FISIOLOGI PERNAFASAN DAN ANESTESI

FISIOLOGI PERNAPASAN :
EFEK ANESTESIA

Fisiologi pernapasan sangat penting dalam praktek anestesi karena anestetik yang

paling sering digunakan– inhalation agents – bergantung pada kerja paru-paru untuk diuptake dan dieliminasi.

Lebih lanjut nanti, paralisis otot, posisi yang tidak biasa selama operasi dan teknik seperti anestesia dengan satu paru - paru serta cardiopulmonary by pass juga mempengaruhi fisiologis pulmonal.

Respirasi Seluler

• Fungsi Utama Paru: Pertukaran gas antara darah & udara inspirasi hasil langsung dari metabolisme aerob sel yg menghasilkan kebutuhan konstan uptake O2 & eliminasi CO2Metabolisme Aerob
• C6H12O6 + 6O2 à 6CO2 + 6H2O + Energi
• Energi yg dihasilkan disimpan dalam bentuk ATP dan digunakan u/ pompa ion, kontraksi otot, sintesa protein, sekresi sel
• Dihasilkan 38 ATP

Metabolisme Anaerob

• Menghasilkan ATP yg lebih terbatas
• ATP diproduksi dari konversi glukosa dari pyruvat ke asam laktat
• Tiap molekul glukosa menghasilkan 2 ATP

Efek Anestesia Pada Metabolisme Sel

• GA à menurunkan produksi CO2 & konsumsi O2 sampai 15%
• Reduksi terbesar pada konsumsi O2 di otak dan jantung

Rongga Thorax & Otot2 Respirasi

• Terdiri atas 2 paru-paru yg dilapisi pleura. Apex dada kecil, entry dari trakea, esophagus dan pembuluh darah, dasar dibentuk diafragma.
• Kontraksi diafragma à dasar thorax turun 1,5-7 cm, paru2 mengembang
• Inspirasi à diapragma dan otot-otot intercostal eksternal
• expirasi à pasif

Tracheobronchial
• Fungsi membawa aliran gas dari dan ke alveoli

Pembagian dikotom dimulai dari trakea dan berakhir pada kantung alveolar, diperkirakan melibatkan 23 divisi atau generasi. Tiap kantung alveolar terdiri atas 17 alveoli. Kira2 300 juta alveoli luas permukaan membran u/ pertukaran gas pd org dewasa.

Peredaran Darah Paru-paru & Limfatik

• Paru2 terdiri dari 2 sirkulasi pulmonal & bronkial sirkulasi bronkial berasal dari jantung dan mempertahankan kebutuhan-kebutuhan metabolik trakeobronkial sampai bronkiplus pulmonal
• Sirkulasi pulmonal menerima darah dari jantung kanan melalui arteri pulmonal terbagi menjadi cabang kiri & kanan melalui arteri pulmonal
• Darah teroksigenasi melalui kapiler pulmonal dimana O2 diambil & CO2 dibuang

Inervasi

• Diafragma di inervasi saraf phrenic yg berasal dari cabang saraf C3-C5
• Nervus vagus mempersarafi sensoris pd trakeobrokial

Aktivitas vagal à bronkokontriksi & peringatan sekresi bronkial
Aktivitas simpatetik à bronkodilatasi & menurunkan sekresi B2 reseptor

FUNCTIONAL RESPIRATORY ANATOMY

• Rib Cage & Otot Pernapasan 
• Rib Cage terdiri dari paru-paru, dan masing-masing dikelilingi pleura.
• Konstraksi diafragma – prinsip otot pernapasan – mengakibatkan rongga dada mengecil dan paru-paru membesar.
• Pulmonary Circulation & Lymphatics
• Suplai paru didapatkan dari sirkulasi pulmonar dan brochial.
• Total aliran lymph pulmonar = 20mL/h
• Tracheobronchial Tree
• Berfungsi untuk menyalurkan udara ke dan dari alveoli.
• Innervation
• Saraf-saraf vagus menyediakan sensor innervation untuk tracheobronchial tree.

