Peralatan Ventilasi Mekanis Dan Sarana Pengaturan Ventilasi

7/21/2019 Peralatan Ventilasi Mekanis Dan Sarana Pengaturan Ventilasi

http://slidepdf.com/reader/full/peralatan-ventilasi-mekanis-dan-sarana-pengaturan-ventilasi 1/22

Peralatan ventilasi mekanis dan sarana pengaturan ventilasi

Dalam membahas pengaturan ventilasi tambang yang bersifat mekanisperlu juga dipahami

masalah yang berhubungan dengan kemungkinan adanya aliran udara akibat ventilasi alami,

yaitu antara aliran udara sebagai akibatperbedaan temperatur yang timbul secara

alamiVentilator mekanis adalah alat pernafasan bertekanan negatif atau positif yang dapat

mempertahankan ventilasi dan pemberian oksigen selama waktu yang lama (Brunner and

Suddarth, 2001).

Merawat pasien pada ventilator mekanis telah menjadi bagian integral dari asuhan

keperawatan di unit perawatan kritis, di unit medikal bedah umum, di fasilitas perawatan

yang luas, dan bahkan di rumah. Perawat, dokter, dan ahli terapis pernapasan harus mengerti

masing-masing kebutuhan pernapasan spesifik pasien dan bekerja bersama untuk membuattujuan yang realistis. Rumusan penting untuk hasil pasien yang positf termasuk memahami

prinsip-prinsip ventilasi mekanis dan perawatan yang dibutuhkan dari pasien, juga

komunikasi terbuka diantara tim perawatan kesehatan tentang tujuan terapi, rencana

penyapihan (weaning), dan toleransi pasien terhadap perubahan dalam pengesetan ventilator.

2.2 Klasifikasi Ventilator

Terdapat beberapa jenis ventilator mekanis.Ventilator diklasifikasikan berdasarkan cara

alat tersebut mendukung ventilasi. Dua kategori umum adalah ventilator tekanan-negatif dan

tekanan-positif.

Sampai sekarang kategori yang paling umum digunakan adalah ventilator tekanan-

positif. Ventilator tekanan-positif juga termasuk klasifikasi metoda fase inspirasi akhir

(tekanan-bersiklus, waktu-bersiklus dan volume-bersiklus).

2.2.1 Ventilator Tekanan Negatif

Ventilator tekanan negatif mengeluarkan tekanan negatif pada dada eksternal. Dengan

mengurangi tekanan intratoraks selama inspirasi memungkinkan udara untuk mengalir ke

dalam paru-paru, sehingga memenuhi volumenya. Secara fisiologis, jenis ventilasi terbaru ini

serupa dengan ventilasi spontan. Ventilator jenis ini digunakan terutama pada gagal nafas

kronik yang berhubungan dengan kondisi neurovaskular seperti poliomielitis,

distrofimuskular, sklerosis lateral amiotrofik, dan miasteniagravis. Penggunaannya tidak

sesuai untuk pasien yang tidak stabil atau pasien yang kondisinya membutuhkan perubahan

ventilatori sering.



Ventilator tekanan negatif adalah alat yang mudah digunakan dan tidak membutuhkan

intubasi jalan nafas pasien. Ventilator ini digunakan paling sering untuk pasien dengan fungsi

pernafasan borderline akibat penyakit neuromuskular. Akibatnya, ventilator ini sangat baik

untuk digunakan di lingkungan rumah. Terdapat beberapa jenis ventilator tekanan negatif:

iron lung, body wrap, dan chest cuirass.

Drinker Respirator Tank (Iron Lung). Iron Lung adalah bilik tekanan negatif yang

digunakan untuk ventilasi. Alat ini pernah digunakan secara luas selama epidemik polio pada

masa lalu dan sekarang digunakan oleh pasien-pasien yang selamat dari penyakit polio dan

kerusakan neuromuskular lainnya.

Body Wrap (Pneumowrap) dan Chest Cuirass (Tortoise Shell). Kedua alat portabel ini

membutuhkan sangkar atau shell yang kaku untuk menciptakan bilik tekanan negatif disekitar

toraks dan abdomen. Karena masalah-masalah dengan ketepatan ukuran dan kebocoran

sistem, jenis ventilator ini hanya digunakan dengan hati-hati pada pasien tertentu.

2.2.2 Ventilator Tekanan Positif

Ventilator tekanan positif menggembungkan paru-paru dengan mengeluarkan tekanan

positif pada jalan nafas, serupa dengan mekanisme di bawah, dan dengan demikian

mendorong alveoli untuk mengembang selama inspirasi. Ekspirasi terjadi secara pasif.

Pada ventilator jenis ini diperlukan intubasi endotrakea atau trakeostomi. Ventilator ini

secara luas digunakan di lingkungan rumah sakit dan meningkat penggunaannya di rumah

untuk pasien dengan penyakit paru primer. Terdapat tiga jenis ventilator tekanan positif,

yaitu:

1. Ventilator Tekanan-Bersiklus.

Ventilator tekanan bersiklus adalah ventilator tekanan positif yang mengakhiri inspirasi

ketika tekanan preset telah tercapai. Dengan kata lain, siklus ventilator hidup, mengantarkan

aliran udara sampai tekanan tertentu yang telah ditetapkan sebelumnya tercapai, dan

kemudian siklus mati. Keterbatasan utama dengan ventilator jenis ini adalah bahwa volume

udara atau oksigen dapat beagam sejalan dengan perubahan tahanan atau kompliens jalan

napas pasien. Akibatnya adalah suatu ketidakkonsistensian dalam jumlah volume tidal yang

dikirimkan dan kemungkinan mengganggu ventilasi. Konsekuensinya, pada orang dewasa,

ventilator tekanan-bersiklus dimaksudkan hanya untuk penggunaan jangka pendek di ruang

pemulihan. Jenis yang paling umum dari ventilator jenis ini adalah mesin IPPB.

