BAB 2 LANDASAN TEORI 2. 1. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. 1. LIDOKAIN Lidokain (Xylocaine/Lignocaine) adalah obat anestesi lokal kuat yang digunakan secara luas dengan pemberian topikal dan suntikan. Lidokain disintesa sebagai anestesi lokal amida oleh Lofgren pada tahun 1943. Ia menimbulkan hambatan hantaran yang lebih cepat, lebih kuat, lebih lama dan lebih ekstensif daripada yang ditimbulkan oleh prokain. Tidak seperti prokain, lidokain lebih efektif digunakan secara topikal dan merupakan obat anti disritmik jantung dengan efektifitas yang tinggi. Untuk alasan ini, lidokain merupakan standar pembanding semua obat anestesi lokal yang lain. Tiap mL mengandung: 2 – (Dietilamino) – N – (2,6 – dimetil fenil) asetamida hidroklorida.11,12,13,14,15 Gambar 2.1. Struktur lidokain 11 FARMAKOKINETIK Lidokain mudah diserap dari tempat suntikan, dan dapat melewati sawar darah otak. Sekitar 70% (55-95%) lidokain dalam plasma terikat protein, hampir semuanya dengan alfa 1 – acid glycoprotein. Distribusi berlangsung cepat, Universitas Sumatera Utara volume distribusi adalah 1 liter per kilogram; volume ini menurun pada pasien gagal jantung. Tidak ada lidokain yang diekskresi secara utuh dalam urin.11,12 Jalur metabolik utama lidokain di dalam hepar (retikulum endoplasma), mengalami dealkilasi oleh enzim oksidase fungsi ganda (mixed function oxidases) membentuk monoetilglisin xilidid dan glisin xilidid, yang kemudian dimetabolisme lebih lanjut menjadi monoetilglisin dan xilidid. Kedua metabolit monoetilglisin xilidid maupun glisin xilidid ternyata masih memiliki efek anestetik lokal.11,12,16 Penyakit hepar yang berat atau perfusi yang menurun ke hepar yang dapat terjadi selama anestesi, menurunkan kecepatan metabolisme lidokain. Bersihan lidokain mendekati kecepatan aliran darah di hepar, sehingga perubahan aliran darah hepar akan mengubah kecepatan metabolisme. Bersihan lidokain dapat menurun bila infus berlangsung lama. Waktu paro eliminasi adalah sekitar 100 menit. Sebagai contoh, waktu paro eliminasi lidokain meningkat lebih dari lima kali pada pasien dengan disfungsi hepar dibanding dengan pasien normal. Cimetidin dan propranolol menurunkan aliran darah hepar dan bersihan lidokain. Penurunan metabolisme hepatik terjadi pada pasien yang dianestesi dengan obat anestesi volatil. 11,12 Paru-paru mampu mengambil obat anestesi lokal seperti lidokain. Mengikuti cepatnya obat anestesi lokal masuk ke sirkulasi vena, ambilan paru-paru ini akan membatasi konsentrasi obat yang mencapai sirkulasi sistemik untuk didistribusikan ke sirkulasi koroner dan serebral.12 Universitas Sumatera Utara Classification Onset Duration Maximum Toxic after single concentration infiltration for (mins) infiltration dose plasma pKa (mcg/ml) (adult, mg) Amides Rapid 60-120 300 >5 7,9 Fraction Protein Lipid Volume Elimination nonionized (%) binding solubility distribution half-time pH7,2 7,4 7,6 (%) (liters) (mins) 17 25 33 70 91 96 Lidocaine Lidocaine 2,9 FARMAKODINAMIK Selain menghalangi hantaran sistem saraf tepi, lidokain juga mempunyai efek penting pada sistem saraf pusat, ganglia otonom, sambungan saraf-otot dan semua jenis serabut otot.11,13 Sistem saraf pusat Semua obat anestesi lokal merangsang sistem saraf pusat menyebabkan kegelisahan dan tremor yang mungkin berubah menjadi kejang klonik. Secara umum, makin kuat suatu anestetik, makin mudah menimbulkan kejang. Perangsangan ini akan diikuti depresi, dan kematian biasanya terjadi karena kelumpuhan nafas.11,12 Universitas Sumatera Utara Sambungan saraf-otot dan ganglion Lidokain dapat mempengaruhi transmisi di sambungan saraf-otot, yaitu menyebabkan berkurangnya respon otot atas rangsangan saraf atau suntikan asetilkolin