FUNCTIONS OF THE LUNGS

Mechanism of Breathing
 Breathing is a process that occurs automatically in a state of sleep even though the karma of the respiratory system is affected by the autonomic nervous system. According to the site of the respiratory gas exchange can be divided into two types, namely breathing out and breathing deeply. Breathing out is the air exchange that occurs between the alveolar air to blood in the capillaries, whereas deep breathing is breathing that occurs between the blood in the capillaries with the body's cells. Coming and the air in the lungs are affected by differences in air pressure within the chest cavity with air pressure outside the body. If the pressure outside the chest cavity larger then the air will enter. Conversely, if the pressure in the chest cavity larger then the air will keluar.Sehubungan the organ involved in the intake air (inspiration) and the expenditure of air (expiration), the respiratory mechanism divided into two kinds, namely respiratory chest and abdominal breathing. Chest and abdominal breathing to occur simultaneously.

a. Chest breathing 
    Chest breathing is the breathing muscle that involves the ribs between bones. The mechanism can be  distinguished as follows.
1. Phase Inspiration 
This phase of muscle berkontraksinya ribs between bones so that the chest cavity enlarges, resulting in pressure within the chest cavity to become smaller than the pressure outside so that the oxygen-rich air outside the entrance. 
2. Expiratory phase 
This phase is the phase relaxation or muscle between the ribs return to their original position which was followed by a decline in the ribs so that the chest cavity becomes smaller. As a result, the pressure inside the chest cavity becomes larger than the outside pressure, so air in the chest cavity is rich in carbon dioxide out.
b. Abdominal breathing 
    Abdominal breathing is a breathing mechanism involves the activity of the muscles of the diaphragm which limits the abdominal cavity and chest cavity. Abdominal breathing mechanism can be divided into two phases namely as follows: 
1. Phase Inspiration 
In this phase of the diaphragm muscle to contract so that the diaphragm is horizontal, consequently the chest cavity enlarges and becomes small so that the air pressure outside the entrance. 
2. Expiratory phase 
Expiratory phase is the phase berelaksasinya diaphragm muscle (back to its original position, inflate) so that the chest cavity decreases and the pressure becomes greater, consequently the air out of the lungs.

Lung Volume
 
On the left image is written four volumes of the lung. When everything is added together, equal to the maximum lung volume expands. Explanation of each volume are as follows:
1. Tidal volume (VT) is the volume of air inspired or diekspirasi each time normal breathing; size of approximately 500 milliliters.
2. Inspiration reserve volume (Irv) is the extra volume of air that can be inspired after and above the normal tidal volume inspiration when performed strongly with a maximum contraction of the diaphragm, m. intercostalis externi, and accessory muscles of inspiration; usually reaches 3000 milliliters.
3. Expiratory reserve volume (ERV) is the maximum volume that can be extra air through the expiratory diekspirasi strong at the end of expiration is not normal; normal number is about 1100 milliliters.
4. Residual volume (RV) is the volume of air that still remain in the lungs after expiration most powerful; volume is the amount of approximately 1200 milliliters. Residual volume can not be measured with a spirometer because the volume of air is not in and out of the lungs.

Lung Capacity
 1. Inspiration capacity (IC) is equal to the reserve volume plus the tidal volume inspiration. This is the amount of air (roughly) 3500 milliliters can be inhaled by a person, starting at the normal expiration and lung development up to a maximum.
2. Functional residual capacity (FRC) with expiratory reserve volume plus the residual volume. This is the amount of air remaining in lungs at the end of normal expiration (about 2300 milliliters).
3. Vital capacity (VC) as the inspiration reserve volume plus the tidal volume and expiratory reserve volume. This is the maximum amount of air a person can be expelled from the lungs after first filling the lungs to the maximum and then spend as much (about 4600 milliliters). This value provides useful information about the strength of respiratory muscles and other aspects of lung function.
4. Total lung capacity (TLC) is the maximum volume that can develop lung as possible with inspiration as hard as possible (about 5800 milliliters) is equal to the amount of vital capacity plus the residual volume.

Pernapasan Pada Orang Sehat dan Sakit

 PERNAFASAN PADA ORANG SEHAT DAN SAKIT

 Hipoksia

a.       Pengertian

       Hipoksia yaitu kondisi simtoma kekurangan oksigen pada jaringan tubuh yang terjadi akibat pengaruh perbedaan ketinggian. Pada kasus yang fatal dapat berakibat koma, bahkan sampai dengan kematian. Namun, bila sudah beberapa waktu, tubuh akan segera dan berangsur-angsur kondisi tubuh normal kembali.

b.      Penyebab

       Di dalam tubuh manusia terdapat suatu sistem kesetimbangan yang berperan dalam menjaga fungsi fisiologis tubuh untuk beradaptasi dengan lingkungannya. Salah satu proses adaptasi yang dilakukan oleh tubuh manusia adalah beradaptasi terhadap perubahan ketinggian yang tiba-tiba. Jika seseorang yang bertempat tinggal di Jakarta dengan ketinggian 0 km dari permukaan laut (dpl) pergi dengan pesawat terbang ke Mexico City dengan ketinggian 2,3 km dpl, maka setelah tiba di Mexico City akan merasa pusing, mual, atau rasa tidak nyaman lainnya. Oleh karena itu, kasus Hypoxia ini tidak terjadi pada penduduk setempat yang sudah terbiasa hidup di daerah dataran tinggi tersebut dan bagi pendaki gunung diperlukan pos-pos pemberhentian agar tubuh selalu dapat beradaptasi secara baik terus-menerus.

