Jantung (
bahasa
Latin:
cor)
adalah sebuah rongga, rongga
organ
berotot yang memompa
darah
lewat
pembuluh darah oleh kontraksi berirama yang
berulang. Istilah
kardiak berarti
berhubungan dengan jantung,
dari kata
Yunani cardia untuk
jantung. Jantung
adalah salah satu organ manusia yang berperan dalam
sistem
peredaran darah.
Permukaan
jantung
Bagian-bagian dari jantung
Jantung terletak dalam rongga dada
agak sebelah kiri, di antara paru-paru kanan dan paru-paru kiri. Massanya
kurang lebih 300 gram, besarnya sebesar kepalan tangan.
Jantung adalah satu otot tunggal yang
terdiri dari lapisan endothelium. Jantung terletak di dalam rongga torakik, di
balik tulang dada. Struktur jantung
berbelok ke bawah dan sedikit ke arah kiri.
Jantung hampir sepenuhnya
diselubungi oleh paru-paru, namun tertutup oleh selaput ganda yang bernama perikardium,
yang tertempel pada diafragma. Lapisan pertama menempel sangat erat kepada
jantung, sedangkan lapisan luarnya lebih longgar dan berair, untuk menghindari
gesekan antar organ dalam tubuh yang terjadi karena gerakan memompa konstan
jantung.
Jantung dijaga di tempatnya oleh
pembuluh-pembuluh darah yang meliputi daerah jantung yang merata/datar, seperti
di dasar dan di samping. Dua garis pembelah (terbentuk dari otot) pada lapisan
luar jantung menunjukkan di mana dinding pemisah di antara serambi dan bilik
jantung.
Struktur internal jantung
Secara internal, jantung dipisahkan oleh sebuah lapisan otot menjadi dua belah
bagian, dari atas ke bawah, menjadi dua pompa. Kedua pompa ini sejak lahir
tidak pernah tersambung. Belahan ini terdiri dari dua rongga yang dipisahkan
oleh dinding jantung. Maka dapat disimpulkan bahwa jantung terdiri dari empat
rongga, serambi kanan & kiri dan bilik kanan & kiri.
Dinding serambi jauh lebih tipis dibandingkan dinding bilik karena bilik
harus melawan gaya gravitasi bumi untuk memompa dari bawah ke atas dan
memerlukan gaya yang lebih besar untuk mensuplai peredaran darah besar, khususnya
pembuluh
aorta,
untuk memompa ke seluruh bagian tubuh yang memiliki pembuluh darah.
Tiap serambi dan bilik pada masing-masing belahan jantung disambungkan oleh
sebuah katup. Katup di antara
serambi kanan
dan
bilik kanan
disebut
katup trikuspidalis
atau katup berdaun tiga. Sedangkan katup yang ada di antara
serambi kiri
dan
bilik kiri
disebut
katup mitralis
atau katup bikuspidalis (katup berdaun dua).
Cara kerja jantung
Pada saat berdenyut setiap ruang jantung mengendur dan terisi darah (disebut
diastol). Selanjutnya jantung berkontraksi dan memompa darah keluar dari
ruang jantung (disebut
sistol). Kedua serambi mengendur dan berkontraksi
secara bersamaan, dan kedua bilik juga mengendur dan berkontraksi secara
bersamaan.
Darah yang kehabisan oksigen dan mengandung banyak karbondioksida (darah
kotor) dari seluruh tubuh mengalir melalui dua vena berbesar (vena kava) menuju
ke dalam atrium kanan. Setelah atrium kanan terisi darah, ia akan mendorong
darah ke dalam ventrikel kanan melalui katup trikuspidalis.
Darah dari ventrikel kanan akan dipompa melalui
katup pulmoner
ke dalam
arteri pulmonalis
menuju ke
paru-paru.
Darah akan mengalir melalui pembuluh yang sangat kecil (
pembuluh kapiler)
yang mengelilingi kantong udara di paru-paru, menyerap oksigen, melepaskan
karbondioksida dan selanjutnya dialirkan kembali ke jantung.
Darah yang kaya akan oksigen mengalir di dalam vena pulmonalis menuju ke
atrium kiri. Peredaran darah di antara bagian kanan jantung, paru-paru dan
atrium kiri disebut
sirkulasi pulmoner karena darah dialirkan ke
paru-paru.
Darah dalam atrium kiri akan didorong menuju ventrikel kiri melalui katup
bikuspidalis/mitral, yang selanjutnya akan memompa darah bersih ini melewati
katup aorta
masuk ke dalam
aorta
(arteri terbesar dalam tubuh). Darah kaya oksigen ini disirkulasikan ke seluruh
tubuh, kecuali paru-paru. dan sebagainya.
Seputar kesehatan jantung
Jantung merupakan salah satu organ terpenting tubuh, kelainan pada jantung
dapat beresiko kematian. Masalah pada jantung dibagi karena kegagalan organ
jantung seringkali hampir menjadi dua bagian, yaitu penyakit jantung dan
serangan jantung.
Penyakit jantung
Penyakit jantung adalah sebuah kondisi yang menyebabkan Jantung tidak dapat
melaksanakan tugasnya dengan baik. Hal-hal tersebut antara lain:
- Otot
jantung yang lemah. Ini adalah kelainan bawaan sejak lahir. Otot jantung
yang lemah membuat penderita tak dapat melakukan aktivitas yang
berlebihan, karena pemaksaan kinerja jantung yang berlebihan akan
menimbulkan rasa sakit di bagian dada, dan kadangkala dapat menyebabkan
tubuh menjadi nampak kebiru-biruan. Penderita lemah otot jantung ini mudah
pingsan.
