PRAKTIKUM FISIOLOGI

SPIROMETRI

Kelompok : D4

Erika Sthefany Adam – 102011170

Eirene Megahwati Paembonan 102012082

Nurlitha S 102012088

Risya Malida 102012098

Theonoegroho J A Marlissa 102012243

Natalia 102012391

Agnes Yuditha P 102012450

Grandy Vabbio Talanila 102012432

Alif Faisal B. Zabidi 102012503

Agnes Christie 102011396

Regina Ayu A 102012115

Yuniete Eiffelia 102012135

FAKULTAS KEDOKTERAN

UNIVERSITAS KRISTEN KRIDA WACANA

MEI, 2013

A. Tujuan Percobaan

Tujuan dilakukannya percobaan ini adalah unstuk mengetahui lebih dalam mengenai

sistem respirasi manusia terutamna untuk melihat volume udara pernapasan dan

faktor-faktor yang mempengaruhinya melalui pengukuran menggunakan alat

spirometer.

B. Alat dan bahan

1. Spirometri

2. Spirometri digital

3. Penjepit hidung

4. Pipa mulut disposable

C. Langkah Percobaan

1. Spirometri

- Isi bejana biru dengan air sampai tanda garis pengisian. Gunakan pegangan

tangan di samping bejana untuk membawa bejana.

- Tekan sungkup putih perlahan-lahan kebawah untuk meyakinkan

penempatannya di dasar bejana biru

- Masukkan pipa mulut disposable ke ujung pipa plastik yang fleksibel. Selalu

gunakan pipa mulut disposable yang baru setiap ada pergantian OP.

- Tempatkan garis penunjuk pada garis 0 yang terdekat dengan ujung lengan

skala, dengan mengatur cakram penunjuk yang harus berada di sebelah kanan

garis penunjuk.

- Pada saat mengukur volume inspirasi letakkan cakram penunjuk di sebelah

kiri garis penunjuk di garis 0 yang terdekat dengan pangkal lengan skala.

- Pada saat melakukan pengukuran, OP harus menggunakan penjepit hidung

agar dapat melakukan pernapasan lewat mulut guna keberhasilan pengukuran.

2. Spirometri digital

Dengan menggunakan spirometri digital, OP dapat langsung mengukur volume

inspirasi hanya dengan melakukan inspirasi dan ekspirasi pada pipa spirometri

digital tersebut. Kemudian, hasil pengukuran akan diprint secara otomatis dari alat

tersebut.

D. Hasil pengukuran

1. Spirometer

a. Pengukuran TV ( Tidal Volume)

Pada pengukuran volume tidal ini, OP harus melakukan pernapasan biasa. Mula-

mula OP harus melakukan ekspirasi biasa di luar dan inspirasi biasa di dalam pipa

spirometer.

b. Pengukuran TV + ERV

Pada pengukuran Volume tidal dan volume ekspirasi ini, OP harus melakukan

inspirasi biasa diluar spirometri kemudian melakukan ekspirasi maksimal pada

pipa spirometri.

c. Pengukuran VC

Pada Percobaan untuk mengukur volume kapasitas ini, OP harus melakukan

inspirasi maksimal diluar spirometer dan dilanjutkan dengan melakukan ekspirasi

maksimal juga di dalam spirometer.

Student Wet Automatic

TV 0,5 0,38

VC=

TV+IRV+ERV

2,30 2,17

IC – TV= IRV 0.9 0,95

ERV 1,00 0,84

IC 1,4 1,33

2. Spirometer Digital

E. Pembahasan

Manusia diciptakan dengan beberapa sistem penunjang kehidupan, salah

satunya yang terpenting adalah sistem pernapasan. Sistem pernapasan merupakan

sistem utama karena jika sistem ini tidak berfungsi, sistem lainnya juga tidak akan

berfungsi. Hal ini dapat terjadi karena pada proses bernapas atau proses respirasi,

tubuh mengangkut gas-gas ke dan dari sel yang dibutuhkan tubuh agar dapat

melakukan proses metabolisme secara seimbang untuk mempertahankan kehidupan.

