Tentir Fisiologi 1 Respirasi

Department of Physiology MARS 2013

DEPARTEMEN FISIOLOGI MEDICAL ARMY13

Muhammad Irfan

Jonathan Martino P.

Inggri Ocvianti.N

Risa Muthmainah

Deby Wahyu P.

Nunung Agustia Rini

Yohanes Satrio

Khuswatun Hasanah

Tentir Fisiologi 1

Sistem respirasi mencakup saluran napas menuju paru, paru-paru itu

sendiri, dan otot-otot pernapasan toraks (dada), dan abdomen yang berperan

dalam menghasilkan aliran udara melalui saluran napas masuk dan keluar paru.

Ada 4 fungsi utama dari sistem respiratorius manusia, yaitu:

1 Untuk pertukaran gas antara atmosfer dan darah

2 Untuk pengaturan homeostasis pH tubuh

3 Untuk perlindungan terhadap substansi pathogen dan iritan yang terhirup

(peran dari epitel respiratorius)

4 Untuk vokalisasi (udara yang bergerak melalui pita suara akan

menghasilkan getaran yang akan membentuk vokalisasi suara kita)

Saluran respirasi berawal dari saluran nasal (hidung), kemudian akan

membuka menuju faring (tenggorok) yang fungsinya saluran bersama untuk

sistem pernapasan dan pencernaan. Setelah faring, akan ditemukan dua saluran

yang sama-sama terusan dari faring yaitu trakea (windpipe) yang dilalui udara

untuk menuju paru, dan esofagus yang dilalui makanan untuk menuju lambung.

Sebelum memasuki trakea, terlebih dahulu akan melewati laring. Setelah

melalui laring, trakea akan bercabang menjadi bronkus kanan akan menuju

paru kanan, dan bronkus kiri yang akan menuju paru kiri. Bronkus akan

membentuk percabangan yang lebih kecil lagi yang disebut dengan bronkiolus.

Pada ujung bronkiolus terminal, terdapat kantong-kantong udara kecil tempat

pertukaran gas antara udara dan darah yang biasa dikenal dengan alveolus.

Sistem respirasi umumnya dibagi menjadi dua bagian, yaitu sistem respirasi

Struktur Anatomi Sistem Respiratorius


atas (terdiri dari mulut, rongga hidung, faring, laring, dan 1/3 trakea), dan

sistem respirasi bawah (terdiri dari 2/3 trakea, 2 bronkus utama, cabang-

cabangnya, dan paru).

Untuk mengerti tentang regulasi gas, pertama-tama kita harus mengerti dulu

tentang hukum gas, yaitu hubungan antara tekanan dan volume yang

tergambar dalam hukum boyle.

Hukum Boyle menyatakan bahwa apabila volume suatu gas dikecilkan, maka

tekanannya akan meningkat. volumenya meningkat, maka tekanannya akan

menurun. Persamaan hukum boyle yaitu:

Tekanan yang ditimbulkan oleh gas dalam suatu campuran gas di dalam ruang

tertutup dihasilkan oleh benturan pergerakan molekul gas dengan dinding

ruang serta antara molekul yang satu dengan yang lainnya. Apabila ukuran

ruang diperkecil, maka benturan antar molekul gas dan molekul gas dengan

dinding ruang menjadi lebih sering sehingga tekanannya akan meningkat.

(Gambar 1) Apabila ukuran ruang diperbesar maka benturan dengan dinding

ruang lebih jarang terjadi sehingga tekanannya pun akan semakin rendah..

(Gambar 2)

Gambar 1 Gambar 2

Paru dapat dikembangkempiskan melalui dua cara yaitu: (1) gerakan naik

turunya diafragma untuk memperbesar atau memperkecil rongga dada; (2)

depresi dan elevasi tulang iga untuk memperbesar dan memperkecil diameter

anterior dan posterior rongga dada.

Otot-otot yang mengelevasikan rangka dada disebut otot inspirasi dan

otot yang menurunkan rangka dada disebut otot ekspirasi.

Hukum Boyle

Otot-otot Pernapasan

P1V1 = P2V2


Pernafasan tenang Kontraksi otot (inspirasi) :

Inspirasi merupakan suatu proses yang selalu aktif karena ditimbulkan

hanya oleh kontraksi otot inspirasi dengan menggunakan energy.

Selama inspirasi otot yang berperan adalah :

Interkostalis eksterna, dibantu oleh otot:

Sternokloideumastoideus mengangkat sternum keatas.

