Makalah Problem Based Learning(PBL) Blok 7 : Sistem Respirasi 1Kumaran KrishnanNIM: 102010363Mahasiswa Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida WacanaAlamat Korespondensi : Kumaran Krishnan ,Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana, Jalan Terusan Terusan Arjuna no.6, JakartaBarat, Indonesia 11510 E-mail : kumaran07@hotmail.com

PendahuluanLatar BelakangSaya membuat makalah ini berdasarkan skenario iaitu :Seorang anak perempuan berumur 10 tahun dibawa ibunya ke dokter karena sesak napas. Sesak dirasakan sejak semalam akibat batuk pilek yang terus menerus. Menurut ibunya sebelum sakit anaknya kehujanan waktu pulang sekolah.TujuanMakalah ini dibuat untuk menerangkan struktur saluran pernafasan yang melibatkan paru serta mekanisme-mekanisme yang terlibat dalam proses pernafasan. Makalah ini juga menerangkan faktor-faktor yang mempengaruhi sesak nafas serta tes yang dapat dilakukan untuk menguji fungsi paru.HipotesisSesak nafas merupakan gangguan mekanisme sistem pernafasan yang disebabkan oleh hambatan saluran pernafasan.PerbahasanSruktur saluran pernafasanMakroskopis dan mikroskopisa. HidungHidung merupakan alat pernapasan yang terletak di luar dan tersusun atas tulang rawan. Pada bagian ujung dan pangkal hidung ditunjang oleh tulangnasalis. Rongga hidung dibagi menjadi dua bagian oleh septum nasalis, yaitu bagian kiri dan kanan. Bagian depan septumditunjang oleh tulang rawan, sedangkan bagian belakang ditunjang oleh tulang vomer dan tonjolan tulang ethmoid.Bagian bawah rongga hidung dibatasi oleh tulang palatum, dan maksila. Bagian atas dibatasi olehethmoid, bagian samping oleh tulang maksila, konka nasalis inferior, dan ethomoid sedangkan bagian tengah dibatasi oleh septum nasalis.Pada dinding lateral terdapat tiga tonjolan yang disebut konka nasalis superior, konka media dan konka inferior. Melalui celah-celah pada ketiga tonjolan ini udara inspirasi akan dipanaskan oleh darah di dalam kapiler dan dilembapkan oleh lendir yang disekresikan oleh sel goblet. Lendir juga dapat membersihkan udara pernapasan dari debu. Bagian atas dari rongga hidung terdapat daerah olfaktorius, yang mengandung sel-sel pembau. Sel-sel ini berhubungan dengan saraf otak pertama (nervus olfaktorius). Panjangnya sekitar 10 cm. Udara yang akan masuk ke dalam paru-paru pertama kali akan masuk melalui hidung terlebih dahulu. Sekitar 15.000 liter udara setiap hari akan melewati hidung.b. Faringudara dan makanan. Faring merupakan percabangan 2 saluran, yaitu saluran pernapasan(nasofaring)pada bagian depan dan saluran pencernaan(orofaring)pada bagian belakang. Udara dari rongga hidung masuk ke faring. Faring berbentuk seperti tabung corong, terletak di belakang rongga hidung dan mulut, dan tersusun dari otot rangka. Faring berfungsi sebagai jalannya udara dan makanan. Faring merupakan percabangan 2 saluran, yaitu saluran pernapasan(nasofaring)pada bagian depan dan saluran pencernaan(orofaring)pada bagian belakang.c. LaringDari faring, udara pernapasan akan menuju pangkal tenggorokan atau disebut juga laring.Laringtersusun atas kepingan tulang rawan yang membentuk jakun. Jakun tersebut tersusun oleh tulang lidah, katup tulang rawan, perisai tulang rawan, piala tulang rawan, dan gelang tulang rawan.Pangkal tenggorokan dapat ditutup oleh katup pangkal tenggorokan (epiglotis). Jika udara menuju tenggorokan, anak tekak melipat ke bawah, dan ketemu dengan katup pangkal tenggorokan sehingga membuka jalan udara ke tenggorokan. Saat menelan makanan, katup tersebut menutupi pangkal tenggorokan dan saat bernapas katup tersebut akan membuka.Pada pangkal tenggorokan terdapat pita suara yang bergetar bila ada udara melaluinya. Misalnya saja saat kita berbicara.d. TrakeaTenggorokan berupa pipa yang panjangnya 10 cm, terletak sebagian di leher dan sebagian di rongga dada. Dinding tenggorokan tipis dan kaku, dikelilingi oleh cincin tulang rawan, dan pada bagian dalam rongga bersilia. Silia-silia ini berfungsi menyaring benda-benda asing yang masuk ke saluran pernapasan.

