Paru-paru: Pengertian, Fungsi, Anatomi, Struktur Sistem Pernapasan dan Pernapasan

Paru-paru: Pengertian, Fungsi, Anatomi, Struktur Sistem Pernapasan dan Pernapasan

Mereka adalah sepasang organ sistem pernapasan, terletak di dada, dan merupakan struktur utama yang bertanggung jawab untuk pertukaran oksigen.

Serta karbon dioksida antara udara yang kita hirup dan darah.

Anatomi sistem pernapasan

Anatomi sistem pernapasan dapat dibagi menjadi dua bagian utama, anatomi saluran napas dan anatomi paru-paru.

Anatomi saluran udara dapat dibagi menjadi beberapa segmen berikut:

extrathoracic atau atas saluran napas: yang meliputi daerah supraglottic, glotis dan infraglottic.

Saluran napas intratoraks atau saluran napas bawah: yang meliputi trakea, bronkus utama, dan beberapa generasi cabang bronkial, yang fungsi utamanya adalah konduksi udara ke permukaan alveolus.

Anatomi paru-paru meliputi parenkim paru , yang membawa bagian dari sistem konduksi, tetapi terutama terlibat dalam pertukaran gas di tingkat alveolar.

Parenkim paru dibagi lagi menjadi lobus dan segmen.

Struktur sistem pernapasan

Batang tenggorok:

Trakea adalah tabung tulang rawan dan fibromuskular yang memanjang dari wajah bawah tulang rawan krikoid, vertebra serviks, ke carina utama, tingkat kelima vertebra toraks.

Panjangnya adalah 3 cm saat lahir dan 10 hingga 12 cm pada orang dewasa, 2 hingga 4 cm di antaranya ekstratoraks dan 6 hingga 9 cm intratoraks.

Diameter trakea sangat bervariasi, mulai dari 13 hingga 25 mm diukur dari bidang koronal, pada pria, dan pada wanita, variabilitas diamati, dengan kisaran 10 hingga 21 mm, diukur dari bidang koronal.

Bentuk trakea intratoraks berubah selama ekspirasi sebagai akibat dari invaginasi dinding posterior, menyebabkan pengurangan diameter anteroposterior hingga 30%.

Dinding trakea memiliki 4 lapisan berbeda yang disebut: mukosa, submukosa, tulang rawan atau otot dan adventitia.

Dinding trakea posterior tidak memiliki tulang rawan, melainkan didukung oleh pita tipis otot polos.

bronkus:

Bronkus terdiri dari unsur tulang rawan dan fibromuskular, namun perbedaan antara unsur ini kurang jelas di bronkus daripada di trakea, terutama di saluran udara yang lebih distal.

Ketebalan dinding kira-kira sebanding dengan diameter saluran udara di saluran udara distal ke cabang segmental.

Untuk saluran udara dengan diameter kurang dari 5 mm, dinding harus berukuran seperenam sampai sepersepuluh diameter.

Saluran udara dibagi oleh percabangan dikotomis, dengan sekitar 23 generasi cabang, dari trakea ke alveoli.

Sistem penamaan yang berbeda telah diterapkan pada pohon bronkial selama bertahun-tahun.

Pada penggunaan umum terdapat 2 bronkus utama (di sisi kanan dan kiri) dan 3 bronkus lobaris di sebelah kanan.

Dengan total 10 bronkus segmental, 2 bronkus lobar di sebelah kiri, dengan total 8 bronkus segmental.

Tidak ada terminologi yang diterima untuk bronkus subsegmental.

Secara umum, panjang dan diameter saluran udara sentral bervariasi dari kanan ke kiri.

Suplai vaskular trakea dan cabang bronkial bergantung pada cabang arteri tiroid bawah, arteri interkostalis, dan arteri bronkial (cabang aorta).

Arteri ini, dengan pengecualian arteri tiroid, membentuk pleksus peribronkial yang mengikuti cabang bronkial jauh ke dalam parenkim paru untuk memasok darah.

Juga ke pleura visceral, ke dinding arteri dan vena pulmonalis.