Seratus anterior mengangkat sebagian besar iga

Skalenus mengangkat dua iga pertama

Supaya udara dapat mengalir ke dalam alveoli, maka tekanan dalam

paru harus menjadi lebih rendah daripada tekanan atmosfer. Sesuai

dengan hukum Boyle yang dijelasin diatas, dimana peningkatan

volume akan menyebabkan penurunan tekanan. Selama proses

inspirasi, volume toraks akan meningkat ketika otot rangka tertentu pada

iga dan diafragma berkontraksi. Saat diafragma kontraksi, diafragma akan

bergerak ke bawah kearah abdomen. Pada pernapasan tenang,

diafragma hanya bergerak sejauh 1,5 cm yang menyebabkan perubahan

volume inspirasi sekitar 60-75%. Selama inspirasi, otot intercostalis

eksterna dan skalenus berkontraksi juga dan menarik iga keatas dan keluar.

Gabungan dari kedua gerakan tersebut akan memperluas rongga dada ke

semua arah, meningkatkan volume toraks, mengurangi tekanan yang

ada, sehingga udara dapat mengalir masuk dalam paru.

Ekspirasi tenang- Relaksasi otot

Ekspirasi normalnya merupakan suatu proses yang pasif, karena

dicapai oleh recoil elastic paru, ketika otot inspirasi melemas tanpa

memerlukan kontraksi otot atau pengeluaran energi. Otot ekspirasi

adalah :

1) Rektus abdominis mempunyai efek tarikan kearah bawah yang

sangat kuat terhadap iga-iga bagian bawah

2) Interkostalis internus

Pada akhir dari inspirasi, impuls dari saraf motorik somatik yang

menuju otot inspirasi berhenti dan otot tersebut akan berelaksasi.

Daya recoil elastic yang dimiliki oleh paru dan dinding toraks akan

mengembalikan diafragma dan iga-iga ke posisi relaksasinya. Hal ini

akan mengurangi volume toraks, meningkatkan tekanan yang ada,

sehingga udara dapat keluar dari paru.

Otot Pada Inspirasi Dalam Dam Ekspirasi Dalam


Otot inspirasi dalam Otot ekspirasi dalam

Pada saat bernapas normal otot yang berperan adalah otot diapragma, otop

interkostalis eksterna dan skaleneus. Sedangakan pada pernapasan kuat

otot yang berperan adalah otot di dada dan abdomen. Pada pernapasan

tenang itu ekspirasinya pasif dan inspirasinya aktif.

Sedangkan pada saat olahraga (ekspirasi paksa) ekspirasi bisa menjadi

aktif untuk mengosongkan paru dg tuntas dan cepat. Tekanan alveolus

harus lebih tinggi dari tekanan atmosfer dari pada dicapai oleh otot ispirasi

biasa dan recoil elastik paru. Untuk menghasilakan ekspirasi paksa atau

aktif tersebut otot-otot ekspirasi harus lebih berkontraksi untuk mengurangi

volume rongga torak dan paru . otot ekspirasi yang paling penting adalah

otot dinding abdomen yang akan menimbulkan gaya ke atas dan

peningkatan diapragma sehingga ukuran volume rongga torak makin kecil.

Otot yang lain interkosta interna menarik iga turun masuk.

Tekanan intrapulmonal adalah tekanan udara didalam pulmonal. Ketika glottis

terbuka tidak ada udara yang dapat masuk atau keluar paru. Hal ini

menyebabkan tekanan pada semua bagian jalan nafas sampai alveoli semuanya

sama dengan tekanan atmosfer yang dianggap sebagai tekanan acuan 0 dalam

jalan nafas.

Agar udara mengalir kedalam alveoli selama inspirasi, maka tekanan dalam

alveoli harus turun sampai nilainya sedikit dibawah tekanan atmosfer. Selama

inspirasi normal, tekanan alveolus menurun sampai sekitar -1 cm H2O,

tekanan yang sedikit negative ini akan menyebabkan udara tertarik ke dalam

paru.

Selama ekspirasi, terjadi tekanan yang berlawanan dari inspirasi. tekanan

alveolus meningkat sampai sekitar +1 cmH2O dan tekanan ini akan mendorong

udara inspirasi keluar paru pada saat ekspirasi. Tekanan Intrapulmonar (intraalveolar) Mengalami Perubahan


Permukaan paru tertutup oleh pleura viseral, dan bagian belakang yang

melapisi rongga toraks yang disebut pleura parietal. Daya kohesi dari cairan

yang terdapat diantara kedua membran pleura tersebut menyebabkan paru yang

elastic melekat pada dinding toraks sehingga saat rongga toraks bergerak maka

paru akan ikut bergerak mengikuti. Tekanan intrapleura pada cairan antara

membran pleura pada keadaan normal adalah tekanan subatmosferik. Tekanan

ini terjadi selama perkembangan janin, saat rongga toraks dan membran pleura

parietal berkembang lebih cepat daripada paru dan membran pleura visceral.

