Paru merupakan organ tubuh berfungsi dalam sistem pernapasan. Dimana sistem pernafasan melibatkan Ventilasi yang melibatkan dua proses, yaitu inspirasi (pemasukan udara) dan ekspirasi (pengeluaran udara). Kedua proses ini dapat dicapai apabila terjadi perbedaan tekanan udara. Prinsip pada ventilasi ini ialah udara mengalir dari tekanan yang lebih tinggi ke tekanan yang lebih rendah. Perbedaan tekanan ini dibantu oleh kinerja otot-otot pernafasan dan dipengaruhi oleh volume dan kapasitas paru, resistensi aliran udara, dan daya kembang atau compliance paru (Guyton dan Hall, 2007). Oksigen digunakan untuk proses metabolisme CO2 yang terbentuk pada proses tersebut dikeluarkan dari dalam darah ke udara luar (Khairunnisa, 2014).
Proses pernafasan dimulai dari masuknya oksigen melalui mulut atau hidung, faring, laring, trakea, bronkus, bronkiolus sampai dengan alveoli. Dari alveoli oksigen berdifusi masuk ke dalam darah dan dibawa oleh eritrosit (sel darah merah). Dalam darah, oksigen dibawa ke jantung kemudian dipompakan oleh jantung untuk diedarkan ke seluruh tubuh dan digunakan sampai tingkat sel. Oksigen masuk ke dalam sel dan di dalam mitokondria digunakan untuk proses-proses metabolisme yang penting untuk kelangsungan hidup. Sedangkan karbon dioksida berjalan arah sebaliknya dengan oksigen (Guyton dan Hall, 2008).
Tahapan proses pernapasan menurut Price & Wilson (dalam Priyanto, 2010) meliputi:
- Ventilasi
Ventilasi adalah proses keluar masuk udara dari dan ke paru yang membutuhkan koordinasi otot paru dan torak yang elastis dengan persyarafan yang utuh. Adequasi ventilasi paru ditentukan oleh volume paru, resistensi jalan nafas, sifat elasitik atau compliance paru dan kondisi dinding dada. Perbedaan tekanan udara antara intrapleura dengan tekanan atmosfer, pada inspirasi tekanan intrapleura lebih rendah daripada tekanan atmosfer sehingga udara masuk ke alveoli. Fungsi ventilasi paru tergantung pada:
- bersihan jalan nafas, adanya sumbatan/obstruksi jalan napas;
- sistem saraf pusat dan pusat pernapasan;
- kemampuan pengembangan dan pengempisan (compliance) paru;
- kemampuan otot-otot pernapasan seperti; otot diafragma, otot interkosta eksterna dan interna, otot abdomen.
- Perfusi
Perfusi paru adalah proses pergerakan darah melewati sistem sirkulasi paru untuk dioksigenasi, selanjutnya mengalir dalam arteri pulmonalis dan akan memperfusi paru serta berperan dalam proses pertukaran gas O2 dan CO2 di kapiler paru dan alveoli. c. Difusi Difusi adalah pergerakan gas O2 dan CO2 dari area dengan bertekanan tinggi ke tekanan rendah antara alveolus dengan membran kapiler.
Proses respirasi selanjutnya memasuki tahapan yang disebut sebagai perfusi. Proses perfusi adalah penyebaran darah yang sudah teroksigenasi ke seluruh paru dan jaringan tubuh. Bila oksigen telah berdifusi dari alveoli ke dalam darah paru, oksigen terutama ditranspor dalam bentuk gabungan dengan hemoglobin ke kapiler jaringan dimana oksigen dilepaskan untuk dipergunakan oleh sel. Adanya hemoglobin di dalam sel darah merah memungkinkan darah mengangkut 30 sampai 100 kali jumlah oksigen yang dapat ditranspor dalam bentuk oksigen terlarut di dalam cairan darah (plasma). Dalam sel jaringan oksigen bereaksi dengan berbagai bahan makanan membentuk sejumlah besar karbondioksida. Karbondioksida ini masuk ke dalam kapiler jaringan dan ditranspor kembali ke paru. Karbondioksida, seperti oksigen, juga bergabung dengan bahan-bahan kimia dalam darah yang meningkatkan transportasi karbondioksida 15-20 kali lipat. Gangguan perfusi terjadi apabila ada emboli pada pembuluh darah (Guyton dan Hall, 2007).
Pada individu normal terjadi perubahan (nilai) fungsi paru secara fisiologis sesuai dengan perkembangan umur dan pertumbuhan parunya (lung growth). Mulai pada fase anak sampai kira-kira umur 22-24 tahun terjadi pertumbuhan paru sehingga pada waktu itu nilai fungsi paru semakin besar bersamaan dengan pertambahan umur. Beberapa waktu nilai fungsi paru menetap (stasioner) kemudian menurun secara gradual (pelan-pelan), biasanya umur 30 tahun sudah mulai penurunan, berikutnya nilai fungsi paru (KVP=Kapasitas Vital Paksa dan FEV1=Volume Ekspirasi Paksa Satu Detik Pertama) mengalami penurunan rerata sekitar 20 ml tiap pertambahan satu tahun umur individu.