LO I. Memahami dan menjelaskan fungsi O21.1 Definisi O2Oksigen atau zat asam adalahunsur kimia dalam sistemtabel periodik yangmempunyai lambang O dannomor atom 8. Ia merupakan unsur golongankalkogendan dapat dengan mudah bereaksi dengan hampir semua unsur lainnya (utamanyamenjadioksida). PadaTemperatur dan tekanan standar , dua atom unsur ini berikatanmenjadi dioksigen, yaitu senyawa gasdiatomik dengan rumus O2 yang tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau. Oksigen merupakan unsur paling melimpahketiga di alam semesta berdasarkan massa dan unsur paling melimpah dikerak Bumi. Gas oksigen diatomik mengisi 20,9% volume atmosfer bumihttp://www.uigi.com/cryodist.htmlLI

2. Fungsi fisiologis O2Metabolisme aerob berperan dalam pembakaran nutrien dan membentuk energi.Prosesini menggunakan oksigen (O2) dan menghasilkan karbodioksida (CO2).Sistemsirkulasi berperan mengantarkan O2 dan nutrien ke jaringan tubuh dankemudianmengambil CO2 yang terbentuk. Peran ganda dari sistem sirkulasi dalam haltransportasioksigen dan karbondioksida disebut sebagai fungsi respirasi darah. Sistemtransportasioksigen terdiri dari sistem paru dan sitem kardiovaskular.Proses pengantaran ini tergantung pada jumlah oksigen yang masuk ke paru-paru(ventilasi),aliran darah ke paru-paru dan jaringan (perfusi), kecepatan divusi dankapasitasmembawa oksigen.Kapasitas darah untuk membawa oksigen dipengaruhi oleh jumlahoksigen yang larutdalam plasma, jumlah hemoglobin dan kecenderungan hemoglobin untukberikatandengan oksigen (Ahrens, 1990). Jumlah oksigen yang larut dalam plasma relatif kecil,yakni hanya sekitar 3%.Sebagian besar oksigen ditransportasi olehhemoglobin.Hemoglobin berfungsi sebagai pembawa oksigen dan karbon dioksida.Molekul hemoglobindicampur dengan oksigen untuk membentuk oksihemoglobin.Pembentukan oksihemoglobin dengan mudah berbalik (revesibel),sehingga memungkinkan hemoglobin danoksigen berpisah, membuat oksigen menjadi bebas. Sehingga oksigen ini bias masuk kedalam jaringan.Oksigen pun merupakan komponen penting dalam metabolisme miokardium.Berbagai peran oleh oksigen sangat penting bagi jantung. Pada keadaan tidak adaoksigen, energi yang di produksi oleh sumber energi tidak akan mencukupi kebutuhanmiokardium karena energi yang di hasilkan lebih sedikit tanpa proses elektron yangmemerlukan oksigen. Selain itu, oksigen berperan penting pembentukan NO yang berperan penting dalam menentukan tonus vaskular, tonus jantung dan berbagai paramaeter lain.http://www.lontar.ui.ac.id/file?file=digital/123359-S09089fk-Aktivitas%20spesifik-Literatur.pdf

LI 3.Proses metabolisme O2Sistem transport O2 dapat dibagi menjadi 2:1. 1,5% O2 terlarut di plasma2. 98,5% O2 berikatan dengan hemoglobin membentuk oksihemoglobinJumlah maksimum oksigen yang dapat bergabung dengan hemoglobin darah, untuk orang normal mengandung sekitar 15 gram hemoglobin dalam setiap 100 mililiter darah dantiap gram hemoglobin dapat berikatan dengan maksimal 1.34 mililiter oksigen (1.39 mililiterbila hemoglobin secar kimiawi bersifat murni,

