BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang
Adanya kelainan fungsi paru dapat diketahui dengan melakukan pemeriksaan fungsi
paru. Pemeriksaan fungsi paru umumnya dilakukan dengan menggunakan suatu alat yang
disebut spirometer dan melalui prosedur yang sudah ditentukan akan dapat memberikan
gambaran mengenai keadaan fungsi paru tenaga kerja yang diperiksa. Data hasil
pemeriksaan tersebut dipertemukan dengan data kondisi lingkungan kerjanya untuk
mengetahui hubungan antara kondisi lingkungan kerja dengan kondisi kesehatan kerja.
(Charles, 1993)
Yang dimaksud dengan spirometri adalah suatu teknik pemeriksaan untuk mengetahui
fungsi / faal paru, di mana pasien diminta untuk meniup sekuat - kuatnya melalui suatu
alat yang dihubungkan dengan mesin spirometer yang secara otomatis akan menghitung
kekuatan, kecepatan dan volume udara yang dikeluarkan, sehingga dengan demikian
dapat diketahui kondisi faal paru pasien.
Tujuh persen dari semua kematian di seluruh dunia setiap tahun disebabkan oleh
penyakit paru dan pernafasan yang sesungguhnya dapat dicegah. Jutaan orang sedang
menjalani usia tua yang menyakitkan karena penyakit paru dan pernafasan yang
seharusnya dapat diobati jika saja sudah terdeteksi secara dini melalui pemeriksaan yang
tepat yaitu spirometri. Oleh karena hal tersebut, pada praktikum kali ini kami melakukan
pemeriksaan fungsi paru dengan menggunakan spirometer.
1.2 Tujuan
Tujuan dari laporan praktikum spirometri ini, yaitu :
1. Untuk mendemonstrasikan dan menganalisis kapasitas pernafasan manusia
2. Sebagai laporan tugas laporan keterampilan klinik spirometri yang merupakan bagian
dari sistem pembelajaran KBK di Fakultas Kedokteran Universitas Muhammadiyah
Palembang.
3. Tercapainya tujuan dari metode pembelajaran.
1
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
1.1 Sistem Pernapasan
Sistem pernapasan merupakan sistem yang berfungsi untuk mengabsorbsi oksigen dan
mengeluarkan karbondioksida dalam tubuh yang bertujuan untuk mempertahankan
homeostasis. Fungsi ini disebut sebagai respirasi. Sistem pernapasan dimulai dari rongga
hidung/mulut hingga ke alveolus, di mana pada alveolus terjadi pertukaran oksigen dan
karbondioksida dengan pembuluh darah. (Seeley, 2004)
Sistem pernapasan biasanya dibagi menjadi 2 daerah utama:
1. Bagian konduksi, meliputi rongga hidung, nasofaring, laring, trakea, bronkus,
bronkiolus dan bronkiolus terminalis
2. Bagian respirasi, meliputi bronkiolus respiratorius, duktus alveolaris dan alveolus.
Organ-organ respirasi dapat dibagi lagi menurut letaknya, yaitu upper respiratory
tract yang terdiri dari daerah dari hidung hingga laring dan lower respiratory tract yang
tediri dari trakea, bronkus, bronkiolus, dan paru-paru. (Seeley, 2004)
2
Udara dari luar akan masuk lewat rongga hidung (cavum nasalis). Rongga hidung
berlapis selaput lendir, di dalamnya terdapat kelenjar minyak (kelenjar sebasea) dan
kelenjar keringat (kelenjar sudorifera). Selaput lendir berfungsi menangkap benda asing
yang masuk lewat saluran pernapasan. Selain itu, terdapat juga rambut pendek dan tebal
yang berfungsi menyaring partikel kotoran yang masuk bersama udara. Juga terdapat
konka yang mempunyai banyak kapiler darah yang berfungsi menghangatkan udara yang
masuk.
Lapisan mukus memberikan air untuk kelembaban, dan banyaknya jaringan pembuluh
darah di baahnya akan menyuplai panas ke udara inspirasi. Jadi udara inspirasi telah
disesuaikan ketika mencapai faring hampir bebas debu, bersuhu mendekati temperatur
tubuh, dan kelembabannya mencapai 100%. (Price, 2006)
Udara dari rongga hidung masuk ke faring. Faring merupakan percabangan 2 saluran,
yaitu saluran pernapasan (nasofarings) pada bagian depan dan saluran pencernaan
(orofarings) pada bagian belakang. Pada bagian belakang faring (posterior) terdapat
laring (tekak) tempat terletaknya pita suara (pita vocalis). Masuknya udara melalui faring
akan menyebabkan pita suara bergetar dan terdengar sebagai suara. Makan sambil
berbicara dapat mengakibatkan makanan masuk ke saluran pernapasan karena saluran
pernapasan pada saat tersebut sedang terbuka. Walaupun demikian, saraf kita akan
mengatur agar peristiwa menelan, bernapas, dan berbicara tidak terjadi bersamaan
sehingga mengakibatkan gangguan kesehatan.
