Fungsi umum sistem pernafasan
Sirkulasi (pertukaran) gas O2 & CO2 seluler
Menekan abdomen selama eliminasi urin dan feces dan melahirkan
Proses batuk dan bersin, merupakan reflek protektif.
Menghasilkan suara dan resonansi
Anatomi
Anatomi pernafasan tdd:
Bagian konduksi (conductions portion), membawa udara ke dan dari alveolus, tdk terjadi pertukaran gas.
struktur yg menyalurkan udara yg diinspirasi ke alveolus pada paru dan membawa udara ekspirasi dari paru-paru ke atmosfir. (hidung – faring – laring – trakhea – bronkus)
2. Area respirasi (respiration portion), yaitu pada alveolus yg merupakan unit fungsional, terjadi pertukaran gas
Hidung, fisiologi hidung
a. Respirasi 3 proses:
Filtrasi
Penghangatan
Pelembaban
b. Penerimaan sensasi bau bag. Medial rongga hidung
epithellium olfactory.
c. Ruang resonansi pembentukan suara fonetik
Faring
Larynx
Fisiologi laring:
Produksi suara vokalisasi
Katup saat menelan: katup menutup cegah terjadi aspirasi ke dalam trakheobronchial.
Katup saat batuk pita suara tertutup tekanan batang trakcheobronchial tinggi.
Trachea
Di dalamnya terdapat Pseudostratified ciliated columnar epithelium memiliki sel goblet fungsi: sekresi mucus.
Cilia fungsi: Memicu refleks batuk
Bronchus
Dua bagian:
Bronchus kanan: lebih pendek, besar & memiliki lumen yg besar, terdiri dari lobus atas, tengah & bawah.
Bronchus kiri: terdiri dari lobus atas & bawah.
Fungsi: menyalurkan udara menuju paru-paru
- Bronchus bronchiolus : fungsi mensuplai segmen bronchopulmoner.
Setiap segmen bronchus memiliki >50 terminal bronchiolus
Setiap bronchiolus membentuk >2 ductus alveolus
Dinding bronchus mengandung carttilago & otot-otot polos.
Otot polos berkontraksi bronchospasme lumen sempit resistensi jalan nafas meningkat
RESPIRATIONS PORTIONS
Bronchiolus ductus alveolar > 14 juta Alveolus 300 juta
Dinding alveolus mengandung membran alveolar & cairan interstitial (serabut kolagen)
- Pertukaran gas O2 dan CO2 di dlm paru melalui proses difusi pada dinding alveoli berikatan dengan Hb
Pulmo
Organ yg terdapat dlm rongga thorax
Terdiri dari paru kiri ( 2 lobus) & kanan (3 lobus)
Paru dilapisi oleh membran serosa (pleura visceral)
Dinding thorax dilapisi oleh pleura parietal
Diantara kedua pleura ada rongga yg berisi cairan: ± 10-20 cc fungsi untuk menurunkan gaya gesek permukaan kedua pleura saat bernafas.
Definisi pernafasan/respiration
Respiration, adalah pertukaran gas antara individu dan
Lingkungan. (kozier : 1991) atau
Keseluruhan proses pertukaran gas antara udara atmosfir
dan darah dan antara darah dengan sel-sel tubuh.
Dibagi menjadi 2 bagian :
Respirasi Eksternal: proses pertukaran O2 & CO2 ke dan dari paru ke dalam darah. O2 masuk ke dalam darah dan CO2 + H2O masuk ke paru paru kemudian dikeluarkan dari tubuh
2. Respirasi internal/respirasi sel: proses pertukaran O2 & CO2 di tingkat sel peristiwa biokimiawi untuk proses kehidupan
Proses pernafasan, tdd dari 3 bagian :
Ventilasi pulmonal
yaitu masuk dan keluarnya aliran udara antara atmosfir dan alveoli paru. Yang terjadi mll proses bernafas (inspirasi dan ekspirasi).
Disfusi gas (oksigen dan karbondioksida) antara alveoli dan kapiler pulmonal
Transport O2 & CO2 melalui darah ke dan dari sel jaringan
Mekanik pernafasan
Masuk dan keluarnya udara dari atmosfir ke dalam paru-paru dimungkinkan olen peristiwa mekanik pernafasan sbb:
Inspirasi (inhalasi) : masuknya O2 dari atmosfir & CO2 ke dlm jalan nafas.
