Nama: Khoirul FikriNIM: 2011730050Fisiologi Respirasi

Respirasi adalah pertukaran oksigen dan karbondioksida antara udara dan sel-sel tubuh. Proses ini meliputi ventilasi (inspirasi dan ekspirasi), difusi oksigen dari alveolus paru ke darah dan karbondioksida dari darah ke alveolus, serta transpor oksigen ke dan karbondioksida dari sel tubuh. (Kamus Kedokteran Dorlan Edisi 29 hal.1892, EGC)Sistem respirasi adalah sistem organ yang digunakan untuk proses pertukaran gas yaitu untuk menyediakan oksigen bagi jaringan dan membuang karbondiaksida.Pernafasan dapat dibagi menjadi empat fungsi utama :1. Ventilasi paru, yang berarti masuk dan keluarnya udara antara atmosfer dan alveoli paru.2. Difusi oksigen dan karbondioksida antara alveoli dan darah.3. Pengangkutan oksigen dan karbondioksida dalam darah dan cairan tubuh ke dan dari sel jaringan tubuh.4. Pengaturan ventilasi.(Guyton & Hall Buku Ajar Fisiologi Kedokteran Edisi 11, EGC)Respirasi menjadi dua, yaitu:1. Respirasi Internal atau Seluler, mengacu kepada proses metabolisme intrasel yang berlangsung di dalam mitokondria, yang menggunakan oksigen dan menghasilkan karbondioksida selama penyerapan energi dari molekul nutrien.2. Respirasi Eksternal, mengacu kepada keseluruhan rangkaian kejadian yang terlibat dalam pertukaran oksigen dan karbondioksida antara lingkungan eksternal dan sel tubuh. Pernapasan eksternal meliputi empat langkah:a. Udara secara bergantian bergerak masuk-keluar paru, sehingga dapat terjadi pertukaran antaran atmosfer(lingkungan eksternal) dan kantung udara(alveolus) paru.b. Oksigen dan karbondioksida dipertukarkan antara udara di alveolus dan darah di dalam kapiler pulmonalis melalui proses difusi.c. Oksigen dan karbondioksida diangkut oleh darah antara paru dan jaringan. d. Pertukaran oksigen dengan karbondioksida terjadi antara jaringan dan darah melalui proses difusi melintasi kapiler sistemik(jaringan).

(Fisiologi Manusia, Ed.2, Lauralee Sherwood, Hal.411)Saluran napas menghantarkan udara antara atmosfer dan alveolusSaluran napas adalah tabung atau pipa yang mengagkut udara antara atmosfer dan kantun udara (alveolus), alveolus merupakan satu-satunya tempat pertukaran gas antara udara dan darah, saluran napas berawal dari saluran nasal (hidung). Saluran hidung membuka kedalam faring (tenggorokan) yang berfungsi sebagai saluran bersama untuk sistem pernapasan dan pencernaan. Terdapat dua saluran yang berasal dari faring trakea, yang dilalaui udara untuk menuju paru, dan esofagus, yang dilalui oleh makan untuk menuju lambung, udara dalam keadaan normal masuk ke faring melalui hidung, tetapi udara juga dapat masuk melalui mulut ketika saluran hidung tersumbat, karena faring berfungsi sebagai saluran bersama untuk udara dan makanan maka sewaktu menelan terjadi mekanisme refleks yang menutup trakea agar makan masuk ke esofagus dan bukan kesaluran nafas. Esofagus selalu tertutup kecuali ketika menelan untuk mencegah udara masuk ke lambung suatu bernafas.

Laring atau voice box terletak di pintu masuk trakea. Tonjolan anterior laring membentuk jakun (adams apple) pita suara dua pita jaringan elastik yang melintang di pintu masuk laring , dapat diregangkan dan diposisikan dalam berbagai bentuk oleh otot laring.

