BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Pernahkah kita merasakan badan kita segar, namun di sisi lain kita merasakan

sesak? Hal tersebut sangat erat hubungannya dengan fungsi sirkulasi udara yang ada

dalam tubuh kita. Hakikat dari respirasi adalah untuk kelangsungan metabolisme sel

sehingga sel dapat melakukan aktivitasnya secara adekuat. Dengan adanya suplai

oksigen yang memadai ke dalam tubuh disertai dengan oksidasi bahan nutrisi yang

diperoleh melalui intake makanan dan cairan, maka akan membuat sel mampu

melakukan metabolisme dan akhirnya dapat menghasilkan energi yang digunakan

oleh kita.

Berbagai mekanisme beroperasi untuk mempertahankan kekonstanan relatif

PO2 dan PCO2. Homeostatis gas-gas darah ini dipertahankan oleh perubahan

ventilasi yaitu frekuensi dan kedalaman pernafasan. Pusat pernafasan dalam batang

otak mengontrol saraf yang mempersarafi otot-otot inspirasi dan ekspirasi.

Pernafasan dikendalikan oleh sel-sel saraf dalam susunan retikularis di batang,

terutama pada medulla. Sel-sel ini mengirim implus menuruni medulla spinals,

kemudian melalui saraf frenkus ke diafragma, dan melalui saraf-saraf interkostalis ke

otot-otot interkostalis. Jadi pusat pernafasan ialah suatu pusat otomatik di dalam

medula oblongata yang mengeluarkan implus eferen ke otot pernafasan implus aferen

yang di rangsang oleh pemekaran gelembung udara, yang diantarkan oleh saraf vagus

ke pusat pernafasan di dalam medula.

Pada proses respirasi terdapat inspirasi dan ekspirasi. Inspirasi sebagai berikut;

diafragma berkontraksi, rongga dada mengembang, pleura parietal ikut mengembang.

Tekanan intrapleura menjadi makin negatif, perlekatan yang diciptakan oleh cairan

serosa, memungkinkan pleura viseral untuk mengembang juga, dan hal ini juga

mengembangkan paru-paru. dengan mengembangnya paru-paru, tekanan

intrapulmonal turun di bawah tekanan atmosfir, dan udara memasuki hidung dan terus

mengalir melalui saluran pernapasan sampai ke alveoli. Sedangkan ekspirasi dimulai

ketika diafragma dan otot-otot interkosta rileks. Rongga dada menjadi lebih sempit,

secara otomatis menekan intra pleura dan volume paru mengecil dan jaringan ikat

1

elastiknya yang meregang selama inhalasi, mengerut dan juga mendesak alveoli.

Dengan meningkatnya tekanan intrapulmonal di atas tekanan atmosfir, udara didorong

ke luar paru-paru sampai kedua tekanan sama kembali.

Reflek khusus pada sistem respirasi antara lain reflek batuk, terjadi karena ada

partikel atau zat asing di dalam paru-paru atau tenggorokan ; reflek bersin, terjadi

karena ada partikel asing di hidung; reflek apnea, merupakan alat yang sangat berguna

untuk mencegah aspirasi selama menelan ; cegukan, terjadinya kontraksi otot-otot

pernafasan (diapraghm spasms) ; mendengkur, suara kasar saat Anda tidur ini

biasanya disebabkan karena bernafas melalui mulut.

B. Rumusan Masalah

a) Apa yang dimaksud pengaturan pernafasan, pengendalian syaraf?

b) Bagaimana Interaksi dinding dada, paru dan pleura?

c) Bagaimana reflek khusus pada proses respirasi?

C. Tujuan

a) Untuk mengetahui pengaturan pernafasan dan pengendalian syaraf.b) Untuk mengetahui interaksi dinding dada, paru dan pleura.c) Untuk mengetahui reflek khusus pada proses respirasi.

D. Manfaat

a) Mengetahui pengaturan pernafasan dan pengendalian syaraf.

b) Mengetahui interaksi dinding dada, paru dan pleura.

c) Mengetahui reflek khusus pada proses respirasi.

2

PEMBAHASAN

A. Pengaturan pernafasan

Pusat kontrol pernafasan

Berbagai mekanisme beroperasi untuk mempertahankan kekonstanan relatif PO2

dan PCO2. Homeostatis gas-gas darah ini dipertahankan oleh perubahan ventilasi yaitu

frekuensi dan kedalaman pernafasan. Pusat pernafasan dalam batang otak mengontrol

saraf yang mempersarafi otot-otot inspirasi dan ekspirasi.

