Anatomi dan Fisiologi Sistem Kardiovaskuler dan Pernafasan

1.        ANATOMI SISTEM KARDIOVASKULER

Jantung terletak di dalam rongga mediastinum dari rongga dada diantara kedua paru. Terdapat selaput yang mengitari jantung yang disebut perikardium, terdiri dari dua lapisan:

1.    Perikardium parietalis : lapisan luar melekat pada tulang dada dan paru

2.    Perikardium viseralis : lapisan permukaan jantung atau epikardium

Diantara kedua lapisan ini terdapat cairan perikardium. Bagian kanan dan kiri jantung masing-masing memiliki ruang sebelah atas (atrium) yang mengumpulkan darah dan ruang sebelah bawah (ventrikel) yang mengeluarkan darah. Agar darah hanya mengalir dalam satu arah, maka ventrikel memiliki satu katup pada jalan masuk dan satu katup pada jalan keluar.
A. STRUKTUR JANTUNG
Dinding jantung terdiri dari 3 lapisan :
1. Lapisan luar (Epikardium)
2. Lapisan tengah (Miokardium)
3. Lapisan dalam (Endokardium)
B. RUANG – RUANG JANTUNG
Jantung terdiri dari 4 ruang, yaitu 2 berdinding tipis disebut atrium (serambi) dan 2 berdinding tebal disebut ventrikel (bilik)

1.        Atrium

a)         Atrium kanan berfungsi sebagai penampung darah rendah oksigen dari seluruh tubuh. Kemudian darah dipompakan ke ventrikel kanan melalui katub  dan selanjutnya ke paru.

b)        Atrium kiri menerima darah yang kaya oksigen dari kedua paru melalui 4 buah vena pulmonalis. Kemudian darah mengalir ke ventrikel kiri melalui katub dan selanjutnya ke seluruh tubuh melalui aorta. Kedua atrium dipisahkan oleh sekat yang disebut septum atrium.

2.        Ventrikel
      Merupakan alur alur otot yang disebut trabekula. Alur yang menonjol disebut   muskulus papilaris, ujungnya dihubungkan dengan tepi daun katub atrioventrikuler oleh serat yang disebut korda tendinae.

a)      Ventrikel kanan menerima darah dari atrium kanan dan dipompakan ke paru melalui arteri pulmonalis.

b)      Ventrikel kiri menerima darah dari atrium kiri dan dipompakan keseluruh tubuh melalui aorta. Kedua ventrikel dipisahkan oleh sekat yang disebut septum ventrikel. 
C. KATUP KATUP JANTUNG

1.        Katup Atrioventrikuler
Terletak antara atrium dan ventrikel. Katup yang terletak diantara atrium kanan dan ventrikel kanan mempunyai 3 buah daun katup (trikuspid). Sedangkan katup yang terletak diantara atrium kiri dan ventrikel kiri mempunyai dua buah daun katup (Mitral). Memungkinkan darah mengalir dari atrium ke ventrikel pada fase diastole dan mencegah aliran balik pada fase sistolik.

2.        Katup Semilunar

a)    Katup Pulmonal terletak pada arteri pulmonalis dan memisahkan pembuluh ini dari ventrikel kanan.

b)   Katup Aorta terletak antara ventrikel kiri dan aorta.

Kedua katup ini mempunyai bentuk yang sama terdiri dari 3 buah daun katup yang simetris. Hanya katup ini memungkinkan darah mengalir dari masing-masing ventrikel ke arteri selama sistole dan mencegah aliran balik pada waktu diastole. Pembukaan katup terjadi pada waktu masing-masing ventrikel berkontraksi, dimana tekanan ventrikel lebih tinggi dari tekanan didalam pembuluh darah arteri.
D. DENYUT JANTUNG

Jantung dipersarafi oleh sistem saraf otonom. Kecepatan denyut jantung terutama ditentukan oleh pengaruh otonom pada nodus SA. Jantung dipersarafi oleh kedua divisi sistem saraf otonom, yang dapat memodifikasi kecepatan (serta kekuatan) kontraksi, walaupun untuk memulai kontraksi tidak memerlukan stimulasi saraf.

Kontraksi jantung disebut sistole sedangkan relaksasi jantung atau pengisian darah pada jantung disebut diastole. Irama jantung dimulai dari pacemaker (NSA) dengan impuls 60-80 kali/menit. Semua bagian jantung dapat memancarkan impuls tersendiri tetapi dengan frekuensiyang lebih rendah. Bagian jantung yang memancarkan impuls diluar NSA disebut focus ektopik yang menimbulkan perubahan irama jantung yang disebut aritmia.