Ruang berbentuk segetiga di antara pita suara (yaitu glotis) bermuara ke dalam trakea
dan membentuk bagian antara saluran pernapasan atas dan bawah. Trakea disokong oleh
cincin tulang rawan yang berbentuk seperti sepatu kuda. Struktur trakea dan bronkus
dianalogikan sebagai pohon trakeobronkial. Tempat trakea bercabang menjadi bronkus
utama kiri dan kanan disebut karina. Karina memiliki banyak saraf dan dapat
menebabkan bronkospasme serta batuk berat jika dirangsang. (Price, 2006)
Tenggorokan berupa pipa yang panjangnya ± 10 cm, terletak sebagian di leher dan
sebagian di rongga dada (torak). Dinding tenggorokan tipis dan kaku, dikelilingi oleh
cincin tulang rawan, dan pada bagian dalam rongga bersilia. Silia-silia ini berfungsi
menyaring benda-benda asing yang masuk ke saluran pernapasan.
Tenggorokan (trakea) bercabang menjadi dua bagian, yaitu bronkus kanan dan
bronkus kiri. Struktur lapisan mukosa bronkus sama dengan trakea, hanya tulang rawan
bronkus bentuknya tidak teratur dan pada bagian bronkus yang lebih besar cincin tulang
rawannya melingkari lumen dengan sempurna.
3
Cabang utama bronkus kanan dan kiri akan membentuk bronkus lobaris dan
kemudian bronkus segmentalis. Percabangan ini berjalan terus menjadi bronkus yang
ukurannya lebih kecil sampai akhirnya membentuk bronkiolus terminalis, yaitu saluran
udara terkecil yang tidak mengandung alveolus. Setelah bronkiolus terminalis terdapat
asinus yang merupakan unit fungsional paru sebagai tempat pertukaran udara. Asinus
terdiri bronkiolus respiratorius, duktus alveolaris, dan sakus alveolaris terminalis yang
merupakan struktur akhir paru. (Price, 2006)
Paru-paru merupakan muara dari bronkus, pembuluh darah, pembuluh limfe, dan
nervus. Paru-paru kiri berukuran lebih kecil dari pada yang kanan akibat kemiringan
jantung ke sisi kiri. Paru-paru kiri memiliki dua lubos, yaitu lobus superior dan lobus
inferior. Kedua lobus ini dipisahkan oleh fisura abliqua. Sedangkan paru-paru kanan
memiliki tiga lobus, yaitu lobus superor, lobus medius, dan lobus inferior. Ketga lobus
tersebut dipisahkan oleh fisura obliqua dan fisura horizontalis. (Price, 2006)
Suatu lapisan membran serosa yang menutupi paru-paru adalah pleura. Pleura ada dua
macam, yaitu pleura viseralis yang enjulur ke dalam fisura, serta pleura parietalis yang
melekat di mediastinum dan permukaan superior diafragma. Diantara pleura perietalis
dan pleura viseralis terdapat suatu ruangan yang disebut pleural cavity, yang diisi oleh
cairan pelumas dengan beberapa fungsi, contohnya sebagai lubrikan. Cairan bersifat licin
sehingga dapat mengurangi gesekan pada saat paru-paru mengembang. Selain itu, cairan
pleural juga akan menciptakan suatu gradien tekanan di dalam paru-paru. (Seeley, 2006)
1.2 Volume Paru
Pada bagian kiri gambar dituliskan empat volume paru. Bila semuanya dijumlahkan,
sama dengan volume maksimal paru yang mengembang. Penjelasan dari masing-masing
volume ini adalah sebagai berikut.
1. Volume tidal (VT) adalah volume udara yang diinspirasi atau diekspirasi setiap kali
bernapas normal; besarnya kira-kira 500 mililiter.
2. Volume cadangan inspirasi (IRV) adalah volume udara ekstra yang dapat diinspirasi
setelah dan di atas volume tidal normal bila dilakukan inspirasi kuat dengan kontraksi
maksimal dari diafragma, m. intercostalis externi, dan otot inspirasi aksesori; biasanya
mencapai 3000 mililiter.
3. Volume cadangan ekspirasi (ERV) adalah volume udara ekstra maksimal yang dapat
diekspirasi melalui ekspirasi kuat pada akhir ekspirasi tidak normal; jumlah
normalnya adalah sekitar 1100 mililiter.
4
4. Volume residu (RV) yaitu volume udara yang masih tetap berada di paru setelah
ekspirasi paling kuat; volume ini besarnya kira-kira 1200 mililiter. Volume residu
tidak dapat diukur dengan spirometer karena volume udaranya tidak masuk maupun
keluar dari paru.
Faktor – Faktor Yang Mempengaruhi Volume Paru
Volume paru-paru yang terbesar dan tercatat didunia sampai saat ini adalahPeter
Reed, dia mempunyai nilai total paru-paru sebesar 11,68 Liter (TLC =1168 mL).