 

c.       Jenis Hipoksia

1.      Hipoksia Hypemic di mana tekanan oksigen arteri adalah normal, tetapi oksigen konten total darah berkurang. Hipoksia ketika darah gagal menyerahkan oksigen ke jaringan target. Karbon monoksida keracunan yang menghambat kemampuan hemoglobin untuk melepaskan oksigen yang terikat untuk itu. Methaemoglobinaemia di mana versi abnormal hemoglobin terakumulasi dalam darah.

2.    Hipoksia histotoksik di mana jumlah oksigen yang mencapai sel-sel normal, tetapi sel-sel tidak dapat secara efektif menggunakan oksigen karena cacat enzim fosforilasi oksidatif. Pengaruh minum minuman beralkohol adalah contoh yang umum.

3.     Hipoksia iskemik, atau stagnan di mana ada pembatasan lokal dalam aliran dinyatakan baik-oksigen darah. Oksigen yang dipasok ke daerah tubuh yang kemudian tidak cukup untuk kebutuhannya. Contohnya adalah iskemia otak, penyakit jantung iskemik dan hipoksia intrauterine, yang merupakan penyebab kematian perinatal tertandingi.

d.      Gejala Hipoksia

Gejala-gejala hipoksia umum tergantung pada tingkat keparahan dan percepatan onset. Dalam kasus penyakit ketinggian, dimana hipoksia berkembang secara bertahap, termasuk gejala sakit kepala, kelelahan, sesak napas, rasa euforia dan mual.

Dalam hipoksia berat, hipoksia atau onset sangat cepat, perubahan tingkat kesadaran, kejang, koma, priapism, dan kematian terjadi. Hipoksia berat menginduksi perubahan warna biru pada kulit, yang disebut sianosis. Karena hemoglobin adalah merah gelap jika tidak terikat pada oksigen (deoxyhemoglobin), sebagai lawan dari warna merah kaya yang memiliki ketika terikat pada oksigen (oksihemoglobin), jika dilihat melalui kulit memiliki kecenderungan meningkat untuk memantulkan cahaya biru kembali untuk mata. Dalam kasus di mana oksigen digantikan oleh molekul lain, seperti karbon monoksida, kulit mungkin muncul 'ceri merah' bukan cyanotic.

  Hiperkapnea dan Hipokapnea

Seperti halnya ventilasi, yang dianggap memadai bila suplai O2 seimbang dengan kebutuhan O2, pembuangan CO2 melalui paru baru dianggap memadai bila pembuangannya seimbang dengan pembentukan CO2. CO2 mudah sekali mengalami difusi sehingga tekanan CO2 dalam udara alveolus sama dengan tekanan CO2 dalam darah arteri; sehingga PaCO2 merupakan gambaran ventilasi alveolus yang langsung dan segera yang berhubungan dengan kecepatan metabolisme. Dengan demikian PaCO2 digunakan untuk menilai kecukupan ventilasi alveolar karena pembuangan CO2 dari paru seimbang dengan sehingga PaCO2 langsung berkaitan dengan produksi CO2 ( CO2) dan sebaliknya berkaitan dengan ventilasi alveolar: PaCO2 α CO2/ . Ventilasi yang memadai akan mempertahankan kadar PaCO2 sebesar 40 mmHg. Hiperkapnia didefinisikan sebagai peningkatan PaCO2 sampai di atas 45 mmHg; sedangkan hipokapnia terjadi apabila PaCO2 kurang dari 35 mmHg. Penyebab langsung retensi CO2 adalah hipoventilasi alveolar (ventilasi kurang memadai, untuk mengimbangi pembentukan CO2). Hiperkapnia selalu disertai hipoksia dalam derajat tertentu apabila pasien bernapas dengan udara yang terdapat dalam ruangan. Penyebab utama hiperkapnia adalah penyakit obstruktif saluran napas, obat-obat yang menekan fungsi pernapasan, kelemahan atau paralisis otot pernapasan, trauma dada atau pembedahan abdominal yang mengakibatkan pernapasan menjadi dangkal, dan kehilangan jaringan paru. Tanda klinik yang dikaitkan dengan hiperkapnia adalah: kekacauan mental yang berkembang menjadi koma, sakit kepala (akibat vasodilatasi serebral), asteriksis atau tremor kasar pada tangan yang teregang (flapping tremor), dan volume denyut nadi yang penuh disertai tangan dan kaki yang terasa panas dan berkeringat (akibat vasodilatasi perifer karena hiperkapnia). Hiperkapnia kronik akibat penyakit paru kronik dapat mengakibatkan pasien sangat toleran terhadap PaCO2 yang tinggi, sehingga pernapasan terutama dikendalikan oleh hipoksia. Dalam keadaan ini, bila diberi oksigen kadar tinggi, pernapasan akan dihambat sehingga hiperkapnea bertambah berat. Kehilangan CO2 dari paru yang berlebihan (hipokapnia) akan terjadi apabila terjadi hiperventilasi (ventilasi dalam keadaan kebutuhan metabolisme meningkat untuk membuang CO2). Tanda dan gejala yang sering berkaitan dengan hipokapnia adalah sering mendesah dan menguap, pusing, palpitasi, tangan dan kaki kesemutan dan baal, serta kedutan otot. Hipokapnia hebat (PaCO2 < 25 mmHg) dapat menyebabkan kejang.