Aritmia dapat disebabkan oleh hipoksia, ketidakseimbangan elektrolit, kafein, nikotin karena hal tersebut dapat menyebabkan fokus ektopik kontraksi diluar kontraksi dari nodus NSA. Jika terjadi hambatan aliran impuls dari NSA menuju NAV maka impuls syaraf akan timbul dari nodus NAV dengan frekuensi yang lebih rendah yaitu sekitar 40-50 kali/menit. Jika ada hambatan pada bundle his atau serabut bundle kanan dan kiri maka otot jantung akan kontraksi dengan iramanya sendiri yaitu 20-30 kali/menit. Denyut jantung 20-30 kali/menit tidak dapat mempertahankan  metabolisme otot.
E. STRUKTUR DAN KARAKTERISTIK ARTERI, VENA, KAPILER

Pembuluh darah adalah bagian dari sistem sirkulasi yang mengangkut darah ke seluruh tubuh. Ada tiga jenis pembuluh darah, yaitu arteri, kapiler, dan vena.

1.     Pembuluh Arteri (Nadi)

Pada saat jantung berkontraksi (sistol), darah akan keluar dari bilik menuju pembuluh nadi (arteri), sehingga arah aliran darah dalam arteri meninggalkan jantung. Pembuluh ini tebal, elastis (diameternya dapat berubah sesuai kebutuhan) hal tersebut berfungsi untuk menjaga aliran darah konstan dan tidak tersendat.

Pembuluh tersebut  memiliki sebuah katup yang disebut valvula semilunaris yang berada tepat di luar jantung. Letak pembuluh nadi di dalam permukaan kulit, namun denyutnya masih dapat  dirasakan. Tekanan darah di dalamnya kuat, sehingga jika terluka darahnya memancar. Warna darah yang diangkutnya adalah merah segar. Darah dalam arteri kaya akan O_2, kecuali arteri paru-paru.

Pembuluh nadi tersusun atas tiga lapis jaringan, yaitu :

a.       Lapisan pertama, berupa jaringan ikat yang kuat dan elastis.

b.      Lapisan tengah, berupa otot polos yang berkontraksi secara tak sadar sehingga dapat menguah diameter pembuluh nadi.

c.       Lapisan ketiga, berupa jaringan endothelium yang melindungi jaringan di dalamnya.

2.     Pembuluh Vena (Balik)

Vena berfungsi untuk mengedarkan darah dari kapiler menuju jantung. Dindingnya tipis dan kurang elastis. Pembuluh ini memiliki banyak katup yang berfungsi mencegah darah mengalir kembali ke jantung. Letak pembuluh vena dekat dengan permukaan kulit, denyutnya tidak dapat  dirasakan. Tekanan darah di dalamnya lemah, sehingga jika terluka darahnya menetes. Darah yang diangkut mengandung CO^2, kecuali vena pulmonalis. Warna darah yang diangkutnya adalah merah tua. Pembuluh vena yang masuk ke jantung yaitu :

a.         Vena Cava Superior

Vena ini membawa darah yang mengandung CO₂ dari tubuh bagian atas ke serambi kanan.

b.        Vena Cava Inferior

Vena ini membawa darah yang mengandung CO₂ dari tubuh bagian bawah ke serambi kanan.

c.         Vena Pulmonalis

Vena ini membawa darah yang mengandung O₂ dari paru – paru ke serambi kiri jantung.

3.     Kapiler

Pembuluh kapiler merupakan pembuluh yang membentuk jalinan pembuluh di seluruh jaringan dan menjadi penghubung antara pembuluh nadi dan pembuluh balik. Fungsinya sebagai tempat difusi oksigen, karbon dioksida, sari makanan, hormon, dan zat sisa.
F. SIRKULASI FUNGSI SISTEM KARDIOVASKULER

Lingkaran sirkulasi dapat dibagi atas dua bagian besar yaitu sirkulasi sistemik dan sirkulasi pulmonalis.

a)      Sirkulasi Sistemik
1.      Mengalirkan darah ke berbagi organ
2.      Memenuhi kebutuhan organ yang berbeda
3.      Memerlukan tekanan permulaan yang besar
4.      Banyak mengalami tahanan
5.      Kolom hidrostatik panjang

b)      Sirkulasi Pulmonal
1.      Hanya mengalirkan darah ke paru
2.      Hanya berfungsi untuk paru
3.      Mempunyai tekanan permulaan yang rendah
4.      hanya sedikit mengalai tahanan
5.      Kolom hidrostatik pendek

c)      Sirkulasi Koroner
Sirkulasi koroner meliputi seluruh permukaan jantung dan membawa oksigen untuk miokardium melalui cabang cabang intar miokardial yang kecil. Aliran darah koroner meningkat pada:
1.      Aktifitas
2.      Denyut jantung
3.      Rangsang sistem syaraf simpatis 

2.      FISIOLOGI ANATOMI KARDIOVASKULER

Fungsi sistem jantung adalah mengantarkan oksigen, nutrien, dan substansi lain ke jaringan dan membuang produk sisa metabolisme seluler melalui pompa jantung, sistem vaskular sirkulasi, dan integrasi sistem lainnya. (misalnya sistem pernapasan, pencernaan, dan ginjal) (McCance dan Huether, 1994)

·      Struktur dan Fungsi

Ventrikel kanan memompa darah melalui sirkulasi pulmonar, sedangkan ventrikel kiri memompa darah ke sirkulasi sistemik yang menyediakan oksigen dan nutrien ke jaringan dan membuang sampah dari tubuh. Sistem sirkulasi mensuplai gas pernapasan, nutrien, dan produk sampah antara darah dan jaringan.