Beberapa faktor dapat mempengaruhi besarnya volume paru-paru. faktor tersebut dapat
dikontrol dan beberapa pula tidak dapatdikontrol Beberapa. Beberapa faktor tersebut
adalah :
Volume Paru Besar Voume Paru Kecil
Laki – laki Perempuan
Badan Tinggi Badan Rendah
Tidak Merokok Perokok Berat
Atlet Bukan Atlet
Seseorang yang tinggal di ketinggian Seseorang yang tinggal di daerah yang lebih rendah
Seseorang yang tinggal di ketinggian. Seseorang yang tinggal di daerah yang lebih
rendah. Seseorang yang hidup dan tinggal di tempat yang lebih rendah akan memiliki
kapasitas paru-paru yang lebih kecil dibanding orang yang tinggal dan hidup ditempat
yang lebih tinggi. Hal ini diakibatkan karena tekanan atmosphere yang tinggi di daerah
yang tinggi mempengaruhi jumlah molekul udara, termasuk juga oksigen. Pada akhirnya
secara alamiah paru-paru orang yang tinggal di daerah yang tinggi akan lebih besar, hal
tersebut berguna agar paru-paru dapat memproses jumlah oksigen yang sedikit.
Kapasitas Paru
1. Kapasitas inspirasi (IC) sama dengan volume tidal ditambah volume cadangan
inspirasi. Ini adalah jumlah udara (kira-kira) 3500 mililiter yang dapat dihirup oleh
seseorang, dimulai pada tingkat ekspirasi normal dan pengembangan paru sampai
jumlah maksimum.
5
2. Kapasitas residu fungsional (FRC) sama dengan volume cadangan ekspirasi ditambah
volume residu. Ini adalah jumlah udara yang tersisa dalam paru pada akhir ekspirasi
normal (kira-kira 2300 mililiter).
3. Kapasitas vital (VC) sama dengan volume cadangan inspirasi ditambah volume tidal
dan volume cadangan ekspirasi. Ini adalah jumlah udara maksimum yang dapat
dikeluarkan seseorang dari paru setelah terlebih dahulu mengisi paru secara
maksimum dan kemudian mengeluarkan sebanyak-banyaknya (kira-kira 4600
mililiter). Nilai ini memberikan informasi yang berguna mengenai kekuatan otot-otot
pernapasan dan aspek fungsi paru lainnya.
4. Kapasitas paru total (TLC) adalah volume maksimum yang dapat mengembangkan
paru sebesar mungkin dengan inspirasi sekuat mungkin (kira-kira 5800 mililiter);
jumlah ini sama dengan kapasitas vital ditambah volume residu.
5. Forced Expiratory Flow (FEV1) adalah bagian dari kapasitas vital yang diekspirasi
secara paksa pada satu detik pertama. Nilai FEV1 dapat memberi informasi tambahan.
Biasanya nilai FEV1 adalah sekitar 80% dari VC. Kapasitas vital mungkin saja normal
sementara nilai FEV1 turun pada beberapa penyakit seperti asma (resistensi saluran
napas meningkat karena konstriksi bronkial).
6. Ventilasi volunter maksimal (MVV) adalah volume udara terbesar yang dapat
dimasukkan dan dikeluarkan dari paru selama 1 menit oleh usaha volunter. Nilai
normal MVV adalah 125-170 L/menit.
7. Volume dan kapasitas paru pada perempuan kira-kira 20 sampai 25 persen lebih kecil
daripada laki-laki, dan lebih besar lagi pada orang yang atletis dan bertubuh besar
daripada orang yang bertubuh kecil dan astenis. Volume pernapasan semenit adalah
jumlah total udara baru yang masuk ke dalam saluran pernapasan tiap menit, sama
dengan volume tidal dikalikan dengan frekuensi pernapasan permenit. Volume tidal
normal kira-kira 500 mililiter dan frekuensi pernapasan normal kira-kira 12 kali
permenit sehingga rata-rata volume pernapasan adalah 6 liter/menit.
Beberapa penyakit pernapasan yang dapat mempengaruhi kapasitas volume paru
Beberapa Penyakit pernafasan bisa mengganggu kapasitas volume paru, penyakit
yang paling sering mengganggu adalah PPOK dan Restriktif.
6
- PPOK (Ekspirasi) FEV80-100% (Ringan) 50-80 % ( Sedang ) 30-50% (Berat)
<30% (Sangat Berat)
Penyakit ini sering menghambat jalur saluran nafas sehingga mengakibatkan
Resistensi Aliran nafas meningkat, dan menyebabkan orang sulit bernafas.
Contoh penyakit : Bronkitis Kronik, Asma, Dan Emfisema
- Penyakit paru Restriktif (Inspirasi) : VC, Ratio FEV80-100% (Ringan) 50-80 %
( Sedang ) 30-50% (Berat) <30% (Sangat Berat) dibawah 80 %
Penyakit ini sering menimbulkan cairan pada paru dan kelenturan pada paru sehingga
membuat paru sulit untuk melaksanakan operasinya untuk menukarkan gas ( O2 dan
CO2 ).
Contoh : Efusi Pleura, Pneumotoraks, Edema Paru , Atelektasis, dll.
