sistem respirasi

Respirasi adalah proses pertukaran gas-gas antara atmosfer, darah dan sel-sel tubuh. Terdapat tiga proses dasar yang terlibat dalam respirasi. Proses pertama ventilasi paru atau bernafas adalah inspirasi dan ekspirasi udara antara paru-paru dan atmosfer. Proses kedua dan ketiga melibatkan pertukaran gas di dalam tubuh. Proses kedua respirasi eksternal atau respirasi paru adalah pertukaran gas antara paru dan darah. Proses ketiga respirasi internal atau respirasi jaringan adalah pertukaran gas antara gas dan sel-sel tubuh.

Respirasi adalah proses umum dimana organisma mengambil energi bebas dalam lingkungannya dengan mengoksidasi substrat organik. Untuk mencapai hasil tersebut, organisma tingkat tinggi memakan berbagai bahan makanan dan mengubah menjadi molekul sederhana melalui proses pencernaan dan molekul yang terbentuk masuk dalam sel-sel yang selanjutnya mengalami oksidasi dengan bantuan sejumlah molekul oksigen yang berasal dari sitem pernapasan. Produk dari oksidasi (CO2 dan H2O) dikeluarkan oleh sel ke dalam lingkungannya (Sonjaya, 2008).

             Tujuan dari pernapasan adalah untuk menyediakan oksigen (O2) bagi seluruh jeringan tubuh dan membuang karbondioksida (CO2) ke atmosfir. Untuk mencapai tujuan ini, sistem pernapasan (respirasi) menjalankan fungsi yaitu (Rachman, 2007) :

1.         Ventilasi paru, yaitu masuknya udara atmosfir kedalam paru sampai di alveoli dan keluarnya udara alveoli paru ke udara bebas / atmosfir lagi.

2.         Difusi O2 dan CO2 antara darah kapiler paru dan udara alveoli, hal ini terjadi karena ventilasi berlangsung terus-menerus yang dibarengi aliran perfusi darah ke dalam kapiler alveoli yang juga terus-menerus mengalir. 

3.         Transpor O2 dan CO2 dalam darah dan cairan tubuh ke dan dari sel.

4.         Pengaturan ventilasi oleh sistem saraf dan hal-hal lain yang berhubungan dengan pernapasan.

Mekanisme terjadinya respirasi adalah udara dari laur akan masuk lewat rongga hidung (cavum nasalis), dimana rongga hidung berlapis selaput lendir yang didalamnya terdapat klenjar minyak (kelenjar sebasea) dan kelenjar keringat (kelenjar sudorifera), udara dari rongga hidung akan masuk ke faring dan selanjutnya memasuki tenggorokan berupa pipa yang panjangnya kurang lebih 10 cm, terletak dileher dan sebagian dirongga dada (toraks). Tenggorokan bercabang menjadi dua bagian, yaitu bronkus kanan dan bronkus kiri. Udara dari bronkiolus akan masuk ke dalam paru-paru yang terletak di dalam rongga dada bagian atas dan di bagian sampingnya dibatasi oleh otot dan rusuk dan dibagian bawah oleh diafragma yang berotot kuat (Anonim, 2009)

Mekanisme bernafas dibagi menjadi dua yaitu inspirasi dan ekspirasi. Inpirasi terjadi bila diafragma dan otot interkostal berkontraksi yang meningkatkan ukuran dada. Ketika tekanan intrapulmonary turun udara masuk ke paru-paru sampai tekanan intrapulmonary dan tekanan atmosfer sama. Ekspirasi lebih bersifat pasif, terjadi begitu otot-otot inspitasi relaksasi dan paru-paru kembali ke semula. Bila tekanan intrapulmonary mlebihi tekanan amosfir, udara keluar dari paru-paru.

Dalam proses respirasi terdapat beberapa tahapan-tahapan yaitu respirasi eksternal dan respirasi internal. Respirasi eksternal merupakan sebentuk pertukaran gas, sehingga oksigen (O2) dari paru-paru masuk kedalam darah, dan karbondioksida (CO2) dan air (H2O) keluar dari darah masuk ke paru-paru. Sedangkan respirasi internal merupakan proses pertukaran karbondioksida (CO2) dengan oksigen (O2) di tingkat sel (Tambayong, 2003).

Inspirasi adalah proses yang aktif yang disebabkan oleh kontraksi otot-otot inspirasi yang penting adalah diafragma yang melekat pada tepi kaudal didaerah toraks. Bila relaksasi diafragma berebntuk kubah ke dalam toraks, bila serabut otot berkontraksi diafragma mengembang keluar sehingga terjadi peningkatan volume toraks. Jika tulang iga meningkat, diameter toraks akan meningkat. Gerakan ini bergantung terutamka pada otot-otot interkostal, internal dan eksternal. Pada manusia waktu inspirasi diafragma turun 1-5 cm menyebabkan rongga dada bertambah dan terjadi perbedaan tekanan lebih besar antara udara luar dan di rongga intratorak (Sonjaya, 2008).

