FISIOLOGI PERNAFASAN

Click here to load reader

  • date post

    24-Jun-2015
  • Category

    Documents

  • view

    2.112
  • download

    3

Embed Size (px)

Transcript of FISIOLOGI PERNAFASAN

FISIOLOGI PERNAFASAN (Respirasi)

Merupakan Fungsi Paru (Tractus Respiratorius)

Mencakup 2 proses Pernafasan luar (eksterna) pengambilan O2 dan pengeluaran CO2 dari tubuh secara keseluruhan. terdapat bermacam-macam proses : - ventilasi paru pemasukan dan pengeluaran udara antara atmosfir dan alveolus - difusi O2 dan CO2 antara alveolus dan darah - transport O2 dan CO2 dalm darah dan cairan tubuh ke dan dari sel - pengaturan ventilasi dan segi-segi respirasi lainnya Pernafasan dalam (interna) penggunaan O2 dan pembentukan CO2 oleh sel-sel serta pertukaran gas antara sel-sel tubuh dengan cairan sekitarnya

ANATOMI PARU- Saluran udara : Hidung (udara dilembabkan dan dihangatkan) Pharynx Trachea Bronchus Bronchiolus Bronchiolus respiratorius Ductus alveolaris alveolus - Antara trachea dan alveolus terdapat 23 kali percabangan saluran udara 16 cabang pertama zona konduksi 7 cabang berikutnya zona respirasi

- Tiap alveolus dikelilingi oleh pembuluh darah kapiler paru udara dan darah dipisahkan hanya oleh epitel alveolus dan endotel kapiler tempat terjadinya pertukaran gas antara udara dan darah. - Pada manusia ada sekitar 300 juta alveoli luas dinding alveoli sekitar 70 m2 - Tiap alveolus dilapisi 2 jenis sel epitel : * sel tipe I sel gepeng, sel pelapis utama * sel tipe II (pneumosit granular) , lebih tebal, mensekresi surfaktan kemungkinan ada sel-sel khusus lain. juga ada makrofag, limfosit sel plasma, sel mast.

- Dinding trachea dan bronchus mengandung tulang rawan dan relatif hanya sedikit otot polos - Bronchiolus dan bronchiolus respiratorius mengandung lebih banyak otot polos - Bronchus dan bronchiolus dipersarafi oleh susunan saraf otonom perangsangan kolinergik konstriksi adrenergik dengan reseptor Beta-2 dilatasi

MEKANIKA PERNAFASAN- Respirasi terdiri dari : - Inspirasi : mengambil nafas - Ekspirasi : mengeluarkan nafas - Inspirasi adalah suatu proses yang aktif : Paru-paru dan dinding dada merupakan struktur yang elastik paru-paru ditutupi oleh 2 lapis pleura (Parietalis dan viseralis) dan diantaranya ada cairan (cairan intrapleura) paru-paru mengikuti kondisi dinding dada, jika dinding dada dibuka maka paru-paru akan kolaps (menguncup) Paru-paru dapat mengembang dan mengempis oleh : gerakan naik turun diafragma dan elevasi dan depresi (naik-turun) iga-iga untuk meningkatkan dan menurunkan diameter antero-posterior rongga dada - Pada inspirasi : Kontraksi otot-otot pernafasan rongga dada membesar tekanan dalam rongga dada menurun udara masuk ke dalam paru - Pada ekspirasi : karena elastisitas dinding dada rongga dada mengecil dalam rongga dada meningkat udara keluar paru

tekanan

Pompa Ventilasi Paru Dinding dada Otot-otot pernafasan Pusat pernafasan di otak Saraf yang menghubungkan otak dan otot pernafasan Frekuensi 12 15 kali/menit Satu kali bernafas 500 ml 6-8 Liter udara/menit

Otot-otot pernafasan Otot inspirasi utama : - Otot Diafragma - M.intercostalis externus iga terangkat, sternum tertarik keluar, diameter anteroposterior rongga dada membesar Otot inspirasi tambahan : - M.Scalenus - M. Sternocleidomastoideus

