BAB I

PENDAHULUAN

Semua organisme di bumi ini memerlukan 3 komponen vital yang dibutuhkan untuk

hidup, yaitu: oksigen, air dan nutrisi. Dari ketiga hal tersebut komponen yang paling esensial

adalah oksigen. Oksigen memegang peranan penting dalam tubuh secara fungsional. Tidak

adanya oksigen akan menyebabkan tubuh mengalami kemunduran atau bahkan dapat

menimbulkan kematian. Oleh karena itu, kebutuhan oksigen merupakan kebutuhan yang paling

utama dan sangat vital bagi tubuh. Pemenuhan kebutuhan oksigen ini tidak terlepas dari kondisi

sistem pernapasan secara fungsional. [1]

Proses pemanfaatan oksigen ini oleh organisme disebut dengan respirasi. Respirasi ialah

pertukaran gas-gas antara organisme hidup dengan lingkungan sekitarnya, dimana terjadi

pertukaran antara oksigen (O2) dan karbon dioksida (CO2). Pertukaran ini terjadi di dalam tubuh

maupun di luar tubuh organisme yang bersangkutan. (1) Bila ada gangguan pada salah satu organ

sistem respirasi, maka kebutuhan oksigen akan mengalami gangguan. Sering kali individu tidak

menyadari terhadap pentingnya oksigen.

Di dalam dunia kedokteran dan kesehatan, oksigen banyak digunakan baik dalam

membantu proses pemulihan maupun terapi. Tubuh kita memerlukan oksigen untuk membentuk

energi yang diperlukan untuk mengatasi kelelahan, selain daripada itu oksigen juga dibutuhkan

untuk memetabolisme karbohidrat, lemak dan protein. Dalam pengaturan keseimbangan asam

basa di dalam tubuh juga diperlukan oksigen.

Dari beberapa hal yang disebutkan diatas dapat dilihat dengan jelas bahwa oksigen sangat

berpengaruh di dalam sistem kerja organ tubuh. Oleh sebab itu, akhir-akhir ini kita sering

mendengar tentang adanya terapi oksigen yang banyak digunakan di dalam dunia kecantikan,

khususnya untuk perawatan kulit. Tetapi di dunia kedokteran dan kesehatan, oksigen masih

merupakan modal dasar untuk membantu pemulihan kondisi pasien agar tidak terjadinya defisit

oksigen di dalam tubuh. Hal ini dilakukan agar tidak terjadi gangguan kerja sistem organ tubuh

sebagai satu kesatuan.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Penemuan dan penamaan

Leonardo da Vinci menyarankan bahwa udara terdiri dari dua gas yang berbeda. Sebelum

itu, udara dikategorikan sebagai suatu elemen tersendiri. Beliau juga menyadari bahwa salah satu

gas di udara essential untuk kehidupan. Oksigen telah diproduksi oleh beberapa kimiawan

sebelum penemuannya pada tahun 1774, tetapi mereka gagal untuk mengenalinya sebagai suatu

elemen tersendiri. [2-3]

Joseph Priestley dan Carl Wilhelm Scheele telah menemukan oksigen secara independen,

namun Priestly biasanya diberikan kredit untuk penemuan oksigen. Mereka berdua mampu

memproduksi oksigen dengan memanaskan merkuri oksida (HgO). Priestley merujuk gas yang

diproduksi dalam eksperimennya sebagai "dephlogisticated air" dan Scheele merujuknya sebagai

"fire air". [2-3]

Nama "Oksigen" diciptakan oleh Antoine Lavoisier yang salah mengerti bahawa oksigen

diperlukan untuk membentuk semua tipe asam. 'Oksigen' berasal dari kata Yunani "oxy genes"

yang berarti "asam" (tajam) dan "membentuk" (asam pembentuk). [2-3]

2.2 Karakteristik

Oksigen merupakan elemen pertama dari Grup 16 dari tabel periodik. Oksigen adalah

unsur ketiga terbanyak di bumi. 21% daripada atmosfer terdiri dari oksigen, Ia mempunyai

lambang O, nombor atom 8 dan berat molekul 15.9994. [4]

2.2.1 Sifat Fisik

Oksigen adalah gas yang tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak mempunyai rasa dengan

kepadatan 1.429 gram per liter, lebih besar dari udara (1,29 gram per liter). Titik didih adalah -

297,33 ° F (-182,96 ° C) dan titik beku adalah -361,2 ° F (-218,4 ° C). Oksigen cair memiliki

warna agak kebiru-biruan dan bersifat magnetik. [4]

Oksigen merupakan konduktor panas dan listrik yang lemah. Ia sedikit larut dalam air,

alkohol dan beberapa cairan umum lainnya. Viskositas oksigen adalah 189 millipoises (pada 0 °

C). [4-5]

2.2.2 Alotrop

Oksigen wujud dalam tiga bentuk alotrop yaitu oksigen diatomik, atau dioksigen (O2),

oksigen atomik (O), dan trioksigen atau ozon (O3). Alotrop adalah bentuk dari suatu unsur

dengan sifat fisik dan kimia yang berbeda. Dioksigen adalah kondisi normal oksigen pada suhu

kamar. Oksigen atomik adalah spesies yang sangat reaktif yang membentuk oksigen diatomik

dan bereaksi dengan unsur dan senyawa lain dengan mudah. [5-6]

Ozon terbentuk ketika O2 bergabung dengan oksigen atomik yang dihasilkan dari

pemisahan O2 oleh radiasi ultraviolet. Lapisan ozon ini sangat penting bagi kehidupan di Bumi.

Ia berfungsi sebagai perisai yang menghalang radiasi berbahaya yang berasal dari Matahari.

Ozon cenderung tidak stabil dan terurai menjadi dioksigen dan oksigen atomik dan bereaksi

dengan zat lain dengan mudah. [5-6]

Pada tahun 2001, telah ditemukan molekul metastabil tetraoksigen (O4) dan diasumsikan

terdapat pada salah satu enam fase oksigen padat. Hal ini dibuktikan pada tahun 2006, dengan

menekan O2 sampai dengan 20 GPa, dan ditemukan struktur gerombol rombohedral O8.

Gerombol ini berpotensi sebagai oksidator yang lebih kuat daripada O2 maupun O3, dan dapat

digunakan dalam bahan bakar roket. [5-6]

2.2.3 Sifat Kimia

Sifat kimia oksigen yang paling penting adalah ia mendukung pembakaran. Artinya,

oksigen membantu untuk membakar benda-benda lain tetapi oksigen tidak terbakar. Oksigen

bereaksi dengan kebanyakan elemen lain. Reaksi kimia antara oksigen dengan elemen lain

disebut oksidasi. Pembakaran adalah contoh proses oksidasi yang cepat. Pada hampir semua

proses oksidasi, haba dilepaskan. Beberapa contoh oksidasi yang lambat adalah proses

pengaratan besi, pengeringan cat, dan perubahan alkohol menjadi cuka. [4]

2.2.4 Keberadaan di alam

Oksigen terdapat sebagai unsur terutamanya di atmosfer. Okisgen terdiri daripada

20,948% dari atmosfer. Oksigen juga terdapat di lautan, danau, dan sungai dalam bentuk cecair.

