Patofisiologi

Semua yang dapat memicu terjadinya syok menyebabkan pengiriman oksigen yang tidak memadai ke organ dan jaringan. Pada fase awal terjadi mekanisme kompensasi, hal tersebut bertujuan untuk menjaga tekanan darah dengan meningkatkan curah jantung dan systemic vascular resistance (SVR). Selain itu, tubuh juga berupaya mengoptimalkan pengiriman oksigen ke jaringan dengan meningkatkan ekstraksi oksigen dan mendistribusikan aliran darah ke otak, jantung, dan ginjal dengan mengorbankan organ yang lainnya seperti kulit dan saluran pencernaan. Mekanisme ini menyebabkan keadaan awal berupa kompensasi terhadap shock, di mana tekanan darah dipertahankan. Jika pengobatan tidak dimulai atau tidak memadai selama periode ini, maka akan berkembang menjadi syok dekompensat, yang disertai dengan hipotensi dan kerusakan jaringan yang dapat menyebabkan multisystem organ dysfunction syndrome (MODS) dan berakhir dengan kematian.

Pada fase awal syok, beberapa mekanisme fisiologis kompensasi bertindak untuk menjaga tekanan darah dan menjaga perfusi jaringan dan pengiriman oksigen. Termasuk efek kardiovaskular berupa peningkatan denyut jantung, stroke volume, dan tonus otot polos pembuluh darah, yang diatur melalui aktivasi sistem saraf simpatik dan respon neurohormonal. Kompensasi pernapasan berupa eliminasi CO2 lebih besar yang merupakan respon terhadap asidosis metabolik dan peningkatan produksi CO2 dari perfusi jaringan yang buruk. Ekskresi ion hidrogen dan retensi bikarbonat yang meningkat oleh ginjal merupakan upaya dalam mempertahankan pH tubuh dalam batas normal. Pemeliharaan volume intravaskular difasilitasi melalui regulasi natrium melalui renin angiotensin-aldosteron dan natriuretic factor axes, kortisol dan sintesis/pelepasan katekolamin, dan sekresi hormon antidiuretik. Meskipun tedapat mekanisme kompensasi, shock yang menetap dan respon terhadap host dapat menyebabkan kerusakan sel endotel pembuluh darah dan kebocoran dari cairan intravaskular ke ruang ekstraselular interstitial.

Tabel 1. Tipe syok

Aspek penting lain dari patofisiologi awal shock adalah dampak terhadap curah jantung. Semua bentuk shock mempengaruhi curah jantung melalui beberapa mekanisme, dapat berupa perubahan denyut jantung, preload, afterload, dan kontraktilitas miokard yang dapat terjadi secara terpisah maupun gabungan. Macam-macam tipe syok dapat dilihat pada table 1. Syok hipovolemik disebabkan karena kehilangan cairan dan penurunan preload. Takikardia dan peningkatan SVR merupakan kompensasi awal untuk mempertahankan curah jantung dan tekanan darah sistemik. Jika volume yang hilang tidak segera digantikan, maka hipotensi akan terus berkembang, kemudian diikuti oleh iskemia jaringan dan kerusakan klinis lebih lanjut. Ketika tekanan onkotik yang rendah sudah terbentuk

sebelumnya(disebabkan oleh sindrom nefrotik, kekurangan gizi, disfungsi hati, luka bakar akut, dll), penurunan volume akan jauh lebih banyak dan eksaserbasi syok dapat terjadi karena kerusakan endotel dan kebocoran kapiler yang semakin memburuk.

Sebaliknya, mekanisme yang mendasari terjadinya syok distributif adalah keadaan vasodilatasi pembuluh darah yang abnormal dan penurunan SVR. Sepsis, hipoksia, keracunan, anafilaksis, cedera tulang belakang, atau disfungsi dari mitokondria dapat menyebabkan vasodilatasi hingga terjadi syok. Pada awalnya terjadi penurunan SVR kemudian diikuti oleh perubahan aliran darah yang berasal dari organ-organ vital dan peningkatan kompensasi curah jantung. Proses ini menyebabkan penurunan yang signifikan di kedua preload dan afterload. Terapi untuk syok distributif harus mengatasi kedua masalah ini secara bersamaan.

