1

PENDAHULUAN

Definisi pleura adalah membran serosa berisi selapis mesotelium yang

melapisi parenkim paru, mediastinum, diafragma dan tulang-tulang iga.1,2 Pleura

terdiri dari dua lapisan membran yaitu pleura viseral yang melapisi seluruh

permukaan luar paru dan pleura parietal yang membatasi rongga paru dan

melapisi dinding dada bagian dalam dan mediastinum.3-5 Fungsi utama membran

pleura adalah memungkinkan gerakan paru yang ekstensif terhadap dinding dada

dengan pleura viseral sebagai penunjang mekanik terhadap paru, berperan dalam

bentuk paru, membatasi pengembangan paru dan berperan dalam pengempisan

atau deflasi paru.5

Rongga pleura terdiri dari cairan pleura serosa yang melubrikasi

permukaan pleura, memisahkan kedua lapisan pleura dan memungkinkan kedua

lapisan pleura dapat bergesekan tanpa hambatan selama proses pernapasan.3,4

Cairan pleura berasal dari pembuluh kapiler pleura, ruang interstitial paru,

jaringan limfatik intratoraks, pembuluh darah intratoraks dan atau rongga

peritoneum.6 Cairan pleura ini akan membantu membentuk tekanan intratoraks

negatif yang mempertahankan pengembangan paru selama inspirasi.2 Jumlah

cairan pleura bergantung pada pergerakan cairan pleura di antara pembuluh-

pembuluh kapiler pleura dan rongga pleura yang diatur oleh hukum pertukaran

transkapiler Starling dan eliminasi cairan melalui sistem limfatik di pleura

parietal.6,7 Komponen cairan pleura yaitu volume, ketebalan, faktor seluler dan

faktor psikokimiawi berperan penting dalam proses respirasi.1 Tekanan di dalam

rongga pleura atau tekanan pleura adalah tekanan di permukaan luar paru dan

jantung serta di permukaan dalam rongga toraks. Tekanan pleura juga berperan

penting dalam proses respirasi, khususnya dalam mempertahankan

pengembangan paru.5,6 Karakteristik pleura seperti struktur anatomi,

mikroskopik, perdarahan, persarafan, fisiologi tekanan dan cairan pleura penting

diketahui sebagai dasar untuk memahami kelainan pleura pada gangguan proses

respirasi. Tinjauan pustaka ini akan membahas tentang anatomi dan fisiologi

pleura.

2

ANATOMI PLEURA

Kata pleura berasal dari bahasa latin pleuron yang berarti sisi (side).2,7

Pleura adalah selapis membran jaringan fibrosa yang halus, basah dan semi-

transparan serta terdiri dari selapis epitel skuamosa yang disebut mesotelium.2,7,8

Total luas permukaan pleura diperkirakan adalah 2000 cm2 pada laki-laki dewasa.

Pleura terdiri dari pleura viseral dan pleura parietal dan ruang kosong di antara

keduanya disebut rongga pleura. Rongga pleura kanan dan kiri dipisahkan oleh

mediastinum serta terpisah dari rongga perikardium.2,7 Pleura viseral melapisi

seluruh permukaan paru dan memiliki kontak dengan dinding dada, diafragma,

mediastinum dan fisura lobaris.1,2,7 Pleura parietal melapisi permukaan dalam

rongga toraks termasuk permukaan mediastinum dan diafragma.5,7 Berdasarkan

bagian permukaan intratoraks, pleura parietal terbagi atas:1,7

1. Pleura parietal costae yang membatasi permukaan dalam tulang iga dan otot

interkostal.

2. Pleura parietal mediastinum yang melapisi struktur mediastinum.

3. Pleura parietal diafragmatika yang melapisi permukaan cembung diafragma.

4. Pleura parietal servikal yang mencapai leher dan melebar hingga di atas

tulang iga pertama.

Pleura viseral dan parietal memiliki suatu rongga tertutup yang dapat

berkembang di antara kedua lapisan pleura yang disebut rongga pleura. Rongga

pleura kanan dan kiri pada manusia merupakan rongga yang terpisah satu sama

lain dan juga terpisah dari rongga mediastinum dan rongga perikardium. Pleura

viseral dan parietal akan bertemu di bagian hilus paru yaitu daerah penetrasi

saluran napas utama dan pembuluh darah paru. Pleura mediastinum akan masuk

secara lateral ke dalam hilus paru (lung root) pada hilus paru. Pada bagian

posterior dari hilus paru, pleura akan berlanjut ke arah bawah sebagai lipatan

ganda yang tipis dan dikenal sebagai ligamen paru.1,7 Ligamen paru terletak di

bagian bawah hilus paru sebagai lipatan ganda pleura dan membentuk suatu

ruang kosong yang memberikan ruang ekspansi untuk pembuluh-pembuluh di

hilus paru saat penurunan diafragma pada proses inspirasi.2

3

Gambar 1. Struktur rongga pleura dan paru

Dikutip dari (3)

