Cara Mengukur Kapasitas dan Volume Paru-Paru

Cara Mengukur Kapasitas dan Volume Paru-Paru

Volume dinamik paru dan kerja pernapasan

Keterangan mengenai status ventilasi tidak hanya membutuhkan volume statis paru,

namun juga pengukuran kecepatan pergerakan udara yang keluar-masuk paru

(dinamika paru). Agar udara dapat bergerak masuk dan keluar paru, tubuh harus

bekerja untuk mengatasi resistensi gabungan dari toraks, paru, dan abdomen yang

dinamakan kerja per-napasan. Dengan bantuan spirometer, resistensi pernapasan

akibat tahanan gesekan terhadap aliran udara (resitensi nonelastik) dapat

diperkirakan dengan mengukur volume eksipirasi paksa dan kecepatan aliran udara:



Kapasitas vital paksa (FVC) adalah pengukuran kapasitas vital yang didapat pada

ekspirasi yang dilakukan secepat dan sekuat mungkin. Volume udara ini sangat

penting dan dalam keadaan normal nilainya kurang lebih sama dengan VC, tetapi

mungkin sangat berkurang pada pasien obstruksi saluran napas.



Volume ekspirasi paksa (FEV) adalah volume udara yang dapat diekspirasi dalam

waktu standar selama tindakan FVC. Biasanya FEV diukur selama detik pertama

ekspirasi yang paksa (FEV1) dan detik ketiga (FEV3). Pada keadaan normal, besar

FEV1 adalah 83% (70-80%) dari VC dan FEV3 = 97% (85-100%) dari VC. FEV

merupakan petunjuk penting untuk mengetahui adanya gangguan kapasitas

ventilasi.

Kapasitas Pernapasan Maksimal (Maximal Breath Capacity) ditentukan dengan

cara mengukur volume hiperventilasi maksimal dalam 1 menit

(amplitudo x frekuensi 12” x 5). Untuk menetapkan KPM normal seseorang dapat kita

gunakan rumus:

Sex

Formulae

Reference

Females

[71.3 – (0.474 x age)] m2s. area

Baldwin

Males

[86.5 – (0.522 x age)] x m2s.area

Baldwin

Males

228 – (182 x age)

Wright, normal ±17,6%

KPM, sama seperti KV dapat dinyatakan dalam liter secara mutlak, akan tetapi dapat

juga dinyatakan secara relative dalam % dari predicted MBCnya

KPM Relatif = KPM mutlak

x 100%

Predicted CV

Cara menetapkan volume cadangan pernapasan:

Volume Cad. Pernafasan = KPM – Volume Pernapasan Semenit

x 100%

RPM

Perhitungan Tambahan



MVVest (Estimated Maximum Voluntary Ventilation) = FEV1 yang terukur x 37.5



MMEF (Mid-maximal Expiratory Flow) atau MEF (Mid-Expiratory Flow) merupakan nilai

rata-rata dari FEF di antara 25% dan 75% ekspirasi FVC, dalam satuan liter/detik. Nilai

ini merupakan rata-rata bagian pertengahan dari kurva ekspirasi. Menurut beberapa ahli,

merupakan pengukuran yang lebih sensitif untuk mendeteksi obstruksi saluran napas

kecil



PEFR (Peak Expiratory Flow Rate) merupakan aliran udara tertinggi selama ekspirasi

tunggal yang kuat



Vext % (Extrapolate Volume) merupakan banyaknya volume udara yang tidak terukur,

yang disebabkan keragu-raguan saat memulai ekspirasi tunggal yang kuat. Jika nilai ini

melebihi 5% dari nilai FVC, effort tersebut dianggap tidak valid. Vext% diekspresikan

dalam satuan persen terhadap nilai FVC

Ventilasi Pulmonal, Ventilasi Alveolar, dan Ruang Rugi

Berbagai perubahan volume hanya menentukan satu faktor dalam penetuan

ventilasi paru, yaitu volume udara yang dihirup dan dihembuskan dalam satu menit.

