Download - Fisiologi Sistem Pernafasan ASFAAL-OKI 2011
FISIOLOGI SISTEM PERNAPASAN
By:
Oki HarisandiAsisten Fisiologi FK-Unsyiah
PERNAPASAN EKSTERNAL: PERTUKARAN GAS-GAS PERNAPASAN ANTARA TUBUH DAN LINGKUNGAN SEKITARNYA
PERNAPASANINTERNAL:PERTUKARAN GAS-GAS ANTARA SEL-SEL JARIGAN DAN LINGKUNGAN CAIRAN SEKITARNYA
Inspirasi – Pemasukan udara ke dalam paru-paru
Mekanisme Inspirasi :
• Otot-otot interkostal berkontraksi akibatnya tulang rusuk terangkat.
• Kontraksi otot interkostal diikuti oleh kontraksi otot diafragma.
• Akibat kontraksi kedua otot ini, rongga dada menjadi membesar.
• Rongga dada yang bertambah besar menyebabkan tekanan udara di paru-paru menjadi kecil.
• Akibatnya udara masuk ke dalam paru-paru.
Tulangrusukterangkat karenakontraksi ototantar tulang rusuk
Udaramasuk
Diaphragma berkontraksi(turun)
Inspirasi
Ekspirasi – Pengeluaran udara dari dalam paru-paru
Mekanisme Ekspirasi :
• Otot-otot interkostal berelaksasi akibatnya tulang rusuk turun.
• Relaksasi otot interkostal diikuti oleh berelaksasinya otot diafragma.
• Akibat relaksasi kedua otot ini, rongga dada menjadi menjadi mengecil.
• Rongga dada yang mengecil menyebabkan tekanan udara di paru-paru menjadi besar.
• Akibatnya udara keluar dari dalam paru-paru ke lingkungan.
Ekspirasi
Udarakeluar
Tulang rusukturun karenaotot interkostalberelaksasi
FUNGSI PERNAPASAN
FUNGSI SALURAN NAPAS FUNGSI PARU: - MEKANIKA VENTILASI - PROSES DIFUSITRANSPORT OKSIGEN (O2) &
KARBODIOKSIDA (CO2)PENGENDALIAN PERNAPASAN
SALURAN PERNAPASAN
FUNGSI PERNAPASAN HIDUNG :
1. UDARA DIHANGATKAN OLEH PERMUKAAN KONKA DAN SEPTUM (LUAS AREA SEKITAR 160 cm2.
2. UDARA DILEMBABKAN .3. UDARA DISARING OLEH:- BULU2 PADA PINTU MASUK - TURBNATES: KONKA,SEPTUM, DINDING FARING
MUKUS PELAPIS
DISAPU OLEH SILIAKE FARING
DITELANUKURAN PARTIKEL > 6 MIKRO METER
FUNGSI PERNAPASAN TRAKEA,BRONKUS,BRONKIOLUS
DISEMUA BAGIAN TRAKEA,BRONKUS,BRONKIOLUS TERUTAMA TERBENTUK OLEH OTOT POLOS DAN CINCIN2 KARTILAGO
MUKUS DISEKRESIKAN SEBAGIAN OLEH SEL GOBLET DALAM EPITEL SALURAN NAPAS DAN SEBAGIAN OLEH KELENJAR SUBMUKOSA YANG KECIL
FUNGSI MUKUS:- MEMPERTAHANKAN KELEMBABAN UDARA - MENANGKAP PARTIKEL2 KECIL DARI UDARA INSPIRASI EPITEL BERSILIA PADA PERMUKAAN MASING2 SALURAN
NAPAS BERJUMLAH SEKITAR 200 SILIA YANG TERUS MENERUS MENYAPU DENGAN KECEPATAN 10-20 X /DETIK
ARAH MENYAPU KE FARING (KE ATAS),KECEPATAN ALIRAN MUKUS SEKITAR 1 cm /MENIT
Cilia & mucous line the nasal cavity, trachea, bronchi & most bronchioles.
