Respirasi.docx

Perbedaan tekanan menyebabkan Efek Dekompresi Cindi Erica 102015041 Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana Alamat korespondensi : Jalan Arjuna Utara no. 6, Jakarta Barat Email : [email protected] Abstrak : Sistem respirasi melibatkan sejumlah organ seperti hidung, mulut, faring, trachea, bronchus, dan paru. Fungsi sistem respirasi adalah memfasilitasi pertukaran gas antara atmosfer, paru-paru dan sel-sel jaringan dalam tubuh. Kelarutan dari semua gas dalam darah bertambah bila kita menaikkan tekanan parsial gas. Pada penyelam-penyelam di dasar lautan diberi persediaan oksigen dan N2 agar tekanan menjadi besar sehingga kelarutan gas-gas tersebut menjadi besar di dalam darah. Bila tekanan dikurangi secara tiba-tiba, seperti contohnya, seorang penyelam yang berada di dasar laut terlalu cepat naik ke atas, kelebihan gas N2 yang inert akan dikeluarkan sebagai gelembung udara melalui saluran kapiler sehingga dapat memecahkan kapiler darah, menyebabkan efek dekompresi. Kata Kunci : kelarutan gas, kesetimbangan, transport gas, efek dekompresi. Abstract : The respiratory system involves a number of organs such as the nose , mouth , pharynx , trachea , bronchus , and lung . The function of the respiratory system is to facilitate the exchange of gases between the atmosphere , the lungs and the tissue cells in the body . The solubility of all gases in the blood increases when we raise the partial pressure of gas . At diver - diver in the sea are given a supply of oxygen and N2 so that the pressure becomes great that the solubility of these gases to be great in the blood . When the pressure is reduced suddenly , such as for example , a diver on the seabed too quickly rose to the top , excess inert gas N2 will be issued as a bubble of air through the capillary channel so as to solve the blood capillaries , causing decompression effects . Keywords : gas solubility , buffer, gas transport , the effects of decompression .

1

Pendahuluan Sistem respirasi melibatkan sejumlah organ seperti hidung, mulut, faring, trachea, bronchus, dan paru. Fungsi sistem respirasi adalah memfasilitasi pertukaran gas antara atmosfer, paru-paru dan sel-sel jaringan dalam tubuh. Tiga proses dasar terlibat dalam pertukaran gas tersebut. Proses pertama ventilasi paru adalah pengaturan inspirasi dan ekspirasi udara antara atmosfer dan paru. Proses kedua respirasi eksternal (respirasi paru) adalah pertukaran oksigen dan karbondioksida antara paru dan kapiler darah paru. Proses ketiga respirasi internal (respirasi jaringan) adalah pertukaran oksigen dan karbondioksida antara kapiler darah jaringan dan sel-sel jaringan.1 Sel – sel tubuh terus menerus menggunakan oksigen untuk reaksi metabolik yang melepaskan energi dari molekul nutrien dan menghasilkan ATP. Pada waktu yang sama, reaksi tersebut melepaskan karbondioksida. Konsumsi oksigen dan produksi karbondioksida terjadi di dalam mitokondria seiring dengan terjadinya respirasi seluler. Jumlah karbondioksida yang berlimpah menghasilkan keasaman yang bersifat racun bagi sel tubuh, maka karbondioksida yang berlimpah tersebut harus dibuang dengan cepat.1

Skenario 11 Sekelompok mahasiswa kedokteran tertarik untuk belajar menyelam. Setelah beberapa kali menyelam, para mahasiswa tersebut memberanikan diri menyelam tanpa didampingi oleh seorang instruktur. Pada kedalaman 20m dibawah permukaan laut, tanpa terhindari, mereka berjumpa dengan seekor ikan hiu. Karena panik, seorang mahasiswa segera naik ke atas berusaha mencapai permukaan laut secepat mungkin. Beberapa saat setelah kembali ke kapal, mahasiswa tersebut mengeluh sakit di persendian dan otot, mual-mual, dan kram. Mahasiswa tersebut segera dilarikan ke RS dan menjalani terapi hyperbaric medicine.

I.