Sejumlah cairan terdapat di antara pleura parietal dan viseral pada

keadaan normal yang berfungsi sebagai pelicin dengan rerata total volume cairan

pada manusia yang tidak merokok adalah 0,26 ± 0,1 ml/kg berat badan dan dari

hasil beberapa penelitian pada hewan bervariasi antara 0,04 – 0,2 ml/kg berat

badan.1 Volume cairan pleura berjumlah ±15-20 ml dengan jumlah sekitar 1700

sel/mm3 (75% makrofag, 23% limfosit, 1% sel-sel mesotel).9 Volume dan

karakteristik cairan pleura ditentukan oleh kombinasi dinamika sirkulasi paru dan

sistemik, drainase limfatik, gerakan mekanik rongga toraks dan gerakan jantung.7

Cairan pleura merupakan keadaan ekuilibrium produksi dan penyerapan

cairan yang konstan di rongga pleura.2 Cairan pleura diproduksi oleh pleura

parietal dan awalnya berasal dari sirkulasi sistemik. Sebagian besar produksi

cairan pleura terjadi pada bagian rongga pleura dengan pembuluh darah terdekat

dengan permukaan mesotel. Penyerapan cairan pleura umumnya terjadi melalui

drainase pembuluh limfe di bagian pleura parietal dan terjadi pada bagian

4

permukaan toraks, mediastinum dan diafragma parietal. Bergantung pada

lokasinya, pembuluh limfe di pleura parietal akan memindahkan komponen

cairan tertentu ke kelenjar getah bening yang berbeda dan menuju duktus

limfatikus kanan atau duktus torakikus dan berakhir masuk ke dalam sirkulasi

vena sistemik.2,7,8 Jika terdapat peningkatan produksi cairan pleura, kecepatan

penyerapan cairan pleura dapat meningkat dari 0,01 ml/kg berat badan/jam

hingga mencapai 0,28 ml/kg berat badan/jam.Dikutip dari 2 Volume cairan pleura

akan membentuk lapisan cairan tipis di antara pleura viseral dan pleura parietal

dengan ketebalan ±10 µm.Dikutip dari 7 Ketebalan ini mencegah kontak antara pleura

viseral dan pleura parietal.7

Pleura parietal dan pleura viseral memiliki sirkulasi dan persarafan

yang berbeda. Pleura parietal diperdarahi oleh sirkulasi arteri sistemik, terutama

arteri interkosta dan sirkulasi vena dari pleura parietal akan masuk ke dalam

sirkulasi vena sistemik.8 Pleura parietal costae diperdarahi oleh arteri mamari

interna dan arteri interkosta dan pleura parietal mediastinum diperdarahi oleh

arteri perikardiofrenikus, arteri mediastinal, arteri mamari interna, arteri

diafragmatika atas dan arteri bronkial. Pleura parietal servikal diperdarahi oleh

arteri subklavia dan percabangannya serta pleura parietal diafragmatika

diperdarahi oleh arteri frenikus superior (percabangan arteri mamari interna),

arteri mediastinum posterior dari aorta toraks, arteri frenikus inferior dari aorta

abdominalis dan arteri muskulofrenikus.6,7,8

Pleura viseral diperdarahi oleh sirkulasi arteri sistemik, terutama oleh

percabangan sirkulasi arteri bronkial. Berbeda dengan pleura parietal, pleura

viseral memiliki penyerapan atau drainase vena ke dalam sistem vena pulmoner.

Berdasarkan hasil penelitian pada hewan uji coba, perdarahan pleura viseral

tergantung dari ketebalan pleura. Hewan dengan pleura tipis memiliki

perdarahan pleura viseral yang berasal dari sirkulasi paru dan hewan dengan

pleura tebal berasal dari sirkulasi sistemik melalui arteri bronkialis. Pleura parietal

costae dan diafragmatika memiliki saraf sensoris dengan saraf interkosta

mempersarafi pleura parietal costae dan bagian perifer dari pleura parietal

diafragmatika. Saat area ini terstimulasi, nyeri akan terasa di dinding dada

terdekat dan berperan dalam karakteristik nyeri dada pleuritik pada pasien.

5

Selain itu, saraf frenikus mempersarafi pleura parietal diafragmatika di bagian

sentral yang akan menyebabkan nyeri di bahu ipsilateral bila area ini terstimulasi.

