FISIOLOGIRESPIRASI

Ns. Hairuddin safaat

Anatomi Saluran Nafas.

Anatomi komponen sistem pernafasan memungkinkan terjadinya pendistribusian udara dan pertukaran gas pernafasan, fungsi ini pada akhirnya memungkinkan terjadinya pertukaran gas antara udara lingkungan dan darah dalam paru-paru dan pertukaran gas dan sel-sel tubuh

Saluran Nafas Atas1. Hidung. merupakan pintu masuk pertama udara yng

kita hirup. Udara masuk dan keluar sistem pernafasan melalui hidung, yang terbntuk dari dua tulang hidung dan beberapa kartilago. Terdpt dua pintu pada dasar hidung (nostril)/lubang hidung atau nares eksternal yg dipidahkan septum nasal di bgn tengah

Lapisan mukosa hidung adalah sel epitel bersilia dengan sel globat yang mengghasilkan lendir sehingga udara yng melewti rongga hidung dilembabkan dan dihangatkan.

Bakteri dan partikel polusi udara akan terjebak dalam lendir silaia dan lapisan mukosa secr kontinyu menyapu lendir ke arah faring.

Sebagian besar lendir akan tertelan dan bakteri akan dihancurkan oleh asam hidroklorida dalam getah lambung

Fungsi dari rongga hidung adalah : - Jalan nafas - Filter - Melembabkan - Menghangatkan - Proses membau dan bicara

2. Faring Faring atau tenggorok adalah tuba

muskular yang terletak diposterior rongga nasal ynag dapat dibagi menjadi tiga segmen ; - nasofaring, orofaring, dan laringofaring.

Nasofaring bagian paling atas (superior) trletk dibgian blkng rongga nasal. Berhubungan dengan nares internal dan ostium ke kedua tuba auditorius yg memanjang ke telinga tengah

Nasofaring adalah saluran yang hanya dilalui oleh udara tetapi bagian faring lainnya dapat dilalui baik oleh udara maupun makanan tp tidak keduanya pd saat yang bersamaan.

Orofaring adalah bagian yang dapat dilihat pada saat bercermin ketika mulut terbuka terltk dibelakang mulut, mukosa orofaring adalah epitel skuamosa bertingkatdilankutn oleh epitel yang terdpt ada rongga mulut.

Pada dinding lateralnya terdpt tonsil yg juga nodulus limfe. Tonsil adenoid dan lingual pada dasar lidah membtk cincin jaringn limfatik menglilingi faring untuk menghncurkn patogen yg masuk ke dlm mukosa.

Laringofaring merupkn bgian pling inferior dari faring. Laringofaring membk ke arah anterior ke dlm laring dan ke arah posterior ke dlm esofagus. Kontraksi dinding muskular orofaring dan laringofaring adlh bagian dr refleks menelan

3. Laring Laring sering disebut sebagai kotak

suara, nama yg menunjkkan salah st fungsinya yaitu berbicara adalah saluran pndek yg menghubungkn faring dn trakhea. Yang jg memungkinkn udara mengalir dalam struktur ini dn mencegah benda padat agr tdk masuk ke dlm trakhea. Laring mjd tempat pita suara dindingnya dibentuk olh tulang kartilago (rawan) yg dilapisi oleh mukosa bersilia

Kartilago laring terdiri dari sembilan buah yg tesusun sedemikian rupa yg membentuk sprt kotak yg dihubungkn oleh ligamen. Yang terbesr adalh kartilago tiroid yg teraba pd permukaan anterior leher (Jakun atau Adam’s Apple).

Epiglotis adlah kartilago paling atas seperti lidah yg dilapisi membran mukosa, selama menelan laring bergerak dan epiglotis tertekan ke bwh menutup glotis yg mencegah mkanan ke dlm laring.