Dibelakang laring trakea terbagi menjadi dua cabang utama, bronkus kanan dan kiri yang masing masing masuk ke paru kanan dan kiri. Di dalam masing masing paru bronkus terus bercabang cabang menjadi saluran nafas yang semakn sempit, pendek, dan banyak yang disebut bronkiolus. Diujung bronkiolus terminal berkelompok alveolus. Alveolus adalah kelompok kelompok kantung mirip anggur yang berdinding tipis dan dapat mengembang di ujung cabang saluran napas penghantar dinding alveolus terdiri dari sel alveolus tipe I dan sel alveolus tipe II. Sel alveols tipe I adala lapisan yang gepeng. Dinding anyaman padat kapiler paru yang mengelilingi setiap alveolus juga memiliki ketebalan hanya satu sel . ruang interestisium antara sebuah alveolus dan anyaman kapiler disekitar membentuk sawar yang sangat tipis. Tipisnya sawar ini mempermudah pertukaran gas. Sel alveolus tipe II mengeluarka surfaktan paru. Waktu alveolus mengecil (ekspirasi) : tegangan permukaan mengecil :mencegahkolapscompliance tinggi / mudahmengembang Akhir inspirasi: tegangan permukaan tinggi compliancerendah / sukarmengembangmencegah alveolus pecah(Fisiologi Manusia, Ed.6, Lauralee Sherwood, Hal.514)

Di dinding alveolus yang berdekatan terdapat pori kohn yang halus . keberadaan pori kohn ini memungkinkan aliran udara antara alveolus alveolus yang berdekatan, suatu proses yang dikenal sebagai ventilasi kolateral.

(Fisiologi Manusia, Ed.6, Lauralee Sherwood, Hal.499-501)

Mekanisme PernapasanVentilasi (bernapas) adalah proses pergerakan udara masuk-keluar paru secara berkala sehingga udara alveolus yang lama dan telah ikut serta dalam pertukaran O2 dan CO2 dengan darah kapiler paru diganti oleh udara atmosfer segar.Udara cenderung bergerak dari daerah bertekanan tinggi ke daerah bertekanan rendah , yaitu menuruni gradien tekanan. Udara mengalir masuk dan keluar paru selama proses bernapas dengan mengikuti penurunan gradien tekanan yang berubah berselang seling antara alveolus dan atmosfer akibat aktivitas siklik otot otot pernapasan. Terdapat tiga tekanan berbeda yang penting pada ventilasi :1. Tekanan atmosfer (barometik) adalah tekanan yang ditimbulkan oleh berat udara di atmosfer terhadap benda benda dipermukaan bumi.di ketinggian permukaan laut, tekanan ini sama dengan 760 mmHg. Tekanan atmosfer berkurang seiring dengan penambahan ketinggian diatas permukaan laut karena kolom udara diatas permukaan bumi menurun. Dapat terjadi fluktuasi minor tekanan atmosfer akibat perubahan kondisi kondisi cuaca (yaitu pada saat tekanan barometrik meningkat atau menurun).2. Tekana intra-alveolus yan juga dikenal dengan tekanan intrapulmonalis, adalh tekanan di dalam alveolus. Karena alveolus berhubungan dengan atmosfer melalui saluran pernapasan, udara dengan cepat mengalir mengikuti penurunan gradien tekan setiap kali terjadi perbeddaan antara tekanan intra-alveolus dan tekanan atmosfer, udara terus mengalir sampai tekanan keduanya seimbang(ekuilibrium)3. Tekanan intrapleura adalah tekanan di dalam kantunng pleura. Tekanan ini juga dikenal sebagai tekanan intratoraks. Yaitu tekanan yang terjadi di luar paru di dalam rongga toraks. Tekanan intrapleura biasanya lebih kecil daripada tekanan atmosfer, ratarata 756 mmHg saaat istirahat. Seperti tekana darah yang dicatat dengan menggunakan tekanan atmosfer sebagai titik referensi (yaitu tekanan darah sistolik 120 mmHg adalah 120 mmHg lebih besar daripada tekanan atmosfer 760 mmHg atau, dalam kenyataan, 880 mmHg), 756mmHg kadang-kadang disebut sebagai tekanan -4 mmHg menjadi negatif karena dibandingkan dengan tekanan atmosfer normal sebesar 760 mmHg.

