FISIOLOGI PERNAFASAN

Fisiologi Sistem Respirasi terdiri dari : Ventilasi Paru, Pertukaran Gas, Transpor Gas,dan Pengaturan Pernapasan.

MEKANISME VENTILASI PARU

Pada kondisi standar tekanan udara atmosfir = tek. udara alveolar ± 760 mmHg = 1 atmosfer (diatas permukaan laut), namun udara bebas mengandung bermacam-macam gas yang masing-masing mempunyai tekanan, tekanan partial (PO2=160 mmHg dalam udara kering tanpa uap air). Didalam rongga paru/alveoli P02 = 100 mmHg, berkurang karena mengandung uap air/H2O (PH20 dlm alveoli = 47 mmHg, pada suhu badan 37 derajat celcius )
2. Hukum gas (Boyle’s Law) yaitu harus ada perbedaan tekanan gas antara atmosfir dan paru (alveoli) sehingga bisa terjadi pergerakan udara
3. Perbedaan tekanan terjadi akibat perubahan ukuran rongga toraks = kontraksi dan relaksasi otot-otot pernapasan
4. Kontraksi diafragma = ↑ ukuran rongga toraks -- Ekspansi toraks-- ↓ tekanan alveolar-- inspirasi

VENTILASI ALVEOLUS
1. Udara yang diinspirasi akan masuk sampai pada area pertukaran gas paru / regio zona respiratory

2. Inilah yang paling penting karena merupakan tujuan utama dari sistem ventilasi paru, dimana terjadi pertukaran gas O2 dan CO2 antara udara dan darah.(udara alveoli dan darah capiler paru)

3. Terjadinya pertukaran ini semata-mata atas dasar perbedaan tekanan partiel dari gas tersebut, sehingga proses difusi biasa dapat berlangsung secara pasif tanpa menggunakan energi

4. Tidak semua udara yang dihirup mencapai area pertukaran gas (alveoli), ada sebagian udara yang tertinggal di regio zona non respiratori anatomic dead space (ruang rugi anatomik)

DEAD SPACE
Anatomical dead space yaitu udara yang pada tempat dimana tidak terjadi pertukaran gas, ± 150 ml
Physiological dead space = ruang rugi akibat alveoli tidak bekerja secara fungsional (mis aliran darah yang buruk, COPD) + anatomical dead space

SIRKULASI PARU

1. Jumlah darah yang mengalir melalui paru = jumlah darah sistemik (sebesar Cardiac Output = 5 – 5,5 liter darah / menit).

2. Dinding pp darah arteri paru sangat tipis dan karena itu daya tampungnya besar -- compliance sangat besar (distensibel)

3. Compliance dapat menampung ⅔ curah volume sekuncup dari ventrikel kanan

TRANSPOR O2 DAN CO2

O2 dan CO2 ditranspor dalam bentuk senyawa yang berikatan dengan bagian2 molekul darah. Sebagian besar O2 ditranspor dalam bentuk ikatan dengan hemoglobin. Dan CO2 ditranspor dalam beberapa cara

a. Transpor Oksigen

b. Transpor Karbon Dioksida

REGULASI PERNAFASAN

1. Pusat kontrol pernapasan terletak di batang otak :
2. Medullary rhythmicity center = mengatur irama pernapasan -- pusat inspirasi dan ekspirasi
Irama pernapasan dasar dapat diubah melaui input berbeda ke medullary rhythmicity center
   - input dari apneustic center dalam pons mestimulasi pusat pernapasan untuk meningkatkan dalamnya pernapasan
  - Pneumotaxic center dalam pons menghambat apneustic center dan inspiratory center untuk mencegah overinflasi paru

Faktor yang mempengaruhi pernapasan :
1. Perubahan PO2, PCO2, dan pH darah arteri
    a. Bila PCO2↑ (N=38-40mmHg), pernapasan cepat  sebaliknya
    b. ↓ pH darah menstimulasi kemoreseptor pada carotid body dan aortic body
    c. PO2 darah arteri rupanya hanya mempunyai pengaruh kecil bila sedikit berada di atas level normal
2. Tek. darah arteri mengontrol pernapasan melalui respiratory pressoreflex mechanism
3. Hering-Breuer reflex membantu mengontrol pernapasan melalui pengaturan kedalaman respirasi dan Tidal Volume
4. Korteks serebri mempengaruhi pernapasan dengan menurunkan atau meningkatkan kecapatan dan kuatnya pernapasan.

