Pemeriksaan Fungsi Paru dengan SpirometriMuhamad Imam Syahbani102011336Fakultas Kedokteran UKRIDAJalan Arjuna Utara No. 6, Jakarta Barat 11510mimamsyahbani@yahoo.com

PendahuluanSistem pernapasan merupakan suatu sistem yang dimana tentu proses berlangsungnya pernapasan individu diatur. Sistem pernapasan erat kaitannya dengan fungsi paru, bagaimana mekanisme pernapasan itu sendiri, dan juga dimana pusat pernapasan tersebut. Salah satu pemeriksaan paru yang dapat dilakukan untuk melihat fungsi paru yaitu spirometri. Dengan pemeriksaan spirometri dapat diketahui banyak informasi tentang paru individu.Tinjauan pustaka ini disusun dengan tujuan memudahkan dokter dan rekan-rekan mahasiswa dalam memahami sistem pernapasan secara makro dan mikro, mekanisme pernapasan, dan juga pemeriksaan spirometri.Anatomi dan Histologi Sistem Pernafasan 1, 3-5Sistem pernapasan dibentuk oleh beberapa struktur. Seluruh struktur tersebut terlibat dalam proses respirasi eksternal yaitu proses pertukaran oksigen (O2) antara atmosfer dan darah serta pertukaran karbondioksida (CO2) antara darah dan atmosfer. Respirasi internal merupakan proses pertukaran gas antara darah sirkulasi dan sel jaringan. Respirasi internal terjadi di seluruh sistem tubuh. Saluran penghantar udara hingga mencapai paru-paru yaitu hidung, faring, laring, trachea, bronkus, dan bronkiolus.Hidung Nares anterior merupakan saluran-saluran di dalam rongga hidung. Saluran-saluran itu bermuara ke dalam bagian yang dikenal sebagai vestibulum. Rongga hidung dilapisi sebagai selaput lendir yang sangat kaya akan pembuluh darah, dan bersambung dengan lapisan farinx dan dengan selaput lendir sinus yang mempunyai lubang masuk ke dalam rongga hidung. Septum nasi memisahkan kedua cavum nasi. Struktur ini tipis terdiri dari tulang dan tulang rawan, sering membengkok kesatu sisi atau sisi yang lain, dan dilapisi oleh kedua sisinya dengan membrana mukosa. Dinding lateral cavum nasi dibentuk oleh sebagian os maxilla, os palatinus, dan os sphenoidale. Tulang lengkung yang halus dan melekat pada dinding lateral dan menonjol ke cavum nasi merupakan conchae superior, medius, dan inferior. Tulang-tulang ini dilapisi oleh membrana mukosa. Dasar cavum nasi dibentuk oleh os frontale dan os palatinus sedangkan atap cavum nasi yang merupakan celah sempit dibentuk oleh os frontale dan os sphenoidale. Membrana mukosa olfaktorius, pada bagian atap dan bagian cavum nasi yang berdekatan, mengandung sel saraf khusus yang mendeteksi bau. Dari sel-sel ini serat saraf melewati lamina cribriformis os frontale dan kedalam bulbus olfaktorius nervus cranialis I olfaktorius. Sinus paranasalis yaitu ruang dalam tengkorak yang berhubungan melalui lubang kedalam cavum nasi, sinus ini dilapisi oleh membrana mukosa yang bersambungan dengan cavum nasi. Lubang yang membuka kedalam cavum nasi :1. Lubang hidung2. Sinus Sphenoidalis, diatas concha superior3. Sinus ethmoidalis, oleh beberapa lubang diantara concha superior dan media dan diantara concha media dan inferior4. Sinus frontalis, diantara concha media dan superior5. Ductus nasolacrimalis, dibawah concha inferior. Pada bagian belakang, cavum nasi membuka kedalam nasofaring melalui appertura nasalis posterior.

