Spirometri Sebagai Metode Pemeriksaan Fungsi Sistem Respirasi

Wayan Sadhira Gita Krisnayanti

102014009

Mahasiswa Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana

Jalan Terusan Arjuna No. 6, Jakarta Barat 11510

E-mail: wayan.2014fk009@civitas.ukrida.ac.id

Abstract

The main function of breathing is to provide oxygen for the survival of the cells metabolic

processes of the body and remove carbon dioxide from the results tersebut.Mekansime

respiratory metabolism involves many other organ systems , especially the circulatory and

nervous systems . Biochemical , respiratory mechanism supported by many factors and

composed of numerous chemical reactions mutually balance one another . One way to measure

the ability of human lung respiration is to carry out the examination spirometry , which uses a

tool called spirometer.Spirometer is a device for measuring the volume of air inhaled and stored

briefly in the lungs . It is a precision differential pressure transducer for the measurement of flow

rate of breathing .

Abstrak

Fungsi utama pernapasan adalah untuk menyediakan oksigen untuk kelangsungan proses

metabolisme sel-sel tubuh dan mengeluarkan karbondioksida hasil dari metabolisme

tersebut.Mekansime pernapasan melibatkan banyak sistem organ lainnya, terutama sistem

sirkulasi dan saraf. Secara biokimiawi, mekanisme pernapasan didukung oleh banyak faktor-

faktor dan terdiri dari banyak sekali reaksi-reaksi kimia yang saling menyeimbangkan satu sama

lain. Salah satu cara untuk mengukur kemampuan pernapasan paru-paru manusia adalah dengan

melaksanakan pemeriksaan spirometri, yang menggunakan alat yang disebut

spirometer.Spirometer adalah suatu piranti untuk mengukur volume udara yang dihirup dan

ditampung sejenak dalam paru-paru. Ini merupakan suatu ketepatan tekanan diferensial

transducer untuk pengukuran laju alir pernapasan.

Gambar no. 1 Cavum Nasi2

Pendahuluan

Salah satu aspek yang sering diperiksa ketika saat menerima kenaikan pangkat adalah

mekanisme pernapasan seseorang. Pernapasan merupakan satu proses pertukaran gas-gas

respirasi yaitu oksigen dan karbondioksida. Fungsi utama pernapasan adalah untuk menyediakan

oksigen untuk kelangsungan proses metabolisme sel-sel tubuh dan mengeluarkan karbondioksida

hasil dari metabolisme tersebut. Sistem pernapasan meliputi saluran pernapasan yang berfungsi

dalam konduksi udara bermula di rongga hidung, pharinx, larynx, sehingga paru, organ

pertukaran gas dan sistem sirkulasi darah yang membawa oksigen ke jaringan tubuh dan

membawa karbondioksida ke alveolus. Proses bernafas terjadi akibat dari inspirasi dan ekspirasi,

yang diakibatkan oleh kontraksi otot-otot interkostal dan diafragma. Setelah oksigen disalurkan

ke par, akan berlakulah proses difusi dan transportasi gas tersebut ke kapiler darah dan

seterusnya ke jaringan dalam tubuh yang dipengaruhi oleh beberapa faktor. Volume dan

kapasitas paru setiap individu akan berbeda dengan individu yang lain, dan hal ini dapat

ditentukan melalui pengukuran kapasitas paru dengan menggunakan spirometri.

Sistem respirasi

Organ sistem respirasi berawal pada cavum nasi (rongga hidung), dimana pada sisi

luarnya terdapat hidung.Hidung berbentuk seperti piramid dan tersusun atas tulang dan tulang

rawan.Pada bagian superior hidung dibentuk oleh tulang-tulang, yaitu os nasale, processus

frontalis os maxillaris, dan pars nasalis os frontalis. Sedangkan pada bagian inferior hidung

dibentuk oleh tulang-tulang rawan hialin, yaitu cartilago nasalis superior, cartilago nasalis

inferior, dan cartilago septi nasi.Hidung memiliki

bagian apex (puncak) yang bergantung bebas dan

bagian radiks (akar) yang berhubungan dengan os

frontalis. Pada bagian inferior terdapat dua nares nasi

(lubang hidung), yang dibatasi oleh ala nasi (cuping

hidung) pada bagian lateral dan septi nasi pada bagian

medial.1

Cavum nasi (lihat gambar no. 1)terbentang dari nares nasi pada bagian anterior dan