·         Pompa Miokard

Kerja pompa jantung sangat penting untuk mempertahankan aliran oksigen. Serabut otot jantung (miokard) memiliki kontraktil yang memungkinkan akan meregang selama proses pengisian darah. Pada jantung yang sehat, regangan ini secara proporsional berhubungan dengan kekuatan kontraksi. Saat miokard meregang, maka kekuatan kontraksi berikutnya akan meningkat. Peristiwa ini dikenal dengan hukum jantung Frank-Starling (Starling). Pada jantung yang mengalami gangguan, hukum Starling tidak berlaku karena tegangan miokard diluar batas fisiologis jantung. Respons kontraktil yang berikutnya mengakibatkan insufisiensi semprotan vertikular (volume) dan darah mulai terkumpul di paru-paru (gagal jantung kiri) atau sirkulasi sistemik (gagal jantung kanan)

·         Perubahan Fungsi Pernapasan

Perubahan dalam fungsi pernapasan disebabkan penyakit dan kondisi-kondisi yang mempengaruhi ventilasi atau transpor oksigen. Ketiga perubahan primer tersebut adalah hiperventilasi, hipoventilasi, dan hipoksia.

a)      Hiperventilasi

Merupakan suatu kondisi ventilasi, yang berlebihan, yang dibutuhkan untuk mengeliminasi karbondiaksida normal di vena, yang diproduksi melalui metabolisme selular. Ini disebabkan oleh ansietas, infeksi, obat-obatan, ketidakseimbangan asam-basa, dan hipoksia yang terkait dengan embolus paru atau syok.

Ansietas akut dapat mengarah kepada hiperventilasi dan menyebabkan kehilangan kesadaran akibat ekshalasi karbon dioksida yang berlebihan. Demam menyebabkan hiperventilasi. Untuk setiap peningkatan satu derajat Fahrenheit, terdapat peningkatan kecepatan metabolisme sebesar 7%, sehingga menyebabkan peningkatan produksi karbon dioksida. Respon klinis yang dihasilkan ialah peningkatan frekuensi dan kedalaman pernapasan.

b)     Hipoventilasi

Terjadi ketika ventilasi alveolar tidak adekuat memenuhi kebutuhan oksigen tubuh atau mengeliminasi karbondioksida secara adekuat. Apabila ventilasi alveolar menurun, maka PaCO2 akan meningkat. Atelektasis akan menghasilkan hipoventilasi. Atelektasis merupakan kolaps alveoli yang mencegah pertukaran oksigen dan karbondioksida dalam pernapasan. Karena alveolikolaps, maka paru yang diventilasi lebih sedikit dan menyebabkan hipoventilasi.

c)      Hipoksia

Merupakan oksigenasi jaringan yang tidak adekuat pada tingkat jaringan. Ini disebabkan akibat defisiensi penghantar oksigen di selular. Hipoksia dapat disebabkan oleh :

1)   Penurunan kadar hemoglobin dan penurunan kapasitas darah yang membawa oksigen

2)   Penurunan konsentrasi oksigen yang diinspirasi

3)   Ketidakmampuan jaringan untuk mengambil oksigen dari darah

4)   Penurunan difusi oksigen dari alveoli ke darah

5)   Perfusi darah

6)   Kerusakan ventilasi

Tanda dan gejala klinis hipoksia termasuk rasa cemas, gelisah, tidak mampu berkonsentrasi, penurunan tingkat kesadaran, pusing, perubahan prilaku.

d)     Sianosis

Merupakan suatu perubahan warna kulit dan membran mukosa menjadi kebiruan akibat adanya hemoglobin yang tersaturasi di kapiler, merupakan tanda hipoksia tahap lanjut. Ada tidaknya sianosis bukan merupakan alat pengukur status oksigenasi yang dapat dipercaya. Sianosis pusat, yang terlihat di lidah, palatum mole, dan konjungtiva mata, tempat alirah darah tinggi, mengindikasikan hipoksemia. Sianosis perifer, yang terlihat pada ekstremitas, bantalan kuku, dan daun telinga seringkali merupakan akibat vasokontriksi dan aliran darah yang mengalami stagnansi. 

Hipoksia merupakan kondisi yang mengancam kehidupan. Apabila tidak ditangani, kondisi ini menyebabkan disritmia jantung, yang mengakibatkan kematian. Hipoksia ditangani dengan pemberian oksigen dan mengobati penyebab yang mendasari hipoksia, seperti obstruksi jalan napas.