Hampir 89% dari berat air adalah oksigen. Kelimpahan oksigen diperkirakan sekitar 45 persen di

bumi. [5-6]

Oksigen terbentuk dalam semua jenis mineral. Beberapa contoh umum termasuk oksida,

karbonat, nitrat, sulfat, dan fosfat. Oksida adalah senyawa kimia yang mengandung oksigen dan

satu elemen lain. Kalsium oksida, atau kapur (CaO), adalah salah satu contohnya. Karbonat

adalah senyawa yang mengandung oksigen, karbon, dan satu elemen lain. Salah satu contoh

karbonat adalah natrium karbonat atau soda (Na2CO3). Na2CO3 sering ditemukan dalam deterjen

dan produk pembersih. [5-6]

Nitrat, sulfat, dan fosfat juga mengandungi oksigen dan unsur-unsur lain. Unsur-unsur

lain dalam senyawa tersebut adalah nitrogen, sulfur, atau fosfor disertai satu elemen lain. Contoh

dari senyawa tersebut adalah kalium nitrat, atau sendawa (KNO3), magnesium sulfat, atau garam

Epsom (MgSO4), dan kalsium fosfat (Ca3 (PO4)2). [5-6]

2.2.5 Isotop

Ada tiga isotop alami oksigen: oksigen-16, oksigen-17, dan oksigen-18. Isotop adalah

dua atau lebih bentuk elemen. Isotop berbeda antara satu sama lain sesuai dengan nomor massa

mereka. Nomor yang tertulis di sebelah kanan nama elemen adalah nomor massa. Nomor massa

merupakan jumlah proton ditambah neutron dalam inti atom elemen. Jumlah proton menentukan

elemen, tetapi jumlah neutron dalam atom dari setiap elemen bervariasi. Setiap variasi neurtron

itu adalah suatu isotop. [5]

Terdapat lima isotop radioaktif oksigen. Satu isotop radioaktif adalah salah satu yang

pecah dan memberikan efek radiasi. Isotop radioaktif dihasilkan ketika partikel yang sangat kecil

ditembak pada atom. Partikel-partikel tersebut menempel pada atom dan mengubah ataom

menjadiradioaktif.  Tiada isotop radioaktif dari oksigen yang memiliki penggunaan komersial. [5]

2.3 Penggunaan Oksigen

2.3.1 Bidang Perobatan

Semua organisme hidup termasuk hewan dan tumbuhan menggunakan oksigen

untuk respirasi yang disebut sebagai respirasi aerobik. Proses ini menghasilkan energi

untuk semua aktivitas metabolik melalui pembakaran glukosa dan oksigen. Oksigen

digunakan dalam pengobatan pneumonia, emfisema, beberapa gangguan jantung, dan

penyakit lain. Masker oksigen digunakan untuk meringankan berbagai gangguan

kesehatan, seperti hipoksemia, penyakit asma, dan penyakit pembuluh darah. Silinder

oksigen dapat membantu pasien, yang sulit untuk bernafas, pendaki gunung di lintang

tinggi, penyelam bawah air atau astronot. [5-6]

Kadang-kadang ruang oksigen hiperbarik digunakan untuk mengobati korban

keracunan karbon monoksida atau oleh bakteri anaerob dalam sistem pernafasan.

Oksigen dapat meningkatkan efek radiasi pada sel-sel kanker, sehingga pengobatan ini

harus dilakukan di ruang oksigen hiperbarik. Penggunaan atmosfer yang sangat kaya

akan oksigen meningkatkan risiko kebakaran, sehingga tindakan pencegahan ketat harus

diambil dalam kondisi ini. Gas oksigen turut digunakan untuk membunuh bakteri yang

menyebabkan gangren. [5-6]

2.3.2 Bidang Perindustrian

Dalam bidang perindustrian, oksigen digunakan terutama untuk proses pencairan,

pengelasan dan pemotongan logam. Produksi logam menyumbang persentase terbesar

dari penggunaan oksigen. Sebagai contoh, oksigen digunakan untuk membakar karbon

dan kotoran lain yang berada di besi untuk membuat baja. Sejumlah kecil dari kotoran

tersebut mungkin diinginkan dalam baja, tapi terlalu banyak membuatnya rapuh dan tidak

dapat digunakan. Karbon dan kotoran lain dibakar dalam pembuatan baja dengan

peledakan oksigen melalui besi cair. [7]

Oksigen juga diperlukan untuk menghasilkan antibeku dan polimer poliester.

Polimer tersebut digunakan untuk membuat plastik dan kain. Konversi bijih besi menjadi

baja membutuhan O2 yang diproduksi secara komersial. Dalam pelbagai industri kimia,

oksigen digunakan dalam pembuatan asam nitrat, asam sulfat, senyawa lain, dan asam.

Oksigen dalam bentuk yang paling reaktif, yakni, ozon, digunakan dalam reaksi kimia

yang berbeda untuk meningkatkan laju reaksi dan menjamin sepenuhnya kemungkinan

oksidasi senyawa. [7]

2.3.3 Kegunaan lain

Oksigen atmosfer digunakan untuk pembakaran bagi menghasilkan energi dalam

mobil, pesawat terbang, kapal, generator dan proses industri. Roket membutuhkan O2 cair

untuk membakar bahan bakar dan untuk mengangkat roket ke ruang angkasa. para

ilmuwan mengevaluasi rasio isotop oksigen-18 dan oksigen-16 dalam kerangka

organisme laut untuk mengetahui kondisi iklim sekitar satu juta tahun yang lalu, [7]

2.4 Fisiologi Oksigenasi

Oksigenasi merupakan keseluruhan proses pertukaran gas antara udara atmosfer dan

darah, dan antara dengan sel-sel tubuh. Kebutuhan oksigenasi merupakan salah satu kebutuhan

dasar pada manusia yaitu kebutuhan fisiologis. Oksigenasi juga merupakan upaya yang

dibutuhkan untuk mengembangkan dan membuat paru berkonstraksi. Oksigen di perlukan tubuh

untuk proses oksidasi atau metabolisme karbohidrat, lemak dan protein.

Walaupun sel mengkonsumsi oksigen dalam jumlah yang terbesar dan metabolisme

aerobik dan integritas sel tergantung pada oksigen, jaringan tidak memiliki sistem penyimpanan

oksigen. Sel bergantung pada suplai oksigen yang terus menerus yang tepat dan sesuai mengikut

perubahan kebutuhan metabolik. Jika suplai ini gagal walaupun untuk beberapa menit,

hipoksemia jaringan terjadi menyebabkan metabolisme anaerobik dan produksi laktat. [8]

Transportasi oksigen dari udara lingkungan ke mitokondria sel-sel individual terjadi

dalam serangkaian langkah. Jantung, paru-paru, dan sirkulasi mengekstrak oksigen dari atmosfer

dan mengalirkan darah beroksigen ke jaringan untuk mempertahankan metabolisme aerobik.

