Laporan Praktikum Fisiologi

Pernapasan

Kelompok: F8

Ketua:

Margaretha Himawan 102013003

Anggota:

Nico Theodorus 102013037

Adetya Evy Yuniar S 102013092

Ni Nengah Oktaviani 102013111

Carla Oktavia H 102013170

Raydel Amalo 102013203

Akrestivany T 102013329

Farhan Riza Ridwan 102013377

Tri Angela A 102013404

Muhamad Yusuf 102013507

Lanny Winarta 102013539

Pendahuluan

Manusia yang hidup dan bernafas membutuhkan O2 yang di dapat dari lingkungan

sebagai sumber energi selain makanan dan minuman, untuk menunjang keberlangsungan hidup

manusia. O2 didapatkan oleh tubuh melalui proses sirkulasi udara (respirasi) dalam tubuh yang

memiliki fungsi utama untuk memasok oksigen ke dalam tubuh serta membuang CO2 dari dalam

tubuh.1 Respirasi merupakan keseluruhan proses yang melaksanakan pemindahan pasif O2 dari

atmosfer ke jaringan untuk menunjang metabolisme sel, serta pemindahan pasif terus – menerus

CO2 yang di hasilkan oleh metabolisme dari jaringan ke atmosfer. Sistem pernafasan berperan

dalam homeostasis dengan mengambil O2 dan mengeluarkan CO2 ke lingkungan luar. Sistem ini

dapat membantu tubuh dalam mengatur pH daerah interstitium, dengan menyesuaikan kecepatan

pengeluaran CO2.2 Selain itu organ-organ respirasi juga berfungsi dalam berbicara, menyanyi,

menjaga keseimbangan asam basa, pertahanan tubuh melawan benda asing, dan pengaturan

hormonal tekanan darah.3 Respirasi merupakan proses ganda namun berkaitan, yang terdiri dari:

1. Respirasi internal, yaitu mencakup reaksi – reaksi metabolik intra sel yang menggunakan O2

dan menghasilkan CO2 sewaktu oksidasi molekul nutrien untuk menghasilkan energi, 2.

Respirasi eksternal, mencakup berbagai tahapan dalam pemindahan O2 dan CO2 antar lingkungan

eksternal dan sel jaringan.2,3

Struktur utama sistem pernapasan terdiri dari jalan napas dan saluran napas, serta paru

(parenkim paru). Yang disebut sebagai jalan napas adalah hidung bagian luar (nares), hidung

bagian dalam, sinus paranassal, faring, laring. Sedangkan saluran napas adalah trakea, bronki dan

bronkioli. Parenkim paru adalah organ berupa kumpulan kelompok alveoli yang mengelilingi

cabang-cabang pohon bronkus. Paru kanan ada 3 lobus dan kiri 2 lobus. Alveoli terdiri dari 2 tipe

sel yang menyusun, tipe sel I adalah sel selapis gepeng, tipe sel II mengandung surfaktan, sejenis

lipoprotein yang disekresi untuk mengurangi tegangan pemukaan alveoli, untuk membantu

mengembang kempiskan paru saat bernapas. Struktur pelengkap sistem pernapasan berupa

komponen pembentuk dinding toraks (otot dan tulang), diafragma, dan pleura (visceral dan

parietal).4

1

Inspirasi atau menarik napas adalah proses aktif yang diselenggarakan oleh kerja otot.

