I. PENDAHULUAN

A. Judul

Kapasitas Paru-paru

B. Tujuan

1. Mempelajari cara mengukur kemampuan/ kapasitas paru – paru

menampung udara pernafasan pada manusia.

2. Membandingkan kapasitas paru – paru dalam berbagai kondisi duduk

dan berdiri.

3. Mempelajari cara menghitung frekuensi pernafasan pada manusia.

4. Mengetahui faktor– faktor yang dapat mempengaruhi kapasitas paru –

paru dan frekuensi pernafasan pada manusia.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Pernapasan (respirasi) adalah peristiwa menghirup udara dari luar yang

mengandung O2 (oksigen) ke dalam tubuh serta menghembuskan udara yang

banyak mengandung CO2 (karbondioksida) sebagai sisa dari oksidasi keluar tubuh.

Penghisapan ini disebut inspirasi dan menghembuskan disebut ekspirasi (Guyton,

1992).

Mekanisme pertukaran gas (respirasi) melibatkan proses inspirasi dan

ekspirasi Inspirasi merupakan proses di mana udara masuk ke dalama paru-paru

melalui aktivitas atau kontraksi rongga dada dan diafragma yang menyebabkan

tekanan udara di dalam paru-paru lebih kecil daripada tekanan di lingkungan luar

sehingga oksigen masuk ke dalam paru-paru. Ekspirasi merupakan mekanisme

keluarnya gas karbondioksida ke lingkungan yang disebabkan oleh aktivitas

relaksasinya diafragma dan rongga dada yang menyebabkan tekanan udara di

dalam paru-paru lebih besar daripada tekanan di luar paru-paru sehingga

karbondioksida dapat keluar dari paru-paru menuju lingkungan (Kimball, 1993).

Menurut Wulangi (1993), respirasi dapat dibagi menjadi 3 tahap yaitu:

1. Respirasi luar

Respirasi luar merupakan proses pertukaran gas (O2 dan CO2) antara

atmosfer dengan paru-paru. Pertukaran gas O2 meliputi pergerakan O2 dari

atmosfer ke paru-paru dan difusi O2 dari paru-paru ke kapiler paru-paru.

Pertukaran gas CO2 meliputi difusi CO2 dari kapiler paru-paru ke alveolus

paru-paru dan pergerakan udara dari alveolus paru-paru ke atmosfer.

2. Pengangkutan gas O2 dan CO2

Pengangkutan gas ini meliputi pengangkutan gas O2 dari kapiler paru-paru

ke seluruh sel-sel dan pengangkutan CO2 dari sel-sel ke kapiler paru-paru.

3. Respirasi dalam

Respirasi dalam merupakan reaksi oksidasi-reduksi dimana O2 dikonsumsi

dan CO2 diproduksi.

Menurut Guyton (1992) volume paru-paru dibedakan menjadi:

1. Volume tidal merupakan volume udara yang di inspirasikan dan di

ekspirasikan di setiap pernafasan normal dan jumlahnya kira-kira 500 ml.

2. Volume cadangan inspirasi (Inspiratory reserve volume) merupakan volume

tambahan udara yang dapat di inspirasikan di atas volume tidal normal dan

kira-kira 3000 ml.

3. Volume cadangan ekspirasi (Expiratory reserve volume) merupakan jumlah

udara yang masih dapat dikeluarkan dengan ekspirasi kuat setelah akhir

suatu ekspirasi tidal yang normal. Jumlahnya sekitar 1100 ml.

4. Volume sisa adalah volume udara yang masih tersisa di dalam paru-paru

setelah kebanyakan ekspirasi kuat. Jumlahnya sekitar 1200 ml.

Metode sederhana untuk meneliti ventilasi paru-paru adalah merekam

volumen pergerakan udara yang masuk dan yang keluar dari paru-paru, prosesnya

dinamai spirometri. Spirometer yang khas terdiri dari drum yang terbalik di atas

suatu ruang yang berisi air dan drum diseimbangkan oleh suatu beban. Di dalam

drum ini biasanya terdapat campuran gas pernapasan, biasanya udara atau

oksigen. Suatu pipa menghubungkan mulut dengan ruang gas ini. Bila seseorang

menarik atau meniupkan nafas ke ruangan ini maka drum akan naik dan turun,

dan perekamannya akan muncul pada kertas yang memperlihatkan perubahan

berbagai volumen paru-paru pada berbagai keadaan pernapasan (Guyton, 1992).