BASIC MECHANISM OF BREATHING

• Spontaneous Ventilation.

Tekanan didalam alveoli selalu lebih besar dibanding sekelilingnya (intrathoracic) kecuali alveoli tidak berfungsi.

• Mechanical Ventilation.

Kebanyakan mechanical ventilation menerapkan positive airway pressure secara intermittent pada upper airway. Efek anesthesi pada pola pernapasan sangatlah kompleks dan berkaitan erat dengan perubahan posisi dan agen anesthesi yang digunakan.

Mekanisme Dasar Pernafasan

• Perubahan periodik gas alveolar dgn gas segar dari jalan nafas atas mereoksigenasi darah dan membuang CO2.

Ventilasi Spontan

• Tekanan dlm alveoli selalu lebih besar dr sekitarnya kecuali bila alveoli kolapas
• Tekanan alveolar adalah pd akhir inspirasi & ekspirasi.
• Sesuai dengan fisiologi pulmonal, tekanan pleural digunakan sbg alat pengukuran tekanan intrathoracic, dirumuskan sbg brkt:

            P transpulmonal = P alveolar - P intrapleural

• Pada Akhir ekspirasi tekanan intrapleural kira 2 -5cm H2O
• Dan karena tekanan aveolar 0, tekanan transpulmonal adalah + 5cm H2O
• Aktivitas otot diagframa dan intercostal selama inspirasi memperluar rongga torak & menurunkan tekanan intraplueral dari -5cm H2O menjadi -8 cm H2O, hasilnya tekanan alveolar menurun (-3 dan -4cm H2O)
• Dan gradien jalan nafas atas alveolar terbentuk, gas mengalir dari jalan nafas atas ke alveoli. Pada akhir inspirasi tekanan alveolar kembali ke 0. Tekanan transpulmonal yg baru mempertahankan pengembangan paru.
• Selama ekspirasi relaksasi diagframa mengembalikan tekanan intapleural menjadi -5cm H2O, gas mengalir keluar dr alveoli volume paru diisi kembali

Ventilasi Mekanik

• Kebanyakan ventilasi mekanik intermiten menerpkan tekanan jln nafas positif pd jln nafas atas
• Selama inspirasi gas mengalir ke alveoli sampai tekanan alveolar mencapai jln nafas atas
• Selama fase ekspirasi tekanan jln nafas positif diturunkan; gradien dibalikan gas mengalir keluar alveoli.

Efek Anastesi pada Pola Respirasi

• Efek anastesi pada pernafasan berkaitan degan posisi & bahan anastesi
• Bila pasien posisi terlentang dari posisi berdiri / duduk proporsi nafas dari rongga torak berkurang, lebih dominan pernafasan abdomen.
• Berkaitan dgn bahan yang digunakan, anastesi ringan sering menyebabkan pola nafas ireguler paling sering menahan nafas.
• Nafas menjadi reguler dgn level anastesi yg lebih dalam.
• Induksi pd anastesi sering mengaktifkan otot ekspirator.
• Pada anastesi yang lebih dalam aktifitas otot diturunkan.

MEKANISME VENTILASI
• Elastic Resistance

The elastic recoil dari paru-paru selain berkaitan dengan tingginya serabut elastin, juga kekuatan tekanan permukaan yang mempengaruhi interface dari udara-cairan di alveoli.

• Volume Paru-paru

Kemampuan maksimal untuk dapat memompa

• Nonelastic Resistance

Mencakup :
1. Airway Resistance to Gas Flow
2. Tissue Resistance

ELASTIC RESISTANCE

• Surface Tension Forces

Memiliki kecenderungan mengurangi area interface dan mengempisnya alveolar.

Hukum Laplace dapat digunakan untuk mengukur kekuatan ini :

 • Compliance

Elastic recoil dapat pula diukur dengan compliance, yang didefinisikan sebagai perubahan dalam volume dibagi perubahan dalam tekanan distensi.