Rakus IBD Sistem Tranpor Oksigen

RAKUS ILMU BIOMEDIK

DASAR

Rangkuman Khusus Ilmu Biomedik Dasar Sistem

Transpor Oksigen

RINGKASANOK.BLOGSPOT.COM

November 17, 2015

Authored by: Iqbal Taufiqqurrachman

Nama : ………………………………………………………………………

Fakultas : ………………………………………………………………………

ringkasanok.blogspot.com RAKUS ILMU BIOMEDIK DASAR

1

RAKUS ILMU BIOMEDIK DASAR Authored by : taufiqbal

A. Peta Konsep

B. Sistem Pernapasan

1. Anatomi dan Fisiologi Sistem Pernapasan

CIPOK (Ciri-Ciri Pokok) Anatomi dan Fisiologi Sistem Pernapasan :

- Hidung

Di bagian ini terdapat bulu hidung yang dapat menyaring udara dan menangkap partikel

Terdapat pembuluh darah untuk menghangatkan udara

Hidung merupakan salah satu organ penghidu dengan saraf olfaktori

Sistem Transpor Oksigen

Sistem Pernapasan

Anatomi dan

Fisiologi Sistem

Pernapasan

Ventilasi Paru-Paru

Volume dan Kapasitas

Pernapasan

Mekanisme Respirasi

Proses Difusi dalam

Sistem Pernapasan

Sistem Sirkulasi

Anatomi dan Fisiologi Jantung

Anatomi dan

Fisiologi Pembuluh

Darah

Pengukuran Tekanan

Darah Secara Tidak

Langsung

Sumber : Lauralee Sherwood. From Cell to the System 7th Edition


2


-

- Faring

Saluran yang digunakan bersama oleh sistem pernapasan maupun sistem pencernaan

Lanjutan dari saluran ini akan bercabang dua yaitu ke esofagus untuk jalur makanan

dan ke trakea untuk udara

- Laring

Merupakan pintu masuk ke trakea

Memiliki pita suara yang dapat dikondisikan sebagai berikut :

Pita terentang erat dan bervibrasi cepat menghasilkan suara tinggi

Pita terentang regang dan bervibrasi lambat menghasilkan suara rendah

Berfungsi juga dalam refleks menelan dengan mendorong epiglottis untuk menutupi

glotis yang juga dibantu oleh kartilago cricoidea

Jakun pada manusia disusun oleh kartilago thyreoidea


Sumber : Campbell & Reece. Biology 9th Edition


3


- Trakea

Lanjutan saluran pernapasan dari laring

Terdiri atas cincin tulang rawan sampai ke bagian bronkus untuk menjaga paru-paru

tidak mengempis

Memiliki lapisan epitelium yang bersilia untuk menangkap debu, polen, dan kontaminan

kemudian dibawa ke esofagus untuk ditelan

- Bronkus

Cabang dari trakea dengan jumlah dua cabang (dua bronkus)

Memiliki cabang-cabang yang disebut bronkiolus

- Alveolus

Struktur penting untuk pelaksanaan difusi oksigen dan

karbondioksida dengan epitelium skuamosa selapis

maka dari itu dapat dengan mudah terjadi jalannya

difusi

Memiliki dua tipe sel :

Sel Alveolus Tipe I

Sel Alveolus Tipe II

Dikelilingi oleh kapiler pulmonal untuk tempat

pertukaran oksigen dan karbondioksida antara darah

dan alveolus

Sel alveolus tipe II menghasilkan surfaktan

Surfaktan merupakan cairan fosfolipoprotein untuk

memulihkan tegangan permukaan di dalam cairan yang

melapisi permukaan alveolus (agar alveolus tidak

kempes)

