04_pengantar sistem respirasihipercci

8/17/2019 04_pengantar Sistem Respirasihipercci

1/15

Kumpulan Materi Pelatihan Keperawatan Intensif Komprehensif

59

PENGANTAR SISTEM RESPIRASI

(Dody Setyawan, Suhartini)

HIPERCCI JATENG/ PSIK FK UNDIP

Pernapasan (respirasi) merupakan peristiwa menghirup udara dari luar yang mengandung

oksigen (O2) ke dalam tubuh (inspirasi) serta mengeluarkan udara yang mengandung

karbondioksida sisa oksidasi keluar tubuh (ekspirasi). Sistem respirasi sangat berperan dalam

proses oksigenasi dalam tubuh manusia. Menurut Muttaqin (2008) bahwa proses bernapas

berlangsung dalam beberapa langkah dan berlangsung dengan dukungan sistem saraf pusat dan

sistem kardiovaskuler. Proses respirasi terjadi karena adanya perbedaan tekanan antara rongga

pleura dan paru. Sistem saraf pusat memberikan dorongan ritmis dari dalam untuk bernapas dan

secara reflex merangsang otot diafragma dan otot dada yang akan memberikan tenaga pendorong

bagi gerakan udara

Proses pergerakan gas ke dalam dan luar paru dipengaruhi oleh tekanan dan volume.

Ketika rongga dada naik/lebih besar, tekanan intrapleural negative dan udara dapat mengalir

kedalam paru. Sedangkan ketika otot-otot napas relaksasi, maka volume rongga dada mengecil

dan tekanan intrapleura menjadi positif sehingga udara dalam rongga paru terdorong keluar.

Proses mekanismenya dapat dilihat pada gambar berikut:

Gambar Proses Inspirasi dan Ekspirasi Pernapasan Dada


2/15


60

Selain pernapasan dada/thorax, pernapasan juga bisa terjadi dengan pernapasan

abdominal. Pernapasan abdominal juga terjadi inspirasi dan ekspirasi. Inspirasi terjadi jika otot

diafragma kontraksi, maka diafragma mendatar, volume rongga dada membesar dan tekanan

intrapleural negative sehingga udara masuk ke dalam paru. Sedangkan ekspirasi terjadi jika otot

diafragma relaksasi, otot abdomen kontraksi, diafragma melengkung ke rongga dada, volume

rongga dada mengecil dan tekanan intrapleural positif sehingga udara terdorong keluar dari paru

(Smeltzer, Bare, Hinkle & Cheever, 2008).

Gambar Proses Inspirasi dan Ekspirasi Pernapasan Dada

Udara yang mengandung oskigen setelah masuk kedalam saluran pernapasan dan sampai

alveoli maka akan terjadi pernapasan luar yaitu pertukaran gas antara alveoli dengan kapiler

darah. O2 dalam alveoli akan bertukar dengan CO2 dalam kapiler melalui proses difusi. CO2

akan dikeluarkan dari tubuh dan O2 akan diedarkan ke seluruh tubuh untuk pernapasan dalam

yaitu pertukaran gas antara kapiler dengan sel yaitu O2 dari kapiler masuk ke sel untuk oksidasi

dan CO2 dari sel hasil oksidasi masuk ke kapiler untuk dikeluarkan melalui proses ekspirasi

(Smeltzer et al., 2008).


3/15


61

Gambar Pernapasan Dalam Gambar Pernapasan Luar

SALURAN NAPAS

Pada dasarnya sistem pernapasan terdiri atas serangkaian saluran pernapasan yang

menghantarkan udara luar yaitu terdiri dari saluran atas dan saluran bawah (Schwartzstein, R.M

& Parker, M.J, 2007; Smeltzer et al., 2008).

