SISTEM RESPIRASISISTEM RESPIRASI

dr. Edyson, M. Kes.dr. Edyson, M. Kes.

BAGBAG./LAB. ./LAB. KIMIA-KIMIA-BIOKIMIA KEDOKTERAN BIOKIMIA KEDOKTERAN FK UNLAM-RSUD ULINFK UNLAM-RSUD ULIN

BANJARMASINBANJARMASIN

20120144

TujuanTujuan

Menjelaskan biokimia sistem respirasiMenjelaskan biokimia sistem respirasi

Menjelaskan status asam basaMenjelaskan status asam basa

Menjelaskan sistem Menjelaskan sistem bufferbuffer darah darah

PendahuluanPendahuluan

Peristiwa Peristiwa ffungsional ungsional respirasirespirasi ventilasi paruventilasi paru : masuk dan keluarnya : masuk dan keluarnya

udara antara atmosfir dan alveoli paruudara antara atmosfir dan alveoli paru ddifusiifusi : gerakan oksigen dan : gerakan oksigen dan

karbondioksida antara alveoli dan darah karbondioksida antara alveoli dan darah di dalam kapiler sekitarnyadi dalam kapiler sekitarnya

ttransportransport : pengangkutan oksigen dan : pengangkutan oksigen dan karbondioksida oleh darahkarbondioksida oleh darah

pengaturan ventilasi dan hal-hal lain dari pengaturan ventilasi dan hal-hal lain dari pernapasanpernapasan

ventilasi paruventilasi paru Gerakan pernapasan Gerakan pernapasan :: inspirasi inspirasi && ekspirasi ekspirasi ~ ~ inspirasi yang tenanginspirasi yang tenang : otot diafragma : otot diafragma

berkontraksi berkontraksi kubah dari diafragma kubah dari diafragma menurun; otot-otot interkostal eksterna menurun; otot-otot interkostal eksterna berkontraksi berkontraksi mendorong dinding dada mendorong dinding dada sedikit ke arah luarsedikit ke arah luar volume rongga dada volume rongga dada meningkat, tekanan dalam rongga pleura meningkat, tekanan dalam rongga pleura menurun menurun paru mengembang, tekanan paru mengembang, tekanan dalam alveoli menurun dalam alveoli menurun udara memasuki udara memasuki paruparu

ventilasi paruventilasi paru~ e~ ekspirasikspirasi yang tenang adalah proses yang yang tenang adalah proses yang pasif, di mana diafragma dan otot interkostal pasif, di mana diafragma dan otot interkostal eksterna berelaksasi, paru yang elastik dan eksterna berelaksasi, paru yang elastik dan rongga dada kembali ke arah dalamrongga dada kembali ke arah dalamVolume Volume rongga dada menurun rongga dada menurun meningkatkan meningkatkan tekanan di dalam rongga pleura, paru tekanan di dalam rongga pleura, paru mengempis, tekanan dalam alveoli mengempis, tekanan dalam alveoli meningkatmeningkatudara mengalir keluar paruudara mengalir keluar paru

volume & kapasitas paruvolume & kapasitas paruSpirometriSpirometri : : metode sederhana utk mempelmetode sederhana utk mempel.. ventilasi paru dg ventilasi paru dg mencatat volmencatat volumeume paru yg masuk & keluar paru paru yg masuk & keluar paru

Volume paruVolume paru Volume alun napas (tidal volume/TV)Volume alun napas (tidal volume/TV) : jumlah udara yang : jumlah udara yang

dihisap atau dihembuskan dalam satu siklus napas (± dihisap atau dihembuskan dalam satu siklus napas (± 500ml).500ml).

Volume cadangan inspirasi (IRV)Volume cadangan inspirasi (IRV) : jumlah maksimal udara : jumlah maksimal udara yang masih dapat dihisap setelah akhir inspirasi tenang yang masih dapat dihisap setelah akhir inspirasi tenang (3000 ml).(3000 ml).

Volume cadangan ekspirasi (ERV)Volume cadangan ekspirasi (ERV) : jumlah maksimal : jumlah maksimal udara yang masih dapat dihembuskan sesudah akhir udara yang masih dapat dihembuskan sesudah akhir ekspirasi tenang (1100 ml)ekspirasi tenang (1100 ml)

Volume residu (RV) Volume residu (RV) : jumlah udara yang masih ada di : jumlah udara yang masih ada di dalam paru sesudah melakukan ekspirasi plg kuat (1200 dalam paru sesudah melakukan ekspirasi plg kuat (1200 ml)ml)

volume & kapasitas paruvolume & kapasitas paruKapasitas paruKapasitas paru Nilai kapasitas ini mencakup dua atau lebih nilai Nilai kapasitas ini mencakup dua atau lebih nilai

volume paru di atas :volume paru di atas : Kapasitas paru total (KPT) : jumlah maksimal Kapasitas paru total (KPT) : jumlah maksimal

udara yang dapat dimuat paru pada akhir inspirasi udara yang dapat dimuat paru pada akhir inspirasi maksimal (TV + IRV + ERV + RV)maksimal (TV + IRV + ERV + RV)

