2. The Plan
• Introduction – general concepts
• Anatomy
• Mechanics – moving air into the lungs
– Structures, pressure changes
• Gas Exchange – moving air from the lungs
to blood and tissues
– Moving O2 in and CO2 out of tissues
• Control mechanisms
– Local
– CNS 2
3. The Plan
• Introduction – general concepts
• Anatomi
• Mekanisme – pergerakan udara ke paru-
paru
– Struktur, perubahan tekanan
• Pergantian gas– pergerakan udara dari
paru-paru ke darah dan jaringan
– Moving O2 in dan CO2 keluar dari jaringan
3
4. Readings - Respiratory
• McKinley, O’Loughlin, and Bidle, Anatomy
and Physiology An integrative Approach, p
883-931.
• Lower Respiratory system 890-899
• Gross anatomy 900-906
4
5. Objectives
• Describe the gross anatomical and
histological features of the branching
structures that form the lungs.
• Understand the blood supply associated
with the lungs.
• Describe the structures that form alveoli
including the cellular and acellular
components involved in the blood – air
barrier.
5
6. Sasaran
• Jelaskan fitur anatomi dan histologis yang
kasar dari struktur percabangan yang
membentuk paru-paru.
• Memahami suplai darah yang terkait
dengan paru-paru.
• Jelaskan struktur yang membentuk alveoli
termasuk komponen seluler dan aselular
yang terlibat dalam penghalang udara-
darah.
6
8. The Lungsn
• The Lungs
– Left and right lungs
• Are in the thoracic
cavity, each surrounded
by a pleural cavity
– They are protected by
• The rib cage and the
intercostal muscles
• Inferiorly each lung
rests on superior
surface of diaphragm
– Lobes of the lungs
• Lungs have lobes
separated by deep
fissures
9. Paru-Paru
• Paru-paru
• Paru-paru kiri dan kanan
• Berada di rongga dada, masing-
masing dikelilingi oleh rongga
pleura
• Mereka dilindungi oleh
• Sangkar tulang rusuk dan otot-otot
interkostal
• Rendahnya setiap paru terletak
pada permukaan diafragma
superior
• Lobus paru-paru
• Paru-paru memiliki lobus yang
dipisahkan oleh celah yang dalam
10. 10
The Lungs
• The Pleural Cavities
and Pleural Membranes
– Two pleural cavities
• Are separated by the
mediastinum
– Each pleural cavity
• Surrounds a lung and
contains a small amount
of fluid
• The cavity is bordered by
a mesothelial layer that
form the visceraI and
parietal layers.
11. 11
Paru-Paru
• Rongga Pleural dan Membran
Pleural
• Dua rongga pleura
• Dipisahkan oleh mediastinum
• Setiap rongga pleura
• Mengelilingi paru-paru dan
mengandung sedikit cairan
• Rongga dibatasi oleh lapisan
mesothelial yang membentuk
visceraI dan lapisan parietal.
12. Apex
Cardiac notch
Left lung
(a) Lateral views
Right lung
Pulmonary veins
Pulmonary artery
Left lung
(b) Medial views
Right lung
Base
Hilum
Gross Anatomical Image of the Lungs
12
The right lung has
three lobes:
Superior, middle,
and inferior
Separated by
horizontal and
oblique fissures
The left lung has
two lobes:
Superior and
inferior
Separated by an
oblique fissure
Main bronchus
13. Apex
Cardiac notch
Left lung
(a) Lateral views
Right lung
Pulmonary veins
Pulmonary artery
Left lung
(b) Medial views
Right lung
Base
Hilum
Gambar Anatomi umum Paru-Paru
13
Paru-paru kanan
memiliki tiga lobus:
Unggul, menengah,
dan rendah
Dipisahkan oleh celah
horizontal dan miring
Paru-paru kiri memiliki
dua lobus:
Superior dan inferior
Dipisahkan oleh fisura
miring
Main bronchus
15. 15
Respiratory System
• Structures and Functions of the
System
– Conducting portion = tubes only
(no alveoli)
• mouth/nose to terminal bronchioles
• series of dichotomous, asymmetric
branches
• directed passage & conditioning of air
– Respiratory portion
