c. Tekanan intra pleura adalah tekanan yang terjadi pada rongga pleura yaitu
ruang antara pleura parietalis dan viseralis. Besar tekanan ini kurang dari tekanan pada alveoli atau atmosfer sekitar -4 mmHg atau sekitar 756 mmHg
dalam pernafasan biasa dan dapat mencapai -18 mmHg pada inspirasi dalam atau kuat Hidayat,2006
3. Inspirasi
Inspirasi terjadi ketika tekanan alveoli dibawah tekanan atmosfer. Otot yang paling penting dalam inspirasi adalah diafragma, bentuk melengkung dan
melekat pada iga paling bawah dan otot intercosta eksterna ketika diafragma berkontrasi, bentuk menjadi datar dan menekan bagian bawahnya yaitu isi
abdomen dan mengangkat iga. Keadaan ini menyebabkan pembesaran rongga dan paru-paru.Meningkatnya ukuran dada menurunkan tekanan intra pleura
sehingga paru-paru mengembang.Mengembangnya paru-paru berakibat pada turunnya tekanan alveolus sehingga udara bergerak menurut gradien tekanan
dari atmosfer ke paru-paru. Hal ini terus berlangsung sampai tekanan menjadi sama dengan tekanan atmosfer, demikian seterusnya. Sebelum inspirasi dimulai
tekanan intra alveolus sama dengan tekanan atmosfer selisihnya 0.
4. Ekspirasi
Selama pernafasan biasa ekspirasi merupakan proses pasif, tidak ada kontraksi otot-otot aktif. Pada akhir inspirasi, otot-otot respirasi relaks, membiarkan
elastisitas paru dan rongga dada untuk volume paru.Ekspirasi terjadi ketika tekanan alveolus lebih tinggi dari tekanan atmosfer. Relaksasi diafragma dan
otot intercosta eksterna mengakibatkan recoil elastis dinding dana dan paru sehingga terjadi peningkatan tekanan alveolus dan menurunkan volume paru.
Dengan demikian, udara bergerak dari paru-paru ke atmosfer Tarwoto Wartonah, 2010.
Universitas Sumatera Utara
5. Otot-otot pernafasan
Perubahan volume paru-paru terjadi karena kontraksi otot-otot skeletal, khususnya otot-otot sela iga dan diafragma yang merupakan pembatas rongga
thoraks dan rongga abdomen.Otot-otot utama pernafasan adalah diafragma dan otot-otot intercosta eksterna pada keadaan pernafasan normal. Otot-otot
tambahan atau aksesori juga berperan dalam pernafasan kuat, peningkatan pernafasan seperti intercosta interna, sternokleidomastoideus, seratus anterior,
pektoris minor, transversus thoracis, ekstrenal dan internal obliqus, dan rektus abdominalis.
6. Pertukaran dan transpor gas pernafasan
Pertukaran gas terjadi antara udara luar dengan darah dalam membran respiratori.Pernafasan adalah pertukan gas oksigen dengan karbon dioksida pada
alveolus dan tingkat kapiler pernafasan eksternal dan sel dalam jaringan pernafasan internal.Selama pernafasan, jaringan tubuh membutuhkan oksigen
untuk metabolisme dan karbon dioksida untuk dikeluarkan. Udara yang kita butuhkan daria atmosfer untuk dimanfaatkan oleh tubuh membutuhkan proses
yang kompleks yang meliputi proses ventilasi, perfusi, difusi ke kapiler, dan transportasi Asmadi, 2008
a. Ventilasi adalah pergerakan udara masuk dan keluar dari paru-paru. Ada tiga
kekuatan yang berperan dalam ventilasi yaitu: 1.
Compliance atau kemampuan untuk merenggang merupakan sifat dapat direnggangkannya paru-paru dan dinding dada, hal ini terkait dengan
volume dan tekanan paru-paru. 2.
Tekanan Surfaktan. Perubahan tekanan permukaan alveolus mempengaruhi kemampuan compliance paru. Tekanan surfaktan
disebabkan oleh adanya cairan pada lapisan alveolus yang dihasilkan oleh sel tipe II.
3. Otot-otot pernafasan. Ventilasi sangat membutuhkan otot-otot
pernafasan untuk mengembangkan rongga thoraks b.
