PENGATURAN PERNAPASAN
A. Pusat Pernapasan Pusat pernapasan terletak bilateral di medulla oblongata dan pons pada batang otak. Kelompok Neuron Pernapasan Dorsal – Pengaturannya pada Inspirasi dan Irama Pernapasan Merupakan akhir sensoris dari nervus vagus dan nervus glosofaringeus Letak : Nukleus traktus solitaries dan neuron lain yang berdekatan dengan substansia retikularis medulla Fungsi : Pengaturan inspirasi dan mentransmisikan sinyal sensoris ke pusat pernapasan dari kemoreseptor perifer, baroreseptor, dan reseptorreseptor dalam paru Sinyal inspirasi “yang landai”. Sinyal saraf yang ditransmisikan ke otot inspirasi, terutama diafragma, tidak seketika itu juga menjadi potensial aksi. Sebaliknya, pernapasan normal, permulaannya lemah dan meningkat perlahan selama 2 detik. Kemudian berakhir selama 3 detik berikutnya, mengakibatkan penghentian eksitasi pada dinding diafragma dan menimbulkan sifat elastis daya lenting paru dan dinding dada untuk menghasilkan ekspirasi. Keuntungan dari sinyal yang landai adalah sinyal ini menyebabkan peningkatan volume paru yang mantap selama inspirasi, sehingga kita tidak terengah-engah. Sifat inspirasi landau yang diatur: 1. Pengaturan kecepatan peningkatan sinyal landai, sehingga selama pernapasan yang sulit, paru dapat terisi cepat 2. Pengaturan titik batasan tempat sinyal landai tiba-tiba berakhir. Semakin dini sinyal landai berakhir, semkain singkat waktu inspirasi, memperpendek waktu ekspirasi, dan kecepatan pernapasan meningkat. Pusat Penumotaksik Membatasi Masa Inspirasi dan Meningkatkan Kecepatan Pernapasan Letak : Dorsal nukleus parabrakialis pons bagian atas Fungsi : Membatasi inspirasi Efek : 1. Mengatur titik “penghentian” isnpirasi landai sehingga mengatur lamanya fase pengisian pada siklus paru 2. Meningkatkan kecepatan pernapasan karena pembatasan inspirasi 3. Memperpendek ekspirasi dan periode pernapasan Kelompok Neuron Pernapasan Ventral Letak : Rostral dari nukleus ambigus dan kaudal dari nukleus retroambigus pada setiap sisi medula (5 mm anterolateral kelompok neuron pernapasan dorsal).
Fungsi : 1. Hampir seruluhnya inaktif selama pernapasan tenang yang normal (pernapasan tenang yang normal ditimbulkan oleh sinyal inspirasi berulang dari kelompok pernapasan dorsal dan ekspirasi hasil dari sifat elastis daya lenting paru) 2. Tidak berpartisipasi menentukan irama dasar pengaturan napas 3. Meningkatkan rangsangan pernapasan untuk meningkatkan ventilasi paru sinyal respirasi dari mekanisme getaran dasar area pernapasan dorsal tercurah ke neuron pernapasan ventral pernapasan ventral ikut membantu merangsangan pernapasan ekstra 4. Menghasilkan sinyal ekspirasi yang kuat ke otot abdomen selama ekspirasi sulit
B. Pengaturan Kimiawi Pernapasan Pengaturan Kimiawi Secara Langsung pada Aktivitas Pusat Pernapasan oleh Karbondioksida dan Ion Hidrogen Area Kemosensitif pada Pusat Pernapasan Letak : bilateral, 0,2 mm dibawah permukaan ventral medula Eksitasi Neuron Kemosensitif oleh Ion Hidrogen Kemungkinan Merupakan Rangsangan Primer Ion hidrogen tidak mudah melalui sawar darah-otak, sehingga perubahan konsentrasi ion hidrogen dalam darah mempunyai efek yang kurang besar pada perangsangan neuron-neuron kemosensitif daripada efek perubahan karbon dioksida Karbon Dioksida Merangsang Area Kemosensitif CO2 + H2O (cairan jaringan) H2CO3 (asam bikarbonat) HCO3- (ion