inflamasi pada saluran pernapasan pasien copd tampaknya menjadi modifikasi respon inflamasi pada saluran pernafasan terhadap iritasi kronis seperti asap rokok. mekanisme peradangan diperkuat ini belum dipahami tetapi mungkin ditentukan secara genetis. pasien jelas dapat mengembangkan copd tanpa merokok, tetapi sifat respon inflamasi pada pasien ini tidak diketahui. stres oksidatif dan kelebihan protease dalam peradangan paru paru memodifikasi lebih lanjut. bersama-sama, mekanisme ini menyebabkan perubahan patologis karakteristik di copd. peradangan paru-paru tetap setelah berhenti merokok melalui mekanisme yang tidak diketahui mungkin memainkan peran.

stres oksidatif mungkin merupakan mekanisme penting dalam memperkuat copd. biomarker stres oksidatif (misalnya, hidrogen peroksida, 8-isoprostan) meningkat dalam napas kondensat dihembuskan, sistem, dan sirkulasi sistemik pasien COPD. stres oksidatif selanjutnya meningkat dalam eksaserbasi. oksidan yang dihasilkan oleh cigarete asap dan partikel inhalasi lainnya, dan dilepaskan dari sel inflamasi diaktifkan seperti makrofag dan neutrofil. ada juga mungkin penurunan antioksidan endogen pada pasien copd sebagai akibat dari pengurangan faktor transkripsi yang disebut Nrf2 yang mengatur banyak gen antioksidan.

Stress oksidatif semakin meningkat pada keadaan eksaserbasi. Pelepasan sel-sel inflamasi seperti makrofag dan neutrofil dihasilkan oleh oksidan rokok dan partikel lain. Dan terjadi penurunan antioksidan endogen pada penderita PPOK. Stres oksidatif memiliki dampak pada paru termasuk aktivasi gen inflamasi, inaktivasi antiproteinase, dan stimulasi sekresi mukus.20

Ketidakseimbangan protease dan antiprotease terjadi pada penderita PPOK. Protease berfungsi sebagai pemecah komponen jaringan ikat dan antiprotease yang berfungsi menghambat pemecahan tersebut. Beberapa jenis protease yang berasal dari sel inflamasi dan sel epitel jumlahnya meningkat. Protease yang berguna untuk destruksi dari elastin merupakan komponen jaringan ikat utama pada parenkim paru seperti neutropil elastase dan matriks metalloproteinase MMP-8, MMP-9, MMP-12.21

PPOK lanjut dicirikan dengan adanya peningkatan produksi musin. Secara farmakologik, yang menghambat matriks metalloproteinase 14 yaitu suatu proteinase yang diekspresikan yang sangat bermanfaat pada kondisi Acrolein-induced mucin pada perokok. Hipotesis lain berhubungan dengan karakteristik imunitas alami sebagai respon terhadap rokok sehingga menyebabkan kerusakan jaringan melalui Toll Like Reseptor yang dilakukan oleh makrofag, sel epitel dan netrofil. Langkah kedua melibatkan aktivasi dan proliferasi sel T, peningkatan maturasi dari sel dendritik. Langkah ketiga adalah reaksi imun adaptif yang diatur oleh sel Sitotoksik CD8, Th I, sel T dan oligoklonal sel B, yang mengekspresikan kemokin reseptor CXCR dan ligannya, sehingga membentuk formasi folikel limfoid.20

2.1.4. Patofisiologi PPOK Hambatan jalan napas dan Air Trapping pada penderita PPOK terjadi karena luasnya inflamasi, fibrosis dan eksudat di lumen saluran napas kecil berhubungan dengan penurunan VEP1 dan VEP1/KVP. Hambatan aliran udara ekspirasi disertai kolapsnya jalan napas kecil menyebabkan penderita melakukan ekspirasi cepat dan paksa. Penurunan VEP1 ditandai sebagai karakteristik PPOK serta obstruksi saluran napas perifer yang progresif menyebabkan udara terperangkap

saat ekspirasi. Volume udara dalam paru saat akhir ekspirasi paksa meningkat dan merupakan kelanjutan variabel dinamis PPOK. Selama latihan, kecepatan bernapas meningkat dan waktu ekspirasi berkurang sehingga terjadi hiperinflasi dinamik paru lebih lanjut akibat air trapping yang memperburuk keluhan sesak. Hiperinflasi dapat mengurangi Kapasitas Inspirasi dan juga menyebabkan peningkatan Kapasitas Residu Fungsional. Kondisi keadaan abnormal ini dikenal sebagai Hiperinflasi dinamik.21,22