Gambar 1. Anatomi Hidung 2Selain tulang, tulang rawan, dan jaringan ikat, pada hidung terdapat juga otot bercorak sehingga memungkinkan hidung dapat digerakkan. Pada kulit luar hidung terdiri dari epitel berlapis gepeng dengan lapisan tanduk, rambut-rambut halus, serta kelenjar sebasea dan serta kelenjar keringat. Pada vestibulum nasi tersusun atas epitel berlapis gepeng tanpa laipsan tanduk yang selanjutnya mengalami evolusi menjadi epitel bertingkat torak bersilia bersel goblet sebelum masuk ke fossa nasalis.Udara yang dihirup melalui hidung akan mengalami tiga hal : - Dihangatkan- Disaring- Dan dilembabkanYang merupakan fungsi utama dari selaput lendir respirasi ( terdiri dari : Psedostrafied ciliated columnar epitelium yang berfungsi menggerakkan partikel partikel halus kearah faring sedangkan partikel yang besar akan disaring oleh bulu hidung, sel golbet dan kelenjar serous yang berfungsi melembabkan udara yang masuk, pembuluh darah yang berfungsi menghangatkan udara). Ketiga hal tersebut dibantu dengan concha. Kemudian udara akan diteruskan ke :a) Nasofaring (terdapat pharyngeal tonsil dan Tuba Eustachius)b) Orofaring (merupakan pertemuan rongga mulut dengan faring,terdapat pangkal lidah)c) Laringofaring(terjadi persilangan antara aliran udara dan aliran makanan)Area Respirasi Cavum Nasi1. Vestibulum NasiMerupakan bagian permukaan cavum nasi hingga 1.5 cm dari bagian luar hidung, yang dibatasi oleh kulit (epitel berlapis gepeng) dengan vibrissae yang berfungsi untuk filtrasi. Semakin ke posterior, epitel berlapis gepeng makin menipis dan vibrissae dan kelenjar sebassea menghilang .2. Area Respiratoria (Real Nasal Cavity) Tersusun atas meatus nasi media dan meatus nasi inferior. Adanya tonjolan di dinding lateral: Concha nasalis (sup, media, inf), yang berfungsi untuk meningkatkan luas permukaan selaput lendir dan menyebabkan turbulensi udara sehingga kontak lebih luas. Struktur histologis :a) Epitel permukaan berupa epitel bertingkat torak semu bersilia dan sel goblet/sel piala b) Pada lamina propria tersusun atas lapisan jaringan ikat kolagen padat yang di bagian dalam melekat ke periosteum dan perikondrium rangka hidung, kelenjar tubuloalveolar bercabang (mukoserosa), dan plexus venosus daerah concha nasalis inferior et media.Area Olfaktorius Cavum NasiBerada di atap rongga hidung, bagian atas cavum nasi dan bagian atas concha nasalis superior. Selaput lendir di bagian terluar disusun oleh epitel bertingkat torak semu yang tinggi, pada lamina propria terdapat kelenjar serosa tubulo-alveolar bercabang (kelenjar Bowman) dan plexus kapiler. Terdapat 3 jenis sel pada lapisan epitel sel reseptor olfaktoris, penyokong, dan basal.

Gambar 2. Area Olfaktorius Cavum Nasi 5Sel Reseptor Olfaktoris: Neuron bipolar dengan dendrit yang berjalan ke superfisial dan akson yang berjalan ke sentral Inti bulat, sedikit sitoplasma mengelilingi inti Inti terletak dipertengahan, antara inti sel basal dan sel penyokong Tebal dendrit sekitar 1 m, berjalan ke permukaan epitel tanpa percabangan dan melebar membentuk tonjolan olfaktoris Tonjolan olfaktoris memiliki silia olfaktoris (6-10), panjang >50 m, tidak bergetar, bereaksi terhadap zat-zat di lapisan lendir yang mengeluarkan bau Akson keluar dari basal sel, membentuk berkas yang menembus lamina kribrosa tulang ethmoid, yang kemudian membentuk fila olfaktoris (nervus olfaktorius/N I) Sel Penyokong: Berisi granula pigmen sehingga berwarna coklat kekuningan Ujung sitoplasma melebar ke arah lumen Memiliki mikrofili Sel Basal: Berupa sel kecil yang terletak di basal epitel Memiliki tonjolan seperti jari tangan yang terletak diantara akson-akson sel olfaktoris Relatif tidak berkembang dan mungkin mengalami mitosisFaring