Difusi adalah proses pertukaran oksigen dan karbon dioksida dari alveolus ke kapiler pulmonal melalui membran, dari area dengan konsentrasi tinggi
Universitas Sumatera Utara
ke area konsentrasi rendah. Karbon dioksida di difusi 20x lipat lebih cepat dari difusi oksigen, karena CO
2
daya larutnya lebih tinggi. Beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan difusi adalah sebagai berikut :
1. Perbedaan tekanan pada membran. Semakin besar perbedaan tekanan
maka semakin cepat pula proses difusi. 2.
Besarnya area membran. Semakin luas area membran difusi maka semakin cepat difusi melewati membran.
3. Keadaan tebal tipisnya membran. Semakin tipis maka semakin cepat
proses difusi. 4.
Koefisien difusi yaitu kemampuan terlarut suatu gas dalam cairan membran paru. Semakin tinggi koefisien maka semakin cepat pula difusi
terjadi. c.
Perfusi paru adalah pergerakan aliran darah melalui sirkulasi pulmonal. Darah dipompakan masuk ke paru-paru melalui ventrikel kanan kemudian
masuk ke arteri pulmonal. Arteri pulmonal kemudian bercabang dua kanan dan kiri selanjutnya masuk ke kapiler paru untuk terjadi pertukaran gas.
Adekuatnya pertukaran gas tergantung pada ke adekuatan ventilasi dan perfusi, yang diukur dengan perbandingan atau rasio antara ventilasi
alveolar V dan perfusi Q. Pada orang dewasa yang normal, sehat dan dalam keadaan istirahat, ventilasi alveolar sekitar 4,0 litermenit dan
perfusinya sekitar 5,0 litermenit dengan demikian rasio ventilasi dan perfusi adalah :
Ventilasi V 4,0 litermenit __________ = ____________ = 0,8
Perfusi Q 5,0 litermenit
Besar rasio ini menunjukkan adanya keseimbangan pertukaran gas. Apabila terjadi penurunan ventilasi karena sebab tertentu, maka rasio VQ juga akan
menurun, sehingga pertukaran gas juga akan menurun. Apabila nilai VQ meningkat, berarti proses pertukaran gas akan meningkat.
Universitas Sumatera Utara
Ketidakseimbangan ventilasi dan perfusi dapat terjadi karena tidak adekuatnya ventilasi atau perfusi atau keduanya Tarwoto Wartonah,
2010. 7.
Volume dan kapasitas paru Pengukuran volume dan kapasitas paru menunjukkan adekuatnya pertukaran gas
dan fungsi paru. a.
Volume paru Pengukuran volume paru menunjukkan jumlah udara dalam paru-paru
selama berbagai siklus pernafasan.Aliran udara yang masuk dan keluar paru- paru memberikan ukuran nyata volume paru-paru.Volume udara yang
masuk dan keluar paru-paru sekali bernafas disebut volume tidal.Besarnya volume pertukaran udara antara sistem pernafasan dengan udara
luaratmosfer selama 1 menit disebut ventilasi pulmonal.Dengan demikian, volume ventilasi pulmonal tergantung volume tidal dan jumlah pernafasan
per menit . Volume udara yang masuk ke alveoli setiap menit disebut ventilasi alveolar
dan besarnya dirumuskan :
Jumlah pernafasan per menit x volume tidal-ruang mati Jika pernafasan 12xmenit x 500 ml-150 ml = 4200 mlmenit
Pengukuran jumlah pertukaran udara selama bernafas diukur dengan menggunakan spirometer. Volume paru-paru terdiri atas berikut ini :
1. Volume Tidal VT, yaitu volume udara yang masuk dan keluar saat
sekali bernafas normal, besarnya sekitar 500 ml atau 5-10 mlkgBB. 2.
Volume Cadangan Inspirasi VCI, yaitu jumlah udara yang dapat dihirup sekuat-kuatnya setelah inspirasi normal, jumlahnya sekitar 3000
ml. 3.
Volume cadangan ekspirasi VCI , merupakan jumlah udara yang dapat dikeluarkan sekuat-kuatya setelah ekspirasi normal, besarnya sekitar
1100 ml.
Universitas Sumatera Utara
4. Volume residu VR, merupakan volume udara yang masih dapat tersisa
setelah ekspirasi kuat, besarnya sekitar 1200 ml.
b. Kapasitas paru
Pengukuran kapasitas paru merupakan kombinasi volume-volume paru, teerdiri atas kapasitas inspirasi, kapasitas residual fungsional, kapasitas vital
dan kapasitas total paru Tarwoto Wartonah, 2010. 1.