Lobus:

Ada beberapa simetri antara paru-paru kiri dan kanan. Kedua paru-paru dibagi menjadi lobus .

Subunit fungsional yang tebal dari setiap paru disebut segmen dan berhubungan erat dengan bronkus segmental.

Paru-paru kanan terdiri dari 10 segmen: 3 di lobus kanan atas (apikal, anterior dan medial), 2 di lobus tengah kanan (medial dan lateral) dan 5 di lobus kanan bawah (superior, medial, anterior, lateral dan posterior) .

Paru-paru kiri terdiri dari 8 segmen: 4 di lobus kiri atas (apicoposterior, anterior, superior lingular dan inferior lingular) dan 4 di lobus kiri bawah (superior, anteromedial, lateral dan posterior).

Paru-paru ditutupi oleh pleura visceral, yang berbatasan dengan pleura parietal karena tercermin dari permukaan lateral mediastinum.

Pleura visceral membentuk invaginasi di kedua paru, yang disebut fisura.

Ada dua celah lengkap di paru-paru kanan dan satu celah lengkap dengan celah tidak lengkap di kiri, ini memisahkan lobus paru-paru yang berbeda.

Pleura juga membentuk ligamen pulmonal, yang merupakan lapisan ganda pleura yang berjalan secara kaudal sepanjang mediastinum dari vena pulmonalis inferior ke diafragma.

Pembuluh darah paru:

Ada hubungan erat antara pohon bronkial dan anatomi pembuluh darah paru, terutama terdiri dari arteri dan vena paru.

Arteri pulmonalis utama berasal dari ventrikel kanan dan terbagi menjadi 2 cabang.

Arteri pulmonalis kanan lewat di belakang aorta dan vena cava superior, muncul secara lateral ke atrium anterior dan sedikit lebih rendah dari bronkus utama kanan.

Sebaliknya, asal arteri pulmonalis kiri terletak di anterior bronkus utama kiri.

Arborisasi arteri pulmonalis bervariasi dari kanan ke kiri, tetapi terutama dibagi menjadi arteri trunk, lobar, segmental, dan subsegmental, yang umumnya mengikuti cabang pohon bronkial.

Vena pulmonalis berasal dari alveolus dan juga menerima drainase dari cabang bronkial dan pleura.

Setelah pertemuan cabang-cabang kecil menjadi yang lebih besar, 2 vena pulmonalis, superior dan inferior, terbentuk di setiap sisi.

Keempat vena ini umumnya bergabung dengan atau dekat atrium kiri, dan area umum ini umumnya intraperikardial.

Sistem limfatik paru:

Drainase limfatik dari paru-paru dimulai dengan pembuluh limfatik yang pertama mengalir ke kelenjar getah bening intraparenkim.

Mereka kemudian pindah ke kelenjar getah bening peribronkial (hilar) dan kemudian pindah ke kelenjar getah bening subcarinal, trakeobronkial, dan paratrakeal.

Kelenjar getah bening akhirnya berkomunikasi dengan sistem vena melalui batang limfatik bronkomediastinum dan saluran toraks atau melalui kelenjar getah bening serviks yang dalam (skalen).

Namun, beberapa varian drainase limfatik sangat penting untuk dipertimbangkan, umumnya dalam penyebaran neoplasma paru.

Anatomi mikroskopis:

Trakea memiliki banyak lapisan.

Mukosa terdiri dari epitel kolumnar berlapis semu bersilia dan banyak sel goblet yang mensekresi mukus, yang terletak pada membran basal dengan lembaran tipis terutama kolagen.

Submukosa mengandung kelenjar seromukosa.

Adventitia mengandung cincin tulang rawan yang dihubungkan oleh jaringan ikat.

Cincin tulang rawan hialin berbentuk seperti huruf C dan terbuka ke posterior.

Ujung terbuka dihubungkan oleh jaringan fibroelastik dan pita otot polos (trakea).

Epitel bronkus adalah epitel bersilia kolumnar berlapis semu, juga dengan banyak sel goblet.