bikarbonat) + H+ Ion hidrogen kemudian berpengaruh terhadap rangsangan langsung pernapasan. Sawar-darah otak tidak terlalu permeable terhadap ion hidrogen, sedangkan karbon dioksida melalui sawar ini hampir seperti sawar ini tidak ada. Akibatnya, Pco2 darah meningkat, Pco2 interstisial medula dan cairan serebrospinal juga ikut meningkat. Dalam kedua cairan ini, karbon dioksida segera bereaksi dengan air membentuk ion hydrogen yang baru. Dengan demikian, lebih banyak ion hidrogen dilepaskan ke arean sensoris kemosensitif pernapasan bila konsentrasi karbon dioksida darah meningkat. Karena itu, perubahan karbon dioksida darah akan meningkatkan aktivitas pusat pernapasan. Penurunan Efek Perangsangan Karbon Dioksida Setelah Hari Pertama dan Hari Kedua Penurunan ini disebabkan oleh penyesuaian ginjal terhadap konsentrasi ion hidrogen dalam darah. Ginjal meningkatkan ion bikarbonat darah yang
berikatan dengan ion hydrogen dalam darah dan cairan serebrospinal guna menurunkan konsentrasinya. C. Sistem Kemoreseptor Perifer untuk Mengatur Aktivitas Pernapasan – Peranan Oksigen dalam Pengaturan Pernapasan Letak : 1. Badan Karotis - Letak : Bilateral pada percabangan arteri karotis komunis - Serabut saraf aferennya berjalan melalui nervus Hering ke nervus glosofaringeus kemudian ke area pernapasan dorsal medula 2. Badan Aorta - Letak : Sepanjang arkus aorta - Serabut saraf aferennya berjalan melalui nervus vagus, juga ke area pernapasan dorsal medula Fungsi : 1. Mendeteksi perubahan oksigen dalam darah 2. Mentransmisikan sinyal saraf ke pusat pernapasan di otak untuk mengatur aktivitas pernapasan Mekanisme dasar perangsangan kemoreseptor akibat kekurangan oksigen: Belum diketahui secara pasti bagaimana Po2 yang rendah mengeksitasi ujungujung saraf badan karotis dan badan aorta. Tetapi, badan-badan ini mempunyai sel yang mirip kelenjar, disebut sel glomus, yang bersinaps secara langsung maupun tidak langsung dengan ujung-ujung saraf. Penelitian menduga bahwa ujung-ujung saraf itu sensitif terhadap Po2 yang rendah. D. Faktor-Faktor Lain yang Memperngaruhi Pernapasan 1. Pengaturan Pernapasan Volunter untuk periode waktu yang singkat, pernapasan secara volunteer. Seseorang dapat melakukan hiperventilasi dan hipoventilasi sedemikian besarnya sehingga terjadi kekacauan Pco2, PH, dan Po2 dalam darah 2. Efek Reseptor Iritan pada Jalan Napas Epitel trakea, bronkus, dan bronliolus disuplai dengan ujung saraf sensoris, disebut reseptor iritan pulmonal. Keadaan ini menyebabkan batuk, bersin, juga konstriksi bronkus pada penyakit asma dan emfisema 3. Fungsi “Reseptor J” Paru Sebagian kecil ujung saraf sensoris dalam dinding alveolus paru dalam posisi berjejer (Juxtaposition), oleh sebab itu disebut Reseptor J. reseptor ini terangsang bila kapiler paru terisi penuh dengan darah atau bila terjadi edema paru yang menyebabkan sesak napas 4. Efek dari Edema Otak
Aktivitas pusat pernapasan dapat diinaktifkan oleh edema otak akibat geger otak. Contohnya, saat kepala terbentur benda padat, jaringan otak yang rusak mengalami pembengkakan, yang menekan arteri serebral terhadap ruang kranial dan enghambat suplai darah serebral 5. Anestesia Penyebab depresi napas salah satunya akibat kelebihan dosis anestetik atau narkotik. Contohnya, natrium pentobarbital adalah anestetik yang menekan pusat pernapasan lebih kuat daripada obat anestetik lain
