fisiologi sistim-respirasi

PEMAHAMAN FISIOLOGI SISTIM RESPIRASI DALAM TATALAKSANA

VENTILASI MEKANIK

SISTIM RESPIRASI

MEMENUHI KEBUTUHAN METABOLISME SEL AKAN O2 DAN

MENGELUARKAN CO2 SEBAGAI SISA METABOLISME SEL

STRUKTUR ANATOMI

KONTROL RESPIRASI PERTUKARAN

GAS

VENTILASI PARU TRANSPORT GAS

SISTIM RESPIRASI

STRUKTUR ANATOMI

Lubang hidung

Bronkus

Faring

Laring

Rongga hidung

Trakea

ORGAN2 SISTIM RESPIRASI

STRUKTUR ANATOMI

PLEURA DAN PARU

PLEURA VISERAL

KAVITAS PLEURA +

CAIRAN PLEURA DIAFRAGMA

PLEURA PARIETAL

PARU

PARU

TrakeaBronkus primer

Bronkus sekunder

Bronkiolus terminalis

Saccus alveolii

Zona

ko

nduk

siZo

na

resp

iras

i

Bronkus tersier

Bronkiolus

Bronkiolus respiratori

Dari lubang hidung sampai bronkiolus terminalis disebut area konduksi (penghantar), sedangkan dari bronkiolus sampai alveoli disebut area respirasi (tempat pertukaran gas)

Dari bronkiolus sampai br. Terminalis lebih banyak mengandung otot polos u/ regulasi aliran udara

Dari trakea sampai bronkiolus banyak mengandung supporting cartilage (tlg rawan) yg berfungsi menjaga agar jalan nafas tetap terbuka

STRUKTUR ANATOMICABANG

BRONKUS

PROSES MEKANIK, KELUAR MASUKNYA UDARA DARI LUAR KE DALAM PARU DAN SEBALIKNYA YAITU BERNAFAS

TERJADI ANTARA UDARA DALAM ALVEOLUS DENGAN DARAH DALAM KAPILER, PROSESNYA DISEBUT DIFUSI

PROSES RESPIRASI

VENTILASI PARU

PERTUKARAN GAS

EKSTERNA

INTERNA

UTILISASI O2

PERTUKARAN GAS

PEMAKAIAN OKSIGEN DALAM SEL PADA REAKSI PELEPASAN ENERGI

PERTUKARAN GAS ANTARA DARAH DENGAN SEL JARINGAN/TISUE

DEFINISI• Ventilasi: proses keluar masuknya udara

(gas) dari dan ke dalam paru.• Tidal Volume (VT): jumlah gas ekspirasi per

kali nafas – biasanya 500 ml (5-10 ml/kgBB)

• Minute Volume (VE):

RR X TIDAL VOLUME

VENTILASI PARU

HUKUM BOYLE PRESSURE DARI GAS BERBANDING TERBALIK DGN VOL CONTAINER

VOLUME PRESSURE

VOLUME PRESSURE

PERUBAHAN VOLUME MENYEBABKAN

PERUBAHAN PRESSURE

TABRAKAN PARTIKEL2 GAS KE DINDING KONTAINER MENIMBULKAN PRESSURE

VENTILASI PARU

INSPIRASIMEKANISME INSPIRASI

KONTRAKSI DIAFRAGMA & INTERKOSTALIS EKST

VOLUME INTRATORAKS >>

INTRAPLEURAL PRESSURE >> NEGATIF

PARU EKSPANSI (MENGEMBANG)

INTRAPULMONAL PRESSURE >> NEGATIF

UDARA MENGALIR KE DALAM PARU

VENTILASI PARU

VENTILASI PARUINSPIRASI

KONTRAKSI OTOT INTERKOSTALIS EKSTERNA IGA TERANGKAT

KONTRAKSI DIAFRAGMA DIAFRAGMA BERGERAK INFERIOR

EKSPIRASI

RELAKSASI OTOT INTERKOSTALIS EKSTERNA IGA KE POSISI SEMULA

RELAKSASI DIAFRAGMA DIAFRAGMA BERGERAK KE POSISI SEMULA

INTRATORAKVOLUME

PRESSURE

VOLUME

PRESSURE

INSERT

VENTILASI PARUINSPIRASI

PERUBAHAN TEKANAN DALAM PLEURA (INTRAPLEURAL PRESSURE)

KONTRAKSI DINDING

DADA

PARU

VOLUME PARU MENJADI LEBIH

BESAR 762

761

760

759

758

757

756

755

754

753

1

0

-2

-1

-3

-4

-5

-7

-6

0

0.5

INSPIRASI EKSPIRASI

5 DETIK

TIDAL VOLUME

INTRAPULMONARY PRESSURE

INTRAPLEURAL PRESSURE

TEKANAN PLEURA LEBIH

NEGATIF

TRANSPULMONARY PRESSURE

INSPIRASI

AIRWAY RESISTANCE (RAW)

