Skenario 1

PENDAKI GUNUNG

Raka, 19 tahun adalah aggota pencinta alam sebuah Universitas di Jakarta. Pekan lalu Raka mengikuti pelatihan tehnik mendaki gunung. Saat itu dijelaskan instruktur, bahwa pada ketinggian tertentu dapat terjadi kelelahan otot dan sesak nafas karena kekurangan oksigen. Oleh karena itu diwajibkan menggunakan sungkup oksigen agar terhindar dari keadaan hipoksia seluler yang apabila terus berlanjut dapat mengakibatkan kematian sel.

1

SASARAN BELAJAR

LI. 1 Memahami dan Menjelaskan Peran Oksigen di Dalam Tubuh

LO. 1.1 Respirasi sel

LO. 1.2 Fungsi oksigen dalam membangkitkan energi

LI.2 Memahami dan Menjelaskan Peran Hemoglobin

LO. 2.1 Struktur hemoglobin

LO. 2.2 Jenis-jenis hemoglobin

LO. 2.3 Fungsi hemoglobin dalam pengangkutan oksigen

LO. 2.4 Kurva disosiasi oksigen pada hemoglobin

LI. 3 Memahami dan Menjelaskan Bahaya dari Hipoksia

LO. 3.1 Definisi Hipoksia

LO. 3.2 Jenis-jenis hipoksia

LO. 3.3 Mekanisme hipoksia

LO. 3.4 Penanganan terhadap hipoksia

2

LI. 1 Memahami dan Menjelaskan Peran Oksigen di Dalam Tubuh

LO. 1.1 Respirasi sel

Respirasi sel adalah proses sel memperoleh energi dalam bentuk ATP, dari reaksi terkendali hidrogen dengan oksigen, untuk membentuk air. Proses respirasi berlangsung di dalam matriks mitokondria melalui suatu rangkaian reaksi yang disebut rantai pernapasan. Respirasi sel merupakan jalur-jalur katabolik respirasi aerob dan anaerob yang menguraikan molekul organik untuk menghasilkan ATP.

a. RespirasiAerob

Respirasi aerob merupakan serangkaian reaksi enzimatis yang mengubah glukosa secara sempurna menjadi CO2, H2O, dan menghasilkan energi sebesar 38 ATP. Pada pernapasan ini, pembebasan energi menggunakan oksigen bebas dari udara. Pada tumbuhan, oksigen yang dibutuhkan diperoleh dari udara melalui mulut daun dan lentisel. Zat organik terutama karbohidrat dipecahkan. Dalam respirasi aerob, glukosa dioksidasi oleh oksigen, dan reaksi kimianya dapat digambarkan sebagai berikut:

matahariC6H12O6 + 6 H2O + 6 O2 —> 6 CO2 + 12 H2O + 675 kal

klorofil

Dalam kenyataan, reaksi yang terjadi tidak sesederhana itu. Banyak tahapan reaksi yang terjadi dari awal hingga terbentuknya energi. Reaksi-reaksi itu dapat dibedakan menjadi tiga tahapan, yaitu: glikolisis, siklus Krebs, dan transpor elektron (lihat Gambar)

3

Gambar 3.1. Respirasi aerob (Campbell, 2006).

1. Glikolisis

Glikolisis adalah jalur utama dari metabolism glukosa yang melibatkan fruktosa, galaktosa dan karbohidrat lain dalam makanan.reaksi glikolisis terletak di sitoplasma.pada tahap ini terjadi pengubahan senyawa glukosa dari 6 atom c menjadi 2 senyawa asam piruvat dengan 3 atom c serta NADH dan ATP. Glikolisis yang terjadi atas 10 reaksi dapat disimpulkan dalam 2 tahap

a. Reaksi penambahan gugus fosfat, pada tahap ini digunakan 2 molekul ATP

b. Gliseraldehid 3 fosfat diubah menjadi asam piruvat selain itu dihasilkan 4 molekul ATP dan 2 molekut NADH.

4

Asam piruvat yang dihasilkan akan memasuki mitokondria untuk melakukan siklus Krebs. Namun sebelum memasuki siklus Krebs, asam piruvat (3C) ini diubah terlebih dahulu menjadi asetil koA (2C) di dalam matriks mitokondria melalui proses dekarboksilasi oksidatif. Senyawa selain glukosa, misalnya fruktosa, manosa, galaktosa, dan lemak dapat pula mengalami metabolisme melalui jalur glikolisis dengan bantuan enzim-enzim tertentu.