Sistem transportasi ini harus hemat energi, memenuhi distribusi oksigen dengan permintaan

metabolik, dan memungkinkan transportasi oksigen yang efisien di seluruh jaringan matriks

ekstravaskular. Pada tingkat jaringan, sel-sel harus mengekstrak oksigen dari lingkungan

ekstraseluler dan menggunakannya secara efisien dalam proses metabolisme seluler. [8]

Gambar 1. Transportasi oksigen dari atmosfir ke mitokondria.

2.4.1 Kaskade oksigen

Oksigen diangkut dari udara yang kita hirup ke setiap sel dalam tubuh. Secara umum, gas

bergerak dari daerah dengan konsentrasi tinggi (atau tekanan) ke daerah-daerah dengan

konsentrasi rendah (atau tekanan). Jika campuran gas dalam sebuah wadah, tekanan masing-

masing gas (tekanan parsial, ditunjukkan oleh simbol P) adalah sama dengan tekanan yang

dihasilkan oleh masing-masing gas jika gas tersebut saja yang menempati wadah tersebut.

Tekanan total campuran gas adalah jumlah tekanan parsial dari semua gas individu. [9]

Tekanan atau gradien konsentrasi oksigen menurun dari tingkat yang relatif tinggi di

udara, kepada tingkat saluran pernapasan dan kemudian gas alveolar, darah arteri, kapiler dan

akhirnya sel (Gambar 2). PO2 tersebut mencapai level terendah (1 - 1.5kPa) di mitokondria,

struktur yang bertanggungjawab untuk memproduksi energi. Penurunan PO2 dari udara ke

mitokondria dikenal sebagai kaskade oksigen. Penurunan ini disebabkan oleh faktor fisiologis,

tetapi juga dapat dipengaruhi oleh keadaan patologis. Contohnya, hipoventilasi,

ketidakseimbangan ventilasi/perfusi atau kelainan difusi dapat mengakibatkan hipoksia jaringan. [9]

Gambar 2. Kaskade oksigen. Efek dari hipoventilasi ditampilkan sebagai garis abu-abu

dan efek dari "shunt" patologis ditampilkan sebagai garis putus-putus.

2.4.2 Proses OksigenasiProses pemenuhan kebutuhan oksigenasi di dalam tubuh terdiri dari tiga tahapan, yaitu

ventilasi, difusi, dan transportasi.

2.4.2.1 Ventilasi

Ventilasi adalah proses keluar masuknya udara dari dan menuju 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. [10-12]

Oksigen dapat masuk ke alveoli karena paru-paru dapat di kembangkempiskan.Hal

ini dapat dilakukan dengan depresi dan elevasi tulang iga untuk merubah diameter antero

posterior rongga dada serta gerakan naik turunnya diafragma untuk memperbesar atau

memperkecil rongga dada. Pada saat inspirasi, diafragma dan otot intercostalis externus

berkontraksi menarik permukaan bawah paru kearah bawah sehingga menyebabkan volum

rongga toraks meningkat. Hal ini menyebabkan tekanan intrapulmoner menjadi lebih

negative daripada tekanan atmosfer, sehingga udara masuk keparu-paru. Sedangkan pada

saat ekspirasi, diafragma dan otot intercostalis externus berelaksasi sehingga

menyebabkan volume rongga toraks menurun sehingga tekanan intrapulmoner lebih

positif daripada tekanan atmosfer. Ditambah lagi dengan adanya daya lenting paru,

dinding dada, dan struktur abdomen akan menekan abdomen yang menyebabkan

keluarnya udara dari paru. [13]

Kepatenan Ventilasi tergantung 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.

Pengaruh proses ventilasi selanjutnya adalah "compliance" dan "recoil".

"Compliance" yaitu kemampuan paru untuk mengembang yang dipengaruhi oleh

berbagai faktor, yaitu adanya surfaktan pada lapisan alveoli vang berfungsi untuk

menurunkan tegangan permukaan dan adanya sisa udara yang menyebabkan tidak

terjadinya kolaps dan gangguan toraks. Surfaktan diproduksi saat terjadi peregangan sel

alveoli, dan disekresi saat pasien menarik napas, sedangkan "recoil" adalah kemampuan

untuk mengeluarkan CO2 atau kontraksi menyempitnya paru. Apabila "compliance" baik

akan tetapi "recoil" terganggu maka CO2 tidak dapat di keluar secara maksimal. [10-12]

Pusat pernapasan yaitu medulla oblongata dan pons dapat memengaruhi proses

ventilasi, karena CO2 memiliki kemampuan merangsang pusat pernapasan. Peningkatan

CO, dalam batas 60 mmHg dapat dengan baik merangsang pusat pernapasan dan bila

PaCO, kurang dari atau sama dengan 80 mmHg maka dapat menyebabkan depresi pusat

pernapasan. [10-12]

2.4.2.2 Difusi

Difusi merupakan gerak-gerik molekul dari suatu daerah dengan konsentrasi lebih

tinggi ke daerah dengan konsentrasi lebih rendah. Oksigen terus-menerus berdifusi dari

udara dalam alveoli ke dalam aliran darah dan karbon dioksida terus berdifusi dari darah

ke dalam alveoli. Difusi udara respirasi terjadi antara alveolus dengan membrane kapiler. [10-12]

Setelah oksigen berada di alveoli, langkah selanjutnya adalah difusi oksigen dari

alveoli ke pembuluh darah paru .Oksigen dari alveoli dapat berdifusi kepembuluh darah

paru disebabkan adanya perbedaan tekanan parsial.Tekanan parsial oksigen (PO2) di

alveoli lebih besar daripada PO2 dalam kapiler darah paru. PO2 dari gas oksigen dalam

alveolus rata-rata 104 mmhg, sedangkan PO2 darah vena yang masuk kapiler paru pada

ujung arterinya, rata-rata hanya 40 mm hg karena sejumlah besar oksigen dikeluarkan

dari darah ini setelah melalui jaringan perifer. Oleh karena itu, perbedaan tekanan awal

yang menyebabkan oksigen berdifusi kedalam kapiler paru adalah 104-40 atau 64 mm

hg.

Gambar 3. Pengambilan oksigen oleh darah kapiler paru

Kapasitas difusi oksigen ini dapat meningkat selama kerja fisik ini disebabkan

oleh berbagai macam faktor , diantaranya adalah pembukaan sejumlah kapiler paru yang

tadinya tidak aktif atau dilatasi ekstra pada kapiler yang telah terbuka, dengan demikian

meningkatkan luas permukaan darah tempat oksigen berdifusi. Dapat dilihat pada kurva 1

bahwa terjadi peningkatan PO2 yang cepat dalam darah sewaktu darah melewati kapiler.

PO2 darah meningkat hampir sebanding dengan peningkatan yang terjadi pada udara

alveolus sewaktu darah telah melewati sepertiga panjang kapiler, yang menjadi hampir

104 mm hg. Bila darah arteri sampai kejaringan perifer, PO2 dalam kapiler masih 95 mm

hg sedangkan PO2 intertitium yang mengelilingi sel jaringan rata-rata hanya 40 mm hg.