Gambar 3. Faring 6Faring merupakan pipa berotot yang berjalan dari dasar tengkorak sampai persambungannya dengan oesofagus pada ketinggian tulang rawan krikoid. Maka letaknya di belakang laring (laring-faringeal). Orofaring adalah bagian dari faring merrupakan gabungan sistem respirasi dan pencernaan. Nasofaring disusun oleh epitel bertingkat torak bersilia bersel goblet, yang terdapat kelenjar campur pada lamina propria. Di nasofaring terdapat osteum faringeum tuba auditiva yang merupakan saluran penghubung rongga hidung dan telinga tengah. Sekelilingnya banyak terdapat jaringan limfoid yang dikenal dengan tonsila tuba faringea. Orofaring disusun oleh epitel berlapis gepeng tanpa lapisan tanduk, yang akan dilanjutkan menjadi epitel mulut ke bagian atas dan menjadi epitel oesofagus ke bagian bawah. Laringofaring memiliki epitel bervariasi, tetapi didominasi oleh epitel berlapis gepeng tanpa lapisan tanduk, terletak dibelakang laring.LaringPenghubung faring dan trakea, memiliki bentuk yang tidak beraturan. Tersusun atas epitel bertingkat torak bersilia nersel goblet, kecuali pada ujung plica vokalis (berlapis gepeng). Terletak pada garis tengah bagian depan leher, sebelah dalam kulit, glandula tyroidea, dan beberapa otot kecil, dan didepan laringofaring dan bagian atas oesofagus.Laring merupakan struktur yang lengkap terdiri atas:1. Cartilago yaitu cartilago thyroidea, epiglotis, cartilago cricoidea, dan 2 cartilago arytenoidea2. Membrana yaitu menghubungkan cartilago satu sama lain dan dengan os hyoideum, membrana mukosa, plika vokalis, dan otot yang bekerja pada plica vokalisCartilago tyroidea berbentuk V, dengan V menonjol kedepan leher sebagai jakun. Ujung batas posterior diatas adalah cornu superior, penonjolan tempat melekatnya ligamen thyrohyoideum, dan dibawah adalah cornu yang lebih kecil tempat beratikulasi dengan bagian luar cartilago cricoidea. Membrana Tyroide mengubungkan batas atas dan cornu superior ke os hyoideum. Membrana cricothyroideum menghubungkan batas bawah dengan cartilago cricoidea. Fungsi laring diantaranya yaitu fonasi dan mencegah benda asing memasuki jalan nafas dengan adanya reflex batuk. Fonasi merupakan suara yang dihasilkan oleh vibrasi plica vokalis selama ekspirasi, suara yang dihasilkan dimodifikasi oleh gerakan palaturn molle, pipi, lidah, dan bibir, serta resonansi tertentu oleh sinus udara cranialis. Kontraksi m. intrinsik laring juga ikut berperan dalam fonasi, karena menyebabkan perubahan celah pada pita suara.Epiglotis, cartilago yang berbentuk daun dan menonjol keatas dibelakang dasar lidah. Epiglotis ini melekat pada bagian belakang V cartilago thyroideum. Plica aryepiglottica, berjalan kebelakang dari bagian samping epiglotis menuju cartilago arytenoidea, membentuk batas jalan masuk laring. Terdiri dari tulang rawan elastin. Mempunyai 2 permukaan yaitu, pars lingual dan pars laringeal. Pars lingual tersusun atas epitel berlapis gepeng tanpa lapisan tanduk, sedangkan pars laringeal tersusun epitel bertingkat torak berisilia bersel goblet. Pada lamina propria kedua permukaan dapat ditemukan kelenjar campur.Cartilago Cricoidea, cartilago berbentuk cincin signet dengan bagian yang besar dibelakang. Terletak dibawah cartilago tyroidea, dihubungkan dengan cartilago tersebut oleh membrane cricotyroidea. Cornu inferior cartilago thyroidea berartikulasi dengan cartilago tyroidea pada setiap sisi. Membrana cricotracheale menghubungkan batas bawahnya dengan cincin trachea I.Cartilago arytenoidea, dua cartilago kecil berbentuk piramid yang terletak pada basis cartilago cricoidea. Plica vokalis pada tiap sisi melekat dibagian posterio sudut piramid yang menonjol kedepan.Membrana mukosa, laring sebagian besar dilapisi oleh epitel respiratorius, terdiri dari sel-sel silinder yang bersilia. Plica vocalis dilapisi oleh epitel skuamosa.Plica vocalis merupakan dua lembar membrana mukosa tipis yang terletak di atas ligamenturn vocale, dua pita fibrosa yang teregang di antara bagian dalam cartilago thyroidea di bagian depan dan cartilago arytenoidea di bagian belakang. Plica vocalis palsu adalah dua lipatan, membrana mukosa tepat di atas plica vocalis sejati. Bagian ini tidak terlibat dalarn produksi suara. Otot-otot kecil yang melekat pada cartilago arytenoidea, cricoidea, dan thyroidea, yang dengan kontraksi dan relaksasi dapat mendekatkan dan memisahkan plica vocalis. Otot-otot tersebut diinervasi oleh nervus cranialis X (vagus). Selama respirasi