Kontraksi diafragma meluaskan rongga dada dari atas sampai ke bawah (vertikal). Penaikan iga-

iga dan sternum, yang ditimbulkan oleh kontraksi otot interkostalis, meluaskan rongga dada ke

kedua sisi dan dari belakang ke depan. Paru-paru bersifat elastik mengembang untuk mengisi

ruang yang membesar itu dan udara ditarik masuk ke dalam saluran udara. Otot interkostal

eksterna diberi peran sebagai otot tambahan, hanya bila inspirasi menjadi gerak sadar. Pada

ekspirasi, udara dipaksa keluar oleh pengendoran otot dadn karena paru-paru kemps kembali,

disebabkan sifat elastic paru-paru itu. Gerakan ini adalah proses pasif. Ketika pernapasan sangat

kuat, gerakan dada bertambah. Otot leher dan bahu membantu menarik iga-iga dan sternum ke

atas. Otot sebelah belakang dan abdomen juga dibawa bergerak ke alae nasi (cuping hidung)

dapat kembang-kempis.5

Volume udara dalam paru-paru dan kecepatan pertukaran saat inspirasi dan ekspirasi

dapat diukur melalui spirometer.3 Yang mana spirometer terdiri dari drum terisi udara yang

mengapung di dalam ruangan berisi air. Sewaktu seseorang menghirup dan menghembuskan

udara dari dan ke dalam drum melalui selang yang menghubungkan mulut dengan wadah udara,

drum naik turun dalam wadah air. Naik – turunya drum ini dapat direkam sebagai spirogram

yang di kalibrasikan dengan perubahan volume. Yang mana pena merekam inspirasi sebagai

defleksi ke atas dan ekspirasi sebagai defleksi ke bawah.2 Nilai volume paru memperlihatkan

suhu tubuh standard dan tekanan ambient serta diukur dalam millimeter udara. Volume tidal

(tidal volum, TV ), merupakan volume udara yang masuk dan keluar paru dalam sekali bernapas

normal. Nilai rerata pada kondisi istirahat = 500 ml. Volume cadangan inspirasi (inspiratory

reserve volume, IRV) adalah volume udara ekstra yang masuk ke paru-paru dengan inspirasi

masksimum diatas inspirasi tidal. IRV di capai pada kontraksi maksimal diafragma, otot

interkostal eksternal, dan otot inspirasi tambahan. Nilai rerata = 3000 ml. Volume cadangan

ekspirasi (expiratory reserve volume, ERV) adalah volume ekstra udara yang dapat keluar

dengan kuat dikeluarkan pada akhir ekspirasi tidal normal. Volume residual (residual volume,

RV) adalah volume udara sisa dalam paru-paru setelah melakukan ekspirasi kuat, nilai reratanya

adalah 1200 ml. Volume residu (RV) Sangat penting untuk kelangsungan aerasi dalam darah saat

jeda pernapasan. Kapasitas inspirasi (inspiratory capacity, IC) adalah penambahan volume tidal

dan volume cadangan inspirasi (IC = IRV + TV). 2

Nilai rerata 3500 ml. Kapasitas vital (vital capacity, VC) adalah volume udara maksimal

yang dapat dikeluarkan dalam satu kali bernapas setelah inspirasi maksimal (VC = IRV =TV +

ERV). Kapasitas paru total (total lung capacity, TLC) adalah volume udara makasimal yang

dapat ditampung oleh paru (TLC = VC + RV). Volume ekspirasi paksa dalam satu detik ( forced

expiratory volume in one second, FEV) adalahh volume udara yang dapat dihembuskan selama

sedetik pertama ekspirasi dalam suatu penentuan VC. Biasanya sekitar 80% dari VC.2,3

Sekitar 97% oksigen dalam darah dibawa eritrosit yang telah berikatan dengan

hemoglobin (Hb), 3% oksigen sisanya larut dalam plasma. Setiap molekul dalam hemoglobin

mengandung besi dan berikatan dengan satu molekul oksigen untuk membentuk oksihemoglobin

(HbO2) berwarna merah tua. Ikatan ini tidak kuat dan reversible. Hemoglobin tereduksi (HHb)

berwarna merah kebiruan.3

Pembahasan

Spirometri

Dasar Teori

Berbagai aktivitas sel yang ditujukan untuk mempertahankan hidup pasti memerlukan

energi, misalnya untuk sintesis protein dan transportasi aktif menembus membran plasma. Sel-

sel tubuh memerlukan pasokan O2 secara terus-menerus untuk menunjang reaksi-reaksi kimia

yang menghasilkan energi. Sedangkan CO2 yang dihasilkan oleh reaksi-reaksi tersebut harus

dikeluarkan dari tubuh derngan kecepatan yang sama dengan pembentukannya sehingga tidak

terjadi peningkatan pH yang membahayakan, dalam hal ini untuk mempertahankan

keseimbangan asam-basa.

