FISIOLOGI RESPIRASI

Rd. Argarinird_argarini@yahoo.com

• Surabaya meraih peringkat ketiga di ASIA sebagai KOTA dengan tingkat pencemaran udara tertinggi setelah BANGKOK DAN JAKARTA ( debu, CO dan Pb) http://www.jatimprov.go.id

• Peningkatan sensitisasi saluran respiratorius dan bronchokontriksi pada pekerja pabrik obat

• Banyak sekali penderita ISPA dan alergi pada pekerja pabrik di Bontang dan Gresik

TOPIK PEMBAHASAN

• Fungsi respirasi• Anatomi Sistem respirasi• Ventilasi Pulmonal• Sirkulasi Pulmonal• Pertukaran gas• Transport O2 dan CO2 di darah dan jaringan• Pengaturan Respirasi

FUNGSI RESPIRASI

• UTAMA :– Pertukaran gas

• O2 masuk• CO2 keluar

• SEKUNDER– Regulasi pH– Pengendalian suhu– Eliminasi air– Fungsi bicara

ISTILAH

• Ventilasi: Pergerakan udara masuk dan keluar paru

• Respirasi External : Pertukaran gas antara udara pada paru dan darah– Transport oksigen dan karbondioksida pada darah

• Respirasi Internal : Pertukaran gas antara darah dan jaringan

Anatomi Sistem Respirasi• Traktus

Respiratorius sup.– Hidung/mulut,

faring dan struktur sekitarnya

• Traktus Respiratorius inf Laring, trakea, bronchi, alveolus

FUNGSI HIDUNG1. MENHANGATKAN

– PENYESUAIAN SUHU UDARA LUAR KE SUHU DALAM PARU DENGAN ADANYA STRUKTUR CONCHAE DAN SEPTUM

2. MELEMBABKAN– PENYESUAIAN KELEMBABAN UDARA DARI RENDAH KE 98 %

3. FILTER– MELAKSANAKAN FILTER TERHADAP DEBU YANG BERUKURAN 5 MIKRON

KE ATAS1-3 MERUPAKAN FUNGSI AIR CONDITIONING

4. KEKEBALAN– KEKEBALAN TERHADAP MASUKNYA BAKSIL YANG IKUT MASUK

BERSAMA UDARA.5. INDERA PENGHIDU

Faring dan LaringJALAN NAPAS

– FARING : NASOFARING, OROFARING, LARINGOFARING

Pertemuan Jalur Udara Dan Makanan

- LARING

- Mempetahankan pembukaan jalan nafas

- Epiglotis mencegah makanan masuk ke dalam larynx

- Terdapat pita suara, yang berfungsi :

1. Mengejan

2. Batuk

3. Pengaman Gas Racun

4. Bicara

Laring anterior

Laring posterior

Vocal Folds

Percabangan Tracheobronchial

Terdiri dari : bronkhus primer dan carina (refleks batuk)Terdapat cincin kartilago untuk mempertahankan agar tidak kolaps (5/6 panjang)

epitel berlapis mukus bersilia bersama mukus mbantu mbersihkan saluran tsb gerak silia ke arah faring

Percabangan Tracheobronchial

Percabangan Tracheobronchial

• Zona Konduktif – Trakea sampai ke bronchiolus terminal – Bersilia membersihkan debris– Memiliki cincin tulang rawan Saluran napas

(death space/ruang rugi)– Kartilago terbukanya sistem– Otot polos kontrol diameter saluran

• Zona respirasi : unit respiratorik– Bronchioles Respiratorius s/d alveoli– Tempat pertukaran gas

Alveolus dan membran respiratorius

ALVEOLUS TERDIRI DARI :1. DUCTUS ALVEOLARIS2. SACCUS ALVEOLARIS3. SEPTUM ALVEOLARIS

LUAS ALVEOL = 100 m2

DIAMETER = 0.3 mm

Paru

• Paru-paru (2):– Paru kanan: 3 lobus– Paru kiri : 2 lobus

• Terdiri dari– Lobus, segment bronchopulmonar, lobulus

Proses Inspirasi dan Ekspirasi

INSPIRASIOtot utama:

- Diafragma- m. Intercotalis externus

Otot tambahan:- m. Sternocleido mastoideus- m. Scalenus

Inspirasi

Otot utama:1. Diafragma n phrenicus (Cervical 3,4,5)2. m. intercotalis externus n intercosta

Otot tambahan Jika inspirasi dalam1. m. Sternocleido mastoideus mengangkat

sternum ke atas2. m. Scalenus mengangkat costa 1,2

EKSPIRASI

• Diafragma relaksasi• Otot-otot di abdomen : a.l m rectus abdominis

menarik ke arah bawah pd costa bag bawah • M. Intercostalis internus

Pleura

• Cairan pleura dihasilkan oleh membran pleura yang berfungsi sebagai :– Pelumas– Mempertahankan pleura parietal dan visceral agar tetap

bersama

Perubahan tekanan alveolar

• Surfaktan :bahan aktif permukaan• Fungsi: tegangan permukaan• Disekresi oleh sel epitel alveolus tipe II

Perubahan Volume Alveolar• Recoil paru

– Menyebabkan alveoli kolaps akibat• Recoil Elastic dan tegangan permukaan surface

tension– Surfaktan: mengurangi kecenderungan paru untuk kolaps

• Tekanan pleura– Tekanan negatif pada pleura menyebabkan

alveoli mengembang– Pneumothorax adalah terdapatnya hubungan

antara rongga pleura dan udara sehingga kehilangan tekanan pleura

Compliance

• Merupakan ukuran mudah atau sulitnya paru dan thoraks untuk mengembang– Semakin besar compliance, perubahan tekanan

semakin mudah ekpansi lebih mudah– Compliance kecil atau dibawah normal

ekpansi lebih sulit• Kondisi yang menyebabkan menurunnya

compliance– Fibrosis Pulmonary– Edema Pulmonary– Respiratory distress syndrome

Volume pulmonal• Volume Tidal

– vol udara masuk atau keluar pada saat inspirasi & ekspirasi biasa (± 500 ml)

• IRV : Inspiratory reserve volume– vol udara ekstra yg dpt di inspirasikan di atas TV

normal (± 3000 ml)• ERV : Expiratory reserve volume

– vol udara ekstra yg msh dpt dikeluarkan dg ekspirasi kuat (± 1100 ml)

• Residual volume– vol sisa yg ada di paru stlah ekspirasi kuat (± 1200 ml)– RV ini ptg k/ di alv akan tetap ada udara, shg kdr O2 &

CO2 di drh tidak berubah dg cepat setiap kali bernapas

Kapasitas Pulmonal

• Inspiratory capacity– VT + IRV

• Functional residual capacity– ERV + RV

• Vital capacity– IRV + TV + ERV

• Kapasitas Paru Total– IRV + ERV + TV + RV

Volume dan Kapasitas Pulmonal

Ventilasi Alveolar dan Ventilasi dalam1 menit

• Ventilasi menit : jumlah total udara baru yang masuk ke dalam sal pernapasan per menit (TV x frekuensi respirasi) 500 ml X 12 x/menit = 6 lt/menit

• Frekuensi napas: Jumlah napas per menit• Anatomic dead space: bagian dari sistem respirasi

dimana tidak terjadi pertukaran gas: Volume ± 150 ml (usia makin tua makin banyak)

• Ventilasi Alveolar : banyaknya udara permenit yang masuk ke dalam sistem respirasi, dimana terjadi pertukaran gas

ventilasi alveolar Kecepatan ventilasi alveolar = ventilasi alveolar

per menitadalah volume total udara baru yang masuk

alveoli tiap menit= frekuensi napas x (TV – vol dead space)= 12 x (500 – 150) = 4200 ml/ mntIni mrpkn salah satu faktor penentu

konsentrasi O2 & CO2 di alveoli

Gradient Diffusi Oksigen dan Karbondioksida

• Oksigen– Berpindah dari alveoli

menuju darah. Darah telah tersaturasi penuh dengan oksigen ketika meninggalkan kapiler.