Pita Suara terletk di kedus sisi glotis. Selama bernafas pita suara tertahan di kedua sisi glotis sehingga udara dpt masuk dan keluar dengan bebas dr trakhea. Selama berbicara otot2 intrinsik laring menarik pita suara menutupi glotis dan udara yg dihembuskn akn menggerakn pita suara untuk menghslkn bunyi yg selanjutnya dirubah menjadi kata2. Saraf yg mempersarafi faring ntuk berbicara adalah nervus vagus dan nervus eksesorius

Saluran nafas bagian atas tidak a\ikut dalam pertukaran gas ( 30 – 50 %) yang dikenal sbagai Anatomical Dead Space atau Ruang Rugi Anatomi.

Sumbatan jalan nafas bagian atas dapat di sebabkan ;

- jatuhnya pangkal lidah - pembesaran jaringan limfoid - tumor - spasme - adanya benda asing.

Saluran Nafas Bawah 1. Trakhea Pipa udara atau trakhea adalah

saluran udara tubular yang mempunyai panjang sekitar 10 – 13 cm dengan lebar 2,5 cm terletak didepan esofagus dan saat palpasi teraba sebagai struktur yang keras, kaku didepan permukaan anterior leher memanjng ke bawah ke dlm rongga toraks tempat terbagi mjadi bronkhi ki-ka

Dinding trakhea di sanggah oleh cincin-cincin kartilago, otot polos dan serat elastis. Cincin kartilago brujung terbuk yg menghadp belkng spt hurf C sebayak kr2 16 – 20 buah.

Cincin kartilago memberikan bentuk kaku pd trakhea yg mcegah agar tidak kolaps dn menutup jalan udara.

Bagian dalam trakhea dilapisi mukosa bersilia yang banyk mengandung sel yg mnsekresi lendir PSSC (Pseudostratified Ciliated Columnar).

Yg juga menyapu ke arah atas mengarah ke faring bila mencapai faring mukus bisa tertelan atau dikeluarkan sebagai sputum.

2. Bronkhial dan Alveoli Ujung distal trakhea menjadi bronkhi

primer kana dan kiri yg terletak didalam rongga dada yang memanjang ke arah paru-paru mbentuk cabang mjadi bronkhus sekunder dan tidak simetris bronkhus kiri mempunyai sudut yg lbh tajam dibanding yg kanan.

Akibat dr perbedaan ini bila benda asing yg terhirup biasanya akan tersangkut pada brongkhus kanan.

Percabangan yg paling kecil dari bronkhus adalah bronkhiolus tidak terdapat kartilago, bronkhiolus yang paling kecil berakhir dlm kumpulan alveoli -kantung udara dalam paru-paru.

Fungsi percabangan bronkhial akan memberikan saluran udara antara trakhea dan alveoli. Unit fungsi paru (alveoli) berjumlah kr2 300-500 juta dalam paru2 org dewasa.

Fungsinya adalah sebagai satu2nya pertukaran gas anatar lingkungan eksternal dan aliran darah

Setiap paru punya area permukaan internal sekitar 80 kali lebih besar dari luas permukaan tubuh eksternal atau 70 m2.

Setiap alveoli terdiri dari atas ruang mikroskopis dengan alveolus yg lain dn dari kapiler didekatnya yang dilapisi satu lapis epitel skuamosa. Diantara sel epitel terdpt sel khusus yg mesekresi lapisan molekul lipid seprt diterjen yg disebut surfaktan yg nornmalnya melapisi permukaan dalam dinding alveolar dan selapis tipis cairan encer yg di butuhkan-

untuk menjaga agar permukaan alveolar tetap lembab untuk memudahkan terjadinya difusi gas mlelui dinding alveolar.

Tanpa surfaktan tekanann permukaan akan mjadi demikian besar yg membutuhkan upaya muskular yg sngat besar untk mengembangkan kembali alveoli.