Kapasitas vital KV, adalah total jumlah udara maksimum yang dikeluarkan dengan kuat setelah inspirasi maksimum. Jumlah
penambahan volume tidal TV, volume cadangan inspirasi VCI, dan vulome cadangan ekspirasi = 500 ml + 3000 ml + 1100 ml = 4600 ml.
2. Kapasitas inspirasi KI, merupakan total jumlah volume tidal VT dan
volume cadangan inspirasi VCI, jumlahnya sekitar 3500 ml. 3.
Kapasitas residual fungsional KRF, merupakan jumlah udara sisa setelah ekspirasi normal, besarnya jumlah volume residual VR dengan
volume cadangan ekspirasi VCE sekitar 2300 ml. 4.
Kapasitas total paru KTP, merupakan jumlah total udara yang dapat ditampung dalam paru-paru. Besarnya sama dengan kapasitas vital KV
ditambah dengan volume residual VR sekitar 5800 ml. 8.
Pengaturan pernafasan Pengendalian dan pengaturan pernafasan dilakukan sistem persarafan,
mekanisme kimia dan mekanisme non-kimia. a.
Pengendalian pernafasan oleh sistem persarafan Pengaturan pernafasan oleh persarafan dilakukan oleh korteks serebri,
medula oblongata, dan pons. 1.
Korteks serebri Korteks serebri berperan dalam pengaturan pernafasan yang bersifat
volenter, sehingga memungkinkan kita dapat mengatur nafas dan menahan nafas, misalnya pada saat bicara atau makan.
2. Medulla oblongata
Universitas Sumatera Utara
Medulla oblongata terletak pada batang otak, berperan dalam pernafasan otomatis atau spontan. Pada medulla oblongata terdapat dua kelompok
neuron, yaitu : Dorsal Respiratoriy Group DRG yang terletak pada bagian dorsal medulla dan Ventral Respiratory Group VRG yang
terletak pada ventro lateral medulla. Kedua kelompok neuron ini berperan dalam pengaturan irama pernafasan.
3. Pons
Pada pons terdapat dua pusat pernafasan, yaitu pusat apneutik dan pusat pneumotaksis.Pusat apneutik terletak di formasio retikularis pons bagian
bawah. Fungsi pusat apneutik adalah mengkoordinasi transisi antara inspirasi dan ekspirasi dengan cara mengirimkan rangsangan impuls
pada area inspirasi dan menghambat ekspirasi. Sedangkan pusat pneumotaksis terletak di pons bagian atas.Impul dari pusat pneumotaksis
menghambat aktivitas neuron inspirasi, sehingga inspirasi dihentikan dan terjadi ekspirasi. Fungsi dari pusat pnemotaksis adalah membatasi
durasi inspirasi, tetapi meningkatkan frekuensi respirasi sehingga irama respirasi menjadi lebih halus dan teratur, proses inspirasi dan ekspirasi
berjalan secara teratur pula Tarwoto Wartonah, 2010. b.
Kendali kimiawi Ada banyak faktor yang mempengaruhi laju dan kedalaman pernafasan yag
sudah diset oleh pusat pernafasan yaitu adanya perubahan kadar oksigen, karbon dioksida dan ion hidrogen dalam darah arteri. Perubahan tersebut
menimbulkan perubahan kimia dan menimbulkan respons dari sensor yang
disebut kemoreseptor.
Ada dua jenis kemoreseptor, yaitu kemoreseptor pusat yng berada di medulla, dan kemoreseptor perifer yang berada di badan aorta dan karotid
pada sistem arteri. 1.
Kemoreseptor pusat, dirangsang oleh peningkatan kadar karbon dioksida dalam darah arteri, cairan serebrospinal, peningkatan ion hidrogen
dengan merespon penigkatan frekuensi dan kedalaman pernafasan
Universitas Sumatera Utara
2. Kemoreseptor perifer, reseptor kimia ini peka terhadap perubahan
konsentrasi oksigen, karbon dioksida, dan ion hidrogen. Misalnya, adanya penurunan oksigen, peningkatan karbon dioksida, dan
peningkatan ion hidrogen, maka pernafasan menjadi meningkat Tarwoto Wartonah, 2010.
c. Pengaturan oleh mekanisme non-kimiawi
Beberapa faktor non-kimiawi yang mempengaruhi pengaturan pernafasan diantaranya pengaruh baroreseptor, peningkatan temperatur tubuh, hormon
epinefrin, dan refleks Hering-Breuer. 1.