Syok kardiogenik dapat terjadi pada pasien dengan miokarditis, kardiomiopati, penyakit jantung bawaan, aritmia, atau dengan riwayat operasi jantung. Dalam hal ini, kontraktilitas miokard berperan terhadap terjadinya syok kardiogenik, dimana terjadi perubahan sistolik dan/atau diastolik. Fase lanjutan dari semua bentuk syok memiliki dampak negatif terhadap miokardium, menyebabkan terjadinya perubahan komponen kardiogenik ke keadaan syok.

Syok septik merupakan kombinasi dari kondisi syok distributif, hipovolemik, dan kardiogenik. Kejadian hipovolemia berasal dari kehilangan cairan intravaskular yang terjadi melalui kebocoran kapiler. Syok kardiogenik berawal dari efek terjadinya sepsis sehingga terjadi depresi miokardium, dan syok distributif merupakan hasil dari penurunan SVR. Setiap pasien menunjukkan manifestasi yang bervariasi, tetapi secara garis besar terjadi perubahan pada preload, afterload, dan kontraktilitas miokard.

Dalam syok septik, penting untuk membedakan penyebab karena sumber infeksi dan respon inflamasi. Dalam keadaan normal, kekebalan tubuh mencegah perkembangan sepsis melalui aktivasi reticular endothelial system bersama dengan sistem kekebalan tubuh seluler dan humoral. Respon imun tubuh ini menghasilkan reaksi inflamasi, termasuk hormon, sitokin, dan enzim. Jika reaksi inflamasi ini tidak terkendali, kekacauan sistem sirkulasi mengarah ke beberapa organ dan perubahan seluler.

Systemic inflammatory response syndrome (SIRS) merupakan proses inflamasi yang disebabkan oleh respon host terhadap rangsangan infeksi baik yang menular atau tidak. Proses inflamasi ini dipicu ketika sistem pertahanan tubuh tidak cukup kuat untuk mengenali dan/atau melawan infeksi tersebut. Proses inflamasi diawali oleh kejadian syok yang dapat berubah menjadi kejadian hipovolemia, gagal jantung, acute respiratory distress syndome (ARDS), resistensi insulin, penurunan aktivitas sitokrom P450 (penurunan sintesis steroid), koagulopati, dan infeksi sekunder. Tumor necrosis factor (TNF) dan mediator inflamasi lainnya meningkatkan permeabilitas pembuluh darah, menyebabkan kebocoran kapiler dimana-mana, penurunan tonus vaskular, dan ketidakseimbangan antara perfusi dan kebutuhan metabolisme jaringan. TNF dan interleukin (IL) -1 merangsang pelepasan mediator pro-inflamasi dan anti-inflamasi, menyebabkan demam dan vasodilatasi. Mediator pro-inflamasi termasuk IL-6, IL-12, interferon-γ, dan faktor penghambat migrasi makrofag; sitokin anti-inflamasi termasuk IL-10, mengubah growth factor-β, dan IL-4. Metabolit asam arakidonat menyebabkan terjadinya demam, takipnea, kelainan ventilasi-perfusi, dan asidosis laktat. Nitric oxide, dilepaskan dari endotelium atau sel inflamasi, merupakan penyebab utama terjadinya hipotensi. Depresi miokard disebabkan secara langsung oleh faktor miokard-depresan, TNF, dan beberapa interleukin, dan depresi lebih lanjut oleh katekolamin yang hilang, peningkatan β-endorphin, dan produksi nitric oxide miokard.

Tabel 2. Kriteria Sepsis

Proses inflamasi di inisiasi oleh racun atau superantigens melalui ikatan makrofag atau aktivasi limfosit. Endotelium pembuluh darah merupakan target jaringan dan sumber mediator yang dapat menyebabkan kerusakan lebih lanjut. Respon biokimia meliputi produksi metabolit asam arakidonat, pelepasan faktor depresan miokard, pelepasan opiat endogen, aktivasi sistem komplemen, serta produksi dan pelepasan banyak mediator lainnya, dapat menjadi faktor pro-inflamasi atau anti-inflamasi. Keseimbangan antara kelompok mediator tersebut untuk berpengaruh terhadap perkembangan penyakit dan kesempatan untuk bertahan hidup masing-masing individu.