Berbeda dengan pleura parietal, pleura viseral tidak memiliki saraf nyeri dan

dapat dimanipulasi tanpa menyebabkan nyeri.6,7,8

Perkembangan Embriologi Pleura

Seluruh rongga tubuh berasal dari rongga tubuh primitif atau rongga

koelom (coelom) yang berbentuk huruf U. Koelom berasal dari mesoderm

primitif embrio dan membentuk rongga yang dilapisi oleh membran serosa

sebelum seluruh organ dalam berkembang.6,7 Bagian sefal rongga koelom akan

berkembang menjadi perikardium dan berhubungan dengan kanalis pleura dan

kanalis peritoneum. Rongga pleura, rongga perikardium dan rongga peritoneum

akan mulai terbentuk dari mesoderm pada usia 3 minggu gestasi dan akan terpisah

dari masing-masing rongga pada usia 9 minggu gestasi.5

Rongga koelom akan terbagi menjadi tiga rongga yaitu rongga

perikardium, rongga pleura dan rongga peritoneum yang melalui tiga

tahap pemisahan yaitu septum trasversum yang berkembang menjadi diafragma

parsial awal, membran pleuroperikardium yang membagi rongga perikardium

dan rongga pleura serta membran pleuroperitoneal yang menggabungkan

septum transversum untuk menyelesaikan pemisahan antara setiap rongga pleura

dan rongga peritoneum sehingga menyebabkan pemisahan total dari kedua

rongga pleura dan rongga perikardium. Rongga pleura akan terpisah dari

kedua rongga perikardium dan rongga peritoneum pada usia 9 minggu

gestasi. Pleura viseral akan dibentuk oleh mesoderm splanknikus yang melapisi

bagian luar paru dan pleura parietal akan dibentuk oleh mesoderm somatik yang

melapisi permukaan dalam dinding dada. Rongga pleura yang terbentuk

dilapisi oleh membran mesotel yang disebut pleura. Pengaturan

ini menyebabkan setiap organ tersebut dapat berkembang, retraksi,

melakukan deformitas atau berpindah dari masing - masing tempat saat terjadi

perkembangan dan pertumbuhan organ.5-7,9

6

Struktur Mikroskopik Pleura

Pleura viseral dan parietal pada manusia memiliki jarak ±40 µm.

Dengan pemeriksaan mikroskop cahaya, pleura secara umum terdiri dari lima

lapisan yaitu lapisan pertama adalah selapis sel-sel mesotel, lapisan kedua

adalah selapis jaringan ikat subendotel tipis yang termasuk lamina basalis,

lapisan ketiga adalah selapis jaringan elastik dan superfisial tipis (sering

tergabung dengan lapisan kedua), lapisan keempat yaitu selapis jaringan ikat

longgar yang terdiri dari jaringan adiposa, fibroblas, sel mast dan sel

mononuklear lain, saraf, pembuluh darah dan pembuluh limfe, dan lapisan

terakhir berupa selapis jaringan fibroelastik dalam (sering menempel dengan

jaringan di bawahnya yaitu parenkim paru, mediastinum, diafragma, tulang atau

otot tulang iga).6,7,10

Gambar 2. Lapisan pleura Dikutip dari (7)

7

Pleura viseral dan pleura parietal memiliki perbedaan dalam struktur.

Jaringan ikat pada pleura parietal bersifat tipis dengan pembuluh-pembuluh

kapiler dan limfe berjarak kurang dari beberapa mikron dari rongga pleura. Hal

ini berbeda dengan pleura viseral yang memiliki jaringan ikat yang cukup tebal.10

Satu lapisan tunggal sel-sel mesotel melapisi permukaan kedua pleura parietal

dan pleura viseral.5,6 Sel mesotel tampak rata dan kuboid serta memiliki ukuran

bervariasi dari diameter 16,4±6,8 hingga 41,9±9,5 µm dan ketebalan 1-4 µm,

dengan sitoplasma dan nukleus berbentuk bundar atau oval di dalamnya.7,11 Sel

mesotel dan sel mesenkim di jaringan intersisial submesotel akan memproduksi

asam hialuronat. Setiap sel mesotel dilapisi oleh permukaan mikrovili yang tidak

rata dengan diameter 0,1 µm dan panjang 0,5-3 µm.7

Mikrovili terdapat secara difus di seluruh permukaan pleura parietal dan

viseral dan meningkatkan total luas permukaan pleura.7,9 Pembuluh-pembuluh

pinositik yang berjumlah banyak terdapat di dalam sel mesotel, menandakan

proses sekresi dan absorpsi aktif dan berhubungan dengan mikrovili di membran

sel, terutama pada permukaan pleura. Mikrovili diduga berperan dalam

pembentukan, absorpsi dan pengaturan permukaan cairan pleura yang licin.

Mikrovili dipikirkan juga berperan dalam menyerap glikoprotein yang

mengandung asam hialuronat tinggi untuk melubrikasi permukaan pleura dan

mempermudah gesekan di antara paru dan toraks.Dikutip dari 6,7,10 Mikrovili

berjumlah jarang pada bagian yang mengalami kontak dengan tulang-tulang

iga, bertambah banyak pada bagian basal paru dan semakin banyak pada pleura

viseral dibandingkan pada pleura parietal.10

Sel mesotel merupakan sel aktif dan sensitif terhadap berbagai

stimuli. Sel-sel mesotel pleura parietal dan viseral atau sel-sel mesotel di rongga

pleura, perikardium dan peritoneum tidak memiliki perbedaan. Sel mesotel

memiliki sitoplasma dengan sejumlah organel di dalamnya, termasuk

mitokondria, retikulum endoplasma kasar dan halus, poliribosom, fibril

intermediat, aparatus Golgi dan sejumlah granul glikogen. Hal ini

memperlihatkan sel mesotel merupakan sel dengan metabolisme aktif dan

memiliki berbagai fungsi penting. Beberapa fungsi penting sel mesotel adalah

sebagai berikut:6-12

8

1. Sebagai lapisan pelindung fisis terhadap abrasi dan patogen invasif.

2. Mensekresi surfaktan, proteoglikan dan glikosaminoglikan yang

membentuk permukaan licin non-adhesif yang berperan dalam pergerakan

intrakoelomik dan mengurangi gesekan melalui mikrovili yang membantu

distribusi surfaktan.

3. Memfasilitasi transportasi dan perpindahan cairan, sel dan partikulat

tertentu melewati permukaan pleura serta proses migrasi leukosit sebagai

respons terhadap mediator inflamasi.