3. Paru-paru Terletak di kedua sisi jantung di dalm

rongga dada serta dikelilingi sangkar iga, bagian dasar paru terltk di atas diafragma bagian apeks paru terltk setinggi klavikula, pada permukaan bagian tengah trdpt identasi disebut hilus tmpt bronkhus primer dan masuknya arteri serta vena pulmonal ke dalam paru, sebagai organ fungsi paru adalh tempt terjadinya pertukaran gas antara udra atmosfir dan udara dalam aliran darah

► Dua lapis membran serosa menglilingi setiap paru disebut Pleura, lapisan luar – pleura parietalis yng melapisi diging dada dan mediatinum.

► Lapisan bagian dalam – pleura viseralis yg mengelilingi paru dn dengan kuat mlekat pada permukaan .

► Cairan pleura melicinkan permukaaan kedua membran pleura untuk mengurangi gesekan ketika paru2 mengembang dan berkontraksi selama bernafas.

Jika cairan pleura berkurang atau membran membengkak akan terjadi suatu kondisi yg disebut Pleuritis yng terasa sangat nyeri karena membran pleura saling bergesekan satu sama lain pd saat bernafas.

4. Toraks Toraks mempunyai peranan penting

dalm pernfasan, karena bentuk elips dar tulang rusuk dn sudut perlekatnnya ke tulang belakang, toraks menjadi lebih besar ketika dada dibusungkan dan menjd lebh kecil ktk di kempiskan dan perubahan lebih besar terjadi ktk diafragma berkontraksi dan relaksasi.

Ketika diafragma berkontraksi, akan medatar keluar dan menarik dasar rongga toraks ke bawah sehingga memperbesar volume toraks.

Dan pada saat rileks diafragma kembali ke bentuk awalnya yg seperti kubah shg mmperkecil volume rongga toraks. Perubahan dalam ukuran toraks inilah yg memungkinkan terjadinya proses inspirasi dan ekspirasi.

Fisiologi Pernafasan Fisiologi pernafasan adalah: Serangkaian proses interaksi koordinasi

yg kompleks yg mempunyai peranann sangt penting dalam mempertahankan kestabilan lingkugn internal tubuh.

Sistem pernafasan yang berfx baik dpt menjmin jringn memperolh pasokan o2 yg adekuat dan pembuangn C02 yg cepat.

Pengaturan pertukaran gas antar sel-sel tubuh

dan darah yg besirkulasi adalh inti dr fisiologi pernafasan.

Fungsi yg sngt kompleks ini tidak akan berjaln lancar tanpa adanya integrasi antr berbagai sistem kontrol yg mencakup keseimbangn asam basa, air dan elektrolit, sirkulasi, dan metabolisme.

Secara fungsional sistem pernafasan terdiri atas serangkaian proses :

- ventilasi pulmonal - pertukaran gas dlm paru2 dan jaringan - transpor gas oleh darah - regulasi pernafasan scr menyeluruh

1. Ventilasi Pulmonal Adanya perbedaan tekanan (tek gradien)

menyebabkan cairan mengalir atau berpindah Dalam kondisi normal udara atmosfir mengeluarkan

tekanan 760 mmHg Udara dalam alveoli pada akhir satu ekspirasi dan

sebelum mulai inspirasi juga mengeluarkan tekanan 760 mmHg

Pada keadaan inin udara tidak memasuki dan meningggalkan paru-paru

Istilah dari teknis bernafas, salah satu fasenya adalah inspirasi dan ekspirasi.

Udara mengalir masuk keluar paru2 baik

dalam bentuk cair maupun gas karena ada perbedaan tekanan.

Dalam kondisi standar udara atmosfir mengeluarkan tekanan 760 mmHg.

Inspirasi dimulai : diafragma berkontraksi, bergerak ke arah bawah dn mengembangkan rongga dada dr atas ke bawah

Otot-otot interkosta eksternal menarik iga ke atas dn ke luar yg mengembangkan rongga dada ke samping kiri kanan sert depan belakang, pleura parietal ikut mengembang dan tknannx makin negatif

Ketika paru2 mgmbang tekanan intrapulmonal turun ke bawah tekanan atmosfir dn udara memasuki hidung smpi alveoli.