Gradien Tekanan Transmural, melintasi dinding paru, tekanan intra-alveolus sebesar 760mmHg mendorong ke arah luar, sementara tekanan intra-pleura sebesar 756mmHg mendorong ke arah dalam. Perbedaan tekanan sebesar 4mmHg membentuk gradien tekanan transmural yang mendorong paru ke arah luar, meregangkan paru untuk mengisi rongga toraks, tekanan atmosfer sebesar 760mmHg mendorong ke arah dalam, sementara tekanan intra-pleura sebesar 756mmHg mendorong ke arah luar. Perbedaan tekanan 4mmHg ini membentuk gradien tekanan transmural yang mendorong ke arah dalam dan menekan dinding toraks.

(Fisiologi Manusia, Ed.2, Lauralee Sherwood, Hal.417)Aktivitas Otot-otot Pernapasan Selama Inspirasi dan Ekspirasi

a. Inspirasi, selama diafragma menurun akibat berkontraksi, meningkatkan urgensi vertikal rongga toraks. Kontraksi otot-otot antar iga eksternal mengangkat iga-iga untuk meperbesar rongga toraks dari depan ke belakang dan sisi ke sisi. Tanda panah hitam tipis menunjukan gerakan sternum dan iga , tanda panah hitam lebar menunjukan gerakan diaragmab. Ekspirasi pasif tenang, selama diafragma melemas, mengurangi volume rongga toraks dari ukuran inspirasi puncaknya. Karena otot antar iga eksternal melemas, sangkar iga yang semula terangkat turun akibat tarik bumi. Hal ini juga mengurangi volume rongga toraks.c. Ekspirasi aktif, selama kontraksi otot-otot abdomen meningkatkan tekanan intra abdomen dan menimbulkan gaya ke arah atas pada diafragma. Hal ini semakin mengurangi dimensi vertikal rongga toraks lebih banyak daripada pengurangan yang terjadi pada ekspirasi pasif. Kontraksi otot antar iga internal menurunkan ukuran depan ke belakang dan sisi ke sisi dengan meratakan iga-iga.(Fisiologi Manusia, Ed.2, Lauralee Sherwood, Hal.421)

Aksi Otot-otot PernapasanOTOTHASIL KONTRAKSI OTOTWAKTU STIMULASI UNTUK BERKONTRAKSI

Otot-otot Inspirasi

DiafragmaBergerak turun, meningkatkan dimensi vertikal rongga toraksSetiap inspirasi; otot primer inspirasi

Otot-otot antariga eksternalMengangkat iga ke arah depan dan ke arah luar, memperbesar rongga toraks dalam dimensi depan-ke-belakang dan sisi-ke-sisiSetiap inspirasi; berperan komplementer sekunder terhadap aksi primer diafragma

Otot-otot leher (skalenus, sternokleidomastoideus)Mengangkat sternum dan dua iga pertama, memperbesar bagian atas rongga toraksHanya pada saat inspirasi paksa, otot inspirasi tambahan

Otot-otot Ekspirasi

Otot-otot abdomenMeningkatkan tekanan intra-abdomen, yang menimbulkan gaya ke atas pada diafragma untuk mengurangi dimensi vertikal rongga toraksHanya pada saat ekspirasi aktif (paksa)

Otot-otot antariga internalMendatarkan toraks dengan menarik iga-iga ke bawah dan ke dalam, menurunkan ukuran depan-belakang dan samping rongga toraksHanya sewaktu ekspirasi aktif (paksa)

(Fisiologi Manusia, Ed.2, Lauralee Sherwood, Hal.420)

