Artikel Fisika Fluida Cair

5
Diabetes Militus DM merupakan penyakit gangguan kronik pada metabolisme yang ditandai dengan hiperglikemia yang berhubungan dengan abnormalitas metabolisme karbohidrat, lemak dan protein, disebabkan oleh defisiensi insulin relatif atau absolut. Gambaran patologik DM sebagian besar dapat dihubungkan dengan salah satu efek utama akibat kurangnya insulin yaitu berkurangnya pemakaian glukosa oleh sel-sel tubuh, peningkatan metabolisme lemak yang menyebabkan terjadinya metabolisme lemak abnormal disertai endapan kolesterol pada dinding pembuluh darah sehingga timbul gejala aterosklerosis serta berkurangnya protein dalam jaringan tubuh. DM yang tidak dikelola dengan baik mengakibatkan komplikasi vaskuler yang dibedakan menjadi komplikasi makrovaskuler seperti penyakit jantung koroner, penyakit pembuluh darah perifer dan stroke, mikrovaskuler seperti retinopati, nefropati dan neuropati. PJK adalah salah satu komplikasi yang disebabkan oleh diabetes mellitus. penyakit jantung ini disebabkan karena penyempitan arteri koroner akibat proses aterosklerosis atau spasme atau kombinasi keduanya. Riwayat klinik PJK antara lain, mempunyai riwayat sindrom koroner akut dan mendapat tindakan revaskularisasi koroner. Pada penderita DM terjadinya iskemia atau infark miokard kadang-kadang tidak disertai dengan nyeri dada atau disebut SMI (silent myocardial infarction). SMI pada penderita DM mungkin yang menyebabkan kematian karena terlambatnya diagnosis PJK atau sulitnya mendiagnosa PJK pada penderita DM. Kematian mendadak pada penderita DM mungkin disebabkan PJK yang menghasilkan aritmia atau infark miokard. Mekanisme terjadinya PJK pada DM sangat komplek dan risiko terjadinya aterosklerosis dipengaruhi oleh banyak faktor antara lain hipertensi, hiperglikemia, kadar kolesterol total, kadar kolesterol LDL (low density lipoprotein), kadar kolesterol HDL (high density lipoprotein), kadar trigliserida, merokok, latihan fisik yang kurang, jenis kelamin pria, umur (penuaan) , riwayat penyakit keluarga, dan obesitas. Fungsi tubuh secara fisiologis seperti sistem vaskuler maupun endokrin akan mengalami penurunan dengan bertambahnya umur sehingga akan meningkatkan risiko terjadinya komplikasi kronik pada penderita DM tipe 2 seperti PJK. - Obesitas merupakan faktor risiko terjadinya komplikasi PJK pada DM bersama-sama dengan kurangnya aktifitas fisik, dislipidemia dan hipertensi. - Nikotin yang terkandung dalam rokok menyebabkan peningkatan tekanan arteri dan denyut jantung dan membentuk ikatan COHb yang berkorelasi kuat dengan terjadinya infark miokard dan angina pektoris. - Ketidakpatuhan diet DM akan membuat tidak terkendalinya kadar glukosa darah, kadar kolesterol dan trigliserida. - Faktor keturunan terjadinya PJK dihubungkan dengan adanya gen tertentu.

Transcript of Artikel Fisika Fluida Cair

Page 1: Artikel Fisika Fluida Cair

Diabetes Militus

DM merupakan penyakit gangguan kronik pada metabolisme yang ditandai dengan hiperglikemia yang berhubungan dengan abnormalitas metabolisme karbohidrat, lemak dan protein, disebabkan oleh defisiensi insulin relatif atau absolut. Gambaran patologik DM sebagian besar dapat dihubungkan dengan salah satu efek utama akibat kurangnya insulin yaitu berkurangnya pemakaian glukosa oleh sel-sel tubuh, peningkatan metabolisme lemak yang menyebabkan terjadinya metabolisme lemak abnormal disertai endapan kolesterol pada dinding pembuluh darah sehingga timbul gejala aterosklerosis serta berkurangnya protein dalam jaringan tubuh. DM yang tidak dikelola dengan baik mengakibatkan komplikasi vaskuler yang dibedakan menjadi komplikasi makrovaskuler seperti penyakit jantung koroner, penyakit pembuluh darah perifer dan stroke, mikrovaskuler seperti retinopati, nefropati dan neuropati.

