Transport Oksigen Transport Gas Respirasi oleh Darah Hipoksia

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