Gambar Saluran Napas

Saluran Napas Atas

1. Rongga hidung

Udara dari luar akan masuk lewat rongga hidung (cavum nasalis). Rongga hidung

berlapis selaput lendir, di dalamnya terdapat kelenjar minyak (kelenjar sebasea) dan kelenjar

keringat (kelenjar sudorifera). Selaput lendir berfungsi menangkap benda asing yang masuk


4/15


62

lewat saluran pernapasan. Selain itu, terdapat juga rambut pendek dan tebal yang berfungsi

menyaring partikel kotoran yang masuk bersama udara. Juga terdapat konka yang

mempunyai banyak kapiler darah yang berfungsi menghangatkan udara yang masuk. Di

dalam rongga hidung terjadi penyesuaian suhu dan kelembapan udara sehingga udara yang

masuk ke paru-paru tidak terlalu kering ataupun terlalu lembap (Ignativicius & Workman,

2012).

2. Faring

Udara dari rongga hidung masuk ke faring. Faring merupakan percabangan 2 saluran,

yaitu saluran pernapasan (nasofarings) pada bagian depan dan saluran pencernaan

(orofarings) pada bagian belakang. Pada bagian belakang faring (posterior) terdapat laring

(tekak) tempat terletaknya pita suara (pita vocalis). Masuknya udara melalui faring akan

menyebabkan pita suara bergetar dan terdengar sebagai suara.

3. Laring

Laring (tekak) adalah tempat terletaknya pita suara (pita vocalis). Masuknya udara

melalui faring akan menyebabkan pita suara bergetar dan terdengar sebagai suara. Laring

berperan untuk pembentukan suara dan untuk melindungi jalan nafas terhadap masuknya

makanan dan cairan.

Saluran Napas Bawah

1.

TrakeaTrakea berupa pipa yang panjangnya ± 10 cm, terletak sebagian di leher dan sebagian

di rongga dada (torak). Dinding tenggorokan tipis dan kaku, dikelilingi oleh cincin tulang

rawan, dan pada bagian dalam rongga bersilia. Silia-silia ini berfungsi menyaring benda-

benda asing yang masuk ke saluran pernapasan.

2. Bronkus

Trakea bercabang menjadi dua bagian, yaitu bronkus kanan dan bronkus kiri. Struktur

lapisan mukosa bronkus sama dengan trakea, hanya tulang rawan bronkus bentuknya tidak

teratur dan pada bagian bronkus yang lebih besar cincin tulang rawannya melingkari lumen

dengan sempurna. Bronkus bercabang-cabang lagi menjadi bronkiolus.


5/15


63

Gambar Bronkus dan Percabangannya

3. Paru-paru

Paru-paru terletak di dalam rongga dada bagian atas, di bagian samping dibatasi oleh

otot dan costae dan di bagian bawah dibatasi oleh diafragma yang berotot kuat. Paru-paru ada

dua bagian yaitu paru-paru kanan (pulmo dekstra) yang terdiri atas 3 lobus dan paru-paru kiri

(pulmo sinistra) yang terdiri atas 2 lobus. Paru-paru dibungkus oleh dua selaput yang tipis,

disebut pleura. Selaput bagian dalam yang langsung menyelaputi paru-paru disebut pleura

dalam (pleura visceralis) dan selaput yang menyelaputi rongga dada yang bersebelahan

dengan tulang rusuk disebut pleura luar (pleura parietalis). Antara selaput luar dan selaput

dalam terdapat rongga berisi cairan pleura yang berfungsi sebagai pelumas paru-paru. Cairan

pleura berasal dari plasma darah yang masuk secara eksudasi. Bronkiolus memiliki dinding

yang tipis, tidak bertulang rawan, dan tidak bersilia. Bronkiolus berakhir pada gugus kantung

udara (alveolus). Alveolus terdapat pada ujung akhir bronkiolus berupa kantong kecil yang

salah satu sisinya terbuka sehingga menyerupai busa atau mirip sarang tawon. Oleh karena

alveolus berselaput tipis dan di situ banyak bermuara kapiler darah maka memungkinkan

terjadinya difusi gas pernapasan (Ignativicius & Workman, 2012).


6/15


64

Gambar Paru Kanan dan Kiri

OTOT-OTOT YANG BERPERAN DALAM SISTEM RESPIRASI


7/15


65

PROSES PENGATURAN OKSIGENASI SISTEM RESPIRASI

1. Ventilasi

Istilah ventilasi menyangkut volume udara yang bergerak masuk dan keluar dari hidung

atau mulut pada proses bernapas. Ventilasi per menit, VE ( Minute Ventilation) adalah volume

udara yang keluar dari paru dalam satu menit diukur dalam liter.

