BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Bernapas merupakan salah satu kegiatan yang penting bagi seorang makhluk hidup. Mekanisme dari bernapas adalah untuk mendapatkan oksigen dan mengeluarkan karbon dioksida. Sistem pernapasan yang dibahas pada modul 2 ini adalah pernapasan bagian bawah, dimana pernapasan bagian bawah ini terdiri dari trakea, bronkus, bronkiolus, dan alveolus. Mekanisme sistem pernapasan ini dibagi menjadi 2 ada pernapasan eksternal dan internal dan dibagi lagi menjadi pernapasan inspirasi dan ekspirasi. Pernapasan inspirasi dan ekspirasi ada pada pernapasan perut dan dada. Yang masingmasing dibedakan berdasarkan otot yang melakukan respirasi. Pada pernapasan perut ini digerakkan oleh otot dan tulang sama halnya dengan
pernapasan dada, tetapi yang
membedakannya terletak pada pernapasan perut yang berkontraksi otot diafragma sedangkan pernapasan dada otot antartulang rusuk yang berkontraksi.
1.2 Tujuan Tujuan dari pembelajaran ini adalah 1. Mahasiswa mampu mengetahui dan mengerti pengertian sistem pernapasan bagian bawah 2. Mahasiswa mampu mengetahui cara mekanisme sistem pernapasan 3. Mahasiswa mampu mengetahui faktor yang mempengaruhi pernapasan 4. Mahasiswa mampu mengetahui hubungan persarafan dengan sistem pernapasan 1.3 Manfaat Manfaat dari pembelajaran ini adalah mahasiswa diharapkan mampu memahami mekanisme kerja pernapasan. Baik itu inspirasi dan ekspirasi. Mahasiswa juga diharapkan memahami volume dan kapasitas dari paru yang normal.
1
BAB II PEMBAHASAN
Bab ini berisi tentang laporan jalannya diskusi kelompok sesuai dengan The Seven Jumps. Step enam dari the seven jumps tidak kami laporkan secara terperinci. Namun, kami telah merangkum step ke enam tersebut dalam sintesis yang merupakan step ke tujuh dari The Seven Jumps.
2.1
SKENARIO
SKENARIO 2 : Dada kembang kempis.... Setiap jam 6 pagi pak Usrok membaiasakan senam pagi. Pada setiap gerakan kedua tangan ke atas, pak Usrok dapat
menghirup udara ke dalam paru dan mengeluarkannya.
Sesekali ia menarik napas kuat untuk memasukkan udara inspirasi sebanyak-banyaknya ke dalam rongga dada, sehingga volume rongga dadanya mengembang lalu diikuti ekspirasi yang mengempiskan rongga dadanya. Senang sekali ia merasakan hal tersebut karena udara pagi masih segar dan bebas polusi.
2.2
STEP 1 (TERMINOLOGI KATA / ISTILAH ASING) Inspirasi
: bisa disebut juga inhalasi atau pernapasan aktif yang berarti
penarikan udara ke dalam paru-paru. Ekspirasi
: bisa disebut juga ekshalasi atau pernapasan pasif yang prosesnya
pengecilan volume toraks paru, sehingga tekanan dalam paru meningkat yang menyebabkan udara yang mengandung CO2 keluar. Rongga dada
: ruang antara leher sampai diafragma yang dilapisi oleh rusuk,
yang berfungsi melindungi organ viital dalam dada. o batas superiornya regio colii dan inferiornya regio abdomen. o batas anteriornya adalah sternum costae dan posteriornya columnar vetrebetalis. Volume rongga dada : isi atau besaran dari rongga dada. Paru
: organ sistem respirasi dan vasikular yang bertujuan untuk
menghirup udara dan untuk menukar O2 dan CO2. 2
Udara
: sekumpulan gas yang tidak mempunyai warna tetapi dapat
dirasakan, kandungan gas di atmosfer adalah O2, N2, CO2 dan gas inert. Napas
: proses masuk keluarnya udara ke dalam paru.
Polusi
: udara yang terkontaminasi gas berbahaya.
Udara segar
: udara yang mempunyai kadar O2 yang tinggi dan bebas dari
polusi.
2.3
STEP 2 (IDENTIFIKASI MASALAH) 1. Apa itu mekanisme pernapasan dan bagaimanakah mekanisme inspirasi dan ekspirasi? 2. Apa tujuan dari pernapasan? 3. Apa saja jenis dan macam pernapasan dan bagaimana mekanismenya? 4. Apa saja otot yang berperan dalam pernapasan dan salurannya? 5. Apa saja macam volume dan kapasitas paru? 6. Apa itu ventilasi? Sebutkan jenisnya dan apa saja faktor yang mempengaruhinya? 7. Apa yang menyebabkan udara terasa segar? 8. Mengapa saat menggerakkan tangan ke atas udara yang masuk ke paru menjadi lebih banyak?
