Thursday, February 05, 2009

SISTEM PERNAFASAN ( RESPIRASI )

Paru merupakan organ penting bagi tubuh yang mempunyai fungsi utama sebagai alat respirasi. Proses respirasi yaitu pengambilan oksigen dari udara luar dan pengeluaran CO2 dari paru-paru. Sistem respirasi membawa udara melalui hidung ke dalam alveoli. Dirongga hidung udara dibersihkan dari debu ukuran 2-10 µ, dipanaskan dan dilembabkan oleh bulu dan lendir hidung sebelum masuk ke trakea
Paru merupakan organ penting bagi tubuh yang mempunyai fungsi utama sebagai alat respirasi. Proses respirasi yaitu pengambilan oksigen dari udara luar dan pengeluaran CO2 dari paru-paru. Sistem respirasi membawa udara melalui hidung ke dalam alveoli. Dirongga hidung udara dibersihkan dari debu ukuran 2-10 µ, dipanaskan dan dilembabkan oleh bulu dan lendir hidung sebelum masuk ke trakea. Debu yang lolos ditangkap oleh lendir dari sel-sel mukosa di bronkus dan bronkioli, silia sel mukosa ini bergerak berirama mendorong kotoran keluar dengan kecepatan 16 mm/menit. Proses transfer O2 setelah sampai di alveoli, terjadi proses difusi O2 ke eritrosit yang terikat oleh hemoglobin sejumlah 20 ml/100 ml darah dan sebagian kecil larut dalam plasma 0,3 ml/ 100 cc, jika Hb 15 gr%. Dan sebaliknya C02 dari darah dibawa ke alveoli untuk dikeluarkan melalui udara ekspirasi. Proses ventilasi (keluar masuknya udara) didukung oleh unsur-unsur jalan nafas, jaringan paru, rongga thorax, otot nafas dan saraf nafas.
Topik
1.Struktur Anatomi dan Histologi Sistem Respirasi
2.Fungsi Sistem Respirasi
3.Pengertian Respirasi
4.Fase/Proses Respirasi
5.Difusi Paru
6.Ruang Rugi
7.Volume Paru
8.Hipoksia dan Terapi O2
STRUKTUR SISTEM RESPIRASI
A.Berdasarkan Anatomi-Histologi
1.Conducting Portion / Cleaning system / Bagian Penyalur
~Hidung
~Pharynx ( NasoPharynx )
~Larynx
~Trachea
~Bronchus Extra Pulmonalis
~Bronchus Intra Pulmonalis
~Bronchiolus Terminalis.
2.Respiration Portion / Bagian Respiratorik
~Bronchiolus Respiratorius
~Ductus Alveolaris ( ditemukan beberapa Saccus Alveolaris dimana terdapat gerombolan Alveoli ).
B.Berdasarkan Anatomi-Fisiologi
1.Tractus Respiratorius Atas
Terdiri dari : - Mulut
Rongga Hidung
Pharynx
Larynx
2.Tractus Repiratorius Bawah
Terdiri dari - Trachea
Bronkus
Bronkiolus
Alveoli
CAVUM NASI (RONGGA HIDUNG)
Fungsi :
Sebagai jalan keluar/masuknya udara
Penyaring
Melembabkan dan menghangatkan udara
Ruang resonansi fungsi bicara
Tempat reseptor pembau
Struktur :
Di tengahnya dipisahkan oleh septum nasi. Udara masuk melalui lubang hidung yang terletak paling depan atau cuping hidung yang disebut nares anterior dan ada lubang di belakang yang berhubungan dengan nasopharynx yang disebut nares posterior.
Nares Anterior
Dindingnya terdiri dari :
1.Jaringan ikat fibrous
2.Tulang rawan, yang memberi bentuk pada hidung
3.Otot bergaris, menyebabkan cuping hidung dapat mengembang dan mengempis.
Organ Penyaring
1.Bulu Hidung, bisa menyaring debu dengan ukuran > ±5μ.
2.Selaput Lendir, fungsinya sebagai lem bagi debu yang masuk.
3.Konkha ( Conchae ), merupakan tonjolan / sekat dinding rongga hidung.
Fungsinya :
- sebagai proses penyaringan yang terjadi pada bidang yang lebih luas.
- sebagai penyaring pada tempat yang banyak mengandung mucus (lendir).
Cavum Nasi dibagi menjadi :
Vestibulum Nasi ( Regio Vestibularis )
Rongga terlebar.
Epitelnya berlapis pipih bertanduk dengan rambut-rambut tebal yang mengarah ke luar dan disebut vibrissae.
Terdapat kelenjar minyak dan kelenjar keringat.
Semakin ke dalam, epitelnya semakin tidak bertanduk dan tipis, tidak ada kelenjar keringat dan lemak.
Bagian Respiratorik terdiri dari:
1.Regio Respiratoria yang dilapisi oleh mukosa respiratoria.
2.Regio Olfaktoria dilapisi oleh mukosa olfaktoria.
Sinus
Merupakan rongga-rongga yang berisi udara di dalam hidung disekitar rongga hidung dan mempunyai hubungan-hubungan dengan rongga hidung.
Yang termasuk sinus para nasalis :
1.Sinus frontalis
2.Sinus maksilaris
3.Sinus ethmoidalis
4.Sinus spenoidalis
Fungsi : penghangat dan melembabkan udara pada produksi mucus ( lendir ).
PHARYNX
Adalah rongga yang berbentuk pipih dan dilewati oleh udara dan makanan.
Terdiri dari otot skeletal untuk fungsi penelanan.
Terdapat glottis yang berfungsi menutup saluran napas apabila ada makanan yang akan melewati pharynx, dan refleknya adalah batuk.
Bagian-bagian dari pharynx yaitu :
1.Nasopharynx : sebagai jalan napas.
2.Oropharynx : sebagai jalan makanan dan udara.
3.Laringopharynx : sebagai jalan makanan dan udara, dan merupakan pemisah antara esophagus dan trachea.