Faktor lain yang penting adalah frekuensi pernapasan, sesuai rumus:

Ventilasi pulmonal = Volume tidal x frekuensi pernapasan

Pada tidal volum rata-rata sebesar 500 ml/napas dan frekuensi pernapasan

12 x/menit sehingga ventilasi paru adalah 6 L/menit. Untuk jangka waktu yang

singkat, pria dewasa muda dapat secara sengaja meningkatkan ventilasi paru total

dua puluh kali lipat, menjadi 150 L/menit. Untuk meningkatkan ventilasi paru, baik

volume tidal maupun frekuensi pernapasan ditingkatkan, tetapi kedalaman bernapas

lebih meningkat dibandingkan dengan frekuensi bernapas. Hal ini merupakan cara

yang lebih efektif karena dipengaruhi adanya ruang rugi anatomis, yaitu tidak

seluruh udara yang masuk ke dalam paru akan mengalami pertukaran gas.

Sebagian udara ini tertinggal di dalam saluran jalan napas, mulai dari hidung/mulut

sampai bronkiolus terminalis, dan tidak terlibat dalam proses pertukaran gas.

Besarnya sekitar 150 ml (bergantung tinggi badan dan posisi tubuh). Dengan

demikian, pada orang dewasa, hanya 350 ml dari 500 ml udara inspirasi yang

mengalami pertukaran gas. Sebaliknya, pada waktu ekspirasi, 150 ml udara

ekspirasi pertama berasal dari ruang rugi dan 350 ml terakhir merupakan udara yang

keluar dari alveoli.

Karena jumlah udara atmosfer yang mencapai alveolus dan benar-benar

tersedia untuk pertukaran gas lebih penting daripada jumlah total udara yang

masuk-keluar, maka ventilasi alveolus, yaitu volume udara yang dipertukarkan antara

alveolus dan atmosfer per menit, lebih penting daripada ventilasi paru. Rumusnya

adalah:

Namun, ternyata tidak semua udara yang mencapai alveoli mengalami

pertukaran gas karena perfusi ke daerah alveoli tersebut tidak adekuat. Udara yang

terdapat dalam alveol ini dinyatakan sebagai ruang rugi alveoler. Volume udara total

dalam saluran pernapasan yang tidak aktif melakukan pertukaran gas, yaitu jumlah

ruang rugi anatomik dan ruang rugi alveolar, disebut ruang rugi fisiologik.

Perekam perubahan volume paru- SPIROMETRI

Metode sederhana untuk mempelajari ventilasi paru adalah dengan mencatat volume

udara yang masuk dan keluar paru-paru, suatu proses yang disebut spirometri. Bentuk

spirometer dasar yang khas dilukiskan pada Gambar 2. Spirometer ini terdiri dari sebuah

drum yang dibalikkan di atas bak air dan drum tersebut diimbangi oleh suatu beban.

Dalam drum terdapat gas untuk bernapas, biasanya udara atau oksigen; dan sebuah

pipa yang menghubungkan mulut dengan ruang gas. Apabila seseorang bernapas dari

mulut dengan ruang ini, drum akan naik turun dan terjadi perekaman yang sesuai di atas

gulungan kertas yang berputar.

3

_{Naik-turunnya drum tersebut dapat dicatat sebagai}

spirogram yang dikaliberasikan ke perubahan volume. Pena mencatat inspirasi sebagai

defleksi ke atas dan inspirasi sebagai defleksi ke bawah.

1

_{Gambar 2 adalah sebuah}

spirogram yang menunjukkan perubahan volume paru pada berbagai kondisi

pernapasan.