1.3 Spirometri
Spirometri adalah suatu teknik pemeriksaan untuk mengetahui fungsi/faal paru, di
mana pasien diminta untuk meniup sekuat-kuatnya melalui suatu alat yang dihubungkan
dengan mesin spirometer yang secara otomatis akan menghitung kekuatan, kecepatan dan
volume udara yang dikeluarkan, sehingga dengan demikian dapat diketahui kondisi faal
paru pasien. Pemeriksaan spirometri digunakan untuk mengetahui adanya gangguan di
paru dan saluran pernapasan. Alat ini sekaligus digunakan untuk mengukur fungsi paru.
Pasien yang dianjutkan untuk melakuakan pemeriksaan ini antara lain: pasien yang
mengeluh sesak napas, pemeriksaan berkala bagi pekerja pabrik, penderita PPOK,
penyandang asma, dan perokok. (Baharudin, 2010)
Sejarah Terciptanya Spirometer
129-200
A.D.
Galen melakukan eksperimen ‘volumetric’ terhadap saluran udara manusia. Dia
menyuruh seorang anak menghirup dan mengeluarkan udara dan menemukan
volum gas,setelah beberapa waktu,tetap. Galen menemukan ukuran yang mutlak
dari ukuran paru-paru.
1681 Borelli mencoba untuk mengukur volume inspirasi dalam satu kali bernafas. Dia
melakukannya dengan menghisap cairan dari tabung silinder.
1718 Jurin J. meniupkan udara dalam kantung dan mengukur volume udara
menggunakan prinsip arcimedes. Dia mengukur 650 ml volum tidal dan volume
7
ekspirasi maksimal sebanyak 3610 ml.
1788 Goodwyn E. menghisap air ke dalam bejana berisi udara yang sudah diukur
beratnya dalam skala. Dia menyebutkan bahwa kapasitas vital paru-paru dapat
mencapai 4460 ml. Dia memeriksa temperaturnya, tapi dia tidak menggunakan
nose-clip.
1793 Abernethy mencoba untuk menentukan seberapa jauh kadaluarsa gas yang
dihabiskan oksigen. Dia mengumpulkan gas-gas kadaluarsa di sekeliling merkuri.
Abernethy mengukur kapasitas vital paru-paru adalah 3150 ml.
1796 Menzies R. mencelupkan seorang laki-laki ke dalam air berisi lebih dari satu barel
ke dagunya dan mengukur kenaikan dan penurunan tingkatan sekitar dagu.
Dengan metode ‘body plethysmography’, dia menentukan volume tidal paru-paru.
1799 Pepys W.H. jun. menemukan volum tidal biasa menjadi 270 ml dengan
menggunakan dua gasometer air raksa dan sebuah gastometer biasa.
1800 Davy H. mengukur kapasitas vital paru-parunya sendiri sebesar 3110 ml. volume
tidal paru-paru sebesar 210 ml menggunakan gasometer dan volume residu paru-
paru sebesar 590-600 ml menggunakan metode pengenceran hidrogen atau
hydrogen dilution method.
1813 Kentish E. menggunakan Pulmometer yang cukup sederhana untuk mempelajari
volum saluran udara ketika sakit.
1831 Thrackrah C.T. menggambarkan pulmometer mirip dengan Kentish, tetapi udara
memasuki botol kaca dari bawah. Disana tidak terdapat perbaikan untuk tekanan,
sehingga pengukuran mesin tidak hanya terpaku pada volume respirasi tetapi juga
kekuatan dari otot-otot ekspirasi.
1844 Maddock, A.B. mempublikasikan di Lancet, sebuah surat untuk editor tentang
“Pulmometer” nya. “Penemuan luar biasa yang saya temukan sangat berguna
untuk mengukur kekuatan dari paru-paru di dalam lingkungan dan kondisi yang
berbeda.” Maddock tidak menyebutkan Thrackrah atau Kentish.
1845 Vierordt mempublikasikan bukunya ‘Physiologie des Athmens mit besonderer
Rücksicht auf die Auscheidung der Kohlensäure’. Walaupun Vierordt tertarik
8
tentang penentuan penghembusan nafas, dia telah melakukan penentuan parameter
volume dengan seksama. Dalam percobaannya dia menggunakan ‘expirator’.
Vierordt mendeskripsikan beberapa parameter tersebut masih digunakan dewasa
ini dalam spirometer modern. Sebagai contoh volume residu (‘Rückständige
Luft’), kapasitas vital (‘vitales Atmungsvermögen’), …
1852
(1844)
John Hutchinson mempublikasikan laporannya tentang air di spirometer yang
tetap digunakan sampai hari ini hanya dengan perubahan kecil (perubahan besar
yang terjadi sekarang adalah penambahan alat pengukur grafik dan waktu dan
reduksi masa bel). Hutchinson mencatat kapasitas vital paru-paru 4000 orang
dengan spirometernya. Dia mengklasifikasikan manusia, sebagai contoh
‘Paupers’, ‘First Battalion Grenadier Guards’, ‘Pugilists and Wrestlers’, ‘Giants
and Dwarfs’, ‘Girls’, ‘Gentleman’, ‘Deseased cases’. Dia menunjukan bahwa
kapasitas vital paru-paru berbanding lurus dengan tinggi dan dia pun menunjukan
bahwa kapasitas vital paru-paru tidak memiliki kaitan dengan berat badan.