2. Siklus Krebs

Dua molekul asam piruvat hasil dari glikolisis ditransportasikan dari sitoplasma kedalam mitokondria, tempat terjadinya siklus krebs. Akan tetapi, asam piruvat sendiri tidak akan memasuki reaksi siklus krebs. Asam piruvat tersebut akan memasuki asetil-KoA. Tahap pengubahan asam piruvat menjadi asetil koA ini disebut tahap transisi.

5

Pada siklus Krebs dihasilkan energi dalam bentuk ATP dan molekul pembawa hidrogen, yaitu : NADH dan FADH2. Hidrogen yang terdapat dalam NADH dan FADH2 tersebut akan dibawa ke sistem transpor elektron. Seluruh tahapan reaksi dalam siklus Krebs terjadi di dalam mitokondria. Dalam siklus ini, asetil koA dioksidasi secara sempurna menjadi CO2.

3. Transpor Elektron

Transpor elektron adalah serangkaian reaksi pemindahan elektron melalui proses reaksi redoks (reduksi-oksidasi). Tahap ini terjadi pada ruang inter membran dari mitokondria hidrogen yang terdapat pada molekul NADH serta FADH2 ditranspor dalam serangkaian reaksi redoks yang melibatkan enzim, sitokrom, quinon, pirodoksin, dan flavoprotein. Pada akhir transport elektron, oksigen akan mengoksidasi elektron dan ion H menghasilkan air (H20). Transport elektron terjadi pada membran dalam mitokondria.

b. Respirasi anaerob

Respirasi anaerob merupakan serangkaian reaksi enzimatis yang memecah glukosa secara tidak sempurna karena kekurangan oksigen. Pada manusia, respirasi anaerob menghasilkan asam laktat

6

sehingga menyebabkan rasa lelah, sedangkan pada tumbuhan, ragi, reaksi ini menghasilkan CO2

dan alkohol. Respirasi anaerob hanya menghasilkan sedikit energi, yaitu 2 ATP.

Fermentasi adalah proses metabolisme yang menghasilkan energi dari gula dan molekul organik lain serta tidak memerlukan oksigen. Fermentasi alkohol merupakan proses respirasi anaerob, yang tidak memerlukan oksigen setelah glukosa diubah menjadi asam piruvat, melalui proses glikolisis pada bakteri asam piruvat dapat diubah menjadi produk fermentasi. Contohnya, jika membuat tape, singkong yang telah ditaburi dengan ragi tersebut disimpan dalam ruang tertutup yang tidak atau sedikit mengandung udara. Misalnya setelah singkong beragi tersebut ditaruh dalam panci, kemudian panci tersebut dibungkus rapat dengan kain agar kondisinya menjadi anaerob.

Terdapat 2 fermentasi penting yaitu fermentasi alkohol dan fermentasi asam laktat.

a. Fermentasi alkohol ,beberapa organism seperti khamir melakukan fermentasi alkohol. Organisme ini mengubah glukosa melalui fermentasi menjadi alkohol. Pada fermentasi alkohol asam piruvat diubah menjadi etanol melalui pembebasan CO2 dari asam piruvat kemudian diubah menjadi asetil dehiddan selanjutnya reaksi reduksi asetil dehida oleh NADH menjadi etanol .

b. Fermentasi asam laktat , fermentasi ini dimulai dengan tahap glikolisis fermentasi asam laktat dilakukan oleh sel otot dan beberapa sel lainnya serta beberapa bakteri asam laktat. Pada otot, proses ini dapat menyediakan energi yang dibutuhkan secara cepat. Glukosa akan dipecah menjadi 2 molekul asam piruvat melalui glikolisis, membentuk 2 ATP dan 2 NADH. NADH diubah kembali menjadi NAD+¿¿ Saat pembentukan asam laktat dari asam piruvat. Fermentasi asam laktat tidak menghasilkan CO2.

Bahan baku respirasi anaerobik pada peragian adalah glukosa, disamping itu juga terdapat fruktosa, galaktosa, dan manosa. Hasil akhirnya adalah alkohol, karbondioksida, dan energi. Alkohol bersifat racun bagi sel-sel ragi. Sel-sel ragi hanya tahan terhadap alkohol pada kadar 9-18%. Lebih tinggi dari kadar tersebut, proses alkoholisasi (pembuatan alkohol) terhenti. Hal tersebut merupakan suatu kendala pada industri pembuatan alkohol.

