FISIOLOGI VII

Respirasi adalah proses umum dimana organisma mengambil energi bebas dalam lingkungannya dengan mengoksidasi substrat organik. Untuk mencapai hasil tersebut, organisma tingkat tinggi memakan berbagai bahan makanan dan mengubah menjadi molekul sederhana melalui proses pencernaan dan molekul yang terbentuk masuk dalam sel-sel yang selanjutnya mengalami oksidasi dengan bantuan sejumlah molekul oksigen yang berasal dari sitem pernapasan. Produk dari oksidasi (CO₂ dan H₂O) dikeluarkan oleh sel ke dalam lingkungannya Tujuan dari pernapasan adalah untuk menyediakan oksigen (O₂) bagi seluruh jeringan tubuh dan membuang karbondioksida (CO₂) ke atmosfir. Untuk mencapai tujuan ini, sistem pernapasan (respirasi) menjalankan fungís yaitu

1. Ventilasi paru, yaitu masuknya udara atmosfir kedalam paru sampai di alveoli dan keluarnya udara alveoli paru ke udara bebas/atmosfir lagi.
2. Difusi O₂ dan CO₂ antara darah kapiler paru dan udara alveoli, hal ini terjadi karena ventilasi berlangsung terus-menerus yang dibarengi aliran perfusi darah ke dalam kapiler alveoli yang juga terus-menerus mengalir.
3. Transpor O₂ dan CO₂ dalam darah dan cairan tubuh ke dan dari sel.
4. Pengaturan ventilasi oleh sistem saraf dan hal-hal lain yang berhubungan dengan pernapasan.

Mekanisme terjadinya respirasi adalah udara dari laur akan masuk lewat rongga hidung (cavum nasalis), dimana rongga hidung berlapis selaput lendir yang didalamnya terdapat klenjar minyak (kelenjar sebasea) dan kelenjar keringat (kelenjar sudorifera), udara dari rongga hidung akan masuk ke faring dan selanjutnya memasuki tenggorokan berupa pipa yang panjangnya kurang lebih 10 cm, terletak dileher dan sebagian dirongga dada (toraks). Tenggorokan bercabang menjadi dua bagian, yaitu bronkus kanan dan bronkus kiri. Udara dari bronkiolus akan masuk ke dalam paru-paru yang terletak di dalam rongga dada bagian atas dan di bagian sampingnya dibatasi oleh otot dan rusuk dan dibagian bawah oleh diafragmayang berotot kuat