Menentukan kapasitas residu fungsional, volume residu dan kapasitas paru total

—Metode pengenceran (dilusi) Helium. Kapasitas rendah fungsional, yaitu volume

udara yang secara normal tetap berada dalam paru di antara pernapasan, penting untuk

fungsi paru. Nilainya berubah nyata pada beberapa jenis penyakit paru, sebab itu lah

maka kita seringkali perlu mengukur kapasitas ini. spirometer tidak dapat digunakan

untuk mengukur langsung kapasitas residu fungsional karena udara dalam volume

residu paru tidak dapat diekspirasi ke dalam spirometer, dan volume ini kira-kira

merupakan separuh dari kapasitas residu fungsional. Untuk mengukur kapasitas residu

fungsional, spirometer harus digunakan secara tidak langsung biasanya dengan

menggunakan metode pengenceran helium

Sistem respirasi bersama dengan sistem sirkulasi merupakan alat pertukaran gas utama antara tubuh dengan lingkunganya serta transport dari dan menuju sel-sel. Secara anatomi sistem ini dapat dibagi menurut letaknya, yaitu bagian atas (diatas larynk) dan bagian bawah (larynk ke bawah), sedangkan secara fisiologis dapat dibagi menjadi divisi konduksi dan dan divisi respirasi. Mekanisme bernafas dibagi menjadi dua yaitu inspirasi dan ekspirasi. Inpirasi terjadi bila diafragma dan otot interkostal berkontraksi yang meningkatkan ukuran dada. Ketika tekanan intrapulmonary turun udara masuk ke paru-paru sampai tekaakn intrapulmonary dan tekanan atmosfer sama. Ekspirasi lebih bersifat pasif, terjadi begitu otot-otot inspitasi relaksasi dan paru-paru kembali ke semula. Bila tekanan intrapulmonary mlebihi tekanan amosfir, udara keluar dari paru-paru

Ada empat jenis volume respirasi dan empat jenis kapasitas respirasi. Volume respirasi antara lain :volume tidal, yaitu volume udara pada inhalasi dan ekshalasi normal. Volume Inspirasi cadangan yaitu volume udara yang dapat diinhalasi lagi setelah inhalasi volume tidal normal. Volume ekspirasi cadangan yaitu volume udara yang diekshalasikan lagi setelah ekshalasi volume tidal normal. Sedangkan kapasitas paru-paru antara lain :kapasitas total paru-paru yaitu jumlah maksimal udara yang dikandung paru-paru setelah melakukan inspirasi maksimal. Kapasitas vital yaitu jumlah maksimal udara yang dapat diekspirasikan setelah inspirasi maksimal. Kapasitas inspirasi yaitu kandungan udara maksimal yang dapat di inspirasi setelah ekspirasi normal. Kapasitas residu fungsional yaitu volume udara yang tertinggal dalam paru-paru setelah ekspirasi volume tidal normal.

METODOLOGI

Pengukuran dada

Lingkaran aksila (ketiak) dan xyphoid (rusuk bagian bawah) diukur diameternya dalam beberapa kondisi, yaitu pada inspirasi biasa, ekspirasi biasa, inspirasi kuat, ekspirasi kuat. Kemudian dihitung ekspansi pada respirasi biasa dan kuat dengan menghitung selisih antara keliling saat inspirasi dan ekspirasi kuat dengan inspirasi dan ekspirasi biasa.

Bunyi pernafasan

Stetoskop ditempelkan pada beberapa posisi di punggung, bunyi pernapasan masing-masing anggota kelompok didengarkan. Frekuensi pernafasan dihitung permenit.

Pengukuran Volume dan kapasitas paru-paru

Volume udara diukur dengan spirometer. Jarum penunjuk ditempatkan pada titik nol, bisa juga 1000 untuk memudahkan pembacaan, jika pada 1000, hasil pembacaan akan dikurangi 1000. Untuk mengukur volume tidal (VT) dilakukan inhalasi normal, kemudian diinhalasikan kedalam spirometer dengan normal. Untuk mengukur Volume ekspirasi cadangan (VEC) setelah ekshalasi normal, dilakukan ekshalasi lagi secara total kedalam spirometer. Untuk mengukur kapasitas vital (KV) dilakukan inhalasi total kemudian ekhalasi total kedalam spirometer, setiap prosedur diulangi tiga kali. Volume inspirasi cadangan dihitung dengan persamaan :VIC = KV – (VT+VEC). Nilai rata-rata volume dan kapasitas paru-paru dihitung untuk setiap anggota kelompok.