Otot difragma kontraksi dan kubah difragma turun,
Otot intercostalis externa menarik dinding dada agak keluar Ruang dalam dada membesar teknan dalam alveolus menurun udara masuk paru-paru
Ekspirasi (exhalasi): keluarnya CO2 dari paru ke atmosfir melalui jalan nafas.
Otot difragma dan m. intercotalis interna relaksasi. difragma naik, dinding dada masuk ke dalam dan ruang didalam dada mengecil tekanan dalam alveolus meningkat udara keluar dari paru-paru
Proses ekspirasi berlangsung pasif
Satu kali bernafas = 1 x inspirasi dan 1 x ekspirasi
Otot-otot yang membantu dalam respirasi:
Inspirasi:
Utama: Diafragma & intercostalis eksterna
Tambahan: sternocleidomastoideus, scalenus
Ekspirasi: intercostalis interna & otot abdominalis (rectus transversus &
obliqus).
Mekanisme Bernafas
Inspirasi dan ekspirasi terjadi karena adanya kontraksi dan relaksasi otot-otot pernafasan
Selama inspirasi tenang, difragma dan m. interkonta ekterna berkontraksi dan volume thorax meningkat
Selam ekspirasi tenang. Otot-otot tersebut relaksasi dan recoil elastis paru-paru dan thorak yang menyebabkan penurunan volume thorax
Kekuatan inspirasi dan ekspirasi dibantu oleh kontraksi otot pernafasan asesoris
(www.mhhe.com/biosci/ap/foxhumphys/student/olc)
4. Transportasi gas pernafasan
a. Ventilasi
Selama inspirasi udara mengalir dari atmosfir ke alveoli. Selama ekspirasi sebaliknya
Udara yg masuk ke dalam alveoli mempunyai suhu dan kelembaban atmosfir. Udara yg dihembuskan jenuh dengan uap air dan mempunyai suhu sama dengan tubuh
. Difusi
Yaitu proses dimana terjadi pertukaran O2 dan CO2 pada pertemuan udara – darah. Tempat difusi yg ideal yaitu di membran alveolar-kapilar karena permukaannya luas dan tipis
Pertukaran gas antara alveoli dan darah terjadi secara difusi. Tekanan parsial O2 (PaO2) dalam alveolus lebih tinggi dari pada dalam darah O2 dari alveolus ke dalam darah.
Sebaliknya (PaCO2) darah > (PaCO2) alveolus
Perpindahan gas tergantung pada luas permukaan dan ketebalan dinding alveolus
Transportasi gas dalam darah
O2 perlu ditrasport dari paru-paru ke jaringan dan CO2 harus ditransport kembali dari jaringan ke paru-paru.
Beberapa faktor yg mempengaruhi dari paru ke jaringan
- Cardiac out put
- Jumlah eritrosit
- Exercise
- Hematokrot darah, akan meningkatkan vikositas darah
menurunkan CO mengurangi transport O2
Perfusi pulmonal adalah aliran darah aktual melalui sirkulasi pulmonal
O2 diangkut dlm darah;
dalam eritrosit bergabung dgn Hb (oksi Hb) / Oksihaemoglobin (98,5%)
dalam plasma sbg O2 yg larut dlm plasma (1,5%)
CO2 dlm darah ditrasport sbg bikarbonat
Dalam eritosit sbg natrium bikarbonat
Dalam plasma sbg kalium bikarbonat
Dalam larutan bergabung dengan Hb dan protein plasma
5 – 7 % C02 larut dalam plasma
15 – 20 % Carbamoni Hb (carbamate) HbNHCO3
Hb + CO2 HbC0
60 – 80% bikarbonat HCO3
CO2 + H2O H2CO3 - H+ + CO3-
4b.Pengukuran volume paru
Fungsi paru, yg mencerminkan mekanisme ventilasi disebut volume paru dan kapasitas paru
Volume paru dibagi menjadi :
volume tidal (TV) volume udara yang dihirup dan dihembuskan setiap kali bernafas.