Skema Sistem Respirasi Pada Manusia

Alveolus

Saluran Pernafasan pada Paru-Paru Mamalia

Dalam proses respirasi terdapat beberapa tahapan-tahapan yaitu respirasi eksternal dan respirasi internal. Respirasi eksternal merupakan sebentuk pertukaran gas, sehingga oksigen (O₂) dari paru-paru masuk kedalam darah, dan karbondioksida (CO₂) dan air (H₂O) keluar dari darah masuk ke paru-paru. Sedangkan respirasi internal merupakan proses pertukaran karbondioksida (CO₂) dengan oksigen (O₂) di tingkat sel Inspirasi adalah proses yang aktif yang disebabkan oleh kontraksi otot-otot inspirasi yang penting adalah diafragma yang melekat pada tepi kaudal didaerah toraks. Bila relaksasi diafragma berebntuk kubah ke dalam toraks, bila serabut otot berkontraksi diafragma mengembang keluar sehingga terjadi peningkatan volume toraks. Jika tulang iga meningkat, diameter toraks akan meningkat. Gerakan ini bergantung terutamka pada otot-otot interkostal, internal dan eksternal. Pada manusia waktu inspirasi diafragma turun 1-5 cm menyebabkan rongga dada bertambah dan terjadi perbedaan tekanan lebih besar antara udara luar dan di rongga intratorak Ekspirasi, bila tidak terjadi gerakan udara yang dimana tekanan bronkisama dengan tekanan atmosfir. Tekanan intratorak bertambah karena diafragma dan tulang rusuk kembali kepada kedudukan semula. Hal ini menyebabkan udara didalam paru-paru didorong keluar karena tekanan intratoraks bertambah dan elastisitas paru-paru iru sendiri. Pada saat otot-otot inspirasi rileks maka volume torak menurun, tetapi jumlah udara dalam paru-paru mulai tetap sama, oleh karena itu tekanan intrapulmonari meningkat di atas tekanan udara luar, darah mengalir dari paru-paru ke eksterna sampai tekanan sama lagi Dalam proses respirasi terdapat pigmen yang bertanggung jawab dalam proses inu yaitu hemoglobin yang berwarna merah dan akan berikatan dengan oksigen (O₂) membentuk oksihemoglobin yang sifatnya lebih asam dari hemoglobin. Suatu protein yang mengandung senyawa dari hemin disebut hemoglobin dimana hemoglobin ini merupakan pigmen respirasi karena mempunyai peranan dalam mengangkut gas yang terlibat keseimbangan asam basa Faktor-faktor yang mempengaruhi proses respirasi yaitu pengaruh korteks cerebrasi karena adanya koneksi antara cerebrasi dengan pusat pernafasan. Ini berarti bahwa kita dapat merubah corak pernafasan. Orang dapat menahan nafas menurut kemauannya tetapi kemampuan nafas dapat dibatasi oleh peningkatan kadar karbondioksida dan ion H⁺darah. Faktor yang kedua yaitu refleks inflasi, pada dinding bronki terdapat reseptor yang sensitive terhadap rangsangan yang disebut stretch reseptor Respirasi dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor; yaitu umur, dimana semakin tua seseorang maka frekuensi pernapasannya semakin tinggi; jenis kelamin, dimana antara pria dan wanita memilki frekuensi pernapasan yang berbeda; posisi tubuh dan kegiatan tubuh, dimana posisi dan kegiatn yang dilakukan akan mempengaruhi frekuensi pernapasan yang dihasilkan; dan faktor yang terakhir adalah suhu tubuh, dimana bila kita melakukan aktivitas seperti lari dapat meningkatkan suhu tubuh yang berakibat pada frekuensi pernapasan yang juga mengalami peningkatan

faktor-faktor yang mempengaruhi difusi gas melintasi epitel atau membran pernapasan yaitu :

1. Tekanan Parsial Gas

Gas akan bergerak dari suatu daerah bertekanan tinggi ke gas bertekanan rendah. Tekanan parsial gas adalah tekanan total campuran gas x % gas dalam campuran.

2. Permeabilitas epitel atau membran pernapasan

Terdapat 2 membran yang sangat tipis memisahkan udara alveolus dengan darah kapiler paru-paru yaitu epitel paru dan endothelium kapiler paru-paru.

3. Luas permukaan epitel atau membrane pernafasan

Pada variable lain tetap, semakin luas membran maka semakin meningkat difusi gas.

4. Kecepatan sirkulasi darah paru-paru

Bila kecepatan aliran darah meningkat dikapiler paru-paru, maka setiap ml darah yang meninggalkan kapiler paru-paru akan mengandung lebih sedikit O₂^.

5. Reaksi kimia yang terjadi di dalam darah

Kecepatan dan efisiensi reaksi kimia yang terjadi dalam darah menentukan jumlah oksigen dan karbondioksida yang ditransfer antara darah dan udara alveolus.