FUNGSI PARU
VENTILASI PARUADALAH PROSES KELUAR MASUKNYA UDARA KEDALAM PARU
PADA SAAT INSPIRASI UDARA MASUK MELALUI SALURAN NAPAS,DAN UDARA KELUAR PARU PADA SAAT EKSPIRASI
PADA DEWASA NORMAL SETIAP MENITNYA TERJADI 12-18KALI NSPIRASI DAN EKSPIRASI
SETIAP KALI INSPIRASI AKAN MASUK UDARA 400-500 ml
SELAMA SATU MENIT BESARNYA VENTILASI 5000-8000 ml
PRINSIPNYA SELURUH BAGIAN PERNAPASAN TETAP TERBUKA
AGAR UDARA DAPAT KELUAR MASUK ALVEOLI
MEKANIKA VENTILASI
HAL-HAL YANG MENIMBULKAN PENGEMBANGAN DAN PENGEMPISAN PARU:
1. OTOT-OTOT:- DIAFRAGMA:BERGERAK TURUN NAIK UNTUK MEMPERBESAR ATAU MEMPERKECL RONGGA DADA (INSPIRASI ------KONTRAKSI DIAFRAGMA MENARIK PERMUKAAN BAWAH PARU KE BAWAH; EKSPIRASI-DIAFRAGMA RELAKSASI)
- * M.INTERKOSTALIS EKSTERNA DAN DIBANTU OLEH M.STERNOCLEIDOMASTOIDEUS,M.SERRATUS ANTERIOR,M.SKALENUS -----MENGANGKAT RANGKA IGA SEHINGGA DIAMETER ANTERO POSTERIOR MEMBESAR SAAT INSPIRASI.
* M.REKTUS ABDOMINIS DAN M.INTERKOSTALIS INTERNUS MENARIK IGA KE BAWAH SELAMA EKSPIRASI.
2. PERGERAKAN UDARA KE DALAM DAN KE LUAR PARU-PARU DAN TEKANAN YANG MENYEBABKAN HAL TERSEBUT
TEKANAN PLEURA: ADALAH TEKANAN PERMUKAN LUAR
PARU
TEKANAN ALVEOLUS: ADALAH TEKANAN PERMUKAAN DALAM PARU
SELAMA INSPIRASI NORMAL MENGALIRKAN UDARA SEKITAR 0,5 L KE PARU DALAM WAKTU 2 DETIK.
TEKANAN TRANSPULMONAL: PERBEDAAN ANTARA TEKANAN ALVEOLI DAN TEKANAN PLEURA ---NILAI DAYA ELASTISITAS PARU (COMPLIANCE PARU)
COMPLIANCE PARU ADALAH NILAI DIMANA PENGEMBANGAN PARU UNTUK SETIAP UNIT DAPAT MENINGKATKAN TEKANAN TRANSPULMONER: 200 ml/cm H2O, ARTINYA SETIAP PENINGKATAN TEKANAN TRASPULMONER 1 cmH2O TERJADI PENGEMBANGAN PARU 200 ml
COMPLAIN PARU DAN TORAKS BERSAMA-SAMA : 110 ml/cm H2O
TEGANGAN PERMUKAAN ALVEOLAR CAIRAN YANG MELAPISI ALVEOLAR
MENGADUNG : SURFAKTAN: SUATU LIPID YANG
MERENDAHKAN TEGANGAN PERMUKAAN PADA SAAT ALVEOLUS KECIL
VOLUME & KAPASITAS PARU
VOLUME UDARA YANG MASUK DAN KELUAR PARU
DAPAT DIUKUR MEMAKAI SPIROMETER
4 VOLUME PARU:
1.VOLUME ALUN NAPAS (TIDAL VOLUME/TV)
VOLUME UDARA YANG DIINSPIRASIKAN ATAU
YANG DIEKSPIRASIKAN SETIAP KALI BERNAPAS
NORMAL, SEKITAR 500 ml PADA RATA2 DEWASA
NORMAL.
2.VOLUME CADANGAN INSPIRASI (INSPIRATORY
RESERVE VOLUME / IRV)
VOLUME UDARA YANG MASIH DAPAT MASUK PARU PADA
INSPIRASI MAKSIMAL SETELAH INSPIRASI BIASA,SEKITAR
3000 ml
3.VOLUME CADANGAN EKSPIRASI (EXPIRATORY
RESERVE VOLUME/ERV) VOLUME UDARA YANG DAPAT
DIKELUARKAN SECARA AKTIP DARI DALAM PARU
SETELAH EKSPIRASI BIASA,SEKITAR 1100 ml.4.VOLUME RESIDU (RESIDUAL
VOLUME/RV) VOLUME UDARA YANG MASIH
TERTINGGAL DALAM PARU SETELAH EKSPIRASI
MAKSIMAL, SEKITAR 1200 ml.
ADA RUANG DALAM SALURAN NAPAS YANG BERISI UDARA YANG TIDAK IKUT SERTA DALAM
PROSES PERTUKARAN GAS DENGAN DARAH KAPILER PARU,YAITU RUANG RUGI PERNAPASAN SEPERTI PADA HIDUNG,FARING & TRAKHEA.
4 KAPASITAS PARU:1. KAPASITAS VITAL (VITAL CAPASITY/VC) JUMLAH UDARA TERBESAR YANG DAPAT
DIKELUARKAN DARI PARU-PARU SETELAH INSPIRASI MAKSIMAL,SEKITAR 4600 ml.
