VENTILASI PARU-PARU

download VENTILASI PARU-PARU

of 86

  • date post

    11-Dec-2014
  • Category

    Documents

  • view

    155
  • download

    12

Embed Size (px)

Transcript of VENTILASI PARU-PARU

Ventilasi Paru-Paru

dr. Simon Marpaung, M.Kes Departemen Fisiologi Fakultas Kedokteran Universitas Methodist Indonesia1

Mekanisme PernafasanDalam rongga toraks terdapat : Dua buah paru perubahan volume paru ditimbulkan oleh perubahan dimensi toraks. Jantung dan pembuluh darah terkait. Esofagus. Timus. Beberapa saraf.2

Terdapat kantong pleura yang memisahkan paru dari dinding dada. Kantong pleura dibentuk oleh 2 lapisan, yaitu pleura-visceral dan pleura-parietal. Di antara keduanya ada cairan sebagai pelicin.

3

Hubungan timbal balik antara tekanan atmosfer, tekanan intra-alveolus, dan tekanan intra-pleura penting dalam mekanika pernafasan. Akibat aktivitas siklik otot-otot pernafasan penurunan gradien tekanan yang berubah antara alveolus dan atmosfer udara masuk dan keluar paru.

4

Ada 3 tekanan berbeda pada ventilasi, yaitu : 1. Tekanan atmosfer (barometrik). 2. Tekanan intra-alveolus = tekanan intrapulmonalis. Setiap perbedaan antara tekanan intra-alveolus dengan tekanan atmosfer udara mengalir tercapai kesetimbangan (equilibrium). 3. Tekanan intra-pleura = tekanan intratoraks, adalah tekanan di luar paru di dalam rongga toraks.

5

Tekanan intra-pleura lebih kecil daripada tekanan atmosfer, rata-rata 756 mmHg saat istirahat. Tekanan yang penting pada ventilasi. Tekanan intra-pleura = 756 mmHg tekanan intra-alveolus (intra-toraks) = 760 mmHg tekanan atmosfer (barometriks) = 760 mmHg

6

Kohesivitas cairan intra-pleura dan gradien tekanan transmural menjaga dinding toraks dan paru berhadapan erat walaupun paru berukuran lebih kecil daripada toraks. Ketika toraks mengembang, paru juga mengembang. Adanya gradien tekanan transmural. Mendorong paru ke arah luar, meregangkan atau mengembangkan paru mengisi rongga toraks.

7

Dinding dada cenderung menciut atau terkompressi. Adanya gradien tekanan transmural dan kohesivitas cairan intrapleura mencegah paru dan dinding toraks tersebut saling menjauhi.

8

Proses InspirasiAktif akibat kontraksi otot-otot inspirasi. Pada inspirasi tenang, pembesaran rongga dada disebabkan oleh kontraksi : Diafragma (otot inspirasi utama). M.interkostalis ekstenus. Pada pernafasan kuat, misalnya waktu olahraga atau sesak nafas otot inspirasi tambahan turut kontraksi.9

m.levator kostarum. m.skelanus. m.seratus postukus superior. Selama inspirasi : diafragma turun mendatar sejauh 1,5 cm 7 cm, mengakibatkan pembesaran dimensi vertikal rongga dada sekitar 75%.

10

Dikenal 2 jenis pernafasan, yaitu : 1. Pernafasan dada (umumnya pada wanita). 2. Pernafasan perut (terutama pada pria), disebabkan oleh kontraksi diafragma.

11

Proses Ekspirasi Pada pernafasan (euproe), ekspirasi merupakan proses aktif akibat relaksasi otot inspirasi paru teregang pada inspirasi kontraksi otot inspirasi berhenti ada daya rekoil paru dan dinding relaksasi otot inspirasi awal ekspirasi. Pada pernafasan kuat kontraksi otot inspirasi lebih diperlambat peralihan inspirasi ekspirasi berjalan lancar (smooth).12

Pada ekspirasi kuat kontraksi otot-otot ekspirasi, yaitu : m.rektus abdominalis m.transversus abdominis Keduanya untuk meningkatkan tekanan intraabdominal mendorong diafragma

13

Otot ekspirasi mulai berkontraksi menjelang akhir proses ekspirasi. Pada ekspirasi paksa (force expiration) kontraksi otot ekspirasi sejak awal ekspirasi. Otot ekspirasi tambahan adalah m.interkostalis internus. Kontraksi otot ini memperkecil dimensi transversal rongga dada.