4. Mempresentasikan antigen ke sel T.

5. Berperan dalam induksi dan resolusi inflamasi dan perbaikan jaringan

dengan mensekresi sitokin, growth factors, ECM, protease dan mediator

biologis lain.

6. Melepas faktor-faktor pemicu deposisi dan pembersihan fibrin.

7. Memproduksi makromolekul jaringan ikat seperti kolagen tipe I, tipe II

dan tipe IV, elastin, fibronektin dan laminin serta dapat mengekspresikan

filamen intermediet sesuai sel epitel dan fibroblas.

8. Mengekspresikan aktivitas prokoagulan dan dapat memproduksi nitrit

oksida, TGF-β dan sitokin lain.

Gambar 3. Fungsi sel-sel mesotel Dikutip dari (10)

9

Sel mesotel mensekresi glikosaminoglikan, terutama hialuronan yang akan

membentuk matriks periseluler dan melindungi sel-sel dari infeksi virus dan efek

toksik limfosit serta adhesi dan pertumbuhan sel tumor. Selain itu, sel mesotel

berperan penting dalam respon inflamasi dan imun. Sebagai respon imun terhadap

patogen invasif, leukosit dalam jumlah yang banyak akan dikirim dari vaskuler ke

rongga pleura. Selama proses inflamasi, makrofag akan melepaskan beberapa

faktor yaitu asam hialuronat, interleukin (IL)-1β, tumor necrosis factor (TNF)-α

dan interferon (IFN)-γ yang akan memicu sel-sel mesotel untuk memproduksi

sitokin, kemokin dan growth factors. Produksi kemokin akan memicu

perpindahan makrofag dan leukosit dari vaskuler dan makrofag yang teraktivasi

akan melepaskan mediator pemicu sel mesotel untuk melepaskan berbagai

sitokin dan growth factor. Selama proses inflamasi, terjadi kebocoran protein

melalui membran pleura dan perubahan permeabilitas terhadap protein. Perubahan

ini terjadi dengan pajanan lapisan mesotel pleura terhadap lipopolisakarida,

trombin dan bakteri yang menyebabkan sel mesotel melepaskan vascular

endothelial growth factor (VEGF) yang berperan dalam perubahan permeabilitas

pleura terhadap protein dan dalam pertumbuhan mesotelioma.11-13

Ambilan makromolekul dan partikel dengan diameter berukuran <4 nm

kemungkinan terjadi dengan mekanisme difusi pasif melalui gap junctions yang

menyambungkan banyak sel mesotel dengan mekanisme transportasi vesikuler

aktif melewati sitoplasma mesotel. Partikel-partikel yang berukuran lebih besar

umumnya dipindahkan melalui bagian kaudal pleura parietal dengan jaringan

limfatik sistemik yang lebih banyak. Stomata pada pleura parietal di bagian

tersebut memungkinkan kontak langsung antara rongga pleura dan pembuluh-

pembuluh limfe. Stomata berhubungan dengan kelompok sel makrofag dan sel

limfoid pada mediastinum bagian bawah yang terlihat di bawah mikroskop

sebagai noda-noda pucat yang disebut Kampmeier’s foci. Partikel-partikel

berukuran hingga 10 µm akan diserap oleh kompleks stomata-membrana-

kribriformis yang dimonitor oleh sel-sel limforetikuler dari Kampmeier’s foci.

Sejumlah partikel akan mengalami pemindahan melalui mekanisme ini, namun

10

beberapa partikel tetap berada di Kampmeier’s foci untuk membentuk noda-noda

hitam.Dikutip dari 10

FISIOLOGI PLEURA

Pleura merupakan bagian penting dalam proses respirasi melalui tekanan

di dalam rongga pleura atau tekanan pleura. Tekanan pleura adalah tekanan pada

permukaan luar paru dan jantung serta pada permukaan dalam rongga toraks.

Tekanan pleura berperan penting dalam menentukan volume paru, jantung dan

rongga toraks.6 Fungsi utama pleura dan rongga pleura adalah untuk memfasilitasi

pengembangan dan pengempisan paru di dalam dada. Dalam keadaan normal,

tekanan subatmosfer intrapleura menjaga pleura viseral dan pleura parietal tetap

berhubungan secara mekanik dan mempertahankan posisi mediastinum.14

Fisiologi Tekanan Pleura

Tekanan pleura secara fisiologis terdiri dari dua jenis tekanan yaitu

tekanan cairan pleura dan tekanan permukaan pleura. Tekanan cairan pleura

menggambarkan tekanan yang mempengaruhi absorpsi cairan pleura, sedangkan

tekanan permukaan pleura menggambarkan keseimbangan antara tarikan rongga

toraks ke luar dan tarikan paru ke dalam. Pengelompokan kedua tekanan pleura

ini tidak lagi dipakai dan hanya satu definisi tekanan pleura yang digunakan saat