Terdapat lapisan-lapisan, yaitu :
Epitel Mukosa Respiratoria
Yaitu epitel berderet silindris dengan 2 tipe :
a.Dengan sel goblet
Sel-sel yang akan mensekresi mucus/lendir yang akan menangkap bahan-bahan kotoran dari luar.
b.Sel-sel yang bercilia
Silia akan bergerak untuk mendorong mucus keluar. Epitelnya tinggi dan bersilindris.
Pembuluh Darah
Berfungsi untuk menghangatkan.
Lamina Propia
Terdiri dari jaringan ikat kendor yang mengandung kelenjar dan banyak sabut-sabut elastis.
Tunika sub-Mukosa
Sekretnya ada yang kental ( mucous ) dan ada yang serous ( cair ).
Fungsinya : untuk melembabkan udara.
Mengandung jaringan ikat kendor yang mempunyai banyak jaringan limfoid, yaitu :
Tonsillae Pharyngica, letaknya di belakang nasopharynx.
Tonsilla Palatina, terletak di perbatasan rongga mulut dan oropharynx kiri kanan.
Tonsillae Lingialis, terletak pada akar lidah.
Tonsillae Tubaria, terletak di sekitar muara Tuba Eusthacii.
LARYNX
Merupakan jalan udara sebagai saluran peralihan makanan dan udara.
Menghubungkan pharynx dan trachea.
Mempunyai kerangka :
1.Tulang rawan hyalin (besar-besar).
2.Tulang rawan elastis ( kecil-kecil )
Mempunyai 2 lipatan mukosa yang disebut :
Pilika Vokalis/Falls Vocal Cord
Fungsi lain dari pilka vokalis adalah :
Menutup saluran napas saat mengejan
Secara refleks menutup saluran napas bila berada pada tempat dengan udara yang tidak dikehendaki oleh paru-paru.
Secara Intermitent membuka menutup saat batuk.
Dapat pula diregangkan atau ditegangkan.
Terlibat dalam proses bicara.
Pilika Ventrikularis/True Vocal Cord
Disebut juga pita suara palsu yang dapat merapat untuk menahan nafas sewaktu menggendan.
Mempunyai kelenjar dimukosanya.
Dilengkapi epiglotis dan glottis
Epiglotis akan menutup laring ketika menelan.
Glotis akan terbuka saat udara masuk.
TRACHEA DAN BRONCHUS EXTRA PULMONALIS
Tunika Mukosa :
Lapisan epitel;
Permukaan trachea dilapisi oleh epitel berderet silindris dengan kinosilia dan sel goblet.
Terdiri atas sel-sel :
Sel silindris bersilia
Sel goblet → sel piala mukous
Sel silindirs dengan striated border (brush cells) → reseptor sensorik
Sel lymfosit, makrofag dll.
Lamina Propria :
Terdiri atas jaringan ikat kendor, merupakan lapisan yang tipis dengan sabut – sabut elastis yang jelas. Terdapat infiltrasi dari sel – sel lymfosit.
Tunika Submukosa :
Terdiri atas jaringan ikat kendor, dimana didalamnya terdapat :
Kelenjar campur / serous terutama terletak di sela – sela 2 cincin tulang rawan sedangkan pada bagian posterior terletak diluar / didalam otot polos.
Pembuluh darah dan pembuluh lymfe.
Tulang Rawan Hyalin :
Berbentuk seperti tapal kuda dengan ujung posteriornya terbuka yang dihubungkan oleh otot polos dengan arah transversal dan longitudinal/serong.
Terdiri atas sekitar 20 cincin yang mengakibatkan lumen trachea selalu terbuka.
Antara cincin – cincin tulang rawan dihubungkan oleh jaringan ikat padat yang menyatu dengan perikondrium.
Tunika Adventitia :
Terletak diluar tulang rawan, terdiri atas jaringan ikat kendor yang berisi pembuluh darah dan saraf otonom.
Bronchus extra pulmonalis mempunyai struktur histologi yang sama dengan trachea.
Merupakan bronchus yang terletak diluar paru yang pada gross anatomi disebut main bronchus.
Bila didekatnya terdapat oesophagus atau kelenjar thyroid maka sediaannya adalah trachea.
BRONCHUS INTRA PULMONALIS
Bronchus intra pulmonalis adalah bronchus yang sudah memasuki jaringan paru.
Selalu berjalan interlobuler, diselubungi oleh jaringan ikat interlobularis yang merupakan kelanjutan jaringan ikat dari hilus.
Didekatnya berjalan pembuluh darah yang merupakan cabang dari arteria dan vena pulmonalis.
Tunika Mukosa :
Dilapisi oleh epitel berderet silindris dengan kinosilia dan sel goblet dan mempunyai lamina basalis yang jelas.
Lamina propria tipis, terdiri atas jaringan ikat kendor yang mengandung sabut – sabut elastis dan sabut – sabut retikuler yang berjalan longitudinal.
Bronchi bercabang – cabang sebagai bronchial tree yang makin lama makin kecil dan bronchus terkecil dilapisi oleh epitel selapis silindris + silia + sel goblet
Pada perbatasan dengan submukosa terdapat otot polos yang tersusun spiral mengelilingi bronchus sehingga otot polos ini tampak terputus – putus
Otot polos ini ibarat muskularis mukosa
Juga didapatkan sabut – sabut elastis yang memadat.
Tunika Submukosa :
Terletak disebelah dalam dari tulang rawan, terdiri dari jaringan ikat kendor yang mengandung kelenjar campur dan mukous dan juga terdapat jaringan lymfoid.
Tulang Rawan Hyalin :
Berupa lempengan – lempengan tulang rawan yang ireguler mengelilingi lumen sehingga pada potongan melintang tampak seperti kepingan – kepingan atau pulau – pulau.
Tunika Adventitia :
Terdapat cabang – cabang dari arteria dan vena bronchialis.
BRONCHIOLUS
Berjalan intralobuler dengan penampang kira – kira 1 mm.
Tunika Mukosa :
Dilapisi oleh epitel selapis silindris rendah atau selapis kubis, mempunyai kinosilia dan sel goblet.