COMPLIANCE (COMPL)

VENTILASI PARU

CL

RAW

LUNG

AIRWAY

– Membatasi jumlah gas yg mengalir melewati jalan nafas (obstruksi jalan nafas)

– Flow = pressure/resistance

– Jika R Flow

– Ditentukan oleh besarnya diameter jalan nafas

– Pada nafas spontan, jika resistance me , secara normal respon tubuh adalah meningkatkan usaha nafas (WoB = RR >>, otot bantu nafas >>)

AIRWAY RESISTANCE (RAW)

FLOW = PRESSURE

RESISTANCE

BRONKUS NORMAL

AIRWAY RESISTANCE (RAW)

FLOW = PRESSURE

RESISTANCE

BRONKODILATASI: EPINEFRINAMINOFILIN

BETA 2 AGONIS

AIRWAY RESISTANCE (RAW)

FLOW = PRESSURE

RESISTANCE

BRONKOKONSTRIKSI: HISTAMIN

OBSTRUKSI: MUKUS/SEKRET

AIRWAY RESISTANCE (RAW)

FLOW = PRESSURE

RESISTANCE

BRONKOSPASME

TUMOR/SEKRET

ETT TERLALU KECIL

KOLAPS/ATELEKTASIS

AIRWAY RESISTANCE (RAW)

Kaku Elastis

LOW COMPLIANCE HIGH

COMPLIANCE

BALON

COMPLIANCE (COMPL)

DefinisiRasio perubahan volume akibat terjadinya perubahan

pressure V/PTerbagi 2;

• Compl paru (edema paru, fibrosis, surfactan <<)• Compl dinding dada (obesitas, distensi abdomen)

Low compliance – Edema paru, pneumonia berat, ARDS, efusi pleura,

hematopneumotoraks, abdominal pressure >>: u/ memasukkan volume yang diinginkan dibutuhkan pressure yg lebih besar.

High compliance– Muscle relaxant, COPD, open chest dgn pressure

yg kecil dapat tidal volume yg masuk besar

COMPLIANCE (COMPL)

P-V LOOP

15

30

250

500

0

P

Vol

500

500

250

250

15

30

15

30

LOW COMPLIANCE

HIGH COMPLIANCENORMAL

PEEP 5INSPIRASI

EKSPIRASI

NAFAS SPONTAN

PERTUKARAN GAS

ALVEOLUS

KAPILER PARU

UDARA BEBAS:

PiO2 : 20.9 % x 760 = 159 mmHg

PiCO2 : 0.04 % x 760 = 0.3 mmHg

PiN2 : 78.6 % x 760 = 597mmHg

PiH2O : 0.46 % x 760 = 3.5 mmHgN2 H2O

O2

PAO2:104 mmHg

CO2

PACO2:40 mmHg

O2

PaO2: 40 mmHg

O2PaO2: 104 mmHg

CO2PaCO2: 45 mmHg

CO2PaCO2: 40 mmHg

PROSES DIFUSI

PAN2:573 mmHg

PAH2O:47 mmHg

SHUNT DAN DEAD SHUNT DAN DEAD SPACESPACE

ANATOMICAL DEAD SPACE

ALVEOLAR DEAD SPACE

PHYSIOLOGICAL DEAD SPACE

VENOUS ADMIXTURE (SHUNT)

V/Q =

V/Q > 1

V/Q = 1

V/Q < 1

V/Q = 0

Hubungan Ventilasi (V) dan Perfusi (Q)

TRAKEA

KAPILER PARU MECHANICAL

DEAD SPACE:

TUBE

CONNECTOR

ET CO2

BREATHING CIRCUIT

NORMAL

SHUNT %SHUNT %

00FiOFiO22

PaOPaO22

100100

50%

20%

30%

10%2-3%

100100

200200

300300

400400

500500

2121 4040 6060 8080

Norm

al sh

unt

VARIABEL PENTING VARIABEL PENTING DALAM VENTILASI MEKANIKDALAM VENTILASI MEKANIK

FiO2 :

FRAKSI KONSENTRASI OKSIGEN INSPIRASI YG DIBERIKAN (21 – 100%)

TIDAL VOLUME (VT):

JUMLAH GAS/UDARA YG DIBERIKAN VENTILATOR SELAMA INSPIRASI DALAM SATUAN ml/cc ATAU liter. (5-10 cc/kgBB)

FREKUENSI / RATE (f) :

JUMLAH BERAPA KALI INSPIRASI DIBERIKAN VENTILATOR DALAM 1 MENIT (10-12 bpm)

FLOW RATE :