3

Respirasi atau pernapasan melibatkan seluruh proses yang menyebabkan pergerakan pasif

O2 dari atmosfer ke jaringan untuk menunjang metabolisme sel, serta pergerakan pasif CO2

selanjutnya yang merupakan produk sisa metabolisme dari jaringan ke atmosfer.6

Sistem pernapasan ikut berperan dalam homeostasis dengan mempertukarkan O2 dan CO2

antara atmosfer dan darah. Darah mengangkut O2 dan CO2 antara sistem pernapasan dan

jaringan. Sistem pernapasan mencakup saluran pernapasan yang berjalan ke paru, paru itu

sendiri, dan struktur-struktur toraks (dada) yang terlibat menimbulkan gerakan udara masuk-

keluar paru melalui saluran pernapasan. Saluran pernapasan adalah saluran yang mengangkut

udara antara atmosfer dan alveolus, tempat pertukaran gas-gas antara udara dan darah dapat

berlangsung. Saluran pernapasan berawal dari saluran hidung yang berjalan ke faring kemudian

ke laring dan trakea dan berujung pada cabang terkecil yaitu bronkiolus.

Pada orang dewasa sehat, rata-rata jumlah maksimum udara yang dapat dikandung oleh

kedua paru adalah sekitar 5,7 liter pada pria dan 4,2 liter pada wanita. Secara normal, selama

proses bernapas biasa, paru tidak pernah mengalami pengembangan maksimum atau penciutan

yang mendekati volume minimumnya. Perubahan volume paru yang terjadi selama bernapas

dapat diukur dengan menggunakan spirometer. Pada dasarnya, spirometer terdiri dari sebuah

tong berisi udara yang mengapung dalam wadah berisi air. Sewaktu sesorang menghirup dan

menghembuskan udara ke dalam tong tersebut melalui selang yang menghubungkan mulut ke

wadah udara, tong akan naik dan turun di wadah air.

Volume dan kapasitas paru dapat ditentukan dengan :

Volume tidal (TV) : merupakan volume udara yang diinspirasikan dan diekspirasikan di

setiap pernapasan normal dan jumlahnya sekitar 500 ml.

Volume cadangan inspirasi (Inspiratory Reserve Volume, IRV) : merupakan volume

tambahan udara yang dapat diinspirasikan diatas volume tidal normal dan jumlahnya kira-

kira 3000 ml.

Kapasitas inspirasi (Inspiratory Capacity, IC) : diperoleh dari penjumlahan TV + IRV, yaitu

jumlah udara yang dapat dihirup oleh seseorang mulai dari tingkat ekspirasi normal dan

mengembangkan paru-parunya sampai jumlah mkasimal. Jumlahnya sekitar 3500 ml.

4

Volume cadangan ekspirasi (Expiratory Reserve Volume, ERV) : merupakan jumlah udara

yang masih bisa dikeluarkan dengan ekspirasi kuat setelah akhir suatu ekspirasi tidal yang

normal. Jumlahnya kira-kira 1100 ml.

Volume residual (RV) : merupakan volume udara yang masih tersisa di dalam paru-paru

setelah kebanyakan ekspirasi kuat. Jumlahnya sekitar 1200 ml.

Kapasitas residual fungsional (Functional Residual Capacity, FRC) : merupakan jumlah

udara yang tersisa di dalam paru-paru pada akhir ekspirasi normal, diperoleh dari jumlah

ERV + RV. Jumlahnya kira-kira 2300 ml.

