Pemeriksaan Fungsi Paru dengan SpirometriMuhamad Imam
Syahbani102011336Fakultas Kedokteran UKRIDAJalan Arjuna Utara No.
6, Jakarta Barat [email protected]
PendahuluanSistem pernapasan merupakan suatu sistem yang dimana
tentu proses berlangsungnya pernapasan individu diatur. Sistem
pernapasan erat kaitannya dengan fungsi paru, bagaimana mekanisme
pernapasan itu sendiri, dan juga dimana pusat pernapasan tersebut.
Salah satu pemeriksaan paru yang dapat dilakukan untuk melihat
fungsi paru yaitu spirometri. Dengan pemeriksaan spirometri dapat
diketahui banyak informasi tentang paru individu.Tinjauan pustaka
ini disusun dengan tujuan memudahkan dokter dan rekan-rekan
mahasiswa dalam memahami sistem pernapasan secara makro dan mikro,
mekanisme pernapasan, dan juga pemeriksaan spirometri.Anatomi dan
Histologi Sistem Pernafasan 1, 3-5Sistem pernapasan dibentuk oleh
beberapa struktur. Seluruh struktur tersebut terlibat dalam proses
respirasi eksternal yaitu proses pertukaran oksigen (O2) antara
atmosfer dan darah serta pertukaran karbondioksida (CO2) antara
darah dan atmosfer. Respirasi internal merupakan proses pertukaran
gas antara darah sirkulasi dan sel jaringan. Respirasi internal
terjadi di seluruh sistem tubuh. Saluran penghantar udara hingga
mencapai paru-paru yaitu hidung, faring, laring, trachea, bronkus,
dan bronkiolus.Hidung Nares anterior merupakan saluran-saluran di
dalam rongga hidung. Saluran-saluran itu bermuara ke dalam bagian
yang dikenal sebagai vestibulum. Rongga hidung dilapisi sebagai
selaput lendir yang sangat kaya akan pembuluh darah, dan bersambung
dengan lapisan farinx dan dengan selaput lendir sinus yang
mempunyai lubang masuk ke dalam rongga hidung. Septum nasi
memisahkan kedua cavum nasi. Struktur ini tipis terdiri dari tulang
dan tulang rawan, sering membengkok kesatu sisi atau sisi yang
lain, dan dilapisi oleh kedua sisinya dengan membrana mukosa.
Dinding lateral cavum nasi dibentuk oleh sebagian os maxilla, os
palatinus, dan os sphenoidale. Tulang lengkung yang halus dan
melekat pada dinding lateral dan menonjol ke cavum nasi merupakan
conchae superior, medius, dan inferior. Tulang-tulang ini dilapisi
oleh membrana mukosa. Dasar cavum nasi dibentuk oleh os frontale
dan os palatinus sedangkan atap cavum nasi yang merupakan celah
sempit dibentuk oleh os frontale dan os sphenoidale. Membrana
mukosa olfaktorius, pada bagian atap dan bagian cavum nasi yang
berdekatan, mengandung sel saraf khusus yang mendeteksi bau. Dari
sel-sel ini serat saraf melewati lamina cribriformis os frontale
dan kedalam bulbus olfaktorius nervus cranialis I olfaktorius.
Sinus paranasalis yaitu ruang dalam tengkorak yang berhubungan
melalui lubang kedalam cavum nasi, sinus ini dilapisi oleh membrana
mukosa yang bersambungan dengan cavum nasi. Lubang yang membuka
kedalam cavum nasi :1. Lubang hidung2. Sinus Sphenoidalis, diatas
concha superior3. Sinus ethmoidalis, oleh beberapa lubang diantara
concha superior dan media dan diantara concha media dan inferior4.
Sinus frontalis, diantara concha media dan superior5. Ductus
nasolacrimalis, dibawah concha inferior. Pada bagian belakang,
cavum nasi membuka kedalam nasofaring melalui appertura nasalis
posterior.