Tekanan intrapleura dijaga agar tetap negative dikarenakan oleh :

- Tegangan permukaan dari cairan alveolar

- Elastisitas paru

- Elastisitas dinding toraks

Kedua membran pleura dipertahankan bersama oleh ikatan cairan pleura,

sehingga paru yang elastic dipaksa meregang mengikuti volume toraks yang

lebih besar. Namun pada saat yang bersamaan, recoil elastik paru akan

membenutk gaya yang mengarah ke dalam, yang mencoba menarik paru

menjauhi dinding dada. Gabungan tarikan keluar oleh rongga toraks dan

recoil ke dalam jaringan elastik paru tadi akan menghasilkan tekanan

interpleura yang subatmosferik (-3 mmHg).

Tekanan didalam cairan pleura bervariasi selama siklus respirasi. Pada

awal inspirasi, tekanannya sekitar -4 mmHg. Seiring dengan berlanjutnya

inspirasi, membran pleura dan jaringan paru mengkuti perkembangan rongga

toraks akibat adanya ikatan cairan pleura, tetapi jaringan paru yang elastic akan

melawan regangan. Paru berusaha menarik diri menjauhi dinding dada,

sehingga menyebabkan tekanan interpleura menjadi semakin negatif Pada

akhir dari inspirasi tenang, saat paru teregang penuh, tekanan interpleuranya

akan turun hingga -7 mmHg.

Selama ekspirasi, rongga toraks kembali ke posisi istirahat. Paru akan

dibebaskan dari posisinya yang teregang dan tekanan interpleuranya kembali

ke nilai normalnya yaitu sekitar -4 mmHg. Perlu diingat bahwa tekanan

interpleura tidak akan pernah sama dengan tekanan atmosfer karena rongga

pleura merupakan suatu kompartemen tertutup.

Tekanan Intrapleural

Perubahan Tekanan Intrapleural


Ketika terjadi hubungan antara tekanan subatmosfer dengan atmosfer

secara langsung contonya ketika pisau ditusuk ke sela iga, akan menyebabkan

terlukanya membrane pleura yang akan memajankan rongga pleura pada

atmosfer memungkinkan udara menglir menuruni gradient tekanan ke dalam

rongga. Udara dalam rongga pleura memutus ikatan cairan yang menahan paru

pada dinding dada. Dinding dada mengembang ke luar sedangkan paru yang

elastic kolaps ke keadaan tak teregang. Keadaan ini disebut pneumotoraks

yang menyebabkan paru menjadi kolaps dan tidak dapat berfungsi secra

normal. Dapat dilihat pada gambar di bawah, pada paru (gambar sebelah kiri)

mengalami kolaps karena terjadi hubungan langsung antara subatnosfer dan

atmosfer.

Spirometry

Uji fungsi paru dapat menggunakan spirometry, spirometry adalah alat

untuk mengukur volume udara yang dilairkan setiap kali bernapas. Alat ini

Efek Pneumotoraks

Ventilasi


terdiri dari sebuah drum atau tong berisis udara yang mengapung dalam wadah

berisis air. Volume residu tidak dapat diukur menggunakan alat ini.

Volume Paru

Volume paru ada 4 yaitu:

1. Volume tidal adalah volume udara yang diinspirasi atau ekspirasi setiap

kali bernapas normal, besarnya 500 ml pada laki-laki dewasa.

2. Volume cadangan inspirasi adalah volume udara ekstra yang dapat

diinspirasi setelah dan diatas volume tidal normal bila dilakukan ispirasi

kuat, besarnya kira-kira 3000 mL.

3. Volume cadangan ekspirasi adalah volume udara ekstra maksimal yang

dapat diekspirasi melalui ekspirasi kuat pada akhir ekspirasi tidal normal,

besarnya kira-kira 1100 mL.

4. Volume residu adalah volume udara yang masih tetap berada didalam paru

setelah ekspirasi paling kuat, besarnya 1200 mL.

Kapasitas Paru

Kapasitas adalah penjumlahan dua atau lebih volume.

1. Kapasitas vital sama dengan volume cadangan inspiarsi ditambah volume

tidal dan volume cadangan ekspirasi. Kapasitas ini mempresentasikan

jumlah udara maksimum yang secara sadar dapat dipindahkan ke dalam

atau ke luar paru selama satu napas. Jumlahnya kira-kira 4600 mL.

