Pulmonary Gas Exchange (BAGIAN 3)

E. LUNG VOLUME / CAPACITY :

Istilah yang digunakan untuk menjelaskan lung volume dan capacity digunakan oleh  sekelompok American Physiologist untuk memudahkan pengertian telah dapat diterima oleh umum. Nomenklatur untuk lung volume dan capacity dengan nilai normal pada orang dewasa diperoleh dari Needhan et all (1954).

   Terminologi                                Keterangan                                    Normal Value

                                                                                                                                                     
                                                                                                            M             F

 ================================================================================

 Tidal  volume(VT)             Volume udara inspirasi & expiirasi setiap          660           550

                                        kali respirasi                                                (230)        (160)

Inspiratory reserve            Maksimum udara yang dapat diinspirasi            2240         1480

volume(I R V)                    sesudah inspirasi normal

Expiratory reserve            Maksimum udara yang dapat diexpirasi            1240          730   

volume(ERV)                     sesudah expirasi  normal                              (410)        (300)                                                             


Residual volume(RV)      Volume udara yang tinggal diparu                       2100       1570

                                    sesudah expirasi maksimal                               (520)      (380) 

Vital capacity (VC)         Volume udara maksimum yang dapat                 4130        2760

                                   diexpirasi sesudah inspirasi  maksimal.              (750)       (540)

Total lung capacity       Total udara dalam paru sesudah inspirasi            6230          4330

 (TLC)                         maksimal                                                       (830)          (620)

    
Inspiratory capacity       Volume udara maksimal yang dapat                 2900           2030

(IC)                              diinspirasi sesudah expirasi normal

Functional Residual        Volume udara yang tinggal diparu                     3330          2300

Capacity (FRC)              sesudah expirasi normal                                  (680)         (490)

----------------------------------------------------------------------------------------------------------

Yang dimaksud dengan capacity adalah jumlah dua atau lebih volume paru.

Tetapi yang paling penting dalam menilai faal paru adalah vital capacity,residual volume dan functional residual capacity.

VITAL CAPACITY :

Merupakan jumlah dari tidal volume                            500  cc

                                 Inspiratory reserve volume       2500 cc  

                                Expiratory reserve volume        1000 cc

                                                                             -----------+ 
                                                                              4000 cc
Penetapan VC secara sederhana dapat diukur dengan spirometer.

Dapat dengan menghitung tinggi(cm) x 25 atau berat badan (kg)x 70.

 Nilai normal  VC :                                        Atlit                 Pria             Wanita

  Rata-Rata VC  dalam  cc/m2  BSA                   2800                 2600              2100

  Rata-Rata VC  dalam  cc/m  tinggi                  2900                 2500              2000

Penetapan VC tak bisa dianggap abnormal bila variasi tak lebih 20% dari angka diatas, oleh karena VC tidak selalu konstant walau pada orang yang sehat dan selalu dipengaruhi oleh faktor umur, latihan fisik, perubahan berat dan tinggi badan, sex dan lain-lain.

Pada orang yang sama dari waktu kewaktu bisa berbeda oleh sebab itu penetapannya tak cukup sekali saja tapi sebaiknya berulang, VC bisa menurun dalam berbagai keadaan :

1.Perubahan kekuatan otot :

Jelasnya setiap obat yang mendepresi aktivitas mekanisma pernafasan apakah diotak,saraf,maupun serabut otot bisa menurunkan VC.

Sama halnya lesi pada otak seperti tumor otak, tekanan intracranial(ICP) meninggi, lesi pada saraf seperti poliomyelitis atau polineuritis, lesi pada neuro muscular junction seperti myasthenia gravis dapat menurunkan VC.

2.Penyakit paru:

Yang paling sering chronic bronchitis, pulmonary fibrosis, asthma bronchiale lobair pneumonia.

3.Space occupying lesion pada thorax :

Extra pleural tumor, pleural/pericardial effusion, kyposcoliosis, pneumothorax dan neurofibromatosis dan lain-lain.

