Nama : Muhammad Faisal Indrasyah

NPM : 1102014167

Kelompok : B – 4

Tugas Mandiri (L2)

PBL Blok Biomedik 2 Skenario 1

Sasaran Belajar:

LO 1. Memahami dan Menjelaskan Oksigen di Dalam Tubuh1.1 MM Definisi Oksigen1.2 MM Struktur Oksigen1.3 MM Fungsi Oksigen1.4 MM Defisiensi Oksigen1.5 MM Respirasi Sel

LO 2. Memahami dan Menjelaskan Hemoglobin Di Dalam Tubuh2.1 MM Definisi Hemoglobin2.2 MM Struktur Hemoglobin2.3 MM Fungsi Hemoglobin

LO 3. Memahami dan Menjelaskan Hipoksia3.1 MM Definisi Hipoksia 3.2 MM Penyebab Hipoksia3.3 MM Jenis Hipoksia3.4 MM Mekanisme terjadinya Hipoksia3.5 MM Gejala Hipoksia3.6 MM Penanganan Hipoksia 3.7 MM Pencegahan Hipoksia

I. Memahami & Menjelaskan Oksigen di Dalam Tubuh

I.1 Definisi Oksigen

Gas dengan rumus O2, tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau, merupakan komponen dari kerak bumi; zat asam; unsur dng nomor atom 8, berlambang O, dan bobot atom 15,9994. (KBBI)

Oksigen adalah gas tidak berwarna, tidak berbau dan tidak berasa yang mengisi 20% dari udara yang kita hirup (dan setidaknya setengah dari berat seluruh kerak bumi yang padat). Oksigen bergabung dengan sebagian besar unsur-unsur lain untuk membentuk oksida. Oksigen sangat penting untuk manusia, hewan dan tumbuhan.

I.2 Struktur Oksigen

Bagi manusia, oksigen adalah zat yang penting sekaligus toksik. Struktur elektronik oksigen (O2, dioksigen) merupakan penyebab paradoks ini karena struktur tersebut mendorong terjadinya reduksi oksigen dalam langkah elektron tunggal. Reduksi yang bertahap ini memperlambat penggabungan langsung oksigen dengan senyawa organik (pembakaran spontan) dan memungkinkan sel mengoksidasi bahan bakar melalui kerja dehidrogenase, yang akhirnya menggabungkan daya reduksi oksigen dengan pembentukan ATP dalam rantai transpor elektron.Di pihak lain, struktur oksigen juga menyebabkan terbentuknya radikal oksigen dan spesies oksigen reaktif lain yang mampu menyebabkan cedera sel. Metabolisme oksigen yang normal dengan tiada hentinya mengubah O2 menjadi spesies oksigen reaktif (ROS), dapat menyebabkan cedera sel. Berbagai rangsangan, misalnya radiasi, peradangan, penuaan, dan tekanan parsial oksigen (PO2) yang lebih tinggi daripada normal, meningkatkan pembentukan ROS. Tidak adanya O2 karena penurunan aliran darah akibat penurunan pasokan oksigen sehingga pembentukan ATP berkurang (iskemia) juga menyebabkan cedera sel. Masuknya kembali oksigen (reperfusi) meningkatkan cedera sel akibat ROS. Pada temperatur dan tekanan standar, oksigen berupa gas tak berwarna dan tak berasa dengan rumus kimia O2, di mana dua atom oksigen secara kimiawi berikatan dengan konfigurasi elektron triplet spin. Ikatan ini memiliki orde ikatan dua dan sering dijelaskan secara sederhana sebagai ikatan ganda ataupun sebagai kombinasi satu ikatan dua elektron dengan dua ikatan tiga elektron.

Oksigen triplet merupakan keadaan dasar molekul O2. Konfigurasi elektron molekul ini memiliki dua elektron tak berpasangan yang menduduki dua orbital molekul yang berdegenerasi. Kedua orbital ini dikelompokkan sebagai antiikat (melemahkan orde ikatan dari tiga menjadi dua), sehingga ikatan oksigen diatomik adalah lebih lemah daripada ikatan rangkap tiga nitrogen.

Dalam bentuk triplet yang normal, molekul O2 bersifat paramagnetik oleh karena spin momen magnetik elektron tak berpasangan molekul tersebut dan energi pertukaran negatif antara molekul O2 yang bersebelahan. Oksigen cair akan tertarik kepada magnet, sedemikiannya pada percobaan laboratorium, jembatan oksigen cair akan terbentuk di antara dua kutub magnet kuat.