2.4
STEP 3 (CURAH PENDAPAT) 1. Mekanisme pernapasan adalah penukaran antara O2 dan CO2 yang terjadi di dalam paru.
Inspirasi : kontraksi M. Intercostalis externa dan M. Diafragma yang menyebabkan volume dalam paru meningkat, sehingga udara masuuk ke dalam paru karena perbedaan tekanan.
Ekspirasi : relaksasi M. Intercostalis externa dan M. Diafragma yang menyebabkan volume dalam paru menurun, sehingga udara keluar dari paru karena perbedaan tekanan.
Sistem pernapasan diatur oleh dorsal respiratory yang mengirimkan impuls ke syaraf yang mengatur pernapasan.
Syaraf yang mengatur pernapasan : 1. N. Frenikus : mengatur M. Diafragma. 3
2. N. Intercostalis : M. Intercostalis externa dan interna. Jadi mekanisme ekspirasi menurut pengaturan saraf adalah seperti ini:
Inspirasi
Sistem saraf pusat memberikan impuls kepada saraf pernapasan yang mengakibatkan otot-otot pernapasan mengalami kontraksi maupun relaksasi yang mendukung peningkatan volume rongga dada.
Ekspirasi
Sistem saraf pusat menghentikan impuls kepada saraf pernapasan yang mengakibatkan otot-otot pernapasan mengalami kontraksi maupun relaksasi yang mendukung penurunan volume rongga dada.
2. Tujuan dari bernapas adalah menyediakan O2 bagi jaringan tubuh dan mengeluarkan CO2 yang tidak dibutuhkan lagi oleh tubuh. (Guyton) Bernfas memiliki 4 fungsi, yaitu : 1. Ventilasi paru
: sebagai masuk keluarnya udara.
2. Difusi O2
: O2 masuk ke dalam alveolus lalu berdifusi menuju
sel tubuh. 3. Pengangkatan O2 dan CO2
: transportasi O2 dan CO2 dalam sel dan atmosfer.
4. Pengatur ventilasi
3. Pernapasan menurut otot yang digunakan: a. Pernapasan perut : i. Otot yang digunakan : M.diafragma ii. Biasanya dilakukan dominan saat tidur. iii. Inspirasi, terjadi bila otot diafragma berkontraksi, diafragma mendatar mengakibatkan volume rongga dada membesar sehingga tekanan udaranya mengecil dan diikuti paru-paru yang mengembang mengakibatkan tekanan udaranya lebih kecil dari tekanan udara atmosfer dan udara masuk. iv. Ekspirasi, diawali dengan otot diafragma berelaksasi dan otot dinding perut berkontraksi menyebabkan diafragma terangkat dan melengkung menekan rongga
4
dada, sehingga volume rongga dada mengecil dan tekanannya meningkat sehingga udara dalam paru-paru keluar.
b. Pernapasan dada : i. Otot yang digunakan : M.Intercostalis externa ii. Inspirasi, terjadi bila otot antar tulang rusuk luar berkontraksi, tulang rusuk terangkat, volume rongga dada membesar, paru-paru mengembang, sehingga tekanan udaranya menjadi lebih kecil dari udara atmosfer, sehingga udara masuk. iii. Ekspirasi, terjadi bila otot antar tulang rusuk luar berelaksasi, tulang rusuk akan tertarik ke posisi semula, volume rongga dada mengecil, tekanan udara rongga dada meningkat, tekanan udara dalam paru-paru lebih tinggi dari udara atmosfer, akibatnya udara keluar.
Pernapasan menurut intensitas : A. Pernapasan normal : dilakukan saat bernapas biasa. B. Pernapasan dalam : dilakukan saat kita berniat menghirup udara. C. Pernapasan paksa : dilakukan saat kita melakukan aktifitas yang membutuhkan banyak energi.
4. Saluran pernapasan : Hidung Faring Laring Trakea Bronkus Principalis Bronkus Lobaris Bronkus Segmentalis Bronkiolus Terminalis Bronkus Respiratoria Duktus Alveolaris Sakus Alveolaris Alveoli
Otot yang berperan dalam pernapasan :
M. Diafragma,
M. Intercostalis externa dan interna,
M. sternocleidomastoideus,
M. stratus anterior,
M. scaneus, dan 5
M. rectus abdominus.
5. Volume dan kapasitas paru a. Volume Paru
Volume tidal : volume udara yang di inspirasi atau di ekspirasi setiap kali bernapas normal; besarnya kira-kira 500 mililiter pada laki-laki dewasa.