Volume cadangan inspirasi (IRV) , volume udara maksimal yg dapat dihirup setelah inhalasi normal
Volume Cadangan Ekspirasi (ERV), volume udara maksimal yang dapat dihembuskan dengan kuat setelah exhalasi normal
Volume residual (RV) volume udara yg tersisa dalam paru-paru setelah ekhalasi maksimal
Kapasitas Paru
Kapasitas vital (VC), volume udara maksimal dari poin inspirasi maksimal
Kapasitas inspirasi (IC) Volume udara maksimal yg dihirup setelah ekspirasi normal
Kapasitas residual fungsiunal (FRC), volume udara yang tersisa dalam paru-paru setelah ekspirasi normal
Kapasitas total paru (TLC) volume udara dalam paru setelah inspirasi maksimal
Typical Values (young adult male of average size)
TV = 0.5-0.6 L (liters)
IRV = 3.0 L
ERV = 1.3 L
RV = 1.2 L
VC = 4.8 L ( 5 Liters) VC = TV + IRV + ERV
TLC = 6.0 L TLC = VC + RV
= TV + IRV + ERV + RV
FRC = 2.5 L FRC = RV + ERV
IC = 3.5 L IC = TV + IRV
Note: "normal" values depend upon age, sex, and size
Sumber : www.acbrown.com/lung
5. Pengaturan pernafasan
5a. Jenis-jenis lokasi pusat nafas
Mekanisme pernafasan diatur oleh 2 faktor utama :
Pengendalian Oleh saraf
Pusat ritminitas di medula oblongata langsung mengatur otot otot pernafasan
Aktivitas medula dipengaruhi pusat apneuistik dan pnemotaksis
Kesadaran bernafas dikontrol oleh korteks serebri
Pusat Respirasi
a. Medullary Rhythmicity Area:
- Area Inspirasi & ekspirasi
- Mengatur ritme dasar respirasi
b. Pneumotaxic Area:
- Di bagian atas pons
- Membantu koordinasi transisi antara inspirasi &
ekspirasi
- Mengirim impuls inhibisi ke area inspirasi mencegah
paru-paru terlalu mengembang
c. Apneustic Area:
- Membantu koordinasi transisi antara inspirasi &
ekspirasi
- Mengirim impuls ekshibisi ke area inspirasi
Saraf pernafasan :
N. Phrenicus diafragma
N. Spinal thoraxic otot intercosta
Saraf simpatis dan parasimpatis
2. Pengendalian secara kimia
Pernafasan dipengaruhi oleh : PaO2, pH, dan PaCO2
Pusat khemoreseptor : medula, bersepon terhadap perubahan kimia pd CSF akibat perub kimia dalam darah.
Kemoreseptor perifer : pada arkus aortik dan arteri karotis
Menekan abdomen selama eliminasi urin dan feces dan melahirkan
Proses batuk dan bersin, merupakan reflek protektif.
Menghasilkan suara dan resonansi
Anatomi
Anatomi pernafasan tdd:
Bagian konduksi (conductions portion), membawa udara ke dan dari alveolus, tdk terjadi pertukaran gas.
struktur yg menyalurkan udara yg diinspirasi ke alveolus pada paru dan membawa udara ekspirasi dari paru-paru ke atmosfir. (hidung – faring – laring – trakhea – bronkus)
2. Area respirasi (respiration portion), yaitu pada alveolus yg merupakan unit fungsional, terjadi pertukaran gas
Hidung, fisiologi hidung
a. Respirasi 3 proses:
Filtrasi
Penghangatan
Pelembaban
b. Penerimaan sensasi bau bag. Medial rongga hidung
epithellium olfactory.
c. Ruang resonansi pembentukan suara fonetik
Faring
Larynx
Fisiologi laring:
Produksi suara vokalisasi
Katup saat menelan: katup menutup cegah terjadi aspirasi ke dalam trakheobronchial.
Katup saat batuk pita suara tertutup tekanan batang trakcheobronchial tinggi.
Trachea
Di dalamnya terdapat Pseudostratified ciliated columnar epithelium memiliki sel goblet fungsi: sekresi mucus.
Cilia fungsi: Memicu refleks batuk
Bronchus
Dua bagian:
Bronchus kanan: lebih pendek, besar & memiliki lumen yg besar, terdiri dari lobus atas, tengah & bawah.
Bronchus kiri: terdiri dari lobus atas & bawah.
Fungsi: menyalurkan udara menuju paru-paru
- Bronchus bronchiolus : fungsi mensuplai segmen bronchopulmoner.
Setiap segmen bronchus memiliki >50 terminal bronchiolus
Setiap bronchiolus membentuk >2 ductus alveolus
Dinding bronchus mengandung carttilago & otot-otot polos.
