KONSEP OKSIGENASI

1. PENGERTIAN

Oksigen (O2) adalah satu komponen gas dan unsur vital dalam proses metabolisme

untuk mempertahankan kelangsungan hidup seluruh sel-sel tubuh. Oksigenasi adalah

peristiwa menghirup udara dari luar yang mengandung Oksigen (O2) kedalam tubuh

serta menghembuskan Karbondioksida (CO2) sebagai hasil sisa oksidasi.

Penyampaian oksigen ke jaringan tubuh ditentukan oleh sistem respirasi (pernafasan),

kardiovaskuler dan hematologi.

2. SISTEM PERNAFASAN

Sistem pernafasan terdiri dari organ pertukaran gas yaitu paru-paru dan sebuah pompa

ventilasi yang terdiri atas dinding dada, otot-otot pernafasan, diagfragma, isi

abdomen, dinding abdomen dan pusat pernafasan di otak. Pada keadaan istirahat

frekuensi pernafasan 12-15 kali per menit. Ada 3 langkah dalam proses oksigenasi

yaitu ventilasi, perfusi paru dan difusi.

1. Ventilasi

Ventilasi adalah proses keluar masuknya udara dari dan 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.

Udara yang masuk dan keluar terjadi karena adanya perbedaan tekanan udara

antara intrapleura dengan tekanan atmosfer, dimana pada inspirasi tekanan

intrapleural lebih negative (725 mmHg) daripada tekanan atmosfer (760 mmHG)

sehingga udara masuk ke alveoli.

Kepatenan Ventilasi terganutung pada faktor :

a. Kebersihan jalan nafas, adanya sumbatan atau obstruksi jalan napas akan

menghalangi masuk dan keluarnya udara dari dan ke paru-paru.

b. Adekuatnya sistem saraf pusat dan pusat pernafasan

c. Adekuatnya pengembangan dan pengempisan paru-paru

d. Kemampuan otot-otot pernafasan seperti diafragma, eksternal interkosa,

internal interkosa, otot abdominal.

2. Perfusi Paru

Perfusi paru adalah gerakan darah melewati sirkulasi paru untuk dioksigenasi, dimana

pada sirkulasi paru adalah darah deoksigenasi yang mengalir dalam arteri pulmonaris

dari ventrikel kanan jantung.Darah ini memperfusi paru bagian respirasi dan ikut serta

dalam proses pertukaan oksigen dan karbondioksida  di kapiler dan alveolus. Sirkulasi

paru merupakan 8-9% dari curah jantung. Sirkulasi paru bersifat fleksibel dan dapat

mengakodasi variasi volume darah yang besar sehingga digunakan jika sewaktu-

waktu terjadi penurunan voleme atau tekanan darah sistemik.

3. Difusi

Oksigen terus-menerus berdifusi dari udara dalam alveoli ke dalam aliran darah dan

karbon dioksida (CO2) terus berdifusi dari darah ke dalam alveoli. Difusi adalah

pergerakan molekul dari area dengan konsentrasi tinggi ke area konsentrasi rendah.

Difusi udara respirasi terjadi antara alveolus dengan membrane kapiler. Perbedaan

tekanan pada area membran respirasi akan mempengaruhi proses difusi. Misalnya

pada tekanan parsial (P) O2 di alveoli sekitar 100 mmHg sedangkan tekanan parsial

pada kapiler pulmonal 60 mmHg sehingga oksigen akan berdifusi masuk ke dalam

darah. Berbeda halnya dengan CO2 dengan PCO2 dalam kapiler 45 mmHg sedangkan

pada alveoli 40 mmHg maka CO2 akan berdifusi keluar alveoli.

3. ANATOMI DAN FISIOLOGIS SISTEM PERNAPASAN

Stuktur Sistem Pernafasan

1. Sistem pernafasan Atas

Sistem pernafasaan atas terdiri atas mulut,hidung, faring, dan laring.

a. Hidung. Pada hidung udara yang masuk akan mengalami penyaringan,

humidifikasi, dan penghangatan

b. Faring. Faring merupakan saluran yang terbagi dua untuk udara dan makanan.