Ventilasi alveolar, VA adalah volume udara inspirasi yang dapat mencapai alveoli dan dapat

mengalami pertukaran gas dengan darah.

Dead Space Venti lation , VD adalah volume udara inspirasi yang tidak mengalami pertukaran

gas dengan darah.

Atau

Kapasitas paru-paru dan udara pernapasan manusia antara lain terdiri dari:

Kapasitas Vital, merupakan volume keseluruhan udara yang dapat bergerak di dalam paru-

paru.

Volume Tidal, merupakan volume pernapasan biasa (udara yang dihisap atau dihembuskan)

oleh paru-paru setiap sekali bernapas (350-500 ml)

Kapasitas Inspirasi Maksimum (Udara Komplementer), merupakan volume udara yang

dapat dihisap sesudah inspirasi normal dengan suatu daya inspirasi maksimum termasuk

udara tidal (2000-3500 ml)


8/15


66

Volume Cadangan/Ekspirasi Maksimum (Udara Suplementer), merupakan volume

terbesar dari udara yang dapat diekspirasikan sesudah suatu ekspirasi normal ( 1500 ml )

Udara Residu, merupakan volume udara yang tertinggal dalam paru-paru sesudah ekspirasi

maksimum ( 1200 – 1500 ml )

(Schwartzstein, R.M & Parker, M.J, 2007)

Diagram Udara Pernapasan

Kepatenan Ventilasi terganutung pada faktor :

a. Kebersihan jalan nafas, adanya sumbatan atau obstruksi jalan napas akan menghalangi

masuk dan keluarnya udara dari dan ke paru-paru. b. Adekuatnya sistem saraf pusat dan pusat pernafasan

c. Adekuatnya pengembangan dan pengempisan paru-paru

d. Kemampuan otot-otot pernafasan seperti diafragma, eksternal interkosa, internal

interkosa, otot abdominal.

2. Distribusi

Setelah proses ventilasi, udara yang telah memasuki saluran napas di distribusikan ke

seluruh paru, kemudian masuk ke dalam alveoli. Udara volume tidal yang bseranya sekitar

500 ml dibagi menjadi volume kecil-kecil sebanyak alveoli yang ada yaitu kira-kira 300 juta

alveoli. Udara ini tidak terbagi rata ke semua alveoli. Distribusi yang tidak merata ini

mengakibatkan nilai ventilasi di puncak paru lebih besar dibandingkan nilai ventilasi di basis


9/15


67

paru. Distribusi volume udara yang diinspirasi dinyatakan sebagai fungsi langsung dari

resistance (R) serta Compliance (C) yang disebut sebagai RC time constant . Pada bronkiolus

yang menyempit, nilai R nya lebih tinggi daripada dalam keadaan normal sedangkan pada

alveoli yang kaku nilai R nya juga tinggi. Alveoli yang nilai R dan C nya tinggi mendapat

distribusi udara yang lebih kecil sehingga underventilated (Schwartzstein, R.M & Parker,

M.J, 2007; Djojodibroto, 2009)

3. Perfusi Paru

Merupakan sirkulasi darah didalam pembuluh kapiler paru. Aliran darah didalam paru

mempunyai tekanan lebih rendah (15 mmHg) jika dibandingkan dengan tekanan darah

sistemik yang saat diastole 80 mmHg dan tekanan di kapiler paru kira-kira seperlimanya.

Dalam keadaan istirahat, ketika cardiac output 6 liter/menit, hanya 25% dari pembuluh darah

paru yang dialiri oleh darah. Sirkulasi darah didalam paru mendapat tahanan, terutama

tahanan pada jala kapiler paru (capillary bed ). Distribusi aliran darah di paru tidak sama rata.