Ekspirasi dimulai ketika diafragma dan otot2 interkost rileks.

Karena rongga dada mjadi sempit paru2 terdesak dn jarinagn ikat elastiknya meregang selama inhalasi, mengerut dan mendesak alveoli

Tekanan intrapulmonal meningkat, udara di dorong ke luar smpi tekanan sama

2. Volume Pulmonal Banyak faktor yg mempengrhi jumlah udara yg masuk dan ke luar paru2. Kapasitas paru bervariasi sesuai dengan ukuran dan usia seseorg metode yg dapat dipakai untuk mengkur dan memeriksa fungsi paru adalah dg mengukur volume pernafasan dengan alat Spirometri grafik yg nerekam perubahan volume pulmonal yg di amati selama pernafasan --spirogram

Volume Tidal = jumlh udara yg terlibat satu kali inshalasi dn ekhalasi normal. Rata2 TV adalah 500 ml, banyak yg mpunyai volume tidal rendh karena nafas cepat.

Minute Respiratory Volume (MRV) = jumlh udara yg dihirup dan dikeluarkan dalam 1 menit. Dihitung dnegan mengalikan VT dengan jumlah pernafasan permenit Contoh ; jika frekwns pernfasan 12 kli/menit, VT 500 ml maka MRV adlh 6000 ml atau 6 liter\

Inspiratory Reserve = cadangan inspirasi yt jumlh udara diluar volume tidal yg dapat di inhalasi sedalam mungkin normalnya kr2 2000-3000ml

Ekspiratory Reserve = cadangan respirasi yt jumlah udara di luar VT yg dapat dikeluarkn dg ekhalasi yg paling kuat normalnya = 1000-1500 ml

Vital Capacity = jumlah volume tidal, cadangan inspirasi, dan cadangan ekspirasi atau jumlah udara yg terlibat

Dengan kata lain kapasitas vital adalah jumlah udara yg terlibat dalam inhalasi paling dalam diikuti dengan ekhalasi paling kuat. Rata2 kapasitas vital berkisar 3500 – 5000 ml

Residual Volume = jumlah udara yg tetap berada di dalam paru2 setlh ekhalasi yang paling kuat, rt2 berkisar 1000-1500 ml. Jumlah udara residu sngt pentng untuk memastikn bahwa sll terdpt udara di dlm paru2 shgg pertkarn gas tetap terjadi.

Kapasitas inspirasi dn kapasitas residu fungsional mempunyai makna penting dlm mendiagnosa kelainan paru.

IC ( Kapasitas Inspirasi ) normal 3500-3800 =TV+IRV

FRC (Kapasitas Residual Fungsional) normal 2200-3800 ml =ERV+RV

TLC (kapasitas Paru total) normal 5700-6200 ml =TV+IRV+IRV+RV

VC (Kapasitas Vital) normal 4500-5000 ml =TV+IRV+ERV

Pertukaran Gas Pulmonal

Pertukaran gas mencakup dua proses yg independen :

1. Pertukaran gas internal – pertukaran gas antara alveoli dengan aliran darah

2. Pertukaran gas eksternal – antara kapiler dalam tubuh selain dl paru2 dengan sel-sel tubuh

- Secara umum udara yang kita hirup (dari atmosfir bumi) sbenrnya merupakan campuran yang mengandung kira2 21% O2, 0,04% CO2 dan 78% Nitrogen

- Tekanan Parsial adalah teknan yg dikeluarkan oleh salah stu ari beberapa gas dalam suatu campuran gas2 yang secara lngsung berhub dengan konsentrasi gas tersebut dlm campuran dan dg tek total campuran gas. Tek arsial (P) dapt di hitung dengn menglikan prosentase gas dimaksud dg tekanan total atmosfir dlm kondisi standar.