Faring terdiri atas nasofaring dan orofaring yang kaya akan jaringan limfoid

yang berfungsi menangkap dan dan menghancurkan kuman pathogen yang

masuk bersama udara.

c. Laring. Laring merupakan struktur yang merupai tulang rawan yang bisa

disebut jakun. Selain berperan sebagai penghasil suara, laring juga berfungsi

mempertahankan kepatenan dan melindungi jalan nafas bawah dari air dan

makanan yang masuk.

2. Sistem pernafasan Bawah

Sistem pernafasaan bawah terdiri atas trakea dan paru-paru yang dilengkapi

dengan bronkus, bronkiolus, alveolus, jaringan kapiler paru dan pleura.

a. Trakea. Trakea merupakan pipa membran yang dikosongkan oleh cincin

kartilago yang menghubungkan laring dan bronkus utama kanan dan kiri.

b. Paru. Paru-paru ada dua buah teletak di sebelah kanan dan kiri. Masing-

masing paru terdiri atas beberapa lobus (paru kanan 3 lobus dan paru kiri 2

lobus) dan dipasok oleh satu bronkus. Jaringan-jaringn paru sendiri terdiri atas

serangkain jalan nafas yang bercabang-cabang, yaitu alveoulus, pembuluh

darah paru, dan jaringan ikat elastic. Permukaan luar paru-paru dilapisi oleh

dua lapis pelindung yang disebut pleura. Pleura pariental membatasi toralk dan

permukaan diafragma, sedangkan pleura visceral membatasi permukaan luar

paru. Diantara kedua lapisan tersebut terdapat cairan pleura yang berfungsi

sebagai pelumas guna mencegah gerakan friksi selama bernafas.

Gambar 1. Lobus Pulmo Sinistra dan dekstra. (Syaifuddin, 1997)

Bronkhus terminalis masuk ke dalam saluran yang agak lain yang disebut Vestibula, dan di

sini membrane pelapisnya mulai berubah sifatnya; lapisan epitelium bersilia diganti dengan

sel epitelium yang pipih. Vestibula berjalan beberapa Infundibula dan di dalam dindingnya

dijumpai kantong-kantong udara itu. Kantong udara atau Alveoli itu terdiri atas satu lapis

tunggal sel epitelium pipih, dan di sinilah darah hamper langsung bersentuhan dengan udara

hingga suatu jaringan pembuluh darah kapiler mengitari Alveoli dan pertukaran gas pun

terjadi. (Evelyn C. P, 2002).

Gambar 2. Diagram dari akhiran sebuah Bronkhliolus didalam Alveoli. (Pearce. E. C, 2002)

Berdasarkan tempatnya proses pernafasan terbagi menjadi dua dua yaitu:

a. Pernapasan eksternal

Pernapasan eksternal (pernapasan pulmoner) mengacu pada keseluruhan proses

pertukaran O2 dan CO2 antara lingkungan eksternal dan sel tubuh. Secara umum

proses ini berlangsung dalam tiga langkah, yakni :

1. Ventilasi pulmoner

Saat bernapas, udara bergantian masuk-keluar paru melalui proses ventilasi

sehingga terjadi pertukaran gas antara lingkungan eksternal dan alveolus. Proses

ventilasi ini dipengaruhi oleh beberapa factor, yaitu jalan napas yang bersih,

system saraf pusat dan system pernapasan yang utuh, rongga toraks yang mampu

mengembang dan berkontraksi dengan baik, serta komplians paru yang adekuat.

2. Pertukaran gas alveolar

Setelah oksigen masuk alveolar, proses proses pernapasan berikutnya adalah

difusi oksigen dari alveolus ke pembuluh darah pulmoner. Difusi adalah

pergerakan molekul dari area berkonsentrasi atau bertekanan tinggi ke area

berkonsentrasi atau bertekanan rendah. Proses ini berlangsung di alveolus dan

membran kapiler, dan dipengaruhi oleh ketebalan membran serta perbedaan

tekanan gas.