choana pada bagian posterior.Nares nasi terletak pada bagian tengah dan membagi cavum nasi

secara midsagittal menjadi dua bagian. Pada bagian superior cavum nasi berbatasan dengan

corpus sphenoidalis, lamina cribosa os ethmoidalis, os frontalis, os nasalis, dan cartilagines

nasale superior et inferior.Pada bagian inferior cavum nasi dibatasi oleh processus palatinus os

maxillaris dan palatum durum. Pada bagian lateral cavum nasi terdapat tiga buah tonjolan yang

disebut concha nasalis superior, medius, et inferior. Di bagian bawah masing-masing concha

terdapat struktur yang disebut meatus. Pada bagian medial, cavum nasi dibatasi oleh septi nasi.1

Cavum nasi secara garis besar dapat dibagi menjadi tiga bagian, yaitu vestibulum nasi,

regio respiratorius cavum nasi, dan regio olfaktorius cavum nasi.Vestibulum nasi adalah rongga

yang meluas pada cavum nasi dan terletak tepat pada bagian dalam dari nares nasi.Regio

respiratorius dan olfaktoriusmemiliki fungsi sesuai dengan namanya, regio respiratorius

merupakan bagian terbesar dari cavum nasi, yaitu sekitar dua per tiga inferior yang dilapisi oleh

lapisan mukosa respirasi. Sedangkan regio olfaktorius menempati satu per tiga superior dari

cavum nasi,yang dilapisi oleh lapisan mukosa olfaktori.3

Vestibulum nasi adalah bagian dari cavum nasi yang berhubungan langsung dengan

lingkungan luar.Bagian ini dilapisi oleh sel epitel gepeng bertingkat yang merupakan

perpanjangan dari kulit wajah.Ditemukan cukup banyak rambut-rambut halus atau vibrissae ada

lapisan ini yang berfungsi untuk menangkap benda-benda asing berukuran besar agar tidak

masuk ke saluran pernapasan.Pada lapisan ini juga terdapat glandula sebasea yang sekretnya

berfungsi untuk membantu kerja vibrissae dalam menangkap benda-benda asing. Pada bagian

posterior dari vestibulum nasi, sel epitel gepeng bertingkat berangsur-angsur menipis dan

berubah menjadi sel epitel bertingkat semu pada regio respiratorius.3

Regio respiratorius cavum nasi dilapisi oleh mukosa respirasi yang tersusun dari sel epitel

silindris bertingkat semu bersilia pada permukaannya, dan lamina propria yang ada di lapisan

bawahnya yang berikatan dengan tulang atau tulang rawan. Sel epitel silindris bertingkat semu

bersilia terbentuk dari lima jenis sel, yaitu sel silia, sel goblet, sel sikat, sel granula kecil (sel

Kulchitsky), dan sel basal.Concha yang terdapat pada bagian ini berfungsi untuk menambah luas

permukaan sehingga fungsi untuk menghangatkan dan menyaring udara yang dihirup lebih

efektif.Lapisan mukosa dari regio respiratorius cavum nasi berfungsi untuk menghangatkan,

Gambar no. 2 Regio Olfaktorius Cavum Nasi3

Gambar no. 3 Faring dan Laring3

melembapkan, dan menyaring udara yang dihirup, untuk itu terdapat banyak pembuluh yang

dialiri darah.Pada reaksi alergi atau infeksi virus seperti yang terjadi pada flu biasa, pembuluh-

pembuluh ini dapat membesar dan bocor, sehingga menyebabkan lamina propria membesar

karena cairan. Peristiwa ini menyebabkan lapisan

mukosa membengkak dan menghambat aliran udara

dan menyebabkan kesulitan bernapas.3

Regio olfaktorius (lihat gambar no. 2) terletak

pada puncak dari cavum nasi dan berlanjut ke

dinding lateral dan medial cavum nasi.Bagian ini

dilapisi oleh mukosa olfaktori yang berwarna coklat

kekuningan karena pigmen yang ada pada sel epitel

olfaktori dan glandula olfaktorius. Pada manusia luas

permukaan lapisan mukosa olfakori adalah sekitar

10cm2, namun pada binatang yang memiliki penciuman yang tajam luas permukaan tersebut jauh

lebih besar, yaitu sekitar 150 cm2 pada anjing.Lamina propria mukosa olfaktori diikat secara