3.        ANATOMI SISTEM PERNAFASAN

1.         Hidung

·           Nares anterior adalah saluran – saluran di dalam lubang hidung. Saluran-saluran itu bermuara ke dalam bagian yang dikenal sebagai vestibulum (rongga) Hidung. Vestibulum ini dilapisi epitelium bergaris yang bersambung dengan kulit. Lapisan nares anterior memuat sejumlah kelenjar sebaseus yang ditutupi bulu kasar. Kelenjar-kelenjar itu bermuara ke dalam rongga hidung.

·           Rongga hidung dilapisi selaput lendir yang sangat kaya akan pembuluh darah, bersambung dengan lapisan faring dan selaput lendir semua sinus yang mempunyai lubang yang masuk ke dalam rongga hidung. Hidung berfungsi: penyaring, pelembab, dan penghangat udara yang dihirup. Septum nasi memisahkan kedua cavum nasi. Struktur ini tipis terdiri dari tulang dan tulang rawan, sering membengkok kesatu sisi atau sisi yang lain, dan dilapisi oleh kedua sisinya dengan membran mukosa. Sinus paranasalis adalah ruang dalam tengkorak yang berhubungan melalui lubang kedalam cavum nasi, sinus ini berfungsi : memperingan tulang tengkorak, memproduksi mukosa serosa dan memberikan resonansi suara. Sinus ini juga dilapisi oleh membrana mukosa yang bersambungan dengan cavum nasi. Lubang yang membuka kedalam cavum nasi :

1.      Lubang hidung

2.      Sinus Sphenoidalis, diatas concha superior

3.      Sinus ethmoidalis, oleh beberapa lubang diantara concha superior dan media dan diantara concha media dan inferior

4.      Sinus frontalis, diantara concha media dan superior

5.      Ductus nasolacrimalis, dibawah concha inferior. Pada bagian belakang, cavum nasi membuka  kedalam nasofaring melalui appertura nasalis posterior.

2.        Saluran Pernapasan

·         Faring adalah pipa berotot yang berjalan dari dasar tengkorak sampai persambungannya dengan oesopagus pada ketinggian tulang rawan krikoid. Maka letaknya dibelakang hidung (nasofaring) dibelakang mulut (orofaring) dan dibelakang laring (faring-laringeal)

·         Laring (tenggorokan) terletak didepan bagian terendah faring yang memisahkannya dari kolumna vertebra. Berjalan dari faring sampai ketinggian vertebrae servikalis dan masuk ke dalam trakea dibawahnya. Laring dilapisi jenis selaput lendir yang sama dengan yang di trakea, kecuali pita suara dan bagian epiglotis yang dilapisi sel epitelium berlapis. Pita Suara terletak disebelah dalam laring, berjakan dari tulang rawan tiroid di sebelah depan sampai dikedua tulang rawan aritenoid. Dengan gerakan dari tulang rawan aritenoid yang ditimbulkan oleh berbagai otot laringeal, pita suara ditegangkan atau dikendurkan. Dengan demikian lebar sela-sela anatara pita-pita atau rima glotis berubah-ubah sewaktu bernapas dan berbicara.

·         Trakea atau batang teggorokan kira-kira 9 cm panjangnya. Trakea berjalan dari laring sampai kira-kira ketinggian vertebra torakalis kelima dan ditempat ini bercabanf menjadi dua bronkus (bronki). Trakea tersusun atas 16 sampai 20 lingkaran tak sempurna lengkap berupa cincin tulang rawan yang diikat bersama oleh jaringan fibrosa dan yang melengkapi lingkaran di sebelah belakang trakea; selain itu juga memuat beberapa jaringan otot. Trakea dilapisi selaput lendir yang terdiri atas epitelium bersilia dan sel cangkir. Silia ini bergerak menuju keatas ke arah laring, maka dengan gerakan ini debu dan butir-butir halus lainnya yang turut masuk bersama dengan pernapasan dapat dikeluarkan. Tulang rawan berfungsi mempertahankan agar trakea tetap terbuka; karena itu, disebelah belakngnya tidak bersambung, yyaitu di tempat trakea menempel pada esofagus, yang memisahkannya dari tulang belakang.

·         Bronkus yang terbentuk dari belahan dua trakea pada ketinggian kira-kira vertebra torakalis kelima mempunyai struktur serupa dengan trakea dan dilapisi oleh jenis sel yang sama. Bronkus-bronkus itu berjalan ke bawah dan kesamping ke arah tampak paru-paru. Bronkus kanan lebih pendek dan lebih lebar dari pada yang kiri; sedikit lebih tinggi daripada arteri pulmonalis dan mengeluarkan sebuah cabang yang disebut bronkus lobus atas; cabang kedua timbul setelah cabang utama lewat dibawah arteri, disebut bronkus lobus bawah. Bronkus kiri lebih panjang dan lebih langsing daripada yang kanan, dan berjalan dibawah arteri pulmonalis sebelum dibelah menjadi beberapa cabang yang berjalan ke lobus atas dan bawah.