• Respiratory bronchioles = tubes and
alveoli
• alveolar ducts, sacs, atria
• alveoli only
• gas exchange occurs through
alveolar walls
hilum
16. 16
Sistem Pernafasan
Struktur dan Fungsi Sistem
• Melakukan porsi = tabung saja (tidak ada
alveoli)
• mulut / hidung ke bronkiolus terminal
• serangkaian cabang dikotomis, asimetris
• bagian diarahkan & pengkondisian udara
Bagian pernapasan
• Bronkiolus pernapasan = tabung dan alveoli
• saluran alveolar, kantung, atria
• hanya alveoli
• pertukaran gas terjadi melalui dinding
alveolar
hilum
19. Bronchi to bronchioles
• Bronchoscopy video
– http://www.youtube.com/watch?v=HH-
NmeWeJts&NR=1
• Cancer video
– http://www.youtube.com/watch?v=tkmENdA5
o3g&feature=related
– http://www.youtube.com/watch?v=esjI3jzXO7
Y&feature=related
19
20. 20
Respiratory tract – conducting into
respiratory portion
• Function of the System
– Gas exchange: O2 in and CO2 out
• General principles – as one moves down into the
branches:
– epithelium changes from respiratory to cuboidal to simple
squamous epithelium
– the number of mucous cells and seromucous glands
(hence secretions) decreases
– cilia are eventually lost (not present in alveoli)
– macrophages exist in the alveolar air space
– branches from the pulmonary artery run parallel to the
bronchiolar tree and to the alveoli
21. 21
Saluran pernapasan - melakukan
ke bagian pernapasan
Fungsi Sistem
• Pertukaran gas: O2 masuk dan CO2 keluar
Prinsip umum - ketika seseorang turun ke cabang:
• perubahan epitel dari pernapasan menjadi epitel skuamosa
berbentuk kubus menjadi sederhana
• jumlah sel mukosa dan kelenjar seromukosa (karenanya
sekresi) menurun
• silia akhirnya hilang (tidak ada di alveoli)
• makrofag ada di ruang udara alveolar
• cabang-cabang dari arteri paru berjalan sejajar dengan pohon
bronchiolar dan ke alveoli
22. Bagian pernapasan: Aspek umum
(a)
Connective tissue
Elastic fibers
Branch of
pulmonary vein
Pulmonary
venule
Pulmonary
capillary
beds
Pulmonary
arteriole
Respiratory bronchiole
Terminal bronchiole
Cabang dari
arteri pulmonalis
Bronchiole
Alveolar
sac
Interalveolar
septum
Alveolar pores
Alveoli
Alveolar duct
24. 24
The Respiratory tract: Bronchioles
• The Bronchioles
– Each tertiary bronchus branches into
multiple bronchioles (branches ~4-17)
– Bronchioles finally branch into terminal
bronchioles
• One tertiary bronchus forms about 6500 terminal
bronchioles
• Bronchiole Structure
– Bronchioles
• Have no cartilage
• Are dominated by smooth muscle –
control lumen diameter
25. 25
Saluran pernapasan: Bronkiolus
The Bronchioles
• Setiap cabang bronkus tersier menjadi
beberapa bronkiolus (cabang ~ 4-17)
• Bronkiolus akhirnya bercabang menjadi
bronkiolus terminal
- Satu bronkus tersier membentuk sekitar 6500
bronkiolus terminal
Struktur bronkiolus
• Bronkiolus
• Tidak memiliki tulang rawan
• Didominasi oleh diameter lumen kontrol otot
polos
26. 26
Nervous system controls in the Lungs
• Autonomic Control
– Regulates smooth muscle which
• regulates diameter of bronchioles and
• controls airflow and resistance in lungs
• Bronchodilation (norepi/Beta 2 receptors)
– dilates of bronchial airways
– caused by sympathetic ANS activation
– (muscles relax) - Reduces resistance
• Bronchoconstriction (AcH/muscarinic)
– constricts bronchi – caused by
• Parasympathetic ANS activation (muscles
constrict)
• Histamine release (allergic reactions)
27. 27
Kontrol sistem saraf di Paru-paru
Kontrol otonom
• Mengatur otot polos yang mana
• mengatur diameter bronkiolus dan
• mengontrol aliran udara dan resistensi di paru-paru
Bronkodilatasi (reseptor norepi / Beta 2)