langsung pada periosteum tulang yang ada di bawahnyaoleh jaringan ikat yang mengandung

banyak pembuluh darah dan limfe, saraf olfaktori tidak bermielin, saraf bermielin, dan glandula

olfaktorius. Sel epitel olfaktori merupakan sel epitel yang bertingkat semu, yang tersusun atas

sel reseptor olfaktori, sel penyokong/sustentakuler, sel basal, dan sel sikat.3

Dari cavum nasi, organ sistem

respirasi berlanjut ke faring dan laring

(lihat gambar no. 3).Faring berada tepat

di belakang cavum nasi, cavum ori, dan

laring.Faring terletak pada bagian bawah

dari tengkorak dan bersambung ke

kerongkongan pada bagian

bawahnya.Faring terdiri dari tiga bagian

yang dinamai berdasarkan struktur yang

ada di bagian anteriornya, yaitu

Gambar no. 4Tulang-Tulang Rawan Laring4

Gambar no. 5Trachea3

nasofaring, orofaring, dan laringofaring.Nasofaring berada tepat pada bagian posterior dari

cavum nasi, orofaring berada pada bagian posterior dari cavum ori, dan laringofaring berada

pada bagian posterior dari laring. Pada laringofaring terdapat dua pintu, satu menuju

kerongkongan dan satu lagi menuju laring yang disebut aditus laryngis.1

Faring menghubungkan cavum nasi dan ori ke laring

dan kerongkongan.Faring dilewati oleh udara pernapasan dan

makanan, serta berfungsi sebagai media resonansi suara.Pada

nasofaring terdapat sambungan dari telinga tengah yang

disebut tuba eustachii.Pada faring juga terdapat tonsilla

pharyngea yang merupakan tempat berkumpulnya noduli

lymphatici.3Melewati aditus laryngis, udara pernapasan masuk

ke laring yang merupakan bagian yang terbentuk dari tulang

rawan. Tulang-tulang rawan yang terdapat bada bagian ini

antara lain cartilago thyroidea, cartilago circoidea, cartilago

arytenoidea, cartilago corniculatum, cartilago cuneiforme, dan

cartilago epiglotica (lihat gambar no. 4).Selain itu, laring juga

berfungsi untuk menghasilkan suara melalui dua buah tonjolan

mukosalaring ke arah lumen laring yang disebut plica vocalis

dan plica ventricularis. Permukaan kedua bangunan ini dilapisi oleh epitel gepeng bertingkat

yang berfungsi sebagai pelindung terhadap abrasi karena pergerakan udara yang terus menerus.1,3

Laring akan berlanjut menuju trachea, yaitu suatu bangunan seperti pipa dengan diameter

sekitar 2,5 cm dan panjang sekitar 13 cm. Trachea tersusun dari dinding fibroelastis yang

memiliki jaringan tulang rawan yang berbentuk seperti huruf C. Trachea memanjang dari tepi

bawah laring hingga sekitar angulus sterni dan bercabang

menjadi bronchus. Percabangan ini disebut carina.1

Dinding trachea memiliki empat lapisan (lihat

gambar no. 5), yaitu lapisan mukosa, lapisan submucosa,

lapisan tulang rawan, dan lapisan adventisia/serosa.Lapisan

adventisia mengikat trachea ke bangunan-bangunan di

sekitarnya. Lapisan mukosa trachea tersusun atas beberapa jenis sel, antara lain sel silia, sel

mukosa, sel sikat, sel granula kecil (sel Kulchitsky), dan sel basal.3

Dari carina hingga seterusnya, akan terjadi banyak percabangan. Trachea bercabang

menjadi bronchus principalis dextra dan bronchus principalis sinistra pada carina, kemudian

masing-masing bronchus akan bercabang menjadi bronchus sekunder/lobaris dan

tersier/segmental dan akan menjadi bronchiolus. Bronchiolus nantinya akan bercabang-cabang

lagi hingga mencapai alveolus.1

Bronchiolus sendiri dibagi-bagi

menjadi dua bagian, yaitu bronchiolus

terminalis (ujung bronchiolus yang tidak

memiliki alveolus) dan bronchiolus

respiratorius (bronchiolus yang memiliki

alveolus pada dindingnya).Kedua bronchiolus

ini memiliki saluran yang disebut ductus

alveolaris.

