Referat - Zulfikri Saleh - Delivery Oxygen Dan Transfusi Darah [PDF]

Citation preview

BAGIAN ANESTESIOLOGI DAN TERAPI INTENSIF



REFERAT



FAKULTAS KEDOKTERAN



AGUSTUS 2021



UNIVERSITAS HALU OLEO



DELIVERY OXYGEN & TRANSFUSI DARAH



Oleh: Zulfikri Saleh Islami, S.Ked K1A1 15 049



Pembimbing: dr. Agussalim Ali, M.Kes, Sp.An



DALAM RANGKA TUGAS KEPANITERAAN KLINIK LABORATORIUM ANESTESIOLOGI DAN TERAPI INTENSIF FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS HALU OLEO KENDARI 2021



HALAMAN PENGEGSAHAN Yang bertanda tangan di bawah ini, menyatakan bahwa: Nama



: Zulfikri Saleh Islami, S.Ked



NIM



: K1A1 15 049



Porgram Studi : Profesi Dokter Fakultas



: Kedokteran



Referat



: Delivery Oxygen dan Transfusi Darah



Telah menyelesaikan tugas referat dalam rangka kepaniteraan klinik pada Laboratorium Anestesiologi dan Terapi Intensif Fakultas Kedokteran Universitas Halu Oleo.



Kendari, Agustus 2021 Mengetahui, Pembimbing,



dr. Agussalim Ali, M.Kes, Sp.An



ii



DELIVERY OXYGEN DAN TRANSFUSI DARAH Zulfikri Saleh Islami, Agussalim Ali A. DEFINISI DELIVERY OXYGEN Global oxygen delivery (Penghantaran Oksigen Global (DO2)) adalah jumlah oksigen yang dikirim ke seluruh tubuh dari paru-paru. Hal tersebut merupakan hasil dari total aliran darah atau curah jantung (cardiac output (CO)) dan kandungan oksigen darah arteri (CaO2) dan biasanya diekspresikan dalam satuan ml/menit. Dengan curah jantung istirahat 5 lpm pada laki-laki dewasa 'normal' memiliki penghantaran oksigen 997,5 ml/menit.1,2 DO2 = CO x CaO2 Kandungan oksigen darah arteri (CaO2) dijelaskan menggunakan persamaan: CaO2 = (k1 x Hb x SaO2) + (k2 x PaO2) dimana Hb adalah konsentrasi hemoglobin (g/L), SaO 2 adalah saturasi oksigen Hb arteri dan PaO2 adalah tekanan parsial oksigen arteri. Konten oksigen arteri adalah penjumlahan dari dua bentuk oksigen diangkut. Pada orang sehat > 98% oksigen terikat pada Hb. Kapasitas gabungan oksigen Hb dilambangkan dengan konstanta k1 dan kadang-kadang disebut konstanta Hufner. Nilai pasti untuk konstanta ini masih kontroversial dan berbeda masing-masing penulis. Secara teori, setiap gram Hb mengikat 1,39 ml oksigen. Namun pada kenyataannya, adanya bentuk-bentuk abnormal Hb, seperti karboksihemoglobin dan methemoglobin, mengurangi kapasitas gabungan oksigen Hb menjadi 1,31 ml/g. Sebagian besar ko-oksimeter modern mengukur proporsi tipe Hb ini. k2 adalah koefisien kelarutan oksigen, yaitu 0,003mL oksigen terlarut/mm Hg/dL plasma. Oksigen terlarut berkontribusi sedikit terhadap kandungan oksigen total karena kelarutan yang terbatas. Bahkan pada FiO2 yang tinggi, oksigen ini tidak signifikan pada tekanan atmosfer normal.1 Dari komponen-komponen dalam rumus penghantaran oksigen di atas, dapat dilihat kontribusi yang relatif kecil dari PO2 (tekanan parsial oksigen arteri yang dihantarkan) untuk penghantaran oksigen secara keseluruhan. Saturasi O 2 dan konsentrasi hemoglobin pada pasien merupakan faktor yang biasanya diketahui melalui pemantauan klinis secara rutin. Unsur dalam rumus penghantaran oksigen yang seringkali paling menantang untuk dipastikan secara bedside, dan juga rentan 1



terhadap



perubahan



mendadak,



adalah



CO.



Akibatnya,



dalam



menilai



penghantaran oksigen bedside, pendekatannya sering berpusat pada penilaian CO, sehingga hal ini berarti seringnya dilakukan pemasangan kateter arteri pulmonalis invasif, tetapi penilaian ini di masa yang akan datang mungkin saja akan digantikan dengan USG jantung dan pembuluh darah secara bedside. Untuk tujuan kelengkapan, terdapat komponen penghantaran oksigen yang tidak diperhitungkan oleh persamaan di atas, dan hal tersebut terdapat di mikrosirkulasi. Meskipun kemajuan sedang dibuat, menilai bidang mikrosirkulasi terhadap disoksia jaringan masih menjadi penelitian hingga saat ini.3 B. FAKTOR-FAKTOR MEMPENGARUHI DELIVERY OXYGEN Seperti yang dapat dilihat dari persamaan di atas, perubahan dalam output jantung, saturasi oksigen arteri, dan konsentrasi hemoglobin akan mempengaruhi pengiriman oksigen.2 1. Tekanan Parsial Gas Pertukaran gas di tingkat kapiler paru dan kapiler jaringan berlangsung secara difusi pasif sederhana O2 dan CO2 menuruni gradien tekanan parsial. Tidak terdapat mekanisme transpor aktif untuk gas-gas ini. Tekanan parsial udara atmosfer adalah campuran gas; udara kering tipikal mengandung sekitar 79% Nitrogen (N2) dan 21% O2, dengan persentasi CO2, uap H2O, gas lain, dan polutan hampir dapat diabaikan. Secara keseluruhan gas-gas ini menimbulkan tekanan atmosfir total sebesar 760 mmHg di permukaan laut. Tekanan total ini sama dengan jumlah tekanan yang disumbangkan oleh tiap-tiap gas dalam campuran. Setiap molekul gas, berapa pun ukurannya, menimbulkan tekanan yang sama; sebagai contoh, sebuah molekul N2 menimbulkan tekanan yang sama dengan sebuah molekul O2. Karena 79% udara terdiri dari molekul N2, 79% dari 760 mmHg tekanan atmosfer yaitu 600 mmHg, ditimbulkan dari molekul-molekul N2. Demikian juga, O2 membentuk 21% atmosfer, 21% dari 760 mmHg tekanan atmosfer yaitu 160 mmHg ditimbulkan oleh O 2. Tekanan yang ditimbulkan secara independen oleh tiap-tiap gas dalam suatu campuran gas dikenal sebagai tekanan parsial, yang dilambangkan Pgas.4



