BAB IPENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Terapi oksigen merupakan salah satu pertimbangan yang paling penting dalam pengelolaan penyakit di berbagai spesialisasi medis dan bedah. Namun hal ini merupakan salah satu subjek yang masih belum dimengerti dan tidak dipraktekan secara benar. Pada akhirnya, dapat terjadi kesalahan dalam penggunaan oksigen.1 Oksigen tersedia secara luas dan umumnya diresepkan oleh staf medis dan paramedis. Ketika diresepkan dengan benar mungkin dapat menyelamatkan hidup pasien, tetapi oksigen sering diberikan tanpa evaluasi cermat akan manfaat dan efek sampingnya.2 Oksigen, produk hasil fotosintesis tanaman, sangat penting ubtuk mempertahankan metabolisme sel pada semua organisme aerobik, termasuk manusia. Proses oksidasi glukosa dan substrat lainnya menjadi karbondioksida dengan mereduksi oksigen menjadi air adalah dasar dari metabolisme organisme aerobik.2Kehadiran oksigen sangat vital untuk kelangsungan hidup manusia sudah diakui sejak zamanYunani kuno dan dalam literatur Hindhu Weda sejak 2000 tahun yang lalu. Namun, pada abad ke-18 oksigen baru berhasil diisolasi oleh Joseph Priestley dan dianggap pentg dalam fisiologi pernapasan oleh Antoine Lavosier. 1Sejak penemuannya pada akhir abad ke-18 dan pengenalannya terhadap praktek anestesi pada tahun 1930-an, oksigen menjadi landasan pengobatan yang dilakukan pada pasien dengan keadaan kritis. Lebih dari 15% pasien baru rumah sakit di Inggris diberikan oksigen. Sangat sedikit pasien yang mendapat anestesi umum atau masuk perawatan intensif tanpa menerima oksigen dan diperkirakan lebih dari 1,5 juta pasien rawat inap yang menjalani prosedur operasi pembedahan besar yang membutuhkan anestesi serta lebih dari 235.000 pasien perawatan intensif yang mendapat pengobatan oksigen.2Penggunaan terapi oksigen secara universal pada pasien dengan keadaan akut didasarkan pada meminimalkan hipoksia seluler merupakan salah satu prioritas tertinggi pada perawatan emergensi, tetapi juga bertumpu pada asumsi bahwa kelebihan oksigen tidak berbahaya. Data klinis mengatakan bahwa asumsi ini tidak berlaku, yang pada akhirnya menunjukkan perhatian yang lebih besar pada kadar oksigen yang diberikan yang mungkin bermanfaat pada pasien.Dalam bidang anestesi, oksigen terutama diberikan pada tiga kodisi utama: (i) perawatan perioperative, (ii) perawatan intensif dan (iii) resusitasi. Data klinis terbaru yang menunjukkan hubungan antara terapi oksigen dan hasil klinis telah dibuktikan pada ketiga situasi klinis tersebut.2

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

A. Fisiologi Respirasi

Respirasi ialah pertukaran gas-gas antara organisme hidup dan lingkungan sekitarnya. Pada manusia dikenal dua macam respirasi yaitu eksternal dan internal.Respirasi eksternal ialah pertukaran gas-gas antara darah dan udara sekitarnya. Pertukaran ini meliputi beberapa proses yaitu:1. Udara secara bergantian dimasukkan dan dikeluarkan dari paru sehingga udara dapat dipertukarkan antar atmofer dan kantung udara paru. Pertukaran ini dilaksanakan oleh tindakan mekanis bernapas atau ventilasi2. Oksigen dan CO2 dipertukarkan antara udara di alveolus dan darah didalam kapiler melaui proses difusi.3. Darah mengangkut O2 dan CO2 antara paru dan jaringan.4. Oksigen dan CO2 dipertukarkan antara jaringan dan darah melaui proses difusi menembus kapiler sistemik.3Respirasi internal ialah proses-proses metabolik intrasel yang dilakukan di dalam mitokondria, yang menggunakan O2 dan menghasilkan CO2 selagi mengambil energy dari mikronutrien.Secara anatomis sistem respirasi dibagi menjadi bagian atas terdiri dari hidung, ruang hidung, sinus paranasalis, dan faring yang berfungsi menyaring, menghangatkan dan melembabkan udara yang masuk ke saluran pernapasan dan bagian bawah terdiri dari laring, trakea, bronki, bronkioli dan alveoli.(Gambar 1)