tenang, plica vocalis ditahan agak berjauhan sehingga udara dapat keluar-masuk. Selama respirasi kuat, plica vocalis terpisah lebar.TracheaMerupakan tabung yang fleksibel dengan panjang 10 cm dengan lebar 2,5 cm. Trachea berjalan dari cartilago cricoidea kebawah pada bagian depan leher dan dibelakang manubrium sterni, berakhir setinggi angulus sternalis (taut manubrium dengan corpus sterni) atau sampai kira-kira ketinggian vertebrata torakalis kelima dan di tempat ini bercabang menjadi dua bronkus (bronchi). Trachea tersusun atas 16-20 lingkaran tak lengkap yang berupan cincin tulang rawan hialin yang diikat bersama oleh jaringan fibrosa dan retikulin yang dikenal sebagai ligamentum anulare, berperan dalam mencegah agar lumen trakea tidak meregang berlebihan, selain itu juga terdapat otot polos yang berperan untuk mendekatkan kedua tulang rawan.Bronkus Bronchus yang terbentuk dari belahan dua trachea pada ketinggian kira-kira vertebrata torakalis kelima, mempunyai struktur serupa dengan trachea dan dilapisi oleh jenis sel yang sama pada trachea. Bronkus-bronkus itu berjalan ke bawah dan kesamping ke arah tampuk paru. Bronkus kanan lebih pendek dan lebih lebar, dan lebih vertikal daripada yang kiri, sedikit lebih tinggi dari arteri pulmonalis dan mengeluarkan sebuah cabang utama lewat di bawah arteri, disebut bronkus lobus bawah. Bronkus kiri lebih panjang dan lebih langsing dari yang kanan, dan berjalan di bawah arteri pulmonalis sebelurn di belah menjadi beberapa cabang yang berjalan ke lobus atas dan bawah. Cabang utama bronchus kanan dan kiri bercabang lagi menjadi bronchus lobaris dan kernudian menjadi lobus segmentalis. Percabangan ini berjalan terus menjadi bronchus yang ukurannya semakin kecil, sampai akhirnya menjadi bronkhiolus terminalis, yaitu saluran udara terkecil yang tidak mengandung alveoli (kantong udara). Bronkhiolus terminalis memiliki garis tengah kurang lebih 1 mm. Bronkiolus tidak diperkuat oleh cincin tulang rawan, tetapi dikelilingi oleh otot polos sehingga ukurannya dapat berubah. Seluruh saluran udara ke bawah sampai tingkat bronkiolus terminalis disebut saluran penghantar udara karena fungsi utamanya adalah sebagai penghantar udara ke tempat pertukaran gas paru-paru. BronkiolusStruktur bronkiolus primer masih serupa dengan struktur trakea. Akan tetapi mulai bronkiolus sekunder, perubahan struktur mulai terjadi. Pada bagian akhir dari bronkiolus, cincin tulang rawan yang utuh berubah menjadi lempengan-lempengan. Pada bronkiolus terminalis struktur tulang rawan menghilang dan saluran udara pada daerah ini hanya dilingkari oleh otot polos. Bronkiolus mempunyai silia dan zat mucus yang berfungsi sebagai pembersih udara. Bronkiolus tidak memiliki tulang rawan dan kelenjar pada mukosanya. Lamina propria mengandung otot polos dan serat elastin. Pada segmen awal hanya terdapat sebaran sel goblet dalam epitel. Pada bronkiolus yang lebih besar, epitelnya adalah epitel bertingkat silindris bersilia, yang makin memendek dan makin sederhana sampai menjadi epitel selapis silindris bersilia atau selapis kuboid pada bronkiolus terminalis yang lebih kecil. Terdapat sel Clara pada epitel bronkiolus terminalis, yaitu sel tidak bersilia yang memiliki granul sekretori dan mensekresikan protein yang bersifat protektif. Mukosa bronkiolus respiratorius secara struktural identik dengan mukosa bronkiolus terminalis, kecuali dindingnya yang diselingi dengan banyak alveolus.Dari hidung sampai ke bronkiolus terminalis disebut sebagai bagian konduksi, sedangkan bagian repspiratorik dimulai dari bronkioulus respiratorius, duktus alveoli, sakus alveoli, sampai ke alveoli.AlveolusAlveolus merupakan tempat pertukaran gas asinus terdiri dari bronkiolus respiratorius yang terkadang memiliki kantong udara kecil atau alveoli pada dindingnya. Duktus alveolaris seluruhnya dibatasi oleh alveolus dan sakus alveolaris terminalis merupakan akhir paru-paru, asinus atau kadang disebut lobolus primer memiliki tangan kira-kira 0.5-1.0 cm. Terdapat sekitar 20 kali percabangan mulai dari trachea sampai sakus alveolaris. Alveolus dipisahkan