Manifestasi klinis

Keadaan klinis syok sebagian bergantung pada etiologi yang mendasari, tapi jika tidak diketahui dan tidak diobati, semua bentuk syok dapat berkembang sehingga muncul tanda-tanda klinis yang tidak diinginkan dan terjadi perubahan patofisiologis yang pada akhirnya dapat menyebabkan kerusakan organ yang ireversibel dan kematian. Syok mungkin awalnya bermanifestasi hanya takikardia, dengan atau tanpa takipnea. Perkembangannya dapat berupa output urin yang menurun, perfusi perifer yang buruk, gangguan atau kegagalan pernapasan, perubahan status mental, dan tekanan darah rendah. Kesalahpahaman yang paling sering terjadi bahwa syok hanya bermanifestasi sebagai tekanan darah yang rendah; hipotensi dapat berupa temuan yang terlambat dan bukan merupakan kriteria untuk diagnosis syok, karena terjadi satu kesatuan mekanisme kompensasi yang berusaha untuk menjaga tekanan darah. Hipotensi mencerminkan keadaan yang lebih lanjut dari syok dekompensata dan dikaitkan dengan peningkatan morbiditas dan mortalitas

Awalnya syok hipovolemik sering bermanifestasi sebagai hipotensi ortostatik dan berhubungan dengan membran mukosa kering, aksila kering, turgor kulit buruk, dan penurunan output urin. Tergantung pada tingkat dehidrasi, pasien dengan syok hipovolemik dapat ditemukan dengan keadaan ekstremitas distal sedikit dingin atau normal, dan laju nadi mungkin normal, murunan, atau tidak ada, tergantung pada tingkat keparahan penyakit. Tanda-tanda tejadinya syok kardiogenik adalah takipnea, ekstremitas dingin, waktu pengisian kapiler yang menurun, denyut perifer dan/atau pusat yang menurun, penurunan status mental, dan penurunan output urin, disebabkan oleh kombinasi dari penurunan curah jantung dan kompensasi vasokonstriksi perifer. Syok obstruktif sering kali bermanifestasi sebagai penurunan cardiac output karena pembatasan anatomis aliran darah, dan presentasi awal dapat berkembang secara cepat menjadi suatu serangan jantung. Syok distributif awalnya bermanifestasi sebagai vasodilatasi pembuluh darah perifer dan terjadi peningkatan curah jantung, namun tidak adekuat.

Terlepas dari etiologi, syok tidak terkompensasi, dengan hipotensi, SVR yang tinggi, penurunan curah jantung, kegagalan pernapasan, penurunan status mental, dan oliguria, terjadi di akhir perkembangan penyakit. Temuan klinis tambahan syok mencakup lesi kulit seperti petechiae, eritemayang difus, ekimosis, ecthyma gangrenosum, dan gangren perifer. Jaundice dapat ditemukan sebagai tanda infeksi atau akibat dari MODS.

Tabel 3. Kriteria MODS

Sepsis didefinisikan sebagai SIRS disertai dengan kecurigaan atau terbukti adanya proses infeksi. Kejadian klinis sepsis dimulai ketika terjadinya infeksi sistemik (misalnya, bakteremia, penyakit riketsia, fungemia, viremia) atau lokal (misalnya, meningitis, pneumonia, pielonefritis) yang berlangsung sejak kejadian awal sepsis hingga sepsis berat (kehadiran sepsis dikombinasikan dengan disfungsi organ). Kerusakan lebih lanjut mengarah ke syok septik (sepsis berat disertai hipoperfusi atau hipotensi yang menetap meskipun telah diberikan resusitasi cairan yang adekuat atau agen vasoaktif), MODS, dan mungkin kematian. Ini merupakan suatu kesatuan masalah klinis yang menjadi salah satu penyebab utama kematian pada anak-anak di seluruh dunia. Kejadian ini dapat dikurangi dan menujukkan hasil yang lebih baik jika dapat dikenali dan diberikan pengobatan yang lebih awal.

Tanda-tanda dan gejala sepsis awal termasuk perubahan dalam regulasi suhu (hipertermia atau hipotermia), takikardia, dan takipnea. Pada tahap awal (fase hiperdinamik, SVR rendah, atau syok yang “hangat”), terjadi peningkatan output jantung dalam upaya untuk mempertahankan pengiriman oksigen yang cukup untuk memenuhi kebutuhan metabolik dari organ dan jaringan yang lebih besar. Jika syok septik terus berlangsung, terjadi penurunan curah jantung oleh karena efek berbagai mediator inflamasi, kemudian terjadi kompensasi berupa peningkatan SVR dan berubah menjadi syok yang "dingin".