Otot polos berkontraksi bronchospasme lumen sempit resistensi jalan nafas meningkat
RESPIRATIONS PORTIONS
Bronchiolus ductus alveolar > 14 juta Alveolus 300 juta
Dinding alveolus mengandung membran alveolar & cairan interstitial (serabut kolagen)
- Pertukaran gas O2 dan CO2 di dlm paru melalui proses difusi pada dinding alveoli berikatan dengan Hb
Pulmo
Organ yg terdapat dlm rongga thorax
Terdiri dari paru kiri ( 2 lobus) & kanan (3 lobus)
Paru dilapisi oleh membran serosa (pleura visceral)
Dinding thorax dilapisi oleh pleura parietal
Diantara kedua pleura ada rongga yg berisi cairan: ± 10-20 cc fungsi untuk menurunkan gaya gesek permukaan kedua pleura saat bernafas.
Definisi pernafasan/respiration
Respiration, adalah pertukaran gas antara individu dan
Lingkungan. (kozier : 1991) atau
Keseluruhan proses pertukaran gas antara udara atmosfir
dan darah dan antara darah dengan sel-sel tubuh.
Dibagi menjadi 2 bagian :
Respirasi Eksternal: proses pertukaran O2 & CO2 ke dan dari paru ke dalam darah. O2 masuk ke dalam darah dan CO2 + H2O masuk ke paru paru kemudian dikeluarkan dari tubuh
2. Respirasi internal/respirasi sel: proses pertukaran O2 & CO2 di tingkat sel peristiwa biokimiawi untuk proses kehidupan
Proses pernafasan, tdd dari 3 bagian :
Ventilasi pulmonal
yaitu masuk dan keluarnya aliran udara antara atmosfir dan alveoli paru. Yang terjadi mll proses bernafas (inspirasi dan ekspirasi).
Disfusi gas (oksigen dan karbondioksida) antara alveoli dan kapiler pulmonal
Transport O2 & CO2 melalui darah ke dan dari sel jaringan
Mekanik pernafasan
Masuk dan keluarnya udara dari atmosfir ke dalam paru-paru dimungkinkan olen peristiwa mekanik pernafasan sbb:
Inspirasi (inhalasi) : masuknya O2 dari atmosfir & CO2 ke dlm jalan nafas.
Otot difragma kontraksi dan kubah difragma turun,
Otot intercostalis externa menarik dinding dada agak keluar Ruang dalam dada membesar teknan dalam alveolus menurun udara masuk paru-paru
Ekspirasi (exhalasi): keluarnya CO2 dari paru ke atmosfir melalui jalan nafas.
Otot difragma dan m. intercotalis interna relaksasi. difragma naik, dinding dada masuk ke dalam dan ruang didalam dada mengecil tekanan dalam alveolus meningkat udara keluar dari paru-paru
Proses ekspirasi berlangsung pasif
Satu kali bernafas = 1 x inspirasi dan 1 x ekspirasi
Otot-otot yang membantu dalam respirasi:
Inspirasi:
Utama: Diafragma & intercostalis eksterna
Tambahan: sternocleidomastoideus, scalenus
Ekspirasi: intercostalis interna & otot abdominalis (rectus transversus &
obliqus).
Mekanisme Bernafas
Inspirasi dan ekspirasi terjadi karena adanya kontraksi dan relaksasi otot-otot pernafasan
Selama inspirasi tenang, difragma dan m. interkonta ekterna berkontraksi dan volume thorax meningkat
Selam ekspirasi tenang. Otot-otot tersebut relaksasi dan recoil elastis paru-paru dan thorak yang menyebabkan penurunan volume thorax
Kekuatan inspirasi dan ekspirasi dibantu oleh kontraksi otot pernafasan asesoris
(www.mhhe.com/biosci/ap/foxhumphys/student/olc)
4. Transportasi gas pernafasan
a. Ventilasi
Selama inspirasi udara mengalir dari atmosfir ke alveoli. Selama ekspirasi sebaliknya
Udara yg masuk ke dalam alveoli mempunyai suhu dan kelembaban atmosfir. Udara yg dihembuskan jenuh dengan uap air dan mempunyai suhu sama dengan tubuh
. Difusi
Yaitu proses dimana terjadi pertukaran O2 dan CO2 pada pertemuan udara – darah. Tempat difusi yg ideal yaitu di membran alveolar-kapilar karena permukaannya luas dan tipis
Pertukaran gas antara alveoli dan darah terjadi secara difusi. Tekanan parsial O2 (PaO2) dalam alveolus lebih tinggi dari pada dalam darah O2 dari alveolus ke dalam darah.
Sebaliknya (PaCO2) darah > (PaCO2) alveolus
Perpindahan gas tergantung pada luas permukaan dan ketebalan dinding alveolus
Transportasi gas dalam darah
O2 perlu ditrasport dari paru-paru ke jaringan dan CO2 harus ditransport kembali dari jaringan ke paru-paru.