Konsentrasi O2 dalam atmosfir adalah 21% maka tekanan parsial O2 adalah 21% X 760 mmHg. Jd teknan parsial oksigen 21% adalh 159,6 mmHg.

Udara dlm alveoli mempunyai kandungn Po2 tinggi dan PCo2 rendah.

darah di dalm kapiler pulmonal yg berasal lgsung dr tubuh mempunyai kandungan Po2 yang rendah dan PCo2 yg tinggi

Transpor Gas dalam darah

Sebagian besar oksigen 97% dlm darah berikatan dengan Hb (Haemoglobin). Hb adalah protein quarterner yg terbntuk dr empat rantai polipeptida yg berbeda yaitu dua rantai alfa dn dua rantai beta yg masing2 berikatan dg kelompok heme yg mengandung zat besi

Metode Transportasi Gas dalam Darah

Gas Metode transport Presentase yang di- dalam darah angkutO2 Larut secara fisik 1,5 Terikat dengan Hb 98,5 CO2 Larut secara fisik 10 Larut dengan Hb 30 Sebagai Karbonat 60

Ikatan oksihemoglobin dibentuk di paru2 di mana O2 tinggi. Makin rendah konsentrasi O2 dlam jaringan, makin banyak O2 hemoglobin yang akan dilepaskan, hal ini menjamin bhw jaringan aktif menerima O2 sebnyk yg di perlukan untk dpt melanjutkn pernafasan sel. Transport Co2 lebih rumit, lebih dari 2/3 CO yang diangkut oleh darah terbw dalam bentuk ion bikarbonat (H2CO3-).

Ketika Co2 larut dalam air sebagian dr molekul Co2 brasosiasi dengn H2O membntuk asam karbonat H2CO3, dan ketika terbntuk sbagian dr molekul H2Co3 berdisosiasi membentuk ion-ion H dan bikarbonat HCo3 yg dikatalis oleh karbonat nahidrase yg terdpt dlm sel-sel darah merah

Air Asam karbonat bikarbonat Co2 + H2O H2Co3 H + Hco3

Pengaturan Pernapasan Pusat Kontrol Pernapasan Berbagai mekanisme beroperasi utk

memperthankan konstan relatif Po2 dan Pco2. Irama dasar siklus pernfsan dibangkitkan oleh medullatory rhytmicity terdpt dua pusat kontrol yg saling berhubungan

Pusat Inspirasi membngkitkan impuls sbgian dr impuls tsb akan menjlalr ke sepnjng saraf untuk kontraksi sebagian menekan pusat ekspirasi

Pusat Ekspirasi mjd lbih aktif impulsnya menekan pusat inspirasi yg dpt menurunkn impuls ke otot2 pernafasan yg relaksnya akan menyebabkn ekhalasi.

Dengn paru2 mengembang, baroreseptor yg terdpt dlm jaringn paru mendeteksi regangn ini dn mencetuskan impuls sensori medulla yg akan menekan pust inspirasi (hering-breuer) mencegah overinflasi paru-paru

Kedua pusat pernafasan pada pons bekerja dngn pusatn medullar untuk menghasilkan irama pernafasan yg normal

Pada pernfsan normal inhalasi berlngsung skitr 1-2 detik di ikuti ekhalasi sedikit lbh lam 2-3 detik menghasilkn frekwnsi pernafasan 12-20 kali/menit

Pernafasan juga di pengruhi olh emosi, Menguap juga merupaka reflrks pernafasan

diyakini senagai kekuragan o2 atau lelah tp tujuan tdk diketahui.

