BAB 3SISTEM PERNAPASAN

Alih Bahasa Billy UtomoEditor Dendy Maulana

Konsep Utama

Karena insuflasi menghindari kontak langsung dengan pasien, tidak ada gas-gas yang dikeluarkan yang dihirup kembali jika aliran cukup tinggi. Ventilasi tidak dapat dikontrol dengan teknik insuflasi ini, bagaimanapun, dan gas yang diinspirasi mengandung udara atmospher yang tidak dapat diperkirakan jumlahnya.

Saluran pipa pernafasan yang panjang dengan compliance yang tinggi meningkatkan perbedaan antara volume gas yang dihantarkan ke sirkuit oleh kantong reservoir atau ventilator dengan volume sebenarnya yang dihantarkan ke pasien.

Katup adjustable pressure-limiting (APL) harus terbuka penuh selama ventilasi spontan, sehingga tekanan sirkuit tetap diabaikan sepanjang inspirasi dan ekspirasi.

Karena fresh gas flow sama dengan ventilasi semenit adalah cukup untuk mencegah rebreathing, maka bentuk mapleson A merupakan sirkuit Mapleson yang paling efisien untuk ventilasi spontan.

Sircuit Mapleson D efisien selama ventilasi yang dikontrol, karena fresh gas flow mendorong udara alveolar keluar dari pasien dan menuju katup APL.

Soda lime yang kering, akan mengabsorbsi dan menurunkan kadar anestesi volatile. Desflurane dapat dipecah menjadi karbon monoksida oleh barium hydroksida lime yang kering ke satu tingkatan tertentu yang dapat menyebabkan karbon monoksida beracun signifikan secara klinis.

Malfungsi kedua katup unidirectional dalam sistem circle dapat menyebabkan rebreathing dari CO2, yang menghasilkan hiperkapnia.

Dengan adanya absorban, sistem circle mencegah rebreathing dari CO2 pada fresh gas flow yang diperkirakan rendah (Fresh Gas Flow <= 1 lt) atau bahkan pada fresh gas flow yang sama dengan pengambilan gas-gas anestesi dan O2 oleh pasien dan circuit itu sendiri (closed-system anesthesia)

Karena katup unidirectional, perlengkapan dead space dalam sistem circle dibatasi ke area distal pada tempat dimana gas inspirasi dan expirasi bercampur di Y-piece. Tidak seperti sirkuit mapleson, panjang pipa pernafasan yang pada sistem circle tidak secara langsung mempengaruhi dead space.

Fraksi dari oksigen yang diinspirasi (FiO2) dihantarkan oleh resusisitator sistem pernafasan ke pasien adalah berbanding langsung dengan konsentrasi O2 dan flow rate udara campuran yang disuplai ke resusitator (biasanya 100%) dan berbanding terbalik dengan ventilasi semenit yang dihantarkan ke pasien.

Pendahuluan

Sistem pernafasan menyediakan saluran akhir untuk penghantaran gas-gas anesthesi kepada pasien. Sircuit pernafasan menghubungkan pasien dengan mesin anesthesi (gambar 3-1). Banyak modifikasi pada bentuk sircuit yang sudah dikembangkan, masing-masing dengan tingkatan yang bermacam-macam dan efisien, confienience dan kompleks. Pada bab ini mengulang kembali hal-hal yang paling penting dalam sistem pernafasan: insuflasi, draw over, sirkuit Mapleson, sistem lingkar dan sistem resusitasi.

Gambar 3-1 Hubungan antara pasien, sistem pernafasan, dan mesin anestesi.

Sebagian besar sistem tradisional mencoba mengklasifikasikan sistem pernafasan buatan dengan menghubungkan aspek fungsional (seperti tingkat rebreathing) dengan karakteristik secara fisik (seperti adanya katup unidirectional). Karena hal ini masih merupakan pengklasifikasian yang kontradiksi/ bertentangan (seperti open, closed, semi-open,semi-closed) cenderung mengakibatkan kebingungan berupa mengerti, jadi hal ini tidak dibahas dalam diskusi ini.

Insuflasi

Bentuk insuflasi biasanya merupakan hembusan gas-gas anesthesi melintasi wajah pasien, walaupun insuflasi dikategorikan sebagai sistem pernafasan, alat ini merupakan teknik yang lebih baik yang dianjurkan yang dapat mencegah hubungan langsung antara sircuit pernafasan dengan jalan nafas pasien. Karena anak-anak sering menolak, idaktahan penggunaan face mask atau iv line, insuflasi adalah yang tepat sewaktu menginduksi anak-anak dengan anasthesi inhalasi (gambar 3-2). Alat ini juga berguna dalam situasi lain dengan baik. Akumulasi CO2 dibawah kepala dan leher berbahaya pada pembedahan ophtalmic yang dilakukan dengan anesthesi lokal. Insuflasi O2 dan udara melintasi wajah pasien pada aliran yang tinggi (> 10 lt/menit) untuk mencegah akumulasi CO2 ini (gambar 3-3).

Gambar 3-2 Insuflasi gas anestesi pada muka anak selama induksi.

Gambar 3-3 Insuflasi oksigen dan udara yang dialirkan dibawah selubung kepala.