4.Tumor abdomen :

Yang menghalangi turunnya diaphragma kecuali uterus yang membesar pada orang hamil walaupun mendorong diaphragma keatas namun VC tak turun malah naik 10% diatas normal karena rangka thorax membesar transversal dan antroposterior serta sudut subcostal sangat miring waktu hamil.

5.Abdominal pain :

Nyeri post operatif mengenai otot abdomen akan menurunkan VC (70-75)% bila operasi abdomen bagian atas dan 50% bila andomen bagian bawah menurut Churchill 1925, angka ini disetujui oleh Simpson s Cs yang mengusulkan teknik continous thoracic epidural untuk mengurangi nyeri post operatif sekaligus mampu memperbaiki VC. Tetapi yang menarik sangat sedikit penderita yang kembali VC nya seperti preoperatif. Ini mungkin epidural sendiri dapat membatasi aktivitas respirasi namun Moir 1965 pada penelitian yang sama menyimpulkan bahwa tidak dijumpai derajat paresis yang bermakna disebabkan epidural block

6 Abdominal splinting :

Pengikatan abdomen yang ketat akan membatasi respirasi, tetapi elastic strapping dalam vertical plane membantu kebebasan yang luas bagi respirasi post operatif.

7.Perubahan posture :

Pada pasien sadar akan terjadi  perubahan VC yang besar disebabkan perubahan volume darah diparu. Dengan demikian VC akan lebih besar waktu berdiri dibandingkan posisi duduk atau telentang. Selisih VC duduk dan berbaring kira-kiar 300 cc, dengan pooling darah dikaki akan mampu menambah VC  1/4-1/2 liter.

Berbagai posisi pasien yang dianestesi diata meja operasi akan mempengaruhi VC :

        Posisi                                                         Hilangnya VC

Tredelenburg (20 derajat)                                             14,5  %

 Lithotomi                                                                   18,0  %
Left lateral                                                                  10,0 %

Right lateral                                                                 12,0 %

Bridge in dorsal position                                                12,5 %

Prone position unsupported                                            10,0 %

RESIDUAL VOLUME  AND  FUNCTIONAL RESIDUAL CAPACITY:

=================================================

Residual volume jumlah udara yang masih ada diparu sesudah expirasi maksimal. FRC jumlah udara yang ada diparu sesudah expirasi normal, pada saat yang sama elastic coil paru seimbang dengan elastic recoil dinding dada.

Sayangnya tak ada satupun cara mengukur RV dan FRC secara langsung, cara tak langsung bisa dengan spirometer dengan mengusir kadar N2 yang keluar dari paru pasien.

Sesudah expirasi maksimal (kalau yang diukur RV) dan sesudah expirasi maksimal kalau yang diukur FRC, pasien disuruh menghirup O2 dari sumbernya kemudian mengexpirasikan kedalam spirometer yang telah bebas N2. 


Setelah beberapa menit hampir seluruh N2 dalam paru diusir keluar dari paru.

Pada orang dewasa yang sehat ini hanya dicapai dalam 2 menit, tetapi pada pasien empysema yang berat paling cepat  dibutuhkan waktu  7-20 menit.

Pada permulaan test semua N2 ada dalam paru tapi pada akhir test semuanya masuk respirator dan konsentrasi N2 dalam spirometer dapat diukur.

Volume total gas dalam spirometer diketahui maka total volume N2 dalam gas campuran juga dapat diketahui, maka total volume N2 sama dengan RV atau FRC.

Residual volume yang meningkat menunjukan volume paru lebih besar dari biasa dan tak dapat mengosongkan isinya secukupnya, biasanya bersamaan dengan emphysema paru tetapi bisa juga terjadi temporer tanpa perubahan struktur paru.

Residual bisa juga meningkat bila ada obstruksi jalan nafas seperti pada asthma bronchiale atau overinflasi sesudah thoracotomy.

Pada emphysema yang berat sebagian udara akan terkurung sempurna dalam alveoli dan tak bisa berkontak dengan udara respirasi. 

