Kekurangan Surfaktan sebagai Penyebab Kolaps Paru
Sekresi dan fungsi surfaktan di dalam alveoli telah dibahas pada Bab 38. Surfaktan disekresikan oleh sel epitel alveolar khusus ke dalam cairan yang melapisi permukaan bagian dalam alveoli. Surfaktan kemudian menurunkan tegangan permukaan di alveoli sebesar 2 hingga 10 kali lipat, yang dalam keadaan normal berperan penting dalam mencegah kolaps alveoli.
Namun, pada beberapa kondisi, seperti penyakit membran hialin (juga disebut sindrom distres respirasi), yang sering terjadi pada bayi prematur baru lahir, jumlah surfaktan yang disekresikan oleh alveoli sangat berkurang sehingga tegangan permukaan cairan alveolar menjadi beberapa kali lebih besar daripada normal. Defisiensi surfaktan ini menyebabkan kecenderungan yang serius bagi paru-paru bayi tersebut untuk kolaps atau terisi cairan. Sebagaimana dijelaskan dalam Bab 38, banyak dari bayi ini meninggal akibat asfiksia ketika sebagian besar paru mengalami atelektasis.
ASMA: KONTRAKSI SPASTIK OTOT POLOS BRONKIOLUS
Asma ditandai oleh kontraksi spastik otot polos pada bronkiolus yang menyebabkan obstruksi parsial bronkiolus dan menimbulkan kesulitan bernapas yang sangat berat. Prevalensi asma terus meningkat dan memengaruhi 7% hingga 8% populasi di Amerika Serikat, dengan angka yang bahkan lebih tinggi pada beberapa kelompok, seperti populasi kulit hitam non-Hispanik. Organisasi Kesehatan Dunia memperkirakan bahwa lebih dari 235 juta orang di seluruh dunia menderita asma, meskipun beberapa perkiraan menyebutkan prevalensi asma mencapai 339 juta orang.
Penyebab tersering asma adalah hipersensitivitas kontraktil bronkiolus sebagai respons terhadap zat asing di udara. Pada sekitar 70% pasien berusia kurang dari 30 tahun, asma disebabkan oleh hipersensitivitas alergi, terutama terhadap serbuk sari tumbuhan. Pada orang yang lebih tua, penyebabnya hampir selalu berupa hipersensitivitas terhadap iritan udara nonalergenik, seperti iritan yang terdapat dalam kabut asap (smog).
Individu yang memiliki kecenderungan alergi biasanya membentuk antibodi imunoglobulin E (IgE) dalam jumlah yang sangat besar, dan antibodi ini menimbulkan reaksi alergi ketika bereaksi dengan antigen spesifik yang sebelumnya memicu pembentukannya, sebagaimana dijelaskan dalam Bab 35.
Pada penderita asma, antibodi ini terutama melekat pada sel mast yang terdapat di interstisium paru dalam hubungan yang erat dengan bronkiolus dan bronkus kecil. Ketika penderita asma menghirup serbuk sari yang sensitif terhadap dirinya, yaitu serbuk sari yang telah memicu pembentukan antibodi IgE, serbuk sari tersebut bereaksi dengan antibodi yang melekat pada sel mast dan menyebabkan sel mast melepaskan berbagai zat. Di antaranya adalah:
- Histamin.
- Slow-reacting substance of anaphylaxis (campuran leukotrien).
- Faktor kemotaktik eosinofilik.
- Bradikinin.
Efek gabungan dari seluruh faktor ini, terutama slow-reacting substance of anaphylaxis, adalah:
- Edema lokal pada dinding bronkiolus kecil disertai sekresi mukus kental ke dalam lumen bronkiolus.
- Spasme otot polos bronkiolus.
Akibatnya, resistensi jalan napas meningkat secara bermakna.
Sebagaimana telah dibahas sebelumnya dalam bab ini, diameter bronkiolus pada penderita asma lebih banyak berkurang selama ekspirasi dibandingkan selama inspirasi sebagai akibat kolaps bronkiolus saat usaha ekspirasi yang menekan bagian luar bronkiolus. Karena bronkiolus pada paru asmatik telah mengalami penyumbatan parsial, penyempitan tambahan akibat tekanan eksternal menimbulkan obstruksi yang sangat berat selama ekspirasi.
Dengan demikian, penderita asma sering kali masih dapat melakukan inspirasi dengan cukup baik, tetapi mengalami kesulitan besar untuk melakukan ekspirasi. Pengukuran klinis menunjukkan:
- Laju ekspirasi maksimum yang sangat menurun.