e. BronkusBronkus tersusun atas percabangan, yaitu bronkus kanan dan kiri. Letak bronkus kanan dan kiri agak berbeda. Bronkus kanan lebih vertikal daripada kiri. Karena strukturnya ini, sehingga bronkus kanan akan mudah kemasukan benda asing. Itulah sebabnya paru-paru kananseseorang lebih mudah terserang penyakit bronkhitis.Pada seseorang yang menderita asma bagian otot-otot bronkus ini berkontraksi sehingga akan menyempit. Hal ini dilakukan untuk mencegah masuknya lebih banyak benda asing yang menimbulkan reaksi alergi. Akibatnya penderita akan mengalami sesak napas. Sedangkan pada penderita bronkitis, bagian bronkus ini akan tersumbat oleh lendir. Bronkus kemudian bercabang lagi sebanyak 2025 kali percabangan membentukbronkiolus. Pada ujung bronkiolus inilah tersusun alveolus yang berbentuk seperti buah anggur.f.AlveolusBerupa 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.g. Paru-paruOrgan yang berperan penting dalam proses pernapasan adalah paru-paru. Paru-paru merupakan organ tubuh yang terletak pada rongga dada, tepatnya di atas sekat diafragma.Diafragmaadalah sekat rongga badan yang membatasi rongga dada dan rongga perut. Paru-paru terdiri atas dua bagian, paru-paru kanan dan paru-paru kiri. Paru-paru kanan memiliki tiga gelambir yang berukuran lebih besar daripada paru-paru sebelah kiri yang memiliki dua gelambir.Paru-paru dibungkus oleh dua lapis selaput paru-paru yang disebutpleura. Semakin ke dalam, di dalam paru-paru akan ditemui gelembung halus kecil yang disebutalveolus. Jumlah alveolus pada paru-paru kurang lebih 300 juta buah. Adanya alveolus ini menjadikan permukaan paru-paru lebih luas. Diperkirakan, luas permukaan paruparu sekitar 160 m2. Dengan kata lain, paru-paru memiliki luas permukaan sekitar 100 kali lebih luas daripada luas permukaan tubuh.Dinding alveolus mengandung kapiler darah. Oksigen yang terdapat pada alveolus berdifusi menembus dinding alveolus, lalu menem bus dinding kapiler darah yang mengelilingi alveolus. Setelah itu, masuk ke dalam pembuluh darah dan diikat oleh hemoglobin yang terdapat di dalam sel darah merah sehingga terbentuk oksihemoglobin (HbO2). Akhirnya, oksigen diedarkan oleh darah ke seluruh tubuh. Setelah sampai ke dalam sel-sel tubuh, oksigen dilepaskan sehingga oksihemoglobin kembali menjadi hemoglobin. Oksigen ini digunakan untuk oksidasi.Karbon dioksida yang dihasilkan dari respirasi sel diangkut oleh plasma darah melalui pembuluh darah menuju ke paru-paru. Sesampai di alveolus, CO2 menembus dinding pembuluh darah dan din dingalveolus. Dari alveolus, karbondioksida akan disalurkan menuju hidung untuk dikeluarkan. Jadi proses pertukaran gas sebenarnya berlangsung di alveolus.