Kapasitas Vital paksa atau Forced Vital Capacity (FVC) adalah volume

total dari udara yg dihembuskan dari paru- paru setelah inspirasi maksimum yang

diikuti oleh ekspirasi paksa minimum. Pemeriksaan dengan spirometer ini penting

untuk pengkajian fungsi ventilasi paru secara lebih mendalam. Jenis gangguan

fungsi paru dapat digolongkan menjadi dua yaitu gangguan fungsi paru obstruktif

(hambatan aliran udara) dan restriktif (hambatan pengembangan paru). Seseorang

dianggap mempunyai gangguan fungsi paru obstruktif bila nilai FEV1 kurang dari

75% dan menderita gangguan fungsi paru restriktif bila nilai kapasitas vital

kurang dari 80% dibanding dengan nilai standar (Alsagaf, 2002).

Menurut Guyton (1992) kapasitas vital paru-paru dapat diuraikan sebagai

berikut:

1. Kapasitas inspirasi (Inspiratory capacity) sama dengan volume tidal

ditambah dengan volume cadangan respirasi. Ini adalah jumlah udara (kira-

kira 3500 ml) yang dapat dihirup oleh seseorang mulai pada tingkat

ekspirasi normal dan mengembangkan paru-parunya sampai jumlah

maksimum.

2. Kapasitas sisa fungsional (Functional residual capacity) sama dengan

volume cadangan ekspirasi ditambah volume sisa. Ini adalah jumlah udara

yang tersisa di dalam paru-paru pada akhir ekspirasi normal (kira-kira 2300

ml)

3. Kapasitas vital (Vital capacity) sama dengan volume cadangan inspirasi

ditambah dengan volume tidal dan volume cadangan ekspirasi. Ini adalah

jumlah udara maksimum yang dapat dikeluarkan dari paru-paru seseorang

setelah ia mengisinya sampai batas maksimum dan kemudian mengeluarkan

sebanyak-banyaknya (kira-kira 4600 ml). Nilai normal biasanya 80% dari

jumlah total paru.

4. Kapasitas total paru-paru adalah volume maksimum pengembangan paru-

paru dengan usaha inspirasi yang sebesar-besarnya. (kira-kira 5800 ml).

Semua volume dan kapasitas paru wanita kira-kira 20 sampai 25 persen di

bawah pria dan pasti lebih besar pada orang yang bertubuh besar dan atlet

daripada orang yang bertubuh kecil dan sistemik.

Menurut Kartolo (1992), faktor – faktor yang mempengaruhi volume

kapasitas paru paru antara lain :

1. Umur

Semakin tua umur seseorang maka kapasitas vital paru parunya memiliki

volume yang lebih kecil dibanding dengan yang umurnya lebih muda,

karena sel- selnya lebih aktif.

2. Jenis kelamin

Pria memiliki volume kapasitas vital paru paru yang lebih besar dari wanita

karena pria memiliki jumlah sel yang lebih banyak dan memiliki postur

tubuh yang lebih besar.

3. Bidang dada

Orang yang memiliki dada yang lebih besar memiliki kapasitas vital paru

paru yang lebih banyak karena udara yang masuk akan menempati ruang

yang lebih besar dari orang yang memiliki bidang dada yang sempit.

4. Aktivitas

Orang yang memiliki aktivitas lebih banyak akan menghirup udara lebih

banyak karena desakan jantung.

Gambar 1. Grafik Kapasitas Paru Normal Manusia (Wulangi, 1993).

III. METODE

A. Alat dan Bahan

Alat yang digunakan adalah spirometer sedangkan bahan yang

digunakan yaitu probandus.

