TAHAN NAFAS, TEKANAN PERNAFASANTEORI DASAR 1. TAHAN NAFASFungsi utama respirasi adalah memperoleh O2 untuk digunakan oleh sel tubuh dan untuk mengeluarkan CO2 yang di produksi oleh sel. Sebagian besar orang berfikir bahwa respirasi sebagai proses menghirup dan menghembuskan udara. Namun, dalam fisiologi respirasi memiliki arti yang jauh lebih luas.nRespirasi mencakup dua proses yang terpisah tapi berkaitan : respirasi internal respirasi eksternal. Respirasi internal atau respirasi sel adalah merujuk kepada proses-proses metabolic intrasel yang dilakukan di dalam mitokondria, yang menggunakan O2 dan menghasilkan CO2 selagi mengambil energi dari molekul nutrient. Respirasi eksternal merujuk kepada seluruh rangkaian kejadian dalam pertukaranO2 dan CO2 antara lingkungan eksternal dan sel tubuh. (Sherwood, 2011)Untuk melaksanakan fungsi tersebut , pernapasan dapat dibagi menjadi empat mekanisme dasar, yaitu :1. Ventilasi paru, yang berarti masuk dan keluarganya udara antara alveoli dan atmosfir2. Difusi dari oksigen dan karbon dioksida antara alveoli dan darah3. Transport dari oksigen dan karbon dioksida dalam darah dan cairan tubuh ke dan dari sel4. Pengeluaran ventilasi (Guyton & Hall, 1996)Pengaturan Tahan NapasPernafasan dapat sengaja dihambat untuk beberapa saat, titik saat pernafasan tidak dapat dihambat lagi secara volunteer disebut titik lepas. Lepasnya kendali volunteer ini disebabkan oleh peningkatan Pco2 dan penurunan Po2 darah arteri. Setelah glomus karotikus seseorang diangkat maka kemampuan menahan napas akan lebih lama. Bernafas dengan 100% oksigen sebelum menahan napas akan menaikkan Po2 alveolus awal sehingga titik lepas dapat ditunda. Hal yang serupa timbul bila kita melakukan hiperventilasi dengan udara biasa karena co2 dihembuskan keluar dan Pco2 darah arteri pada awalnya akan diturunkan. Reflex atau factor mekanik agak mempengaruhi titik lepas karena pada subjek yang menahan nafas selama mungkin kemudian bernafas dengan campuran udara berkadar o2 rendah dan co2 tinggi, masih dapat menahan nafas kembali selama 20 detik atau lebih. Factor psikologis juga memegang peranan, dan subjek dapat menahan nafasnya lebih lama bila usahanya diberikan pujian dibandingkan bila subjek tersebut tidak diberikan pujian.

2. TEKANAN PERNAFASANInspirasiUdara masuk ke paru karena Pbar > PparuPada saat inspirasi biasa Palveoli lebih negative dari Pbar atau PA = -1mmHg (dibanding dengan Pbar)Jika Pbar = 760mmHg PA = 759mmHgPada saat inspiarasi maksimal PA = -80mmHg

EkspirasiUdara keluar dari paru karena Pbar < PparuPada saat ekspirasi biasa PA = +1mmHgJika Pbar = 760mmHg PA = 761mmHgPada saat eskpirasi maksimal PA = +100mmHgMekanika PernapasanUdara cenderung bergerak dari daerah bertekanan tinggi ke daerah bertekanan rendah yaitu menuruni gradien tekanan.Terdapat 3 tekanan berbeda yang penting pada ventilasi :1) Tekanan atmosfer (barometrik) adalah tekanan yang ditimbulkan oleh berat udara diatmosfer terhadap benda-benda dipermukaan bumi.2) Tekanan intraalveolus (tekanan intrapulmonalis) adalah tekanan di dalam alveolus.3) Tekanan intrapleura (tekanan intratoraks) adalah tekanan di dalam kantong pleura dan tekanan yang terjadi di luar paru di dalam rongga toraks.

