Peranan Pemeriksaan Analisa GasDarah Dalam Penatalaksanaan

Penyakit Paru

Dr. Amirullah RBiro Pulmonologi RS Dr. Mintohardjo, Jakarta

PENDAHULUANParu mempunyai fungsi utama untuk melakukan per-

tukaran gas, yaitu mengambil 0 2 dari udara luar dan menge-luarkan CO2 dari badan ke udara luar. Bilamana paru berfungsisecata normal, tekanan parsial 02 dan CO2 di dalam darahakan dipertahankan seimbang, sesuai dengan kebutuhantubuh.

Pemeriksaan analisis gas darah merupakan pemeriksaanlaboratorium yang penting sekali di dalam penatalaksanaanpenderita akut maupun kronis, terutama penderita penyakitparu. Pemeriksaan analisis gas darah penting balk untukmenegakkan diagnosis, menentukan terapi, maupun untukmengikuti perjalanan penyakit setelah mendapat terapi. Samahalnya dengan pemeriksaan EKG pada penderita jantung danpemeriksaan gula darah penderita diabetes millitus.

Dengan majunya ilmu pengetahuan, terutama setelah di-temukan alat astrup, tekanan parsial 0 2 dan CO 2 serta pHdarah dapat diukur dengan mudah.

PERTUKARAN GASUntuk dapat mempertahankan hidup, jaringan atau sel

secara terns menerus bermetabolisme. Pada umumnya meta-bolisme berlangsung secara aerob. Untuk ini dibutuhkan02 , dan sebagai hasil akhir dari setiap metabolisme ialah CO2 .Pertukaran 02 dan CO 2 berlangsung di unit pernafasan diparu-paru yang disebut " asinus" , yang berjumlah ± 100.000buah.

Faktor yang mempengaruhi berlangsungnya pertukarangas di dalam paru ialah :1. Ventilasi.2. Diffusi.3. Perfusi.Dapat digambarkan secara skematis seperti di bawah ini :

Harga normal tekanan parsial 0 2 arteri (Pa 0 2 )Anak : 60 — 90 mm Hg.Dewasa : 80 — 100 mm Hg.Orang tua (65 th): 75-85 mmHgHarga normal tekanan parsial CO 2 arteri PaCO 2 35 — 45 mmHg.Perbandingan tekanan parsial masing-masing gas di salurannafas sebagai berikut :

Udara luar

Saluran nafas

Unit Darahrespirasi arteri

Darah vena

P02 156 149 100 95 40

P CO2 0 0 40 40 46

PH2O 15 47 47 47 47

PN2 589 564 573 588 627

Total 760 760 760 760 760

44 Cermin Dunia Kedokteran No. 39 1985

Gangguan pertukaran gasApabila terjadi gangguan pada salah satu faktor atau

ketiga faktor yang berpengaruh terhadap terlaksananya per-tukaran gas (ventilasi, difusi, perfusi), akan terjadi perobahandi dalam keseimbangan PaO2 dan PaCo2 . dengan mengukurPa02, PaCO2 dan perbedaan tekanan parsial 0 2 dalam udaraalveoli (PA 0 2), kita dapat menegakkan diagnosis kira-kirafaktor apa yang mengalami gangguan. Mengingat CO 2 lebihmudah larut dari 0 2 , maka terjadinya gangguan pada PCO 2 di-sebabkan oleh karena gangguan ventilasi.PAO 2 dapat dihitung dengan rumus

Janis kelainan PA0 2 PA0 2 - PaO 2

Hipoventilasi menurun tidak berubahKelainan difusi menurun meningkatKetidakseimbarfganVentilasi perfusi

menurun meningkat

Right to left Shunt menurun tidak berobah/meningkat.

