Dr. Ngakan Putu Parsama Putra, SpP(K), FISR,FAPSR,

Dept Pulmonology and Respiratory Medicine

FKUB/Saiful Anwar General Hospital Malang

Respirasi terdiri dari tiga tahap, yaitu:

1. Ventilasi

2. Difusi

3. Perfusi

Semua gas yang berhubungan dengan fisiologi pernapasan adalah molekul sederhana yang dapat bergerak bebas diantara satu sama lain merupakan suatu proses yang disebut dengan difusi.

Untuk terjadinya difusi harus ada sumber energi.

Energi dihasilkan oleh gerakan kinetik molekul itu sendiri.

Konsentrasi gas terlarut

Koefisien kelarutan gas

Tekanan parsial gas ditentukan oleh konsentrasi gas

dan koefisien kelarutan gas

Difusi adalah perpindahan zat dari konsentrasi

tinggi ke konsentrasi rendah secara pasif

melalui membran semipermeabel

Di paru, yang berdifusi adalah oksigen dan

karbondioksida antara alveol dan pembuluh

darah

Dari area dengan tekanan parsial yang tinggi ke

area dengan tekanan parsial yang rendah

Lapisan membran respirasi

1. lapisan alveoli yang terisi surfaktan.

2. epitel alveolus terdiri dari epitel tipis.

3. membran basal epitel.

4. ruang interstisial yang tipis.

5. membran basal kapiler.

6. membran endotel kapiler.

Tebalnya membran pernapasan

Luas permukaan membran

Koefisien difusi gas dalam substansi

membran

Perbedaan tekanan parsial gas antar

kedua sisi membran

Hukum Fick menyatakan bahwa

kecepatan pertukaran udara melalui

lapisan jaringan berbanding lurus dengan

luas permukaan jaringan, perbedaan

tekanan parsial udara antara dua sisi,

berbanding terbalik dengan tebal jaringan.

Luas sawar gas pada paru sekitar 50 – 100 m2

dan sangat tipis kurang dari ½ mikron

Kecepatan pertukaran udara sebanding dengan

konstanta difusi

Konstanta difusi sebanding dengan daya larut

udara dan berbanding terbalik dengan akar

pangkat dua berat molekul

Artinya difusi CO2 lebih besar daripada O2

walaupun berat molekul keduanya hampir sama

Udara Inspirasi Udara alveoli

H2O Variable 47 mm Hg

CO2 0.3 mm Hg 40 mm Hg

O2 159 mm Hg 105 mm Hg

N2 601 mm Hg 568 mm Hg

Tekanan total 760 mm Hg 760 mm Hg

Gambar 3.2 memperlihatkan waktu yang

dibutuhkan sel darah merah untuk melalui kapiler

yang membutuhkan waktu ¾ detik

Sel darah merah masuk kapiler CO secara cepat melintasi sawar gas darah dari alveoli ke dalam sel CO meningkat dalam sel

Ikatan yg kuat antara CO dan Hb didalam darah CO dalam jumlah besar diambil sel hampir tanpa melalui peningkatan tekanan parsial.

SDM melalui kapiler dan tekanan parsial CO berubah tidak terjadi tekanan balik gas dengan cepat melewati dinding alveoli.

Jumlah CO yang masuk dibatasi oleh komponen difusi sawar gas sehingga disebut difusi yang dibatasi.

Tidak terjadi ikatan antara Nitrit Dioksida dengan Hb, pada saat melintasi dinding alveol berdifusi menyeberangi membran respirasi.

Tekanan parsial N2O tercapai pada saat SDM menempuh 1/10 perjalanan kapiler.

Jumlah N2O yang terambil tergantung aliran darah yang tersedia perfusi yang dibatasi

Pertukaran O2 berada diantara CO dan N2O Ikatan antara O2 dan Hb tidak sekuat ikatan

Hb dengan CO Peningkatan tekanan parsial O2 saat masuk

ke SDM lebih besar dibandingkan CO. Setelah SDM menempuh 1/3 kapiler , O2

masuk perfusi yang dibatasi. Pada keadaan abnormal seperti penebalan

alveol, PO2 darah tidak mencapai PO2 alveoli pada akhir perjalanan di kapiler difusi yang dibatasi.

Hukum difusi menyatakan bahwa jumlah gas yang

berpindah melintasi jaringan berbanding lurus

dengan : • Luas area

• Konstanta difusi

• Perbedaan tekanan parsial

Konstanta difusi berbanding terbalik dengan akar

pangkat dua berat molekul

Kapasitas difusi oksigen dihitung : pengukuran

PO2 alveolus

PO2 darah kapler paru

Kecepatan ambilan oksigen oleh darah

Untuk menghindari kesukaran pengukuran PO2 kapiler paru biasanya kapasitas difusi CO dihitung.

Hasil penghitungan kapasitas difusi CO dikalikan 1,23

( koefisien difusi Oksigen )

Karena struktur barier/sawar gas paru yang kompleks sehingga persamaan tersebut menjadi :

V gas = DL . (P1 – P2)

DL = kapasitas difusi paru termasuk luas area,ketebalan, serta lapisan difusi, konsentrasi gas.

Kapasiti difusi CO adalah :

Vco

DL =

P1 – P2

P1-P2 adalah tekanan parsial udara alveoli dan darah kapiler.

PCO di darah kapiler sangat kecil sehingga dapat diabaikan.

Sehingga:

Vco

DL =

PAco

Single breath methode dengan mengukur kadar CO pada saat inspirasi dan ekspirasi dengan alat infra red analyzer

Steady state method, Pasien bernafas dengan CO konsentrasi rendah (0,1%) selama ½ menit atau sampai tercapai keadaan steady state. kecepatan hilangnya CO dari alveol kemudian dihitung.

Kecepatan pertukaran udara sebanding dengan konstanta difusi

Konstanta difusi sebanding dengan daya larut udara dan berbanding terbalik dengan akar pangkat dua berat molekul

Kapasitas difusi membran pernapasan adalah volume gas yang berdifusi melalui membran tiap menit pada setiap perbedaan tekanan parsial 1 mmHg

Jumlah N2O yang berdifusi tergantung aliran darah yang tersedia perfusi yang dibatasi

Jumlah CO yang masuk dibatasi oleh komponen difusi sawar gas sehingga disebut difusi yang dibatasi.

Pertukaran O2 berada diantara CO dan N2O

SDM menempuh 1/3 kapiler , O2 masuk perfusi yang dibatasi.