ini. Tekanan pleura menggambarkan keseimbangan antara tarikan ke luar dari

rongga toraks dan tarikan ke dalam dari paru.6,15

Tekanan pleura dalam keadaan normal adalah bernilai –3 hingga –5 cm

H2O pada kapasitas residu fungsional (KRF) dan bernilai –30 cm H2O pada

kapasitas paru total (KPT). Tekanan pleura normal pada awal inspirasi adalah –5

cm H2O yaitu jumlah suction yang diperlukan untuk mempertahankan paru

terbuka pada keadaan istirahat. Selama inspirasi normal, ekspansi rongga toraks

akan menarik keluar dengan gaya yang lebih besar dan menciptakan tekanan yang

lebih negatif yaitu –7,5 cm H2O.5,15-16 Tekanan pleura pada paru akan menjadi

lebih negatif jika compliance paru berkurang.5

11

Tekanan pleura tidak bernilai sama di seluruh permukaan pleura

dengan tekanan pleura bernilai lebih negatif di bagian superior atau apeks paru

dan bernilai lebih positif di bagian inferior atau basal paru dengan

perbedaan tekanan mencapai 8 cm H2O atau lebih. Hal ini dapat disebabkan

oleh gaya gravitasi, ketidaksamaan bentuk dinding dada dan paru, berat paru dan

struktur intratoraks lainnya. Tekanan alveolus adalah tekanan udara di

dalam alveolus paru. Tekanan alveolus relatif konstan di seluruh jaringan paru

normal sehingga gradien tekanan resultan di rongga pleura berbeda pada

berbagai permukaan paru dengan gradien tekanan di apeks paru lebih

besar dibandingkan basal paru. Perbedaan atau gradien tekanan pleura

dan tekanan alveolus disebut tekanan transpulmoner. Tekanan

transpulmoner merupakan pengukuran gaya elastik paru dan mempengaruhi

keteregangan paru. Gradien tekanan yang lebih tinggi di apeks paru berperan

dalam pembentukan bleb pleura di apeks paru dan merupakan penyebab

pneumotoraks spontan. Gradien tekanan pleura juga berperan dalam variasi

distribusi ventilasi.6,16

Pleura viseral dan pleura parietal berdekatan namun sesungguhnya tidak

menyentuh satu sama lain karena gaya penolakan yang disebabkan oleh

fosfolipid yang diabsorpsi tiap permukaan pleura oleh mikrovili sel mesotel dan

membentuk sistem lubrikasi yang efisien untuk mengurangi gesekan saat

respirasi.6,17 Volume paru akan berkurang jika toraks dihubungkan dengan

tekanan atmosfer karena sifat rekoil elastiknya bersamaan dengan terjadinya

pengembangan toraks. Saat toraks mengembang, volume rongga toraks kurang

lebih 55% dari kapasitas vital dan volume paru di bawah volume residu.

Saat toraks mengempis dan pasien dalam keadaan istirahat, sistem pernapasan

berada pada kapasitas residu fungsional (KRF), yaitu kurang lebih 35% dari

kapasital total paru sehingga pada keadaan KRF, gaya elastis berlawanan

pada dinding dada dan paru akan menghasilkan tekanan negatif antara pleura

viseral dan pleura parietal yang disebut sebagai tekanan pleura.Dikutip dari 6 Tekanan

pleura bernilai negatif ini memiliki implikasi mekanis yaitu menjaga paru tetap

melekat pada dinding dada dan endotel dinding kapiler tetap menempel pada

dinding epitel di paru.17

12

Gambar 4. Perubahan volume paru, tekanan alveolar, tekanan pleura dan tekanan transpulmoner selama respirasi biasa.

Dikutip dari (16)

Fisiologi Cairan Pleura

Rongga pleura pada keadaan normal memiliki sejumlah kecil cairan yang

melicinkan permukaan pleura parietal dan viseral. Prinsip utama pembentukan

dan penyerapan cairan pleura adalah pembentukan cairan pleura terutama berasal

dari permukaan pleura parietal dan penyerapan cairan pleura melalui stomata ke

dalam jaringan limfatik pleura parietal. Kecepatan pembentukan dan penyerapan

cairan pleura harus seimbang untuk mempertahankan jumlah cairan pleura yang

konstan. Pergerakan cairan di antara pembuluh kapiler pleura dan rongga pleura

diatur oleh hukum Starling yang menjelaskan gaya hidrostatik yang menyaring air

keluar pembuluh darah dan diseimbangkan oleh gaya osmotik yang menyerap

air kembali ke dalam pembuluh darah. Hukum Starling dijelaskan sebagai

berikut:6,16-19

13

Jf = Kf [(P kapiler – P pleura) – σ (π kapiler – π pleura)]

Gambar 5. Hukum Starling Dikutip dari (6, 16-19)

Kf adalah koefisien filtrasi yang merupakan perkalian permeabilitas

hidrolik air dengan total luas permukaan membran untuk filtrasi (Lp x S), Jf

adalah aliran cairan transpleura, P adalah tekanan hidrostatik, σ adalah koefisien

kemampuan restriksi membran terhadap migrasi molekul besar dan π adalah

tekanan onkotik.6,16 Tekanan hidrostatik di kapiler memicu gerakan cairan keluar

pembuluh darah dan ke dalam ruang perikapiler, sedangkan tekanan osmotik

menghambat pergerakan cairan keluar kapiler. Perkiraan besar perbedaan tekanan

yang mempengaruhi pergerakan cairan dari kapiler menuju rongga pleura

ditunjukkan pada gambar 6.6,16,17

Tekanan hidrostatik pleura parietal sebesar 30 cm H2O dan tekanan

rongga pleura sebesar –5 cm H2O sehingga tekanan hidrostatik resultan adalah 30

– (–5) = 35 cm H2O. Resultan ini memberikan kemungkinan gerakan cairan dari

kapiler di pleura parietal ke rongga pleura. Resultan tekanan ini dilawan oleh

resultan tekanan onkotik dengan tekanan onkotik plasma 34 cm H2O dan tekanan

onkotik pleura 5 cm H2O sehingga tekanan onkotik resultan 34 – 5 = 29 cm H2O.