·         Paru-paru ada dua, merupakan alat pernapasan utama. Paru-paru mengisi rongga dada. Terletak disebelah kanan dan kiri dan tengah dipisahkan oleh jantung beserta pembuluh darah besarnya dan struktur lainnya yang terletak didalam mediastinum . Paru-paru adalah organ yang berbentuk kerucut dengan apeks (puncak) diatas dan muncul sedikit lebih tinggi daripada klavikula di dalam dasar leher. Pangkal paru-paru duduk di atas landai rongga toraks, diatas diafragma. Paru-paru mempunyai permukaan luar yang menyentuh iga-iga, permukaan dalam yang memuat tampak paru-paru, sisi belakang yang menyentuh tulang belakang, dan sisi depan yang menutupi sebagian sisi depan jantung.

·         Lobus paru-paru (belahan paru-paru) Paru-paru dibagi menjadi beberapa belahan atau lobus oleh fisura. Paru-paru kanan mempunyai tiga lobus dan paru-paru kiri dua lobus. Setiap lobus tersusun atas lobula. Sebuah pipa bronkial kecil masuk ke dalam setiap lobula dan semakin bercabang. Semakin menjadi tipis dan akhirnya berakhir menjadi kantong kecil-kecil, elastis, berpori, dan seperti spons. Di dalam air, paru-paru mengapung karena udara yang ada di dalamnya.

·         Bronkus Pulmonaris, trakea terbelah mejadi dua bronkus utama. Bronkus ini bercabang lagi sebelum masuk paru-paru. Dalam perjalanannya menjelajahi paru-paru, bronkus-bronkus pulmonaris bercabang dan beranting banyak. Saluran besar yang mempertahankan struktur serupa dengan yang dari trakea mempunyai dinding fibrosa berotot yang mengandung bahan tulang rawan dan dilapisi epitelium bersilia. Makin kecil salurannya, makin berkurang tulang rawannya dan akhirnya tinggal dinding fibrosa berotot dan lapisan bersilia.

·         Bronkus Terminalis masuk ke dalam saluran yang disebut vestibula. Dan disini membran pelapisnya mulai berubah sifatnya; lapisan epitelium bersilia diganti dengan sel epitelium yang pipih, dan disinilah darah hampir langsung bersentuhan dengan udara – suatu jaringan pembuluh darah kepiler mengitari alveoli dan pertukaran gas pun terjadi.

Pembuluh Darah dalam Paru-Paru

Arteri Pulmonalis membawa darah yang sudah tidak mengandung oksigen dari ventrikel kanan jantung ke paru-paru; cabang-cabangnya menyentuh  saluran-saluran bronkial, bercabang dan bercabang lagi sampai menjadi arteriol halus; arteriol itu membelah-belah dan membentuk kapiler dan kapiler itu menyentuh dinding alveoli atau gelembung udara.

·         Arteri Pulmonalis, yang mengembalikan darah tanpa oksigen ke dalam paru-paru untuk diisi    oksigen

·         Vena Pulmonalis yang mengembalikan darah berisi oksigen dari paru – paru ke jantung

·         Bronkus yang bercabang dan beranting membentuk pohon bronkial, merupakan jalan udara utama.

·         Arteri bronkialis, keluar dari aorta dan menghantarkan darah arteri ke jaringan paru – paru.

·         Vena bronkialis, mengembalikan sebagian darah dari paru-paru ke vena kava superior.

·         Pebuluh limfe, yang masuk keluar paru-paru, sangat banyak,

·         Persarafan, Paru- paru mendapat pelayanan dari saraf vagus dan saraf simpati.

·         Kelenjar limfe, semua pembuluh limfe yang menjelajahi struktur paru-paru dapat menyalurkan ke dalam kelenjar yang ada di tampak paru-paru.

·         Pleura. Setiap paru-paru dilapisi membran serosa rangkap dua, yaitu pleura. Pleura viseralis erat melapisi paru-paru, masuk ke dalam fisura, dan dengan demikian memisahkan lobus satu dari yang lain

4.        FISIOLOGI SISTEM PERNAFASAN

Sebagian besar Sel dalam tubuh mempeeroleh energi dari reaksi kimia yang melibatkan oksigen dan pembuangan karbondioksida. Pertukaran gas pernapasan terjadi antara udara dilingkungan dan darah. Terdapat tiga langkah dalam proses oksigenasi, yaitu : ventilasi, perfusi, dan difusi. Supaya pertukaran gas dapat terjadi, organ, saraf, dan otot pernapasan harus utuh dan sistem saraf pusat mampu mengatur siklus pernapasan.

·           Struktur dan Fungsi

Pernapasan dapat berubah karena kondisi atau penyakit yang mengubah struktur dan fungsi paru. Otot-otot pernapasan, ruang pleura, dan alveoli sangat penting untuk ventilasi, perfusi, dan pertukaran gas pernapasan.

·         Kerja Pernapasan

Pernapasan adalah upaya yang dibutuhkan untuk mengembangkan dan membuat paru berkontraksi. Kerja pernapasan ditentukan oleh tingkat kompliansi paru, tahanan jalan napas, keberadaan ekspirasi yang aktif dan penggunaan otot-otot bantu pernapasan.

