DefinisiGagal nafas adalah suatu keadaan yang menyebabkan sistem respirasi gagal dalam oksigenasi, eleminasi karbondioksida atau kedua-duanya. Gagal nafas didenisikan apabila PaO2 <= 60mmHg atau PaCO2 >= 50 mmHg.

Klasifikasi1. Hypoxemic respiratory failure (type I) Yaitu bila PaO2 <= 60 mmHg dengan PaCO2 normal atau rendah. Merupakan bentuk yang paling umum dan dapat dihubungkan dengan hampir semua penyakit akut paru-paru, yang biasanya melibatkan pengisian cairan atau kolapsnya alveoli. Beberapa contoh misalnya Edema paru kardiogenik/non-kardiogenik, pneumonia, dan pulmonary hemorrhage.2. Hypercapnic respiratory failure (type II) Yaitu bila PaCO2 >= 50 mmHg. pH tergantung pada jumlah bikarbonat, yang menentukan durasi dari hiperkapnia. Penyebab umum diantaranya overdosis obat, penyakit neuromuskular, kelainan dinding dada, dan kelainan jalan nafas seperti pada asma, COPD.

Perbedaan Gagal Nafas Akut dan KronikGagal nafas akut terjadi dalam waktu beberapa menit sampai beberapa jam, karena itu pH <= 7,3. Gagal nafas kronik terjadi dalam waktu beberapa hari atau lebih, memberikan waktu pada ginjal untuk mengkompensasinya dengan meningkatkan konsentrasi bikarbonat. Karena itu pH hanya berkurang sedikit

Perbedaan antara gagal nafas akut dan kronik tidak hanya ditentukan dari analisa gas darah. Tanda klinis dari hipoksemia kronik seperti polisitemia dan cor pulmonale, lebih mengarah ke proses kronik.

PatofisiologiGagal nafas bisa berasal dari kelainan pada komponen sistem respirasi, termasuk

jalan nafas, alveoli, SSP, sistem saraf perifer, otot pernapasan, dan dinding dada. Pada gagal nafas hipoksemia yang terjadi adalah gangguan pada rasio V/Q (V/Q mismatch) dan adanya shunt. Kedua keadaan ini menyebabkan perbedaan kadar oksigen di alveoli dan arteri menjadi lebih dari 15 mmHg. Dengan V/Q yang rendah dan adanya shunt yang menyebabkan darah arteri dan vena bercampur, keduanya ini dapat menyebabkan hipoksemia. Sementara pada gagal nafas hiperkapnik, biasanya disebabkan oleh berkurangnya ventilasi atau bertambahnya ventilasi dead space.

Kerja respirasi terdiri dari 3 proses : 1. Transfer oksigen melewati alveolus2. Transport oksigen ke jaringan3. Eleminasi karbondioksida dari darah ke alveolus lalu ke lingkungan

Gagal nafas terjadi apabila terdapat gangguan pada salah satu mekanisme di atas.Setiap molekul Hb dapat mengikat 4 molekul O2. 1 gram Hb dapat mengikat 1,36

ml oksigen. Banyaknya molekul oksigen yang diikat oleh Hb tergantung pada PaO2 membentuk suatu kurva sigmoid yang curam pada PaO2 10 – 50 mmHg dan hampir rata pada PaO2 di atas 70 mmHg. Karbondioksida ditransport dalam darah dalam bentuk : sederhana, bikarbonat, dan berikatan dengan Hb dalam bentuk HbCO.

Hipoventilasi, V/Q mismatch dan shunt merupakan penyebab umum gagal nafas akut. Hipoventilasi bisa disebabkan oleh obat-obatan, penyakit neuromuskular. Hipoventilasi bisa dibedakan dengan penyebab hipoksemia yang lain yaitu dengan adanya derajat PO2 alveolar-arterial yang normal. V/Q mismatch bervariasi dari V/Q tinggi sampai rendah. V/Q rendah bisa disebabkan oleh berkurangnya ventilasi akibat sekunder terhadap jalan nafas atau akibat penyakit paru interstitial atau juga karena overperfusi (misalnya pada emboli paru). Shunt merupakan hipoksemia persisten meskipun oksigen yang diinhalasi 100%. Darah vena yang terdeoksigenasi bercampur dengan darah teroksigenasi. Shunt pada paru-paru normal terjadi karena sirkulasi bronchial (kurang lebih 2 – 3 %). Shunt patologis terjadi pada ASD, VSD, PDA ataupun malformasi arteriovena di paru-paru. Berbeda dengan V/Q mismatch, koreksi oksigen pada shunt tidak terlalu berpengaruh.