- Adanya
celah antara serambi kanan dan serambi kiri, oleh karena tidak sempurnanya
pembentukan lapisan yang memisahkan antara kedua serambi saat penderita
masih di dalam kandungan. Hal ini menyebabkan darah bersih dan darah kotor
tercampur. Penyakit ini juga membuat penderita tidak dapat melakukan
aktivitas yang berat, karena aktivitas yang berat hampir dapat dipastikan
akan membuat tubuh penderita menjadi biru dan sesak napas, walaupun tidak
menyebabkan rasa sakit di dada. Ada pula variasi dari penyakit ini, yakni
penderitanya benar-benar hanya memiliki satu buah serambi.
Serangan jantung
Serangan jantung adalah sebuah kondisi yang menyebabkan jantung sama sekali
tidak berfungsi. Kondisi ini biasanya terjadi mendadak, dan sering disebut
gagal jantung. Penyebab gagal jantung bervariasi, namun penyebab utamanya
biasanya adalah terhambatnya suplai darah ke otot-otot jantung, oleh karena
pembuluh-pembuluh darah yang biasanya mengalirkan darah ke otot-otot jantung
tersebut tersumbat atau mengeras, entah oleh karena
lemak dan
kolesterol,
ataupun oleh karena zat-zat kimia seperti penggunaan obat yang berlebihan yang
mengandung Phenol Propano Alanin (ppa) yang banyak ditemui dalam obat-obat
seperti
Decolgen, dan
nikotin.
Belakangan ini juga sering ditemukan gagal jantung mendadak ketika seseorang
sedang beraktivitas, seperti yang menyerang beberapa atlet-atlet
sepak bola
ternama di dunia di tengah lapangan sepak bola
[1].
Biasanya hal itu disebabkan oleh pemaksaan aktivitas jantung yang melebihi
ambang batas, atau kurangnya pemanasan sebelum melakukan olah raga.
Makanan juga menjadi penyebab utama terjadinya serangan jantung, terutama
makanan cepat saji (junk food). Para penelti
dari McMaster University, Kanada, menemukan hasil bahwa orang yang banyak
mengonsumsi makanan yang digoreng, cemilan bergaram, dan daging memiliki risiko
serangan jantung lebih dari 35 persen lebih besar dibandingkan dengan orang
yang mengonsumsi sedikit atau tidak mengonsumsinya
[2].
Penanggulangan
Tidak ada penanggulangan yang lebih baik untuk mencegah penyakit dan
serangan jantung, di samping gaya hidup sehat (seperti sering bangun lebih
pagi, tidak sering tidur terlalu larut malam, dan menghindari rokok dan minuman
beralkohol), pola makanan yang sehat (memperbanyak makan makanan berserat dan
bersayur, serta tidak terlalu banyak makan makanan berlemak dan berkolesterol
tinggi), dan olah raga yang teratur dan tidak berlebihan. Namun, ada beberapa
zat yang dipercaya mampu memperkecil atau memperbesar risiko penyakit dan
serangan jantung, di antara lain:
- Beberapa
peneliti menyebutkan bahwa zat allicin di dalam bawang
putih ternyata dapat membantu menjaga kesehatan jantung. Penelitian
tersebut menunjukkan bahwa oleh khasiat zat allicin, ketegangan pembuluh
darah berkurang 72%[3].
Namun beberapa peneliti lain ada juga yang menyatakan bahwa tidak ada
hubungan antara bawang putih dengan kesehatan jantung. Dalam studi yang
dilakukan pada 90 perokok berbadan gemuk, para peneliti Eropa mendapati
bahwa tambahan bubuk bawang putih selama 3 bulan tak memperlihatkan
perubahan dalam kadar kolesterol mereka atau beberapa tanda lain risiko
penyakit jantung[4].
- Studi
membuktikan bahwa mengurangi merokok tidak mengurangi risiko penyakit
jantung. Untuk benar-benar mengurangi risiko penyakit jantung, seseorang
harus benar-benar berhenti merokok [5].
- Penemuan
yang diterbitkan dalam Journal
of the American College of Cardiology
mengungkapkan konsumsi suplemen Vitamin C
dapat mengurangi risiko penyakit jantung[6].
- Penelitian
menunjukkan, mengurangi konsumsi garam dapat
mengurangi risiko penyakit jantung. Konsumsi garam dapat meningkatkan
tekanan darah. Pada percobaan diet rendah garam menunjukkan risiko
penyakit jantung hingga 25% dan risiko serangan jantung hingga 20%
- Konsumsi makanan-makanan
yang dapat menjaga kesehatan jantung seperti Salmon, Tomat, Minyak Zaitun,
Gandum, Almond, dan Apel, habatussauda dan obat herbal lainnya.
