FISIOLOGI SISTEM RESPIRASI

Click here to load reader

  • date post

    05-Jan-2016
  • Category

    Documents

  • view

    209
  • download

    6

Embed Size (px)

description

Sudiarto Retty Ratnawati Dian Hasanah Edwin Widodo Laboratorium Fisiologi Fakultas Kedokteran Universitas Brawijaya 2011. FISIOLOGI SISTEM RESPIRASI. Fungsi sistem respirasi Sistem sirkulasi pulmonal Ventilasi pulmonal Kapaitas dan volume paru Kontrol bronchiolar musculature - PowerPoint PPT Presentation

Transcript of FISIOLOGI SISTEM RESPIRASI

Slide 1

FISIOLOGI SISTEM RESPIRASI

SudiartoRetty RatnawatiDian HasanahEdwin Widodo

Laboratorium FisiologiFakultas Kedokteran Universitas Brawijaya2011

FISIOLOGI RESPIRASITUJUANSetelah mempelajari sistem respirasi diharapkan mahasiswa dapat mengetahui hal-hal berikut ini :

Fungsi sistem respirasi Sistem sirkulasi pulmonal Ventilasi pulmonal Kapaitas dan volume paru Kontrol bronchiolar musculature Tekanan parsial gas Kapasitas difusi dan transport gasUptake dan intake oksigen selama exerciseKurva disosasi oksigen-haemoglobin Efek Haldane Pusat respirasi reflek Hering Beuer inspiratory ramp signal, pneumotaxic centre, aklimatisasi periodic and the Cheyne-Stokes breathings regulasi respirasi selama exercise sleep apnea, artificial respiration, hypoxiaMEKANISME RESPIRASI DAN PERTUKARAN GASINTRODUKSI FUNGSI RESPIRASIPeran utama dari sistem respirasi adalah menyplai kebutuhan oksigen (o2) dan mengekskresikan kabondioksida (CO2)

Eksternal respiration meliputi mekanisme ventilasi paru, transfer gas melewati membran respirasi, transfer gas dari dan ke dalam sel tubuh

Internal respiration meliputi pemakaian oksigen melalui perubahan metabolik (secara biokimia)4 mekanisme respirasi :VentilasiDifusi O2 dan CO2 antara alveoli dan darahTransport O2 dan CO2 dari darah ke selRegulasi manajemen respirasi

Peran sekunder sistem respirasi meliputi :Keseimbangan asam-basaPerlindungan terhadap benda asing yang terinhalasi (e.g. bacteria, pollen)Sebagai filter untuk mencegah clots memasuki sistem sirkulasiMengatur berbagai hormon dan konsentrasi humoral melalui endothel kapiler pulmonal

STRUKTUR SALURAN NAFAS

Efek peningkatan cardiac output pada pulmonary blood flow dan tekanan arteri pulmonal selama latihan Selama latihan, aliran darah melalui paru meningkat 4x-7x. Aliran ekstra ini tejadi melalui 3 mekanisme :1. Meningkatkan jumlah pembukaan kapiler sebanyak 3x lipat 2. Melebarkan kapiler dan meningkatkan alirannya >2x;3. Meningkatkan tekanan arteri pulmonal.PULMONARY EDEMAPulmonary edema terjadi sama seperti terjadinya edema di bagian lain dalam tubuh. Penyebab tersering adalah sebagai berikut :Left-sided heart failure atau mitral valve disease dengan peningkatan pesat pada tekanan vena pulmonalis dan tekanan kapiler paru memasuki interstitial space dan alveoli Kerusakan membran kapiler pulmonal karena infeksi contohnya pneumonia atau terhirupnya bahan toksik contohnya chlorine dan sulfur dioksida.VENTILASIPulmonary ventilation adalah keluar masuknya udara antara udara luar dengan alveoli paru.Mekanisme ventilasi pulmonalPrinsip fisika : Udara bergerak dari tekanan tinggi ke tekanan yang rendah (paru adalah suatu struktur yang elastis dapat mengembang dan mengempis melalui pergerakan diafragma untuk mengembangkan dan mengecilkan kapasitas thorax.Hukum Boyle: Tekanan pd tmp tertutup setara dgn volumenyaInspirasi: kontraksi diafragma mendorong bagian bawah paru (menurunkan tekanan), vol. paru meningkat, udara masuk ke dlm paru. Ekspirasi: thorax terkompresi, volume paru menurun, tekanan paru meningkat, udara dihembuskan ke luar paru.