2



Tabel 1. Tekanan parsial (mmHg) dan komposisi (dalam persentase) gas respiratorik pada saat masuk hingga keluar melewati paru.5 Udara Udara yang Udara Udara atmosfer dilembabkan alveolar ekspirasi N2 597 (78.62) 563.4 (74.09) 569 (74.9) 566 (74.5) O2 159 (20.84) 149.3 (19.67) 104 (13.6) 120 (15.7) CO2 0.3 (0.04) 0.3 (0.04) 40 (5.3) 27 (3.6) H2O 3.7 (0.50) 47 (6.20) 47 (6.2) 47 (6.2) Total 760 (100) 760 (100) 760 (100) 760 (100) a. Gradien Tekanan Parsial Perbedaan tekanan parsial antara darah kapiler dan struktur sekitarnya dikenal sebagai gradien tekanan parsial. Terdapat gradien tekanan parsial antara udara alveolar dan darah kapiler paru. Demikian pula, terdapat gradien tekanan parsial antara darah kapiler sistemik dan jaringan sekitarnya. Gas selalu berdifusi menuruni gradien tekanan parsialnya dari area dengan tekanan parsial lebih tinggi ke area dengan tekanan parsial lebih rendah, serupa dengan difusi menuruni gradien konsentrasi.4 b. Pertukaran Gas di Tingkat Alveolar PO2 dan PCO2 udara alveolar tidak memiliki komposisi yang sama dengan udara atmosfer yang diinspirasi, karena dua alasan. Pertama, segera setelah udara atmosfer memasuki saluran pernapasan, paparan pada saluran udara yang lembab membuatnya jenuh dengan H2O. Seperti gas lainnya, uap air memberikan tekanan parsial. Pada suhu tubuh, tekanan parsial uap H2O adalah 47 mm Hg. Humidifikasi udara inspirasi sebenarnya “mencairkan” tekanan parsial gas-gas inspirasi sebesar 47 mm Hg karena jumlah tekanan parsial harus menjumlahkan tekanan atmosfer sebesar 760 mm Hg. Di udara lembab, PH2O = 47 mm Hg, PN2 = 563 mm Hg, dan PO2 = 150 mm Hg. Kedua, PO2 alveolus juga lebih rendah dari PO2 atmosfer karena udara segar yang



diinspirasi (rata-rata sama dengan 350 mL dari volume tidal 500 mL) bercampur dengan sejumlah besar udara lama yang tersisa di paru-paru pada akhir ekspirasi sebelumnya (kapasitas residu fungsional rata-rata sama dengan 2200 mL).4



3



Pada akhir inspirasi, hanya sekitar 13% udara di alveolus yang merupakan udara segar. Sebagai hasil dari pelembapan dan pergantian udara alveolus yang kecil, rata-rata PO2 alveolus adalah 100 mm Hg, dibandingkan dengan PO2 atmosfer yang 160 mm Hg. Hanya fluktuasi kecil pada P O2 alveolus yang terjadi karena dua alasan. Pertama, hanya sebagian kecil dari total udara alveolar yang dipertukarkan dengan setiap napas. Volume udara inspirasi yang relatif kecil dan berPO2 tinggi dengan cepat bercampur dengan volume yang lebih besar dari udara alveolus yang tertahan, yang memiliki PO2 lebih rendah. Jadi, O2 dalam udara inspirasi hanya dapat sedikit meningkatkan kadar PO2 alveolus total. O2 terus bergerak dengan difusi pasif menuruni gradien tekanan parsialnya dari alveolus ke dalam darah. O2 yang tiba di alveolus dalam udara yang baru diinspirasi hanya menggantikan O 2 yang berdifusi keluar dari alveolus ke dalam kapiler paru. Oleh karena itu, PO2 alveolus tetap relatif konstan sekitar 100 mmHg sepanjang siklus pernapasan. Karena PO2 darah paru seimbang dengan PO2 alveolus, PO2 darah yang meninggalkan paru-paru juga tetap cukup konstan pada nilai yang sama ini.4 Dengan demikian, jumlah O2 dalam darah yang tersedia untuk jaringan hanya sedikit bervariasi selama siklus pernapasan. Situasi serupa terjadi sebaliknya untuk CO2, yang terus menerus diproduksi oleh jaringan tubuh sebagai produk sisa metabolisme dan terus ditambahkan ke darah pada tingkat kapiler sistemik. Di kapiler paru, CO2 berdifusi menuruni gradien tekanan parsialnya dari darah ke dalam alveoli dan dikeluarkan dari tubuh selama ekspirasi. Seperti halnya O2, PCO2 alveolus tetap cukup konstan sepanjang siklus pernapasan tetapi pada nilai yang lebih rendah dari 40 mm Hg.4 c. Pertukaran Gas Melintasi Kapiler Paru Saat darah melewati paru-paru, darah mengambil O2 dan melepaskan CO2 melalui difusi menuruni gradien tekanan parsial antara darah dan alveolus. Ventilasi secara terus-menerus mengganti O2 alveolar dan mengeluarkan CO2, sehingga gradien tekanan parsial antara alveolus dan darah



4



dipertahankan. Darah yang masuk ke kapiler paru adalah darah vena sistemik yang dipompa ke paru-paru melalui arteri pulmonalis. Darah ini, yang baru saja kembali dari jaringan tubuh, relatif rendah O2, dengan PO2 40 mmHg, dan relatif tinggi CO2, dengan PCO2 46 mmHg. Saat darah mengalir melalui kapiler paru, darah ini akan terpajan udara alveolar. Karena PO2 alveolus 100 mm Hg, lebih tinggi daripada PO2 40 mm Hg dalam darah yang masuk ke paru-paru, O2 berdifusi menuruni gradien tekanan parsialnya dari alveolus ke dalam darah sampai tidak ada lagi gradien lebih lanjut. Saat darah meninggalkan kapiler paru, darah tersebut memiliki PO2 yang sama dengan PO2 alveolar yaitu 100 mmHg.4 Gradien tekanan parsial untuk CO2 memiliki



arah yang berlawanan.



Darah yang memasuki kapiler paru memiliki PCO2 46 mmHg, sedangkan PCO2 alveolar hanya 40 mmHg. CO2 berdifusi dari darah ke alveolus sampai PCO2 darah seimbang dengan PCO2 alveolus. Dengan demikian, darah yang meninggalkan kapiler paru memiliki PCO2 40 mm Hg. Setelah meninggalkan paru-paru, darah, yang sekarang memiliki PO2 100 mm Hg dan PCO2 40 mmHg, dikembalikan ke jantung dan kemudian dipompa keluar ke jaringan tubuh sebagai darah arteri sistemik. O2 ekstra yang dibawa dalam darah melebihi yang biasanya diberikan ke jaringan merupakan cadangan O 2 yang segera tersedia yang dapat dimanfaatkan oleh sel-sel jaringan setiap kali kebutuhan O2 jaringan meningkat. CO2 yang tersisa dalam darah bahkan setelah melewati paru-paru memainkan peran penting dalam keseimbangan asam-basa tubuh karena CO2 menghasilkan asam karbonat.4 Jumlah O2 yang masuk ke paru-paru sesuai dengan jumlah yang diekstraksi dan digunakan oleh jaringan. Ketika jaringan memetabolisme lebih aktif (misalnya, selama olahraga), jaringan mengekstraksi lebih banyak O2 dari darah, mengurangi PO2 vena sistemik bahkan lebih rendah dari 40 mmHg, misalnya, menjadi PO2 30 mm Hg. Ketika darah ini kembali ke paruparu, terdapat gradien PO2 yang lebih besar dari normal antara darah yang baru masuk dan udara alveolus. Oleh karena itu, lebih banyak O 2 berdifusi dari alveoli ke dalam darah menuruni gradien tekanan parsial yang lebih



5



besar sebelum PO2 darah sama dengan PO2 alveolar. Transfer tambahan O2 ke dalam darah ini menggantikan peningkatan jumlah O2 yang dikonsumsi, sehingga penyerapan O2 sesuai dengan penggunaan O2 bahkan ketika konsumsi O2 meningkat. Karena lebih banyak O2 yang berdifusi dari alveoli ke dalam darah karena peningkatan gradien tekanan parsial, ventilasi dirangsang sehingga O2 memasuki alveoli lebih cepat untuk menggantikan O2 yang berdifusi ke dalam darah. Demikian pula, jumlah CO 2 yang dilepaskan ke alveoli dari darah sesuai dengan jumlah CO2 yang diambil di jaringan.4



Gambar 1. Pertukaran Gas antara Darah dan Alveolar Akibat Gradien Tekanan Parsial.4 d. Faktor-faktor Mempengaruhi Kecepatan Difusi Gas