Kapasitas vital (Vital Capacity, VC) : merupakan jumlah udara maksimum yang dapat

dikeluarkan dari paru-paru seseorang setelah ia mengisinya sampai batas maksimal dan

kemudian mengeluarkan sebanyak-banyaknya, dapat diperoleh dari jumlah ERV + TV +

IRV. Jumlah pada laki-laki normalnya sekitar 4600 ml dan pada perempuan sekitar 3100 ml.

Kapasitas paru total (Total Lung Capacity, TLC) : merupakan volume maksimal

pengembangan paru-paru dengan usaha inspirasi yang sebesar-besarnya, dan dapat diperoleh

dair jumlah TV + IRV + ERV + RV. Jumlahnya kira-kira 5800 ml.

Manfaat pengukuran berbagai volume dan kapasitas peru lebih dari sekedar untuk

pengetahuan akademik.

Persiapan dan Cara Kerja

1. Persiapan:

a. Isi bejana biru dengan air sampai tanda garis pengisian, gunakan pegangan tangan

disamping bejana untuk membawa bejana.

b. Tekan sungkup putih perlahan-lahan ke bawah untuk meyakinkan penempatannya di

dasar bejana biru.

c. Masukkan pipa mulut yang disposable ke ujung pipa plastik yang fleksibel, selalu

gunakan pipa mulut disposable yang baru setiap pergantian OP.

d. Tempelkan garis penunjuk pada garis 0 yang terdekat dengan ujung lengan skala, dengan

mengatur cakram penunjuk yang harus berada di sebelah kanan garis penunjuk.

e. Bila mengukur volume inspirasi letakkan cakram penunjuk di sebelah kiri garis penunjuk

di garis 0 yang terdekat dengan lengan skala. 5

2. Cara Pengukuran:

a. Pakai penjepit hidung.

b. Pengukuran TV (Volume Tidal). OP melakukan inspirasi biasa di luar, kemudian

ekspirasi biasa di spirometer.

c. Nafas biasa.

d. Pengukuran TV + ERV. OP melakukan inspirasi biasa di luar, kemudian ekspirasi

maksimum di spirometer.

e. Nafas biasa.

f. Pengukuran VC. OP melakukan inspirasi maksimum di luar, kemudian ekspirasi

maksimum di spirometer.

Hasil praktikum 2

Dari pemeriksaan spirometri didapatkan data sebagai berikut.

Rata-rata (mL)TV = 400, 700, 500 533,34VC = 4500, 4800, 4700 4666,67ERV = 1700 – TV 1166,66

IRV = VC – ( TV + ERV ) = 4666,67 – (533,34 + 1166,67)

2966,67

IC = IRV + TV = 2966,67 + 533,34

3300,01

Pembahasan

Dalam keadaan normal, volume udara paru-paru manusia mencapai 4500 cc. Udara ini

dikenal sebagai kapasitas total udara pernapasan manusia. Walaupun demikian, kapasitas vital

udara yang digunakan dalam proses bernapas mencapai 3500 cc, yang 1000 cc merupakan sisa

udara yang tidak dapat digunakan tetapi senantiasa mengisi bagian paru-paru sebagai residu atau

6

udara sisa. Kapasitas vital adalah jumlah udara maksimum yang dapat dikeluarkan

seseorang setelah mengisi paru-parunya secara maksimum. Dalam keadaaan normal, kegiatan

inspirasi dan ekpirasi atau menghirup dan menghembuskan udara dalam bernapas hanya

menggunakan sekitar 500 cc volume udara pernapasan (kapasitas tidal = ± 500 cc). Kapasitas

tidal adalah jumlah udara yang keluar masuk paru-paru pada pernapasan normal. Dalam keadaan

luar biasa, inspirasi maupun ekspirasi dalam menggunakan sekitar 1500 cc udara pernapasan

(expiratory reserve volume = inspiratory reserve volume = 1500 cc).7

Kesimpulan percobaan

Dari hasil percobaan, dinyatakan bahwa pada data hasil penelitian ini volume paru paru op

adalah normal.spirometri merupakan salah satu alat pengukur untuk mengetahui jumlah volume

ekspirasi seseorang.dengan cara meniupkan selang untuk mengukur suatu volume ekspirasi.