Oksigen singlet, adalah nama molekul oksigen O2 yang kesemuaan spin elektronnya berpasangan. Ia lebih reaktif terhadap molekul organik pada umumnya. Secara alami, oksigen singlet umumnya dihasilkan dari air selama fotosintesis. Ia juga dihasilkan di troposfer melalui fotolisis ozon oleh sinar berpanjang gelombang pendek, dan oleh sistem kekebalan tubuh sebagai sumber oksigen aktif. Karotenoid pada organisme yang berfotosintesis (kemungkinan juga ada pada hewan) memainkan peran yang penting dalam menyerap oksigen singlet dan mengubahnya menjadi berkeadaan dasar tak tereksitasi sebelum ia menyebabkan kerusakan pada jaringan.

I.3 Fungsi Oksigen

Oksigen memegang peranan penting dalam semua proses tubuh secara fungsional. Tidak adanya oksigen akan menyebabkan tubuh, secara fungsional, mengalami kemunduran atau bahkan dapat menimbulkan kematian. Oleh karena itu, kebutuhan oksigen merupakan kebutuhan yang paling utama dan sangat vital bagi tubuh. Kebutuhan tubuh terhadap oksigen merupakan kebutuhan yang sangat mendasar

dan mendesak. Tanpa oksigen dalam waktu tertentu, sel tubuh akan mengalami kerusakan yang menetap dan menimbulkan kematian. Otak merupakan organ yang sangat sensitif terhadap kekurangan oksigen. Otak masih mampu menoleransi kekurangan oksigen antara tiga sampai lima menit. Apabila kekurangan oksigen berlangsung lebih dari lima menit, dapat terjadi kerusakan sel otak secara permanen. (Kozier dan Erb 1998)

Sel tubuh manusia membutuhkan oksigen untuk mempertahankan kelangsungan metabolisme sel dan menyelamatkan nyawa. Oksigen merupakan komponen yang sangat penting di dalam memproduksi ATP secara normal. ATP adalah sumber bahan bakar untuk sel agar dapat berfungsi secara optimal. ATP memberikan energi yang dibutuhkan oleh sel untuk melakukan keperluan berbagai aktivitas untuk memelihara efektivitas segala fungsi tubuh.

Bila oksigen yang tersedia banyak maka mitokondria akan memproduksi ATP. Tanpa oksigen, mitokondria tidak akan membuat ATP. Jika oksigen dalam jumlah yang sedikit,tubuh akan tetap menghasilkan ATP pada sitosol melalui proses glikolisis dan merupakan reaksi anaerob. Tapi jumlah yang dihasilkan tidak sebanyak yang dihasilkan mitokondria.

Oleh karena itu, jika tubuh terus menerus dalam keadaan tanpa oksigen maka sel akan kehilangan fungsinya.

I.4 Defisiensi Oksigen

Defisiensi oksigen adalah kondisi berkurangnya kadar oksigen dibandingkan kadar normalnya secara fisiologis dalam jaringan dan organ, dikenal juga dengan istilah Hipoksia (anoksia).

I.5 Respirasi Sel

Respirasi sel adalah proses sel memperoleh energi dalam bentuk ATP, dari reaksi terkendali hidrogen dengan oksigen, untuk membentuk air . Proses respirasi berlangsung di dalam matriks mitokondria melalui suatu rangkaian reaksi yang disebut rantai pernapasan. Respirasi sel merupakan jalur-jalur katabolik respirasi aerob dan anaerob yang menguraikan molekul organik untuk menghasilkan ATP.

a. Respirasi Aerob Respirasi aerob merupakan serangkaian reaksi enzimatis yang mengubah glukosa secara sempurna menjadi CO2, H2O, dan menghasilkan energi sebesar 38 ATP. Pada pernapasan ini,  pembebasan energi menggunakan oksigen bebas dari udara. Pada tumbuhan, oksigen yang dibutuhkan diperoleh dari udara melalui mulut daun dan lentisel. Zat organik terutama karbohidrat dipecahkan. Dalam respirasi aerob, glukosa dioksidasi oleh oksigen, dan reaksi kimianya dapat digambarkan sebagai berikut:

matahariC6H12O6+ 6 H2O + 6 O2—---> 6 CO2 + 12 H2O + 675 kal

klorofil

Dalam k enyataan, reaksi yang terjadi tidak sesederhana itu. Banyak tahapan reaksi yang terjadi dari awal hingga terbentuknya energi. Reaksi-reaksi itu dapat dibedakan menjadi tiga tahapan, yaitu: glikolisis, siklus Krebs, dan transpor elektron (lihat Gambar)

