15. Gas Terapeutik - O2, CO2, NO, dan He

), DAN HeOKSIGEN hemogtobin pada tingkat jaringan dan berikatan kembali Oksigenasi Normal ketika darah vena campur yang kurang jenuh sampai di paru-paru. pergeseran kurya ke kanan dengan pening- Oksigen terkandung sebanyak 21% di udara, dengan katan suhu, peningkatan pco, dan penururri pi, ,rputi ditemukan pada jaringan yang aktif bermetabolisme, tekanan parsial 21 kpa (1SB mm Hg) pada permukaan menurunkan kejenuhan oksigen pada po, yang sama laut. Tekanan parsia! ini mendorong difusi oksigen; sehingga menghantarkan tambahan oksig'en ke tempat sehingga, pendakian ke dataran tinggi menurunkan peng- dan waktu yang yang mendatar dsaennggaatndippeor,tuktianng.gAi kmaeintgeitnadpiik,aksuikrvaan ambilan dan penghantaran oksigen ke jaringan. Saat peningkatan pordarah dengai menghirup campuran gas udara dihantarkan ke saluran napas distat dan itveoli, po, menurun akibat pengenceran dengan karbon diaksidl kaya-oksigen dapat sedikit meningkatkan jumlah oksigen dan uap air sefta akibat pengambitan ke dalam darah. yang dibawa oleh hemogtobin. peningkatan tebih tanjut Pada kondisi yang ideat, ketika ventitasi dan pelusi pada kandungan O, darah dapat teqadi hanya dengan berimbang dengan baik, po, alveoli sebesar -14,6 kpa meningkatkan jumlah oksigen yang tertarut di datam (110 mm Hg), Tekanan paisiat air dan CO\" di alveoti plasma. Karena kelarutan oksigen yang rendah (0,226 masing-masing sebesar 6,2 kpa (4T mm Hil ;lan 5,3 kpa mUUkpa atau 0,03 mL/L/mm Hg pada 57.C1, mengiirup (40 mm Hg). pada kondisi normatterdapalkesetimbang_ O, 100% hanya dapat me_ningkatkan lumiUn O, yanS terlarut di darah sebesar 15 nLJL, kurang dari ,rpi,t,gZ an yang sempurna antara gas alveoli dan darah kapiler. Pada beberapa penyakit, sawar difusi untuk transpor gas dari kebutuhan metabotik normal. Akan tetapi, 1*a io, dapat ditingkatkan; selama otahraga, ketika curah jantung yang terhirup meningkat hingga 3 yang tinggi menurunkan waktu transit kapiler, kesetim- atm (304 kpa) pad6 bangan penuh tidak terjadi; dan gradien porkapiler akhir_ ruang hiperbarik, jumlah oksigen yang tertarut cukup alveoli dapat meningkat. untuk mencapai kebutuhan metabolik normal bahkatn tetapi, po, pada darah afteri tebih banyak pada saattidak adanya hemogtobin (TabellS'7). berkurang akibat pencampuran (pirau) vena, penambahan Kekurangan Olisigen campuran darah vena dari afteri pulmoner, yang memiliki Secara luas, rerdapat lima penyebab hipoksemia: fi.aksi Por-5,3 kPa (40 mm Hg). Sawar difusi, ketidikcocokan ok^srgen.yang terhirup rendah (Fror), peningkatan sawar ventilasi-pedusi, dan fraksi pirau secara bersamaan f{uifsui1^(i,Vh/elp)w, ednatnilakseiteirckaemtidpaukrsaenimpi6ra\"nu\"garra.,ur7v.e.,ntiala. si_per- menjadi penyebab utama gradien oksigen alveoli_ter_ , Selain.kegagalan sisrem pernapasan untuk meng_ hadap-afteri, yang normalnya sekitar 1,3_1,6 kpa (10_12 mm Hg) ketika menghirup udara dan 4,0_6,6 kpa (J0-50 oksrgenasl darah secara memadai, sejumlah fakror lain mm Hg) ketika bemafas dengan oksigen 100%. dapat berkontribusi terhadap hipoksi p\"d\" ti,rgk\"i Oksigen dihantarkan ke Iapisan kapitey jaringan oteh jaringan. Hal ini dapat dibagi -.nj\"di kategori pJng_ sirkulasi darah dan sekali lagi mengikuti gradiin keluar dari darah dan menuju se/. Ekslraksi oksigen di jaingan hanraran oksigen dan penggu\"naan oksigen. p.1ghrnt\"?_ umumnya menurunkan pordarah yena sebesar 7,3 kpa an okslgen menurun secara keseluruhan ketika jantung menurun atau secara lokal ketika aliran curah (55 mm Hg). Meskipun po, pada mitokondia tidak di_ darah regional rerganggu, seperti akibat penyumbatan vaskular ketahui, fosforilasi oksidatif dapat bertanjut dengan po, (contohnya, stenosis, trombosis, atau penlrumbatan hanya sebesar beberapa mm Hg. h(mcipiokenrrottovehansnskiyuavle,anrs)ai)n.adptareounmupreuknnoianrnrgipkka\"a.tpmaanesi.rtrae,sks\"drnaa\"srnaishdvpaer.na-aUh,\"ba*ar\"al_iuk yoaknsgigetenrjaakdai npamdeanagnuermaniag,i.kp...r\"r-guhr\",r\"r.r,\"rk\"rarrb\"ofn.ri,gioirn,ork.rpid.r\",,i Pada darah, O, dibawa terutama oleh hemoglobin dan pada jumlah feiityarig tertarut dalam larutan, Jimtah 1te1r\";.a\"d,ri:k-:eFtilkoabtirnaonpspaotri. Pada akhirnya, hipoksia dafai 9, V?!S berikatan dengan hemogtobin tergantung pada oksigen dari kapilei ke jarin[an Po,(Gambar 15-t). Hemogtobin dijenuhkan oteh iksigen sebesar 98% ketika udara dihirup pada kondisi norma!, dan mengikat 1,3 mL oksigen per gram jika terjenuhkan seluruhnya. Kemiingan curam kurua ini seiring dengan penurunan Po, memfasilitasi pemutusan oksigen dari 232