Baroreseptor, berada pada sinus kortikus, arkus aorta-atrium, ventrikel, dan pembuluh darah besar. Baroreseptor berespons terhadap perubahan
tekanan darah. Peningkatan tekanan darah arteri akan menghambat respirasi. Menurunnya tekanan arteri dibawah tekanan arteri rata-rata
akan menstimulasi pernafasan. 2.
Peningkatan temperatur tubuh, misalnya karena demam atau olahraga, maka secara otomatis tubuh akan mengeluarkan kelebihan panas tubuh
dengan cara meningkatkan ventilasi. 3.
Hormon epinefrin, peningkatan hormon epinefrin akan meningkatkan rangsang simpatis yang juga akan merangsang pusat respirasi untuk
meningkatkan ventilasi. 4.
Refleks Hering-Breuer, yaitu refleks hambatan inspirasi dan ekspirasi. Pada inspirasi mencapai batas tertentu terjadi stimulasi pada reseptor
regangan dalam otot polos paru untuk menghambat aktivitas neuron respirasi. Dengan demikian, refleks ini mencegah terjadinya overinflasi
paru-paru saat aktivitas berat Tarwoto Wartonah, 2010 Kebutuhan tubuh terhadap oksigen tidak tetap.Sewaktu-waktu tubuh memerlukan
oksigen yang banyak oleh karena suatu sebab. Kebutuhan oksigen dalam tubuh dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain Asmadi, 2008:
1. Lingkungan Pada lingkungan yang panas tubuh berespons dengan terjadinya vasodilatasi
pembuluh darah perifer, sehingga darah banyak mengalir kekulit.Hal tersebut
Universitas Sumatera Utara
mengakibatkan panas banyak dikeluarkan melalui kulit.Respons demikian menyebabkan curah jantung meningkat dan kebutuhan
oksigen pun meningkat.Sebaliknya pada lingkungan yang dingin,pembuluh darah mengalami
konstriksi dan penurunan tekanan darah sehingga menurunkan kerja jantung dan kebutuhan oksigen.
2. Latihan Fisik Latihan fisik atau peningkatan aktivitas dapat meningkatkan denyut jantung
dan respirasi rate sehingga kebutuhan terhadap oksigen semakin tinggi. 3. Emosi
Cemas, takut, dan marah akan mempercepat denyut jantung sehingga kebutuhan oksigen meningkat.
4. Gaya Hidup Kebiasaan merokok akan mempengaruhi status oksigenasi seseorang sebab
merokok dapat memperburuk penyakit arteri koroner dan pembuluh darah arteri. 5. Status Kesehatan
Pada orang sehat, system kardiovaskuler dan sistem respirasi berfungsi dengan baik sehingga dapat memenuhi kebutuhan oksigen tubuh secaraa
dekuat.Sebaliknya, orang yang mempunyai penyakit jantung ataupun penyakit pernafasan dapat mengalami kesulitan dalam memenuhi kebutuhan oksigen tubuh.
Faktor-faktor perkembangan dan proses penuaan yang normal memengaruhi oksigenasi jaringan yaitu Potter Perry, 2010.
1. Bayi dan Anak-anak Bayi dan anak-anak berisiko terkena infeksi saluran napas atas karena sering
tepapar asap rokok. Infeksi saluran nafas atas biasanya tidak berbahaya dan bayi atau anak- anak, dan dapat sembuh tanpa mengalami kesulitan Potter Perry, 2010.
2. Anak-anak Usia Sekolah dan Remaja Anak-anak usia sekolah dan remaja terpapar infeksi pernafasan dan faktor-faktor
risiko pernafasan seperti asap rokok dan merokok. Individu yang mulai merokok sejak
Universitas Sumatera Utara
remaja dan terus merokok sampai usia pertengahan memiliki risiko tinggi untuk menderita penyakit kardiopulmonal dan kanker paru Potter Perry, 2010.
3. Dewasa Muda dan Dewasa Pertengahan Faktor risiko kardiopulmonal multipel,antara lain: diet yang tidak sehat,kurang
olahraga, stress, penggunaan obat bebas dan obat yang diresepkan yang tidak sesuai dan merokok Potter Perry, 2010.
4. Lansia Sistem pernapasan dan jantung mengalami perubahan sepanjang proses penuaan.
Perubahan dihubungkan dengan klasifikasi katup jantung, nodus SA, dan tulang rawan iga.Osteoporosis menyebabkan perubahan ukuran dan bentuk toraks Potter Perry, 2010.
2.2. Pengkajian