Irama dasar siklus pernafasan (inspirasi dan ekspirasi) tampaknya dibangkitkan

oleh area medullatory rhytmicity. Area ini terdiri atas dua pusat kontrol yang saling

berhubungan: pusat inspirasi dan pusat ekspirasi. Ketika pusat inspirasi

membangkitkan impuls, sebagian dari impuls tersebut akan menjalar di sepanjang

saraf ke otot-otot pernafasan untuk menstimulasi kontraksi, dan sebagian implus ini

akan menekan pusat ekspirasi. Hasilnya adalah inhalasi. Dengan mengembangnya

paru-paru, baroreseptor yang terdapat di dalam jaringan paru mendeteksi regangan ini

dan mencetuskan implus sensori ke medulla; implus ini mulai menekan pusat inhalasi.

Proses ini disebut refleks inflasi Hering-Breuer, yang membantu mencegah

overinflasi paru-paru.

Dengan tekanannya pusat inspirasi, pusat ekspirasi menjadi lebih aktif,

implusnya makin menekan pusat inspirasi. Hasilnya adalah penurunan implus ke otot-

otot pernafasan, yang relaksnya akan menyebabkan ekshalasi. Kemudian pusat

inspirasi menjadi lebih aktif kembali untuk memulai siklus pernafasan berikutnya.

Kedua pusat pernafasan pada pons bekerja dengan pusat medullar untuk

menghasilkan irama pernafasan yang normal. Pusat apneustik memperpanjang

inhalasi, dan yang kemudian diselingi oleh impuls dari pusat pneumotaksik, yang

menyebabkan ekshalasi. Pada pernafasan normal inhalasi berlangsung sekitar 1

sampai 2 detik, diikuti dengan ekshalasi yang sedikit lebih lama (2 sampai 3 detik),

menghasilkan batasan frekuensi pernafasan yang normal sekitar 12 sampai 20 kali per

menit. Meski demikian, masih mungkin terdapat variasi.

3

Pernafasan dapat juga dipengaruhi oleh emosi, misal ketika kita takut sehingga

kita menahan nafas atau berteriak, dan marah biasanya membuat frekuensi pernafasan

lebih cepat. Tahukah anda bahwa refleks pernafasan lainnya adalah menguap.

Kebanyakan dari kita akan menguap jika lelah atau mengantuk, tetapi stimulus dan

tujuan menguap itu sendiri tidak diketahui dengan pasti. Tedapat beberapa

kemungkinan, seperti kurangnya oksigen atau penumpukan karbon dioksida.

Keunikan dari refleks menguap ini adalah sifatnya yang menular. Melihat seseorang

menguap secara tidak disadari kita akan ikut menguap pula.

Kontrol pernapasan secara kimiawi dipengaruhi oleh pH darah, kadar O2 darah

(seperti pada hipoksia) akan dideteksi oleh kemoreseptor pada korpus karotis dan

aortik. Implus sensori yang dicetuskan oleh reseptor ini menjalar di sepanjang nervus

vagus dan glosofaring sampai medulla, yang berespons dengan meningkatkan

frekuensi atau kedalaman pernafasan (atau keduanya). Respons ini akan membawa

lebih banyak udara ke dalam paru-paru sehingga akan lebih banyak O2 yang dapat

berdifusi ke dalam darah untuk memperbaiki keadaan hipoksik.

Menurut anda, dari kedua gas tersebut O2 dan CO2, mana yang paling penting

sebagai pengatur pernafasan? Secara spontan anda pasti akan menjawab O2, karena O2

penting untuk pembentukan energi dalam pernafasan sel. Tahukah anda bahwa sistem

pernafasan dapat mempertahankan kadar O2 darah meski frekuensi pernafasan turun

sampai setengah dari normal atau terhenti beberapa saat. Ingat bahwa udara yang

diekshalasi mengandung 16% O2. Oksigen ini tidak masuk ke dalam darah tetapi

tersedia kapan saja oksigen ini dibutuhkan. Ingat juga bahwa udara residu dalam

paru-paru mensuplai O2 ke dalam darah meski ketika frekuensi pernafasan melambat.

Dengan demikian, peranan O2 dalam pengatur penting dalam pernafasan tidak terlalu

penting.

