Udara, seperti cairan, berpindah dari daerah bertekanan tinggi menuju tekanan rendah. Karena itu, agar udara bisa berpindah masuk atau keluar dari paru, harus ada perbedaan tekanan antara atmosfer dan alveoli. Jika tidak terjadi perbedaan tekanan, tidak akan terjadi aliran udara. Pada keadaan normal, inspirasi akan menyebabkan tekanan dalam alveoli turun sampai di bawah tekanan atmosfer.
Untuk pembahasan mekanik pernapasan, definisi tekanan atmosfer adalah 0 cmH2O, maka tekanan alveoli di bawah tekanan atmosfer disebut sebagai pernapasan tekanan negatif. Perbedaan tekanan tersebut menyebabkan udara dari luar, setelah berhasil mengatasi hambatan dari saluran napas, masuk melalui saluran napas ke dalam paru.
Udara masuk ke dalam paru bisa juga terjadi karena peningkatan tekanan dalam rongga hidung dan mulut di atas tekanan alveolar. Ventilasi tekanan positif tersebut biasanya dilakukan pada pasien yang tidak mampu melakukan pernapasan tekanan negatif dengan efektif, yang bisa menimbulkan perbedaan tekanan antara udara luar dengan alveoli. Udara mengalir keluar dari paru bila tekanan dalam alveoli lebih tinggi dari udara luar dan cukup untuk menahan tahanan dalam saluran napas.
Pembentukan perbedaan tekanan antara atmosfer dengan alveoli
Selama pernapasan negatif normal, tekanan alveolar dibuat lebih rndah dibandingkan tekanan atmosfer. Kondisi ini bisa terwujud akinat otot inspirasi berkontraksi, menyebabkan peningkatan volume alveoli, selanjutnya penurunan tekanan dalam alveoli mengikuti hukum Boyle.
Ekspansi pasif alveoli
Alveoli tidak mampu mengembangkan dirinya sendiri. Mereka hanya bisa mengembang secara pasif sebagai respons terhadap penigkatan kekuatan yang mengembangkan dinding alveoli. Peningkatan gradien tekanan transmural tersebut, ditimbulkan oleh otot inspirasi, lalu membuka alveoli yang sangat mudah mengembang dan selanjutnya menurunkan tekanan dalam alveoli.
Tekanan negatif intrapleura
Tekanan di dalam ruang tipis antara pleura parietal dan pleura viseral sedikit subatmosfer dalam keadaan normal, meskipun tidak ada otot inspirasi yang berkontraksi. Tekanan intrapleura negatif tersebut (kadang-kadang juga mengikuti tekanan negatif intratoraks) sebesar 3-5 cmH2O terutama akibat interaksi mekanik antara paru dengan dinding toraks.
Pada akhir ekspirasi, saat semua otot pernapasan relaksasi, paru dan dinding toraks bekerja dengan arah yang berlawanan satu dengan lainnya. Volume paru cenderung mengecil akibat rekoil elastic ke dalam dinding alveolar yang mengembang; volume dinding dada cenderung membesar akibat rekoil elastic keluar dinding dada. Akhirnya, dinding toraks beraksi menahan alveoli agar tetap terbuka sebagai perlawanan terhadap elastic recoil alveoli ke dalam. Dengan cara serupa (arahnya berlawanan) paru beraksi menahan dinding dada tetap kecil. Akibat interaksi tersebut, terjadi tekanan negatif pada pada ruangan tipis (sekitar 10-30 um pada volume paru normal) yang berisi cairan pleura. Pada keadaan normal, tidak ada udara dalam ruangan tersebut dan paru dipertahankan mengembang oleh dinding toraks yang diantarai oleh selapis tipis cairan serosa intra pleura, diperkirakan volume totalnya 7 - 15 ml.
Awalnya, sebelum terjadi aliran udara, tekanan dalam alveoli sama dengan tekanan dalam atmosfer, sesuai prjanjian 0 cm H2O. Tekanan alveolar lebih tinggin dibanding tekanan intrapleura, karena merupakan jumlah tekanan intrapleura ditambah tekanan rekoil elastik alveolar.
Tekanan alneolar = tekanan intrapleura + tekanan rekoil elastik alveoli
Otot inspirasi bekerja untuk meningkatkan volume rongga toraks. Pada saat otot inspirasi berkontraksi, terjadi peningkatan volume rongga toraks dan meningkatkan peregangan paru, tekanan intrapleura menjadi lebih negatif. Selanjutnya, gradien tekanan transmural akan melebarkan dinding alveoli, kadang-kadang disebut juga tekanan transpulmonal, dan alveoli mengembang secara pasif. Peningkatan volume alveoli akan menurunkan tekanan dalam rongga alveoli dan prbedaan tekanan udara menyebabkan aliran uadara masuk ke dalam paru.
Hanya sebagian kecil saja alveoli yang bersentuhan langsung dengan dinding pleura (tetak perifer), lalu bagaimana engan alveoli yang letaknya sentral, apakah volume mereka bisa mengembang juga akibat tekanan negatif intrapleura? Analisis memperlihatkan bahwa tekanan pada permukaan pleura akan diteruskan, melalui dinding alveoli, menuju alveoli yang letaknya lebih sentral dan juga saluran napas proksimal. Struktur tersebut bisa dilihat pada gambar di samping ini.