Gradien tekanan yang ditimbulkan adalah 35 – 29 = 6 cm H2O sehingga terjadi

pergerakan cairan dari kapiler pleura parietal menuju rongga pleura. Tekanan

hidrostatik di pembuluh kapiler pleura viseral diperkirakan lebih kecil

dibandingkan di pembuluh kapiler pleura parietal. Tekanan di pembuluh kapiler

pleura viseral kurang lebih 6 cm H2O lebih kecil dibandingkan pada pembuluh

kapiler pleura parietal karena pembuluh kapiler pleura viseral diserap masuk ke

dalam pembuluh vena pulmoner.6,16

Menggunakan hukum Starling untuk penyaringan cairan dari pleura viseral

lebih sulit. Pembuluh kapiler viseral diperdarahi terutama oleh sirkulasi arteri

sistemik namun masuk menuju sirkulasi vena pulmoner dibandingkan sirkulasi

vena sistemik. Manusia memiliki pleura viseral yang lebih tebal dibandingkan

pleura parietal sehingga koefisien filtrasi pleura viseral lebih kecil dari pleura

14

parietal. Koefisien filtrasi kecil pleura viseral menyebabkan resultan gradien

tekanan terhadap pleura viseral secara skematis bernilai nol.6 Sebagai hasilnya,

pembentukan cairan pleura di permukaan pleura parietal lebih tinggi

dibandingkan di pleura viseral dan sebagian besar cairan pleura normal dipikirkan

berasal dari penyaringan pembuluh kapiler sistemik pleura parietal.6,16

Gambar 6. Berbagai tekanan yang mempengaruhi pergerakan cairan

ke dalam dan ke luar rongga pleura Dikutip dari (6)

Cairan yang memasuki rongga pleura, terutama pada keadaan patologis,

umumnya berasal dari rongga interstitial paru dan berkaitan dengan tekanan vena

pulmoner. Jumlah cairan yang masuk ke rongga pleura dapat bertambah saat

terjadi peningkatan cairan interstitial akibat edema paru dengan permeabilitas

tinggi, kebocoran diafragma yang menyebabkan cairan masuk dari rongga

peritoneal dan gangguan duktus torakikus. Cairan yang masuk ke rongga pleura

pada keadaan normal berasal dari pembuluh kapiler di pleura parietal dengan

produksi rerata 0,01– 0,02 ml/kg berat badan/jam. Protein juga bergerak melewati

membran karena mengikuti tarikan air melalui stoma. Cairan pleura pada keadaan

normal tidak berasal dari interstitial paru karena kadar protein di interstitial paru

adalah 4,5 gr/dL dan kadar protein di cairan pleura secara umum adalah

1-1,5 gr/dL.6,17

15

Gambar 6. Pembentukan dan penyerapan cairan pleura pada keadaan normal Dikutip dari (10)

Akumulasi cairan pleura di rongga pleura melalui pleura parietal

diatur oleh hukum Starling, sedangkan pemindahan atau pengeluaran cairan

pleura di rongga pleura dipertahankan oleh sistem limfatik pleura parietal.

Pengeluaran cairan melalui sistem limfatik pleura menjadi alasan mengapa tidak

terjadi akumulasi cairan pleura pada individu normal. Protein, sel-sel

dan partikulat lain dikeluarkan dari ruang pleura melalui stoma-stoma yang

berukuran kecil dan tidak rata yang terdapat pada sistem limfatik pleura parietal.

Drainase limfe setiap rongga pleura bervariasi dari 0,22–0,40 ml/kgBB/jam dan

dapat mencapai 28 kali kecepatan pembentukan cairan pleura dalam keadaan

normal.6

Rerata pergantian cairan pleura adalah 0,2 ml/kg/jam yang memastikan

pergantian cairan secara keseluruhan dalam waktu 1 jam. Cairan difiltrasi melalui

16

pleura parietal saat sebagian besar drainase dilakukan oleh stomata limfatik pleura

parietal dengan diameter 0,3-40 µm dan menghubungkan secara langsung rongga

pleura dengan sistem drainase limfatik parietal. Pembuluh-pembuluh limfe di

pleura parietal bercabang-cabang dan menjadi rongga limfe yang mengalami

dilatasi dan disebut lakuna. Stomata ditemukan di lakuna dan lebih umum

ditemukan di pleura diafragmatika. Sistem ini umumnya berkembang pada

permukaan diafragma dengan densitas stomata mencapai 8000/cm2 dan pada

permukaan mediastinum bergabung dengan jaringan lakuna submesotel. Aliran

limfatik bernilai 3 µL/menit/mm2 pada keadaan normal .1,17

Efusi pleura atau akumulasi cairan pleura yang berlebihan di rongga

pleura terjadi saat pembentukan cairan pleura melebihi kecepatan penyerapan

atau absorpsi cairan pleura.5,6 Kecepatan produksi cairan akan melebihi 30 kali

kecepatan produksi normal jika kecepatan pembentukan cairan pleura meningkat

untuk melebihi kapasitas penyerapan atau absorpsi cairan pleura. Sebaliknya, jika