oleh dinding yang dinamakan pori-pori kohn.Alveolus dibentuk dan dibatasi oleh dinding alveolus yang dibentuk oleh dua macam sel, yaitu:a) Sel alveolar tipe I atau pneumosit tipe Ib) Sel alveolar tipe II atau pneumosit tipe II, yang juga dikenal sebagai granular pneumocyteKedua macam sel ini ( Tipe I dan II) saling berhubungan secara erat. Sel pneumosit skuamosa disebut tipe I, sedangkan pneumosit kuboid disebut tipe II, walau sebetulnya yang merupakan sel progenitor epitel alveoli adalah sel tipe II (sel tipe I kelanjutan perkembangan dari sel tipe II). Pertukaran gas menembus dinding pneumosit I. Tugas pneumosit II adalah menghasilkan surfaktan.Pada paru terdapat 300 juta gelembung alveoli dengan diameter tiap gelembung sekitar 0.3 mm. Struktur gelembung ini sebetulnya cenderung tidak stabil. Adanya tegangan-muka cairan yang melapisi alveoli menyebabkan gelembung cenderung menjadi kolaps, namun berkat adanya surfaktan yang berperan dalam menurunkan tegangan-muka cairan di dinding alveoli tadi, gelembung tidak kolaps malahan mengembang sehingga stabilitas gelembung naik luar biasa besar. Meski begitu, tetap ada potensi untuk terjadinya kolaps.Pusat Pernapasan 1Sel saraf pengontrol pernapasan terletak berpencar di beberapa level, yaitu di batang otak (pons dan medulla oblongata) serta di korteks. Sentrum pernapasan yang terdapat pada medulla oblongata berperan untuk pernapasan spontan (involuntary). Sentrum pernapasan yang terdapat pada pons berupa apneustic center dan pneumotaxic center. Apneustic center bekerja melalui mekanisme penghambatan inspirasi, sedangkan pneumotaxic center mengatur pola pernapasan berdasarkan stimuli hipoksia, stimuli hiperkapnia, dan stimuli inflasi paru. Sentrum pernapasan yang terdapat di korteks berperan untuk pernapasan yang disadari (voluntary) disebut juga sebagai behavior-related control of breathing. Pusat pernapasan yang disebut terakhir ini penting untuk mengatur pernapasan selagi bicara, menyanyi, dan mengedan.Mekanisme Pernapasan 1, 7Pernafasan terjadi melalui 2 proses yaitu inspirasi (menarik nafas) dan ekspirasi (menghembuskan nafas). Inspirasi merupakan proses aktif, disini kontraksi otot-otot inspirasi akan meningkatkan tekanan di dalam ruang antara paru-paru dan dinding dada (tekanan intraktorakal). Inspirasi terjadi bila diafragma (suatu lembaran otot rangka yang membentuk dasar rongga toraks) mendapat rangsangan dari nervus prenikus lalu mengalami kontraksi sehingga diafragma bergerak ke bawah dan memperbesar volume rongga toraks. Muskulus interkostalis externus yang letaknya miring, setelah mendapat rangsangan akan mengkerut datar. Dengan demikian jarak antara stenum (tulang dada) dan vertebrata semakin luas dan lebar. Rongga dada membesar maka pleura akan tertarik dan menarik paru-paru maka tekanan udara di dalamnya berkurang sehingga masuklah udara dari luar.Ekspirasi merupakan proses pasif yang tidak memerlukan kontraksi otot untuk menurunkan intratorakal. Ekspirasi terjadi apabila otot-otot inspirasi relaksasi (diafragma akan menjadi cekung, muskulus interkostalis miring kembali). Dengan demikian rongga dada menjadi kecil kembali, sehingga udara terdorong keluar.Fungsi utama pernafasan (respirasi) adalah memperoleh O2 untuk digunakan oleh sel tubuh dan untuk mengeluarkan CO2 yang diproduksi oleh sel. Respirasi mencakup dua proses yang terpisah tetapi berkaitan yaitu respirasi internal dan respirasi eksternal. Respirasi internal, merujuk kepada proses metabolik intrasel yang dilakukan di dalam mitokondria, yang menggunakan O2 dan menghasilkan CO2 selagi mengambil energi dari molekul nutrien. Sedangkan respirasi eksternal, merujuk kepada seluruh rangkaian kejadian dalam pertukaran O2 dan CO2 antara lingkungan eksternal dan sel tubuh. Respirasi ekternal mencakup empat langkah:1. Udara secara bergantian dimasukkan dan dikeluarkan dari paru sehingga udara dapat dipertukarkan antara atmosfer (lingkungan eksternal) dan kantung udara (alveolus). Aktivitas ini disebut dengan tindakan mekanis bernapas atau ventilasi.2. Oksigen dan CO2 dipertukarkan antara udara di alveolus dan