HipoventilasiDalam keadaan hipoventilasi, udara pernafasan yang segar

tidak dapat dengan bebas keluar masuk ke dalam alveoli,akibatnya PaO2 dan PaCO2 menurun. Perbedaan PA0 2 —PaO2 tidak berubah.Hipoventilasi ditemukan pada penyakit-penyakit :a. Depresi sentral pernafasan akibat obat-obatan atau anestesib. Penyakit neuromuskuler yang mengenai alat-alat per-

nafasan.c. Flail Chest.d. Penyakit paru restriktif.e. Penyakit paru obstruktif' menahun (PPOM = COPD)Kelainan difusi

Difusi dapat terganggtl oleh karena kelainan/penebalandari membrana alveoli kapiler (epitel alveoli, membrana basa-lis dan endotelium). Sebagai akiba dari gangguan difusi ini,yang pertama-tama terganggu ial PaO 2 , oleh karena CO2

daya larutnya jauh lebih besar dari 0 2 sehingga daya difusi-nya lebih besar. Pada kelainan difusi, PaO2 menurun sedang-kan PA02 — PaO 2 meningkat.Kelainan difusi terdapat pada penyakit-penyakit :a. Fibrosis pulmonum.b. Edema paru.c. Kelaihan oblitratif dari vaskuler paru.d. Kelainan anatomik dari paru.

Ketidak seimbangan ventilasi perfusiDalam keadaan normal rasio ventilasi dan perfusi = 0,8 =

V/Q. Rasio ini pada bagian-bagian paru dapat berubah olehkarena kelainan jaringan paru atau kelainan vaskuler paru.Akibatnya PaO2 menurunsedangkan PA02 — PaO2 mening-kat. Ketidak seimbangan ventilasi dan perfusi terdapat padapenyakit-penyakit :a. Pneumotoraks.b. Trombo emboli.c. Obstruksi jalan nafas setempat.Kegagalan Pernafasan ("Respiratory Failure ')'

Yang dimaksud dengan kegagalan pernafasan yaitu suatukeadaan, traktus respiratorius tidak dapat mempertahankanoksigenasi darah arteri secara adekuat. Sebagai parameterobyektif yang dipakai ialah apabila PaO 2 < 50 mm Hg dengantanpa retensi CO 2 , atau apabila PaCO2 > 50 mm Hg.Kegagalan pernafasan ada dua macam yaitu :Kegagalan pernafasan akut (ARDS)Biasanya terjadi dalam waktu singkat; 12—24 jam setelah ke-jadian timbul sesak nafas (dispnea dan taknipnea) PaO 2 < 50mm Hg.Sebab-sebab utama dari ARDSa. Pneumonia

— Septikemia—DIC.

b. Trauma—Emboli paru—Kontusio.

c. Aspirasi cairan lambung—Tenggelam.

d. Overdosis obatKegagalan pernafasan kronik

Pada kegagalan pernafasan kronik, di samping PaO 2yang rendah disertai dengan PaCO2 yang tinggi (PaO 2 < 50mm Hg dan PaCO 2 > 50 mm Hg). Terdapat pada penderita-penderita penyakit paru kronik (COPD), emfisema paru dll.

TERAPI 0 2

Persoalan yang dihadapi pada pemberian terapi 0 2 adalah,bagaimana cara yang terbaik untuk mengatasi hipoksia tanpamengakibatkan timbulnya bahaya retensi CO 2 yang akanmenjurus kepada CO2 narkosis.Hipoksia dapat dibagi sebagai berikut :a. Hipoksia ringan : PaO 2 50 — 85 mm Hg.b. Hipoksia sedang PaO 2 30 — 50 mm Hg.c. Hipoksia berat : Pa02 20 — 30 mm Hg.Hiperkapnea dapat dibagi sebagai berikut :a. Hiperkapnea ringan : PaCO2 45 — 60 mm Hg.b. Hiperkapnea sedang : PaCO2 60 — 70 mm Hg.c. Hiperkapnea berat : PaCO2 70 — 80 mm Hg.Fatal apabila PaCO 2 > 80 mm Hg.Terapi 02 yang diberikan pada penderita dapat mengakibat-kan berkurangnya ventilasi, bertambahnya hiperkapnea danasidemia. Akhirnya mengakibatkan CO 2 narkosis dengan

Cermin Dunia Kedokteran No. 39 1985 45

tanda-tanda stupor dan koma. Hal ini disebabkan membaik-nya keadaan hipoksia, yang merupakan rangsangan baik ter-hadap pernafasan.