Gambar 1 : Anatomi sistem pernafasanSumber:http//googlepictures.com-respiratory_system Diunduh pada 21/5/2011

Otot Yang Terlibat1.Interkostalis eksternus- mengangkat masing-masing iga2.Sternokleidomastoid- mengangkat tulang dada( sternum)3.Skalenus- yang mengangkat dua iga teratas4.Interkostalis- yang menurunkan iga-iga5.Diafragma- menbentuk volume dadaPersarafan pada saluaran pernafasan-sistem saraf parasimpatik: reseptor muskarinik -responbronkokonstriksi, vasodilatasi pulmonar, dan sekresi kelenjarmukus.

- sistem saraf simpatik: reseptor adrenergik a dan b (epiteliumbronkus, paru-paru, otot dan sel mast) - bronkodilatasi,vasokonstriksi pulmonar, dan berkurangnya sekresi kelenjar mukus.

-sistem saraf nonkolinergik non adrenergik (NANC) pada bronkiolus :melibatkan berbagai mediator seperti ATP, oksida nitrat, substanceP, dan VIP (vasoactive intestinal peptide) respon penghambatan,meliputi bronkodilatasi, dan diduga berfungsi sebagai penyeimbang terhadap fungsi pemicuan oleh sistem kolinergik.Serabut saraf eferan-reseptor peregangan(strech), di trakea dan bronkusbagian atas - bronkodilatasi dan peningkatan denyutjantung

- reseptor iritan, di bagian atas saluran nafas - batuk,bronkokonstriksi, dan sekresi mukus.

- Serabut C (reseptor jukstakapiler), yaitu serabut tidakbermielin yang berujung di parenkim paru dan dindingbronkus -berespon terhadap stimulus mekanismaupun kimiawi - pola nafas shallow yang cepat, sekresi mukus, batuk, dan melambatnya denyut jantung.

Mekanisme PernafasanPernapasan adalah suatu proses yang terjadi secara otomatis walau dalam keadaan tertidur sekalipun, karena sistem pernapasan dipengaruhi oleh susunan saraf otonom. Menurut tempat terjadinya pertukaran gas maka pernapasan dapat dibedakan atas 2 jenis, yaitu pernapasan luar dan pernapasan dalam.Pernapasan luar adalah pertukaran udara yang terjadi antara udara dalam alveolus dengandarah dalam kapiler. Pernapasan dalam adalah pernapasan yang terjadi antara darah dalam kapiler dengan sel-sel tubuh. Masuk keluarnya udara dalam paru-paru dipengaruhi oleh perbedaan tekanan udara dalam rongga dada dengan tekanan udara di luar tubuh. Jika tekanan di luar rongga dada lebih besar, maka udara akan masuk. Sebaliknya, apabila tekanan dalam rongga dada lebih besar maka udara akan keluar.Sehubungan dengan organ yang terlibat dalam pemasukkan udara ( inspirasi) dan pengeluaran udara ( ekspirasi) maka mekanisme pernapasan dibedakan atas dua macam, yaitu pernapasan dada dan pernapasan perut. Pernapasan dada dan perut terjadi secara bersamaan.1. Pernafasan DadaApabila kita menghirup dan menghempaskan udara menggunakan pernapasan dada, otot yang digunakan yaitu otot antartulang rusuk. Otot ini terbagi dalam dua bentuk, yakni otot antartulang rusuk luar dan otot antartulang rusuk dalam.Saat terjadi inspirasi, otot antartulang rusuk luar berkontraksi, sehingga tulang rusuk menjadi terangkat. Akibatnya, volume rongga dada membesar. Membesarnya volume rongga dada menjadikan tekanan udara dalam rongga dada menjadi kecil/berkurang, padahal tekanan udara bebas tetap. Dengan demikian, udara bebas akan mengalir menuju paru-paru melewati saluran pernapasan.Sementara saat terjadi ekspirasi, otot antartulang rusuk dalam berkontraksi (mengkerut/mengendur), sehingga tulang rusuk dan tulang dada ke posisi semula. Akibatnya, rongga dada mengecil. Oleh karena rongga dada mengecil, tekanan dalam rongga dada menjadimeningkat, sedangkan tekanan udara di luar tetap. Dengan demikian, udara yang berada dalam rongga paru-paru menjadi terdorong keluar.2. Pernafasan PerutPada proses pernapasan ini, fase inspirasi terjadi apabila otot diafragma (sekat rongga dada) mendatar dan volume rongga dada membesar, sehingga tekanan udara di dalam rongga dada lebih kecil daripada udara di luar, akibatnya udara masuk. Adapun fase ekspirasi terjadi apabila otot-otot diafragma mengkerut (berkontraksi) dan volume rongga dada mengecil, sehingga tekanan udara di dalam rongga dada lebih besar daripada udara di luar. Akibatnya udara dari dalam terdorong ke luar.