Karena insuflasi mencegah kontak langsung yang berlebihan dengan pasien, tidak ada gas yang dikeluarkan yang dihirup kembali jika alirannya cukup tinggi. Ventilasi tidak dapat dikontrol dengan teknik ini, dan gas yang dihirup mengandung juga sejumlah udara atmosfer yang tidak dapat diprediksi. Insuflasi dapat juga digunakan untuk mempertahankan oksigenasi arterial selama periode apnea yang singkat (seperti pada bronchoscopy; lihat bab 39). O2 tidak dihembuskan gas-gas melintasi wajah pasien, tetapi diberikan langsung ke dalam paru-paru melalui sebuah alat yang dimasukkan ke dalam trakea.

Anestesia Open-DropWalaupun anesthesia open drop tidak digunakan dalam mesin modern, sejarahnya akan dibahas secara

singkat dalam bab ini.Volatile anesthesia sebagian besar biasanya eter atau halothane–diteteskan diatas gauze-mask

(schimmelbusch mask) yang dikenakan pada wajah pasien. Ketika pasien menghirup, udara melewati gauze, mengeluarkan uap air, dan membawa efek anesthesi konsentrasi tinggi ke pasien. Penguapan ini menurunkan temperatur/suhu masker, menghasilkan pengembunan yang lembab dan penurunan tekanan uap air anesthesi (tekanan uap air sebanding dengan temperatur/suhu)

Bentuk modern dari anesthesia open drop merupakan alat penguap/vaporizer yang tergantung pada usaha nafas pasien untuk menghirup udara melalui ruang penguapan. Teknik ini kemungkinan digunakan pada lokasi atau situasi dimana gas medical yang diperlukan tidak tersedia (seperti negara yang sedang berkembang, medan perang).

Anesthesia Draw-OverAlat draw – over memiliki sircuit non rebreathing yang menggunakan udara ambient sebagai pembawa

gas/udara, meskipun suplemen O2 dapat digunakan jika tersedia, walaupun alat ini sederhana, uap air yang dihirup dan CO2 dapat diprediksi dan dikontrol. Alat ini cocok dengan sambungan dan peralatan yang memberikan IPPV dan passive scavenging sebaik dengan CPAP dan PEEP.

Tabel 3-1 beberapa jenis sistem draw over komersil yang tersediaPortableRobustLow resistance to gas flow1

Usable with any agentControllable vapor output1Halothane tidak dapat digunakan dengan alat Epstein Mackintosh Oxford

Dalam aplikasi dasar alat ini (gambar 3-4) udara ditarik melalui alat penguap/vaporizer tekanan rendah sepanjang pasien inspirasi. Pasien bernafas spontan menghirup udara kamar dan volatile, obat-obat halogen (nitrous oxida tidak pernah digunakan dengan alat draw over) sering menunjukkan saturasi O2 (SpO2) < 90%, situasi ini diatasi dengan IPPV, tambahan O2 atau keduanya. FiO2 dapat ditambahkan dengan menggunakan pipa open-ended reservoir kira-kira 400 cc, diletakkan pada T-piece pada ujung atas vaporizer. Melalui klinis, banyaknya tidal volume dan respiratory rate, flow rate O2 dari 1 lt/menit memberikan FiO2 30–40% atau dengan 4 lt/menit FiO2-nya 60-80%. Ada beberapa jenis sistem draw over komersil yang tersedia (Table 3-1).

Gambar 3.4 Skema Alat/Sirkuit draw-over anesthesia

Keuntungan terbesar dari sistem draw over ini adalah kesederhanaan alat ini dan mudah dipindahkan/portable. Ada banyak juga kerugiannya. Karena tidak adanya kantong reservoir, kedalaman tidal volume tidak dapat dinilai dengan baik selama nafas spontan. Adanya katup non rebreathing, katup PEEP dan filter sircuit dekat kepala pasien, membuat teknik ini kaku untuk digunakan pada pembedahan kepala, leher dan kasus pediatrik. Jika kepala diberi tirai, katup non rebreathing sering tertutup dengan penuh.

Sircuit MaplesonSistem insuflasi dan draw over mempunyai sebagian kerugian, konsentrasi gas/udara inspirasi yang

kontrolnya tidak baik dan kedalaman anesthesia, ketidakmampuan untuk membantu atau mengontrol ventilasi, tidak ada penyimpanan panas udara yang diekspirasi atau kelembaban, managemen airway yang sulit selama pembedahan kepala dan leher, dan membuat polusi di ruang operasi dengan sejumlah besar volume gas sisa. Sistem Mapleson memecahkan beberapa masalah diatas dengan menggabungkan komponen tambahan (breathing tube, fresh gas inlet, katup APL dan kantong reservoir) ke dalam sircuit pernafasan. Lokasi relatif dari komponen ini menunjukkan penampilan sircuit dan dasar klasifikasi Mapleson (Tabel 3-2).

Kom

enta

r

Pil

ihan

yan

g ku

rang

tepa

t sel

ama

vent

ilas

i kon

trol

. Mag

il s

iste

m

tert

utup

mer

upak

an s

uatu

m

odif

ikas

i.