  Pernafasan Hiperbarik

Secara umum, terapi oksigen hiperbarik merupakan suatu metoda pengobatan dimana pasien diberikan pernapasan oksigen murni (100%) pada tekanan udara yang dua hingga tiga kali lebih besar daripada tekanan udara atmosfer normal (satu atmosfer). Terapi ini merupakan terapi komplementer yang dilakukan bersama dengan terapi medis konvensional.

Sebagaimana disebutkan diatas, dalam kondisi tertentu para prajurit matra kelautan rentan akan paparan masalah kesehatan kelautan. Kondisi tubuh mereka dituntut ‘akrab’ kepada kondisi bertekanan tinggi jauh dibawah permukaan laut pada saat melakukan penyelaman.

Proses terapi

Pasien akan dimasukkan ke dalam sebuah chamber bertekanan udara dua hingga tiga kali lebih tinggi dari tekanan udara atmosfer normal sambil diberikan pernapasan oksigen murni (100%) selama satu hingga dua jam. Selama proses terapi pasien diperbolehkan untuk membaca, minum, atau makan untuk menghindari trauma pada telinga akibat tingginya tekanan udara.

Manfaat

·       Meningkatkan konsentrasi oksigen pada seluruh jaringan tubuh, bahkan pada aliran darah yang berkurang

·       Merangsang pertumbuhan pembuluh darah baru untuk meningkatkan aliran darah pada sirkulasi yang berkurang

·       Mampu membunuh bakteri, terutama bakteri anaerob seperti Closteridium perfingens (penyebab penyakit gas gangren)

·       Mampu menghentikan aktivitas bakteri (bakteriostatik) antara lain bakteri E. coli dan Pseudomonas sp. yang umumnya ditemukan pada luka-luka mengganas.

·       Mampu menghambat produksi racun alfa toksin.

·       Meningkatkan viabilitas sel atau kemampuan sel untuk bertahan hidup.

·       Menurunkan waktu paruh karboksihemoglobin dari 5 jam menjadi 20 menit pada penyakit keracunan gas CO

·       Dapat mempercepat proses penyembuhan pada pengobatan medis konvensional

·       Meningkatkan produksi antioksidan tubuh tertentu

·       Memperbaiki fungsi ereksi pada pria penderita diabetes (laporan para ahli hiperbarik di Amerika Serikat pada tahun 1960)

·       Meningkatkan sensitivitas sel terhadap radiasi

·       menahan proses penuaan dengan cara pembentukan kolagen yang menjaga elastisitas kulit

·       badan menjadi lebih segar, badan tidak mudah lelah, gairah hidup meningkat, tidur lebih enak dan pulas

Dengan berbagai mekanisme tersebut, terapi hiperbarik dapat digunakan sebagai terapi kondisi akut hingga penyakit degeneratif kronis seperti arteriosklerosis, stroke, penyakit pembuluh darah perifer, ulkus diabetik, serebral palsy, trauma otak, sklerosis multiple,dsb.

Hal-hal yang perlu diperhatikan sebelum menjalani terapi oksigen hiperbarik adalah:

·       Sebelum menjalani terapi, pasien akan dievaluasi untuk memastikan tidak adanya kontraindikasi dilakukannya terapi oksigen hiperbarik, seperti kanker, pneumothoraks, sedang flu atau demam, penderita sinusitis, asma, infeksi saluran pernapasan atas yang sedang akut, dan ibu hamil trimester pertama.

·       Pasien harus memberitahu obat-obatan yang sedang mereka konsumsi, mengingat terdapat obat-obatan tertentu yang dapat menyebabkan keracunan oksigen, misalnya obat-obatan jenis steroid, dan obat kemoterapi

·       Pasien akan dimasukkan ke dalam ruangan menyerupai kapal selam yang berukuran kecil selama 2 jam, sehingga penting sekali untuk memastikan pasien tidak memiliki fobia terhadap ruangan sempit.

·       Saat merasa tidak kuat, pasien dapat memberitahukan petugas yang ikut masuk ke dalam ruangan hiperbarik.

Komplikasi

Terkadang dalam prosesnya, dapat ditemukan komplikasi, antara lain:

1.          Barotrauma, yaitu trauma pada organ tubuh (paru, di belakang gendang telinga, sinus paranasal) akibat tekanan udara yang tinggi

2.          Keracunan oksigen

3.          Gangguan penglihatan sementara akibat pembengkakan lensa.