Kapasitas vital (KV) : jumlah maksimal udara yang Kapasitas vital (KV) : jumlah maksimal udara yang dapat dihisap dari posisi istirahat (akhir ekspirasi dapat dihisap dari posisi istirahat (akhir ekspirasi tenang) (TV + IRV + ERV) tenang) (TV + IRV + ERV)

Kapasitas inspirasi : jumlah maksimal udara yang Kapasitas inspirasi : jumlah maksimal udara yang dapat dihisap dari posisi istirahat (akhir ekspirasi dapat dihisap dari posisi istirahat (akhir ekspirasi tenang) (TV + IRV)tenang) (TV + IRV)

Kapasitas residu fungsional (KRF) : jumlah udara Kapasitas residu fungsional (KRF) : jumlah udara yang masih tertinggal dalam paru pada posisi yang masih tertinggal dalam paru pada posisi istirahat (ERV + RV)istirahat (ERV + RV)

komposisi kimiawi gaskomposisi kimiawi gas

Komponen Atmosfir (%) Ekspirasi (%)N2 78,63 74,90

O2 20,85 15,30

CO2 0,03 3,6

H2O 0,5 6,2

Total 100 100

Biokimia RespirasiBiokimia Respirasi1. 1. Difusi Difusi ggasas

Gas-gas melewati di antara alveoli Gas-gas melewati di antara alveoli && darah dgn cara darah dgn cara difusi, mengalir dari tempat yang tekanan parsialdifusi, mengalir dari tempat yang tekanan parsial

tinggi ke tempat yang tekanan parsial rendah.tinggi ke tempat yang tekanan parsial rendah. POPO22 dalam alveoli lebih tinggi daripada dalam darah dalam alveoli lebih tinggi daripada dalam darah,,

sehinggasehingga udara dapat mengalir dari alveoli masuk ke udara dapat mengalir dari alveoli masuk ke dalam darah. dalam darah.

PCOPCO22 dalam darah lebih tinggi daripada dalam alveoli dalam darah lebih tinggi daripada dalam alveoli,, sehinggasehingga CO CO22 dapat mengalir dari darah masuk ke dapat mengalir dari darah masuk ke dalam alveoli.dalam alveoli.

Volume gas-gas yang terangkut tergantung pada: Volume gas-gas yang terangkut tergantung pada: (a) area permukaan dari alveoli(a) area permukaan dari alveoli (b) ketebalan dari dinding alveolar.(b) ketebalan dari dinding alveolar.

Difusi Difusi ggasas Bila darah yang teroksigenasi mencapai Bila darah yang teroksigenasi mencapai

jaringan, Ojaringan, O22 mengalir dari darah masuk ke mengalir dari darah masuk ke dalam cairan jaringan karena POdalam cairan jaringan karena PO22 dalam dalam darah lebih besar daripada dalam cairan darah lebih besar daripada dalam cairan jaringan.jaringan.

COCO22 dihasilkan dalam sel, mengalir ke dihasilkan dalam sel, mengalir ke cairan jaringan. PCOcairan jaringan. PCO22 dalam cairan dalam cairan jaringan lebih besar daripada dalam darah, jaringan lebih besar daripada dalam darah, dan karenanya COdan karenanya CO22 mengalir dari cairan mengalir dari cairan jaringan ke dalam darah.jaringan ke dalam darah.

2. 2. TransportTransport ggasasTransportTransport ooksigenksigen Normal 97% oksigen diangkut dari paru menuju ke sel Normal 97% oksigen diangkut dari paru menuju ke sel

jaringan dalam bentuk ikatan dengan hemoglobin di jaringan dalam bentuk ikatan dengan hemoglobin di dalam sel darah merah dan sisanya diangkut dalam dalam sel darah merah dan sisanya diangkut dalam bentuk larut di dalam cairan plasma darah.bentuk larut di dalam cairan plasma darah.

TransportTransport karbondioksida karbondioksidaKarbondioksida ditransport dalam bentuk:Karbondioksida ditransport dalam bentuk: karbondioksida terlarut (7%)karbondioksida terlarut (7%) ion bikarbonat (70%)ion bikarbonat (70%) berikatan dengan Hb (karbaminohemoglobin) (23%)berikatan dengan Hb (karbaminohemoglobin) (23%)

TransportTransport oksigen oksigenOksigen ditransport dalam 2 bentuk:Oksigen ditransport dalam 2 bentuk:

~ Larut secara fisik dalam plasma (1,5%)~ Larut secara fisik dalam plasma (1,5%) Sedikit karena OSedikit karena O22 kurang larut dalam cairan tubuh kurang larut dalam cairan tubuh Jumlah terlarut berbanding lurus dengan PJumlah terlarut berbanding lurus dengan PO2O2 darah; pada darah; pada

PPO2O2 normal 100 mmHg ada 3 ml O normal 100 mmHg ada 3 ml O22 yang larut dalam 1 L yang larut dalam 1 L darah (C.O. istirahat = 5 L/mnt; 15 ml Odarah (C.O. istirahat = 5 L/mnt; 15 ml O22/mnt)/mnt)

Kebutuhan OKebutuhan O22 sel istirahat = 250 ml/mnt; tidak mencukupi sel istirahat = 250 ml/mnt; tidak mencukupi bila diangkut dalam bentuk terlarut.bila diangkut dalam bentuk terlarut.

