ASPEK KLINIK KAPASITAS RESIDU FUNGSIONAL: PEEP DAN CPAP

Kapasitas residu fungsional

Ventilasi mekanik bekerja dengan cara memberikan tekanan positif pada saluran napas untuk mengembangkan paru. Hal ini berlawanan dengan subjek yang bernapas spontan, otot respirasi mengembangkan paru dengan cara transmisi tekanan negatif dari pleura menuju saluran napas. Ekspirasi pada kedua model pernapasan di atas terjadi secara pasif berupa tekanan positif dalam saluran napas yang dikirim dari rekoil pasif dinding toraks dan paru. Subjek yang sedang menjalani ventilasi mekanik akan selalu mendapatkan tekanan positif dalam saluran napasnya selama siklus respirasi.

Positive end-expiratory pressure (PEEP) diterapkan pada pasien dengan ventilasi mekanik yang mengalami gagal respirasi akut. Sedikit tekanan diberikan pada saluran napas selama ekspirasi, melawan hembusan napas yang dilakukan subjek. Hal ini memberikan efek menguntungkan berupa peningkatan kapasitas residu fungsional (KRF). Jika semua parameter ventilasi lainnya tetap sama, volume tidal akan berkurang, karena inspirasi akan dimulai pada volume yang lebih tinggi tapi berakhir pada volume yang sama. Untuk mempertahankan volume tidal pada pasien dengan ventilasi mekanik, tekanan inspirasi juga ditingkatkan dengan jumlah yang sama agar tercapai volume inspirasi yang tepat. 

Secara teori, PEEP bisa dilakukan pada pasien dengan pernapasan spontan, namun hambatan alat saat ekspirasi mengharuskan penggunaan katup yang akan berpindah ke udara saat ambang tekanan untuk inspirasi. Untuk mempertahankan volume tidal yang sama, pasien dengan napas spontan harus meningkatkan volume inspirasi dengan usaha mereka sendiri, dengan cara meningkatkan usaha napas. Setting PEEP saja tidak pernah digunakan sendirian pada pernapasan spontan. 

Pasien dengan napas spontan mungkin mendapatkan keuntungan dari efek PEEP, namun akan lebih menguntungkan bila tekanan positif diberikan sepanjang siklus respirasi. Penggunaan continuous positive airways pressure (CPAP), akhir ekspirasi dengan tekanan positif, sama seperti PEEP. Inspirasi, juga dimulai dengan tekanan saluran napas positif dan, jika dijumlahkan dengan tekanan negatif pleura saat inspirasi, akan mendapatkan volume akhir inspirasi yang lebih besar tanpa meningkatkan usaha napas subjek. Karena itu CPAP membantu inspirasi, dan juga menyediakan tahanan terhadap ekspirasi. CPAP dapat diberikan pada pasien dengan pernapasan spontan melalui masker yang tepat menempel di muka sehingga mampu menutup hidung dan mulut dengan tepat. 

Efek kedua metode tersebut, PEEP dan CPAP adalah meningkatkan KRF. Pada subjek normal, seperti seorang dengan ventilasi mekanik selama bedah elektif, PEEP dan CPAP hanya sedikit memberikan keuntungan. Namun pada pasien dengan gagal napas akan memberikan beberepa keuntungan sebagai berikut:

1. Peningkatan KRF akan meningkatka jumlah unit respirasi yang mendapatkan udara sepanjang siklus respirasi, meningkatkan keseimbangan V/Q dan oksigenasi
2. Paru dengan konsolidasi cenderung kolaps pada volume rendah. Peningkatan KRF akan merekrut sejumlah segmen untuk ikut aktif dalam ventilasi, sehingga memperbaiki oksigenasi.
3. Pada pasien dengan edema paru, peningkatan volume paru yang mendapatkan aliran udara akan meningkatkan kapasitas intersisial paru terhadap cairan sehingga mengurangi edema alveolar.
4. Pada pasien dengan paru yang kaku dan sulit mengembang, peningkatan KRF akan menggeser paru ke titik yang lebih baik pada kurva tekanan/volume, sehingga sedikit usaha nafas subjek sudah cukup untuk mengembangkan paru saat inspirasi. 
5. Pada pasien dengan napas spontan, CPAP dengan face-mask digunakan untuk menangani obstructive sleep apnea (OSA). Pada OSA, faring cenderung kolaps di bawah tekanan negatif inspirasi saat tidur sehingga pasien terjadi stridor. Dengan meningkatkan tekanan dalam saluran napas, saluran napas bagian atas dipertahankan terbuka saat inspirasi.