Rumus untuk menghitung denyut jantung
Maksimum denyut jantung adalah pedoman penting untuk
mengukur keberhasilan latihan Anda. Selama bertahun-tahun, kita semua telah
dikondisikan untuk menggunakan rumus sederhana yang tersedia. Itu adalah rumus
220 minus usia Anda.Dari sana itu mudah untuk menghitung pekerjaan Anda benar
keluar zona oleh hanya membahagi nomor pertama dengan persentase yang Anda
ingin berada di. (MHR x 5 untuk.7 atau lebih tergantung pada intensitas
diinginkan.) Namun, hal ini tidak semua yang akurat karena tingkat kebugaran
dan ukuran tubuh, atau faktor-faktor lain.Untuk benar-benar tahu HR maksimum,
Anda benar-benar perlu untuk mengubah ke fasilitas pengujian di mana mereka
dapat menghubungkan Anda ke beberapa mesin dan berhasil Anda sampai Anda turun
dari kelelahan. Kemudian mereka dapat menentukan maksimum denyut jantung.Bagi
kebanyakan orang ini mustahil. Penyelidikan mesin pencarian sederhana dapat
menunjukkan kepada Anda banyak metode yang digunakan orang untuk mencoba untuk
menghitung mereka Maret maksimum (seperti Karvonen metode menghitung
THR.)Setelah Anda memiliki ide yang baik ingin HR maksimum adalah dan apa detak
jantung Anda, Anda perlu mengetahui bagaimana mengetahui ketika Anda telah
mencapai detak jantung Anda sambil bekerja keluar. Kombinasi dari salah satu
metode berikut akan membantu Anda.Berbicara TestIf Anda dapat bernyanyi,
lelucon dan meneruskan sementara Anda bekerja, kemungkinannya adalah Anda tidak
bekerja keluar banyak sama sekali. Ini akan menjadi tingkat mudah atau
berjalan-jalan cahaya.Jika Anda dapat mempertahankan percakapan dengan
seseorang, maka Anda sedang mungkin jarak moderat. Jika Anda menemukan menjaga
percakapan yang menantang, tetapi masih dapat dilakukan, Anda bekerja keluar di
baik sulit tingkat dan yang mungkin pembakaran lemak dan bekerja cardio
Anda.Jika Anda hampir tidak bisa keluar kata atau dua, atau tidak dapat
bercakap-cakap sama sekali, Anda bekerja keluar pada tingkat yang sangat intens
dan jika Anda bukan seorang atlet, maka ini adalah tingkat yang salah untuk
Anda kecuali Anda berada dalam pelatihan atau melakukan sesuatu seperti
interval.Tingkat dirasakan ExertionThis mirip dengan tes bicara dan dapat
dengan mudah dilakukan saat Anda bekerja keluar. Banyak pelatih profesional
menggunakan tes ini sering. Skala adalah dari 1-10 dengan salah satu yang
menjadi hampir koma dan di sofa atau tertidur. Anda tidak membuat usaha sama sekali.Tingkat
tiga akan menjadi cahaya pekerjaan rumah tangga atau berjalan-jalan mudah,
mengatakan melalui toko.Tingkat empat sampai enam usaha yang moderat dan di
mana kebanyakan pemula mulai. Tingkat tujuh jika cukup sulit dan mungkin hanya
untuk pelari dan orang-orang dalam pelatihan untuk acara. Tingkat delapan
sampai sepuluh tidak berkelanjutan dan setara dengan menghindari bahaya atau
berlari untuk bus.Hati RateWearing heart rate monitor atau mencoba untuk
mengambil denyut jantung dengan stopwatch di tangan adalah metode lain. Jika
Anda memiliki angka rata-rata dari apa yang Anda maksimum dan target heart
harga, Anda dapat mengambil detak jantung Anda sementara masih dalam gerak dan
melakukan latihan.Jika Anda menggunakan satu atau lebih dari metode di atas
untuk tetap pada cek tingkat Anda selama latihan Anda dan pada setiap latihan,
Anda dapat mengukur keberhasilan Anda dan memiliki lebih efektif membakar
lemak- atau latihan cardio setiap kali.Jika Anda ingin mendapatkan hasil
maksimal dari o latihan Anda dan tahu bagaimana cara memberitahu ketika Anda
berada dalam zona latihan, fat burning zona, dan zona Cardio, maka Anda perlu
untuk dapat menghitung detak jantung Anda on the fly. Zona umum sasaran Anda
untuk maksimum denyut jantung adalah umumnya antara 50-80% dari denyut jantung
maksimal.Jika Anda baru mulai keluar, pemula untuk bekerja keluar, maka Anda
harus menerimanya lambat pada awalnya. Mulai antara 50-60% dan perlahan-lahan,
selama beberapa minggu atau bulan, bekerja atas detak jantung Anda untuk
70-80%. Mulai dengan intensitas terendah yang Anda merasa baik selama sekitar
10 sampai 20 menit per sesi tiga sampai empat hari per minggu.Setelah Anda
mencapai titik tertentu, Anda akan di midway antara latihan guru dan hanya baru
konsep. Secara umum, Anda ingin menyimpan detak jantung Anda kira-kira antara
60-70%. Anda harus perfuming 30 sampai 45 menit cardio atau fat burning latihan
empat sampai lima kali per minggu.Akhirnya Anda akan menjadi agak cocok dan
mulai menginginkan lebih dari latihan Anda. Saat ini, detak jantung Anda harus
sekitar 70-80% dari denyut jantung maksimal. Anda harus melakukan sekitar enam
30-menit sesi cardio per minggu atau Anda bisa melakukan tiga sesi 60 menit
cardio atau lemak terbakar pekerjaan out per minggu dan menghabiskan sesi di
antara pembakaran bahkan lebih lemak dengan membangun kekuatan otot dan
ketahanan.Out-of-the-Box kelompok pelatihan pribadi
Sistem peredaran darah
Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Sistem peredaran
darah manusia, pembuluh nadi (arteri) berwarna merah dan pembuluh balik (vena)
berwarna biru.
Sistem peredaran darah atau sistem kardiovaskular adalah
suatu sistem organ yang berfungsi memindahkan zat ke dan dari sel. Sistem ini juga
menolong stabilisasi suhu dan pH tubuh (bagian dari homeostasis).