2. Kapasitas paru total (KPT) sama dengan kapasitas vital ditambah volume

residu. KPT adalah volume maksimum yang dapat mengembangkan paru

sebesar mungkin dengan inspirasi sekuat mungkin. Jumlahnya sebesar

5800 mL.

3. Kapasitas inspirasi sama dengan volume tidal ditambah volume cadangan

inspirasi. Jumlah udara yang dapat dihirup oleh seseorang dimulai pada

tingkat ekspirasi normal dan pengembangan paru smapai jumlah

maksimum sekitar 3500 mL.

4. Kapasitas residu fungsional sama dengan volume cadangan ekspirasi

ditambah volume residu. Jumlah udara yang masih tersisa di dalam paru

setelah ekspirasi normal sekita 2300 mL.

Gambar volume dan kapasitas Paru

Kapasitas ekspirasi paksa (FVC) dan volume ekspirasi paksa. Pada saat

melakukan tes FVC pasien melakukan ispirasi maksimal sampai kapasitas paru

total, kemudian diekspirasi kedalam spirometri dengan ekspirasi maksimal


secepat dan semaksimal mungkin. Jarak total penurunan kurva pada rekaman

volume paru menggambarkan FVC.

Pada orang yang mengalami obstruksi inspirasinya sama dengan orang normal

namun ekspirasinya lebih sedikit dari orang normal. FVC total sama dengan

FEV1 / FVC%. Pada orang normal FVC nya sekitar 80%.

Ventilasi Pulmonar adalah atau pernafasan adalah proses pertukaran udara

antara atmosfer dan paru-paru. Saat udara masuk kedalam paru-paru, udara

bergerak dari udara bertekanan tinggi ke udara yang memiliki tekanan yang

rendah.

Udara mengalir masuk dan keluar paru selama proses bernafas mengikuti

gradient tekanan antara alveolus dan atmosfer secara bergantian yang

ditimbulkan oleh aktivitas siklik otot pernafasan. Udara berpindah dari tekanan

yang tinggi (atmosfer) ke tekanan rendah (alveolus). Jadi terdapat tiga tekanan

yang berperan dalam ventilasi yaitu:

1. Tekanan atmosfer, ini adalah tekanan yang ditimbulkan oleh berat

udara di atmosfer pada benda di permukaan bumi. Tekanan ini

normalnya 760 mmHg tapi dapat berubah sesaui ketinggian.

2. Tekanan intraalveolus (intra-pulmonal) ini adalah tekanan didalam

alveolus.

3. Tekanan intrapleura (tekanan intratorak) merupakan tekanan yang

ditimbulkan diluar paru didalam rongga torax.

Ohhh iyaaada satu lagi tekanan, yaitu tekanan transpulmonal

merupakan perbedaan antara tekanan alveoli dan tekanan pada

permukaan luar paru dan ini adalah nilai daya elastic dalam paru yang

Ventilasi Pulmonar

Kejadian selama Inspirasi dan ekspirasi


cenderung menegmpiskan paru pada setiap pernapasan yang disebut

tekanan daya lenting paru.

Proses Selama Inspirasi

Pada saat inspirasi dimulai otot inspirasi berkontraksi . Pengembangan

rangka dada akan menarik paru kearah luar dengan kekuat yang lebih

besar dan menyebabkan tekanan intrapleura menjadi lebih negative

(sekitar -7,5 cm H2O). Hal ini akan menyebabkan volume torak

meningkat (paru-paru mengembang). Dengan meningkatnya volume,

tekanan intrapulmonal turun sekitar 1 mmHg dibawah tekanan atmosfer

dan udara mengalir ke dalam alveoli.

Dengan mengalirnya udara ke dalam alveoli, tekanannya meningkat

sampai torak berhenti membesar, yaitu sebelum akhir inspirasi. Aliran

udara berlanjut sepersekian detik lebih lama, sampai tekanan di dalam

paru sama dengan tekanan atmosfer.

Proses Selama Ekspirasi

Pada akhir inspirasi otot inspirasi (otot diafragma dan intercostals

eksterna) berelaksasi. Selama ekspirasi volume paru dan rongga torax

akan berkurang dan menyebbakan tekanan di dalam paru meningkat dan

tekanan intrapleura menjadi kurang negative. Awalnya saat inspirasi otot

inspirasi meregang, karena tidak adanya gaya yang mengembangkan

dinding dada, maka saat ekspirasi, paru yang awalnya tergang akan

mengalami recoil ke ukuran sebelumnya karena sifat elastic dari paru.

