Mekanisme
Pernafasan, Pertukaran Gas, dan Mekanisme Batuk
Mekanisme Pernafasan
Pernafasan
adalah sebuah proses pertukaran gas antara individu dengan lingkungan (Kozier,
2011).
Sebelum Inspirasi dimulai, tekanan
udara atmosfer sama dengan tekanan udara dalam alveoli (Tekanan intra-alveolar/
intra-pulmonar). Inspirasi terjadi jika berkontraksinya otot diafragma dan otot
interkosta, yang akan meningkatkan ukuran toraks. Ketika toraks membesar,
volume paru meningkat dan mengurangi tekanan intra-pulmonar. Berkurangnya
tekanan udara ini menyebabkan masuknya udara ke dalam paru-paru untuk
menyamakan tekanan intra-pulmonar dengan tekanan atmosfer.
Sebaliknya, ekspirasi terjadi jika
otot diafragma dan juga otot interkosta berelaksasi yang akan mempengaruhi
ukuran toraks (ukuran toraks akan mengecil). Ketika torak mengecil, maka volume
paru menurun dan menyebabkan meningkatnya tekanan intra-pulmonar. Meningkatnya
tekanan intra-pulmonar ini menyebabkan keluarnya udara dari dalam paru-paru ke
luar tubuh.
Pertukaran Gas
Fase kedua dalam proses pernafasan
(setelah ventilasi) yaitu difusi oksigen dari alveoli dan ke pembuluh darah
paru dimulai. Difusi adalah
pergerakan gas atau partikel dari area yang berkonsentrasi tinggi ke area yang
konsentrasinya rendah. Perbedaan tekanan pada setiap sisi membrane pernafasan
memengaruhi difusi.
Apabila tekanan oksigen di dalam
alveolus lebih besar dari pada tekanan di dalam darah, maka oksigen akan
berdifusi ke dalam darah. Hal ini terjadi karena tekanan parsial di dalam
alveolus adalah sekitar 100mmHg, sementara tekanan parsial di dalam darah vena
arteri pulmonalis adalah sekitar 60mmHg yang akan menyebabkan berdifusinya
oksigen dari alveolus ke dalam aliran darah.
Sebaliknya, apabila tekanan karbon
dioksida di dalam darah vena lebih besar dari pada tekanan karbondioksida di
dalam alveolus, maka karbon dioksida tersebut akan berdifusi dari dalam aliran
darah menuju ke dalam alveolus. Hal ini terjadi karena karbon dioksida yang ada
di dalam darah vena memiliki tekanan parsial sekitar 45mmHg, sedangkan tekanan
parsial yang ada di dalam alveolus sekitar 40mmHg yang akan menyebabkan
berdifusinya karbon dioksida dari aliran darah menuju ke alveolus.
Oleh karena itu, karbon dioksida berdifusi
dari darah ke dalam alveolus, yang dapat dihilangkan dengan mengeluarkan udara
dari dalam paru-paru (ekspirasi).
Mekanisme Batuk
Pada dasarnya mekanisme batuk dapat
dibagi menjadi empat fase, yaitu:
1.
Inspirasi
Terjadi
inspirasi dalam untuk meningkatkan volume gas yang terinhalasi. Semakin dalam
inspirasi semakin banyak gas yang terhirup, teregang otot-otot napas dan
semakin meningkat tekanan positif intratorakal.
2.
Kompresi
Terjadi
penutupan glotis setelah udara terhirup pada fase inspirasi. Penutupan glotis
kira-kira berlangsung selama 0.2 detik. Tujuan penutupan glotis adalah untuk
mempertahankan volume paru pada saat tekanan intratorakal besar. Pada keadaan
ini terjadi pemendekan otot ekspirasi dengan akibat kontraksi otot ekspirasi,
sehingga akan meningkatkan tekanan intratorakal dan juga intra abdomen.
3.
Ekspirasi (eksplusif)
Pada
fase ini glotis dibuka, dengan terbukanya glotis dan adanya tekanan
intratorakal dan intra abdomen yang tinggi maka terjadilah proses ekspirasi
yang cepat dan singkat (disebut juga ekspulsif). Derasnya aliran udara yang
sangat kuat dan cepat maka terjadilah pembersihan bahan-bahan yang tidak
diperlukan seperti mukus dll.
4.
Relaksasi
Terjadi
relaksasi dari otot-otot respiratorik. Waktu relaksasi dapat terjadi singkat
ataupun lama tergantung rangsangan pada reseptor batuk berikutnya.
Referensi
Kozier,
et al. (2004). Fundamentals of Nursing:
Concept, Procees, and Practice 7th Ed vol. 2. New Jersey:
Pearson Education, Inc.
Makmuri
MS & Retno, A. (2009). Patofisiologi
batuk. Surabaya: FK UNAIR
Sherwood, L. (2004). Human
physiology: From cells to systems, (5th ed.). California:
Thomson Learning
