FISIOLOGI SISTEM PERNAFASANPendahuluan Fungsi utama respirasi (pernafasan) adalah memperoleh O2 untuk digunakan oleh sel tubuh dab mengeluarkan CO2 yang diproduksi oleh sel Respirasi mencakup dua proses yang terpisah tetapi berkaitan : Respirasi Internal Respirasi internal / repirasi sel adalah proses metabolik intrasel yang dilakukan didalam mitokndria yang menggunakan O2 dan menghasilkan CO2 selagi mengambil energi dari molekul nutrien Respirasi Eksternal Merupakan seluruh rangkaian kejadian dalam pertukaran O2 dan CO2 antara lingkungan eksternal dan tubuh Langkah langkah : Proses mekanis bernapas / ventilasi, udara secara bergantian dimasukan ke dan dikeluarkan dari peru sehingga udara dapat dipertukarkan antara atmosfer (lingkungan eksternal) dan kantung udara (alveolus) paru(SR) Oksigen dan CO2 dipertukarkan antara udara dialveolus dan darah didalam kapiler paru melalui proses difusi(SR) Darah mengangkut O2 dan CO2 antara paru dan jaringan (SS) O2 dan CO2 dipertukarkan antara jaringan dan darah melalui proses difusi menembus kapiler sistemik (jaringan)(SS)

Fungsi nonrespiratorik sistem pernafasan : Rute untuk mengeluarkan air dan panas Meningkatkan aliran balik vena Membantu mempertahankan keseimbangan asam basa Memungkinkan kita berbicara, menyanyi dan vokalisasi Merupakan sistem pertahanan terhadap benda asing yang terhirup Meneluarkan, memodifikasi, mengaktifkan atau menginaktifkan berbagai bahan yang mengalir melewati sirkulasi paru Hidung, berfungsi sebagai organ penciumMekanika Pernafasan Udara cenderung mengalir dari daerah tekanan tinggi ke daerah dengan tekanan rendah, yaitu menuruni gradien tekanan Hubungan antara tekanan didalam dan diluar paru penting dalam ventilasi, tiga tekanan yang berperan penting : Tekanan atmosfer (barometrik) (760 mmHg), tekanan yang ditimbulkan oleh berat udara di atmosfer pada benda di permukaan bumi Tekanan intra alveolus / intraparu, tekanan di dalam alveolus Tekanan intrapleura / intrathoraks (rerata 756 mHg saat istirahat), tekanan di dalam kantung pleura. Tekanan ini tidak menyeimbangkan dgn tekanan atmosfer / intra alveolus karena tdk ada komunikasi lngsung rongga pleura dan atmosfer atau paru

Paru dalam keadaan normal teregang untuk mengisi rongga thorak yang lebih besar Terdapat dua gaya : Daya kohesif (rekat) cairan intrapleura Gradien tekanan transmuralBerfungsi menahan dinding thorak dan paru saling berdekatan, meregangkan paru untuk mengisi rongga thorak yang lebih besar Aliran udara masuk dan keluar paru terjadi karena perubahan siklik tekanan intra - alveolus Hukum Boyle menyatakan bahwa pada suhu konstan, tekanan yg ditimbulkan oleh suatu gas berbanding terbalik dengan volume gas, yaitu sewaktu volume gas meningkat, tekanan yang ditimbulkan oleh gas berkurang secara proposional, sebaliknya.

Otot2 pernafasan yang melakukan gerakan bernafas tidak bekerja langsung pada paru untuk mengubah volumnya. Otot2 mengubah vol rongga thorak, menyebabkan perubahn serupa pada volume paru. Sebelum inspirasi -> otot2 pernafasan dlm keadaan lemas, tdk ada udara yg mengalir, tek. Intra alveous = tek atmosfer Otot inspirasi utama (tenang) yg berkontraksi adalah diafragma (saraf frenikus) dan otot interkostal eksternal (saraf interkostal) Otot inspirasi tambahan / dalam (aksesorius), ditmbah otot leher (STM, Skalenus) -> mengangkat sternum & dua iga pertama Ekspirasi : relaksasi otot inspirasi Ekspirasi kuat: kontraksi otot ekspirasi -> otot abdomen, otot interkostal

SurfraktanMerupakan zat yg terdapat pada permukaan alveoli. Dihasilkan oleh pneumonosit / sel alveoli tipe 2. Pada inspirasi dan ekspirasi diameter alveoli tidak terlalu sama, terjadi dua perubahan : Perubahan diameter alveoli Terjadinya aliran udara diantara beberapa alveoli dalam paru

Fungsi surfaktan : Merendahkan tekanan permukaan alveoli apabila compliance bertambah Menstabilkan alveoli bila terjadi perpindahan udara diantara alveoli Mempertahankan tekanan alveoli kecil supaya tetap tinggi, oleh karena cairan ini akan ke rongga alveoli, sehingga tegagan permukaan tetap kecil