- Volume ekspirasi paksa berdasarkan waktu yang menurun.
Keseluruhan keadaan ini menyebabkan dispnea atau “rasa lapar udara” yang akan dibahas lebih lanjut dalam bab ini.
Kapasitas residu fungsional dan volume residu paru meningkat secara nyata selama serangan asma akut karena sulitnya mengeluarkan udara dari paru-paru. Selain itu, selama bertahun-tahun, rongga dada dapat mengalami pembesaran permanen sehingga terbentuk apa yang disebut dada berbentuk tong (barrel chest), dan baik kapasitas residu fungsional maupun volume residu paru menjadi meningkat secara permanen.
TUBERKULOSIS
Pada tuberkulosis, basil tuberkel menimbulkan reaksi jaringan yang khas di paru-paru, meliputi:
- Invasi jaringan yang terinfeksi oleh makrofag.
- “Pembungkusan” lesi oleh jaringan fibrosa sehingga membentuk apa yang disebut tuberkel.
Proses pembungkusan ini membantu membatasi penyebaran lebih lanjut basil tuberkel di dalam paru dan karena itu merupakan bagian dari mekanisme perlindungan terhadap perluasan infeksi.
Namun, pada sekitar 3% penderita tuberkulosis yang tidak mendapat pengobatan, proses pembungkusan ini gagal sehingga basil tuberkel menyebar ke seluruh paru. Keadaan ini sering menyebabkan destruksi jaringan paru yang luas dengan pembentukan rongga abses besar.
Dengan demikian, tuberkulosis stadium lanjut ditandai oleh banyak area fibrosis di seluruh paru serta berkurangnya jumlah jaringan paru fungsional. Efek-efek ini menyebabkan:
- Peningkatan kerja otot pernapasan untuk menghasilkan ventilasi pulmonal serta penurunan kapasitas vital dan kapasitas ventilasi.
- Penurunan luas permukaan total membran respirasi dan peningkatan ketebalan membran respirasi yang menyebabkan kapasitas difusi paru semakin menurun.
- Rasio ventilasi-perfusi yang abnormal di paru sehingga semakin mengurangi difusi O? dan CO? secara keseluruhan.
HIPOKSIA DAN TERAPI OKSIGEN
Hampir semua kondisi yang telah dibahas pada bagian sebelumnya dalam bab ini dapat menyebabkan hipoksia seluler yang serius di seluruh tubuh. Pada beberapa keadaan, terapi O? sangat bermanfaat; pada keadaan lain manfaatnya sedang; dan pada kondisi tertentu hampir tidak memberikan manfaat sama sekali. Oleh karena itu, penting untuk memahami berbagai jenis hipoksia sebelum membahas prinsip fisiologis terapi oksigen.
Berikut adalah klasifikasi deskriptif penyebab hipoksia:
- Oksigenasi darah di paru yang tidak memadai karena sebab ekstrinsik
a. Defisiensi O? di atmosfer
b. Hipoventilasi (gangguan neuromuskular)
- Penyakit paru
a. Hipoventilasi akibat peningkatan resistensi jalan napas atau penurunan compliance paru
b. Rasio ventilasi-perfusi alveolar yang abnormal (termasuk peningkatan ruang mati fisiologis atau peningkatan shunt fisiologis)
c. Penurunan difusi melalui membran respirasi
- Shunt vena-ke-arteri (shunt jantung kanan-ke-kiri)
- Transport O? ke jaringan yang tidak memadai oleh darah
a. Anemia atau hemoglobin abnormal
b. Defisiensi sirkulasi umum
c. Defisiensi sirkulasi lokal (pembuluh perifer, serebral, koroner)
d. Edema jaringan
- Kemampuan jaringan yang tidak memadai untuk menggunakan O?
a. Keracunan enzim oksidasi seluler
b. Penurunan kapasitas metabolik sel untuk menggunakan oksigen akibat toksisitas, defisiensi vitamin, atau faktor lainnya
Klasifikasi berbagai jenis hipoksia ini pada dasarnya sudah jelas berdasarkan pembahasan sebelumnya dalam bab ini. Hanya satu jenis hipoksia yang memerlukan penjelasan lebih lanjut, yaitu hipoksia yang disebabkan oleh ketidakmampuan sel jaringan tubuh menggunakan O?.