Dengan demikian, terdapat perbedaan tekanan awal yang sangat besar yang

menyebabkan oksigen berdifusi secara cepat dari darah kapiler kedalam jaringan. Begitu

cepatnya sehingga PO2 kapiler turun hampir sama dengan tekanan dalam intertitium,

yaitu 40 mm hg. Oleh karena itu, PO2 darah yang meninggalkan kapiler jaringan dan

memasuki vena sistemik juga kira-kira40 mm hg. [18]

Gambar 4. Difusi Oksigen dari kapiler jaringan ke sel

2.4.2.3 Transportasi Oksigen

Transportasi gas merupakan proses pendistribusian antara O2 kapiler ke jaringan

tubuh dan CO2 jaringan tubuh ke kapiler. Pada proses transportasi, oksigen akan

berikatan dengan Hb membentuk Oksihemoglobin (97%) dan larut dalam plasma (3%),

sedangkan CO2 akan berikatan dengan Hb membentuk karbominohemoglobin (30%), dan

larut dalam plasma (50%), dan sebagian menjadi HCO3 berada pada darah (65%). [10-12]

Transportasi gas dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor di antaranya:

a. Kardiak output yang dapat dinilai melalui isi sekuncup dan frekuensi denyut jantung.

b. Kondisi pembuluh darah, latihan, dan lain-lain.

2.5 Biokimia Oksigenasi

Oksigen terutama diangkut dalam bentuk terikat dengan hemoglobin ke kapiler jaringan.

Di sel jaringan tersebut, oksigen bereaksi dengan berbagai bahan makanan sehingga

menghasilkan karbon dioksida dalam jumlah besar. Karbon dioksida tersebut akan masuk ke

kapiler jaringan dan diangkut kembali ke paru. [13]

2.5.1 Pengiriman oksigen ke dalam jaringan

Pengiriman oksigen ke dalam jaringan membutuhkan kerjasama antara sistem

respirasi dengan sistem kardiovaskular. Banyaknya oksigen yang dapat didistribusikan ke

dalam jaringan tertentu ditentukan oleh banyaknya O2 yang memasuki paru-paru,

pertukaran gas paru yang adekuat, aliran darah ke dalam jaringan, dan kemampuan darah

untuk membawa O2. Aliran darah ditentukan oleh derajat konstriksi vascular bed dan

cardiac output sedangkan banyaknya O2 dalam darah ditentukan oleh jumlah O2 terlarut,

hemoglobin dan afinitas hemoglobin untuk O2. [14]

2.5.2 Reaksi Hemoglobin dan Oksigen

Hemoglobin merupakan pembawa O2 yang baik. Hemoglobin merupakan protein

yang tersusun dari empat subunit yang masing-masing berisi heme yang separuhnya

menempel pada rantai polipeptida. Pada orang dewasa yang normal, kebanyakan

hemoglobin berisi dua rantai alfa dan dua rantai beta. Heme merupakan komplek cincin

porfirin yang meliputi satu atom ferrous besi. Masing-masing atom besi tersebut secara

reversibel dapat mengikat satu molekul oksigen. Besi tersebut selalu dalam bentuk

ferrous sehingga reaksi tersebut dinamakan oksigenasi, bukan oksidasi. Reaksi

hemoglobin dengan oksigen adalah

Hb + O2 ↔ HbO2.

Karena berisi empat deoksihemoglobin , molekul hemoglobin juga

direpresentasikan sebagai Hb4, dan sebenarnya bereaksi dengan empat molekul O2 untuk

membentuk Hb4O8. Reaksi tersebut berlangsung dengan sangat cepat, hanya kurang dari

0,01 detik. Begitu juga dengan deoksigenasi Hb4O8 juga berlangsung dengan sangat

cepat. [13]

Struktur kuarter hemoglobin tersebut menentukan afinitasnya untuk O2 . Pada

deoksihemoglobin, unit globin terikat secara kuat pada tense (T) configuration, yang

mengurangi afinitas molekul terhadap O2. Saat O2 pertama terikat, ikatan yang menahan

unit globin dilepaskan, menghasilkan relaxed (R) configuration, yang mengekspos lebih

banyak tempat ikatan O2. Hasilnya, afinitasnya dapat meningkat sampai 500 kali. Pada

jaringan, reaksi ini berbalik, yaitu terjadi pelepasan oksigen. Transisi dari satu keadaan ke

keadaan lainnya diperkirakan terjadi sampai 108 kali sepanjang masa hidup sel darah

merah.

Hemoglobin sangat penting fungsinya dalam mengatur jumlah oksigen yang

diambil dari paru-paru dan dikeluarkan pada jaringan. Jika kadarnya turun sampai 50%

seperti pada penderita anemia, kapasitas pembawaan oksigennya juga akan turun sebesar

50% meskipun PO2 normal 100mmHg dan saturasi Hbnya 97%. [15]

Oxygen-hemoglobin dissociation curve menghubungkan persentase saturasi

kekuatan pembawaan hemoglobin dengan PO2. Kurva ini ditandai dengan bentuk sigmoid

karena ada interkonversi antara T dan R. Kombinasi heme pertama pada molekul Hb

dengan O2 meningkatkan afinitas heme kedua, begitu juga seterusnya. Oleh karena itu,

afinitas Hb yang keempat jauh lebih banyak dari yang pertama.

Saat darah berada dalam kesetimbangan 100% O2 (PO2=760 mmHg), hemoglobin

normal menjadi tersaturasi 100%. Dalam keadaan tersaturasi penuh, tiap hemoglobin

berisi 1.39 ml O2. Meskipun begitu, darah normalnya berisi sedikit turunan hemoglobin

yang tidak aktif, dan nilai pengukuran in vivo lebih rendah. Biasanya nilainya 1,34 mL

O2. Konsentrasi hemoglobin dalam darah normal adalah sekitar 15 g/dL (14 g/dL pada

wanita dan 16 g/dL pada pria). Oleh karena itu, 1 dL darah berisi 20.1 mL (1.34 mL X

15) O2 terikat pada hemoglobin saat hemoglobin tersaturasi 100%. Jumlah O2 terlarut

tergambar dalam fungsi linear PO2. [14]

Gambar 5 Kurva Disosiasi Oksigen-hemoglobin. Kurva sigmoid muncul karena 'positive cooperativity" dari 4 subunit hemoglobin - ketika subunit pertama

mengikat oksigen perubahan konformasi (bentuk) meningkatkan peluang untuk subunit kedua dan ketiga mengikat oksigen.