BAB 15 Gas Terapeutik: Or, COr, NO, dan lle 23310050 I f---[>H+]({pH) I t Suhu 0c I I GAMBAR 15-1 Kurva disosrasi oksihemoglobin untuk danh lengkap. 0 I I Hubungan antara Po, dan kejenuhan hemoglobin (Hb) ditunjukkan di atas. Puo I I atau Po, yang dihasilkan pada kejenuhan 50%, juga ditunjukkan. Peningkatan I I Pso I 27 50 100 suhu atau penurunan pH (seperti pada otot yang sedang bekerja) menggeser Po2, mm Hg kurva ini ke kanan, mengurangi kejenuhan Hb pada Poz yang sama dan kemudian menambah penghantaran 0, ke jaringan.menurun (edema) atau penggunaan oksigen oleh sel. oksigen tambahan harus disesuikan secara hati-hatiterganggu (tolaisitas sianida). Pemahaman mengenai untuk memastikan. kejenuhan alteri yang memadai.beberapa respons seluler terhadap hipoksia telah meng- Jika terjadi hipoi,entilasi, banruan ventilatori mekanikalami kemajuan dari penelitian faktor-faktor yang dapat dengan atau tanpa intubasi trakea harus diberikan.menginduksi hipoksia. Ekspansi alveoli yang tidak rervenrilasi dengan baikInhalasi Olisigen dipertahankan sebagian oleh kandungan nitrogen dalam gas alveoli; nitrogen sukar larut sehingga tetap beradaI nhalasi oksigen di gunakan terutama untuk mengembali- pada rongga udara ketika oksigen diabsorpsi. Konsentrasikan atau mencegah berkembangnya hipoksia; efek lain tinggi oksigen yang dihantarkan ke bagian paru-paru yan g tidak terventilasi baik akan mengencerkan kandung-umumnya tidak berarti. Akan tetapi, ketika oksigendihirup dalam jumlah banyak atau pada periode yang an nitrogen dan dapat memicu atelektasis absorpsi,lama, perubahan fisiologis sekunder dan efek toksik kadang menyebabkan peningkatan pirau dan hipoksemiadapat terjadi. yang memburuk secara paradoksikal setelah suatu ISrlstem Pernapasan Inhalasi oksigen pada atm periode pemberian oksigen.atau lebih menyebabkan depresi pernapasan pada tingkat Sr.sfen Katrdiovaskular Selain membalikkan efekrendah di subjek normal, kemungkinan sebagai akibat hipoksia, efek fisiologis inhalasi oksigen pada sistemkehilangan aktivitas kemoreseptor tonik. Akan tetapi, kardiovaskular tidak terlalu signifikan. Frekuensi jantungventilasi umumnya meningkat dalam beberapa menit dan curah jantung sedikit menurun; tekanan darah sedikit berubah. Ketika tekanan arteri pulmoner sedikitsetelah inhalasi oksigen karena peningkatan paradoksikal berubah pada subjek normal saat inhalasi oksigen, peningkatan tekanan arteri pulmoner pada pasien yangtekanan CO, di jaringan, seb3gai akibat peningkatan tinggal di dataran tinggi yang menderita hipertensi pul- moner hipoksik kronis dapat ditangani dengan terapioksihemoglobin dalam vena darah, yang menyebabkan oksigen atau kembali ke dataran rendah. Pada bayipelepasan CO, dari jaringan kurang efisien. dengan penyakit jantung kongenital dan pirau kiri-ke kanan pada curah jantung, tambahan oksigen harus di- Pada sejumlah kecil pasien yang pusat pernapasannya atur secara hati-hati karena adanya risiko penurunan resistensi vaskular pulmoner lebih lanjut dan peningkat-terdepresi oleh retensi COr, luka, atau obat dalam an aliran darah pulmoner.jangka panjang, ventilasi dipertahankan terutama olehkemoreseptor karotid dan aorta, pada umumnya disebutsebagai dorongan hipoksik, Pemberian oksigen yang ter-lalu banyak dapat mendepresi dorongan ini, meng-akibatkan asidosis respiratori. Pada kasus-kasus ini,

234 sacIAN III obat yang Bekerja pada Sistem Saraf pusatTabel 15-1Pengangkutan Oksigen di Darah* Kandungan O, Arteri (mL O)/L) Kandungan O, Vena Campur (mL O,iL) Berikatan Po, Vena Berikatan Campur, kPaPo2 Arteri, dengan (mm Hg) dengankPa (mm Hg) Terlarut Hemoglobin Total 2,7 (20) Terlarut Hemoglobin Total 4,0 (30) 0,6 59 (oA 0,9 '109 109,9 Dataran tinggi; respirasi gagal )7 192 menghirup udara12 0 (s0) 194,7 5,5 (41) 1,2 144 145,2 Orang normal menghirup udara 9,9 (300) 9,0 195 204 5,9 (44) 1,3 153 154,3 Orang normal menghirup 50% O, 79,7 (600) 18 19623e (1 800) 54 196 214 6,5 (49) 1,5 t0J 164,5 Orang normal menghirup 100T0 O, 250 20,0 (150) 4,5 '196 200,5 Orang normal menghirup O, hiperbarik*Tabel ini mengilustrasikan pengangkutan oksigen di darah pada berbagai kondisi. Sewaktu tekanan o, arteri meningkat, jumlah o, yang terlarut meningkat padagpe/drbLa)nPdiengnainngklaantagsnuknagndteurnhgadaanp0,PIeob,,ihtelatanpjui tjummelmaherOlu, kyaannpgebneirnikgaktaantandpeangdaanokhseimgeognltoebrilnarumte.Knceatipkaai om,daihkiirimupu1m00t%s6,Om,viaO'nrglLie(prleanrjuetnrau'nhyaanmheemmeongulohbiisnetb0a0g%ianpakedacil15dari kebutuhan total. Terapi oksigen hiperbarik diperlukan untuk meningkatkan jumlah oksigen terlarut untuk menyediaka,iuurua utu, sebagian besar kebutuhanmetabolik Perhatikan bahwa selama terapi oksigen hiperbarik, hemoglobin pada darah vena campur tetap terjenuhkan sepenuhnya dengan 0\"\"Angka-angka pada tabel inl merupakan perkiraan dan didasarkan pada asumsi hemoglobin 15 gldl, ekstraksi oksigen seluruh-tubuh 50 mL O,/1, dan curah jantungkonstan. Ketika terdapat anemia yang parah, Po, arteri tetap sama, tetapi kandungan arteri menurun; ekstraksi oksigen berlanjut, menyebabkan [.nurunun 1anOungaidan tekanan 0, pada darah vena campur. Demikian pula, ketika curah jantung menurun secara signifikan, ekstraksioksigen yang sama terjadi dari volume darah yinglebih kecil dan menyebabkan penurunan kandungan dan tekanan oksigen vena campur, Metabolisme Inhalasi oksigen 100o/o tidak meng- pada