Gambar 1. Anatomi pernapasan

A.1Pengangkutan oksigen dan karbondioksida Oksigen berdifusi dari bagian konduksi paru ke bagian respirasu paru sampai ke alveoli. Setelah O2 menembus epitel alveoli, membrana basalis dan endotel kapiler, dalam darah sebagian besar O2 bergabung dengan hemoglobin (97%) dan sisanya larut dalam plasma (3%).Dewasa muda pria jumlah darahnya 75 ml/kg, wanita 65ml/kg. Satu ml darah pria mengandung 4,3-5,9 juta eritrosit, wanita 3,5-5 juta eritrosit. Satu sel eritrosit mengandung kira-kira 280 juta molekul Hb. Satu molekul Hb sanggup mengikat 4 molekul O2 membentuk HbO2. Satu gram Hb dapat mengikat 1,34-1,39 ml O2.Hb adalah protein konjugasi dengan berat molekul 66,700. Bentuk Hb normalnya hanya HbA (dewasa) mengandung banyak 2,3 DPG (DiPhospoGliserat) yang memudahkan O2 lepas dari Hb dan HbF (fetal) mengandung sedikit 2,3 DPG. HbF menghilang setelah bayi berusia 4-6 bulan. MyoHb adalah jenis Hb yang berada di otot lurik dan hanya sanggup mengikat 1 molekul O2 dan melepas O2 kalau PaO2 benar-benar rendah. Dalam keadaan normal 100 ml darah yang meninggalkan alveoli mengangkut 20 ml O2. Rata-rata dewasa mua normal membutuhkan O2 setiap menintnya 225 ml. oksigen yang masuk ke dalam darah dari alveoli sebagian besar diikat oleh Hb dan sisanya larut dalam plasma:

O2 + Hb HbO2 (97%)

O2 + plasma Larut (3%)

Jika semua molekul Hb mengikat O2 secara penuh, maka saturasinya 100%.Karbondioksida (CO2 ) adalah hasil metabolisme aerobic dalam jaringan perifer dan produksinya bergantung jenis makanan yang dikonsumsi. Dalam darah sebagian besar CO2 diangkut dan diubah menjadi asam karbonat dengan bantuan enzim carbonic anhydrase (CA). Sebagian kecil CO2 diikat oleh Hb dalam eritrosit. Sisa CO2 (23%) larut dalam plasma :

CO2 + H2O H+ + HCO3-(73%)(asam karbonat)CO2 + plasma Larut(23%)

CO2 + HbNH2 H+ + HbNHCOO- sisanya(karbaminohemoglobin)

A.2Volum statik dan kapasitas paru (gambar 2)1. Volum alun (TV, tidal volume)Volum udara inspirasi atau ekpirasi pada setiap daur napas tenang. Dewasa 500 ml.2. Volum cadangan inspirasi (IRV, inspiratory reserve volume)Vomum maksimal udara yang dapat diinspirasi setelah akhir inspirasi tenang. Dewasa 1500 ml

3. Volum cadangan ekspirasi (ERV, ekspiratory reserve volume)Volum maksimal udara yang dapat diekpirasi setelah akhir ekspirasi tenang.Dewasa 1200 ml4. Volum sisa (RV, residual volume)Volum udara yang tersisa dalam paru setelah akhir ekspirasi maksimal.Dewasa 2100 ml.5. Kapasitas inspirasi (IC, inspiratory capacity), TV+IRVVolum maksimal udara yang dapat diinspirasi setelah akhir ekspirasi tenang.Dewasa 200 ml.6. Kapasitas sisa fungsional (FRC, functional residual capacity), ERV+RVVolum udara yang tersisa dalam paru seteah akhir ekspirasi tenang. Dewasa 3300 ml.7. Kapasitas vital (VC, vital capacity) IRV+TV+ERVVolum maksimal udara yang dapat diekspirasi dengan usaha maksimal setelah inspirasi maksimal.Dewasa 3200 ml.8. Kapasitas paru total (TLC, total lung capacity) IRV+TV+ERV+RVVolum udara dalam paru setelah akhir insipirasi maksimal.Dewasa 5300 ml. 4