Ada dua jenis sistem peredaran
darah: sistem peredaran darah terbuka, dan sistem peredaran darah tertutup.
sistem peredaran darah, yang merupakan juga bagian dari kinerja jantung dan
jaringan pembuluh darah (sistem kardiovaskuler) dibentuk. Sistem ini menjamin
kelangsungan hidup organisme, didukung oleh metabolisme setiap sel dalam tubuh dan
mempertahankan sifat kimia
dan fisiologis
cairan tubuh.
- Pertama, darah mengangkut oksigen
dari paru-paru ke sel dan karbon dioksida dalam arah yang berlawanan
(lihat respirasi).
- Kedua, yang diangkut dari nutrisi
yang berasal pencernaan seperti lemak, gula dan protein dari saluran
pencernaan dalam jaringan masing-masing untuk mengonsumsi, sesuai dengan
kebutuhan mereka, diproses atau disimpan.
Metabolit yang dihasilkan atau
produk limbah (seperti urea
atau asam
urat) yang kemudian diangkut ke jaringan lain atau organ-organ ekskresi (ginjal dan usus
besar). Juga mendistribusikan darah seperti hormon, sel-sel kekebalan tubuh dan
bagian-bagian dari sistem pembekuan dalam tubuh.
Peredaran darah terdiri dari:
- Peredaran darah terbuka
- Peredaran darah tertutup
Lihat pula
- Arteri
- Vena
- Kapiler
- Saluran Limfa
- Jantung
- Darah
-
Fungsi Sistem Respirasi :
1. menyediakan permukaan untuk pertukaran gas antara udara dan sistem aliran darah.
2. sebagai jalur untuk keluar masuknya udara dari luar ke paru-paru.
3.
melindungi permukaan respirasi dari dehidrasi, perubahan temperatur,
dan berbagai keadaan lingkungan yang merugikan atau melindungi sistem
respirasi itu sendiri dan jaringan lain dari patogen.
4. sumber produksi suara termasuk untuk berbicara, menyanyi, dan bentuk komunikasi lainnya.
5. memfasilitasi deteksi stimulus olfactory dengan adanya reseptor olfactory di superior portion pada rongga hidung.
Sistem respirasi juga dibagi menurut divisinya, yakni :
1. Divisi konduksi
Divisi ini dimulai dari rongga hidung, faring, laring, trakea, bronkus, himgga terminal bronkiolus
2. Divisi respirasi
Divisi
ini dimulai dari bronkiolus hingga alveoli, udara memenuhi kantung
paru-paru dan terjadilah pertukaran gas antara udara dan darah.
Mekanisme Respirasi
Secara umum, respirasi terdiri dari 2 proses: respirasi eksternal dan
respirasi internal. Respirasi eksternal meliputi pertukaran gas (oksigen
dan karbon dioksida) antara cairan interstisial tubuh dengan lingkungan
luar. Tujuan dari respirasi eksternal adalah untuk memenuhi kebutuhan
respirasi sel. Respirasi internal adalah proses absorpsi oksigen dan
pelepasan karbon dioksida dari sel. Proses respirasi internal ini
disebut juga respirasi selular, terjadinya di mitokondria.
Berikut adalah tahapan-ahapan dalam respirasi eksternal:
1. Ventilasi pulmoner atau bernapas, melibatkan perpindahan udara secara fisik keluar masuk paru-paru.
2. Difusi
gas, melewati membran respiratori antara ruangan alveolar dan kapiler
alveolar serta melewati kapiler alveolar dan kapiler jaringan.
3. Transportasi oksigen dan karbon dioksida; antara kapiler alveolar dan kapiler jaringan.
Ventilasi Pulmoner
Adalah perpindahan udara secara fisik keluar masuk paru-paru. Fungsi
utamanya adalah untuk menjaga keseimbangan ventilasi alveolar. Tekanan
atmosfer memiliki peranan penting dalam ventilasi pulmoner.
Menurut hukum Boyle, tekanan berbanding terbalik dengan volume. Udara
akan mengalir dari daerah bertekanan tinggi ke tekanan rendah. Kedua
hukum ini merupakan dasar dari ventilasi pulmoner. Satu siklus respirasi
tunggal terdiri dari inhalasi/inspirsi dan ekshalasi/ekspirasi.
Keduanya melibatkan perubahan volume paru-paru. Perubahan ini
menciptakan gradien tekanan yang memindahkan udara keluar atau masuk
paru-paru.
Kedua paru-paru memiliki rongga pleural. Parietal dan viseral pleura
dipisahkan hanya oleh selaput tipis cairan pleural. Perbandingan ikatan
cairan terjadi antara parietal pleural dan viseral pleura Hasilnya,
permukaan masing-masing menempel pada bagian dalam dada dan permukaan
superior diafragma. Pergerakan dada dan diafragma ini akan menyebabkan
perubahan volume paru-paru. Volume rongga toraks berubah ketika
diafragma berubah posisinya atau tulang rusuk bergerak.
Saat diafragma berkontraksi, volume rongga toraks akan bertambah,
ketika diafragma berelasasi, volume rongga toraks akan berkurang.
Sementara pergerakan superior rusuk dan tulang belakang menyebabkan
volume rongga toraks bertambah. Pergerakan inferior rusuk dan tulang
belakang menyebabkan volume rongga toraks berkurang.
Saat bernapas dimulai, tekanan di dalam dan luar paru-paru sama, tidak
ada pererakan keluar masuk paru-paru. Saat rongga toraks membesar,
rongga pleural dan paru-paru akan berekspansi untuk memenuhi rongga dada
yang membesar. Ekspansi ini mengurangi tekanan paru-paru, maka udara
dapat memasuki saluran pernapasan karena tekanan dalam paru-paru lebih
rendah dari tekanan luar. Udara terus masuk sampai volume paru-paru
berhenti bartambah dan tekanan di dalam sama dengan tekanan udara luar.