B. Cara Kerja

Probandus diukur berat dan tinggi badanna terlebih dahulu, kemudian

ditempatkan sedemikian rupa sehingga angka pada alat tidak dapat dilihat

oleh probandus. Probandus diminta untuk bernafas secara normal sebanyak

dua kali, kemudian nafas dihirup sekuat-kuatnya lalu nafas dihembuskan

sekuat-kuatnya, dan bernafas secara normal kembali selama dua kali. Hasil

dari printout antar probandus dibandingkan. Persentase kapasitas paru dapat

dihitung berdasarkan rumus :

%= actuallyprediction

+100 %

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil

Pada percobaan kapasitas paru-paru diperoleh hasil pada tabel sebagai

berikut

Tabel 1. Hasil Pengukuran Kapasitas Paru-paru

Probandus Umur (tahun)

Berat (kg)

Tinggi (cm)

Merokok/Tidak

Actually Prediction %

♀ 19 43 153 - 2,46 3,20 77♀ 18 55 162 - 1,99 3,65 55♂ 19 83 177 - 3,98 5,45 73♂ 21 71 168 + 3,03 4,90 62♀ 20 73 148 - 2,32 2,97 78♀ 19 80 170 - 1,71 3,99 43♂ 19 43 168 - 2,87 4,90 59♂ 19 71 178 - 2,43 5,51 44

Keterangan : Seseorang dianggap mempunyai gangguan fungsi paru

obstruktif bila nilai FEV1/FVC kurang dari 75% dan menderita gangguan

fungsi paru restriktif bila nilai kapasitas vital kurang dari 80% dibanding

dengan nilai standar (Alsagaf, 2002).

B. Pembahasan

Menurut Guyton (1992) kapasitas vital (Vital capacity) sama dengan

volume cadangan inspirasi ditambah dengan volume tidal dan volume

cadangan ekspirasi. Ini adalah jumlah udara maksimum yang dapat

dikeluarkan dari paru-paru seseorang setelah ia mengisinya sampai batas

maksimum dan kemudian mengeluarkan sebanyak-banyaknya (kira-kira

4600 ml).

Tujuan dari probandus tidak diperbolehkan melihat layar spirometer

karena hal itu akan mengganggu proses pengukuran kapasitas paru pada

spirometer sehingga hasil tidak akurat dan tidak sesuai. Penggantian mouth

filter dilakukan agar probandus tidak terkontaminasi oleh bakteri yang ada

pada mouth filter. Faktor penting adalah stabilitas kalibrasi dari waktu ke

waktu dan ini hanya dapat dibentuk dengan tabir, setelah dilakukan

pemeriksaan kalibrasi banyak pada instrumen. Semua spirometer harus

dikalibrasi ulang setelah pembersihan atau disinfeksi, atau jika hasil yang

tidak biasa atau tidak diharapkan menunjukkan masalah.

Pada percobaan mengukur kapasitas paru-paru diukur dengan

menggunakan alat spirometer. Penggunaan spirometer dilakukan dengan

cara selang spirometer diletakkan pada mulut lalu dilakukan dua kali tarikan

pernapasan normal disusul dengan satu kali tarikan nafas maksimal dan satu

hembusan nafas maksimal (hembusan lewat mulut, tidak boleh keluar dari

hidung), kemudian dua kali pernapasan normal.

Spirometer menggunakan prinsip salah satu hukum dalam fisika yaitu

hukum Archimedes. Hal ini tercermin pada saat spirometer ditiup, ketika itu

tabung yang berisi udara akan naik turun karena adanya gaya dorong ke atas

akibat adanya tekanan dari udara yang masuk ke spirometer. Spirometer

juga menggunakan hukum newton yang diterapkan dalam sebuah katrol.

Bandul ini kemudian dihubungkan lagi dengan alat pencatat yang bergerak

diatas silinder berputar.

Hasil pada probandus perempuan pada kelompok 1,2, d, dan 6 secara

berturut-turut memiliki nilai actually 2,46 ; 1,99 ; 2,32 ; dan 1,71. Nilai

prediction yang dimiliki tiap probandus yaitu 3,20 ; 3,65 ; 2,97 ; dan 3,99.

Maka hasil persentase secara berurutan yaitu 77% ; 55% ; 78% ; dan 43%.

Hasil dari persentase paling tinggi dimiliki oleh probandus 5 yaitu dengan

nilai %KPV : 78% dan mendekati nilai normal, sedangkan paling rendah

dimiliki oleh probandus no 6 dengan nilai %KPV sebesar 55%. Hal ini

menurut Alsagaf (2002) seseorang dianggap mempunyai gangguan fungsi

paru obstruktif bila nilai FEV1/FVC kurang dari 75% dan menderita

gangguan fungsi paru restriktif bila nilai kapasitas vital kurang dari 80%

dibanding dengan nilai standar.