Gambar 2. Volum statik dan kapasitas paruB.Definisi terapi oksigen Terapi oksigen adalah memasukkan oksigen tambahan dari luar ke dalam paru-paru melaui saluran pernapasan dengan menggunakan alat sesuai kebutuhan. (Standar Pelayanan Keperawatan di ICU, Dep.Kes RI, 2005).Terapi oksigen adalah pemberian oksigen dengan konsentrasi lebih tinggi dari yang di temukan di atmosfir lingkungan. Pada ketinggian air laut konsentrasi oksigen dalam ruangan adalah 21% (Brunner & Sudarth, 2001)

C.Prinsip terapi oksigenUntuk dapat mengetahui dengan baik bagaimana terapi oksigen dapat memperbaiki hipoksemia, akan dijelaskan secara garis besar fisiologi transpor oksigen dan pertukaran gas.

C.1 Transpor oksigenOksigen dalam darah terikat secara reversibel oleh hemoglobin. Sangat sedikit oksigen bebas yang terlarut dalam plasma. Oksigen yang terlarut menghasilkan tekanan pada pembuluh darah yang dapat diukur dari pengambilan darah (contohnya, gas darah arteri). Pengukuran ini dikenal sebagai tekanan oksigen parsial dalam darah yang dapat juga disebut PaO2. PaO2 merupakan indikator penting untuk menilai hipoksia.5

C.2Kurva disosiasi oksigen hemoglobinPada kurva disosiasi oksigen hemoglobin, saturasi oksigen (SpO2) dibandingkan dengan tekanan parsial oksigen dalam darah (PO2) dan kurva ini menggambarkan kemampuan hemoglobin untuk mengikat dan melepas molekul oksigen ke dalam darah. (Gambar 3)

Gambar 3. Kurva disosiasi oksigen hemoglobin

Beberapa faktor yang mempengaruhi kemampuan Hb dalam mengikat dan melepas oksigen adalah : pH darah (efek Bohr) Suhu tubuh Konsentrasi oksigen pada fosfat organik (contoh : 2,3 DPG )

Efek BohrPengaruh CO2 dan asam pada pembebasan O2 dikenal sebagai efek Bohr. Baik CO2 maupun komponen ion hidrogen dari asam dapat berikatan secara reversible dengan Hb di luar tempat pengikatan O2. Akibatnya adalah perubahan struktur molekul Hb yang mengurangi afinitasnya terhadap O2.

Efek suhu pada % saturasi HbDengan caa serupa peningkatan suhu menggeser kurva O2-Hb ke kanan, menyebabkan lebih banyak O2 yang dibebaskan pada PO2 tertentu. Otot yang berolah raga atau sel yang aktif bermetabolisasi menghasilkan panas. Peningkatan suhu lokal jaringan meningkatkan pembebasan O2 dari Hb untuk digunakan oleh jaringan yang lebih aktif.

Efek 2,3 bifosfogliserat pada % saturasi HbPerubahan-perubahan sebelumnya terjadi di lingkungan sel darah merah, tetapi suatu faktor di dalam sel darah merah juga dapat mempengaruhi derajat pengikatan O2-Hb : 2,3 bifosfogliserat (BPG). Konstituen eritrosit ini, yang diproduksi sewaktu sel darah merah melakukan metabolisme dapat bertikatan seara reversible dengan Hb dan mengurangi afinitasnya terhadap O2. Karena itu, peningkatan kadar BPG, meningkatkan pembebasan O2 sewaktu darah mengalir di jaringan. Produksi BPG oleh sel darah merah secara bertahap meningkat jika Hb di darah arteri terus-menerus mengalami undersaturation- yaitu ketika HbO2 arteri di bawah normal. Keadaan ini dapat terjadi pada pasien yang tinggal di tempat tinggi atau memiliki gangguan sirkulasi seperti anemia. Dengan membantu membebaskan O2 di tingkat jaringan, peningkatan BPG membantu ketersediaan O2 bagi jaringan meskipun pasokan O2 arteri berkurang secara kronis.C.3Pertukaran gas Tujuan utama bernapas adalah secara kontinyu memasuk O2 segar untuk diserap oleh darah dan mengeluarkan CO2 dari darah. Darah bekerja sebagai sistem transport untuk O2 dan CO2 antara paru dan jaringan., dengan sel jaringan mengekstraksi O2 dari darah dan mengeleminasi CO2 ke dalamnya.Pertukaran gas di tingkat kapiler paru dan kapiler jaringan berlangsung secara difusi pasif sederhana O2 dan CO2 menuruni gradien tekanan parsial. (Gambar 4) Tekanan yang ditimbulkan secara independen oleh masing-masing gas dalam suatu campuran gas dikenal sebagai tekanan parsial. Perbedaan tekanan parsial antara darah kapiler dan struktur sekitar disebut gradien tekanan parsial. Suatu gas selalu berdifusi menuruni gradien tekanan parsialnya dari daerah tekanan parsial tinggi ke daerah tekanan parsial lebih rendah, serupa dengan difusi menuruni gradien konsentrasi.Gambar 4.Pertukaran O2 dan CO2 DI di kapiler paru dan kapiler sistemik akibat gradien tekanan parsial.