1. Glikolisis Glikolisis adalah jalur utama dari metabolism glukosa yang melibatkan fruktosa, galaktosa dan karbohidrat lain dalam makanan.reaksi glikolisis terletak di sitoplasma.pada tahap ini terjadi  pengubahan senyawa glukosa dari 6 atom c menjadi 2 senyawa asam piruvat dengan 3 atom c serta NADH dan ATP. Glikolisis yang terjadi atas 10 reaksi dapat disimpulkan dalam 2 tahap a. Reaksi penambahan gugus fosfat, pada tahap ini digunakan 2 molekul ATP  b. Gliseraldehid 3 fosfat diubah menjadi asam piruvat selain itu dihasilkan 4 molekul

ATP dan 2 molekut NADH.

Asam piruvat yang dihasilkan akan memasuki mitokondria untuk melakukan siklus Krebs.  Namun sebelum memasuki siklus Krebs, asam piruvat (3C) ini diubah terlebih dahulu menjadi asetil koA (2C) di dalam matriks mitokondria melalui proses dekarboksilasi oksidatif. Senyawa selain glukosa, misalnya fruktosa, manosa, galaktosa, dan lemak dapat pula mengalami metabolisme melalui jalur glikolisis dengan bantuan enzim-enzim tertentu.

2. Siklus Krebs Dua molekul asam piruvat hasil dari glikolisis ditransportasikan dari sitoplasma kedalam mitokondria, tempat terjadinya siklus krebs. Akan tetapi, asam piruvat sendiri tidak akan memasuki reaksi siklus krebs. Asam piruvat tersebut akan memasuki asetil-KoA. Tahap  pengubahan asam piruvat menjadi asetil koA ini disebut tahap transisi.

Pada siklus Krebs dihasilkan energi dalam bentuk ATP dan molekul pembawa hidrogen, yaitu :  NADH dan FADH2. Hidrogen yang terdapat dalam NADH dan FADH2 tersebut akan dibawa ke sistem transpor elektron. Seluruh tahapan reaksi dalam siklus Krebs terjadi di dalam mitokondria. Dalam siklus ini, asetil koA dioksidasi secara sempurna menjadi CO2.

3. Transpor Elektron

Transpor elektron adalah serangkaian reaksi pemindahan elektron melalui proses reaksi redoks (reduksi-oksidasi). Tahap ini terjadi pada ruang inter membran dari mitokondria hidrogen yang terdapat pada molekul NADH serta FADH2  ditranspor dalam serangkaian reaksi redoks yang melibatkan enzim, sitokrom, quinon, pirodoksin, dan flavoprotein. Pada akhir transport elektron, oksigen akan mengoksidasi elektron dan ion H menghasilkan air (H20). Transport elektron terjadi pada membran dalam mitokondria.  

b. Respirasi Anaerob

Respirasi anaerob merupakan serangkaian reaksi enzimatis yang memecah glukosa secara tidak sempurna karena kekurangan oksigen. Pada manusia, respirasi anaerob menghasilkan asam laktat sehingga menyebabkan rasa lelah, sedangkan pada tumbuhan, ragi, reaksi ini menghasilkan CO2 dan alkohol. Respirasi anaerob hanya menghasilkan sedikit energi, yaitu 2ATP.

Fermentasi adalah proses metabolisme yang menghasilkan energi dari gula dan molekul organik lain serta tidak memerlukan oksigen. Fermentasi alkohol merupakan proses respirasi anaerob, yang tidak memerlukan oksigen setelah glukosa diubah menjadi asam piruvat, melalui proses glikolisis pada bakteri asam piruvat dapat diubah menjadi produk fermentasi. Contohnya, jika membuat tape, singkong yang telah ditaburi dengan ragi tersebut disimpan dalam ruang tertutup yang tidak atau sedikit mengandung udara. Misalnya setelah singkong beragi tersebut ditaruh dalam panci, kemudian panci tersebut dibungkus rapat dengan kain agar kondisinya menjadi anaerob. Terdapat 2 fermentasi penting yaitu fermentasi alkohol dan fermentasi asam laktat.