Karena volume paru berkurang selama ekspirasi maka tekanan didalam

paru akan meningkat mencapai nilai maksimum yaitu sekitar 1 mmHg

diatas tekanan atmosfer. Tekanna alveolar akan menjadi lebih tinggi dari

tekanna atmosfer sehingga aliran udara mengalir keluar paru.

Ada terdapat 2 faktor yang mempengaruhi ventilasi yaitu :

a. Resistensi saluran nafas

b. Compliance

Yuk kita bahas satu-satu

a. Resistensi saluran nafas

Resistensi saluran nafas akan mempengaruhi kecepatan aliran. Masih pada

ingat kan rumus kecepatan aliran?? Yah udah pada lupa kayaknya, nih ya

rumusnya

F =

F = kecepatan aliran

= Perbedaan antara tekanan atmosfer dan intra alveolus (gradient

tekanan)

R = Resistensi saluran nafas

Terdapat tiga parameter yang mempengaruhi resistensi yaitu : (1) Panjang

Sistem (L), Viskositas substansi yang mengalir melewati sitem, dan jari-

jari pipa dalam sistem. Dari ketiga faktor tersebut, penentu utama dari

resistensi adalah jari-jari saluran nafas penghantar.

Faktor yang mempengaruhi ventilasi


Beberapa faktor mengubah resistensi saluran nafas dengan mempengaruhi

diameter dari saluran nafas. Hal ini dilakukan dengan adanya kontraksi dan

relaksasi di otot polos di dinding pernafasan khusunya bronkiolus. Kenapa

sih bronkiolu berperan penting dalam resistensi? Nah, jadi pada keadaan

normal hampir 90% tahanan saluran udara terdapat pada trakea dan

bronki, dengan penampang total kecil. Bronkiolus pada keadaan normal

tidak memiliki peran signifikan dalam tahanan saluran udara. Namun

karena bronkiolus merupakan saluran yang kolpas, penurunan

diameternya dapat tiba-tiba mengubahnya menjadi tahanan yang

bermakna.

Jadi faktor- faktor yang mempengaruhi resistensi saluran nafas adalaah

beberapa substansi yaitu Histamine dan epinefrin.

Histamine merupakan parakrin yang bekerja sebagi bronkokonstriktor

kuat. Zat ini dilepaskan oleh sel mast, pada alergi. dan zat ini dapat

menyebabkan bronkonstriksi. Pengaturan saraf utama pada bronkus adalah

saraf parasimpatis yang menyebabkan bronkokonstriksi, persarafan ini

adalah reflex untuk melindungi traktus respirasi bagian bawah terhadap

iritan.

Otot polos bronkiolus memiliki reseptor 2 yang berespon terhadap

Epinefrin. Epinefrin dilepaskan oleh medulla adrenal yang akan

merangsang resptor 2. Peransangan reseptor 2 akan menyebabkan

relaksasi otot polos pada saluran udara dan menimbulkan bronkodilatasi.

b. Compliance paru

Komplians paru dipengaruhi oleh 2 faktor yaitu :

- Daya regang oleh serat elastic paru

- Tegangan permukaan pada alveoli

Daya regang serat elastic paru

Daya yang digunakan untuk mengatasi tahanan jaringan elastic paru dan

dinding dada terhadap regangan adalah daya regang.

Untuk daya regang oleh serat elastik paru, untuk ilustrasi nya bisa dilihat

pada gambar diatas untuk memahami recoil elastic pada respirasi.

Bayangkan sedang meniup balon yang elastic (kiri) dan balon yang tidak

elastic (kanan). Pada paru-paru yang normal (contohnya balon yang ditiup

oleh si cewek), balon akan mengembang dengan mudah bahkan dengan

tekanan yang minimum, oleh karena itu balon tersebut memiliki komplians

yang tinggi. Paru- paru yang sehat memiliki komplians yang tinggi karena

adanya jaringan ikat elastic paru.


Sedangkan pada gambar kedua (yang cowok), paru-paru (balonnya) itu

tidak elastis, yang menyebabkan paru-paru memiliki komplians yang

rendah. Kondisi komplians paru yang rendah terjadi pada beberapa kondisi

seperti fibrosis, kerja untuk mengembangkan paru menjadi lebih besar.

Jadi kesimpulannya , paru yang memiliki daya regang yang tinggi mudah

untuk diregang, sedangkan paru dengan daya regang yang rendah

memerlukan kekuatan otot inspirasi yang lebih besar untuk

meregangkannya. Daya regang ini kebalikan dari recoil elastik. Recoil

elastic itu adalah kemampuan untuk bertahan dalam memepertahankan

pengubahan bentuk.