Gambar 1. Anatomi Hidung 2Selain tulang, tulang rawan, dan
jaringan ikat, pada hidung terdapat juga otot bercorak sehingga
memungkinkan hidung dapat digerakkan. Pada kulit luar hidung
terdiri dari epitel berlapis gepeng dengan lapisan tanduk,
rambut-rambut halus, serta kelenjar sebasea dan serta kelenjar
keringat. Pada vestibulum nasi tersusun atas epitel berlapis gepeng
tanpa laipsan tanduk yang selanjutnya mengalami evolusi menjadi
epitel bertingkat torak bersilia bersel goblet sebelum masuk ke
fossa nasalis.Udara yang dihirup melalui hidung akan mengalami tiga
hal : - Dihangatkan- Disaring- Dan dilembabkanYang merupakan fungsi
utama dari selaput lendir respirasi ( terdiri dari : Psedostrafied
ciliated columnar epitelium yang berfungsi menggerakkan partikel
partikel halus kearah faring sedangkan partikel yang besar akan
disaring oleh bulu hidung, sel golbet dan kelenjar serous yang
berfungsi melembabkan udara yang masuk, pembuluh darah yang
berfungsi menghangatkan udara). Ketiga hal tersebut dibantu dengan
concha. Kemudian udara akan diteruskan ke :a) Nasofaring (terdapat
pharyngeal tonsil dan Tuba Eustachius)b) Orofaring (merupakan
pertemuan rongga mulut dengan faring,terdapat pangkal lidah)c)
Laringofaring(terjadi persilangan antara aliran udara dan aliran
makanan)Area Respirasi Cavum Nasi1. Vestibulum NasiMerupakan bagian
permukaan cavum nasi hingga 1.5 cm dari bagian luar hidung, yang
dibatasi oleh kulit (epitel berlapis gepeng) dengan vibrissae yang
berfungsi untuk filtrasi. Semakin ke posterior, epitel berlapis
gepeng makin menipis dan vibrissae dan kelenjar sebassea menghilang
.2. Area Respiratoria (Real Nasal Cavity) Tersusun atas meatus nasi
media dan meatus nasi inferior. Adanya tonjolan di dinding lateral:
Concha nasalis (sup, media, inf), yang berfungsi untuk meningkatkan
luas permukaan selaput lendir dan menyebabkan turbulensi udara
sehingga kontak lebih luas. Struktur histologis :a) Epitel
permukaan berupa epitel bertingkat torak semu bersilia dan sel
goblet/sel piala b) Pada lamina propria tersusun atas lapisan
jaringan ikat kolagen padat yang di bagian dalam melekat ke
periosteum dan perikondrium rangka hidung, kelenjar tubuloalveolar
bercabang (mukoserosa), dan plexus venosus daerah concha nasalis
inferior et media.Area Olfaktorius Cavum NasiBerada di atap rongga
hidung, bagian atas cavum nasi dan bagian atas concha nasalis
superior. Selaput lendir di bagian terluar disusun oleh epitel
bertingkat torak semu yang tinggi, pada lamina propria terdapat
kelenjar serosa tubulo-alveolar bercabang (kelenjar Bowman) dan
plexus kapiler. Terdapat 3 jenis sel pada lapisan epitel sel
reseptor olfaktoris, penyokong, dan basal.
Gambar 2. Area Olfaktorius Cavum Nasi 5Sel Reseptor Olfaktoris:
Neuron bipolar dengan dendrit yang berjalan ke superfisial dan
akson yang berjalan ke sentral Inti bulat, sedikit sitoplasma
mengelilingi inti Inti terletak dipertengahan, antara inti sel
basal dan sel penyokong Tebal dendrit sekitar 1 m, berjalan ke
permukaan epitel tanpa percabangan dan melebar membentuk tonjolan
olfaktoris Tonjolan olfaktoris memiliki silia olfaktoris (6-10),
panjang >50 m, tidak bergetar, bereaksi terhadap zat-zat di
lapisan lendir yang mengeluarkan bau Akson keluar dari basal sel,
membentuk berkas yang menembus lamina kribrosa tulang ethmoid, yang
kemudian membentuk fila olfaktoris (nervus olfaktorius/N I) Sel
Penyokong: Berisi granula pigmen sehingga berwarna coklat
kekuningan Ujung sitoplasma melebar ke arah lumen Memiliki
mikrofili Sel Basal: Berupa sel kecil yang terletak di basal epitel
Memiliki tonjolan seperti jari tangan yang terletak diantara
akson-akson sel olfaktoris Relatif tidak berkembang dan mungkin
mengalami mitosisFaring
Gambar 3. Faring 6Faring merupakan pipa berotot yang berjalan
dari dasar tengkorak sampai persambungannya dengan oesofagus pada
ketinggian tulang rawan krikoid. Maka letaknya di belakang laring
(laring-faringeal). Orofaring adalah bagian dari faring merrupakan
gabungan sistem respirasi dan pencernaan. Nasofaring disusun oleh
epitel bertingkat torak bersilia bersel goblet, yang terdapat
kelenjar campur pada lamina propria. Di nasofaring terdapat osteum
faringeum tuba auditiva yang merupakan saluran penghubung rongga
hidung dan telinga tengah. Sekelilingnya banyak terdapat jaringan
limfoid yang dikenal dengan tonsila tuba faringea. Orofaring
disusun oleh epitel berlapis gepeng tanpa lapisan tanduk, yang akan
dilanjutkan menjadi epitel mulut ke bagian atas dan menjadi epitel
oesofagus ke bagian bawah. Laringofaring memiliki epitel
bervariasi, tetapi didominasi oleh epitel berlapis gepeng tanpa
lapisan tanduk, terletak dibelakang laring.LaringPenghubung faring
dan trakea, memiliki bentuk yang tidak beraturan. Tersusun atas
epitel bertingkat torak bersilia nersel goblet, kecuali pada ujung
plica vokalis (berlapis gepeng). Terletak pada garis tengah bagian
depan leher, sebelah dalam kulit, glandula tyroidea, dan beberapa
otot kecil, dan didepan laringofaring dan bagian atas
oesofagus.Laring merupakan struktur yang lengkap terdiri atas:1.