6



Di dalam paru-paru, oksigen berdifusi dari alveolus ke dalam kapiler paru, didorong oleh gradien antara tekanan parsial oksigen dalam ruang alveolus dan dalam darah kapiler paru yang terdeoksigenasi. Di dalam jaringan, oksigen berdifusi menuruni gradien antara darah teroksigenasi dalam kapiler sistemik dan sel-sel yang mengkonsumsi oksigen. Difusi dapat dijelaskan dengan pendekatan fenomenologis menggunakan hukum Fick.2 Mengadaptasi hukum pertama Fick dalam fisiologi manusia, dapat ditunjukkan bahwa laju difusi (laju fluks) untuk gas melintasi dinding kapiler adalah: J = D A (C1-C2) T Di mana D adalah konstanta difusi (atau permeabilitas kapiler) untuk gas tertentu



pada



suhu



tertentu,



menggabungkan



faktor-faktor



yang



mempengaruhi difusi suatu zat seperti ukuran molekul, muatan, dan kelarutan lipid. A adalah luas permukaan membran kapiler-alveolar, C1 - C2 adalah gradien konsentrasi (atau perbedaan tekanan parsial) dari gas melintasi membran (aliran dari C1 ke C2), T adalah ketebalan dinding kapiler. Jadi, meskipun penghantaran oksigen global (fluks oksigen) dapat dimanipulasi melalui perubahan curah jantung dan kandungan oksigen, pada jarak difusi tingkat jaringan dan gradien tekanan parsial akan memiliki efek terbesar dalam mengubah kemampuan difusi oksigen.2



7



Gambar 2. Jarak Difusi dari Kapiler ke Sel dan PO2 Lokal.2 Tabel 2. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Laju Perpindahan Gas Melintasi Membran Alveolar-Kapiler.4 Pengaruhnya terhadap laju transfer gas antara udara dan darah Gradien tekanan Laju difusi meningkat jika parsial O2 dan CO2 gradien tekanan parsial meningkat Faktor



Luas permukaan Laju difusi meningkat jika luas area membran permukaan area lebih besar



Ketebalan Laju difusi meningkat jika membran alveolar- ketebalan membran berkurang kapiler



Konstanta difusi



Laju difusi meningkat konstanta difusi lebih besar



8



jika



Komentar Determinan utama laju difusi gas  Luas permukaan tetap konstan dalam kondisi istirahat  Olahraga meningkatkan luas permukaan  Luas permukaan berkurang dengan kondisi patologis seperti emfisema dan kolaps paru  Ketebalan biasanya tetap konstan  Ketebalan meningkat dengan kondisi patologis seperti edema paru, fibrosis paru, dan pneumonia Konstanta difusi untuk CO2 adalah 20 kali lipat dari O2, mengimbangi



gradien tekanan parsial yang lebih kecil pada CO2; oleh karena itu, jumlah CO2 dan O2 yang ditransfer melintasi membran kira-kira sama.



e. Rasio Ventilasi-Perfusi Terdapat dua faktor menentukan PO2 dan Pco2 di alveoli: (1) kecepatan ventilasi alveolar; dan (2) laju transfer O2 dan CO2 melalui membran pernapasan. Secara normal sampai batas tertentu, dan terutama pada banyak penyakit paru-paru, beberapa area paru-paru berventilasi baik tetapi hampir tidak memiliki aliran darah, sedangkan area lain mungkin memiliki aliran darah yang sangat baik tetapi sedikit atau tanpa ventilasi. Dalam salah satu dari kondisi ini, pertukaran gas melalui membran pernapasan sangat terganggu, dan orang tersebut mungkin menderita gangguan pernapasan yang parah, meskipun ventilasi total normal dan aliran darah paru total normal, tetapi dengan ventilasi dan aliran darah ke berbagai bagian paruparu. Oleh karena itu, konsep yang sangat kuantitatif telah dikembangkan untuk membantu kita memahami pertukaran pernapasan ketika ada ketidakseimbangan antara ventilasi alveolus dan aliran darah alveolus. Konsep ini disebut rasio ventilasi-perfusi.5 Dalam istilah kuantitatif, rasio ventilasi-perfusi dinyatakan sebagai VA/Q. Ketika VA (ventilasi alveolar) normal untuk alveolus tertentu, dan Q (aliran darah) juga normal untuk alveolus yang sama, rasio ventilasi-perfusi (V A/Q) juga dikatakan normal. Ketika ventilasi (VA) adalah nol, namun masih ada perfusi (Q) dari alveolus, VA/Q adalah nol. Atau, pada keadaan ekstrem, ketika ada ventilasi yang memadai (VA) tetapi perfusi nol (Q), rasio VA/Q adalah tak terhingga. Pada rasio nol atau tak terhingga, tidak ada pertukaran gas melalui membran pernapasan dari alveoli yang terkena. Karena itu, mari kita jelaskan konsekuensi pernapasan dari kedua ekstrem ini.5



9



Gambar 3. Perbedaan ventilasi, perfusi, dan rasio ventilasi-perfusi di bagian atas dan bawah paru-paru sebagai akibat dari efek gravitasi.4



Gambar 4. Tekanan parsial normal oksigen (Po2)–tekanan parsial karbon dioksida (Pco2) diagram rasio ventilasiperfusi (VA/Q) (Po2-Pco2, (VA/Q).5 2. Saturasi Oksigen dan Hemoglobin Saturasi oksigen mengukur seberapa banyak hemoglobin yang saat ini terikat dengan oksigen dibandingkan dengan berapa banyak hemoglobin yang tidak terikat. Saturasi oksigen merupakan elemen penting dalam manajemen dan pemahaman terhadap perawatan pasien. Oksigen diatur secara ketat di dalam tubuh karena hipoksemia dapat menyebabkan banyak efek samping akut pada sistem organ seseorang, termasuk otak, jantung, dan ginjal.6



10



Pada tingkat molekuler, hemoglobin terdiri dari empat subunit protein globular. Setiap subunit dikaitkan dengan kelompok heme. Setiap molekul hemoglobin selanjutnya memiliki empat tempat pengikatan heme yang tersedia untuk mengikat oksigen. Oleh karena itu, selama pengangkutan oksigen dalam darah, hemoglobin mampu membawa hingga empat molekul oksigen. Karena sifat kritis dari konsumsi oksigen jaringan dalam tubuh, penting untuk dapat memantau saturasi oksigen saat ini.6 a. Peran Hemoglobin Dalam Transport Oksigen Oksigen dibawa dalam darah terikat pada hemoglobin dan dilarutkan dalam plasma (dan cairan intraseluler). Hemoglobin, suatu protein alosterik, terdiri dari empat rantai protein (globin), yang masing-masing dilekati suatu bagian hem, suatu senyawa besi-porfirin. Dua pasang rantai globin ada dalam setiap molekul hemoglobin. Hemoglobin Terdiri dari dua rantai α dan dua β (dilambangkan α2β2), dan menyumbang lebih dari 95% dari hemoglobin dewasa normal.6 Pada PO2 arteri normal 100 mm Hg, hanya 3 mL O2 yang dapat larut dalam 1 liter darah. Jadi, hanya 15 mL O2 yang dapat larut per menit dalam aliran darah paru normal 5 liter/menit (curah jantung istirahat). Bahkan dalam kondisi istirahat, sel mengkonsumsi 250 mL O2 per menit, dan konsumsi dapat meningkat hingga 25 kali lipat selama olahraga berat. Untuk mengantarkan O2 yang dibutuhkan oleh jaringan bahkan saat istirahat, curah jantung harus 83,3 liter/menit jika O2 hanya dapat diangkut dalam bentuk terlarut. Jelas, harus ada mekanisme tambahan untuk mengangkut O2 ke jaringan. Mekanisme ini adalah hemoglobin (Hb). Biasanya, sekitar 97% oksigen yang diangkut dari paru-paru ke jaringan dibawa dalam kombinasi kimia dengan hemoglobin dalam sel darah merah. 3% sisanya diangkut dalam keadaan terlarut dalam air plasma dan sel darah. Jadi, dalam kondisi normal, oksigen dibawa ke jaringan hampir seluruhnya diangkut oleh hemoglobin.4,5 b. Hubungan Po2 dan SO2