• dilatasi saluran udara bronkial
• disebabkan oleh aktivasi ANS simpatik
• (Otot rileks) - Mengurangi resistensi
Bronkokonstriksi (AcH / muscarinic)
• mengkonstriksi bronkus - disebabkan oleh
• Aktivasi ANS parasimpatetik (penyempitan otot)
• Pelepasan histamin (reaksi alergi)
28. (a)
Connective tissue
Elastic fibers
Branch of
pulmonary vein
Pulmonary
venule
Pulmonary
capillary
beds
Pulmonary
arteriole
Respiratory bronchiole
Terminal bronchiole
Branch of
pulmonary artery
Bronchiole
Alveolar
sac
Interalveolar
septum
Alveolar pores
Alveoli
Alveolar duct
Bagian pernapasan: aksen pada
pembuluh darah
29. 29
1. Pulmonary artery
(deoxygenated) –
from the right ventricle
Smooth muscle
around bronchioles
2. Branch of
Pulmonary vein
(oxygenated) – to
the left atrium
Alveoli =
Blood-Air Barrier
3. Bronchial artery –
only to the branches
4. Bronchial vein
30. 30
Blood supply to/from the Lungs
• #1. Pulmonary artery (deoxygenated blood)
• from the right ventricle (from the rt. atrium)
• follows the bronchial tree all the way to the alveoli
• gas exchange occurs with the alveolar capillaries
• #2 Pulmonary veins -- after oxygenation,
blood exits
• into the left atrium … left ventricle … aorta
• #3 Bronchial arteries (oxygenated blood)
• from branches off the aorta
• provides oxygen and nutrients to tissues of conducting
passageways of lung, CT & pleura
• stop before the alveoli - goes to …
• #4 Bronchial veins (deoxygenated/venous blood
(used by the lungs) flows
• back into the right atrium or
• into pulmonary veins
31. 31
Suplai Darah dari/ke Paru-paru
# 1. Arteri paru (darah terdeoksigenasi)
• dari ventrikel kanan (dari atrium rt.)
• mengikuti pohon bronkial sampai ke alveoli
• pertukaran gas terjadi dengan kapiler alveolar
# 2 vena paru - setelah oksigenasi, darah keluar
• ke dalam atrium kiri ... ventrikel kiri ... aorta
# 3 Arteri bronkial
• (darah teroksigenasi)
• dari cabang-cabang di luar aorta
• menyediakan oksigen dan nutrisi ke jaringan yang melakukan saluran paru-
paru, CT & pleura
• berhenti sebelum alveoli - pergi ke ...
# 4 Vena bronkial (darah terdeoksigenasi / vena (digunakan oleh paru-paru)
mengalir
• kembali ke atrium kanan atau
• into pulmonary veins
33. 33
The Lungs
• Why is the proximity of the
bronchiole and pulmonary
artery important?
•Development: helps blood vessels
‘find’ the alveoli
•Coordination of air flow and
blood flow
•If bronchiolar air flow is
blocked (mucus or tumor) blood
vessels constrict to shunt blood
flow to other areas of the lung
with more O2
34. 34
Paru-Paru
• Mengapa kedekatan
bronkiolus dan arteri
pulmonalis penting?
•Pengembangan: membantu
pembuluh darah 'menemukan'
alveoli
•Koordinasi aliran udara dan aliran
darah
•Jika aliran udara bronchiolar
tersumbat (lendir atau tumor)
pembuluh darah menyempit
sehingga aliran darah ke area
paru-paru lain terhambat.e O2
35. 35
Patologi Paru-paru
Asma
• Stimulasi berlebihan pada sel otot polos menyebabkan penyempitan bronkus -
mempersempit bronkiolus dan meningkatkan resistensi
• Stimulasi sangat membatasi aliran udara
• COPD (penyakit paru obstruktif kronis)
Bronkitis kronis - radang saluran udara menyebabkan penyempitan saluran
udara
• Emfisema - hilangnya dinding alveolar menciptakan lebih sedikit area untuk
pertukaran gas
• Fibrosis - peningkatan CT = kesulitan berkembang / berkontraksi
• Banyak penyakit pernapasan menyebabkan SOB. (shortness of breath)
38. 38
otot, serat elastis dan kapiler yang
berhubungan dengan bronkiolus dan
alveolili
Organisasi Alveolar: Struktur Dasar dari Bagian Lobule Tunggal.