PEMBAHASAN Pengukuran dada

Pada saat respirasi ukuran rongga dada berubah, ketika inhalasi rongga dada membesar sedangkan saat ekshalasi mengecil. Hal ini terjadi karena mekanisme kontraksi dan relaksasi otot-otot interkostal dan diafragma. Dada

membesar ketika diafragma dan otot interkostal berkontraksi, yang meningkatkan ukuran (dan volume) dada. Ketika tekanan intrapulmonar turun, udara masuk ke paru-paru sampai tekanan intrapulmonar dan tekanan atmosfir sama. Sebaliknya dada mengecil terjadi begitu otot-otot inspirasi berelaksasi dan paru-paru kembali ke semula. Bila tekanan intrapulmonar melebihi tekanan atmosfir, udara keluar dari paru-paru.

Kurang lebih 2/3 dari pertukaran udara timbul akibat elevasi tulang rusuk dan lebih kurang 1/3 akibat kontraksi diafragma. Perubahan posisi diafragma dan pergerakan tulang rusuk mengakibatkan perubahan volume rongga dada, yang sekaligus menyebabkan perbedaan tekanan antara udara luar dengan paru-paru yang memungkinkan terjadinya perpindahan udara ke dan dari luar ke tubuh. Pada percobaan diperoleh data bahwa ukuran dada tergantung pada berat badan dari praktikan, namun untuk ekspansi, jenis kelamin juga berpengaruh, laki-laki rata-rata mengalami ekspansi lebih besar daripada wanita. Hal ini dapat juga disebabkan oleh aktvitas dan kebutuhan oksigen seseorang yang berbeda-beda.

Bunyi pernafasan

Bunyi pernafasan dapat dikategorikan menjadi dua, yaitu normal dan abnormal.

1. Bunyi normal

• Bunyi Bronchial

Bunyi pernafasan bronchial dihasilkan saat udara mengalir melalui trakea dan bronki. Bunyi bronchial cukup keras terdengar, dengan nada yang cukup tinggi, dan suara terdengar jelas dengan bantuan stetoskop

• Bunyi Vesikular

Bunyi pernafasan vesikular dapat terdengar apabila udara memasuki alveoli. Suara pernafasan vesikular terdiri atas fase inspirasi yang terdengar lemah (suara pelan) yang diikuti oleh fase ekspirasi yang hampir tidak terdengar. Suara pernafasan ini terdengar di sekitar peripheral dari daerah paru-paru. Pada saat keadaan istirahat, suara pernafasan ini tidak akan terdengar sama sekali. Keras suara pernafasan yang dapat terdengar banyak dipengaruhi oleh fisik tiap individu, keadaan pernafasannya, dan kondisi kesehatan tubuh seseorang.

2. Bunyi abnormal

• Crackles (dedas, meretih, gemercik)

Crackle adalah ketidaklanjutan, suara yang tidak bernada, suara singkat yang biasanya terdengar saat melakukan inspirasi. Suara ini dapat dikategorikan sebagai halus (nada tinggi, lembut/halus, sangat singkat) atau kasar (nada rendah, lebih keras, tidak terlalu singkat). Saat mendengar crackle, harus diperhatikan pada kekerasan, nada, lama waktu, jumlah, waktu pada siklus respirasi, tempat, pola dari nafas ke nafas, perubahan setelah batuk atau perubahan posisi

• Wheeze (bunyi menciut-ciut atau mendesah)

Wheeze adalah suara yang berkelanjutan, dengan nada tinggi, suara tersebut biasanya terdengar saat ekspirasi tetapi kadangkala juga terdengar saat inspirasi. Suara pernafasan ini dihasilkan saat udara mengalir melalui saluran pernafasan yang menyempit.

• Stridor

Pada keadaan ini, suara terdengar seperti wheeze pada saat inspirasi dan terdengar paling jelas pada trakea selama proses inspirasi berlangsung. Stridor dapat terjadi apabila terdapat gangguan trakea, atau laring, yang harus ditangani secara medik dengan segera.