Hutchinson telah memulai pekerjaannya dengan spirometers pada tahun 1844.
1854 Wintrich mengembangkan spirometer yang sudah diperbaharui, pengunaan
spirometer ini lebih sederhana dibandingkan dengan spirometer Hutchinson.
Wintrich menguji 4000 orang dengan spirometernya. Terdapat 500 kasus tentang
penyakit di paru-paru. Dia menyimpulkan ada 3 parameter yang menentukan
kapasitas vital paru-paru yaitu tinggi badan, berat badan dan umur.
Prinsip spirometri adalah mengukur kecepatan perubahan volume udara di paru-paru
selama pernafasan yang dipaksakan atau disebut forced volume capacity (FVC). Prosedur
yang paling umum digunakan adalah subyek menarik nafas secara maksimal dan
menghembuskannya secepat dan selengkap mungkin Nilai FVC dibandingkan terhadap
nilai normal dan nilai prediksi berdasarkan usia, tinggi badan dan jenis kelamin.
Spirometer menggunakan prinsip salah satu hukum dalam fisika yaitu hukum
Archimedes. Hal ini tercermin pada saat spirometer ditiup, ketika itu tabung yang berisi
udara akan naik turun karena adanya gaya dorong ke atas akibat adanya tekanan dari
udara yang masuk ke spirometer. Spirometer juga menggunakan hukum newton yang
diterapkan dalam sebuah katrol . Katrol ini dihubungkan kepada sebuah bandul yang
9
dapat bergerak naik turun. Bandul ini kemudian dihubungkan lagi dengan alat pencatat
yang bergerak diatas silinder berputar.
Sebelum dilakukan spirometri, terhadap pasien dilakukan anamnesa, pengukuran
tinggi badan dan berat badan. Pada spirometer terdapat nilai prediksi untuk orang Asia
berdasarkan umur dan tinggi badan. Bila nilai prediksi tidak sesuai dengan standar
Indonesia, maka dilakukan penyesuaian nilai prediksi menggunakan standar Indonesia.
Volume udara yang dihasilkan akan dibuat prosentase pencapaian terhadap angka
prediksi.
Spirometri dapat dilakukan dalam bentuk social vital capacity (SVC) atau forced vital
capacity (FVC). Pada SCV, pasien diminta bernafas secara normal 3 kali (mouthpiece
sudah terpasang di mulut) sebelum menarik nafas dalam-dalam dan dihembuskan secara
maksimal. Pada FVC, pasien diminta menarik nafas dalam-dalam sebelum mouth piece
dimasukkan ke mulut dan dihembuskan secara maksimal.
10
Pengukuran fungsi paru yang dilaporkan :
1. Forced vital capacity (FVC) adalah jumlah udara yang dapat dikeluarkan secara
paksa setelah inspirasi secara maksimal, diukur dalam liter.
2. Forced Expiratory volume in one second (FEV1) adalah jumlah udara yang dapat
dikeluarkan dalam waktu 1 detik, diukur dalam liter. Bersama dengan FVC
merupakan indikator utama fungsi paru-paru.
3. FEV1/FVC merupakan rasio FEV1/FVC. Pada orang dewasa sehat nilainya sekitar
75% - 80%
4. FEF 25-75% (forced expiratory flow), optional
5. Peak Expiratory Flow (PEF), merupakan kecepatan pergerakan udara keluar dari
paru-paru pada awal ekspirasi, diukur dalam liter/detik.
6. FEF 50% dan FEF 75%, optional, merupakan rata-rata aliran (kecepatan) udara
keluar dari paru-paru selama pertengahan pernafasan (sering disebut juga sebagai
MMEF(maximal mid-expiratory flow).
Klasifikasi gangguan ventilasi (% nilai prediksi) :
Gangguan restriksi :
Vital Capacity (VC) < 80% nilai prediksi; FVC < 80% nilai prediksi
Gangguan obstruksi :
FEV1 < 80% nilai prediksi; FEV1/FVC < 75% nilai prediksi
Gangguan restriksi dan obstruksi :
FVC < 80% nilai prediksi; FEV1/FVC < 75% nilai prediksi.
11
Bentuk spirogram adalah hasil dari spirometri. Beberapa hal yang menyebabkan
spirogram tidak memenuhi syarat :
- Terburu-buru atau penarikan nafas yang salah
- Batuk
- Terminasi lebih awal
- Tertutupnya glottis
- Ekspirasi yang bervariasi
- Kebocoran
Setiap pengukuran sebaiknya dilakukan minimal 3 kali. Kriteria hasil spirogram
yang reprodusibel setelah 3 kali ekspirasi adalah dua nilai FVC dan FEV1 dari 3
ekspirasi yang dilakukan menunjukkan variasi / perbedaan yang minimal yaitu
perbedaan kurang dari 5% atau 100 ml. (Eur Respir J, 2005)
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 disebut respiratory 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.;
12
85% dalam satu detik; 94% dalam 2 detik; 97% dalam 3 detik. Normal peak flow rate
350-500 liter/menit.