Karena rendahnya tekanan darah di kapiler paru, aliran darah di paru sangat terpengaruh oleh

gravitasi bumi sehingga perfusi di bagian dasar paru lebih besar dibandingkan perfusi di

bagian apex. Hal ini akan mengakibatkan rasio V/Q di basis paru dan di puncak paru

berbeda. Adanya perbedaan perfusi menimbulkan gagasan untuk membagi paru kedalam 3

zona yaitu zona 1, zona 2, dan zona 3 berdasarkan hubungan antara tekanan di arteri (Pa),

alveolus (PA), dan Vena (PV).Jika saluran napas normal (terbuka), tekanan udara alveoli akan sama besarnya di

seluruh paru. Pada paru normal, terdapat hubungan antara tekanan udara alveoli dan tekanan

darah di kapiler paru, hubungan ini akan menentukan derasnya arus darah di kapiler paru.

Dalam zona 1, tekanan udara di alveolar dapat melebihi baik tekanan arteri maupun tekanan

vena sehingga dapat menghambat perfusi. Saat shock, di arteri paru tekanan darahnya jauh

dibawah tekanan udara alveoli. Pasien dengan ventilator, tekanan udara alveoli dapat jauh

diatas tekanan darah di kapiler paru. Keadaan seperti ini di alveoli ada ventilasi tetapi tanpa

ada perfusi ( physiologic dead space) atau alveolar dead space. Zona 2, tekanan arteri

melebihi tekanan alveolar tetapi tekanan alveolar tetap lebih tinggi dibandingkan tekanan di

vena. Darah dapat mengalir karena tekanan arteri lebih tinggi daripada tekanan alveolar. Di


10/15


68

zona 3, tekanan vena melebihi tekanan alveolar. Aliran darah di zona 3 sebanding dengan

perbedaan antara tekanan arteri dengan tekanan vena (Djojodibroto, 2009).

4. Difusi Gas O2 dan CO2

Merupakan peristiwa perpindahan molekul dari suatu daerah yang konsentrasi

molekulnya tinggi ke yang rendah. Peristiwa difusi yang terjadi didalam paru adalah

perpindahan molekul oksigen dari rongga alveoli melintasi membrane kapiler alveolar.

Peristiwa difusi yang terjadi didalam paru adalah perpindahan molekul oksigen dari rongga

alveoli melintasi membrane kapiler alveolar, kemudian melintasi plasma darah, kemudian

menembus dinding sel darah merah, dan akhirnya masuk ke interior sel darah merah sampai

berikatan dengan hemoglobin. Peristiwa difusi yang lain di dalam paru adalah perpindahan

molekul CO2 dari darah ke udara alveolus. O2 dan CO2 menembus dinding alveolus dan

kapiler pembuluh darah dengan cara difusi (Djojodibroto, 2009).

VENTILASI-PERFUSI PARU

Difusi gas yang normal memerlukan keseimbangan yang tepat dalam ventilasi

(perpindahan gas ke dalam alveoli) alveolus dan perfusi paru (aliran darah melalui kapiler paru).Ketika ketidakseimbangan dalam hubungan ventilasi - perfusi ini berkembang, pertukaran gas

normal tidak bisa terjadi di area ini. Dengan alasan ini, penting untuk mencapai hubungan yang

jelas antara ventilasi (V) dan perfusi (Q). Hubungan ini ditunjukkan dengan suatu rasio ventilasi

paru terhadap perfusi kapiler paru (V/Q ratio) (Djojodibroto, 2009).

Pertukaran gas yang ideal terjadi , diharapkan setiap liter udara bersih yang masuk ke

alveoli, 1 L darah akan mengalir melewati ini, menimbulkan perbandingan atau rasio ventilasi –

perfusi 1 : 1. Pada kenyataannya, untuk sekitar 4 L udara yang masuk ke alveoli, sekitar 5 L

darah yang melewati (sekitar 4:5, atau 0,8) (gambar 1 a-b). Keseimbangan V/Q sangat besar

disebabkan oleh PaO2 dan PaCO2. Keseimbangan ini bergantung pada kemampuan difusi

oksigen dan karbon dioksida yang melewati membran kapiler alveoli, dan pergerakan masuk


11/15


69

oksigen ke dalam alveoli dan karbon dioksida keluar dari alveoli (Guyton, 1991 & Wagner,

2001).