Pada bronchiolus kecil, sel goblet (-), sebagai gantinya terdapat sel Clara atau bronchiolar sel.
Sifat Sel Clara
Berbentuk seperti kubah dengan apex menonjol kearah lumen.
Bersifat sekretoris, membentuk cairan bronchial dan surfactant.
Lamina propria mengandung sabut – sabut elastis dan otot polos (muskularis mukosa) yang lebih tebal dibandingkan dengan otot polos pada bronchus intrapulmonalis.
Tidak ada tulang rawan, kelenjar, lymfonoduli.
Tunika adventitia tipis.
Bronchiolus Terminalis
Hanya dapat didiagnosa pada potongan membujur dimana dia merupakan segmen pendek sebelum menjadi bronchiolus respiratorius.
Dilapisi oleh epitel selapis kubis dengan sel – sel yang bersilia (penting untuk drinage yang kemudian fungsi ini akan diambil oleh makrofag) yang terletak diantara sel – sel kubis yang tidak bersilia
Belum ada muara alveoli.
Pada potongan melintang, struktur bronchiolus terminalis tidak bisa dibedakan dengan bronchiolus kecil.
Bronchiolus Respiratorius
Dilapisi oleh epitel selapis kubis bersilia sampai selapis pipih.
Muara alveoli sudah mulai ada, sehingga pertukaran gas sudah mulai terjadi.
Mempunyai sabut otot polos tetapi tidak melingkari lumen, hanya tampak sebagai benjolan-benjolan atau garis tebal yang terputus-putus karena disela oleh muara-muara alveoli.
Sabut elastis tetap ada, sabut retikuler juga tetap ada.
Ductus Alveolaris
Saluran berbentuk kerucut, berdinding tipis dilapisi oleh epitel selapis pipih.
Sabut otot polos hanya tampak seperti titik-titik saja karena disela oleh muara alveoli yang sangat banyak dan otot polos ini tampak jelas diujung-ujung muara alveoli.
Mempunyai sabut elastis dan sabut retikuler.
Saccus Alveolaris
Ruangan multilokuler berbentuk seperti bunga, dibentuk oleh beberapa alveoli.
Tidak mempunyai otot polos, antara alveolus yang satu dengan yang lain dipisahkan oleh septum interalveolaris.
Mempunyai sabut elastis untuk mengembang kempiskan alveoli.
Mempunyai sabut retikuler untuk mencegah over distensi dari alveoli.
Alveoli
Ruang berbentuk hexagonal dengan lubang besar untuk keluar masuknya udara.
Mempunyai sabut elastis, sabut retikuler dan septum interalveolare.
Septum Interalveolare :
Dinding tipis antar alveoli yang dilapisi oleh epitel selapis pipih.
Mempunyai sabut elastis, sabut retikuler, kaya akan kapiler.
Mempunyai lubang-lubang halus yang disebut alveolar pores untuk menjaga keseimbangan tekanan antar alveoli.
Sel – sel yang terdapat pada septum interalveolare :
Sel type I:
Lapisan penutup yang lengkap pada permukaan alveoli.
Sel berbentuk pipih dengan inti pipih dan sitoplasmanya sedikit.
Sel type II:
Sel berbentuk kuboid, biasanya terletak dipojok – pojok dinding alveoli.
Inti vesikuler, sitoplasmanya banyak dan bervakuola.
E/M mengandung sitosome yang berisi surfaktant.
Sel endotel :
Mirip seperti sel type I, yaitu gelap, inti pipih dan sitoplasmanya sedikit. Sel endotel melapisi dinding kapiler.
Alveolar macrophage / alveolar phagocytes / dust cells :
Seperti makrofag biasa, tapi terletak pada septum interalveolaris, alveolar space dan antara septum interalveolaris dengan alveolar space.
Bila memphagositir debu, disebut dust cells. Bila memphagositir erytrosit (pada heart failure) disebut heart failure cells.
Blood Air Barrier
Adalah struktur yang dilalui oleh gas – gas pada proses pertukaran gas antara ruang alveolus dan darah dalam kapiler.
Struktur ini terdiri atas :
Epitel selapis pipih dari alveoli
Interstitial space adalh ruang antara lamina basalis epitel alveoli dengan lamina basalis kapiler
Endotel kapiler.
FUNGSI SISTEM RESPIRASI
1.Pertukaran gas
2.Keseimbangan asam basa
3.Phonasi (untuk mengeluarkan suara)
4.Proteksi tubuh terhadap benda asing
5.Penyedia jalan untuk peneluaran air dan panas
PENGERTIAN RESPIRASI
1.Eksternal
Mengacu pada rangkaian peristiwa dalam pertukaran O2 dan CO2. Pertukaran terjadi pada sel tubuh dan lingkungan, meliputi :
Ventilasi : pergerakan udara keluar masuk paru, kecepatan disesuaikan dengan kebutuhan tubuh terhadap O2 dan pengeluaran CO2.
Difusi : pertukaran gas paru-kapiler-sel/jaringan.
Pertukaran gas.
Proses :
O2 alveoli paru-darah-diangkat jaringan-sel.
CO2 (metabolisme) diangkat dengan arah berlawanan
2.Internal
Proses metabolik pada sel, yang merupakan oksidasi bahan makanan. Terjadi pada mitokondria , menghasilkan ATP.
Koefisien pernafasan : rasio CO2 yang dihasilkan terhadap O2 yang dikonsumsi tergantung bahan yang dikonsumsi :
- Karbohidrat : RQ = 1
- Lemak : RQ = 0,7
- Protein : RQ = 0,8
FASE RESPIRASI/PROSES RESPIRASI
Fase respirasi / proses respirasi merupakan hubungan timbal balik antara:
Tekanan atmosfer
Tekanan yang ditimbulkan oleh berat udara di atmosfer terhadap benda di permukaan bumi.
Tekanan intraalveolar / intrapulmonary
Tekanan intaalveolar adalah tekanan dalam alveolar.
Tekanan intrapleura
Tekanan intrapleura adalah tekan dalam kantung pleura.