Epitel ini pertama-tama berubah menjadi epitel kolumnar sederhana dan kemudian menjadi epitel kuboid karena terus bercabang menjadi bronkiolus yang lebih kecil.

Dukungan tulang rawan akhirnya hilang pada tingkat bronkiolus (diameter 0,5 hingga 1,0 mm).

Lapisan otot menjadi struktur yang dominan dan terdiri dari otot polos dan serat elastis.

Pada tingkat ini, mukosa mungkin sangat terlipat karena hilangnya struktur pendukung.

Bronkiolus terminal dianggap sebagai zona pernapasan paru-paru (yaitu, area di mana pertukaran gas terjadi).

Mereka dibagi menjadi bronkiolus respiratorik, yang berlanjut ke hilir sebagai saluran alveolar, yang sepenuhnya dilapisi dengan alveoli dan kantung alveolar.

Ada lebih dari 300 juta alveoli di paru-paru manusia, semuanya ditutupi oleh jaringan kapiler yang luas (cabang-cabang arteri pulmonalis).

Zona pernapasan membentuk sebagian besar paru-paru

Epitel bronkiolus respiratorius berbentuk kuboid primer dan mungkin bersilia; sel goblet tidak ada.

Lapisan pendukung tipis terdiri dari kolagen dan otot polos.

Alveoli muncul sebagai kantong kecil yang mengganggu dinding utama.

Bagian terminal dari saluran pernapasan menimbulkan kantung alveolar (terdiri dari sejumlah variabel dari alveoli).

Alveoli adalah subdivisi terkecil dan paling banyak dari sistem pernapasan.

Septum interalveolar sering mengandung bukaan 10-15 m antara alveoli tetangga yang membantu menyamakan tekanan udara di antara mereka.

Dinding alveolus sangat tipis (25 m) dan terdiri dari epitel skuamosa (sel tipe I) yang ditutupi oleh lapisan tipis cairan surfaktan yang kaya akan fosfolipid hidrofilik yang diproduksi oleh sel tipe II (sel septum).

Cairan surfaktan ini menjaga alveolus tetap terbuka dengan mengurangi tegangan permukaan antarmuka antara permukaan alveolus yang berlawanan, yang tercermin dalam penurunan kerja inspirasi.

Lamina basal berhubungan erat dengan kapiler sistem vaskular paru, yang mendukung transfer oksigen ke sel darah merah dan pelepasan dan transfer karbon dioksida ke saluran napas alveolar.

Varian alami:

Sebagai manusia berkembang dari janin ke dewasa berkembang penuh, beberapa perubahan terjadi.

Beberapa dari perubahan ini mengikuti pola yang teratur dan yang lainnya mengimbangi kondisi tertentu atau terjadi karena alasan yang tidak diketahui.

Varian anatomi bawaan paru-paru hadir dalam bentuk berikut:

Agenesis: Tidak adanya kongenital lengkap dari satu atau kedua paru-paru, yang terakhir tidak sesuai dengan kehidupan (kondisi ini terkait dengan anomali kongenital lainnya dan jarang terjadi).

Aplasia atau hipoplasia: Adanya bronkus dasar yang berakhir di bursa buta tanpa bukti pembuluh darah paru atau parenkim paru.

Lobus aksesori, dan fusi lobus: Variasi pada lobus paru yang terutama disebabkan oleh obliterasi yang tidak lengkap dari lipatan pleura viseral, akibat adanya pembuluh darah abnormal (menciptakan lobus ekstra).

Varian anatomi bawaan dari jalan napas hadir dalam bentuk berikut:

Bronkial variasi : Variasi dalam pola pohon bronkial terutama disebabkan oleh perpindahan dari bronkus segmental dan subsegmental (pengurangan migrasi dan teori-teori seleksi).

Abnormalitas anatomi bronkus mungkin merupakan lokasi yang disukai untuk deformitas bronkial, inflamasi kronis, dan neoplasma.

Varian anatomi bawaan diafragma hadir dalam bentuk berikut:

Variasi normal pada diafragma terutama konsisten dengan tempat penyisipan yang berbeda dari otot yang membentuk diafragma, atau karena cacat bawaan yang mengarah ke komunikasi dari rongga perut ke dada seperti:

Hernia Bochdalek.