Dianjurkan setiap pemberian terapi 0 2 harus terlebihdahulu diperiksa analisis gas darah.1). Apabila tidak diketemukan adanya kegagalan ventilasi(PaCO 2 tidak meninggi), terapi 02 dapat diberikan dengancara konvensional dengan mempergunakan kanula hidung(low flow 02 system). Di sini penderita bernafas dengan udarabiasa yang diperkaya dengan 0 2 .2). Apabila ditemukan adanya kegagalan ventilasi, terapi 0 2diberikan dengan kosentrasi 24% dengan aliran udara cepat.Persentase ini dapat dinaikkan 2% secara bertahap denganantara waktu 3 — 4 jam. Dengan demikian tidak terjadi retensiCO 2 . Pemberian 02 dengan masker venturi.3). Apabila dengan cara di atas belum dapat kemajuan, di-pergunakan alat bantuan pernapasan, (Respirator). Selain kitaharus selalu memperhatikan keadaan klinis, perlu diadakanmonitoring analisis gas darah pada waktu-waktu tertentu.KESEIMBANGAN ASAM DAN BASA

Istilah ini sebenarnya keliru, oleh karena seakan-akanmenggambarkan adanya keseimbangan antara 1 asam dan 1basa, sedangkan yang dimaksud sesungguhnya ialah keseim-bangan jumlah ion H. Keseimbangan jumlah ion H dipengaruhioleh campuran larutan „buffer” yang ada dalam darah. Yangdimaksud asam ialah donor ion H, sedangkan yang dimaksuddengan basa ialah akseptor ion H.pH = —Log [H+ ] , pH darah normal 7,35 - 7.45.Kadar ion H dalam darah dipertahankan dalam batas yangsangat sempit ± 0,000004 m Eq/liter = 40 n Eq. (pH = 7,4).Batas pH di mana hidup masih bisa dipertahankan yaitu 6,7-7,9.Di bawah 7,25 atau di atas 7,55 harus mendapat terapi.

Seorang dewasa, dalam satu hari sebagai hasil akhir meta-bolisme rata-rata menghasilkan CO 2 13000 m Eq, yang harusdikeluarkan dari paru-paru;dan 30 — 50 m Eq H + yang harusdikeluarkan oleh ginjal.

Adanya perbedaan antara H + yang dihasilkan dengan ka-dar H + dalam darah yang rendah, yang memungkinkan hidup,harus ada satu sistem yang cukup peka yang dapat mengatursupaya tak terjadi perubahan pH yang besar. sistem ini disebutsistem buffer.System Buffer

System buffer ialah suatu lamtan campuran asam lemahdan garam asam tersebut dengan basa kuat (misalnya campur-an H 2 CO3 + Na HCO 3 ). Sistim buffer ini dapat mencegahperobahan besar di dalam jumlah H + darah, dengan kata lainkadar H+ di dalam larutan yang ada buffernya dipertahankanlebih kurang tetap, walaupun pada larutan tersebut ditambahbasa atau asam.Sistem buffer di dalam darah ialah :1. Sistem bikarbonat (H2CO 3 + NaHCO3 )2. Sistem protein (protein + Na proteinat)3. Sistem hemoglobin (HHb + RHb.)4. Sistem fosfat (H3PO4 + NaH 2PO4 )Protein mempunyai kapasitas buffer yang paling besar karena

jumlahnya banyak. Tetapi sistem buffer bikarbonat mem-punyai nilai istimewa, oleh karena H 2CO 3 dapat diubah men-jadi H20 + CO2 yang dapat dikeluarkan dengan cepat danmudah melalui paru. Ginjal dapat menimbun atau mengeluar-kan NaHCO 3 melalui air seni. Oleh karena itu, sistem buffercampuran larutan H 2CO 3 dan NaHCO 3 dapat bekerja secaracepat dan efisien.Cara kerja larutan buffer.

