Ekspirasi, juga disebut Ekshalasi adalah aliran arus pernapasan keluar dari organisme. Tujuan ekshalasi adalah untuk menghilangkan sisa metabolisme, terutama karbon dioksida dari tubuh dari pertukaran gas. Jalur untuk ekshalasi adalah pergerakan udara keluar dari zona konduksi, ke lingkungan eksternal selama bernafas.
Proses Ekshalasi
Ekshalasi biasanya merupakan proses pasif yang terjadi saat relaksasi otot diafragma (yang berkontraksi saat inspirasi). Alasan utama ekspirasi disebut proses pasif adalah karena elastisitas paru-paru.
Elastisitas paru-paru disebabkan oleh molekul yang disebut elastin dalam matriks ekstraseluler jaringan paru-paru dan dikelola oleh surfaktan, bahan kimia yang mencegah elastisitas paru-paru menjadi terlalu besar dengan mengurangi tegangan permukaan dari air. Tanpa surfaktan, paru-paru akan kolaps pada akhir ekspirasi, membuatnya lebih sulit untuk menghirup lagi. Karena paru-paru elastis, ia akan secara otomatis kembali ke ukurannya yang lebih kecil ketika udara meninggalkan paru-paru.
Ekshalasi dimulai saat inhalasi berakhir. Sama seperti peningkatan tekanan negatif rongga plueral menyebabkan penyerapan udara selama inhalasi, rongga pleura akan berkontraksi selama ekshalasi (karena relaksasi diafragma), yang memberikan tekanan pada paru-paru dan menyebabkan tekanan di dalam rongga menjadi kurang negatif.
Peningkatan tekanan menyebabkan penurunan volume di dalam paru-paru, dan udara didorong keluar ke saluran udara saat paru-paru kembali ke ukurannya yang lebih kecil. Rongga pleural sangat penting untuk ekshalasi karena tekanannya mengubah volume paru-paru, dan memberikan ruang tanpa gesekan bagi paru-paru untuk mengembang dan berkontraksi melawan selama bernafas.
Walaupun ekshalasi umumnya merupakan proses pasif, itu juga bisa menjadi proses yang aktif dan dipaksakan. Ada dua kelompok otot yang terlibat dalam ekshalasi paksa.
- Otot Interkostal Internal: Otot tulang rusuk yang membantu menurunkan tulang rusuk, yang menekan rongga dada, menyebabkan ekshalasi secara paksa. Perhatikan bahwa ini tidak sama dengan otot interkostal eksternal yang terlibat dalam inspirasi.
- Otot-otot perut: Sejumlah otot di perut yang memberikan tekanan pada diafragma dari bawah untuk melebarkannya, yang pada gilirannya menyebabkan kontraksi rongga dada, yang menyebabkan ekshalasi secara paksa.
Ini terjadi karena sifat elastis paru-paru, serta otot-otot interkostal internal yang menurunkan tulang rusuk dan mengurangi volume toraks. Ketika diafragma toraks rileks selama ekshalasi, itu menyebabkan jaringan yang tertekan naik secara superior dan menekan paru-paru untuk mengeluarkan udara.
Kontrol ekshalasi
Ekshalasi dapat bersifat sadar atau tidak sadar untuk melayani berbagai tujuan bagi tubuh. Kedua jenis ekspirasi ini dikendalikan oleh pusat yang berbeda di dalam tubuh.
Ekshalasi sadar dikendalikan secara aktif. Biasanya didefinisikan dengan menahan udara di paru-paru dan melepaskannya pada tingkat yang tetap, yang memungkinkan kontrol kapan dan berapa banyak udara yang akan dihembuskan.
Ini diperlukan untuk produksi suara selama pidato atau bernyanyi, yang memerlukan kontrol yang sangat spesifik atas udara, atau bahkan kegiatan yang lebih sederhana, seperti meniup lilin pada hari ulang tahun seseorang. Komponen sistem saraf yang mengontrol ekspirasi sadar adalah korteks motorik (jalur pernapasan naik), karena mengontrol gerakan otot, tetapi jalur ini tidak sepenuhnya dipahami, dan ada banyak situs lain yang mungkin di otak yang mungkin juga terlibat.
Ekshalasi tidak sadar tidak di bawah kendali sadar, dan merupakan komponen penting untuk fungsi metabolisme. Contohnya termasuk bernapas saat tidur atau meditasi. Perubahan pola pernapasan juga dapat terjadi karena alasan metabolisme, seperti melalui peningkatan laju pernapasan pada orang dengan asidosis dari umpan balik negatif.
Pusat kendali saraf prinsip untuk ekspirasi paksa terdiri dari medula oblongata dan pons, yang terletak di batang otak langsung di bawah otak. Sementara dua struktur ini terlibat dalam kontrol pernapasan saraf, mereka juga memiliki fungsi pengaturan metabolisme lainnya untuk sistem tubuh lainnya, seperti sistem kardiovaskuler.