Cartilago yaitu cartilago thyroidea, epiglotis, cartilago
cricoidea, dan 2 cartilago arytenoidea2. Membrana yaitu
menghubungkan cartilago satu sama lain dan dengan os hyoideum,
membrana mukosa, plika vokalis, dan otot yang bekerja pada plica
vokalisCartilago tyroidea berbentuk V, dengan V menonjol kedepan
leher sebagai jakun. Ujung batas posterior diatas adalah cornu
superior, penonjolan tempat melekatnya ligamen thyrohyoideum, dan
dibawah adalah cornu yang lebih kecil tempat beratikulasi dengan
bagian luar cartilago cricoidea. Membrana Tyroide mengubungkan
batas atas dan cornu superior ke os hyoideum. Membrana
cricothyroideum menghubungkan batas bawah dengan cartilago
cricoidea. Fungsi laring diantaranya yaitu fonasi dan mencegah
benda asing memasuki jalan nafas dengan adanya reflex batuk. Fonasi
merupakan suara yang dihasilkan oleh vibrasi plica vokalis selama
ekspirasi, suara yang dihasilkan dimodifikasi oleh gerakan palaturn
molle, pipi, lidah, dan bibir, serta resonansi tertentu oleh sinus
udara cranialis. Kontraksi m. intrinsik laring juga ikut berperan
dalam fonasi, karena menyebabkan perubahan celah pada pita
suara.Epiglotis, cartilago yang berbentuk daun dan menonjol keatas
dibelakang dasar lidah. Epiglotis ini melekat pada bagian belakang
V cartilago thyroideum. Plica aryepiglottica, berjalan kebelakang
dari bagian samping epiglotis menuju cartilago arytenoidea,
membentuk batas jalan masuk laring. Terdiri dari tulang rawan
elastin. Mempunyai 2 permukaan yaitu, pars lingual dan pars
laringeal. Pars lingual tersusun atas epitel berlapis gepeng tanpa
lapisan tanduk, sedangkan pars laringeal tersusun epitel bertingkat
torak berisilia bersel goblet. Pada lamina propria kedua permukaan
dapat ditemukan kelenjar campur.Cartilago Cricoidea, cartilago
berbentuk cincin signet dengan bagian yang besar dibelakang.
Terletak dibawah cartilago tyroidea, dihubungkan dengan cartilago
tersebut oleh membrane cricotyroidea. Cornu inferior cartilago
thyroidea berartikulasi dengan cartilago tyroidea pada setiap sisi.
Membrana cricotracheale menghubungkan batas bawahnya dengan cincin
trachea I.Cartilago arytenoidea, dua cartilago kecil berbentuk
piramid yang terletak pada basis cartilago cricoidea. Plica vokalis
pada tiap sisi melekat dibagian posterio sudut piramid yang
menonjol kedepan.Membrana mukosa, laring sebagian besar dilapisi
oleh epitel respiratorius, terdiri dari sel-sel silinder yang
bersilia. Plica vocalis dilapisi oleh epitel skuamosa.Plica vocalis
merupakan dua lembar membrana mukosa tipis yang terletak di atas
ligamenturn vocale, dua pita fibrosa yang teregang di antara bagian
dalam cartilago thyroidea di bagian depan dan cartilago arytenoidea
di bagian belakang. Plica vocalis palsu adalah dua lipatan,
membrana mukosa tepat di atas plica vocalis sejati. Bagian ini
tidak terlibat dalarn produksi suara. Otot-otot kecil yang melekat
pada cartilago arytenoidea, cricoidea, dan thyroidea, yang dengan
kontraksi dan relaksasi dapat mendekatkan dan memisahkan plica
vocalis. Otot-otot tersebut diinervasi oleh nervus cranialis X
(vagus). Selama respirasi tenang, plica vocalis ditahan agak
berjauhan sehingga udara dapat keluar-masuk. Selama respirasi kuat,
plica vocalis terpisah lebar.TracheaMerupakan tabung yang fleksibel
dengan panjang 10 cm dengan lebar 2,5 cm. Trachea berjalan dari
cartilago cricoidea kebawah pada bagian depan leher dan dibelakang
manubrium sterni, berakhir setinggi angulus sternalis (taut
manubrium dengan corpus sterni) atau sampai kira-kira ketinggian