2. Ventilator Waktu-Bersiklus

Ventilator waktu-bersiklus mengakhiri atau mengendalikan inspirasi setelah waktu yang

ditentukan. Volume udara yang diterima pasien diatur oleh kepanjangan inspirasi dan



frekuensi aliran udara. Sebagian besar ventilator mempunyai frekuensi kontrol yang

menentukan frekuensi pernapasan, tetapi waktu-pensiklus murni jarang digunakn untuk orang

dewasa. Ventilator ini digunakan pada neonatus dan bayi.

3. Ventilator Volume-Bersiklus

Ventilator volume bersiklus sejauh ini adalah ventilator tekanan-positif yang paling banyak

digunakan sekarang. Dengan ventilator jenis ini, volume udara yang akan dikirimkan pada

setiap inspirasi telah ditentukan. Mana kala volume preset ini telah dikirimkan pada pasien,

siklus ventilator mati dan ekshalasi terjadi secara pasif. Dari satu nafas ke nafas lainnya,

volume udara yang dikirimkan oleh ventilator secara relatif konstan, sehingga memastikan

pernapasan yang konsisten, adekuat meski tekanan jalan nafas beragam.

2.3 Gambaran dan Pengesetan Volume Vetilator

Berbagai gambaran digunakan dalam penatalaksanaan pasien pada ventilator mekanis.

Ventilator disesuaikan sehingga pasien merasa nyaman dan ”dalam harmoni” dengan mesin.

Perubahan yang minimal dari dinamik kardiovaskuler dan paru diharapkan. Jika volume

ventilator disesuaikan dengan tepat, kadar gas darah arteri pasien akan terpenuhi dan akan

ada sedikit atau tidak ada sama sekali gangguan kardiovaskuler.

Pengesetan awal ventilator setting :

1. Atur mesin untuk memberikan volume tidal yang dibutuhkan (10-15 ml/kg).

2. Sesuaikan mesin untuk memberikan konsentrasi oksigen terendah untuk

mempertahankan PaO2 normal (80-100 mmHg). Pengesetan ini dapat diatur tinggi dan

secara bertahap dikurangi berdasarkan pada hasil pemeriksaan gas darah arteri.

3. Catat tekanan inspiratori puncak.

4. Atur cara (bantu-kontrol atau ventilasi mandatori intermiten) dan frekuwensi sesuai

dengan program medik dokter.

5 Jika ventilator diatur pada cara bantu kontrol, sesuaikan sensivitasnya sehingga pasien

dapat merangsang ventilator dengan upaya minimal (biasanya 2 mmHg dorongan

inspirasi negatif).

6. Catat volume 1 menit dan ukur tekanan parsial karbondioksida (PCO2) dan PO2,

setelah 20 menit ventilasi mekanis kontinu.

7. Sesuaikan pengesetan (FO2 dan frekuwensi) sesuai dengan hasil pemeriksaan gas darah

arteri atau sesuai dengan yang ditentukan oleh dokter.



8. Jika pasien menjadi bingung atau agitasi atau mulai “Bucking” ventilator karena alasan

yang tidak jelas, kaji terhadap hipoksemia dan ventilasikan manual pada oksigen 100%

dengan bag resusitasi.

2.4 Indikasi Ventilasi Mekanis

Jika pasien mengalami penurunan kontinu oksigenasi (PaO2), peningkatan kadar

karbondioksida arteri (PaCO2), dan asidosis persisten (penurunan pH), maka ventilasi

mekanis kemungkinan diperlukan. Kondisi seperti pascaoperatif bedah toraks atau abdomen,

takar lajak obat, penyakit neuromuskular, cedera inhalasi, PPOM, trauma multipel, syok,

kegagalan multisistem, dan koma semuanya dapat mengarah pada gagal nafas dan perlunya

ventilasi mekanis. Kriteria untuk ventilasi mekanis berfungsi sebagai pedoman dalam

membuat keputusan untuk menempatkan pasien pada ventilator. Pasien dengan apnea yang

tidak cepat pulih juga merupakan kandidat untuk ventilasi mekanis.

NO PARAMETER NILAI TINDAKAN

1.

2.

3.

4.

Frekuensi Pernafasan.

Kapasitas Vital.

Tekanan inspirasi.

Gas darah Arteri.

Ph

<10 kali/menit (penurunan

kendali pernafasan.

16-20 kali/per menit.

28-40 kali/menit.

<10-20 ml/kg(cadangan

pernafasan buruk).

<20 cm H2O atau cenderung

menurun.

<7,25

Evaluasi pasien dan

hilangkan

penyebab.

Normal.

Evaluasi pasien dan

lakukan tindakan

yang tepat.

Pertimbangkan

intubasi/ventilasi

terencana.

Lihat tanda gagal

nafas.

Siapkan dukungan

ventilator.

Evaluasi

dikombinasi



5.

6.

7.

8.

9.

10.

PaCO2

PaO2

Gradien pirau A-a

Auskultasi dada

Irama dan frekuwensi

jantung

Aktivitas

Status mental

Observasi fisik

<50mm/Hg

<50 mmHg dengan terapi O2

≥ 300 mmHg

≥ 25-30

Penurunan atau tidak ada bunyi

nafas.

Nadi lebih dari 120, disritmia

Kelelahan berat, penurunan

tolenransi aktivitas

Kacau mental, delirium,

samnolen.