Identifikasi Istilah yang tidak diketahui Hyperbaric medicine

2

II.

Rumusan Masalah Seorang mahasiswa yang sedang menyelam naik ke atas permukaan laut terlalu cepat, kemudian mahasiswa tersebut mengeluh sakit di persendian dan otot, mual-mual, dan kram.

III.

Analisis Masalah Prinsip kesetimbangan dinamik pada pertukaran gas dalam system respirasi

IV.

Hipotesis Seorang mahasiswa yang sedang menyelam naik ke atas permukaan laut terlalu cepat, kemudian mahasiswa tersebut mengeluh sakit di persendian dan otot, mual-mual, dan kram, akibat dari efek dekompresi.

Jalur Pernapasan Urutan masuknya udara ke dalam tubuh adalah sebagai berikut , udara akan masuk ke hidung hidung, hidung memiliki

tiga fungsi utama yaitu menghangatkan udara yang masuk,

melembapkan udara, menyaring udara dengan rambut-rambut hidung. Selanjutnya, faring (tekak), faring terletak pada bagian belakang rongga hidung, dan berfungsi untuk meneruskan udara dari rongga hidung ke laring. Laring (pangkal tenggorokan), Laring terdiri dari glotis (lubang penghubung faring dengan trakea) dan epiglotis (anak tekak) yang hanya menutup jika ada makanan yang masuk ke dalam kerongkongan. Selain itu, pada laring juga terdapat pita suara yang bergetar jika dilalui udara. Kemudian menuju trakea (batang tenggorokan), trakea tersusun atas tulang rawan membentuk pipa. Bagian dalamnya dilapisi oleh selaput berlendir dan sel silia yang berfungsi untuk menahan debu dalam udara agar tidak masuk ke dalam paru-paru. Selanjutya, bronkus (cabang batang tenggorokan), bronkus merupakan cabang kiri dan kanan dari trakea, dan 3

dindingnya terdiri dari otot halus, bronkus terdiri dari lempengan tulang rawan. Dari bronkus menuju ke bronkiolus, bronkiolus merupakan cabang dari bronkus dan menghubungkan bronkus dengan paru-paru, dinding bronkiolus tipis dan tidak bertulang rawan. Akan diteruskan ke paruparu (pulmo), paru-paru terletak dalam rongga dada dan diatas diafragma. Selaput elastis yang membungkus paru-paru disebut dengan pleura. Paru-paru dibagi menjadi 2, yaitu paru-paru kanan (3 gelambir) dan kiri (2 gelambir). Proses pertukaran oksigen dengan karbon dioksida terjadi dalam alveolus (gelembung paru-paru). Dindingnya sangat tipis, namun elastis dan mengandung kapiler darah.2 Prinsip Kelarutan Gas dalam Darah Darah memiliki berbagai fungsi, salah satu fungsi dari darah adalah mengangkut O2 dari paru-paru ke otot dan CO2 dari otot ke paru-paru. Terjadi reaksi kimia antara oksigen dan hemoglobin darah, karena itu kelarutan oksigen dalam darah lebih besar dari kelarutan oksigen dalam air. Hemoglobin terkandung dalam butir-butir darah merah, jika butir darah merah tersebut hilang, maka hemoglobinnya juga hilang, cairan darah sisa tersebut dinamakan plasma. Plasma darah mengandung bermacam-macam elektrolit yang tidak bereaksi dengan oksigen yang akan merendahkan kelarutan oksigen dalam plasma, jadi kelarutan oksigen dalam eritrosit lebih besar daripada di dalam plasma. Dalam plasma, terdapat beberapa zat yang bereaksi dengan CO2 sehingga kelarutan CO2 dalam plasma lebih besar daripada di dalam eritrosit.3