vertebrata torakalis kelima dan di tempat ini bercabang menjadi dua
bronkus (bronchi). Trachea tersusun atas 16-20 lingkaran tak
lengkap yang berupan cincin tulang rawan hialin yang diikat bersama
oleh jaringan fibrosa dan retikulin yang dikenal sebagai ligamentum
anulare, berperan dalam mencegah agar lumen trakea tidak meregang
berlebihan, selain itu juga terdapat otot polos yang berperan untuk
mendekatkan kedua tulang rawan.Bronkus Bronchus yang terbentuk dari
belahan dua trachea pada ketinggian kira-kira vertebrata torakalis
kelima, mempunyai struktur serupa dengan trachea dan dilapisi oleh
jenis sel yang sama pada trachea. Bronkus-bronkus itu berjalan ke
bawah dan kesamping ke arah tampuk paru. Bronkus kanan lebih pendek
dan lebih lebar, dan lebih vertikal daripada yang kiri, sedikit
lebih tinggi dari arteri pulmonalis dan mengeluarkan sebuah cabang
utama lewat di bawah arteri, disebut bronkus lobus bawah. Bronkus
kiri lebih panjang dan lebih langsing dari yang kanan, dan berjalan
di bawah arteri pulmonalis sebelurn di belah menjadi beberapa
cabang yang berjalan ke lobus atas dan bawah. Cabang utama bronchus
kanan dan kiri bercabang lagi menjadi bronchus lobaris dan
kernudian menjadi lobus segmentalis. Percabangan ini berjalan terus
menjadi bronchus yang ukurannya semakin kecil, sampai akhirnya
menjadi bronkhiolus terminalis, yaitu saluran udara terkecil yang
tidak mengandung alveoli (kantong udara). Bronkhiolus terminalis
memiliki garis tengah kurang lebih 1 mm. Bronkiolus tidak diperkuat
oleh cincin tulang rawan, tetapi dikelilingi oleh otot polos
sehingga ukurannya dapat berubah. Seluruh saluran udara ke bawah
sampai tingkat bronkiolus terminalis disebut saluran penghantar
udara karena fungsi utamanya adalah sebagai penghantar udara ke
tempat pertukaran gas paru-paru. BronkiolusStruktur bronkiolus
primer masih serupa dengan struktur trakea. Akan tetapi mulai
bronkiolus sekunder, perubahan struktur mulai terjadi. Pada bagian
akhir dari bronkiolus, cincin tulang rawan yang utuh berubah
menjadi lempengan-lempengan. Pada bronkiolus terminalis struktur
tulang rawan menghilang dan saluran udara pada daerah ini hanya
dilingkari oleh otot polos. Bronkiolus mempunyai silia dan zat
mucus yang berfungsi sebagai pembersih udara. Bronkiolus tidak
memiliki tulang rawan dan kelenjar pada mukosanya. Lamina propria
mengandung otot polos dan serat elastin. Pada segmen awal hanya
terdapat sebaran sel goblet dalam epitel. Pada bronkiolus yang
lebih besar, epitelnya adalah epitel bertingkat silindris bersilia,
yang makin memendek dan makin sederhana sampai menjadi epitel
selapis silindris bersilia atau selapis kuboid pada bronkiolus
terminalis yang lebih kecil. Terdapat sel Clara pada epitel
bronkiolus terminalis, yaitu sel tidak bersilia yang memiliki
granul sekretori dan mensekresikan protein yang bersifat protektif.
Mukosa bronkiolus respiratorius secara struktural identik dengan
mukosa bronkiolus terminalis, kecuali dindingnya yang diselingi
dengan banyak alveolus.Dari hidung sampai ke bronkiolus terminalis
disebut sebagai bagian konduksi, sedangkan bagian repspiratorik
dimulai dari bronkioulus respiratorius, duktus alveoli, sakus
alveoli, sampai ke alveoli.AlveolusAlveolus merupakan tempat
pertukaran gas asinus terdiri dari bronkiolus respiratorius yang
terkadang memiliki kantong udara kecil atau alveoli pada
dindingnya. Duktus alveolaris seluruhnya dibatasi oleh alveolus dan
sakus alveolaris terminalis merupakan akhir paru-paru, asinus atau
kadang disebut lobolus primer memiliki tangan kira-kira 0.5-1.0 cm.