11



Hubungan dalam darah antara saturasi oksigen (SO 2) dan tekanan parsial (PO2) digambarkan secara grafis oleh kurva disosiasi oksigen-hemoglobin (KDO). SO2 mewakili persentase keseluruhan binding site hemoglobin yang ditempati oleh oksigen. Setiap molekul hemoglobin dapat mengikat secara reversibel hingga empat molekul oksigen; selain itu, hemoglobin memiliki sifat bahwa pengikatan satu molekul oksigen memfasilitasi pengikatan molekul oksigen berikutnya. Akibatnya, afinitas setiap molekul hemoglobin terhadap oksigen meningkat sampai keempat tempat pengikatannya ditempati. Pengikatan oksigen ke molekul hemoglobin ini menyebabkan peningkatan kemiringan KDO pada tingkat oksigenasi yang rendah. Pada oksigenasi yang lebih tinggi, kurva mendatar karena semua molekul hemoglobin mendekati saturasi penuh, menghasilkan tampilan sigmoid (berbentuk S) yang khas.7



Gambar 5. Kurva Disosiasi (saturasi) Oksigen-Hemoglobin.5 Asalkan hemoglobin dan fungsi peredaran darah normal, saturasi oksigen arteri pasien (diukur baik langsung pada darah arteri, (SaO2), atau diperkirakan dengan oksimetri nadi, (SpO2) memberikan informasi tentang jumlah oksigen yang tersedia untuk jaringan metabolisme. Tekanan parsial oksigen (juga dikenal sebagai tegangan oksigen) adalah konsep yang sering menyebabkan kebingungan. Pengukuran Po2 tidak memberikan informasi langsung tentang jumlah oksigen yang dibawa oleh darah. Penggunaan Po2



12



arteri (PaO2) sebagai indeks oksigenasi arteri yang valid dibenarkan karena pengukuran diinterpretasikan dengan asumsi implisit tentang KDO. Selain itu, PaO2 penting karena sebagian besar sistem fisiologis yang bergantung pada oksigen, seperti sensor oksigen, merespons perubahan P O2 di lingkungan mikronya.7 Secara umum, peningkatan PaO2 (dihasilkan, misalnya, oleh peningkatan kecepatan atau kedalaman ventilasi atau dengan menghirup oksigen tambahan) disertai dengan peningkatan saturasi oksigen arteri. Namun, karena bentuk kurva disosiasi, kenaikan proporsional sangat berbeda. Karena kurva disosiasi relatif datar ketika saturasi oksigen >90%, peningkatan PaO2 memiliki dampak yang relatif kecil pada saturasi dalam kisaran ini. Jelas, saat SaO 2 mendekati 100% (setara dengan PaO2 lebih besar dari sekitar 17 kPa atau 128 mmHg), tidak ada peningkatan lebih lanjut dalam saturasi betapapun tingginya PaO2 naik. Namun, bernapas dengan konsentrasi oksigen yang semakin tinggi terus meningkatkan PaO2 dan juga akan ada sedikit peningkatan progresif dalam kandungan oksigen darah. Efeknya PaO2 yang sangat tinggi dapat mengurangi pengiriman oksigen ke jaringan karena efek fisiologis lainnya seperti vasokonstriksi atau penurunan curah jantung.7 Sebaliknya, ketika PO2 turun di bawah 8 kPa (60 mmHg) terjadi penurunan saturasi oksigen yang tajam. Situasi ini telah digambarkan sebagai "lereng licin" akibat penurunan kecil PaO2 disertai dengan penurunan yang besar saturasi oksigen secara tidak proporsional dan oleh karena itu terjadi penurunan penghantaran oksigen. Sampai batas tertentu penghantaran oksigen yang berkurang dilawan dengan kemudahan pelepasan oksigen ke jaringan untuk metabolisme.7 Namun demikian, bagian dari kurva disosiasi ini dapat dianggap sebagai "eskalator yang menyelamatkan jiwa" karena peningkatan kecil PaO2 pada individu



yang



mengalami



hipoksemia



berat



kemungkinan



akan



menghasilkan peningkatan yang nyata dalam saturasi, kandungan, dan suplai oksigen. Fenomena ini mendasari penggunaan oksigen inspirasi yang



13



tidak terlalu tinggi (misalnya menggunakan masker Venturi untuk memberikan 24% atau 28% oksigen dibandingkan dengan 21% di udara ruangan) dalam pengobatan pasien dengan gagal napas hiperkapnia, di mana konsentrasi



oksigen



yang



lebih



tinggi



cenderung



mengakibatkan



memburuknya hiperkapnia.7 Untuk sebagian besar pasien dewasa, target saturasi oksigen optimal adalah 94-98%; pengecualian penting pada mereka yang berisiko mengalami retensi CO2, di mana target saturasinya harus lebih rendah, karena peningkatan oksigenasi arteri yang lebih besar pada pasien ini kemungkinan akan menyebabkan peningkatan tekanan CO2 arteri (PaCO2) secara bersamaan dan berpotensi berbahaya.7 Di paru-paru, gas alveolus memiliki PO2 100 mmHg. Namun, karena afinitas yang tinggi untuk molekul oksigen keempat, saturasi oksigen akan tetap tinggi bahkan pada PO2 60 mmHg. Ketika PO2 menurun, saturasi hemoglobin akhirnya akan turun dengan cepat, pada P O2 40 mmHg hemoglobin 75% jenuh. Sementara itu, pada PO2 25 mmHg, hemoglobin jenuh 50%. Tingkat ini disebut sebagai P50, di mana 50% kelompok heme dari setiap hemoglobin memiliki molekul oksigen yang terikat. Sifat saturasi oksigen menjadi semakin penting mengingat efek pergeseran kanan dan kiri. Berbagai faktor dapat menyebabkan pergeseran ini.6



14



Gambar 6. Kurva disosiasi (saturasi) oksigen-hemoglobin.4 c. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pelepasan O2 dari Hb Hubungan antara saturasi oksigen darah (atau kandungan) dan tekanan parsial tidak konstan, bahkan di dalam individu itu sendiri. Secara klasik, faktor-faktor yang diketahui mempengaruhi kurva disosiasi oksigen meliputi tekanan parsial CO2 (PCO2), pH dan suhu setempat yang berlaku. Kurva digeser ke kanan (yaitu saturasi yang lebih rendah untuk P O2 yang diberikan) oleh PCO2 yang lebih tinggi, keasaman yang lebih besar (pH yang lebih rendah) dan suhu yang lebih tinggi. Efek PCO2 (dikenal sebagai "efek Bohr") sebagian besar dimediasi oleh perubahan keasaman yang menyertainya; studi in vitro telah menunjukkan bahwa PCO2 itu sendiri juga memiliki efek independen, yang menjadi paling jelas di bawah kondisi yang lebih asam dan hipoksia parah.7 Faktor-faktor yang menggeser kurva ke kanan (pH lebih rendah, suhu dan PCO2 lebih tinggi) secara langsung relevan dengan kondisi yang berlaku dalam metabolisme jaringan dan akibatnya, saat darah mengalir melalui jaringan, kurva bergeser ke kanan. Ini menyiratkan penurunan afinitas darah 15



terhadap oksigen (untuk PO2 tertentu, darah vena mengandung lebih sedikit oksigen daripada darah arteri), yang menguntungkan karena memfasilitasi pelepasan oksigen dari hemoglobin ke dalam jaringan. Kebalikannya, yang terjadi selama perjalanan melewati kapiler paru, dengan afinitas yang lebih besar terhadap O2 menyertai pergeseran kurva ke kiri membantu dalam pengambilan oksigen.7 Mekanisme kompensasi lebih lanjut yang membantu penghantaran oksigen



dengan



mengubah



posisi



kurva



adalah



konsentrasi



2,3-



bifosfogliserat dalam sel darah merah (juga dikenal sebagai difosfogliserat (DPG)), suatu metabolit perantara dalam jalur glikolitik yang berikatan dengan deoksihemoglobin. Konsentrasi 2,3-DPG yang lebih tinggi, terlihat pada hipoksia kronis, menggeser kurva ke kanan, sekali lagi untuk memfasilitasi ekstraksi oksigen dengan memetabolisme jaringan.7