Keterangan :1. PO2 alveolus tetap relative tinggi dan PCO2 alveolus tetap relative rendah karena sebagian dari udara alveolus ditukar dengan udara atmosfer baru setiap kali bernapas.2. Sebaliknya, darah dari vena sistemik yang masuk ke paru relatif rendah dalam O2 dan tinggi dalam CO2 karena telah menyerahkan O2 dan menyerap CO2 di tingkat kapiler sistemik.3. Hal ini menciptakan gradient tekanan parsial antara udara alveolus dan darah kapiler paru yang memicu difusi pasif O2 dan CO2 keluar darah sampai tekanan parsial darah dan alveolus setara.4. Karena itu, darah yang meninggalkan paru relative mengandung O2 tinggi dan CO2 rendah. Darah ini disalurkan ke jaringan dengan kandungan gas darah yang sama dengan kerika darah tersebut meninggalkan paru.5. Tekanan parsial O2 relatif lebih rendah dan CO2 relatif tinggi di sel jaringan yang mengonsumsi O2 dan memproduksi CO2.6. Akibatnya, gradient tekanan parsial untuk pertukaran gas ditingkat jaringan mendorong perpindahan pasif O2 keluar darah menuju sel untuk menunjang kebutuhan metabolik sel-sel tersebut dan juga mendorongpemindahan secara simultan CO2 ke dalam darah.7. Setelah mengalami keseimbangan dengan sel-sel jaringan, darah yang meninggalkan jaringan relatif mengandung O2 rendah dan CO2 tinggi.8. Darah ini kemudian kembali ke paru untuk kembali diisi oleh O2 dan dikeluarkan CO2- nya.

Tekanan parsial oksigen dalam alveolus (PaO2) 100 mmHg.Tekanan parsial oksigen vena sistemik (PvO2) 40 mmHg, ada gradien tekanan untuk difusi oksigen ke kapiler sekitar 60 mmHg.Pada teorinya, tekanan parsial oksigen kapiler seharusnya meningkat untuk menyamai tekanan oksigen di alveolus dan itu sebabnya tekanan parsial oksigen arteri (PaO2) harus mencapai 100 mmHg. Dua faktor yang dapat membuat perbedaan dalam hal ini aalah : (1) adanya right to left shunt aliran darah pulmoner dan jantung dan (2) perbedaan ventilasi dan aliran darah paru.Nilai normal PaO2 berkisar antara 90-95 mmHg. Namun, pada pasien dewasa atau anak-anak normoksemia berkisar 80-100 mmHg.

DAFTAR PUSTAKA

1. Jindal, SK. Oxygen Theraphy : Important Considerations. The Indian Journal of Chest Diseases & Allied Sciences. 2008; 50:97-1-7.2. Matin DS, Grocott MP. Oxygen Theraphy in Anaesthesia: The Yin and Yang of O2. British Journal of Anaesthesia. 2013: 111(6):867-713. Fisiologi Sherwood4. Anestesi praktis5. Williams P, et al. Oxygen Theraphy : Clinical Best Practice Guidelines. College of Respiratory Theraphist of Ontario. 2012