Tab

el 3

-2 B

eber

apa

jeni

s si

stem

dra

w o

ver

kom

ersi

l yan

g te

rsed

ia

Fre

sh G

as F

low

yan

g d

isar

ank

an

Kon

trol

San

gat t

ingg

i dan

su

lit u

ntuk

di

pred

iksi

kan

2-2½

x m

enit

ve

ntil

asi

2-2½

x m

enit

ve

ntil

asi

1-2

men

it v

enti

lasi

3 x

men

it v

enti

lasi

(

I:E

= 1

:2)

2 x

men

it v

enti

lasi

Sp

onta

n

Sam

a de

ngan

men

it

vent

ilas

i (≈

80

mL

/kb/

min

)

2 x

men

it v

enti

lasi

2 x

men

it v

enti

lasi

2-3

x m

enit

ven

tila

sii

2-3

x m

enit

ven

tila

sii

2-3

x m

enit

ven

tila

sii

Kon

figu

rasi

Nam

a L

ain

Mag

ill

atta

chm

ent

Wat

ers’

to a

nd-

fro

Bai

n ci

rcui

t

Ayr

e’s

T-p

iece

Mod

ifik

asi

Jack

son-

Ree

s’

Kel

as

Map

leso

n

A B C D E F

Komponen Sircuit Mapleson

Breathing tube/pipa pernafasanPipa pernafasan yang bentuknya berombak–ombak terbuat dari karet (dapat digunakan kembali) atau

plastik (disposible) yang menghubungkan komponen sircuit Mapleson ke pasien (gambar 3-5). Pipa yang diameternya besar (22 mm) membuat tahanan pathway yang rendah dan potensial reservoir untuk gas-gas anesthesi. Untuk meminimalkan kebutuhan aliran udara segar/fresh gas, volume pada pipa pernafasan pada kebanyakan sircuit Mapleson harus sekurang-kurangnya sama besar dengan tidal volume yang dihasilkan pasien. Compliance dari pipa pernafasan/ sebagian menunjukkan compliance sircuit (compliance didefinisikan sebagai perubahan volume yang dihasilkan oleh perubahan).

Gambar 3-5 Komponen dari Mapleson sirkuit. APL; adjustable pressure-limitng (katup).

Pipa pernafasan yang panjang dan compliance yang tinggi meningkatkan perbedaan antara volume gas/udara yang dialirkan ke sircuit oleh kantong reservoir atau ventilator dan volume yang sebenarnya dikirimkan ke pasien. Sebagai contoh, jika breathing sircuit dengan compliance 8 ml/cm H20 yang diberi tekanan udara selama pengiriman tidal volume 20 cmH20, 160 tidal volume akan hilang sircuit. 160 cc ini menggambarkan kombinasi /gabungan dari tekanan gas dan pengembangan pipa pernafasan. Hal ini merupakan pertimbangan yang penting pada banyak sircuit dalam hal pemberian tekanan positif pada ventilasi melalui pipa pernafasan (mis, system lingkar).

Fresh Gas InletGas-gas (anesthesia dengan O2 atau udara) yang berasal dari mesin anesthesia yang secara terus-

menerus masuk ke sircuit melalui fresh gas inlet. Seperti yang dibahas di bawah ini, posisi relative dari komponen ini adalah kunci untuk membedakan factor pada penampilan sircuit Mapleson.

Adjustable Pressure Limiting Valve (Pressure-Relief valve, Pop-Off Valve)

Ketika gas anestesia masuk ke sircuit pernafasan, tekanan akan naik jika gas yang masuk lebih besar dari gabungan gas yang diambil pasien dan sircuit, mengijinkan gas-gas keluar sircuit melalui ….

Katup APL harus benar-benar terbuka selama ventilasi spontan agar sircuit menekan sisa-sisa gas yang tidak berarti sepanjang inspirasi dan ekspirasi. Ventilasi assisted dan ventilasi yang dikontrol memerlukan tekanan positif selama inspirasi untuk mengembangkan paru-paru. Penutupan sebagian dari katup APL membatasi gas keluar memberikan tekanan positif selama kompresi kantong reservoir.

Reservoir Bag/Breathing BagKantong reservoir berfungsi sebagai reservoir dari gas anestesi dan metoda untuk menggerakkan

ventilasi tekanan positif. Alat ini didesain sedemikian rupa untuk meningkatkan compliance dengan maksud agar volumenya meningkat. Ada 3 fase yang berbeda dari pengisian kantong reservoir yang dapat diketahui (gambar 3-6). Setelah sejumlah 3 Liter kapasitas dari kantong reservoir dewasa tercapai (fase 1), tekanan naik secara cepat sampai ke puncak (fase II), selanjutnya volume meningkat mengakibatkan plateau ataupun sedikit penurunan pada tekanan (fase III). Efek dari batas maksimal ini membantu mencegah paru-paru pasien melawan tekanan airway yang tinggi jika katup APL secara tidak sejajar pada posisi tertutup sementara fresh gas mengalir ke dalam sircuit.

Gambar 3-6 Peningkatan compliance dan elastisitas kantung pernafasan yang digambarkan sebagai tiga fase pengisian.