Tegangan permukaan

Faktor kedua yang memepengaruhi komplians paru adalah tegangan

permukaan pada alveoli. Surfaktan paru merupakan tegangan permukaan

dan berperan pada stabilitas paru. Surfaktan merupakan molekul yang

memutuskan daya kohesi antarmolekul air dengan cara mengganti tempat

air dipermukan. Surfakatan terdiri dari campuran beberapa fosfolipid ,

protein dan ion.

Pada paru, surfaktan menurunkan tegangan permukaan cairan alveoli dan

dengan demikian menurunkan tahanan paru untuk diregang. Dua manfaat

penting dari surfakatan adalah:

1. Meningkatkan complince paru,mengurangi kerja untuk

mengembangkan paru

2. Memperkecil kemampuan paru untuk recoil sehingga paru tidak mudah

kolaps.

Pada alveoli yang kecil tegangan permukaannya lebih rendah dari alveoli

yang besar sehingga pada alveoli yang kecil surfaktannya lebih

terkonsentrasi.

Pada kedaan normal. sintesis surfaktan dimulai pada minggu ke 25.

produksi ini adekuat pada minggu ke 34 kehamilan. Bayi-bayi yang

prematur, surfaktan yang dihasilkannya belum memadai untuk mengurangi

tegangan permukaan alveolus. Kumpulan gejala yang diakibatkan oleh

kurangnya surfaktan ini disebut dengan sindrom distress pernafasan

neonatus. Bayi harus melakukan upaya inspirasi keras untuk mengatasi

tegangan permukaan yang tinggi agar paru mereka yang kompliansnya

rendah dapat mengembang (kasian yaaa )

Oksigen dan karbon dioksida berdifusi antara alveoli dan kapiler pulmonal di

dalam paru, dan antara kapiler sistemik dan sel melalui tubuh/ difusi gas

melalui arah yang berlawanan disebut pertukaran gas.

Hukum Dalton menyatakan bahwa tekanan total yang ditimbulkan oleh

campuran gas merupakan penjumlahan dari tekanan yang ditimbulkan oleh

masing-masing gas. Pada fisiologi respirasi, kita tidak hanya berurusan

dengan tekanan atmosfer total, namun juga dengan masing-masing tekanan

oksigen dan karbon dioksida. Tekanan suatu gas dalam campuran biasa

Pertukaran Gas

Hukum Dalton


dikenal dengan Tekanan Parsial (Pgas). Tekanan yang ditimbulkan oleh suatu

gas ditentukan hanya oleh jumlah relative gas dalam campuran dan tidak

bergantun pada besar molekul atau massa gas.

Contoh:

Pada permukaan laut, tekanan atmosfer (Patm) adalah 760 mmHg dengan

oksigen sebesar 21% atmosfer. Berapa besar tekanan parsial oksigen?

Jawab:

Untuk mendapatkan tekanan parsial suatu gas, cukup dengan mengalikan

tekanan atmosfer dengan kontribusi relatif (%) terhadap tekanan atmosfer

tersebut:

Berdasarkan perhitungan diatas, maka didapatkanlah tekanan parsial

oksigen di udara kering pada permukaan laut adalah sebesar 160 mmHg.

Tekanan parsial gas di udara bervariasi, bergantung dari banyaknya uap air

dalam udara karena tekanan uap air akan mengencerkan kontribusi gas lain

terhadap tekanan totalnya. Berikut akan dicantumkan tabel untuk

membandingkan tekanan parsial beberap gas pada udara kering dan pada

kelembapan 100%:

Tekanan atmosfer secara progresif berkurang seiring dengan

bertambahnya ketinggian. Contohnya pada gunung whitney, yang

ketinggiannya sekita 14,495 kaki, tekanan atmosfer (Patm) adalah 440 mmHg

dengan oksigen sebesar 20,9% atmosfer. Tekanan parsial oksigennya adalah :

Tekanan Parsial Gas = Patm (Tekanan Atmosfer) X % Gas dalam Atmosfer

Po2 = 760 mmHg X 21%

= 760 mm X 0,21

= 160 mmHg

Hukum Henry

Po2 = 440 mmHg X 20,9%

= 92 mmHg


Hukum henry menyatakan bahwa jumlah gas yang terlarut dalam cairan,

proporsional terhadap :

- Tekanan parsial gas

- Solubilitas gas

Pada keadaan keseimbangan, tekanan oksigen di udara sama dengan tekanan

pada airan, dengan difusi molekul gas pada kecepatan yang sama pada kedua

arah. Saat diberikan tekanan pada gambar 1, beberapa molekul oksigen yang

bergerak diudara akan berdifusi kedalam air kemudian larut, proses ini akan

terus berlarut sampai terjadinya keseimbangan. Pada keadaan seimbang,

pergerakan oksigen dari udara ke dalam air adalah sama dengan pergerakan

oksigen dari air ke udara.

