Slide 1

Kelompok 5Tutor: dr. FannyMODUL DASARRESPIRASI

NAMA KELOMPOK

SKENARIONina, Perempuan berumur 20 tahun, bersama adiknya Tino, laki-laki berumur 17 tahun pergi ke Senayan untuk berolah raga lari pagi.Setelah berlari sekitar 200 langkah, Nina sudah lelah dan napasnya memburu (cepat dan dalam), sedangkan Tino masih dapat berlari dengan santai.Nina memang tidak biasa berolah raga dan kebetulan pagi itu ia sedang tidak enak badan, setelah beberapa hari ini banyak berkumpul dengan temannya yang menderita influenza.

KATA/KALIMAT KUNCI

Nina, perempuan 20 tahunTino, LK2 17 tahunBerolahraga lari pagiBerkumpul dengan temannya yang menderita influenzaSetelah berlari 200 langkah Nina sudah lelah dan nafasnya cepat dan dalamTino masih berlari dengan santaiNina tidak biasa berolahraga dan sedang tidak enak badanKATA SULITInfluenza adalah penyakit menular tergolong dalam kategori penyakit yang self limiting. Artinya jika tidak disertai komplikasi penyakit lain, setelah 4 - 7 hari flu akan sembuh, asalkan tubuh diberi kesempatan meningkatkan daya tahan terhadap pengaruh dari luar.

Influenza disebabkan oleh virus Influenza. Virus ini ditularkan oleh orang lain melalui air liur yang sudah terinfeksi pada saat penderita batuk atau bersin; atau melalui kontak langsung dengan sekresi (liur dan lendir) penderita.

PERTANYAANFisiologi dari pernapasan dan hubungannya dengan skenario?Apa hubungan keluhan pada skenario dengan berkumpul dengan temannya yang menderita influenza?Jelaskan anatomi dari pernapasan!Jelaskan histologi dari pernapasan!Mengapa setelah berlari 200 langkah Nina sudah lelah dan nafasnya cepat dan dalam?Jelaskan mengapa jarang berolah raga berhubungan dengan napasnya yang cepat dan dalam!Jelaskan fisilologi dari ventilasi, difusi, dan perfusi pada pernapasan!Jelaskan proses asam basa yang terjadi pada pernapasan!

ANATOMI PERNAFASAN

Anatomi Respiratorius

CAVUM PHARYNGISDibagi oleh palatum molle menjadi Nasopharynx Oropharynx laryngopharynx

Torus tubarius

LARYNGISCartilago thyreoidea (1)Cartilago cricoidea (1)Cartilago arytaenoidea(2)Cartilago epiglottica (1)Cartilago corniculata (2)Cartilago cuneiforme (2)

Cart.thyreoidea

Cart.cricoidea

Os hyoid

Cart.epiglottica

Cart.arytenoidea

Cart.corniculata

Cart.cricoidea

TRAKEAMerupakan pipa silider dengan panjang 11 cm, berbentuk cincin tulang rawanseperti huruf C.Bagian belakang dihubungkanolehmembran fibroelasticmenempel pada dinding depanusofagus.Dibentuk oleh cartilago & jaringan ikatTepi caudal cartilago cricoidea (setinggi VC -6) tepi cranial V Th-5Td 20 cincin cartilago, bentuk huruf U, membuka ke dorsalLumen selalu terbukaCARINA-Terletak di linea mediana kecuali bagian caudal terdesak ke kanan oleh arcus aorta-Sebelah dorsalnya terdapat oesophagus

Trakea

Bronkus

Merupakan percabangantrakheakanan dan kiri.Tempat percabangan disebutcarina.Brochuskanan lebih pendek, lebar dan lebih dekat dengantrachea.Bronchuskanan bercabang menjadi: lobus superior, medius, inferior. Brochus kiri terdiri dari: lobus superiordaninferior

Tractus respiratorius

Otot-otot respirasi

Sistem saraf saluran nafas dan paruDilayani oleh sistem saraf otonom, 3 jalur: 1. Aferen otonomik 2. Eferen parasimpatik 3. Eferen simpatikSerabut aferen otonomik dari reseptor di alveoli, bronkioli & bronki menuju n. vagus melalui pleksus pulmonalis.Serabut Saraf dari reseptor iritan ditrakea & laring mencapai sistem saraf pusat melalui n. vagus

