FISIOLOGI RESPIRASI

DIFUSI RESPIRASI & FUNGSI JALAN PERNAFASAN

DEPARTEMEN FISIOLOGIFK UNIMAL

2012

DIFUSI

Proses difusi gas antara alveol dan kapiler dibagi 3 fase : 

Fase  gas  Di  dalam alveol, tjd difusi 

O2 dan CO2. Difusi  O2 lebih cepat dibanding  CO2 sebab BM O2  lebih rendah.

Fase  membran   Udara  dalam alveoli dipisahkan  dari darah 

dalam pembuluh  kapiler paru oleh membran 

alveolbkapiler. Pada keadaan  ttt, membran difusi  dapat menebal sehingga  kecepatan difusi 

berkurang,  msl akibat :   pertambahan  jar fibrosa, penumpukan 

cairan (edema) atau  eksudat .

Fase cairan (darah) Setelah  O2 berdifusi ke dalam 

cairan darah (plasma),  O2 harus mencapai sel  darah 

merah untuk berikatan  dengan Hb. Kecepatan  difusi pada fase ini  bergantung daya larut  dan berat molekul gas  tersebut

Ruang rugi (Dead Space)

Yakni udara yang mengisi jalan nafas disetiap kali bernafas, dimana tidak terjadi pertukaran gas pada membrannnya.

Pada dewasa normal, besarnya 150 ml.

Dead space

a) Dead Space Anatomik: volume udara di semua jalan nafas utama . Namun tidak mencakup alveolus

b) Dead Space Fisiologik: Ruang rugi alveoli + ruang rugi anatomik (total). Ruang rugi alveoli: Ruangan dalam alveolus dimana tidak terjadi pertukaran udara, misalnya beberapa alveoli tidak berfungsi atau hanya sebagian berfungsi karena tidak ada atau jeleknya aliran darah.

Pada orang normal, dead space anatomik dan fisiologik, jumlahnya hampir sama.

Namun, pada kondisi dimana alveoli banyak tidak berfungsi dg baik, mengakibatkan ruang rugi fisiologik 10 kali ruang rugi anatomik atau sebanyak 1 – 2 liter.

Kecepatan ventilasi alveolar Ventilasi alveolar per menit merupakan

volume total udara baru yang memasuki alveoli tiap menit.

Kecepatan ventilasi alveolar sama dengan kecepatan pernafasan dikali dengan jumlah udara baru yg memasuki alveoli tiap kali pernafasan.

Besarnya : sekitar 4200 ml/ menit

Ventilasi alveolar merupakan salah satu faktor utama yang menentukan konsentrasi oksigen dan CO2 dalam alveoli.

Fungsi jalan pernafasan

Fungsi Hidung (cavum nasi)1. Udara dihangatkan oleh permukaan

konka dan septum yang luas.

2. Udara dilembabkan

3. Udara disaring oleh rambut dan jauh lebih banyak oleh presipitasi partikel di atas konka.

Ketiga fungsi di atas dinamakan fungsi “air conditioning”.

Besarnya kenaikan udara tidak lebih besar dari 2 – 3 % suhu tubuh dan 2 sampai 3 % saturasi jenuh dg uap air sebelum ia mencapai trakea.

Bila trakeostomi pendinginan dan terutama pengeringan , yang berpengaruh dalam bagian bawah paru, dapat menyebabkan infeksi paru.

Refleks Batuk

Agar paru bebas dan aman dari masuknya benda asing.

Bronkus dan Trakea benda asing iritan refleks batuk

Jalan pernafasan impuls aferen nervus vagus medula oblongata (sirkuit neuron) mekanisme batuk.

Tahap batuk

2,5 liter udara di inspirasikan epiglotis menutup pita suara menutup menjebak udara di dalam paru otot – otot perut berkontraksi kuat otot – otot ekspirasi juga berkontraksi kuat mendorong diagfragma tekanan dlm paru meningkat pita suara dan epiglotis tiba2 terbuka lebar udara yang tertekan di dalam paru2 ‘meledak’ keluar.

Kecepatan udara batuk 75 sd 100 mil per jam.

Udara yang cepat tersebut membawa serta benda asing yg terdapat di bronkus dan trakea

Kerja silia untuk membersihkan saluran nafas

Disamping mekanisme batuk, saluran udara trakea dan paru2 dilapisi oleh epitel berlapis mukos bersilia

Silia bergetar ke arah faring mengerakkan mukus sebagai suatu lembaran yg mengalir terus menerus.

Benda asing keluar

Vokalisasi

Terdiri dari 2 mekanisme terpisah: Fonasi dilakukan oleh laring Artikulasi dilakukan oleh struktur di

dalam mulut

Fonasi

Adanya laring yang berfungsi sebagai vibrator.

Unsur vibratornya adalah pita suara. Tinggi rendahnya nada laring:

a) Peregangan atau pengenduran pita suara

b) Mengubah bentuk dan massa tepi2 pita suara.