Otot ekspirasi : - M. intercostalis internus menarik rongga dada ke bawah - Otot abdomen anterior menarik iga ke bawah dan meningkatkan tekanan intraabdomen sehingga mendorong diafragma ke atas

Volume Paru diukur dengan alat spirometer Volume tidal Volume cadangan inspirasi Volume cadangan ekspirasi Volume residu Kapasitas vital Volume ekspirasi paksa Ventilasi paru Kapasitas pernafasan maksimum

- Volume tidal (Tidal volume, TV) Jumlah udara yang masuk ke dalam paru setiap inspirasi (jumlah udara yang keluar dari paru setiap ekspirasi) pada pria/wanita sekitar 0,5 liter - Volume cadangan inspirasi (Inspiratory Reserve Volume , IRV ) Jumlah udara yang masih dapat masuk ke dalam paru pada inspirasi maksimal, setelah inspirasi biasa pada pria: 3,3 liter , pada wanita: 1,9 liter - Volume cadangan ekspirasi (Expiratory Reserve Volume, ERV) Jumlah udara yang dapat dikeluarkan secara aktif dari dalam paru melalui kontraksi otot ekspirasi, setelah ekspirasi biasa pada pria: 1,0 liter, pada wanita: 0,7 liter - Volume residu (Residual volume , RV) Jumlah udara yang masih tinggal di dalam paru setelah ekspirasi maksimal pada pria: 1,2 liter , pada wanita: 1,1 liter

- Kapasitas vital (Vital Capacity, CV) Jumlah udara terbesar yang dapat dikeluarkan dari paru setelah inspirasi maksimal sering digunakan di klinik sebagai indeks fungsi paru VC = IRV + TV + ERV - Volume Ekspirasi Paksa 1 detik (FEV1 , Forced Expiratory Volume 1 second, Timed Vital Capacity ) Fraksi volume kapasitas vital yang dikeluarkan pada satu detik pertama melalui ekspirasi paksa - Kapasitas Pernafasan Maksimum (Maximum Breathing Capacity) dinamakan juga Ventilasi Volunter Maksimal ( Maximal Voluntary Ventilation, MVV Jumlah udara terbesar yang dapat dimasukkan dan dikeluarkan selama 1 menit secara volunter Normal : 125 170 L/menit

Ruang Rugi (Dead space) Ruang Rugi Anatomi daerah saluran pernafasan yang tidak mengandung alveoli Ruang Rugi Fisiologi (Ruang Rugi Total) daerah saluran pernafasan yang tidak mencapai keseimbangan dengan darah tidak terjadi pertukaran gas

Komplians paru dan dinding dada Sifat dapat diregang (compliance) Perbandingan antara perubahan volume paru dengan satuan perubahan tekanan saluran udara (dV/dP) menggambarkan kemudahan diregangkan (komplians) jaringan paru dan dinding dada Komplians tergantung pada volume udara dalam paru Komplians disebabkan oleh : - serabut elastik jaringan paru - tegangan permukaan cairan yang melapisi alveolus (surfaktan)

Surfaktan Terdapat dalam lapisan cairan alveoli Menyebabkan tegangan permukaan yang rendah bila alveoli mengecil Merupakan campuran Dipalmitoilfosfatidil kolin, lipid lain dan protein Dihasilkan oleh sel epitel alveolus tipe II ukuran dan jumlah inklusi dalam sel ini ditingkatkan oleh hormon tiroid Pematangan surfaktan dalam paru dipercepat oleh hormon glukokortikoid Tegangan permukaan berbanding terbalik dengan konsentrasi surfaktan per satuan daerah Defisiensi surfaktan pada bayi baru lahir kelainan yang disebut Penyakit Membran Hialin = Sindroma Gawat Pernafasan = RDS = Respiratory Distress Syndrome dapat dibantu dengan pemberian surfaktan sapi yang mengandung fosfolipid dan protein Didapatkan penurunan surfaktan pada perokok