Oleh karena glukosa tidak terurai lengkap menjadi air dan karbon dioksida, maka energi yang dihasilkan lebih kecil dibandingk an respirasi aerobik. Pada respirasi aerobik dihasilkan 675kal, sedangkan pada respirasi anaerobik hanya dihasilkan 21 kal. seperti reaksi dibawah ini:

C6H12O6 —–> 2 C2H5OH + 2 CO2 + 21 kal

Dari persamaan reaksi tersebut terlihat bahwa oksigen tidak diperlukan. Bahkan, bakteri anaerobik seperti Clostridium tetani (penyebab tetanus) tidak dapat hidup jika berhubungan dengan udara bebas. Infeksi tetanus dapat terjadi jika luka dalam atau tertutup sehingga memberi kemungkinan bakteri Clostridium tersebut tumbuh subur karena dalam lingkungan anaerob.

LO.1.2 Fungsi oksigen dalam membangkitkan energi

7

O2 memiliki peranan yang sangat penting dalam semua proses di dalam tubuh secara fungsional. Tidak adanya O2 akan menyebabkan tubuh mengalami kemunduran bahkan sampai kematian. Pemenuhan kebutuhan O2 ini tidak terlepas dari kondisi sistem pernapasan secara fungsional, bila terjadi gangguan pada salah satu sistem respirasi atau sumbatan pada saluran pernapasan maka kebutuhan O2 akan mengalami gangguan. Selain O2, keberlangsungan fungsional tubuh juga dipengaruhi oleh keseimbangan asam dan basa. Keseimbangan asam dan basa dipengaruhi oleh berbagai mekanisme.

Otak merupakan organ yang sangat membutuhkan O2 jika otak kekurangan O2 lebih dari 5 menit maka sel otak akan mengalami kerusakan permanen. Selain otak O2 juga sangat dibutuhkan untuk kelangsungan metabolisme. O2 merupakan komponen yang sangat penting dalam memproduksi molekul Adenosin Trifosfat (ATP).

ATP adalah sumber bahan bakar untuk sel agar dapat berfungsi secara optimal. ATP memberikan energi yang diperlukan oleh sel untuk melakukan keperluan berbagai aktivitas di dalam tubuh. Bila oksigen tersedia di dalam tubuh secara optimal, maka mitokondria akan memproduksi ATP. Tanpa oksigen, mitokondria tidak dapat membuat ATP. Walaupun dalam kondisi kekurangan oksigen akan diproduksi ATP melalui proses glikolisis di dalam sitosol, akan tetapi ATP yang dihasilkan tidak sebanyak di dalam mitokondria.

Mahluk hidup memerlukan energi yang akan digunakan untuk pertumbuhan, sintesis biomolekul dan lain sebagainya. Dalam rangka menghasilkan energi, bahan-bahan seperti karbohidrat, lipid, asam amino akan melalui jalur metabolisme yang berbeda kemudian dipecah dan menghasilkan sejumlah molekul pembawa energi yang selanjutnya akan melalui proses oksidasi biologi.

Oksidasi biologi akan selalu disertai reduksi elektron. Enzim yang terlibat dalam proses oksidasi dan reduksi dinamakan oksidoveduktase. Enzim ini dibagi menjadi 4 kelompok :

1. Enzim oksidase

Sebagai pengkatalisis pengeluaran hidrogen dari substrat dengan menggunakan oksigen sebagai akseptor hidrogennya. Enzim-enzim tersebut membentuk air atau hidrogen peroksida sebagai produk reaksi.

2. Enzim dehidrogenase

Enzim ini tidak menggunakan oksigen sebagai akseptor hidrogennya. Terdapat sejumlah enzim dalam kelompok ini yang benar-benar menjalankan dua fungsi utama yaitu, pemindahan hidrogen dari satu substrat ke substrat yang lainnya dalam reaksi oksidasi-reduksi berpasangan, dan sebagai komponen dalam ranti respirasi pengangkutan elektron dari substrat ke oksigen.

3. Enzim hidroperoksidase

Enzim ini menggunakan hidrogen peroksida / peroksida organik sebagai substrat. Ada dua tipe enzim yang masuk dalam kategori ini yaitu, peroksidase dan katalase. Enzim hidroperoksidase ini melindungi tubuh terhadap senyawa peroksida yang berbahaya.