Bronchiolus respiratorius akan

berlanjut hingga akhirnya tiba di kumpulan alveolus yang disebut sacus alveolaris.3

Terdapat kemiripan struktur jaringan dari trachea hingga ke bronchiolus, namun terjadi

perubahan yang berangsur-angsur (lihat gambar no. 6).Dari trachea hingga ke bronchiolus,

jaringan epitel semakin lama semakin tipis.Sel goblet, kelenjar, dan tulang rawan banyak

terdapat di trachea, namun berangsur-angsur menghilang hingga akhirnya tidak terdapat lagi di

bronchiolus terminalis. Cilia atau rambut halus banyak terdapat dari trachea hingga ke bronchus

tersier, namun akan berangsur-angsur menghilang pada bronchiolus terminalis hingga akhirnya

hilang pada bagian distal dari bronchiolus respiratorius.3

Manusia memiliki dua buah pulmo yang berada di sebelah kiri dan kanan.Pulmo sinistra

dan dextra memiliki perbedaan dan persamaan yang dapat dilihat pada tabel no. 1. Pulmo akan

diselimuti dan dilindungi oleh pleura yang dibagi menjadi dua bagian, yaitu pleura visceralis dan

Gambar no. 6 Perubahan Jaringan3

pleura parietalis. Pleura visceralis menempel dan membungkus masing-masing pulmo,

sedangkan pleura parietalis menempel pada dinding thorax.1

Tabel no. 1

Persamaan dan Perbedaan Pulmo Sinistra dan Dextra1

Pulmo Sinistra Persamaan Pulmo Dextra

Bronchus principalis sinistra

Sulcus arcus aorta

Lingula pulmonalis

Apex pulmonalis

Facies costalis

Facies mediastinalis

Facies diaphragmatica

Impressio cardiaca

Arteri et vena pulmonalis

Lobus superior et inferior

Fissura oblique

Bronchus principalis dextra

Lobus medius

Fissura horizontalis

Seluruh paru-paru berada di dalam cavum thorax yang dibatasi oleh dinding

thorax.Dinding thorax terrbentuk oleh tulang, otot, dan jaringan-jaringan lainnya.Tulang-tulang

yang membentuk cavum thorax adalah os sternum, dua belas pasang ossis costae, dan ossis

vertebra thoracalis.Thorax mempunyai dua bukaan, yaitu apertura thoracis superior pada bagian

superior yang bersambung ke tengkorak dan apertura thoracis inferior pada bagian inferior yang

dibatasi oleh diaphragma.Apertura thoracis superior dibentuk oleh manubrium sterni pada bagian

anterior, costae I pada bagian lateral, dan vertebrae thoracis I pada bagian posterior. Apertura

thoracis inferior dibentuk oleh processus xyphoideus pada bagian anterior, arcus costae (cartilago

costae VII-X) pada bagian anterolateral, ujung distal costae XI dan costae XII pada bagian

posterolateral, dan vertebrae thoracis XII pada bagian posterior.1

Pada dinding thorax inilah terdapat otot-otot yang berfungsi pada pernapasan yang dapat

dibagi menjadi tiga berdasarkan tempat melekatnya. Otot-otot lengan atas dinding thorax terdiri

dari Mm. pectoralis major et minor, M. serratus anterior, dan M. latissimus dorsi. Otot-otot leher

dinding thorax terdiri dari M. sternocleidomastoideus dan Mm. scaleni anterior, medius, et

posterior. Otot-otot dinding thorax murni terdiri dari Mm. intercostales externus, internus, et

intima, M. transversus thoracis, M. subcostalis, M. levatores costarum, Mm. serratus posterior

superior et inferior, diaphragma.Otot-otot punggung terdiri dari M. iliocostalis dan M.

longissimus.Fungsi dan persyarafan dari otot-otot ini dapat dilihat pada tabel no. 2.1

Tabel no. 2

Otot-Otot Dinding Thorax1,5

Nama otot Persarafan Fungsi

Mm. pectorales Nn. pectorales Inspirasi kuat

M. serratus anterior N. thoracicus longus Inspirasi kuat

M. latissimus dorsi N. thoracodorsalis Inspirasi kuat

M. sternocleidomastoideus Plexus cervivalis et N. XI Inspirasi kuat

Mm. scaleni Plexus cervicalis et brachialis Inspirasi kuat

Mm. intercostales Nn. intercostales Inspirasi tenang

M. transversus thoracis Nn. intercostales Inspirasi tenang

M. subcostalis Nn. intercostales Inspirasi tenang

M. levatores costarum N. cervicalis et Nn. thoracici Inspirasi tenang

Mm. serratus posteriores Nn. intercostales Inspirasi tenang

Diaphragma N. phrenicus Inspirasi tenang

M. iliocostalis Nn. intercostales Inspirasi dan ekspirasi kuat

M. longissimus Nn. spinales Ekspirasi kuat

Selain otot-otot yang disebutkan diatas, ada dua otot tambahan untuk ekspirasi kuat yaitu