14

Fungsi Saluran PernafasanSistem pernafasan tidak berpartisipasi dalam semua langkah respirasi. Fungsi utama pernafasan adalah untuk memperoleh O2, digunakan oleh sel-sel tubuh dan mengeliminasi CO2 yang dihasilkan oleh sel. Dalam fisiologi, ada 2 jenis respirasi, yaitu : 1. Respirasi internal atau seluler. 2. Respirasi eksternal.15

Respirasi InternalRespirasi internal atau seluler adalah proses metabolisme intrasel di dalam mitokondria, menggunakan O2 dan menghasilkan CO2 + energi (nutrisi). Kuosien pernafasan (respiratory quotient, RQ), yaitu perbandingan (rasio) CO2 yang dihasilkan terhadap O2 yang dikonsumsi, bervariasi bergantung jenis makanan. Jika karbohidrat RQ = 1 setiap molekul O2 yang dikonsumsi, dihasilkan 1 mol CO216

Jika karbohidrat RQ = 1 setiap molekul O2 yang dikonsumsi, dihasilkan 1 mol CO2 C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + ATP Lemak RQ = 0,7 Protein RQ = 0,8 Di Amerika Serikat makanan campuran O2 yang dikonsumsi = 250 ml/menit CO2 yang dihasilkan = 200 ml/menit RQ rata-rata = CO2 yang dihasilkan O2 yang dikonsumsi = 200 ml/menit = 0,817

Respirasi EksternalPertukaran O2 dan CO2 antara lingkungan Esternal dan sel tubuh meliputi 4 langkah, yaitu : 1. Udara masuk-keluar paru pertukaran antara atmosfer (lingkungan eksternal) dan kantong udara (alveolus) paru oleh kerja mekanis pernafasan atau ventilasi sesuai dengan kebutuhan tubuh.18

2. O2 dan CO2 dipertukarkan antara dialveolus dengan darah melalui proses difusi. 3. O2 dan CO2 diangkut oleh darah antara paru dan jaringan. 4. Pertukaran O2 dan CO2 antara jaringan dan darah melalui proses difusi.

19

Udara (atmosfer)

O2 dan CO2 difusi darah paru O2 dan CO2 jaringan O2 dan CO2 difusi darah

alveolus

20

Alveolus tempat pertukaran gas adalah suatu kantong udara kecil, berdinding tipis, dan dapat mengembang yang dikelilingi oleh kapiler paru. Di paru : 300 juta alveolus, garis tengah sekitar 300 m ( mm) luas permukaan total = 1/100 m2

21

Alveolus terdiri dari : Satu lapisan sel alveolus tipe I yang gepeng, tipis, untuk mempermudah pertukaran gas. Sel epitel lain adalah sel alveolus tipe II yang mengeluarkan surfaktan paru (kompleks fosfolipoprotein) mempermudah pengembangan (ekspansi) paru. Dinding alveolus ada pori-pori kohn memungkinkan aliran udara antar alveolus ventilasi kolateral.22

Volume dan Kapasitas ParuVolume dan kapasitas paru dipengaruhi oleh : Bentuk/anatomi tubuh. Usia. Tinggi badan. Posisi tubuh. Daya regang paru. Ada tidaknya penyakit paru.23

Berbagai volume dan kapasitas paru adalah : 1. Tidal Volume (TV). 2. Volume Cadangan Inspirasi (VCI). 3. Kapasitas Inspirasi (KI). 4. Volume Cadangan Ekspirasi (VCE). 5. Volume Residual (VR). 6. Kapasitas Residual Fungsional (KRF). 7. Kapasitas Vital (KV). 8. Kapasitas Paru Total (KPT). 9. Volume Ekspirasi Paksa Dalam Satu Detik (Forced Expiratory Volume, FEV).24

Kapasitas Paru Total (KPT). Volume udara maksimum yang dapat ditampung oleh paru (KPT = KV + VR). Nilai rata-ratanya = 5700 ml. Volume ekspirasi paksa dalam satu detik (Forced Expiratory Volume, FEV).