intra-arteri; sedangkan perangsangan listrik langsung pada otot masih menyebabkan kontraksi.11 Sistem kardiovaskular Pengaruh utama lidokain pada otot jantung ialah menyebabkan penurunan eksitabilitas, kecepatan konduksi dan kekuatan kontraksi. Lidokain juga menyebabkan vasodilatasi arteriol. Efek terhadap kardiovaskular biasanya baru terlihat sesudah dicapai kadar obat sistemik yang tinggi, dan sesudah menimbulkan efek pada sistem saraf pusat.11,12 Otot polos In vitro maupun in vivo, lidokain berefek spasmolitik dan tidak berhubungan dengan efek anestetik. Efek spasmolitik ini mungkin disebabkan oleh depresi langsung pada otot polos, depresi pada reseptor sensorik, sehingga menyebabkan hilangnya tonus refleks setempat.11 EFEK SAMPING Reaksi yang tidak diinginkan yang serius jarang dijumpai, tetapi dapat terjadi akibat dosis lebih relatif atau mutlak (toksisitas sistemik) dan reaksi alergi.12,13 Dosis relatif lebih Dapat terjadi bila lidokain secara tidak sengaja ke dalam arteri yang menuju otak. Hal ini dapat terjadi pada saat memblok saraf pada daerah leher atau bila arteri kecil pada setengah tubuh bagian atas tertusuk dan lidokain mencapai Universitas Sumatera Utara otak akibat injeksi retrograd. Pada kasus ini dapat timbul gejala-gejala sistem saraf pusat, mungkin juga kejang pada dosis yang diperkirakan tidak berbahaya.13 Dosis lebih mutlak (toksisitas sistemik) Toksisitas sistemik obat anestetik lokal adalah kelebihan konsentrasi obat dalam plasma. Penjelasan konsentrasi obat anestetik lokal dalam plasma adalah kecepatan obat masuk ke dalam sirkulasi relatif terhadap redistribusinya ke sisi jaringan yang tidak aktif dan bersihan oleh metabolisme. Kejadian infeksi langsung intravaskular yang tidak disengaja selama tindakan anestesi blok saraf perifer atau anestesi epidural merupakan mekanisme yang paling umum untuk menyebabkan kelebihan konsentrasi obat anestesi lokal dalam plasma. Jarang, kelebihan konsentrasi dihasilkan dari absorbsi dari tempat injeksinya. Besarnya absorbsi sistemik ini tergantung pada: 1. Dosis yang diberikan ke dalam jaringan, 2. Vaskularisasi tempat suntikan, 3. Penambahan epinefrin dalam larutan, 4. Sifat fisikokimia obat. Toksisitas sistemik lidokain melibatkan sistem saraf pusat dan sistem kardiovaskular.12,13 Sistem saraf pusat Konsentrasi obat yang rendah dalam plasma mungkin menyebabkan mati rasa (baal) pada lidah dan bibir, mungkin menggambarkan penghantaran obat ke Universitas Sumatera Utara daerah vaskular yang tinggi ini. Sebagai kelanjutan dari konsentrasi plasma yang meningkat, obat dengan mudah melintasi sawar darah otak dan menyebabkan pola perubahan sistem saraf pusat yang dapat diramalkan. Kegelisahan, vertigo, tinitus, dan kesulitan dalam memfokus terjadi lebih awal. Peningkatan selanjutnya dari konsentrasi obat dalam sistem saraf pusat menyebabkan ucapan seperti tertelan dan kejang otot rangka, dan sering terjadi pertama kali pada wajah dan ekstremitas.12,13,17,18,19 Efek-efek di atas dapat dianggap sebagai gejala-gejala toksik yang dapat diketahui secara dini. Bila gejala-gejala diatas dijumpai sewaktu injeksi, suntikan harus segera dihentikan. Reaksi toksik yang berat kemudian dapat dicegah. Bila suntikan diteruskan dapat mengakibatkan serangan kejang tonik klonik. Serangan bersifat klasik diikuti dengan dpresi sistem saraf pusat yang dapat juga disertai dengan hipotensi dan apnoe.12,13,20 Konsentrasi plasma lidokain yang menyebabkan gejala toksisitas sistem saraf pusat adalah 5-10 mcg/ml. Selanjutnya, metabolit aktif lidokain seperti monoetilglisin xilidid dapat memberikan efek aditif dalam menyebabkan toksisitas sistemik setelah pemberian lidokain epidural.12,17,21,22 Sistem kardiovaskular Injeksi intravena yang sangat