Surfaktan ini menurunkan ikatan hidrogen di antara

molekul pada permukaan air-udara di alveolus

- Kantong Pleura

Memisahkan paru-paru dari dinding toraks

Memiliki dinding yang rangkap

Bagian dalamnya disebut rongga pleura

Permukaannya mengelurakan cairan intrapleura untuk melumasi permukaan pleura

ketika keduanya saling bergesekan saat pergerakan napas

Di dalam kantong ini akan ada tekanan intrapleura

Tekanan intrapleura merupakan tekanan yang ditimbulkan di luar paru di dalam rongga

toraks yang berperan penting dalam ventilasi (cepat lambatnya laju napas)

Dengan ada tekanan intrapleura, paru-paru tidak akan kolaps



4


2. Ventilasi Paru-Paru

- Merupakan udara yang dihirup dan dihembuskan dalam satu menit yaitu sekitar 6 L

- Memiliki nilai lebih tinggi dari ventilasi alveolus (volume udara yang dipertukarkan antara

atmosfer dengan alveolus per menit) dengan nilai 4,2 L

3. Volume dan Kapasitas Paru-Paru

No. Volume atau Kapasitas Paru-Paru Penjelasan

1. Volume Tidal Udara yang masuk dan keluar selama satu kali bernapas dengan nilai 500 mL

2. Volume Cadangan Inspirasi Udara tambahan yang dapat secara maksimal dihirup di atas volume tidal istirahat dengan nilai 3000 mL

3. Volume Cadangan Ekspirasi Udara tambahan yang dapat secara maksimal dihembuskan dengan nilai 1000 mL

4. Volume Residu Udara minimal yang tertinggal di paru bahkan setelah ekspirasi maksimal dengan nilai 1200 mL

5. Volume Ekspirasi Paksa dalam Satu Detik (VEP1)

Udara yang dapat dihembuskan selama detik pertama ekspirasi dalam suatu penentuan kapasitas vital, menggunakan spirometer

6. Kapasitas Inspirasi Udara maksimal yang bisa dihirup pada akhir ekspirasi tenang normal dengan nilai 3500 mL

7. Kapasitas Residu Fungsional Udara di paru-paru pada akhir ekspirasi pasif normal dengan nilai 2200 mL

8. Kapasitas Vital

Udara maksimal yang bisa dikeluarkan dalam satu kali bernapas setelah inspirasi maksimal dengan nilai 4500 mL dengan rumus : KV = VCI + VT + VCE

9. Kapasitas Total Udara maksimal yang dapat ditampung oleh paru-paru dengan nilai 5700 mL dengan rumus : KPT = KV + VR



5


4. Mekanisme Pernapasan

a) Mekanisme Inhalasi

Dilaksanakan oleh otot-otot inspirasi utama yaitu diafragma dan otot interkostalis

eksternal

Diafragma disarafi oleh saraf frenikus

Otot interkostalis eksternal disarafi oleh saraf interkostalis

Berikut mekanismenya :

b) Mekanisme Ekshalasi

Dilaksanakan oleh otot-otot ekspirasi yaitu otot dinding abdomen dan otot

interkostalis internal

Ada dua macam ekshalasi yaitu pasif dan aktif di mana untuk yang aktif harus ada

kontraksi dari otot-otot ekspirasi untuk mengurangi volume rongga toraks dan paru agar

udara bisa keluar

Berikut mekanismenya :




6


5. Proses Difusi dalam Alveolus

- Pertukaran gas antara O2 dengan CO2 di alveolus dikarenakan adanya perbadaan tekanan

parsial antara kedua gas tersebut di tempat yang berbeda

- Berikut mekanismenya secara umum :

- Dalam hal ini, oksigen akan diikat oleh hemoglobin di eritrosit dan diedarkan ke seluruh

tubuh dan karena tekanan parsial oksigen di darah lebih tinggi dibanding di jaringan, terjadi

difusi oksigen dari darah ke jaringan

- Sementara untuk transport CO2 dapat dilihat dalam mekanismenya sebagai berikut :



Pertukaran

Cl- saat

HCO3-

keluar dari

eritrosit


7


6. Faktor Saturasi Hemoglobin terhadap Oksigen

Ikatan antara hemoglobin dengan oksigen dapat mudah lepas, jika ada faktor berikut ini :

