BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Sistem pernapasan termasuk hidung, rongga hidung dan sinus, faring,

Transkripsi

1 6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Anatomi sistem pernapasan Sistem pernapasan termasuk hidung, rongga hidung dan sinus, faring, laring (kotak suara),trakea (tenggorokan ), dan saluran-saluran yang lebih kecil yang mengarah ke pertukaran gas di permukaan paru-paru. Saluran pernapasan terdiri dari saluran udara yang membawa udara dari dan ke permukaan tersebut. Saluran pernapasan dapat dibagi menjadi bagian konduksi dan bagian pernapasan. Bagian konduksi terdapat dari jalan masuk udara dihidung ke rongga hidung ke bronkiolus terkecil dari paru-paru. Bagian pernapasan termasuk saluran bronkiolus pernapasan dan kantung udara halus, atau alveoli ( al - VE ), di mana terjadi pertukaran gas. Sistem pernapasan termasuk saluran pernapasan dan jaringan terkait, organ, dan struktur pendukung. Saluran-saluran kecil ini menyesuaikan kondisi udara dengan menyaring, pemanasan, dan melembabkan itu, sehingga melindungi bagian konduksi yang peka dan melindungi pertukaran sistem pernapasan bawah dari partikel-partikel, patogen, dan lingkungan ekstrem.( Martini et al 2012)

2 7 Nose Pharynx Nasal Cavity Right Primary Bronchus Lungs Oral Cavity Larynx Trakhea Gambar 2.1 Anatomi Sistem Pernapasan (Gerard & Bryan,2009) Saluran pernafasan dari atas kebawah dapat dirinci sebagai berikut, rongga hidung, faring, laring, trakea, percabangan bronkus, paru- paru (bronkiolus,alveolus). Rongga hidung dilapisi selaput lender yang sangat kaya akan pembuluh darah, dan bersambung dengan lapisan faring dan selaput lender. Faring adalah pipa berotot yang berjalan dari dasar tengkorak sampai persambungannya dengan oesofagus pada ketinggian tulang rawan krikoid. Faring terbagi menjadi 3 bagian yaitu nasofaring, orofaring dan laringofaring kemudian Laring, laring berperan untuk pembentukan suara dan untuk melindungi jalan nafas terhadap masuknya makanan dan cairan. Trakea, merupakan lanjutan dari laring yang dibentuk oleh 16 sampai 20 cincin kartilago yang terdiri dari tulangtulang rawan yang terbentuk seperti C. Bronkus merupakan percabangan trachea. Setiap bronkus primer bercabang 9 sampai 12 kali untuk membentuk bronki sekunder dan tersier dengan diameter yang semakin kecil. Struktur mendasar dari paru-paru adalah percabangan bronchial yang selanjutnya secara berurutan adalah bronki,bronkiolus,bronkiolus terminalis, bronkiolus respiratorik, duktus alveolar,

3 8 dan alveoli. Dibagian bronkus masih disebut pernafasan extrapulmonar dan sampai memasuki paru-paru disebut intrapulmonary. Terakhir adalah Paru-paru yang berada dalam rongga torak,yang terkandung dalam susunan tulang-tulang iga dan letaknya disisi kiri dan kanan mediastinum yaitu struktur blok padat yang berada dibelakang tulang dada. Paru-paru berbentuk seperti spins dan berisi udara dengan pembagian udara Antara Paru kanan, yang memiliki tiga lobus Dan paru kiri dua lobus (Setiadi, 2007) 2.2 Fisiologi Sistem Pernapasan Respirasi adalah suatu peristiwa ketika tubuh kekurangan oksigen (o2) dan o2 yang berada di luar tubuh dihirup (inspirasi) melalui organ pernapasan. Pada keadaan tertentu tubuh kelebihan karbon diksida (CO2), maka tubuh berusaha untuk mengeluarkan kelebihan tersebut dengan menghembuskan napas (ekspirasi) sehingga terjadi suatu keseimbangan antara O2 dan CO2 di dalam tubuh. Sistem respirasi berperan untuk menukar udara ke permukaan dalam paru. Udara masuk dan menetap dalam sistem pernapasan dan masuk dalam pernapasan oto. Trakea dapat melakukan penyaringan, penghangatan, dan melembapakan udara yang masuk, melindungi permukaan organ yang lembut. Hantaran tekanan menghasilkan udara ke paru melalui saluran pernapasan atas. Tekanan ini berguna untuk menyaring,mengatur udara, dan mengubah permukaan saluran napas bawah. (Syaifuddin,2012) Proses pernapasan berlangsung melalui beberapa tahapan, yaitu : 1) Ventilasi paru, yang berarti pertukaran udara antara atmosfer dan alveolus paru

4 9 2) Difusi oksigen dan karbondioksida antara alveoli dan darah 3) Pengangkutan oksigen dan karbondioksida dalam darah dan cairan tubuh ke dan dari sel jaringan tubuh (Guyton, 2006). Udara bergerak masuk dan keluar paru karena adanya selisih tekanan yang terdapat antara atmosfer dan alveolus akibat kerja mekanik otot-otot. Diantaranya itu perubahan tekanan intrapulmonar, tekanan intrapleural, dan perubahan volume paru (Guyton, 2006). Keluar masuknya udara pernapasan terjadi melalui 2 proses mekanik, yaitu : 1) Inspirasi : proses aktif dengan kontraksi otot-otot inspirasi untuk menaikkan volume intratoraks, paru-paru ditarik dengan posisi yang lebih mengembang, tekanan dalam saluran pernapasan menjadi negatif dan udara mengalir ke dalam paru-paru. 2) Ekspirasi : proses pasif dimana elastisitas paru (elastic recoil) menarik dada kembali ke posisi ekspirasi, tekanan recoil paru-paru dan dinding dada seimbang, tekanan dalam saluran pernapasan menjadi sedikit positif sehingga udara mengalir keluar dari paru-paru, dalam hal ini otot-otot pernapasan berperan ( Sherwood,2012) Fungsi dari sistem pernapasan adalah: 1) - Menyediakan area yang memadai untuk pertukaran gas antara udara dan sirkulasi darah 2) - transport udara dari dan ke pertukaran permukaan di paru-paru; 3) - Melindungi permukaan pernafasan dari dehidrasi, perubahan suhu, dan variasi lingkungan lainnya;

5 10 4) - Mempertahankan sistem pernapasan, dan jaringan lain dari invasi oleh pathogen mikroorganisme; 5) - Memproduksi suara yang terlibat dalam berbicara, bernyanyi, atau komunikasi nonverbal; 6) - Membantu dalam regulasi volume darah, tekanan darah, dan control ph cairan tubuh (Martini et al 2012) 2.3 Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Kapasitas Fungsi Paru Penurunan fungsi paru dapat terjadi secara bertahap dan bersifat kronis sebagai frekuensi lama seseorang bekerja pada lingkungan yang berdebu dan faktor-faktor internal yang terdapat pada diri pekerja yang antara lain adalah 1) Jenis kelamin. Kapasitas vital rata-rata pria dewasa muda lebih kurang 4,6 liter dan perempuan muda kurang lebih 3,1 liter. Volume paru pria dan wanita berbeda dimana kapasitas paru total pria 6,0 liter dan wanita 4,2 liter. 2) Posisi tubuh. Nilai kapasitas fungsi paru lebih rendah pada posisi tidur dibandingkan posisi berdiri. Pada posisi tegak, ventilasi persatuan volume paru di bagian basis paru lebih besar dibandingkan dengan bagian apeks. Hal ini terjadi karena pada awal inspirasi, tekanan intrapleura di bagian basis paru kurang negatif dibandingkan bagian apeks, sehingga perbedaan tekanan intrapulmonal-intrapleura di bagian basis lebih kecil dan jaringan paru kurang teregang. Keadaan tersebut menyebabkan persentase volume paru maksimal posisi berdiri lebih besar nilainya.

6 11 3) Kekuatan otot-otot pernapasan. Pengukuran kapasitas fungsi paru bermanfaat dalam memberikan informasi mengenai kekuatan otot-otot pernapasan. Apabila nilai kapasitas normal tetapi nilai FEV1 menurun, maka dapat mengakibatkan rasa nyeri, contohnya pada penderita asma. 4) Ukuran dan bentuk anatomi tubuh. Obesitas meningkatkan resiko penurunan kapasitas residu ekspirasi dan volume cadangan ekspirasi dengan semakin beratnya tubuh. Pada pasien obesitas, volume cadangan ekspirasi lebih kecil daripada kapasitas vital sehingga dapat mengakibatkan sumbatan saluran napas. 5) Proses penuaan atau bertambahnya umur. Umur meningkatkan resiko mortalitas dan morbiditas. Selain itu juga dapat terjadi penurunan volume paru statis, arus puncak ekspirasi maksimal, daya regang paru, dan tekanan O 2 paru. Aktivitas refleks saluran napas berkurang pada orang yang lanjut usia, akibatnya kemampuan daya pembersih saluran napas juga berkurang. Insiden tertinggi gangguan pernapasan biasanya pada usia dewasa muda. Pada wanita frekuensi mencapai maksimal pada usia tahun, sedangkan pada pria frekuensi terus meningkat sampai sekurang-kurangnya mencapai usia 60 tahun. 6) Daya pengembangan paru (compliance). Peningkatan volume dalam paru menghasilkan tekanan positif, sedangkan penurunan volume dalam paru menimbulkan tekanan negatif. Perbandingan antara perubahan volume paru dengan satuan perubahan tekanan saluran udara menggambarkan compliance jaringan paru dan dinding dada. Compliance paru sedikit lebih

7 12 besar apabila diukur selama pengempisan paru dibandingkan diukur selama pengembangan paru. 7) Masa kerja dan riwayat pekerjaan. Semakin lama tenaga kerja bekerja pada lingkungan yang menyebabkan gangguan kesehatan, maka penurunan fungsi paru pada orang tersebut akan bertambah dari waktu ke waktu. 8) Riwayat penyakit paru. Banyak para pekerja yang terkena gangguan pernapasan bukan karena keturunan, melainkan akibat tertular oleh kuman atau basilnya. Biasanya kuman tersebut berasal dari lingkungan rumah, pasar, terminal, stasiun, lingkungan kerja, ataupun tempat-tempat umum lainnya. 9) Olahraga rutin. Kebiasaan olah raga akan meningkatkan denyut jantung, fungsi paru, dan metabolisme saat istirahat. 10) Kebiasaan merokok. Tembakau merupakan penyebab penyakit gangguan fungsi paru-paru yang bersifat kronis dan obstruktif, yang pada akhirnya dapat menurunkan daya tahan tubuh (Yulaekah, 2007). 2.4 Gangguan Fungsi Paru Pada individu normal terjadi perubahan (nilai) fungsi paru secara fisiologis sesuai dengan perkembangan umur dan pertumbuhan parunya (lung growth). Mulai dari fase anak sampai kira- kira umur tahun terjadi pertumbuhan paru sehingga pada waktu itu nilai fungsi paru semakin besar bersamaan dengan pertambahan umur. Beberapa waktu nilai fungsi paru menetap (stasioner) kemudian menurun secara gradual, biasanya pada usia 30 tahun mulai mengalami penurunan, selanjutnya nilai fungsi paru mengalami penurunan rata-rata sekitar 20 ml tiap pertambahan satu tahun usia seseorang ( Sherwood,2012).

8 13 Gangguan fungsi ventilasi paru menyebabkan jumlah udara yang masuk ke dalam paru-paru akan berkurang dari normal. Gangguan fungsi ventilasi paru yang utama adalah : 1) Restriksi, yaitu penyempitan saluran paru-paru yang diakibatkan oleh bahan yang bersifat alergen seperti debu, spora jamur, dan sebagainya, yang mengganggu saluran pernapasan. 2) Obstruksi, yaitu penurunan kapasitas fungsi paru yang diakibatkan oleh penimbunan debu-debu sehingga menyebabkan penurunan kapasitas fungsi paru. 3) Kombinasi obstruksi dan restriksi (mixed), yaitu terjadi juga karena proses patologi yang mengurangi volume paru, kapasitas vital dan aliran udara, yang juga melibatkan saluran napas. Rendahnya FEVl/FVC (%) merupakan suatu indikasi obstruktif saluran napas dan kecilnya volume paru merupakan suatu restriktif (Edward,2012). 2.5 Penurunan Fungsi paru oleh kualitas udara Mekanisme terjadinya penurunan fungsi paru akibat terpapar debu Untuk mendapatkan energy, manusia memerlukan oksigen yang digunakan untuk pembakaran zat makanan dalam tubuh. Pemenuhan kebutuhan oksigen tersebut diperoleh dari udara melalui proses respirasi. Paru merupakan salah satu organ sistem respirasi yang berfungsi sebagai tempat penampungan udara, sekaligus merupakan tempat berlansungnya peningkatan oksigen oleh hemoglobin. Interaksi udara dengan paru berlansung setiap saat, oleh karena itu kualitas yang terinhalasi sangat berpengaruh terhadap faal paru. Udara dalam keadaan tercemar, partikel polutan mengendap di alveoli. Adanya pengendapan

9 14 partikel dalam alveoli, ada kemungkinan fungsi paru akan mengalami penurunan. Terdapat debu di alveolus akan menyebabkan terjadinya statis partikel debu dan dapat menyebabkan kerusakan dinding alveolus, selanjutnya merupakan salah satu faktor predisposisi penurunan fungsi paru Mekanisme Penimbunan debu dalam jaringan paru Faktor yang dapat berpengaruh pada inhasi bahan pencemar ke dalam paru adalah factor komponen fisik, factor komponen kimiawi dan factor penderita itu sendiri. Aspek komponen fisik yang pertama adalah keadaan dari bahan yang diinhalasi (gas,debu,uap). Ukuran dan bentuk akan berpengaruh dalam proses penimbunan di par, demikian pula kelarutan dan nilai higroskopinya. Komponen kimia yang berpengaruh antara lain kecenderungan untuk bereaksi dengan jaringan disekitarnya, keasaman tingkat alkalinitas ( dapat merusak silia dan sistem enzim). Bahan-bahan tersebut dapat menimbulkan fibrosis yang luas di paru dan dapat bersifat antigen yang masuk ke paru. Faktor manusia sangat perlu diperhatikan terutama yang berkaitan dengan sistem pertahanan paru,baik secara anatomis maupun fisiologis, lamanya paparan dan kerentanan individu. Mekanisme penimbunan debu dalam paru tergantung dari ukuran debu yang masuk kedalam paru Faktor yang mempengaruhi terjadinya pengendapan partikel debu di paru Tidak semua partikel yang terinhalasi akan mengalami pengendapan di paru. Faktor pengendapan debu di paru dipengaruhi oleh pertahan tubuh dan karakteristik itu sendiri. Karakteristik dimaksud meliputi jenis debu,ukuran

10 15 partikel debu,konsentrasi partikel dan lama paparan,pertahanan tubuh (Yulaekah, 2007) 2.6 Pemeriksaan Kapasitas Fungsi Paru 1. Pengertian Kapasitas Fungsi Paru Dalam penguraian peristiwa-peristiwa dalam sirkulasi paru, kadangkadang di perlukan untuk menyatukan dua volume atau lebih. Kombinasi seperti itu di sebut sebagai kapasitas paru. Kapasitas paru dapat di bedakan sebagai berikut: a. Kapasitas total yaitu jumlah udara yang dapat mengisi paru-paru pada inspirasi sedalam-dalamnya. Dalam hal ini angka yang di dapat tergantung dari beberapa hal yaitu kondisi paru, umur, sikap, dan bentuk seseorang. b. Kapasitas vital yaitu jumlah udara yang dapat di keluarkan setelah ekspirasi maksimal (Syaifuddin,2012) Kapasitas paru adalah suatu kombinasi peristiwa-peristiwa sirkulasi paru atau menyatakan dua atau lebih volume paru yaitu volume alun nafas, volume cadangan ekspirasi dan volume residu Kapasitas paru dapat di bedakan empat yaitu: a. Kapasitas inspirasi Kapasitas inspirasi sama dengan tidal volume di tambah dengan volume cadangan inspirasi yaitu jumlah udara (kurang lebih 3500 mll)

11 16 yang dapat di hirup oleh seseorang di mulai pada tiap ekspirasi normal dan pengembangan paru sampai jumlah maksimal. b. Kapasitas residu fungsional Kapasitas residu fungsional yaitu jumlah udara yang tersisa dalam paru pada akhir ekspirasi normal (kurang lebih 2300 mll) c. Kapasitas vital Kapasitas vital sama dengan volume cadangan inspirasi dan volume cadangan ekspirasi, yaitu jumlah udar maksimum yang dapat di keluarkan seseorang dari paru, setelah terlebih dahulu mengisi paru secaramaksimum dan kemudian mengeluarkan sebanyak-banyaknya (kurang lebih 4600 mll) d. Kapasitas paru total Kapasitas paru total merupakan volume makasimum pengemgangan paru-paru dengan usaha inspirasi yang sebesar mungkin dengan inspirasi paksa (kuranglebih 5800 ml) Dari klasifikasi atau penggolongan kapasitas paru di atas, maka yang dapat digunakan untuk pengukuran kapasitas vital paru merupakan pengukuran kemampuan menghirup udara sekuat-kuatnya hingga menghembuskannya dengan maksimal. Semua volume dan kapasitas paru wanita kira-kira 20 sampai 25 persen di bawah pria. Dimana kapasitas vital rata-rata pria dewasa kira-kira 4,8 liter dan wanita dewasa 3,1 liter (Guyton, 2006).

12 Spirometer Spirometri adalah tes fisiologis yang mengukur bagaimana seseorang menghirup atau menghembuskan volume udara dalam suatu waktu. Hal utama diukur dalam spirometri mungkin volume atau aliran. Spirometri sangat berharga sebagai tes skrining kesehatan pernapasan umum dengan cara yang sama seperti halnya pengukuran tekanan darah dengan memberikan informasi penting tentang kesehatan jantung secara umum. Aspek yang paling penting dari spirometri adalah kapasitas vital paksa (FVC), yang merupakan volume udara yang dihembuskan selama ekspirasi secaran tegas dan selengkap mungkin mulai dari inspirasi penuh, yang merupakan volume hembusan pada detik pertama manuver FVC. Variabel spirometri lain yang berasal dari manuver FVC juga dibahas. Spirometri dapat dilakukan dengan berbagai jenis peralatan, dan membutuhkan kerjasama antara subjek dan pemeriksa, dan hasil yang diperoleh akan tergantung pada teknis pemeriksaan serta faktor personal. (Miller et al,2012) Pemeriksaan faal paru sangat dianjurkan bagi tenaga kerja, yaitu menggunakan spirometer, karena pertimbangan biaya yang murah, ringan, praktis dibawa kemana-mana, akurasinya tinggi, cukup sensitif, tidak invasif dan dapat memberi sejumlah informasi yang handal. Dari berbagai pemeriksaan faal paru, yang sering dilakukan adalah : 1) Kapasitas Vital (VC) adalah volume udara maksimal yang dapat dihembuskan setelah inspirasi maksimal. Ada dua macam kapasitas vital paru berdasarkan cara pengukurannya, yaitu vital capacity (VC) dengan subjek tidak perlu melakukan aktivitas pernapasan dengan kekuatan penuh

13 18 dan forced vital capacity (FVC), subjek melakukan aktivitas pernapasan dengan kekuatan maksimal. Pada orang normal tidak ada perbedaan antara FVC dan VC, sedangkan pada kelainan obstruksi terdapat perbedaan antara VC dan FVC. VC merupakan refleksi dari kemampuan elastisitas jaringan paru atau kekakuan pergerakan dinding toraks. VC yang menurun menunjukkan kekakuan jaringan paru atau dinding toraks, sehingga dapat dikatakan pemenuhan (compliance) paru atau dinding toraks mempunyai korelasi dengan penurunan VC. Pada kelainan obstruksi ringan, VC hanya mengalami penurunan sedikit atau mungkin normal. 2) Forced Expiratory Volume in 1 Second (FEV1) merupakan besarnya volume udara yang dikeluarkan dalam satu detik pertama. Lama ekspirasi pertama pada orang normal berkisar antara 4-5 detik dan pada detik pertama orang normal dapat mengeluarkan udara pernapasan sebesar 80% dari nilai VC. Fase detik pertama ini dikatakan lebih penting dari fase-fase selanjutnya. Adanya obstruksi pernapasan didasarkan atas besarnya volume pada detik pertama tersebut. Interpretasi tidak didasarkan pada nilai absolutnya tetapi pada perbandingan nilai FEV1 dengan FVC. Bila FEV1/FVC kurang dari 75 % berarti abnormal. Pada penyakit obstruktif seperti bronkitis kronik atau emfisema terjadi pengurangan FEV1 yang lebih besar dibandingkan kapasitas vital (kapasitas vital mungkin normal) sehingga rasio FEV1/FVC kurang dari 75%. (Rob & Pierce, 2012)

14 Tabel 2.1 Klasifikasi Penilaian Fungsi Paru (Rob & Pierce, 2012) 19