Karbon dioksida relative mudah larut dalam air, sehingga peningkatan jarak

difusi tidak mempengaruhi pertukaran karbon dioksida secara bermakna.dan

karbon dioksida lebih banyak terlarut di air.

Selanjutnya, kita lanjutin lagi yaa memasuki bagian yang paling penting dalam

paru untuk tempat difusi oksigen dan karbon dioksida. What is it? Yeppp, its

alveolus! Bedain yaa alveolus dengan alveoli. Alveoli itu kumpulan

alveolusnya yg kayak buah anggur itu. Jadi alveoli itu ujung dari bronkiolus

terminalis yang menjadi massa terbesar pada paru. Fungsinya udah tau dong

pastinya. Setiap alveolus yang kecil-kecil itu tersusun atas selapis tunggal

epitel dan punya dua tipe sel. Sel alveolar tipe I, ukurannya besar dan

menempati 95% permukaan alveolus serta sangat tipis sehingga gas dapat

berdifusi dengan cepat. Sedangkan sel alveolar tipe II, lebih kecil, lebih tebal

mensintesis, dan memproduksi surfaktan.

Mau mengingatkan kembali bahwa prinsip pertukaran udara antara

lingkungan luar dengan ruang udara dalam paru sama dengan prinsip

pengaturan aliran massa darah yang melalui sistem kardivaskuler, yang mana

aliran mengalir dari tekanan tinggi menuju tekanan rendah, kemudian pompa

muskular akan menghasilkan gradient tekanan, dan tahanan terhadap aliran

udara terutama dipengaruhi oleh diameter saluran yang dialiri oleh udara.

Perbedaanya adalah bahwa udara merupakan campuran gas yang viskositasnya

rendah dan dapat dimampatkan. Berbeda dengan darah yang merupakan

kebalikannya.

Respirasi Internal, biasa dikenal dengan respirasi seluler yang

merupakan suatu reaksi intraseluler oksigen yang dilaksanakan dalam

mitokondria dengan bantuan molekul organik untuk menghasilkan

karbon dioksida, air, dan energi dalam bentuk ATP.

Respirasi Eksternal, merupakan rangkaian kejadian pertukaran dan

pergerakan oksigen dan karbondioksida antara lingkungan eksternal

Tempat pertukran gas


dan sel tubuh. Berikut merupakan proses dari terjadinya respirasi

eksternal:

Secara umum ada 2 mekanisme yang terjadi : pertukaran antara 2

kompartemen yang dengan cara difusi melalui membran sell dan transport

gas di dalam darah.

Pertukaran GAS di Paru dan Jaringan

Ingat prinsip fluida waktu SMA atau pas di modul KV ya, jadi udara juga

merupakan salah satu dari jenis fluida yang arah pergerakannya

mengikuti perbedaan tekanan (dari tekanan tinggi ke tekanan yang lebih

rendah). Oya tambahan dikit kalau kita hanya membahas tentang suatu

1.Terjadinya pertukaran udara antara

atmosfer dan paru. Proses ini

dikenal dengan ventilasi atau

bernapas (apa itu? Terus baca

yaaa.) Jadi nanti ada yang

namanya inspirasi / inhalasi

(pergerakan udara masuk ke paru),

dan ada yang namanya ekspirasi /

ekshalasi (pergerakan udara keluar

paru)

2.Pertukaran oksigen dan

karbondioksida antara paru dan

darah melalui proses difusi

3.Transpor oksigen dan karbon

dioksida oleh darah

4.Pertukaran gas antara darah dan

sel-sel dalam tubuh

(Perhatikan arah tanda panahnya dan

keterangan tulisannya yaa Inget-

inget lagi hubungannya dengan

sirkulasi pulmonal dan sistemik)


molekul yang ada di udara maka kita nyebutnya tekanan parsial (contoh:

PO2 = tekanan parsial oksigen).

Pada keadaan normal tepat di

atas permukaan laut tekanan

atmosfer berkisar 760mmHg

dan tekanan parsial O2

160mmHg. Tetapi di alveolus

PO2 = 100 mmHg (kenapa ya,

karena ada dead space)

Kenapa terjadi penurunan

tekanan parsial oksigen di

vena?