Kompliansi merupakan kemampuan paru distensi (Dettenmeier, 1992) atau mengembang sebagai respons terhadap peningkatan tekanan intraalveolar. Kompliansi menurun pada penyakit, seperti edema pulmonar, interstisial, fibrosis pleura dan kelainan struktur traumatik atau kongenital, seperti kifosis atau fraktur iga.      

Pendekatan Keperawatan Dalam Pemenuhan Kebutuhan Oksigen (Difusi, ventilasi, transportasi, dan respirasi dalam sel)

Proses bernafas terdiri dari 3 bagian, yaitu :

1.    Ventilasi

Ventilasi merupakan proses untuk menggerakkan gas ke dalam dan keluar paru-paru. Ventilasi membutuhkan koordinasi otot paru dan thoraks yang elastis dan persarafan yang utuh. Otot pernapasan inspirasi utama adalah diafragma. Diafragma dipersarafai oleh saraf frenik, yaitu keluar dari medulla spinalis pada vertebra servikal keempat.

Proses keluar masuknya udara paru-paru tergantung pada perbedaan tekanan antara udara atmosfir dengan alveoli. Pada inspirasi, dada ,mengembang, diafragma turun dan volume paru bertambah. Sedangkan ekspirasi merupakan gerakan pasif.

Faktor-faktor yang mempengaruhi ventilasi :

a.       Tekanan udara atmosfir

b.      Jalan nafas yang bersih

c.       Pengembangan paru yang kuat

2.      Difusi

Difusi merupakan gerakan molekul dari suatu daerah dengan konsentrasi yang lebih tinggi ke daerah dengan konsentrasi yang lebih rendah. Difusi gas pernapasan terjadi di membran kapiler alveolar dan kecepatan difusi dapat dipengaruhi oleh ketebalan membran.

Peningkatan ketebalan membran merintangi proses difusi karena hal tersebut dapat membuat gas memerlukan waktu lebih lama untuk melewati membran tersebut. Klien yang mengalami edema pulmonar, infiltrasi pulmonar, atau efusi pulmonar memiliki ketebalan membran alveolarkapiler yang meningkat akan mengakibatkan proses difusi yang lambat, pertukaran gas pernapasan yang lambat dan menganggu proses pengiriman oksigen ke jaringan.

Faktor-faktor yang mempengaruhi difusi :

a.       Luas permukaan paru

b.      Tebal membran respirasi

c.       Jumlah darah

d.      Keadaan/jumlah kapiler darah

e.       Waktu adanya udara di alveoli

3.      Transportasi

Transpor yaitu pengangkutan oksigen melalui darah ke sel-sel jaringan tubuh dan sebaliknya karbondioksida dari jaringan tubuh ke kapiler. Oksigen perlu ditransportasikan dari paru-paru ke jaringan dan karbondioksida harus ditransportasikan dari jaringan kembali ke paru-paru. Secara normal 97 % oksigen akan berikatan dengan hemoglobin di dalam sel darah merah dan dibawa ke jaringan sebagai oksihemoglobin. Sisanya 3 % ditransportasikan ke dalam cairan plasma dan sel-sel.

Faktor-faktor yang mempengaruhi laju transportasi :

a.       Curah jantung (cardiac Output / CO)

b.      Jumlah sel darah merah

c.       Hematokrit darah

d.      Latihan (exercise)

5.        PROSES OKSIGENASI

Proses pemenuhan kebutuhan oksigenasi di dalam tubuh terdiri at as tiga tahapan, yaitu: ventilasi, difusi, dan transportasi.

1.      Ventilasi
Proses ini merupakan proscs keluar dan masuknya oksigen dan atmosfer ke dalem alveoli atau dari alveoli ke atmosfer. Proses ventilasi ini dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain:

a.       Adanya perbedaan twkanan antara atmosfer dengan paru, semakin tinggi tempat, maka twkanan udara semakin rendah. Demikian pula sebaliknya, semakin rendah, maka tempat tekanan udara semakin tinggi.

b.      Adanya kemampuan toraks dan paru pada alveoli dalam melaksanakan ekspansi atau kembang kempis.

c.       Adanya jalan napas yang dimulai dari hidung hingga alveoli yang terdiri atas berbagai otot polos yang kcrjanya sangat dipengaruhi oleh sistem saraf otonom. Terjadinya rangsangan simpatis dapat mc:nycbabkan relaksasi schingga dapat terjadi vasodilatasi, kcmudian kerja saraf parasimpatis dapat mcnycbabkan kontriksi schingga dapat mcnvebabkan vasokontriksi atau proses penyempitan.

d.      Adanya rcflcks batuk dan muntah.

e.       Adanva peran mukus siliaris scbagai pcnangkal benda asing yang mengandung interveron dan dapat rnengikat virus. Pengaruh proses ventilasi selanjutnya adalah contpliemce recoil. Complience yaitu kemampuan paru untuk mengembang yang dipengaruhi oleh berbagai faktor, yaitu adanya surfaktan pada lapisan alveoli vang berfungsi untuk menurunkan tegangan permukaan dan adanva sisa udara yang menyebabkan tidak terjadinya kolaps dan gangguan toraks.