darah di dalam kapiler paru melalui proses difusi.3. Darah mengangkut O2 dan CO2 antara paru dan jaringan.4. Oksigen dan CO2 dipertukarkan antara jaringan darah melalui proses difusi menembus kapiler sistemik.Hubungan Tekanan di Dalam dan Luar Parua) Tekanan atmosfer (barometrik) adalah tekanan yang ditimbulkan oleh berat udara di atmosfer pada benda di permukaan bumi. Tekanan atmosfer berkurang seiring dengan penambahan ketinggian di atas permukaan laut karena lapisan-lapisan udara di atas permukaan laut juga semakin menipis.b) Tekanan intra-alveolus (tekanan intraparu) adalah tekanan di dalam alveolus. Karena alveolus berhubungan dengan atmosfer melalui saluran napas penghantar, udara cepat mengalir menuruni gradien tekanannya setiap tekanan intra alveolus berbeda dari tekanan atmosfer, udara terus mengalir sampai kedua tekanan seimbang.c) Tekanan intrapleura (tekanan intrathoraks) adalah tekanan di dalam kantung pleura dan juga merupakan tekanan yang ditimbulkan di luar paru di dalam rongga thoraks. Tekanan ini biasanya lebih rendah dari tekana atmosfer.Proses Inspirasi dan EkspirasiOtot inspirasi utama, otot yang berkontraksi untuk melakukan inspirasi sewaktu bernapas tenang adalah diaphragma dan otot interkostal eksternus. Otot inspirasi utama adalah diaphragma, suatu lembaran otot rangka yang membentuk lantai rongga thoraks dan disarafi oleh saraf frenikus. Diaphragma dalam keadaan melemas berbentuk kubah yang menonjol ke dalam rongga thoraks. Ketika berkontraksi, diaphragma turun dan memperbesar volume rongga thoraks dengan meningkatkan ukuran vertikal. Dinding abdomen, jika melemas, menonjol keluar sewaktu isnpirasi karena diaphragma yang turun menekan isi abdomen ke bawah dan ke depan.Kontraksi otot interkostal eksternal, memperbesar rongga thoraks. Ketika berkontraksi, otot-otot interkostal eksternus mengangkat iga dan selanjutnya sternum ke atas dan ke depan. Sebelum insipirasi, pada akhir ekspirasi sebelumnya, tekanan intraalveolus sama dengan tekanan atmosfir, sehingga tidak ada udara mengalir masuk atau keluar paru. Sewaktu rongga thoraks membesar, paru juga dipaksa mengembang untuk mengisi rongga thoraks yang lebih besar. Sewaktu paru membesar, tekanan intra-alveolus turun karena jumlah molekul udara yang sama kini menempati volume paru yang lebih besar. Karena tekanan intra-alveolus rendah dari tekanan atmosfer, maka udara mengalir ke dalam paru-paru mengikuti penurunan gradien tekanan dari tekanan tinggi ke tekanan rendah. Udara mengalir ke dalam paru karena turunnya tekanan intra-alveolus yang ditimbulkan oleh ekpansi paru. Sewaktu inspirasi, tekanan inter-pleura turun akibat ekspansi thoraks.Pada akhir inspirasi, otot inspirasi melemas. Diaphragma mengambil posisi aslinya seperti kubah. Ketika otot interkostal eksternal melemas, sangkar iga yang sebelumnya terangkat turun karena gravitasi. Dinding dada dan paru yang semula meregang, mengalami recoil karena sifat-sifat elastiknya. Sewaktu paru kembali mengecil, tekanan intra-alveolus meningkat. Udara kini meninggalkan paru menuruni gradien tekanannya dari tekanan intra-alveolus yang lebih tinggi ke tekanan atmosfer yang lebih rendah. Aliran keluar udara berhenti ketika tekanan intra-alveolus menjadi sama dengan tekanan atmosfer dan gradien tekanan tidak ada lagi.Transpor GasOksigen yang diserap oleh darah di paru harus diangkut ke jaringan untuk digunakan oleh sel. Sebaliknya, CO2 yang diproduksi di tingkat sel harus diangkut ke paru untuk dikeluarkan.Transport O2Oksigen terdapat di dalam darah dalam dua bentuk: larut secara fisik dan secara kimiawi berikatan dengan hemoglobin.a) Larut secara fisikSangat sedikit O2 yang larut secara fisik dalam cairan plasma, karena O2 kurang larut dalam cairan tubuh. Jumlah yang larut berbanding lurus dengan Po2 darah: semakin tinggi Po2, semakin banyak O2 yang larut.b) Oksigen yang terikat hemoglobinHemoglobin merupakan suatu protein yang mengandung besi dan terdapat di dalam sel darah merah, dapat membentuk ikatan yang longgar dan reversibel dengan O2. Ketika berikatan dengan O2 disebut oksihemoglobin (HbO2).