Ventilasia. Ventilasi ParuMekanisme Ventilasi ParuParu-paru dapat dikembangkempiskan melalui dua cara, yaitu:1. Dengan gerakan naik turunnya diafragma untuk memperbesar atau memperkecil rongga dada2. Dengan depresi dan elevasi tulang iga untuk memperbesar atau memperkecil diameter anteroposterior rongga dadaPernapasan normal dan tenang dapat dicapai dengan hampir sempurna melalui metode pertama, yaitu melalui gerakan dinding diafragma. Selama inspirasi, kontraksi diafragma menarik permukaan bawah paru ke arah bawah. Kemudian, selama ekspirasi, diafragma mengadakan relaksasi, dan sifat elastis daya lenting paru (elastic recoil), dinding dada, dan struktur abdomen akan menekan paru-paru dan mengeluarkan udara. Namun, selama bernapas kuat, daya elastis tidak cukup kuat untuk menghasilkan ekspirasi cepat yang diperlukan, sehingga diperlukan tenaga ekstra yang terutama diperoleh dari kontraksi otot-otot abdomen, yang mendorong isi abdomen keatas melawan dasar diafragma, sehingga mengkompresi paru.Otot paling penting yang mengangkat rangka iga adalah m.intercostalis eksterna, tetapi otot-otot yang membantunya adalah:1. Sternokleidomastoideus, mengangkat sternum ke atas2. Serratus anterior, mengangkat sebagian besar iga 3. Skale-nus, mengangkat dua iga pertamaOtot-otot yang menarik rangka iga ke bawah selama ekspirasi adalah:1. Rektus abdominis2. Intercostalis internus(Guyton & Hall Buku Ajar Fisiologi Kedokteran Edisi 11, EGC, hal 495-496)b. Ventilasi Alveolus Ruang rugi dan efeknya pada ventilasi alveolusSebagian udara yang dihirup oleh seseorang tidak pernah sampai pada daerah pertukaran gas, tapi hanya mengisi saluran napas yang tidak mengalami pertukaran gas, seperti pada hidung, faring, dan trachea. Udara ini disebut udara ruang rugi, sebab tidak berguna untuk pertukaran gas.Pada waktu ekspirasi, yang pertama kali dikeluarkan adalah udara dalam ruang rugi, sebelum udara alveoli sampai ke udara luar. Oleh karena itu, ruang rugi merupakan kerugian untuk pengeluaran gas ekspirasi dari paru.

Pengukuran Volume Ruang Rugi

Untuk perhitungan yang lebih tepat maka rumus berikut ini dapat digunakan :

Vd=Ket: Vd= Udara ruang rugiVe= Volume udara ekspirasi totalContoh :Area pada gambar adalah 30cm2, Area B adalah 70cm2, dan volume ekspirasi total adalah 500 ml. Ruang rugi akan menjadi?Vd=Ruang Rugi Anatomis Lawan Ruang Rugi FisiologisRuang rugi anatomis, mengukur volume seluruh ruang sistem pernapasan selain alveoli dan daerah-daerah pertukaran gas lainnya yang berkaitan erat. Sedangkan ruang rugi fisiologis, mengukur volume seluruh ruang sistem pernapasan termasuk alveoli dan daerah pertukaran gas lainnya yang berkaitan.(Guyton & Hall Buku Ajar Fisiologi Kedokteran Edisi 11, EGC hal.502-503)