2.6 Aplikasi Perhitungan Oksigen dalam Perawatan Kritis

2.6.1 Transportasi Oksigen

Transportasi oksigen menggambarkan proses dimana oksigen dari atmosfer

disuplai ke jaringan (Gambar 6). Transportasi oksigen tergantung pada dua proses:

konveksi dan difusi. [16-18]

Proses konveksi adalah proses dimana O2 diangkut oleh sirkulasi

(makrosirkulasi dan mikrosirkulasi) ke sistem penukaran mikrosirkulasi O2 menggunakan

hemoglobin sebagai pembawa (yaitu DO2). Tahapan yang membutuhkan energi ini

bergantung pada pernapasan dan "pompa" jantung. [16-18]

Proses difusi adalah gerakan oksigen dari alveolus ke kapiler paru dan dari

kapiler sistemik ke sel. Tahapan ini adalah pasif dan tergantung pada gradien tekanan

parsial oksigen, kepadatan jaringan kapiler (yang menentukan jarak difusi), dan

kemampuan sel untuk mengambil dan menggunakan oksigen. [16-18]

Gambar 6 Transportasi oksigen dari atmosfer ke mitokondria. Nilai dalam kurung untuk individu 75 kg normal (BSA 1,7 m2) udara pernapasan(FiO2 0,21) pada

tekanan atmosfer standar (PB 101 kPa). Partial tekanan O2 dan CO2 (PO2, PCO2) dalam kPa, saturasi dalam %, isi (CaO2,CvO2) dalam ml/l, Hb dalam g/l, darah / gas arus (Qt, Vi / e) dalam l/min. P50 = posisi kurva disosiasi oksigen hemoglobin, melainkan PO2 di mana 50% hemoglobin yang tersaturasi (biasanya 3,5 kPa). DO2 = pengiriman oksigen, VO2 = konsumsi oksigen, VCO2 = produksi karbon dioksida; PIO2, PEO2 = PO2 yang terinspirasi dan tercampur, PECO2 = campuran berakhir PCO2, PaO2 = alveolar PO2.

2.6.2 Pengiriman Oksigen

Pengiriman oksigen global (DO2) adalah jumlah oksigen yang dikirim ke seluruh

tubuh dari paru-paru. Ini adalah produk dari aliran darah total atau cardiac output (CO)

dan kandungan oksigen darah arteri (CaO2) dan biasanya dinyatakan dalam ml min-1: [16-

18]

Do2 = CO X CaO2

Kandungan oksigen darah arteri (Cao2) dijelaskan dengan menggunakan persamaan:

CaO2 = (k1 x Hb x SaO2) + (k2 x PaO2)

Dimana Hb adalah konsentrasi hemoglobin (g liter-1), SaO2 adalah saturasi Hb

oksigen arteri dan PaO2 adalah tekanan parsial oksigen arteri. Kandungan oksigen arteri

adalah jumlah dari dua bentuk pengangkutan oksigen. Pada orang normal lebih dari 98%

oksigen terikat pada Hb. Kapasitas penggabungan oksigen pada Hb diwakili oleh

konstan k1 dan juga disebut konstan Hüfner. Nilai yang tepat untuk konstanta ini

kontroversial dan berbeda antara penulis. Secara teori, setiap gram Hb mengikat 1,39

ml oksigen. Namun, dalam prakteknya, adanya bentuk-bentuk abnormal Hb, seperti

carboxyhaemoglobin dan methaemoglobin, mengurangi kapasitas penggabungan oksigen

pada Hb menjadi 1,31 ml g-1. Oksigen terlarut dalam plasma ditentukan oleh koefisien

kelarutan oksigen pada suhu tubuh (k2, 0,23 ml liter-1 kPa-1) dan PaO2. [16-18]

Perhitungan CaO2 dapat dilakukan dengan menggunakan rumus berikut:

CaO2 = (Hb x 1,39 x SaO2) + (PaO2 x 0,003).

2.6.3 Konsumsi Oksigen

Konsumsi oksigen global (VO2) adalah volume oksigen yang dikonsumsi oleh

jaringan per menit. Dalam kondisi aerobik, oksigen dikonsumsi untuk menghasilkan

energi sehingga VO2 sesuai dengan tingkat metabolisme. Pengukuran VO2 kadang-

kadang digunakan untuk menilai kecukupan Do2 pada asumsi bahwa jika Do2 tidak

memadai menjadi VO2 "supply-dependent". VO2 dapat diukur secara langsung dengan

analisis gas pernapasan atau dari curah jantung dan isi oksigen arteri dan vena. Teknik

analisis gas membutuhkan peralatan khusus yang secara akurat mengukur volume gas

dan konsentrasi disesuaikan dengan perubahan temperatur dan tekanan dan sumber

ketidaktepatan. Perhitungan perbedaan dari output jantung dan kadar oksigen campuran

arteri-vena lebih sederhana dan dapat dilakukan dengan menggunakan kateter arteri paru-

paru. Prinsip Fick "reverse / inverse" digunakan: [16-18]

VO2 = CO x (CaO2 - CVO2)

2.6.4 Ektraksi Oksigen

Ratio ekstraki oksigen (O2ER) adalah rasio VO2 ke DO2 dan mewakili fraksi

oksigen yang dikirim ke mikrosirkulasi yang diambil oleh jaringan. [16-18]

O2ER = VO2 / DO2

O2ER normal adalah 0.2 hingga 0.3, menunjukkan bahwa hanya 20-30% dari

oksigen yang disampaikan akan digunakan. Kapasitas cadangan ini memungkinkan tubuh

untuk mengatasi penurunan DO2 tanpa mengorbankan respirasi aerobik awal dan VO2.

O2ER bervariasi antara organ, jantung memiliki O2ER tinggi (~ 0.6) sehingga sangat

sensitif terhadap penurunan DO2 arteri koroner. [16-18]

2.6.5 Hubungan antara saturasi Vena Campuran dan Vena Sentral

Darah mengalir untuk memenuhi kebutuhan metabolik jaringan. Terdapat

perbedaan jumlah oksigen yang dibawa ke jaringan (arterial oksigen delivery) dan

jumlah oksigen yang kembali ke jantung yang mengindikasikan jumlah total konsumsi

oksigen oleh jaringan . Perbedaan inilah yang disebut saturasi vena campuran. Jadi dapat

disimpulkan saturasi vena campuran adalah representatif dari hasil akhir oxygen delivery

dan oxygen consumption pada level jaringan. Saturasi vena campuran didapatkan dari

kateterisasi arteri pulmonari. Jika terdapat ancaman terhadap suplai oksigen/kebutuhan

oksigen, tubuh berusaha mengkompensasi dan hal itu dapat dilihat pada SvO2. Apabila

nilai SvO2 normal, hal ini menunjukkan bahwa suplai oksigen ke jaringan cukup.

Sedangkan apabila nilai SvO2 rendah, menunjukkan bahwa suplai oksigen yang tidak

mencukupi atau kebutuhan oksigen yang meningkat. Range normal dari SvO2 adalah

sekitar 60-80%. Jika nilai SvO2 dibawah 60%, kemungkinan terjadi penurunan

pengiriman oksigen dan atau peningkatan konsumsi oksigen. Sedangkan jika nilai SvO2

diatas 80%, terjadi peningkatan pengiriman oksigen yang mungkin disebabkan

peningkatan FIO2. Penurunan konsumsi oksigen dapat dilihat pada hypothermic state

atau pasien yg teranestesi dan menggunakan ventilasi mekanik. Aplikasi klinis lainya dari

SvO2 dapat dilihat pada gambar 6. [19]

Gambar 5. Vena Campuran

Gambar 6. Aplikasi Klinis Vena Campuran

Saturasi oksigen vena sentral (ScvO2) menunjukan persentase dari oksigen yang

diekstraksi oleh otak dan jaringan di atas dada dan lengan. ScvO2 dapat diperoleh melalui

kateter vena sentral yang umumnya ditempatkan pada pasien kritis untuk berbagai alasan

seperti pemantauan tekanan vena pusat, nutrisi parenteral dan infus katekolamin. Nilai

normal ScvO2 adalah 72%. [19-20]