Volume cadangan inspirasi : volume udara ekstra yang dapat di inspirasi setelah dan di atas volume tidal normal bila dilakukan inspirasi kuat; biasanya mencapai 3000 mililiter.
Volume cadangan ekspirasi: volume udara ekstra maksimal yang dapat di ekspirasi melalui ekspirasi kuat pada akhir ekspirasi tidal normal; jumlah normalnya adalah sekitar 1100 mililiter.
Volume residu: volume udara yang masih tetap berada dalam paru setelah ekspirasi paling kuat; volume ini besarnya kira-kira 1200 mililiter.
b. Kapasitas Paru
Kapasitas inspirasi
: sama dengan volume tidal di tambah volume cadangan
inspirasi. Ini adalah jumlah udara (kira-kira 3500 mililiter) yang dapat di hirup oleh seseorang, dimulai pada tingkat ekspirasi normal dan pengembangan paru sampai jumlah maksimum.
Kapasitas residu fungsional
: sama dengan volume cadangan ekspirasi ditambah
volume residu. Ini adalah jumlah udara yang tersisa dalam paru pada akhir ekspirasi normal (kira-kira 2300 mililiter).
Kapasitas vital
: sama dengan volume cadangan inspirasi ditambah volume
tidal dan volume cadangan ekspirasi. Ini adalah jumlah udara maksimum yang dapat di keluarkan seseorang dari paru, setelah terlebih dahulu mengisi paru secara maksimum dan kemudian mengeluarkan sebanyak-banyaknya (kira-kira 4600 mililiter). 6
Kapasitas paru total
: volume maksimum yang dapat mengembangkan paru
sebesar mungkin dengan inspirasi sekuat mungkin (kira-kira 5800 mililiter); jumlah ini sama dengan kapasitas vital di tambah volume residu. Volume dan kapasitas paru digunakan untuk mengetahui apakah terjadi kebanormalan dari sistem respirasi. Tetapi volum dan kapasitas masing-masing orang berbeda. Jadi jika terjadi sedikit perbedaan dalam volume dan kapasitas paru masih dianggap normal.
6. Ventilasi
: masuk keluarnya udara antara atmosfer dan alveoli dari tekanan tinggi ke
tekanan rendah. Macam-macam ventilasi
:
o Interna
: respirasi dari atmosfer ke alveoli dan sebaliknya.
o Ekterna
: respirasi dari alveoli ke sel dan sebaliknya.
Faktor yang mempengaruhi ventilasi :
Jenis kelamin
Atlet
Suhu lingkungan dan tubuh
Aktifitas
Usia
Genetik
Penyakit
Geografis
Polusi
7. Badan terasa segar karena Oksigen yang masuk ke dalam tubuh lebih banyak dari peranfasan biasa dan karena kadar Oksigen di pagi hari yang banyak.
7
8. Karena terjadi kontraksi M. sternocleidomastoideus yang ada di sekitar bagian superior yang berkontraksi yang membuat pernapasan menjad pernapasan dalam, dan membuat kita menghirup lebih banyak udara dan oksigen.
2.5
STEP 4 (MIND MAPPING)
Saraf Pusat Pernapasan Udara keluar (Ekspirasi)
Kontraksi otototot inspirasi
Tekanan paru meningkat
Diafragma turun
Volume paru kembali ke kondisi awal
Rongga dada membesar
Rongga dada mengecil
Volume paru meningkat
Diafragma kembali ke posisi awal
Tekanan paru menurun
Udara masuk (Inspirasi)
Elastic recoil Sistem saraf pusat memutus
8
2.6
STEP 5 (LEARNING OBJECTIVE) 1. Anatomi dan fisiologis saluran napas bawah 2. Mekanisme pernapasan 3. Jenis pernapasan dan prosesnya 4. Tekanan yang mempengaruhi ventilasi
2.7
STEP 6 (BELAJAR MANDIRI)
Pada step ini, kami melakukan pembelajaran mandiri secara individu dan kelompok serta mencari jawaban learning objective dari berbagai referensi. 2.8
STEP 7 (SINTESIS) 1. Anatomi dan fisiologi saluran nafas bawah a. Trakea -
Kartilago hyalin berbentuk seperti huruf C.
-
Trakea pada bagian posterior disebut trachea membranosa.