PJK adalah salah satu komplikasi yang disebabkan oleh diabetes mellitus. penyakit jantung ini disebabkan karena penyempitan arteri koroner akibat proses aterosklerosis atau spasme atau kombinasi keduanya. Riwayat klinik PJK antara lain, mempunyai riwayat sindrom koroner akut dan mendapat tindakan revaskularisasi koroner. Pada penderita DM terjadinya iskemia atau infark miokard kadang-kadang tidak disertai dengan nyeri dada atau disebut SMI (silent myocardial infarction). SMI pada penderita DM mungkin yang menyebabkan kematian karena terlambatnya diagnosis PJK atau sulitnya mendiagnosa PJK pada penderita DM. Kematian mendadak pada penderita DM mungkin disebabkan PJK yang menghasilkan aritmia atau infark miokard. Mekanisme terjadinya PJK pada DM sangat komplek dan risiko terjadinya aterosklerosis dipengaruhi oleh banyak faktor antara lain hipertensi, hiperglikemia, kadar kolesterol total, kadar kolesterol LDL (low density lipoprotein), kadar kolesterol HDL (high density lipoprotein), kadar trigliserida, merokok, latihan fisik yang kurang, jenis kelamin pria, umur (penuaan) , riwayat penyakit keluarga, dan obesitas.

Fungsi tubuh secara fisiologis seperti sistem vaskuler maupun endokrin akan mengalami penurunan dengan bertambahnya umur sehingga akan meningkatkan risiko terjadinya komplikasi kronik pada penderita DM tipe 2 seperti PJK.

- Obesitas merupakan faktor risiko terjadinya komplikasi PJK pada DM bersama-sama dengan kurangnya aktifitas fisik, dislipidemia dan hipertensi.

- Nikotin yang terkandung dalam rokok menyebabkan peningkatan tekanan arteri dan denyut jantung dan membentuk ikatan COHb yang berkorelasi kuat dengan terjadinya infark miokard dan angina pektoris.

- Ketidakpatuhan diet DM akan membuat tidak terkendalinya kadar glukosa darah, kadar kolesterol dan trigliserida.

- Faktor keturunan terjadinya PJK dihubungkan dengan adanya gen tertentu. - Pada wanita sebelum menapouse mempunyai risiko lebih rendah daripada pria karena

adanya hormon estrogen endogen yang mempunyai efek protektif terhadap terjadinya PJK. - Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh informasi faktor risiko yang tidak dapat

dimodifikasi dan faktor risiko yang dapat dimodifikasi yang berpengaruh terhadap kejadian PJK pada penderita DM tipe 2.

Berdasarkan teori peningkatan tekanan darah mempercepat terjadinya atherosklerosis dan arteriosklerosis. Peningkatan tekanan darah dalam jangka waktu yang lama menyebabkan kerusakan pembuluh darah arteri. Dengan meningkatnya tekanan darah dapat terjadi penyumbatan dan ruptur pembuluh darah terjadi 20 tahun lebih awal daripada orang dengan tekanan darah normal. Hasil analisis multivariat menunjukkan bahwa kadar kolesterol HDL ≤ 45 mg/dl merupakan faktor risiko terjadinya PJK pada penderita DM tipe 2. Proporsi kadar kolesterol HDL ≤ 45mg/dl pada kasus sebesar 84,1% dan pada kontrol 34,9%. Terdapat hubungan terbalik antara kadar kolesterol HDL dan kejadian PJK pada DM tipe 2. Kolesterol HDL mempunyai peran yang penting dalam proses lipolisis atau pembakaran lipid dalam tubuh. Kadar kolesterol HDL yang tinggi dapat mengurangi adanya penimbunan lipid dalam pembuluh darah sehingga mengurangi terjadinya proses atherogenesis.