Kontrol pernfasan secr kimiawi dipengaruhi olh pH darah, kadar O2, dan Co2 darah

Penurunan kadar O2 darah (hipoksia) akan dideteksi oleh kemoreseptor pd korpus karotis dan aortik impuls ini akan menjalar disepanjang nervus vagus (x) dan glosofaring (ix) smpi medulla yg berespon dg meningktny frekwensi atau kedalamn pernfasan akibatnya lebih banyak udara ke dlm paru2 dan memperbaiki keadaan hipoksik

Pernapasan dan Keseimbangan asam basa Pernapasan menmpengaruhi pH cairan

tubuh karena pernapasan mengatur CO2 dalam cairan tubuh

O2 bereaksi dengan air membentuk asam karbondioksida hidrogen (H2CO2) yang terionisasi menjadi H dan ion HCO3¯

Makin banyak ion hidrogen dalam tubuh pH makin rendah, sebaliknya pH tinggi bila Hidrogen sedikit

Asidosis Respiratorik terjadi jika frekwensi pernafasan

menurunshg terjd penumpukan Co2 dalam cairan tubuh yg memungkinkn pembentukan ion hidrogen lbh banyk yang akan menurunkan pH. Contoh penyebb AR adalah pneumonia, emfisema, asma berat yg merusak pertukaran gas dn menyebbkn klebihan Co2 dlm cairan tubuh

Alkalosis Respiratorik, terjd jika frekwensi pernfsan meningkat dan Co2 yg yg dikeluarkan dengan cepat, kekkrngn Co2 menurunkan pembentukan ion hidrogen yg dapat mengakibtkan meningkatnya pH. Bayi yg menangis lama, asientas emosional, berada di tempt yg tinggi/pegunungan

Jika ketidakseimbangan pH disebabkn oleh suatu sebab selain perubahan dalam pernafasan (asidosis atau alkalosis metabolik)

Asidosis Metabolik disebabkan oleh diabetes yg tidak diobati (ketoasidosis) penykit ginjal atau diare hebat, dlm situasi ini konsentrais ion H cairan tubuh meningkat, kompensasinya adalah meningkatkn frekwensi pernfasan yg tujuannya untuk menghembuskan lebih banyak Co2 yg dapat menurunkan pembentukan ion H

Alkalosis Metabolik dpt disbabkan penggunaan obat2an alkalin yg berlebihan yg digunkan mengobati gangguan lambng

Dalam kondisi ini konsentrasi ion H cairan tubuh menurun. Kompensasi cairan tubuh yang terjadi adalah penurunan pernapasan untuk menahan Co2 dalam tubuh sehingga meningkatkan pembentukan ion H yang akan menurunkan pH ke batas normal.

Keadaan-keadaan Respirasi yang penting secara klinis

Apnue = Napas berhenti sesaat Asfiksia = jaringan kekurangan O2 krn

tidak adanya O2 dalm udara, gangguan pernapasan

Dispnu = Kesulitan bernapas Eupnu = bernapas normal Henti napas = penghentian permanen

napas Hiperkapnia = kelebihan CO2 dlm arteri

Hiperpnu = peningkatan ventilasi paru yang menyamai kebutuhan metabolik

Hiperventilasi = peningkatan venytilasi paru melebihi kebutuhan metabolik

Hipokapnia = co2 darah arteri lebih rendah dr normal

Hipoventilasi = kurangnya ventilasi dibanding kebutuhan metabolik

Sianosis = kebiruan pd kulit akibat kurangnya o2 dlm darah

Sufokasi = mati lemas = kekurangan o2 krn ketidakmampuan menghisrup udara beroksigen

Hipoksia = insufisiensi o2 di tingkat sel- hipoksia anemik = kemampuan darah

mengangkut o2 menurun (keracunan CO, Hb kurang)

- hipoksia hipoksik = Po2 drh arteri rendah disertai saturasi Hb tidak adekuat (daerah tinggi, o2 kurang )

- hipoksia histotoksik = sel tidak mampu menggunakan o2 yang tersedia (keracunan sianida)

- hipoksia sirkulasi = darah yang mengandung o2 ke jaringan sangat sedikit (syok sirkulasi, gagal jantung kongestif)