Sistem Respirasi
PROGRAM STUDI S1 KEPERAWATAN FAKULTAS ILMU KESEHATAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2014
Tujuan • • • •
Memahami konsep dasar ventilasi paru Memahami konsep dasar sirkulasi paru Memahami konsep dasar pertukaran gas Memahami tehnik pemeriksaan spirometri
5 Fungsi Utama Sistem Respirasi 1. Ventilasi paru yang berarti masuk dan keluarnya udara antara atmosfir dan alveoli paru 2. Difusi oksigen dan karbondioksida antara alveoli dan darah 3. Transpor oksigen dan karbondioksida dalam darah dan cairan tubuh ke dan dari sel 4. Hal lain yang berhubungan : 1. Produces sounds 2. Participates in olfactory sense
Komponen Sistem Pernafasan
Pembagian Organ Pernafasan • Sistem pernafasan terbagi menjadi sistem pernafasan bagian atas dan bawah, • Sistem pernafasan bagian atas di mulai dari hidung hingga laring • Sistem pernafasan bagian bawah di mulai dari laring hingga alveolus
Sistem Pernafasan Bagian Atas • Hidung • Cavum nasal • Pharynx – Nasopharynx – Oropharynx – Laryngopharynx
• Larynx – the thyroid cartilage – the cricoid cartilage – the epiglottis
Sistem Pernafasan Bagian Bawah • Trachea • Primary bronchi • Lung • Secondary bronchi • Bronchiolus • Alveolus
Figure 23–6
Mekanika Ventilasi Paru • Inhalation: – always active
• Exhalation: – active or passive
• Otot yang menimbulkan pengembangan dan pengempisan paru
3 kelompok otot pernafasan 1. Diaphragm: – Kontraksi menyebabkan oksigen masuk ke paru – 75% of normal air movement
2. Musculus intercostalis externus: – assist inhalation – 25% of normal air movement
3. Musculus aksesorius assist in elevating ribs: – – – –
sternocleidomastoid serratus anterior pectoralis minor scalene muscles
The Respiratory Muscles Most important are: diaphragm external intracostal muscles of the ribs accessory respiratory muscles: activated when respiration increases significantly
The Respiratory Muscles
Pergerakan Udara ke Dalam dan ke Luar Paru-paru • • • •
Tekanan pleura Tekanan alveolus Compliace paru Surfaktan dan efeknya terhadap tegangan permukaan
Intrapleural Pressure • Tekanan antara pleura parietal dan viseral • Dimulainya inspirasi —5 mmHg untuk mempertahankan paru agar ttp terbuka • Maximum of —7.5 mm Hg
Intrapulmonary Pressure • Atau biasa disebut tekanan intraalveolar • Relatif sama dengan tekanan atmosfer
Compliance Paru •
Nilai pengembangan paru Faktor yang mempengaruhi compliance :
1. Daya elastisitas jaringan paru 2. Daya elastisitas yang disebabkan oleh surfaktan 3. Pergerakan dinding thorak
• Surfaktan • Bahan aktif permukaan yang melapisi dan akan sangat menurunkan tegangan permukaan
Volume dan Kapasitas Paru • Perekaman menggunakan spirometer
• • • •
VT IRV ERV RV
• • • •
IC FRC VC TLC
Respiratory Minute Volume • Jumlah total udara baru yang masuk dlm saluran pernafasan tiap menit • Is calculated by: respiratory rate x tidal volume
• Sebagian besar udara yang dihirup tidak pernah sampai pd daerah pertukaran gas tetapi ttp berada didlm saluran pernafasan Dead Space • Anatomic dead space volume udara selain di area alveoli • Physiology dead space alveoli yang tidak mampu melakukan proses pertukaran gas
Alveolar Ventilation • Kecepatan udara baru yang mampu memasuki alveoli • Calculated as: tidal volume — anatomic dead space x respiratory rate
• Alveoli contain less O2, more CO2 than atmospheric air: – because air mixes with exhaled air
Sirkulasi Paru (The Respiratory System)
PROGRAM STUDI S1 KEPERAWATAN FAKULTAS ILMU KESEHATAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2014
3 Sirkulasi paru • Sirkulasi paru • Sirkulasi bronkus • Sirkulasi limfe
Volume darah paru • 9 % dari volume darah total sistem sirkulasi • Paru-paru sebagai tempat penyimpanan darah
Aliran darah yang melalui paru • Pembuluh darah paru berfungsi sebagai tabung pasif dan mudah meregang • Membesar jk terjadi peningkatan tekanan dan mengecil jk terjadi penurunan tekanan • Di pengaruhi oleh konsentrasi oksigen alveolus • Resistensi vaskuler menurun saat olahraga berat – Meningkatkan jumlah kapiler yg terbuka – Meregangkan kapiler sehingga meningkatkan laju aliran