cepat dapat menimbulkan konsentrasi yang tinggi pada pembuluh-pembuluh koroner yang mengakibatkan depresi langsung pada miokard, mungkin diikuti oleh henti jantung. Efek pada sirkulasi dapat timbul sebagai gejala satu-satunya, bahkan sebelum timbul efek pada susunan saraf pusat yakni relaksasi otot polos vaskuler arteriol. Universitas Sumatera Utara Sebagai hasil terjadi hipotensi berat yang menggambarkan penurunan tahanan vaskuler sistemik dan laju jantung. Perlu untuk dicatat bahwa blok saraf pusat dapat menimbulkan blok simpatis dengan hipotensi dan mungkin bradikardi.12,13 Sebagian toksisitas jantung yang diakibatkan oleh tingginya konsentrasi plasma lidokain dapat terjadi karena obat ini juga menghambat saluran Na jantung. Pada konsentrasi rendah, efek pada saluran Na ini mungkin memperbesar sifat antidisritmi jantung, tetapi jika konsentrasi plasma berlebihan, saluran Na jantung cukup dihambat sehingga konduksi dan automatisitas didepresi dan merugikan. Kelebihan konsentrasi plasma lidokain dapat memperlambat konduksi impuls jantung yang ditunjukkan dengan pemanjangan interval P-R dan kompleks QRS pada elektrokardiogram. Efek pada saluran ion kalsium dan kalium juga dapat memperbesar toksisitas jantung.12 Cara mengatasi reaksi toksik Reaksi serius harus segera diobati dengan gejala yang predominan meliputi ventilasi paru dengan oksigen, sebab hipoksemia arterial dan asidosis metabolik terjadi dalam hitungan detik. Kejang umum diatasi dengan oksigen dan pernafasan buatan. Hiperventilasi paru secara aktif mengurangi efek toksik yang mana dapat menurunkan penghantaran obat anestesi lokal ke otak, dan secara teoritis tindakan ini dapat membersihkan secara lambat obat anestesi lokal dari otak. Barbiturat kerja singkat atau diazepam sebaiknya Universitas Sumatera Utara diberikan intravena dalam dosis kecil dan bila perlu dapat diulang. Pilihan lain adalah pelemas otot dan pernafasan buatan. 12,13,17 Depresi pada sirkulasi dapat diatasi dengan oksigenasi, merendahkan posisi kepala, vasokonstriktor dan plasma ekspander. Henti jantung diatasi dengan pijat jantung.13 Pencegahan 13 1. Pilihlah konsentrasi dan dosis efektif yang terkecil 2. Berhati-hatilah dengan konsentrasi untuk setiap teknik anestesi, dan untuk adrenalin, 3. Menyuntik perlahan-lahan dengan aspirasi berulang kali. Reaksi alergi Reaksi alergi terhadap lidokain adalah sangat jarang, meskipun obat ini sering digunakan. Diperkirakan bahwa kurang dari 1% semua reaksi merugikan disebabkan oleh karena mekanisme alergi. Malahan sangat besar respon merugikan yang sering dihubungkan dengan reaksi alergi ternyata manifestasi kelebihan konsentrasi lidokain dalam plasma. 12,13 2. 1. 2. CUFF PIPA ENDOTRAKEA Fungsi utama cuff adalah mengamankan jalan nafas sehingga dapat mencegah aspirasi dan mencegah kebocoran udara nafas saat dilakukan tekanan positif, hal ini dapat terjadi setelah cuff dikembangkan sampai tidak terdengar lagi suara nafas tetapi pengembangan ini tidak boleh berlebihan karena dapat memberikan tekanan yang besar pada mukosa trakea terutama dinding depan Universitas Sumatera Utara karena terdapat tulang rawan yang kaku, sedangkan pada bagian belakang lebih bersifat elastis. Pada posisi ekstensi, tekanan pada bagian posterior lebih besar disebabkan karena dorongan dari tulang vertebra servikal. 23,24,25 Besarnya tekanan cuff ditentukan oleh banyak faktor: volume yang diinflasi, diameter cuff relatif terhadap trakea, kelenturan trakea dan cuff, dan tekanan intra toraks termasuk tekanan jalan nafas (tekanan cuff meningkat pada saat batuk). 26 Tekanan cuff yang cukup untuk mencegah kebocoran udara nafas (tetapi tidak sempurna) dari berbagai jenis pipa endotrakea adalah antara 20-25 mmHg dibawah tekanan perfusi mukosa trakea (25-30 mmHg). 