Sebaliknya CO2 merupakan pengatur penting dalam pernafasan, alasannya bahwa

CO2 mempengaruhi pH darah (jika kadar CO2 darah berlebih, akan menurunkan pH

darah yang akan membahayakan tubuh). Itulah sebabnya setiap terjadi peningkatan

kadar CO2 dalam darah, tubuh akan segera mengompensasi dengan meningkatkan

pernafasan untuk mengeluarkan CO2 yang berlebih.

Namun demikianlah ada keadaan dimana O2 menjadi pengatur penting dalam

pernafasan misalnya pada penderita penyakit paru kronids seperti emfisema yang

4

mengalami penurunan pertukaran baik O2 maupun CO2 dalam paru-parunya.

Penurunan pH yang disebabkan oleh penumpukan CO2 akan di koreksi oleh ginjal,

tetapi kadar O2 darah akan tetap menurun dan pada akhirnya kadar O2 akan turun

terlalu jauh sehingga menyebabkan stimulus yang terlalu kuat untuk meningkatkan

frekuensi dan kedalaman pernafasan.

B. Pengendalian saraf

Pernafasan dikendalikan oleh sel-sel saraf dalam susunan retikularis di batang,

terutama pada medulla. Sel-sel ini mengirim implus menuruni medulla spinals,

kemudian melalui saraf frenkus ke diafragma, dan melalui saraf-saraf interkostalis ke

otot-otot interkostalis. Jadi pusat pernafasan ialah suatu pusat otomatik di dalam

medula oblongata yang mengeluarkan implus eferen ke otot pernafasan implus aferen

yang di rangsang oleh pemekaran gelembung udara, yang diantarkan oleh saraf vagus

ke pusat pernafasan di dalam medula.

Susunan retikularis mempunyai pola aktivitas saraf dengan irama teratur yang

mempertahankan aktivitas berirama dari otot-otot ini. Irama ini dilengkapi dengan

Hering-Breuer yaitu reseptor-reseptor yang renggang yang terdapat pada perenkim

paru-paru yang memancarkan rangsangan ke medula oblongata melalui vagus,

pengembangan paru-paru yang cepat menghambat rangsangan respirasi.

Reseptor renggangan di jaringan paru mengirim implus-implus melalui nervus

vagus ke batang otak implus ini menghambat inspirasi saat paru-paru dikembangkan,

dan merangsang inspirasi bila paru di kempeskan.

Selain nyeri, dan implus saraf dari gerakan anggota badan, menyebabkan

peningkatan pada kecepatan dan kedalaman pernafasan, karena kerjanya pada susunan

retikular.

Beberapa faktor tertentu merangsang pusat pernafasan yang terletak di dalam

medula oblongata, dan kalau di rangsang maka pusat itu mengeluarkan implus yang

disalurkan oleh saraf spinalis ke otot pernafasan yaitu diafragma dan otot interkostalis.

Rangsangan ritmis (berirama) pada medula oblongata menimbulkan pernafasan

otomatis. Darah medula oblongata yang berhubungan dengan pernafasan secara klasik

5

dinamakan pusat pernafasan. Ada 2 kelompok neuron pernafasan, kelompok sosial

yang dekat dengan nukleus traktus solitarius adalah sumber irama yang

mengendalikan neuron motoris phrenieus kontralateral. Neuron-neuron ini juga

memproyeksikan diri dan mengendalikan golongan ventral. Golongan ini mempunyai

2 bagian, bagian kranial di bentuk oleh neuron-neuron nucleus ambigius yang

mempersarafi otot-otot pernafasan ipsilateral, pada hakekatnya melalui nervus vagus.

Bagian caudal dibentuk oleh neuron-neuron dalam nucleus retroambigualis yang

menyelenggarakan pengendalian inspirasi dan ekspirasi ke neuron-neuron motoris

yang mempersarafi interkolaris.

Pernafasan spontan ditimbulkan oleh rangsangan yang ritmis neuron motoris

yang mempersarafi otot-otot pernafasan. Rangsangan ini secara keseluruhan

tergantung pada impuls-impuls saraf otak.

C. Interaksi dinding dada, pleura dan paru

Inspirasi

Tepatnya proses inspirasi adalah sebagai berikut; diafragma berkontraksi,

bergerak ke arah bawah, dan mengembangkan rongga dada dari atas ke bawah. Otot-

otot interkosta eksternal menarik iga ke atas dan ke luar, yang mengembangkan

rongga dada ke arah samping kiri dan kanan serta ke depan dan ke belakang.