Bilamana ke dalam larutan sistem buffer H2CO 3 +NaHCO3 ditambahkan Hcl, akan terjadi reaksi sebagai berikut:HCl + NaHCO3 -+ NaCl + N 2CO 3 . Jadi HC1 diikat oleh Na-HCO3 dan dijadikan asam lemah dengan demikian pH larutantetap terpelihara tidak banyak perobahan.Sebaliknya bila ke dalam larutan ditambahkan basa kuat(NaOH) akan terjadi reaksi sebagai berikut : NaOH + H2CO 3--> NaHO 3 + H2O. Dengan demikian NaOH dijadikan basa le-mah sehingga pH tak banyak berubah.

Jumlah buffer base dari semua sistem buffer dalam darahdisebut total buffer base. Dalam keadaan normal, jumlahbuffer base tergantung kepada kadar Hb. Rumus untuk men-dapatkan buffer base ialah 41,6 + 0,42 x kadar Hb (dalamgaram %).Harga normal buffer base = 45 — 50 m Eq/L.GANGGUAN KESEIMBANGAN ASAM DAN BASAParu mempunyai peranan penting di dalam mempertahankankeseimbangan asam dan basa, oleh karena :1. Paru adalah organ utama yang dapat mengeliminasi CO 2

dan juga dapat mengatur H 2CO3 dalam darah.2. Perubahan PCO 2 dan keseimbangan asam basa dapat

dipengaruhi oleh pernapasan.Gangguan keseimbangan asam basa dapat disebabkan:1. Gangguan pernafasan.2. Gangguan metabolik.

Kedua gangguan ini pada umumnya terjadi secara terpisah,tetapi kadang-kadang dapat terjadi secara bersama. KelainanPaCO2 menunjukkan kelainan yang disebabkan komponenpernafasan. Kelainan [HCO3 ], , Buffer base dan BE menunjuk-kan kelainan akibat kelainan metabolik.

Gangguan keseimbangan asam basa akibat gangguanpernafasan timbul apabila terjadi retensi atau eliminasi CO2yang berlebihan. PaCO 2 ditentukan oleh jumlah produksi

VCO2CO2 (VCO2 ) dan ventilasi alveoli (VA). Jadi PaCO 2 =

VABerdasarkan persamaan di atas, PaCO 2 akan naik apabila ter-jadi hipoventilasi, dan akan turun apabila terjadi hiperventilasi.Ada tidaknya gangguan asam basa yang ditimbulkan kompo-nen pernafasan dapat dilihat dari harga PaCO 2 . PaCO2 akanmenentukan kadar H2CO 3 . H2CO3 = PaCO 2 X 0,03 m Eq/l.

H2CO 3 adalah asam lemah dan akan berdissosiasi :H 2CO 3F H + + HCO3 -

Reaksi ini sangat penting , oleh karena dapat mem-beri HCO3 yang dapat bertindak sebagai buffer. Dari reaksidi atas dapat terlihat, kadar H2CO3 dapat mengubah kadarHCO3.