Sumber: Levitzky MG. Pulmonary Physiology 5th ed
Untuk pembahasan mekanik pernapasan, definisi tekanan atmosfer adalah 0 cmH2O, maka tekanan alveoli di bawah tekanan atmosfer disebut sebagai pernapasan tekanan negatif. Perbedaan tekanan tersebut menyebabkan udara dari luar, setelah berhasil mengatasi hambatan dari saluran napas, masuk melalui saluran napas ke dalam paru.
Udara masuk ke dalam paru bisa juga terjadi karena peningkatan tekanan dalam rongga hidung dan mulut di atas tekanan alveolar. Ventilasi tekanan positif tersebut biasanya dilakukan pada pasien yang tidak mampu melakukan pernapasan tekanan negatif dengan efektif, yang bisa menimbulkan perbedaan tekanan antara udara luar dengan alveoli. Udara mengalir keluar dari paru bila tekanan dalam alveoli lebih tinggi dari udara luar dan cukup untuk menahan tahanan dalam saluran napas.
Pembentukan perbedaan tekanan antara atmosfer dengan alveoli
Selama pernapasan negatif normal, tekanan alveolar dibuat lebih rndah dibandingkan tekanan atmosfer. Kondisi ini bisa terwujud akinat otot inspirasi berkontraksi, menyebabkan peningkatan volume alveoli, selanjutnya penurunan tekanan dalam alveoli mengikuti hukum Boyle.
Ekspansi pasif alveoli
Alveoli tidak mampu mengembangkan dirinya sendiri. Mereka hanya bisa mengembang secara pasif sebagai respons terhadap penigkatan kekuatan yang mengembangkan dinding alveoli. Peningkatan gradien tekanan transmural tersebut, ditimbulkan oleh otot inspirasi, lalu membuka alveoli yang sangat mudah mengembang dan selanjutnya menurunkan tekanan dalam alveoli.
Tekanan negatif intrapleura
Tekanan di dalam ruang tipis antara pleura parietal dan pleura viseral sedikit subatmosfer dalam keadaan normal, meskipun tidak ada otot inspirasi yang berkontraksi. Tekanan intrapleura negatif tersebut (kadang-kadang juga mengikuti tekanan negatif intratoraks) sebesar 3-5 cmH2O terutama akibat interaksi mekanik antara paru dengan dinding toraks.
Pada akhir ekspirasi, saat semua otot pernapasan relaksasi, paru dan dinding toraks bekerja dengan arah yang berlawanan satu dengan lainnya. Volume paru cenderung mengecil akibat rekoil elastic ke dalam dinding alveolar yang mengembang; volume dinding dada cenderung membesar akibat rekoil elastic keluar dinding dada. Akhirnya, dinding toraks beraksi menahan alveoli agar tetap terbuka sebagai perlawanan terhadap elastic recoil alveoli ke dalam. Dengan cara serupa (arahnya berlawanan) paru beraksi menahan dinding dada tetap kecil. Akibat interaksi tersebut, terjadi tekanan negatif pada pada ruangan tipis (sekitar 10-30 um pada volume paru normal) yang berisi cairan pleura. Pada keadaan normal, tidak ada udara dalam ruangan tersebut dan paru dipertahankan mengembang oleh dinding toraks yang diantarai oleh selapis tipis cairan serosa intra pleura, diperkirakan volume totalnya 7 - 15 ml.
Awalnya, sebelum terjadi aliran udara, tekanan dalam alveoli sama dengan tekanan dalam atmosfer, sesuai prjanjian 0 cm H2O. Tekanan alveolar lebih tinggin dibanding tekanan intrapleura, karena merupakan jumlah tekanan intrapleura ditambah tekanan rekoil elastik alveolar.
Tekanan alneolar = tekanan intrapleura + tekanan rekoil elastik alveoli
Otot inspirasi bekerja untuk meningkatkan volume rongga toraks. Pada saat otot inspirasi berkontraksi, terjadi peningkatan volume rongga toraks dan meningkatkan peregangan paru, tekanan intrapleura menjadi lebih negatif. Selanjutnya, gradien tekanan transmural akan melebarkan dinding alveoli, kadang-kadang disebut juga tekanan transpulmonal, dan alveoli mengembang secara pasif. Peningkatan volume alveoli akan menurunkan tekanan dalam rongga alveoli dan prbedaan tekanan udara menyebabkan aliran uadara masuk ke dalam paru.
Hanya sebagian kecil saja alveoli yang bersentuhan langsung dengan dinding pleura (tetak perifer), lalu bagaimana engan alveoli yang letaknya sentral, apakah volume mereka bisa mengembang juga akibat tekanan negatif intrapleura? Analisis memperlihatkan bahwa tekanan pada permukaan pleura akan diteruskan, melalui dinding alveoli, menuju alveoli yang letaknya lebih sentral dan juga saluran napas proksimal. Struktur tersebut bisa dilihat pada gambar di samping ini.
Sumber: Levitzky MG. Pulmonary Physiology 5th ed
Tidak ada komentar:
Posting Komentar