Mekanisme Pertahanan Saluran Napas

PENDAHULUAN

Organ-organ di sepanjang saluran napas manusia yang terintegrasi dalam sistem respirasi memiliki fungsi yang sangat penting dalam hal pertukaran gas. Di samping fungsi utama tersebut, terdapat fungsi lain yang tak kalah penting yaitu fungsi pertahanan. Setiap harinya, sekitar 10.000 liter udara masuk melalui saluran napas dan di dalamnya dapat terkandung debu, serbuk sari, spora jamur, partikel sisa pembakaran, mikroorganisme, partikel zat lain seperti asbestos dan silika, serta gas beracun yang berbahaya. Saluran napas termasuk organ yang secara langsung terpapar dengan dunia luar, karenanya penting bagi saluran napas memiliki mekanisme pertahanan terhadap kondisi lingkungan luar yang sangat fluktuatif dan seringkali mengandung partikel atau zat berbahaya tersebut.1


PEMBAHASAN

Mekanisme pertahanan saluran napas yang akan dibahas antara lain fungsi saluran napas sebagai air conditioner, olfaksi, dan filtrasi serta pembuangan partikel terinhalasi.

Air-conditioning

Suhu dan kelembapan udara atmosfer seringkali lebih rendah atau lebih tinggi dari suhu dan kelembapan tubuh manusia. Karenanya, udara tersebut harus melalui suatu pengkondisian agar sifatnya sesuai dengan tubuh. Penyesuaian ini dilakukan guna menjaga saluran napas khususnya saluran napas bawah agar tidak kering dan rusak, serta mempertahankan kerja sel untuk tetap optimal. Fungsi pengkondisian ini diperankan oleh mukosa hidung, turbinasi nasal, orofaring, dan nasofaring yang memiliki banyak suplai darah dan permukaan yang luas.1

Olfaksi

Letak reseptor olfaktori yang berada di cavum nasi posterior dan bukan di trakea maupun alveolus ternyata memiliki tujuan yang sangat penting. Dengan adanya reseptor tersebut, seseorang dapat segera mendeteksi gas yang berpotensi bahaya di dalam udara inspirasi serta menelannya tanpa membawanya ke paru terlebih dahulu. Akibatnya, paru dan saluran napas bawah dapat terhindar dari bahaya.1

Filtrasi dan pembuangan partikel terinhalasi

1. Filtrasi udara inspirasi

Partikel yang terhirup bersama dengan udara inspirasi terkadang tidak ikut keluar saat ekspirasi dan tetap berada di saluran napas akibat adanya impaksi, sedimentasi, gerak brownian, ataupun mekanisme lain. Udara yang melewati hidung pertama-tama akan difilter oleh vibrissae atau rambut hidung. Proses ini membuang partikel yang diameternya lebih dari 10 hingga 15 μm dari udara inspirasi. Sebagian besar partikel berukuran lebih dari 10 μm akan dibuang melalui proses impaksi di septum nasi dan turbinasi nasal. Aliran udara yang sampai di nasofaring kemudian berubah arah karena adanya inertia nasofaring yang menyebabkan banyak partikel terimpaksi di daerah dinding posterior faring tersebut. Dekat dengan area tersebut, terdapat tonsil dan adenoid yang menghasilkan pertahanan imunologis melawan material biologis aktif yang terimpaksi di daerah tersebut. Dengan adanya berbagai mekanisme di atas, udara yang masuk ke trakea sangat sedikit sekali mengandung partikel yang lebih besar dari 10 μm, dan partikel sebesar itu akan terimpaksi di karina maupun bronkus.1

Sedimentasi dari partikel yang lebih kecil terjadi akibat pengaruh dari gravitasi di saluran napas yang lebih kecil, di mana laju aliran udara sangat rendah. Partikel yang berukuran 2 hingga 10 μm akan terimpaksi dan terperangkap di lapisan mukus yang melapisi saluran napas. Partikel yang lebih kecil termasuk gas-gas lain yang terkandung di udara akan sampai di duktus alveolaris dan alveoli. Beberapa terdeposit akibat adanya gerak brownian. Sisanya dapat tetap berupa aerosol dan 80%-nya terekshalasi.1

2. Pembuangan material yang terfiltrasi

Material yang sudah tersaring dan terperangkap di lapisan mukus yang melapisi saluran napas dapat dibuang melalui beberapa cara.