Saat volume rongga toraks berkurang, tekanan alam paru-paru naik
sehingga udara dari paru-paru dikeluarkan dari saluran pernapasan.
Compliance:
Compliance
paru-paru merupakan indikasi kemampuan perluasan paru-paru, bagaimana
paru-paru dengan mudahnya mengembang dan mengempis. Semakin rendah
compliance, semakin besar gaya yang dibutuhkan untuk mengisi dan
mnegosongkan paru-paru. Semakin besar compliance, semakin mudah bagi
paru-paru, semakin mudah paru-paru untuk mengisi dan mengosongkan
paru-paru. Factor yang mempengaruhi compliance adalah:
·
Struktur jaringan penghubung dari paru-paru. Kehilangan jaringan
penghubung menghasilkan kerusakan alveolar, seperti pada emfisema, yang
meningkatkan compliance
·
Produksi surfaktan, pada saat ekshalasi, alveoli yang kolaps karena
produksi surfaktan yang tidak mencukupi, seperti pada respiratory distress syndrome, mengurangi compliance paru-paru
·
Mobilitas rongga toraks, arthritis atau kelainan skelet
lainnyamempengaruhi artikulasi rusuk atau kolom spinal juga mengurangi
compliance
Perubahan tekanan selama inhalasi dan ekshalasi
1. Tekanan intrapulmoner
Arah
aliran udara ditentukan oleh hubungan antara tekanan atmosfer dan
tekanan intrapulmoner. Tekanan intrapulmoner adalah tekanan di dalam
saluran pernafasan, di alveoli.
Ketika
sedang istirahat dan bernafas dengan normal, perbedaan antara tekanan
atmosfer dan tekanan intrapulmoner relative kecil. Pada saat inhalasi,
paru-paru mengembang dan tekanan intrapulmoner turun menjadi 759 mm Hg.
Karena tekanan intrapulmoner 1 mm Hg di bawah tekanan atmosfer, tekanan
intrapulmoner pada umumnya ditulis dengan -1 mmHg. Pada saat ekshalasi,
paru-paru mengempis dan tekanan intrapulmoner meningkat menjadi 761
mmHg, atau +1 mmHg.
Ukuran
gradient tekanan meningkat ketika bernafas dengan kuat. Ketika atlet
yang berlatih bernafas dengan kapasitas maksimum, diferensial tekanan
dapat mencapai -30 mmHg selama inhalasi dan +100 mmHg jika individu
menegang dengan glottis yang ettap tertutup. Hal ini merupakan alasan
mengapa atlet mengangkat beban pada saat ekshalasi; karena ekshalasi
menjaga tekanan intrapulmoner dan tekanan peritoneal meningkat dengan
signifikan yang bisa menyebabkan alveolar rupture dan terjadi hernia.
2. Tekanan intrapleural
Tekanan
intarpleural merupakan tekanan pada ruangan di antara parietal dan
visceral pleura. Rata-rata tekanan intrapleura adalah sekitar -4 mmHg,
tapi dapat mencapai – 18 mmHg selama inhalasi yang dipaksakan. Tekanan
ini di bawah tekanan atmosferyang diseabkan hubungan antara paru-paru
dan dinding tubuh. Pada awalnya, kita mencatat bahwa paru-paru memiliki
keelastisan yang tinggi. Pada kenyataanya, paru-paru dapat kolaps jika
elastic fiber dapat berbalik ke keadaan normal dengan sempurna. Elastic
fiber tidak bisa berbalik secara signifikan Karena elastic fiber tidak
cukup kuat untuk mengatasi ikatan cairan antara parietal dan visceral
pleura. Elastic fiber selanjutnya melawan ikatan cairan dan menarik
paru-paru menjauh dari dinding dada dan diafragma, menurunkan tekanan
intrapleural . karena elastic fiber yang tersisa membesar bahkan setelah
ekshalasi penuh, tekanan intrapleural berada di bawah tekanan atmosfer
melaui siklus inhalasi dan ekshalasi normal.
Siklus Respirasi
Satu
siklus respirasi terdiri dari satu kali inhalasi dan satu kali
ekshalasi. Jumlah udara yang keluar atau masuk paru-paru dalam satu
siklus respirasi disebut volume tidal. Saat siklus dimulai, tekanan
atmosfer dan intrapulmonar sama besar, tidak ada pertukaran udara.
Inhalasi dimulai dengan penurunan tekanan intrapleural yang diakibatkan
ekspansi rongga dada sehingga udara masuk. Saat ekshalasi dimulai,
tekanan intrapleural dan intrapulmonar naik denga cepat, mendorong udara
keluar dari paru-paru.
Otot yang Digunakan Saat Inhalasi
- Kontraksi diafragma
membuat ‘lantai’ rongga dada menjadi rata, menaikkan volumenya dan
membuat udara masuk ke paru-paru. Kontraksi diafragma berperan dalam
hampir 75% pergerakan udara pada pernapasan normal.
- Kontraksi otot eksternal interkostal membuat tulang rusuk bergerak naik saat inhalasi. Kontraksi ini bertanggung jawab atas 25% volume udara di paru-paru.
- Kontraksi otot aksesori,
seperti sternocleidomastoid, serratus anterior, pectoralis minor, dan
otot scalens. Otot-otot ini juga berperan dalam pengangkatan tulang
rusuk oleh otot eksternal interkostal. Otot-otot ini meningkatkan jumlah
dan kecepatan pergerakan tulang rusuk.