Sifat-sifat Gas Tekanan bagian suatu gas sebanding dengan suhu dan jumlah molekul gas per volume Tekanan yang ditimbulkan oleh setiap gas dalam suatu campuran gas tekanan parsial gas setara dengan persen volume gas tersebut campuran gas dikalikan dengan tekanan total campuran gas Komposisi udara kering 21 % O2 , 0,04 % CO2 , 78 % N2 , 0,96 % unsur lain. Tekanan di permukaan laut 760 mmHg (1 atmosfir) tekanan parsial O2 udara kering : 0,21 X 760 = 160 mmHg Gas berdifusi dari daerah bertekanan tinggi ke daerah bertekanan rendah, kecepatan difusi tergantung dari beda konsentrasi serta sifat sawar (barrier) yang membatasi kedua daerah

Pertukaran gas dalam paru Di alveolus PO2 udara > PO2 darah O2 alveoli masuk ke dalam darah PCO2 darah > PCO2 alveoli CO2 darah keluar ke alveoli Di jaringan PO2 darah > PO2 jaringan O2 darah masuk ke jaringan PCO2 jaringan > PCO2 darah CO2 dari jaringan masuk ke darah

Pertukaran gas dalam paru-paru Gas berdifusi dari alveoli ke darah melintasi membrana alveolokapiler yang terdiri dari : - Epitel pulmonalis - Endotel kapiler - Lapisan cairan permukaan alveolus Kapasitas difusi paru berbanding langsung dengan ukuran membrana alveolokapiler (luasnya) dan berbanding terbalik dengan ketebalannya dan sebanding dengan perbedaan tekanan parsial antara alveolus dan darah

Pengangkutan Oksigen Yang berperan besar : paru-paru dan kardiovaskuler (sistem sirkulasi) Dalam darah oksigen diikat oleh hemoglobin (dalam eritrosit) di paru oksigen diikat, di jaringan oksigen dilepas Transport oksigen tergantung pada : - Jumlah O2 yang masuk ke paru - Baik tidaknya pertukaran gas di paru - Aliran darah ke jaringan tergantung dari derajat konstriksi vaskuler di jaringan dan curah jantung - Kapasitas darah mengangkut oksigen tergantung : jumlah O2 yang larut, jumlah Hb dalam darah dan afinitas Hb untuk O2

Reaksi Hb dan O2 Hb terdiri dari Heme dan Globin dalam Heme ada 1 atom Besi (Ferro) yang dapat mengikat satu molekul O2 Hb4O2 + O2 Hb4O2 + O2 Hb4O4 + O2 Hb4O6 + O2 Hb4O8 Ion Ferro tidak berubah bukan oksidasi tetapi suatu oksigenasi Reaksi tersebut cepat ( < 0,01 detik ) , demikian juga dengan deoksigenasi

Kurva Disosiasi Hemoglobin-Oksigen Kurva disosiasi hemoglobin-oksigen kurva yang menggambarkan hubungan persentase saturasi kemampuan pengangkutan O2 oleh hemoglobin dengan PO2 memiliki bentuk sigmoid yang khas Yang mempengaruhi kurva disosiasi hemoglobin-oksigen : pH , Suhu , 2,3-difosfogliserat (DPG / 2,3-DPG) peningkatan suhu atau penurunan pH menggeser kurva ke kanan dibutuhkan PO2 yang lebih tinggi agar Hb dapat mengikat sejumlah tertentu O2 penurunan suhu atau peningkatan pH menggeser kurva ke kiri dibutuhkan PO2 yang lebih rendah untuk mengikat sejumlah O2 tertentu kadar 2,3-DPG menurun bila pH rendah

