Analisis Perbandingan Volume Paru Statik
pada Laki-Laki dan Perempuan
Aulia Citra K. Y (081311733009), Riza Umi Nurjannah (081311733021), Arreta Hestinola S (081311733016), Grendy
Firmanda (081311733019), Fitriya (081311733035), Bonifasius Ardy (081311733044), Widi Wulan P (081311733046), Fathania
Nabila (081311733059), Muhammad Abdul Manaf (081311733064).
Program Studi S1-Teknobiomedik
Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga Surabaya
ABSTRAK
Volume paru adalah volume udara yang menempati ruangan udara dalam paru. Volume paru dijadikan sebuah parameter yang dapat mengindikasi fungsi fisiologis paru-paru seseorang. Percobaan mengenai volume paru ini bertujuan untuk mengetahui metode pengukuran, makna hasil pengukuran, kesimpulan dan menganalisis kelemahan serta memberikan usulan perbaikan terhadap pemeriksaan fisiologi paru.
Metode pengukuran ini dilakukan dengan menggunakan spirometer berkecepatan drum rendah (LOW) yang dilengkapi dengan kertas pencatat. Probandus berdiri tegak bernafas melalui mulut dengan mouth piece yang telah terpasang dan hidung yang telah dijepit. Salah satu praktikan akan memberikan arahan pada orang coba selama proses pernafasan tersebut. Hasil berupa spirogram kemudian dianalisis.
Parameter dalam pemeriksaan fungsi paru adalah kapasitas volume paru. Metode pengkuran parameter dalam pemeriksaan fungsi faal pa ru menggunakana alat spirometer Harvard. Pengukuran VC pada one stage menghasilkan VC BTPS dalam kategori retriksi berat untuk probandus laki-laki dan VC BTPS probandus perempuan tergolong retriksi berat. Pengukuran VC BTPS two stage laki-laki dikategorikan retriksi ringan sedangkan VC BTPS probandus perempuan tergolong ringan. VC pada laki-laki venderung lebih tinggi dibandingkan perempuan. Berdasarkan dari hasil perobaan, didapatkan hasil bahwa tinggi badan, aktivitas, riwayat penyakit, usia, aktivitas otot dan jenis kelamin mempengaruhi kapasitas vital paru-paru seseorang. Namun tinggi badan merupakan yang paling berpengaruh. Kelemahan dari metode pemeriksaan fungsi faal paru menggunakan spirometer adalah alatnya yang cukup tua sehingga dikhawatirkan terjadi kejenuhan alat.
Kata kunci : Vital Capacity, Retriksi
1. PENDAHULUAN
Bernapas adalah kegiatan yang selalu dilakukan oleh manusia . Kegiatan bernapas tak lepas dengan kinerja dari sistem respirasi. Pernapasan terjadi secara fisiologis melalui otot diafragma yang terletak di dasar paru-paru yang berkontraksi. Kontraksi akan meningkatkan volume paru, maka terjadi penurunan tekanan. Ketika tekanan internal turun di bawah tekanan dari luar, udara mengalir ke paru-paru sampai tekanan di dalam dan luar seimbang. Udara ini kemudian digunakan selama respirasi, yang diperlukan untuk mempertahankan hidup. Proses respirasi terjadi dengan pengambilan oksigen untuk keperluan metabolisme dan pengeluaran karbondioksida dan air air sebagai hasil dari metabolisme. tahap dapa restirasi adalah ventilasi, difusi, dan perfusi. Kelainan ventilasi yang biasa terjadi adalah restriksi paru.
Volume statik terdiri atas volume tidal (VT), volume cadangan inspirasi (IRV), volume cadangan ekspirasi (ERV), volume residu (VR), kapasitas vital (VC), dan Kapasitas Inspirasi (IC) Contoh volume dinamik adalah volume ekspirasi paksa detik pertama (VEP1) dan maximum voluntary ventilation (MVV).