a.Fermentasi alkohol ,beberapa organism seperti khamir melakukan fermentasi alkohol. Organisme ini mengubah glukosa melalui fermentasi menjadi alkohol. Pada fermentasi alkohol asam piruvat diubah menjadi etanol melalui pembebasan CO2 dari asam piruvat kemudian diubah menjadi asetil dehidan selanjutnya reaksi reduksi asetil dehida oleh  NADH menjadi etanol .  

b.Fermentasi asam laktat , fermentasi ini dimulai dengan tahap glikolisis fermentasi asam laktat dilakukan oleh sel otot dan beberapa sel lainnya serta beberapa bakteri asam laktat. Pada otot, proses ini dapat menyediakan energi yang dibutuhkan secara cepat. Glukosa akan dipecah menjadi 2 molekul asam piruvat melalui glikolisis, membentuk 2 ATP dan 2 NADH. NADH diubah kembali menjadi NAD+ Saat pembentukan asam laktat dari asam piruvat. Fermentasi asam laktat tidak menghasilkan CO2.

Bahan baku respirasi anaerobik pada peragian adalah glukosa, disamping itu juga terdapat fruktosa, galaktosa, dan manosa. Hasil akhirnya adalah alkohol, karbondioksida, dan energi. Alkohol bersifat racun bagi sel-sel ragi. Sel-sel ragi hanya tahan terhadap alkohol pada kadar 9-18%. Lebih tinggi dari kadar tersebut, proses alkoholisasi (pembuatan alkohol) terhenti. Hal tersebut merupakan suatu kendala pada industri pembuatan alkohol. Oleh karena glukosa tidak terurai lengkap menjadi air dan karbon dioksida, maka energi yang dihasilkan lebih kecil dibandingk an respirasi aerobik. Pada respirasi aerobik dihasilkan 675kal, sedangkan pada respirasi anaerobik hanya dihasilkan 21 kal. seperti reaksi dibawah ini:

C6H12O6—– > 2 C2H5OH + 2 CO2+ 21 kal.

Dari persamaan reaksi tersebut terlihat bahwa oksigen tidak diperlukan. Bahkan, bakteri anaerobik seperti Clostridium tetani (penyebab tetanus) tidak dapat hidup jika berhubungan dengan udara bebas. Infeksi tetanus dapat terjadi jika luka dalam atau tertutup sehingga memberi kemungkinan bakteri Clostridium tersebut tumbuh subur karena dalam lingkungan anaerob.

II. Memahami dan menjelaskan Hemoglobin pada tubuh

II.1Definisi Hemoglobin

Hemoglobin merupakan suatu protein tetramerik eritrosit, mengangkut O2 kejaringan dan mengembalikan CO2 dan proton ke paru-paru. (Biokimia Harper Edisi29)

Hemoglobin adalah metaloprotein dalam sel darah merah yang mengantarkan oksigen dari paru- paru ke jaringan di seluruh tubuh dan mengambil karbondioksida dari jaringan tersebut dibawa ke paru untuk dibuang ke udara bebas. Molekul hemoglobin terdiri dari globin, apoprotein, dan empat gugus heme, suatu molekul organik dengan satu atom besi. Terdapat sekitar 300 molekul Hb dalam setiap sel darah merah. Hemoglobin merupakan protein tetramer (mengandung 4 subunit protein) yang tersusun dari pasangan-pasangan dua buah  polipeptida yang berbeda.

Hemoglobin adalah metaloprotein pengangkut oksigen yang mengandung besi dalamsel merah dalam darah mamalia dan hewan lainnya. Hemoglobin adalah suatu protein dalamsel darah merah yang mengantarkan oksigen dari paru-paru ke jaringan di seluruh tubuh danmengambil karbondioksida dari jaringan tersebut dibawa ke paru untuk dibuang ke udarabebas.Molekul hemoglobin terdiri dari globin, apoprotein, dan empat gugus heme, suatumolekul organik dengan satu atom besi.

