LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA “Tahan Nafas, Tekanan Pernafasan”

BLOK RESPIRASI

Oleh :

KELOMPOK A-3

Ketua : Dira Sari Puji A 1102011082

Sekretaris : Hanifah 1102011116

Anggota : Achmad Deza F 1102011001

Adlan Hendarji Radia 1102011009

Atya Shabrina 1102011050

Annisa Eka Nova W 1102011032

Aulia Dharana M 1102010041

Cindy Pratiwi Tukan 1102009063

Luthfia Rozanah 1102011145

FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS YARSI2012/2013

DAFTAR ISI

Daftar Isi................................................................................................................................Dasar Teori.............................................................................................................................Tujuan....................................................................................................................................Tata Kerja...............................................................................................................................Hasil Praktikum.....................................................................................................................Pembahasan............................................................................................................................Kesimpulan............................................................................................................................Daftar Pustaka........................................................................................................................

TAHAN NAFAS, TEKANAN PERNAFASAN

DASAR TEORI

Setiap makhluk hidup seperti manusia untuk melangsungkan hidupnya ia perlu bernafas. Ada 2 macam pengertian pernafasan berdasarkan jalurnya yaitu Pernapasan luar adalah pertukaran udara yang terjadi antara udara dalam alveolus dengan darah dalam kapiler dan Pernapasan dalam adalah pernapasan yang terjadi antara darah dalam kapiler dengan sel-sel tubuh.

Fungsi utama paru-paru yaitu untuk pertukaran gas antara darah dan atmosfer (West, 1974).Untuk melaksanakan fungsi tersebut, pernapasan dapat dibagi menjadi empat

mekanisme dasar, yaitu:1. Ventilasi paru, yang berarti masuk dan keluarnya udara antara alveoli dan

atmosfir2. Diffusi dari oksigen dan karbon dioksida antara alveoli dan darah3. Transport dari oksigen dan karbon dioksida dalam darah dan cairan tubuh ke dan

dari sel4. Pengaturan ventilasi(Guyton & Hall, 1996)

Ventilasi merupakan suatu proses pemindahan udara inspirasi ke dalam alveolar (Astrand, 1970). Ventilasi paru tersebut dipengaruhi oleh:

1. Volume paru2. Resistensi terhadap aliran yang terjadi di dalam saluran nafas3. Sifat elasitik atau daya kembang paru dan dinding dada(Sodeman, 1995)Pada saat beraktivitas, ventilasi meningkat pula sesuai dengan beratnya aktivitas

tersebut (Astrand, 1970).

Volume paru normal sangat dipengaruhi oleh ukuran sistem pernapasan dan usia. Volume paru pria juga lebih besar daripada wanita. Pada saat gerak badan, ambilan oksigen dapat mencapai 4-6 liter per menit dan volume udara inspirasi per menit dapat meningkat sampai dua puluh kali lipat. Keadaan ini dicapai dengan peningkatan volume tidal dan frekwensi pernapasan (Horisson, 1997).

Compliance atau daya kembang paru adalah perubahan volume per liter yang disebabkan oleh tiap perubahan satu unit cmHg (Astrand, 1970). Daya kembang paru juga tergantung pada ukuran paru. Jadi daya kembang bayi lebih kecil daripada orang dewasa, dan daya kembang orang yang berbadan kecil juga berbeda dengan daya kembang orang yang berbadan besar (Guyton & Hall, 1996).

Uji fungsi paru terbagi atas dua kategori, yaitu uji yang berhubungan dengan ventilasi paru dan dinding dada, serta uji yang berhubungan dengan pertukaran gas. Uji fungsi ventilasi termasuk pengukuran volume paru-paru dalam keadaan statis atau dinamis. Uji fungsi paru ini dapat memberikan informasi yang berharga mengenai keadaan paru,