Hernia Morgagni.

Peristiwa diafragma.

Varian patofisiologis:

Varian patologis berhubungan dengan perubahan struktur saluran napas, parenkim paru, atau struktur sekitarnya yang menyebabkan perubahan anatomi normal sistem pernapasan.

Yang paling umum dari varian ini disajikan di bawah ini:

Emfisema dan penyakit paru obstruktif kronik:

emfisema dan penyakit paru kronis paru disebabkan oleh akumulasi lendir inflamasi yang menyebabkan hilangnya elastisitas sebagai akibat dari rusaknya jaringan paru-paru.

Peningkatan resistensi saluran udara penghantar, mengakibatkan dilatasi permanen abnormal dari ruang udara distal bronkiolus terminal.

Pneumotoraks, hemotoraks, dan hidrotoraks:

Pneumotoraks, hemotoraks, dan hidrotoraks disebabkan oleh penurunan volume paru akibat adanya udara, darah, atau cairan di antara komponen viseral dan parietal pleura.

Hernia diafragma:

hernia diafragma terjadi ketika cacat dalam diafragma memungkinkan isi perut untuk bergerak ke dalam rongga dada.

Ini bisa jadi bawaan, traumatis, dan atrogenik, atau karena kelemahan pada otot-otot yang membentuk diafragma.

Stenosis bronkus dan trakea:

Stenosis bronkial dan trakea terjadi sebagai akibat dari proses sekunder dan berbagai proses ganas dan jinak, dan juga merupakan konsekuensi dari prosedur bedah dan trauma.

Cacat utama adalah obstruksi atau kolaps saluran udara pada tingkat mana pun, menyebabkan perubahan aliran udara yang mengarah pada hipoksemia .

Kelumpuhan dan disfungsi pita suara:

Dalam kebanyakan kasus, kelumpuhan atau disfungsi pita suara disebabkan oleh disfungsi laring berulang atau saraf vagus yang mempersarafi laring.

Bahkan ketika tidak ada perubahan anatomi yang sebenarnya, kondisi ini dapat menyebabkan banyak masalah yang sama yang terkait dengan stenosis bronkial dan trakea.

proses infeksi:

Etiologi infeksi seperti pneumonia bakteri dan tuberkulosis termasuk infeksi virus, jamur, dan bakteri.

Mereka dicirikan oleh konsolidasi bagian paru yang terkena dan pengisian ruang alveolar dengan eksudat, sel inflamasi, dan fibrin.

Menyebabkan penurunan pertukaran oksigen, ketidaksesuaian ventilasi, dan pada kasus yang parah, kerusakan parenkim paru.

Penyakit paru interstisial:

Penyakit paru interstisial meliputi kondisi yang disebabkan oleh obat-obatan, proses autoimun, penyakit fibrotik, paparan debu organik dan anorganik, sarkoidosis , limfangioleiomiomatosis.

Selain histiositosis X, vaskulitis , proteinosis alveolus paru, dan proses lain yang menyebabkan penurunan volume paru akibat perubahan parenkim paru yang menyebabkan ketidakcocokan ventilasi-perfusi.

Keganasan:

Keganasan adalah pertumbuhan sel yang tidak terkendali dari jaringan di paru-paru atau saluran udara.

Tergantung pada lokasi dan tingkat keparahan keganasan, ini dapat menyebabkan salah satu perubahan anatomi yang dijelaskan di atas.

pernapasan

Pada bagian pertama pernapasan, udara masuk ke dalam tubuh melalui hidung atau melalui mulut.

Dari sana ia melewati trakea utama, dan melanjutkan rutenya ke masing-masing paru-paru melalui bronkus kanan atau kiri.

Paru-paru dipisahkan menjadi beberapa bagian yang disebut lobus, dua di kiri dan tiga di kanan.

Saluran udara terus membelah menjadi tabung yang lebih kecil dan lebih kecil, yang akhirnya terhubung dengan kantung udara kecil yang disebut alveoli.