II.2Stuktur Hemoglobin

Hemoglobin tersusun dari empat molekul protein (globulin chain) yang terhubung satu sama lain. Hemoglobin normal orang dewasa (HbA) terdiri dari 2 alpha-globulin chains dan 2 beta-globulin chains, sedangkan pada bayi yang masih dalam kandungan atau yang sudah lahir terdiri dari beberapa rantai beta dan molekul hemoglobinnya terbentuk dari 2 rantai alfa dan 2 rantai gama yang dinamakan sebagai HbF. Pada manusia dewasa, hemoglobin berupa tetramer (mengandung 4 subunit protein), yang terdiri dari masing-masing dua subunit alfa dan beta yang terikat secara nonkovalen. Subunit-subunitnya miripsecara struktural dan berukuran hampir sama. Tiap subunit memiliki berat molekul kuranglebih 16,000 Dalton, sehingga berat molekul total tetramernya menjadi sekitar 64,000 Dalton.

Pada pusat heterosiklik yang dikenal dengan porfirin yang menahan satu atom besi; atom besi ini merupakan situs/loka ikatan oksigen. Porfirin yang mengandung besi disebut heme Tiap subunit hemoglobin mengandung satu heme, sehingga secara keseluruhan hemoglobin memiliki kapasitas empat molekul oksigen. Pada molekul heme inilah zat besi melekat dan menghantarkan oksigen serta karbondioksida melalui darah, zat ini pula yang menjadikan darah kita berwarna merah. HB02 adalah oksihemoglobin yg membawa oksigen ke seluruh jaringan tubuh termaksud otak.molekul terdapat cincin

Jenis yang paling umum dari hemoglobin normal adalah:

1. Hemoglobin F (hemoglobin pada janin). Tipe ini biasanya ditemukan pada janin dan bayi baru lahir. hemoglobin F diganti dengan hemoglobin A (hemoglobin dewasa) setelah lahir, hanya jumlah yang sangat kecil dari hemoglobin F yang dibuat setelah lahir. Beberapa penyakit, seperti penyakit sel sabit, anemia aplastik, dan leukemia, memiliki tipe abnormal hemoglobin dan jumlah yang lebih tinggi dari hemoglobin F.

2. Hemoglobin A Merupakan jenis yang paling umum dari hemoglobin normal ditemukan pada orang dewasa. Beberapa penyakit, seperti thalassemia, dapat menyebabkan level hemoglobin A menjadi rendah dan kadar hemoglobin F akan tinggi.

3. Hemoglobin A2 Merupakan jenis normal hemoglobin yang ditemukan dalam jumlah kecil pada orang dewasa. Lebih dari 400 jenis hemoglobin abnormal telah ditemukan, tetapi yang paling umum adalah: a. Hemoglobin S. Jenis hemoglobin hadir dalam penyakit sel sabit.  b. Hemoglobin C. Jenis hemoglobin tidak membawa oksigen dengan baik. c. Hemoglobin E. Jenis hemoglobin ditemukan pada orang keturunan Asia Tenggara. d. Hemoglobin D. Jenis hemoglobin hadir dalam gangguan sel sabit. e. Hemoglobin H (hemoglobin berat). Jenis hemoglobin dapat hadir dalam beberapa jenis thalassemia.

(Marks et al, 1996, Biokimia Kedokteran Dasar :Sebuah Pendekatan Klinik,hal.86. EGC.Jakarta)

II.3Fungsi Hemoglobin

Peran utama dari hemoglobin adalah untuk membawa oksigen dari paru-paru ke jaringan dan mengembalikan karbon dioksida dari jaringan ke paru-paru. Ini adalah membawa komponen oksigen dari sel darah merah. Oksigen mengikat hemoglobin dengan afiniitas tinggi dalam lingkungan yang kaya oksigen dan meninggalkan hemoglobin dalam lingkungan dimana tidak cukup oksigen. (www.interactive-biology.com)

Fungsi hemoglobin selain transportasi oksigen:

1. Hb sebagai transduser molekul panas melalui siklus oksigenasi-deoksigenasi2. Hb sebagai modulator metabolisme eritrosit3. Oksidasi Hb sebagai onset dari penuaan eritrosit4. hemoblobin dan implikasinya dalam perlawanan geneting untuk malaria5. Aktivitas enzimatik hemoglobin dan interaksi dengan obat-obatan

(informahealthcare.com)

Hemoglobin dalam darah membawa oksigen dari paru-paru ke seluruh jaringan tubuh dan membawa kembali karbondioksida dari seluruh sel ke paru-paru untuk dikeluarkan dari tubuh sebanyak kurang lebih 80% besi tubuh berada didalam Hb (junita,2001).