udara kamar yang ikut mengalir untuk mengaturhasilkan perubahan yang berarri pada konsumsi oksigei, keseimbangan gas mspirasi. Fto, pada sistem ini sangatproduksi karbon dioksida, respirdtory quotient (istopO, yang dihasilkan selama metabolisme jaringan ter- senslflf terhadap perubahan-perubahan kecil pada pota ventilasi. Alalalat seperfi face tent digunakan terutamahadap konsumsi Or), atau pemakaian glukosa. untuk menghantarkan gas lembap ke pasien dan tidak dapat digunakan untuk menyediakan sejumtah oksigenPemberian Oksigen tambahan yang dapat diperkirakan, Kanula hidung-Demi keamanan, silinder dan selang oksigen diberi cabang kecil, fleksibel yang berada di dalam setiapkode warna (hijau di AS) dan beberapa jenis indeksmekanik pada koneksi katup digunakan untuk men- naris-menghantarkan oksigen sebanyak 1-6 L/menit.cegah masuknya gas lain ke dalam sistem oksigen.Oksigen dihantarkan melalui inhalasi kecuali selima N asofa rin g be fti nd ak sebag ai re se rvoir u ntuk pe n yi m p an-sirkulasi ekstrakorporeal, ketika oksigen terlarut lang- an oksigen, dan pasien dapat bernapas baik metaluisung ke sirkulasi darah. Hanya sisrem penghantaran mulut maupun hidung selama jalur hidung tetap terbuka.tertutup dengan sekat kedap udara kejalan napas pasien Alat ini .menghantarkan 24-28% Fro, sebanyak 2-3 L/dan pemisahan sempurna anrara gas inspirasi danikspi- menit. Sebanyak 40% Ftordimungkinkan pada kecepat,rasi dapat mengarur Fro, secara tepat. Pada semua an aliran yang lebih tinggi, meskipun initidak ditoleransisistem lain, Fro, yang dihintarkan sesungguhnya akantergantung pada pola ventilasi (yakni, kecepatan, dengan baik untuk periode panjang karena mukosa men-volume tidal, rasio waktu inspirasi-ekspirasi, dan aliran jadi kering. Masker muka sederhana, suatu maskerinspirasi) serta karakteristik sistem penghantar. plastikbening dengan Iubang samping untuk pengeluaran Sistem Aliran.Rendah gas eksprrasi d an pemasukan kembati udara inspirasi, di- Sistem aliran+endah, ketika aliran oksigen lebih tambat gunakan ketika oksigen dengan konsentrasi lebih tinggi dihantarkan tanpa memerlukan pengawasan ketat, Fto, daripada kecepatan aliran inspirasi, memiliki kemampuan maksimum pada masker muka dapat ditingkatkan daii terbatas untuk meningkatkan Fn, karena bergantung sekitar 60% pada 6-15 Umenit hingga >85% dengan menambahkan kantong reseruoir 600-1000 mL. Dengan masker napas-berulang parsial ini, sebagian besar volume rnsprrasl ditarik dari reservoir, menghindari peng- enceran oleh udara kamar yang ikut mengatir.

Sistem Aliran.Tinggi BAB 15 Gas Terapeutik: Or, COr, NO, dan tle 235Alat penghantar oksigen aliian-tinggi yang paling umum sitas dan oksigen atau efek samping kelebihan oksigendigunakan adalah masker Venturi, yang menggunakan menjadi hal yang perlu diperhatikan.sisipan masker yang didesain khusus untuk pencampuran KOMPLIKASI TERAPI OKSIGENudara kamar dalam rasio tetap sehingga menyediakanFro2 yang relatif konstan pada laiu aliran yang relatif Pemberian tambahan oksigen bukan berafti tanpatinggi. Umumny4 tiap sisipan didesain untuk bekerja polensi terjadinya komplikasi. Selain berpotensi dalampada laju aliran oksigen teftentu, dan sisipan yang ber- memicu afelekfasls absorpsl dan mendepresi ventitasi, aliran tinggi oksigen keing dapat mengeringkan danbeda diperlukan untuk mengubah Fn, Penurunan nilai mengiritasi permukaan mukosa saluran napas dan mata,FD 2yang dihantarkan menggunakan rasio pencampuranyang lebih besar, yang menghasilkan aliran (oksigen dan sefta menurunkan transpor mukosiliari dan bersihanudara yang ikut mengalir) total yang lebih tinggi ke pasien,dari rentang 80 Umenit untuk 24% Frorhingga 40 Umenit sekresl. Oksigen yang dilembapkan sebaiknya digunakanpada 50% Fto, Laju aliran ini mungkin lebih rendah ketika diperlukan terapi jangka panjang (>1 jam). padadaripada aliran inspirasi puncak untuk pasien dengan akhirnya, atmosfer yang diperkaya oksigen meningkatkandistres pernapasan sehingga konsentrasi oksigen yang bahaya kebakaran, dan perhatian yang sesuai diperlukansebenarnya dihantarkan lebih rendah daripada nilai baik pada ruang operasi maupun pasien yang meng-nominalnya. Nebulizer oksigen, jenis alat Venturi lain, gunakan oksigen di rumah. Hipoksia masih dapat terjadimenyediakan oksigen lembap pada pasien dengan Fro, meskipun telah diberi tambahan oksigen. Selanjutnya,35-100% pada laju aliran tinggi. Pada akhirnya, blender ketika tambahan oksigen diberikan, desalurasi munculoksrgen menyediakan konsentrasi oksigen yang terhirup lebih lambat setelah obsfruksl saluran napas atau hipo-tinggi pada laju aliran yang sangat tinggi. Alat-alat ini ventilasi, yang berpotensi penundaan deteksi peristiwa-mencampur udara terkompresi pqda tekanan tinggi dan peristiwa yang penting ini. OIeh karena itu, pemantauanoksrgen untuk mencapai konsentrasi oksigen dari 21- terhadap penjenuhan oksigen dan kecukupan ventilasi100% pada laju aliran hingga 100 Umenit. Meskipun harus sering