-
Memiliki epitel respiratori dan sel goblet.
b. Paru (Pulmo) -
Berbentuk seperti kerucut.
-
Terhubung dengan trakea melalui radix pulmonalis dan ligamentum pulmonale.
-
Konsistensi lunak dan elastik.
-
Pulmo dextra lebih berat dan pendek daripada pulmo sinistra. Bagian Pulmo : -
Apex pulmonis
-
-
Basis pulmonis
- Fisurra oblique
-
Radix pulmonis
- Fisurra horizontalis
Lingula pulmonis
Pada pulmo dextra terdapat 3 lobus, yaitu : 1. Lobus superior 2. Lobus Medius 3. Lobus Inferior 9
Pada pulmo sinistra terdapat 2 lobus, yaitu : 1. Lobus superior 2. Lobus inferior
c. Bronkus -
Bronkus Principalis -
merupakan cabang dari trakea. Terdiri dari bronkus principalis dextra dan sinistra.
-
bronkus ini akan bercabang menjadi bronkiolus. Lalu dari bronkiolus akan bercabang lagi menjadi alveolus.
d. Alveolus -
Terdapat makrofag
-
Tedapat lapisan cairan jaringan untuk difusi gas.
-
Tempat pertukaran antara O2 dan CO2
-
Terdapat Surfaktan pulmonalis -
Surfaktan merupakan hasil sekresi dari sel alveolus tipe II yang berfungsi untuk mencegah alveolus kolaps.
-
Terdiri atas 85 % - 90 % lipid dan 10 % -15 % protein.
e. Pleura -
Merupakan kantung membrane serosa yang menutupi paru dan berisi sedikit cairan serosa
-
Terdiri atas pleura parietal yang melekat di dalam dinding dada dan permukaan diafragma dan pleura visceral yang melekat pada paru.
-
Berisi cairan serosa yang mencegah gesekan antara paru dan rongga dada
2. Mekanisme pernafasan a.
Mekanisme Inspirasi Sebelum inspirasi dimulai, otot-otot pernafasan berada dalam keadaan lemas, tidak ada udara mengalir dan tekanan intra alveolar setara dengan tekanan atmosfer. Otot inspirasi yang berkontraksi adalah diafragma yang dipersarafi oleh nervus frenikus. Diafragma dalam keadaan lemas bebentuk kubah yang menonjol 10
keatas kedalam rongga toraks. Ketika berkontraksi diafragma menurun dan memperbesar volume rongga toraks dengan meningkatkan ukuran vertikal . Selain diafragma, yang berkontraksi adalah otot interkostal, dua set otot interkostal terletak antara iga-iga. Otot interkostal eksternal teletak diatas otot interkostal internal. Pada proses inspirasi, yang bekerja adalah otot interkostal eksternal. Kontraksi otot interkostal eksternal, yang serat-seratnya berjalan kebawah dan kedepan antara dua iga yang berdekatan, memperbesar rongga toraks. Ketika berkontraksi, otot interkosta eksternal mengangkat iga dan rongga dada menjadi besar. Otot interkosa eksternal dipersarafi oleh saraf interkostal. Ada saat rongga dada membesar akibat kontraksi diafragma dan otot interkostal eksternal, maka volume di dalam rongga dada menjadi besar sehingga tekanan di dalam rongga dada menjadi rendah, hal ini sesuai dengan hukum boyle yang meatakan bahwa pa suhu konstan, tekanan yang ditimbulkan oleh suatu gas berbnding terbalik dengan volume gas. Karena tekanan didalam rongga dada lebih kecil daripada tekanan di atmosfer, maan udara mengair mengikuti gradien tekana udara, yaitu mengalir dari tekanan tinggi ke tekanan rendah, sehingga udara masuk kedalam paru. Udara terus masuk ke paru sampai tidak ada lagi gradien, yaitu sampai tekanan intra-alveolus samap dengan tekanan atmosfer
b. Mekanisme Ekspirasi Pada akhir inspirasi, otot inspirasi melemas. Diafragma mengambil posisi semula yakni seperti kubah. Ketika otot interkostal eksternal melemas sangkar iga yang sebelumnya terangkat turn karena gravitasi. Tanpa gaya yang menyebabkan ekspansi dinding dada maka dinng dada dan paru yang semula teregang mengalami recoil ke ukuran pra inspirasinya karena sifat-sifat elastiknya. Seperti balon teregang yang dikepiskan. Sewaktu paru kebal mengecil, tekanan intraalveolus meningkat, karena jumlah molekul udara yang lebih banyak terkandung di dalam volume paru yang besar pada akhir inspirasi kini termampatkan kedalam volume yang lebih kecil. Pada ekspirasi biasa tekanan intra-alveolus meningkat sekitar 1 mmHg diatas tekananatmosfer menjad 761 mmHg. Udara kini meninggalkan paru menuruni gradien tekanan atmosfer yang lebih rendah. Aliran 11
