oksigenasi

OKSIGENASI

1. PENGERTIAN

Oksigen (O2) adalah satu komponen gas dan unsur vital dalam proses metabolisme untuk mempertahankan kelangsungan hidup seluruh sel-sel tubuh. Oksigenasi adalah peristiwa menghirup udara dari luar yang mengandung Oksigen (O₂) kedalam tubuh serta menghembuskan Karbondioksida (CO₂) sebagai hasil sisa oksidasi.

Penyampaian oksigen ke jaringan tubuh ditentukan oleh sistem respirasi (pernafasan), kardiovaskuler dan hematology.

2. SISTEM PERNAFASAN

Sistem pernafasan terdiri dari organ pertukaran gas yaitu paru-paru dan sebuah pompa ventilasi yang terdiri atas dinding dada, otot-otot pernafasan, diagfragma, isi abdomen, dinding abdomen dan pusat pernafasan di otak. Pada keadaan istirahat frekuensi pernafasan 12-15 kali per menit. Ada 3 langkah dalam proses oksigenasi yaitu ventilasi, perfusi paru dan difusi.

1). Ventilasi

Ventilasi adalah proses keluar masuknya udara dari dan paru-paru, jumlahnya sekitar 500 ml. Ventilasi membutuhkan koordinasi otot paru dan thoraks yang elastis serta persyarafan yang utuh. Otot pernapasan inspirasi utama adalah diagfragma.Diafragma dipersyarafi oleh saraf frenik, yang keluarnya dari medulla spinalis pada vertebra servikal keempat.

Udara yang masuk dan keluar terjadi karena adanya perbedaan tekanan udara antara intrapleura dengan tekanan atmosfer, dimana pada inspirasi tekanan intrapleural lebih negative (725 mmHg) daripada tekanan atmosfer (760 mmHG) sehingga udara masuk ke alveoli.

Kepatenan Ventilasi terganutung pada faktor :

1. Kebersihan jalan nafas, adanya sumbatan atau obstruksi jalan napas akan menghalangi masuk dan keluarnya udara dari dan ke paru-paru.

2. Adekuatnya sistem saraf pusat dan pusat pernafasan

3. Adekuatnya pengembangan dan pengempisan paru-paru

4. Kemampuan otot-otot pernafasan seperti diafragma, eksternal interkosa, internal interkosa, otot abdominal.

2). Perfusi Paru

Perfusi paru adalah gerakan darah melewati sirkulasi paru untuk dioksigenasi, dimana pada sirkulasi paru adalah darah deoksigenasi yang mengalir dalam arteri pulmonaris dari ventrikel kanan jantung.Darah ini memperfusi paru bagian respirasi dan ikut serta dalam proses pertukaan oksigen dan karbondioksida  di kapiler dan alveolus. Sirkulasi paru merupakan 8-9% dari curah jantung. Sirkulasi paru bersifat fleksibel dan dapat mengakodasi variasi volume darah yang besar sehingga digunakan jika sewaktu-waktu terjadi penurunan voleme atau tekanan darah sistemik.

3). Difusi

Oksigen terus-menerus berdifusi dari udara dalam alveoli ke dalam aliran darah dan karbon dioksida (CO₂) terus berdifusi dari darah ke dalam alveoli. Difusi adalah pergerakan molekul dari area dengan konsentrasi tinggi ke area konsentrasi rendah. Difusi udara respirasi terjadi antara alveolus dengan membrane kapiler. Perbedaan tekanan pada area membran respirasi akan mempengaruhi proses difusi. Misalnya pada tekanan parsial (P) O₂ di alveoli sekitar 100 mmHg sedangkan tekanan parsial pada kapiler pulmonal 60 mmHg sehingga oksigen akan berdifusi masuk ke dalam darah. Berbeda halnya dengan CO₂ dengan PCO₂ dalam kapiler 45 mmHg sedangkan pada alveoli 40 mmHg maka CO₂ akan berdifusi keluar alveoli.

Anatomi paru

Paru-paru merupakan sebuah organ yang sebagian terdiri dari gelembung-gelembung udara atau alveoli. Paru-paru dibagi menjadi 2 bagian, yaitu  :

1) Paru-paru kanan, terdiri dari 3 lobus, yaitu lobus superior, lobus media, dan lobus inferior.

2) Paru-paru kiri, terdiri dari 2 lobus, yaitu lobus superior dan lobus inferior. (Syaifuddin, 1997).

Bronkhus terminalis masuk ke dalam saluran yang agak lain yang disebut Vestibula, dan di sini membrane pelapisnya mulai berubah sifatnya; lapisan epitelium bersilia diganti dengan sel epitelium yang pipih.