- Meningkatnya tekanan parsial CO2

- Meningkatnya konsenterasi BPG (Biphospogliseraldehide)

- Meningkatnya jumlah ion H+ dalam darah

- Meningkatnya suhu tubuh

C. Sistem Sirkulasi

1. Histologi, Anatomi dan Fisiologi Jantung

a) Histologi Jantung

- Lapisan-lapisan jantung antara lain :

Perikardium

Merupakan kantong berdinding ganda yang menyelimuti jantung

Dapat membesar dan mengecil

Melekat di sternum, pleura, dan diafragma

Terdiri atas :

Lapisan Fibrosa

Ada di bagian luar yang terdiri atas serat kolagen yang membentuk lapisan

jaringan ikat padat untuk melindungi jantung.

Lapisan Serosa

Bagian dalam yang memiliki dua lapisan, yaitu :

Membran Viseral

Menutup permukaan jantung

Membran Parietal (Epikardium)

Melapisi permukaan bagian dalam fibrosa perikardium

Rongga Perikardial

Ruang di antara parietal dan viseral

Mengandung cairan perikardial yang disekresi oleh lapisan serosa

Cairan perikardial untuk mengurangi friksi

Dinding Jantung

Epikardium

Tersusun atas sel-sel epitel yang posisinya ada di

bagian atas jaringan ikat.

Miokardium

Bagian tengah yang berisi otot jantung

Otot jantung bersifat miogenik (tidak

dipengaruhi rangsang saraf) dalam

berkontraksi

Terdiri atas desmosom sebagai perekat,

diskus interkalaris, dan gap junction untuk

menghantarkan atau jalur impuls untuk

kontraksi jantung


8


Endokardium

Tersusun atas lapisan endotelial di jaringan ikat

Melapisi jantung, katup, dan menyambung dengan lapisan endotel di pembuluh

darah

b) Anatomi Jantung

- Terdiri atas atrium dan ventrikel yang masing-masing memiliki dua ruang

- Atrium bagian yang menerima darah sementara ventrikel bagian yang memompa darah

keluar dari jantung

- Ventrikel memiliki dinding lebih tebal dibanding atrium

- Dinding paling tebal adalah bagian ventrikel kiri karena memompa darah ke seluruh tubuh

- Bagian antar ventrikel dibatasi oleh septum

- Terdapat dua jenis katup di jantung antara lain katup atrioventrikular (antara atrium dan

ventrikel) dan katup semilunar (antara ventrikel dan pembuluh yang keluar jantung)

- Berikut macam-macam katup di jantung :

Atrioventrikular trikuspidalis : antara ventrikel kanan dengan atrium kanan

Atrioventrikular bikuspidalis : antara ventrikel kiri dengan atrium kiri (katup mitral)

Katup semilunar : ventrikel dan pembuluh darah yang keluar jantung

- Berikut gambaran lengkap dari anatomi jantung :

Sumber : Ethel Sloane. Anatomy and Physiology: an easy learner.

Sumber : Marieb. Human Anatomy and Physiology 9th Edition


9


Sumber : Marieb. Human Anatomy and Physiology 9th Edition


10


- Berikut gambaran dari katup-katup di jantung :

c) Sirkulasi Sistemik dan Pulmoner

d) Arah Impuls Jantung

- Jantung dapat berkontraksi akibat adanya otot jantung yang menyusun jantung

- Otot jantung bersifat miogenik alias tidak butuh rangsangan sistem saraf

- Antar sel di jantung dihubungkan oleh diskus interkalaris




11


- Potensial aksi pada jantung menyebar melalui gap junction yang ada di sel penyusun

jantung, kemudian direkatkan oleh desmosom

- Dalam penyebaran impuls, harus mengenal empat sel otoritmis yang bekerja dalam

pelaksanaan alur impuls jantung, antara lain :

Nodus SA (Nodus Sinoatrium)

Merupakan pacemaker yang melaksanakan fungsi penyebaran impuls utama ke

seluruh jantung, dimulai dengan ke seluruh atrium sampai atrium berkontraksi dan

mengalirkan 80% darah ke dalam ventrikel.