Saraf eferen parasimpatis bergabung di n.vagus & pleksus pulmonalis membawa impuls yg menuju otot polos & kelenjar impuls kolinergik menybabkan kontraksi otot polos bronkus, sekresi kelenjar, dilatasi peredaran darah

Saraf eferen Simpatis dari trunkus simpatis menuju toraks melalui ganglia toraks bersifat adrenergik. Rangsangan simpatis relaksasi otot polos bronkial, hambat sekresi kelenjar, vasokonstriksi peredaran darah

Sistem saraf otonompada otot polos sal.pernapasan:- saraf parasimpatis : bronkokonstriksi- saraf simpatis : bronkodilatasi

pada pembuluh darah paru:- saraf simpatis : vasokonstriksi- saraf parasimpatis : vasodilatasi

Sistem saraf motorikpada otot-otot pernapasan

BIOKIMIA

Proses Biokimia Respirasi

HCO3

PlasmaSel Darah Merah Kapiler Jaringan JaringanH2O +CO2CARBONIC ANHYDRASEH2CO3HHCO3HHbHbO2ClO2CO2Cl

CO2 dari reaksi dalam siklus asam sitratO2 ke dalam sel22

PlasmaSel Darah Merah Kapiler Paru JaringanHCO3ClH2O +CO2H2CO3HCO3ClHHb + O2HbO2HCO2O2CARBONIC ANHYDRASE

pH darah 7,4 dengan ratio NaHCO3 = 20 H2CO3 1

Asidosis : pH kurang dari 7,4Alkalosis : pH lebih dari 7,4

AsidosisAsidosis respiratorik: pneumonia, bronkopneumonia, emfisema, asma bronkial, dan depresi pernapasan. Agar ratio kembali normal maka dibutuhkan reabsorbsi NaHCO3 melaui tubuli ginjal.

Asidosis metabolik:Gagal ginjal kronik, diare berat, Diabetes melitus yang tidak terkontrol, dan konsumsi obat yang bersifat asam.Agar ratio kembali normal maka paru berusaha menurunkan kadar H2CO3 dengan cara melakukan pernapasan cepat dan dalam (pernapasan kuzmaul)

Upaya Ginjal dalam Mengatasi Asidosis Respiratorik

DarahLumen TubuliSel TubuliCO2CO2CO2H20H20H20H2CO3HCO3HCO3HCO3HHNaNaNaCARBONIC ANHYDRASEH2CO3

AlkalosisAlkalosis respiratorik:* Hiperventilasi: - Berada di tempat tinggi lebihdari 2.500 m - Penggunaan mesin respiratorik yang tidak proporsional *Reaksi histeris * Koma hepatik *Keracunan salisilat tahap awal

Alkalosis metabolik: * Muntah-muntah berkepanjangan * Konsumsi obat-obat yang bersifat alkalis seperti antasida

PENGANGKUTAN O2 DAN CO2 DALAM DARAH

Pengangkutan O2 dalam Darah Oksigen dari paru-paru disalurkan oleh hemoglobin ke seluruh tubuh.Oksigen diikat oleh hemoglobin dalam bentuk OksiHb/Hb.O2.Pada jaringan perifer, OksiHb melepaskan Oksigennya ke dalam sel dan tereduksi menjadi DeoksiHb.OksiHb dan DeoksiHb bersifat asam lemah.

ReaksiDeoksiHb = H+Hb- ; OksiHb = HbO2- + H+Pada paru-paru : H+Hb- + O2 HbO2- + H+Pada jaringan : HbO2- H+Hb-

O2

Pada jaringan perifer banyak terbentuk CO2 dan H2O sebagai hasil dari mekanisme siklus As.Sitrat.CO2 dan H2O akan membentuk asam Karbonat (H2CO3)Dalam 24 jam akan terbentuk 30 liter asam karbonat, yang akan menurunkan pH dalam.Hb akan berperan menjadi buffer dalam darah.

Pengangkutan CO2 Dalam bentuk bikarbonat (CHO3-)CO2 yang berasal dari siklus As. Sitrat akan masuk ke dalam sel darah merah.CO2 dan H2O akan membentuk H2CO3. Reaksi ini dikatalis oleh enzim Carbonic Anhydrase yang selanjutnya akan terionisasi menjadi H+ dan HCO3- (ion karbonat). HCO3- keluar ke plasma, untuk memenuhi keseimbangan anion, Cl- masuk dari plasma ke dalam sel darah merah.