Perubahan tekanan intraalveolus dan intrapleura selama Siklus Pernapasan Selama inspirasi, tekanan intraalveolus lebih kecil daripada tekanan atmosfer Selama ekspirasi, tekanan intraalveolus lebih besar daripada tekanan atmosfer Pada akhir inspirasi dan ekspirasi, tekanan intraalveolus setara dengan tekanan atmosfer, karena alveolus berkontak langsung dengan atmosfer dan udara terus mengalir mengikuti penurunan gradien tekanan sampai kedua tekanan seimbang. Selama siklus pernapasan, tekanan intrapleura lebih rendah dari tekanan intraalveolus. Dengan demiikian gradien tekanan transmural selalu ada, dan paru sedikit banyak selalu teregang bahkan selama ekspirasi.TUJUANPada akhir latihan ini mahasiswa harus dapat:1. Menetapkan tercapainya breaking point seseorang pada waktu menahan napas pada berbagai kondisi pernapasan.2. Menerangkan perbedaan lamanya menahan napas pada kondisi pernapasan yang berbeda-beda.3. Mengukur tekanan pernapasan dengan manometer air raksa dan manometer air.ALAT1. Stopwatch2. Beberapa kantong plastik : yang kosong yang berisi O2 yang berisi CO23. Sfigmomanometer dan stetoskop4. Alat analisis gas Fyrite : untuk CO25. Manometer air raksa dan botol perangkap6. Manometer airTATA KERJA1. TAHAN NAPASTetapkanlah lamanya op dapat menehan napas (dalam detik) dengan cara menghentikan pernapasan dan menutup mulut dan hidungnya sendiri sehingga tercapai breaking point pada berbagai kondisi pernapasan seperti tercantum dalam daftar dibawah ini (berilah istirahat 5 menit antara 2 percobaan).1. Pada akhir inspirasi biasaP- IV.1.1 Apa yang dimaksud dengan breaking point? Breaking point adalah kemampuan seseorang untuk menahan napas.P- IV.1.2 Faktor-faktor apa yang menyebabkan terjadinya breaking point? Menurunnya tekanan oksigen dan meningkatnya tekanan karbondioksida.2. Pada akhir ekspirasi biasa3. Pada akhir inspirasi tunggal kuat4. Pada akhir ekspirasi tunggal kuat5. Pada akhir inspirasi tunggal kuat setelah op bernapas cepat dan dalam selama 1 menit.6. Pada akhir inspirasi tunggal kuat dari kantong plastic yang berisi O27. Pada akhir inspirasi tunggal kuat setelah op bernapas cepat dan dalam selama 3 menit dengan 3 kali pernapasan yang terakhir dari kantong plastic berisi O28. Pada akhir inspirasi yang kuat dari kanton plastic berisi CO2 10%9. Pada akhir inspirasi tunggal kuat segera sesudah berlari ditempat selama 2 menit10. Setelah breaking point pada percobaan no.9 tercapai, biarkanlah op bernapas lagi selama 40 detik, kemudian tentukanlah berkali-kali menahan napas sesudah inspirasi tunggal kuat dengan diselingi bernapas selama 40 detik sampai op bernapas lagi dengan tenang seperti sebelum berlari.P- IV.1.3 Bagaimana perubahan pO2 dan pCO2 dalam udara alveoli dan darah pada waktu kerja otot dan dalam keadaan hiperventilasi? Perubahan Po2 dan PCO2 dalam udara alveoli dan darah : Dalam keadaan hiperventilasi :Pada keadaan ini lebih banyak CO2 yang dikeluarkan ke atmosfir dibandingkan dengan yang diproduksi di jaringan dan PCO2 arteri dan alveolus menurun. Po2 alveolus meningkat selama keadaan hiperventilasi karena lebih banyak O2 segar yang sampai ke alveolus dari atmosfer daripada yang diekstraksi dari alveolus oleh darah untuk konsumsi jaringan, dengan demikian Po2 arteri meningkat. Kandungan O2 di darah pada dasarnya tidak berubah selama hiperventilasi.Dalam keadaan kerja ototPenggunaan O2 jaringan meningkat, Po2 darah sedikit naik disebabkan oleh peningkatan ventilasi alveolus yang dapat mengimbangi kebutuhan O2. Sedangkan pembentukan CO2 di jaringan meningkat, PCO2 darah menurun karena peningkatan ventilasi dapat mengeluarkan CO2 lebih cepat dari pembentukannya