Karakteristik penampilan sircuit MaplesonSircuit Mapleson itu kecil, tidak mahal dan simple. Efisiensi sircuit pernafasan diukur dari aliran fresh

gas yang dibutuhkan untuk mengeluarkan sebanyak mungkin gas CO2 yang diekspirasi. Karena tidak ada katup yang unidirectional atau penyerapan CO2 dalam sircuit Mapleson atau CO2 absorber dalam sircuit Mapleson, rebreathing dicegah dengan melepaskam gas yang dikeluarkan melalui katup APL sebelum inspirasi, biasanya ada beberapa gas yang dihirup kembali pada beberapa sircuit Mapleson. Untuk meminimalkan rebreathing, dibutuhkan aliran fresh gas yang tinggi ....

Menguji kembali gambar sircuit Mapleson A pada gambar 3-5. Selama nafas spontan, gas/udara yang berasal dari alveolar mengandung CO2 yang akan dikeluarkan ke dalam breathing tube atau secara langsung keluar melalui katup APL. Sebelum terjadi inhalasi, jika aliran fresh gas melebihi ventilasi semenit alveolar, perpindahan fresh gas akan memaksa sisa gas/udara alveolar di dalam breathing tube untuk keluar dari katup APL. Jika volume dalam breathing tube sama dengan atau lebih besar dari tidal volume pasien, inspirasi selanjutnya akan berisi hanya fresh gas. Karena jika aliran udara segar sama dengan minute ventilasi cukup untuk mencegah rebreathing, bentuk Mapleson A merupakan sircuit Mapleson yang efisien untuk nafas spontan.

Tekanan positif selama ventilasi dikontrol, membutuhkan katup APL yang tertutup sebagian. Walaupun beberapa alvelar dan udara segar keluar melalui katup sewaktu inspirasi, tidak ada gas yang dikeluarkan sewaktu ekspirasi. Sebagai hasilnya, aliran fresh gas yang sangat tinggi (lebih besar dari 3x minute ventilasi) yang dibutuhkan untuk mencegah rebreathing dengan sirkuit Mapleson A sewaktu nafas dikontrol.

Dengan mengubah posisi katup APL dan fresh gas inlet mengubah bentuk Mapleson A ke dalm sirkuit Mapleson D (tabel 3-2). Sirkuit Mapleson D ini merupakan sirkuit yang efisien sewaktu nafas dikontrol, karena aliran fresh gas memaksa udara alveolar jauh dari pasien dan ke arah katup APL. Sehingga dengan mudah komponen berpindah.

Sirkut Bain merupakan modifikasi yang popular dari sistem Mapleson D yang menggabungkan tubing fresh gas inlet ke dalam breathing tube (gambar. 3-7). Modifikasi ini mengurangi bagian terbesar sirkuit dan menahan panas dan kelembaban yang lebih baik dari sirkuit Mapleson D sebagai hasil dari pemanasan sebagian dari gas ispirasi dengan cara countercurrent exchange dengan pemanas gas-gas yang dikeluarkan.Kerugian dari koaksial sirkuit ini adalah kemungkinan tertekuk atau lepas dari tubing fresh gas inlet. Jika tidak dikenal, kecelakan lain dapat mengakibatkan rebreathing gas yang dikeluarkan secara signifikan.

Gambar 3-7

Sistem CircleWalaupun sirkuit Mapleson mengatasi beberapa kerugian dari insuflasi dan sistem draw-over, aliran

fresh gas yang tinggi diperlukan untuk mencegah rebreathing mengakibatkan pembuangan zat anesthetic, polusi di lingkungan kamar operasi dan hilangnya panas pada pasien dan kelembaban (tabel 3-3). Dalam sebuah percobaan untuk menghindari masalah ini, sistem circle menambahkan lebih banyak komponan ke dalam sistem pernafasan.

Tabel 3-3 Karakteritik dari Sirkuit Pernafasan

Insuflasi dan Open Drop Mapleson Circle

Kompleksitas Sangat sederhana Sederhana Komplek

Kontrol kedalaman anestesi Kurang Variasi Bagus

Ketersediaan scavenge Sangat kurang Variasi Bagus

Konservasi panas dan kelembaban Tidak Tidak Ya1

Gas yang dihisab kembali Tidak Tidak1 Ya1

1These properties depend on the rate of fresh gas flow

Komponen Sistem Circle

Absorbent/Penghisap CO2Rebreathing gas alveolar menghemat panas dan kelembaban. Walau bagaimanapun, CO2 yang

terkandung di dalamgas exhale harus dikeluarkab untuk mencegah hypercapnia. Secara kimia CO2 bergabung dengan air untuk membentuk asam karbonat. Penghisap CO2 (seperti kapur soda atau kapur barium hidoksida) berisi garam hidroksida yang sapat menetralisir asam karbonat (tabel 3-4).