8

4. Enzim oksigenase

Sebagai pengkatalisis pemindahan langsung dan inkorporasi oksigen ke dalam molekul substrat. Peristiwa ini berlangsung dua tahap yaitu, pengikatan enzim pada tapak aktif kemudian reaksi saat oksigen yang terikat direduksi / dipindahkan kepada substrat.

LI.2 Memahami dan Menjelaskan Peran Hemoglobin

LO. 2.1 Struktur hemoglobin

Hemoglobin adalah metaloprotein dalam sel darah merah yang mengantarkan oksigen dari paru-paru ke jaringan di seluruh tubuh dan mengambil karbondioksida dari jaringan tersebut dibawa ke paru untuk dibuang ke udara bebas. Molekul hemoglobin terdiri dari globin, apoprotein, dan empat gugus heme, suatu molekul organik dengan satu atom besi.

Terdapat sekitar 300 molekul Hb dalam setiap sel darah merah. Hemoglobin merupakan protein tetramer (mengandung 4 subunit protein) yang tersusun dari pasangan-pasangan dua buah polipeptida yang berbeda (disebut ∝ , β , γ dll.). Meskipun memiliki panjang secara keseluruhan yang serupa, polipeptida ∝ (141 residu) dan β (146 residu) dari hemoglobin A dikodekan oleh gen yang berbeda memilikistruktur primer yang berlainan. Sebaliknya, rantai β , γ dan δhemoglobin manusia memiliki struktur primer yang sangat terlestarikan( conserved).

Struktur tetramer hemoglobin yang umum dijumpai adalah sebagai berikut : HbA (Hemoglobin dewasa normal) = ∝2 β2, HbF (hemoglobin janin) = ∝2 γ2, HbS (hemoglobin sel sabit) = ∝2 S2 dan Hb A2 (Hemoglobin dewasa minor)= ∝2 δ2. Struktur kuartener hemoglobin memberikan sifat-sifat yang tidak ada pada mioglobin (pigmen mengandung besi yang ditemukan pada otot rangka) yang menyelaraskan hemoglobin dengan peranan biologiknya yang unik dan pengaturan sifat-sifatnya secara persis. Sifat alosterik pada hemoglobin juga merupakan model untuk memahami jenis-jenis protein alosterik lain.

Pada pusat molekul terdapat cincin heterosiklik yang dikenal dengan porifirin yang menahan satu atom besi. Atom besi ini situs/loka ikatan oksigen. Porifin yang mengandung besi disebut heme. Tiap subunit hemoglobin mengandung satu heme, sehingga secara keseluruhan hemoglobin memiliki kapasitas empat molekul oksigen. Pada molekul heme inilah zat besi melekat dan menghantarkan oksigen serta karbondioksida melalui dara, zat ini pula yang menjadikan darah kita berwarna merah.

9

The image shows the structureof haemoglobin. The coiled structuresare the polypeptide chains, the silver ballsare the iron molecules and the goldsurrounding the iron represents haem.

LO. 2.2 Jenis-jenis hemoglobin

Jenis yang paling umum dari hemoglobin normal adalah:

1. Hemoglobin F (hemoglobin pada janin).

Tipe ini biasanya ditemukan pada janin dan bayi baru lahir. hemoglobin F diganti dengan hemoglobin A (hemoglobin dewasa) setelah lahir, hanya jumlah yang sangat kecil dari hemoglobin F yang dibuat setelah lahir. Beberapa penyakit, seperti penyakit sel sabit, anemia aplastik, dan leukemia, memiliki tipe abnormal hemoglobin dan jumlah yang lebih tinggi dari hemoglobin F.

2. Hemoglobin A

Merupakan jenis yang paling umum dari hemoglobin normal ditemukan pada orang dewasa. Beberapa penyakit, seperti thalassemia, dapat menyebabkan level hemoglobin A menjadi rendah dan kadar hemoglobin F akan tinggi.

3. Hemoglobin A2

Merupakan jenis normal hemoglobin yang ditemukan dalam jumlah kecil pada orang dewasa.