Beberapa faktor yg mempengaruhi dari paru ke jaringan
- Cardiac out put
- Jumlah eritrosit
- Exercise
- Hematokrot darah, akan meningkatkan vikositas darah
menurunkan CO mengurangi transport O2
Perfusi pulmonal adalah aliran darah aktual melalui sirkulasi pulmonal
O2 diangkut dlm darah;
dalam eritrosit bergabung dgn Hb (oksi Hb) / Oksihaemoglobin (98,5%)
dalam plasma sbg O2 yg larut dlm plasma (1,5%)
CO2 dlm darah ditrasport sbg bikarbonat
Dalam eritosit sbg natrium bikarbonat
Dalam plasma sbg kalium bikarbonat
Dalam larutan bergabung dengan Hb dan protein plasma
5 – 7 % C02 larut dalam plasma
15 – 20 % Carbamoni Hb (carbamate) HbNHCO3
Hb + CO2 HbC0
60 – 80% bikarbonat HCO3
CO2 + H2O H2CO3 - H+ + CO3-
4b.Pengukuran volume paru
Fungsi paru, yg mencerminkan mekanisme ventilasi disebut volume paru dan kapasitas paru
Volume paru dibagi menjadi :
volume tidal (TV) volume udara yang dihirup dan dihembuskan setiap kali bernafas.
Volume cadangan inspirasi (IRV) , volume udara maksimal yg dapat dihirup setelah inhalasi normal
Volume Cadangan Ekspirasi (ERV), volume udara maksimal yang dapat dihembuskan dengan kuat setelah exhalasi normal
Volume residual (RV) volume udara yg tersisa dalam paru-paru setelah ekhalasi maksimal
Kapasitas Paru
Kapasitas vital (VC), volume udara maksimal dari poin inspirasi maksimal
Kapasitas inspirasi (IC) Volume udara maksimal yg dihirup setelah ekspirasi normal
Kapasitas residual fungsiunal (FRC), volume udara yang tersisa dalam paru-paru setelah ekspirasi normal
Kapasitas total paru (TLC) volume udara dalam paru setelah inspirasi maksimal
Typical Values (young adult male of average size)
TV = 0.5-0.6 L (liters)
IRV = 3.0 L
ERV = 1.3 L
RV = 1.2 L
VC = 4.8 L ( 5 Liters) VC = TV + IRV + ERV
TLC = 6.0 L TLC = VC + RV
= TV + IRV + ERV + RV
FRC = 2.5 L FRC = RV + ERV
IC = 3.5 L IC = TV + IRV
Note: "normal" values depend upon age, sex, and size
Sumber : www.acbrown.com/lung
5. Pengaturan pernafasan
5a. Jenis-jenis lokasi pusat nafas
Mekanisme pernafasan diatur oleh 2 faktor utama :
Pengendalian Oleh saraf
Pusat ritminitas di medula oblongata langsung mengatur otot otot pernafasan
Aktivitas medula dipengaruhi pusat apneuistik dan pnemotaksis
Kesadaran bernafas dikontrol oleh korteks serebri
Pusat Respirasi
a. Medullary Rhythmicity Area:
- Area Inspirasi & ekspirasi
- Mengatur ritme dasar respirasi
b. Pneumotaxic Area:
- Di bagian atas pons
- Membantu koordinasi transisi antara inspirasi &
ekspirasi
- Mengirim impuls inhibisi ke area inspirasi mencegah
paru-paru terlalu mengembang
c. Apneustic Area:
- Membantu koordinasi transisi antara inspirasi &
ekspirasi
- Mengirim impuls ekshibisi ke area inspirasi
Saraf pernafasan :
N. Phrenicus diafragma
N. Spinal thoraxic otot intercosta
Saraf simpatis dan parasimpatis
2. Pengendalian secara kimia
Pernafasan dipengaruhi oleh : PaO2, pH, dan PaCO2
Pusat khemoreseptor : medula, bersepon terhadap perubahan kimia pd CSF akibat perub kimia dalam darah.
Kemoreseptor perifer : pada arkus aortik dan arteri karotis
KONTROL
PERNAFASAN
Kontrol saraf atas pernapasan melibatkan tiga komponen terpisah :
Kontrol saraf atas pernapasan melibatkan tiga komponen terpisah :
- Komponen yang bertanggung jawab untuk menghasilkan irama inspirasi atau ekspirasi berganti-ganti,
- Komponen yang mengatur kekuatan ventilasi (yaitu, kecepatan dan kedalaman bernapas) agar sesuai dengan kebutuhan tubuh,
- Komponen yang memodifikasi aktivitas pernapasan untuk memenuhi tujuan lain.