Dikenal juga sebagai tekanan intrathoraks yaitu tekanan pada luar paru pada rongga thoraks.
Inspirasi ( Kontraksi )
Inspirasi merupakan proses aktif
Inspirasi dibantu oleh kontraksi otot pernapasan dan diagfragma.
Inspirasi terjadi penurunan tekanan alveolar.
Otot inspirasi utama adalah diafragma
Proses inspirasi :
Kontraksi otot (diafragma, intercostae)
Volume thoraks / rongga dada
Paru-paru mengembang
Tekanan intrapulmonari
Udara masuk
Ekspirasi ( Relaksasi )
Ekspirasi merupakan proses pasif
Merupakan hasil daya elastis recoil paru pada saat otot inspirasi relaksasi.
Akhir inspirasi : paru dan thoraks kembali pada posisi semula.
Ekspirasi dapat bersifat aktif/paksa jika pengosongan paru lebih cepat dari pada bernafas tenang.
2.4.3 Ventilasi Paru
Daya dorong ventilasi paru
Adalah beda tekanan atmosfer dengan tekanan Intrapulmonar
Aliran udara :
berbanding langsung dengan gradient tekanan
berbanding terbalik dengan tahanan pada jalan napas
Tekanan penyebab ventilasi paru :
a. Tekanan pleura yang berhubungan dengan volume paru
b. Tekanan alveolus
c. Tekanan transpulmoner
d. Faktor yang mempengaruhi Ventilasi paru
Mekanis :
besar aliran darah ( kapiler ) alveoli
ketebalan membran alveoli ( barrier difusi )
besar daya ventilasi alveoli
Kimiawi :
pCO2 arteri
pO2 arteri
[H]+ pd arteri
Transport Gas
Transport O2
Transport Oksigen dalam Darah Arteri.
98% darah dari paru memasuki atrium kiri yang mengalir melalui kapiler alveolus dan menjadi teroksigenisasi sampai PO2 kira-kira 104 mm Hg.
2% lainnya melewati aorta melalui sirkulasi bronkial, aliran ini disebut aliran pintas.
Aliran pintas menyuplai jaringan dalam pada paru dan tidak terpapar dengan udara paru.
Pada waktu meninggalkan paru, PO2 darah pintas hampir sama dengan darah vena sistemik normal.
Ketika darah pintas bercampur dalam darah vena paru dengan darah yang teroksigenisasi dari kapiler alveolus, campuran darah ini disebut campuran darah vena.
Campuran darah vena menyebabkan PO2 darah yang masuk ke jantung kiri dan dipompa ke dalam aorta, menjadi turun sampai sekitar 95 mm Hg.
Transport Oksigen dalam Bentuk Terlarut.
Oksigen yang diangkut ke jaringan dalam bentuk terlarut normalnya berjumlah sedikit, hanya sekitar 3% dari jumlah total, bila dibandingkan dengan 97% yang diangkut oleh hemoglobin.
Selama kerja berat, pelepasan oksigen oleh hemoglobin ke jaringan meningkat 3x lipat, maka jumlah yang diangkut dalam bentuk terlarut turun menjadi 1,5%.
Bila menghirup oksigen pada PO2 alveolus sangat tinggi, maka jumlah yang diangkut dalam bentuk terlarut dapat menjadi berlebihan.
Jumlah yang diangkut dalam bentuk terlarut menjadi berlebihan, maka terjadi kelebihan yang serius dalam jaringan dan mengakibatkan keracunan oksigen.
Keracunan oksigen tersebut mengakibatkan konvulsi otak dan bahkan kematian.
Jumlah oksigen yang diangkut tergantung pada :
Cardiac output ( curah jantung )
Oxygen capacity
Hematokrit ( Packed Cell Volume )
Respons pembuluh darah terhadap perubahan O2
Transport Co2
Transport CO2 dimulai dari jaringan menuju ke paru.
Bentuk transport :
CO2 larut dalam plasma
Karbamino Hb ( HbCO2 )
Bicarbonate ( HCO3- )
H2CO3 larut dalam plasma
DIFUSI PARU
Difusi paru adalah proses lanjutan setelah alveoli diventilasi dengan udara segar atau udara luar.
Sedangkan definisi “difusi” itu sendiri adalah suatu proses dimana molekul-molekul sederhana yang dapat bergerak bebas satu sama lain.
Difusi dapat terjadi apabila terdapat sumber energi yang disertai gerakan molekul itu sendiri.
Arti difusi paru secara umum adalah suatu proses dimana terjadi pertukaran gas yaitu masuknya oksigen dari luar tubuh dan keluarnya gas karbondioksida.
Proses
Dalam difusi terdapat dua proses yaitu:
a.Melalui membran
Udara  traktus respiratorius  alveoli  menembus membrane alveoli.
Pada proses ini mula-mula pernafasan mulai paru-braoli kapiler, memisahkan oksigen darn alveparu di hirup oleh rongga hidung dan titeruskan ke paru-paru. Pada waktu barnafas, oksigen masuk melalui batang tenggorok (trakea) dan pipa bronchial ke alveoli dan erat hubungannya dengan darah kapiler pulmonaris.. Hanya satu lapis membrane yaitu membrane alveoli kapiler, memisahkan oksigen dari daran merah dan dibawa ke jantung. Dari sini dipompa dalam pembuluh darah nadi (arteri) ke semua bagian tubuh. Untuk proses partukaran karbondioksida terjadi dengan arah sebaliknya.
Di dalam paru-paru, karbondioksida adalah salah satu hari buangan metabolisma, menembus membrane alveolar kapiler dari kapiler darah ke alveoli dan setelah melalui pipa bronchial dan trakea, dinafaskan kembali keluar melalui hidung.
b.Tanpa melalui membran
Proses difusi tanpa melalui membrane ini yang dimaksudkan adalah pertukaran antar gas. Separti contoh yaitu antar karbondioksida dengan karbondioksida atau oksigen dengan oksigen.