HASIL PERCOBAANO.P : Nazza (19th)NOPERLAKUANWAKTU

1Pada akhir inspirasi biasa

2Pada akhir ekspirasi biasa

3Pada akhir inspirasi tunggal yang kuat

4Pada akhir ekspirasi tunggal yang kuat

5Pada akhir inspirasi tunggal yang kuat setelah bernapas dalam & cepat selamat 1 menit

6Pada akhir inspirasi tunggal yang kuat dari kantong plastik berisi O2

7Pada akhir inspirasi tunggal setelah bernapas dalam & cepat selama 3 menit dengan 3 kali pernapasan yang terakhir dari kantong plastik berisi O2

8Pada akhir inspirasi yang kuat dari kantong plastik berisi CO2 10%

9Pada akhir inspirasi tunggal yang kuat segera setelah berlari di tempat selama 2 menit

2. TEKANAN PERNAFASANA. Pengukuran tekanan pernapasan normal.1) Suruh o.p bernapas biasa selama 1-2 menit.2) Dengan tetap bernapas melalui hidung, hubungkanlah pipa kaca manometer air dengan mulut o.p sehingga permukaan air dalam manometer naik turun mengikuti ekspirasi dan inspirasi.3) Catatlah besar tekanan inspirasi dan ekspirasi normal o.p.

B. Tekanan pernapasan maksimal.1) Hubungkanlah pipa kaca manometer air raksa dengan mulut o.p melalui botol perangkap.2) Suruhlah o.p melakukan inspirasi dan ekspirasi sekuat-kuatnya beberapa kali sambil menutup hidung. Permukaan air raksa dalam manometer akan naik turun mengikuti inspirasi dan ekspirasi. Catatlah besar tekanan inspirasi dan ekspirasi maksimal o.pP- IV.1.4 Apakah fungsi botol perangkap pada percobaan ini? Agar air raksa tidak masuk ke mulut.HASIL PERCOBAANO.P : Puput Aurelia1) Pengukuran tekanan pernapasan normalInpirasi : mmHgEkspirasi : mmHg

2) Pengukuran tekanan pernapasan maksimalInspirasi : I. 20mmHg II. 20mmHgIII. 20mmHgEkspirasi : I. 10mmHgII. 10mmHgIII. 10mmHgKESIMPULANTahan NapasPada hasil percobaan, pada saat inspirasi o.p dapat menahan napas lebih lama dibandingkan pada saat ekspirasi, disebabkan volume oksigen yang terdapat pada paru-paru, yang mana saat menahan napas pada inspirasi kita telah menghirup oksigen dan menambah kadar oksigen yang ada di paru-paru, lain halnya pada saat ekspirasi. Saat ekspirasi kita tidak menghirup oksigen, maka dari itu menahan napas pada akhir inspirasi lebih lama dibandingkan pada akhir ekspirasi. Begitu juga pada akhir inspirasi tunggal kuat dan ekspirasi tunggal kuat. Saat o.p bernapas dengan kantong plastik berisi O2 breaking point yang terjadi akan lebih lama dibanding saat bernapas dengan menggunakan kantong berisi CO2 karena dengan kantong O2 menambah cadangan O2 didalam paru-paru.Pada keadaan setelah lari (kerja otot), breaking point relative lebih sebentar karena terjadi peningkatan kadar CO2 sehingga tekanan CO2 meningkat yang menyebabkan terjadinya kompensasi tubuh untuk meningkatkan tekanan O2 yaitu terjadinya hiperventilasi. Pada keadaan hiperventilasi, CO2 yang dihasilkan oleh tubuh harus segera dikeluarkan sehingga o.p tidak mampu menahan napas terlalu lama.