KECEPATAN ALIRAN GAS ATAU VOLUME GAS YG DIHANTARKAN PERMENIT (liter/menit)

- Menentukan siklus respirasi - Jika setting RR pd ventilator 10 x/menit

maka 60/10 = 6 dtk- Jadi T (Total) = T (Inspirasi) + T (Ekspirasi) = 6 dtk- Berarti inspirasi + ekspirasi harus selesai

dalam waktu 6 dtk.6 dtk 6 dtk

Ins + Eksp

Ins + Eksp

T I M E = WAKTU frekuensi

SensitivitySensitivity• Setelan sensitifitas akan menentukan variabel triggerSetelan sensitifitas akan menentukan variabel trigger• Variabel trigger menentukan kapan ventilator mengenali adanya Variabel trigger menentukan kapan ventilator mengenali adanya

upaya nafas pasien upaya nafas pasien • Ketika upaya nafas pasien dikenali, ventilator akan memberikan Ketika upaya nafas pasien dikenali, ventilator akan memberikan

nafasnafas• Variabel trigger dapat berupa pressure atau flowVariabel trigger dapat berupa pressure atau flow

Pressure TriggeringPressure Triggering• Upaya nafas pasien dimulai saat terjadi kontraksi otot diafragma• Upaya nafas ini akan menurunkan tekanan (pressure) di dalam

sirkuit ventilator (tubing)

X X

Pressure TriggeringPressure Triggering• Ketika pressure turun mencapai batas yang diset oleh dokter,

ventilator akan mentrigger nafas dari ventilator• Namun tetap ada keterlambatan waktu antara upaya nafas

pasien dengan saat ventilator mengenali kemudian memberikan nafas.

Baseline

Trigger

Patient effort

Pressure

Pressure Triggering1. Setelan sensitivity pada -2 cm H2O2. Gambar dibawah menunjukkan pada 2 nafas pertama upaya

nafas pasien mencapai sensitivitas yang diset; sedangkan gbr ketiga terlihat bahwa upaya nafas pasien tidak mencapai sensitivitas yg diset sehingga ventilator tidak mengenalinya

-2 cm H2O

Flow Triggering

Ventilator secara kontinyu memberikan flow rendah ke dalam sirkuit pasien (open system)

Delivered flowReturned flow

No patient effort

Flow Triggering1. Upaya nafas dimulai saat kontraksi diafragma2. Saat pasien bernafas beberapa bagian flow didiversi ke

pasien

Delivered flowLess flow returned

Flow Triggering

1. Level flow yg rendah akan lebih nyaman untuk pasien (lebih sensitif)

2. Keterlambatan waktu lebih kecil dibanding pressure trigger3. Meningkatan respon waktu dari ventilator

All inspiratory efforts recognized

Time

Pressure

Pressure Trigger vs. Flow Trigger

Consider• P-trigger maximum sensitivity (0.5 cmH2O)

– Sangat sensitif– Dapat dipengaruhi oleh kebisingan (noise) dapat

menyebabkan (self-cycling)– Any associated base-flow worsens the performance

• F-trigger maximum sensitivity (0.5 l/min)– Sangat sensitif– Jarang dipengaruhi leh kebisingan– Any associated base-flow improves the performance

Remember

• Equal values for sensitivity setting are not comparable, between different triggers

• Check simulation:– 0.5 cmH2O vs. 0.5 l/min– 2 cmH2O vs. 2 l/min

• When PEEPi is present, the problem is elsewhere !

Pressure Trigger vs. Flow Trigger

PEEP• DEFINISI

– POSITIVE END EXPIRATORY PRESSURE– SEWAKTU AKHIR EXPIRATORY, AIRWAY

PRESSURE TIDAK KEMBALI KETITIK NOL• DIGUNAKAN BERSAMA DENGAN MODE

LAIN SEPERTI; SIMV, ACV ATAU PS• DISEBUT CPAP JIKA DIGUNAKAN PADA

MODE NAFAS SPONTAN

PEEP(Positive End Expiratory Pressure)

PEEP 5

REDISTRIBUSI CAIRAN EKSTRAVASKULAR PARU

MENINGKATKAN VOLUME ALVEOLUS

MENGEMBANGKAN ALVEOLI YG KOLAPS (ALVEOLI RECRUITMENT)

REDISTRIBUSI CAIRAN EKSTRAVASKULAR PARU

+10

0

A B

PEEP(Positive End Expiratory

Pressure)

MENINGKATKAN VOLUME ALVEOLUS

+20

+10

0

A B C

PEEP(Positive End Expiratory

Pressure)

MENGEMBANGKAN ALVEOLI YG KOLAPS

(ALVEOLI RECRUITMENT)

0

+5

+10

+15

+15

+10

+5

0

PEEP(Positive End Expiratory

Pressure)