Oksigen  Oksigen / karbondioksda  karbon dioksida
Fase difusi
Dalam difusi terdapat tiga fase yaitu:
1. Gas fase diffution : difusi antar gas
2. Membrane fase diffution : difusi melewati membrane
3. Blood fase diffution : difusi gas dalam kapiler dengan gas darah jaringan.
Difusi paru mengikuti hukum difusi
a.Beda konsentrasi
Perbedaan tekanan kedua sisi membran  antara tekanan parsial gas dalam alveoli dan dalam darah kapiler paru.
Tekanan parsial : ukuran total molekul gas tertentu yang membentur suatu satuan luas permukaan membran alveolus pada satu satuan waktu.
Tekanan gas dalam darah : jumlah molekul yang berusaha keluar dari dalam arah yang berlawanan.
Perbedaan kedua tekanan ini : kecenderungan netto untuk molekul gas bergerak melalui membran.
Tekanan parsial gas dalam alveoli lebih besar daripada tekanan gas dalam darah (seperti pada oksigen)  difusi netto dari alveoli ke dalam darah.
Tekanan gas dalam darah lebih besar daripada tekanan parsial dalam alveoli (seperti pada karbon dioksida)  difusi netto dari darah ke dalam alveoli.
b.Penampang tempat difusi
Luas permukaan membran pernafasan dapat berkurang oleh beberapa keadaan
Misalnya: pengangkatan satu paru
Pada enfisema (beberapa alveoli bersatu, dengan penghancuran sebagian dinding alveolus)  ruang alveolus lebih besar dari asli, total permukaan membran pernafasan berkurang 5x karena hilangnya dinding alveolus.
Total permukaan berkurang seperempat normal  pertukaran gas melalui membran terganggu / keadaan istirahat.
Olahraga berat, sedikit penurunan luas permukaan paru  mengganggu pertukaran gas pernafasan
c.Suhu
d.Jarak  tebalnya membran pernafasan kadang meningkat
Contoh : cairan edema dalam ruang interstisial membran dan dalam alveoli, sehingga gas-gas pernafasan berdifusi melalui membran dan cairan ini.
Fibrosis paru  menambah ketebalan beberapa bagian membran pernafasan
Kecepatan difusi melalui membran berbanding terbalik ketebalan membran
e.Diameter partikel (gas)
f.Koefisien difusi
Untuk memindahkan setiap gas melalui membrane pernafasan bergantung pada kelarutan gas dalam membran, dan berbanding terbalik dengan akar pangkat dua berat molekul gas
Kecepatan difusi dalam membran pernafasan = kecepatan dalam air  untuk perbedaan tekanan tertentu CO2 berdifusi 20x lebih cepat dari O2, O2 berdifusi 2x lebih cepat dari nitrogen
Kapasitas Difusi
Merupakan kemampuan membran pernafasan dalam pertukaran gas antara alveoli dan darah paru
Definisi : besarnya gas yang dapat dilepaskan oleh 100 cc darah ke jaringan tubuh setiap 1 menit
Tiap macam gas mempunyai Kapasitas Difusi berbeda sesuai dengan koefisien difusi gas
a.Kapasitas Difusi untuk Oksigen
Dewasa muda : keadaan istirahat 21 ml/menit/mmHg
Artinya : Perbedaan tekanan oksigen rata-rata di antara membran pernafasan selama pernafasan tenang dan normal adalah 11 mmHg. Jika dikali dengan kapasitas difusi (11 x 21 = 230 mililiter oksigen yang berdifusi melalui membran pernafasan tiap menit), nilai ini sama dengan kecepatan pemakaian oksigen tubuh saat istirahat
Perubahan kapasitas difusi oksigen selama kerja fisik
Selama kerja berat (meningkatkan aliran darah paru dan ventilasi alveolus) kapasitas difusi meningkat 3x kapasitas difusi pada keadaan istirahat pada pria dewasa muda sampai maksimum (± 65 ml/menit/mm Hg)
Faktor yang mempengaruhi peningkatan ini:
1)Pembukaan sejumlah kapiler paru yang asalnya tidak aktif / dilatasi ekstra pada kapiler yang telah terbuka  meningkatkan luas permukaan darah.
2)Pertukaran yang lebih baik antara ventilasi alveoli dan perfusi kapiler alveolus dengan darah  rasio ventilasi-perfusi
Jadi, selama kerja fisik, oksigenasi darah ditingkatkan oleh peningkatan ventilasi alveolus dan memperbesar kapasitas difusi membran pernapasan untuk memindahkan oksigen ke dalam darah.
b.Kapasitas Difusi Karbondioksida
Belum pernah diukur karena : CO2 berdifusi dengan cepatnya hingga perbedaan PCO2 rata-rata dalam darah paru dan alveoli terlalu kecil untuk diukur.
Namun diperkirakan kapasitas difusi CO2 :
keadaan istirahat ± 400-450 ml/menit/mm Hg.
selama kerja fisik ± 1200-1300 ml/menit/mm Hg.
Pengukuran Kapasitas Difusi
Kapasitas difusi oksigen dapat dihitung dari pengukuran :
PO2 alveolus
PO2 dalam darah kapiler paru
Kecepatan ambilan oksigen oleh darah
Namun pengukuran PO2 sangat sukar sehingga digunakan Metode Karbon Monoksida
RUANG RUGI/DEAD SPACE
Pengertian
Ruang rugi pernapasan adalah ruang di dalam saluran napas yang berisi udara yang tidak berkontak dengan alveoli, sehingga udara tersebut tidak ikut serta dalam proses pertukaran gas dengan darah dalam kapiler paru.
Volume ruang rugi adalah volume udara yang diekspirasikan sejak puncak inspirasi sampai dengan pertengahan fase II ekspirasi, yaitu sebesar 150 ml.
Volume gas yang terdapat pada ruang rugi :
Volume gas dalam alveolus yang tidak mendapat perfusi.
Kelebihan volume gas dalam alveolus di atas jumlah udara yang dibutuhkan untuk arterialisasi darah dalam kapiler alveolus.