Autospirometri

Tujuan :

Untuk mengetahui volume dan kapasitas paru ( TV,IRV, ERV, IC, VC )

Cara Kerja :

1. Ukur tinggi badan dan berat badan OP sebelum melakukan percobaan

2. Isi data nama, umur, jenis kelamin OP

3. Hidung OP dijepit menggunakan penjepit hidung, OP berada dalam posisi duduk

berlawanan arah dengan alat spirometri digital (OP tidak perbolehkan melihat alat

spirometri digital)

4. OP bernafas biasa terlebih dahulu melalui mouth piece, setelah beberapa saat

kemudian OP diminta melakukan inspirasi maksimal dan ekspirasi maksimal

sebanyak tiga kali

7

A. Cara Pengukuran

1. Penjepit hidung dipakai

2. Pengukuran Tidal Volume (TV)

OP melakukan inspirasi biasa di luar, kemudian ekspirasi biasa di spirometer

3. Nafas biasa

4. Pengukuran TV + ERV

OP melakukan inspirasi biasa di luar, kemudian ekspirasi maksimum di spirometer

5. Nafas biasa

6. Pengukuran VC

OP melakukan inspirasi maksimum di luar, kemudian ekspirasi maksimum di spirometer

Keputusan Hasil Ujian

Vital Capacity

(VC)

Tidal Volume

(TV)

IRV ERV IC

3.94 0.28 1.22 2.44 1.50

8

Pembahasan

Spirometri adalah suatu teknik pemeriksaan untuk mengetahui fungsi paru – paru, dimana

pasien diminta sekuat – kuatnya melalui suatu alat yang dihubungkan dengan mesin spirometer

yang akan menghitung kekuatan, kecepatan dan volum udara yang dikeluarkan, sedangkan

alatnya bernama spirometer, dan hasil perekamannya bernama spirogram. Dengan menggunakan

spirometer ini, maka kami dapat mengukur volume tidal, volume cadangan inspirasi, volume

cadangan ekspirasi, kapasitas vital, dan kapasitas total paru.

Ada banyak uji spirometrik, yang paling sering digunakan adalah forced vital capacity

(FVC), forced expiratory volume dalam 1 detik (FEV1,0) rasio FEV1,0/FVC, maximal voluntary

ventilation (MVV). Nilai normal fungsi paru didasarkan pada usia, jenis kelamin, dan tinggi

badan.8

Volume udara dalam paru-paru dan kecepatan pertukaran saat inspirasi dan ekspirasi

dapat diukur melalui spirometer. Nilai volume paru mernperlihatkan suhu tubuh standar dan

tekanan ambien serta diukur dalam milimeter udara.

1. Volume

a. Volume tidal (tidal volume, TV) adalah volume udara yang masuk dan keluar paru-paru

selama ventilasi normal biasa. Nilai rerata pada kondisi istirahat = 500 ml

b. Volume cadangan inspirasi (inspiratory reserve volume, IRV) adalah volume udara ekstra

yang masuk ke paru-paru dengan inspirasi maksimum di atas inspirasi tidal. Nilai rata-

rata = 3000 ml

c. Volume cadangan ekspirasi (expiratory reserve volume, ERV) adalah volume ekstra

udara yang dapat dengan kuat dikeluarkan pada akhir ekspirasi tidal normal. Nilai rata-

rata = 1000 ml.

d. Volume residual (residual volume, RV) adalah volume udara sisa dalam paru-paru setelah

melakukan ekspirasi kuat. Volume residual penting untuk kelangsungan aerasi dalam

darah saat jeda pernapasan. Rata-rata volume = 1200.9

9

2. Kapasitas

a. Kapasitas residual fungsional (functional residual capacity, FRC) adalah penambahan

volume residual dan volume cadangan ekspirasi. Kapasitas ml merupakan jumlah

udara sisa dalam sistem respiratorik setelah ekspirasi normal. Nilal rata-ratanya adalah