Nodus AV (Nodus Atrioventrikular)

Menghambat sinyal dari nodus SA untuk sampai ke ventrikel agar tidak terjadi kontraksi

di ventrikel terlebih dahulu agar bisa terjadi pengisian darah dari atrium ke ventrikel

sebanyak 20% sisa dari pengisian sebelumnya.

Berkas His

Menangkap impuls dari nodus AV dan disalurkan ke serat purkinje melalui septum.

Serat Purkinje

Menangkap impuls dari berkas His dan menyebarkannya ke seluruh ventrikel sampai ke

apeks jantung dan membuat ventrikel kontraksi dan menutup katup antrioventrikular

agar darah tidak mengalir kembali ke atrium.

- Berikut gambaran arah impuls pada jantung :



12


- Berikut aktivitas pemacu sel otoritmik jantung :

Berikut cara membaca diagram di atas :

1) Na+ masuk ke dalam sel lewat kanal ion funny (If) membuat depolarisasi lambat

2) Depolarisasi Na+ dikurangi karena keluarnya K+ yang di mana kanal ion K+ akan

menutup lagi secara perlahan-lahan

3) Akibatnya, kebocoran Na+ terjadi karena kanal ion K+ menutup menyebabkan

depolarisasi lagi

4) Sampai akhirnya kanal If menutup dan terbukalah kanal ion Ca2+ tipe T (transien)

sehingga Ca2+ masuk dan semakin mendepolarisasi membran

5) Sampai di ambang kanal tipe T ini tertutup

6) Tetapi dibarengi dengan terbukanya kanal Ca2+ tipe L (long-lasting) dan kembali terjadi

influks Ca2+

7) Sampai akhirnya terjadi penutupan kanal tipe L bersamaan dengan keluar lagi K+ untuk

mengakibatkan repolarisasi serta hiperpolarisasi

- Berikut aktivitas sel kontraktil jantung :



13


Berikut cara membacanya :

1) Diawali dari keadaan istirahat pada potensial mencapai -90 mV

2) Fase istirahat ini diakibatkan oleh pengeluaran K+ lewat kanal ion bocor

3) Kemudian ada depolarisasi sel kontraktil akibat Na+ yang masuk dan mengubah

potensial membran dengan cepat sampai di angka +30 mV

4) Saat di angka +30 mV, permeabilitas membran terhadap Na+ menurun dan terbukalah

kanal K+ (berbeda dari kanal bocor) terbuka dan keluarnya K+ terjadi dengan cepat

5) Hal ini bersamaan dengan masuknya Ca2+ lewat kanal tipe L

6) Terjadil fase Plateau di mana turun perlahan-lahan sampai ke potensial istirahat lagi

yaitu di angka -90 mV


Sumber : Silverthorn. Human Physiology 5th Edition


14


- Makna gelombang EKG terhadap kondisi listrik jantung :

- Makna gelombang EKG pada mekanik jantung :




15


- Kontrol sistem saraf autonom pada jantung :

Saraf Simpatis (Kardioakselerator) Dipicu oleh norepinefrin

1) Meningkatkan depolarisasi dari nodus SA sehingga meningkatkan denyut jantung

2) Mengurangi durasi jeda pada nodus AV

3) Meningkatkan kekuatakn kontraksi jantung dan kecepatannya

4) Mempercepat proses relaksasi

Saraf Parasimpatis (Kardioinhibtor) Dipicu oleh Asetilkolin yang dilepaskan Vagus (X)

1) Menstimulasi jantung dengan asetilkolin (ACh)