Terdapat sekitar 20 kali percabangan mulai dari trachea sampai
sakus alveolaris. Alveolus dipisahkan oleh dinding yang dinamakan
pori-pori kohn.Alveolus dibentuk dan dibatasi oleh dinding alveolus
yang dibentuk oleh dua macam sel, yaitu:a) Sel alveolar tipe I atau
pneumosit tipe Ib) Sel alveolar tipe II atau pneumosit tipe II,
yang juga dikenal sebagai granular pneumocyteKedua macam sel ini (
Tipe I dan II) saling berhubungan secara erat. Sel pneumosit
skuamosa disebut tipe I, sedangkan pneumosit kuboid disebut tipe
II, walau sebetulnya yang merupakan sel progenitor epitel alveoli
adalah sel tipe II (sel tipe I kelanjutan perkembangan dari sel
tipe II). Pertukaran gas menembus dinding pneumosit I. Tugas
pneumosit II adalah menghasilkan surfaktan.Pada paru terdapat 300
juta gelembung alveoli dengan diameter tiap gelembung sekitar 0.3
mm. Struktur gelembung ini sebetulnya cenderung tidak stabil.
Adanya tegangan-muka cairan yang melapisi alveoli menyebabkan
gelembung cenderung menjadi kolaps, namun berkat adanya surfaktan
yang berperan dalam menurunkan tegangan-muka cairan di dinding
alveoli tadi, gelembung tidak kolaps malahan mengembang sehingga
stabilitas gelembung naik luar biasa besar. Meski begitu, tetap ada
potensi untuk terjadinya kolaps.Pusat Pernapasan 1Sel saraf
pengontrol pernapasan terletak berpencar di beberapa level, yaitu
di batang otak (pons dan medulla oblongata) serta di korteks.
Sentrum pernapasan yang terdapat pada medulla oblongata berperan
untuk pernapasan spontan (involuntary). Sentrum pernapasan yang
terdapat pada pons berupa apneustic center dan pneumotaxic center.
Apneustic center bekerja melalui mekanisme penghambatan inspirasi,
sedangkan pneumotaxic center mengatur pola pernapasan berdasarkan
stimuli hipoksia, stimuli hiperkapnia, dan stimuli inflasi paru.
Sentrum pernapasan yang terdapat di korteks berperan untuk
pernapasan yang disadari (voluntary) disebut juga sebagai
behavior-related control of breathing. Pusat pernapasan yang
disebut terakhir ini penting untuk mengatur pernapasan selagi
bicara, menyanyi, dan mengedan.Mekanisme Pernapasan 1, 7Pernafasan
terjadi melalui 2 proses yaitu inspirasi (menarik nafas) dan
ekspirasi (menghembuskan nafas). Inspirasi merupakan proses aktif,
disini kontraksi otot-otot inspirasi akan meningkatkan tekanan di
dalam ruang antara paru-paru dan dinding dada (tekanan
intraktorakal). Inspirasi terjadi bila diafragma (suatu lembaran
otot rangka yang membentuk dasar rongga toraks) mendapat rangsangan
dari nervus prenikus lalu mengalami kontraksi sehingga diafragma
bergerak ke bawah dan memperbesar volume rongga toraks. Muskulus
interkostalis externus yang letaknya miring, setelah mendapat
rangsangan akan mengkerut datar. Dengan demikian jarak antara
stenum (tulang dada) dan vertebrata semakin luas dan lebar. Rongga
dada membesar maka pleura akan tertarik dan menarik paru-paru maka
tekanan udara di dalamnya berkurang sehingga masuklah udara dari
luar.Ekspirasi merupakan proses pasif yang tidak memerlukan
kontraksi otot untuk menurunkan intratorakal. Ekspirasi terjadi
apabila otot-otot inspirasi relaksasi (diafragma akan menjadi
cekung, muskulus interkostalis miring kembali). Dengan demikian
rongga dada menjadi kecil kembali, sehingga udara terdorong
keluar.Fungsi utama pernafasan (respirasi) adalah memperoleh O2
untuk digunakan oleh sel tubuh dan untuk mengeluarkan CO2 yang
diproduksi oleh sel. Respirasi mencakup dua proses yang terpisah
tetapi berkaitan yaitu respirasi internal dan respirasi eksternal.
Respirasi internal, merujuk kepada proses metabolik intrasel yang
dilakukan di dalam mitokondria, yang menggunakan O2 dan
menghasilkan CO2 selagi mengambil energi dari molekul nutrien.