Penggunaan otot asesori,

kelelahan, kerja pernafasan berat.

dengan

peningkatan

PaCO2.

Evaluasi

dikombinasi

dengan penurunan

pH.

Evaluasi

dikombinasi

dengan pH dan

PaCO2.

Beri O2 100%

Siapkan dukungan

ventilator.

Monitor disritmia.

Evaluasi hal diatas

dan lakukan

tindakan tepat.

Monitor aktivitas

kejang hipoksik.

Siapkan dukungan

ventilator.

Tabel 2.1 Indikasi Ventilasi Mekanis

2.5 Komplikasi Ventilasi Mekanis

Pasien dengan ventilator mekanis memerlukan observasi, keterampilan dan asuhan

keperawatan berulang. Komplikasi yang dapat terjadi dengan terapi ventilator ini adalah:

1. Komplikasi pada jalan nafas



Aspirasi dapat terjadi sebelum, selama, atau setelah intubasi. Kita dapat meminimalkan

resiko aspirasi setelah intubasi dengan mengamankan selang, mempertahankan manset

mengembang, dan melakukan penghisapan oral dan selang kontinu secara adekuat. Bila

resusitasi diperpanjang dan distensi gastrik terjadi, jalan nafas harus diamankan sebelum

memasang selang nasogastrik untuk dekompresi lambung. Bila aspirasi terjadi potensial

untuk terjadinya SDPA meningkat.

Kebanyakan pasien dengan ventilator perlu dilakukan restrein pada kedua tangan,

karena ekstubasi tanpa disengaja oleh pasien sendiri dengan aspirasi adalah komplikasi yang

pernah terjadi. Selain itu self-extubation dengan manset masih mengembang dapat

menimbulkan kerusakan pita suara.

Prosedur intubasi itu sendiri merupakan resiko tinggi. Contoh komplikasi intubasi

meliputi:

a. Intubasi lama dan rumit meningkatkan hipoksia dan trauma trakea.

b. Intubasi batang utama (biasanya kanan) ventilasi tak seimbang, meningkatkan laju

mortalitas.

c. Intubasi sinus piriformis (jarang) abses faringeal

Pnemonia Pseudomonas sering terjadi pada kasus intubasi lama dan selalu

kemungkinanpotensial dari alat terkontaminasi.

2. Masalah Selang Endotrakeal

Bila selang diletakkan secara nasotrakeal, infeksi sinus berat dapat terjadi.

Alternatifnya, karena posisi selang pada faring, orifisium ke telinga tengah dapat tersumbat,

menyebabkan otitis media berat, kapanpun pasien mengeluh nyeri sinus atau telinga atau

terjadi demam dengan etiologi yang tidak diketahui, sinus dan telinga harus diperiksa untuk

kemungkinan sumber infeksi.

Beberapa derajat kerusakan trakeal disebabkan oleh intubasi lama. Stenosis trakeal dan

malasia dapat diminimalkan bila tekanan manset diminimalkan. Sirkulasi arteri dihambat

oleh tekanan manset kurang lebih 30 mm/Hg. Penurunan insiden stenosis dan malasia telah

dilaporkan dimana tekanan manset dipertahankan kurang lebih 20 mm/Hg. Bila edema laring

terjadi, maka ancaman kehidupan paskaekstubasi dapat terjadi.

3. Masalah Mekanis

Malfungsi ventilator adalah potensial masalah serius. Tiap 2-4 jam ventilator diperiksa

oleh staf keperawatan atau pernafasan. VT tidak adekuat disebabkan oleh kebocoran dalam

sirkuit atau manset, selang atau ventilator terlepas, atau obstruksi aliran. Selanjutnya



disebabkan oleh terlipatnya selang, tahanan sekresi, bronkospasme berat, spasme batuk, atau

tergigitnya selang endotrakeal.

Secara latrogenik menimbulkan komplikasi melampaui kelebihan ventilasi mekanis

yang menyebabkan alkalosis respiratori dan karena ventilasi mekanis menyebabkan asidosis

respiratori atau hipoksemia. Penilaian GDA menentukan efektivitas ventilasi mekanis.

Perhatikan, bahwa pasien PPOM diventilasi pada nilai GDA normal mereka, yang dapat

melibatkan kadar karbondioksida tinggi.

4. Barotrauma

Ventilasi mekanis melibatkan “pemompaan” udara kedalam dada, menciptakan tekanan

positif selama inspirasi. Bila TEAP ditambahkan, tekanan ditingkatkan dan dilanjutkan

melalui ekspirasi. Tekanan positif ini dapat menyebabkan robekan alveolus atau emfisema.

Udara kemudian masuk ke area pleural, menimbulkan tekanan pneumotorak-situasi darurat.

Pasien dapat mengembangkan dispnea berat tiba-tiba dan keluhan nyeri pada daerah yang

sakit. Tekanan ventilator menggambarkan peningkatan tajam pada ukuran, dengan

terdengarnya bunyi alarm tekanan. Pada auskultasi, bunyi nafas pada area yang sakit

menurun atau tidak ada. Observasi pasien dapat menunjukkan penyimpangan trakeal.

Kemungkinan paling menonjol menyebabkan hipotensi dan bradikardi yang menimbulkan

henti jantung tanpa intervensi medis. Sampai dokter datang untuk dekompresi dada dengan

jarum, intervensi keperawatannya adalah memindahkan pasien dari sumber tekanan positif

dan memberi ventilasi dengan resusitator manual, memberikan pasien pernafasan cepat.

5. Penurunan Curah Jantung.

Penurunan curah jantung ditunjukkan oleh hipotensi bila pasien pertama kali dihubungkan ke

ventilator ditandai adanya kekurangan tonus simpatis dan menurunnya aliran balik vena.