HCO3 mengalir bersama darah vena menuju ke paru. H+ diikat oleh deoksi Hb- menjadi H+Hb-.Di alveoli, HCO3- masuk ke dalam sel darah merah. Dan Cl- keluar dari sel darah merah ke plasma. Di dalam sel darah merah H+Hb- akan mengikat O2 dan melepaskan H+. H+ akan diikat oleh HCO3- menjadi H2CO3. Oleh Carbonic Anhydrase, H2CO3 akan dipecah menjadi H2O dan CO2.

Sebagai Karbamino Hb.Hemoglobin adalah protein yang mengandung gugus NH2. Gugus NH2 akan berikatan dengan CO2 membentuk senyawa karbamino. Di alveoli karbamino-Hb akan terurai menjadi CO2 dan Hb.CO2 keluar bersama udara ekspirasi.Sebagai CO2 terlarut di plasma dalam bentuk H2CO3

CO2H2OH2CO3H+Hb-H+HCO3-Cl-++IntraselEkstraselPada Jaringan Perifer

IntraselEkstraselPada AlveoliHCO3-H+Hb-Cl-O2O2Hb-H+H2CO3H2OCO2

PENGATURAN KESEIMBANGAN ASAM BASA

Pengaturan Keseimbangan Asam Basa oleh ParuPeranan sistem respirasi dalam keseimbangan asam-basa adalah mempertahankan agar PCO2 selalu konstan walaupun terdapat perubahan kadar CO2 akibat proses metabolisme tubuh.Sistem pernapasan mengatur kadar karbon dioksida yaitu PCO2 darah arteri berkisar 40 mmHg. Ventilasi paru dikontrol oleh pH dan PaCO2 darah.

Reseptor yang mengatur fungsi ventilasiPusat pernapasan di medula oblongata yang merespon penurunan pH cairan serebrospinal dengan meningkatkan ventilasi alveolar.Carotid dan aortic bodies dekat bifurkasio arteri karotis interna dan eksterna dan pada arkus aorta. Penurunan pH meningkatkan aktivitas reseptor ini untuk meningkatkan aktivitas reseptor ini untuk meningkatkan ventilasi alveolar.

Keseimbangan asam basa respirasi sangat bergantung dari keseimbangan produksi dan ekskresi CO2Terdapat dua stimulus, yaitu CO2 dan O2Stimulasi CO2 terhadap ventilasi terjadi pada daerah kemosensitif di daerah pusat pernapasan di medula oblongata. CO2 merupakan stimulus utama pernapasan yang dapat terjadi walaupun terdapat peningkatan sedikit peningkatan PaCO2$

Stimulasi O2 terjadi melalui perantara kemoreseptor di badan karotis yang terletak di percabangan arteri karotis. Hipoksemia akan merangasang ventilasi apabila terjadi penurunan PaCO2 di bawah 50-60 mmHg.

KESIMPULANPengaturan asam basa dalam sistem pernapasan adalah dengan mengatur konsentrasi CO2 dalam tubuh, karena saat mengeluarakan CO2, H+ akan ikut keluar dari dalam tubuh dalam bentuk H2O.

RESPIRASI SEL

HISTOLOGI

Hidungjaringan tulang, cartilage, otot dan jaringan pengikat, epitel silindris semu berlapis bersilia dengan banyak kelenjar mucosa ( sel piala)-Bulu hidung di dalam kaviti hidung menapis debu dan mikroorganisma dari udara yang masuk dan lapisan mukus yang memerangkapnya-organ untuk membau kerana reseptor bau terletak di mukosa bahagian atas hidung-membantu menghasilkan dengungan (fonasi).Faring Berfungsi sebagai alat pernafasan, pencernaan dan alat artikulasi bunyiLaring cartilage hyaline, cartilage elastis, jaringan pengikat dan otot bercorakmengatur tingkat ketegangan dari pita suara, mengatur suara dan mencegah makanan dan air masuk ke dalam trakhea.

Trakea dinding trakea terdiri atas 3 lapisan, lapisan dalam berupa epithel bersilia dan berlendir. Lapisan tengah tersusun atas cincin tulang rawan dan berotot polos. lapisan luar tersusun atas jaringan ikatAda sel gobletmenyediakan tempat laluan bagi udara yang di bawa masuk dan udara yang dikeluarkan, menyaring benda-benda asing yang masuk ke saluran pernapasan.