Menurut Folger 1971, FRC lebih kurang 30cc/kg BB,menurun 1/3 bagian pada posisi telentang dibandingkan posisi tegak ini disebabkan lebih tingginya diphragma dan beratnya viscera. Selama anestesi terutama waktu induksi apalagi pada orang tua terjadi penurunan FRC 16% sebabnya tak jelas.

Perbandingan dewasa dan neonatus dalam beberapa lung :


                                                Adult                           Neonatus

    FRC  cc/kg BB                                             34                                  30

    RV    cc/kg BB                                             17                                  20

    FRC/TLC                                                  0,40                               0,48

    RV/TLC                                                    0,20                               0,33

Setiap kenaikan FRC biasanya diduga adanya perubahan emphysematous dalam paru.

Pada neonatus FRC lebih mendekati RV dibandingkan dengan dewasa mungkin ada kecenderungan kollapsnya alveoli setiap exhalasi pada neonatus.

FRC menurun jelas pada post laparatomi oleh sebab abdominal distension atau spasmo otot abdomen yang dapat menghalangi expansi paru.

Faktor  yang paling dominan menurunkan FRC adalah perubahan mekanik dinding thorax umpama dinding dada yang kaku. Bila FRC/TLC dan RV/TLC meninggi mungkin ada gas trapping. Kalau FRC menurun uptake gas anestesi juga menurun, hilangnya juga lambat terutama zat yang high soluble.

THORACIC  GAS  VOLUME

Menentukan total volume udara dalam thorax berdasarkan perubahan tekanan udara didalam dan diluar thorax bila airway pasien ditutup tiba-tiba,biasanya pada akhir expirasi.

Metode ini dikombinasi dengan metode dilusi N2  mudah menentukan jumlah daerah nonventilated dari paru pasien tertentu. Pada emphysema bisa dijumpai 1-3 liter udara terkurung dalam alveoli.

CLOSING  VOLUME

Volume udara dalam paru selama expirasi ketika small airway menutup. Kita ketahui dalam keadaan normal/sadar selama inspirasi tidak dijumpai penutupan airway ,semua daerah paru terbuka, penutupan airway terjadi terutama kebanyakan pada dependent region dari paru dimana selama expirasi tekanan pleural lebih besar dari tekanan airway.

Dengan bertambahnya umur dimana terjadi penurunan elastic recoil secara progressif akan lebih besar tendency penutupan airway berarti meningkatnya closing volume (CV).

Normal closing volume umur 20 tahun kira-kia 1,5 liter dibawah FRC dan umur 65 thn sama dengan FRC saat posisi berdiri. Bila FRC lebih kecil dari CV menunjukkan adanya regional hipoventilasi pada dependent area dari paru, shunt atau peninggian P(A-a) O2.

CV meninggi pada perokok berat walaupun test paru lain abnormal. Penutupan airway sangat mungkin oleh sebab hilangnya elastisitas jaringan paru mengakibatkan air trapping dan perubahan ventilasi/perfusi.

Ini mungkin penyebab hubungan terbalik yang normal diantara umur dan PaO2.

CV meningkat dengan bertambahnya umur, obesitas, posisi berbaring, anestesi apakah dengan spontan atau kontrol ventilasi.

Penggunaan PEEP tampaknya sangat menolong pada situasi meningkatnya CV agar FRC bisa ditingkatkan diatas CV.

Closing capacity = Closing +  Residual volume

Bila closing capacity(CC) lebih besar dari FRC maka penutupan airway akan terjadi selama

pernafasan tidak meningkatkan AaDO2.

Pada bayi  atau anak dibawah 6 tahun, CC> FRC pada dependent area dari paru oleh karena gravity dan diluar thorax bila airway pasien ditutup tiba-tiba biasanya pada akhir expirasi.

Methode pemakaian morphin dan derivatnya sebagai penghilang nyeri post operataif cenderung mendepresi respirasi sehingga VC menurun. Spesific nerve block mungkin efektif.

Bersambung

Posted in: Kedokteran Umum,Paru-Paru,Pulmonary