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:
Ventilasi alveolus = (volume tidal – volume ruang rugi) x frekuensi pernapasan
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.1Gambar 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