Menurut Depkes RI , fungsi Hemoglobin antara lain :

1. Mengatur pertukaran oksigen dengan karbondioksida didalam jaringan tubuh 2. Mengambil oksigen dari paru-paru kemudian dibawa keseluruh jaringan tubuh untuk dipakai sebagai bahan bakar.3. Membawa karbondioksida dari jaringan-jaringan tubuh sebagai hasil metabolisme ke paru- paru untuk dibuang, untuk mengetahui apakah seseorang kekurangan darah atau tidak, dapat diketahui dengan pengukuran kadar Hb yang disebut dengan anemia (widayanti,2008)

III. Memahami dan Menjelaskan Hipoksia di Dalam Tubuh

III.1 Definisi Hipoksia

Dorland: Penurunan suplai oksigen dalam jarinagn sampai di bawah tingkat fisiologis meskipun perfusi jaringan oleh darah memadai.

Webster: kekurangan kadar oksigen yang mencapai jaringan pada tubuh.

Stedman: Penurunan tingkat oksigen di bawah normal pada gas yang terinspirasi, darah di arteri, atau jaringan, kependekan dari anoxia.

Ganong (Fisiologi ): Kekurangan O2 di tingkat jaringan.

Ethel Slonane: Hipoksia adalah defisiensi oksigen, yaitu kondisi berkurangnya kadar oksigen dibandingkan kadar normalnya secara fisiologis dalam jaringan dan organ.

III.2 Penyebab Hipoksia

a. Hipoksia dapat terjadi akibat influensi oksigen dalam atmosfer; anemia (insufisiensi sel darah merah); gangguan sirkulasi darah; penyakit paru, yang mengganggu ventilasi pulmonar; atau keberadaan zat toksik, seperti karbon monoksida atau sianida, didalam tubuh.

b. Karbon monoksida (CO) adalah zat toksik karena molekul ini berikatan dengan hemoglobin di sisi yang sama untuk mengikat oksigen. Kecenderungan daya ikatnya terhadap hemoglobin lebih besar 320 kali dibanding daya ikat hemoglobin terhadap oksigen dan pelepasannya lebih lambat. Oleh karena itu, sejumlah kecil karbon monoksida dalam udara dapat mematikan.

(Slonane, Ethel. 2003. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Hal 277. EGC. Jakarta)

III.3 Jenis Hipoksia

Secara tradisional, hipoksia dibagi dalam empat jenis, yaitu:1. Hipoksia Hipoksik

Yaitu apabila Po2 darah arteri berkurang 2. Hipoksia Anemik

Yaitu bila Po2 darah arteri normal tetapi jumlah hemoglobin yang tersedia untuk mengangkut o2 berkurang.

3. Hipoksia Stagnan atau iskemikBila aliran darah menuju jaringan sangat rendah sehingga tidak cukup O2 diantarkan ke jaringan, meskipun Po2 rendahdan konsentrasi hemoglobin normal.

4. Hipoksia HitotoksikBila jumlah O2 yang dihantarkan ke jaringan memadai, tetapi oleh karena kerja suatu agen toksik, sel jaringan tidak mampu menggunakan O2 yang diantarkan.

Jenis-jenis hipoksia dilihat dari tingkatanya ada dua hipoksia, yaitu :

1.Hipoksia Fulminan Hipoksia ini terjadi dimana pernafasan menjadi sangat cepat dikarenakan

paru-paru menghirup udara tanpa adanya oksigen. Biasanya orang yang mengalami ini akan pingsan setelah beberapa saat kemudian. 2.Hipoksia Akut

Hipoksia ini terjadi pada udara yang tertutup akibat keracunan karbon monoksida. Misalnya terjadi pada seorang pendaki gunung yang tiba-tiba panik tak kala udara belerang datang menyergap. Udara bersih akan tergantikan oleh gas beracun, dan akhirnya paru-paru tidak sanggup untuk menyaring udara tersebut kemudian mengalami jatuh pingsan mendadak.