Berdasarkan Bijlani& Manjunatha (2011), volume tidal adalah rerata volume inspirasi dan ekspirasi biasa. Tidal volume ini ± 500 ml. Volume Cadangan Inspirasi (IRV) adalah volume udara yang masih bisa dihirup semaksimal mungkin setelah menghirup udara secara biasa. IRV ini sekitar 0.5 liter. Volume Cadangan Ekspirasi (ERV) adalah volume udara yang masih bisa di keluarkan semaksimal mungkin setelah mengeluarkan/ menghembuskan udara secara biasa. ERV sekitar satu liter. Volume Residu (VR) adalah volume udara yang masih tersisa di dalam paru-paru setelah melakukan ekspirasi maksimal. Volume residu sekitar 1 liter.
Untuk menghitung Vital Capacity, IC ditambah dengan ERV atau IRV+TV+ERV. Kapasitas vital (vital capacity) bisa dihitung menggunakan dua metode, yakni VC one stage atau VC two stages.Berdasarkan literature disebutkan bahwa VC two stages lebih besar dibandingkan VC one stage.
Gambar 1. Spirogram static paru-paru dan kapasitas volume paru rerata (Barret, et.al, 2010)
Spirometri merupakan suatu alat sederhana yang digunakan untuk mengukur volume udara dalam paru. Alat ini juga dapat digunakan untuk mengukur volume statik dan volume dinamik paru. Hasil spirometri berupa spirogram yaitu kurva volume paru terhadap waktu akibat manuver yang dilakukan subjek. Usaha subjek diobservasi di layar monitor untuk meyakinkan bahwa usaha yang dilakukan subjek benar dan maksimal.
Percobaan mengenai volume paru ini bertujuan untuk mengetahui metode pengukuran, makna hasil pengukuran, kesimpulan dan menganalisis kelemahan serta memberikan usulan perbaikan terhadap pemeriksaan fisiologi paru.
2.ALAT DAN BAHAN
Alat yang dipakai dalam praktikum ini adalah spirometer tertutup buatan Harvard yang dapat digunakan untuk mengukur volume paru static dan dinamik, namun pada praktikum ini dibatasi yang diukur hanya volume paru statik.
3. METODE
Percobaan ini dilaksanakan pada tanggal 20 Mei 2015 di laboratorium Faal Fakultas
Kedokteran Universitas Airlangga.
Semua alat yang akan digunakan beserta kertas pencatat disiapkan. Mouth piece
yang akan digunakan disterilisasi terlebih dahulu. Sebelum digunakan, spirometer terlebih
dahulu dicuci dengan mengeluarkan dan memasukkan udara ke dalam sungkup tiga kali.
Pengukuran pada spirometer dilakukan dengan kecepatan drum rendah (LOW). Lalu,
probandus akan berdiri tegap dengan mouth piece yang telah terpasang dan hidung terjepit.
Probandus bernafas melalui mulut dengan memutar kran spirometer. Probandus
melakukan serangkain inspirasi ekspirasi dengan inspirasi ekspirasi biasa, inspirasi
maksimal, ekspirasi maksimal, inspirasi maksimal diikuti ekspirasi semaksimal mungkin
dan ekpirasi maksimal diikuti dengan inspirasi semaksimal mungkin. Dalam melakukan
hal tersebut probandus diberi arahan oleh salah satu praktikan. Output alat berupa
spirogram, hasil yang masih dalam kondisi ATPS (suhu alat) tersebut kemudian dikonversi
dalam kondisi BTPS (suhu tubuh) dengan prinsip hukum Boyle Gay Lussac dan disertai
dengan data standart.
4. HASIL
Table 1. Kapasitas Vital (VC) One Stage
No VC ATPS VC BTPS VC Standar
Gender % Kesimpulan
1 1200 1397,94 3625,35 Laki-laki 38 Restriksi sangat
2 1500 1747,43 3867,80 Laki-laki 45 Restriksi berat
Rerata 1350 1572,68 3746,57
Simpangan 150 174,4 1221,22
3 500 582,47 2612,04 Perempuan 22,29 Restriksi sangat
4 1400 1630,93 2594,12 Perempuan 62 Restriksi ringan
Rerata 950 1106,7 2603,08
Simpangan 450 524,23 8,96
No VC ATPS VC BTPS VC Standar Gender % Kesimpulan
Keadaan fungsi paru dapat dinilai atau diukur dengan pemeriksaan spirometeri. Pemeriksaan spirometri adalah pemerik-saan untuk mengukur volume paru pada keadaan statis dan dinamis seseorang dengan alat spirometer . Nilai normal kapasitas vital tergantung pada usia, jenis kelamin, bentuk tubuh, dan berat badan (Smeltzer& Bare, 2002). Sedangkan menurut Guyton & Hall (2008), faktor utama yang mempengaruhi kapasitas vital adalah bentuk anatomi tubuh, posisi selama pengukuran kapasitas vital, kekuatan otot pernapasan serta pengembangan paru dan rangka dada (Compliance paru).