Ya karena O2 dari arteri

akan masuk ke jaringan yang

akan selalu secara terus-

menerus digunakan untuk

metabolisme aerob, sehingga

konsentrasi O2 menurun dan

tekanan parsialnya juga akan

menurun.

Lalu kenapa tekanan CO2 bisa

meningkat ?

Kami rasa teman-teman udah pada tau juga, jadi peningkatan tekanan

parsial CO2 di vena setelah keluar dari jaringan akibat efek dari hasil

metabolisme. Pada saat metabolisme maka sel membutuhkan O2 dan hasil

dari metabolisme salah satunya adalah CO2, hal ini akan menyebabkan

peningkatan PCO2 di sel jaringan setelah metabolisme sehingga CO2 akan

berdifusi secara pasif ke kapiler dan menyebabkan PCO2 di vena.

Pertukaran Gas di Alveoli

Ini bagannya, udah cukup jelas kan penjelasannya.

Pertukaran gas di alveolus di pengaruhi oleh :

1. O2 yang masuk ke alveoli

- Komposisi udara yang masuk saat inspirasi

- Ventilasi dari alveolar : frekuensi dan kedalaman nafas

Resistensi jalan nafas

Compliance paru (faktor surfaktan)

2. Kemampuan difusi gas dari alveoli ke darah

3. Kemampuan perfusi


Respirasi eksternal bergantung pada 3 faktor utama :

1. Luas permukaan dan struktur membrane respirasi

2. Gradient tekanan parsial

3. Aliran alveolar ke aliran darah di kapiler pulmonal

Kita bahas satu-satu yaa

1. Luas permukaan dan struktur membrane respirasi

Ini penjelasan tentang kemampuan difusi O2 dari alveolus ke darah

Kemampuan difusi O2 maupun CO2 di alveolus di pengaruhi oleh

Luas permukaan area yang berkontak antara alveolus dengan kapiler

Jarak difusi (maksudnya jarak dari alveolus ke kapilernya)

Gradient konsentrasi

Permeabilitas dari barriernya

Jarak difusi di pengaruhi oleh ketebalan dari yang namanya blooad air

barrier.

Udara yang akan masuk ke darah melalui blood air barrier yang terdapat

di antara alveolus dan kapiler pembuluh darah, lapisan blood air barrier

ini tersusun dari :

1. membran yang tersusun dari sel alveolus tipe 1

2. membran basal

3. sel endotel

sebenarnya ada juga jarak interstisiumnya (antara alveolus dan kapiler

tidak langsung nempel rapat tapi ada ruang innterstisium di antaranya).

Faktor yang Mempengaruhi Diffusi

2. Gradien tekanan parsial

Gradient tekanan parsial akan mempengaruhi pertukaran gas diantara

alveolus dan kapiler pulmonal. Tekanan parsial gas di alveolus berbeda

dengan di atmosfer. Perbedaan ini disebabkan oleh beberapa factor, yaitu :

Faktor yang mempengaruhi Respirasi eksternal


a. Pelembapan dari udara yang dihirup

Jadi segera setelah udara atmosfer masuk kedalam saluran nafas,

pajanan ke saluran nafas yang lembab menyebabkan, udara tersebut

jenuh dengan H2O, adanya uap air akan menimbulkan tekanan parsial.

Humidifikasi udara yang dihirup ini akan mengencerkantekanan

parsial gas inspirasi sebesar 47 mmHg.

b. Pertukaran gas antara alveolus dan kapiler pulmonal

c. Percampuran udara baru dan lama

PO2 alveolus juga lebih rendah dari pada PO2 atmosfer, karena udara

segar yang masuk bercampur dengan sejumlah besar udara lama yang

tersisa di paru dan ruang rugi pada akhir ekspirasi sebelumnya.

Pengontrolan otot polos di arteriol dan bronkus terkait PO2 dan PCO2

Relaksasi jalan napas lokas maksudnya Bronkodilatasi ya.


Sekian Tentir dari departemen fisiologi di modul kardiovaskular ini, semoga

bermanfaat

Kalau ada kesalahan mohon di konfirmasi ke anggota kami ya, karena kami

juga manusia yang tidak luput dari kesalahan, jadi mohon maaf jika masih

ada kesalahan baik itu dari tulisan maupun konten.

Semangat menempuh ujian Armies.

Tentir Fisiologi 1 Respirasi

Documents

Transcript of Tentir Fisiologi 1 Respirasi