Selain itu hipotensi adalah tanda lain dan gejala dapat meliputi gelisah yang tidak dapat

dijelaskan, penurunan tingkat kesadaran, penurunan haluarana urine, nadi perifer lemah,

pengisian kapiler lambat, pucat, lemah, dan nyeri dada. Hipotensi biasanya diperbaiki dengan

meningkatkan cairan untuk memperbaiki hipovolemia.

6. Keseimbangan air positif

Penurunan aliran balik vena ke jantung dirangsang oleh regangan reseptor vagal pada atrium

kanan. Manfaat hipovolemia ini merangsang pengeluaran hormon antidiuretik dari hipofise

posterior. Penurunan curah jantung menimbulkan penurunan haluaran urine melengkapi

masalah dengan merangsang respons aldosteron renin-angiotensin. Pasien yang bernafas

secara mekanis, hemodinamik tidak stabil, dan yang memerlukan jumlah besar resusitasi

cairan dapat mengalami edema luas, meliputi edema sakral dan fasial.



2.6 Asuhan Keperawatan

2.6.1 Pengkajian

Perawat mempunyai peran penting dalam mengkaji status pasien dan fungsi

ventilator. Dalam mengkaji pasien, perawat mengevaluasi hal-hal berikut:

a. Tanda-tanda vital.

b. Bukti adanya Hipoksia (Gelisah, Ansietas, Takikardia, Peningkatan Frekuensi Pernapasan,

Sianosis).

c. Frekuensi dan Pola Pernapasan.

d. Bunyi Napas.

e. Status Neurologis.

f. Volume Tidal, Ventilasi Satu Menit, Kapasitas Vital Kuat.

g. Kebutuhan Penghisapan.

h. Upaya Ventilasi Spontan Pasien.

i. Status Nutrisi.

j. Status Psikologis.

Pengkajian fungsi jantung. Perubahan dalam curah jantung dapat terjadi sebagai akibat

ventilator tekanan positif. Tekanan intratorak positif selama inspirasi menekan jantung dan

pembuluh darah besar, dengan demikian mengurangi arus balik vena dan curah jantung. Hal

ini biasanya diperbaiki selama ekshalasi ketika tekanan positif mati. Tekanan positif yang

berlebihan dapat menyebabkan pneumotoraks spontan akibat trauma pada alveoli. Kondisi ini

dapat dengan cepat berkembang menjadi pneumotoraks tension, yang lebih jauh lagi

mengganggu arus balik vena, curah jantung, dan tekanan darah.

Untuk mengevaluasi fungsi jantung, perawat pertama-tama harus memperhatikan tanda-

tanda dan gejala-gejala hipoksemia dan hipoksia (gelisah, gugup, kelam pikir, takikardia,

takipnea, pernapasan labored, pucat yang berkembang menjadi sianosis, berkeringat,

hipertensi transien, dan penurunan haluaran urin). Jika terpasang kateter arteri pulmonal,

curah jantung, indeks jantung, dan nilai-nilai hemodinamik lainnya dapat ditentukan.

Pengkajian peralatan. Ventilator juga harus dikaji untuk memastikan bahwa ventilator

berfungsi dengan tepat dan bahwa pengesetannya telah dibuat dengan tepat. Meski perawat

tidak benar-benar bertanggung jawab terhadap penyesuaian pengesetan pada ventilator atau

pengukuran parameter ventilator (biasanya ini merupakan tanggung jawab dari ahli terapi

pernapasan). Perawat bertanggung jawab terhadap pasien dan karenanya harus mengevaluasi



bagaimana ventilator mempengaruhi status pasien secara keseluruhan. Dalam memantau

ventilator, perawat harus memperhatikan hal-hal sebagai berikut:

1. Jenis ventilator (volume bersiklus, tekanan bersiklus, tekanan negatif).

2. Cara pengendalian (kontrol, bantu/kontrol, intermitent mandatory, ventilation).

3. Pengesetan volume tidal dan frekuensi.

4. Pengesetan F1O2 (fraksi oksigen yang diinspirasi).

5. Tekanan inspirasi yang dicapai dan batasan tekanan.

6. Pengesetan sigh (biasanya 1,5x dari volume tidal dan berkisar dari 1-3/jam) jika

memungkinkan.

7. Adanya air dalam selang, terlepasnya sambungan, atau terlipatnya selang.

8. Humidifikasi (humidifier dengan air).

9. Alarm (fungsi yang sesuai).

2.6.2 Diagnosa keperawatan

Berdasarkan pada data pengkajian, diagnosa keperawatan mayor pasien dapat mencangkup :

1. Kerusakan pertukaran gas yang berhubungan dengan penyakit yang mendasari, atau

penyesuaian pengesetan ventilator selama stabilisasi penyapihan.

2. Ketidak efektifan jalan napas yang berhubungan sengan pembentukan lendir yang berkaitan

dengan ventilasi mekanis tekanan positif kontinu.

3. Resiko terhadap trauma dan infeksi berhubungan dengan inkubasi endotrakea dan

trakeostomi.

4. Kerusakan mobilitas fisik yang berhungan dengan ketergantungan ventilator.

5. Kerusakan komunikasi verbal berhungan dengan tekanan selang endotrakea dan

pemasangan pada ventilator.