46 Cermin Dunia Kedokteran No. 39 1985

_____

Macam-macam gangguan asam basa1). Asidosis: [ H+ ] dalam darah lebih tinggi dari normal,atau akan lebih tinggi dari normal kalau tidak terjadi kom-pensasi. Dengan kata lain pH lebih kecil dari normal.2). Alkalosis: [H+ ] dalam darah lebih rendah dari normal,atau akan lebih rendah dari normal kalau tidak terjadi kom-pensasi. Dengan kata lain pH lebih besar dari normal.Asidosis RespiratorikAkibat dari hipoventilasi, konsentrasi CO 2 dalam udaraalveoli naik, akibatnya PaCO2 juga naik, akan terjadi reaksiseperti di bawah ini.1. PaCO2 naik.2. CO 2 + H2O- H2CO3 -> H+ + HCO 23. Mekanisme buffer H+ + Hb -> HHb.4. H 2CO 3 + Hb- - HHb + HCO3-PaCO2 naik, kadar CO 2 yang larut akan naik, mengakibatkanpembentukan H 2CO3 naik, seterusnya menyebabkan kenaikan[H+ ] dan [HCO3 ] . Kenaikan kadar H+ dalam hal ini tidak da-pat dibuffer oleh sistem bikarbonat, tetapi akan dibuffer olehsistem hemoglobin. Yang menarik perhatian ialah, setiap 1buffer Hb digunakan timbul 1 buffer bikarbonat.Ciri khas dari Asidosis Respiratorik.a. PCO 2 naik.b. Tidak terjadi perubahan jumlah buffer base.c. B E normal.d. Kadar HCO3 naik.Asidosis respiratorik sinonim dengan hiperkapnea arterialdan hipoventilasi alveolar.Alkalosis RespiratorikApabila terjadi hiperventilasi, kadar CO2 dalam udara alveoliakan turun, akibatnya PaCO2 turun. Selanjutnya akan terjadireaksi seperti di bawah ini.

Turunnya PCO 2 mengakibatkan CO2 yang larut turun, kadarHCO3 turun, dengan demikian reaksi NO 2 akan bergeserke kanan sehingga 6anyak H+ yang terpakai. KekuranganH+ ini akan dibuffer dengan jalan hemoglobin melepaskanH+. Setiap 1 buffer HCO3 terpakai, terbentuk 1 buffer Hb - .Ciri khas dari alkalosis respiratorik ialaha. PaCO2 turun.b. Tidak terjadi perubahan buffer base.c. BE normal.d. Terjadi penurunan kadar HCO3-.Alkalosis respiratorik sinonim dengan hipokapnea arterialdan hipoventilasi alveolar.Asidosis metabolikMula-mula [ H+ ] normal dengan bufer bikarbonat. Apabilaterjadi asidosis laktat atau keto asidosis,akan terjadi penam-bahan H+ /asam, sehingga terjadi kekurangan basa dan kelebih-an asam. Metabolik asidosis dapat dinyatakan apabila BE lebih

kecil dari normal (-2).Alkalosis metabolikMula-mula kadar H+ normal dengan sistem buffer bikarbonat.Apabila terjadi pengurangan H+ (pada penderita muntah-muntah di mana HC1 banyak hilang), akan terjadi kelebihanbasa dan kekurangan asam. Jumlah HCO3- akan naik padawaktu terjadi proses buffer. Jika HCO3 naik, berarti totalbuffer base juga naik. Ciri khas dari alkalosis metabolik ialahapabila harga BE lebih besar dari normal (+2).

Ciri khas dari Asidosis dan Alkalosis

Keseimbangan asam basa PaCO2 BE HCO 3 Standar Bic.

Asidosis RespiratorikAlkalosis RespiratorikAsidosis Metabolik

Alkalosis Metabolik

>45mmHg Normal Naik <45mmHg Normal Turun

Normal <-2m TurunEq/l

Normal >+2m NaikEq/l.

NormalNormalKurang dari22m Eq/l.Lebih dari22mEq/1

Asidosis Respiratorik primer

Mula-mula PCO2 naik, kadar HCO3- masih tetap. RasioHCO3

- : 0,03 x PCO2 turun, maka pH turun. Naiknya PCO2

menyebabkan reabsorbsi HCO3 di ginjal bertambah, se-

Cermin Dunia Kedokteran No. 39 1985 47

]

]

hingga kadar HCO3 naik, maka rasio HCO3- : 0,03 x PCO2

naik mendekati normal. Kompensasi asidosis respiratorikprimer adalah alkalosis metabolik kompensatorik.

