Pertahanan Saluran Nafas

TINJAUAN PUSTAKA

Pertahanan Saluran Nafas
Abdul Muluk Departemen Anatomi Fakultas Kedokteran USU
Abstrak: Permukaan paru-paru sangat luas. Ukuran luas permukaan paru-paru sekitar 70–80 m2. Hal ini sama dengan luas lapangan tenis meja. Permukaan total paru-paru yang luas ini, yang hanya dipisahkan oleh membran tipis dari sistem sirkulasi, secara teoritis akan mengakibatkan seseorang mudah terserang oleh masuknya benda asing seperti debu, bakteri, dan virus, yang masuk bersama udara inspirasi. Pada kenyataannya, saluran respirasi bagian bawah dalam keadaan normal adalah steril. Hal ini terjadi karena Tuhan menciptakan berbagai mekanisme pertahanan saluran nafas yang mempertahankan sterilitas ini. Kata kunci: pertahanan, saluran nafas, paru-paru
Abstract: Surface of the lung is very wide. The wide is about 70 – 80 m2. It is the same as table tennis court wide. The wide of the lung, which is dissociated by flimsy membrane of system circulation, which theoretically, it will make some one to be easily attacked by foreign body such as dust, bacteria and virus, that enter with inspiration air. In fact, lower respiration in normally is sterile. It is happened because God create some mechanisms defense to maintain this sterility. Keywords: defense, airway, lung

PENDAHULUAN Permukaan paru-paru sangat luas.
Ukuran luas permukaan paru-paru sekitar 70– 80 m2. Hal ini sama dengan luas lapangan tennis meja. Permukaan total paru-paru yang luas ini, yang hanya dipisahkan oleh membran tipis dari sistem sirkulasi, secara teoritis akan mengakibatkan seseorang mudah terserang oleh masuknya benda asing seperti debu, bakteri dan virus, yang masuk bersama udara inspirasi. 1,2
Saluran respirasi bagian bawah dalam keadaan normal adalah steril, karena ada beberapa hal yang mempertahankan sterilitas ini. Beberapa mekanisme pertahanan saluran nafas adalah karena bentuk anatomis saluran nafas itu sendiri.1,2
Rongga hidung Rongga hidung yang kecil, yang luasnya
hanya 0,3 cm2 setiap sisinya memberi sumbangan yang besar untuk pertahanan saluran nafas. Mukosa hidung memiliki 8

kelenjar serosa per mm2 permukaan saluran

nafas dibanding 1 atau kurang di trakea dan

saluran nafas bagian bawah. Rongga hidung

kaya akan anastomosis arteri dan vena,

sehingga dapat meningkatkan suhu udara

inspirasi sebanyak 25ºC, antara hidung luar

dengan nasopharing. Juga melindungi saluran

nafas bagian bawah dari partikel-partikel dan

gas berbahaya seperti ozone, sulfur dioksida

dan

formaldehyde

1 .

Rongga hidung terdiri dari 2 struktur

yang berbeda, yaitu vestibulum dan fossa

nasalis.

Vestibulum Vestibulum merupakan bagian rongga
hidung paling depan yang melebar. Permukaan dalam vestibulum mengandung kelenjar sebasea, kelenjar keringat dan vibrissae, yaitu rambut-rambut pendek dan
tebal. Hal ini mengakibatkan penyaringan
udara inspirasi dari partikel-partikel besar, bahkan serangga.3