keluar udara berhenti ketika tekanan intra-alveolus menjadi sama dengan tekanan atmosfer dan gradien tekanan tidak ada lagi
. 3. Jenis-jenis pernafasan Jenis inspirasi dan ekspirasi terdiri atas, 1. Inspirasi dalam dan paksa Selama inspirasi dalam dan paksa, otot-otot pernafasan aksesoris membantu meningkatkan ukuran rongga dada, contoh nya seperti m.sternocleidomastoideus, m. scalenus, m.pectoralis minor 2. Ekspirasi dalam dan paksa Proses ekspirasi yang awalnya pasif dapat berubah menjadi proses aktif dalam keadaan ekspirasi dalam dan paksa akibat adanya otot-otot ekspirasi seperti m.rectus abdominis dan m.intercostalis interna Jenis pernapasan dibagi berdasarkan beberapa kriteria. Yaitu berdasarkan, 1. Kecepatan (Frekuensi) a. Takipnea, yaitu pernapasan yang cepat. b. Bradipnea, yaitu pernapasan yang lambat. 2. Irama a. Regular, yaitu irama pernapasan yang teratur. b. Irregular, yaitu irama pernapasan yang tidak teratur, biasanya terjadi pada keadaan patologis. 3. Kedalaman a. Eupneu, yaitu pernapasan yang kedalamannya normal. b. Hipopneu, yaitu pernapasan yang kedalamannya dangkal. c. Hiperpneu, yaitu pernapasan yang kedalamannya sangat dalam. 4. Pola Pernapasan a. Pernapasan Abdominal / diafragma, yaitu tipe pernapasan bayi pada keadaan normal. b. Pernapasan Torakal, yaitu tipe pernapasan bayi dan anak kecil yang mengalami kelainan paru. 12
c. Pernapasan Kussmaul, yaitu tipe pernapasan yang cepat dan dalam. d. Pernapasan Biot, yaitu pernapasan yang iramanya sama sekali tidak teratur. e. Pernapasan Cheyne-Stokes, yaitu pernapasan yang lambat dan dangkal lalu perlahan naik menjadi cepat dalam dan berakhir dengan apneu.
4. Tekanan yang mempengaruhi ventilasi paru a. Tekanan atmosfer Merupakan tekanan yang ditimbulkan oleh berat udara di atmosfer pada benda di permukaan bumi. Pada ketinggian permukaan laut, tekanan ini sama dengan 760 mmHg. b. Tekanan intra alveolus merupakan tekanan udara didalam alveoli paru. Selama inspirasi tekanan ini menurun sampai sekitar -1 cm H2O dan pada eksiprasi meningkat sampai sekitar +1 cm H2O c. Tekanan intra pleura Merupakan tekanan cairan dalam ruang sempit antara pleura visceral dan pleural parietal, pada saat inspirasi sekitar -5 cm H2O sampai -7,5 cm H2O d. Tekanan transpulmonal Merupakan perbedaan tekanan antara tekanan alveoli dan tekanan pada permukaan luar paru, dan ini adalah nilai daya elastic dalam paru yang cenderung mengempiskan paru pada setiap pernafasan.
13
BAB 3 KESIMPULAN DAN SARAN
KESIMPULAN Saluran pernapasan dibagi menjadi sistem pernapasan atas dan sistem pernapasan bawah. Saluran pernapasan memiliki sistem pertahanan untuk melindungi saluran pernapasan dari setiap bahan yang masuk dan dapat merusak atau mengiritasi saluran pernapasan. Sistem pertahanan napas terdiri dari pertahanan secara mekanik, kimiawi, dan bologis. SARAN Dalam proses perkuliahan di modul 1 blok 2 ini, dibutuhkan pembelajaran mandiri yang lebih intens agar pemahaman dalam modul ini bisa teraplikasi secara maksimal.
14
DAFTAR PUSTAKA
Buku: 1. Guyton AC, 1994, Buku Ajar Fisiologi Kedokteran, Penerbit Buku Kedokteran EGC 2. Sherwood, Lauralee.2001. Fisiologi Manusia : Dari Sel ke Sistem. Edisi 2. Alih bahasa: Brahm U. Pendit. Jakarta : EGC
15