VC = IRV + TV + ERV = IC + ERV2. KAPASITAS INSPIRASI (INSPIRATORY
CAPASITY/IC) JUMLAH UDARA YANG DAPAT DIHIRUP MULAI PADA TINGKAT EKSPIRASI NORMAL DAN
INSPIRASI SAMPAI JUMLAH MAKSIMUM,SEKITAR 3500 ml
IC = IRV + VT
3. KAPASITAS RESIDU FUNGSIONAL (FRC) JUMLAH UDARA YANG TERSISA DALAM PARU PADA AKHIR EKSPIRASI NORMAL, SEKITAR
2300 mlFRC = ERV + RV
4. KAPASITAS PARU TOTAL (TLC) VOLUME MAKSIMUM DIMANA PARU DAPAT DIKEMBANGKAN SEBESAR MUNGKIN DENGAN INSPIRASI PAKSA,SEKITAR 5800 ml
TLC = VC + RV = IC + FRC
VOLUME & KAPASITAS SELURUH PARU
PADA WANITA KIRA-KIRA 20-25% LEBIH KECIL DARI PADA PRIA
Gambar 4 : Kurva yang menunjukkan ukuran volume dalam kapasitas paru-paru.
DIFUSI GAS-GAS PERNAPASAN
UDARA LUAR (ATMOSFIR) HAMPIR SELURUHNYA N2(78,62%) & O2(20,84%),SEDIKIT CO2((0,04%) & H2O(0,50%) --INSPIRASI---SALURAN NAPAS ATAS (N2 74,09%;O2 19,67%;CO2 O,O4%;H2O 6,20%-- ALVEOLUS (N2 74,9%;O2 13,6%;CO2 5,3%;H2O 6,2%) -----BERDIFUSI KE DALAM DARAH PARU-PARU)- ------DITRANSPORT KE JARINGAN----KAPILER JARINGAN-----BERDIFUSI KELUAR DARI KAPILER KE RUANG INTERTITIAL---SELPROSES METABOLISME DI DALAM SEL/JARINGAN---DITRANSPORT KEMBALI KE PARU----EKSPIRASI (N2 74,5%;O2 15,7%;CO2 3,6%;H2O 6,2%)
DIFUSI PADA MEMBRAN PERNAPASAN
TERDAPAT LEBIH KURANG 300 JUTA ALVEOLI DI KEDUA PARU,
SATU ALVEOLUS BERDIAMETER 0,2mm , DALAM DINDING ALVEOLUS YANG SANGAT TIPIS TERDAPAT ANYAMAN2 KAPILER MEMBENTUK MEMBRAN PERNAPASAN :
1. LAPISAN CAIRAN YANG MELAPISI ALVEOLUS(SURFAKTAN)
2. EPITEL ALVEOLUS
3. MEMBRAN BASALIS EPITEL
4. RUANG INTERTITIAL TIPIS ANTARA EPITEL DAN MEMBRAN
KAPILER
5. MEMBRAN BASALIS KAPILER--PADA BEBERAPA TEMPAT
BERSATU DENGAN MEMBRAN BASALIS EPITEL
6. MEMBRAN ENDOTEL KAPILER
Gambar 3 : Proses pertukaran oksigen dari alveolus ke dalam darah. Dan setelah berada di darah, oksigen dibawa ke sel-sel tubuh yang membutuhkan
surfaktanCapillaryEndothelium
RBC
AlveolarEpithelium
Surfactant
Capillary
Alveolar
TEBAL MEMBRAN PERNAPASAN O,2 – 0,6 mikrometer LUAS PERMUKAAN KESELURUHAN 70 m2 (DEWASA
NORMAL) JUMLAH DARAH DALAM KAPILER SESAAT 60-140 cc
FAKTOR2 YANG MEMPENGARUHI KECEPATAN DIFUSI: 1.KETEBALAN MEMBRAN YANG DAPAT MENINGKAT OK: - EDEMA DALAM RUANG INTERSTITIAL DAN DALAM
ALVEOLI - FIBROSIS PARU 2.LUAS PERMUKAAN MEMBRAN YANG DAPAT MENURUN
OK: - PENGANGKATAN BAGIAN PARU - EMISEMA,BEBERAPA ALVEOLI BERSATU KARNA HANCUR SEBAGIAN DINDING ALVEOLUS 3.KOEFISIEN DIFUSI (O2 1,0 ; CO2 20,3 ; CO 0,81 ; N2
0,53 ) ----TINGKAT KELARUTAN DALAM MEMBRAN 4.PERBEDAAN TEKANAN ANTARA KEDUA SISI MEMBRAN PERNAPASAN (PERBEDAAN ANTARA TEKANAN GAS
DALAM ALVEOLI DAN DALAM DARAH )
TRANSPOR O2 DAN CO2 DALAM DARAH
TRANSPOR O2:
TERGANTUNG PADA:
- JUMLAH O2 YANG MASUK DALAM PARU