Volume Kapasitas Paru Volume alun napas (tidal volume, TV)Merupakan volume udara yg masuk / keluar paru selama satu kali bernapas. Nilai rerata pada kondisi istirahat = 500 ml Volume cadangan inspirasi (IRV)Merupakan volume udara tambhn yg di dpt secara maksimal dihirup di atas volume alun napas istirahat. Dicapai oleh kontraksi maksimal -> diafragma, otot interkostal eksternal, otot inspirasi tambahan Kapasitas inspirasi (IC)Merupakan volume udara maksimal yg dpt dihirup pada akhir ekspirasi tenang normal (IC = IRV + TV). Nilai rerata = 3500 ml Volume cadangan ekspirasi (ERV)Merupakan volume udara tambahn yg dpt secara aktif dikeluarkan dgn mengontraksikan secra maksimal otot2 ekspirasi melebihi udara yg secara normal dihembuskan scra pasif pd akhir vol alun nafas istirahat. Nilai rerata = 1000ml Volume residual (RV)Merupakan volume udara minimal yg tertinggal di paru bahkan setelah ekspirasi maksimal. Nilai rerata = 1200ml Kapasitas residual fungsional (FRC)Merupakan volume udara diparu pada akhir ekspirasi pasif normal. FRC = ERV + RV. Nilai rerata = 2200ml Kapasitas vital (VC)Merupakan volume udara maksimal yg dapat dikeluarkan dl satu kali bernapas setelah inspirasi maksimal. VC = IRV + TV + ERV. Niali rerata = 4500ml Kapasitas paru total (TLC)Merupakan volume udara maksimal yg dapat ditampung oleh paru. TLC = VC + RV. Nilai rerata = 4500ml Volume ekspirasi paksa dalam 1 detik(FEV1)Merupakan volume udara yg dapat dihembuskan selama detik pertama ekspirasi dalam suatu penentuan VC

Regulasi Respirasi Dalam regulasi pernapasan terdapat dua sistem : Sistem yg mengontrol respirasi yg terletak di medula oblongata Sistem yg mengontrol otomasasi yg terletak pada pons Sebagai aferen : badan karotid dan strecht reseptor yang terdapat pada bronkiolus Pusat respirasi terdapat 2 lokasi : Respirasiyg terletak di kiri dan kanan secara simetris Medula : dorsal dan ventral Pons : Pneumotaksis beperan dlm ritme respirasi dan apneustik berperan dalam memperkuat intensitas rangsangan Terdapatnya persarafan yg resiporkMekanisme kerja respirasi Respirasi secara ritmis Pusat inspirasi yg terletak pada bagian dorsal adalah merupakan pusat yg terus aktif Dari pusat inspirasi impuls di kirim ke otot inspirasi menyebabkan -> kontraksi otot inspirasi Dari pusat ekspirasi : Pengaruh respirok pd pusat inspirasi, mybabkn pusat inspirasi inaktif Lalu d teruskan k alat ekspirasi -> ekspirasi berlangsung pasif (impuls lemah)

Pernapasan dipengaruhi oleh dua faktor : Pengaruh aneural (pengaruh langsung)Peninggian CO2, penurunan O2 dan pH dapat memperbesar aktifitas pusat respirasi dan dapat menimbulkan hiperventilasi. Peningkatan CO2 di atmosfir menyebabkan ritme / intensitas pernafasan meningkat Penurunan pH menyebabkan peningkatan ventilasi. Peningkatan pH menyebabkan penurunan aktifitas ventilasi Penurunan O2 lebih banyak mempengaruhi Cardiac Center (pusat jantung) dari pada pusat respirasi Pengaruh neural (pengaruh refleks) Refleks Hering BreuerRefleks ini menerangkan tentang terbatasnya overinflasi dari paru akibat dari intensitas pernapassan yang meninggi oleh pengaruh beberapa faktor.Fungsi : bila terjadi peninggian respirasi tidak menyebabkan keusakan paru dan refleks ini membantu ritme dari pernfasanInspirasi yg dalamPereganganTerangsang stretch reseptor yg terdapat pada sepanjang bronkiolus(Reseptor yang sensitif terhadap peregangan dari bronkiolus maupun duktus alveolaris)Lalu impuls diteruskan melalui saraf vagus ke pusat respirasiMenghambat pusat inspirasi dan merangsang pusat ekspirasiMenyebabkan inspirasi yang lebih dalam dapat dicegah Refleks sino aortikRefleks yang terjadi apabila terdapat penurunan CO2, PaCO2 dan PO2 menurun serta pH juga menurunPenurunan CO2, PaCO2 dan PO2 menurun serta pH menurunMerangsang kemoreseptor, lalu impuls diteruskan melalui saraf vagusMenyebabkan terangsangnya pneumotaksis (mengakibatkan frekuesi pernafasan lebih cepat) dan apneustic center (intensitas napas menjadi lebih tinggi)Menyebabkan dibebaskannya CO2 yang lebih banyak melalui paruKembali ke keadaan normal