tetapi ini dikurangi dengan yang tidak murni seperti methemoglobin. Sedangkan jumlah total oksigen yang terikat dengan hemoglobin didalam darah arteri normal, dengan kejenuhan normal 97 persen, adalah kira-kira 19.4 mililiter tiap 100 mililiter darah. Waktu melewati kapiler jaringan, jumlah ini berkurang, rata-ratamenjadi 14.4 mililiter (PO2, 40 mmHg, hemoglobin tersaturasi 75%), dengan demikianpada keadaan normal, kira-kira 5 mililiter oksigen ditranspor ke jaringan oleh setiap 100cmililiter darah.Dengan tingginya tekanan parsial O2 (PO2) di darah dibanding di jaringan, maka O2 akan ditranspor dari darah ke jaringan. Faktor yang dapat mempengaruhi transpor O2selain PO2adalah pH, PCO2, suhu, & 2,3 BPG. Faktor-faktor tersebut akan mempengaruhi afinitas O2. Transpor oksigen merupakan bagian dari proses eksternal respirasi, yaitu pertukaran gas antara atmosfir dan paru-paru, pertukaran oksigen dan karbon dioksida antara paru-paru dan darah, transpor oksigen dan karbon dioksida dalam darah dan pertukaran gas antara darah dan sel. Normalnya, sekitar 97% oksigen ditranspor dari paru-paru ke jaringan terikat dengan hemoglobin dan sisanya 3% terlarut dalam plasma. Untuk memonitor oksegenasi dalam jaringan digunakan beberapa parameter seperti oxygen delevery (DO2), oxygen Content (CaO2) , tekanan parsial oksigen, saturasi oksigen, dan oxygen consumption (VO2). Terapi oksigen harus segera diberikan pada keadaan-keadaan hipoksemia atau yang dicurigai hipoksemia, Evaluasi terapi oksigen dapat dilakukan dengan pemeriksaan fungsi sistem kardiopulmoner dan analisa gas darah(J Med Nus. 2006;26 : 134-140)Transpor O2 dariparu ke jaringan diuraikan menjadi 4parameter, yaitu:1. Konsentrasi O2 di dalam darah2. Kecepatan pengantaran/pengiriman (delivery) O2 di darah arteri3. Kecepatan pengambilan (uptake) O2 dari kapiler darah ke jaringan4. Fraksi O2 di kapiler darah yang masuk ke jaringan.Oksigen tidak mudah larut di dalam air. Sekitar 93% plasma adalah air sehingga untuk memudahkan oksigenisasi darah diperlukan molekul khusus pengikat oksigen,yaituhemoglobin. Konsentrasi oksigen (O2) dalam darah, juga disebut kandungan O2 (O2content), merupakan gabungan O2 yang terikat pada hemoglobin dan O2 yang terlarutdalam plasma.Konsentrasi O2 yang terikat pada hemoglobin (HbO2)ditentukan oleh variabel pada persamaanHbO2 = 1.34 x Hbx SO2Hbadalah konsentrasi hemoglobin dalam darah dan biasa dinyatakan dalam gram per 100 militer (g/dL). Angka 1,34 adalah kapasitas pengikatan oksigen oleh hemoglobin (dinyatakan dalam mL O2 per gram Hb). SO2 adalah rasio hemoglobin yang mengikat oksigen terhadap jumlah total hemoglobin dalam darah (SO2 = HbO2/totalHb), juga disebut saturasi O2 dari hemoglobin. HbO2 dinyatakan dengan satuan yang sama dengan Hb (g/dL).Mekanisme transport oksigen terdiri dari tiga tahap:1. Sistem pernapasan yang membawa O2 udara sampi alveoli, kemudian difusi masuk ke dalam darah.2. Sistem sirkulasi yang membawa darah berisi O2 kejaringan.3. Sistem O2-Hb dalam eritrosit dan transpor ke jaringan.Berdasarkan sistem reaksi kesetimbangan pengikatan oksigen oleh hemoglobin:Hb(aq) + O2(aq) ↔ HbO2(aq)

II. Memahami dan menjelaskan tentang hipoksiaLI II 1 . Definisi dari hipoksiaHipoksia adalah keadaan tubuh kekurangan oksigen untuk menjamin keperluan hidupnya. Dengan menipisnya udara pada ketinggian, maka tekanan parsiall oksigen dalam udara menurun atau mengecil. Mengecilnya tekanan parsial oksigen dalam udara pernapasan akan berakibat terjadinya hipoksia