Sedangkan respirasi eksternal, merujuk kepada seluruh rangkaian
kejadian dalam pertukaran O2 dan CO2 antara lingkungan eksternal
dan sel tubuh. Respirasi ekternal mencakup empat langkah:1. Udara
secara bergantian dimasukkan dan dikeluarkan dari paru sehingga
udara dapat dipertukarkan antara atmosfer (lingkungan eksternal)
dan kantung udara (alveolus). Aktivitas ini disebut dengan tindakan
mekanis bernapas atau ventilasi.2. Oksigen dan CO2 dipertukarkan
antara udara di alveolus dan darah di dalam kapiler paru melalui
proses difusi.3. Darah mengangkut O2 dan CO2 antara paru dan
jaringan.4. Oksigen dan CO2 dipertukarkan antara jaringan darah
melalui proses difusi menembus kapiler sistemik.Hubungan Tekanan di
Dalam dan Luar Parua) Tekanan atmosfer (barometrik) adalah tekanan
yang ditimbulkan oleh berat udara di atmosfer pada benda di
permukaan bumi. Tekanan atmosfer berkurang seiring dengan
penambahan ketinggian di atas permukaan laut karena lapisan-lapisan
udara di atas permukaan laut juga semakin menipis.b) Tekanan
intra-alveolus (tekanan intraparu) adalah tekanan di dalam
alveolus. Karena alveolus berhubungan dengan atmosfer melalui
saluran napas penghantar, udara cepat mengalir menuruni gradien
tekanannya setiap tekanan intra alveolus berbeda dari tekanan
atmosfer, udara terus mengalir sampai kedua tekanan seimbang.c)
Tekanan intrapleura (tekanan intrathoraks) adalah tekanan di dalam
kantung pleura dan juga merupakan tekanan yang ditimbulkan di luar
paru di dalam rongga thoraks. Tekanan ini biasanya lebih rendah
dari tekana atmosfer.Proses Inspirasi dan EkspirasiOtot inspirasi
utama, otot yang berkontraksi untuk melakukan inspirasi sewaktu
bernapas tenang adalah diaphragma dan otot interkostal eksternus.
Otot inspirasi utama adalah diaphragma, suatu lembaran otot rangka
yang membentuk lantai rongga thoraks dan disarafi oleh saraf
frenikus. Diaphragma dalam keadaan melemas berbentuk kubah yang
menonjol ke dalam rongga thoraks. Ketika berkontraksi, diaphragma
turun dan memperbesar volume rongga thoraks dengan meningkatkan
ukuran vertikal. Dinding abdomen, jika melemas, menonjol keluar
sewaktu isnpirasi karena diaphragma yang turun menekan isi abdomen
ke bawah dan ke depan.Kontraksi otot interkostal eksternal,
memperbesar rongga thoraks. Ketika berkontraksi, otot-otot
interkostal eksternus mengangkat iga dan selanjutnya sternum ke
atas dan ke depan. Sebelum insipirasi, pada akhir ekspirasi
sebelumnya, tekanan intraalveolus sama dengan tekanan atmosfir,
sehingga tidak ada udara mengalir masuk atau keluar paru. Sewaktu
rongga thoraks membesar, paru juga dipaksa mengembang untuk mengisi
rongga thoraks yang lebih besar. Sewaktu paru membesar, tekanan
intra-alveolus turun karena jumlah molekul udara yang sama kini
menempati volume paru yang lebih besar. Karena tekanan
intra-alveolus rendah dari tekanan atmosfer, maka udara mengalir ke
dalam paru-paru mengikuti penurunan gradien tekanan dari tekanan
tinggi ke tekanan rendah. Udara mengalir ke dalam paru karena
turunnya tekanan intra-alveolus yang ditimbulkan oleh ekpansi paru.
Sewaktu inspirasi, tekanan inter-pleura turun akibat ekspansi
thoraks.Pada akhir inspirasi, otot inspirasi melemas. Diaphragma
mengambil posisi aslinya seperti kubah. Ketika otot interkostal
eksternal melemas, sangkar iga yang sebelumnya terangkat turun
karena gravitasi. Dinding dada dan paru yang semula meregang,
mengalami recoil karena sifat-sifat elastiknya. Sewaktu paru
kembali mengecil, tekanan intra-alveolus meningkat. Udara kini
meninggalkan paru menuruni gradien tekanannya dari tekanan
intra-alveolus yang lebih tinggi ke tekanan atmosfer yang lebih
rendah. Aliran keluar udara berhenti ketika tekanan intra-alveolus
menjadi sama dengan tekanan atmosfer dan gradien tekanan tidak ada
lagi.Transpor GasOksigen yang diserap oleh darah di paru harus
diangkut ke jaringan untuk digunakan oleh sel. Sebaliknya, CO2 yang
diproduksi di tingkat sel harus diangkut ke paru untuk
dikeluarkan.Transport O2Oksigen terdapat di dalam darah dalam dua
bentuk: larut secara fisik dan secara kimiawi berikatan dengan
hemoglobin.a) Larut secara fisikSangat sedikit O2 yang larut secara
fisik dalam cairan plasma, karena O2 kurang larut dalam cairan
tubuh. Jumlah yang larut berbanding lurus dengan Po2 darah: semakin
tinggi Po2, semakin banyak O2 yang larut.b) Oksigen yang terikat
hemoglobinHemoglobin merupakan suatu protein yang mengandung besi
dan terdapat di dalam sel darah merah, dapat membentuk ikatan yang
longgar dan reversibel dengan O2. Ketika berikatan dengan O2
disebut oksihemoglobin (HbO2).