Gambar 1. Perubahan volume paru, tekanan alveolar, tekanan pleura dan tekanan transpulmonal selama pernafasan normal

WORK OF BREATHINGSaat inspirasi dibagi menjadi tiga fraksi :Ekspansi paru melawan daya elastis dinding dada disebut compliance work atau elastic work; Mengatasi kelekatan paru dengan struktur dinding dada disebut tissue resistance workMengatasi resistensi jalan nafas terhadap pergerakan udara melalui paru disebut airway resistance work Akan tetapi pada kondisi tertentu (astma/PPOK) ekspirasi menjadi lebih berat terutama jika orang tersebut memiliki peningkatan resistensi jalan nafas (extremely higher than inspiration) atau penurunan pulmonary compliance. Pulmonary Volumes and Capacities

Pulmonary Volumes

4 pulmonary lung volumes, ketika semua ditambahkan maka setara dgn volume maksimal ekspansi paru. Tidal volume volume udara yg di inspirasi dan ekspirasi pd pernafasan normal kira2 500 ml pada laki2 dewasa Inspiratory reserve volume volume udara ekstra yg dpt diinspirasi dgn kekuatan maksimal setara dgn 3000 ml. Expiratory reserve volume volume udara ekstra yang dapat diekspirasi dengan kekuatan maksimal setelah setara dengan 1100 ml Residual volume volume udara yang tetap berada di paru setelah ekspirasi kuat, 1200 ml

Pulmonary CapacitiesUntuk menggambarkan event pada siklus pulmonal kadang perlu mengkombinasikan dua atau lebih volume paru. Kombinasi ini disebut pulmonary capacities, sebagai berikut:inspiratory capacity setara dengan tidal volume ditambah inspiratory reserve volume (IC=TV+IRV). jumlahnya sekitar 3500 ml.functional residual capacity setara dengan expiratory reserve volume ditambah residual volume (FRC=ERV+RV). Ini adalah volume udara pada akhir ekspirasi normal (kurang lebih 2300 ml).

vital capacity setara dengan inspiratory reserve volume ditambah tidal volume ditambah the expiratory reserve volume (VC=IRV+TV). Menunjukkan jumlah udara maksimum yang diekspirasi dari paru setelah ekspirasi normal (4600 milliliters).total lung capacity volume maksimal paru dengan pengembangan paru yang paling maksimal (5800 ml) setara dengan vital capacity ditambah residual volume (TC=VC+RV). Semua volume dan kapasitas paru 20- 25% lebih sedikit pada wanita dibandingkan pria dan lebih besar pada atlit dibandingkan pada individu yang asthenic.

Nervous and Local Control of the Bronchiolar Musculature

Sympathetic Dilation of the Bronchioles. Kontrol langsung saraf simpatis pada bronchiolus tidak begitu kuat karena serat saraf ini langsung masuk ke bagian sentral paru. Meskipun demikian bronchial tree sangat terekspose dengan norepinephrine and epinephrine yang dikeluarkan dalam darah atas stimulasi simpatis pada medulla kellenjar adrenal. Kedua hormon ini terutama epinephrine berfungsi untuk dilatasi bronkhus karena hormon ini menstimulasi reseptor beta-adrenergicParasympathetic Constriction of the Bronchioles. Beberapa serabut saraf parasimpatis berasal dari nervus vagus memasuki parenkim paru. Saraf ini mensekresikan acetylcholine. Bila teraktivasi akan menyebabkan konstriksi sedang pada bronchiolus. Pada astma dimana sudah ada konstriksi bronchiolar dengan adanya rangsangan parasimpatis maka dapat memperburuk keadaan.Fungsi Pernafasan Normal pada HidungTiga fungsi pernafasan pada hidung adalah :Menghangatkan udara yg dihirup melalui permukaan concha & septum yg memiliki luas sekitar 160 cmMelembabkan udara yang dihirup. Menyaring udara yang dihirup. Ketiga fungsi ini secara bersama disebut air conditioning function of dari jalan nafas bagian atas. Suhu udara yg dihirup meningkat sekitar 1F dan 2-3 % tersaturasi penuh oleh air sebelum udara memasuki trakhea. Ketika orang bernafas langsung melalui trakhea contohnya pada tracheostomi keadaan tsb tdk bisa tercapai shg dpt memicu kerusakan paru dan infeksi.Prinsip Difusi Gas Oksigen dan karbondioksida melalui Membran RespirasiDasar molekuler difusi gassemakin tinggi tekanan semakin besar kecepatan gerak molekul gas semakin besar energi untuk berikatan satu sama lainNet Diffusion of a Gas in One DirectionEffect of a Concentration Gradient. difusi terjadi dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah

Tekanan gas parsial merupakan tekanan gas dibandingkan konsentrasi molekul gas tersebutKomposisi udara mengandung sekitar 79 % nitrogen dan 21% oxygen. Total tekanan pada permukaan laut adalah 760 mm Hg. Sehingga tekanan nitrogen 79% dari 760 mmHg (600 mm Hg), oksigen 21 % (160 mm Hg).Tekanan parsial gas dilambangkan dalam simbolPO2, PCO2, PN2, PH2O, Phe dan sebagainya.

Faktor yang menentukan Tekanan parsial Gas dalam cairan- Konsentrasi gas- Koefisien kelarutan gas . Tekanan parsial rendah (contoh CO2) will develop many dissolved molecules (physically or chemically attracted to water molecule)Henrys Law :Tekanan parsial = konsentrasi gas terlarut koefisien kelarutanKoefisien kelarutan :Oxygen 0,024Carbon dioxide 0,57Carbon monoxide 0,018Nitrogen0,012Helium0,008Carbon dioxide has 20 X solubility than oxygenDifusi gas melalui pernafasan Dinding alveolar sangat tipis, antara alveoli satu dengan yang lain terkoneksi secara solid oleh kapiler-kapiler. Karena itulah gas dalam alveoli sangat dekat dengan darah pada pembuluh kapiler.Selanjutnya pertukaran gas antara udara dalam alveoli dengan darah pada kapiler terjadi melalui membran-membran terminal dari bagian paru bukan hanya alveoli semata. Semua membran ini disebut respiratory membrane, atau disebut juga pulmonary membraneRespiratory MembraneAlveolus dilapisi cairan surfaktanEipthel alveolus sangat tipis Membran epithel basal Ruang interstisial tipiskapiler membran basal di beberapa tempat menyatu dengan epithel membran basali capillary endothel membrane

Faktor-faktor yangMempengaruhi TingkatDifusiGas MelaluiMembranPernapasanKetebalan membran (edema, fibrosis: ketebalan >>), Luas permukaan membran (lobectomy, emphysema), Koefisien difusi gas zat pada membran (tergantung padakelarutangas dlmmembran &,terbalik,padaakar kuadrat dari berat molekulgas),perbedaantekananparsialgasantara kedua sisi membran(perbedaanantara tekananparsialgas dalamalveoli dan dalam darahkapilerparu)Kapasitas Difusi OksigenKapasitasdifusi oksigenadalah volumeO2yang dapatmenyebarmelalui membranpernapasanuntuk setiaptekanan 1mmHgyang berbedadalam 1 menit,rata-rata21ml/ menit/mmHguntuk dewasa muda.

Perbedaantekananoksigenberarti antararespirasi saat istirahat& respirasi normaladl sekitar11mmHg.Tekanan dikalikan dengankapasitasdifusi(11x21)memiliki hasiltotal sekitar230milimeterdifusi oksigenmelalui membranpernapasansetiap menit.Hal inisetara dengantingkatpenggunaanoksigentubuh.PerubahanKapasitasDifusiOksigenSelamaBekerjaSelama latihanberat,aliran darahdi paru-paru, ventilasialveolus d