dilakukan.alirannya tinggi, penghantaran Fro, yang tinggi ke tiappasien juga bergantung pada pemeliharaan penutup Penggunaan Terapeutik Oksigenyang kuat pada jalur napas dan/atau penggunaan reser-voir untuk meminimalisasi pencampuran udara kamar KOREKSIHIPOKSIAyang mengencer. Penggunaan terapeutik utama oksigen adalah untukPEMANTAUAN OKSIGENASI mengoreksihipoksia. Akan tetapi, hipoksia umumnya me-Pemantauan dan titrasi diperlukan untuk memenuhi rupakan manifestasi penyakit penyebabnya, dan pem- berian oksigen harus dipandang sebagai terapi simto-tujuan terapeutik terapi oksigen dan untuk menghindari. matik. Upaya-upaya harus diarahkan pada penanganankomplikasi dan efek samping. Meskipun sianosis me- penyebab hipoksia. Sebagai contoh, obstruksi saluranrupakan temuan fisik klinis yang sangat penting, hal napas kurang merespons terhadap peningkatan tekanantersebut bukan meripakan indeks oksigenasi yang cepat, oksigen inspirasi tanpa perbaikan obstruksl tersebut. Halsensdf atau dapat dipercaya. Pemantauan noninvasif yang lebih penting, ketika hipoksemia yang disebabkanterhadap penjenuhan oksigen arteri sekarang tersedia oleh hipoventilasl sefeiah oyerdosls narkotik dapat diatasiluas dari oksimetri pulsa transkutan, yakni penjenuhan dengan pemberian tambahan oksigen, pasien tetap berisiko mengalami gagal pernapasan jika ventilasitidakoksigen diukur dari perbedaan absorpsl diferensial ditingkatkan melalui stimulasi, pemulihan dari narkotik, atau ventilasi mekanis. Hipoksia yang diakibatkan olehcahaya oleh oksihemoglobin dan deoksihemoglobin serta sebagian besar penyakit pulmoner dapat ditangani sedikilpenjenuhan arteri ditentukan dai komponen sinyal yang nya sebagian dengan pemberian oksigen, sehinggaberpulsa ini. Oksimetripulsa mengukur kejenuhan hemo- menyediakan waktu untuk terapi definitif agar penyebabglobin dan bukan Por; sehingga metode initidak senslfifterhadap kenaikan Pa2 yang melebihi kebutuhan untuk utamanya dapat diobati. OIeh sebab itu, pemberianmenjenuhkan tubuh secara keseluruhan. Akan tetapi,oksimetri pulsa sangat berguna untuk memantau ke- oksigen digunakan pada semua bentuk hipoksia, dengancukupan oksigenasi selama prosedur yang memerlukan pemahaman bahwa respons akan bervariasi dalam carasedasi atau anesfesi evaluasi cepat dan pemantauan tertentu yang umumnya dapat diprediksi dari pengetahuanpada pasien yang berpotensi mengalami masalah, dan mengenai patofisiologi yang mendasainya.menyesuaikan terapi oksigen pada situasi ketika toksi- REDUKSI TEKANAN PARSIAL SUATU GAS INERT N itrogen, y ang te rdiri d ari 7 9% ud ara se ktar, me ndomi n asi ruang-ruang ferisl-gas di dalam tubuh, Pada kondisi teftentu, seperfi disfension usus akibat obstruksi atau

236 secIAN IItr Obat yang Bekerja pada Sistem Sarafpusat ileus, embolisme ud ara intravaskular, atau pneumotcraks, (Hb) dan miogtobin tidak dapat berikatan dengan O, penurunan uolume ruang terisi-udara iniharus dilakukan. karena afinitas protein-protein initerhadap CO tinggi. Afi- Karena nitrogen relatif tidak tarut, inhalasi oksigen ber- nitasnya -250 kali lebih besar daipada afinitas tekadap konsentrasi tinggi (sehi ngga konsentrasi nitrogen rend ah) Or; sehingga konsentrasi alveoli CO = 0,4 mm Hg (1/250 dari O, atueoli, yakni -100 mm Hg) akan berkompetisi secara cepat menurunkan tekanan parsial nitrogen seluruhlubuh dan menghasilkan gradien yang besar secara seimbang dengan O, untuk tempat berikatan pada untuk penghilangan nitrogen dari ruang-ruang gas. pem- Hb Por. yang tinggi memfasititasi kompetisi O, untuk berian oksigen untuk embolisme udara memiliki manfaat tempat ikatan Hb ketika CO ditukar di atveoli; dengan kata tambahan karena juga membentu dalam meredakan hipoksia terlokalisasi yang terletak jauh dari obsfruksi pi1, PO-ryanO tinggi meningkatkan kemungkinan O,dan bukan CO untuk beikatan dengan Hb ketika CO beidiso_ vaskular embolik. Pada kasus penyakit dekompresi, afau siasl. Se/aln itu, Orhiperbarik akan meningkatkan keter_ bends, penurunan tekanan gas inerl di datam darah danjaringan dengan inhalasi oksigen sebelum atau selama sediaan O2yang terlarut di dalam darah (ihatTabel 1 S_1). dekompresi barometrik dapat mengurangi tingkat lewatjenuh yang terjadi setelah dekompresi sehingga tidak Penggunaan seseka/l oksrEr en hiperbarik pada keracunan terbentuk gelembung. Jika gelembung terbentuk di jaring- an atau jaringan vaskular, pemberian oksigen didasarkan sianida mempunyai rasio.nalisasi yang hampir sama.pada rasionalisasi yang sama seperti dijelaskan pada Toksisitas Oftsigen embolisme gas. Toksisitas oksigen kemungkinan disebabkan oleh ke- TERAPI OKSIGEN HIPERBARIK naikan produksi hidrogen feroksida dan senyawa reaktif seperti anion superoksida, oksigen singlet, dan radikal Oksigen diberikan pada tekanan yang tebih tinggi dari-pada tekanan atmosfer pada sejumtah kondisi ketika hidroksil yang.menyerang dan L.r,rr\"i lipid, protein,oksigen 100% pada 1 atm tidak mencukupi. dan makromolekul lain, terutam a yang t..d\"p\"t di