- Modifikasi volunter : kontrol bernapas saat berbicara
- Modifikasi
involunter : saat batuk atau bersin.
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 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.
2. 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.
Kelompok dorsal terutama terdiri atas neuron inspirasi yang
serat desendensnya berakhir pada motor neuron di medula yang mempersarafi
otot-otot inspirasi. Secara periodik, neuron ini akan melepas impuls dengan
frekuensi 12-15/menit. Sebagian serat saraf dari dorsal akan berjalan ke
kelompok ventral. Kelompok ventral terdiri neuron inspirasi dan neuron
ekspirasi yang keduanya tidak aktif selama pernapasan tenang. Apabila kebutuhan
ventilasi meningkat, neuron I pada kelompok ventral diaktifkan melalui rangsang
dari kelompok dorsal. Impuls melalui serat saraf yang keluar dari neuron I
kelompok ventral akan merangsang motor neuron yang mempersarafi otot-otot
inspirasi tambahan melalui n. IX dan n. X. Demikian pula neuron E akan
dirangsang untuk mengeluarkan impuls yang akan menyebabkan kontraksi otot-otot
ekspirasi, sehingga terjadi ekspirasi aktif.
Terdapat pula suatu mekanisme feedback negatif antara
neuron I kelompok dorsal dan neuron E kelompok ventral. Impuls dari I-DRG,
selain merangsang motor neuron otot inspirasi, juga akan merangsang neuron
E-VRG. Neuron E-VRG sebaliknya akan mengeluarkan impuls yang menghambat neuron
I-DRG. Dengan demikian, neuron I-DRG akan menghentikan aktivitasnya sendiri
melalui penglepasan rangsang inhibisi.
Selama respirasi normal :
Selama respirasi normal :
- meningkatnya aktivitas DRG selama periode 2 detik, sehingga menstimulasi otot-otot inspirasi, lalu terjadilah proses inhalasi. Setelah 2 detik, DRG berubah menjadi inaktif, lalu dibutuhkan waktu 3 detik untuk “quite” dan memungkinkan otot-otot inspirasi berelaksasi. Maka terjadilah ekshalasi normal (pasif).
Selama
bernapas dengan kuat :
- meningkatnya aktivitas DRG, yang menstimulasi aktivasi
VRG pada otot-otot inspirasi
- 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. Keduanya merupakan pusat respirasi di pons yang memproduksi inspirasi-ekspirasi normal dan halus. Pusat pneumotaxic berfungsi membatasi lama inspirasi dan meningkatkan laju respirasi, dengan menginhibisi apneustik neuron dan membantu proses ekshalasi normal atau kuat.Pusat pneumotaksik mengirim impuls ke DRG yang menghambat neuron I, membatasi durasi inspirasi. Sebaliknya, pusat apneustik mencegah penghambatan neuron I dan memberikan kekuatan ekstra untuk inspirasi, dihambat oleh impuls aferen melalui n. vagus.
APNEUSTIK dan PNEUMOTAXIC CENTERS Apneustik dan pneumotaxic center merupakan sepasang nuceli yang mempengaruhi output respirasi. Keduanya merupakan pusat respirasi di pons yang memproduksi inspirasi-ekspirasi normal dan halus. Pusat pneumotaxic berfungsi membatasi lama inspirasi dan meningkatkan laju respirasi, dengan menginhibisi apneustik neuron dan membantu proses ekshalasi normal atau kuat.Pusat pneumotaksik mengirim impuls ke DRG yang menghambat neuron I, membatasi durasi inspirasi. Sebaliknya, pusat apneustik mencegah penghambatan neuron I dan memberikan kekuatan ekstra untuk inspirasi, dihambat oleh impuls aferen melalui n. vagus.
Pada sistem ini, pusat pneumotaksik mendominasi,
membantu menghentikan inspirasi dan memberikan kesempatan ekspirasi. Bila
pengaruh pusat pneumotaksik dan n. vagus dihilangkan, pengaruh tonik pusat
apneustik terhadap pusat respirasi menjadi dominan, sehingga terjadi apneusis (henti
napas pada fase inspirasi). Sedangkan apabila pengaruh hambatan n. vagus masih
ada, terjadi irama pernapasan yang lebih lambat dan dalamSelama 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.