Peran Hemoglobin di Tingkat AlveolusHemoglobin bekerja sebagai depo penyimpanan untuk O2, memindahkan O2 dari alveolus ke darah. Karena hanya O2 larut yang berperan membentuk Po2 maka O2 yang tersimpan di Hb tidak dapat ikut membentuk Po2 darah. Ketika darah vena sistemik masuk ke kapiler paru, Po2nya jauh lebih rendah daripada Po2 alveolus, maka O2 segera berdifusi ke dalam darah, sehingga Po2 darah meningkat, dan persentase Hb yang dapat berikatan dengan O2 juga meningkat.Peran Hemoglobin di Tingkat JaringanKarena Po2 darah yang masuk ke kapiler sistemik jauh lebih besar daripada Po2 jaringan sekitar, maka O2 segera berdifusi dari darah ke jaringan sehingga Po2 darah turun. Ketika Po2 darah turun, Hb harus melepaskan sebagian dari O2 yang dibawanya, karena % saturasi berkurang. Sewaktu O2 yang dibebaskan dari Hb larut dalam darah, Po2 darah meningkat dan kembali melebihi Po2 jaringan sekitar. Hal ini mendorong perpindahan lebih lanjut O2 dari darah, meskipun jumlah total O2 dalam darah telah turun.Transpor CO2CO2 diangkut oleh darah dalam tiga cara:a) Larut secara fisik. Karena CO2 lebih larut daripada O2 di dalam cairan plasma maka proporsi CO2 yang larut secara fisik dalam darah lebih besar daripada O2.b) Terikat ke hemoglobin. Sebanyak 30% dari CO2 berikatan dengan Hb untuk membentuk karbaminohemoglobin (HbCO2). Karbondioksida berikatan dengan bagian globin Hb, berbeda dengan O2 yang berikatan dengan bagian hem Hb. Hb tereduksi memiliki afinitas lebih besar terhadap CO2 daripada HbO2. Karena itu, dibebaskannya O2 dari Hb di kapiler jaringan mempermudah penyerapan CO2 oleh Hb.c) Sebagai bikarbonat. Cara yang paling penting untuk mengangkut CO2 adalah sebagai bikarbonat (HCO3-).CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-Dalam reaksi pertama, CO2 berikatan dengan H2O untuk membentuk asam karbonat (H2CO3). Reaksi ini dapat terjadi sangat lambat di plasma, tetapi berlangsung sangat cepat di dalam sel darah merah karena adanya enzim eritrosit karbonat anhidrase, yang mengkatalis reaksi. Sesuai sifat asam, sebagian dari molekul asam karbonat secara spontan terurai menjadi ion hidrogen (H+) dan ion bikarbonat (HCO3-). Pergeseran Klorida (Chloride Shift)Sewaktu reaksi ini berlangsung, HCO3- dan H+ mulai menumpuk di sel darah merah kapiler sistemik. Membran sel darah merah memiliki pembawa HCO3---Cl- yang secara pasif mempermudah difusi ion-ion ini dalam arah berlawanan menembus membran. Membran relative impermeable terhadap H+. Karena itu, HCO3- akan berdifusi menuruni gradien konsentrasinya keluar eritrosit menuju plasma. Karena HCO3- adalah ion bermuatan negatif, maka efluks HCO3- yang tidak disertai oleh difusi keluar ion bermuatan positif menciptakan gradien listrik. Ion klorida (Cl-), anion plasma yang utama, berdifusi ke dalam sel darah merah menuruni gradien listrik ini untuk memulihkan netralitas listrik. Pergeseran masuk Cl- sebagai penukar efluks HCO3- yang dihasilkan oleh CO2 disebut pergeseran klorida (Cl-).Volume dan Kapasitas Paru 7,8Kapasitas paru merupakan gabungan dari beberapa volume paru, yaitu:1. Tidal volume (TV)Volume udara yang masuk atau keluar paru selama 1 kali bernafas. Nilai rata-rata pada keadaan istirahat = 500ml.2. Volume cadangan inspirasi (inspiratory reserved capacity atau VCI)Volume tambahan yang dapat secara maksimal dihirup melebihi tidal volume istirahat. VCI dihasilkan oleh kontraksi maksimum diafragma, m.intercostae externa, dan otot inspirasi tambahan. Nilai rata-ratanya 3000 ml.3. Kapasitas inspirasi (KI)Volume udara yang dapat dihirup seseorang mulai pada tingkat ekspirasi normal dan mengembangkan paru sampai volume maksimum. KI = TV + VCI. Nilai rata-ratanya 3500 ml.4. Volume cadangan ekspirasi (expiratory reserved capacity atau VCE)Volume tambahan yang dapat secara aktif dikeluarkan melebihi udara yang dikeluarkan secara pasif pada akhir tidal volume. Nilai rata-ratanya 1100 ml.5. Kapasitas Residu FungsionalSama dengan volume cadangan ekspirasi + volume residu. Nilai rata-ratanya 2300 ml, dan merupakan besarnya udara yang tersisa dalam parupada akhir ekspirasi normal.6. Kapasitas VitalSama dengan volume cadangan inspirasi + volume tidal + volume cadangan ekspirasi. Nilai rata-ratanya 4600 ml, dan merupakan jumlah udara maksimal yang dapat dikeluarkan dari paru, setelah terlebih dahulu mengisi paru secara maksimal dan kemudian mengeluarkannya sebanyak-banyaknya.7. Volume residual (RV)Volume udara yang tersisa di paru bahkan setelah ekspirasi maksimum. Nilai rata-ratanya 1200 ml.