Dr. H. Sukotjo Danusastro, DSKP,MBA-Aspek Aerofisiologi dalam PenerbanganHipoksia adalah penurunan pemasukan oksigen ke jaringan sampai di bawah tingkat fisiologis meskipun perfusi jaringan oleh darah memadai

kamus Dorland

Hipoksia adalah kekurangan oksigen ditingkat jaringan.W.F Ganong-Buku AjarFisiologi Kedokteran

Hipoksia keadaan di mana terjadi defisiensi oksigen yang di mana mengakibatkan kerusakan sel akibat penurunan respirasi oksidatif aerob sel. Hipoksia merupakan penyebab penting dan umum, dari cedera dan kematian sel. Tergantung pada beratnya hipoksia, sel dapat mengalami, adaptasi cedera, atau kematian.http://www.lontar.ui.ac.id/file?file=digital/123359-S09089fk-Aktivitas%20spesifik-Literatur.pdf

LI II 2 . Klasifikasi HipoksiaHipoksia dapat terjadi dalam berbagai macam mekanisme, di antaranya :•Hipoksia anemik •Intoksiksasi karbon monoksiada (CO)•Hipoksia respiratorik •Hioksia sekunder akibat ketinggian•Hipoksia sekunder akibat pirau ke kanan atau ke kiri•Hipoksia sirkulatoris•Hipoksia yang spesifik organ•Peningkatan kebutuhan O2•Penggunaan O2yang tidak adekuat

2.3 Etiologi HipoksiaManifestasi hipoksia pada tingkat seluler Pada tingkat seluler hipoksia dapat menginduksi mekanisme adaptasi, kerusakan, hingga kematian sel. Kerusakan hingga kematian sel terjadi melalui mekanisme berikut :sel menghasilkan energi melalui reduksi molekul O2 menjadi H2O. Dalam proses metabolisme normal, molekul-molekul oksigen reaktif yang tereduksi ini di kenalsebagai spesies oksigen reaktif (ROS). Sel memiliki mekanisme pertahanan untuk mencegah kerusakan akibat molekul ini yang di kenal sebagai sistem antioksidan.Ketidak seimbangan antara proses stress oksidatif. Pada hipoksia gangguan homeostasis ini dapat di sebabkan melalui mekanisme. Fungsi enzim antioksidan seperti superoksida dimutase, hidrogen peroksida, katalase menurun akibat penurunan pH sel dan fungsi DNA.Produksi spesises oksigen reaktif meningkat. Spesies oksigen reaktif ini berasal dari sel – sel parenkim jaringan, endotel Vaskuler, ataupun dari leukosit yang menginfiltrasikarena terjadinya inflamasi. Anion superoksida dapat di produksi sebagai hasil dari proses reduksi oksigen yang tidak sempurna oleh mitokondria yang mengalami kerusakan atau akibat oksidase sel-sel parenkim, endotel, maupun leukosit

2.4 Akibat HipoksiaHipoksia skala kecil :1. Kesulitan dalam koordinasi, berbicara, dan konsentrasi2. Kesulitan bernafas, mengantuk, kelelahan dan sianosis3. Pejnurunan penglihatan, pendengaran, penciuman serta unsur sensorik lainnya4. Keringat dinginBila berlanjut akan menimbulakan efek ketidak sadaran pada tubuh dan menyebabkan kematian