M. rectus abdominis dan Mm. obliquus abdominis externus et internus yang keduanya

dipersarafi oleh Nn. intercostales. Otot-otot ini merupakan bagian dari otot abdomen.1,5

Sistem respirasi tidak menjalankan fungsi dari seluuh respirasi tubuh, oleh karena itu

respirasi tubuh dibedakan menjadi respirasi internal eksternal.Respirasi internal atau respirasi

seluler mencakup segala kegiatan metabolisme sel yang mengubah glukosa menjadi energi dan

zat-zat sisa.Respirasi ini tidak dijalankan oleh sistem respirasi.Respirasi eksternal mencakup

Gambar no. 7 Membran Respirasi6

kegiatan pertukaran gas pada lingkungan dengan gas di dalam jaringan. Proses ini dijalankan

oleh sistem respirasi dan sistem sirkulasi.6

Respirasi eksternal mencakup empat tahap kegiatan yang berlangsung terus menerus.

Pertama, pertukaran udara antara lingkungan dan paru-paru dalam sebuah proses yang disebut

ventilasi. Kedua, pertukaran gas O2 dan CO2 antara alveolus paru-paru dan kapiler paru-paru

secara difusi.Ketiga, transpor O2 dan CO2 antara paru-paru dan jaringan melalui sistem sirkulasi.

Keempat, pertukaran gas O2 dan CO2 antara kapiler jaringan dan jaringan secara difusi.6

Proses difusi yang terjadi pada tahap kedua terjadi

melalui berlapis-lapis membran yang disebut membran

respirasi (lihat gambar no. 7).Membran ini terdiri dari

lapisan cairan surfaktan pada bagian dalam alveolus, epitel

alveoli, membrana basalis alveoli, celah interstisial,

membrana basalis kapiler, dan endotel kapiler. Untuk

berdifusi dari atau ke kapiler, O2 dan CO2 harus dapat

menembus membran ini melalui difusi.6

Mekanisme terjadinya respirasi didasari oleh prinsip

difusi dan tekanan, yaitu molekul akan bergerak dari tempat

yang bertekanan tinggi ke tempat yang bertekanan rendah (menuruni gradien konsentrasi). Oleh

karena itu, perlu dipahami bahwa ada beberapa tekanan yang ada di sekitar paru-paru, yaitu

tekanan atmosfer, tekanan intrapulmonal, dan tekanan intrapleural. Tekanan atmosfer adalah

1 atmatau 76 cmHg, yaitu tekanan udara di lingkungan sekitar kita. Tekanan intrapulmonal

adalah tekanan udara di dalam paru-paru, yang besarnya sama dengan tekanan atmosfer karena

udara akan terus mengalir mengikuti gradien konsentrasi tekanan untuk menyamakan tekanan.

Tekanan intrapleural adalah tekanan yang ada pada cavum pleura (antara pleura parietalis dan

visceralis), dimana besar dari tekanan ini dikatakan minus terhadap tekanan atmosfer sebesar

kurang lebih −4mmHg, maka disebut tekanan subatmosferik.6

Oleh karena adanya tekanan intrapleural, timbul suatu tekanan kombinasi yang disebut

tekanan transmural.Tekanan transmural adalah tekanan pleura parietalis ke arah paru-paru dan

tekanan pleura visceralis ke arah dinding thorax karena adanya tekanan subatmosferik pada

Gambar no. 8Transpor CO26

cavum pleura. Tekanan transmural berperan dalam menjaga paru-paru agar tidak kolaps karena

sifatnya yang cenderung mengempis dan sifat dinding thorax yang cenderung mengembang.6