Hasil akhir reaksi ini termasuk panas (panas dari proses netralisasi), air, dan kalsium karbonat. Kapur soda merupakan penghisap yang lebih biasa digunakan dan mampu menghisap hingga 23 liter CO2/100 gr.Reaksinya adalah sebagai berikut :

Catatan bahwa air dan sodium hidroksida awalnya dibutuhkan diregenerasi. Perubahan warna dari indikator PH yang dicelup (spt. Ethyl violet) dengan meningkatkan konsentrasi ion hidrogen tanda penyerapan exhaustion (tabel 3-5). Penghisap harus dipindahkan ketika 50 70 % warna telah berubah. Walaupun granule-granule telah habis mengkin kembali ke warna aslinya jika dihentikan, tidak ada pemulihan kembali yang berarti dari kapasitas absorbsi yang terjadi.

Ukuran granule-granule merupakan kompromiantara area permukaan absorbtif yang lebih tinggi dari granule-granule yang kecil dan tahanan yamglebih rendah terhadap aliran gas dari granule-granule yang lebih besar. Garam hidroksida dapat mengiritasi kulit dan membran mukosa, meningkatkan kekerasan kapur soda dengan menambah silica meminimalkan reaksi inhalasi debu sodium hidroksida. Karena barium hidroksida menggabungkan air kedalam strukturnya (air dari kristalisasi), kapur barium ini cukup keras tanpa silica.

Penambahan air ditambahkan pada kedua tipe penghisap ini selama pengemasan untuk memberikan kondisi yang optimal selama pembentukan asam karbonat. Kapur soda yang biasa dijual memiliki air yang berisi 14-19 %.

A. Absorber Karbon DioksidaPenghisap granule-granule dapat menghisap dan akhirnya melepaskan sejumlah volatile

anesthetic. Properti ini dapat bertanggung jawab untuk induksi yang ditunda atau keadaan emergensi. Kapur soda yang lebih kering lebih mungkin lagi kapur soda ini akan mengabsorbsi dan menurunkan volatile anesthetic.

Desflurane dapat dipecah menjadi karbon monoksida oleh kapur barium hidroksida yang kering menjadi beberapa derajat yang dapat menyebabkan karbon monoksida menjadi baracun secara klinis.

Penghisap karbon dioksida yang baru berisi calcium hidroksida dan kalsium chlorida (dengan kalsium sulfat dan polyvinylpyrrolidone yang ditambahkan untuk meningkatkan kekerasan) sudah dikembangkan. Penghisap ini (amsorb) memiliki kelambanan daripada kapur soda atau kapur barium hidroksida, menghasilkan penurunan yang sedikit dari volatile anesthetic (spt. Sevoflurane ke dalam bahan campuran A atau desflurane kedalam karbon monoksida ; lihat bab 7).

B. Absorber Karbon DioksidaPenghisap granule-granule diisi dalam satu atau dua tromol yang pas dan sempit antara bagian

atas dan dasar. Uniy ini disebut sebuah absorber (gambar. 3-8). Walaupun besar sekali, tromol ini dapat memuat lebih komplit absorbsi CO2, sedikit absorbent yang berubah, dan menurunkan tahanan aliran udara/gas. Untuk memastikan absorbsi yang komplit, tidal volume yang dihasilkan pasien seharusnya tidak melebihi rongga udara antara penghisap granule-granule, yang mana hitungan kasarnya sama dengan 50 % dari kapasitas absorber.

Indikator warna dimonitor melalui dinding absorber yang transparan. Pembuangan absorbent secara khusus terjadi pertama di mana gas dikeluarkan masuk ke absorber dan sepanjang dinding bagian dalam yang tipis pada tromol. Menyalurkan melalui area dari granule yang penuh diminimalkan dengan sistem baffle. Perangkap di bagian bawah absorber mengumpulkan debu dan melembabkan. Absorber yang terbaru digunakan hingga CO2 ditemukan didalam gas pada monitor gas anesthetic, di mana waktu tromol dipindahkan.

Gambar 3.8 Absdorder KarbondioksidaC. Katup Unidirectional

Katup Unidirectional yang fungsinya sebagai katup pengecek, berisi keramik atau piringan mika letaknya horizontal di atas tempat letaknya katup (gambar. 3-9). Meneruskan aliran memindahkan piringan ke atas, mengizinkan gas untuk diteruskan melewati sirkuit. Sebaliknya aliran mendorong piringan melawan tempat piringan itu sendiri, mencegah refluks. Ketidakmampuan katup biasanya menyebabkan piringan lengkung atau ketidakteraturan tempat piringan itu. Katup ekspirasi terbuka terhadap kelembaban gas alveolar. Inhalasi membuka katup inspiratori, mengizinkan pasien untuk menghirup udara segar campuran dan gas yang dikeluarkan yang telah melewati absorber CO2 secara bersamaan, katup ekspiratori menutup untuk mencegah gas yang dikeluarkan/gas exhale dihirup kembali yang masih mengandung CO2. Aliran gas berikutnya menjauh dari pasien selama exhalasi membuka katup ekspiratori.

Gas ini dikeluarkan melalui katup APL atau dihirup kembali oleh pasien setelah melalui absorber. Penutupan katup inspiratori selama exhalasi mencegah gas ekspiratori bercampur gas/udara segar di percabangan inspiratori. Malfungsi katup unidirectional lain dapat mengizinkan penghirupan kembali CO2, mengakibatkan hypercapnia.