Sistem pencernaan merupakan pengubahan zat-zat hara yang terdapat dalam makanan menjadi senyawa yang lebih sederhana sehingga dapat digunakan dan diserap sebagai energi, membangun senyawa-senyawa lain dan kepentingan metabolisme. Gerakan makan diatur oleh serangkaian fase volunter dan diiukuti oleh fase involunter. Pada proses menelan tidak mungkin tanpa bolus basah, bolus kering tidak dapat ditelan dan menelan dengan terangkatnya laring bernilai negatif Sistem pencernaan atau sistem gastroinstestin, adalah sistem organ dalam hewan multisel yang menerima makanan, mencernanya menjadi energi dan nutrien, serta mengeluarkan sisa proses tersebut. Sistem pencernaan antara satu hewan dengan yang lainnya bisa sangat jauh berbeda. Pada dasarnya sistem pencernaan makanan dalam tubuh manusia dibagi menjadi 3 bagian, yaitu proses penghancuran makanan yang terjadi dalam mulut hingga lambung.Selanjutnya adalah proses penyerapan sari - sari makanan yang terjadi di dalam usus. Kemudian proses pengeluaran sisa - sisa makanan melalui anus

proses pencernaan, makanan mula-mula dijadikan bagian yang kecil-kecil dengan cara menggigit dan mengunyah, kemudian dihaluskan lebih lanjut oleh asam klorida dan enzim-enzim pencernaan. Enzim-enzim ini membantu memecahkan, atau menghidrolisis protein, karbohidrat dan lemak menjadi senyawa dasar seperti asam amino,

Diagram sistem pencernaan 1.Kelenjar ludah 2.Parotis 3.Submandibularis (bawah rahang) 4.Sublingualis (bawah lidah) 5.Rongga mulut 6.Tekak / Faring 7.Lidah 8.Kerongkongan / Esofagus 9.Pankreas 10. Lambung 11. Saluran pankreas 12. Hati 13. Kantung empedu 14. Usus dua belas jari (duodenum) 15. Saluran empedu 16. Usus tebal / Kolon 17. Kolon datar (tranverse) 18. Kolon naik (ascending) 19. Kolon turun (descending) 20. Usus penyerapan (ileum) 21. Sekum 22. Umbai cacing 23. Poros usus / Rektum 24. Anus

monosakarida dan gliserida. Jadi pencernaan merupakan proses yang mengubah bahan makanan menjadi zat yang dapat diserap ke dalam peredaran darah. Bahan-bahan yang tidak berguna dan malahan sebagian yang toksik, disingkirkan (dikeluarkan) berupa feses

fungsi dari sistem pencernaan yaitu sebagai berikut:

1. Menerima nutrien (prose menelan/ingesti).
2. Menghancurkan nutrien dalam bentuk molekul-molekul kecil untuk mencapai dan memasuki aliran darah (proses pencernaan/digesti).
3. Memungkinkan molekul-molekul tadi untuk mamasuki aliran darah (proses penyerapan/absorbsi) sehinggga dapat dikirimkan ke seluruh jaringan. Dimana semua proses tersebut dikoordinasi oleh gerakan-gerakan otot halus dan sekresi saluran pencernaan.

Struktur sistem pencernaan terbagi menjadi dua bagian yaitu traktus gastrointestinal (saluran pencernaan) yang terdiri atas rongga mulut, pharynk, esophagus, lambung, usus halus, usus besar, rektum dan anus; dan organ-oragan assesoris/tambahan yang terdiri dari lidah, gigi, kelenjar ludah, hati, kantung empedu dan pancreas

saluran cerna mempunyai empat lapisan atau tunika yaitu :

1. Tunika mukosa, yang terdiri atas epitel permukaan, basah, dilapisi mukus (lendir) diatas lamina basal; lamina propria (jaringan ikat longgar); dan tunika muskularis mukosa (otot polos).
2. Tunika Submukosa, dimana lapisan ini terdiri atas jaringan ikat longgar, yang memudahkan mukosa bergerak. Disini terdapat pleksus pembuluh darah dan pleksus saraf disebut pleksus submukosa (Meissner), yang berfungsi mengatur kontraksi mukosa.
3. Tunika muskularis eksterna, yang terdiri atas dua atau tiga lapis otot polos. Lapis otot dalam (sirkuler) berfungsi menyempitkan lumen dan lapis luar (longitudinal) memendekkan usus.
4. Tunika adventisia (serosa) adalah lapis terluar, yang terdiri atas jaringan ikat longgar yang relatif padat. Seringkali menyatu dengan jaringan ikat bangunan sekitarnya.