Manfaat Spirometer
Spirometer bermanfaat dalam Pengukuran Laju Metabolisme. Dalam
penetapan laju metabolisme, konsumsi Oksigen umumnya diukur dengan
menggunakan spirometer yang diisi dengan O2 dan suatu sistem yang mengabsorpsi
CO2. Bandul Spirometer dihubungkan dengan alat pencatat yuang bergerak diatas
suatu silinder yang berputar, sementara bandul bergerak naik turun.Dengan menarik
garis sepanjang grafik yang dibuat,akan diperoleh suatu kemiringan tertentu yang
sebanding dengan besarnya konsumsi O2.Jumlah O2 yang dipakai (dalam ml)
persatuan waktu dikoreksi pada suhu dan tekanan standar,kemudian dikonversikan
menjadi energi yaitu dengan dikalikan 4,82 kcal/L O yang dipakai.
Laju metabolisme dipengaruhi banyak faktor.Yang terpenting adalah kerja
otot.Konsumsi O meningkat tidak hanya pada kerja otot,tetapi juga setelahnya
sepanjang diperlukan untuk O debt.Pemberian makanan juga akan meningkatkan laju
metabolisme,karena adanya “spesific dynamic action” (SDA).SDA suatu makanan
adalah besarnya energi yang diperliukan untuk proses asiimilasi makanan tersebut
dalam tubuh.Sejumlah protein yang dapatr menghasilkan 100 kcal,akan meningkatkan
laju metabolisme sebesar 30 kcal.Hidrat arang dalam jumlah yang sama akan
menyebabkan peningkatan sebesar 6 kcal,dan lemak akan meningkatkan laju
metabolisme sebesar 4 kcal.Tentu saja ini berarti bahwa jumlah kalori yang dihasilkan
oleh ketiga jenis bahan makanan tersebut akan dikurangi oleh besarnya SDA,dan
energi yang diperlukan untuk proses asimilasi ini dapat diperoleh dari makanan itu
sendiri atau diambil dari simpanan energi tubuh.Penyebab SDA belum jelas.SDA
mungkin sebagian disebabkan karena kenaikan perangsangan simpatis setelah
makan,dengan peningkaytan pengeluaran epinefrin dan norepinefrin dan akibatnya
terjadi peningkatan laju metabolisme.SDA protein mungkin juga dihubungkan dengan
proses deaminasi asam amino dalam hati.SDA dari lemak mungkin disebabkan karena
adanya stimulasi langsung terhadap proses metabolisme oleh adanya asam lemak
bebas.Sedang pada hidrat arang mungkin merupakan manifestasi kebutuhan energi
ekstra untuk membentuk glikogen.Efek stimulasi daripada makanan terhadapa proses
metabolisme dapat berlangsung selama 6 jam atau lebih.
13
Faktor lain yang merangsang metabolisme adalah suhu lingkungan.Bila suhu
lingkungan lebih rendah dari suhu tubuh,mekanisme untuk mempertahankan suhu
tubuh akan digiatkan,misalnya dengan menggigil,dan laju metabolisme akan
meningkat.Bila suhu lingkungan cukup tinggi hingga mengakibatkan meningkatnya
suhu tubuh,terjadi peningkatan proses metabolisme secara keseluruhan,dan laju
metabolisme juga meningkat.
Indikasi dan Kontraindikasi penggunaan Spirometri
INDIKASIKONTRA INDIKASI
Deteksi penyakit paru Hemoptisis
Riwayat penyakit paru Pneumotoraks
Sakit dada atau ortopneu Status kardiovaskuler tidak stabil
Kelainan dinding dada Infark miokard
Sianosis Emboli paru
Clubbing finger Aneurisma serebri
Penderita batuk kronik dan produktif Pasca bedah mata
Evaluasi perokok >40 tahun Aneurisma toraks
Penderajatan asma akut Kecemasan (mual, muntah, vertigo)
Pasien yang akan menjalani
pembedahan
Pemeriksaan berkala untuk
progresivitas penyakit
Pasien yang akan melakukan reseksi
paru
14
BAB III
METODE PRAKTIKUM
3.1 Judul Praktikum
Spirometri
3.2 Tujuan Praktikum
Untuk mendemostrasikan dan menganalisa kapasitas pernafasan manusia.
3.3 Hari dan Tanggal Pelaksanaan Praktikum
Selasa, 9 April 2013
3.4 Alat dan bahan
Spirometer Collins
3.5 Cara Kerja
1. Bersihkan mulut pipa (mouth piece) spirometer dengan kapas dan alcohol 70%.
2. Naracoba dalam posisi berdiri, berlatih menghembuskan nafas melalui mulut pipa
beberapa kali dengan hidung ditutup. Perhatikan petunjuk dan skala dan tidak
boleh terlihat oleh naracoba.
