Transportasi Oksigen

Transportasi OksigenRuti Devi Permatasari030.09.218

DefinisiOksigenasi : pemenuhan akan kebutuhan oksigenmembutuhkan sekitar 300 cc oksigen setiap hari (24 jam) atau sekitar 0,5 cc/menit. Respirasi pertahankan kelangsungan metabolisme sel di perlukan fungsi respirasi yang adekuat. Respirasi gabungan aktifitas mekanisme yang berperan dalam proses suplai O ke seluruh tubuh dan pembuangan CO (hasil pembakaran sel).

Oksigen bergerak konsentrasi gradien dari tingkat yang relatif tinggi di udara, ke tingkat di saluran pernapasan dan kemudian gas alveolar, darah arteri, kapiler dan akhirnya sel.

PO2 mencapai level terendah (1-1.5kPa) dimitokondria, struktur dalam sel yang bertanggung jawab untuk produksi energi.

Penurunan PO2 dari udara ke mitokondria kaskade oksigen.Kaskade Oksigen

Mekanisme PernapasanOksigen berdifusi dari bagian konduksi paru ke bagian respirasi paru sampai ke alveoli. Setelah oksigen menembus epitel alveoli, membrane basalis dan endotel kapiler didarah oksigen terikat hemoglobin (97%) dan larut dalam plasma (3%).1 mol Hb bisa ikat 4 molekul O2 HbO2 (oksihemoglobin). 1 gr Hb mengikat 1,34-1,39 ml O2. Bentuk Hb normal hanya HbA (dewasa) mengandung banyak 2,3 DPG memudahkan O2 lepas dari Hb HbF (fetal) mengandung sedikit 2,3 DPG HbF menghilang setelah bayi berusia 4-6 bulanAliran darah bergantung : tekanan arteri pulmonar (Ppa)tekanan alveoli (PA)tekanan vena pulmonar (PpV).

3 zona paru menurut West:Zona 1: bagian paru yang tidak bergantung pada gravitasi (tekanan arteri pulmonar = tekanan atmosfer) membuat Ppa di zona 1 lebih besar daripada tekanan vena pulmonar (Ppa>Ppv>PA)

PA yang diteruskan ke kapiler pulmonar membantu terjadinya kolaps, dengan konsekuen aliran darah nol ke regio paru ini.zona 1 mendapatkan ventilasi ketika tidak terjadi perfusi dan membentuk ventilasi rongga mati. Pada kondisi menurunnya tekanan arteri pulmonar seperti pada syok hipovolemik, zona 1 membesar.

Zona 3 bergantung pada gravitasi dimana Ppa>PpV>PA dan aliran darah secara primer diatur oleh arteri pulmonar ke perbedaan tekanan vena.

Gravitasi meningkatkan tekanan vena pulmonar, kapiler paru menjadi distensi sehingga perfusi pada zona 3 sangat tinggi perfusi kapiler pada ventilasi berlebihanzona 2 batas bawah zona 1 ke batas atas zona 3, dimana Ppa>PA>PpV. Perbedaan tekanan antara arteri pulmonar dan tekanan alveoli menentukan aliran darah pada zona 2. Ventilasi dan perfusi terjadi di zona 2, yang mengandung sebagian besar alveoli. Seluruh area paru memiliki tekanan alveoli yang sama semakin negatif tekanan intrapleura pada apex (atau area paru yang kurang bergantung pada gravitasi) distensi yang lebih besar pada alveoli apex daripada area lain pada paru.3 zona pada paru menurut West

Fisiologi masuknya OksigenUdara (atmosfer) : tekanan total 101kPa (1 atmosfer tekanan = 760mmHg =101kPa).

21% oksigen, 78% nitrogen dan sejumlah kecil CO2, argon dan helium.

tekanan oksigen (PO2) di permukaan laut adalah 21.2kPa (21/100 x 101 = 21.2kPa).

udara yang diinspirasi mencapai trakea dihangatkan dan dilembabkan oleh saluran pernapasan atas.