25,27,28 Tekanan cuff dapat meningkat selama anestesi umum sebagai akibat dari difusi N 2 O dari mukosa trakea ke dalam cuff pipa endotrakea.26,29 Beberapa cara mengatasi kenaikan tekanan yang berlebihan dalam cuff pipa endotrakea adalah dengan cara: dikempiskan secara periodik/disesuaikan kembali tekanannya, mengisi cuff dengan NaCl fisiologis atau campuran gas anestetik, memakai pipa endotrakea yang dilengkapi dengan pengatur tekanan pada pilot balon (dari Brandt). 26,30 2. 1. 3. DIFUSI LIDOKAIN MELINTASI CUFF PIPA ENDOTRAKEA Telah dilaporkan bahwa larutan lidokain 4% yang diinflasikan ke dalam cuff pipa endotrakea dapat berdifusi melintasi membran cuff. Walaupun difusi rata-rata lidokain melintasi membran cuff berjalan lambat. Hal tersebut memungkinkan cuff berperan sebagai reservoir anestetik lokal yang potensial untuk berdifusi menghasilkan anestesia pada mukosa trakea. Banyaknya Universitas Sumatera Utara lidokain yang berdifusi tergantung pada konsentrasi lidokain yang diinflasikan dan waktu. 2,7 Cuff pipa endotrakea biasanya terbuat dari polyvinyl chloride (PVC), bersifat hidrofobik terhadap sebagian besar substansi kimia. Oleh karena itu, mekanisme difusi lidokain melintasi membran cuff pipa endotrakea kemungkinan mirip dengan yang terjadi di dalam ruang epidural. 7,31 Anestetik lokal pada membran saraf berada dalam dua bentuk: basa bebas non-ionisasi dan kation terionisasi. Jumlah tiap bentuk tergantung dari pH larutan dan pKa obat, sesuai dengan persamaan Henderson-Hasselbach: 16 Log ___Kation terionisasi_ = pKa – pH Basa bebas non ionisasi Peningkatan fraksi non-ionisasi anestetik lokal menambah kemampuan penetrasi ke dalam saraf. Hal tersebut dapat diasumsikan bahwa meningkatkan fraksi non-ionisasi boleh jadi menambah kecepatan difusi anestetik lokal melintasi membran cuff pipa endotrakea. Meningkatkan pH larutan diprediksi dapat meningkatkan prosentase bentuk non-ionisasi, dan dapat dicapai dengan menambahkan larutan natrium bikarbonat. Namun hal tersebut perlu dipertimbangkan secara hati-hati, karena kemungkinan terjadinya kebocoran cuff pipa endotrakea durante operasi dapat terjadi, dan natrium bikarbonat akan menginaktivasi surfaktan menyebabkan atelektasis paru. Peningkatan fraksi non-ionisasi tergantung pula pada pKa obat; dengan meningkatkan temperatur anestetik lokal akan menurunkan pKa obat yang menyebabkan peningkatan fraksi non-ionisasi.7 Universitas Sumatera Utara 2.1.4. BATUK DAN GEJOLAK HEMODINAMIK SEWAKTU EKSTUBASI Batuk dan gejolak hemodinamik sewaktu ekstubasi atau dikenal sebagai “emergence phenomenon” adalah problem klinis sehari-hari yang secara potensial memiliki bahaya karena dapat menyebabkan gerakan pasien yang tidak terkontrol, hipertensi, takikardia atau aritmia, iskemi miokard, perdarahan surgikal, bronkospasme, dan peningkatan tekanan intrakranial dan intraokular.6 Berbagai teknik telah dikembangkan untuk membantu mengurangi batuk sewaktu ekstubasi, termasuk ekstubasi “dalam” (pencabutan pipa endotrakea saat pasien masih dalam pengaruh adekuat anestesi umum), pemberian opiat intravena, atau pemberian lidokain intravena sebelum ekstubasi, karena opiat dan lidokain sistemik memiliki sifat antitusif. 1,3,6,8 Namun teknik-teknik ini memiliki keterbatasan sendiri-sendiri, opiat dapat menyebabkan sedasi sehingga memperlama waktu pemulihan, bahkan dapat menyebabkan depresi nafas.39 Telah diketahui bahwa lidokain intravena dapat menekan refleks batuk tanpa efek samping serius sewaktu intubasi endotrakeal, ekstubasi, bronkografi, bronkoskopi, dan laringoskopi1,2,5-7,41. Lidokain intravena dengan dosis 1,0-2,0 mg/kg, menghasilkan kadar lidokain plasma 3 mcg/ml dapat menekan refleks batuk. 