Majalah Kedokteran Nusantara Volume 42 y No. 1 y Maret 2009

55

Abdul Muluk

Pertahanan Saluran Nafas

Fossa nasalis

Fossa nasalis merupakan rongga hidung

bagian belakang. Fossa nasalis terdiri dari 2

ruang cavernosa yang dipisahkan oleh tulang

septum nasalis. Dinding lateral fossa nasalis

ada yang menonjol ke dalam berbentuk seperti

papan yang disebut concha. Ada 3 buah

concha, yaitu concha nasalis superior, media

dan inferior. Concha nasalis superior diliputi

oleh epitel olfactory khusus. Concha nasalis

media dan inferior diliputi oleh epitel

respirasi.3

Celah antara concha mengakibatkan

penambahan luas permukaan yang

mengandung epitel respirasi dan

menimbulkan aliran udara yang turbulen. Hal

ini menyebabkan bertambahnya kontak antara

arus udara dan lapisan mukosa/epitel respirasi

Sedangkan di dalam lamina propria concha

terdapat banyak plexus venosus. Hal ini

mengakibatkan udara inspirasi dihangatkan

oleh plexus venosus, dilembabkan oleh lapisan

mukosa dan disaring oleh aliran turbulen

sebelum masuk ke saluran nafas bagian

bawah.2,3

Aliran turbulen dapat menyaring udara

inspirasi, karena udara yang mengalir melalui

saluran hidung membentur banyak dinding

penghalang, yaitu concha nasalis, septum, dan

dinding pharing. Setiap kali udara membentur

salah satu penghalang ini, maka udara harus

merubah arah alirannya. Partikel yang

tersuspensi di dalam udara, karena

mempunyai massa dan momentum jauh lebih

besar dari udara, tidak dapat mengubah arah

perjalanannya secepat udara. Oleh karena itu

partikel terus maju ke depan, sehingga

membentur permukaan-permukaan penghalang

ini 2. Melalui mekanisme ini, hampir tidak ada

partikel yang berdiameter lebih besar dari 2-3

mikron

memasuki

paru-paru

melalui

hidung

4 .

Plexus venosus tampak seperti badan-

badan bergelembung (corpus cavernous).

Setiap 20–30 menit, corpus cavernous pada

salah satu fossa nasalis penuh dengan darah,

yang mengakibatkan peregangan mukosa

concha, dan hal ini menyebabkan sedikit

penyumbatan/penurunan aliran udara di sisi

tersebut. Selama waktu ini, sebahagian besar

udara berjalan melalui fossa nasalis sisi

lainnya. Oklusi yang terjadi secara periodik ini

mengurangi aliran udara, sehinga epitel

respirasi dapat memperbaiki diri dari keausan.

Reaksi-reaksi alergi dapat menyebabkan

pembesaran abnormal pada korpus

kavernosum pada kedua fossa nasalis sampai

mencapai 5 mm dan mengakibatkan gangguan

aliran

udara

yang

berat

3 .

Manfaat pernafasan hidung begitu

banyak, oleh karena itu, sangat dianjurkan

bernafas melalui hidung. Hindarilah bernafas

melalui mulut, karena dapat mengakibatkan

berbagai macam penyakit.

Sel epitel saluran nafas Sel epitel saluran nafas/sel epitel respirasi

terdiri dari beberapa jenis sel. Jenis yang terbanyak adalah sel epitel bersilia. Tiap-tiap sel ini, memiliki 250 silia pada permukaan apikalnya. Sedangkan di bawah silia, selain badan basal, terdapat banyak mitokondria. Mitokondria ini akan menyediakan adenosin trifosfat (ATP) yang diperlukan untuk penggetaran silia. Sel selanjutnya yang paling banyak adalah sel goblet, yang menghasilkan tetesan mukus yang kaya akan polisakarida. Sel goblet dapat berproliferasi dan berubah menjadi sel bersilia. Sel lain adalah ‘brush cell’. Jumlah sel ini lebih 10% dari sel epitel yang ada. Sel ini memiliki banyak mikrovili yang terdapat pada permukaan apikalnya, tapi fungsinya belum diketahui. Sel basal mampu berkembang menjadi sel di atasnya 5.

Lapisan mukus dan kerja mukosiliaris Semua permukaan saluran nafas dilapisi
oleh lapisan tipis mukus yang disekresikan oleh membran mukosa sel goblet. Lapisan mukus pada saluran nafas mengandung faktorfaktor yang efektif sebagai pertahanan, yaitu immunoglobulin terutama IgA, PMNs, interferon dan antibodi spesifik. Gerakan silia menyapu/saluran nafas. Silia dan mukus menjebak debu dan kuman, kemudian memindahkannya ke pharing, karena silia bergetar ke arah pharing. Partikel asing dan mukus digerakkan dengan kecepatan 1 cm/menit sepanjang permukaan trakea ke pharing2. Begitu juga benda asing di saluran hidung, dimobilisasi dengan cara yang sama ke pharing. Aktivitas silia bisa dihambat oleh berbagai zat yang berbahaya. Sebagai contoh, merokok sebatang sigaret dapat menghentikan gerakan silia untuk beberapa jam. Hal ini mengakibatkan perokok harus membatukkan mukus yang normalnya dibersihkan oleh silia 6.