Lebih dari 400 jenis hemoglobin abnormal telah ditemukan, tetapi yang paling umum adalah:

   a. Hemoglobin S. Jenis hemoglobin hadir dalam penyakit sel sabit.

   b. Hemoglobin C. Jenis hemoglobin tidak membawa oksigen dengan baik.

   c. Hemoglobin E. Jenis hemoglobin ditemukan pada orang keturunan Asia Tenggara.

   d. Hemoglobin D. Jenis hemoglobin hadir dalam gangguan sel sabit.

  e.  Hemoglobin H (hemoglobin berat). Jenis hemoglobin dapat hadir dalam beberapa jenis thalassemia.

LO. 2.3 Fungsi hemoglobin dalam pengangkutan oksigen

Hemoglobin dalam darah membawa oksigen dari paru-paru ke seluruh jaringan tubuh dan membawa kembali karbondioksida dari seluruh sel ke paru-paru untuk dikeluarkan dari tubuh sebanyak kurang lebih 80% besi tubuh berada didalam Hb(junita,2001)

Menurut Depkes RI , fungsi Hemoglobin antara lain :

1. Mengatur pertukaran oksigen dengan karbondioksida didalam jaringan tubuh

2. Mengambil oksigen dari paru-paru kemudian dibawa keseluruh jaringan tubuh untuk dipakai sebagai bahan bakar.

10

3. Membawa karbondioksida dari jaringan-jaringan tubuh sebagai hasil metabolisme ke paru-paru untuk dibuang, untuk mengetahui apakah seseorang kekurangan darah atau tidak, dapat diketahui dengan pengukuran kadar Hb yang disebut dengan anemia (widayanti,2008)

Kemampuan hemoglobin untuk mengambil molekul oksigen di paru-paru dan kemudian melepaskan mereka dalam jaringan diatur oleh beberapa faktor baik di dalam molekul hemoglobin itu sendiri dan melalui faktor kimia eksternal. Salah satu regulator terbesar afinitas oksigen dari hemoglobin adalah adanya oksigen itu sendiri.

Dalam paru-paru di mana tingkat oksigen yang tinggi, hemoglobin memiliki afinitas yang lebih tinggi untuk oksigen dan afinitas ini meningkat tidak proporsional dengan jumlah molekul sudah terikat untuk itu (Sears, 1999). Dengan kata lain, setelah oksihemoglobin mengikat satu molekul oksigen, afinitas untuk oksigen meningkat sampai hemoglobin benar-benar jenuh.

Dengan cara yang sama, deoxyhemoglobin memiliki afinitas yang rendah terhadap oksigen dan afinitas ini menurun proporsional dengan jumlah molekul telah terikat (Sears, 1999). Dengan demikian, hilangnya satu molekul oksigen dari deoxyhemoglobin yang menurunkan afinitas untuk oksigen yang tersisa. Peraturan ini dikenal sebagai kooperatititas dan sangat penting untuk fungsi hemoglobin, karena memungkinkan oksihemoglobin untuk membawa jumlah oksigen maksimum ke jaringan yang kemudian memungkinkan deoxyhemoglobin untuk melepaskan jumlah maksimum oksigen ke dalam jaringan (Sears, 1999). Kooperatititas adalah fungsi dari karakteristik unik hemoglobin struktural, dan ditemukan bahwa efek kooperatif dari hemoglobin benar-benar hilang jika hemoglobin yang terbelah dua (Perutz, 1978).

LO. 2.4 Kurva disosiasi oksigen pada hemoglobin

Kurva disosiasi hemoglobin–oksigen yaitu kurva yang menggambarkan hubungan presentase saturasi kemampuan pengangkutan oksigen oleh hemoglobin dengan PO2, memiliki bentuk sigmoid yang khas akibat interkonversi kedudukan tegangan dengan kedudukan relaksasi (T-R). Pengikatan O2 oleh gugus heme pertama pada satu molekul Hb akan meningkatkan afinitas

gugus heme kedua terhadap O2, dan oksigenasi gugus kedua lebih meningkatkan afinitas gugus

ketiga,dst. Sehingga afinitas Hb terhadap molekul O2 keempat berlipat kali lebih besar dibandingkan reaksi pertama.

Afinitas hemoglobin terhadap oksigen dan kurva disosiasi oksigen-hemoglobin dipengaruhi oleh:

1. Ph

2. Temperature

3. Konsentrasi 2,3 difosfogliserat

11

Gambar Kurva disosiasi oksigen pada hemoglobin

Kurva disosiasai oksigen adalah kurva yang menggambarkan hubungan antara saturasi oksigen atau kejenuhan hemoglobin terhadap oksigen dengan tekanan parsial oksigen pada ekuilibrium yaitu pada keadaan suhu 37oC, pH 7.40 dan Pco2 40 mmHg.