Dari Vestibula berjalan beberapa Infundibula dan di dalam dindingnya dijumpai kantong-kantong udara itu. Kantong udara atau Alveoli itu terdiri atas satu lapis tunggal sel epitelium pipih, dan di sinilah darah hamper langsung bersentuhan dengan udara hingga suatu jaringan pembuluh darah kapiler mengitari Alveoli dan pertukaran gas pun terjadi. (Evelyn C. P, 2002).

3. SISTEM KARDIOVASKULER

a. Struktur dan letak jantung

Jantung terbagi oleh sebuah septum (sekat) menjadi dua belah, yaitu kiri dan kanan. Setiap belahan kemudian dibagi menjadi dua ruang, pada bagian di atas disebut “atrium” dan bagian bawah disebut “ventrikel”.  Pada masing-masing belahan terdapat satu atrium dan satu ventrikel. Atrium dan ventrikel dihubungkan oleh lubang yang terdapat katup, pada bagian sebelah kanan disebut katup (valvula) trikuspidalis dan pada bagian sebelah kiri disebut katub mitral atau katub bikuspidalis. (Pearce, 1999)

Jantung terbungkus oleh membran yang disebut perikardium. Membran ini terdiri atas dua lapisan dalam dan luar. Lapisan dalam disebut perikardium viseralis (membran serus yang lekat sekali pada jantungnya) dan lapisan luar disebut perikardium parentalis (lapisan yang membungkus jantung sebagai kantong longgar). Keduanya dipisahkan oleh cairan pelumas yaitu cairan serus yang berfungsi mengurangi gesekan pada gerakan memompa dari jantung itu sendiri.

Jantung terdiri dari tiga lapisan, antara lain: epikardium (luar), miokardium (otot), endokardium (lapisan dalam/endotel).

b. Fisiologi jantung

Jantung berfungsi sebagai pemompa darah dari pembuluh vena ke dalam sirkulasi pulpomal paru-paru vena, vena pulmonalis, atrium kiri, lewat katup mitral, ventrikel kiri, katup aorta, arteri, arteriola, kapiler, venula, vena, vena cava inferior, dan kembali ke atrium kanan yang disebut “sirkulasi sistematik”, sedangkan aliran darah dari atrium kanan masuk lewat katup trikuspidalis, sirkulasi paru-paru yang disebut “sirkulasi pulmonalis”.

Gangguan aliran dalam jantung mengakibatkan oksigenasi tidak adekuat, darah arteri dan vena tercampur yang mengakibatkan perfusi sel-sel berkurang. Gerakan jantung terdiri atas dua jenis, yaitu kontraksi (systole) dan relaksasi (diastole). Kontraksi kedua atrium terjadi serentak disebut systole atrial dan relaksasi atrium disebut diastole atrial, demikian pula untuk kontraksi ventrikel disebut systole ventrikel dan relaksasi ventrikel disebut diastole ventrikel. Kontraksi ventrikel lamanya 0,3 detik dan relaksasi lamanya 0,5 detik. Kontraksi kedua atrium pendek sedangkan kontraksi ventrikel lebih lama dan kuat.

Daya pompa jantung pada organ yang sedang istirahat berdebar sekitar 70 kali/menit dan memompa 70 ml setiap denyutan. Dengan demikian jumlah darah yang dipompa setiap menit sekitar 5 liter. Sewaktu banyak bergerak kecepatan denyut jantung dapat mencapai 150 kali/menit, sehingga daya pompa jantung adalah 20-25 liter/menit. (Evelya C. Pearce, 2002).

Gambar 2. Gambaran skematik aliran darah melalui system kardiovaskuler

4. HEMATOLOGI

Oksigen membutuhkan transport dari paru-paru ke jaringan dan karbondioksida dari jaringan ke paru-paru. Sekitar 97% oksigen dalam darah dibawa eritrosit yang telah berikatan dengan hemoglobin (Hb) dan 3% oksigen larut dalam plasma. Setiap sel darah merah mengandung 280 juta molekul Hb dan setiap molekul dari keempat molekul besi dalam hemoglobin berikatan dengan satu molekul oksigen membentuk oksihemoglobin (HbO2). Reaksi pengikatan Hb dengan O2 dipengaruhi oleh suhu, Ph, konsentrasi 2,3 difosfogliserat dalam darah merah.

Dengan demikian besarnya Hemoglobin (Hb) dan jumlah eritrosit akan mempengaruhi transport gas.

5. FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KEBUTUHAN OKSIGEN

1. Faktor Fisiologi

1. Menurunnya kapasitas pengikatan O₂ seperti anemia

2. Menurunnya konsentrasi O₂ yang diinspirasi seperti pada obstruksi saluran

napas bagian atas

3. Hipovolemia sehingga tekanan darah menurun mengakibatkan transpor O₂

terganggu

4. Meningkatnya metabolisme seperti adanya infeksi, demam, ibu hamil, luka

dan lain-lain.