Edema Paru • Penyebab tersering : – Gagal jantung sisi kanan menyebabkan peningkatan besar tekanan kapiler paru dan membanjirnya ruang interstitium dan alveolus – Kerusakan membran kapiler paru akibat infeksi atau menghirup bahan berbahaya menimbulkan kebocoran protein plasma dan cairan keluar kapiler
Cairan di Rongga Pleura • Efusi pleura – Penimbunan sejumlah besar cairan bebas di rongga pleura
• Kemungkinan penyebab : – Penyumbatan drainase limfe dari rongga pleura – Gagal jantung – Meningkatnya permeabilitas kapiler akibat infeksi atau peradangan
Pertukaran Gas; Pengangkutan Oksigen dan Karbondioksida dlm Darah dan Cairan tubuh
(The Respiratory System)
PROGRAM STUDI S1 KEPERAWATAN FAKULTAS ILMU KESEHATAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2014
Pertukaran Gas • Difusi oksigen dari alveolus ke dalam darah dan difusi karbondioksida dalam arah berlawanan • Depends on: – partial pressures of the gases – diffusion of molecules between gas and liquid
The Gas Laws • Diffusion occurs in response to concentration gradients • Berdifusi dari bagian dengan tekanan parsial tinggi ke rendah • Rate of diffusion depends on physical principles, or gas laws – e.g., Boyle’s law
Composition of Air • • • •
Nitrogen (N2) about 78.6% Oxygen (O2) about 20.9% Water vapor (H2O) about 0.5% Carbon dioxide (CO2) about 0.04% – Konsentrasi gas dlm alveolus berbeda dari yang ada di atmosfer – Udara atmosfer mengalami pelembapan (humidifikasi) total sewaktu melewati saluran pernafasan
Difusi Gas melalui Membran Pernafasan • Pertukaran oksigen dan karbondioksida antara darah dan alvoelus memerlukan difusi melalui lapisan-lapisan membran pernafasan : – – – – – –
Lapisan cairan : alveolus yang mengandung surfaktan Epitel alveolus Membran basal epitel Ruang interstisium antara epitel alveolus dan kapiler Membran basal kapiler Membran endotel kapiler
Faktor Menentukan Kecepatan Gas melewati Membran pernafasan • • • •
Ketebalan membran pernafasan Luas permukaan membran pernafasan Koefisien difusi Perbedaan tekanan di antara kedua sisi membran pernafasan
Respiratory Processes and Partial Pressure
Normal Partial Pressures In pulmonary vein plasma: PCO2 = 40 mm Hg PO2 = 100 mm Hg PN2 = 573 mm Hg
O2 and CO2 • Blood arriving in pulmonary arteries has: – low PO 2 – high PCO
2
• The concentration gradient causes: – O2 to enter blood – CO2 to leave blood
Gas Pickup and Delivery • Oksigen dan karbondioksida beredar di dalam tubuh membutuhkan
Red Blood Cells (RBCs) • Transport O2 to, and CO2 from, peripheral tissues • Remove O2 and CO2 from plasma, allowing gases to diffuse into blood
Oxygen Transport • Sekitar 97 % oksigen diangkut ke jaringan dalam keadaan terikat secara kimia ke hemoglobin (Hb): – in a reversible reaction
• Each RBC has about 280 million Hb molecules: – each binds 4 oxygen molecules -saturated
• The percentage of heme units in a hemoglobin molecule: – that contain bound oxygen
Faktor yang mempengaruhi disosiasi oksigen : O2 of blood, Blood pH, Temperature Metabolic activity within RBCs
Oxyhemoglobin Saturation Curve
Figure 23–20 (Navigator)
Transpor Oksigen dalam darah • Jumlah maksimal oksigen yang diangkut oleh Hb adalah sekitar 20 ml oksigen per 100 ml darah • Hemoglobin berfungsi mempertahankan tekanan oksigen yang konstan – Saat olahraga berat pemakaian meningkat hingga 20 kali normal
• Karbon monoksida mengganggu transpor oksigen karena memiliki afinitas 250 kali lipat daripada oksigen terhadap Hb – Penderita keracunan karbon monoksida berat dapat diatasi dgn pemberian oksigen murni
Carbon Dioxide (CO2)
• Dalam keadaan istirahat, sekitar 4 ml karbon dioksida diangkut dari jaringan paru dalam setiap 100 ml darah CO2 in the Blood Stream • May be: – Transpor dalam bentuk ion bikarbonat (70%) – Transpor dalam ikatan dengan Hb dan protein plasma carbaminohemoglobin – Transpor dalam keadaan terlarut
Pengaturan Pernafasan • 3 kelompok utama neuron : • Kelompok pernafasan dorsal berperan menentukan irama dasar pernafasan • Pusat pneumotaksik berperan mengontrol kecepatan dan pola bernafas • Kelompok pernafasan ventral. Pusat ini inaktif sewaktu pernafasan normal tenang tapi penting untuk merangsang otot-otot pernafasan abdomen jk dibutuhkan tingkat pernafasan yang lebih tinggi