Otot yang Digunakan Saat Ekshalasi
- Otot internal inetrkostal dan transversus thoracis menekan tulang rusuk dan menurunkan lebar dan kedalaman rongga dada.
- Otot
abdominal, termasuk oblique internal dan eksternal, tranversus
abdominis dan otot rectus abdominis, dapat membantu otot internal
interkostal saat ekshalasi dengan memampatkan abdomen dan mendorong
diafragma untuk bergerak ke atas.
Pernapasan Biasa
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.
Pernapasan Kuat
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.
· Volume
tidal (VT) adalah volume udara ketika ekspirasi atau inspirasi dalam 1
siklus respirasi dengan kondisi rileks. Jumlah pada pria dan wanita sama
yaitu sekitar 500 ml.
· 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.
· 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.
· 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, sbb :
· 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. KTP = VT+ VIC+ VEC+ VR.
· 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. KV =
VT+ VIC+ VEC (sekitar 80 % dari volume KTP).
· 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. KI =
VT+ VIC.
· 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. KRF= VEC+ VR.
Jenis-Jenis Pernapasan
· Quiet Breathing
Pada quiet breathing
atau eupneu, inhalasi melibatkan kontraksi otot, tapi ekshalasi
merupakan proses yang pasif. Inhalasi melibatkan kontraksi otot
diafragma dan interkostal eksternal.
· Forced Breathing
Disebut
juga hiperpnea; melibatkan inhalasi dan ekshalasi aktif. Pada
pernapasan jenis ini, otot aksesori ikut berperan dalam inhalasi,
sementara pada ekshalasinya yang juga turut berperan adalah otot
interkostal internal. Pada level paling maksimum forced breathing,
kontraksi otot abdominal digunakan dalam ekshalasi.
Ventilasi Alveolar
Ventilasi alveolar adalah jumlah udara yang mencapai alveoli tiap
menitnya. Hanya sebagian dari udara inhalasi yang mencapai permukaan
alveoli. Umumnya inhalasi menarik 500 ml udara ke dalam saluran
pernapasan. Sebanyak 350 ml masuk ke ruang-ruang alveolar, sisanya hanya
mencapai divisi konduksi dan tidak ikut berpartisipasi dalam pertukaran
gas dengan darah.
Udara di alveoli ini mengandung oksigen yang lebih sedikit dan karbon
dioksida yang lebih banyak daripada komposisi di udara.
Kecepatan Respirasi
Kecepatan
respirasi adalah jumlah pernapasan dalam satu menit. Kecepatan yang
normal adalah 12 sampai 18 pernapasan per menit. Pernapasan pada
anak-anak lebih cepat, yaitu 18-20 kali per menit.
PERTUKARAN GAS OKSIGEN DAN KARBON DIOKSIDA
Pertukaran
gas oksigen dan karbon dioksida antara udara alveolar dan darah
pulmoner terjadi melalui difusi pasif. peristiwa ini mengikuti dua hukum
gas, yaitu Hukum Dalton dan Hukum Henry. Hukum Dalton penting untuk
memahami peristiwa penurunan tekanan gas melalui proses difusi,
sedangkan hukum Henry menjelaskan bahwa kelarutan gas mempengaruhi
kecepatan difusinya.
Hukum Gas: Hukum Dalton dan Hukum Henry
Menurut
hukum Dalton, setiap gas dalam campuran gas memiliki tekanannya sendiri
yang disebut tekanan parsial. Tekanan parsial dilambangkan dengan Px,
dengan x adalah rumus molekul gas bersangkutan. Tekanan total campuran
gas merupakan penjumlahan tekanan parsial komponen-komponen gasnya.
Udara atmosfer mengandung nitrogen, oksigen, uap air, karbon dioksida,
dan gas-gas lain dalam jumlah yang sangat kecil. Dengan demikian,
tekanan atmosfer adalah:
Tekanan
parsial gas-gas tersebut menentukan pergerakan oksigen dan karbon
dioksida antara atmosfer dan paru-paru, antara paru-paru dan darah, dan
antara darah dengan sel-sel tubuh. Setiap gas berdifusi melalui membran
permeabel dari daerah dengan tekanan parsial lebih tinggi ke daerah
dengan tekanan parsial lebih rendah. semakin besar perbedaan tekanan
parsial, maka laju difusi gas akan semakin cepat.
Dibandingkan dengan udara yang masuk ke paru-paru, udara alveolar memiliki lebih sedikit O2 dan lebih banyak CO2. Hal ini disebabkan oleh dua hal. Pertama, pertukaran gas di alveoli meningkatkan komposisi CO2 dan menurunkan konsentrasi O2
udara alveolar. Kedua, ketika udara masuk melalui saluran pernafasan,
udara tersebut dilembabkan. peningkatan konsentrasi uap air menyebabkan
penurunan konsentrasi O2. sebaliknya, udara yang dikeluarkan dari paru-paru mengandung lebih banyak O2 dan lebih sedikit CO2 daripada udara alveolar karena udara yang dikeluarkan sebagian bercampur dengan udara pada dead space yang tidak ikut berpartisipasi dalam pertukaran gas.
Hukum
Henry menyatakan bahwa kuantitas gas yang terlarut pada cairan adalah
proporsional terhadap tekanan parsial dan kelarutan gas tersebut. Pada
cairan tubuh, kemampuan gas untuk tetap berada di dalam larutan lebih
besar ketika tekanan parsial dan kelarutannya di dalam cairan tubuh
besar. CO2 terlarut lebih banyak di dalam plasma darah karena kelarutan CO2 24 kali lebih besar daripada kelarutan O2,
dan walaupun kuantitas N2 paling banyak pada udara atmosfer, gas ini
tidak memberikan pengaruh yang begitu signifikan terhadap tubuh karena
kelarutannya di dalam plasma darah sangat rendah.