3. Mekanisme Pertukaran Gas Oksigen (02)dan Karbondioksida (CO2)Udara lingkungan dapat dihirup masuk ke dalam tubuh makhluk hidup melalui dua cara, yaknipernapasan secara langsungdanpernapasan tak langsung. Pengambilan udara secara langsung dapat dilakukan oleh permukaan tubuh lewat proses difusi. Sementara udara yang dimasukan ke dalam tubuh melalui saluran pernapasan dinamakan pernapasan tidak langsung.Saat kita bernapas, udara diambil dan dikeluarkan melalui paruparu. Dengan lain kata, kita melakukan pernapasan secara tidak langsung lewat paru-paru. Walaupun begitu, proses difusi pada pernapasan langsung tetap terjadi pada paru-paru. Bagian paru-paru yang meng alamiproses difusi dengan udara yaitu gelembung halus kecil atau alveolus.Oleh karena itu, berdasarkan proses terjadinya pernapasan, manusia mempunyai dua tahap mekanisme pertukaran gas. Pertukaran gas oksigen dan karbon dioksida yang dimaksud yakni mekanisme pernapasan eksternal dan internal.a. Pernafasan EksternalKetika kita menghirup udara dari lingkungan luar, udara tersebut akan masuk ke dalam paru-paru. Udara masuk yang mengandung oksigen tersebut akan diikat darah lewat difusi. Pada saat yang sama, darah yang mengandung karbondioksida akan dilepaskan. Proses pertukaran oksigen (O2) dan karbondioksida (CO2) antara udara dan darah dalam paru-paru dinamakanpernapasan eksternal.Saat sel darah merah (eritrosit) masuk ke dalam kapiler paru-paru, sebagian besar CO2 yang diangkut berbentuk ion bikarbonat (HCO- 3) . Dengan bantuan enzim karbonat anhidrase, karbondioksida (CO2) air (H2O) yang tinggal sedikit dalam darah akan segera berdifusi keluar. Persamaan reaksinya adalah sebagai berikut.

Seketika itu juga, hemoglobin tereduksi (yang disimbolkan HHb) melepaskan ion-ion hidrogen (H+) sehingga hemoglobin (Hb)-nya juga ikut terlepas. Kemudian, hemoglobin akan berikatan dengan oksigen (O2) menjadi oksihemoglobin (disingkat HbO2).