Gambar 3.9 Katup Undirectional

Optimasi Bentuk Sistem CircleWalaupun komponen utama dari sistem circle (katup unidirectional, fresh gas inlet, katup APL,

absorber CO2 an reservoir bag) dapat ditempatkan di beberapa susunan/bentuk, susunan berikutnya diistimewakan (gambar. 3-10) :

Katup unidirectional secara relatif dekat ke pasien untuk mencegah aliran balik ke dalam percabangan inspiratory jika sirkuit bocor. Akan tetapi, katup unidirectional ini tidak diletakkan di Y-piece, sehingga hal ini membuat katup sulit untuk menegaskan orientasi tepat dan fungsi intra operatif.

Fresh gas inlet diletakkan antara absorber dan katup inspiratori. Menempatkan fresh gas inlet ini ke hilir /jauh dari katup inspiratori akan mengizinkan fresh gas melewati pasien selama exhalasi dan dibuang. Udara/gas segar dimasukkan antara katup ekspiratori dan absorber akan ditambah air untuk gas yang disirkulasi lagi. Lebih lanjut lagi, inhalasi anesthetic mungkin diabsorbsi atau dilepas oleh granule kapur soda, hingga memperlambat induksi dan emergensi.

Katup APL seharusnya ditempatkan dengan segera sebelum absorber menghemat kapasitas absorbsi dan meminimalkan pelepasan udara/gas segar.

Tahanan untuk ekspirasi diturunkan dengan cara menempatkan reservoir bag di percabangan ekspiratori. Tekanan kantong selama nafas dikontrol akan mengeluarkan gas ekspirasi melalui katup APL, menyimpan absorbent.

Gambar 3.10 Katup APL, Sistem Melingkar

Karakteristik Sistem Circle

A. Syarat Fresh GasDengan sebuah absorber, sistem circle mencegah penghirupan kembali CO2 pada aliran fresh

gas rendah yang diperkirakan rendah (≤ 1 lt) atau pun aliran fresh gas sama denagn pengambilan gas-gas anesthetic dan O2 oleh pasien dan sirkuit itu sendiri (sistem closed anesthesia ; lihat diskusi kasus pada bab 7).

Pada cairan udara/gas segar yang lebih besar dari 5 lt/mnt, penghirupan kembali/rebreathing begitu sedikit dan absorber CO2 biasanya tidak diperlukan.

Dengan aliran udara yang rendah, konsentrasi O2 dan inhalasi anesthetic dapat berubah-ubah secara mencolok/nyata antara gas segar (gas di dalam fresh gas inlet) dan gas yang diinspirasi (gas di dalam percabangan inspiratori dari breathing tube).

Terakhir adalah gas segar campuran dan gas yang dikeluarkan yang tekah melalui absorber. Aliran fresh gas yang lebih besar, waktu yang singkat akan terjadi perubahan dalam konsentrasi gas anesthetic digambarkan dalam suatu perubahan di dalam konsentrasi gas anesthetic yang diinspirasikan. Aliran yang lebih tinggi mempercepat induksi dan pemulihan, mengganti/mengkompensasi kebocoran sirkuit dan mengurangi resikogas bercampur yang tidak diharapkan.

B. Dead SpaceBagian tidal volume yang tidak melewati ventilasi alveolar disebut dead space/ruang rugi

(lihat bab 22). Jadi, ada pertambahan di dalam dead space harus disertai oleh penambahan yang sama pada tidal volume jika ventilasi alveolar tetap tidak ada perubahan. Oleh karena katup unidirectional, alat dead space di dalam sistem circle dibatasi ke arah distal tempat gas/udara inspirasi dan udara ekspirasi bercampur di Y-piece.

Tidak seperti sirkuti Mapleson, pipa pernafasan yang panjang tidak mempengaruhi dead space. Seperti sirkuit Mapleson, panjangnya mempengaruhi compliance sirkuit dan juga sejumlah tidal volume yang hilang ke sirkuit selama ventilasi tekanan positif. Sistem circle pada pediatrik mempunyai dua sekat/septum memisahkan gas inspirasi dan gas ekspirasi di Y-piece dan compliance breathing tube yang rendah selanjutnya mengurangi dead space, walaupun dua sekat/septum ini jarang digunakan.

C. Resistensi/TahananKatup unidirectional dan absorber meningkatkan tahanan sistem circle, khususnya pada

respiratori rate yang tinggi dan tidal volume yang besar. Namun, tiap bayi prematur dapat berhasil dengan menggunakan sistem circle ini.

D. Kelembaban Dan Penyimpanan PanasGas medical yang dikirimkan..........Gas yang dikeluarkan, pada tangan penuh dengan air pada

suhu tubuh. Maka dari itu, panas dan kelembaban dari gas yang diinspirasi tergantung dari ukuran relatif dari gas yang dihirup kembali dengan udara segar. Aliran tinggi disertai dengan kelembaban yang relatif rendah, sedangkan aliran rendah memberikan lebih banyak penjenuhan air. Granule absorbent menyediakan sumber panas dan uap air di dalam sistem circle.

E. Kontaminasi BakteriSedikit resiko retensi mikroorganisme yang diabaikan di dalam komponen sistem circle secara

teoritis dapat mengawali terjadinya infeksi pernafasan pada pasien berikutnya. Untuk alasan ini, filter bakteri kadang-kadang digabungkan ke dalam inspirasi atau sirkuit ekspirasi atau di Y-piece.