kecepatan pembentukan cairan pleura berkurang, diperlukan waktu lebih dari

satu bulan dengan kecepatan 12 mL/hari untuk menghasilkan efusi pleura yang

dapat terlihat pada gambaran radiografi toraks. Jadi, akumulasi cairan pleura yang

berlebihan dan membentuk efusi pleura kemungkinan terjadi karena dua alasan

yang terjadi secara bersamaan yaitu peningkatan pembentukan cairan pleura yang

masuk dan penurunan absorpsi cairan pleura.5

Akumulasi cairan pleura akan meningkatkan tekanan pleura dan

mengakibatkan peningkatan tekanan rongga toraks dan peningkatan volume

rongga toraks. Sebaliknya, tekanan paru yang meningkat adalah tekanan alveolus

yang dikurangi oleh tekanan pleura, sehingga akan mengakibatkan penurunan

volume paru.20 Peningkatan pembentukan cairan pleura yang masuk dapat terjadi

dari peningkatan filtrasi melalui pembuluh kapiler sistemik, pulmoner atau

daerah lain seperti chyle, cairan serebrospinal, urine dan cairan intravena.

Pengurangan cairan pleura yang keluar dapat terjadi pada gangguan limfatik

seperti obstruksi stomata pleura parietal, hambatan kontraktilitas limfatik,

infiltrasi drainase kelenjar getah bening parasternal atau peningkatan tekanan vena

sistemik ke dalam drainase limfatik.5 Tabel 1 menggambarkan penyebab umum

terjadinya efusi pleura.

17

Tabel 1. Penyebab umum efusi pleura

Peningkatan pembentukan cairan pleura ─ Peningkatan cairan interstitial paru

o Gagal ventrikel kiri, pneumonia, emboli paru ─ Peningkatan tekanan intravaskular pleura

o Gagal ventrikel kanan atau kiri, sindrom vena kava superior ─ Peningkatan permeabilitas kapiler pleura

o Inflamasi pleura o Peningkatan kadar vasculer endothelial growth factor (VEGF)

─ Peningkatan kadar protein cairan pleura ─ Penurunan tekanan pleura

o Atelektasis paru, peningkatan rekoil elastik paru ─ Peningkatan akumulasi cairan peritoneum

o Asites, dialisis peritoneum ─ Disrupsi duktus torasikus ─ Disrupsi pembuluh darah rongga dada

Penurunan absorpsi cairan pleura ─ Obstruksi drainase limfatik pleura parietal ─ Peningkatan tekanan vaskular sistemik

o Sindrom vena kava superior, gagal ventrikel kanan o Disrupsi sistem aquaporin pleura

Dikutip dari (6)

Efusi pleura dibagi menjadi transudat dan eksudat. Efusi pleura transudatif

terjadi ketika faktor sistemik berperan pada perubahan pembentukan atau absorpsi

cairan pleura sehingga terjadi akumulasi cairan pleura.21 Transudat, termasuk

berbagai cairan rendah protein yang berasal dari jaringan kapiler yang intak,

terbentuk dari kebocoran cairan melewati lapisan pelindung pembuluh kapiler

akibat peningkatan tekanan hidrostatik atau penurunan tekanan osmotik.20

Penyebab efusi pleura transudatif seperti gagal ventrikel kiri, asites pada sirosis

hati dan hipoproteinemia. Efusi pleura eksudatif terjadi ketika faktor permukaan

pleura atau pembuluh kapiler di pleura mengalami perubahan sehingga

menyebabkan penumpukan cairan pleura dengan penyebab umumnya adalah

keganasan pleura, efusi parapneumonia dan emboli paru.21 Eksudat, termasuk

berbagai cairan yang berasal dari jaringan kapiler yang terluka di paru, pleura

atau jaringan sekitarnya, terbentuk dari kebocoran cairan dan protein melewati

lapisan pelindung pembuluh kapiler dengan peningkatan permeabilitas.5 Efusi

pleura terjadi akibat peningkatan tekanan kapiler sistemik dan peningkatan

18

permeabilitas pleura parietal dan viseral serta keterbatasan drainase aliran

limfatik.17

Efusi pleura diklasifikasikan sebagai eksudat jika perbandingan kadar

protein cairan pleura / protein serum > 0,5.Dikutip dari 17 Light dkk.5,dikutip dari 21 tahun

1972 dalam kriteria Light menyatakan bahwa efusi pleura adalah eksudatif

jika minimal satu hal berikut terpenuhi yaitu perbandingan kadar protein cairan

pleura dengan kadar protein serum lebih dari 0,5, perbandingan kadar LDH cairan

pleura dengan kadar LDH serum lebih dari 0,6 dan/atau kadar LDH cairan pleura

lebih dari 0,6 atau lebih tinggi 2/3 kali dibandingkan nilai ambang batas kadar

LDH serum. Tahapan diagnostik lanjut lebih ditekankan pada efusi pleura

eksudatif.

KESIMPULAN

1. Pleura adalah membran serosa berisi selapis mesotelium yang melapisi

parenkim paru, mediastinum, diafragma dan tulang-tulang iga serta terdiri

dari dua lapisan membran yaitu pleura viseral dan pleura parietal.