Proses difusi dapat terjadi pada paru-paru (alveolus), karena adaperbedaan tekanan parsial antara udara dan darah dalam alveolus. Tekanan parsial membuat konsentrasi oksigen dan karbondioksida pada darah dan udara berbeda.Tekanan parsial oksigen yang kita hirup akan lebih besar dibandingkan tekanan parsial oksigen pada alveolus paru-paru. Dengan kata lain, konsentrasi oksigen pada udara lebih tinggi daripada konsentrasi oksigen pada darah. Oleh karena itu, oksigen dari udara akan berdifusi menuju darah pada alveolus paru-paru.Sementara itu, tekanan parsial karbondioksida dalam darah lebih besar dibandingkan tekanan parsial karbondioksida pada udara. Sehingga, konsentrasi karbondioksida pada darah akan lebih kecil di bandingkan konsentrasi karbondioksida pada udara. Akibatnya, karbondioksida pada darah berdifusi menuju udara dan akan dibawa keluar tubuh lewat hidung.b. Pernafasan InternalBerbeda dengan pernapasan eksternal, proses terjadinya pertukaran gas pada pernapasan internal berlangsung di dalam jaringan tubuh. Proses pertukaran oksigen dalam darah dan karbondioksida tersebut berlangsung dalam respirasi seluler.Setelah oksihemoglobin (HbO2) dalam paru-paru terbentuk, oksigen akan lepas, dan selanjutnya menuju cairan jaringan tubuh. Oksigen tersebut akan digunakan dalam proses metabolisme sel. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut.

Proses masuknya oksigen ke dalam cairan jaringan tubuh juga melalui proses difusi. Proses difusi ini terjadi karena adanya perbedaan tekanan parsial oksigen dan karbondioksida antara darah dan cairan jaringan. Tekanan parsial oksigen dalam cairan jaringan, lebih rendah dibandingkan oksigen yang berada dalam darah. Artinya konsentrasi oksigen dalam cairan jaringan lebih rendah. Oleh karena itu, oksigen dalam darah mengalir menuju cairan jaringan.Sementara itu, tekanan karbondioksida pada darah lebih rendah daripada cairan jaringan. Akibatnya, karbondioksida yang terkandung dalam sel-sel tubuh berdifusi ke dalam darah. Karbondioksida yang diangkut oleh darah, sebagian kecilnya akan berikatan bersama hemoglobin membentuk karboksi hemoglobin (HbCO2). Reaksinya sebagai berikut.

Namun, sebagian besar karbondioksida tersebut masuk ke dalam plasma darah dan bergabung dengan air menjadi asam karbonat (H2CO3). Oleh enzim anhidrase, asam karbonat akan segera terurai menjadi dua ion, yakni ion hidrogen (H+) dan ion bikarbonat (HCO- Persamaan reaksinya sebagai berikut.