Gambar Hubungan Ventilasi terhadap Perfusi pada Kondisi Normal dan Gangguan Paru

Nilai normal diberikan untuk PaO2 100 mm Hg and PaCO2 40 mmHg, nilai ini hanya

menunjukkan rata-rata. Tekanan parsial oksigen dan karbondioksida bervariasi melalui paru,

sejak ventilasi tidak terjadi. Tanda klinis yang signifikan pada keseimbangan ventilasi dan

perfusi menjadi jelas terlihat ketika mempertimbangkan implikasinya dalam pasien dengan

ketinggian atau tekanan yang tajam. Ketika pasien dengan kondisi tekanan tinggi ditempatkan di

tempat tidur, dia harus tetap dijaga dalam kondisi lurus horizontal. Sejak perfusi bergantung pada

gravitasi, ini akan berubah dari basis paru ke area paru lain tergantung pada posisi (Guyton, 1991

& Wagner, 2001).

Menjaga prinsip dari rasio V/Q, membuat anda mengerti akibat dari posisi pasien terhadap

hubungan ventilasi dan perfusi. Jika pasien berbaring posisi kanan, maksimal perfusi kapiler

berada di sisi kanan. Pneumonia berkaitan dengan sekresi dan factor lain yang mengakibatkan

obstruksi aliran udara ke alveoli paru kanan. Oleh karena itu, sejak aliran udara mengikuti

pertahanan paru, ini akan menurunkan penyakit ke area paru kanan. Kombinasi dari penurunan

yang signifikan pada ventilasi ini terjadi secara normal terhadap peningkatan perfusi yang

menyebabkan ketidakcocokan ventilasi terhadap perfusi, mengakibatkan V/Q yang rendah. Jika

ketidakcocokan terjadi, PaO2 dan tingkat saturasi oksigen oksigen dapat turun secara signifikan.


12/15


70

Posisi pasien pada sisi ditoleransi lebih baik, kecocokan V/Q akan meningkat. Kemudian, salah

satu alasan mengapa posisi tinggi mentolerasi yang berbeda dari sisi satu dengan sisi lain

(Wagenr, 2001).

Rasio V/Q tinggi Rasio V/Q rendah

Normal untuk meningkatkan alveolar,

ventilasi berkaitan dengan penurunan

perfusi

Penurunan alveolar, ventilasi berkaitan

dengan peningkatan perfusi

Akibat udara alveolar

Meningkatkan cardiac output

Menurunkan alveolar CO1

Kondisi normal pada paru atas

Akibat udara alveolar

Penurunan oksigen pada alveoli

Peningkatan karbondioksida

Kondisi normal pada paru bawah (basis)

Ketidaknormalan terjadi

Penurunan cardiac output

Emboli paru

Pneumothorax

Hambatan kapiler paru

Ketidaknormalan terjadi

Hipoventilasi

Obstruksi penyakit paru

Restriksi penyakit paru

Akibat pada analisa gas darah

Peningkatan PaO2

Penurunan PaCO2 Peningkatan pH

Akibat pada analisa gas darah

Penurunan PaO2

Peningkatan PaCO2 Penurunan pH

Tabel Perbandingan tinggi dan rendah rasio V/Q

PENGATURAN VENTILASI

Pengaturan ventilasi untuk memenuhi kebutuhan metabolic dilakukan dengan mengupayakan

keseimbangan antara volume tidal dan frekuensi pernapasan. Pengaturan ini dilakukan melalui 3

komponen sistem pengontrol pernapasan, yaitu pusat control pernapasan, efektor pernapasan dan

sensor pernapasan.

1. Pusat Kontrol Pernapasan

Sel saraf pengontrol pernapasan terletak berpencar di beberapa level, yaitu di batang

otak (pons dan medulla oblongata) serta di korteks. Medulla oblongata mengatur pernapasan


13/15


71

spontan. 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 stimulasi hipoksia,

stimuli hioperkapnea, dan stimuli inflasi paru. Sentrum pernapasan yang terdapat di korteks

berperan untuk pernapasan yang voluntary (disadari) disebut juga sebagai behavior related

control of breathing . Pusat pernapasan yang disebut terakhir ini penting untuk mengatur

pernapasan selagi bicara, menyanyi, dan mengedan (Djojodibroto, 2009).