6. Koping individu tidak efektif dan ketidak berdayaan yang berhungan dengan

ketergantunagn pada ventilator

2.6.3 Intervensi Keperawatan

Meningkatkan pertukaran gas. Tujuan menyeluruh ventilasi mekanis adalah untuk

mengoptimalkan pertukaran gas dengan mempertahankan ventilasi alveolar dan pengiriman

oksigen. Perubahan pertukaran gas dapat dikarenakan penyakit yang mendasari atau faktor-

faktor mekanis yang berhubungan dengan penyesuaian dari mesin dengan pasien. Tim

perawatan kesehatan, termasuk perawat, dokter, dan ahli trapi pernapasan, secara kontinu

mengkaji pasien terhadap pertukaran gas yang adekuat, tanda dan gejal hipoksia, dan respon

terhadap tindakan.



Intervensi keperawatan dengan pasien ventilator mekanis tidak berbeda secara unik

dengan pasien gangguan paru lainnya namun kebutuhan akan pengamatan keperawatan dan

penegakan hubungan perawat-pasien yang terapeutik adalh sangat penting. Konstilasi

intervensi yang digunakan oleh perawat ditentukan oleh proses penyakit yang mendasari dan

respon pasien. Sebagai contoh pertukaran gas yang tidak adekuat dapat berhubungan dengan

faktor yang sangat beragam:tingakat kesadaran yang berubah, atelektasis, kelebihan cairan,

nyeri insisi, atau penyakit primer seperti pnemonia.

Klasifikasi Ventilasi Mekanis

Klasifikasi Ventilasi mekanik berdasarkan cara alat tersebut mendukung ventilasi, dua

kategori umum adalah ventilator tekanan negatif dan tekanan positif. Berdasarkan mekanisme

kerjanya ventilator mekanik tekanan positif dapat dibagi menjadi empat jenis yaitu :

Volume Cycled Ventilator.

Volume cycled merupakan jenis ventilator yang paling sering digunakan di ruangan unit

perawatan kritis. Perinsip dasar ventilator ini adalah cyclusnya berdasarkan volume. Mesin

berhenti bekerja dan terjadi ekspirasi bila telah mencapai volume yang ditentukan.

Keuntungan volume cycled ventilator adalah perubahan pada komplain paru pasien tetap

memberikan volume tidal yang konsisten.

Jenis ventilator ini banyak digunakan bagi pasien dewasa dengan gangguan paru secara

umum. Akan tetapi jenis ini tidak dianjurkan bagi pasien dengan gangguan pernapasan yang

diakibatkan penyempitan lapang paru (atelektasis, edema paru). Hal ini dikarenakan pada

volume cycled pemberian tekanan pada paru-paru tidak terkontrol, sehingga dikhawatirkan

jika tekanannya berlebih maka akan terjadi volutrauma. Sedangkan penggunaan pada bayi

tidak dianjurkan, karena alveoli bayi masih sangat rentan terhadap tekanan, sehingga

memiliki resiko tinggi untuk terjadinya volutrauma.

Pressure Cycled Ventilator

Prinsip dasar ventilator type ini adalah cyclusnya menggunakan tekanan. Mesin berhenti

bekerja dan terjadi ekspirasi bila telah mencapai tekanan yang telah ditentukan. Pada titik

http://askep-net.blogspot.com/2012/04/macam-dan-mode-ventilasi-mekanik.html





tekanan ini, katup inspirasi tertutup dan ekspirasi terjadi dengan pasif. Kerugian pada type ini

bila ada perubahan komplain paru, maka volume udara yang diberikan juga berubah.

Sehingga pada pasien yang setatus parunya tidak stabil, penggunaan ventilator tipe ini tidak

dianjurkan, sedangkan pada pasien anak-anak atau dewasa mengalami gangguan pada luas

lapang paru (atelektasis, edema paru) jenis ini sangat dianjurkan.

Time Cycled Ventilator

Prinsip kerja dari ventilator type ini adalah cyclusnya berdasarkan waktu ekspirasi atau waktu

inspirasi yang telah ditentukan. Waktu inspirasi ditentukan oleh waktu dan kecepatan

inspirasi (jumlah napas permenit). Normal ratio I : E (inspirasi : ekspirasi ) 1 : 2.

Berbasis aliran (Flow Cycle)

Memberikan napas/ menghantarkan oksigen berdasarkan kecepatan aliran yang sudah

disetting terlebih dahulu.

Jenis Ventilator Mekanik

Mode control (pressure control, volume control, continuous mode). Pasien mendapat bantuan

pernafasan sepenuhnya, pada mode ini pasien dibuat tidak sadar (tersedasi) sehingga

pernafasan di kontrol sepenuhnya oleh ventilator. Tidal volume yang didapat pasien juga

sesuai yang di set pada ventilator. Pada mode control klasik, pasien sepenuhnya tidak mampu

bernafas dengan tekanan atau tidal volume lebih dari yang telah di set pada ventilator. Namun

pada mode control terbaru, ventilator juga bekerja dalam mode assist-control yang

memungkinkan pasien bernafas dengan tekanan atau volum tidal lebih dari yang telah di set

pada ventilator.

Mode Intermitten Mandatory Ventilation (IMV). Pada mode ini pasien menerima volume dan

frekuensi pernafasan sesuai dengan yang di set pada ventilator. Diantara pernafasan

pemberian ventilator tersebut pasien bebas bernafas. Misalkan respiratory rate (RR) di set 10,

maka setiap 6 detik ventilator akan memberikan bantuan nafas, diantara 6 detik tersebut



pasien bebas bernafas tetapi tanpa bantuan ventilator. Kadang ventilator memberikan bantuan

saat pasien sedang bernafas mandiri, sehingga terjadi benturan antara kerja ventilator dan

pernafasan mandiri pasien. Hal ini tidak akan terjadi pada

Mode Synchronous Intermitten Mandatory Ventilation (SIMV) yang sama dengan mode IMV

hanya saja ventilator tidak memberikan bantuan ketika pasien sedang bernafas mandiri.