Kumpulan tabung yang bercabang secara bertahap ini dikenal sebagai pohon trakeobronkial karena kemiripannya yang mencolok dengan pola percabangan yang ditunjukkan oleh pohon.

Sisi lain dari sistem pernapasan melibatkan peredaran darah.

Darah vena yang ada dalam tubuh dikembalikan ke sisi kanan jantung dan kemudian dipompa melalui arteri pulmonalis.

Arteri ini terbagi menjadi dua, untuk paru-paru, kiri dan kanan, dan kemudian terus bercabang mirip dengan pohon trakeobronkial.

Pembuluh darah ini bercabang menjadi jaringan halus dari tabung yang sangat kecil yang disebut kapiler.

Kapiler terletak di sebelah alveoli dan sangat kecil sehingga hanya satu sel darah merah yang dapat melewati lubangnya pada suatu waktu.

Selama perjalanan inilah gas dipertukarkan antara darah dan udara di alveolus terdekat.

Setelah melewati alveoli, kapiler bergabung untuk mulai membentuk vena pulmonalis, yang membawa darah kembali ke sisi kiri jantung.

Nafas dibagi menjadi dua komponen, inhalasi dan ekspirasi.

Inhalasi aktif, karena membutuhkan kontraksi otot.

Otot utama pernapasan adalah otot berbentuk kubah yang disebut diafragma, yang terletak di bawah paru-paru.

Diafragma memisahkan rongga dada dan rongga perut.

Saat diafragma berkontraksi, ia mendatar, bergerak ke dalam rongga perut.

Tindakan ini menyebabkan peningkatan ukuran rongga dada, sehingga menciptakan ruang hampa dan udara terhisap melalui mulut atau hidung.

Ketika aktivitas fisik meningkat secara dramatis, atau dengan beberapa kondisi paru-paru, otot-otot lain seperti di leher dan di antara tulang rusuk juga membantu meningkatkan ukuran rongga dada.

Otot-otot ini dikenal sebagai otot bantu pernapasan.

Pernafasan bersifat pasif karena tidak memerlukan kontraksi otot.

Selama fase ini, paru-paru yang mengembang bertindak seperti karet gelang yang diregangkan dan hanya berkontraksi ke posisi istirahatnya.

Kontraksi ini menyebabkan semua udara yang ada di paru-paru keluar melalui mulut.

Dalam proses metabolisme, energi digunakan oleh sel dan salah satu produk limbahnya adalah gas karbon dioksida.

Sel darah merah yang diperkaya oksigen melepaskan oksigen ke sel-sel tubuh dan kemudian menyerap sisa karbon dioksida.

Darah biru tua ini, kekurangan oksigen, dikirim ke pembuluh darah paru-paru.

Karbon dioksida dilepaskan oleh sel darah merah, melewati dengan mudah melalui dinding kapiler ke dalam ruang di kantung udara alveoli yang berdekatan, dan kemudian dikeluarkan dengan setiap napas atau ekspirasi keluar dari mulut.

Oksigen yang ada di kantung udara masuk dengan mudah ke kapiler dan sel darah merah.

Jaringan kapiler yang membawa darah merah cerah yang kaya oksigen ini mengalir ke pembuluh darah yang lebih besar dan akhirnya bermuara di sisi kiri jantung di mana ia dipompa ke semua jaringan di tubuh.

Dalam siklus pernapasan ini, udara luar perlu dipanaskan dan dilembabkan agar sesuai dengan suhu dan kelembaban di dalam tubuh.

Saat udara melewati percabangan trakeobronkial, udara dipanaskan dan air ditambahkan.

Kontaminan juga harus dihilangkan.

Di sisi lain, rambut hidung dan rambut mikroskopis kecil yang disebut silia, bersama dengan lendir lengket yang dihasilkan oleh lapisan membran, bantuan membersihkan udara dari kotoran.

Silia berdenyut dengan cara yang sinkron menyikat akumulasi kotoran dan lendir ke dalam mulut.

Ketika udara mencapai alveoli, praktis steril dan bahan yang terakumulasi dikeluarkan atau ditelan.