Hasil pada probandus laki-laki pada kelompok 3, 5, 7, dan 8 secara

berturut-turut memiliki nilai actually 3,98 ; 3,03 ; 2,87 ; dan 2,43. Nilai

prediction yang dimiliki tiap probandus yaitu 5,45 ; 4,90 ; 4,90 ; dan 5,51.

Maka hasil persentase secara berurutan yaitu 73% ; 62% ; 59% ; dan 44%.

Hasil dari persentase paling tinggi dimiliki oleh probandus 3 yaitu dengan

nilai %KPV : 73% dan mendekati nilai normal, sedangkan paling rendah

dimiliki oleh probandus no 8 dengan nilai %KPV sebesar 44%. Hal ini

menurut Alsagaf (2002) seseorang dianggap mempunyai gangguan fungsi

paru obstruktif bila nilai FEV1/FVC kurang dari 75% dan menderita

gangguan fungsi paru restriktif bila nilai kapasitas vital kurang dari 80%

dibanding dengan nilai standar.

Pada probandus perempuan memiliki nilai %KPV lebih besar

dibandingkan dengan laki-laki. Pada umur 19 memiliki nilai %KPV

terendah, sedangkan tertinggi pada umur 20 tahun. Hal ini tidak sesuai

dengan teori menurut Kartolo (1992) bahwa semakin tua umur seseorang

maka kapasitas vital paru parunya memiliki volume yang lebih kecil

dibanding dengan yang umurnya lebih muda, karena sel- selnya lebih aktif.

Berdasarkan berat hasil %KPV paling tinggi ditunjukkan oleh probandus

yang memiliki berat badan 73 dengan tinggi 148 dan paling kecil dengan

berat badan 71 dengan tinggi 178. Faktor merokok atau tidaknya juga tidak

mempengaruhi hasil.

Jika dibandingkan antara hasil dari probandus pria maupun wanita,

dapat disimpulkan bahwa pada hampir semua hasil, probandus pria lebih

rendah dibanding probandus wanita. Probandus wanita hanya lebih tinggi

pada volume kapasitas vital (VC) saja. Hal ini sesuai dengan teori menurut

Guyton (1992) yaitu umumnya kapasitas paru-paru pria lebih tinggi

daripada wanita. Probandus pria memiliki tinggi serta berat badan yang

lebih besar daripada probandus wanita. Hal ini mengakibatan tubuh

probandus membutuhkan lebih banyak energi, sehingga membutuhkan lebih

banyak oksigen.

V. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil yang diperoleh pada percobaan desakan darah maka dapat

disimpulkan bahwa :

1. Mengukur kapasitas paru-paru menggunakan spirometer dilakukan

dengan cara selang spirometer diletakkan pada mulut lalu dilakukan dua

kali tarikan pernapasan normal disusul dengan satu kali tarikan nafas

maksimal dan satu hembusan nafas maksimal (hembusan lewat mulut,

tidak boleh keluar dari hidung), kemudian dua kali pernapasan normal.

2. Nilai kapasitas paru paling tinggi dimiliki oleh probandus dengan berat

73 kg, tinggi 148, dan umur 20 tahun yaitu 78%, sedangkan paling kecil

dimiliki oleh probandus laki-laki dengan berat 71 kg, tinggi 178 cm dan

umur 19 tahun yaitu 44%.

3. Cara menghitung frekuensi yaitu dengan membagi nilai actually dengan

nilai prediction dan dikalikan 100%.

4. Faktor yang mempengaruhi yaitu aktivitas, sedangkan umur, berat

badan, dan tinggi juga merokok atau tidak pada percobaan tidak

mempengaruhi hasil yang sesuai teori.

DAFTAR PUSTAKA

Alsagaff, Hood. 2002. Dasar-Dasar Ilmu Penyakit Paru. Penerbit Airlangga University Press, Surabaya.

Guyton, A. C. 1992. Fisiologi Manusia dan Mekanisme Penyakit. Buku Kedokteran EGC, Jakarta.

Kartolo. 1992. Prinsip – Prinsip Fisiologi Hewan. Depdikbud Dirjen Pendidikan, Jakarta.

Kimball, J. W. 1993. Biologi. IPB-Press, Bogor.

Wulangi, K.S. 1993. Prinsip-Prinsip Fisiologi Hewan. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan, Jakarta.