Mortalitas/MorbiditasAngka mortalitas bervariasi tergantung etiologi. Untuk acute respiratory distress

syndrome angka mortalitas sekitar 50%. Sedangkan pada COPD eksaserbasi akut 30 %.

Diagnosis gagal nafasDiagnosis gagal nafas dimulai dengan adanya tanda-tanda klinis yang kemudian

dikonfirmasi dengan analisis gas darah (AGD). Penyebab gagal nafas diantaranya :- Edema paru kardiogenik biasanya berhubungan dengan adanya riwayat gangguan

ventrikel kiri atau penyakit katup.- Riwayat penyakit jantung sebelumnya, nyeri dada, paroxysmal nocturnal dyspnea,

orthopneu, lebih mengarah ke edema paru kardiogenik.- Edema non kardiogenik biasanya berhubungan dengan adanya sepsis, trauma,

aspirasi, pneumonia, keracunan obat, dll.Gejala dan tanda gagal nafas tergantung dari penyakit yang mendasari disertai

dengan adanya hipoksemia atau hiperkapnia, diantaranya :- Takikardi dan atau aritmia bisa terjadi akibat hipoksemia dan asidosis.- Sianosis mulai tampak apabila konsentrasi darah yang terdeoksigenasi minimal 5

g/dl.- Dyspneu sering terlihat pada pasien gagal nafas.- Gejala neurologis termasuk diantaranya gelisah, ansietas, confusion, kejang

sampai koma.Berikut ini adalah kriteria diagnosis acute respiratory distress syndrome :

- Presentasi klinis : takipneu, dyspneu, crackles saat auskultasi.- Setting klinis : direk (misalnya pada aspirasi) atau indirek (sepsis).- Radiologis : tampak aleveli terisi cairan.- Mekanika : compliance yang berkurang (< 40 mL/cmH2O).- Pertukaran gas : hipoksia refrakte terhadap terapi oksigen (PaO2/FIO2 < 200).- Tekanan kapiler pulmonar < 18 mmHg.

EtiologiEtiologi bisa dikelompokkan sebagai berikut :

1. Kelainan susunan saraf pusat

- Kelainan struktural, metabolik, farmakologis dapat menekan pusat nafas.- Hal ini bisa menyebabkan hiperkapnia dan hipoventilasi.- Contohnya tumor batang otak, overdosis narkotik atau sedatif, dan kelainan

metabolik seperti myxedema.2. Kelainan susunan saraf tepi- Terjadi ketidakseimbangan ventilasi dengan produksi karbondioksida.- Bisa terjadi hipoksemia dan hiperkapnia.- Contohnya pada Guillain-Barre syndrome, myasthenia gravis, distrofi otot.3. Kelainan jalan nafas- Obstruksi jalan nafas menyebabkan hiperkapnia akut ataupun kronis.- Contohnya pada tumor trakhea, epiglotitis, COPD, Asma.4. Kelainan pada alveoli- Ditandai dengan adanya cairan pada alveoli. Seperti pada edema paru

kardiogenik/nonkardiogenik, aspirasi pneumonia, perdarahan intrapulmonal,dll.* Penyebab umum gagal nafas tipe I :Chronic bronchitis and emphysema (COPD) Pneumonia Pulmonary edema Pulmonary fibrosis Asthma Pneumothorax Pulmonary embolism Pulmonary arterial hypertension PneumoconiosisGranulomatous lung diseases Cyanotic congenital heart disease Bronchiectasis Adult respiratory distress syndrome Fat embolism syndrome Kyphoscoliosis Obesity* Penyebab umum gagal nafas tipe II:Chronic bronchitis and emphysema (COPD) Severe asthma Drug overdose Poisonings Myasthenia gravis Polyneuropathy Poliomyelitis Primary muscle disorders Porphyria Cervical cordotomyHead and cervical cord injuryPrimary alveolar hypoventilation Obesity hypoventilation syndrome Pulmonary edema

Adult respiratory distress syndromeMyxedemaTetanus