Sehingga benturan terhindarkan.

Mode Pressure Support atau mode spontan. Ventilator tidak memberikan bantuan inisiasi

nafas lagi. Inisiasi nafas sepenuhya oleh pasien, ventilator hanya membantu pasien mencapai

tekanan atau volume yang di set di mesin dengan memberikan tekanan udara positif.

AXIAL FLOW



RADIAL FLOW

1.

Segi Mekanika Batuan apakah sistem tambang bawah tanah yang akan diterapkan

dapatditunjang oleh sistem penyanggaan terhadap bukaan-bukaan di dalam tambang.

Apakah masih menguntungkan untuk dilakukan penambangan denganmenggunakan

sisitem penyanggaan yang diperlukan.

2. Segi Ventilasi Tambang apakah pada kedalam tambang yang akan dihadapi masih

dimungkinkanuntuk melakukan pengaturan udara agar penambangan dapat

dilaksanakandengan suasana kerja dan lingkungan kerja yang nyaman.Apakah

jawaban dari kedua masalah diatas adalah ya, Jika ya, makadapatlah dimulai membuat

rancangan dari jaringan ventilasi dari tambang tersebut.



Segi Ventilasi Tambang apakah pada kedalam tambang yang akan dihadapi masih

dimungkinkanuntuk melakukan pengaturan udara agar penambangan dapat

dilaksanakandengan suasana kerja dan lingkungan kerja yang nyaman.

1.Fungsi Ventilasi Tambang

Ventilasi tambang berfungsi untuk :

Menyediakan dan mengalirkan udara segar kedalam tambang untukkeperluan

menyediakan udara segar (oksigen) bagi pernapasan para pekerjadalam tambang dan

juga bagi segala proses yang terjadi dalam tambangyang memerlukan oksigen.

Melarutkan dan membawa keluar dari tambang segala pengotoran dari gas-gas yang

ada di dalam tambang hingga tercapai keadaan kandungan gasdalam udara tambang

yang memenuhi syarat bagi pernapasan.

Menyingkirkan debu yang berada dalam aliran ventilasi tambang bawahtanah hingga

ambang batas yang diperkenankan.

Mengatur panas dan kelembaban udara ventilasi tambang bawah tanahsehingga dapat

diperoleh suasana lingkungan kerja yang nyaman.

2.Prinsip Ventilasi Tambang

Pada pengaturan aliran udara dalam ventilasi tambang bawah tanah,berlaku hukum alam

bahwa:

Udara akan mengalir dari kondisi bertemperatur rendah ke temperatur panas.

Udara akan lebih banyak mengalir melalui jalur-jalur ventilasi yangmemberikan

tahanan yang lebih kecil dibandingkan dengan jalur bertahananyang lebih besar.

Hukum-hukum mekanika fluida akan selalu diikuti dalam perhitungan dalamventilasi

tambang.

3.Lingkup Ventilasi Tambang

Pengaturan./Pengendalian kualitas udara tambang. Dalam hal ini akandibahas permasalahan

persyaratan udara segar yang diperlukan oleh parapekerja bagi pernafasan yang sehat dilihat

dari segi kualitas udara (Qualitycontrol).

Pengaturan/pengendalian kuantitas udara tambang segar yang diperlukanoleh pekerja

tambang bawah tanah. Dalam hal ini akan dibahas perhitunganuntuk jumlah aliran



udara yang diperlukan dalam ventilasi dan pengaturan jaringan ventilasi tambang

sampai perhitungan kapasitas dari kipas angin

Pengaturan suhu dan kelembaban udara tambang agar dapat diperolehlingkungan

kerja yang nyaman. Dalam hal ini akan dibahas mengenaipenggunaan ilmu yang

mempelajari sifat-sifat udara atau psikrometri(psychrometry).

.

Adapun hukum yang berlaku adalah hukum Bernoulli . Dalam bentuk yang sederhana, hukum

Bernoulli berlaku untuk aliran fluida yang termampatkan (compressible) dijabarkan dalam

rumus :

Dimana :

P = tekanan fluida

ρ = densitas fluida

g = percepatan gravitasi bumi

h = ketinggian relatif terhadap suatu referensi (acuan)

v = kecepatan aliran fluida

2.1.2 Kelembaban Relatif Udara

Kelembaban relatif udara merupakan bilangan yang dinyatakan dalam % yang

menunjukkan perbandingan antara jumlah uap yang dikandung udara pada temperatur

tertentu terhadap jumlah uap air maksimum yang dapat dikandung pada temperatur yang

sama. Pada dasarnya kandungan uap air dalam udara akan memiliki temperature yang lebih

hangat dibandingkan dengan uap air yang tercampur dalam udara dingin. Apabila udara

memiliki kandungan uap air yang mendadak dingin maka temperature nya akan turun

sehingga akibatnya udara tidak dapat menahan uap air. Bisa juga Kelembaban udara

dikatakan sebagai suatu nilai konsentrasi uap air yang terkandung dalam udara. Nilai ini

dapat dilihat dari Kelembaban absolute dan Kelembaban relatif dengan rumus sebagai berikut

:

Kelembaban Relatif = Jumlah Uap Air x 100 %

Jumlah Uap Air Maks



Pengukuran Kelembaban udara ini dilakukan

menggunakan alat yakni Thermometer dengan pengukuran secara kering dan secara basah

dengan perolehan suhu dalam bentuk celcius. Kemudian data celcius ini harus dikonversi ke

satuan farenheit dengan rumus sebagai berikut :