2.      Difusi Gas
Difusi gas merupakan pertukaran antara oksigen di alveoli dengan kapiler paru dan CO, di kapiler dengan alveoli. Proses pertukaran ini dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu:

a.  Luasnya permukaan paru.

b.  Tebal membran respirasi/permeabilitas yang terdiri atas epitel alveoli dan interstisial keduanya ini dapat memengaruhi proses difusi apabila terjadi proses penebalan.

c.   Perbedaan tekanan dan konsentrasi O„ hal ini dapat terjadi sebagaimana O, dari alveoli masuk ke dalam darah oleh karena tekanan O, dalam rongga alveoli lebih tinggi dari tekanan O, da1am darah vena pulmonalis, (masuk dalam darah secara berdifusi) dan paCOJ dalam arteri pulmonalis juga akan berdifusi ke dalam alveoli.

d.  Afinitas gas yaitu kemampuan untuk menembus dan saling mengikat Hb.

3.      Transportasi Gas
Transportasi gas merupakan proses pendistribusian antara O2 kapile;r ke jaringan tubuh dan CO2 jaringan tubuh ke kapiler. Pada proses transportasi, akan berikatan dengan Hb membentuk Oksihemoglobin (97%) dan larut dalam plasma (3%), sedangkan C02 akan berikatan dengan Hb membentuk karbominohemoglobin (30%), dan larut dalam plasma (50%), dan sebagian menjadi HC03 berada pada darah (65%).
Transportasi gas dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor di antaranva:

a.       Kardiak output yang dapat dinilai melalui isi sekuncup dan frekuensi denyut jantung.

b.      Kondisi pembuluh darah, latihan, dan lain-lain.

6.        TANDA DAN GEJALA GANGGUAN OKSIGENASI

Faktor-faktor yang Memengaruhi Kebutuhan Oksigenasi

1.      Saraf Otonomik
Pada rangsangan simpatis dan parasimpatis dari saraf otonom dapat memengaruhi kemampuan untuk dilatasi dan konstriksi. Hal ini dapat terlihat baik oleh simpatis maupun parasimpatis ketika terjadi rangsangan, ujung saraf dapat mengeluarkan neurotransmiter (untuk simpatis dapat mengeluarkan noradrenalin yang berpengaruh pada bronkodilatasi dan untuk parasimpatis mengeluarkan asetilkolin yang berpengaruh pada bronkokonstriksi) karena pada saluran pernapasan terdapat resoptor adrenergik dan reseptor kolinergik.

2.       Hormonal dan Obat
Semua hormon termasuk derivat katekolamin dapat, melebarkan saluran pernapasan. Obat yang tergolong parasimpatis dapat melebarkan saluran napas, seperti sulfas atropin, ekstrak Belladona dan obat yang menghambat adrenergik tipe beta (khususnya beta-2) dapat mempersempit saluran napas (bronkokontriksi), seperti obat yang tergolong beta bloker nonselektif.

3.      Alergi pada Saluran Napas
Baktor yang menimbulkan keadaan alergi, antara lain debu yang terdapat di dalam hawa pernapasan, bulu binatang, serbuk benangsari bunga, kapuk, makanan, dan lain-lain. lni menyebabkan bersin. Apahila ada rangsangan di daerah nasal, batuk apabila di saluran napas bagian atas, dan bronkokontriksi terjadi pada asma bronkial, dan jika terletak saluran napes bagian bawah menyebabkan rhinitis.

4.      Faktor Perkembangan
Tahap perkembangan anak dapat memengaruhi jumlah kebutuhan oksigenasi, mengingat usia organ dalam tubuh seiring dengan usia perkembangan anak. Hal ini dapat terlihat pada bayi usia prematur, yaitu adanya kecenderungannya kurang pembentukan surfaktan. Demikian juga setelah anak tumbuh menjadi dewasa kemampuan kematangan organ seiring dengan bertambahnva usia.

5.      Faktor Lingkungan
Kondisi lingkungan dapat memengaruhi kebutuhan oksigen seperti faktor alergi, ketinggian, maupun suhu. Kondisi tersebut memengaruhi kemampuan adaptasi.

6.      Faktor Perilaku
Perilaku yang dimaksud adalah perilaku dalam mengkonsumsi makanan (status nutrisi), seperti orang obesitas dapat memengaruhi dalam proses pengembangan paru, kemudian perilaku aktivitas yang dapat mempengaruhi proses peningkatan kebutuhan oksigenasi, perilaku merokok dapat menyebabkan proses penyempitan pada pembuluh darah, dan lain-lain.