Kerugian Sistem CircleWalaupun banyaknya masalah dari sirkuit Mapleson yang dijawab oleh sistem Circle, kemajuan-

kemajuan ini juga ada kerugian lainnya : ukuran lebih besar, sulit untuk dibawa, lebih kompleks, mengakibatkan resiko tinggi sambungan lepas atau malfungsi ; meningkatkan tahanan ; dan sulit memperkirakan konsentrasi gas yang diinspirasikan selama aliran udara/gas rendah.

Sistem Resusitasi PernafasanResusitasi bag (Ambubag atau unit bag-mask) biasanya digunakan dalam keadaan darurat, karena

simple, bisa dibawa-bawa dan kemampuan untuk memberikan hampir 100 % O2 (gambar. 3-11). Alat ini tidak sama dengan Mapleson atau Sistem Circle karena alat ini memiliki katup nonrebreathing (ingat bahwa sistem Mapleson dianggap tidak memiliki katup walaupun Mapleson ini memiliki katup APL, sedangkan sistem circle memiliki katup unidirectional yang langsung mengalir melalui absorber tetapi mengizinkan gas yang dikeluarkan untuk dihirup kembali).

Konsentrasi O2 yang tinggi dapat diberikan pada masker atau tracheostomi tube sewaktu nafas spontan atau dikontrol jika sumber dari aliran udara/gas segar tinggi dihubungkan ke inlet nipple (tempat selang O2 dimasukkan)

Katup pada pasien terbuka selama nafas dikontrol atau nafas spontan untuk mengizinkan udara mengalir dari bag ventilasi ke pasien. Rebreathing dicegah dengan cara melepaskan gas exhale/gas yang dikeluarkan ke atmosfer melalui bag exhalasi di katupnya. Pemompaan, pengisian sendiri ventilasi bag juga memiliki katup masuk. Katup ini tertutup selama bag/kantong ditekan, mengizinkan ventilasi tekanan positif. Bag diisi lagi dengan mengalirkan melalui fresh gas inlet dan melewati katup masuk.

Menghubungkan reservoir ke katup masuk membantu mencegah masuknya udara ruangan. Katup reservoir memiliki dua katup unidirectional : katup inlet dan katup outlet. Katup inlet mengizinkan udara masukke dalam kantong ventilasi jika aliran udara idak adekuat untuk mempertahankan pengisisan reservoir.

Tekanan positif di dalam kantong reservoir membuka katup outlet, yang mana melepaskan O2 jika aliran udara terlalu berlebihan.

Ada beberapa kerugian pada sistem ambu bag ini. Pertama, ambu bag ini memerlukan aliran udara yang tinggi untuk mencapai FiO2 tinggi. FiO2 secara langsung sebanding dengan konsentrasi O2 dan flow rate dari gas campuran yang disediakan pada resusitator (biasanya 100 %) dan berbanding terbalik dengan minute ventilasi yang diberikan kepada pasien.

Sebagai contoh, Resusitator Laerdal dilengkapi dengan reservoir yang memerlukan aliran 10 lt/mnt untuk mencapai konsentrasi O2 yang dihirup mendekati 100 % jika pasien dengan tidal volume 750 cc diberikan udara pada rate 12 x/mnt. Pencapaian tidal volume maksimum adalah kurang dari 750 cc yang dapat dicapai dengan sistem tersebut menggunakan 3 liter breathing bag. Pada kenyataannya, banyak resusitator dewasa memiliki tidal volume maksimum 1000 cc. Akhirnya, walaupun secara normal fungsi katup pasien memiliki tahanan rendah untuk inspirasi dan ekspirasi, udara lembab yang dikeluarkan dapat menyebabkan katup melekat.

DISKUSI KASUS

Seorang anak berusia 5 tahun, memiliki tubuh yang gemuk sekali tetapi ia sehat akan menjalani operasi Repair Inguinal Hernia. Setelah dilakukan induksi, anesthesi umum dan intubasi, pasien dipasang ventilator. Tidal volume yang diberikan 7 cc/kgbb, rate 16 x/mnt.

Meskipun pemberian 2 % halothane dalam 50 % nitrous oxida, tachikardia (145 x/mnt) dan hypertensi ringan (144/94 mmHg) dicatat. Untuk meningkatkan kedalaman anesthesia, diberikan fentanyl (3 µg/kgbb). Heart rate dan tekanan darah menjadi naik dan disertai kontraksi premature ventrikel yang sering.

Diagnosa apa yang harus dipertimbangkan pada perubahan kardivaskuler pasien ini ?

Gabungan dari tachicardia dan hypertensi selama anesthesi umum harus selalu menjadi perhatian bagi para ahli anesthesi/anesthesiologist untuk kemungkinan terjadi hypercapnia atau hypoxia, yang keduanya menunjukkan tanda dari peningkatan aktifitas syaraf simpatik. Kondisi yang mengancam jiwa ini harus cepat dan segera ditangani dengan monitoring jumlah CO2 akhir, pulse oxymetri dan analisa gas darah.