Kapasitas Paru

Volume alun napas (tidal) : jumlah udara yang masuk ke paru saat inspirasi atau keluar paru saat ekspirasi. Nilai rata-rata : 500 mL Volume cadangan inspirasi (IRV) : jumlah udara yang masih dapat masuk dalam paru pada inspirasi maksimal setelah inspirasi biasa. Nilai rata-rata : 3000 mL Kapasitas inspirasi : IRV + TV = 3500 mL (nilai rata-rata) Volume cadangan ekspirasi (ERV) : jumlah udara yang dikeluarkan secara aktif dari dalam paru melalui kontraksi otot ekspirasi setelah ekspirasi biasa. Nilai rata-rata : 1000 mL Volume residu : udara yang masih tinggal di dalam paru setelah ekspirasi maksimal. Nilai rata-rata : 1200 mL Kapasitas residu fungsional : volume udara di paru pada akhir ekspirasi pasif normal. Nilai rata-rata : 2200 mL Kpasitas vital : volume udara maksimal yang dapat dikeluarkan dalam satu kali bernapas setetelah inspirasi maksimal. Nilai rata-rata : 4500 mL Kapasitas paru total : volume udara maksimal yang dapat ditampung oleh paru. Nilai rata-rata : 5700 mL(Fisiologi Manusia, Ed.6, Lauralee Sherwood, Hal.517)

Difusi Gas

Setelah alveoli diventilasikan dengan udara segar, langkah selanjutnya dalam proses pernapasan adalah difusi oksigen dari alveoli ke pembuluh darah paru dan difusi karbon dioksida dalam arah sebaliknya, keluar dari pembuluh darah. Proses difusi secara sederhana merupakan gerakan molekul-molekul secara acak yang menjalin jalan ke seluruh arah melalui membran pernapasan dan cairan yang berdekatan.

(Guyton & Hall Buku Ajar Fisiologi Kedokteran Edisi 11, EGC hal.)

Perfusi Perfusi paru adalah gerakan darah melewati sirkulasi paru untuk dioksigenasi, dimana pada sirkulasi paru adalah darah deoksigenasi yang mengalir dalam arteri pulmonaris dari ventrikel kanan jantung.Darah ini memperfusi paru bagian respirasi dan ikut serta dalam proses pertukaan oksigen dan karbondioksida di kapiler dan alveolus. Sirkulasi paru merupakan 8-9% dari curah jantung. Sirkulasi paru bersifat fleksibel dan dapat mengakodasi variasi volume darah yang besar sehingga digunakan jika sewaktu-waktu terjadi penurunan voleme atau tekanan darah sistemik.

Transpor gasKarena O2 dan CO2 tidak terlarut dalam darah maka keduanya harus diangkut terutama melalui mekanisme diluar pelarutan fisik biasa. Faktor utama yang menentukan seberapa banyak Hb berikatan dengan O2 (% saturasi Hb) adalah Po2. Hubungan antara Po2darah dan % saturasi adalah sedemikian sehingga pada kisaran Po2kapiler paru, Hb tetap ham pir jenuh meskipunPo2darah turun hingga 40%REFERENSISherwood, Lauralee. 2001. Fisiologi Manusia: Dari Sel ke Sistem. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC.Guyton dan Hall. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran Ed.11. Jakarta : EGC