Kurva oksihemoglobin tergeser kekanan apbila pH darah menurun atau PC02 meningkat. Dalam keadaan ini pada P02 tertantu afinitas hemoglobin terhadap oksigen berkurang sehingga oksigen dapat ditranspor oleh darah berkurang. Pergaseran kurva sedikit kekanan akan membantu pelepasan oksigen kejaringan-jaringan. Pergeseran ini dikenal dengan nama Efek bohr.

Sebaliknya, penigkatan pH darah (alkalosis) atau penurunan PCO2, suhu, dan 2,3- DPG akan menyebabkan pergeseran kurva disosiasi oksihomoglobin kekiri. Pergeseran kekiri menyebabkan peningkatan afinitas hemoglobin terhadap oksigen. Akibatnya uptake oksigen dalam paru-paru meningkat apabila terjadi pergaseran kekiri, tetapi pelepasan oksigen ke jaringan-jaringan terganggu.

Peningkatan temperature yang terjadi dalam uisinitas sel-sel yang bermetabolis aktif juga akan menggerakkan kurva ke kanan dan meningkatkan penghantaran oksigen ke otot yang bergerak

Kurva Disosiasi Oksigen yang berbentuk sigmoid ini secara fisiologis menguntungkan karena bagian puncak kurva yang mendatar memungkinkan jumlah oksigen arteri tetap tinggi dan stabil walaupun terjadi perubahan tekanan parsial oksigen. Sebaliknya bagian tengah dari kurva yang terlihat curam memungkinkan penglepasan oksigen dengan mudah pada perubahan tekanan parsial oksigen yang kecil.

LI. 3 Memahami dan Menjelaskan Bahaya dari Hipoksia

LO. 3.1 Definisi Hipoksia

Hipoksia merupakan keadaan defisiensi oksigen yang mengakibatkan kerusakan sel akibat penurunan respiratif oksidatif aerob sel. Seangkan dalam Kamus Kedokteran Dorland, Hipoksia merupakan penurunan pemasukan oksigen ke jaringan sampai ke bawah fisiologik meskipun perfusi jaringan oleh darah memadai. Hipoksia merupakan penyebab penting dan umum dari

12

cedera dan kematian sel. Akibat dari hipoksia, sel dapat mengalami adaptasi, cedera, atau kematian. Kemudian bradikardi, aritmia, hiperventilasi, sianosis. Pengaruh hipoksia pada tubuh,hipoksia berat dapat mnyebabkan kematian sel dan hipoksia yang kurang berat yaitu kelelahan otot.

LO. 3.2 Jenis-jenis hipoksia

Jenis-jenis hipoksia dilihat dari tingkatanya ada dua hipoksia, yaitu :

1. Hipoksia Fulminan

Hipoksia ini terjadi dimana pernafasan menjadi sangat cepat dikarenakan paru-paru menghirup udara tanpa adanya oksigen. Biasanya orang yang mengalami ini akan pingsan setelah beberapa saat kemudian.

2. Hipoksia Akut

Hipoksia ini terjadi pada udara yang tertutup akibat keracunan karbon monoksida. Misalnya terjadi pada seorang pendaki gunung yang tiba-tiba panik tak kala udara belerang datang menyergap. Udara bersih akan tergantikan oleh gas beracun, dan akhirnya paru-paru tidak sanggup untuk menyaring udara tersebut kemudian mengalami jatuh pingsan mendadak.

No. Jenis Hipoksia Penyebab

1. Hipoksemia-.Hipotonik

-.Isotonik

Kekurangan oksigen di darah arteri-. Tekanan oksigen darah arteri rendah karena karbondioksida dalam darah tinggi

-. Oksgen normal, tetapi jumlah oksigen yang dapat diikat Hb sedikit

2. Hipoksia Hipokinetik

-. Ischemic

-.Kongestif

Adanya bendungan atau sumbatan

-. Kekurangan oksigen pada jaringan disebabkan karena kurangnya suplai darah ke jaringan akibat penyempitan arteri

-. Penumpukan darah secara berlebihan/abnormal baik lokal maupun umumyang mengakibatkan suplai oksigen ke jaringan terganggu