Dengan mengembangnya rongga dada, pleura parietal ikut mengembang.

Tekanan intrapleura menjadi makin negatif karena terbentuk isapan singkat antara

6

membran pleura. Perlekatan yang diciptakan oleh cairan serosa, memungkinkan

pleura viseral untuk mengembang juga, dan hal ini juga mengembangkan paru-paru.

Dengan mengembangnya paru-paru, tekanan intrapulmonal turun di bawah

tekanan atmosfir, dan udara memasuki hidung dan terus mengalir melalui saluran

pernapasan sampai ke alveoli. Masuknya udara terus berlanjut sampai tekanan

intrapulmonal sama dengan tekanan atmosfir; ini merupakan inhalasi normal. Tentu

saja inhalasi dapat dilanjutkan lewat dari normal, yang disebut sebagai napas dalam.

Pada napas dalam diperlukan kontraksi yang lebih kuat dari otot-otot pernapasan

untuk lebih mengembangkan paru-paru, sehingga memungkinkan masuknya udara

lebih banyak.

Ekspirasi

Ekspirasi atau yang juga disebut ekshalasi dimulai ketika diafragma dan otot-otot

interkosta rileks. Karena rongga dada menjadi lebih sempit, secara otomatis menekan

intra pleura dan volume paru mengecil dan jaringan ikat elastiknya yang meregang

selama inhalasi, mengerut dan juga mendesak alveoli. Dengan meningkatnya tekanan

intrapulmonal di atas tekanan atmosfir, udara didorong ke luar paru-paru sampai

kedua tekanan sama kembali.

D. Reflek khusus pada proses respirasi

Reflek batuk (Cough)

Batuk bertujuan untuk mengusir zat berbahaya

dalam tubuh Anda. Jika bersin terjadi karena ada

partikel asing di hidung, maka batuk terjadi

karena ada partikel atau zat asing di dalam paru-

paru atau tenggorokan. Saluran pernafasan

memiliki bagian yang sangat peka terhadap

rangsangan. Bagian-bagian tersebut adalah

sebagai berikut:

Laring, trakea, dan bronki sangat peka terhadap perabaan (light touch).

Sensor lain: bronkus terminalis dan alveoli peka terhadap rangsangan kimiawi.

7

Sensor taktil dan kemoreseptor aferen melalui nervus vagus menuju ke pusat

respiratori (medula oblongata) mengeluarkan respons melalui reflek batuk.

Reflek batuk terjadi melalui mekanisme berikut ini.

1. Pada saat inspirasi udara ke paru, epiglotis menutupi glotis, pita suara tertutup

untuk menahan inspirasi.

2. Otot-otot ekspirasi termasuk otot-otot abdomen dan interkostalis interna

berkontraksi dengan kuat karena karena peningkatan tekanan intraalveolar.

3. Epiglotis dan pita suara tiba-tiba terbuka akibat ekspirasi kuat mendadak.

4. Udara dengan cepat melewati bronkus besar dan trakea (V=100 mph), sehingga

benda-benda asing terbawa keluar.

Reflek Bersin (Sneeze)

Bersin merupakan aliran udara yang

hebat melalui mulut dan hidung. Ini

terjadi di luar kemauan. Biasanya bersin

terjadi karena ada partikel pengganggu

dalam hidung Anda. Ujung-ujung saraf

di dalam hidung merangsang Anda

bersin untuk menyingkirkan partikel-

partikel tersebut. Mekanisme yang

terjadi pada refleks bersin adalah sebagai

berikut:

Reseptor taktil/khemis di hidung merangsang sensorik melalui nervus trigeminus

ke pusat pernapasan di medula oblongata.

Urutan kejadian sama dengan batuk. Pada reflek bersin ovula dikondisikan ke

bawah, sehingga memungkinkan aliran udara ekspirasi (aliran udara yang keluar)

menjadi kuat dan dapat melalui rongga mulut dan rongga hidung.

Reflek Apnea

8

Menelan merupakan suatu aksi fisiologis kompleks dimana makanan atau cairan

berjalan dari mulut ke lambung. Menelan merupakan rangkaian gerakan otot yang

sangat terkoordinasi, dimulai gerakan volunter lidah dan diselesaikan oleh

serangkaian reflek dalam faring dan esofagus. Refleks apnea ini merupakan alat yang

sangat berguna untuk mencegah aspirasi selama menelan. Reflek menelan melibatkan

traktus sensoris dan motoris dari nervus kranialis IX (glossofaringeal) dan X (vagus).