Tiga fase pencernaan yang saling bekerja sama yaitu fase sefalik terjadi ketika kita berfikir, melihat, atau mencium makanan dalam hal ini menstimulasi pelepasan getah lambung dan pergerakan lambung, ini sebabnay lambung mengalami keroncongan ketika kita sedang lapar. Fase gastrik terjadi ketika makanan ada di dalam lambung dan keberadaan makanan ini merangsang pelepasan getah dan gerakan lambung. Fase intestinal (usus) terjadi ketika makanan memasuki duodenum dan sekresi sserta gerakan di dalam lambung dihambat oleh mekanisme yang digambarkan diats, yang melibatkan baik mekanisme hormonal dan neural

Proses ruminasi adalah proses pencernaan bahan makanan yang telah dimakan dan masuk ke dalam lambung dikembalikan lagi ke mulut dan dikunyah lagi, kemudian ditelan kembali. Proses ruminasi dibagi atas beberaa tahap yaitu

1. Mastifikasi atau pengunyahan yang dibantu oleh otot-otot medial pterigoid, messeter dan temperal berfungsi menutup rahang, otot lateral pterigoid menghasilkan gerakan menggiling makanan dan otot digastrikus dan sterno mandibularis bekerja membuka rahang.
2. Insalivasi merupakan suatu kerja yng refleks yang dalam keadaan normal dirangsang oleh adanya makanan dalam mulut.
3. Deglutasi atau proses penelanan yang dimana terbagi atas tiga tahap yaitu bergeraknya makanan atau air melalui mulut kemudian bergeraknya bahan tersebut ke dalam faring dan selanjutnya ke esophagus sebelum masuk ke perut.
4. Regurgitasi adalah tahapan dimana makanan yang telah berada diperut kembali ke dalam mulut untuk dikunyah kembali.
5. Remastikasi adalah pengunyahan kembali yang terjadi lebih santai dibandingkan dengan pengunyahan insial tersebut.
6. Reinsalivasi adalah pencampuran dengan saliva ketika dikunyah kembali setelah itu ditelan kembali.

Saliva adalah campuran sekret dari semua kelenjar liur, dan jumlahnya dapat mencapai 1000 ml dalam 24 jam. Fungsinya bermcam-macam yaitu membasahi makanan agar mudah ditelan, meningkatkan cita rasa karena bahan kimia yang berhubungan dengan rasa harus berada dalam larutan untuk dapat merangsang kuncup kecap. Saliva mengandung amilase dan maltase (mulai mencerna sebagian karbohidrat), lisozim dan perioksidase (anti-bakteri), juga mengandung gamma globulin (IgA=pertahanan terhadap bakteri)

beberapa fungsi saliva yaitu :

1. Fungsi pencernaan : ά-amilase dan lipase
2. Fungsi proteksi : enzim lysozyme, IgA, lactoferin, proline rich protein
3. Fungsi lubrikasi : mucin
4. Fungsi deferensiasi dan pertumbuhan : NGF dan EGF

Saliva/ludah dihasilkan oleh 3 (tiga) pasang kelenjar yaitu kelenjar parotis merupakan kelenjar yang paling besar dan berada tepat dibawah mulut dan telinga, panjangnya Kira-kira 5 cm dan terbuka ke dalam mulut, berlawanan arah dengan gigi molar atas kedua. Kelenjar ini merupakan kelenjar yang dipengaruhi oleh penyakit yang umumnya disebut gondongan. Kelenjar submandibular dan kelenjar submaksilaris, dimana keduanya terbuka ke dalam lantai mulut dan cairan banyak mengandung protein sehingga makanan dapat menjadi kental. Kelanjar lidah, dimana mengandung enzim lipase Bolus merupakan gumpalan makanan yang terbentuk estela reguritasi dan pengunyahan kembali dimana makanan yang telah dikunyah akan tercampur dengan saliva yang diletakkkan di atas permukaan lidah kemudian dengan bantuan lidah menggerakkan bolus menuju faringI