56 Majalah Kedokteran Nusantara Volume 42 y No. 1 y Maret 2009

Tinjauan Pustaka

Refleks menelan Tujuan refleks menelan adalah mencegah
masuknya makanan atau cairan ke dalam trakea. Impuls motoris dari pusat menelan yang menuju ke faring dan bagian atas esophagus diantar oleh saraf kranial V, IX, X dan XII dan beberapa melalui saraf cervical. Menelan memiliki beberapa stadium, yaitu stadium volunter, faringeal dan oesofageal.2
Pada stadium volunter, benda ditekan atau didorong ke bagian belakang mulut oleh tekanan lidah ke atas dan belakang terhadap palatum, sehingga lidah memaksa benda ke pharing.2
Pada stadium faringeal, palatum mole didorong ke atas untuk menutup nares posterior, sehingga mencegah makanan balik ke rongga hidung. Lipatan palatofaringeal saling mendorong ke arah tengah, kemudian pita suara laring berdekatan dan epiglottis mengayun ke belakang, sehingga mencegah makanan masuk ke trakea. Laring didorong ke atas dan depan oleh otot-otot yang melekat pada os hyoid. Gerak ini meregangkan/ melemaskan pintu oesofagus, maka masuklah makanan ke sphincter faringoesofageal, kemudian otot konstriktor pharing superior berkontraksi menimbulkan gelombang peristaltik oesophagus.2,6
Stadium faringeal terjadi terjadi kurang dari 1 atau 2 detik, sehingga menghentikan nafas selama waktu ini, karena pusat menelan menghambat pusat pernafasan dalam medulla oblongata.2
Pada stadium oesofageal, gelombang peristaltik berjalan dalam waktu 5–10 detik. Tetapi pada orang yang berada dalam posisi berdiri, waktunya akan lebih cepat, yaitu 4–8 detik, karena pengaruh gravitasi2.
Refleks muntah Tujuan refleks muntah adalah mencegah
masuknya makanan atau cairan ke dalam trakea. Muntah dapat disebabkan oleh rangsangan pada saluran cerna. Impuls motorik diantar oleh nervus V, VII, X, dan XII ke saluran cerna bagian atas dan melalui saraf spinal ke diafragma dan otot abdomen. Muntah terjadi karena perangsangan pada pusat muntah, sehingga terjadi efek: bernafas dalam, mengangkat os hiod dan laring untuk mendorong sfingter krikooesofageal terbuka, menutup glottis dan mengangkat palatum

mole untuk menutup nares posterior.

Berikutnya timbul kontraksi kuat yang menuju

ke bawah, ke semua otot abdomen sehingga

memeras lambung, dan mengakibatkan

tekanan intragastrik yang tinggi. Akhirnya

sfingter

gastrooesofageal

relaksasi,

memungkinkan pengeluaran isi lambung ke

atas melalui oesofagus 2.

Refleks batuk Merupakan mekanisme lain yang lebih
kuat untuk mendorong sekresi ke atas sehingga dapat ditelan atau dikeluarkan.
Bronkus dan trakea sangat peka dengan benda asing ataupun iritasi lain, sehingga bisa menimbulkan refleks batuk. Laring dan karina sangat peka. Bronkiolus terminalis dan alveolus terutama peka terhadap rangsang kimia korosif seperti gas sulfur dioksida dan klor. Impuls aferen dari saluran pernafasan terutama berjalan melalui nervus vagus ke medulla oblongata. Di sana suatu rangkaian otomatis digerakkan oleh sirkuit neuron medulla oblongata, sehingga menyebabkan efek-efek sebagai berikut:
• Mula-mula 2,5 liter udara dihirup. • Kemudian epiglottis menutup, dan pita
suara menutup dengan erat-erat untuk menjerat udara di dalam paru-paru.
• Otot perut berkontraksi dengan kuat, yang mendorong diafragma, begitu juga otot ekspirasi berkontraksi kuat, sehingga tekanan di dalam paru-paru meningkat menjadi setinggi 100 mm Hg atau lebih.
• Pita suara dan epiglottis tiba-tiba terbuka lebar sehingga udara bertekanan tinggi di dalam paru-paru ‘meletus’ ke luar. Kecepatan udara ini bisa 75–100 mil/jam. Udara yang mengalir cepat ini akan membawa serta benda asing apapun yang ada di dalam bronkus dan trakea 2.