3. Transpor oksigen dan karbon dioksida

Tahap ke tiga pada proses pernapasan adalah tranpor gas-gas pernapasan. Pada

proses ini, oksigen diangkut dari paru menuju jaringan dan karbon dioksida

diangkut dari jaringan kembali menuju paru.

b. Pernapasan internal

Pernapasan internal (pernapasan jaringan) mengaju pada proses metabolisme intra sel

yang berlangsung dalam mitokondria, yang menggunakan oksigen dan menghasilkan

CO2 selama proses penyerapan energi molekul nutrien. Pada proses ini darah yang

banyak mengandung oksigen dibawa ke seluruh tubuh hingga mencapai kapiler

sistemik. Selanjutnya terjadi pertukaran O2 dan CO2 antara kapiler sistemik dan sel

jaringan. Seperti di kapiler paru, pertukaran ini juga melalui proses difusi pasif

mengikuti penurunan gradien tekanan parsial.

Kebutuhan oksigen pada manusia

1. Volume pasang surut rata-rata adalah 500cc.

2. Volume cadangan hisap adalah 300cc.

3. Volume cadangan hembus adalah 1100cc.

4. Volume sisa rata-rata adalah 1200cc.

4. SISTEM KARDIOVASKULER

a. Struktur dan letak jantung

Jantung terbagi oleh sebuah septum (sekat) menjadi dua belah, yaitu kiri dan kanan.

Setiap belahan kemudian dibagi menjadi dua ruang, pada bagian di atas disebut

“atrium” dan bagian bawah disebut “ventrikel”.  Pada masing-masing belahan

terdapat satu atrium dan satu ventrikel. Atrium dan ventrikel dihubungkan oleh

lubang yang terdapat katup, pada bagian sebelah kanan disebut katup (valvula)

trikuspidalis dan pada bagian sebelah kiri disebut katub mitral atau katub bikuspidalis

(Pearce, 1999).

Jantung terbungkus oleh membran yang disebut perikardium. Membran ini terdiri atas

dua lapisan dalam dan luar. Lapisan dalam disebut perikardium viseralis (membran

serus yang lekat sekali pada jantungnya) dan lapisan luar disebut perikardium

parentalis (lapisan yang membungkus jantung sebagai kantong longgar). Keduanya

dipisahkan oleh cairan pelumas yaitu cairan serus yang berfungsi mengurangi gesekan

pada gerakan memompa dari jantung itu sendiri.

Jantung terdiri dari tiga lapisan, antara lain: epikardium (luar), miokardium (otot),

endokardium (lapisan dalam/endotel).

b. Fisiologi jantung

Jantung berfungsi sebagai pemompa darah dari pembuluh vena ke dalam sirkulasi

pulpomal paru-paru vena, vena pulmonalis, atrium kiri, lewat katup mitral, ventrikel

kiri, katup aorta, arteri, arteriola, kapiler, venula, vena, vena cava inferior, dan

kembali ke atrium kanan yang disebut “sirkulasi sistematik”, sedangkan aliran darah

dari atrium kanan masuk lewat katup trikuspidalis, sirkulasi paru-paru yang disebut

“sirkulasi pulmonalis”.

Gangguan aliran dalam jantung mengakibatkan oksigenasi tidak adekuat, darah arteri

dan vena tercampur yang mengakibatkan perfusi sel-sel berkurang. Gerakan jantung

terdiri atas dua jenis, yaitu kontraksi (systole) dan relaksasi (diastole). Kontraksi

kedua atrium terjadi serentak disebut systole atrial dan relaksasi atrium disebut

diastole atrial, demikian pula untuk kontraksi ventrikel disebut systole ventrikel dan

relaksasi ventrikel disebut diastole ventrikel. Kontraksi ventrikel lamanya 0,3 detik

dan relaksasi lamanya 0,5 detik. Kontraksi kedua atrium pendek sedangkan kontraksi

ventrikel lebih lama dan kuat.

Daya pompa jantung pada organ yang sedang istirahat berdebar sekitar 70 kali/menit

dan memompa 70 ml setiap denyutan. Dengan demikian jumlah darah yang dipompa

setiap menit sekitar 5 liter. Sewaktu banyak bergerak kecepatan denyut jantung dapat

mencapai 150 kali/menit, sehingga daya pompa jantung adalah 20-25 liter/menit.