LI II 4 . Penanganan pada hipoksiaMetode pemberian O2 dapat dibagi atas 2 tehnik, yaitu :1. Sistem aliran rendahTehnik system aliran rendah diberikan untuk menambah konsentrasi udara ruangan.Tehnik ini menghasilkan FiO2 yang bervariasi tergantung pada tipe pernafasandengan patokan volume tidal pasien. Pemberian O2 sistem aliran rendah iniditujukan untuk klien yang memerlukan O2 tetapi masih mampu bernafas dengan pola pernafasan normal, misalnya klien dengan Volume Tidal 500 ml dengankecepatan pernafasan 16 – 20 kali permenit.Contoh system aliran rendah ini adal;ah : (1) kataeter naal, (2) kanula nasal, (3)sungkup muka sederhana, (4) sungkup muka dengan kantong rebreathing, (5)sungkup muka dengan kantong non rebreathing.Keuntungan dan kerugian dari masing-masing system :a. Kateter nasalMerupakan suatu alat sederhana yang dapat memberikan O2 secara kontinudengan aliran 1 – 6 L/mnt dengan konsentrasi 24% - 44%. Keuntungan :Pemberian O2stabil, klien bebas bergerak, makan dan berbicara, murah dan nyaman serta dapat juga dipakai sebagai kateter penghisap.Kerugian : Tidak dapat memberikan konsentrasi O2 yang lebih dari 45%, tehnik memasuk kateter nasal lebih sulit dari pada kanula nasal, dapat terjadi distensi lambung,dapat terjadi iritasi selaput lendir nasofaring, aliran dengan lebih dari 6 L/mntdapat menyebabkan nyeri sinus dan mengeringkan mukosa hidung, kateter mudahtersumbat.b. Kanula nasalMerupakan suatu alat sederhana yang dapat memberikan O2 kontinu dengan aliran1 – 6 L/mnt dengan konsentrasi O2 sama dengan kateter nasal. Keuntungan :Pemberian O2 stabil dengan volume tidal dan laju pernafasan teratur, mudah memasukkan kanul disbanding kateter, klien bebas makan, bergerak, berbicara,lebih mudah ditolerir klien dan nyaman.Kerugian : Tidak dapat memberikan konsentrasi O2 lebih dari 44%, suplai O2 berkurang bila klien bernafas lewat mulut, mudah lepas karena kedalam kanul hanya 1cm,mengiritasi selaput lendir.c. Sungkup muka sederhanaMerupakan alat pemberian O2 kontinu atau selang seling 5 – 8 L/mnt dengankonsentrasi O2 40-60%.Keuntungan :Konsentrasi O2 yang diberikan lebih tinggi dari kateter atau kanula nasal, system humidifikasi dapat ditingkatkan melalui pemilihan sungkup berlobang besar,dapat digunakan dalam pemberian terapi aerosol. Kerugian:

Tidak dapat memberikan konsentrasi O2 kurang dari 40%, dapat menyebabkan penumpukan CO2 jika aliran rendah.

d. Sungkup muka dengan kantong rebreathing Suatu tehinik pemberian O2dengan konsentrasi tinggi yaitu 60 – 80% denganaliran 8 – 12 L/mntKeuntungan :Konsentrasi O2lebih tinggi dari sungkup muka sederhana, tidak mengeringkanselaput lendir Kerugian :Tidak dapat memberikan O2 konsentrasi rendah, jika aliran lebih rendah dapat menyebabkan penumpukan CO2, kantong O2 bisa terlipat.

e. Sungkup muka dengan kantong non rebreathingMerupakan tehinik pemberian O2 dengan Konsentrasi O2mencapai 99% denganaliran 8 – 12 L/mnt dimana udara inspirasi tidak bercampur dengan udaraekspirasiKeuntungan :Konsentrasi O2 yang diperoleh dapat mencapi 100%, tidak mengeringkan selaputlendir.Kerugian: Kantong O2 bisa terlipat