Kelembaban dibentuk dari uap air (gas) menghasilkan tekanan. Pada 37 C tekanan uap air di trakea adalah 6.3kPa.PO2 dalam trakea saat menghirup udara (101-6,3) x 21/100 =19.9kPa oksigen telah mencapai alveoli PO2 turun menjadi sekitar 13.4kPa. Hal ini karena PO2 gas di alveoli (PaO2) kemudian dikurangi dengan pengenceran dengan karbon dioksida memasuki alveoli dari kapiler paru. PaO2 dapat dihitung dengan menggunakan persamaan gas alveolar:PaO2 = FiO2 PaCO2 RQ*RQ = hasil bagi pernapasan, rasio produksi CO2 terhadap konsumsi O2, biasanya sekitar 0,8.Oksigen berdifusi tekanan parsial tinggi di alveoli (13kPa) ke daerah tekanan parsial lebih rendah - darah di kapiler paru (4.3kPa). Setelah oksigenasi, darah bergerak ke pembuluh darah paru dan kembali ke sisi kiri jantung, yang akan dipompa ke jaringan sistemik. PO2 darah vena pulmonal akan sama dengan PO2 di alveolus (yang PaO2). Faktor utama yang menyebabkan PO2 darah vena paru menjadi kurang dari PaO2 meningkatkan perbedaan alveolar : arteri.Ventilasi/perfusiDalam keadaan istirahat, ventilasi udara dan volume darah yang mengalir kira-kira sama, yaitu :5 liter udara per menit atau V = 5 liter/menit 5 liter darah per menit atau Q = 5 liter/menitrasio ventilasi-perfusinya adalah V/Q=1 (yang ideal).

Kearah kiri, ratio V/Q bertambah kecil nol tidak ada ventilasi tetapi ada perfusiKe arah kenan menjadi lebih besar sampai mencapai nilai infinite ada ventilasi tetapi tidak ada perfusi. Namun, selalu ada mismatching antara ventilasi dan perfusi mulai dari ekstrem V/Q=0 sampai ekstrem V/Q=infinite. Oleh karena itulah, paru normal ratio V/Q tidak merata, di apex paru rationya tinggi dapat mencapai 3 atau lebih sedangkan di basis paru rationya rendah yaitu, 0.6 atau bahkan lebih kecil lagi.

Transportasi Oksigen3 faktor mengirim oksigen ke jaringan: kadar hemoglobin, curah jantung dan oksigenasi.

DO2 = Cardiac Output x CaO2CaO2 adalah kandungan oksigen didalam darah, yang dirumuskan sebagai:CaO2 = (Hb x saturasi O2 x 1.34) + (PO2 x 0.003)

Hb merupakan konsenstrasi hemoglobin, SaO2 adalah saturasi oksigen pada arteri dan PO2 adalah Tekanan oksigen pada arteri.

HemoglobinHb 4 molekul. Hb orang dewasa (HbA) tdd 2 alpha-globulin chains dan 2 beta-globulin chains. Hb berupa tetramer (mengandung 4 subunit protein), yg tdd: 2 subunit alfa dan betaMasing-masing gram Hb menyusun 1.39 mL oksigenHb dianggap jenuh semua Hb yang mengangkut O2 secara maksimum. Persen saturasi hemoglobin ( %Hb), suatu ukuran seberapa banyak Hb yang berikatan dengan O2, dapat bervariasi dari 0% sampai 100%.

Kurva disosiasi oksigenFaktor menentukan % saturasi Hb PO2 darah berkaitan dengan konsentrasi O2 yang secara fisik larut dalam darah.

reaksi reversible yang melibatkan Hb dan O2. Po2 darah meningkat (di kapiler paru) reaksi ke arah sisi kanan persamaan peningkatan pembentukan HbO2 (peningkatan % saturasi Hb).

Po2 darah berkurang (kapiler sistemik) kearah sisi kiri persamaan dan oksigen akan terbebaskan dari Hb ketika HbO2 terurai (penurunan % saturasi Hb).

adanya perbedaan Po2 dalam paru dan jaringan lain, Hb - mendapat O2 di paru tempat pasokan O2 segar secara terus menerus diberikan oleh ventilasi dan menumpahkan O2 di jaringan yang secara terus menerus menggunakan O2.

Hubungan antara PO2 darah dan % saturasi hemoglobin tidaklah linier. Peningkatan 2 kali lipat tekanan parsial tidaknya menyebabkan peningkatan2 kali lipat % saturasi Hb. Hubungan antara variable kurva disosiasi saturasi O2Hb. Peningkatan PO2 hanya sedikit meningkatkan tingkat saturasi hemoglobin. Sebaliknya, dalam rentang PO2 0-60 mmHg, perubahan kecil PO2 perubahan besar tingkat saturasi hemoglobin, seperti yang diperlihatkan oleh bagian bawah kurva yang curam.