Sistem respirasi secara sederhana adalah proses pengambilan oksigen dari

udara dan mengeluarkan karbondioksida sebagai hasil buangan dari metabolisme

yang tidak dibutuhkan tubuh.

Proses ini melibatkan berbagai organ tubuh sebagai alat pernapasan. Udara

masuk melalui hidung (nares nasi atau lubang hidung). Udara (terutama O2) yang

melewati hidung akan disaring oleh rambut-rambut yang ada pada hidung. Oksigen

tersebut selanjutnya akan melewati saluran pernapasan melalui faring, laring, trakea,

bronkus (ekstra dan intrapulmonal) lalu berjalan terusi menuju bronkiolus terminalis.

Organ tubuh seperti hidung, laring, faring dan trakea hanya berupa saluran

yang membantu proses pernapasan. Sedangkan organ yang langsung terlibat dalam

proses pernapasan adalah bagian paru yaitu bronkiolus respiratorius, duktus

alveolaris, sakus alveolaris, dan berakhir di alveol. Di alveol inilah nantinya oksigen

yang datang akan di salurkan ke pembuluh darah yang berhubungan dengan banyak

jaringan tubuh sebagai bahan penting untuk metabolisme sel-sel penunjang tubuh

tersebut.

Selain itu, hasil metabolisme oleh sel-sel tubuh yang harus dibuang juga

dibawa oleh darah ke alveol yang kemudian akan dibuang ke udara melalui saluran

pernapasan yang sama seperti yang telah dijelaskan diatas dengan susunan jalur yang

berlawanan dengan jalur hantaran oksigen masuk ke dalam paru. Salah satu hasil

metabolisme yang dominan adalah karbondioksida (CO2).

Paru-paru terletak di dalam rongga dada bagian atas, di bagian samping

dibatasi oleh otot dan rusuk dan di bagian bawah dibatasi oleh diafragma yang berotot

kuat. Paru-paru ada dua bagian yaitu paru-paru kanan (pulmo dekster) yang terdiri

atas 3 lobus dan paru-paru kiri (pulmo sinister) yang terdiri atas 2 lobus. Paru-paru

dibungkus oleh dua selaput yang tipis, disebut pleura. Selaput bagian dalam yang

langsung menyelaputi paru-paru disebut pleura dalam (pleura visceralis) dan selaput

yang menyelaputi rongga dada yang bersebelahan dengan tulang rusuk disebut pleura

luar (pleura parietalis). Antara selaput luar dan selaput dalam terdapat rongga berisi

cairan pleura yang berfungsi sebagai pelumas paru-paru. Dinding rongga pleura

bersifat permeabel terhadap air dan zat-zat lain. Paru-paru tersusun oleh bronkiolus,

alveolus, jaringan elastik, dan juga pembuluh darah.

Paru-paru berstruktur seperti spon yang elastis dengan daerah permukaan

dalam yang sangat lebar untuk pertukaran gas. Di dalam paru-paru, bronkiolus

bercabang-cabang halus dengan diameter ± 1 mm, dindingnya makin menipis jika

dibanding dengan bronkus. Bronkiolus tidak mempunyi tulang rawan, tetapi

rongganya masih mempunyai silia dan di bagian ujung mempunyai epitelium

berbentuk kubus bersilia. Pada bagian distal kemungkinan tidak bersilia. Bronkiolus

berakhir pada gugus kantung udara (alveolus). Alveolus terdapat pada ujung akhir

bronkiolus berupa kantong kecil yang salah satu sisinya terbuka sehingga menyerupai

busa atau mirip sarang tawon. Oleh karena alveolus berselaput tipis dan di situ banyak

bermuara kapiler darah maka memungkinkan terjadinya difusi gas pernapasan seperti

yang dijelaskan sebelumnya.

Pada proses pernapasan terjadi tiga hal pokok, yaitu:

1. Inspirasi dan ekspirasi

Inspirasi merupakan proses mengambil udara melalui alat pernapasan. Dalam

hal ini dikhususkan kepada O2. Sedangkan ekspirasi adalah proses

menegluarkan udara yang dalam hal ini dikhususkan kepada CO2.