3. Overventilasi Hipoksia Karena aktivitas berlebihan sehingga kemampuan penyediaan oksigen lebih rendah dari penggunaannya

4. Hipoksia Histotoksik Bila jumlah oksigen yang diantarkan ke jaringan memadai, tetapi oleh karena kerja suatu agen toksik, sel jaringan tidak mampu menggunakan oksigen yang diantarkan. Hipoksia yang disebkan oleh hambatan proses oksidasi jaringanpaling sering diakibatkan oleh keracunan sianida. Sianida menghambat sitokrom

13

oksidase serta mungkin beberapa enzim lain. Biru metilen atau nitrit digunakan untuk mengobati keracunan sianida. Zat-zat tersebut bekerja membentuk methemoglobin yang akan bereaksi dengan sianida menghasilkan sianmethemoglobin, suatu senyawa nontoksik.

LO. 3.3 Mekanisme hipoksia

Mula-mula hipoksia menyebabkan hilangnya fosforilasi oksidatif dan pembentukan ATP oleh mitokondria. Penurunan ATP merangsang fruktokinase dan fosforilasi, menyebabkan glikolisis aerobic. Glikogen dapat menyusut, asam laktat dan fosfat anorganik terbentuk sehingga menurunkan Ph intrasel.

Pada saat istirahat rata-rata laki-laki dewasa membutuhkan kira-kira 225-250 ml oksigen per menit, dan meningkat sampai 10 kali saat beraktivitas. Jaringan akan mengalami hipoksia apabila aliran oksigen tidak adekuat dalam memenuhi kebutuhan metabolisme jaringan, hal ini dapat terjadi kira-kira 4-6 menit setelah ventilasi spontan berhenti.

Berdasarkan mekanismenya, penyebab hipoksia jaringan dibagi dalam 3 kategori, yaitu:

1. Hipoksemia arteri.2. Berkurangnya aliran oksigen karena adanya kegagalan transport tanpa adanya

hipoksemia arteri, dan3. Penggunaan oksigen yang berlebihan di jaringan

Jika aliran oksigen ke jaringan berkurang, atau jika penggunaan berlebihan di jaringan maka metabolisme akan berubah dari aerobik ke metabolisme anaerobik untuk menyediakan energi yang cukup untuk metabolisme. Apabila ada ketidakseimbangan, akan mengakibatkan produksi asam laktat berlebihan, menimbulkan asidosis dengan cepat, metabolisme seluler terganggu dan mengakibatkan kematian sel.

Pemeliharaan oksigenasi jaringan tergantung pada 3 sistem organ, yaitu:

1. Sistem kardiovaskular2. Hematologi3. Respirasi

Walaupun pada hipoksemia biasanya berhubungan dengan rendahnya PaO2 yang merupakan gangguan fungsi paru, namun kegagalan pengangkutan oksigen dapat disebabkan oleh kelainan sistem kardiovaskular atau sistem hematologi.

14

LO. 3.4 Penanganan terhadap hipoksia

Ada beberapa cara untuk menangani Hipoksia,yaitu:

A .Terapi Oksigen (O2)

Terapi oksigen merupakan salah satu dari terapi pernafasan dalam mempertahankan okasigenasi jaringan yang adekuat. Secara klinis tujuan utama pemberian oksigen adalah untuk mengatasi keadaan Hipoksemia sesuai dengan hasil Analisa Gas Darah, dan untuk menurunkan kerja nafas dan menurunkan kerja miokard.

Syarat-syarat pemberian oksigen meliputi : Konsentrasi oksigen udara inspirasi dapat terkontrol, Tidak terjadi penumpukan CO2, mempunyai tahanan jalan nafas yang rendah,efisien dan ekonomis, dan nyaman untuk pasien.

Metode-metode yang digunakan dalam terapi oksigen:

1. Kateter nasal

Merupakan suatu alat sederhana yang dapat memberikanoksigen secara kontinu dengan aliran 1 – 6 L/mnt dengan konsentrasi 24% - 44%.

Keuntungan : Pemberian oksigen stabil, klien bebas bergerak, makan dan berbicara, murah dan nyaman serta dapat juga dipakai sebagai kateter penghisap.

Kerugian : Tidak dapat memberikan konsentrasi oksigen yang lebih dari 45%, tehnik memasuk kateter nasal lebih sulit dari pada kanula nasal, dapat terjadi distensi lambung, dapat terjadi iritasi selaput lendir nasofaring, aliran dengan lebih dari 6 L/mnt dapat menyebabkan nyeri sinus dan mengeringkan mukosa hidung, kateter mudah tersumbat.