– P02 pada darah menurun karena tercampur dengan darah deoksigenasi

– Oxygen berpindah dari kapiler jaringan masuk ke dalam jaringan

• Karbondioksida– Berpindah dari

jaringan menuju ke kapiler jaringan

– Berpindah dari kapiler pulmonal ke alveoli

Perubahan Tekanan Parsial gas

Hemoglobin dan Transport Oxygen• Oxygen akan ditransport oleh hemoglobin (98.5%) dan

larut dalam plasma (1.5%)• Kurva disosiasi Oxygen-hemoglobin menunjukkan

bahwa hemoglobin akan tersaturasi penuh jika P02 adalah 80 mm Hg atau lebih. Pada tekanan parsial yang lebih rendah, hemoglobin akan melepaskan oxygen.

• Pergeseran kurva ke kiri, terjadi karena peningkatan pH, penurunan carbon dioxide, atau penurunan temperatur sebagai hasil dari peningkatan kemampuan hemoglobin untuk mengikat oksigen

Hemoglobin dan Transport Oxygen

• Pergersaran kurva ke kanan terjadi karena penurunan pH, peningkatan carbon dioxide, atau peningkatan temperatur karena menurunnya kemampuan hemoglobin untuk mengikat oxygen

• Zat 2.3-bisphosphoglycerate meningkatkan kemampuan hemoglobin melepaskan oxygen

• Hemoglobin Fetal memiliki afinitas lebih tinggi dibandingkan dengan maternal

Transport Carbon Dioxide• Carbon dioxide ditranspor dalam bentuk ion

bikarbonat (70%), kombinasi dengan Hb darah (23%) dan terlarut pada plasma (7%)

• Hemoglobin yang telah melepaskan oksigen akan lebih mudah mengikat karbondioksida dibandingkan dengan hemoglobin yanh masih terikat dengan oksigen (efek Haldane)

• Pada kapiler jaringan, karbondioksida berikatan dengan air membentuk asam karbonat, didalam eritrosit, asam karbonat akan berdisosiasi membentuk ion bikarbonat dan ion hidrogen

Transport Karbondioksida

• Pada kapiler paru, ion bikarbonat dan hidrogen keluar dari eritrosit dan ion cl keluar. Ion bikarbonat berikatan dengan ion H untuk membentuk asam karbonat dan air. Asam karbonat diubah kembali menjadi CO2 dan air kemudian berdifusi keluar dari eritrosit.

• Peningkatan karbondioksida plasma akan menurukan pH. Sistem respirasi akan mengatur keasaman darah dengan mengatur kadar CO2 plasma

Rasio Ventilasi-perfusi

Pengaturan respirasi:Area Respirasi pada Batang Otak

• Pusat respirasi medulla– Grup Dorsal stimulasi diaphragma inspirasi– Grup Ventral stimulasi m. intercostal internus dan

m. abdominal ekpirasi kuat• Grup Respirasi Pontine (pneumotaxic)

– Terlibat dalam perubahan inspirasi dan ekspirasi terutama mengatur kecepatan dan dalamnya inspirasi

Struktur Area Respirasi pada Batang Otak

Modifikasi Ventilasi

• Sistem Cerebral dan limbik– Respirasi dapat

dikontrol secara volunter dan dimodifikasi dengan emosi

• Kontrol kimia– Zat pengatur utama :

CO2• Peningkatan atau

penurunan pH dapat menstimulasi area kemo-sensitif kecepatan dan dalamnya pernapasan ↑

– Kadar O2 pada darah akan memberikan efek pada respirasi jika jumlahnya menurun 50% dari normal.

Efek Merokok

• Merokok mengurangi efisiensi respirasi– Deposit tar & kimia lainnya– Pembengkakan dinding

mukosa dan peningkatan produksi mukus

• Menghambat aliran udara

– Menghancurkan silia dan menghambat gerakannya

• Mengurangi pengelluaran mukus dan debris yang berlebihan

Smokers lungsBodies The exhibition March 2006

The end