3. Mengukur tidak volume (TV). Letakkan jarum penunjuk pada skala 0, naracoba
melakukan inspirasi biasa (tanpa melalui pipa) kemudian ekspirasi biasa melalui
mulut pipa spirometer dengan hidung tertutup. Catat angka jarum penunjuk pada
skala, ulangi percobaan sebanyak 3 kali, catat nilai rata-rata TV.
4. Mengukur expiratory reserve volume (ERV). Letakkan jarum penunjuk pada skala
0. Naracoba melakukan inspirasi normal (tanpa pipa) kemudian melakukan
ekspirasi semaksimal mungkin melalui pipa dengan hidung tertutup. Lakukan 3
kali, catat nilai rata-rata.
5. Mengukur vital capacity (VC). Letakkan jarum penunjuk pada skala 0. Naracoba
melakukan inspirasi semaksimal mungkin, kemudian melakukan ekspirasi
semaksimal mungkin melalui mulut pipa dengan hidung tertutup. Ekspirasi
dilakukan dengan pelan dan tenang. Lakukan 3 kali, catat nilai rata-rata.
15
6. Lakukan pengukuran VC (no.5) dengan naracoba yang sama pada posisi duduk
dan berbaring.
7. Dari percobaan no 3,4 dan 5, dapat ditentukan nilai inspiratory reserve volume
(IRV). Bagaimana rumusnya, berapa hasil untuk masing-masing naracoba?
8. Tunjuk 1 orang untuk menilai frekuensi pernafasan pada salah satu naracoba
secara diam-diam. Setelah mendapatkan frekuensi nafas, hitung:
a. Volume respirasi normal selama 1 menit, 1 jam dan 1 hari
b. Hitung jumlah oksigen yang dipakai selama 1 jam dan 1 hari.
16
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Tabel 1. Respiratory Rate
Nama Sex Usia TB RR
Aulia Lk 20 tahun 170 cm 12x/menit
Wendra Lk 19 tahun 178 cm 13 x/menit
Syafar Lk 19 tahun 162 cm 20 x/menit
Risma Pr 18 tahun 172 cm 18 x/menit
Erica Pr 19 tahun 156 cm 18 x/menit
Tabel 2. Posisi berdiri, duduk, berbaring
Tabel 3. Volume dalam hitungan waktu
17
4.2 Pembahasan
- RR
Dari 5 naracoba yang dihitung frekuensi nafasnya, terdapat 3 naracoba yang
frekuensi nafasnya dalam batas normal (16–24x/menit). Sedangkan 2 naracoba
lainnya kurang dari batas normal.
- Tidal volume (TV) dengan nilai rata - rata 500 ml.
Dalam posisi berdiri terdapat dua naracoba yang TV nya tepat 500 ml, sementara
dua naracoba dibawah 500 ml dan satu naracoba diatas 500 ml. Sedangkan dalam
posisi duduk terdapat dua naracoba yang tepat 500 ml, sementara tiga naracoba
lainnya diatas nilai rata-rata. Dan pada posisi berbaring terdapat satu naracoba yang
tepat 500 ml, sedangkan dua naracoba dibawah nilai rata-rata dan dua lainnya diatas
nilai rata-rata.
- Vital Capacity (VC) dengan nilai rata - rata 4500 ml.
Didapatkan hasil sebagai berikut :
Pada posisi berdiri, VC semua naracoba dibawa nilai rata-rata yakni berkisar
antara 2500 - 3600 ml.
Sedangkan pada posisi duduk, VC semua naracoba juga dibawah rata-rata
yakni berkisar antara 2500 - 3600 ml.
Pada posisi berbaring, VC semua naracoba dibawah nilai rata-rata yakni
berkisar antara 2400 - 3500 ml.
- Expiratory Reserve Volume (ERV) dengan nilai rata - rata 1000 ml.
Didapatkan hasil sebagai berikut :
Dalam posisi berdiri, ERV semua naracoba diatas rata-rata, yakni berkisar
antara 1700 - 2333 ml.
Sedangkan dalam posisi duduk, ERV semua naracoba juga diatas rata-rata
yakni berkisar antara 1600 - 2100 ml.
Dan dalam posisi berbaring, ERV semua naracoba diatas rata-rata yakni
berkisar antara 1367 - 2200 ml.
- Inspiratory Reserve Volume (IRV) dengan rumus VC – (TV+ERV) dengan nilai
rata – rata 300 ml. Didapatkan hasil sebagai berikut :
Dalam Posisi Berdiri terdapat satu naracoba yang tepat 300 ml, sedangkan
empat naracoba lainnya diatas nilai rata-rata yakni berkisar antara 434 – 1800
ml.
18
Sedangkan dalam posisi duduk terdapat dua naracoba yang tepat 300ml,
sedangkan tiga naracoba lainnya diatas rata-rata yakni berkisar antara 600 -
1000 ml.
Dan dalam posisi berbaring terdapat satu naracoba yang dibawah nilai rata-rata
yaitu 200 ml dan empat naracoba lainnya diatas nilai rata-rata yakni berkisar
antara 400 - 1300 ml.