Pada keadaan normal, besar volume ruang rugi sama dengan berat badan dalam pon.
Udara (volume tidal) = 500 ml.
Diinspirasi 350 ml  bercampur dengan udara dalam alveolus
Sisa udara 150 ml  menempati ruang rugi
Ekspirasi (bila diukur menggunakan pengukuran nitrogen pernapasan tunggal)
Fase I : udara yang pertama kali keluar, tidak mengandung N2. Merupakan udara yang menempati ruang rugi (150 ml).
Fase II : udara campuran dari alveoli dan ruang rugi.
Fase III : udara dari alveoli.
Fase IV : udara dengan kandungan N2­ berlebih.
Jadi, pada setiap pernapasan tidal di dalam alveoli paru selalu terjadi pencampuran udara segar dari luar (350 ml) dengan udara lama yaitu, 150 ml pada dead space, 1250 ml udara suplemen, dan 1200 ml udara residu.
Macam ruang rugi, berdasarkan metode yang menguraikan pengukuran ruang rugi :
1.Ruang rugi anatomi adalah ruang rugi yang berisi volume udara dalam sistem pernapasan selain volume udara pada alveoli.
Metode pengukurannya dengan cara mengukur volume seluruh ruang sistem pernapasan selain alveoli dan daerah pertukaran gas lainnya yang berkaitan erat. Dengan kata lain dengan cara mengukur volume ruang rugi total.
2.Ruang rugi fisiologi adalah ruang yang berisi volume udara yang tidak mencapai keseimbangan dengan darah, yaitu ventilasi yang terbuang.
Metode pengukurannya dengan cara mengukur volume seluruh ruang sistem pernapasan termasuk ruang rugi alveoli dan daerah petukaran gas lainnya.
Pada orang yang normal, volume ruang anatomi dan volume ruang fisiologi hampir sama, karena pada paru normal semua alveoli berfungsi.
Pada orang yang alveolinya hanya berfungsi sebagian atau tidak berfungsi sama sekali, volume ruang rugi fisiologinya mencapai 10 kali volume ruang rugi anatomi
VOLUME DAN KAPASITAS PARU
Alat : spirometer
Fungsi : untuk mencatat volume udara yang keluar masuk paru.
Volume Paru
Volume paru diukur secara :
1.Statik = diukur dalam keadaan statik, pada saat bernafas biasa
2.Dinamik = diukur pada saat bernafas maksimal
Volume paru dibagi menjadi beberapa macam :
1.Volume alun nafas ( tidal ) = adalah volume udara yang diinspirasi atau diekspirasi setiap kali bernafas normal, ±500 ml pada orang dewasa muda
2.Volume cadangan inspirasi = adalah volume udara ekstra yang dapat diinspirasi setelah dan diatas volume alun nafas normal, ±3000 ml.
3.Volume cadangan ekspirasi = adalah jumlah udara ekstra yang dapat diekspirasi oleh ekspirasi kuat pada akhir ekspirasi alun nafas normal, ±1100ml.
4.Volume residu = adalah volume udara yang masih berada dalam paru setelah ekspirasi paling kuat, ±1200 ml.
Kapasitas Paru
Kapasitas volume udara paru dipengaruhi oleh :
a.Bentuk anatomis paru
b.Usia
c.Distensibilitas paru
d.Penyakit pada paru
Kapasitas paru, ada beberapa macam yaitu :
1.Kapasitas inspirasi = volume alun nafas + volume cadangan inspirasi, adalah jumlah udara yang dapat dihirup oleh seseorang dimulai dari ekspirasi normal dan pengembangan paru sampai jumlah maksimum, ±3500 ml.
2.Kapasitas residu fungsional = volume cadangan ekspirasi + volume residu, adalah jumlah udara yang tersisa dalam paru2 pada akhir ekspirasi normal, ±2300ml.
3.Kapasitas vital = volume cadangan inspirasi + volume alun nafas + volume cadangan ekspirasi, adalah jumlah udara maksimum yang dapat dikeluarkan seseorang dari paru setelah terlebih dulu mengisi paru secara maksimum dan kemudian mengeluarkan sebanyak-banyaknya, ±4600ml.
4.Kapasitas paru total = adalah volume maksimum dimana paru dapat dikembangkan sebesar mungkin dengan inspirasi paksa +5800ml, jumlahnya sama dengan kapasitas vital + volume residu.
HIPOKSIA DAN TERAPI OKSIGEN
Secara singkat hipoksia didefinisikan sebagai kekurangan O2 ditingkat jaringan.
Hipoksia merupakan defisiensi oksigen karena berkurangnya kadar oksigen dibandingkan kadar normalnya secara fisiologis dalam jaringan dan organ yang terjadi akibat kekurangan oksigen dalam atmosfer, anemia, gangguan sirkulasi darah, penyakit paru, dan adanya zat toksik.
Hampir setiap kondisi yang dibicarakan pada bagian ini dapat menimbulkan hipoksia sel yang serius. Pada beberapa keadaan ini, pemberian oksigen sebagai terapi sangatlah berguna; pada sebagian lainnya cukup saja, sedangkan pada yang lain lagi hampir tidak berguna. Oleh karena itu, perlu untuk mengerti berbagai jenis hipoksia; kemudian kita dapat membicarakan prinsip-prinsip fisiologis dari terapi oksigen.
Berikut ini adalah klasifikasi dari bermacam-macam penyebab hipoksia:
1.Oksigenasi paru yang tidak memadai karena keadaan ekstrinsik
a.Kekurangan oksigen dalam atmosfer
b.Hipoventilasi (gangguan saraf otot)
2.Penyakit paru
a.Hipoventilasi karena peningkatan tahanan saluran napas atau penurunan compliance paru
b.Rasio pervusi-ventilasi alveolus tidak sama (termasuk peningkatan ruang rugi fisiologik dan pintas fisiologik )
c.Berkurangnya difusi membrane pernafasan
3.Pintas vena ke arteri (pintas jantung dari “kanan ke kiri”).