Gangguan/Masalah Kebutuhan Oksigenasi

1.      Hipoksia
Hipoksia merupakan kondisi tidak tercukupinya pemenuhan kebutuhan oksigen dalam tubuh akibat defisiensi oksigen atau peningkatan penggunaan oksigen di tingkat sel, tanda yang muncul seperti kulit kebiruan (sianosis). Secara umum, terjadinya hipoksia ini disebabkan karena menurunnya kadar Hb menurunnya difusi O, dari alveoli ke dalam darah, menurunnya perfusi jaringan, atau gangguan ventilasi yang dapat menurunkan konsentrasi oksigen.

2.      Perubahan Pola Pernapasan

a.       Tachypnea merupakan pernapasan yang memiliki frekuensi melebihi 24 kali per menit. Proses ini terjadi karena paru dalam keadaan atelektaksis atau terjadi emboli.

b.      Bradypnea merupakan pola pernapasan yang ditandai dengan pola lambat, kurang lebih 10 kali permenit. Pola ini dapat ditemukan dalam keadaan peningkatan tekanan intrakranial yang disertai dengan konsumsi obat-obatan narkotika atau sedatif.

c.       Hiperventilasi merupakan cara tubuh dalam mengompensasi peningkatan jumlah oksigen dalam paru agar pernapasan lebih cepat dan dalam. Proses ini ditandai dengan adanya peningkatan denyut nadi, napas pendek, adanya nyeri dada, menurunnya konsentrasi CO2 dan lain-lain. Keadaan demikian dapat disebabkan karena adanya infeksi, ketidakseimbangan asam-basa atau gangguan psikologis. Apabila pasien mengalami hiperventilasi dapat menyebabkan hipokapnea, yaitu berkurangnya CO, tubuh di bawah batas normal, sehingga rangsangan terhadap pusat pernapasan menurun.

d.      Kusmaul merupakan pola pernapasan cepat dan dangkal yang dapat ditemukan pada orang dalam keadaan asidosis metaholik.

e.       Hipoventilasi merupakan upaya tubuh untuk mengeluarkan karbondioksida dengan cukup yang dilakukan pada saat ventilasi alveolar, serta tidak cukupnya dalam penggunaan oksigen dengan ditandai adanya nyeri kepala, penurunan kesadaran, disorientasi atau ketidakseimbangan eletktrolit yang dapat terjadi akibat atelektasis, otot-otot pernapasan lumpuh, depresi pusat pernapasan, tahanan jalan udara pernapasan meningkat, tahanan jaringan paru dan toraks menurun, compliance paru, dan toraks menurun. Dispnea merupakan perasaan sesak dan berat: saat pernapasan. lial ini dapat disebabkan oleh perubahan kadar gas dalam darah/jaringan, kerja berat/berlebihan, dan pengaruh psikis.

f.       Orthopnea merupakan keesulitan bernapas kecuali dalam posisi duduk atau berdiri dan pola ini sering, ditemukan pada seseorang yang mengalami kongestif paru.

g.      Cheyne stokes merupakan siklus pernapasan yang amplitudonya mulamula naik kemudian menurun dan berhenti dan kemudian mulai dari siklus baru.

h.      Pernapasan paradoksial merupakan pernapasan di mana dinding paru bergerak berlawanan arah dari keadaan normal. Sering ditemukan pada keadaan atelektaksis.

i.        Biot merupakan pernapasan dengan irama yang mirip dengan cheyne stokes akan tetapi amplitudonya tidak teratur. Pola ini sering dijumpai pada rangsangan selaput otak, tekanan intrakranial yang meningkat, trauma kepala, dan lain-lain.

j.        Stridor merupakan pernapasan bising yang terjadi karena pe;nyempitan pada saluran pernapasan. Pada umumnya ditemukan pada kasus spasme trakea, atau obstruksi laring.

3.      Obstruksi Jalan Napas
Obstruksi jalan napas merupakan suatu kondisi individu mengalami ancaman pada kondisi pernapasannya terkait dengan ketidakmampuan batuk secara efektif, yang dapat disebabkan oleh sekresi yang kental atau berlebihan akibat penyakit infeksi, imobilisasi, stasis sekresi dan batuk tidak efektif karena penyakit persarafan seperti CV/1 (cerebro vaskular accident), akibat. efek pengobatan sedatif, dan lain-lain.
Tanda Klinis:
a. Batuk tidak efektif atau tidak ada.
b. Tidak mampu mengeluarkan sekresi di jalan napas.
c. Suara napas menunjukkan adanya sumbatan.
d. Jumlah, irama, dan kedalaman pernapasan tidak normal.

4.      Pertukaran Gas
Pertukaran gas merupakan suatu kondisiindividu mengalami penurunan gas baik oksigen maupun karbon dioksida antara alveoli paru dan sistem vaskular, dapat disebabkan oleh sekresi yang kental atau imobilisasi akibat penyakit sistem saraf, depresi susunan saraf pusat, atau penyakit radang pada paru.

Tanda Klinis:
a. Dispnea pada usaha napas.
b. Napas dengan bibir pada fase ekspirasi yang panjang.
c. Agitasi.
d. Lelah, letargi.
e. Meningkatnya tahanan vaskular paru.