Mekanisme terjadinya pernapasan dimulai dengan adanya rangsang terhadap otot-otot

pernapasan untuk berkontraksi dan menyebabkan cavum thorax membesar. Saat cavum thorax

membesar terjadi penurunan tekanan di daerah tersebut yang menyebabkan udara akan mengalir

masuk ke paru-paru, proses ini disebut inspirasi. Udara yang masuk ke paru-paru akan

bercampur dengan udara “lama” yang sudah ada di paru-paru. Setelah itu, otot-otot pernapasan

akan berelaksasi dan cavum thorax kembali mengecil karena daya recoil paru-paru (daya untuk

kembali ke bentuk semula) dan membuat tekanan intrapulmonal membesar dan udara mengalir

keluar, proses ini disebut ekspirasi. Satu buah inspirasi dan satu buah ekspirasi disebut satu

siklus pernapasan.6

Setelah O2 masuk ke alveoli, O2akan berdifusi masuk ke kapiler darah karena adanya

perbedaan tekanan parsial gas O2 di alveoli dan di kapiler paru. Setelah masuk ke kapiler, O2akan

dialirkan melalui darah ke jaringan. Sebaliknya terjadi untuk CO2, setelah diproduksi di jaringan

CO2akan dialirkan melalui darah ke kapiler paru dan akan berdifusi ke alveoli. Hal ini terjadi

karena adanya perbedaan tekanan parsial gas CO2 di kapiler paru dan di alveoli (lihat gambar no.

8).6

Secara lebih detil, O2akan dialirkan melalui darah ke jaringan dengan berbagai cara,

antara lain dengan dilarutkan di plasma darah dan berikatan dengan hemoglobin. Kelarutan O2

dalam darah kecil karena perbedaan kepolarannya yang kecil, sedangkan jumlahnya yang

berikatan dengan hemoglobin sangat besar. Hemoglobin yang berikatan dengan O2 akan

memenuhi reaksi kimia HHb+O2=Hb O2+H+¿¿.Transpor CO2 di darah berbeda dengan transpor

O2, CO2terlarut dalam plasma darah dalam jumlah sedikit, namun masih lebih besar dari O2, CO2

berikatan dengan protein membentuk karbaminohemoglobin, dan larut dalam plasma dalam

bentuk ion bikarbonat (HCO3−¿ ¿). Bentuk yang paling besar dalam transpor CO2 adalah dalam

bentuk ion bikarbonat.6

Paru-paru manusia memiliki

volume yang sangat besar, yaitu sekitar

5700 mL yang biasa disebut kapasitas paru

total/total lung capacity (TLC).Ada

beberapa pembagian dalam kapasitas paru

yang didasari oleh aktivitas respirasi (lihat

gambar no. 9).Volume tidal/tidal volume

(TV) berjumlah sekitar 500 mL

merupakan jumlah udara yang keluar dan masuk paru saat napas tenang. Volume cadangan

inspirasi/inspiration reserve volume (IRV) berjumlah sekitar 3000 mL adalah udara yang masih

dapat dihirup pada puncak inspirasi tenang.Kapasitas inspirasi/inspiration capacity (IC) adalah

jumlah dari TV dan IRV. Volume cadangan ekspirasi/expiration reserve volume (ERV)

berjumlah sekitar 1000 mL adalah udara yang masih dapat dikeluarkan dari paru pada puncak

ekspirasi tenang. Volume residu/residual volume (RV) berjumlah sekitar 1200 mLadalah udara

yang tidak dapat dikeluarkan dari paru dengan cara apapun.Kapasitas residu

fungsional/functional residual capacity (FRC) adalah jumlah dari RV dan ERV. Kapasitas

vital/vital capacity adalah jumlah dari IC dan ERV.6

Kapasitas paru ini dapat diukur dengan melakukan pemeriksaan spirometri dengan

menggunakan spirometer.Terdapat banyak jenis spirometer, yaitu spirometer air, digital, dan

Gambar no. 9Kapasitas Paru6

Gambar no. 10Pusat Pernapasan Otonom6

sebagainya, namun pada dasarnya spirometer adalah alat yang dapat menghitung volume udara

inspirasi dan ekspirasi yang kita lakukan. Untuk melakukan spirometri, kita perlu menutup

hidung kita atau menjepitnya dengan menggunakan penjepit, hal ini dilakukan agar pemeriksaan

akurat karena udara dapat saja keluar dari hidung.6

Tahap pertama dalam melakukan spirometri adalah mengukur kapasitas paru, yaitu TV,