(Evelya C. Pearce, 2002).

Gambar 2. Gambaran skematik aliran darah melalui system

kardiovaskuler

5. HEMATOLOGI

Oksigen membutuhkan transport dari paru-paru ke jaringan dan karbondioksida dari

jaringan ke paru-paru. Sekitar 97% oksigen dalam darah dibawa eritrosit yang telah

berikatan dengan hemoglobin (Hb) dan 3% oksigen larut dalam plasma. Setiap sel

darah merah mengandung 280 juta molekul Hb dan setiap molekul dari keempat

molekul besi dalam hemoglobin berikatan dengan satu molekul oksigen membentuk

oksihemoglobin (HbO2). Reaksi pengikatan Hb dengan O2 dipengaruhi oleh suhu,

Ph, konsentrasi 2,3 difosfogliserat dalam darah merah.

Besarnya Hemoglobin (Hb) dan jumlah eritrosit akan mempengaruhi transport gas.

6. FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KEBUTUHAN OKSIGEN

1. Faktor Fisiologi

1) Menurunnya kapasitas pengikatan O2 seperti anemia

2) Menurunnya konsentrasi O2 yang diinspirasi seperti pada obstruksi saluran

napas bagian atas

3) Hipovolemia sehingga tekanan darah menurun mengakibatkan transpor O2

terganggu

4) Meningkatnya metabolisme seperti adanya infeksi, demam, ibu hamil, luka

dan lain-lain.

5) Kondisi yang mempengaruhi pergerakan dinding dada seperti pada kehamilan,

obersitas, musculus skeleton yang abnormal, penyakit kronik seperti TBC paru

2. Faktor Perkembangan

1) Bayi prematur

Bayi prematur beresiko terkena penyakit membran hialin, yang diduga disebabkan

oleh defisiensi surfaktan. Kemampuan paru untuk mensistensi surfaktan

berkembang lambat pada masa kehamilan, yakni pada sekita ulan ketujuh, dan

dengan demikian bayi preterm tidak memiliki surfaktan.

2) Bayi dan toodler

Bayi dan toodler beresiko mengaami infeksi saluran napas atas sebagai hasil

pemaparan yang sering pada anak-anak lain dan pemaparan asap dari rokok yang

dihisap orang lain. Selain itu, selama proses pertumbuhan gigi, beberapa bayi

berkembang kongesti nasal, yang memungkinkan pertumbuhan bakteri dan

meningkatkan potensi terjadinya infeksi saluran pernapasan. Infeksi saluran

pernapasan atas biasanya tidak berbahaya dan bayi atau todler semuh dengan

kesulitan yang sedikit. Infeksi jalan napas yang umum adalah nasofaringitis,

faringitis, hemofilus influenza, tonsilitis. Obstruksi jalan napas juga dapat

terjadi,jika benda asing teaspirasi, seperti makanan, kancing, dan permen.

3) Anak usia sekolah dan remaja

Anak usia sekolah dan remaja terpapar pada infeksi pernapasan dan faktor-faktor

risiko pernapasan, misalnya mengisap asap rokok dan merokok. Anak sehat

biasanya tidak mengalami efek merugikan akibat infeksi pernapasan. Namun,

individu yang mulai merokok pada usia remaja dan meneruskannya sampai usia

dewasa pertengahan mengalami penigkatan resiko penyakit kardiopulmonar dan

kanker paru.

4) Dewasa muda dan pertenggahan

Individu usia dewasa pertengahan dan dewasa muda terpapar pada banyak faktor

resiko kardiopulmonar, seperti: diet yang tidak sehat, kurang latihan fisik, obat-

obatan, dan merokok. Dengan mengurangi faktor-faktor yang dapat dimodifikasi

ini, akan menurunkanresiko menderita penyakit jantung pulmonar.

5) Dewasa tua

Sistem pernapasan dan sistem jantung mengalami perubahan sepanjang proses

penuaan. Pada sistem arterial, terjadi plak arterosklerosis sehingga darah sistemik

meningkat.