Penyebab umum tachicardi dan hypertensi pada intra operasi adalah inadekuatnya level anesthesia. Biasanya, hal ini diperkuat dengan pergerakan. Jika pasien lumpuh, akan tetapi, ada sedikit indikator dari anesthesia ringan yang bisa digunakan. Kurangnya respon terhadap dosis opioid harus menjadi perhatian anesthesiologist terhadap kemungkinan yang lain, yang mungkin lebih serius.

Malignant hypertermia jarang terjadi tetapi harus benar-benar dipertimbangkan dalam hal kasus tachycardi yang tidak dapat dijelaskan khususnya jika disertai kontraksi premature (lihat kasus pada bab 44).

Beberapa obat yang digunakan dalam anesthesia (spt. Pancuronium, ketamine, ephedrine) merangsang sistem syaraf simpatik dan dapat menghasilkan atau tachicardia yang bertambah buruk dan hypertensi. Pasien-pasien dengan penyakit diabetes yang mengalami hypoglikemia karena pemberian insulin atau pemberian therapi peroral memiliki perubahan cardiovaskuler yang hampir sama. Penyakit endokrin lain (spt. Pheochromocytoma, thyroid storm, kanker) harus juga diperhatikan.

Apakah Masalah – Masalah Ini Dapat Dihubungkan dengan Malfungsi Alat ?

Secara singkat menghirup gas anesthetic yang diberikan kepada pasien adalah mudah. Jika tidak estetika_ cara memperkuat kehadiran dari zat volatile.

Nitrous oxida lebih sulit untuk dideteksi tanpa peralatan yang canggih, tetapi alat untuk menganalisa O2 harus disediakan sebagai petunjuk.

Kesalahsambungan ventilator dapat mengakibatkan hypoxia atau hypercapnia. Dan lagi, malfungsi katup unidirectional akan memperpanjang sirkuit dead space dan mengizinkan rebreathing CO2 ysng dikeluarkan. Pengeluaran/exhaustion kapur soda dapat juga menjadi awal rebreathing dengan adanya aliran udara yang rendah.

Rebreathing CO2 dapat diketahui/dideteksi selama fase inspirasi pada Capnograph (lihat bab 6). Jika rebreathing muncul, ini berarti ada malfungsi peralatan, pasien harus dilepas dari mesin anesthesia dan diberi ventilasi dengan menggunakan ambu bag hingga kemungkinan terjadi perbaikan.

Bagaimana Memeriksa Katup Unidirectional sebelum Mesin Anesthesia digunakan ?

Angka kejadian/insiden dari inkompetennya katup unidirectional sudah ditemukan mendekati 15 %. Ada prosedur cepat untuk mengecek katup-katup ini :

1. Pertama, lepaskan breathing tube dari mesin anesthesia, tutup katup APL, dan matikan semua aliran udara.2. Untuk mengecek fungsi katup inspiratori, sambungkan bagian ujung dari breathing tube ke inhalasi

outlet dan tutup exhalasi outlet. Jika breathing bag sudah disambungkan ke inhalasi outlet biasa tempat terisi ketika udara ditiupkan ke dalam breathing tube, katup inspirasi ini tidak kompetent (gambar. 3 :12A).

3. Untuk mengecek fungsi katup ekspirasi, sambungkan bagian ujung dari breathing tube ke tempat biasa breathng bag dan menutup inhalasi outlet. Jika breathing bag sudah disambungkan ke exhalasi outlet terisi ketika udara ditiupkan ke dalam breathing tube, katup ekspirasi ini tidak kompetent (gambar. 3-12B).

Apa Konsekuensi Lain dari Hypercapnia ?

Hypercapnia memiliki banyak efek, kebanyakan efeknya dari pemberian anesthesi umum.

Aliran darah otak meningkat sebanding dengan CO2 arterial. Efek ini berbahaya pada pasien engan peningkatan tekanan intrakranial (spt. Tumor otak).

CO2 yang tinggi secara ekstrem (> 80 mmHg) dapat menyebabkan ketidaksadaran berhubungan dengan turunnya pH cairan serebrospinal.

CO2 menekan myocardium, tetapi efek langsungnya biasanya dialihkan/dikalahkan oleh aktivitas sistem syaraf simpatik. Selama anesthesia umum, hypercarbia biasanya mengakibatkan peningkatan cardiac output, peningkatan ABP dan kecenderungan ke arah aritmia. Konsentrasi serum CO2 yang tinggi dapat membanjiri kapasitas penyangga darah menimbulkan asidosis respiratori. Penyebabnya adalah anion lain seperti calcium dan kalium pindah ke ekstraselular. Asidosis juga mengubah kurva disosiasi oxyhemoglobin ke arah kanan. CO2 merupakan stimulans/perangsang yang kuat dalam respiratori.

Sebenarnya, untuk setiap mmHg meningkatkan PaCO2 diatas nilai baseline, pada orang normal dan sadar meningkatkan minute ventilasi mereka kira-kira 2-3 lt/mnt. General anesthesi secara nyata menurunkan respon ini, dan paralysis akan menguranginya.

Akhirnya hypercapnia yang hebat dapat menimbulkan hypoxia dengan cara pemindahan O2 dari alveoli.