- ADANYA PERTUKARAN GAS DALAM PARU YANG
ADEKUAT
- ALIRAN DARAH MENUJU JARINGAN (DERAJAT
KONTRIKSI VASKULER DALAM JARINGAN DAN
CURAH JANTUNG )
- KAPASITAS DARAH MENGANGKUT O2 (JUMLAH
O2 YANG LARUT,JUMLAH Hb DALAM DARAH,
AFINITAS Hb TERHADAP O2
. DARAH ORANG NORMAL MENGANDUNG 15 gr Hb SETIAP 100 ml DARAH ( 15 gr% )
O2 YANG DI TRANSPOR :- 97% DALAM IKATAN KIMIA DENGAN Hb ( HbO2 ) - 3% TERLARUT DALAM AIR DARI PLASMA DAN SEL JUMLAH TOTAL O2 YANG TERIKAT DENGAN Hb PADA DARAH
ARTERI NORMAL (PO2 95mmHg) 19,4ml/100ml DARAH SEWAKTU MELEWATI KAPILER JARINGAN (PO2 40mmHg) JUM LAH O2 YANG TERIKAT Hb MENJADI 14,4ml/100ml
DARAH---------- 5 ml O2 DITRANSPOR KE JARINGAN SETIAP 100 ml DARAH
TRANSPOR CO2: RATA2 4ml CO2 DITRANSPOR DARI JARINGAN
KE PARU-PARU DLM SETIAP DESLITER DARAH
BENTUK KIMIA CO2 SAAT DITRANSPOR: 1.CO2 TERLARUT DALAM DARAH (7%) PCO2 DARAH VENA 45mmHg,DARAH
ARTERI 40mHg 2.DALAM BENTUK ION BIKARBONAT (70%) 3.DALAM GABUNGAN DGN Hb DAN PROTEIN PLASMA MEMBENTUK SENYAWA KARBAMINO HEMOGLOBIN(CO2Hgb)----23%
PENGENDALIAN PERNAPASAN2 MEKANISME KENDALI
PERNAPASAN: KENDALI PERSARAFAN (NEURALTERPISAH),VOLUNTER DAN
INVLUNTER -PUSAT VOLUNTER TERLETAK PADA
KORTEKS SEREBRI YANG IMPULSNYA DISAMPAIKAN MELALUI JARAS KORTIKOSPINAL
-PUSAT INVOLUNTER TERDAPAT DI MEDULA
OBLONGATA DENGAN SERAT EFEREN TERLETAK
DI RAMI ALBA MEULA SPINALIS
TERDAPAT 3 KELOMPOK NEURON UTAMA PADA PUSAT MEDULA OBLONGATA:
1.KELOMPOK DORSAL,DI DORSAL MEDULLA
MENYEBABKAN INSPIRASI2.KELOMPOK VENTRAL,DIVENTROLATERAL
MEDULLA,MENYEBABKAN EKSPIRASI DAN INSPIRASI
3.PUSAT PNEUMOTAKSIK,DI DORSAL BAGIAN SUPERIOR PONS,MEMBANTU
DLM. PENGATURAN KECEPATAN DAN POLA
NAPAS
Pusat pengaturan pernafasan adalah medulla oblongata dan pons.
PonsMedulla
Otak
Pusat pengaturan pernafasan
Neuron motorik
Otot interkostal
Diafragma
Jantung berdenyut lebih cepat / berdenyut lebih lambat
KENDALI KIMIAWI
PENGARUH PERUBAHAN KIMIA DARAH TERHADAP PRNAPASAN BERLANGSUNG MELALUI KEMORESEPTOR PERNAPASAN DI GLOMUS KAROTIKUM DAN AORTIKUM
RESEPTOR MEMBANGKITKAN IMPULS YANG MERANGSANG PUSAT PERNAPASAN
PD KEADAAN NORMAL TEKANAN CO2 DARAH ARTERI DIPERTAHANKAN PD 40 mmHg,TEK O2 ARTERI 95 mmHg
BILA TERJADI PENINGKATAN TEK CO2-VENTILASI MENINGKAT (ION HIDROGEN
MERANGANG PUSAT PERNAPASAN)
Kontrol Pernapasan Terintegrasi
PUSAT YG. LEBIH TINGGI
Temperatur, emosi
KEMORESEPTOR Sentral, perifer
OTOT RESPIRASIInterkostal, Diafragma,
AbdominalPONS Pusat
pneumotaksik
MEDULA Kelompok
ventralKelompok
dorsal
RESEPTOR PARUperegangan,iritan
Traktus Piramidalis
PernapasanVolunter
Efikasi (Kemampuan utk mencapai
hasil y diinginkan)
Ventilasi
Volume paru
Beban Otot
Traktus Piramidalis
Generator pola sentral