Regulasi Pernafasan Sewaktu Olahraga • Sewaktu olahraga berat oksigen, karbondioksida dan nilai pH arrteri hampir sama sekali tidak berubah • Olahraga berat dapat meningkatkan konsumsi oksigen dan pembentukan karbondioksida hingga 20 kali lipat tapi ventilasi alveolus biasanya meningkat hampir sejalan dengan peningkatan derajat metabolisme
SPIROMETRI PROGRAM STUDI ILMU KEPERAWATAN FAKULTAS ILMU KESEHATAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2014
SPIROMETRI • pemeriksaan yang dilakukan untuk mengukur secara obyektif kapasitas/fungsi paru (ventilasi) pada pasien dengan indikasi medis
TUJUAN • mengukur volume paru secara statis dan dinamik • menilai perubahan atau gangguan pada faal paru
PRINSIP SPIROMETRI • mengukur kecepatan perubahan volume udara di paru-paru selama pernafasan yang dipaksakan atau disebut forced vital capacity (FVC) • Prosedur yang paling umum digunakan adalah subyek menarik nafas secara maksimal dan menghembuskannya secepat dan selengkap mungkin • Nilai FVC dibandingkan terhadap nilai normal dan nilai prediksi berdasarkan usia, tinggi badan dan jenis kelamin
CONT... • Spirometri dapat dilakukan dalam bentuk slow vital capacity (SVC) atau forced vital capacity (FVC) • Pada SCV, pasien diminta bernafas secara normal 3 kali (mouthpiece sudah terpasang di mulut) sebelum menarik nafas dalam-dalam dan dihembuskan secara maksimal. • Pada FVC, pasien diminta menarik nafas dalamdalam sebelum mouth piece dimasukkan ke mulut dan dihembuskan secara maksimal
CONT... • Forced vital capacity (FVC) adalah jumlah udara yang dapat dikeluarkan secara paksa setelah inspirasi secara maksimal, diukur dalam liter. • Forced Expiratory volume in one second (FEV1) adalah jumlah udara yang dapat dikeluarkan dalam waktu 1 detik, diukur dalam liter. Bersama dengan FVC merupakan indikator utama fungsi paru-paru. • FEV1/FVC merupakan rasio FEV1/FVC. Pada orang dewasa sehat nilainya sekitar 75% - 80% • FEF 25-75% (forced expiratory flow), optional • Peak Expiratory Flow (PEF), merupakan kecepatan pergerakan udara keluar dari paru-paru pada awal ekspirasi, diukur dalam liter/detik. • FEF 50% dan FEF 75%, optional, merupakan rata-rata aliran (kecepatan) udara keluar dari paru-paru selama pertengahan pernafasan (sering disebut juga sebagai MMEF(maximal midexpiratory flow)
TAHAP PERSIAPAN • Sebelum dilakukan spirometri, terhadap pasien dilakukan anamnesa, pengukuran tinggi badan dan berat badan. • Pada spirometer terdapat nilai prediksi untuk orang Asia berdasarkan umur dan tinggi badan. • Bila nilai prediksi tidak sesuai dengan standar Indonesia, maka dilakukan penyesuaian nilai prediksi menggunakan standar Indonesia. • Volume udara yang dihasilkan akan dibuat prosentase pencapaian terhadap angka prediksi
KLASIFIKASI GANGGUAN VENTILASI • Gangguan restriksi
:
– Vital Capacity (VC) < 80% nilai prediksi; FVC < 80% nilai prediksi
• Gangguan obstruksi : – FEV1 < 80% nilai prediksi; FEV1/FVC < 75% nilai prediksi
• Gangguan restriksi dan obstruksi : – FVC < 80% nilai prediksi; FEV1/FVC < 75% nilai prediksi.
TIDAK MEMENUHI SYARAT • Terburu-buru atau penarikan nafas yang salah • Batuk • Terminasi lebih awal • Tertutupnya glottis • Ekspirasi yang bervariasi • Kebocoran
CONT... • Setiap pengukuran sebaiknya dilakukan minimal 3 kali. • Kriteria hasil spirogram yang reprodusibel (setelah 3 kali ekspirasi) adalah dua nilai FVC dan FEV1 dari 3 ekspirasi yang dilakukan menunjukkan variasi/perbedaan yang minimal (perbedaan kurang dari 5% atau 100 mL)
TERAPI OKSIGEN • Tujuan : – Mempertahankan PaO2 supaya mencegah hipoksia sel dan jaringan – Menurunkan kerja nafas – Menurunkan kerja otot jantung
TERAPI OKSIGEN • Siapa yg membutuhkan ? • Bagaimana cara pemberian ? • Bagaimana cara memonitor ?
TERAPI OKSIGEN • TV : bisa dilihat dengan BGA (PaO2) atau konstanta 6-8 • RR : Respiratory rate • TV x RR/1000
TERAPI OKSIGEN • Aliran rendah konsentrasi rendah : – nasal
• Aliran rendah konsentrasi tinggi : – Sungkup muka sederhana – Sungkup muka dengan kantong rebreathing – Sungkup muka dengan kantong non rebreathing
• Aliran tinggi konsentrasi rendah : – venturi
• Aliran tinggi konsentrasi tinggi : – Sungkup CPAP