2.2.4. Patogenesis PPOK PPOK merupakan hasil dari interaksi berbagai faktor risiko yang telah dibahas sebelumnya. Pada penderita PPOK proses inflamasi kronis berlangsung berbeda dari respon normal karena mengalami modifikasi yang diduga bergantung pada faktor genetik. Inflamasi paru tetap berlangsung meskipun setelah penderita berhenti merokok dan masih belum diketahui mengapa demikian, walaupun autoantigen dan mikroorganisme mungkin turut berperan (Cosio, 2009, dalam GOLD, 2013). PPOK umumnya dihubungkan dengan respon inflamasi derajat rendah pada epitel dan lapisan submukosa pada bagian bronkus sentral (Stockley, 2007). Berikut ini beberapa mekanisme yang berperan dalam inflamasi pada PPOK menurur GOLD (2013): Stres Oksidatif

Pertanda stres oksidatif (hidrogen peroksida, 8-isoprostan) meningkat pada nafas yang diekshalasi, sputum, dan sirkulasi sistemik penderita PPOK. Saat eksaserbasi kadar marker stres oksidatif tersebut bahkan lebih tinggi. Spesies oksigen reaktif berasal dari asap rokok, patikel-partikel lain di udara, sel-sel inflamasi yang teraktivasi (makrofag dan neutrofil), bahkan dari hasil reduksi antioksidan endogen pada penderita PPOK sebagai akibat dari berkurangnya faktor transkripsi (Nrf2) yang meregulasi gen-gen aktioksidan. Ketidakseimbangan Protease-Antiprotease

Ketidakseimbangan antara protease dan antiprotease telah lama menjadi pusat perhatian pada perkembangan emfisema (Ali, 2010). Protease mencerna jaringan ikat (terutama elastin yang merupakan jaringan ikat utama pada paru) sedangkan antiprotease melindungi jaringan ikat dari protease. Beberapa protease yang dilepaskan sel-sel inflamasi dan epitel meningkat pada penderita PPOK dan protease ini dapat saling berinteraksi satu sama lain. Sel-sel Inflamasi

Asap rokok dan partikel-partikel berbahaya dalam udara akan memicu infiltrasi sel-sel inflamasi (makrofag, neutrofil, dan limfosit CD8+ sitotoksik) pada epitel saluan pernafasan (Stockley, 2007). Bersama dengan neutrofil dan makrofag sel-sel inflamasi ini akan melepaskan mediator-mediator inflamasi seperti faktor-α, IL-8, leukotrien, (Saetta, 1994, dalam Mintz, 2006) dan enzim-enzim yang akan mempengaruhi sel-sel struktural di jalan nafas, parenkim paru, dan vaskularisasinya. Respon inflamasi kronis menginduksi kerusakan jaringan parenkim (menyebabkan emfisema) dan menghalangi mekanisme perbaikan dan pertahanan yang normal (menyebakan fibrosis). Eosinofil tidak dijumpai pada PPOK, kecuali selama eksaserbasi bronkitis akut, dan intensitas dari respon inflamasi pada emfisema jauh lebih rendah dari pada asma (Ali et all, 2010). Mediator-mediator Inflamasi

Sel-sel inflamasi di sirkulasi akan terpanggil oleh faktor kemotaksis, memperbesar respon inflamasi (sitokin-sitokin proinflamasi), dan memicu perubahan struktural (oleh faktor-faktor pertumbuhan).

Dalam saluran udara perifer, terjadi deposisi kolagen dan pembentukan jaringan parut. Di ruang alveolar yang terjadi adalah serabut elastin dan epitel rusak, apoptosis sel endotel, dan hilangnya dinding alveolar tanpa pembentukan jaringan parut. Perubahan vaskular paru terlihat jelas pada PPOK yang progresif. Hilangnya kapiler paru (capillary bed) berkorelasi dengan hilangnya luas permukaan alveolar pada emfisema. Vasokonstriksi paru mengakibatkan hipoksia, penebalan intima, hipertrofi otot polos sel, dan pembentukan jaringan ikat yang lebih lanjut memberikan kontribusi untuk terjadinya hipertensi pulmonal dan gagal jantung kanan (cor pulmonale).