0F = │(9/5) x 0C │ + 32

2.1.3 Kondisi Aliran Udara

2.1.3.1 Kecepatan Rata – Rata Aliran Udara

Kecepatan aliran udara merupakan suatu parameter ventilasi yang paling sering

diukur didalam udara tambang. Kecepatan udara dipengaruhi oleh suhu, nilai kelembaban,

dan debit aliran udara pada tambang bawah tanah. Peralatan ukur kecepatan aliran udara

bermacam-macam tergantung pada besar kecilnya kecepatan aliran udaranya, sebagaimana

yang ditunjukkan pada tabel berikut :

Tabel 2.1

Instrumen untuk Mengukur Kecepatan Aliran Udara di Dalam Tambang

Instrumen Rentang

Kecepatan fpm

Sensitivitas

fpm Ketelitian Keterangan

Smoke tube 20 – 120 (low) 5 - 10 70 – 90%

Tidak

langsung,

pendekatan

Vane

Anemometer

150 – 2000 (int.

– high)

2000 – 10000

(very high)

10 – 25

50 - 100

80 -90%Perlu kalibrasi

dan perawatan

Velometer30 – 3000 (low

high) multirange

5 – 10

25 - 50

3% of

upperscale

reading

Pembacaan

langsung,

cepat, sulit,

perlu

perawatan

Thermo –

anemometer

10 – 500 (low –

interm)

2 – 10 80 – 95% Lamban, sulit,

perlu batere 6



Thermometer

Hot - Wire

10 – 300

100 – 3000 (low

– high

multirange)

1 – 2

10 – 20

90 – 95%

V,aman

Cepat,

pembacaan

langsung,

sulit, perlu

batere dan

perawatan

Pitot tube 750 – 10000

(high)10 – 25 90 -98%

Lamban, tidak

langsung,

teliti

Hitungan kecepatan rata – rata aliran udara dapat dihitung dengan

menggunakan rumus sebagai berikut :

Ѵ = ∑ Ѵ

N

2.1.3.2 Tekanan Udara Static Head , Total H ead , dan Velocity Head

a. Mine Statik Head (Mine H s )

Merupakan energi yang dipakai dalam sistem ventilasi untuk mengatasi

seluruh kehilangan head aliran. Hal ini sudah termasuk semua kehilangan dalam head

loss yang terjadi antara titik masuk dan keluaran sistem dan diberikan dalam bentuk

persamaan:

Hs = HL = (Hf + Hx)

b. Mine Velocity Head (Mine Hv)

Dinyatakan sebagai velocity head pada titik keluaran sistem. Velocity head akan

berubah dengan adanya luas penampang dan jumlah saluran dan hanya merupakan fungsi dari

bobot iisi udara dan kecepatan aliran udara. Jadi bukan merupakan suatu head loss komulatif,

namun untuk suatu sistem merupakan kehilangan, karena energi kinetik dari udara dilepaskan

ke atmosfer.

c. Mine Total Head (Mine H T )

Merupakan jumlah keseluruhan kehilangan energi dalam sistem ventilasi. Secara matematis,

merupakan jumlah dari mine statik (Hs) dan velocity head (Hv), yaitu :

Mine HT = mine Hs + mine Hv

Adapun secara umum rumus yang dapat digunakan :



H = ∑ H x SG X sin α

n

Keterangan :

H = Head sebenarnya dalam (mm air)

SG = Spesific Gravity dari cairan yang digunakan

α = Kemiringan manomete

2.1.3.3 Pola Aliran Udara dan Flowrate (Debit)

Pola aliran udara dapat ditentukan dengan menggunakan nilai Reynold (Re). Dengan

nilai Reynold kurang dari 2000 maka dapat dikatakan sebagai udara yang bersifat laminer

dengan kondisi udara yang mempunyai aliran yang tenang. Sedangkan nilai reynold melebihi

dari 4000 dapat dikatakan sebagai aliran udara turbulen yang mempunyai sifat udara berputar

dengan kecepatan yang tinggi. Dan pada nilai reynold yang berada diantara 2000 – 4000

dapat dikatakan sebagai aliran udara transisi. Bilangan reynold dapat dihitung sebagai berikut

:

Re = 67.280 x D x V

Keterangan :

V = Kecepatan rata – rata udara (m/detik)

D = Diameter Dimensi (m)

Debit (flowrate) dapat didefinisikan sebagai banyaknya volume udara

yang mengalir dalam satuan waktu. Dalam mengukur debit udara dapat menggunakan

persamaan sebagai berikut :

Q = V x A

Keterangan :

Q = Debit ( m3/detik )

V = Kecepatan aliran udara ( m /detik )

A = Luas penampang titik pengukuran (m2)

2.2 Pengenalan Alat

Pada sistem ventilasi tambang peralatan ventilasi merupakan suatu hal yang sangat penting.

Dengan semua jenis dari mesin penggerak yang merupakan suatu rangakaian komponen alat



yang berfungsi untuk menekan secara memompa udara yang segar dan baik supaya mengalir

pada lubang bawah tanah. Pada dasarnya peralatan ventilasi tambang

meliputi fan, kompresor, anemometer, duct , manometer, pitot tube, sling psychrometer ,

regulator dan yang lainnya yang mendukung pada sistem ventilasi.

2.2.1 Anemometer

Anemometer merupakan suatu alat yang dapat mengukur suatu aliran

udara berkecepatan sedang. Metoda perhitungan kecepatan udara dengan anemometer dapat

dibagi menjadi 3, yaitu :

- Spot Reading

- Traversing

- Division

Vane Anemometer berbentuk fan kecil dimana prinsip kerjanya ialah udara menggerakkan

rotor dengan kecepatan proporsional dan operasi rotasinya sesuai dengan counting system,

yaitu suatu operasi pada saat waktu tertentu dengan kecepatan yang diatur dari suatu jumlah

dengan revolusi yang tepat.