Mula-mula PCO 2 turun, kadar HCO3- masih normal. Rasio

HCO3 : 0,03 x PCO2 naik, maka pH naik. Turunnya PCO2menyebabkan sekresi HCO3 di ginjal turun, sehingga kadarHCO3 turun, maka rasio HCO 3 : 0,03 x PCO2 turun sehnggapH turun mendekati normal. Kompensasi alkalosis respirato-rik primer adalah asidosis metabolik kompensatoris.Asidosis metabolik primer

naik sehingga pH naik. Pada . umumnya kompensasi hanyamenyebabkan pH mendekati normal. Kompensasi asidosismetabolik primer adalah alkalosis respiratorik kompensatorik.

normal. Kompensasi alkalosis metabolik primer adalah asidosisrespiratorik kompensatorik.Kadang-kadang terjadi kesulitan untuk menetapkan gangguanmana yang primer dan mana yang kompensasi. Karena kom-pensasi biasnya tidak menjadi pH menjadi normal, biasanyahanya mendekati harga normal, maka masalah tersebut dapatdiatasi dengan melihat pH nya. Sebagai batas diambil hargapH 7,4. Apabila pH kurang dari 7,4, maka gangguan primernyaadalah asidosis. Sebaliknya apabila pH lebih rendah dari 7,4gangguan primernya adalah alkalosis. Setelah kita mengertiproses timbulnya asidosis respiratorik dan juga mekanismekompensasi yang terjadi, maka pada penderita asidosis respi-ratorik tindakan yang dapat kita kerjakan ialah dengan mem-perbaiki jalan nafas, bukan dengan pemberian bikarbonasnatrikus.

RINGKASAN1) Telah dibicarakan secara ringkas tentang peranan pemerik-saan analisis gas darah dalam penatalaksanaan penyakit paru.2) Pemeriksaan analisis gas darah sangat penting artinyadalam menegakkan diagnosis, menentukan terapi dan followup dari pemberian terapi.3) Kesulitan-kesulitan yang dihadapi dalam penilaian keseim-bangan asam dan basa ialah ketidaksamaan pengertian istilahfositas dan alat laboratorium.4) Telah dibicarakan gangguan keseimbangan asam dan basasebagai akibat kelainan fungsi paru.5) Telah dibicarakan ciri khas asidosis dan alkalosis.

4 8 Cermin Dunia Kedokteran No. 39 1985

KEPUSTAKAAN

1. Camp Bell. A Method of controlled oxygen administration withreduces the risk of carbon dioxide retension. Lancet 2; 12. 1960;

2. Cherniak. The retional use of oxygen in respiratory insufficiency.Jama 1967;199 : 178.

3. Donohue. Control Low Flow Oxygen in Management of acut Respi-ratory Failure. Chest 1973; 63 : 818.

4. Eldridge. Studies of oxygen Administration in Respiratory Failure.Ann Int Med 1960; 68 : 569.

5. Qosta Booth, Acid-Rase and Electrolyte Balance Wolte Medical.

London Pulications Ltd : 1975.6. Hurber C.L. Atrial Blood Gas and Acide Base Physiology, Boston

Massachusetts: Harvard Medical School 1976.7. Karyadi Wiryoatmojo. Beberapa masalah dasar dalam keseimbangan

asam basa. Bagian Anestesiology UNAIR.8. Murray, The normal lung. The Basis For Diagnosis and treatment

of pulmonary desease. Phildelphia - London - Tronto W.B SaundersCompany. 1970; 151 — 275.

9. Petty. A Single Nasal Prong for continuous Oxygen Terapy, Chest1973; 64 : 146.

Cermin Dunia Kedokteran No. 39 1985 4 9