Pemeriksaan menggunakan spirometer terdiri dari dua macam pemeriksaan yaitu VC dua tahap ( Vital Capacity two stage) dengan cara inspirasi maksimum dilanjutkan dengan ekspirasi maksimum, dan pemeriksaan dengan VC one stage (vital capacity stage) dengan cara inspirasi maksimal atau ekspirasi maksimal.
Pengukuran ini dilakukan oleh 4 probandus yaitu 2 probandus laki-laki dan 2 perempuan berumur 19 tahun. Dari hasil analisis diperoleh bahwa probandus 1 (laki-laki) menunjukan VC BTPS 1397,94 dengan keterangan mengalami retriksi sangat. Pada probandus 2 (laki-laki) menunjukan VC BTPS 1747,43 dengan keterangan retriksi berat. Kedua probandus ini mengalami retriksi sangat yang disebabkan beberapa faktor salah satunya adalah Compliance merujuk kepada seberapa banyak upaya yang dibutuhkan untuk meregangkan atau mengembangan paru. Pada restriksi terjadi penurunan compliance atau daya pengembangan paru. Oleh karena itu, semakin kecil compliance paru semakin besar kerja yang harus dilakukan untuk mengasilkan pengembangan paru yang sama begitupun sebaliknya. Faktor lainnya adalah kadar O2 di dalam darah , perbedaan tekanan ketika inspirasi/ ekspirasi menggunakan spirometer ,faktor perokok ,dll . Pada pemeriksaan VC two stage didapat VC BTPS di probandus 1 adalah 2329,90 dan pada probandus 2 VC BTPS yang didapat adalah 3028,88 . Kedua probandus tersebut memiliki retriksi ringan , hal ini dapat terjadi karena ketika inspirasi semaksimal mungkin, setelah itu ada jeda istirahat untuk bernafas denagn normal. Setelah itu juga dilanjutkan dengan ekspirasi semaksimal mungkin. Hal ini lah yang menyebabkan VC two stages memiliki volume yang lebih besar dibandingkan dengan VC one stage.s
Setelah itu, pada pemeriksaan VC dua tahap (VC two stage) juga terdapat perbedaan nilai pada kedua probandus yaitu pada probandus 3 nilai VC BTPS sebesar 1339,69, yang merupakan 51,2% dari nilai VC standar. Oleh karena itu, pada probandus 3 ini mengalami retriksi sedang. Pada probandus 4 nilai VC BTPS nya sebesar 2213,41 maka probandus dan memiliki VC 80% dari volume standars. Sehingga dia memiliki 4 memiliki kapasitas paru yang normal yaitu diatas 80% dari nilai standar.
Perbandingan Volume Paru Laki-Laki dan Perempuan
Pada praktikum ini probandus memiliki umur yang sama, yakni 19 tahun. Yang ingin diketahui lebih lanjut adalah kapasitas vital paru-paru antara laki-laki dan perempuan. Seperti yang terlihat pada tabel 1 dan tabel 2 diatas, diketahui bahwa VC dengan menggunakan VC one stage nya adalah sebagai berikut VC BTPS laki-laki adalah 1572,68± 174,4 liter. Sedangkan pada perempuan VC BTPS nya adalah 1106,7± 524,23 liter. Sedangkan VC two stage untuk VC BTPS pada laki-laki adalah 2679,39 ± 436,86, sedngkan pada perempuan VC BTPS nya adalah 1776,55± 436,86.