Dalam rangka memenuhi kebutuhan energi (ATP), semua makhluk hidup menyelenggarakan berbagai reaksi metabolisme. Akan tetapi, reaksi metabolisme tersebut tidak hanya menghasilkan ATP dan zat bermanfaat lainnya, tetapi juga menghasilkan zat sisa. Semua zat sisa tersebut harus dikeluarkan dari dalam tubuh untuk mempertahankan homeostasis. Pengeluaran berbagai zat sisa metabolisme seperti sisa obat, hormone dan berbagai zat toksik (beracun) diselenggarakan oleh sistem pengeluaran (ekskresi) Sisa metabolisme dalam bentuk air dikeluarkan melalui sekresi urine. Organ-organ yang penting dalam sistem urinarius terdiri atas 2 buah ginjal kiri dan kanan, dua ureter kiri dan kanan, kandung kemih/blader serta uretra Sistem ekskresi pada manusia dan vertebrata lainnya melibatkan organ paru-paru, kulit, ginjal, dan hati. Namun yang terpenting dari keempat organ tersebut adalah ginjal. Setiap hari tubuh kita menghasilkan kotoran dan zat-zat sisa dari berbagai proses tubuh. Agar tubuh kita tetap sehat dan terbebas dari penyakit, maka kotoran dan zatzat sisa dalam tubuh kita harus dibuang melalui alat-alat ekskresi. Alat-alat ekskresi manusia berupa ginjal, kulit, hati, dan paru-paru Fungsi utama ginjal adalah mengekskresikan zat-zat sisa metabolisme yang mengandung nitrogen misalnya amonia. Amonia adalah hasil pemecahan protein dan bermacam-macam garam, melalui proses deaminasi atau proses pembusukan mikroba dalam usus. Selain itu, ginjal juga berfungsi mengeksresikan zat yang jumlahnya berlebihan, misalnya vitamin yang larut dalam air; mempertahankan cairan ekstraselular dengan jalan mengeluarkan air bila berlebihan; serta mempertahankan keseimbangan asam dan basa. Sekresi dari ginjal berupa urin.

Alat-alat ekskresi pada manusia yang berupa
ginjal, kulit, paruparu, dan kelenjar keringat

Struktur ginjal yaitu bentuk ginjal seperti kacang merah, jumlahnya sepasang dan terletak di dorsal kiri dan kanan tulang belakang di daerah pinggang. Berat ginjal diperkirakan 0,5% dari berat badan, dan panjangnya ± 10 cm. Setiap menit 20-25% darah dipompa oleh jantung yang mengalir menuju ginjal. Ginjal terdiri dari tiga bagian utama yaitu korteks (bagian luar)

a. medulla (sumsum ginjal)

b. pelvis renalis (rongga ginjal)

Bagian korteks ginjal mengandung banyak sekali nefron ± 100 juta sehingga permukaan kapiler ginjal menjadi luas, akibatnya perembesan zat buangan menjadi banyak. Setiap nefron terdiri atas badan Malphigi dan tubulus (saluran) yang panjang. Pada badan Malphigi terdapat kapsul Bowman yang bentuknya seperti mangkuk atau piala yang berupa selaput sel pipih. Kapsul Bowman membungkus glomerulus. Glomerulus berbentuk jalinan kapiler arterial. Tubulus pada badan Malphigi adalah tubulus proksimal yang bergulung dekat kapsul Bowman yang pada dinding sel terdapat banyak sekali mitokondria. Tubulus yang kedua adalah tubulus distal