2. Respirasi eksternal

Respirasi eksternal adalah serangkaian proses pertukaran gas antara sel dengan

lingkungan luar. Pernapasan luar mencakup beberapa hal yaitu, yang pertama

adalah proses pertukaran antara udara luar dengan udara dalam alveol yang

sangat berkaitan dengan proses ventilasi yang membantu pertukaran udara

tersebut. Fungsi ventilasi disini disamakan dengan fungsi ventilasi pada

jendela rumah yang berperan penting dalam pertukaran udara. Kecepatan

proses ventilasi ini disesuaikan dengan kebutuhan tubuh akan oksigen dan

banyaknya karbondioksida yang dihasilkan oleh masing-masing individu.

Yang kedua, terdapat pula proses pertukran O2 dan CO2 antara udara alveol dan

darah kapiler paru. Dalam proses ini, terdapat proses difusi yang dipengaruhi

perbedaan tekanan antara alveol dan kapiler dara. Yang terakhir terdapat pula

proses pertukaran udara antara paru-paru dan jaringan yang melibatkan sistem

peredaran darah manusia yang kemudian akan mengantarkan O2 tersebut

sampai ke sel-sel tubuh untuk metabolisme dan mengambil CO2 tersebut untuk

dibuang ke udara bebas.

3. Respirasi internal

Respirasi dalam ini meliputi proses metabolisme intra sel yang terjadi di

mitokondria termasuk konsumsi oksigen dan produksi CO2 selama

pengambilan energi dari molekul nutrient.

Uji fungsi paru terbagi atas dua kategori, yaitu uji yang berhubungan dengan

ventilasi paru dan dinding dada, serta uji yang berhubungan dengan pertukaran gas. Uji

fungsi ventilasi termasuk pengukuran volume paru-paru dalam keadaan statis atau

dinamis. Uji fungsi paru ini dapat memberikan informasi yang berharga mengenai 10

keadaan paru walaupun tidak ada uji fungsi paru yang dapat mengukur semua

kemungkinan yang ada.

Metode sederhana untuk meneliti ventilasi paru adalah merekam volume

pergerakan udara yang masuk dan keluar dari paru, dengan proses yang dinamakan

spirometri, dengan menggunakan spirometer. Dari spirometri didapatkan dua istilah

yaitu volume dan kapasitas paru.

Spirometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur aliran udara masuk dan

keluar paru dan merekamkannya ke sebuah grafik volume versus waktu. Pada percobaan

ini, yang digunakan adalah spirometer digital dan spirometer manual.

Terdapat empat jenis volume udara pernapasan yang masing-masing berdiri

sendiri-sendiri, tidak saling tercampur, yaitu :

1. Volume tidal (TV), yaitu volume udara yang dihirup atau yang dihembuskan pada

satu siklus pernapasan selama pernapasan biasa atau dalam keadaan istirahat.

Volume tidal ini kira-kira sebesar 500 ml pada orang normal.

2. Volume cadangan inspirasi (IRV), yaitu jumlah maksimal udara yang masih dapat

dihisap sesudah akhir inspirasi tenang. Volume cadangan inspirasi ini kira-kira

sebesar 3000 ml.

3. Volume cadangan ekspirasi (ERV), yaitu jumlah maksimal udara yang masih

dapat dihembuskan sesudah akhir ekspirasi tenang. Besar volume cadangan

ekspirasi normal kira-kira 1100 ml.

4. Volume residu (RV), yaitu volume udara yang masih tetap berada dalam paru-

paru setelah ekspirasi maksimum. Besarnya kira-kira 1200 ml.

Pada pernafasan tenang, ekspirasi terjadi secara pasif, tidak ada otot ekspirasi yang

bekerja. Ekspirasi hanya terjadi oleh daya lenting dinding dada dan jaringan paru semata-

mata. Posisi rongga dada dan paru pada akhir ekspirasi ini merupakan posisi istirahat. Bila

dari posisi istirahat ini dilakukan gerak ekspirasi sekuat-kuatnya sampai maksimal, udara

cadangan ekspirasi itulah yang keluar.