Dari data tersebut dapat dilakukan perhitungan untuk mendapatkan hasil inspirasi
reserve volume, volume 1 menit, volume 1 jam, volume 1 hari dan jumlah oksigen
yang digunakan dalam 1 hari.
Jika dilihat dari standar normal volume tidal, capasitas vital dan ekspirasi reserve
volume, naracoba berada di bawah atau diatas standar normal. Akan tetapi, setiap
orang berbeda-beda dan banyak faktor yang mempengarugi. Jadi, bisa saja meskipun
dengan penghitungan tersebut menunujukkan bahwa tidak normal, akan tetapi dengan
nilai demikian seseorang tidak mengalami gangguan pernapasan. Hal ini mungkin
disebabkan karena beberapa faktor tadi misalnya umur, jenis kelamin, postur tubuh,
posisi selama pengukuran, ataupun karena standar tersebut hanya diperuntukkan
untuk orang-orang yang berbeda ras dengan orang Indonesia pada umumnya.
Usia berpengaruh terhadap hasil pengukuran tersebut, dimana saat lahir terjadi
perubahan respirasi yang besar yaitu paru-paru yang sebelumnya berisi cairan menjadi
berisi udara dan luas paru-paru masih terlalu kecil. Demikian halnya pada usia lanjut,
hasil pengukuran akan menurun akibat otot-otot pernapasan tidak seelastis dengan
orang yang lebih muda. Posisi juga berpengaruh terhadap hasil pengukuran tersebut.
Nilai pada posisi berbaring terlentang lebih besar dibandingkan pada saat duduk
karena ketika duduk diafragma akan mendorong rongga dada keatas sehingga ketoka
menghirup udara, udara akan lebih sedikit masuk ke paru-parudibandingkan ketika
berbaring dimana diafragma tidak mendorong rongga dada sehingga udara yang
masuk lebih banyak dan yang akan diekspirasikan juga lebih banyak. Selain usia dan
posisi, tinggi badan atau ukuran tubuh setiap orang juga berpengaruh terhadap hasil
pengukuran dimana tubuh yang lebih besar akan memiliki hasil pengukuran lebih
besar karena orang ini membutuhkan lebih banyak oksigen dari udara untuk
memenuhi kebutuhan jaringan di dalam tubuhnya. Selain itu. Orang yang memiliki
ukuran tubuh lebih besar juga memilki kekuatan menghirup udara lebih banyak.
BAB V
19
PENUTUP
4.3 Kesimpulan
1. Spirometri adalah metode sederhana untuk mempelajari ventilasi paru adalah dengan
mencatat volume udara yang masuk dan keluar paru-paru menggunakan alat yang
bernama spirometer dan hasil pengukurannya disebut spirogram.
2. Volume udara pernafasan terdiri dari Volume Tidal (VT), Volume Cadangan Inspirasi
(VCI), Volume Cadangan Ekspirasi(VCE),Volume Residu (VR).
3. Kapasitas paru terdiri Kapasitas Inspirasi (KI), Kapasitas Residu Fungsional (KRF),
Kapasitas Vital (KV), dan Kapasitas Paru-Paru Total (KPT).
4. Dari pengukuran spirometri yang telah dilakukan, di dapatkan beberapa nacaroba
yang hasil pengukuran spirometrinya tidak sesuai dengan nilai rata-rata yang telah
ditetapkan.
5. Terdapat beberapa faktor yang dapat mempangaruhi hasil dari pengukuran spirometri
seperti kesalahan mengukur atau menghitung saat dilakukannya percobaan. Atau bisa
juga karena memang terdapat kelainan fungsi pernafasan pada beberapa naracoba.
4.4 Saran
1. Kepada naracoba yang melakukan pemeriksaan spirometri
Pada saat melakukan pemeriksaan spirometri diharapkan naracoba bersikap kooperatif
agar dapat meminimalisir kesalahan pengukuran hasil spirometri.
2. Kepada petugas yang melakukan penghitungan spirometri
Pada saat melakukan penghitungan hasil dari pemeriksaan spirometri diharapkan
petugas bersikap teliti dan cermat untuk meminimalisir kesalahan dalam
penghitungan.
3. Kepada mahasiswa/i
Diharapkan untuk selalu menjaga kesehatan sistem pernafasan dengan cara
melakukan olahraga secara rutin baik dengan intensitas ringan, sedang atau berat.
DAFTAR PUSTAKA
20
Baharudin, Syamsurrijal. 2010. Analisis Hasil Spirometri Karyawan Pt. X yang Terpajan
Debu di Area Penambangan dan Pemrosesan Nikel, http://mru.fk.ui.ac.id. Diakses
pada tanggal 11 April 2013.
Price & Wilson. 2002. Patofisiologi : Konsep Klinis Proses-Proses Penyakit. Edisi 6.
Volume 2. EGC : Jakarta.
Seeley, et al. 2004. Anatomy & Physiology : Sixht Edition. The McGraw-Hill Companies
Guyton & Hall. 2007. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran Edisi 11. Penerbit EGC . Jakarta.
Anonim, Gambaran Fungsi Paru FKUI.pdf ; date modified 11 April 2013
21
Recommended