BronkusDinding terdiri jaringan elastis,retikuler, otot polos, kapiler,limfatik, serabut sarafLapisan dalam terdiri membran basalis,epitel bersilia sel gobletmenyediakan tempat laluan bagi pengagihan udara yang dibawa masuk ke dalam paru-paru dan untuk mengeluarkan udaraBronkiolusepitel silindris selapis bercilia dan tanpa cartilago.AlveolusSel gepeng dan sel kuboidsaluran akhir dan untuk melakukan pertukaran gas (O2 dan CO2 ).

IRISAN PARU(alveoli & saluran napas dilihat dari dalam)

Dinding alveoli penuhlubang, hubungan kolateralantar alveoli oleh Porus Kohn

FISIOLOGI

TORAKALABDOMINAL

INSPIRASIEKSPIRASI

Pursed Lips BreathingTakipneaHiperpneaBradipneaCheyne StrokesBiot (Ataxing Breathing)Sighing Respiration

Melalui paru-paruMelalui jaringan

inspirasiekspirasiinspirasiekspirasi

Respirasi Eksternal dan Internal

Hubungan antara tekanan di dalam dan diluar paru penting dalam ventilasi

Perubahan volume paru dan tekanan intra-alveolus sewaktu inspirasi & ekspirasi

Ukuran toraks pada relaksasi otot inspirasiUkuran paru setelah mengalami recoil

ventilasi

Volume intratorakal

Tekanan Intrapleura

Stimulus Nervus frenikus dan Nervus InterkostalisNormal - 4 mmhgmenjadi -8 mmhg

Tekanan IntrapulmonalNormal 0 mmhgmenjadi -2 mmhg

O2 dipungut melalui Hidung dan mulut pada waktu bernafas masuk melalui trakhea dan pipa bronkial alveoli dapat berhubungan erat dengan darah di dalam kapiler PULMONARIS .Hanya ada satu membran ALVEOLI-KAPILER yang dapat memisahkan O2 dan DARAH.

PERNAFASAN EKSTERNA / PARUPERNAFASAN INTERNA / JARINGANIkatan O2 + Hb dari jantung dipompa keseluruh tubuh. Tiap sel mengambil O2 untuk proses metabolisme dan darah menerima hasil buangan CO2 dari jantung dan paru keluar

Hemoglobin yang banyak mengandung O2 dari seluruh tubuh masuk ke dalam jaringan akhirnya mencapai kapiler, darah mengeluarkan O2 ke dalam jaringan, mengambil CO2 untuk dibawa ke paru-paru dan di paru-paru terjadi pernafasan eksterna

DIFUSIINSPIRASIEKSPIRASI

tekanan PO2 > tekanan di alveolustekanan PaCO2 < tekanan di alveolus

760 mmhg159 mmhg149 mmhg103 mmhg21 %760 47 x 21%

trakhea

Ruang mati anatomikum

Sehingga O2 mudah berdifusi ke dalam darah

6 mmhg

CO2

alveolus

PARU-PARUVCSVCIARTERI PULMONALISVENA PULMONALIS CO2 O2

AORTAPARUSELURUH TUBUH

MEMBRAN

ALVEOLI

KAPILER

O2Hemoglobin

Sel dan Jaringan di Seluruh Tubuh

xHb02

O2

Hb xx O2

HbO2

O2

HbO2HbO2H Bbloodstream

O2 in solution in plasma

Hb xx O2

Hb

HbHb

Alveoli ParuJaringan Tubuh

PROSES PERTUKARAN GAS PERFUSI

Pusat pengendalian ada di kemoreseptor yang mendeteksi perubahan kadar oksigen, karbondioksida dan ion hydrogen dalam darah arteri dan cairan serebrospinalis dan menyebabkan penyesuaian yang tepat antara frekuensi dan kedalaman respirasi.

Yaitu neuron yang terletak dipermukaan ventral lateral medulla. Peningkatan kadar karbondioksida dalam darah arteri dan cairan serebrospinalis merangsang peningkatan frekuensi dan kedalam respirasi. Penurunan kadar oksigen hanya sedikit berpengaruh pada kemoreseptor sentral.