IRV, ERV, IC, dan VC.Perlu diingat bahwa spirometri tidak dapat digunakan untuk menghitung

RV karena tidak dapat diekspirasikan.Tahap kedua adalah menghitung volume ekspirasi

paksa/forced expiratory volume (FEV) yaitu volume yang dapat diekspirasikan sekuat-kuatnya

dalam waktu tertentu.Penghitungan FEV dimulai dengan melakukan inspirasi maksimum,

barulah mengekspirasikannya sekuat dan secepat mungkin.FEV biasa dilakukan dalam satu

hingga tiga detik.Pada paru yang sehat, FEV satu detik sudah mencakup hampir seluruh udara

paru. Tahap terakhir adalah menghitung MBC atau maximum

breathing capacity atau kapasitas pernapasan maksimal yang

dilakukan dengan menginspirasi dan mengekspirasi sebanyak-

banyaknya, sekuat-kuatnya, dan secepat-cepatnya.6

Hasil riset telah membuktikan bahwa dengan merokok

fungsi dan kapasitas paru yang diukur dengan metode

spirometri dapat menurun. Penurunan ini dapat terjadi karena

zat-zat yang ada di dalam rokok merusak sel-sel paru terutama

lapisan surfaktan alveoli yang menyebabkan paru menjadi kaku

sehingga daya kembang dan recoil menurun.7

Pernapasan dapat terjadi secara somatik ataupun

otonom.Pernapasan somatik diatur di korteks motorik serebri melalui ganglion kortikospinalis ke

saraf-saraf pernapasan. Pernapasan otonom diatur di pusat pernapasan yang terdiri dari tiga

bagian, yaitu pusat respirasi, pusat apneustik, dan pusat pneumotaksik (lihat gambar no. 10).6

Pusat respirasi merupakan pusat yang paling utama dalam mengatur pernapasan yang

terletak di formatio retikularis medulla oblongata. Pusat respirasi berfungsi untuk membuat

gerakan napas yang teratur dan ritmis, terdiri dari dua kelompok neuron yaitu kelompok respirasi

dorsal/dorsal respiratory group (DRG) dan kelompok respirasi ventral/ventral respiratory group

(VRG). DRG terdiri dari neuron I (inspirasi) yang secara teratur melepaskan impuls yang

menyebabkan inspirasi tenang. Bila dibutuhkan, DRG akan merangsang VRG yang terdiri dari

neuron I dan neuron E (ekspirasi). Apabila neuron I ventral dirangsang, akan terjadi reaksi

inspirasi kuat oleh otot-otot inspirasi kuat, yang juga sekaligus akan mengaktifkan neuron E yang

akan menghasilkan reaksi ekspirasi kuat. Aktifnya neuron E akan memberikan umpan balik

negatif pada neuron I dorsal agar menghentikan aktivitas inspirasinya.6

Pusat apneustik bertempat di pons bagian bawah yang berpengaruh tonik pada pusat

respirasi untuk mempertahankan inspirasi. Pusat pneumotaksik berada di pons bagian atas yang

berfungsi untuk memberi rangsang yang menghambat inspirasi, yang diberikan pada neuron I.

Karena kerjanya yang menghambar, pusat pneumotaksik lebih dominan dari pusat apneustik. 6

Kerja pusat-pusat pernapasan ini dipengaruhi oleh rangsangan yang datang dari banyak

hal, yaitu rangsangan kimia dan rangsangan non-kimia.Rangsangan kimia yang dimaksud adalah

tekanan parsial O2 dan CO2ataupun zat-zat lain dalam darah serta situasi pH tubuh.Rangsangan

non-kimia dapat berupa rangsangan elektrik dari korteks serebri, propioreseptor, termoreseptor,

dan mekanoreseptor yang terdapat pada jaringan parenkim paru yang sensitif terhadap regangan.