2) Peningkatan permeabilitas K+ yang menyebabkan hiperpolarisasi

3) Mengurangi kecepatan nodus SA untuk depolarisasi spontan

4) Mengurangi eksitabilitas nodus AV jadi waktu jeda lebih lama

5) Memperpendek fase plateau di sel kontraktil

6) Mengurangi arus masuk lambat Ca2+ sehingga kontraksi atrium melemah



16


- Sirkulasi koroner merupakan jalan arteri koroner dalam memberikan nutrisi kepada

jantung

2. Anatomi dan Fisiologi Pembuluh Darah

a) Arteri

- Pembuluh darah yang elastis karena disusun oleh serat elastin

- Mudah melenting balik jika terjadi kontraksi maupun relaksasi

- Membawa darah dari jantung ke organ-organ di luar jantung

- Merupakan reservoir tekanan yang menghasilkan gaya pendorong bagi darah ketika jantung

dalam keadaan relaksasi

- Memiliki resistensi rendah maka dari itu laju aliran darah sangat cepat

- Maka jika viskositas darah (kekentalan darah) tinggi akan meningkatkan resistensi dan

tekanan darah akan meningkat untuk memompa darah

- Memiliki ketebalan lebih dibanding vena karena harus membawa darah ke seluruh tubuh

- Untuk mengecek tensi dengan sfigmomanometer, digunakan arteri brachialis

- Untuk mengecek arteri yang dapat diraba adalah arteri radialis

b) Arteriol

- Berdiameter kecil dan lanjutan dari arteri

- Memiliki resistensi tinggi membuat aliran darah menjadi lebih lambat

- Tersusun atas sedikit elastin dan otot polos serta disarafi oleh saraf simpatis

c) Vena

- Pembuluh darah yang mengalirkan darah dari kapiler

- Merupakan reservoir darah dengan menyimpan darah yang lebih menjadi cadangan dengan

sifat yang mudah teregang secara pasif ini

- Selain itu ada struktur venula yang menerima darah dari kapiler dan mengalirknanya keluar

dari organ melalui vena yang kecil

d) Kapiler

- Tempat pertukaran bahan antara darah dan sel jaringan

- Bercabang-cabang



17


- Dapat membawa darah ke seluruh sel

- Memiliki pori-pori yang merupakan tempat terjadinya pertukaran zat

Berikut gambar dan ciri-ciri masing-masing pembuluh darah :

3. Pengukuran Tekanan Darah Secara Tidak Langsung

Berikut cara pelaksanaan pengecekan tensi darah menggunakan sfigmomanometer :

1) Meraba arteri radialis dan arteri brachialis

2) Pasang manset 2-3 jari di atas arteri brachialis dengan tidak terlalu ketat maupun longgar

3) Raba arteri radialis kemudian berikan tekanan ke manset sampai arteri radialis tidak teraba

dan tambahkan tekanannya lagi antara 20-30 mmHg

4) Letakkan stetoskop pada bagian arteri brachialis tersebut

5) Lepaskan tekanan perlahan-lahan sampai nanti ada bunyi korotkoff 1 yang menandakan

sistol dan teruskan pelepasan tekanan perlahan-lahan sampai bunyi korotkoff 5 yang

menandakan diastol

Su

mb

er

: L

au

rale

e S

herw

oo

d. F

rom

Ce

ll to

th

e S

yste

m 7

th E

ditio

n


18


D. Catatan Tambahan

Struktur Hemoglobin :

Terdiri atas subunit polipeptida dengan empat kofaktor dengan tiap kofaktor memiliki satu

gugus hem. Tiap satu gugus hem dapat mengikat satu oksigen maka dari itu dalam satu

hemoglobin dapat mengikat empat oksigen. Berikut gambaran dari molekul hemoglobin :




19


Catatan tambahan lain :


20



21


Daftar Pustaka

1. Campbell, N. (2009). Biology. San Francisco: Pearson/Benjamin Cummings

2. Sloane, Ethel. (1994). Anatomy and physiology. Boston: Jones and Barlett Publishers.

3. Sherwood, Lauralee. (2007). Human physiology. Australia: Thomson/Brooks/Cole.

Keterangan :

Tulisan yang diketik yang berwarna biru bisa keluar di ujian

Rakus IBD Sistem Tranpor Oksigen

Health & Medicine