2.2.2 Fan

Fan merupakan salah satu alat terpenting dalam ventilasi, tetapi sebagai alat

pendukung dibutuhkan pula injektor dan kompresor. Pada sistem ventilasi ini pembuangan

udara yang kotor akan dibantu oleh fan setelah udara kotor akan mengalir dan membuat

suasana lebih dingin tidak panas. Pada dasarnya suatu fan akan menghasilkan dan

mengalirkan udara kotor dengan volume yang lebih besar serta mempunyai tekanan yang

lebih kecil seperti kompresor gas sehingga fan akan lebih hemat energy serta

efisien. Fan merupakan suatu alat dengan tenaga listrik yang berfungsi untuk menghasilkan

suatu aliran udara dengan tujuan untuk memberikan udara yang segar sehingga ruangan lebih

nyaman tidak panas.

a. Axial Fan

Axial fan merupakan jenis kipas yang dapat terlihat meyerupai sekrup dengan yang

berfungsi memberikan percepatan tangensial pada udara yang dapat melewati impeller

fan yang arahnya parallel dengan as pemutar dimana impeller ditanam. Jenis – jenis axial fan

antara lain Propeller , tube, vane. Energi yang dihasilkan berupa energi rotasi berupa udara

yang mengalir melewati udara yang diubah menjadi energy linier dan static head, ini

dilakukan untuk mendapatkan suatu efisiensi yang tinggi.



b. Centri fugal Fan atau Radial F low

Centrifugal Fan secara mekanis dengan menggunakan suatu tenaga listrik dapat

menghasilkan tekanan udara yang cukup besar dan juga volume aliran yang cukup kecil

apabila dibandingkan dengan axial fan. Centrifugal fan dapat diklasifikasi menjadi 2, yaitu :

- Steel Plate

- Multi Blade

2.2.3 Pitot Tube

Pada dasarnya Pitot tube ini terdiri dari dua pipa yang memilki konsentris dengan bentuk L.

Pada pipa bagian ini mempunyai ujung muka yang terbuka sebagai tempat mengalirnya udara

yang masuk. Dan apabila pipa bagian luar tersumbat ujungnya maka akan terbentuk

disekeliling lubang – lubang yang kecil sebagai udara masuk. Pitot tube merupakan suatu alat

yang dapat mengukur suatu tekanan udara pada aliran dengan kecepatan yang tinggi dan

dapat ditemui pada pesawat terbang. Head yang mangalir pada aliran udara melalui

suatu pitot tube akan diukur oleh suatu manometer yang disambungkan dengan selang plastic.

Head yang diukur merupakan total head, static head serta velocity head.

2.2.4 Duct

Duct merupakan suatu system jaringan yang dibuat dengan fungsi sebagai tempat

mengalirnya udara. Dengan fungsi lain sebagai sistem yang dapat mengurangi tekanan yang

hilang akibat suatu gesekan pada dinding batuan pada tambang bawah tanah yang

bergelombang tidak rata. Duct juga dapat mengatur debit udara yang masuk pada setiap

komponen tambang.

Tabel 2.2

Kekerasan Absolut Beberapa Permukaan Duct

Bahan Kekasaran (ε), m

Baja yang dikelilingi 0,0009 – 0.009

Beton 0,0003 – 0,003

Besi tuang 0,00026

Logam lembaran 0,00015

Baja komersial 0,000046



Pipa/tabung tarik 0,0000015

2.2.5 Manometer

Manometer merupakan suatu tabung yang pada umunya berbentuk vertikal U yang diisidengan cairan setengahnya dengan kedua kaki dari tabung yang berbentuk U akan

disambungkan pada suatu titik. Alat ini berfungsi untuk mengukur perbedaan tekanan yang

tidak terlalu besar. Dengan fungsi manometer untuk mengatur dengan tekanan yang tidak

terlalu besar. Setelah disambungkan maka cairan akan mengalir pada suatu tempat yang

posisinya lebih rendah. Mekanismenya adalah dengan mengisikan fluida (bukan air) Yang

bobot isinya lebih rendah daripada air

2.2.6 Sling Psychr ometer

Alat ini merupakan suatu alat yang digunakan untuk mengukur kelembaban udara yang

berada di ruang terbuka. Sling psychrometer terdiri dari dua buah termometer air raksa yang

tujuannya untuk mengukur temperature cembung kering (dry bulb) dan cembung basah (wet

bulb). Mekanisme kerja pada temperature cembung adalah ukuran dari yang suhu panas

(temperature) pada atmosfir. Dalam kondisi yang jenuh maka penguapan akan tidak akan

terjadi dengan suhu pada cembung yang basah serta kering akan sama hasilnya. Apabila

keadaan tidak jenuh air maka tidak akan menguap dari suatu permukaan yang terdapat

thermometer cembung basah dengan suatu laju tertentu yang berbanding terbalik dengan

memiliki tekanan uap air pada udara.

2.2.7 Regulator

Regulator merupakan suatu alat yang dapat menjadi pembatas maupun sebagai penghambat

tekanan aliran udara berbentuk sesuai dengan penampang (bentuk persegi maupun lingkaran)

dan pada tengahnya terdapat lubang yang berfungsi sebagia pengatur besar kecilnya tekanan

udara yang masuk kedalam duct (aliran udara).

Peralatan Ventilasi Mekanis Dan Sarana Pengaturan Ventilasi

Documents

Transcript of Peralatan Ventilasi Mekanis Dan Sarana Pengaturan Ventilasi