Terapi oksigen hiperbarik memiliki dua komponen: membran biologis. Sejumlah faktor meilbarasi toksi-peningkatan tekanan hidrostatik dan peningkatan tekanan oksigen. Kedua faktor tersebut diperlukan untuk pena- sitas senyawa reaktif turunan-oksigen, termasuk enzimnganan penyakit dekompresi dan embolisme udara. seperri superoksida dismutase, glutation peroksidase, Tekanan hidrostalik mengurangi volume getembung, dantidak adanya nitrogen yang terhirup meningkatkan gradien dan katalas.e, y^ng menghilangki., prodtrk sampinganeliminasi nitrogen dan mengurangi hipoksia padajaingan oksigen toksik, dan senyawa- pereiuksi ,.p..ti b\"..i,yang berada di ujung. Peningkatan tekanan oksigen pada glutation, dan askor.bat. Akan ietapi, faktor-faktor initingkat jaringan merupakan tujuan terapeutik utama untuk tidak cukup untuk membatasi kerja destruktif oksigensebagian besar indikasi lain oksigen hiperbaik. Sebagai ketika pasien terpajan konsentrasi iinggi selama pe.iSdecontoh, bahkan sedikit peningkatan po, di daerah yang wseankstiutivi.tyaasnbgerpbaendjaantegr.hTadiaapp jaringli menunjukkansebelumnya mengalami iskemia dapat mempercepat akti- toksisiras oksigen, yangvitas bal<terisidal leukosit d an meningkatkan angiogene-srs. O/eh karena itu, pajanan singkat terhadap oksigen mungkin merupakan akibat perbedaan p\"da\"produkrlhiperbarik secara berulang merupakan tambahan yangberguna pada pengobatan osteomietitis refraktori kronis, senyawa reaktif dan mekanisme proteksinya. penurunanosteoradionekrosr's, afau cedera tabrakan atau pada konsentrasi oksigen _yang terhirup retap merupakp.npemulihan kutit yang rusak, transptantasi jaringan, atau dasar terapi untuk toksisitas oksigen.flaps (kemerahan pada kulit yang menyebar melebihireaksi lokal akibat bahan pengiitasi). Selain itu, pening- , Sistem pulmoner, yrng re..ri konrinu rerpajan ter-katan tekanan oksigen itu sendiri dapat bersifat bat<tei-ostatik; penyebaran infeksi Clostridium perfringens dan hadap tekanan O, terringgi dl tubuh, biasanya merupa_produksi toksin oleh baktei diperlambat ketika tekananoksigen tebih dai 33 kPd (250 mm Hg), membenarkan kan, sisrem y\"ng'p\"rr\",ii mengalami ,okriri,rr; p.r-penggunaan awal oksigen hiperbarik pada mionekrosis ubahan.yang nyata pada fungsi pulmoner dapat te.lih\"tklostridial (g angren gas). hanya dalam 8-12 jam setelih pajanan terhadap 100% Oksigen hiperbarik juga bermanfaat pada keadaantertentu hipoksia umum. Pada keracunan CO, hemoglobin oksigen^. Peningkatan permeabilitas kapiler dan penu_ runan fungsi pulmoner dapat terlihat h\".,y\" setel\"h t g jam pajanan. Luka serius dan kematian terjadi pada pajanan yang lebih lama. Kerusakan pulmoner secara langsung berhubungan dengan tekanan oksigen yang terhlrup, dan konsentrasi >0,5 atm lebih aman pada periode waktu yang lama. Endotel kapiler ..,.rup\"k\"n jaringan pada paru-paru yang paling sensitil Fibroplasia retrolental dapit terjadi pada bayi yang rerpajan oleh peningkatan tekanan oksigen; perubahai ini dapat berkembang menjadi kebutaan-. Insiden gang_ guan ini menurun seiring dengan bertambahnya penge_

tahuan terhadap masalah ini dan pencegahan kelebihan BAB 15 Gas Terapeutik: Or, COr, NO, dan ne 237konsentrasi oksigen yang terhirup. Orang dewasatampaknya tidak mengalami penyakit ini. peningkatan curah jantung, frekuensi jantung, dan tekan- an darah. Akan tetapi, pada pembuluh darah, kerja vaso- Masalah pada SSP jarangterjadi dan toksisitas hanya dilatasi langsung karbon dioksida tampaknya lebihterjadi pada kondisi hiperbarik >200 kPa (2 atm). Gejala- penting, dan resislensi perifer total menurun ketika Pco,gejala sepelti seizure dan perubahan visual, yang meng-hilang ketika tekanan oksigen kembali normal. Masalah- meningkat. C0, iuga merupakan vasodilator koronermasalah ini merupakan alasan lain untuk mengganti yang kuat. Aitmia jantung yang berkaitan dengan pening- katan Pco, disebabkan oleh pelepasan katekolamin.oksigen dengan helium pada kondisi hiperbarik (lihat dibawah). Hipokarbia menghasilkan efek yang berlawanan: penurunan tekanan darah dan vasokonstriksi pada kulit,KARBON DIOKSIDA usus, otak, ginjal, dan jantung. Kerja-kerja initereksploitasi secara klinis pada penggunaan hiperventilasi untukKarbon dioksida (COr) dihasilkan oleh metabolisme me ng u rangi h ipe fte n si i ntrakrani al.tubuh pada kecepatan yang hampir sama dengan kon-sumsi Or, sekitar 3 ml/kg/menit saat istirahat, mening- H ip e rka rbi a me nd ep re si e ksitab ilit a s ko fteks se re bralkat secara dramatis dengan olahlaga berat. CO, mudah dan menaikkan nilai ambang nyeri kutan melalui kerjaberdifusi dari sel ke aliran darah, tempat CO, dibawa 'sneanrtkraol.tikP ad a p asie n yan g me ng al ami hipove ntil asi akib atsebagian sebagai ion bikarbonat (HCO,-), sebagiandalam kombinasi kimia dengan hemoglobin dan pro- atau anestetik, kenaikan Pco, dapat menye-tein plasma, dan sebagian dalam larutan pada tekanan babkan depresi SSP /eblh lanjut, yang selanjutnya dapatparsial -6 kPa (45 mm Hg) pada darah vena campur. memperburuk depresi pernapasan. Siklus umpan balik-CO, ditranspor ke paru-paru, tempat CO, biasanya di- positif ini dapat menyebabkan kematian.ekshalasi dengan kecepatan yang sama dengan produksi- Penggunaan Terapeutiknya, menyebabkan tekanan parsial di alveoli dan daraharrcri*5,2 kPa (40 mm Hg). Peningkatan Pco, menye- lnhalasi C0, sekarang jarang digunakan dibandingkanbabkan asidosis respiratori dan dapat disebabkan oleh dulu karena sekarang terdapat penanganan yang lebihpenurunan ventilasi atau inhalasi CO2, sedangkan ke- efektif untuk sebagian besar indikasi. lnhalasi karbon dioksida telah digunakan selama anesfesi untuk menaik-naikan ventilasi mengakibatkan penulunan Pco, dan kan kecepatan induksi dan kedaruratan anestesi inhalasialkalosis respiratori. Karena CO, dapat didifusikan dengan meningkatkan ventilasi menit dan aliran darah serebral. Akan tetapi, teknik ini menyebabkan asidoslssecara bebas, perubahan pada Pco, dan pH dalam darahdengan cepat akan direfleksikan oleh perubahan Pco, respiatoi pada tingkat tertentu. Hipokarbia, dengandan pH intraseluler. alkalosis respiratori yang menyeftainya, tetao memilikiEfek Karbon Dioftsida beberapa manfaat pada anesfesi. Hipokarbia mengon- striksi pembuluh-pembuluh serebral, sedikrt menurunkan Karbon dioksida merupakan sf,mulus yang cepat dan uku ran of ak, seh i ngg a me mf asilitasi pe rfo rm a pel aksan a- kuat terhadap ventilasi. Inhalasi 10% CO2 dapat meng- an operasi saraf. Meskipun CO, menstimulasi respirasr, hasilkan volume menit 75 Umenit pada individu normaL CO, tidak bermanfaat pada situasi ketika terjadi depresl Karbon dioksida bekerja pada berbagai tempat untuk pernapasan yang menyebabkan hiperkarbia alau asidosls menstimulasi ventilasi. Kenaikan Pco, mengakibatkan karena akan terjadi depresi lebih lanjut. bronkodilatasi, sedangkan hipokarbia menyebabkan kon- CO, umumnya digunakan untuk insuflasi selama prosedur endoskopi (contohnya, operasi laparoskopi) striksi otot polos sa/uran napas; respons-respons ini ber- karena C0, sangat mudah larut dan tidak memicu peran dalam menyeimbangkan ventilasi dan pefusi kebakaran. Oleh karena itu, setiap emboligas yang tidak pulmoner. Efek COrdi sirkulasi dihasilkan dari kombinasi disengaja akan dilarutkan dan dieliminasi lebih mudah efek lokal langsung dan efek yang diperantarai secara melalui sistem pernapasan. COrdapat membantu pada operasi jantung terbuka, ketika gas tersebut digunakan sentral pada slsfem saraf olonom. Efek langsung mengu- untuk membanjiri daerah operasi dan, karena kerapatan- rangi kontraktilitas jantung dan otot polos vaskular (vaso- nya, menggantikan udara di sekeliling jantung yang ter- buka, memastikan bahwa gelembung udara yang ter- ditatasi). Efek tidak langsung dihas;ilkan dari kapasitas perangkap adalah CO, dan bukan nitrogen yang tidak larut. Untuk alasan yang sama, CO, digunakan untuk CO, untuk meng aktivasi slsfern saraf s impatik; efek-efek menghilangkan gelembung pada bypass kardiopulmoner dan sirkuit oksigenasi membran ekstrakorporeal (ECMO). tidak |angsung ini umumnya berlawanan dengan efek Iokal CO, Oleh sebab itu, keseimbangan efek lokalyang CO, iuga dapat digunakan untuk menyesuaikan pH berlawanan dan efek simpatik menentukan respons srr- selama prosedur bypass ketika pasien sudah tenang. kulasi total terhadap COr. Efek akhir inhalasi CO, ialah

238 seCIAN III Obat yang nekerja pada Sistem SarafpusatNITROGEN MONOKSIDA terapeutik NO inhalasi saar ini terbatas pada penangan- an hipertesi puimoner persisten pada bayi baru lahi.Nitrogen monoksida (NO), suatu gas radikal bebas yang Penggunaan Diagnostik N0telah lama dikenal sebagai polutin udara dan toksii N0 inhalasidapat digunakan selama kateterisasi jantungpotensial, merupakan molekul pensinyal sel endogen untuk mengevaluasi secara aman dan selelrtif kapasitas vasodilatasi pulmoner pada penderita gagatjantung danyang sangat penting secara fisiologis. NO endogen di- anak-anak dengan penyakit jantung kongenital. NO inhalasi juga digunakan untuk menentukan kapasitasproduksi dari r-arginin untuk famili enzim yang lisebut difusi (Dt) melewati unit kapiler-alveoli'. NO lebih efektif daripada CO, pada keadaan ini karena afinitasnya yangNO sintase. NO mengaktivasi guanilil siklase yingdapa, lebih besarterhadap hemogtobin dan kelarutan dalam airterlarut, meningkatkan GMP siklik seluler (tihatbab'l). yang tinggi pada suhu tubuh,Pada jaringan vaskular, NO menyebabkan relaksasi otot N0 dihasilkan dari jalur nasal dan dai paru subjek manusia normal dan dapat dideteksi dalam gas yangpolos vaskular; pelepasan basal NO oleh sel endotel diekshalasi. Pengukuran NO yang diekshalasi ternyatamerupakan penenru urama tonus vaskular istirahat; NO berguna dalam diagnosis dan penilaian keparahan asma dan dalam infeksi saluran napas.menyebabkan vasodilatasi ketika disintesis sebagai Toksisitas N0respons terhadap regangan geser atau berbagai ..rry\"*\"vasodilatasi (lihat Bab 32). NO juga menghambat NO inhalasi yang diberikan pada konsentrasi rendah (0,1-50 ppm) tampaknya aman dan tidak mempunyaiagregasi d.an adhesi platelet. Gangguan produksi NO efek samping yang signifiikan Ioksrsitas pulmoner dapatterlibat plUa penyakit-penyakit seperti lterosklerosis, terjadi pada kadar yang tebih tinggi dari 50-100 ppm. Thehipertensi, vasospasme serebral dan ko.orre., dan cedera Occupational Safety and Health Adrninistration memberi-reperfusi-iskemia. Pada sistem imun, NO berfungsi kan batasan pajanan selama T jam pada S0 ppm. Se- bagian toksisitas NO dapat berkaitan dengan oksldaslpsinerfboaadmguaka.iss:iit.