5. Kondisi yang mempengaruhi pergerakan dinding dada seperti pada kehamilan,

obersitas, musculus skeleton yang abnormal, penyakit kronik seperti TBC paru

2. Faktor Perkembangan

1. Bayi prematur : yang disebabkan kurangnya pembentukan surfaktan

2. Bayi dan toodler : adanya resiko infeksi saluran pernafasan akut

3. Anak usia sekolah dan remaja , resiko saluran pernafasan dan merokok

4. Dewasa muda dan pertenggahan : diet yang tidak sehat, kurang aktivitas, stress

yang mengakibatkan penyakit jantung dan paru-paru

5. Dewasa tua : adanya proses penuaan yang mengakibatkan kemungkinan

arteriosklerosis, elastisitas menurun, ekspansi paru menurun

3. Faktor Prilaku

1. Nutrisi : misalnya pada obesitas mengakibatkan penurunan ekspansi paru, gizi

yang buruk menjadi anemia sehingga daya ikat oksigen berkurang, diet yang

terlalu tinggi lemak menimbulkan arteriosklerosis.

2. Exercise (olahraga berlebih) : Exercise akan meningkatkan kebutuhan oksigen

3. Merokok : nikotin menyebabkan vasokonstriksi pembuluh darah perifer dan

koroner

4. Substance abuse (alkohol dan obat-obatan) : menyebabkan intake nutrisi (Fe)

menurun mengakibatkan penurunan hemoglobin, alkohol menyebabkan depesi

pusat pernafasan

5. Kecemasan : menyebabkan metabolisme meningkat

4. Faktor Lingkungan

1. Tempat kerja (polusi)

2. Suhu lingkungan

3. Ketinggian tempat dari permukaan laut

5. PERUBAHAN FUNGSI JANTUNG

Perubahan-perubahan fungsi jantung yang mempengaruhi kebutuhan oksigenasi adalah sebagai berikut :

1. Gangguan Konduksi

Gangguan konduksi (hantaran) seperti distritmia (takikardia/bradikardia)

2. Perubahan Cardiac Output (Curah Jantung)

Menurunnya cardiac output seperti pada pasien dekom menimbulkan hipoksia

Jaringan.

3. Kerusakan fungsi katub seperti pada stenosis, obstruksi, regurgitasi darah yang

mengakibatkan vetrikel bekerja lebih keras.

4. Myocardial iskhemial infrark mengakibatkan kekurangan pasokan darah dari

arteri koroner ke miokardium.

6. PERUBAHAN FUNGSI PERNAFASAN

1. Hiperventilasi

Merupakan upaya tubuh dalam meningkatkan jumlah O₂ dalam paru-paru agar pernafasan lebih cepat dan

dalam. Hiperventilasi dapat disebabkan karena :

a. Kecemasan

b. Infeksi / sepsis

c. Keracunan obat-obatan

d. Kertidakseimbangan asam basa seperti pada asidosis metabolik

Tanda-tanda dan gejala hiperventilasi adalah takikardia, napas pendek, nyeri dada (chest pain), menurunnya

konsentrasi, disorientasi, tinnitus.

2. Hipoventilasi

Hipoventilasi terjadi ketika ventilasi alveolar tidak adekuat untuk memenuhi penggunaan O₂ tubuh atau untuk

mengeluarkan CO₂ dengan cukup, biasanya terjadi pada keadaan atelektasis (kolaps paru).

Tanda-tanda dan gejala pada keadaan hipoventilasi adalah nyeri kepala, penurunan kesadaran, disorientasi,

kardiakdistritma, ketidakseimbangan elektrolit, kejang, dan kardiak arrest.

3. Hipoksia

Tidak adekuatnya pemenuhan O₂ seluler akibat dari defisiensi O₂ yang diinspirasi atau meningkatnya

penggunaan O₂ pada tingkat seluler. Hipoksia dapat disebabkan oleh :

a. Menurunya hemoglobin

b. Berkurangnya konsentrasi O₂ jika berada di puncak gunung

c. Ketidakmampuan jaringan mengikat O₂ seperti keracunan sianida

d. Menurunnya difusi O₂ dari alveoli ke dalam darah seperti pada pneumonia

e. Menurunnya perfusi jaringan seperti syok

f. Kerusakan / gangguan ventilasi

Tanda-tanda hipoksia  antara lain : kelelehan, kecemasan, menurunnya kemampuan konsentrasi, nadi

meningkat, pernafasan cepat dan dalam, sianosis dan clubbing.