Dari data diatas dapat dikethui bahwa pada VC one stage, VC Standar pada probandus laki-laki adalah 3746,57 ± 1221,22, sedangkan pada perempuan adalah 2603,08 ± 8,96. Sedangkan pada VC two stage VC standar probandus laki-laki adalah 3746,57 ± 1221,22 dan VC Standar pada perempuan adalah 2603,08 ± 8,96.
Grafik 1. Perbandingan VC Laki-laki dan Perempuan
Dari data diatas terlihat bahwa secara kuantitas, Kapasitas Volume laki-laki lebih besar dibandingkan perempuan, baik melalui VC one stage ataupun VC two stage. Namun dilihat dari segi retriksi yang terjadi pada saat mereka bernafas menggunakan spirometer diketahui bahwa untuk probandus laki-laki mengalami retriksi berat pada saat VC One Stage, dengan prosentase VC hanya 41,2% dari VC Standar. Sedangkan pada probandus perempuan, mereka juga mengalami retriksi berat dengan VC one stage hanya 42,5% dari VC standar.
Pada VC two stage, diketahui bahwa pada probandus laki-laki mengalami retriksi ringan karena hanya kapasitas vital nya 71.4% dari VC standar. Sedangkan pada probandus perempuan juga mengalami rertriksi ringan karena kapasitas vital nya bisa mencapai 68.2% dari VC standar.
Dari perbandingan diatas diketahui kecenderungan perbedaan pengukuran VC mengggunakan VC one stage dan VC two stage. Padahal seharusnya perbedaannya tidak terlalu jauh. Hal ini bisa diakibatkan compliance pada saat melakukan pernafasan. Selain itu faktor-faktor
1572.68
VC One Stage VC Two Stage VC Standar
lain juga bisa dipengaruhi oleh usia, jenis kelamin, tinggi badan, berat badan, ras dan bentuk tubuh. Namun faktor yang paling berpengaruh adalah tinggi badan (Wanger et,al, 2005).
Untuk memperoleh pengukuran yang lebih akurat dapat menggunakan metode lain seperti body plethysmography, nitrogen washout, helium dilution, dan teknik imajing (Wanger, et. al, 2005).
6. SIMPULAN
Adapun kesimpulan dari percobaan ini adalah
1. Parameter dalam pemeriksaan fungsi paru adalah kapasitas volume paru.
2. Metode pengkuran parameter dalam pemeriksaan fungsi faal paru menggunakana alat spirometer Harvard.
3. Kapasitas vital pada laki-laki lebih tinggi dibandingkan dengan perempuan.
4. Pengukuran VC pada one stage menghasilkan VC BTPS dalam kategori retriksi berat untuk probandus laki-laki dan VC BTPS probandus perempuan tergolong retriksi berat. Pengukuran VC BTPS two stage laki-laki dikategorikan retriksi ringan sedangkan VC BTPS probandus perempuan tergolong ringan.
5. Berrdasarkan dari hasil perobaan, didapatkan hasil bahwa tinggi badan, aktivitas, riwayat penyakit, usia, aktivitas otot dan jenis kelamin mempengaruhi kapasitas vital paru-paru seseorang. Namun tinggi badan merupakan yang paling berpengaruh.
6. Kelemahan dari metode pemeriksaan fungsi faal paru menggunakan spirometer adalah alatnya yang cukup tua sehingga dikhawatirkan terjadi kejenuhan alat.
7. UCAPAN TERIMAKASIH
Terimakasih kami ucapkan kepada Departemen Ilmu Faal Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga yang telah memberikan kesempatan menggunakan fasilitas praktikum di laboratorium fisiologi.
8. DAFTAR PUSTAKA
Barret, Kim dan Heddwon Brooks dan Scott Boitano, dan Susan Barman. 2010. Ganong’s Review of Medical Physiology, 23rd Edition. New York: McGraw Hill
Bijanli, R.L dan S Manjunatha. 2011. Understanding Medical Physiology: A Textbook for Medical Students.
Guyton AC, MD, Hall JE, Ph.d. 2006. Textbookof Medical Physiology. USA: Elsevier Sherwood, Lauralee.2011.Fisiologi Manusia Dari Sel Ke Sistem Edisi 6.Jakarta:ECG.