Tekanan PernapasanPerbedaan tekanan pernapasan pada inspirasi dan ekspirasi maksimal lebih besar dibandingkan pada inspirasi dan ekspirasi biasa.

PERNAFASAN PADA ORANG

TEORI DASARPada orang normal volume udara dalam paru bergantung pada bentuk dan ukuran tubuh. Posisi tubuh juga mempengaruhi volume dan kapasitas paru, biasanya menurunbila berbaring, dan meningkat bila berdiri. Sedangkan faktor utama yang mempengaruhi kapasitas vital adalah bentuk anatomi tubuh, posisi selama pengukuran kapasitas vital, kekuatan otot pernapasan dan pengembanganparu dan rangka dada (Compliance paru).Volume dan kapasitas volume dipengaruhi oleh anatomi tubuh, usia, tinggi badan , posisi tubuh ,daya regang paru, ada/tidaknya penyakit paru.Volume paru meliputi : Volume tidal : volume udara yang masuk dan keluar selama 1 kali bernafas, nilai pada saat istirahat rata-rata 500ml. Volume cadangan inspirasi : volume tambahan yang dapat secara maksimal dihirup melebihi volume tidal istirahat. Nilai rata-ratanya 3000ml. Kapasitas inspirasi : volume maksimal udara yang dapat dihirup pada akhir ekspirasi normal. Nilai rata-ratanya 3500ml. Volume cadangan ekspirasi : volume udara tambahan yang dikeluarkan secara aktif oleh kontraksi maksimum melebihi udara yang dikeluarkan secara pasif pada akhir volume tidal biasa. Nilai rata-ratanya 1000ml. Volume residual : volume minimum udara yang tersisa di paru bahkan setelah ekspirasi maksimum. Nilai rata-ratanya adalah 1200mlKapasitas paru meliputi : Kapasitas residual fungsional : volume udara di paru pada akhir ekspirasi pasif normal. Nilai rata-ratanya 2200ml. Kapasitas vital : volume maksimal udara yang dapat dikeluarkan pada saat satu kali bernafas setelah inspirasi minimum. Nilai rata-ratanya 4500ml. Kapasitas paru total : volume udara maksimal yang dapat ditampung oleh paru. Nilai rata-ratanya 5700ml. Volume ekspirasi paksa dalam satu detik : volume udara yang dapat di ekspirasi selama 1 detik pertama ekspirasi pada penentuan kapasitas vital.

Ventilasi pulmonal adalah jumlah volume tidal dikalikan dengan frekuensi pernafasan. Nilai rata-ratanya adalah 6000ml. Pada saat meningkatkan ventilasi paru lebih baik yang ditingkatkan adalah volume tidalnya. Ini disebabkan karena adanya ruang mati anatomik yang volumenya rata-rata 150ml. Sedangkan ventilasi alveolus adalah tidal volume dikurangi dengan volume ruang mati dikalikan dengan frekuensi pernafasan.Spirometer digunakan untuk mempelajari ventilasi paru dengan mencatat volume udara yang masuk dan keluar paru-paru.Pada waktu istirahat, spirogram menunjukkan volume udara paru-paru 500 ml. Keadaan ini disebut tidal volume. Seorang yang bernapas dalam keadaan baik inspirasi maupun ekspirasi, kedua keadaan yang ekstrim ini disebutvital capacity.Paru-paru tidak pernah kosong. Untuk membuktikan adanya residual volume, penderita disuruh bernafas dengan mencampuri udara dengan helium, kemudian dilakukan pengukuran fraksi helium pada waktu ekspirasi. Di klinik biasanya dipergunakan spirometer. Penderita disuruh bernafas dalam satu menit yang disebutrespiratory minute volume.Maksimum volume udara yang dapat dihirup selama 15 menit disebut maximum voluntary ventilation. Maksimum ekspirasi setelah maksimum inspirasi sangat berguna untuk mengetes penderita emphysema dan penyakit obstruksi jalan pernafasan. Penderita normal dapat mengeluarkan udara kira-kira 70% dari vital capacity dalam 0.5 detik.; 85% dalam satu detik; 94% dalam 2 detik; 97% dalam 3 detik. Normal peak flow rate 350-500 liter/menit.