• Pleural Rub (Gesekan Pleural) Suara yang terdengar dihasilkan ketika permukaan pleural terjadi inflamasi atau terjadi gesekan satu sama lain. Suara yang terdengar dapat berkelanjutan atau tidak berkelanjutan. Tempat terdengar suara biasanya pada daerah khusus sekitar dada dan terdengar selama fase inspirasi dan fase ekspirasi.

Pengukuran Volume

Pada percobaan ini volume tidal diperoleh dengan cara melakukan ekspirasi dan inhalasi normal. Spirometer ditiup saat praktikan melakukan ekshalasi normal tersebut. Besar volume tidal biasanya 500 mL untuk pria maupun wanita. Kesalahan yang terjadi pada nilai volum tidal pada pria dapat disebabkan karena praktikan menghirup napas dalam sehingga udara yang dikeluarkan banyak.

Volume ekspirasi cadangan diukur dengan cara praktikan menghirup napas normal, namun menghembuskan napas sekuat-kuatnya pada spirometer. Nilai volum ekpirasi cadangan sendiri adalah pengurangan angka yang tercatat pada spirometer dikurangi dengan volum tidal yang telah diukur sebelumnya. Volume ekspirasi cadangan berdasarkan literatur adalah sekitar 1200 mL untuk pria dan 700 mL untuk wanita. Kesalahan yang terjadi pada percobaan dapat terjadi karena praktikan berusaha untuk memaksakan proses ekspirasi secara berlebihan (dari yang mestinya dilakukan).

Kapasitas vital diukur dengan cara melakukan inspirasi sekuat-kuatnya dan ekspirasi sekuat-kuatnya. Saat melakukan ekspirasi sekuat-kuatnya, udara dihembuskan ke dalam spirometer. Angka yang ditunjuk oleh jarum pada spirometer merupakan kapasitas vital paru-paru (dalam mL). Menurut literatur, volume kapasitas vital paru-paru untuk pria adalah sekitar 4800 mL sedangkan untuk wanita 3100 mL.

Dari kapasitas vital ini dapat diketahui volume inspirasi cadangan dengan mengurangi kapasitas vital dengan volume tidal dan volume ekspirasi cadangan. Laki-laki memiliki volume inspirasi cadangan yang lebih tinggi dibandingkan wanita, yaitu sekitar 3100 mL, untuk pria, dan 1900 mL, untuk wanita. Data yang diperoleh jauh di bawah dari data dari literatur. Hal ini dikarenakan data yang diperoleh dari kapasitas total, volume tidal, dan volume ekspirasi cadangan sudah berbeda jauh dari data literatur. Hal inilah yang menyebabkan hasil untuk volume inspirasi cadangan juga berbeda dengan data dari literatur.

Pada umumnya perbandingan antara volume tidal, volume ekspirasi cadangan dan volume inspirasi cadangan adalah 1:2:6 untuk pria. Sedangkan untuk wanita, perbandingannya sebesar 2:3:8. Namun dari hasil percobaan menunjukan bahwa perbandingan tidak sesuai dengan literatur. Kesalahan ini bisa disebabkan oleh pernapasan yang kurang normal dari praktikan. Bisa juga disebabkan kondisi lingkungan, contohnya keadaan udara di dalam ruangan tempat praktikum berlangsung.

Sebagai aplikasi dalam pengukuran volume respirasi adalah untuk mendeteksi patologi pada volume paru-paru. Contohnya pada orang asma konstriksi jalannya udara cenderung menutup sebelum ekshalasi penuh. Hasilnya fungsi paru-paru menunjukkan pengurangan kapasitas vital, pengurangan ekspirasi cadangan, dan kecepatan pergerakan udara. Pada saat kontriksi saluran udara akan menghasilkan suara yang tidak normal pada serangan asma. Kondisi itu membatasi penggembungan maksimal paru-paru yang berefek sama terhadap kapasitas vital. Karena hal tersebut, inspirasi cadangan menjadi rendah. Meskipun demikian ekspirasi cadangan dan pergerakan kecepatan ekspirasi relatif normal.