Peran Hemoglobin di Tingkat AlveolusHemoglobin bekerja sebagai
depo penyimpanan untuk O2, memindahkan O2 dari alveolus ke darah.
Karena hanya O2 larut yang berperan membentuk Po2 maka O2 yang
tersimpan di Hb tidak dapat ikut membentuk Po2 darah. Ketika darah
vena sistemik masuk ke kapiler paru, Po2nya jauh lebih rendah
daripada Po2 alveolus, maka O2 segera berdifusi ke dalam darah,
sehingga Po2 darah meningkat, dan persentase Hb yang dapat
berikatan dengan O2 juga meningkat.Peran Hemoglobin di Tingkat
JaringanKarena Po2 darah yang masuk ke kapiler sistemik jauh lebih
besar daripada Po2 jaringan sekitar, maka O2 segera berdifusi dari
darah ke jaringan sehingga Po2 darah turun. Ketika Po2 darah turun,
Hb harus melepaskan sebagian dari O2 yang dibawanya, karena %
saturasi berkurang. Sewaktu O2 yang dibebaskan dari Hb larut dalam
darah, Po2 darah meningkat dan kembali melebihi Po2 jaringan
sekitar. Hal ini mendorong perpindahan lebih lanjut O2 dari darah,
meskipun jumlah total O2 dalam darah telah turun.Transpor CO2CO2
diangkut oleh darah dalam tiga cara:a) Larut secara fisik. Karena
CO2 lebih larut daripada O2 di dalam cairan plasma maka proporsi
CO2 yang larut secara fisik dalam darah lebih besar daripada O2.b)
Terikat ke hemoglobin. Sebanyak 30% dari CO2 berikatan dengan Hb
untuk membentuk karbaminohemoglobin (HbCO2). Karbondioksida
berikatan dengan bagian globin Hb, berbeda dengan O2 yang berikatan
dengan bagian hem Hb. Hb tereduksi memiliki afinitas lebih besar
terhadap CO2 daripada HbO2. Karena itu, dibebaskannya O2 dari Hb di
kapiler jaringan mempermudah penyerapan CO2 oleh Hb.c) Sebagai
bikarbonat. Cara yang paling penting untuk mengangkut CO2 adalah
sebagai bikarbonat (HCO3-).CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-Dalam reaksi
pertama, CO2 berikatan dengan H2O untuk membentuk asam karbonat
(H2CO3). Reaksi ini dapat terjadi sangat lambat di plasma, tetapi
berlangsung sangat cepat di dalam sel darah merah karena adanya
enzim eritrosit karbonat anhidrase, yang mengkatalis reaksi. Sesuai
sifat asam, sebagian dari molekul asam karbonat secara spontan
terurai menjadi ion hidrogen (H+) dan ion bikarbonat (HCO3-).
Pergeseran Klorida (Chloride Shift)Sewaktu reaksi ini berlangsung,
HCO3- dan H+ mulai menumpuk di sel darah merah kapiler sistemik.
Membran sel darah merah memiliki pembawa HCO3---Cl- yang secara
pasif mempermudah difusi ion-ion ini dalam arah berlawanan menembus
membran. Membran relative impermeable terhadap H+. Karena itu,
HCO3- akan berdifusi menuruni gradien konsentrasinya keluar
eritrosit menuju plasma. Karena HCO3- adalah ion bermuatan negatif,
maka efluks HCO3- yang tidak disertai oleh difusi keluar ion
bermuatan positif menciptakan gradien listrik. Ion klorida (Cl-),
anion plasma yang utama, berdifusi ke dalam sel darah merah
menuruni gradien listrik ini untuk memulihkan netralitas listrik.
Pergeseran masuk Cl- sebagai penukar efluks HCO3- yang dihasilkan
oleh CO2 disebut pergeseran klorida (Cl-).Volume dan Kapasitas Paru
7,8Kapasitas paru merupakan gabungan dari beberapa volume paru,
yaitu:1. Tidal volume (TV)Volume udara yang masuk atau keluar paru
selama 1 kali bernafas. Nilai rata-rata pada keadaan istirahat =
500ml.2. Volume cadangan inspirasi (inspiratory reserved capacity
atau VCI)Volume tambahan yang dapat secara maksimal dihirup
melebihi tidal volume istirahat. VCI dihasilkan oleh kontraksi
maksimum diafragma, m.intercostae externa, dan otot inspirasi
tambahan. Nilai rata-ratanya 3000 ml.3. Kapasitas inspirasi
(KI)Volume udara yang dapat dihirup seseorang mulai pada tingkat
ekspirasi normal dan mengembangkan paru sampai volume maksimum. KI
= TV + VCI. Nilai rata-ratanya 3500 ml.4. Volume cadangan ekspirasi
(expiratory reserved capacity atau VCE)Volume tambahan yang dapat
secara aktif dikeluarkan melebihi udara yang dikeluarkan secara
pasif pada akhir tidal volume. Nilai rata-ratanya 1100 ml.5.