Peningkatan kadar trigliserida pada penderita DM yang dapat disebabkan karena defisiensi insulin akan mendorong terbentuknya LDL. LDL akan masuk dalam lapisan pembuluh darah (intima). LDL yang terperangkap akan teroksidasi dan akan ditangkap oleh makrofag dan selanjutnya membentuk sel busa kemudian menjadi plak ateroma yang akan menyumbat aliran darah.

Page 2: Artikel Fisika Fluida Cair

Penyumbatan yang terjadi pada pembuluh darah ini berpengaruh pada debit aliran darah yang di pompa oleh jantung dimana hal itu sesuai dengan bunyi hokum POISEUILLE “cairan yang mengalir melalui suatu pipa akan berbanding langsung dengan penurunan tekanan sepanjang pipa dan pangkat empat jari-jari pipa”.

Dari bunyi hukum : bahwa penyumbatan yang terjadi di pembuluh darah pada penyakit diabetes mellitus akan menghasilkan suatu tahanan yang berpengaruh pada banyaknya aliran darah yang akan melalui pembuluh tersebut. Tahanan terhadap banyaknya aliran darah tersebut (debit aliran) dipengaruhi oleh banyak faktor yaitu :

- Tekanan Tekanan dalam cairan yang mempunyai kerapatan seragam akan bervariasi terhadap

kedalaman. Bayangan sebuah titik yang terletak pada kedalaman h dibawah permukaan cairan. Tekanan yang disebabkan oleh cairan pada kedalaman h ini disebabkan oleh berat kolom cairan di atasnya. Dengan demikian gaya yang bekerja pada luasan tersebut adalah F = mg = ρAhg,dengan Ah adalah volume kolom tersebut, ρ adalah kerapatan cairan (diasumsikan konstan), dan g adalah percepatan gravitasi.

Kemudian tekanan P, adalah :P = [ kg/m2 ]

P = ρ.g.h [ kg/m2 ] Dengan demikian, tekanan berbanding lurus dengan kerapatan cairan, dan kedalaman cairan tersebut. Secara umum, tekanan pada kedalaman yang sama dalam cairan yang seragam sama. berlaku untuk fluida yang kerapatannya konstan dan tidak berubah terhadap kedalaman – yaitu, jika fluida tersebut tak dapat dimampatkan (incompressible). Ini merupakan pendekatan yang baik untuk fluida (meskipun pada kedalaman yang sangat dalam didalam lautan, kerapatan air naik terutama akibat pemampatan yang disebabkan oleh berat air dalam jumlah besar diatasnya ). Dilain pihak, gas dapat mampat, dan kerapatannya dapat bervariasi cukup besar terhadap perubahan kedalaman. Jika kerapatannya hanya bervariasi sangat kecil, berikut dapat digunakan untuk menentukan perbedaan tekanan Δp pada ketinggian yang berbeda dengan ρ adalah kerapatan rata-rata :

Δp = ρ g Δh [ mmHg ]dimana : Δp = perbedaan tekanan ( mmHg )