CO2 yang diangkut darah ini tidak semuanya dibebaskan ke luar tubuh oleh paru-paru, akan tetapi hanya 10%-nya saja. Sisanya yang berupa ion-ion bikarbonat yang tetap berada dalam darah. Ion-ion bikarbonat di dalam darah berfungsi sebagai bu. er atau larutan penyangga.\ Lebih tepatnya, ion tersebut berperan penting dalam menjaga stabilitas pH (derajat keasaman) darah.Jalannya Udara Pernafasan1.Udara masuk melalui lubang hidung.2.Melewati nasofaring.3.Melewati oralfarink.4.Melewati glotis.5.Masuk ke trakea.6.Masuk ke percabangan trakea yang disebut bronchus.7.Masuk ke percabanagan bronchus yang disebut bronchiolus.8.Udara berakhir pada ujung bronchus berupa gelembung yang disebut alveolus.Faktor-faktor yang mempengaruhi sesak nafas1.Sumbatan aliran udara pada salura nafas- paling sering dijumpai, mempengaruhi smaller airways.2.Gangguan/ disfungsi difusi pada alveolus- misalnya pada penebalan membran alveolus, fibrosis.3.Keterbasan kapisitas dan ekspansibilitas paru- paru tidak bisa mengembang4.Kegagalan pernafasan- kurangnya ventilatory drive, misalnya akibat depresi CNS, kerusakan otot pernafasan, head trauma.1. Kelainan/Gangguan/Penyakit Saluran Pernapasana. Penyempitan saluran pernafasan akibat asma atau bronkitis. Bronkis 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/Gangguan/Penyakit Dinding Alveolusa. Pneumonia / Pnemonia, adalah suatu infeksi bakteri diplococcus pneumonia yang menyebabkan peradangan pada dinding alveolus.-osocomial pneumonia- umumnya disebabkan oleh kuman gram negatip.-Immunocompromized pneumonia- penderita daya tahan tubuh menurun menurun. Disebabkan oleh mikroorganisme yang biasanya tidak patogrn pada tubuh normal.b. Tuberkolosis / TBC, merupakan penyakit yang disebabkan oleh baksil yangmengakibatkan bintil-bintil pada dinding alveolus.c. Masuknya air ke alveolus.3. Kelainan/Gangguan/Penyakit Sistem Transportasi Udaraa. Kontaminasi gas CO / karbon monoksida atau CN / sianida.b. Kadar haemoglobin / hemoglobin yang kurang pada darah sehingga menyebabkan tubuh kekurangan oksigen atau kurang darah alias anemia.Pengesanan Penyakit-Riwayat pasien-Uji fungsi paru-Pemeriksaan fisik-Uji lab/ mikrobiologi-Rontgen dada-Analisis gas darahPencegahan Penyakit pada Sistem Pernafasan1.AsmaSemua serangan penyakit asma harus dicegah. Swerangan penyakit asma dapar dicegah jika faktor pemicunya diketahuiu dan bisa dihindsari. Serangan yang dipicu oleh raga bisa dihindari dengan meminum obat sebelum melakukan olah raga.Ada usaha-usaha pencegahan yang dapat dilakukan untuk mencegah datangnya serangan penyakit asma, antara lainnya :a.Menjaga kesehatan.b.Menjaga kebersihan lingkungan.c.Menghindari faktor pencetus serangan penyakit asma.d.Menggunakan obat-obat anti penyakit asma.2.Kanker paru-paruPengobatan: Pembedahan, radiasi, kemoterapiTes Fungsi Paru Untuk mendiagnosis gangguan paru-paru dan seberapaparah gangguan tersebut Beberapa macam test :- spirometry rutin- gas diffusion test- residual volume measurement- body plethysmography

Gambar 2: Tes fungsi paruSumber:http//googlepictures.com-spirometry Diunduh pada 21/5/2011

Volume statis paru-paruh Volume tidal (VT) = jumlah udara yang dihirup dan dihembuskansetiap kali bernafas pada saat istirahat. Volume tidal normal bagi350-400 ml. Volume residu (RV) = jumlah gas yang tersisa di paru-paru setelahmenghembuskan nafas secara maksimal atau ekspirasi paksa.Nilai normalnya adalah 1200 ml. Kapasitas vital (VC) = jumlah gas yang dapat diekspirasi setelahinspirasi secara maksimal. VC = VT + IRV + ERV (seharusnya 80 %TLC) Besarnya adalah 4800 ml. Kapasitas total paru-paru (TLC) = yaitu jumlah total udara yangdapat dimasukkan ke dlm paru-paru setelah inspirasi maksimal.TLC = VT + IRV + ERV + RV. Besarnya adalah 6000 ml. Kapasitas residu fungsional (FRC) = jumlah gas yangtertinggal di paru-paru setelah ekspirasi volume tidal normal.FRC = ERV + RV. Besarnya berkisar 2400 ml. Kapasitas inspirasi (IC) = jumlah udara maksimal yang dapatdiinspirasi setelah ekspirasi normal. IC = VT + IRV. Nilainormalnya sekitar 3600 ml. Volume cadangan inspirasi (IRV) = jumlah udara yang dapatdiinspirasi secara paksa sesudah inspirasi volume tidalnormal Volume cadangan ekspirasi (ERV) = jumlah udara yang dapatdiekspirasi secara paksa sesudah ekspirasi volume tidalnormalBasic of Pulmonary Test FunctionObstructive Lung Disease = tidak dapat menghembuskan udara(unable to get air out)- FEV1/FVC < 75%Semakin rendah rasionya, semakin parah obstruksinyaFEV1: 60-75% = mildFEV1: 40-59% = moderateFEV1: