Respirasi melibatkan empat proses: ventilasi (pergerakan udara keluar-masuk paru-paru), respirasi eksternal (pertukaran gas antara darah dan ruang paru-paru yang terisi udara), transport gas respirasi di dalam darah (transport O2 dan CO2 antara paru-paru dengan sel jaringan), dan respirasi internal (pertukaran gas antara darah sistemik dengan sel jaringan). Sistem respirasi dan kardiovaskular terlibat dalam respirasi. Anatomi Sistem Respirasi Organ sistem respirasi secara fungsional dibagi menjadi strukturstruktur zona penghubung (hidung sampai bronkhiol), yang menyaring, menghangatkan, dan melembabkan udara masuk; dan struktur-struktur zona respirasi (bronkhiol respirasi sampai alveoli), tempat berlangsungnya pertukaran gas.
Organ sistem pernafasan
Jalur penghubung pernafasan
Struktur-struktur zona respirasi
Mekanisme Bernafas Hubungan Tekanan dalam Rongga Dada Tekanan intrapulmonar adalah tekanan di dalam alveoli. Tekanan intrapleural adalah tekanan di dalam rongga pleura; tekanan intrapleural selalu negatif terhadap tekanan intrapulmonar dan tekanan atmosfir. Ventilasi Pulmonar: Inspirasi dan Ekspirasi Gas berjalan dari suatu tempat bertekanan tinggi ke tempat bertekanan rendah. Inspirasi terjadi bila diafragma dan otot interkostal berkontraksi, yang meningkatkan ukuran (dan volume) dada. Ketika tekanan intrapulmonar turun, udara masuk ke paru-paru sampai tekanan intrapulmonar dan tekanan atmosfir sama.
Perubahan-perubahan saat inspirasi
Ekspirasi lebih bersifat pasif, terjadi begitu otot-otot inspirasi berelaksasi dan paru-paru kembali ke semula. Bila tekanan intrapulmonar melebihi tekanan atmosfir, udara keluar dari paru-paru.
Perubahan-perubahan saat ekspirasi
Faktor Fisik yang Mempengaruhi Ventilasi Pulmonar Friksi pada jalan udara menyebabkan resistensi, yang mengurangi lewatnya udara dan membuat gerakan pernafasan menjadi lebih sulit. Hambatan terbesar terhadap aliran udara terjadi pada bronkhus berukuran sedang. Tegangan permukaan cairan alveolar bekerja mengurangi ukuran alveoli dan membuat alveoli kolaps (mengempis). Kecenderungan ini dicegah dengan adanya surfaktan. Lung compliance (kemudahan paru-paru untuk mengembang) tergantung dari elastisitas jaringan paru-paru dan fleksibilitas rongga toraks. Bila salah satunya rusak, ekspirasi menjadi suatu proses aktif, yang memerlukan energi.
Volume Respirasi dan Pengujian Fungsi Pulmonar Ada empat jenis volume respirasi: volume tidal, volume inspirasi cadangan, volume ekspirasi cadangan, dan volume residual. Ada empat jenis kapasitas respirasi: kapasitas vital, residual fungsional, inspirasi, dan kapasitas paru-paru total. Volume dan kapasitas paru-paru dapat diukur melalui respirometri. Dead space anatomik adalah volume (sekitar 150 ml) dari jalan nafas yang terisi udara. Volume dead space anatomik bertambah bila alveoli menjadi tidak berfungsi dalam pertukaran gas, dan jumlahnya menjadi dead space total.
Kuasai betul2 pengertian2 di atas, OK!
Ventilasi alveolar merupakan indeks efisiensi ventilasi yang terbaik karena besaran ini memperhitungkan dead space anatomik. AVR(ml/men) = (TV-dead space anatomik)(ml/nafas) x laju respirasi(nafas/men) Forced vital capacity (FVC): jumlah udara yang dikeluarkan bila seseorang menarik nafas dalam dan kemudian menghembuskannya kuat-kuat dan secepat-cepatnya; forced expiratory volume (FEV): jumlah udara yang dihembuskan selama interval waktu tertentu pada uji FVC. Pengujian FVC dan FEV menentukan laju kapasitas vital, yang dapat membedakan penyakit obstruktif dan restriktif.
Obstructive ventilatory defect Slowing of airflow during forced ventilatory maneuvers, generally expiratory. Restrictive ventilatory defect Reduction in lung volumes not explainable by obstruction of the airways; most commonly characterized physiologically by a reduction in total lung capacity (TLC)
Pergerakan Udara Non-respirasi Pergerakan udara non-respirasi (batuk, bersin, menangis, tertawa, tersedak, menguap) merupakan kerja sadar atau refleks yang dapat membersihkan jalan nafas atau mencerminkan perasaan
Transport Gas Respirasi oleh Darah Transport Oksigen Oksigen molekuler dibawa dengan berikatan dengan Hb. Jumlah oksigen yang terikat pada Hb tergantung pada tekanan parsial oksigen (PO2) dan kabondioksida (PCO2) dalam darah, ph darah, adanya suatu senyawa organik BPG, dan temperatur. Nitric oxide yang juga dibawa oleh Hb membantu pengiriman O2 dan pengangkutan CO2 di jaringan dengan cara menginduksi vasodilasi. Hipoksia terjadi bila jumlah oksigen yang diangkut ke dalam tubuh tidak mencukupi. Bila hal ini terjadi, kulit dan mukosa menjadi biru.
Transport Karbondioksida CO2 ditransport dalam keadaan terlarut dalam darah. Secara kimia CO2 terikat pada Hb, terutama sebagai ion bikarbonat plasma. Akumulasi CO2 akan menyebabkan asidosis, sedangkan berkurangnya CO2 dari darah menyebabkan alkalosis.
Kontrol Respirasi Mekanisme Syaraf dan Pembangkitan Ritme Pernafasan Pusat respirasi di medulla terdiri dari pusat inspirasi (kelompok respirasi dorsal) dan kelompok respirasi ventral. Pusat inspirasi mengatur ritmisitas pernafasan. Pusat pneumotaksik (dan kemungkinan pusat respirasi lainnya pada pons) mempengaruhi aktivitas pusat inspirasi medulla. Faktor yang Mempengaruhi Laju dan Kedalaman Nafas Refleks iritan pulmonar dipicu oleh debu, mukus, asap dan polutan.
Jalur kendali ritme respirasi
Refleks inflasi (mengembang, Hering-Breuer) merupakan refleks protektif yang dipicu oleh pengembangan paru-paru secara berlebihan; refleks ini akan memicu ekspirasi. Emosi, nyeri, perubahan temperatur tubuh, dan stresor lainnya dapat merubah respirasi dengan bekerja melalui pusat hipotalamus. Respirasi dapat pula dikontrol secara sadar selama beberapa saat. Faktor kimia yang memodifikasi laju dan kedalaman respirasi basal adalah kadar CO2, H+, dan O2. Peningkatan PCO2 merupakan stimulan respirasi yang paling kuat. Stimulus ini bekerja (melalui pembebasan H+ dalam CSF) pada khemoreseptor pusat menyebabkan peningkatan refleksif laju dan kedalaman bernafas.
Zat kimia dan persyarafan yang mempengaruhi pusat respirasi
Asidosis menyebabkan penurunan PO2 yang bekerja pada khemoreseptor perifer dan meningkatkan respons terhadap CO2. Kadar PO2 di bawah 60 mmhg akan menyebabkan hipoksia. Penyesuaian Respirasi Selama Latihan Fisik dan pada Ketinggian Efek Latihan Fisik Begitu latihan dimulai, ada peningkatan ventilasi tiba-tiba (hiperpnea) dan kemudian diikuti dengan peningkatan yang bertahap. Bila latihan berhenti, terjadi penurunan ventilasi tiba-tiba yang diikuti penurunan bertahap ke batas bawah. PO2, PCO2 dan ph darah tidak berubah selama latihan fisik sehingga tidak mengakibatkan perubahan ventilasi.
Efek Ketinggian Pada tempat tinggi, terjadi penurunan PO2 dan kadar pemekatan Hb karena penurunan tekanan barometrik (dibandingkan permukaan laut). Hiperventilasi membantu mengembalikan pertukaran gas ke tingkat fisiologik. Aklimatisasi jangka panjang akan meningkatkan eritropoiesis.
ASSINGMENT (TO BE PRESENTED NEXT WEEK) Physiological imbalances of the respiratory system