2. Kanula nasal

Merupakan suatu alat sederhana yang dapat memberikan oksigen kontinu dengan aliran 1– 6 L/mnt dengan konsentrasi oksigen sama dengan kateter nasal.

Keuntungan : Pemberian oksigen stabil dengan volume tidal dan laju pernafasan teratur,mudah memasukkan kanul disbanding kateter, klien bebas makan,bergerak, berbicara, lebih mudah ditolerir klien dan nyaman.

Kerugian : Tidak dapat memberikan konsentrasi oksigen lebih dari 44%, suplai oksigen berkurang bila klien bernafas lewat mulut, mudah lepas karena kedalam kanul hanya 1 cm, mengiritasi selaput lendir.

3. Sungkup muka sederhana

Merupakan alat pemberian oksigen kontinu atau selang seling 5 – 8 L/mnt dengan konsentrasi oksigen 40– 60%.

Keuntungan : Konsentrasi oksigen yang diberikan lebih tinggi dari kateter atau kanula nasal,

15

sistem humidifikasi dapat ditingkatkan melalui pemilihan sungkup berlobang besar, dapat digunakan dalam pemberian terapi aerosol.

Kerugian : Tidak dapat memberikan konsentrasi oksigen kurang dari 40%, dapat menyebabkan penumpukan CO2 jika aliran rendah.

4. Sungkup muka dengan kantong rebreathing

Suatu tehinik pemberian oksigen dengan konsentrasi tinggi yaitu 60 – 80% dengan aliran 8– 12 L/mnt.

Keuntungan : Konsentrasi oksigen lebih tinggi dari sungkup muka sederhana, tidak mengeringkan selaput lendir.

Kerugian : Tidak dapat memberikan oksigen konsentrasi rendah, jika aliran lebih rendah dapat menyebabkan penumpukan CO2, kantong oksigen bisa terlipat.

5. Sungkup muka dengan kantong non rebreathing

Merupakan tehinik pemberian oksigen dengan Konsentrasi oksigen mencapai 99% dengan aliran 8– 12 L/mnt dimana udara inspirasi tidak bercampur dengan udara ekspirasi.

Keuntungan : Konsentrasi oksigen yang diperoleh dapat mencapi 100%, tidak mengeringkan selaput lendir.

Kerugian : Kantong oksigen bisa terlipat.

B .Terapi Oksigen Hiperbarik

Suatu bentuk terapi dengan memberikan 100% oksigen kepada pasien dalam suatu hyperbaric chamber yaitu ruangan yang memiliki tekanan lebih dari udara atmosfir normal.

C. Pemberian Asetozolamid

Obat ini menghambat karbonat anhidrase menyebabkan peningkatan ekresi HCO3 di urin merangsang pernapasan, meningkatkan PCO2 dan mengurangi pembentukan cairan serebrospinal.

16

DAFTAR PUSTAKA

Asmadi. 1999. Konsep Prosedural dan Aplikasi Kebutuhan Dasar Klien. Jakarta:EGC

Asmadi.2008.Teknik Prosedural Keperawatan: Konsep dan Aplikasi Kebutuhan Dasar Klien.Jakarta: Salemba Medika

Corwin, E.J. 2000. Patofisiologi. Jakarta:EGC

Dorland. 2010. Kamus Kedokteran Dorland. Edisi 31. Jakarta:EGC

Murray, R.K. et al. 2002. Biokimia Harper. Edisi 25. Jakarta:EGC

Murray, R.K. et al. 2009. Biokimia Harper. Edisi 27. Jakarta:EGC

Ganong,W.F. 2002. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Jakarta: EGC

Ganong,W.F. 2008. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Jakarta: EGC

http://www.bio.davidson.edu/Courses/Molbio/MolStudents/spring2005/Heiner/hemoglobin.html

http://www.elp.manchester.ac.uk/pub_projects/2001/MNQC7NDS/haemoglobin_structure.htm

http://www.webmd.com/a-to-z-guides/hemoglobin-electrophoresis

Isselbacher,braunwald,wilson. 2005. Prinsip-prinsip Ilmu Penyakit Dalam, vol.1.Bandung

journal.unissula.ac.id

staff.ui.ac.id

lontar.ui.ac.id

17