The Respiratory System

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