Cegukan

Normalnya, saat kita menarik nafas, otot-otot diafragma akan turun, dan saat itu

pula katup tenggorokan membuka, sehingga udara yang menekan ke atas tidak akan

berbunyi. Akan tetapi, pada orang yang mengalami cegukan, saat orang tersebut

menarik nafas, terjadi kontraksi pada otot diafragma dan otot-otot antara tulang iga,

sehingga menyebabkan udara akan kembali naik dan pada saat bersamaan, epiglotis

(katup di tenggorokan) pun tertutup, sehingga udara dari diafragma yang naik ke atas

akan menekan katup ini dan menyebabkan cegukan.

Tertutupnya katup atau epiglotis ini terjadi karena adanya gangguan di lengkung

refleks, yaitu pada susunan saraf pusat dan saraf tepi. Kedua saraf ini lah yang

berperan mengatur jalur pernafasan dalam tubuh manusia agar berjalan lancar.

Tertutupnya katup ini bukan merupakan kelainan susunan saraf pusat atau susunan

saraf tepi, namun merupakan respon jika kedua susunan saraf tersebut terganggu.

Terjadinya kontraksi otot-otot pernafasan (diapraghm spasms) yang menyebabkan

timbulnya gerakan menarik nafas tiba-tiba diikuti dengan menutupnya epiglotis

(katup saluran pernafasan) secara tidak normal, sehingga menimbulkan efek suara

yang khas. Cegukan normal terjadi 4-60 kali/menit dengan interval yang teratur, dan

berlangsung selama 10-30 menit.

9

Mendengkur

Saat tidur, beberapa orang mendengkur atau

mengorok. Suara kasar saat Anda tidur ini

biasanya disebabkan karena bernafas melalui

mulut. Jaringan lembut pada langit-langit mulut

dekat tenggorokan bergetar karena udara

melewatinya saat Anda bernafas melalui mulut.

Selain itu, bibir, pipi, dan lubang hidung Anda juga ikut bergetar. Posisi yang umum

menyebabkan mendengkur adalah tidur terlentang. Hal ini karena mulut cenderung

menganga dan lidah menghalangi saluran pernapasan. Salah satu solusinya adalah

dengan mencoba tidur miring.

Menguap

Saat mengantuk, Anda akan menguap. Mengapa Anda

menguap? saat tubuh kelebihan kadar karbondioksida,

maka Anda akan menguap untuk mendapatkan oksigen

lebih banyak. Karena paru-paru Anda kurang mendapat

oksigen dengan mengambil nafas dalam-dalam di luar

kemauan terjadi sebagai respon alami akibat tertutupnya

paru-paru oleh karbondioksida atau kekurangan oksigen. Syaraf yang mempengaruhi

menguap yaitu adanya miror neuron sistem.

10

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Berbagai mekanisme beroperasi untuk mempertahankan kekonstanan relatif PO2 dan PCO2. Homeostatis gas-gas darah ini dipertahankan oleh perubahan ventilasi yaitu frekuensi dan kedalaman pernafasan. Pusat pernafasan dalam batang otak mengontrol saraf yang mempersarafi otot-otot inspirasi dan ekspirasi. Pernafasan dikendalikan oleh sel-sel saraf dalam susunan retikularis di batang, terutama pada medulla. Proses inspirasi sebagai berikut; diafragma berkontraksi, rongga dada mengembang, pleura parietal ikut mengembang. Tekanan intrapleura menjadi makin negatif, perlekatan yang diciptakan oleh cairan serosa, memungkinkan pleura viseral untuk mengembang juga, dan hal ini juga mengembangkan paru-paru. dengan mengembangnya paru-paru, tekanan intrapulmonal turun di bawah tekanan atmosfir, dan udara memasuki hidung dan terus mengalir melalui saluran pernapasan sampai ke alveoli. Ekspirasi dimulai ketika diafragma dan otot-otot interkosta rileks. Rongga dada menjadi lebih sempit, secara otomatis menekan intra pleura dan volume paru mengecil dan jaringan ikat elastiknya yang meregang selama inhalasi, mengerut dan juga mendesak alveoli. Dengan meningkatnya tekanan intrapulmonal di atas tekanan atmosfir, udara didorong ke luar paru-paru sampai kedua tekanan sama kembali. Reflek khusus pada proses respirasi yaitu reflek bersin, reflek batuk, reflek apnea, cegukan, mendengkur dan menguap.

11