Kelarutan dari semua gas dalam darah bertambah bila kita menaikkan tekanan parsial gas. Pada penyelam-penyelam di dasar lautan diberi persediaan oksigen dan N2 agar tekanan menjadi besar sehingga kelarutan gas-gas tersebut menjadi besar di dalam darah. Bila tekanan dikurangi secara tiba-tiba, seperti contohnya, seorang penyelam yang berada di dasar laut terlalu cepat naik ke atas, kelebihan gas N2 yang inert akan dikeluarkan sebagai gelembung udara melalui saluran kapiler sehingga dapat memecahkan kapiler darah tersebut. Untuk menghindarkan hal ini penyelam biasanya naik ke atas dengan perlahan sampai tekanannya sama dengan tekanan atmosfer.3

4

Prinsip kesetimbangan Dinamik dalam Sistem Respirasi 

Hukum Aksi Massa

Kebanyakan reaksi tidak terjadi secara tuntas sehingga menyebabkan tidak semua reaktan terpakai habis. Reaksi kesetimbangan adalah reaksi dimana perubahan terhadap perubahan system terjadi secara mikroskopis, secara makroskopis perubahan tidak dapat diamati.4 Dapat dilihat pada reaksi A + B ⇌ C+ D, pada saat konsentrasi C dan D meningkat, C dan D dapat bereaksi balik membentuk A dan B (reaksi balik). Pada suatu waktu, kecepatan reaksi ke kiri akan sama dengan kecepatan reaksi kea rah kanan. Pada saat kesetimbangan tercapai, konsentrasi A,B,C dan D tidak berubah.4 

Konstanta keseimbangan

Besarnya konstanta keseimbangan memperlihatkan arah reaksi, reaksi dengan nilai K besar akan bergeser ke kanan, sedangan reaksi dengan nilai K kecil akan bergeser ke kiri, dan reaksi dengan nilai K ~ 1, akan terdapat sejumlah reaktan dan produk dalam jumlah sigifikan.5 

Asas Le Chatelier

Jika system dinamik diberi gangguan, maka system akan meminimalkan gangguan tersebut. Pada perubahan konsentrasi reaktan dan produk, jika konsentrasi produk ditingkatkan, makan akan menggeser kesetimbangan ke kiri. Sebaliknya, jika konsentrasi produk diturunkan, makan akan menggeser kesetimbangan ke kanan.6

Pertukaran Gas di Jaringan Karbon dioksida berdifusi ke dalam eritrosit, di dalam eritrosit, karbon dioksida akan diubah menjadi asam karbonat oleh enzim karbonat anhidrase. Asam karbonat akan berdisosiasi sebagian mengahasilkan hydrogen dan ion bikarbonat. Ion bikarbonat terbentuk dalam eritrosit, kemudian akan berdifusi keluar dan digantikan oleh ion klorida, biasanya disebut pergeseran klorida. Dalam eritrosit ion hydrogen dibuffer oleh hemoglobin, pada saat hemoglobin berikatan dengan hydrogen, hemoglobin mempunyai afinitas yang rendah terhadap oksigen. Sejumlah oksigen diangkut dalam keadaan terlarut secara fisik berdifusi keluar dari plasma, masuk kedalam jaringan.6 5

Pertukaran Gas di Paru-paru Oksigen terlarut secara fisik kedalam plasma namun sebagian besar berdifusi dalam eritrosit bereaksi dengan deoksiHB membentuk oksiHB sambil melepaskan hydrogen. Pada saat HB jenuh dengan oksigen, afinitas terhadap karbondioksida menurun sehingga karbondioksida yang terikat pada HB akan terdisosiaso dan berdifusi keluar dari eritrosit melalui plasma menuju alveoli. Ion hydrogen yang di lepaskan Hemoglobin berikatan dengan ion bikarbonat yang berdifusi ke dalam eritrosit dari plasma dan saling bertukar tempat dengan ion klordia. Reaksi antara ion hydrogen denan ion bikarbonat mengkasilkan asam karbonat. Asam karbonat pecah menjadi air dan karbondioksida dengan bantuan enzim karbonat anhidrase. Karbondioksida berdifusi keluar dari ertrosit menuju plasa lalu ke alveoli.7 Efek Dekompresi Secara sederhana dekompresi didefinisikan sebagai suatu keadaan medis dimana akumulasi nitrogen yang terlarut setelah menyelam membentuk gelembung udara yang menyumbat aliran darah serta system syaraf. Akibat dari kondisi tersebut maka timbul gejala yang mirip sekali dengan stroke, dimana akan timbul gejala-gejala seperti mati rasa (numbness), paralysis (kelumpuhan), bahkan kehilangan kesadaran yang bisa menyebabkan kematian.6