4,41 Namun durasi Lidokain intravena adalah pendek (5-20 menit) 4 Jendela yang sempit ini menyebabkan waktu pemberian optimal sewaktu pemulihan dari anestesi umum sulit didapatkan. Lidokain intravena, Universitas Sumatera Utara sebagaimana opiat intravena, juga menyebabkan sedasi dan menyebabkan penundaan pemulihan dari anestesi umum. 4 Dollo dkk (2001) melakukan percobaan invitro dan mengemukakan bahwa lidokain bentuk dasar dapat berdifusi sekitar 65%, sementara bentuk hidroklorida (bentuk yang tersedia sebagai obat) hanya sedikit yaitu sebanyak 1%. Sehingga jumlah lidokain yang diperlukan jauh lebih banyak. Alkalinisasi lidokain hidroklorida memungkinkan jumlah yang lebih sedikit (20-40mg vs 200-500mg) dan berdifusi lebih cepat.1 Dengan dasar ditemukannya konsentrasi minimum (C m ) lidokain topikal yang dapat menghambat aktivasi RAR oleh Camporesi yaitu 155 mcg/ml, maka berbagai usaha dilakukan untuk menentukan pH lidokain teralkalinisasi yang optimal untuk berdifusi melintasi cuff pipa endotrakea. Sebagaimana telah disebutkan di bagian pendahuluan, akhirnya Jaichandran dkk (2008) mengemukakan pada pH 7,6 lidokain yang berdifusi paling banyak pada 30 menit pertama, namun pada menit 90 sampai menit 300, lidokain pada pH 7,4 berdifusi lebih banyak dibanding pada pH 7,6 dan 7,8. Selain itu pada pH 7,6 dan 7,8 ditemukan endapan, sehingga menyulitkan pengosongan cuff dari balon pilot. Konsentrasi minimum (C m ) untuk menghambat RAR ditemukan pada 90 menit pada ketiga kelompok. Karena itu Jaichandran menyarankan campuran Lidokain HCl 2% 6cc ditambah Natrium Bikarbonat 7,5% 0,6cc menghasilkan pH 7,4 untuk meningkatkan toleransi terhadap pipa endotrakea dan mengurangi kejadian batuk akibat pipa endotrakea saat pemulihan dari anestesia umum, pada operasi-operasi yang lebih dari 90 menit.9 Universitas Sumatera Utara Dollo dkk (2001) juga mengemukakan dalam penelitiannya bahwa dengan penggunaan lidokain intracuff bekerja secara topikal pada area kontak antara cuff dengan mukosa trakea, sehingga refleks supraglottis tetap intak, tidak ditemukan gangguan menelan, disfonia, disfagia dan pharyngeal dryness.1 Pada pemberian lidokain intravena, lidokain bekerja secara sistemik dan memblok seluruh reseptor di mukosa trakea sehingga ada kekhawatiran terjadinya aspirasi. 2 Keuntungan lainnya dari pemberian lidokain intracuff adalah keberadaan lidokain dalam cuff bersifat sebagai reservoir, lidokain akan terus menerus berdifusi seiring jalannya waktu, sehingga efek blok RAR terjadi terusmenerus, hal ini tentu akan meningkatkan toleransi terhadap pipa endotrakea, pada pasien-pasien yang menggunakan pipa endotrakea jangka panjang, seperti pada pasien perawatan kritis.1-8 Batuk dan peningkatan hemodinamik dalam emergence phenomenon tidak dapat dipisahkan. Rangsangan pipa endotrakea selain menimbulkan batuk juga merangsang respon simpatis menyebabkan peningkatan laju nadi dan tekanan darah. 1-8 Estebe dkk mengemukakan bahwa pemberian lidokain alkalinisasi intracuff mengurangi kenaikan tekanan darah dan laju nadi secara bermakna dibanding kelompok kontrol.33 Universitas Sumatera Utara 2.1. KERANGKA TEORI Intubasi endotrakea - Pengaturan tekanan Inflasi NaCl/Gas Anestesi Inflasi Lidokain Inflasi Lidokain teralkalinisasi Inflasi cuff Difusi melintasi membran cuff Iritasi/stimuli regang pada rapid acting receptor (RAR) Lidokain intravena -batuk sewaktu ekstubasi - emergence phenomenon: peningkatan laju nadi, Tekanan darah Ket: : menghambat Universitas Sumatera Utara 2.2. KERANGKA KONSEP Lidokain HCl 2% 6cc + Natrium Bikarbonat 7,5% Rapid Acting Receptor di Trakea Lidokain HCl 1,5 mg/kgBB intravena Ekstubasi Emergence Batuk Peningkatan Heart Rate Peningkatan Tekanan Darah Universitas Sumatera Utara