Terletak di badan aorta dan karotid pada sistem arteri kemoreseptor ini merespon terhadap perubahan konsentrasi ion oksigen, karbondioksida dan ion hydrogen

proses pembakaran didalam tubuh, hal ini memerlukan oksigen yang sangat besar, maka efek dari kompensasi tubuh adalah dengan jalan respirasi yang cepat dan dalam untuk menyediakan bahan bakar tersebut, sewaktu kita mulai istirahat maka tubuh akan kembali normal karena oksigen yang dibutuhkan standar karena pembakaran yang terjadi tidak terlalu banyak (standar)

PENGENDALIAN PERNAFASANKendali Kimiawi

faktor utama dalam pengendalian dan pengaturan frekuensi, kecepatan dan dalamnya gerakan pernapasan.

Pusat pernafasan di sumsum sangat peka pada reaksi kimia.

CO2

aktivitas

Dihasilkan oleh kerja otot-otot

mempunyai efek kuat yang langsung pada neuron-neuron susunan retikular yang menyebabkan

KENDALI SARAF

PUSAT PERNAFASANyang mengeluarkan impuls eferen yang dirangsang oleh pemekaran gelembung udara, yang diantarkan oleh saraf vagus ke pusat pernafasan didalam medula.

dirangsang

pusat itu mengeluarkan impuls yang disalurkan oleh saraf spinalis ke otot pernafasan yaitu diafragma dan otot interkostalis.

Faktor Kendali Lainnya

KECEPATAN PERNAFASAN NORMALFrekuensiJenis pernafasanno30-40 x/menitBayi baru lahir1

30 x/menitDua belas bulan224 x/menitDari du sampai lima tahun310-20 x/menitOrang dewasa4

Volume dan kapasitas paruVolumeVolume tidal (VT) adalah volume udara yang masuk dan keluar paru-paru selama ventilasi normal biasa.VT pada dewasa muda sehat berkisar 500 ml untuk laki-laki dan 380 ml untuk perempuanVolume cadangan inspirasi (VCI) adalah volume udara ekstra yang masuk ke paru-paru dengan inspirasi maksimum diatas inspirasi tidal.CDI berkisar 3.100 ml pada laki-laki dan 1.900 ml pada perempuanVolume cadangan ekspirasi (VCE) adalah volume ekstra udara yang dapat dengan kuat dikeluarkan pada akhir ekspirasi tidak normal.VCE biasanya berkisar 1.200 ml pada laki-laki dan 800 ml pada perempuanVolume residual (VR) adalah volume udara sisa dalam paru-paru setelah melakukan ekspirasi kuat.volume residual penting untuk kelangsungan aerasi dalam darah saat jeda pernapasan.rata-rata volume ini pada laki-laki sekitar 1.200 ml dan pada perempuan 1.000 ml.

KapasitasKapasitas residual fungsional (KRF) adalah penambahan volume residual dan volume cadangan ekspirasi (KRF=VR+VCE) .kapasitas ini merupakan jumlah udara sisa dalam sistem respiratorik setelah ekspirasi normal.nilai rata-ratanya adalah 2.200 mlKapasitas inspirasi (KI) adalah penambahan volume tidal dan volume cadangan inspirasi (KI=VT+VCI).nilai rata-ratanya adalah 3.500 mlKapasitas vital (KV) adalah penambahan volume tidal.volume cadangan inspirasi ,dan cadangan ekspirasi (KT=VT+VCI+VCE).karena diukur dengan spirometer,kapasitas vital merupakan jumlah udara maksimal yang dapat dikeluarkan dengan kuat setelah inspirasi maksimum.kapasitas vital dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti postur,ukuran rongga toraks dan komplians paru tetapi nilai rata-ratanya sekitar 4.500 mlKapasitas total paru (KTP) adalah jumlah total udara yang dapat ditampung dalam paru-paru dan sama dengan kapasitas vital di tambah volume residual (KTP=KV+VR) nilai rata-ratnya adalah 5.700 ml

Volume ekspirasi kuat dalam satu detik(VEK1) adalah volume udara yang dapat dikeluarkan dari paru yang terinflasi maksimal saat detik pertama ekhalasi maksimum.noilai normal VEK1 sekitar 80% KVVolume respirasi menit adalah volume tidal dikalikan jumlah pernapasan permenit.

ReferensiPrice, Sylvia dan Wilson Lorraine.2009. Patofisiologi, Ed. 6, VoL. 2. Jakarta: EGCMikkrajuddi, Dkk. 2007. IPA Terpadu SMP dan MTs Jilid 2A untuk Kelas VIII Semester 1. Jakarta: EsisKuliah Biokimia Sistem RespirasiTeks dan Atlas Berwarna PATOFISIOLOGI EGC