Teori Dasar Efek Dekompresi Hukum Fisika yang paling mendasari teori dekompresi adalah Hukum Henry , dimana hukum tersebut menyebutkan bahwa pada sebuah bejana yang berisi air dan udara, bila tekanan udara ditingkatkan maka akan terjadi pelarutan udara kedalam zat cair tersebut seiring dengan peningkatan tekanan udara. Saat tekanan dalam bejana tersebut sudah cukup tinggi, apabila tekanan udara dikurangi secara perlahan-lahan, maka gas yang terlarut akan dibebaskan secara perlahan kembali ke udara tanpa membentuk gelembung udara. Tetapi apabila tekanan tersebut dikurangi secara cepat, maka udara yang terlarut didalam zat cair akan dibebaskan secara cepat pula, dan membentuk gelembung udara seperti air mendidih (boiling water).8 Absorbsi dan Saturasi Nitrogen Pada permukaan laut, jumlah nitrogen yang dihisap dan dikeluarkan sama. Nitrogen yang berlebihan akan masuk kedalam darah dan jaringan tetap dalam bentuk gas. Bila naik ke permukaan, tekanan berkurang sehingga nitrogen akan keluar dari jaringan dalam bentuk 6

gelembung udara, jika penurunan tekanan terjadi sangat cepat, gelembung nitrogen yang terbentuk menjadi lebih besar. Gas-gas tersebut tidak boleh terlalu cepat meninggalkan pembulu darah, karena dapat menyumbat pembulu darah kapiler. Gelembung yang besar dalam jaringan dan sirkulasi darah akan mengakibatkan gejala- gejala dari penyakit dekompresi.6

Terapi Hiperbaric Medicine Pengobatan Hiperbarik Oksigen (HBO) untuk terapi penyakit dekompresi. Suatu penyakit yang di alami oleh penyelam dan pekerja tambang bawah tanah akibat penurunan tekanan (naik ke permukaan) secara mendadak. Terapi Oksigen Hiperbarik atau Hiperbaric Oxigen Therapy (HBOT) berasal dari kata hiper “berlebih” dan barik “tekanan”. Terapi Oksigen Hiperbarik adalah metode pemberian oksigen murni pada tekanan atmosfer yang lebih besar kepada pasien untuk meningkatkan atau memperbaiki kondisi tubuh.9

Kesimpulan Seorang mahasiswa yang sedang menyelam naik ke atas permukaan laut terlalu cepat, mengeluh sakit di persendian dan otot, mual-mual, dan kram, akibat dari efek dekompresi.

Daftar Pustaka : 1. Muttaqin A. Asuhan keperawatan klien dengan gangguan system pernapasan. Jakarta : Salemba Medika ; 2010.h.2. 2. Netter FH. Atlas of Human Anatomy. 6th ed. Philadelphia: Saunders; 2014. 3. M. Ismail, Amirullah, Fitriana. Kimia dalam keperawatan. Sulawesi Selatan : Pustaka As Salam; 2010.h.59. 4. Damayanti R. Intisari kimia farmasi. Jakrta : EGC ;2004.h.2. 5. Pendit B U, Biokimia kedokteran dasar : sebuah pendekatan klinis. Jakarta : EGC : 1996.h.273. 6. James J, Baker C, Swain H. Prinsip-prinsip sains untuk keperawatan. Jakarta : Erlangga.h.49-50. 7. Citra Shelvy Dwi. Asuhan keperawatan pada pasien dengan gangguan system pernapasan. Jakarta : Salemba Medika ; 2007.h.14-5. 7

8. Oxtoby D W, Gillis H P, Nachtrieb N H Prinsip-prinsip kimia modern. Jakarta: Erlangga; 2001.h.174. 9. Budhi. 100 question and answer diabetes. Jakarta : Elex Media Komputindo ; 2009.h96.

8