Ekspirasi, bila tidak terjadi gerakan udara yang dimana tekanan bronkisama dengan tekanan atmosfir. Tekanan intratorak bertambah karena diafragma dan tulang rusuk kembali kepada kedudukan semula. Hal ini menyebabkan udara didalam paru-paru didorong keluar karena tekanan intratoraks bertambah dan elastisitas paru-paru iru sendiri. Pada saat otot-otot inspirasi rileks maka volume torak menurun, tetapi jumlah udara dalam paru-paru mulai tetap sama, oleh karena itu tekanan intrapulmonari meningkat di atas tekanan udara luar, darah mengalir dari paru-paru ke eksterna sampai tekanan sama lagi (Sonjaya, 2008). 

Dalam proses respirasi terdapat pigmen yang bertanggung jawab dalam proses inu yaitu hemoglobin yang berwarna merah dan akan berikatan dengan oksigen (O2) membentuk oksihemoglobin yang sifatnya lebih asam dari hemoglobin. Suatu protein yang mengandung senyawa dari hemin disebut hemoglobin dimana hemoglobin ini merupakan pigmen respirasi karena mempunyai peranan dalam mengangkut gas yang terlibat keseimbangan asam basa (Guyton, 1995).

Ada empat jenis volume respirasi dan empat jenis kapasitas respirasi. Volume respirasi antara lain : volume tidal, yaitu volume udara pada inhalasi dan ekshalasi normal. Volume Inspirasi cadangan yaitu volume udara yang dapat di inhalasi lagi setelah inhalasi volume tidal normal. Volume ekspirasi cadangan yaitu volume udara yang diekshalasikan lagi setelah ekshalasi volume tidal normal. Sedangkan kapasitas paru-paru antara lain : kapasitas total paru-paru yaitu jumlah maksimal udara yang dikandung paru-paru setelah melakukan inspirasi maksimal. Kapasitas vital yaitu jumlah maksimal udara yang dapat diekspirasikan setelah inspirasi maksimal. Kapasitas inspirasi yaitu kandungan udara maksimal yang dapat di inspirasi setelah ekspirasi normal. Kapasitas residu fungsional yaitu volume udara yang tertinggal dalam paru-paru setelah ekspirasi volume tidal normal.

Volume statis paru-paru

·         Volume tidal (VT) =  jumlah udara yang dihirup dan dihembuskan setiap kali bernafas pada saat istirahat. Volume tidal normal bagi 350-400 ml.

·         Volume residu (RV) = jumlah gas yang tersisa di paru-paru setelah menghembuskan nafas secara maksimal atau ekspirasi paksa.  Nilai normalnya adalah 1200 ml.

·         Kapasitas vital (VC) =  jumlah gas yang dapat diekspirasi setelah inspirasi secara maksimal. VC = VT + IRV + ERV seharusnya 80 % TLC) Besarnya adalah 4800 ml.

·         Kapasitas total paru-paru (TLC) = yaitu jumlah total udara yang dapat dimasukkan ke dlm paru-paru setelah inspirasi maksimal. TLC = VT + IRV + ERV + RV. Besarnya adalah 6000 ml.

·         residu fungsional (FRC)  = jumlah gas yang tertinggal di paru-paru setelah ekspirasi volume tidal normal. FRC = ERV + RV. Besarnya berkisar 2400 ml.

·         Kapasitas inspirasi (IC) =  jumlah udara maksimal yang dapat diinspirasi setelah ekspirasi normal. IC = VT + IRV. Nilai normalnya sekitar 3600 ml.

·         Volume cadangan inspirasi (IRV) =  jumlah udara yang dapat diinspirasi secara paksa sesudah inspirasi volume tidal normal

·         Volume cadangan ekspirasi (ERV) =  jumlah udara yang dapat diekspirasi secara paksa sesudah ekspirasi volume tidal normal

DAFTAR PUSTAKA

Delimann, H. Dieter dan Esther M. Brown. 1988. BukuTeksHistologiVeteriner.       Jakarta: UI Press.

Nurcahyo, Heru. 2012. PetunjukPraktikumFisiologiHewanDasar. Yogyakarta: UniversitasNegeri Yogyakarta.

Soewolo, dkk. 2003. Common Textbook (EdisiRevisi) FisiologiManusia.    Malang: UniversitasNegeri Malang.

Soewolo, dkk. 2005. FisiologiManusia.    Malang: UM Press.