Terdapat dua kelebihan pengukuran ScvO2 iaitu lebih mudah pengukurannya dan

merupakan metode yang kurang invasif. Kateter yang digunakan adalah lebih kecil, lebih

mudah insersinya, dan juga berfungsi sebagai "triple lumen central line". Metode yang

kurang invasif ini jarang menyebabkan aritimia, kerusakan katup, infak pulmonari atau

ruptur pulmonari. Oleh karena itu, pengukuran ScvO2 tampaknya menjadi alternatif yang

menarik berbanding pemantauan SvO2. Namun, terdapat pertanyaan apakah ScvO2 dapat

digunakan sebagai pengganti SvO2 terutama di bawah kondisi klinis yang beragam. [19-20]

Terdapat perbedaan fisiologis antara SvO2 dan ScvO2. Saturasi oksigen vena

berbeda antara sistem organ (Gambar 7) karena mereka mengekstrak jumlah yang

berbeda dari oksigen. Ujung kateter vena sentral berada dalam vena kava superior yang

mengumpulkan darah dari bagian otak dan bagian atas tubuh. Kateter arteri pulmonari

adalah lokasi pengambilan sampel di arteri paru yang mengumpulkan darah vena

campuran yang mengalir dari seluruh tubuh. Darah yang mengalir dari bagian bawah

tubuh ke dalam vena cava inferior memiliki tingkat saturasi vena yang tinggi berbanding

darah di vena kava superior terutama karena darah vena ginjal yang sangat tersaturasi

(92%). Karena arteri pulmonalis berisi campuran darah dari kedua vena kava superior

dan inferior, SvO2 lebih besar dari ScvO2 sekitar 2-3%. [19-20]

Ujung kateter vena sentral juga dapat diposisikan di atrium kanan atau di

persimpangan vena kava superior dan atrium kanan. Selanjutnya, kateter dapat bergerak

karena perubahan posisi pasien Darah sampel mungkin berisi, sampai tingkat tertentu,

darah dari vena cava inferior yang dapat mengurangi perbedaan antara SvO2 dan ScvO2. [19-20]

Hasil dari pelbagai studi membuat kesimpulan bahwa ada perbedaan tidak

konstan antara nilai-nilai absolut dari SvO2 dan ScvO2 selama syok, anestesi dan trauma

otak dan ScvO2 tidak dapat digunakan sebagai pengganti SvO2 untuk perhitungan

variabel seperti konsumsi oksigen, rasio ekstraksi atau "pulmonary shunt". Perubahan dan

kecenderungan SvO2 erat dicerminkan oleh perubahan ScvO2 dan ada pelacakan paralel

dari kedua variabel selama pelbagai kondisi hemodinamik. Nilai ScvO2 patologis yang

rendah (menyiratkan SvO2 bahkan lebih rendah) lebih penting secara klinis jika

dibandigkan dengan apakah nilai tersebut sama. ScvO2 bisa digunakan sebagai pengganti

SvO2 pada pasien yang tidak stabil secara hemodinamik. [19-20]

Gambar 7. Saturasi oksigen Vena pada organ major dalam keadaan normal.

2.6.5 Keseimbangan konsumsi dan pengiriman oksigen

Hubungan normal antara VO2 dan DO2 diilustrasikan oleh garis ABC pada gambar

8. Sebagai permintaan metabolik (VO2) meningkat atau DO2 berkurang (C-B), O2ER

naik untuk mempertahankan metabolisme aerobik dan konsumsi tetap independen

terhadap pengiriman. Namun, pada titik B, disebut DO2 kritis (cDO2), O2ER maksimum

tercapai. Hal ini diyakini 60-70% dan melampaui titik ini setiap peningkatan lebih lanjut

dalam VO2 atau penurunan DO2 akan menyebabkan hipoksia jaringan. [17, 20]

Dalam penyakit kritis, terutama pada sepsis, diyakini ada perubahan hubungan

global (garis DEF berputus-putus). Kemiringan maksimum O2ER jatuh (DE vs AB),

mencerminkan penurunan kemampuan jaringan untuk mengekstrak oksigen, dan

hubungan tidak "plateau" seperti dalam hubungan normal. Oleh karena konsumsi terus

meningkat (E-F) kepada tingkat "supranormal" DO2, menunjuk apa yang disebut "supply

dependency" dan adanya utang oksigen rahasia yang akan lega dengan peningkatan DO2.

Hubungan global antara DO2 dan VO2 pada pasien sakit kritis telah menerima banyak

perhatian selama dua dekade terakhir ini. [17,20]

Gambar 8. Hubungan antara konsumsi dan pengiriman oksigen

Konsumsi dan pengiriman oksigen dihubungkan oleh persamaan:

VO2 = DO2 x O2ER atau O2ER = VO2 / DO2

dimana O2ER merupakan rasio ekstraksi oksigen sebagai persentase. Biasanya O2ER

adalah sekitar 25% yang berarti bahwa 25% oksigen yang dihantarkan diambil oleh

jaringan dan kembali 75% ke paru-paru. O2ER ini berbanding terbalik dengan SvO2,

yang ditunjukkan dalam persamaan: [17, 20]

SvO2 = 1 - O2ER

Oleh karena itu, O2ER normal 25% sesuai dengan SvO2 75%, dan 60% O2ER

cocok SvO2 40%. Dalam kondisi normal VO2 adalah independen dari DO2 karena

jaringan dapat memenuhi kebutuhan mereka akan oksigen dengan meningkatkan

ekstraksi. Ketika kompensasi ini habis pada DO2 kritis, VO2 menjadi dependen terhadap

DO2. Metabolisme anaerobik terjadi dan laktat mulai naik. [17, 20]

Pengiriman oksigen dan konsumsi bervariasi selama kondisi fisiologis (latihan)

dan klinis. Respon kardiovaskular normal untuk meningkatkan VO2 adalah untuk

meningkatkan O2ER dan cardiac output. SvO2 biasanya menurun selama latihan karena

peningkatan cardiac output tidak bisa cocok sepenuhnya dengan peningkatan permintaan

O2. Oleh karena itu, penurunan SvO2 tidak berarti bahwa hipoksia jaringan tetapi

merupakan tanda stres metabolik meningkat. [17, 20]

Tingkat penurunan SvO2 menunjukkan magnitud stres (Tabel 2). Pada orang

sehat, metabolisme anaerobik biasanya terjadi ketika SvO2 turun di bawah 40% untuk

waktu yang cukup lama. Pada pasien dengan penyakit jantung berat, O2ER meningkat

saat istirahat dan mereka dapat hidup dengan SvO2 dalam kisaran rendah tanpa hipoksia

jelas karena mereka telah beradaptasi dengan hipoksia (pergeseran ke kanan dari kurva

disosiasi oksihemoglobin, adaptasi microvasculature perifer). [17, 20]

Tabel 1. Kondisi klinis yang mempengaruhi DO2 dan VO2.

