Sistem Kontrol Pernapasan (skripsi, tesis, dan disertasi)

 

A.1 Sistem Kontrol Pernapasan Spontan

Sistem kontrol pernapasan spontan terdiri dari 4 komponen yaitu: (1) pusat kontrol, (2) saraf penghubung, (3) pompa ventilasi dan otot pernapasan atas, (4) sensor kemoreseptor dan mekanoreseptor. Pusat kontrol terletak di batang otak, dan setelah mengolah informasi oleh sensor dan korteks serebral (yang menyampaikan gerakan sadar yaitu berbicara, menyanyi dan tertawa), mentransmisikan informasi ke ponpa ventilasi, menyebabkan otot respirasi berkontraksi dan menimbulkan tekanan (muscular pressure/Pmus). Pmus mencerminkan output intensitas neural dari pusat kontrol dan Pmus dilakukan untuk melawan sifat recoil elastis sistem respirasi (Pel) dan tekanan resistif (Pres) (MacIntyre et al, 2009).

Selain menimbulkan Pmus,  pusat kontrol juga mengatur frekwensi neural (f_n), waktu inspirasi (T_IN) dan waktu ekspirasi neural (Te_N). Pmus menghasilkan tidal volume (V_T) tiap pernapasan dan bila dikalikan dengan frekwensi napas akan menghasilkan ventilasi semenit (V_E). Output pusat kontrol ke otot respirasi terkoordinasi dengan output ke saluran napas atas. Sensor ditransmisikan ke pusat kontrol melalui berbagai cara yaitu kemoreseptor yang terletak pada badan karotis dan batang otak, mekanoreseptor yang terletak di paru-paru, dinding dada dan jalan napas bagian atas. Kemoreseptor bekerja akibat perubahan pada pH, PaCO₂ dan PaO₂. Sedangkan yang mempengaruhi mekanoreseptor adalah perubahan pada inflasi paru, pressure, aliran udara paru, kongesti cairan dalam paru, iritasi jalan napas, perubahan panjangnya otot dan beban otot respirasi (MacIntire et al, 2009).

 

A.2 Rumus Gerakan Sistem Respirasi

 Selama ventilasi spontan, Pmus diperlukan untuk melawan Pel, Pres dan kelembaman sistem respirasi. Karena kelembaman sistem respirasi bisa diabaikan maka rumus gerakannya menjadi: Pmus = Pel + Pres. Karena Pel adalah hasil dari elastan sistem repirasi (Ers) dan volume (V) diatas functional residual capacity (FRC) pasif dan Pres adalah hasil dari resistensi sistem respirasi (Rrs) dan flow/aliran napas (V), maka bisa disubstitusikan komponen untuk Pel dan Pres bila terdapat positive  end expiratory pressure intrinsik (PEEPi) menjadi Pmus =(Ers x V) + (Rrs x V) + PEEPi.

Pada pasien dengan yang bernapas spontan dengan ventilasi mekanis, tekanan yang diberikan ventilator (P_AW) ditambahkan pada Pmus (Tobin MJ, 2006; MacIntyre et al, 2009).

 

P_AW +  Pmus = =(Ers x V) + (Rrs x V) + PEEPi  (1)

P_AW =  (Ers x V) + (Rrs x V) + PEEPi  - Pmus    (2)

 

Persamaan diatas memiliki 2 fungsi pada ventilasi mekanis: (1) untuk mengukur parameter mekanika paru yaitu komplian dan resistensi dari informasi tekanan, flow dan volume, dan (2) memprediksi tekanan, volume, dan flow dari nilai resistensi dan komplian tersebut (Chatburn RL, 2007). Dengan demikian pada bantuan ventilasi parsial dengan ventilator, ventilator memberikan dorongan tekanan positif (P_AW) dan pasien menarik napas (– Pmus) dan kedua tenaga tersebut dikeluarkan untuk mengatasi Ers, Rrs dan PEEPi.  Setting  ventilator akan mempengaruhi interaksi pasien dengan ventilator terutama pada pasien yang bernapas parsial misalnya dengan pressure support ventilation (PSV). Interaksi tersebut tergantung pada (i) respon ventilator (yaitu P_AW) terhadap usaha napas pasien (yaitu Pmus) dan (ii) respon pasien terhadap napas yang diberikan ventilator (Kondili et al, 2003).