~ Terikat secara kimiawi ke hemoglobin (98,5%)~ Terikat secara kimiawi ke hemoglobin (98,5%) Tidak ikut menentukan PTidak ikut menentukan PO2O2 darah. darah.

~ P~ PO2O2 darah bukan ukuran kandungan O darah bukan ukuran kandungan O22 total dalam darah total dalam darah melainkan hanya bagian Omelainkan hanya bagian O22 yang larut yang larut

3. 3. Kontrol Kontrol tterhadap erhadap respirasirespirasi ~ ~ Respirasi dikendalikan oleh SSPRespirasi dikendalikan oleh SSP::

Respirasi voluntar diperintah oleh korteks Respirasi voluntar diperintah oleh korteks serebriserebri

Respirasi otomatis oleh struktur dalam Respirasi otomatis oleh struktur dalam daerah medulopontindaerah medulopontin

~ P~ Pengaturan respirasi mengurus ventilasi engaturan respirasi mengurus ventilasi untuk memelihara kadar Puntuk memelihara kadar POO22, P, PCOCO22, dan pH , dan pH darah yang tepatdarah yang tepat..

Kontrol Kontrol tterhadap erhadap respirasirespirasi Pusat pernapasan yang menstimulasi inspirasi & Pusat pernapasan yang menstimulasi inspirasi &

ekspirasi terletak pada medula oblongata dari otak.ekspirasi terletak pada medula oblongata dari otak. Peningkatan COPeningkatan CO22 & penurunan pH menyebabkan & penurunan pH menyebabkan

pusat pernapasan mengirimkan impuls ke otot-otot pusat pernapasan mengirimkan impuls ke otot-otot pernapasan agar berkontraksi lebih sering lagi pernapasan agar berkontraksi lebih sering lagi sehingga COsehingga CO22 dapat didorong keluar dari paru-paru & dapat didorong keluar dari paru-paru & pH kembali ke keadaan yang normal (7,36 – 7,44).pH kembali ke keadaan yang normal (7,36 – 7,44).

Penurunan POPenurunan PO22 dalam darah arteri dapat juga dalam darah arteri dapat juga merangsang ventilasi, tetapi PO2 harus turun dari merangsang ventilasi, tetapi PO2 harus turun dari tingkat normal sebesar 90 – 100 mmHg hingga tingkat normal sebesar 90 – 100 mmHg hingga mencapai sekitar 60 mmHg sebelum ventilasi mencapai sekitar 60 mmHg sebelum ventilasi mendapat rangsangan yang cukup berarti.mendapat rangsangan yang cukup berarti.

4. Faktor lain yang mengatur4. Faktor lain yang mengatur respirasirespirasi

1.1. Rasa nyeri & emosi yang kuat: bekerja lewat Rasa nyeri & emosi yang kuat: bekerja lewat hipotalamus menstimulasi atau menghambat pusat hipotalamus menstimulasi atau menghambat pusat respirasirespirasi

2.2. Kontrol volunter: mengirim sinyal dari korteks Kontrol volunter: mengirim sinyal dari korteks serebral ke otot-otot respirasi sehingga frekuensi & serebral ke otot-otot respirasi sehingga frekuensi & kedalaman nafas bisa diatur secara sadar saat kedalaman nafas bisa diatur secara sadar saat menahan napas, berbicara atau bernyanyimenahan napas, berbicara atau bernyanyi

3.3. Pulmonary IrritantsPulmonary Irritants: debu, asap rokok dll memicu : debu, asap rokok dll memicu refleks protektif seperti batuk & bersin yang refleks protektif seperti batuk & bersin yang merupakan usaha mengeluarkan iritan dari jalan merupakan usaha mengeluarkan iritan dari jalan napasnapas

4.4. Hiperplasi paru: peregangan reseptor dalam pleura Hiperplasi paru: peregangan reseptor dalam pleura viseral & jalan napas mengirimkan sinyal inhibisi ke viseral & jalan napas mengirimkan sinyal inhibisi ke pusat pernapasan selama bernapas yang sangat pusat pernapasan selama bernapas yang sangat dalam, untuk mencegah peregangan berlebihan dari dalam, untuk mencegah peregangan berlebihan dari paru (= “refleks Hering-Breuer”)paru (= “refleks Hering-Breuer”)