PADA SAAT GERAK BADAN
1. Sistem Pernafasan
    a. Terjadi Perubahan dalam Ventilasi
    b. Terjadi Perubahan dalam Jaringan
2. Sistem Sirkulasi
    a. Aliran Darah Otot
    b. Perubahan Sisrkulasi Sistemik
     c. Regulasi Suhu
Sistem Pernafasan--Kebutuhan O2 jaringan aktif terpenuhi. CO2 dan Panas dibuang dari badan
Sistem Sirkulasi--Meningkatnya aliran darah otot, sementara mempertahankan sirkulasi adekuat pada bagian tubuh lain. Peningkatan ekstraksi O2 dari darah di dalam otot yg bergerak --Ventilasi O2 tambahan
Menghilangkan panas dan mengekresikan CO2tambahan

PERUBAHAN DALAM VENTILASI
1. O2 masuk darah dalam paru meningkat -- PO2 darah mengalir ke kapiler paru turun (40--25 mmHg.)--Aliran PO2 alveolus-kapiler meningkat --O2 >> masuk darah, Aliran darah meningkat (5,5 sampai 20-35 L/mnt.). O2 total memasuki darah meningkat (250 sampai 4000 ml O2 / mnt.)
2. Eksresi CO2 meningkat (200 sampai 8000 ml/mnt.)
3. Komsumsi O2 sebanding dengan beban kerja sampai batas maksimal
4. Peningkatan mendadak ventilasi pada awal (Rangsangan psikis dan inpuls aferen dari prorioseptor di otot), gerakan selanjutnya lebih bertahap(hormonal)
5. Penurunan memdadak bila gerak dihentikan, selanjutnya bertahap
6. Penigkatan ventilasi sebanding dg komsumsi O2, suhu badan & Peningkatan sensibilitas pusat pernafasan terhadap CO2/Fluktuasi pernafasan dalam Po2 arteri

PERUBAHAN DALAM JARINGAN
1. Otot yg berkontraksi menggunakan >O2 dan PO2 jaringan &darah vena menurun.
2. >O2 berdifusi dari darah, PO2 darah turun &>O2 disinkirkan dari Hb
3. > Lapangan kapiler terbuka sehingga jarak dari darah ke sel jaringan menurun; gerak O2 dari darah ke sel sel
4. O2 tambahan diberikan CO2 & Peningkatan suhu jaringan aktif sehingga terjadi Peningkatan 3 X ekstraksi O2/unit darah dan + peningkatan 30 X aliran darah sehingga laju metabolik otot meningkat 100X

Aliran Darah Otot
1. Kontraksi otot -- menekan pemb. darah (>10%) sehingga aliran darah meningkat (30 X)
2. Aliran darah yang tinggi dipertahankan
Penurunan PO2 jaringan
Peningkatan PCO2 jaringan
Penimbunan K+ & metabolit vasodilator
3.Konsumsi O2 100X pada saat gerak badan
4. Komsumsi >besar dimungkinkan pada masa singkat

PERUBAHAN SIRKULASI DARAH SISTEMIK´
1. Gerak badan isometrik -- meningkatkan kontraksi otot - frekuensi denyut jantung meningkat-- Tekanan sistolik dan diastolik meningkat tajam
2. Gerak badan ISOTONIK -- ↑ cepat dlm frekuensi jantung tapi tak diikuti pe-↑ isi sekuncup (Stroke Volume). Penurunan darah tepi-- Sistolik sedikit meningkat & diastolik tetap, curah jantung ↑ 35 L/mnt sebanding dg komsumsi 02 (Efek kronotrofik & inotrofik : hormon simpatis / noradrenergik meningkat ke otot jantung)

REGULASI SUHU

Beberapa lokasi kulit dipercabangkan oleh ateri otot (panas diradiasi ke lingkungan)
Peningkatan Ventilasi -- pengeluaran padas pada saat ekspirasi
LATIHAN
Atlit terlatih mempunyai isi sekuncup lebih besar & frejuensi jantung lebih rendah & jantung lebih besar. Latihan meningkatkan komsumsi max. Dari hasil gerak badan
KELELAHAN
1.Impuls dari proprioseptor di dalam otot
2.Gerak badan lama -- hipoglikemia
3.Ada hubungan kelelahan dengan derajat kehabisan glikogen otot
4.Kontraksi otot terus menerus terasa nyeri-- otot iskemik & rangsangan pada ujung syaraf menimbulkan rasa nyeri oleh karena tertimbun Faktor ‘P’, tidak pada gerakan intermiten.
5.Kekakuan otot --penimbunan cairan interstisial dalam otot setelah gerakan.