Mekanoreseptor ini berfungsi untuk memberi sinyal inhibisi apabila patu sudah teregang hampir

melewati batas kemampuan regangannya.6

Perlu diketahui bahwa zat-zat atau keadaan-keadaan yang vital bagi respirasi antara lain

adalah tekanan parsial O2 dan CO2, pH tubuh (normal adalah sekitar 7,37-7,43), jumlah elektrolit

terlarut dalam darah, suhu tubuh, dan kadar dari 2,3 bifosfogliserat (2,3 BPG) dalam

darah.Diantara semua hal ini, pH adalah parameter yang paling berubah-ubah karena berbagai

reaksi kimia yang ada di tubuh. Apabila terjadi penumpukan asam dalam tubuh, pH tubuh akan

menurun dan terjadi kondisi asidosis. Sedangkan apabila terjadi penumpukan basa, pH tubuh

akan meningkat dan terjadi kondisi alkalosis. Oleh karena itu, terdapat buffer di dalam darah

manusia untuk menjaga pH tubuh tetap optimum.6

Buffer/penyangga/dapar yang ada pada tubuh antara lain buffer H 2CO3dan MHCO3 yang

terdapat pada paru-paru, plasma darah, dan cairan ekstrasel. Buffer lainnya adalah buffer

MH2 PO4 dan M 2 HPO4 yang terdapat pada ginjal dan cairan intrasel. Buffer yang khusus

terdapat pada eritrosit adalah buffer Hb yang membentuk HHb.Buffer yang terdapat pada plasma

darah adalah buffer protein plasma, bikarbonat, dan fosfat.Buffer bikarbonat dan fosfat hanya

memiliki pengaruh yang kecil disini.Buffer yang terdapat pada eritrosit adalah buffer

hemoglobin yang memiliki peran yang paling besar, fosfat, dan bikarbonat.Apabila sistem buffer

ini gagal, maka akan terjadi kondisi asidosis atau alkalosis, respiratorik atau metabolik .6

Asidosis/alkalosis respiratorik terjadi akibat gagalnya sistem pernapasan dalam menjaga

pH. Asidosis/alkalosis respiratorik akan dikompensasi oleh ginjal, misalnya asidosis respiratorik

akibat gangguan paru atau depresi pusat pernapasan dikompensasi dengan meningkatkan

reabsorpsi garam bikarbonat di tubuli ginjal, atau alkalosis respiratorik akibat hiperventilasi atau

stimulasi pusat pernapasan (keracunan salisilat tahap awal) dikompensasi dengan mengurangi

reabsorpsi garam bikarbonat di tubuli ginjal.6

Asidosis/alkalosis metabolik terjadi akibat gagalnya sistem metabolisme tubuh dalam

menjaga pH. Asidosis/alkalosis metabolik akan dikompensasi oleh paru-paru, misalnya asidosis

metabolik akibat diare berat atau gagal ginjal (keracunan salisilat tingkat akhir) dikompensasi

dengan hiperventilasi paru, atau alkalosis metabolik akibat muntah-muntah berlebihan atau

konsumsi antasida yang berlebihan dikompensasi dengan hipoventilasi paru.6

Kesimpulan

Paru-paru juga berfungsi untuk menjaga atau mengkompensasi keadaan tubuh. Kerja

paru bergantung pada pusat pernapasan yang ada di sistem saraf pusat, baik somatik maupun

otonom, yang bergantung pada faktor-faktor kimia maupun non-kimia yang ada. Kapasitas dan

fungsi paru manusia dapat diukur dengan melakukan pemeriksaan spirometri yang bertahap.

DAFTAR PUSTAKA

1. Snell RS. Clinical anatomy. 7th edition. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins;

2004: p.48-75, 848-54, 859-61, 864-8.

2. Drake R, Vogl W, Mitchell A, Gray H. Gray's anatomy for students. 1st edition.

Philadelphia: Churchill Livingstone/Elsevier; 2010:p. 1456.

3. Ross M, Pawlina W. Histology. 1st edition. Philadelphia: Wolters Kluwer/Lippincott

Williams & Wilkins Health; 2011: p. 664-84.

4. Agur AMR, Dalley AF. Grant’s atlas of anatomy. 13th edition. Philadelphia: Lippincott

Williams & Wilkins; 2013: p. 804.

5. Paulsen F, Waschke J, Klonisch T, Hombach-Klonisch S, Sobotta J. Sobotta atlas of

human anatomy. 1st edition. Munchen: Elsevier/Urban & Fischer; 2011: p. 14, 17, 19-23,

25, 31, 37-8, 40.

6. Sherwood L. Human physiology. From cells to systems. 8th edition. Belmont:

Brooks/Cole, Cengage Learning; 2013: p. 480-525.

7. Enright PL, Beck KC, Sherrill DL. Repeatability of Spirometry in 18,000 Adult Patients.

American Journal ofRespiratory and Critical Care Medicine,Januari 2004 15;169(2):235-

8.