Pada orang normal volume udara dalam paru bergantung pada bentuk dan ukuran

tubuh. Posisi tubuh juga mempengaruhi volume dan kapasitas paru, biasanya menurun bila

berbaring, dan meningkat bila berdiri. Perubahan pada posisi ini disebabkan oleh dua factor,

yaitu kecenderungan isi abdomen menekan ke atas melawan diafragma pada posisi berbaring

dan peningkatan volume darah paru pada posisi berbaring, yang berhubungan dengan

pengecilan ruang yang tersedia untuk udara dalam paru.

Faktor utama yang mempengaruhi kapasitas vital adalah bentuk anatomi tubuh, posisi

selama pengukuran kapasitas vital, kekuatan otot pernapasan dan pengembangan paru dan

rangka dada (Compliance paru). Penurunan kapasitas paru dapat disebabkan oleh

kelumpuhan otot pernapasan, misalnya pada penyakit poliomyelitis atau cedera saraf spinal,

berkurangnya compliance paru, misalnya pada penderita asma kronik, tuberkulosa, bronchitis

kronik, kanker paru dan pleuritis fibrosa dan pada penderita penyakit bendungan paru.

Dalam keadaan normal paru mengandung sekitar 2 sampai 2,5 liter udara selama

siklus respirasi, tetapi dapat diisi sampai 5,5 liter atau dikosongkan sampai tersisa 1 liter.

Pada orang dewasa sehat, rata- rata jumlah udara maksimum yang dapat dikandung oleh

kedua paru adalah sekitar 5,7 liter pada pria (4,2 liter pada wanita). Bentuk anatomis, usia,

distensibilitas paru, dan ada atau tidaknya penyakit pernafasan mempengaruhi kapasitas paru

total ini.

Perbedaan hasil pengukuran volume udara pernapasan menggunakan spirometer ini

juga dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor. Misalnya mengenai perbedaan jenis kelamin,

tinggi badan, berat badan, suhu, serta sering tidaknya seseorang berolahraga juga

berpengaruh pada pengukuran ini.

Dalam prosesnya, sistem respirasi akan didukung dengan sistem peredaran darah

sehingga sering juga disebut sebagai proses kardiorespirasi. Sampai usia pubertas, daya tahan

kardiorespirasi antara anak perempuan dan laki-laki tidak berbeda, tetapi setelah usia tersebut

nilai pada wanita lebih rendah 15 – 25% dari pria. Perbedaan ini antara lain disebabkan oleh

perbedaan kekuatan otot maksimal, luas permukaan tubuh, komposisi tubuh, kekuatan otot,

jumlah hemoglobin dan kapasitas paru.

Daya tahan kardiorespirasi akan menurun 17 – 27% bila seseorang beristirahat di

tempat tidur selama 3 minggu, sebab jenis latihan atau kegiatan fisik seseorang juga

mempengaruhi normal tidaknya kondisi organ tubuh seseorang. Orang yang melakukan

olahraga lari jarak jauh, daya tahan kardorespirasinya meningkat lebih tinggi dibandingkan

orang yang jarang berolahraga.

Latihan fisik akan menyebabkan otot menjadi kuat. Perbaikan fungsi otot, terutama

otot pernapasan menyebabkan pernapasan lebih efisien pada saat istirahat. Ventilasi paru

pada orang yang terlatih dan tidak terlatih relative sama besar, tetapi orang yang berlatih

bernapas lebih lambat dan lebih dalam. Hal ini menyebabkan oksigen yang diperlukan untuk

kerja otot pada proses ventilasi berkurang, sehingga dengan jumlah oksigen sama, otot yang

terlatih akan lebih efektif kerjanya

Pada orang yang dilatih untuk sering berolahraga terjadi perbaikan pengaturan

pernapasan. Perbaikan ini terjadi karena menurunnya kadar asam laktat darah, yang seimbang

dengan pengurangan penggunaan oksigen oleh jaringan tubuh. Latihan fisik akan

mempengaruhi organ sedemikian rupa sehingga kerja organ lebih efisien dan kapasitas kerja

maksimum yang dicapai lebih besar. Factor yang paling penting dalam perbaikan

kemampuan pernapasan untuk mencapai tingkat optimal adalah kesanggupan untuk

meningkatkan capillary bed yang aktif, sehingga jumlah darah yang mengalir di paru lebih

banyak, dan darah yang berikatan dengan oksigen per unti waktu juga akan meningkat.