4.Transpor oksigen yang tidak memadai oleh darah ke jaringan
a.Anemia atau hemoglobin abnormal
b.Penurunan sirkulasi umum
c.Penurunan sirkulasi lokal (perfier,serebral,pembuluh darah jantung)
d.Edema jaringan
5.Kemampuan jaringan untuk menggunakan oksigen tidak memadai
a.Keracunan enzim sel
b.Penurunan kapasitas metabolic sel karena toksisitas, defisiensi vitamin, atau faktor-faktor lain.
Pembagian hipoksia secara tradisional, hipoksia dibagi menjadi 4:
1.hipoksia hipoksik (anoksia anoksik), yaitu apabila Po2 darah arteri berkurang.
2.hipoksia anemic, yaitu bila pO2 darah arteri tetapi jumlah hemoglobin yang tersedia untuk mengangkut O2 berkurang.
3.hipoksia stagnan atau iskemik, bila aliran darah menuju jaringan sangat rendah sehingga tidak cukup O2 diantarkan ke jaringan, meskipun pO2 dan konsentrasi hemoglobin normal.
4.hipoksia histotoksik, bila jumlah O2 yang dihantarkan ke jaingan memadai, tetapi oleh karena kerja suatu agen toksik. Sel jaringan tidak mampu menggunakan O2 yang dihantarkan.
Klasifikasi dari jenis-jenis hipoksia ini terutama dinyatakan dari pembahassan pada awal bab ini. Hanya satu macam hipoksia pada klasifikasi diatas yang perlu diteliti lebih jauh; normal hipoksia ini disebabkan oleh ketidakmampuan sel untuk memakai oksigen.
Ketidakmampuan jaringan untuk menggunakan oksigen
Penyebab klasik dari ketidakmampuan jaringan untuk menggunakan oksigen adalah keracunan sianida, di mana kerja enzim sitokrom oksidase dihambat dengan sempurna oleh sianida sehingga untuk selanjutnya jaringan tidak mampu menggunakan oksigen walaupun tersedia cukup banyak. Kekurangan beberapa enzim oksidatif atau bahan-bahan lain dalam system oksidatif jaringan juga dapat menimbulkan hipoksia jenis ini.
Pengaruh hipoksia pada tubuh.
Hipoksia , bila cukup berat, dapat menyebabkaN kematian sel-sel, tetapi pada tingkat yang kurang berat akan mengakibatkan : penekanan aktivitas mental, kadang-kadang memuncak sampai koma, dan menurunkan kapasitas kerja otot.
Terapi oksigen pada berbagai hipoksia
Oksigen dapat diberikan sebagai terapi dengan cara :
1.Meletakkan kepala pasien didalam suatu tenda (tempat tertutup) yang berisi udara dengan oksigen kuat (fortified)
2.Pasien bernafas dengan oksigen murni atau oksigen dengan konsentrasi tinggi dari sebuah masker
3.Pemberian oksigen melalui pipa intranasal
Pada hipoksia atmosfir, terapi oksigen dapat memperbaiki kekurangan oksigen dalam udara inspirasi dan oleh karena itu memberi hasil terapi 100 persen efektif.
Pada hipoksia hipoventilasi, seorang bernafas dengan oksigen 100 persen, pada setiap kali bernafas dapat mengalirkan oksigen ke dalam alveoli lima kali lebih banyak daripada bernafas dengan udara normal oleh karena itu, disini terapi oksigen dapat sangat bermanfaat. (tetapi, penggunaan ini tidak berguna pada keadaan kelebihan karbon dioksida yang juga disebabkan oleh hipoventilasi)
Pada hipoksia yang disebabkan oleh gangguan difusi membrane alveolus, pada dasarnya terjadi efek yang sama seperti pada hipoksia hipoventilasi, karena terapi oksigen dapat meningkatkan Po2 dalam paru dari nilai normal kira-kira 100 mmHg sampai setinggi 600 mmHg. Hal ini meningkatkan gradien difusi oksigen antara alveoli dan darah dari nilai normal 60 mmHg menjadi 560 mmHg.
Pada hipoksia yang disebabkan oleh anemia, kelainan transport oksigen oleh hemoglobin, defisiensi sirkulasi, atau pintas fisiologik, maka terapi oksigen nilainya jauh lebih rendah, kren dalam alveoli telah terdapat oksigen yang normal. Malah problemnya adalah bahwa mekanisme yang sesuai untuk mentranspor oksigen ke jaringan menjadi berkurang. Walaupun begitu, sejumlah kecil oksigen ekstra, antara 7-30 % dapat ditranspor dalam keadaan terlarut dalam darah bila oksigen alveolus ditingkatkan hingga mencapai maksimum, walaupun jumlah yang ditranspor oleh hemoglobin sangat berubah. Jumlah oksigen ekstra yang sedikit ini mungkin berbeda dalam keadaan hidup maupun mati.
Pada berbagai jenis hipoksia akibat penggunaan oksigen jaringan yang tidak adekuat, maka abnormalitas yang terjadi bukan pada pengambilan oksigen oleh paru ataupun transpornya ke jaringan. Malah system enzim metabolic jaringan yang tidak mampu menggunakan oksigen yang dikirimkan. Oleh karena itu terapi ini masih diragukan apakah terapi oksigen bermanfaat.
Pengaturan Pernafasan
Kendali Kimiawi
Faktor kimiawi adalah faktor utama dalam pengendalian dan pengaturan frekuensi, kecepatan dan dalamnya gerakan pernafasan. Pusat pernafasan di sumsum sangat peka pada reaksi kimia. Karbondioksida adalah produk asam dari metabolisme, yang merangsang pusat pernafasan untuk mengirim keluar impuls saraf yang bekerja atas otot pernafasan.
Pusat pengendalian ada di kemoreseptor yang mendeteksi perubahan kadar oksigen, karbondioksida dan ion hydrogen dalam darah arteri dan cairan serebrospinalis dan menyebabkan penyesuaian yang tepat antara frekuensi dan kedalaman respirasi.
1.Kemoreseptor sentral
Yaitu neuron yang terletak di permukaan ventral lateral medulla.