Penurunan SvO2/ ScvO2 Peningkatan SvO2/ ScvO2

Konsumsi O2

menigkat

Pengiriman O2

menurun

Konsumsi O2

menurun

Pengiriman O2

meningkat

- stres

- nyeri

- hipertermia

- mengigil

-anemia

- hipoksia

- CO rendah

- analgesia

- sedasi

-ventilasi mekanik

- hipotermia

- CaO2 tinggi

- CO tinggi

Tabel 2. Magnitud penurunan SvO2 terkait dengan konsekuensi fisiologis

SvO2 Status Oksigenasi

> 75% Ekstraksi normal

DO2 > VO2

75 - 50% Penurunan DO2 atau Peningkatan VO2

Ekstraksi kompensasi O2

50 -30% Kelelahan ekstraksi

Permulaan asidosis laktat

30 - 25% Asidosis laktat berar

< 25% Kematian jaringan

2.7 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kebutuhan Oksigenasi

2.7.1 Saraf Otonomik

Pada rangsangan simpatis dan parasimpatis dari saraf otonom dapat memengaruhi

kemampuan untuk dilatasi dan konstriksi. Hal ini dapat terlihat baik oleh simpatis

maupun parasimpatis ketika terjadi rangsangan, ujung saraf dapat mengeluarkan

neurotransmiter (untuk simpatis dapat mengeluarkan noradrenalin yang berpengaruh pada

bronkodilatasi dan untuk parasimpatis mengeluarkan asetilkolin yang berpengaruh pada

bronkokonstriksi) karena pada saluran pernapasan terdapat resoptor adrenergik dan

reseptor kolinergik. [21-23]

2.7.2 Hormonal dan Obat

Semua hormon termasuk derivat katekolamin dapat, melebarkan saluran

pernapasan. Obat yang tergolong parasimpatis dapat melebarkan saluran napas, seperti

sulfas atropin, ekstrak Belladona dan obat yang menghambat adrenergik tipe beta

(khususnya beta-2) dapat mempersempit saluran napas (bronkokontriksi), seperti obat

yang tergolong beta bloker nonselektif. [21-23]

2.7.3 Alergi pada Saluran Napas

Faktor yang menimbulkan keadaan alergi, antara lain debu yang terdapat di dalam

hawa pernapasan, bulu binatang, serbuk benangsari bunga, kapuk, makanan, dan lain-

lain. lni menyebabkan bersin. Apabila ada rangsangan di daerah nasal, batuk apabila di

saluran napas bagian atas, dan bronkokontriksi terjadi pada asma bronkial, dan jika

terletak saluran napes bagian bawah menyebabkan rhinitis. [21-23]

2.7.4 Faktor Perkembangan

Tahap perkembangan anak dapat memengaruhi jumlah kebutuhan oksigenasi,

mengingat usia organ dalam tubuh seiring dengan usia perkembangan anak. Hal ini dapat

terlihat pada bayi usia prematur, yaitu adanya kecenderungannya kurang pembentukan

surfaktan. Demikian juga setelah anak tumbuh menjadi dewasa kemampuan kematangan

organ seiring dengan bertambahnya usia. [21-23]

2.7.5 Faktor Lingkungan

Kondisi lingkungan dapat memengaruhi kebutuhan oksigen seperti faktor alergi,

ketinggian, maupun suhu. Kondisi tersebut memengaruhi kemampuan adaptasi. [21-23]

2.7.6 Faktor Perilaku

Perilaku yang dimaksud adalah perilaku dalam mengkonsumsi makanan (status

nutrisi), seperti orang obesitas dapat memengaruhi dalam proses pengembangan paru,

kemudian perilaku aktivitas yang dapat mempengaruhi proses peningkatan kebutuhan

oksigenasi, perilaku merokok dapat menyebabkan proses penyempitan pada pembuluh

darah, dan lain-lain. [21-23]

2.8 Gangguan/Masalah Kebutuhan Oksigenasi

1. Hipoksia

Hipoksia merupakan kondisi tidak tercukupinya pemenuhan kebutuhan oksigen

dalam tubuh akibat defisiensi oksigen atau peningkatan penggunaan oksigen di tingkat

sel, tanda yang muncul seperti kulit kebiruan (sianosis). Secara umum, terjadinya

hipoksia ini disebabkan karena menurunnya kadar Hb menurunnya difusi O, dari alveoli

ke dalam darah, menurunnya perfusi jaringan, atau gangguan ventilasi yang dapat

menurunkan konsentrasi oksigen. [21-23]

2. Perubahan Pola Pernapasan

a. Tachypnea merupakan pernapasan yang memiliki frekuensi melebihi 24 kali per

menit. Proses ini terjadi karena paru dalam keadaan atelektaksis atau terjadi

emboli.

b. Bradypnea merupakan pola pernapasan yang ditandai dengan pola lambat, kurang

lebih 10 kali permenit. Pola ini dapat ditemukan dalam keadaan peningkatan

tekanan intrakranial yang disertai dengan konsumsi obat-obatan narkotika atau

sedatif.

c. Hiperventilasi merupakan cara tubuh dalam mengompensasi peningkatan jumlah

oksigen dalam paru agar pernapasan lebih cepat dan dalam. Proses ini ditandai

dengan adanya peningkatan denyut nadi, napas pendek, adanya nyeri dada,

menurunnya konsentrasi CO2 dan lain-lain. Keadaan demikian dapat disebabkan

karena adanya infeksi, ketidakseimbangan asam-basa atau gangguan psikologis.

Apabila pasien mengalami hiperventilasi dapat menyebabkan hipokapnea, yaitu

berkurangnya CO, tubuh di bawah batas normal, sehingga rangsangan terhadap

pusat pernapasan menurun.

d. Kusmaul merupakan pola pernapasan cepat dan dangkal yang dapat ditemukan

pada orang dalam keadaan asidosis metaholik.

e. Hipoventilasi merupakan upaya tubuh untuk mengeluarkan karbondioksida

dengan cukup yang dilakukan pada saat ventilasi alveolar, serta tidak cukupnya

dalam penggunaan oksigen dengan ditandai adanya nyeri kepala, penurunan

kesadaran, disorientasi atau ketidakseimbangan eletktrolit yang dapat terjadi

akibat atelektasis, otot-otot pernapasan lumpuh, depresi pusat pernapasan, tahanan

jalan udara pernapasan meningkat, tahanan jaringan paru dan toraks menurun,

compliance paru, dan toraks menurun. Keadaan demikian dapat menyebabkan

hiperkapnea yaitu retensi CO2 dalam tubuh sehingga PaCO2 meningkat (akibat

hipoventilasi) akhirnya menyebabkan depresi susunan saraf pusat.

f. Dispnea merupakan perasaan sesak dan berat: saat pernapasan. lial ini dapat

disebabkan oleh perubahan kadar gas dalam darah/jaringan, kerja

berat/berlebihan, dan pengaruh psikis.

g. Orthopnea merupakan kesulitan bernapas kecuali dalam posisi duduk atau berdiri

dan pola ini sering, ditemukan pada seseorang yang mengalami kongestif paru.