ρ = kerapatan ( kg/m3 ) g = gravitasi ( m/det2) Δh = pertambahan kedalaman

Semakin besar tekanan yang diterima maka semakin besar pula debit aliran yang dihasilkan. Pada penderita penyakit DM kerja jantung di pompa dengan cepat untuk memenuhi kebutuhan darah di seluruh tubuh sehingga tekanan darah yang di hasilkan pun besar tetapi karena terjadi penyumbatan (aterosklerosis) dan kekakuan (arteriosklerosis) pembuluh darah maka menyebabkan darah bertekanan tinggi tersebut yang penuh dengan kolesterol tidak sampai ke pembuluh-pembuluh di perifer sehingga darah tersebut lebih banyak tersimpan di dalam tubuh sehingga terjadinya aterosklerosis dan arteiosklerosis lebih banyak lagi dan apabila sudah hampir tertutup pembuluh darah seluruhnya maka terjadi aritmia atau infark miokard atau apabila penyumbatan terjadi pada pembuluh koroner maka akan terjadi penyakit jantung koroner.- Kekentalan Kekentalan (viscosity) didefinisikan sebagai gesekan internal atau gesekan fluida terhadap wadah

dimana fluida itu mengalir. Ini ada dalam cairan atau gas, dan pada dasarnya adalah gesekan antar lapisan fluida yang berdekatan ketika bergerak melintasi satu sama lain atau gesekan antara fluida dengan wadah tempat ia mengalir. Dalam cairan, kekentalan disebabkan oleh gaya kohesif antara molekul-molekulnya sedangkan gas, berasal tumbukan diantara molekul-molekul tersebut. Kekentalan fluida yang berbeda dapat dinyatakan secara kuantatif dengan koefisien kekentalan, η yang didefinisikan dengan cara sebagai berikut : Fluida diletakkan diantara dua lempengan datar. Salah satu lempengan diam dan yang lain dibuat bergerak. Fluida yang secara langsung bersinggungan dengan masing-masing lempengan ditarik pada permukaanya oleh gaya rekat diantara molekul-molekul cairan dengan kedua lempengan tersebut. Dengan demikian permukaan fluida sebelah atas bergerak dengan laju v yang seperti lempengan atas, sedangkan fluida yang bersinggungan dengan lempengan diam bertahan diam. Kecepatan bervariasi secara linear dari 0 hingga v.

Page 3: Artikel Fisika Fluida Cair
Page 4: Artikel Fisika Fluida Cair

Kenaikan kecepatan dibagi oleh jarak dengan perubahan ini dibuat – sama dengan v/I – disebut gradien kecepatan. Untuk fluida yang kental, diperlukan gaya yang lebih besar. Tetapan kesebandingan untuk persamaan ini didefinisikan sebagai koefisien kekentalan, η :

η =[ Pa.s ] dimana : F = gaya (kg/m2)

A = luasan fluida yang bersinggungan dengan setiap lempengan ( m2 ) V = kecepatan fluida (m/detik2) L = Jarak lempengannya (m2) η = koefisien kekentalan ( pa.s ) pada penyakit DM darah yang mengalir mengalami kekentalan sehingga tahanan yang akan

diterima pun semakin besar yang mengakibatkan debit aliran yang dihasilkan pun sedikit. - Panjang pembuluh makin panjang pembuluh dengan diameter pembuluh sama maka zat cair yang mengalir lewat

pembuluh tersebut akan memperoleh tahanan yang semakin besar dan sebagai konsekuensinya adalah semakin besar tahanan sehingga debit zat cair akan lebih besar pada pembuluh yang lebih pendek.

Pada penyakit diabetes mellitus terjadi penyempitan dan kekakuan pada pembuluh darah sehingga debit aliran yang dihasilkan pun sedikit. Sehingga aliran darah tidak sampai ke perifer.

- Diameter pembuluhSemakin besar diameter yang digunakan maka semakin besar pula debit aliran yang dihasilkan dan

aliran tengahnya tidak dipengatuhi oleh cairan yang berada di tepi . Semua ini sesuai dengan alasan bahwa suatu cairan yang mengalir pada suatu pipa maka akan dihambat oleh dinding dari pipa tersebut.

Di penderita DM pembuluh darah mengalami penyempitan yang berarti diameter dari pembuluh berkurang hal ini menghasilkan debit aliran darah yang kecil.