FISIKA RESPIRASIDr. Gilang KusdinarKediri

Komponen UdaraTdd: gas N2, O2, CO2.Udara yang dihirup (inspirasi) 80% N2, 19% O2 dan 0,04% CO2.Udara yang diekspirasikan 80% N2, 16% O2 dan 4% CO2.Setiap hari udara yang dihirup 10 kg, sedangkan absorbsi O2 lewat paru2 sebanyak 400 L (0,5 kg) & sedikit CO2.

Mekanika Paru-ParuParu-paru dilapisi 2 selaput:Pleura Visceralis melekat dengan jaringan paru.Pleura parietalis berbatasan langsung dengan dinding thorax.Ruang antar pleura: cavum intrapleural.Bila rongga dada mengembang (inspirasi) pleura akan mengembang pula.

Mekanika paru ~ suatu pengisap dengan pir yang kakuPleura Visceralis (Plat A)Pleura Parietalis (Plat B)PistonRuang Udara

Keterangan :Jika piston ditarik, ruang antar pleura akan bertambah besar shg volume meningkat, sedangkan tekanan dalam ruangan akan menurun secara drastis. Jika digambarkan diagram P V akan terlihat jenis hubungan volume dan tekanan.

Diagram P V Gambar 1Gambar 20PVarah penurunan tekananarah penurunan tekananvolumevolume

Jika per lemah maka ketika piston ditarik, plat A akan tertarik juga, shg akan tampak penambahan volume ( V) hanya sedikit dan terjadi penurunan tekanan yang sangat kecil gambar 2.Semua hal ini menunjukkan kemampuan paru yang disebut compliance.

What is compliance ?Daya kembangUkuran sifat elastik (distensibilitas) yang dimiliki oleh paru dan thorax.Perubahan volume per unit perubahan tekanan dalam keadaan statis.Nilai pengembangan paru untuk setiap unit dapat meningkatkan tekanan transpulmoner.

Compliace ditentukan 2 hal:Kemampuan meregang jaringan elastik paruTegangan permukaan di alveoli surfaktan.Nilai compliance dipengaruhi usia dan penyakit paru.Pada orang dewasa, nilai compliace: 0,18 0,27 liter/ cm H2O.

Pada penyakit paru kronis, shg terjadi kekakuan pada paru (pleura) tidak mengembang penurunan tekanan intrapleura yang besar.Fibrosis paru compliance akan mengecil.

Hukum2 yang berlaku dalam respirasiHukum DaltonMenyatakan bahwa udara tdd campuran bbrp gas kontribusi tekanan total.Jika tekanan udara 1 atm (760 mmHg), kmd semua molekul dipindahkan kcl O2 maka tekanan O2 adl 20% dari 1 atm 150 mmHg.Begitu juga tekanan N2 adl 80% dari 1 atm 610 mmHg.

Semua hal tadi berkaitan dengan tekanan parsial.Tekanan parsial uap air tergantung pada kelembaban.Dengan menggunakan tekanan parsial dari hukum Dalton dapat dibuat tekanan parsial O2 dan CO2 saat inspirasi maupun ekspirasi.

Tabel % dan tekanan parsial

2. Hukum BoylePada gas ideal, bermassa m pd temperatur konstan hubungan P V = konstan.Jika volume paru meningkat maka tekanan paru menurun dan sebaliknya.

5-5Inspirasi Ekspirasi tP intra pulmonar (cm H2O)

Saat inspirasi volume paru meningkat dan tekanan intrapleura menurun. Saat ekspirasi terjadi sebaliknya.Volume paru (liter)23tInspirasi Ekspirasi

3. Hukum LaplaceBahwa tekanan pada gelembung alveoli berbanding terbalik thdp radius dan berbanding lurus dgn tegangan permukaan.Rumusnya:P = 4 P = tekananR = jari-2 (cm) R = tegangan permukaan (dyne)

Hukum Laplace dapat menjelaskan tentang peranan surface active agent (surfactant) dalam mempertahankan compliace paru fungsi paru normal.

Pengaruh ketinggian terhadap tekanan barometrikPada suatu ketinggian di atas permukaan laut maka tekanan barometrik akan menurun.Tekanan barometrik menurun diikuti penurunan tekanan O2 dalam udara.

Hubungan antara ketinggian dengan tekanan parsial O2 dalam tubuh

Hubungan antara waktu terjadinya kollaps & koma dengan ketinggian 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 2020222426283032343638Ketinggian (ribuan feet)Waktu (menit)kollapskoma

Alat Ukur Volume Paru-Paru

SpirometerUntuk mengukur aliran udara yg masuk dan keluar paru-paru penderita disuruh bernafas dlm 1 menitSatuan: Volume per waktuPenderita normal dpt mengeluarkan udara 70% dr kapasitas vital dlm 0,5 detik; 85% dlm 1 dtk; 94% dlm 2dtk; 97% dlm 3dtk.Normal peak flow rate: 350-500 liter/menit

Mini Peak Flow RateUntuk mengetahui udara ekspirasi maksimum penderita meniup sekuat-kuatnyaSatuan: liter/menitNilai normal: wanita 380-480 liter/menit laki-laki 520-650 liter/menit

Ada dua nikmat yang kebanyakan manusia tertipu karenanya yaitu kesehatan dan kesempatan (HR Bukhari)