Peningkatan kadar karbondioksida dalam darah arteri dan cairan serebrospinalis merangsang peningkatan frekuensi dan kedalaman respirasi.
Penurunan kadar oksigen hanya sedikit berpengaruh pada kemoreseptor sentral.
2.Kemoreseptor perifer
Terletak di badan aorta dan carotid pada system arteri.
Merespon terhadap perubahan konsentrasi ion oksigen, karbondioksida, dan ion hydrogen.
Contoh :
Kalau kita melakukan olahraga maka akan terjadi proses pembakaran di dalam tubuh, hal ini memerlukan oksigen yang sangat besar, maka efek dari kompensasi tubuh adalah dengan jalan respirasi yang cepat dan dalam untuk menyediakan bahan bakar tersebut, sewaktu kita mulai istirahat maka tubuh akan kembali normal karena oksigen yang dibutuhkan standar karena pembakaran yang terjadi tidak terlalu banyak (standard).
3.Mekanoreseptor
Terdapat pada jalan napas atas dan atas paru.
Pada paru à utama : reseptor regang pulmonar (PSR = Pulmonar Strech Receptor ) dari Refleks Hering – Breuer.
Refleks Hering – Breuer :
Peregangan paru à impuls à serabut saraf Nervus vagus à Sistem saraf pusat à respons : peningkatan waktu, respirasi dan penurunan frekuensi napas.
4.Otomatis
Sistem saraf pusat à pusat respirasi pada pons dan medulla.

KESIMPULAN
System respirasi mempunyai struktur anatomi dan histology, yang masing-masing organnya memiliki fungsi yang berbeda-beda untuk respirasi.
Struktur anatomi histology:
conducting portion (mulai dari rongga hidung (cavum nasi) sampai dengan bronchioli)
Respiration portion (mulai dari bronchioli sampai dengan alveoli).
Struktur anatomi fisiologi:
Traktus respiratory atas ( mulut, rongga hidung, pharynx, dan larynx).
Traktus respiratoy bawah ( trakea, bronkus, bronkiolus, dan alveoli).
Pengertian system respirasi ada 2, yaitu:
1.Eksternal, yaitu mengacu pada seluruh rangkaian peristiwa yang terlibat dalam pertukaran O2 dan CO2.
2.Internal, yaitu proses metabolic pada sel.
Fungsi system respirasi:
1.Pertukaran gas
2.Keseimbangan asam basa
3.Phonasi (untuk mengeluarkan suara)
4.Proteksi tubuh terhadap benda asing
5.Penyedia jalan untuk peneluaran air dan panas
Dalam system respirasi ada 4 proses yang dibagi menjadi 2 menurut eksternal dan internal.
1.Eksternal:
Ventilasi
Transport gas : O2 dan CO2
2.Internal
Inspirasi (kontraksi), merupakan proses aktif yang dibantu oleh kontraksi otot pernapasan dan diafragma. Proses:
Kontraksi otot (diafragma intercostae)
Aktivitas saraf pernikus
Volume thoraks / rongga dada ↑
Paru mengembang
Tekanan taticlmonary ↓
Udara masuk
Ekspirasi (relaksasi), merupakan proses pasif.
Difusi paru merupakan proses lanjutan dari transpor gas. Difusi paru adalah pertukaran antara O2 dan CO2 dalam paru. Prosesnya adalah udara  traktus respiratorius  alveoli  menembus membrane alveoli. Proses difusi dapat juga terjadi tanpa melalui membrane, tetapi melalui gas ( O2  O2 ; CO2  CO2).
Ruang rugi merupakan ruang dalam saluran napas dimana udara di dalamnya tidak berdifusi dengan akpiler. Ada 2 macam:
1.Ruang rugi anatomi
2.Ruang rugi fisiologi.
Volume paru dibagi menjadi 2, yaitu:
1.Static, diukur dalam keadaan static
2.Dinamik, pengukuran dengan kekuatan maximal / pada saat pernapasan paksa.
Dalam jabaran pemicu diceritakan tentang kekurangan O2 pada saat penerbangan ( ketinggian ). Dalam hal ini, kekurangan oksigen pada ketinggian merupakan hipoksia atmosfir
Macam-macam hipoksia:
1.Hipoksia hipoksik, Po2 darah arteri berkurang
2.Hipoksia anemic, Po2 darah arteri normal tetapi jumlah Hb yang tersedia untuk mengangkut O2 berkurang.
3.Hipoksia stagnan, aliran darah menuju jaringan sangat rendah sehingga tidak cukup O2 dihantarkan ke jaringan, meskipun Po2 dan konsentrasi Hb normal.
4.Hipoksia histotoksis, jumlah O2 yang dihantarkan ke jaringan memadai, tetapi oleh karena kerja suatu agen toksik, sel ajringan tidak mampu menggunakan O2 yang dihantarkan.
Terapi O2 dapat dilakukan dengan cara:
1.Meletakkan kepala pasien di dalam suatu tenda yang berisi udara dengan O2 yang kuat.
2.Pasien bernapas dengan O2 murni / O2 dengan konsentrasi tinggi dari sebuah masker.
3.Pemberian O2 melalui pita intranasal.

WALLAHU A'LAM BISSAWAB
DAFTAR PUSTAKA
Amindariati S. 2003. Sistem Respirasi. 1st. Laboratorium Anatomi Histologi Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga.
Junquera L C, Carneiro J dan Kelly R O.1995. Histologi Dasar. 8th. EGC
Liebgott B. 1995. Dasar-dasar Anatomi Kedokteran Gigi. EGC
Ganong W. 2001. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. 17th. Jakarta : EGC
Guyton A & Hall J. 2002. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. 9th. Jakarta : EGC
Irianto, Kus. 2004. Struktur dan Fungsi Tubuh Manusia. Bandung : Yrama Widya.

2 comments:

  1. makasih yah infonya,,
    sangat membantu,,
    =D

    ReplyDelete
  2. tnx y infonya...semoga bermanfaat buat semua

    ReplyDelete