Kapasitas Residu FungsionalSama dengan volume cadangan ekspirasi +
volume residu. Nilai rata-ratanya 2300 ml, dan merupakan besarnya
udara yang tersisa dalam parupada akhir ekspirasi normal.6.
Kapasitas VitalSama dengan volume cadangan inspirasi + volume tidal
+ volume cadangan ekspirasi. Nilai rata-ratanya 4600 ml, dan
merupakan jumlah udara maksimal yang dapat dikeluarkan dari paru,
setelah terlebih dahulu mengisi paru secara maksimal dan kemudian
mengeluarkannya sebanyak-banyaknya.7. Volume residual (RV)Volume
udara yang tersisa di paru bahkan setelah ekspirasi maksimum. Nilai
rata-ratanya 1200 ml.
Gambar 4. Hasil Spirometer 9Spirometri 1Spirometri adalah cara
untuk mengukur aliran udara yang masuk dan keluar paru-paru dengan
menggunakan alat yang bernama spirometer dan dicatat menggunakan
sprirogram dalam grafik volum per waktu.Berikut adalah cara
pemeriksaan vital paru dengan alat spirometri:1. Siapkan alat
spiromertri,2. Nyalakan alat terlebih dahulu, masukan data pasien
seperti umur, seks, TB, BB,3. Masukan mouthpiece yang ada dalam
alat spirometri kedalam mulutnya dan tutup hidung dengan penjepit
hidung,4. Suruh pasien bernapas terlebih dahulu dengan tenang
sebelum pemeriksaan,5. Tekan tombol start, mulai dengan pernafasan
tenang sampai timbul perintah untuk ekspirasi maksimal, maka data
dan kurva akan keluar pada monitor,6. Kemudian lanjutkan dengan
inspirasi dalam dan ekxpirasi maksimal,7. Lalu lepaskan mouthpiece
dan cetak hasil tersebut.
Gambar 5. Pemeriksaan Spirometri 10PenutupDari skenario, seorang
polwan yang akan melakukan pemeriksaan spirometri. Tujuan dari
pemeriksaan ini untuk mengetahui volume dan kapasitas paru polwan
tersebut.Proses respirasi merupakan proses yang penting bagi
manusia untuk terus bertahan hidup. Dasar respirasi adalah proses
inspirasi dan ekspirasi, kedua proses tersebut saling bergantian
dalam menjalankan tugasnya. Sistem respirasi ini melibatkan
beberapa organ tubuh manusia seperti hidung, faring, laring,
bronkus, bronkiolus hingga alveolus yang terdapat dalam paru-paru.
Sistem respirasi juga menggunakan mekanisme kerja yang nantinya
bisa dihitung oleh suatu alat yang disebut spirometer. Alat
spirometer ini berguna untuk memeriksa fungsi paru- paru. Alat
inilah yang digunakan pada pemeriksaan spirometri.
Daftar Pustaka1. Djojodibroto RD. Respirologi. Jakarta: EGC;
2009.h.5-45.2. Umam Nurcholid. Gambar anatomi hidung. Diupdate pada
5 Februari 2012. Diunduh dari
http://pediatrician-pku-bantul.blogspot.com/2012/02/pilek-terus-menerus.html,
12 Mei 2012.3. Fawcett DW. Buku ajar histologi. Edisi ke-12.
Jakarta: EGC; 2002.h.629-48.4. Surjadi I. Hidung dan sinus
paranasal. Bahan kuliah FKUNAND 2010. Universitas Andalas: Bagian
Histologi Fakultas Kedokteran Universitas Andalas.5. Masdar
Huriatul. Sistem respirasi. Disampaikan pada seminar, 21 November
2011.6. Gambar faring. Diupdate pada 5 April 2012. Diunduh dari
http://en.wikipedia.org/wiki/Human_pharynx, 12 Mei 2012.7. Sherwood
L. Fisiologi manusia: dari sel ke sistem. Edisi ke-6. Jakarta: EGC;
2011.h.497-500, 502, 506-7, 529-34.8. Guyton AC, Hall JE. Buku ajar
fisiologi kedokteran. 11th ed. Jakarta: EGC; 2008.p.499-502.9.
Gambar hasil spirometri. Diupdate pada 11 Mei 2012. Diunduh dari
http://www.thefullwiki.org/Vital_capacity, 11 Mei 2012.10. The
Aerosol Drug Management Improvement Team. Composition of a
spirometer. Diupdate pada 2012. Diunduh dari
http://www.admit-online.info/en/background-information-respiration/physiology/spirometric-testing/overview/,
11 Mei 2012.16