Ginjal terletak di dorsal pinggang berjumlah sepasang

Struktur dalam (anatomi) ginjal

Pada rongga ginjal bermuara pembuluh pengumpul. Rongga ginjal dihubungkan oleh ureter (berupa saluran) ke kandung kencing (vesika urinaria) yang berfungsi sebagai tempat penampungan sementara urin sebelum keluar tubuh. Dari kandung kencing menuju luar tubuh urin melewati saluran yang disebut

Urine yang dikeluarkan oleh tubuh dalam sehari dapat berjumlah 900-1500 ml per 24 jam, bervariasi dengan asupan cairan dan jumlah kehilangan cairan melalui rute lain. Rata-rata berat jenis urine berkisar antara 1,002-1,030 (petunjuk jumlah zat yang terlarut dalam urine). Urine bersifat asam dengan pH sekitar 6,0 (dengan diet biasa). Warna yang ditimbulkan oleh urine merupakan penaruh dari urokrom yang pigmen asalnya tidak pasti). Komposisi dari urine yaitu air, urea 20-30 gr/jam, asam urat 0,6 gr/24 jam, kretinin 1-2 gr/24 jam, ammonia, natrium, klorida, kalium, sulfat, serta fosfat Urine didorong melewati ureter dengan gelombang peristaltic, yang dapat terjadi sekitar 1-4 kali permenit. Urine memasuki kandung kemih dalam serangkaian semburan kecil. Pintu masuk yang miring melalui dinding kandung kemih menjamin bahwa ujung bagian bawah tertutup selama miksi dengan kontraksi kandung kemih, sehingga mencegah rufleks urine kembali ke ureter dan mencegah penyebaran infeksi dari kandung kemih ke atas Kandung kemih terdiri dari membran mukosa yang menjadi lipatan ketika kandung kemih kosong, lapisan submukosa, lapisan muscular, membentuk sebagian besar ketebalan dinding kandung kemih dan sebagian membentuk sfingter disekitar lubang uretra serta peritoneum atau fascia pelvis pada sisi luar Miksi adalah kerja refleks yang sangat penting setelah masa bayi dikontrol oleh pusat yang lebih tinggi pada sistem saraf. Miksi dikontrol melalui sarf eferon menuju kandung kemih dimana pengeluaran urine dibantu dengan kontraksi otot abdomen dan diafragma yang menyebabkan kolaps kandung kemih dengan meningkatkan tekanan intra abdominal yang menyatakan bahwa hal-hal yang mempengaruhi produksi urin adalah Hormon anti diuretik (ADH) yang dihasilkan oleh kelenjar hipofisis posterior akan mempengaruhi penyerapan air pada bagian tubulus distal karma meningkatkan permeabilitias sel terhadap air. Jika hormon ADH rendah maka penyerapan air berkurang sehingga urin menjadi banyak dan encer. Sebaliknya, jika hormon ADH banyak, penyerapan air banyak sehingga urin sedikit dan pekat. Kehilangan kemampuan mensekresi ADH menyebabkan penyakti diabetes insipidus. Penderitanya akan menghasilkan urin yang sangat encer.

Selain ADH, banyak sedikitnya urin dipengaruhi pula oleh faktor-faktor berikut

a. Jumlah air yang diminum, Akibat banyaknya air yang diminum, akan menurunkan konsentrasi protein yang dapat menyebabkan tekanan koloid protein menurun sehingga tekanan filtrasi kurang efektif. Hasilnya, urin yang diproduksi banyak.

b. Saraf, Rangsangan pada saraf ginjal akan menyebabkan penyempitan duktus aferen sehingga aliran darah ke glomerulus berkurang. Akibatnya, filtrasi kurang efektif karena tekanan darah menurun.

c. Banyak sedikitnya hormon insulin, Apabila hormon insulin kurang (penderita diabetes melitus), kadar gula dalam darah akan dikeluarkan lewat tubulus distal. Kelebihan kadar gula dalam tubulus distal mengganggu proses penyerapan air, sehingga orang akan sering mengeluarkan urin.