Laju pertukaran gas sistemik dan pulmoner dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu:
- Perbedaan tekanan parsial gas-gas; semakin besar perbedaan tekanan parsial gas-gas, maka lajudifusi semakin cepat.
- Luas permukaan pertukaran gas; jika luas permukaan pertukaran gas semakin besar, maka laju difusi akan bertambah dan sebaliknya.
- Jarak difusi; laju difusi akan semakin besar jika jarak difusinya semakin kecil.
- Berat
molekul dan kelarutan gas; kelarutan gas yang besar akan mempercepat
laju difusi, sedangkan besar molekul yang besar memperlambat laju
difusi.
KONTROL RESPIRASI
Dalam kondisi laju respirasi yang tidak seimbang, tubuh akan
berusaha mengembalikan kondisi tersebut dengan mekanisme homeostasis
tubuh yang khas.
Mekanisme homeostasis yang terjadi meliputi :
1. perubahan aliran darah dan transport oksigen pada level lokal
2. perubahan laju respirasi di bawah kontrol pusat respirasi otak
Perubahan aliran darah dan pemasukan oksigen pada level lokal
Mekanisme ini merupakan mekanisme pengaturan aliran darah dan aliran
udara, sebagai respon atas tekanan parsial gas CO2 dan O2. Pengaturan aliran darah erat kaitannya dengan tekanan parsial O2. Bila PO2
rendah, maka pembuluh kapiler alveolar akan mengalami vasokonstriksi.
Sedangkan bila PO2 tinggi, pembuluh kapiler alveolar akan berdilatasi,
sehingga banyak O2 yang diabsorpsi oleh darah.
Mekanisme pengaturan aliran udara diatur oleh aktivitas otot polos
bronkiolus. Otot polos yang terdapat pada dinding bronkiolus sangat
sensitif terhadap tekanan parsial CO2 di udara. Kadar CO2
yang tidak sesuai akan “dikenali” oleh otot polos ini, lalu memberikan
respon berupa bronkokonstriksi atau bronkodilatasi. Bila PCO2 rendah, maka bronkiolus akan berkonstriksi. Sedangkan bila PCO2 tinggi, akan terjadi bronkodilatasi.
Kedua mekanisme yang terjadi merupakan suatu reaksi otomatis yang
dilakukan tubuh, tanpa pengaruh dari sistem saraf pusat maupun perifer.
Perubahan laju respirasi di bawah kontrol pusat respirasi otak
Kontrol respirasi diatur oleh komponen involunter dan volunter. Pusat
involunter di otak mengatur kerja otot respirasi dan ventilasi pulmoner.
Sedangkan pusat volunter mengatur output respirasi melalui kontrol
pusat pernapasan di medula oblongata atau pons, dan neuron motorik pada
sumsum tulang belakang yang mengatur otot respirasi. Motor neuron pada
sumsum tulang belakang ini berperan dalam proses refleks respirasi,
namun dapat juga diatur secara volunter melalui jalur kortikospinal.
Kontrol Pusat Respirasi
Pusat respirasi merupakan sekelompok neuron yang tersebar luas dan
terletak bilateral di dalam substansia retikularis medula oblongata dan
pons. Pusat respirasi dibagi menjadi DRG (Dorsal Respiratory Group) dan
VRG (Ventral Respiratory Group).
DRG merupakan kumpulan neuron yang mengatur kerja otot eksternal
interkostal dan otot diafragma. DRG ini berfungsi pada seluruh proses
respirasi normal.
VRG merupakan kumpulan neuron yang mengatur kerja otot respirasi
aksesori, yang berfungsi saat bernapas dengan kuat, yaitu saat inhalasi
maksimal dan ekshalasi aktif.
Selama respirasi normal :
a.
meningkatnya aktivitas DRG selama periode 2 detik, sehingga
menstimulasi otot-otot inspirasi, lalu terjadilah proses inhalasi
b.
setelah 2 detik, DRG berubah menjadi inaktif, lalu dibutuhkan waktu 3
sekon untuk “quite” dan memungkinkan otot-otot inspirasi berelaksasi.
Maka terjadilah ekshalasi normal (pasif)
Selama bernapas dengan kuat :
a. meningkatnya aktivitas DRG, yang menstimulasi aktivasi VRG pada otot-otot inspirasi
b. di akhir inhalasi, otot-otot ekspiratori menstimulasi otot aksesori sehingga mampu melakukan ekshalasi aktif
Apneustik dan Pneumotaxic Centers
Apneustik
dan pneumotaxic center merupakan sepasang nuceli yang mempengaruhi
output respirasi. Pusat pneumotaxic berfungsi membatasi lama inspirasi
dan meningkatkan laju respirasi, dengan menginhibisi apneustik neuron
dan membantu proses ekshalasi normal atau kuat.
Selama
pernapasan normal, stimulasi dari pusat apneustik membantu peningkatan
intensitas inhalasi sampai 2 sekon. Sedangkan pada pernapasan kuat,
pusat apneustik dapat merespon input sensori dari nervus vagus sehingga
meningkatkan laju respirasi.
