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

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/id/thumb/2/27/Jantung.jpg/220px-Jantung.jpg

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

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/74/Grafik_blutkreislauf.jpg/220px-Grafik_blutkreislauf.jpg

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.