Nama: Lidia Dwi PutriNIM: 2011730054Mekanisme terbentuknya dahakDalam keadaan normal, sistem pernapasan pada orang dewasa memproduksi lebih kurang 100 mL lendir per hari yang biasanya tertelan. Jika produksi lendir berlebihan pengeluarannya menjadi tidak efektif sehingga lendir yang tertumpuk berupa dahak atau sputum. Ekspektorasi diartikan sebagai pengeluaran dahak atau sputum yang meningkat jumlahnya. Produksi dahak dapat meningkat karena adanya rangsangan pada membran mukosa secara fisik, kimiawi, maupun karena infeksi. Pada infeksi, dahak dapat bercampur dengan pus serta produk inflamasi lain. Konsistensi dahak dapat digolongkan menjadi encer (watery), kental sampai lengket. Penampaakan dahak dapat mempermudah penegakan diagnosis: dahak yang tapak seperti karat besi (rust coloured, prunejuice) menunjukkan infeksi pneumonia pneumokokus, dahak yang bernama batu bata (brick-red, currant jelly) menunjukan infeksi pneumonia Kleebsiella, dahak yang berbau busuk dan bercampur nanah menunjukan infeksi pneumonia bakteri anaerob atau dapat juga abses paru. Dalam mendeskripsi dahak harus disebutkan perkiraan jumlah produksi dalam 24 jam, tekstur dan warnanya. Pada bronkiektasis didapatkan produksi dahak yang sangan banyak. Dahak yang berwarna hitam mungkin disebabkan oleh polusi udara atmosfer, dahak yang dapat berwarna kuning disebabkan oleh infeksi bakteri, sel eosinofil dalam jumlah banyak yang ditemukan di dalam dahak menunjukan alergi seperti asma, dan dahak yang berwarna hijau mengarah pada kemungkinan bronkiektasis. Pada dahak yang berasal dari saluran napas bawah akan didapati makrofag alveolar. Jika dijumpai sel skuamosa, dahak diperkirakan berasal dari bagian atas laring. Jika banyak yang dijumpai sel polimorfonuklear, mungkin disebabkan oleh infeksi bakteri. Pengimpulan dahak untuk evalusi sebaiknya menggunakan wadah yang steril. Pemeriksaan sitologik dahak yang dilakukan untuk mencari sel-sel keganasan.Debu yaitu partikel zat padat, yang disebabkan oleh kekuatan-kekuatan alamiah atau mekanis seperti pengolahan, pelembutan, pengepakan yang cepat, peledakan dan lain-lain dari bahan-bahan baik organik maupun anorganik.Debu di bagi atas dua Debu organik: nabati, hewani Debu anorganik: pertambangan, industri, logam, keramik. Partikel debu di atmosfer dalam bentuk suspensi yang terdiri atas partikel padat dan cair. Partikel debu akan berada diudara dalam waktu yang relatif lama dalam keadaan melayang-layang diudara , kemudian masuk kedalam tubuh manusia melalui pernafasan.Bahaya debu bagi kesehatan bahwa debu merupakan bahan partikel, apabila masuk kedalam organ pernafasan manusia maka dapat menimbulkan penyakit berupa gangguan sistem pernafasan yang ditandai dengan pengeluaran lendir secara berlebihan yang menimbulkan gejala utama yang sering terjadi adalah batuk, sesak nafas dan kelelahan umum. Mekanisme pengendapan dan penimbunan debu dalam paru 1. Inertia ( kelembaban ) Karena ukuran partikel relatif besar, partikel sulit mengikuti aliran udara yang berkelok-kelok, sehingga mudah membentur selaput lendir dan terperangkap di percabangan bronkus besar. 2. Sedimentasi ( gravitasi ) Partikel umumnya akan mengendap di percabangan bronkus kecil dan bronkioli. Gravitasi pengendapan partikel dimungkinkan karena kecepatan aliran udara cukup lamban. 3. Gerakan brown ( proses difusi )Akibat gerakan brown ini maka partikel akan membentur permukaan alveoli dan mengendap.

Beberapa orang yang mengalami paparan debu yang sama baik jenis maupun ukuran partikel. Konsentrasi maupun lamanya paparan berlangsung tidak selalu menunjukkan akibat yang sama. Sebagian ada yang mengalami gangguan paru berat,namun ada yang ringan bahkan mungkin ada yang mengalami gangguan sama sekali. Hal ini diperkirakan berhubungan dengan perbedaan kemampuan sistem pertahan tubuh terhadap paparan partikel debu terinhalasi ( menurut muray & lopez (2006) )Semakin lama seseorang terpajan debu, akan semakin besar resiko terjadinya gangguan fungsi paru. Pada pekerja yang berada di lingkungan dengan kadar debu tinggi dalam waktu lama memiliki resiko tinggi terkena penyakit paru obstruktif. REFERENSIBuku ajar ILMU PENYAKIT PARU 2010, dapertemen ilmu penyakit paru FK UNAIR-RSUD Dr. Soetomo. Surabaya Dr.R.Darmanto Djojodibroto,Sp.P,FCCP.Respirologi (respiratory medicine) 2009, penerbit buku kedokteran EGC: Jakarta.