III.4 Mekanisme Terjadinya Hipoksia

Mula-mula hipoksia menyebabkan hilangnya fosforilasi oksidatif dan pembentukan ATP oleh mitokondria. Penurunan ATP merangsang fruktokinase dan fosforilasi, menyebabkan glikolisis aerobic. Glikogen dapat menyusut, asam laktat dan fosfat anorganik terbentuk sehingga menurunkan Ph intrasel. Pada saat istirahat rata-rata laki-laki dewasa membutuhkan kira-kira 225-250 ml oksigen per menit, dan meningkat sampai 10 kali saat beraktivitas. Jaringan akan mengalami hipoksia apabila aliran oksigen tidak adekuat dalam memenuhi kebutuhan metabolisme jaringan, hal ini dapat terjadi kira-kira 4-6 menit setelah ventilasi spontan berhenti. Berdasarkan mekanismenya, penyebab hipoksia jaringan dibagi dalam 3 kategori, yaitu:

1.Hipoksemia arteri. 2. Berkurangnya aliran oksigen karena adanya kegagalan transport tanpa adanya hipoksemia arteri, dan 3.Penggunaan oksigen yang berlebihan di jaringan.

Jika aliran oksigen ke jaringan berkurang, atau jika penggunaan berlebihan di jaringan maka metabolisme akan berubah dari aerobik ke metabolisme anaerobik untuk menyediakan energi yang cukup untuk metabolisme. Apabila ada ketidakseimbangan, akan mengakibatkan produksi asam laktat berlebihan, menimbulkan asidosis dengan cepat, metabolisme seluler terganggu dan mengakibatkan kematian sel. Pemeliharaan oksigenasi jaringan tergantung pada 3 sistem organ, yaitu: 1.Sistem kardiovaskular. 2.Hematologi 3.Respirasi

Walaupun pada hipoksemia biasanya berhubungan dengan rendahnya PaO2 yang merupakan gangguan fungsi paru, namun kegagalan pengangkutan oksigen dapat disebabkan oleh kelainan sistem kardiovaskular atau sistem hematologi.

III.5 Gejala Terjadinya Hipoksia

Gejala yang timbul pada hipoksia sangat individual, sedang berat ringannya gejala tergantung ada lamanya berada di daerah itu, cepatnya mencapai ketinggian tersebut, kondisi badan orang yang menderitanya dan lain sebagainya. Gejala-gejala ini dapat dikelompokkan dalam dua golongan, yaitu :1. Gejala-gejala Obyektif, meliputi :

a) Air hunger, yaitu rasa ingin menarik napas panjang terus-menerusb) Frekuensi nadi dan pernapasan naikc) Gangguan pada cara berpikir dan berkonsentrasid) Gangguan dalam melakukan gerakan koordinatif misalnya memasukkan paku ke dalam lubang yang sempite) Cyanosis, yaitu warna kulit, kuku dan bibir menjadi biruf) Lemasg) Kejang-kejangh) Pingsan dan sebagainya.

2. Gejala-gejala Subyektif, meliputi :a) Malasb) Ngantukc) Euphoria yaitu rasa gembira tanpa sebab dan kadang-kadang timbul rasa sok jagoan. Rasa ini yang harus mendapat perhatian yang besar pada awak pesawat, karena euphoria ini banyak membawa korban akibat tidak adanya keseimbangan lagi antara kemampuan yang mulai mundur dan kemauan yang meningkat.

AKIBAT HIPOKSIA

Akibat hipoksia dapat terjadi perubahan pada sistem saraf pusat, khsusnya dipusat-pusat otak yang lebih tinggi. Hipoksia akut akan mengakibatkan gangguan judgement, inkoordinasi motorik dan gambaran klinis yang menyerupai gambaran pada alkoholisme akut. Jika hipoksia berlangsung lama,gejala keletihan, pusing, apatis, gangguan daya konsentrasi, kelambatan waktu reaksi, dan penurunan kapasitas kerja akan terjadi. Jika bertambah parah, pusat batang otak terkena, dan terjadi kematian karena gagal pernafasan.(Kurt, J. 1999. Harrison: Prinsip-prinsip Ilmu Penyakit Dalam. Jakarta. EGC)

III.6 Penanganan Hipoksia

Ada beberapa cara untuk menangani Hipoksia,yaitu: A .Terapi Oksigen (O2)

Terapi oksigen merupakan salah satu dari terapi pernafasan dalam mempertahankan okasigenasi  jaringan yang adekuat. Secara klinis tujuan utama pemberian oksigen adalah untuk mengatasi keadaan Hipoksemia sesuai dengan hasil Analisa Gas Darah, dan untuk menurunkan kerja nafas dan menurunkan kerja miokard. Syarat-syarat pemberian oksigen meliputi : Konsentrasi oksigen udara inspirasi dapat terkontrol, Tidak terjadi penumpukan CO2, mempunyai tahanan jalan nafas yang rendah,efisien dan ekonomis, dan nyaman untuk pasien. Metode-metode yang digunakan dalam terapi oksigen:

1.Kateter nasal Merupakan suatu alat sederhana yang dapat memberikanoksigen secara

kontinu dengan aliran 1 –  6 L/mnt dengan konsentrasi 24% - 44%. Keuntungan : Pemberian oksigen stabil, klien bebas bergerak, makan dan berbicara, murah dan nyaman serta dapat juga dipakai sebagai kateter penghisap. Kerugian : Tidak dapat memberikan konsentrasi oksigen 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/mnt dapat menyebabkan nyeri sinus dan mengeringkan mukosa hidung, kateter mudah tersumbat.

2.Kanula nasal Merupakan suatu alat sederhana yang dapat memberikan oksigen kontinu

dengan aliran 1 –  6 L/mnt dengan konsentrasi oksigen sama dengan kateter nasal. Keuntungan : Pemberian oksigen 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 oksigen lebih dari 44%, suplai oksigen  berkurang bila klien bernafas lewat mulut, mudah lepas karena kedalam kanul hanya 1 cm, mengiritasi selaput lendir.

3.Sungkup muka sederhana Merupakan alat pemberian oksigen kontinu atau selang seling 5 – 8 L/mnt

dengan konsentrasi oksigen 40 – 60%.

Keuntungan : Konsentrasi oksigen yang diberikan lebih tinggi dari kateter atau kanula nasal, sistem humidifikasi dapat ditingkatkan melalui pemilihan sungkup berlobang besar, dapat digunakan dalam pemberian terapi aerosol. Kerugian : Tidak dapat memberikan konsentrasi oksigen kurang dari 40%, dapat menyebabkan  penumpukan CO2 jika aliran rendah.

4.Sungkup muka dengan kantong rebreathing Suatu tehinik pemberian oksigen dengan konsentrasi tinggi yaitu 60  –  80%

dengan aliran 8 – 12 L/mnt. Keuntungan : Konsentrasi oksigen lebih tinggi dari sungkup muka sederhana, tidak mengeringkan selaput lendir. Kerugian : Tidak dapat memberikan oksigen konsentrasi rendah, jika aliran lebih rendah dapat menyebabkan penumpukan CO2, kantong oksigen bisa terlipat.

5.Sungkup muka dengan kantong non rebreathing Merupakan tehinik pemberian oksigen dengan Konsentrasi oksigen mencapai

99% dengan aliran 8 – 12 L/mnt dimana udara inspirasi tidak bercampur dengan udara ekspirasi. Keuntungan : Konsentrasi oksigen yang diperoleh dapat mencapi 100%, tidak mengeringkan selaput lendir. Kerugian : Kantong oksigen bisa terlipat.

B .Terapi Oksigen Hiperbarik Suatu bentuk terapi dengan memberikan 100% oksigen kepada pasien dalam

suatu hyperbaric chamber yaitu ruangan yang memiliki tekanan lebih dari udara atmosfir normal.

C. Pemberian Asetozolamid Obat ini menghambat karbonat anhidrase menyebabkan peningkatan ekresi

HCO3 di urin merangsang pernapasan, meningkatkan PCO2 dan mengurangi pembentukan cairan serebrospinal.

III.7 Pencegahan Hipoksia

1. Jangan menggunakan helikopter ketika menuju dataran tinggi dan usahakan jalan ke puncak mulai dari ketinggian dibawah 3000m. 2. Hindari merokok, minum alkohol, obat anti depresan karena dapat memperlambat laju pernafasan. 3. Menjaga asupan nutrisi, terutama zat besi, folat, vitamin B-12 dan B-6

REFERENSI

Murray, R.K. et al. 2014. Biokimia Harper. Edisi 29. Jakarta:EGC

Ganong,W.F. 2002. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran.. Jakarta: EGC

Kurt, J. 1999. Harrison: Prinsip-prinsip Ilmu Penyakit Dalam. Jakarta. EGC

Slonane, Ethel. 2003. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Hal 277. EGC. Jakarta

Marks et al, 1996, Biokimia Kedokteran Dasar : Sebuah Pendekatan Klinik, hal.86. EGC.Jakarta

KBBI