Gambar 7. Pengaruh peningkatan PCO2, H1, suhu, dan 2,3 bifosfogliserat pada kurva O2-Hb.4 d. Kondisi Patologis Yang Mempengaruhi Kurva Disosiasi O2-Hb 1) Anemia Kandungan oksigen darah berbanding lurus dengan konsentrasi hemoglobin dan, akibatnya, anemia (dan polisitemia) memiliki efek yang dapat diprediksi pada kurva. Secara sederhana, penurunan konsentrasi hemoglobin hingga setengah dari nilai normal akan disertai dengan



16



penurunan yang serupa dalam kandungan oksigen arteri tanpa (atau sangat sedikit) perubahan dalam % saturasi atau PaO 2. Meskipun pengangkutan oksigen berkurang oleh darah, konsumsi oksigen jaringan cenderung menunjukkan sedikit perubahan dan dipertahankan oleh beberapa faktor kompensasi, termasuk curah jantung yang lebih tinggi dan ekstraksi oksigen yang lebih besar oleh jaringan. Akibatnya, darah "cadangan" oksigen berkurang dan kandungan oksigen vena, saturasi dan tekanan parsial semuanya kurang dari normal.7



Gambar 8. Kurva disosiasi O2-Hb pada subjek (teoritis) dengan anemia pada konsentrasi hemoglobin (Hb) 7,5 g/dL dibandingkan dengan konsentrasi hemoglobin normal 15 g/dL.7 2) Hemoglobinopati Dibandingkan dengan HbA dewasa normal, molekul hemoglobin abnormal berhubungan dengan pergeseran kurva ke kanan (hemoglobin dengan afinitas oksigen rendah) atau ke kiri (hemoglobin dengan afinitas oksigen tinggi). Posisi kurva dapat diukur dengan P 50, yang diukur secara in vitro sebagai tekanan parsial oksigen pada saturasi 50%. P 50 darah orang dewasa normal adalah sekitar 26 mmHg; hemoglobin afinitas rendah ditandai dengan P50 yang lebih tinggi dan hemoglobin afinitas tinggi dengan P50 yang lebih rendah dari normal. Hemoglobin abnormal tersebut dapat memiliki konsekuensi besar terhadap penghantaran oksigen ke jaringan tetapi efeknya dikurangi dengan berbagai mekanisme



17



kompensasi, salah satunya adalah konsentrasi hemoglobin. Molekul afinitas tinggi, menurut definisi, melepaskan oksigen kurang mudah dari biasanya dan, karena hipoksia jaringan merupakan stimulus untuk meningkatkan produksi hemoglobin, individu yang terkena sering mengalami polisitemia. Sebaliknya mereka dengan hemoglobin afinitas rendah biasanya anemia.7 3) Keracunan Karbon Monoksida CO bersaing secara reversibel dengan oksigen untuk tempat pengikatan pada molekul hemoglobin namun hemoglobin memiliki afinitas yang jauh lebih besar (sekitar 200 kali) untuk CO dan sebagian besar tempat pengikatan akan ditempati oleh CO, bahkan pada tekanan parsial CO yang rendah. Selain itu, adanya karboksihemoglobin menghasilkan pergeseran kurva ke kiri, yang selanjutnya mengganggu pengiriman oksigen jaringan.7 PaO2 kemungkinan akan tetap normal dan saturasi mungkin juga tampak normal bila diukur dengan SpO2 karena sebagian besar oksimeter nadi (yang hanya menggunakan dua panjang gelombang cahaya) mengukur



karboksihemoglobin



bersama



dengan



oksihemoglobin.



Pengikatan CO pada hemoglobin bersifat reversibel dan dapat dikurangi dengan meningkatkan PO2 inspirasi (dan akibatnya arteri). Oleh karena itu, pasien dengan keracunan CO diobati dengan konsentrasi oksigen inspirasi setinggi mungkin; kadang-kadang oksigen hiperbarik digunakan dengan alasan bahwa semakin tinggi PaO 2, semakin banyak molekul CO yang akan dipindahkan dari hemoglobin dan bahwa peningkatan jumlah oksigen terlarut yang sangat kecil pada PaO 2 yang sangat tinggi, dapat membantu mempertahankan kehidupan.7 e. Pengukuran SpO2 dan SaO2 Studi yang dilakukan oleh Rauniyar dkk. 2020, pada penyakit akut, pasien dengan SpO2 90%, oksimeter nadi memiliki akurasi yang tinggi dalam memperkirakan SaO2 dan dapat digunakan sebagai pengganti analisa gas darah (AGD). Studi ini menunjukkan bahwa pada pasien dengan SpO2



18



90%, ketidaktepatan pada tingkat yang lebih rendah tidak akan membahayakan keselamatan pasien.7



20



Gambar 9. Oksimeter nadi6 3. Curah jantung / Cardiac Output (CO) Curah jantung (CO) adalah jumlah darah yang dipompa oleh jantung dalam 1 menit dan merupakan mekanisme dimana darah mengalir ke seluruh tubuh, terutama memberikan aliran darah ke otak dan organ vital lainnya. Permintaan tubuh akan oksigen berubah, seperti saat berolahraga, dan curah jantung diubah dengan memodulasi detak jantung (HR) dan volume sekuncup (SV). Akibatnya, pengaturan curah jantung bergantung pada mekanisme kompleks yang melibatkan sistem saraf otonom, endokrin, dan jalur pensinyalan parakrin.9 Curah jantung dalam keadaan istirahat pada pria posisi terlentang, rata-rata sekitar 5,0 L/menit (70 mL × 72 denyut/menit). Ada korelasi antara curah jantung istirahat dan luas permukaan tubuh. CO per meter persegi permukaan tubuh (indeks jantung) rata-rata 3,2 L.10 a. Faktor-faktor mempengaruhi curah jantung Perubahan curah jantung yang disebabkan oleh kondisi fisiologis dapat dihasilkan oleh perubahan denyut jantung, atau volume sekuncup, atau keduanya.10 1) Denyut jantung / Heart Rate HR paling sering didefinisikan sebagai berapa kali jantung berdetak dalam satu menit. HR ditentukan oleh sinyal dari nodus sinoatrial, yang secara otomatis terdepolarisasi pada kecepatan intrinsik 60 hingga 100 kali setiap menit. Denyut jantung dikendalikan terutama oleh saraf



21



otonom, dengan stimulasi simpatis meningkatkan kecepatan dan stimulasi parasimpatis menurunkannya. SV adalah volume darah yang dikeluarkan selama kontraksi ventrikel atau untuk setiap stroke jantung. Tidak semua darah yang mengisi jantung pada akhir diastol (volume akhir diastolik atau EDV) dapat dikeluarkan dari jantung selama sistol. Jadi volume yang tersisa di jantung pada akhir sistol adalah volume akhir sistolik (ESV). Dengan demikian, volume sekuncup tidak sama dengan volume akhir diastolik tetapi EDV-ESV. Curah jantung dapat ditingkatkan dengan berbagai metode pensinyalan termasuk peningkatan tonus simpatis, sekresi katekolamin, dan sirkulasi hormon tiroid. Mekanisme ini meningkatkan HR dengan memberikan efek positif melalui kronotropi (waktu), dromotropi (kecepatan konduksi), dan lusitropi (laju relaksasi miokard).9,10 2) Volume sekuncup / Stroke Volume Volume sekuncup adalah jumlah darah yang dipompa keluar dari jantung per 1 kali kontraksi. volume sekuncup berkisar 70 mL dari setiap ventrikel pada pria kondisi istirahat dengan ukuran rata-rata dalam posisi terlentang. Volume sekuncup juga ditentukan sebagian oleh masukan saraf, dengan rangsangan simpatis membuat serat otot miokard berkontraksi dengan kekuatan yang lebih besar pada panjang tertentu dan rangsangan parasimpatis memiliki efek sebaliknya. Aksi akselerator jantung dari katekolamin yang dibebaskan oleh stimulasi simpatis disebut sebagai aksi kronotropiknya, sedangkan efeknya pada kekuatan kontraksi jantung disebut aksi inotropiknya.10 Jumlah darah yang dikeluarkan setiap denyut tergantung pada preload, kontraktilitas, dan afterload. Preload mewakili semua faktor yang berkontribusi terhadap ketegangan otot pasif pada otot saat istirahat.9 a) Preload Preload adalah derajat distensi miokard sebelum pemendekan. Seperti yang awalnya ditunjukkan oleh Otto Frank dan Ernest Starling, sifat intrinsik sel miokard adalah bahwa kekuatan



22



kontraksinya bergantung pada panjang peregangannya: semakin besar regangan (dalam batas-batas tertentu), semakin besar kekuatan kontraksi.