\N,D^O\"i.nyseaiutnortgoonkb,seiNsrlietOabsihbtaeenrkinemdriuaekrsusiep-mbaakasakanroi f-maJged,dii\"adttolon.r Iebih lanjut NO, Konsentrasi NOryang rendah (2 ppm)sitotoksisitas, potensiasi f angka p\"nj\".tg yaig dihasilkan bahkan sangat toksik pada model hewan, dengan per-dari l/-metil-D-aspartat (NMDA), dai ubahan yang terpantau pada histopatologi paru-paru, - termasuk berkurangnya silia, hipertrofi, dan hiperptasia neu\"rotransmisi fokal pada epitel bronkiol terminal. Oteh sebab itu, selama terapi NO, pembentukan NO2 yang tetap pada kadarnonkolinergik nonadrenergik; NO terlibat dalam mem- rendah penting untuk dilakukan dengan menggunakan penyaring dan penangkap (scavenger) yang sesuai danperantarai jalur nosiseptif pusat (lihatBab G). campuran gas kualitas-tinggl. Dosis rendah kronis NO inhalasi dapat mengakibatkan inaktivasi surfaktan danPenggr.rnaan Terapeutik NO pembentukan peroksinitrit melalui interaksi dengan superoksida. Kapaslfas NO untuk menghambat atauNO inhalasi dapat secara selektif mendilatasi jaringan mengubah fungsi sejumlah protein yang mengandung besi dan heme memerlukan investigasi lebih lanjut tEr-vaskular p ulmo ner dengan efek kardiovaskular ri.,.ti-, ik hadap potensi toksik NO pada kondisi terapeutik.yang_ minimal. Kurangnya efek NO inhalasi pada Berkembangnya methemoglobinemia merupakansirkulasi sistemik disebabkan oleh ikatanny\" y\"r,g iu\", komplikasi NO inhalasi yang signifikan pada konsentrasi yang lebih tinggi, dan jarang dilaporkan terjadinya ke-dengan dan inaktivasinya oleh oksihemoglobin\" pada matian karena oyerdosis NO. Kandungan methemog-pajanan terhadap sirkulasi pulmoner. Penyezuaian venti- lobin dalam darah umumnya tidak meningkat ke kadarlasi-perfusi dipertahankan arau ditingkatkan oleh NO toksik pada penggunaan NO inhalasi yang tepat. Konsen-karena NO inhalasi terdistribusi hanfa pada area paru-paru terventilasi dan hanya mendilatasi pembuluh- trasi methemoglobin harus dipantau secara berkala selama inhalasi NO. NO inhalasi dapat menghambatpembuluh yang berbatasan langsung dengan alveoii ter- fungsi platelet dan meningkatkan waktu perdarahan padaventilasi. Oleh karena itu, NO inhalasi akan menurunkan beberapa studi klinis, meskipun komplikasi perdarahanpeningkatan tekanan arteri pulmoner dan resistensivaskular pulmoner serta sering meningkatkan oksige- belum pernah dilaporkan.nasi. Uji terapeutik NO inhalasi telah memastikan ke-mampuannya dalam menurunkan resistensi vaskularpulmoner dan sering menaikkan oksigenasi, tetapiumumnya tidak memperlihatkan peningkatan jangkapanjang pada morbiditas atau mortalitas. NO inhalasitelah disetujui oleh FDA hanya pada penggunaan bayibaru lahir dengan hipertensi pulmoner persisten danmenjadi terapi lini-pertama unruk penyakir ini. Uji NOinhalasi pada sindrom distres respir.atori akut'yangdialami anak-anak dan dewasa, serta analisis-met\" bar,rlbaru ini, menunjukkan tidak adanya dampak terhadaphasil. Selain investigasi klinis, penggunaan dan manfaat

BAB f5 Gas Terapeutik: Or, Cor, NO, dan tle 239 Pada pasien dengan gangguan fungsi ventrikel kiri, jumlah besar gas lain, menghasilkan campuran dengan NO mempunyai potensi untuk memperberat gangguan kerja ventrikel kiri dengan mendilatasi sirkulasi pulmoner densitas yang jauh lebih rendah sehingga mudah dan meningkatkan aliran darah ke ventrikelkiri, kemudian dihirup. meningkatkan tekanan atrium kiri dan memicu pem- Penggunaan utama helium adalah pada uji fungsi bentukan edema pulmoner. Pemantauan yang saksama pulmoner, pengobatan obstruksi pernapasan, selama pada curah jantung, tekanan atrium kiri, atau tekanan baji kapiler pulmoner penting pada situasiini. operasi saluran napas dengan laser, untuk menyelam di kedalaman, dan kini, sebagai label pada studi pencitra- Persyaratan paling penting untuk terapi inhalasi NO an. Penentuan volume paru-paru residual, kapasitas yang aman adalah (1) pengukuran konsentrasi NO darn residu fungsional, dan volume paru-paru yang berkaitan N0, secara kontinu dengan menggunakan alat analisis memerlukan gas nontoksikyang mudah berdifusi, yakni pendaran kimia atau elektrokimia; (2) kalibrasi alat gas yang tidak larut (sehingga tidak meninggalkan paru- paru melalui aliran darah) agar, dengan pengenceran, pemantau yang harus sering dilakukan;(3) analisis kadar volume paru-paru dapat diukur. Helium cocok untuk methemoglobin