2. Sistem aliran tinggiSuatu tehnik pemberian O2dimana FiO2lebih stabil dan tidak dipengaruhi oleh tipe pernafasan, sehingga dengan tehnik ini dapat menambahkan konsentrasi O2 yang lebih tepat dan teratur. Adapun contoh tehnik system aliran tinggi yaitusungkupmuka dengan ventury. Prinsip pemberian O2dengan alat ini yaitu gas yang dialirkan dari tabung akan menuju ke sungkup yang kemudian akan dihimpit untuk mengatur suplai O2sehingga tercipta tekanan negatif, akibatnya udaraluar dapatdiisap dan aliran udara yang dihasilkan lebih banyak. Aliran udara pada alat inisekitas 4 – 14 L/mnt dengan konsentrasi 30 – 55%.Keuntungan :Konsentrasi O2yang diberikan konstan sesuai dengan petunjuk pada alat dan tidak dipengaruhi perubahan pola nafas terhadap FiO2, suhu dan kelembaban gas dapatdikontrl serta tidak terjadi penumpukan CO2Kerugian :Kerugian system ini pada umumnya hampir sama dengan sungkup muka yang lain pada aliran rendah

LO III. Memahami dan menjelaskan tetang struktur dan fungsi Hb

3.1 DefinisiHemoglobin merupakan zat protein yang ditemukan pada sel darah merah yang memberi merah pada darah. Hemoglobin terdiri dari zat besi yang merupakan pembawa oksigen.Batasan normal hemoglobin pada priadewasa adalah 13,5-17 gr/dl, sedangkan pada wanita dewasa 12-15gr/dl.Hemoglobin berperan dalam memelihara fungsi transpor oksigen dariparu-paru ke jaringan. Hemoglobin mengambil oksigen di paru-paru kemudian dibawa ke seluruh jaringan tubuh sebagai bahan bakar ,mengatur pertukaran oksigen dan karbondioksida di dalam jaringan- jaringan tubuhMarks et al, 1996, Biokimia Kedokteran Dasar :Sebuah Pendekatan Klinik,hal.86. EGC. Jakarta

3.2Struktur hemoglobinHemoglobin adalah molekul hem dalam sel eritrosit yang mengandung hampir dua pertiga kebutuhan besi tubuh. Sebuah sel eritrosit dapat mengangkut sekitar 250 juta molekul hemoglobin. Satu molekul hemoglobin terdiri dari empat ion

ferro untuk empat hem yang dimilikinya. Bentuk hemoglobin utama pada manusia adalah HbA1, yang mana rantai globinnya terdiri dari dua rantai dan αdua rantai ( 2 2). Polipeptida mempunyai 141 asam amino dan β α β α βmempunyai 146 asam amino. Hemoglobin lain ialah HbA2 yang hanya ada sekitar 2% dari populasi. HbA2mengandung 2 2. Darah janin mempunyai Hb α δberbeda dari orang dewasa yaitu HbF yang globinnya terdiri dari 2 2.7 Selain α γhemoglobin diatas, terdapat juga istilah untuk gangguan genetik akibat mutasi gen pada satu atau lebih urutan asam amino yang membentuk rantai globin yang disebut hemoglobinopati dan hemoglobin variant Menurut situs HbVar (http://globin.bx.psu.edu/hbvar), sampaiOktober 2006 telah terdata sebanyak 1273 bentuk mutasi Hb dan talasemia.http://sciencebiotech.net/struktur-molekul-protein/

LI 3.3. Fungsi hemoglobinFungsi utama hemoglobin ialah mentranspor O2 dari paru paru ke berbagai jaringan dan membawa CO2 serta proton (H+) dari jaringan ke paru-paru.2,7 Sebuah hemoglobin mengikat satu molekul O2 untuk tiap hem, jadi satu molekul hemoglobin dapat mengikat empat molekul O2, tetapi hanya satu molekul CO2 yang terikat pada rantai polipeptida globin sebagai karbamat hemoglobin (kadarnya 15% dari CO2darah vena). Walaupun begitu, tidak terjadi kompetisi antar kedua gastersebut.9Normalnya, besi hem tereduksi sebagai ion ferro saja yang mampumengikat O2. Jika besi hem teroksidasi, maka enzim methemo-globin reduktase akanmereduksi ferri kembali menjadi ferro.2 Hemoglobin juga mengikat vaso-dilator nitrit oksida (NO) dan inhibitor agregasi platelet.http://jurnal.fk.unand.ac.id 24 Jurnal Kesehatan Andalas. 2012; 1(1)