Peningkatan



menghasilkan



distensi



peningkatan



ventrikel



kekuatan



karena



kontraksi,



itu



akan



yang



akan



meningkatkan curah jantung.11 Preload sangat tergantung pada jumlah pengisian ventrikel. Namun, ini tidak boleh dikacaukan dengan aliran balik vena. Jumlah darah yang kembali ke jantung dalam periode waktu tertentu harus sama dengan jumlah darah yang dipompa oleh jantung dalam periode yang sama, karena tidak ada tempat untuk penyimpanan darah di jantung. Oleh karena itu, aliran balik vena sama dengan curah jantung, sedangkan preload hanyalah salah satu komponen curah jantung.11 Preload sebanding dengan volume ventrikel akhir diastolik (End diastolic volume (EDV)), atau jumlah darah di ventrikel segera sebelum sistol. Volume akhir diastolik yang lebih besar atau darah yang kembali ke jantung, meningkatkan peregangan pasif otot jantung. Hal ini pada gilirannya menyebabkan ventrikel berkontraksi dengan kekuatan yang lebih besar, sebuah fenomena yang disebut hukum jantung Frank-Starling.9



Gambar 10. Hubungan panjang-tegangan untuk otot jantung (frank starling).10 b) Kontraktilitas 23



Kontraktilitas menggambarkan kekuatan kontraksi miosit, juga disebut sebagai inotropi. Saat kekuatan kontraksi meningkat, jantung mampu mendorong lebih banyak darah keluar dari jantung, dan dengan demikian meningkatkan volume sekuncup.9 c) Afterload Penentu terakhir volume sekuncup adalah afterload. Afterload adalah kekuatan dimana ventrikel harus bertindak untuk mengeluarkan darah, dan sebagian besar tergantung pada tekanan darah arteri dan tonus pembuluh darah. Afterload mewakili semua faktor yang berkontribusi terhadap tegangan total selama kontraksi isotonik. Dengan demikian afterload dapat dikaitkan dengan jumlah resistensi sistemik yang harus diatasi oleh ventrikel untuk mengeluarkan darah ke dalam pembuluh darah. Afterload sebanding dengan tekanan darah sistemik dan berbanding terbalik dengan stroke volume, tidak seperti preload dan kontraktilitas.9,11



Gambar 11. Faktor-faktor mempengaruhi CO10 b. Peran CO dalam DO2 Pengiriman oksigen responsif terhadap perubahan pato hingga fisiologis di salah satu dari 3 komponen DO2 (Hb, oksigenasi, dan CO) dan perubahan VO2 (konsumsi oksigen). Dalam kasus hipoksia akut atau anemia akut, CO meningkat untuk mempertahankan DO2 normal. Pengiriman oksigen juga 24



responsif terhadap perubahan kebutuhan metabolik dan VO 2, dicontohkan oleh peningkatan DO2 ketika VO2 meningkat dari istirahat ke latihan (dimediasi hampir sepenuhnya oleh peningkatan CO).12 Pengiriman oksigen ke jaringan adalah produk dari aliran darah (l/ menit) dan kandungan oksigen arteri (ml/l). Nilai normal untuk pengiriman oksigen ke seluruh tubuh (DO2) pada orang dewasa yang istirahat adalah sekitar 1000-1200 ml/menit (curah jantung 5-6 l/menit; kandungan oksigen arteri 200 ml/l). Ini setara dengan sekitar 550–650 ml/menit/m2. Pengurangan moderat dalam DO2 relatif terhadap metabolisme dapat ditoleransi dengan baik, dengan konsumsi oksigen awalnya dipertahankan dengan peningkatan ekstraksi oksigen. Ketika DO2 kritis tercapai, hipoksia jaringan yang semakin intens dan metabolisme anaerobik terjadi karena penghantaran oksigen turun di bawah titik kritis ini.13 Dengan peningkatan laju metabolisme, kurva konsumsi oksigen dan penghantaran oksigen bergeser ke kanan atas, dan DO2 kritis di bawah mana konsumsi oksigen akan turun meningkat. Curah jantung dan pengiriman oksigen biasanya meningkat dalam selama latihan tetapi mereka melakukannya secara proporsional kurang dari peningkatan konsumsi oksigen.13 Jumlah darah yang dipompa oleh jantung sangat sesuai dengan kebutuhan metabolisme global. Perubahan curah jantung dari awal berbanding lurus dengan perubahan kebutuhan oksigen tubuh total. Selama masa stres fisiologis, curah jantung akan meningkat untuk memastikan perfusi jaringan yang memadai. Prinsip Fick menggambarkan gagasan ini dan dapat digunakan untuk menghitung curah jantung berdasarkan pertukaran oksigen melalui capillary bed. Dalam bentuk persamaan: CO = VO2/ (selisih Ca–vO2) di mana VO2 mewakili penggunaan oksigen oleh jaringan dan Ca-vO2 adalah perbedaan kandungan oksigen darah arteri dan vena.9



25



D. PERAN TRANSFUSI DARAH DALAM DELIVERY OKSIGEN Transfusi darah digunakan pada beberapa skenario yang terkait dengan kehilangan darah akut sehingga menyebabkan gangguan penghantaran oksigen ke jaringan. Masalah utama yang ditangani oleh transfusi adalah penghantaran oksigen yang tidak mencukupi karena defisit kapasitas pembawa oksigen yang timbul dari penurunan konsentrasi hemoglobin (Hb), resusitasi volume dengan ekspansi plasma mengembalikan fungsi transportasi utama ke sirkulasi dengan meningkatkan tekanan darah dan curah jantung. Dalam skenario ini, transfusi darah digunakan terutama untuk meningkatkan transportasi oksigen dan kedua untuk mengobati hipotensi. Transfusi darah secara intrinsik mengembalikan kapasitas transportasi oksigen, karena pengumpulan, penyimpanan, dan transfusi darah tidak mempengaruhi sifat biokimia yang melekat pada hemoglobin.14 1. Kondisi Akut yang Memerlukan Transfusi Segera Individu yang menerima transfusi darah biasanya dalam keadaan hemodinamik dan metabolisme yang berbeda dari normal. Dua kondisi yang telah dianalisis secara eksperimental adalah anemia isovolemik akut (hemodilusi) dan syok hemoragik. Pada prinsipnya transfusi darah pada anemia ekstrim mengatasi defisit kapasitas pembawa oksigen, sedangkan pengobatan syok hemoragik menyiratkan pemulihan tambahan volume darah.14 a. Fungsi Penting Transfusi Darah Pada Anemia Ekstrim Pada keadaan kehilangan darah akut, hal ini biasanya terjadi setelah pemberian plasma expander untuk mempertahankan volume darah sehingga menurunkan konsentrasi Hb darah hingga ke titik di mana terjadi peningkatan risiko kerusakan jaringan dan akhirnya kematian. Dalam skenario ini tingkat oksigenasi jaringan yang sebenarnya hanya diketahui melalui pengukuran tidak langsung. Karena Hb berkurang oleh hemodilusi, fungsi



mikrovaskular



secara



progresif



terganggu,



membahayakan



kelangsungan hidup jaringan karena maldistribusi mikroskopis lokal aliran darah.14 Studi eksperimental menunjukkan bahwa fungsi mikrovaskuler dapat dipertahankan pada hemodilusi yang ekstrim dengan meningkatkan