2.200 ml.

b. Kapasitas inspirasi (inspiratory capacity, IC) adalah penambahan volume tidal dan

volume cadangan inspirasi. Nilai rata-ratanya adalah 3.500 ml.

c. Kapasitas vital (vital capacity, VC) adalah penambahan volume tidal, volume

cadangan inspirasi, dan volume cadangan ekspirasi. Karena diukur dengan spirometer,

kapasitas vital merupakan jumlah udara maksimal yang dapat dikeluarkan dengan

kuat setelah inspirasi maksimum. Kapasitas vital dipengaruhi oleh beberapa faktor

seperti postur, ukuran rongga toraks, dan komplians paru, tetapi nilal rata-ratanya

sekitar 4.500 ml.

d. Kapasitas total paru (total lung capacity, TLC) adalah jumlah total udara yang dapat

ditampung dalam paru-paru dan sarna dengan kapasitas vital ditainbah volume

residual. Nilai rata-ratanya adalah 5.700 ml.10

Kesimpulan Percobaan

Dapat disimpulkan dari hasil percobaan bahwa kebiasaan atau aktivitas seseorang

mempengaruhi kapasitas paru-paru. Jenis kelamin, usia, berat badan dan tinggi badan juga

mempengaruhi volume dan kapasitas paru seseorang. Perbedaan hasil percobaan juga biasa

terjadi karena kesalahan OP dalam mengikuti instruksi.

10

Kesimpulan

Tubuh kita memerlukan O2 sebagai sumber energi untuk menunjang keberlansungan hidup

manusia dan O2 tersebut dapat didapatkan oleh tubuh melalui sistem respirasi . Sistem respirasi

merupakan proses pemindahan pasif O2 dari atmosfer ke jaringan untuk menunjang metabolism

sel , serta pemindahan pasif CO2 juga secara terus menerus dari jaringan ke atmosfer .

Pemindahan tersebut berguna supaya tidak terjadi peningkatan pH yang membahayakan atau

untuk mempertahankan keseimbangan asam-basa.

Respirasi ada 2 macam yaitu respirasi internal dan respirasi eksternal . Respirasi internal

mencakup reaksi – reaksi metabolik intra sel yang menggunakan O2 dan menghasilkan CO2

sewaktu oksidasi molekul nutrien untuk menghasilkan energi , sedangkan respirasi eksternal

mencakup berbagai tahapan dalam pemindahan O2 dan CO2 antar lingkungan eksternal dan sel

jaringan.

Daftar pustaka.

1. Isnaeni W. Fisiologi hewan. Cetakan ke-5. Yogyakarta: Kanisius; 2006. h. 191

2. Sherwood L. Fisiologi manusia dari sel ke sistem. Edisi ke-6. Jakarta: EGC; 2012. h. 517

3. Sloane E. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Cetakan ke-1. Jakarta: EGC; 2004. h.

266-73

4. Djojodibroto RD. Respirologi. Jakarta: EGC; 2009. h. 5-9

5. Pearce EC. Anatomi dan fisiologi untuk paramedis. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama;

2009. h. 211-23

6. Sherwood L. Fisiologi manusia dari sel ke sistem. Edisi ke-2. Jakarta: Penerbit Buku

Kedokteran EGC;2001.

11

7. Sloane, E. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Jakarta : EGC. 2003

8. Sherwood L. Fisiologi manusia.Edisi 6. Jakarta:Penerbit Buku Kedokteran EGC;2011

9. Ganong W. Review of medical physiology. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC;

2008.

10.Guyton CA dan Hall JE. Buku ajar fisiologi kedokteran. Edisi 11. Jakarta: Penerbit

Buku Kedokteran EGC; 2008

12