Gambar 4. Hasil Spirometer 9Spirometri 1Spirometri adalah cara untuk mengukur aliran udara yang masuk dan keluar paru-paru dengan menggunakan alat yang bernama spirometer dan dicatat menggunakan sprirogram dalam grafik volum per waktu.Berikut adalah cara pemeriksaan vital paru dengan alat spirometri:1. Siapkan alat spiromertri,2. Nyalakan alat terlebih dahulu, masukan data pasien seperti umur, seks, TB, BB,3. Masukan mouthpiece yang ada dalam alat spirometri kedalam mulutnya dan tutup hidung dengan penjepit hidung,4. Suruh pasien bernapas terlebih dahulu dengan tenang sebelum pemeriksaan,5. Tekan tombol start, mulai dengan pernafasan tenang sampai timbul perintah untuk ekspirasi maksimal, maka data dan kurva akan keluar pada monitor,6. Kemudian lanjutkan dengan inspirasi dalam dan ekxpirasi maksimal,7. Lalu lepaskan mouthpiece dan cetak hasil tersebut.

Gambar 5. Pemeriksaan Spirometri 10PenutupDari skenario, seorang polwan yang akan melakukan pemeriksaan spirometri. Tujuan dari pemeriksaan ini untuk mengetahui volume dan kapasitas paru polwan tersebut.Proses respirasi merupakan proses yang penting bagi manusia untuk terus bertahan hidup. Dasar respirasi adalah proses inspirasi dan ekspirasi, kedua proses tersebut saling bergantian dalam menjalankan tugasnya. Sistem respirasi ini melibatkan beberapa organ tubuh manusia seperti hidung, faring, laring, bronkus, bronkiolus hingga alveolus yang terdapat dalam paru-paru. Sistem respirasi juga menggunakan mekanisme kerja yang nantinya bisa dihitung oleh suatu alat yang disebut spirometer. Alat spirometer ini berguna untuk memeriksa fungsi paru- paru. Alat inilah yang digunakan pada pemeriksaan spirometri.

Daftar Pustaka1. Djojodibroto RD. Respirologi. Jakarta: EGC; 2009.h.5-45.2. Umam Nurcholid. Gambar anatomi hidung. Diupdate pada 5 Februari 2012. Diunduh dari http://pediatrician-pku-bantul.blogspot.com/2012/02/pilek-terus-menerus.html, 12 Mei 2012.3. Fawcett DW. Buku ajar histologi. Edisi ke-12. Jakarta: EGC; 2002.h.629-48.4. Surjadi I. Hidung dan sinus paranasal. Bahan kuliah FKUNAND 2010. Universitas Andalas: Bagian Histologi Fakultas Kedokteran Universitas Andalas.5. Masdar Huriatul. Sistem respirasi. Disampaikan pada seminar, 21 November 2011.6. Gambar faring. Diupdate pada 5 April 2012. Diunduh dari http://en.wikipedia.org/wiki/Human_pharynx, 12 Mei 2012.7. Sherwood L. Fisiologi manusia: dari sel ke sistem. Edisi ke-6. Jakarta: EGC; 2011.h.497-500, 502, 506-7, 529-34.8. Guyton AC, Hall JE. Buku ajar fisiologi kedokteran. 11th ed. Jakarta: EGC; 2008.p.499-502.9. Gambar hasil spirometri. Diupdate pada 11 Mei 2012. Diunduh dari http://www.thefullwiki.org/Vital_capacity, 11 Mei 2012.10. The Aerosol Drug Management Improvement Team. Composition of a spirometer. Diupdate pada 2012. Diunduh dari http://www.admit-online.info/en/background-information-respiration/physiology/spirometric-testing/overview/, 11 Mei 2012.16