Peningkatan ini digunakan untuk memenuhi kebutuhan jaringan terhadap oksigen. Penurunan

fungsi paru orang yang tidak berolahraga atau usia tua terutama disebabkan oleh hilangnya

elastisitas paru-paru dan otot dinding dada. Hal ini menyebabkan penurunan nilai kapasitas

vital dan nilai forced expiratory volume, serta meningkatkan volume residual paru.

Pada waktu aktivitas fisik meningkat, diperlukan tambahan oksigen dan nutrisi yang

adekuat. Agar tambahan oksigen dan nutrisi dapat terpenuhi diperlukan aliran darah yang

cukup. Sebagai reaksi terhadap gerakan dan kerja terjadi perubahan pengambilan oksigen

oleh tubuh yang melibatkan penambahan fungsi paru-paru dan curah jantung serta

peningkatan jumlah oksigen yang diambil oleh jaringan. Kemampuan kerja yang terkuat

dibatasi oleh jumlah maksimal O2 yang dapat dihantarkan dari paru-paru ke otot.

Umumnya nilai kapasitas vital paru dengan tinggi badan dan berat badan baik pria

ataupun wanita mempunyai hubungan erat. Korelasi yang cukup kuat tersebut menunjukkan

bahwa nilai kapasitas vital akan semakin tinggi bila orang tersebut memiliki tinggi badan dan

berat badan yang besar. Nilai kapasitas vital paru pada dasarnya dipengaruhi oleh bentuk

anatomi tubuh, posisi selama pengukuran kapasitas vital, kekuatan otot pernapasan serta

pengembangan paru dan otot dada seperti yang telah dijelaskan pada pembahsan sebelumnya.

Kapasitas paru-paru tidak menurun dengan bertambahnya usia. Akan tetapi, kapasitas vital

dan volume residual terpengaruh dengan adanya proses penuaan. Hal ini mungkin dapat

terjadi akibat berkurang elastisitas paru. Perbezaan jantina juga mempengaruhi di mana OP

dengan jenis kelamin perempuan memiliki frekuensi napas yang lebih cepat dari OP yang

berjenis kelamin (napas lebih lambat dan dalam)

Dari hasil pengukuran menggunakan dua spirometer yang berbeda yaitu spirometer

biasa dan spirometer digital, didapatkan pencatatan hasil yang berbeda pada keduanya.

Perbedaan yang ditunjukkan mungkin disebabkan kurangnya ketelitian saat pengukuran

sedang berlangsung sehingga mengurangi keakuratan hasil pengukuran tersebut. Hal ini juga

dapat terjadi karena OP yang berusaha mengatur nafasnya dengan sebaik-baiknya yang

sangat berpengaruh pada hasil pencatatan tersebut. Tetapi hal ini tidak banyak mempengaruhi

pemahaman mengenai materi ini. Penggunaan kedua spirometer ini dapat menjadi

pembanding yang baik untuk membuat mahasiswa semakin banyak menemukan variasi

dalam percobaan.

F. Kesimpulan

Setelah melakukan percobaan ini, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:

1. Hasil pengukuran volume udara pernapasan lebih tinggi pada OP berjenis kelamin

laki-laki dibandingkan dengan OP yang berjenis kelamin perempuan.

2. Hasil pengukuran volume udara pernapasan pada OP dengan berat badan dan tinggi

badan lebih tinggi menunjukkan hasil pengukuran yang lebih tinggi pula

dibandingkan dengan OP yang memiliki berat dan tinggi badan yang lebih rendah.

3. OP yang sering berolahraga mempunyai hasil pengukuran yang lebih baik daripda OP

yang jarang berolahraga.

4. Frekuensi pernapasan pada perempuan melebihi frekuensi pada laki-laki.

5. Penggunaan Spirometer manual menunjukkan hasil rata-rata yang lebih tinggi

dibandingkan dengan spirometer digital.