darah secara berkala; (4) penggunaan kebutuhan ini dan jauh lebih murah daripada alternatif iain. Pada uji ini dilakukan sekali hirup helium dengan tangki N0 berseftifikasi; dan (5) pemberian konsentrasi konsentrasi yang diketahui, dan kemudian konsentrasi NO terendah yang dibutuhkan untuk efek terapeutik. helium diukur dalam campuran gas ekspirasi, sehingga Metode Pemberian dapat dilakukan perhitungan volume pulmonqr lain. Aliran gas pulmoner biasanya laminar, tetapi dengan Rangkaian pengobatan pasien dengan NO inhalasi sangat beruariasi, dari dosis 0,1-40 ppm dan dengan peningkatan laju aliran atau jalur aliran yang sempit, komponen menjadi turbulen. Helium dapat ditambah- durasi periode beberapa jam hingga beberapa minggu. kan ke oksigen untuk menangani turbulensi akibat obstruksi saluran napas: densitas helium lebih kecil Kon sentrasi N O i nh al asi ef e ktif mi nimu m h aru s d ite ntuka n daripada densitas .udara dan viskositas helium lebih untuk tiap pasien untuk meminimalisasi terjadinya taksi- tinggi daripada viskositas udara; penambahan helium mengurangi angka Reynolds campuran gas (angka sllas, Slsfem NO komersial yang tersedia dapat meng- Reynolds sebanding dengan densitas dan berbanding hantarkan konsenlrasl NO lnspirasl antara 0,1 dan 80 terbalik dengan viskositas), sehingga mengurangi turbu- ppm secara akurat dan secara simultan mengukur lensi. Sebenarnya, laju aliran meningkat dengan gas-gas berdensitas rendah. Oleh karena itu, dengan campuran konsentrasi NO dan NO, Konsentrasi NO inspkasi yang helium dan oksigen, usaha untuk bernafas menjadi ber- konstan diperoleh dengan memberikan NO dalam nitro- gen ke bagian ekstremitas inspiratori sirkuit ventilator kurang. Akan tetapi, beberapa faktor membatasi peng- pada mode berpulsa atau kontinu. Ketika NO inhalasi gunaan pendekatan ini. Oksigenasi umumnya merupa- diberikan pada pasien yang bernafas secara spontan kan permasalahan utama pada obstruksi saluran napas, mel al ui m aske r te rp asang rap at, N O bi as an y a d ih anta rkan dan kebutuhan praktis untuk meningkatkan konsentrasi selama ventilasi mekanis. Pemberian prong hidung di' O, yang terhirup dapat membatasi fraksi helium yang lakukan pada uji terapeutik pembeian di rumah untuk dapat digunakan. Selanjutnya, meskipun helium menu- pe n ang an an h iperte n si pul mo n e r p ri mer. runkan angka Reynolds campuran gas, viskositas helium lebih tinggi daripada viskositas udara, dan peningkatan Penghentian inhalasi NO secara akut dapat menye- babkan kambuhan hipeftensi afteri pulmoner dengan viskositas ini dapat menaikkan resistensi terhadap aliran peningkatan pirau intrapulmoner kanan-ke-kiri dan penu- menurut hukum Poiseuille, yakni aliran berbanding terbalik telhadap viskositas. runan oksigenasi. Untuk menghindari fenomena ini, penurunan konsentrasi NO inhalasi secara bertahap di- Helium memiliki konduktivitas termal yang tinggi, gunakan untuk menghentikan pasien dari NO yang di. yang membuat helium bermanfaat selama operasi laser inhalasi. pada saluran napas. Konduksi panas yang lebih cepat ini menjauh dari titik kontak sinar laser yang mengurangiHELIUM penyebaran kerusakan jaringan dan kecenderunganHelium (He) merupakan gas inert berdensitas rendah, titik pengapian materi yang mudah terbakar di saluranmemiliki kelarutan yang rendah, dan konduktivitas napas akan tercapai. Densitas helium yang rendahtermal yang tinggi sehingga menjadi dasar penggunaan menaikkan aliran melalui tabung endotrakea kecil yangmedis dan diagnostiknya; gas ini tersedia di dalam umum dipakai pada prosedur selerti ini.silinder cokelat. Helium dapat dicampur dengan oksigendan diberikan melalui masker atau tabung trakea. Padakondisi hiperbarik, helium dapat diganti dengan se-

240 eecIAN III obat yang Bekerja pada sistem SarafPusat Kini, helium terpolarisasi-laser digunakan sebagai oksigen dengan helium, yang potensi narkotiknya tidaksenyawa kontras inhalasi untuk pencitraan resonansi ada meskipun pada tekanan yang sangat tinggi danmagnetik pulmoner. agak sukar larut di jaringan tubuh. Kelarutan yang rendah ini mengurangi kecenderungan pembentukan APLIKASI HIPERBARIK Kedalaman dan durasi akti-vitas menyelam dibatasi oleh toksisitas oksigen, ke- gelembung setelah dekompresi, sehingga dapat dicapairacunan gas inert (nitrogen), dan lewat jenuh nitrogen dengan lebih cepat. Densitas helium yang rendah jugaketika dekompresi. Toksisitas oksigen merupakan mengurangi usaha untuk bernapas pada atmosfermasalah dengan pajanan yang lama terhadap udara ter- hiperbarik yang rapat lainnya. Kapasitas panas heliumkompresi pala 500 kPa (5 atm) atau lebih. Permasalah- yang lebih rendah juga menurunkan kehilangan panasan ini dapat diminimalisasi dengan mengencerkan respiratori, yang dapat menjadi signifikan ketika me- nyelam pada kedalaman.Daftar Bibliografi lengkap dapat dilihat pada Goodman & Gilman's The Pbartnaiological Basis ofilthTberaqteutics, ed., atau Goodman & Gilman Online di www.accessmedicine.com.