Spirometri dan Volume Paru

Spirometri mengukur seberapa banyak udara yang dapat digerakkan seseorang dan seberapa cepat selama manuver pernapasan maksimal, sementara pengukuran volume paru menangkap kompartemen statis udara yang ditampung paru-paru. Bersama-sama, keduanya membentuk dasar pengujian fungsi paru, membedakan pola gangguan obstruktif dari restriktif.

Definition

Spirometri adalah pengukuran volume dan aliran udara yang diinspirasi dan diekspirasi sebagai fungsi waktu selama manuver pernapasan paksa, menghasilkan kapasitas vital paksa (FVC), volume ekspirasi paksa dalam satu detik (FEV1), dan rasionya; pengukuran volume paru mengukur volume statis – kapasitas paru total, volume residu, dan kapasitas residu fungsional – yang tidak dapat ditangkap hanya dengan spirometri.

Scope

Topik ini mencakup manuver ekspirasi paksa dan indeks utamanya (FVC, FEV1, dan rasio FEV1/FVC), volume dan kapasitas paru statis (kapasitas paru total, volume residu, kapasitas residu fungsional) serta metode yang digunakan untuk mengukurnya, dan interpretasi nilai-nilai ini terhadap persamaan referensi. Ini adalah referensi metodologis, bukan panduan klinis.

Core questions

• Apa yang diwakili secara fisiologis oleh FEV1, FVC, dan rasio FEV1/FVC?
• Bagaimana volume paru statis diukur ketika volume residu tidak dapat dihembuskan?
• Bagaimana nilai spirometri diinterpretasikan sebagai obstruktif atau restriktif?
• Bagaimana persamaan referensi dan batas bawah normal mendefinisikan hasil abnormal?

Key concepts

• Kapasitas vital paksa (FVC)
• Volume ekspirasi paksa dalam 1 detik (FEV1)
• Rasio FEV1/FVC
• Kapasitas paru total (TLC) dan volume residu (RV)
• Kapasitas residu fungsional (FRC)
• Pletismografi tubuh dan metode dilusi gas
• Kurva aliran-volume
• Batas bawah normal dan persamaan referensi

Mechanisms

Selama ekspirasi paksa, aliran ekspirasi menjadi tidak bergantung pada usaha setelah jalan napas terkompresi secara dinamis, sehingga hubungan aliran-volume maksimal mencerminkan sifat mekanik jalan napas dan rekoil paru daripada usaha. FEV1 dan FVC merangkum manuver ini; rasio FEV1/FVC yang berkurang menunjukkan obstruksi aliran udara, sementara volume yang berkurang secara proporsional dengan rasio yang dipertahankan menunjukkan restriksi. Karena volume residu tidak dapat dihembuskan, volume statis diukur secara tidak langsung – dengan pletismografi tubuh (menggunakan hukum Boyle dan perubahan tekanan-volume dalam kotak tertutup) atau dengan dilusi dan pencucian gas inert. Kapasitas paru total diperlukan untuk mengkonfirmasi defek restriktif sejati, karena spirometri saja hanya dapat menyarankannya (Miller 2005; Wanger 2005; Stanojevic 2022).

Clinical relevance

Spirometri adalah uji referensi untuk mengklasifikasikan gangguan ventilasi sebagai obstruktif atau restriktif dan untuk menilai tingkat keparahannya terhadap nilai prediksi. Pengukuran volume paru mengkonfirmasi restriksi dan mengkarakterisasi hiperinflasi serta jebakan udara. Membaca hasil ini dalam konteks – terhadap persamaan referensi yang sesuai dan kriteria kualitas – adalah bagian dari penilaian bukti dalam kedokteran pernapasan. Entri ini menjelaskan pengukuran dan interpretasi secara umum dan bukan merupakan dasar untuk diagnosis atau pengobatan individu.

Evidence & guidelines

Teknik dan akseptabilitas spirometri diatur oleh pernyataan standardisasi gabungan ATS/ERS, awalnya pernyataan tahun 2005 (Miller 2005) dan pembaruan tahun 2019 (Graham 2019), dengan standar pendamping untuk pengukuran volume paru (Wanger 2005). Interpretasi mengikuti standar strategi interpretatif ATS/ERS tahun 2022 (Stanojevic 2022), menggunakan persamaan referensi Global Lung Function Initiative (Quanjer 2012) untuk mendefinisikan nilai prediksi dan batas bawah normal.

History

John Hutchinson memperkenalkan spirometer dan konsep kapasitas vital pada pertengahan abad kesembilan belas. Volume ekspirasi paksa dan kurva aliran-volume dikembangkan pada pertengahan abad kedua puluh, dan sejak tahun 1979 dan seterusnya American Thoracic Society dan kemudian European Respiratory Society mengeluarkan pernyataan standardisasi berturut-turut (terutama tahun 2005 dan 2019) yang membuat spirometri dapat direproduksi di berbagai laboratorium, dilengkapi dengan persamaan referensi global pada tahun 2012.

Debates

Rasio tetap versus batas bawah normal untuk mendefinisikan obstruksi

Menggunakan batas FEV1/FVC tetap sederhana tetapi salah mengklasifikasikan orang tua dan muda; batas bawah normal yang diturunkan secara statistik dari persamaan referensi lebih disukai dalam standar saat ini, meskipun pilihan tersebut masih memengaruhi perkiraan prevalensi.

Key figures

• Martin R. Miller
• Brian L. Graham
• Peter H. Quanjer
• Sanja Stanojevic

Seminal works

• miller-2005
• graham-2019
• wanger-2005
• quanjer-2012

Frequently asked questions

Untuk apa rasio FEV1/FVC digunakan?

Ini adalah indeks spirometri utama obstruksi aliran udara: rasio di bawah batas bawah normal menunjukkan bahwa udara meninggalkan paru-paru terlalu lambat relatif terhadap total volume yang dihembuskan, ciri khas pola obstruktif.

Mengapa spirometri saja tidak dapat mendiagnosis defek restriktif?

Spirometri hanya mengukur udara yang dapat dihembuskan, bukan volume residu yang tersisa di paru-paru; defek restriktif sejati dikonfirmasi dengan mengukur kapasitas paru total dengan pletismografi atau metode dilusi gas.