walaupun tidak ada uji fungsi paru yang dapat mengukur semua kemungkinan yang ada. Metode sederhana untuk meneliti ventilasi paru adalah merekam volume pergerakan udara yang masuk dan keluar dari paru, dengan proses yang dinamakan spirometri, dengan menggunakan spirometer. Dari spirometri didapatkan dua istilah yaitu volume dan kapasitas paru (Guyton & Hall, 1996; Astrand, 1970).Volume ParuBerdasarkan gambar di atas, volume paru terbagi menjadi 4 bagian, yaitu:1. Volume Tidal adalah volume udara yang diinspirasi atau diekspirasi pada setiap kali

pernapasan normal. Besarnya ± 500 ml pada rata-rata orang dewasa.2. Volume Cadangan Inspirasi adalah volume udara ekstra yang diinspirasi setelah

volume tidal, dan biasanya mencapai ± 3000 ml.3. Volume Cadangan Eskpirasi adalah jumlah udara yang masih dapat dikeluarkan

dengan ekspirasi kuat pada akhir ekspirasi normal, pada keadaan normal besarnya ± 1100 ml.

4. Volume Residu, yaitu volume udara yang masih tetap berada dalam paru-paru setelah ekspirasi kuat. Besarnya ± 1200 ml.

(Guyton & Hall, 1996; Astrand, 1970)Kapasitas Paru

Kapasitas paru merupakan gabungan dari beberapa volume paru dan dibagi menjadi empat bagian, yaitu:1. Kapasitas Inspirasi, sama dengan volume tidal + volume cadangan inspirasi. Besarnya

± 3500 ml, dan merupakan jumlah udara yang dapat dihirup seseorang mulai pada tingkat ekspirasi normal dan mengembangkan paru sampai jumlah maksimum.

2. Kapasitas Residu Fungsional, sama dengan volume cadangan inspirasi + volume residu. Besarnya ± 2300 ml, dan merupakan besarnya udara yang tersisa dalam paru pada akhir eskpirasi normal.

3. Kapasitas Vital, sama dengan volume cadangan inspirasi + volume tidal + volume cadangan ekspirasi. Besarnya ± 4600 ml, dan merupakan jumlah udara maksimal yang dapat dikeluarkan dari paru, setelah terlebih dahulu mengisi paru secara maksimal dan kemudian mengeluarkannya sebanyak-banyaknya.

4. Kapasitas Paru Total, sama dengan kapasitas vital + volume residu. Besarnya ± 5800 ml, adalah volume maksimal dimana paru dikembangkan sebesar mungkin dengan inspirasi paksa.

(Guyton & Hall, 1996; Astrand, 1970)Volume dan kapasitas seluruh paru pada wanita ± 20-25% lebih kecil daripada pria,

dan lebih besar pada atlet dan orang yang bertubuh besar daripada orang yang bertubuh kecil dan astenis (Guyton & Hall, 1996).

TUJUAN :Pada akhir latihan ini mahasiswa harus dapat:1. Menetapkan tercapainya breaking point seseotang pada waktu menahan nafas pada

berbagai kondisi pernapasan.2. Menerangkan perbedaan lamanya menahan nafas pada kondisi pernafasan yang

berbeda-beda.3. Mengukur tekanan pernapasan dengan manometer air raksa dan manometer air.

Alat yang diperlukan

1. Stopwatch/arloji2. Beberapa kantong plastik :

- Yang kosong- Yang berisi O²- Yang berisi CO² 10%

3. Sfigmomanometer + stetoskop4. Alat analisis gas Fyrite untuk CO²5. Manometer air raksa + botol perangkap6. Manometer airTata Kerja

1. Tahan Napas.Tetapkanlah lamanya o.p dapat menahan napas (dalam detik) dengan cara menghentikan pernapasan dan menutup mulut dan hidungnya sendiri sehingga tercapai breaking point pada berbagai kondisi pernapasan sperti tercantum dalam daftar di bawah ini (berilah istirahat 5 menit antara 2 percobaan).

1. Pada akhir inspirasi biasaP.IV 1.1 Apa yang dimaksud dengan breaking point ?Jawaban: kemampuan seseorang untuk menahan nafasnya sampai dia tidak dapat lagi menahan nafasnya.P.IV 1.2 Faktor-faktor apa yang menyebabkan terjadinya breaking point ?Jawaban: berkurangnya oksigen (PO2) dan meningkatnya karbondioksida (PCO2)

2. Pada akhir ekspirasi biasa3. Pada akhir inspirasi tunggal yang kuat4. Pada akhir ekspirasi tunggal yang kuat5. Pada akhir inspirasi tunggal yang kuat setelah o.p bernapas dalam dan cepat selama 1

menit6. Pada akhir inspirasi tunggal yang kuat dari kantong plastik yang berisi 0²7. Pada akhir inspirasi tunggal setelah bernapas dalam dan cepat selama 3 menit dengan

3 kali pernapasan yang terakhir dari kantong plastik berisi O²8. Pada akhir inspirasi yang kuat dari kantong plastik yang berisi CO² 10%9. Pada akhir inspirasi tunggal yang kuat segera sesudah berlari ditempat selama 2 menit

10. Setelah breaking point pada percobaan no.9 tercapai, biarkanlah o.p bernapas lagi selama 40 detik, kemudian tentukanlah berkali-kali lama menahan napas sesudah inspirasi tunggal yang kuat dengan diselingi bernapas selama selama 40 detik sampai o.p bernapas lagi dengan dengan tenang seperti sebelum berlari.P.IV.1.3 bagaimana perubahan pO² dan pCO² dalam udara alveoli dan darah pada waktu kerja otot dan dalam keadaan hiperventilasi ?Jawaban: Jika terjadi penurunan ventilasi alveolar relatif terhadap perfusinya, PO2 di alveolus menurun akibat berkurangnya pengiriman O2 ke alveolus dan PCO2 meningkat karena menurunnya pengeluaran CO2. Sebaliknya, bila perfusi berkurang secara relative terhadap ventilasi, PCO2 akan berkurang karena lebih sedikit CO2 yang dikirimkan dan PO2 meningkat karena lebih sedikit O2 yang memasuki aliran darah.

2. Tekanan PernafasanDASAR TEORI

InspirasiUdara masuk ke paru karena PBar > PParu

Pada saat inspirasi biasa PAlveol lebih negatif dari tekanan barometer atauPA = - 1 mmHg (dibanding dengan Pbar )Jika PBar = 760 mmHg → PA = 759 mmHg

Pada saat inspirasi maksimal PA = - 80 mmHg

EkspirasiUdara keluar dari paru karena PBar < PParu

Pada saat ekspirasi biasa PA = + 1 mmHgJika PBar = 760 mmHg → PA = 761 mmHg

Pada saat ekspirasi maksimal PA = + 100 mmHg

A. Pengukuran Tekanan Pernafasan Normal1. Suruh o.p bernapas biasa selama 1-2 menit2. Dengan tetap bernapas melalui hidung, hubungkanlah pipa kaca manometer air

dengan mulut o.p sehingga permukaan air dalam manometer naik turun mengikuti inspirasi dan ekspirasi o.p.

B. Pengukuran Tekanan Pernafasan Maksimal1. Hubungkanlah pipa kaca manometer air raksa dengan mulut o.p melalui botol

perangkap.2. Persilahkan o.p melakukan inspirasi dan ekspirasi sekuat-kuatnya beberapa kali

sambil menutup hidung. Permukaan air raksa dalam manometer akan naik turun

mengikuti inspirasi dan ekspirasi. Catatlah besar tekanan inspirasi dan ekspirasi maksimal o.p.P-IV.1.4 Apakah fungsi botol perangkap pada percobaan ini?Jawaban: berfungsi untuk menjaga orang percobaan dari tertelannya air raksa pada saat melakukan ekspirasi sekuat-kuatnya

3. Pernafasan Pada Orang

DASAR TEORIOrang sehat dapat menghembuskan 75-80% atau lebih FVC-nya dalam satu detik > rasio FEV1/FVC = 75-80%

Spirogram normal yang menunjukkan FVC, FEV1, dan FEF25-75%

Basic of Pulmonary Function Test• Obstructive Lung Disease = tidak dapat menghembuskan udara

(unable to get air out)- FEV1/FVC < 75%

- Semakin rendah rasionya, semakin parah obstruksinyaFEV1: 60-75% = mildFEV1: 40-59% = moderateFEV1: <40% = severe

• Restrictive Lung Disease = tidak dapat menarik napas (unable toget air in)- FVC rendah; FEV1/FVC normal atau meningkat- TLC berkurang > sebagai Gold Standard

Obstructive

Jalan nafas yang menyempit akan mengurangi voulume udara yang dapat dihembuskan pada satu detik pertama ekspirasi. Amati bahwa FVC hanya dapat dicapai setelah ekshalasi yangpanjang. Rasio FEV1/FVC berkurang secara nyata. Ekspirasi diperlama dengan peningkatan perlahan pada kurva, dan plateau tidak tercapai sampai waktu 15 detik.RestrictiveFEV1 dan FVC menurun. Karena jalan nafas tetap terbuka, ekspirasi bisa cepat dan selesai dlm waktu 2-3 detik. Rasio FEV1/FVC tetap normal atau malah meningkat, tetapi volumeudara yang terhirup dan terhembus lebih kecil dibandingkan normal.MixedEkspirasi diperlama dengan peningkatan kurva perlahan mencapai plateau. Kapasitas vital berkurang signifikan dibandingkan gangguan obstruktif. Pola campuran ini, jika tidak terlalu parah, sulit dibedakan dengan pola obstruktif

TUJUANDalam latihan ini akan dipelajari:

1. Kapasitas vital fungsional.2. Kapasitas vital3. Kapasitas residu fungsional.4. Kurva “Flow Volume”.

Alat yang diperlukan :Autospirometer AS 500 lengkap dengan peralatannya yang terdiri dari Autospirometer AS 500, Mouth piece, tranducer.

Tata Kerja :Mula-mula dicatat data mengenai o.p. yaitu jenis kelamin, umur, tinggi badan yang kemudian dimasukkan ke dalam alat. Setelah alat-alat siap dihubungkan dengan listrik.

1. Pemeriksaan Kapasitas Vital fungsional.Tekan FVC, setelah itu tekan Start/Stop, lalu dilihat pesan yang tertulis di LCD dan dikerjakan :

- Ekspirasi pelan-pelan- Inspirasi maksimal- Ekspirasi paksa- Bernafas biasa.

2. Pemeriksaan Kapasitas Vital:Tekan VC/MVV, Kemudian tekan start/stop lalu baca pesan yang tertulis di LCD. Kemudian dilihat hasilnya di LCD.

3. Pemeriksaan Kapasitas Residu FungsionalSeperti diatas, tetapi dilakukan pernapasan tenang selama 3 kali, kemudian ekspirasi komplit, bila tidak stabil tidak terdapat pesan di LCD, tetapi bila stabil terdapat pesan dan dilakukan pernapasan dangkal, ekspirasi komplit kemudian inspirasi penuh, dan lihat hasilnya di LCD.

4. Pemeriksaan Kapasitas Pernapasan Maksimal :Tekan VC/MVV lalu tekan start/stop, perhatikan pesan pada LCD, bernapas biasa dan cepat selama 12 detik.

5. Pemeriksaan Kurve “Flow Volume”Tekan FVC, lalu start dan stop ditekan, dan lihat pesan di LCD yaitu napas semaksimal mungkin diluar alat kemudian ekspirasi secepat-cepatnya dan sedalam-dalamnya ke dalam mouth piece yang dihubungkan dengan transducer. Dan setelah itu dilihat hasilnya dan bila perlu direkam.

HASIL PERCOBAAN

Praktikum 1

Probundus : A.Deza FaristaUmur : 19 thJenis kelamin : laki-laki

1. Pada akhir inspirasi biasa = 32 detik2. Pada akhir ekspirasi biasa = 17 detik3. Pada akhir inspirasi tunggal yang kuat = 39 detik4. Pada akhir ekspirasi tunggal yang kuat = 16 detik 5. Pada akhir inspirasi tunggal yang kuat setelah o.p bernapas dalam dan cepat selama 1

menit = 52 detik6. Pada akhir inspirasi tunggal yang kuat dari kantong plastik yang berisi 0² = 1 menit

17 detik7. Pada akhir inspirasi tunggal setelah bernapas dalam dan cepat selama 3 menit dengan

3 kali pernapasan yang terakhir dari kantong plastik berisi O² = 1 menit 20 detik8. Pada akhir inspirasi yang kuat dari kantong plastik yang berisi CO² 10% 9 detik9. Pada akhir inspirasi tunggal yang kuat segera sesudah berlari ditempat selama 2 menit

= 11 detik

10. Setelah breaking point pada percobaan no.9 tercapai, biarkanlah o.p bernapas lagi selama 40 detik, kemudian tentukanlah berkali-kali lama menahan napas sesudah inspirasi tunggal yang kuat dengan diselingi bernapas selama selama 40 detik sampai o.p bernapas lagi dengan dengan tenang seperti sebelum berlari. (5 kali percobaan) =

- 23 detik- 34 detik- 39 detik- 41 detik - 40 detik

GAMBAR ILUSTRASI

PembahasanTerlihat pada hasil percobaan, waktu tahan nafas akan lebih lama jika

dilakukan setelah inspirasi dan akan waktu tahan nafas akan lebih cepat jika dilakukan setelah ekspirasi. Dan waktu tahan nafas akan semakin bertambah ketika o.p melakukan inspirasi yang kuat, dan akan semakin berkurang jika o.p melakukan ekspirasi maksimal. Hal ini berkaitan dengan volume oksigen yang terdapat pada paru-paru. Semakin banyak volume oksigen dalam paru-paru, semakin lama o.p dapat menahan nafas. Ketika o.p mencapai breaking point (kemampuannya untuk menahan nafas) maka o.p akan melakukan ventilasi kembali untuk memasok tubuh dengan oksigen lagi. Ketika o.p melakukan tahan nafas setelah berlari, waktu tahan nafas nya akan semakin cepat. Karena pada saat beraktivitas, ventilasi meningkat pula sesuai dengan beratnya aktivitas tersebut. Lalu, setelah o.p beristirahat dan volume oksigen tubuh sudah mencukupi maka ventilasi akan kembali seperti semula.

Praktikum 2a. Tekanan Nafas Normal

Inspirasi : 50 ml/dtk/gEkspirasi : 50 ml/dtk/g

b. Tekanan Nafas MaksimalInspirasi : 43 mmHgEkspirasi : 28 mmHg

PembahasanPada saat inspirasi tekanan dalam saluran udara menjadi sedikit lebih negatif, dan udara mengalir kedalam paru. Inspirasi merupakan proses aktif karena memerlukan kontraksi otot diafragma dan otot inspirasi (m.interkostalis externus) yang akan meningkatkan volume intratoraks.Pada saat ekspirasi tekanan dalam saluran udara menjadi sedikit positif, dan udara mengalir meninggalkan paru. Saat pernapasan tenang, ekspirasi merupakan proses pasif yang tidak memerlukan kontraksi otot untuk menurunkan volume intratoraks.Pada inspirasi kuat, pengembangan jaringan paru menjadi lebih besar, karena tekanannya pun turun lebih negatif dibanding inspirasi biasa. Bila ventilasi meningkat, derajat pengempisan jaringan paru juga ditingkatkan oleh kontraksi aktif otot ekspirasi yang menurunkan volume intratoraks.

Praktikum 3

Hasil:VC = 67%FEV = 5,6 %Diagnosis : Restriktif

a. Pemeriksaan Kapasitas vital fungsional- Ekspirasi pelan-pelan = 3400 - Inspirasi maksimal = 4900- Ekspirasi paksa = 3400- Bernafas biasa = 4400 – 3400 – 4400 – 3400

Daftar Pustaka

Ganong WF. Review Of Medical Physiology. 23rd ed. San Fransisco : McGraw-Hill ; 2005Guyton AC, Hall JE. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. 11th ed. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2008.p.499-502.Sherwood L. Human Physiology : From Cell to System. 7th ed. Canada : Brooks/Cole Cengage Learning ; 2007.p.480-1.