Bagian mendatar Kurva O2-HbBagian mendatar kurva terletak pada rentang PO2 darah yang terdapat di kapiler paru tempat O2 sedang digabungkan dengan Hb.

Darah arteri sistemik yang keluar dari paru, setelah mengalami keseimbangan dengan PO2 alveolus PO2:100 mmHg.Po2 darah 100 mmHg, 97.5% Hb mengalami saturasi. (lihat kurva)

PO2 arteri turun 40% dari 100 mmHg 60 mmHg, konsentrasi O2 terlarut pada PO2 berkurang 40%.

PO2 darah 60 mmHg, % saturasi Hb 90%. kandungan O2 total darah sedikit berkurang walaupun terjadi penurunan PO2 sebesar 40% karena Hb mengangkut O2 dalam jumlah yang hampir maksimum, dan sebagian besar O2 diangkut oleh Hb dan bukan dilarutkan dalam darah.

Makna bagian curam pada Kurva O2HbDalam kapiler sistemik, darah keseimbangan dengan sel-sel jaringan di sekitarnya pada pO2: 40 mmHg. PO2 40 mmHg% saturasi Hb adalah 75 %. Darah sampai ke kapiler jaringan dengan PO2 100 mmHg dan % saturasi Hb 97.5%. Karena Hb saturasi 75% pada Po2 40 mmHg di kapiler sistemik, hampir 25 % HbO2 harus berdisosiasiHb tereduksi dan O2. O2 yang dibebaskan ini berdifusi mengikuti penurunan gradient tekanan parsial dari sel darah merah melalui plasma dan cairan interstisium ke dalam sel jaringan.penurunan PO2 20 mmHg menurunkan % saturasi Hb dari 75% menjadi 30% jadi sekitar 45% lebih banyak dari total HbO2 yang normal memberikan O2 nya untuk digunakan oleh jaringan. Penurunan normal PO2 60 mmHg dari 100 mmHg menjadi 40 mmHg di kapiler sistemik menyebabkan sekitar 25 % dari total HbO2 membebaskan O2 nya.Curah JantungCurah jantung volume darah yang dipompa oleh tiap-tiap ventrikel per menit

2 faktor penentu CO kecepatan denyut jantung dan volume sekuncup

Curah jantung = kecepatan denyut jantung x volume sekuncupCO = 70 denyut/menit x 70 ml/denyut = 4.900 ml/menit = 5 L/menit

Volume darah total ditubuh = 5 5.5 L tiap menit ventrikel kanan memompa 5 L darah ke paru, ventrike kiri memompa 5 L darah ke sirkulasi sistemik.

Volume sekuncup jumlah darah yang dipompa keluar oleh tiap ventrikel sekali berdenyut.2 kontrol yang pengaruhi: ( meningkatkan kontraksi jantung) Kontrol intrinsik: berkaitan seberapa banyak aliran balik venaKontrol ekstrinsik: berkaitan tingkat stimulasi simpatis jantung

Peningkatan volume diastolic akhir peningkatan volume sekuncup.

Hal ini terjadi akibat ketika pengisian diastole semakin besar, semakin besar pula volume diastolic akhir dan jantung makin teregang. Semakin teregang jantung >> panjang serat otot awal sebelum kontraksi. Peningkatan panjang menghasilkan gaya yang lebih kuat pada kontraksi jantung volume sekuncup lebih besarHubungan intrinsik antara volume diastolic akhir dan volume sekuncup hokum Frank-Starling pada jantung. Hukum itu menyatakan bahwa jantung dalam keadaan normal memompa semua darah yang dikembalikan kepadanya, peningkatan aliran balik vena menyebabkan peningkatan volume sekuncup. Anggaplah pada volume diastolic akhir meningkat dari titik A ke B. peningkatan diastolic ini disertai peningkatan volume sekuncup dari titik A1 ke B2. Tingkat pengisian tersebut disebut sebagai preload, karena merupakan beban kerja yang diberikan jantung sebelum kontraksi dimulai.