Artikulasi dan Resonansi

Tiga organ utama artikulasi adalah: bibir, lidah, palatum mole.

Resonansi. Resonator mulut , hidung, sinus

paranasal, faring. Common cold gangguan resonator

perubahan kualitas suara.

Prinsip2 fisik pertukaran gas Pertama, terjadi pertukaran udara di alveoli Kamudian, terjadi difusi oksigen ke dalam

darah dan CO2 ke arah berlawanan.

Tekanan gas berbanding lurus dengan konsentrasinya.

Tekanan parsial masing- masing gas dalam campuran digambarkan oleh istilah pO2, pCO2, pN2, pH2O dan seterusnya.

Konsentrasi gas dalam larutan tak hanya ditentukan oleh tekanannya tetapi juga oleh koefisien kelarutan gas.

Sehingga beberapa molekul, terutama CO2, secara fisika atau kimia tertarik ke molekul air, sedangkan yang lain di tolak.

Molekul- molekul ditarik, karna dapat terlarut tanpa membentuk kelebihan tekanan di dalam larutan. Sedangkan, yang ditolak akan membentuk kelebihan tekanan bagi sejumlah sangat kecil gas yang larut.

Hukum Henry

Konsentrasi gas yang larut = tekanan x koefisien kelarutan

Koefisien: O2: 0,024 CO2: 0,57 N: 0,012

Diffusi gas- gas melalui jaringan

Gas- gas yang sangat penting bagi respirasi sangat larut di dalam lemak larut dalam membran sel.

Kecepatan difusi CO2 besarnya 20 kali lipat dari kecepatan difusi O2.

Transpor CO2 dan Karbondioksida di antar Alveoli dan sel- sel Jaringan

DIFUSI  GAS O2 

Proses  difusi di paru-paru

Terjadi  karena : 

*  pO2 kapiler paru = 40 mmHg

*  pO2 alveoli           = 104 mmHg

*  Permukaan membran luas  dan tipis

Proses difusi di Jaringan

Terjadi  karena :

*  pO2 arteri  = 95 mmHg

*  pO2 interstitial      = 40 mmHg 

DIFUSI  GAS CO2 

Proses  difusi di paru-paru

Terjadi  karena : 

*   pCO2 kapiler paru = 45 mmHg

*   pCO2 alveoli            = 40 mmHg 

Proses  difusi di Jaringan

Terjadi  karena :

*   pCO2 kapiler jar  = 40 mmHg

*   pCO2 vena   = 45 mmHg

Pertukaran O2 & CO2

Tekanan parsial O2 (PO2) darah masuk paru: 40 mmHg, tekanan parsial O2 dalam alveoli: 104 mmHg difusi O2 alveoli ke darah tekanan parsial sama (104 mmHg) di vena kapiler paru.

Kapiler paru

Alveoli PO2: 104 mmHg

Ujung arteri Ujung vena

PO2: 40 mmHg PO2: 104 mmHg

Kapiler paru

Alveoli PCO2: 40 mmHg

Pertukaran O2 & CO2 Pertukaran CO2 adalah keadaan

sebaliknya dari pertukaran O2. Darah dari jaringan masuk paru mengandung banyak CO2, PCO2: 45 mmHg, PCO2 kapiler 40 mmHg. Difusi dari kapiler alveoli tekanan sama CO2 dibuang melalui ekspirasi.

PCO2: 45 mmHg PCO2: 40 mmHg

Ujung arteri Ujung vena

Transport Oksigen dlm Darah

Tabel tekanan parsial gasArteri Pulmonalis

Alveoli Vena Pulmonalis

Oksigen 40 104 104

Karbondioksida

45 40 40

Air 47 47 47

Udara alveolus tidak mempunyai konsentrasi gas yang sama dengan tekanan atmosfer.

Hal ini dikarenakan: Udara alveolus hanya sebagian diganti oleh

udara atmosfer pada setiap pernafasan. Oksigen terus diabsorpsi dari udara alveolus CO2 terus berdifusi dari darah paru ke

alveoli. Udara atmosfer kering yang memasuki

saluran nafas dilembabkan bahkan sebelum.

Konsentrasi oksigen dalam alveoli

Oksigen terus diabsorpsi ke dalam darah paru2, dan oksigen baru terus memasuki alveolus dari atmosfer.

Makin cepat oksigen di absorpsi, makin rendah konsentrasinya di dalam alveolus. Dan sebaliknya, makin cepat oksigen baru dimasukkan ke dalam alveolus dari atmosfer, makin tinggi konsentrasinya.

Tekanan parsial Oksigen di dalam alveoli, normalnya adalah: 104 mmHg.

Faktor2 yg mempengaruhi konsentrasi CO2 dalam paru:

Kecepatan eksresi karbondioksida dari darah ke dalam alveolus

Kecepatan pengeluaran karbondioksida dari alveolus oleh ventilasi alveolus

pCO2 alveolar normal adalah 40 mmHg

TERIMA KASIH