a. Refleks

Stimulasi mekanis dan kimia pada reseptor yang ada di sepanjang saluran napas dapat mengakibatkan bronkokonstriksi untuk mencegah penetrasi lebih jauh dari iritan. Stimulasi ini juga dapat menyebabkan batuk atau bersin. Bersin timbul akibat stimulasi reseptor di hidung atau nasofaring dan dikeluarkan melalui hidung, sedangkan batuk timbul akibat stimulasi reseptor di trakea dan dikeluarkan melalui mulut.1

Selain sebagai sebuah refleks involunter, batuk ternyata dapat diinisiasi oleh berbagai sebab antara lain postnasal drip dari alergi atau infeksi virus, asma, GERD, efek samping obat ACE-I, produksi mukus pada bronkitis kronik, infeksi, dan bronkiektasis.1

b. Sekresi trakeobronkial dan transpor mukosilier

Sebagian besar saluran napas area konduksi, yaitu dari saluran napas atas hingga bronkiolus terminal, dilapisi oleh mukus dan epitel bersilia, kecuali di daerah vestibulum nasi dan sebagian faring. Sekret saluran napas diproduksi oleh sel goblet di antara epitel respiratorius dan kelenjar mukus. Mukus merupakan kompleks polimer mukopolisakarida yang juga mengandung albumin, glikoprotein, IgG, IgM, dan faktor komplemen. Pada kondisi patologis, misalnya pada bronkitis kronik, jumlah sel goblet meningkat dan kelenjar mukus mengalami hipertropi sehingga jumlah sekresi mukus meningkat disertai peningkatan viskositasnya.1

Silia yang melapisi saluran napas senantiasa bergerak dan menggerakkan lapisan mukus di atasnya untuk menuju faring. Gerakan ini sangat cepat hingga mencapai 600-900 beat per menit. Beberapa studi menunjukkan bahwa fungsi silia ini dapat terhampat atau rusak akibat asap rokok. Eskalator mukosiler ini penting untuk membuang partikel terinhalasi. Material yang terperangkap di lapisan mukus, akan digerakkan menuju faring dan jika sudah sampai, mukus ini dapat ditelan atau dikeluarkan.1

3. Mekanisme defens dari unit respirasi terminal

Material terinspirasi yang sampai di saluran napas terminal dan alveoli dapat dibuang melalui beberapa cara di antaranya fagositosis oleh makrofag alveolar, destruksi enzimatik nonspesifik, masuk ke sistem limfatik, dan reaksi imunologis.

a. Makrofag alveolar

Makrofag alveolar adalah sel ameboid mononuklear besar yang tinggal di permukaan alveolus. Sel ini memfagosit partikel dan bakteri yang terinhalasi dan merusaknya di dalam lisosom. Namun, terdapat partikel yang tidak dapat dirusak dan justru toksik bagi makrofag, contohnya silika. Jalur keluar makrofag yang mengandung zat tidak tercerna tersebut adalah migrasi ke eskalator mukosilier via pori Kohn. Makrofag ini dapat juga migrasi ke interstisium septal menuju sistem limfatik atau eskalator mukosilier.1

Selain fungsi fagositosisnya, makrofag alveolar juga penting dalam hal imunitas paru dan respon inflamasi. Makrofag menyekresikan enzim, metabolit asam arakidonat, komponen respon imun lain, faktor pertumbuhan, sitokin, dan mediator lain yang memodulasi fungsi limfosit.1

b. Lain-lain

Partikel dari alveolus dapat sampai ke eskalator mukosilier karena cairan di permukaan alveolus perlahan bergerak naik ke bronkiolus respiratorius. Partikel lain dapat berpenetrasi ke darah di mana mereka akan terfagosit juga oleh makrofag, dan masuk ke limfatik. Partikel dapat dirusak oleh enzim dan faktor yang terdapat di serum dan sekresi saluran napas. Enzim dan faktor tersebut di antaranya:1

· Lisozim, ditemukan di leukosit dan memiliki aktivitas bakterisidal.

· Laktoferin, yang disintesis oleh sel PMN dan sel mukosa glandular, merupakan agen bakteriostatik yang sangat poten.

· Alpha1 antitrypsin, menginaktivasi enzim proteolitik yang dilepas oleh bakteri atau sel yang mati.

· Interferon, merupakan antivirus poten yang dihasilkan oleh makrofag dan limfosit.

· Komplemen, membantu reaksi antigen antibodi dan pertahanan lainnya.

PENUTUP

Pertahanan saluran napas sangat penting untuk melindungi tubuh kita dari masuknya benda asing ke turut terinhalasi.

KEPUSTAKAAN

1. Levitzky MG. Lange pulmonary physiology. 7th ed. USA: McGraw-Hill’s Access Medicine; 2007. Chapter Nonrespiratory Functions of The Lungs; p.