Refleks Respirasi
Refleks respirasi terdiri dari :
1. Kemoreseptor refleks
2. Baroreseptor refleks
3. Hering-Breuer refleks
4. Protektif refleks
1. Kemoreseptor Refleks
Kemoreseptor
refleks mengenali signal dari PCO2, pH, dan/atau PO2. Adanya signal
dari bahan-bahan kimia ini membantu pusat pernapasan untuk bekerja.
Input kemoreseptor yang mempengaruhi pusat pernapasan :
a.
Saraf glossofaringeal (saraf IX) yang menerima signal informasi dari
carotid bodies adjacent ke carotid sinus. Carotid bodies menstimulasi
penurunan pH darah atau PO2 dalan darah. Reseptor ini distimulasi oleh
meningkatnya PCO2 dalam darah
b.
Saraf vagus (saraf X) yang memonitor kemoreseptor di aortic bodies.
Reseptor ini sensitif terhadap signal yang sama dengan saraf
glossofaringeal
c. Saraf yang hanya merespon PCO2 dan pH dari cairan serebrospinal
Saraf
glossofaringeal dan saraf vagus seringkali disebut periferal
kemoreseptor, sedangkan saraf yang merespon cairan cerebrospinal disebut
pusat kemoreseptor.
2. Baroreseptor Refleks
Refleks
ini distimulasi oleh tekanan darah sistemik. Aktivitas baroresestor ini
mempengaruhi pusat respirasi. Ketika tekanan darah turun, laju
respirasi meningkat. Ketika tekanan darah naik, laju respirasi turun.
3. Hering-Breuer Refleks
Refleks ini dibagi menjadi :
1. Refleks inflasi : untuk menghambat overekspansi paru-paru saat pernapasan kuat
Reseptor refleks ini terletak pada jaringan otot polos di sekeliling bronkiolus dan distimulasi oleh ekspansi paru-paru.
2. Refleks deflasi : untuk menghambat pusat ekspirasi dan menstimulasi pusat inspirasi saat pau-paru mengalami deflasi.
Reseptor
refleks ini terletak di dinding alveolar. Refleks ini berfungsi secara
normal hanya ketika ekshalasi maksimal, ketika pusat inspirasi dan
ekspirasi aktif.
4. Protektif Refleks
Refleks ini terjadi jika organ pernapasan kita terekspose oleh zat
toksik, iritan kimiawi, atau stimulasi mekanik pada saluran pernapasan.
Respon yang timbul adalah respon bersin, batuk, dan spasma laringeal.
Refleks Bersin
Bersin
dipicu oleh iritasi pada dinding nasal cavity akibat partikel yang
dianggap toksik, iritan kimia, atau stimulasi mekanik. Glotis tertutup
ketika paru-paru penuh oleh udara. Otot perut dan otot internal
interkostal berkontraksi mendadak, menciptakan tekanan yang mendorong
udara keluar dari saluran pernapasan ketika glotis terbuka. Udara yang
keluar dari laring berkecepatan 160 km/jam membawa mukus, partikel
asing, dan gas iritan keluar dari saluran pernapasan memalui hidung.
Refleks Batuk
Refleks
ini merupakan usaha untuk mempertahankan udara yang masuk ke paru-paru
tetap dalam keadaan bersih dari benda-benda asing. Saat udara masuk,
udara mengisi paru-paru dan epiglotis menutup untuk menjebak udara dalam
paru-paru. Adanya zat asing di saluran pernapasan menyebabkan kontraksi
otot perut, diafragma, dan otot ekspirasi lain. Akibatnya, tekanan
udara di dalam paru-paru meningkat. Lalu, pita suara dan epiglotis
tiba-tiba terbuka lebar sehingga udara di dalam paru-paru seperti
“meledak” membawa benda asing yang berada di sepanjang saluran
pernapasan terbawa keluar melalui mulut.
Pengaruh Temperatur Terhadap Sistem Respirasi
Perubahan temperature mempengaruhi tingkat saturasi (pengikatan O2
oleh Hb) hemoglobin. Jika temperature naik maka saturasi Hb turun
sehingga oksigen banyak dilapas. Sebaliknya, jika temperature turun, Hb
akan mengikat oksigen lebih kuat sehingga oksigen akan sulit dilepas ke
jaringan. Temperatur ini mempengaruhi sistem pernapasan secara
signifikan pada jaringan aktif yang panasnya terus ditingkatkan. Contoh,
otot skelet aktif meningkatkan panas, dan panas ini menghangatkan darah
yang mengalir melalui organ. Karena darah menjadi hangat, molekul Hb
melepaskan lebih banyak oksigen.
Hemoglobin dan BPG
Sel
darah merah, yang memiliki sedikit mitokondria, memproduksi adenosit
trifosfat (ATP) hanya melalui glikolisis hingga terbentuk asam laktat.
Proses glikolisis dalam sel darah merah juga membentuk
2,3-biphosphoglycerate atau BPG. Sel darah merah normal mengandung BPG,
yang memiliki efek langsung terhadap pengikatan dan pelepasan oksigen.
Pada beberapa tekanan parsial oksigen, BPG dalam konsentrasi tinggi
menyebabkan oksigen dilepas oleh Hb.
Konsentrasi
BPG dapat ditingkatkan oleh hormon tiroid, GH (growth hormone),
epinefrin, androgen, dan PH darah yang tinggi. Hormon-hormon ini
memperbaiki penyaluran oksigen ke jaringan, karena saat BPg naik,
hemoglobin melepas oksigen lebih banyak sekitar 10 % . Level BPG juga
naik saat PH naik. Produksi BPG menurun ketika sel darah merah sudah
tua. Saat level BPG terlalu rendah, Hb semakin kuat mengikat oksigen
sehingga oksigen sulit dilepas.