Pada umumnya manusia tidak menyukai batuk, karena batuk merupakan suatu keadaan yang tidak menyenangkan. Hal ini tidak selamanya benar, karena batuk adalah suatu mekanisme pertahanan alamiah untuk melindungi saluran pernafasan, bahkan dapat menjadi alat terapeutik untuk melayani suatu tujuan yang pasti. Bagi orang yang membutuhkannya, batuk bukanlah suatu gangguan, bahkan suatu mekanisme yang sangat penting untuk membersihkan jalan

Majalah Kedokteran Nusantara Volume 42 y No. 1 y Maret 2009

57

Abdul Muluk

Pertahanan Saluran Nafas

nafas, contoh pada penyakit kistik fibrotik.

Batuk yang efektif dapat membantu

membersihkan jalan nafas pasien,

mempertahankan fungsi paru, dan memberi

kualitas

hidup

yang

lebih

baik

7 .

Refleks bersin Refleks bersin mirif dengan refleks batuk,
hanya refleks bersin tejadi di saluran hidung, bukan pada saluran nafas bagian bawah. Rangsang yang memulai refleks bersin adalah iritasi pada saluran hidung, impuls aferennya berjalan di dalam saraf maksilaris ke medulla oblongata dimana refleks ini digerakkan. Terjadi serangkaian reaksi yang mirip dengan yang terjadi pada refleks batuk, di sini uvula tertekan sehingga sejumlah besar udara mengalir dengan cepat melalui hidung dan mulut, sehingga membersihkan saluran hidung dari benda asing.

Makrofag alveolar Merupakan pertahanan yang paling akhir
dan paling penting terhadap invasi benda asing ke dalam paru-paru. Partikel-partikel kecil yang berdiameter kurang 0,5 mikron bisa masuk ke alveolus contoh asap rokok yang berdiameter kira-kira 0,3 mikron. Walaupun biasanya 2/3 dikeluarkan kembali bersamasama udara ekspirasi. Tetapi sisanya akan dikeluarkan oleh makrofag alveolar 2.
Makrofag alveolar merupakan sel fagositik dengan ciri-ciri khas dapat bermigrasi dan mempunyai sifat enzimatik. Sel ini bergerak bebas pada permukaan alveolus dan bisa meliputi serta menelan benda asing/ mikroba. Setelah meliputi partikel mikroba,

maka enzim litik yang terdapat dalam makrofag akan membunuh dan mencernakan mikroorganisme tersebut tanpa menimbulkan reaksi peradangan yang nyata. Partikel benda asing ini pun kemudian ditranspor oleh makrofag ke pembuluh lymfe atau ke bronkiolus, dimana mereka dibuang oleh kerja mucus dan silia.
DAFTAR PUSTAKA 1. Godfrey Richard. The nose and the lower
airways, Lancet. 1994 Apr 23;343 (8904):991-2.
2. Guyton Arthur C dan Hall John E. Textbook of medical physiology, W B Saunders Co, Eleventh edition, 2006:47880.
3. Werner Kahle dkk. Atlas Berwarna dan Teks Anatomi Manusia; Alat-alat Dalam, Jilid 2, Hipokrates, 1998:107-15.
4. Nicod, Laurent P. Pulmonary defense mechanisms, Respiration, 1999:66:2-11
5. Hasleton P.S. & Curry A. Anatomy of the lung. In: Spencer's Pathology of the Lung, 5th edn, New York.: McGraw-Hill, 1996: 1–40 (ed. P.S. Hasleton).
6. Ganong William F. Review of Medical Physiology, Twenty first edition, McGraw-Hill, 2003: 468-80
7. Des Jardins Terry R, Cardiopulmonary Anatomy & Physiology: Essentials For Respiratory Care, Fourth edition, 2001:734, Delmar Publisher

58 Majalah Kedokteran Nusantara Volume 42 y No. 1 y Maret 2009