Ketidakmampuan Jaringan Menggunakan Oksigen
Penyebab klasik ketidakmampuan jaringan menggunakan O? adalah keracunan sianida, di mana aktivitas enzim sitokrom oksidase dihambat oleh sianida sedemikian rupa sehingga jaringan tidak dapat menggunakan O? meskipun oksigen tersedia dalam jumlah yang cukup.
Selain itu, defisiensi beberapa enzim oksidatif seluler atau komponen lain dalam sistem oksidatif jaringan juga dapat menyebabkan jenis hipoksia ini. Contoh khusus terjadi pada penyakit beri-beri, di mana beberapa tahap penting dalam penggunaan oksigen oleh jaringan dan pembentukan CO? terganggu akibat defisiensi vitamin B.
Efek Hipoksia pada Tubuh
Hipoksia, apabila cukup berat, dapat menyebabkan kematian sel di seluruh tubuh. Pada derajat yang lebih ringan, hipoksia terutama menyebabkan:
- Penurunan aktivitas mental, yang kadang-kadang berakhir dengan koma.
- Penurunan kapasitas kerja otot.
Efek-efek ini dibahas secara khusus dalam Bab 44 yang membahas fisiologi dataran tinggi.
TERAPI OKSIGEN PADA BERBAGAI JENIS HIPOKSIA
O? dapat diberikan melalui:
- Menempatkan kepala pasien di dalam tenda yang berisi udara yang diperkaya O?.
- Membiarkan pasien menghirup O? murni atau konsentrasi O? tinggi melalui masker.
- Memberikan O? melalui kanula intranasal.
Dengan mengingat prinsip fisiologis dasar dari berbagai jenis hipoksia, dapat ditentukan kapan terapi O? akan bermanfaat dan seberapa besar manfaatnya.
Pada hipoksia atmosferik, terapi O? dapat sepenuhnya mengoreksi rendahnya kadar O? dalam udara inspirasi dan karena itu memberikan terapi yang efektif 100%.
Pada hipoksia akibat hipoventilasi, seseorang yang menghirup O? 100% dapat memasukkan O? ke alveoli lima kali lebih banyak pada setiap napas dibandingkan saat menghirup udara normal. Oleh karena itu, terapi O? juga sangat bermanfaat pada kondisi ini. Namun, terapi O? tidak memberikan manfaat terhadap peningkatan CO? darah yang juga disebabkan oleh hipoventilasi.
Pada hipoksia akibat gangguan difusi melalui membran alveolar, hasil yang terjadi pada dasarnya sama dengan hipoksia akibat hipoventilasi karena terapi O? dapat meningkatkan PO? alveolar dari nilai normal sekitar 100 mmHg menjadi setinggi 600 mmHg. Tindakan ini meningkatkan gradien tekanan O? untuk difusi oksigen dari alveoli ke darah dari nilai normal 60 mmHg menjadi setinggi 560 mmHg, yaitu peningkatan lebih dari 800%.

Efek terapi O? yang sangat menguntungkan pada hipoksia akibat gangguan difusi ditunjukkan pada Gambar 43-8, yang memperlihatkan bahwa darah pulmonal pada pasien dengan edema paru ini mengambil O? tiga hingga empat kali lebih cepat dibandingkan tanpa terapi.
Pada hipoksia yang disebabkan oleh anemia, gangguan transport O? oleh hemoglobin, defisiensi sirkulasi, atau shunt fisiologis, terapi O? jauh kurang bermanfaat karena O? normal sebenarnya telah tersedia di alveoli. Masalahnya adalah satu atau lebih mekanisme transport oksigen dari paru ke jaringan mengalami gangguan.
Meskipun demikian, sejumlah kecil O? tambahan, antara 7% hingga 30%, dapat diangkut dalam bentuk terlarut di dalam darah ketika O? alveolar ditingkatkan hingga maksimum, walaupun jumlah O? yang diangkut oleh hemoglobin hampir tidak berubah. Jumlah O? tambahan yang kecil ini dapat menjadi perbedaan antara hidup dan mati.
Pada berbagai jenis hipoksia yang disebabkan oleh ketidakmampuan jaringan menggunakan O?, tidak terdapat kelainan dalam pengambilan O? oleh paru maupun dalam transport O? ke jaringan. Sebaliknya, sistem enzim metabolik jaringan memang tidak mampu menggunakan O? yang telah dihantarkan. Oleh karena itu, terapi O? tidak memberikan manfaat yang dapat diukur.
Comments (0)