Gambar Kontrol Pernapasan

2. Efektor Pernapasan

Transmisi impuls dari pusat pernapasan ke otot pernapasan berjalan melalui nervus

frenikus yang menuju diafragma, nervus intercostalis yang menginervasi muskulus

intercostalis dan muskulus abdominalis, nervus aksesoris yang menuju ke muskulus

sternokleidomastoideus, serta nervus servikalis inferior yang ke muskulus skalens (Wagner,

2001 & Djojodibroto, 2009)

3. Sensor Pernapasan

Sensor pernapasan terdiri dari kemoreseptor sentral, kemoreseptor perifer, reseptor

sensoris di dinding dada, serta reseptor sensoris di dalam paru. Kemoreseptor sentral yang

terletak pada permukaan ventral medulla oblongata merespon dengan cepat setiap


14/15


72

peningkatan konsentrasi CO2 ataupun peningkatan konsentrasi ion hydrogen dengan

menambah ventilasi. Perlu ditekankan bahwa hipoksia tidak berperan sebagai stimulant

terhadap kemoreseptor sentral (pusat pernapasan), melainkan menekan kemoreseptor ini.

Sebaliknya, kemoreseptor perifer yang terletak di bifurkasio arteri karotis dan sepanjang

arkus aorta diaktifkan oleh hipoksia dan oleh CO2 dan ion hydrogen. Pada suasana normal,

reseptor ini sangat peka dan menjaga PaCO2 tetap konstan walaupun ada perubahan produksi

CO2. Sensor pernapasan juga peka terhadap penurunan tekanan darah seperti yang didapati

pada renjatan ( shock ) yang mengakibatkan terjadinya hiperventilasi. Kemoreseptor sentral

berespon linier terhadap PaO2, sedangkan kemoreseptor perifer hanya menyebabkan

kenaikan ventilasi sampai nantinya ada hipoksemia yang signifikan (< 60 mmHg).

Mekanoreseptor pada dinding dada bereaksi terhadap penegangan otot interkostal yang

secara reflex mengatur irama pernapasan dan dalamnya tarikan napas (Djojodibroto, 2009).

Kesimpulan:

Sistem respirasi sangat penting dalam tubuh manusia sebagai salah satu sistem yang

berperan utama dalam proses oksigenasi. Respirasi bertujuan untuk mendapatkan Oksigen dari

luar untuk diambil sel tubuh untuk proses oksidasi, sedangkan hasil oksidasi berupa CO2 dengan

mekanisme respirasi (ekspirasi) maka CO2 tersebut dapat terdorong keluar dari saluran napas

dikembalikan ke atmosfer. Dalam proses respirasi dapat terjadi pernapasan luar yaitu pertukaranO2 dari alveoli masuk ke kapiler darah dan Co2 dari kapiler darah menuju ke alveoli untuk

dikeluarkan. Selain itu juga terdapat pernapasan dalam yaitu pertukaran O2 dari kapiler darah

masuk ke sel dan Co2 dari sel hasil oksidadi menuju ke kapiler untuk diedarkan ke pulmo dan

dikeluarkan melalui alveolus.


15/15


73

REFERENSI:

Djojodibroto, D. (2009). Respirologi (respiratory medicine). Editor: Teuku Istia Muda Perdan,

Diana Susanto. Jakarta: EGC.

Guyton, A. C. (1991). Textbook of medical physiology. Philadelphia: W.B. Saunders

Ignativicius, D ., & Workman, L. (2012). Medical-surgical nursing: patient centered

collaborative Care. Elsevier Health Sciences

Muttaqin, A. (2008). Buku ajar asuhan keperawatan klien dengan gangguan sistem pernapasan.

Jakarta: Salemba Medika

Schwartzstein, R.M., & Parker, M.J. 2007. Respiratory physiology: a clinical approach.

Philadelphia: Lippincott & Wilkins

Smeltzer, S.C., Bare, B.G., Hinkle, J.L., & Cheever, K.H. (2008). Textbook of medical – surgical

nursing . (12th ed). Philadelpia: Lippincott William & Wilkins

Wagner, K. D. (2001). Respiratory process. In P. S. Kidd & K. D. Wagner (Eds.), High Acuity

Nursing (3rd ed., pp. 114-124). New Jersey: Prentice -Hall Inc.

04_pengantar sistem respirasihipercci

Documents