2. Fungsi utama membran pleura adalah memungkinkan gerakan paru yang

ekstensif terhadap dinding dada dengan pleura viseral sebagai penunjang

mekanik terhadap paru, berperan dalam bentuk paru, membatasi

pengembangan paru dan berperan dalam pengempisan atau deflasi paru.

3. Jumlah cairan pleura bergantung pada pergerakan cairan pleura di antara

pembuluh-pembuluh kapiler pleura dan rongga pleura diatur oleh hukum

pertukaran transkapiler Starling dan eliminasi cairan melalui sistem limfatik

di pleura parietal.

4. Efusi pleura atau akumulasi cairan pleura di rongga pleura terjadi saat

pembentukan cairan pleura melebihi kecepatan penyerapan atau absorpsi

cairan pleura.

19

DAFTAR PUSTAKA

1. Light RW. Anatomy of the pleura. In: Light RW. Pleural diseases. 5th ed. Tenessee: Lippincott Williams & Wilkins; 2007. p. 2-7.

2. Yalcon NG, Choong CKC, Eizenberg N. Anatomy and pathophysiology of the pleura and pleural space. Thorac Surg Clin 2013;23:1-10.

3. Moore KL, Dalley AF, Agur AMR. Thorax. In: Moore KL, Dalley AF, Agur AMR, editors. Clinically oriented anatomy. 6th ed. Baltimore: Lippincott Williams & Wilkins Baltimore; 2010. p. 108-13.

4. Mehran RJ, Deslauriers J. Anatomy and physiology of the pleural space. In: Patterson GA, Pearson FG, Cooper JD, Deslauriers J, Rice TW, Luketich JD, et al., editors. Pearson's thoracic and esophageal surgery. 3rd ed. Philadelphia: Churchill Livingstone Elsevier; 2008. p. 1001-7.

5. Broaddus VC, Light RW. Pleural Effusion. In: Mason RJ, Broaddus VC, Martin TR, King TE, Schraufnagel DE, Murray JF, et al., editors. Murray and nadel’s textbook of respiratory medicine. Philadelphia: Saunders Elsevier; 2010. p. 1719-63.

6. Light RW. Physiology of the pleural space. In: Light RW. Pleural diseases. 5th ed. Tenessee: Lippincott Williams & Wilkins; 2007. p. 8-16.

7. Wang N, Rahman NM. Anatomy of the pleura. In: Light RW, Lee YCG. Textbook of Pleural Disease. 2nd ed. UK: Hodder & Stoughton Ltd; 2008. p. 1-25.

8. Weinberger S, Cockrill BA, Mandel J. Principles of pulmonary medicine. 6th ed. Philadelphia: Saunders Elsevier; 2009. p. 201-15.

9. Ochs M,Weibel ER. Functional design of the human lung for gas exchange. In: Fishman AP, Elias JA, Fishman JA, Grippi MA, Senior RM, Pack AI, editors. Fishman’s pulmonary diseases and disorders. 4th ed. US: The McGraw-Hill Companies, Inc; 2008. p. 23-4.

10. Corrin B, Nicholson AG. Pleura and chest wall. In: Corrin B, Nicholson AG, editors. Pathology of the lungs. 3rd ed. UK: Elsevier Limited; 2011. p. 707-38.

11. Wilkosz S, Mutsaers SE. Structure and function of mesothelial cells. In: Ceelen WP, editor. Peritoneal carcinomatosis: A multidisciplinary approach. US: Springer; 2007. p. 1-19.

12. Antony VB. Immunological mechanisms in pleural disease. Eur Respir J 2003;21:539-44.

13. Jaurand MC, Fleury-Feith J. Mesothelial cells. In: Light RW, Lee YCG, editors. Textbook of pleural disease. 2nd ed. UK: Hodder & Stoughton Ltd; 2008. p. 1-25.

14. Broaddus VC. Physiology: fluid and solute exchange in normal physiological states. In: Light RW, Lee YCG, editors. Textbook of pleural disease. 2nd ed. UK: Hodder & Stoughton Ltd; 2008. p. 44-7.

15. Akulian J, Yarmus L, Feller-Kopman D. The evaluation and clinical application of pleural physiology. Clin Chest Med 2013;34:11-9.

16. Guyton AC, Hall JE. Pulmonary ventilation. In: Guyton AC, Hall JE, editors. Textbook of medical physiology. 11th ed. Philadelphia: WB Sauders Company; 2006. p. 471-82.

20

17. Miserocchi G. Mechanisms controlling the volume of pleural fluid and extravascular lung water. Eur Respir Rev 2009;114(18):244-52.

18. Starling EH. On the absorption of fluids from the connective tissue spaces. J Physiol 1896;19:312.

19. Staub NC. Pulmonary edema. Physiol Rev 1974;54:678. 20. Light RW. Physiology: changes with pleural effusion and pneumothorax. In:

Light RW, Lee YCG. Textbook of Pleural Disease. 2nd ed. UK: Hodder & Stoughton Ltd; 2008.p.49-58.

21. Light RW. Clinical manifestations and useful tests. In: Light RW. Pleural diseases. 5th ed. Tenessee: Lippincott Williams & Wilkins; 2007. p. 74-109.

Korektor

dr. Christofan Lantu