26



viskositas darah atau plasma. Pemulihan kekentalan darah perlu dilakukan selama hemodilusi dan perdarahan, karena dapat mempertahankan densitas kapiler fungsional (FCD), yang didefinisikan sebagai jumlah kapiler dengan aliran sel darah merah per unit permukaan bidang pandang jaringan yang diamati secara mikroskopis. Ambang viskositas darah yang menyebabkan penurunan FCD tampaknya bertepatan dengan nilai kritis konsentrasi Hb di mana konsumsi oksigen menjadi terbatas. Jadi '' pemicu transfusi '' juga dapat menjadi ''pemicu viskositas'', dan beberapa hasil yang diperoleh dengan transfusi darah juga dapat dicapai dengan meningkatkan viskositas plasma.14 b. Fungsi Penting Transfusi Darah Pada Syok Hemoragik Suatu studi yang menggunakan model syok standar yang diinduksi oleh perdarahan bertahap pada hamster sebesar 50% dari volume darah mereka, yang menurunkan tekanan darah arteri rata-rata (MAP) menjadi 40 mm Hg. Resusitasi dilakukan dengan restorasi volume 50% dengan darah atau dekstran, atau restorasi volume 100% dengan ringer laktat. Seperti yang diharapkan, darah segar memberikan pemulihan awal yang jauh lebih baik dari semua parameter, terutama MAP dan FCD yang segera dipulihkan. Semua cairan menyebabkan restorasi hemodinamik penuh pada 24 jam; namun 70 kDa dekstran dan Ringer laktat menyebabkan gangguan aliran berkepanjangan dan hipoksia jaringan.14 Resusitasi syok hemoragik dapat dicapai dengan restorasi volume dengan cairan yang memiliki sifat reologi yang mirip dengan darah, terlepas dari kapasitas pembawa oksigennya. Hal tersebut relevan dengan transfusi sel darah merah yang disimpan (old SDM), yang hanya meningkatkan kapasitas pengiriman oksigen secara moderat saat transfusi karena kurva disosiasi oksigen Hb yang bergeser ke kiri. Peningkatan viskositas darah, peningkatan perfusi dan FCD, memungkinkan pengiriman oksigen oleh sel darah merah yang tersisa dan membuang metabolit yang dihasilkan selama syok atau hipoperfusi kronis.14



27



Oleh karena itu, fungsi kritis darah yang ditransfusikan tampaknya adalah pemulihan fungsi mikrovaskuler, terlepas dari pemenuhan kapasitas pembawa oksigen, yang mengarah pada hipotesis bahwa pemulihan sifat reologi darah meningkatkan resusitasi secara independen dari restitusi kapasitas pembawa oksigen. Transfusi darah menggunakan darah yang disimpan (tidak langsung pakai) mungkin tidak sepenuhnya mengembalikan kapasitas pembawa oksigen dalam kondisi akut; namun, ia berfungsi sebagai pemulih volume darah dan kekentalan darah, asalkan proses ini mengarah pada pemulihan FCD. Sebagai akibat wajar, penggunaan sel darah merah untuk tujuan meningkatkan kekentalan darah mungkin tidak diperlukan jika bahan yang dimasukkan meningkatkan viskositas plasma dalam sirkulasi. Namun, karena salah satu tujuan utama transfusi darah adalah pemulihan kapasitas pembawa oksigen, hanya komponen sel darah merah yang dapat memenuhi kebutuhan ini.14 2. Paradigma Transpor Oksigen Berhubungan Dengan Transfusi Darah Penghantaran oksigen ke jaringan tergantung pada kapasitas pengangkutan oksigen oleh darah, konveksivitasnya dari paru-paru ke jaringan dan mekanisme yang mengontrol pengambilan dan pelepasannya dari darah. Proses ini ditentukan oleh kapasitas pembawa oksigen intrinsik Hb dan afinitasnya terhadap oksigen, yang secara konvensional ditentukan oleh P O2 di mana Hb jenuh 50% (P50). Dalam sirkulasi, tidak ada penghalang khusus untuk difusi oksigen dalam pembuluh darah yang dapat mencegah keluarnya oksigen. Akibatnya, oksigen terus berdifusi keluar dari pembuluh darah, dan waktu tinggalnya di dalam sistem peredaran darah ditentukan oleh kecepatan transitnya.14 Kurva disosiasi oksigen sel darah merah memiliki kemiringan paling curam pada PO2 = P50. Di lokasi di mikrovaskular di mana PO2 = P50, perubahan kecil PO2 menghasilkan pelepasan sejumlah besar oksigen. Sensitivitas pelepasan oksigen dari Hb terhadap perubahan kecil PO2 menunjukkan bahwa pembuluh darah mungkin menjadi bagian dari mekanisme pengaturan oksigen. Model ini sebagian didukung oleh pengamatan bahwa di beberapa jaringan PO2 = P50 di



28



arteriol orde ke-3, yang telah terbukti memiliki densitas energi adrenergik tertinggi, suatu pembuluh mikro yang di banyak jaringan menunjukkan tingkat keluar oksigen maksimal. Lokasi PO2 = P50 dapat bervariasi di antara jaringan dan organ yang berbeda, tergantung pada tingkat metabolisme jaringan.14 P50 dipengaruhi oleh penyimpanan darah, di mana kadar 2,3 DPG intraeritrositik turun. Kurangnya faktor alosterik ini meningkatkan afinitas Hb untuk oksigen (menurunkan P50) menjadi sekitar 20 mm Hg dari tingkat 28-32 mm Hg yang terlihat pada sel darah merah in vivo. Efek ini sebagian besar ditafsirkan sebagai hasil yang berpotensi negatif dari penyimpanan darah; Namun, temuan eksperimental terbaru melaporkan kondisi di mana peningkatan afinitas oksigen darah mungkin bermanfaat.14 3. Peningkatan Afinitas Oksigen Selama Penyimpanan Darah Transfusi Penurunan transpor oksigen sel darah merah yang disimpan (tidak langsung pakai) pertama kali dilaporkan ketika pengukuran kurva disosiasi oksigen yang sesuai menunjukkan peningkatan langsung dan signifikan afinitas oksigen selama minggu awal penyimpanan pada suhu 4oC. Hal ini mengakibatkan penurunan penghantaran oksigen selama transfusi sel darah merah yang disimpan dibandingkan dengan sel darah merah segar, perbedaannya sebanding dengan volume yang ditransfusikan dan waktu penyimpanannya.14 4. Pengaruh Transfusi Darah dengan Kadar 2,3 DPG Kemungkinan mengontrol pelepasan oksigen dengan manipulasi in vitro kadar 2,3 DPG SDM mengarah pada konsep penargetan penghantaran oksigen dengan menggeser kurva disosiasi oksigen ke kanan. Proses ini dapat memakan waktu berhari-hari untuk sepenuhnya terlibat. Sedangkan transfusi dengan sel darah merah yang kaya 2,3 DPG dapat menghasilkan efek yang lebih cepat. Jadi kebutuhan membangkitkan mekanisme kompensasi seperti peningkatan curah jantung pada pasien sakit kritis dapat dihindari dengan menurunkan afinitas oksigen darah dengan transfusi sel darah merah yang tinggi kadar 2,3 DPG. Sel darah merah “diremajakan” melalui inkubasi dengan kombinasi iosin, piruvat dan fosfat anorganik untuk menghasilkan konsentrasi yang tinggi 2,3 DPG pada sel darah merah. Suatu studi pada kelinci yang ditransfusikan dengan