TUJUANDalam latihan ini akan dipelajari:1. Kapasitas vital fungsional.2. Kapasitas vital.3. Kapasitas residu fungsional.4. Kurva flow volumeALAT YANG DIPERLUKANAutospirometer AS 500 lengkap dengan peralatannya yang terdiri dari Autospirometer AS 500, mouth piece, tranducer.TATA KERJAMula-mula dicatat data mengenai o.p yaitu jenis kelamin, umur, tinggi badan yang kemudian dimasukkan kedalam alat. Setelah alat-alat siap, dihubungkan dengan listrik.1. Pemeriksaan Kapasitas Vital FungsionalTekan FCV, setelah itu tekan start/stop, lalu dilihat pesan yang tertulis di LCD dan dikerjakan:a) Ekspirasi pelan-pelan.b) Inspirasi maksimal.c) Ekspirasi paksa.d) Bernapas biasa.2. Pemeriksaan Kapasitas VitalTekan VC/MVV, kemudian tekan start/stop lalu baca pesan yang tertulis di LCD. Kemudian dilihat hasilnya di LCD.3. Pemeriksaan Kapasitas Residu FungsionalSeperti diatas, tetapi dilakukan pernapasan tenang selama 3 kali, kemudian ekspirasi komplit, bila tidak stabil tidak terdapat pesan di LCD, tetapi bila stabil terdapat pesan dan dilakukan pernapasan dangkal, ekspirasi komplit kemudian inspirasi penuh, dan lihat hasilnya di LCD.4. Pemeriksaan Kapasitas Pernapasan MaksimalTekan VC/MVV lalu tekan start/stop, perhatikan pesan pada LCD, bernapas biasa dan cepat selama 12 detik.5. Pemeriksaan Kurve Flow VolumeTekan FVC, lalu start dan stop ditekan, dan lihat pesan di LCD yaitu napas semaksimal mungkin diluar alat kemudian ekspirasi secepat-cepatnya dan sedalam-dalamnya kedalam mouth piece yang dihubungkan dengan transducer. Dan setelah itu dilihat hasilnya dan bila perlu direkam.

HASIL PERCOBAANO.P : Tri HardiUmur : 19thJenis kelamin : Laki-lakiBerat: kgTinggi: cmKAPASITAS VITAL

Prediction: Actual: N: 60-80%Pred. Europe: 68% (Normal)

KAPASITAS FUNGSIONAL

Prediction: Actual: N: 75-80%Pred. Europe: 80% (Normal)

KESIMPULANVolume dan kapasitas paru seseoramg dapat diukur dengan menggunakan alat spirometer. Volume dan kapasitas paru seseorang juga dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu : posisi tubuh, usia, kekuatan otot pernafasan, tinggi badan dan jenis kelamin. Namun pada hasil percobaan tidak dapat membaca hasilnya, karena terjadi kendalaan pembacaan spirometer.

DAFTAR PUSTAKAHall, J. E., & Guyton, A. C. (2011). Guyton and Hall textbook of medical physiology (12th ed.). Philadelphia, Pa.: Saunders/Elsevier.Sherwood, Lauralee. 2011. Fisiologi Manusia edisi 6. Jakarta : EGC

11