Transport CO2 Kelarutan CO2 dalam darah sekitar 20 kali lebih besar dari kelarutan O2 lebih banyak CO2 dalam darah Nasib CO2 dalam darah : # dalam plasma : - Dilarutkan - Pembentukan senyawa karbamino dengan protein plasma - Hidrasi, H+ di bufer dalam plasma # dalam eritrosit : - Dilarutkan - Pembentukan Karbamino-Hb - Hidrasi - Bila Cl- bergeser ke dalam sel konsentrasi dalam sel meningkat

Regulasi Pernafasan Kendali saraf atas pernafasan : - ada untuk yang volunter terletak didalam korteks serebri, dan melalui traktus kortikospinalis ke neuron motorik - ada untuk yang otomatis terletak di medulla oblongata dikenal sebagai Pusat pernafasan ada 2 kelompok neuron : kelompok dorsal dan kelompok ventral

Bila ada kontraksi yang terus menerus pada otot inspirasi maka dapat terjadi penghentian pernafasan pada inspirasi yang dinamakan Apneusis daerah dalam pons kaudal yang bertanggung jawab bagi apneusis dinamakan Pusat Apneustik Area yang mencegah apneusis dinamakan Pusat Pneumotaksik ( terdapat pada pons bagian dorsolateral di Nukleus Parabrachialis dan Nukleus Kolliker Fuse) fungsi belum jelas tetapi diduga berperan pada peralihan inspirasi dan ekspirasi

Perangsangan Pusat Pernafasan Bila ada peningkatan PCO2 atau peningkatan konsentrasi H+ atau penurunan O2 terjadi peningkatan aktifitas pusat pernafasan Bila PCO2 menurun atau konsentrasi H+ menurun atau peningkatan PO2 terjadi inhibisi ringan pusat pernafasan Aktifitas pusat pernafasan juga dapat dipengaruhi berbagai aferen lain peregangan jaringan paru, reseptor saluran udara, aferen proprioseptor di sendi, otot dan tendon

Kemoreseptor pernafasan Kemoreseptor pernafasan terdapat di Glomus karotikum dan Glomus aortikum impuls meningkat bila PO2 darah meningkat atau PCO2 turun Kemoreseptor medula oblongata memantau kadar H+ cairan serebrospinal (setara dengan PCO2 darah arteri), bila meningkat akan merangsang pernafasan, juga sebaliknya.

Asidosis dan alkalosis respiratorik Peningkatan PCO2 arteri akibat berkurangnya ventilasi akan menyebabkan asidosis respiratorik Penurunan PCO2 akibat ventilasi yang bertambah akan menyebabkan alkalosis respiratorik Kompensasi ginjal : Kecepatan reabsorpsi HCO3- sebanding dengan PCO2 menyebabkan sekresi H+ bertambah

Hipoksia Kekurangan O2 pada jaringan Ada 4 tipe : 1. Hipoksia hipoksik PO2 darah arteri kurang Masalah pada individu normal di tempat yang tinggi atau dapat merupakan komplikasi pneumonia dan penyakit lain 2. Hipoksia anemik PO2 normal, Hb kurang 3. Hipoksia stagnan / iskemik PO2 dan Hb normal, tetapi masuknya O2 ke jaringan tidak adekuat 4.Hipoksia histotoksik yang lain normal hanya sel tidak dapat menggunakan O2

Hiperkapnia Retensi CO2 dalam tubuh bila ada dalam jumlah besar dapat menyebabkan depresi Susunan Saraf Pusat Asfiksia penutupan jalan nafas timbul hiperkapnia dan hipoksia Pernafasan Cheyne-Stoke dua masa apneu dipisahkan oleh peningkatan dan kemudian penurunan volume tidal Pernafasan buatan tindakan gawat darurat yang dapat menyelamatkan nyawa (resusitasi) Cara dapat dengan : - pernafasan mulut ke mulut - respirator mekanik melalui suatu motor diberikan tekanan negatif pada dada dengan interval yang teratur