Copyright 2009 Pearson Education Inc. publishing as Pearson Benjamin Cummings
39. 39
Bagian pernapasan - aspek halus
• Fungsi Sistem
• Pertukaran gas - O2 masuk dan CO2 keluar
• Sel terlibat
• tipis, selaput halus dioptimalkan untuk pertukaran
gas
• pneumosit tipe I dan sel endotel = DINDING
• lamina basal menyatu dalam dinding
• pneumosit tipe II mensekresikan surfaktan
• jaringan ikat di dalam dinding gas
42. 42
Paru-Paru
Alveolus
• Bronkiolus respiratorik terhubung ke saluran
alveolar dan keduanya mengandung alveoli
• Saluran alveolar berakhir di kantung alveolar
• Ruang umum terhubung ke banyak alveoli
individu
• Memiliki jaringan kapiler yang luas
• Sebagian dikelilingi oleh serat elastis
• tidak ada otot polos atau tulang rawan
44. 44
Alveoli - area tipis dan tebal
Alveolar Epithelia
• Terdiri dari epitel skuamosa sederhana
• tipis, tipe I pneumosit halus dan
• pendek, lemak tipe II pneumosit (sel septum) yang
menghasilkan surfaktan
* Area tipis berbatasan dengan kapiler & aktif dalam pertukaran gas
• Daerah tebal memiliki lebih banyak CT (jaringan ikat)
• Dipatroli oleh makrofag alveolar, juga disebut sel debu =
makrofag di ruang udara
Area tipis adalah tempat pertukaran gas
optimal
45. Alveoli – thin and thick regions
Capillary
Erythrocyte
Nucleus of capillary
endothelial cell
Interalveolar
septum
Nucleus
of alveolar
type I cell
Diffusion of O2
Diffusion of CO2
Alveolar epithelium
Fused basement membranes
of the alveolar epithelium and
the capillary endothelium
Capillary endothelium
(b)
Respiratory
membrane
Alveolus
Interalveolar
septum
Alveolar pores
Alveolar
macrophages
Alveolar
type II cell
Alveolar
type I cell
Pulmonary
capillaries
Erythrocyte
Thin regions contain
capillaries positioned
close to type I
pneumocytes. Gas
exchange occurs here
Thick regions contain
connective tissue between
the capillaries and alveolar
wall
Thin region
Thick region
Air space
Air space
46. Alveoli - daerah tipis dan tebal
Capillary
Erythrocyte
Nucleus of capillary
endothelial cell
Interalveolar
septum
Nucleus
of alveolar
type I cell
Diffusion of O2
Diffusion of CO2
Alveolar epithelium
Fused basement membranes
of the alveolar epithelium and
the capillary endothelium
Capillary endothelium
(b)
Respiratory
membrane
Alveolus
Interalveolar
septum
Alveolar pores
Alveolar
macrophages
Alveolar
type II cell
Alveolar
type I cell
Pulmonary
capillaries
Erythrocyte
Thin region
Thick region
Air space
Air space
Pneumocyte tipe
Membentuk sebagian besar
dinding alveolar.
5% sel & 95% permukaan
Pneumocyte tipe II
Menghasilkan - Surfaktan
- Sekresi berminyak dari
fosfolipid dan protein
- Melapisi permukaan
alveolar dan mengurangi
tegangan permukaan
-95% sel & 5% permukaan
48. The Blood – Air Barrier
Capillary
Erythrocyte
Nucleus of capillary
endothelial cell
Interalveolar
septum
Nucleus
of alveolar
type I cell
Diffusion of O2
Diffusion of CO2
Alveolar epithelium
Fused basement membranes
of the alveolar epithelium and
the capillary endothelium
Capillary endothelium
(b)
Respiratory
membrane
Alveolus
Interalveolar
septum
Alveolar pores
Alveolar
macrophages
Alveolar
type II cell
Alveolar
type I cell
Pulmonary
capillaries
Erythrocyte
(a)
49. 49
Darah Air- Penghalang Udara
(plasma)
Copyright 2009 Pearson Education Inc. publishing as Pearson Benjamin Cummings
50. 50
1.
2.
3.
4.
5. Red blood cell
membrane
(Type I pneumocyte)
(Hemoglobin mol.)
Penghalang
Darah-Udara
Perhatikan 5
lapisan!
Erythrocyte
O2
Apa yang terjadi jika:
satu menambahkan CT
ke daerah tipis?
surfaktan tidak
dibuat?
CO2
51. 51
Sistem Pernafasan
Struktur dan Fungsi Sistem
• Melakukan porsi = tabung saja (tidak ada
alveoli)
• mulut / hidung ke bronkiolus terminal
• serangkaian cabang dikotomis, asimetris
• bagian diarahkan & pengkondisian udara
• Bagian pernapasan
• Bronkiolus pernapasan = tabung dan alveoli
• saluran alveolar, kantung, atria
• hanya alveoli
• pertukaran gas terjadi melalui dinding
alveolar
hilum