29



sel darah merah yang diinkubasi menunjukkan peningkatan berkelanjutan 2,3 DPG selama lebih dari 2 minggu, namun, infus intravena langsung ke pasien hipoksia ringan oleh peneliti yang sama tidak mendukung manfaat peningkatan 2,3 DPG karena hal itu mengarah pada peningkatan oksigenasi jaringan. Kesimpulan mereka adalah bahwa regulasi penghantaran oksigen terutama ditentukan oleh curah jantung daripada konsentrasi 2,3 DPG.14 Suatu studi pada kelompok 2,3 DPG dengan afinitas oksigen yang lebih rendah telah meningkatkan penghantaran oksigen ke jaringan dalam kondisi Po 2 arteri yang rendah tetapi kemampuan mereka untuk memuat oksigen di paruparu terganggu. Kesimpulan dari suatu penelitian menunjukkan bahwa kelangsungan hidup lebih rendah hanya untuk hewan yang ditransfusikan dengan sel darah merah tua pada Hct rendah. kelangsungan hidup setelah perdarahan akan terganggu jika kapasitas pengiriman oksigen berkurang dengan kombinasi anemia dan peningkatan afinitas oksigen (terutama dengan menggunakan SDM lama).14 Seperti yang ditunjukkan oleh Tsai dkk. kerusakan sel darah merah karena penyimpanan yang lama menyebabkan penurunan perfusi kapiler dan FCD pada transfusi ulang, yang merupakan faktor signifikan dalam kelangsungan hidup. Namun, peningkatan afinitas oksigen dari darah yang disimpan mungkin sebenarnya netral atau justru bermanfaat, seperti yang ditunjukkan oleh eksperimen Cabrales dkk. Villela dkk. menggunakan model yang sama, menunjukkan bahwa resusitasi pasien syok hemoragik akan terjadi perbaikan secara signifikan jika menggunakan sel darah merah dengan P50 rendah.14 Alasan mengapa P50 yang lebih rendah dapat bermanfaat kadang-kadang berkaitan dengan gradien oksigen longitudinal dalam mikrosirkulasi, yang menyebabkan darah P50 tinggi mengantarkan oksigen di daerah yang teroksigenasi, sedangkan darah dengan P50 yang rendah memberikan oksigen terutama di daerah yang tidak teroksigenasi, memberikan distribusi oksigen yang lebih beragam.14 5. Resusitasi Hemostatik



30



Saat ini, kontrol perdarahan agresif dengan pembalut hemostatik dan torniket, bersama-sama dengan resusitasi hemostatik menggunakan produk darah yang disediakan dalam rasio 1:1:1 dan pemberian dini asam traneksamat, dianggap sebagai baku emas di pusat trauma. Pendekatan ini merupakan kesempatan terbaik untuk menghindari atau memperbaiki gagal darah dan pemicu yang mendasarinya. Data terbaru yang menunjukkan kapasitas pemulihan endotelium plasma, bahwa manfaat kombinasi produk darah lebih besar daripada 1 jenis produk darah. Namun, menerapkan strategi seperti itu secara



logistik



akan



menantang.



Pendekatan



yang



ideal



mungkin



mempertimbangkan penggunaan WB (Whole blood).15 Campuran sel darah merah (SDM):plasma:trombosit dalam rasio 1:1:1 mengandung konsentrasi hemoglobin sekitar 9 g/dL dikarenakan adanya komponen antikoagulan dan larutan aditif SDM. WB (sekitar 450 mL darah 163 mL larutan pengawet) memiliki hematokrit rata-rata 40%-45%, yang meningkatkan tingkat hemoglobin hingga rata-rata 13-14 g/dL (jika menggunakan individu muda yang sehat sebagai donor). Menurut persamaan Fick, pendekatan WB memberikan DO2 30% lebih tinggi. Hal ini mungkin penting untuk mengurangi hutang oksigen selama pendarahan yang sedang berlangsung dan evakuasi yang tertunda. Selain itu, upaya resusitasi praktis dalam konteks beban kerja seharusnya lebih mudah dengan pendekatan WB dibandingkan dengan terapi 1:1:1, hanya karena lebih mudah mentransfusikan satu kantong daripada tiga kantong.15 Kadar fibrinogen juga harus dipertimbangkan. Dengan pendekatan komponen 1:1:1, pasien akan segera mencapai kadar fibrinogen kritis karena kadar freeze dried and fresh frozen plasma yang rendah, dan konsentrat fibrinogen ekstra harus dipertimbangkan. Kadar fibrinogen WB dari tingkat donor muda yang sehat rata-rata sekitar 3 g/L, mampu mengurangi kekurangan fibrinogen pada pasien dengan perdarahan yang sedang berlangsung. Dampak kontribusi trombosit dari resusitasi WB juga harus dievaluasi karena ada studi klinis yang menunjukkan peningkatan kelangsungan hidup dengan penggunaan awal trombosit dalam kombinasi sel darah merah dan plasma.15



31



Pedoman Tactical Combat Casualty Care (TCCC) saat ini sekarang merekomendasikan WB sebagai cairan pilihan nomor satu untuk resusitasi syok hemoragik pada korban pertempuran. Mengurangi utang oksigen dengan WB mungkin lebih unggul daripada terapi komponen darah dan lebih mudah diterapkan. Baik WB dingin yang disimpan, dan WB hangat segar yang diambil layak untuk digunakan.15 Kebanyakan dokter menganggap sel darah merah baik dalam PRC atau unit WB sebagai solusi resusitasi yang optimal untuk mengobati syok hemoragik. Secara umum diyakini bahwa karena unit sel darah merah yang ditransfusikan meningkatkan kandungan hemoglobin dan kandungan oksigen darah, maka DO2 ke jaringan juga meningkat. Beberapa data menunjukkan, bahwa dengan meningkatnya durasi penyimpanan, DO2 mungkin sebenarnya secara progresif terganggu oleh afinitas oksigen yang berubah, reologi dan adhesi yang tidak menguntungkan, serta sinyal vaskular abnormal oleh sel darah merah yang meningkatkan resistensi vaskular regional (dan mengurangi aliran darah regional meskipun tekanan perfusi yang memadai). Hal ini menjadi perhatian khusus karena lesi penyimpanan sel darah merah ini umumnya diyakini meningkat dari waktu ke waktu.15 Suatu RCT (randomized control trial) skala besar pada pasien nontrauma belum menunjukkan manfaat klinis dari penggunaan sel darah merah yang "lebih segar". Percobaan ini diujikan pada pasien sakit kritis yang tidak mengalami syok hemoragik, sehingga membatasi generalisasi mereka untuk populasi ini. Selain itu variabilitas donor dalam kualitas sel darah merah tinggi. Variabilitas donor dalam kualitas sel darah merah ini menyebabkan sel darah merah yang disimpan "menua" secara berbeda, dan akibatnya penggunaan usia sel darah merah sebagai ukuran kualitas mungkin tidak akurat. Peniliti saat ini sedang memeriksa apakah ada ukuran kualitas sel darah merah lain yang dapat digunakan sebagai pengganti yang lebih akurat untuk kualitas sel darah merah.15 Studi terbaru oleh Kiraly dkk. pada pasien trauma dewasa menunjukkan bahwa sel darah merah yang disimpan selama lebih dari 21 hari mengurangi DO2 dibandingkan dengan yang disimpan kurang dari 21 hari. Studi prospektif



32



lain yang dilakukan menunjukkan bahwa transfusi sel darah merah tua dikaitkan dengan gangguan vasoregulasi dan peningkatan mortalitas. Dengan banyaknya data hewan dan manusia yang menunjukkan penurunan efikasi dan keamanan sel darah merah tua pada populasi yang sakit kritis, terutama di pasien trauma, adalah tepat untuk menggunakan sel darah merah atau WB dengan durasi penyimpanan yang lebih singkat (