25

Manfaat pengukuran volume dan kapasitas paru adalah : 1. Pengetahuan akademik. 2. Petunjuk berbagai penyakit saluran pernafasan. Ada 2 kategori, yaitu : 1. Obstruktif. 2. Restriktif.

26

Penyakit lain : 1. Penyakit gangguan difusi O2 dan CO2 menembus membran paru. 2. Penurunan ventilasi akibat : a. Kegagalan mekanis akibat penyakit neuronumkulus otot-otot pernafasan. b.Penekanan pusat kontrol pernafasan oleh alkohol, obat, atau zat kimia lain. 3. Gangguan aliran paru. 4. Kelainan ventilasi/perfusi udara tidak cocok dengan darah.27

Pertukaran GasGas berpindah mengikuti penurunan gradien tekanan. Udara atmosfer normal yang kering adalah 79% N2. 21% O2, CO2, uap H2O, gas lain diabaikan. Secara bersama gas-gas ini tekanan atmosfer total = 760 mmHg (tekanan parsial). 79%N2 PN2 = 79% x 760mmHg = 600mmHg 21%O2 PO2 = 21% x 760mmHg = 160mmHg PCO2 = 0,3 mmHg dapat diabaikan28

Oksigen masuk dan CO2 keluar dari darah di paru secara pasif mengikuti penurunan gradien tekanan parsial. Pertukaran O2 dan CO2 menembus kapiler paru dan sistemik yang disebabkan oleh gradien tekanan parsial. PO2 dan PCO2 arteri sistemik biasanya relatif konstan setelah melakukan keseimbangan dengan tekanan parsial alveolus.29

PO2 dan PCO2 vena sistemik berubah-ubah, bergantung pada tingkat aktivitas metabolisme. Melintasi kapiler paru : Gradien tekanan parsial O2 dari alveolus ke darah = 60 mmHg (100 40) Gradien tekanan parsial CO2 dari darah ke alveolus = 6 mmHg (46 40)

30

Melintasi kapiler sistemik : Gradien tekanan parsial O2 dari darah ke sel jaringan = 60 mmHg (100 40) Gradien tekanan parsial CO2 dari sel jaringan ke darah = 6 mmHg (46 40)

31

Fisiologi Pernafasan Transport Gas Darah dan Imbangan Asam-BasaPengangkutan Oksigen Kemampuan Hb dalam fungsinya sebagai sarana transport O2 berhubungan dengan 2 sifat penting, yaitu : a. Kemampuan Hb berubah menjadi bentuk oxygenated sewaktu mengikat O2. Proses ini disebut oksigenasi, dan hasil akhirnya terbentuk oksihemoglobin : Hb + O2 HbO2 b. Kemampuan Hb untuk melepas kembali O2 di kapiler jaringan menjadi bentuk deoxygenated (deoksihemoglobin) : HbO2 Hb + O2 32

Faktor terpenting dalam menentukan % saturasi HbO2 adalah PO2 darah. Pada reaksi reversibel antara Hb dan O2 (Hb + O2 HbO2), maka peningkatan PO2 darah (misalnya di kapiler paru) akan mendorong reaksi ke arah kanan, sehingga pembentukan HbO2 ditingkatkan (% saturasi HbO2 meningkat). Sebaliknya, penurunan PO2 darah (misalnya di kapiler sistemik) menyebabkan reaksi bergeser ke kiri. O2 akan dilepaskan dari Hb, sehingga dapat diambil oleh jaringan.33

Kurva Disosiasi (Saturasi) Oksigen Hemoglobin (O2-Hb) Hubungan antara kedua variabel tersebut digambarkan oleh kurva berbentuk huruf S dengan bagian mendatar terletak antara PO2 60 mmHg dan 100 mm Hg dan bagian curam antara PO2 0 mmHg dan 60 mmHg

34

Kurva disosiasi HbO2 standar yang lazim digunakan berlaku pada suhu dan pH tubuh normal suhu 37 oC dan pH 7,4). Afinitas Hb terhadap O2 dipengaruhi oleh beberapa faktor yang dapat menyebabkan pergeseran kurva disosiasi adalah : a. pH dan PCO2 Penurunan pH