h. Cheyne stokes merupakan siklus pernapasan yang amplitudonya mulamula naik

kemudian menurun dan berhenti dan kemudian mulai dari siklus baru.

i. Pernapasan paradoksial merupakan pernapasan di mana dinding paru bergerak

berlawanan arah dari keadaan normal. Sering ditemukan pada keadaan

atelektaksis.

j. Biot merupakan pernapasan dengan irama yang mirip dengan cheyne stokes akan

tetapi amplitudonya tidak teratur. Pola ini sering dijumpai pada rangsangan

selaput otak, tekanan intrakranial yang meningkat, trauma kepala, dan lain-lain.

k. Stridor merupakan pernapasan bising yang terjadi karena penyempitan pada

saluran pernapasan. Pada umumnya ditemukan pada kasus spasme trakea, atau

obstruksi laring. [21-23]

2. Obstruksi Jalan Napas

Obstruksi jalan napas merupakan suatu kondisi individu mengalami ancaman pada

kondisi pernapasannya terkait dengan ketidakmampuan batuk secara efektif, yang dapat

disebabkan oleh sekresi yang kental atau berlebihan akibat penyakit infeksi, imobilisasi,

stasis sekresi dan batuk tidak efektif karena penyakit persarafan seperti CV/1 (cerebro

vaskular accident), akibat efek pengobatan sedatif, dan lain-lain. [21-23]

Tanda Klinis:

a. Batuk tidak efektif atau tidak ada.

b. Tidak mampu mengeluarkan sekresi di jalan napas.

c. Suara napas menunjukkan adanya sumbatan.

d. Jumlah, irama, dan kedalaman pernapasan tidak normal.

3. Pertukaran Gas

Pertukaran gas merupakan suatu kondisi individu mengalami penurunan gas baik oksigen

maupun karbon dioksida antara alveoli paru dan sistem vaskular, dapat disebabkan oleh

sekresi yang kental atau imobilisasi akibat penyakit sistem saraf, depresi susunan saraf

pusat, atau penyakit radang pada paru. Terjadinya gangguan pertukaran gas ini

menunjukkan penurunan kapasitas difusi yang antara lain disebabkan oleh menurunnya

luas permukaan difusi, menebalnya membran alveolar kapiler, rasio ventilasi perfusi

tidak baik dan dapat menyebabkan pengangkutan CO2, dari paru-paru ke jaringan

terganggu, anemia dengan segala macam bentuknya, keracunan CO2, dan terganggunya

aliran darah. [21-23]

Tanda Klinis:

a. Dispnea pada usaha napas.

b. Napas dengan bibir pada fase ekspirasi yang panjang.

c. Agitasi.

d. Lelah, letargi.

e. Meningkatnya tahanan vaskular paru.

f. Menurunnya saturasi oksigen, meningkatnya paCO2

g. Sianosis.

BAB III

KESIMPULAN

Oksigen sangat diperlukan oleh tubuh.Tidak adanya oksigen akan menyebabkan tubuh

mengalami kemunduran atau bahkan dapat menimbulkan kematian. Oleh karena itu, kebutuhan

oksigen merupakan kebutuhan yang paling utama dan sangat vital bagi tubuh. Pemenuhan

kebutuhan oksigen ini tidak terlepas dari kondisi sistem pernapasan secara fungsional. Proses

pemenuhan kebutuhan oksigenasi di dalam tubuh terdiri dari tiga tahapan, yaitu ventilasi, difusi,

dan transportasi. Proses tersebut dapat terjadi karena terdapat perbedaan tekanan parsial oksigen

di dalam tubuh.

DAFTAR PUSTAKA

1. Mangku, Gede. Penguasaan Jalan Nafas dan Oksigen Terapi. Diktat Kuliah Anestesiologi

dan Reanimasi Fakultas Kedokteran Universitas Udayana. Denpasar.

2. The Element Oxygen. Available from: http://education.jlab.org/itselemental/ele008.html.

Accessed: March 10, 2013.

3. Oxygen. Available from: http://www.webelements.com/oxygen. Accessed: March 10,

2013.

4. Oxygen Properties. Available from: http://www.elementalmatter.info/oxygen-

properties.htm. Accessed: March 10, 2013.

5. Oxygen. Available from: http

http://www.chemistryexplained.com/elements/L-P/Oxygen.html. Accessed: March 10,

2013.

6. Oxygen. Available from: http://en.wikipedia.org/wiki/Oxygen. Accessed: March 10,

2013.

7. Uses of oxygen. Available from: http://www.buzzle.com/articles/oxygen-uses-of-

oxygen.html. Accessed: March 11, 2013.

8. Treacher DF and Leach RM, ABC of oxygen: Oxygen transport. British Medical Journal.

1998; 7:1303-1305.

9. Law R and Bukwirwa H. The Physiology of Oxygen Delivery. Update in Anaesthesia.

1999; 10:20-26.

10. Allen dan Carol Vestal. Memahami Proses Keperawatan Dengan Pendekatan Latihan.

1998.

11. Aziz A dan Alimul H. Penghantar Kebutuhan Dasar Manusia. Salemba Medika Jakarta.

2006.

12. Greven and Ruth. Fundamental of nursing: human health and function. Philadelphia:

lippincott. 1999.

13. Hall E. Guyton & Hall Buku Saku Fisiologi Kedokteran: Transport Oksigen dan Karbon

Dioksida dalam Darah dan Cairan Jaringan. 11thed. Jakarta: EGC;2007. P. 316-21.

14. Barret KE, Barman SM, Boitano S, Brooks HL. Ganong’s Review of Medical

Physiology: Gas Transport & pH dalam Paru. 23rded. United States: Mc Graw Hill;2010.

P. 609-13.

15. Sherwood L. Human Physiology: The Respiratory System. 7thed. Canada: Brooks/Cole;

2010. p.490-7.

16. Basic Principles of Oxygen Transport and Calculations. Available from:

http://www.nataonline.com/node/437. Accessed: March 24, 2013.

17. Leach RM & Treacher DF. The pulmonary physician in critical care c 2: Oxygen delivery

and consumption in the critically ill. Thorax. 2002;57:170–177.

18. McLellan SA & Walsh TS. Oxygen delivery and haemoglobin. British Journal of

Anesthesia. 2004; 4(4): 123-126.

19. Anonim. Understanding Continous Mixed Venous Oxygen Saturation Monitoring With

The Swan-Ganz Oximetry Td System. Edward Lifesciences. 2002.

20. Zaja J. Venous Oximetry. Signa Vitae. 2007; 2(1): 6 - 10.

21. Proses oksigenasi. Available from: http://dyapoenya.blogspot.com/p/proses-

oksigenasi.html. Accessed: March 13,2013.

22. Kebutuhan Oksigenasi Manusia. Available from:

http://annisawahyuningsih.blogspot.com/2013/01/kebutuhan-oksigenasi-manusia.html.

Accessed: March 13,2013.

23. Guyton, A. C., Hall. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran : Pengangkutan Oksigen dan

Karbon Dioksida di Dalam Darah dan Cairan Tubuh. Penerbit Buku Kedokteran EGC.

2006. P.527-531.