkat pernapasan kuat mutlak, otot abdominal juga dilibatkan dalam ekshalasi. Kontraksinya dapat memampatkan isi abdomen, mendorongnya ke atas melawan diafragma sehingga menurunkan volume rongga dada. Adapun jenis-jenis volume adalah sebagai berikut :

a.       Volume tidal (VT) adalah volume udara ketika ekspirasi atau inspirasi dalam satu siklus respirasi dengan kondisi rileks, jumlah pada pria dan wanita sama yaitu sekitar 500 ml.

b.      Volume inspirasi cadangan (VIC) adalah volume udara yang masih dapat di inspirasi setelah melakukan inspirasi biasa, jumlah pada pria dan wanita dewasa berbeda, pada pria sekitar 3100 ml dan pada wanita sekitar 1900 ml.

c.       Volume ekspirasi cadangan (VEC) adalah volume udara yang masih dapat di ekspirasikan setelah melakukan ekspirasi biasa, jumlah pada pria dan wanita dewasa berbeda, pada pria sekitar 1200 ml dan pada wanita sekitar 700 ml.

d.      Volume residu adalah volume udara yang masih terdapat dalam paru-paru setelah melakukan ekspirasi maksimal, jumlah pada pria dan wanita dewasa berbeda tapi tidak terlalu signifikan, pada pria sekitar 1200 ml dan pada wanita sekitar 1100 ml.

Terdapat empat jenis kapasitas respirasi antara lain kapasitas vital, residual fungsional, inspirasi, dan kapasitas paru-paru total. Dengan masing-masing pengertian, sebagai berikut :

a.       Kapasitas total paru (KTP) adalah jumlah maksimal udara yang terdapat dalam paru-paru setelah melakukan inspirasi maksimal, jumlah pada pria dan wanita dewasa berbeda, pada pria sekitar 6000 ml dan pada wanita sekitar 4200 ml.

b.      Kapasitas vital (KV) adalah jumlah maksimal udara yang dapat di ekspirasikan setelah melakukan inspirasi maksimal, jumlah pada pria dan wanita dewasa berbeda, pada pria sekitar 4800 ml dan pada wanita sekitar 3100 ml (sekitar 80 % dari volume KTP).

c.       Kapasitas inspirasi (KI) adalah jumlah maksimal udara yang dapat di inspirasi setelah melakukan ekspirasi normal, jumlah pada pria dan wanita dewasa berbeda, pada pria sekitar 3600 ml dan pada wanita sekitar 2400 ml.

d.      Kapasitas residual fungsional (KRF) adalah jumlah udara yang masih terdapat dalam paru-paru setelah melakukan ekspirasi biasa, jumlah pada pria dan wanita dewasa berbeda, pada pria sekitar 2400 ml dan pada wanita sekitar 1800 ml.

F.     Proses Kimiawi Respirasi Pada Manusia

Proses kimiawi respirasi pada tubuh manusia, yaitu :

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

G.    Fisiologi Sistem Pernapasan

Fisiologi sistem pernapasan, yaitu :

1.      Pernapasan eksternal

Pernapasan eksternal (pernapasan pulmoner) mengacu pada keseluruhan proses pertukaran O₂ dan CO₂ antara lingkungan eksternal dan sel tubuh. Secara umum, proses ini berlangsung dalam tiga langkah yaitu :

a.       Ventilasi pulmoner

Saat bernapas, udara bergantian masuk keluar paru-paru melalui proses ventilasi sehingga terjadi pertukaran gas antara lingkungan eksternal dan alveolus. Proses ini dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu napas yang bersih, system saraf pusat dan system pernapasan yang utuh, rongga toraks yang mampu mengemban dan berkontraksi dengan baik, serta komplians paru-paru yang kuat.

b.      Pertukaran gas alveola

Setelah oksigen memasuki alveolus, proses pernapasan berikutnya adalah difusioksigen dari alveolus ke pembuluh darah pulmuner. Difusi adalah pergerakan molecular dari area berkonsentrasi atau bertekanan tinggi ke area berkonsentrasi atau bertekanan rendah, proses ini berlangsung di alveolus dan membrane kapiler, dan dipengaruhi oleh ketebalan membrane serta perbedaan tekanan gas.

c.       Transport oksigen dan karbondioksida

Tahap ketiga pada proses pernapasan adalah transport gas-gas pernapasan. Pada proses ini, oksigen diangkut dari paru-paru menuju jaringan dan karbon dioksida diangkut dari jaringan kembali ke paru-paru. Transpor O₂, proses ini berlangsung pada system jantung dan paru-paru. Normalnya, sebagian besar O₂ berikatan lemah dengan Hb dan diangkut ke seluruh jaringan dalam bentuk oksihemoglobin, dan sisanya terlarut dalam plasma. Proses ini dipengaruhi oleh ventilasi dan perfusi. Transpor CO₂, karbondioksida sebagai hasil metabolisme sel terus-menerus diproduksi dan diangkut menuju paru.

2.      Pernapasan internal

Pernapasan internal mengacu pada proses metabolisme intrasel yang berlangsung dalam mitokondria, yang menggunakan oksigen dan menghasilkan karbondioksida selama proses penyerapan energi molekul nutrient. Pada proses ini, darah yang banyak mengandung oksigen dibawa ke seluruh tubuh hingga mencapai kapiler sistemik. Selanjutkan terjadi pertukaran oksigen dan karbon dioksida antara kapiler sistemik dan sel jaringan. Seperti di kapiler paru, pertukaran ini juga melalui proses difusi pasif mengikuti penurunan gradient tekanan parsial.

H.    Kecepatan dan Pengendalian Pernapasan

Mekanisme pernapasan diatur dan dikendalikan oleh dua faktor utama :

1.      Pengendalian oleh saraf

Pusat pernapasan ialah pusat otomatik dalam medula oblongata yang mengeluarkan impuls eferen ke otot pernafasan. Impuls   → radix saraf servikalis impuls saraf frenikus diafragma
bagian yang lebih rendah pada sumsum belakang saraf interkostalis otot interkostalis →  kontraksi ritmik otot diafragma (kira-kira lima belas kali setiap hari).

2.      Pengendalian saraf kimiawi

Faktor utama dalam pengendalian dan pengaturan frekuensi, kecepatan dan dalamnya gerakan pernapasan. Pusat pernapasan didalam sumsum sangat peka pada reaksi kadar alkali darah. Karbondioksida adalah produk asam dari metabolisme, dan bahan kimia yang asam ini merangsang pusat pernapasan untuk mengirim keluar impuls saraf yang bekerja atas otot pernafasan.

3.      Emosi, rasa sakit dan takut.

4.      Impuls aferen.

5.      Pengendalian secara sadar.

I.       Kelainan atau Gangguan atau Penyakit Sistem Pernapasan

Sistem peredaran oksigen yang diperlukan oleh tubuh manusia bisa mengalami gangguan atau kelainan disertai penjelasan pengertian atau definisi singkat yaitu seperti :

1.      Kelainan atau gangguan atau penyakit saluran pernapasan

Beberapa kelainan atau gangguan pada saluran pernapasan adalah sebagai berikut :

a.       Penyempitan saluran pernafasan akibat asma atau bronkitis. Bronkitis disebabkan oleh bronkus yang dikelilingi lendir cairan peradangan sedangkan asma adalah penyempitan saluran pernapasan akibat otot polos pada saluran pernapasan mengalami kontraksi yang mengganggu jalan napas.

b.      Sinusitis adalah radang pada rongga hidung bagian atas.

c.       Renitis adalah gangguan radang pada hidung.

d.      Pembengkakan kelenjar limfe pada sekitar tekak dan hidung yang mempersempit jalan nafas, penderita umumnya lebih suka menggunakan mulut untuk bernapas.

e.       Pleuritis yaitu merupakan radang pada selaput pembungkus paru-paru atau disebut pleura.

f.       Bronkitis adalah radang pada bronkus.

2.      Kelainan atau gangguan atau penyakit fungsi pernapasan

Beberapa kelainan atau gangguan fungsi pernapasan, yaitu sebagai berikut :

a.       Perubahan pola napas

Pola napas mengacu pada frekuensi, volume, irama, dan usaha pernapasan. Pola napas yang umum terjadi adalah takipnea, bradipnea, hiperventilasi, napas kussmaul, hipoventilasi, dispnea dan orthopnea.

b.      Hipoksia

Hipoksia adalah kondisi ketika kadar oksigen dalam tubuh tidak kuat akibat kurangnya penggunaan atau pengikatan oksigen pada tingkat sel. Kondisi ini di tandai dengan kelelahan, kecemasan, pusing, pucat, sianosis dan dispnea.

c.       Obstruksi jalan napas

Obstruksi jalan napas dapat terjadi di seluruh tempat di sepanjang jalan napas atas atau bawah. Pada jalan napas atas disebabkan oleh benda asing seperti makanan, akumulasi secret dan lidah yang menyumbat orofaring pada klien yang tidak sadar. Sedangkan pada jalan napas bawah meliputi sumbatan total atau sebagian pada jalan napas bronkus dan paru.

3.      Kelainan atau gangguan atau penyakit dinding alveolus

a.       Pneumoni atau Pnemonia, adalah suatu infeksi bakteri diplococcus
pneumonia yang menyebabkan peradangan pada dinding alveolus.

b.      Tuberkolosis atau TBC, merupakan penyakit yang disebabkan oleh baksil
yang mengakibatkan bintil-bintil pada dinding alveolus.

c.       Masuknya air ke alveolus.

J.      Hubungan Sistem Pernapasan Dengan Sistem Infomasi Manajemen

Hubungan sistem pernapasan dengan sistem informasi merupakan Sistem Lingkaran Tertutup (Closed Loop System) yang artinya suatu sistem dengan tiga elemen kontrol yaitu tujuan mekanisme kontrol dan lingkaran umpan balik, seperti yang dijelaskan dalam proses dibawah ini :

Mengeluarkan gas karbondoksida (CO2)

Di proses melalui :                         Hidung            Saluran pernapasan berupa : Faring               Laring              Trakea                                                                Bronkheolus           Bronkhus                       Alveolus          Paru-paru

Menghirup gas oksigen (O2)

        Input                                                             Proses                                                 Output

                                

                                

 

Penjelasan :

Input sistem pernapasan : Menghirup gas oksigen (O₂), yang kemudian di proses dalam

Elemen-elemen sistem pernapasan : faring, laring, trakea, bronkhus, brokhelous dan avelous, yang kemudian menghasilkan,

Output sistem pernapasan : Pengeluaran gas karbondioksida (CO₂)

Sistem pernapasan termasuk sistem lingkaran tertutup (Closed loop system) karena dalam proses pernapasan mempunyai tujuan yaitu bernapas (dengan tujuan untuk kelanjutan hidup), mekanisme kontrol yaitu dikontrol dengan elemen-elemen pernapasan yang bekerja sesuai dengan fungsinya dan lingkaran umpan balik yaitu berupa pengeluaran gas karbondioksida.

Referensi :

1. http://persaingantelekomunikasi.wordpress.com/2009/04/27/persaingan-pada-industri-telepon-selular-di-indonesia/
2. http://www.kamal.freejoomlas.com/index.php?option=com_content&task=view&id=17&Itemid=32
3. http://one.indoskripsi.com/node/1774