BAB II KAJIAN PUSTAKA - sinta.unud.ac.idII.pdfPenggunaan BBM (Bahan Bakar Minyak) bensin ......

34
7 BAB II KAJIAN PUSTAKA 2.1 Kendaraan Bermotor Kendaraan bermotor adalah kendaraan yang digerakkan oleh peralatan teknik untuk pergerakkannya, dan digunakan untuk transportasi darat. peralatan teknik yang dimaksud dapat berupa motor atau peralatan lainnya yang berfungsi untuk mengubah suatu sumber daya energi tertentu menjadi tenaga gerak kendaraan bermotor yang bersangkutan dan terpasang pada tempat sesuai dengan fungsinya. Kendaraan bermotor memiliki roda, dan biasanya berjalan di atas jalanan. Jenis kendaran bermotor diantaranya yaitu sepeda motor dan mobil (Abidin, 2012). Sepeda motor adalah kendaraan beroda dua yang digerakkan oleh sebuah mesin. Letak kedua roda sebaris lurus dan pada kecepatan tinggi sepeda motor tetap stabil disebabkan oleh gaya giroskopik. Sedangkan pada kecepatan rendah, kestabilan atau keseimbangan sepeda motor bergantung kepada pengaturan setang oleh pengendara. Penggunaan sepeda motor di Indonesia sangat populer karena harganya yang relatif murah, terjangkau untuk sebagian besar kalangan dan penggunaan bahan bakarnya serta serta biaya operasionalnya cukup hemat (Lidiawati, 2012).

Transcript of BAB II KAJIAN PUSTAKA - sinta.unud.ac.idII.pdfPenggunaan BBM (Bahan Bakar Minyak) bensin ......

Page 1: BAB II KAJIAN PUSTAKA - sinta.unud.ac.idII.pdfPenggunaan BBM (Bahan Bakar Minyak) bensin ... Komposisi normal udara terdiri dari gas ... bermotor merupakan sumber pencemaran udara

7

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

2.1 Kendaraan Bermotor

Kendaraan bermotor adalah kendaraan yang digerakkan oleh

peralatan teknik untuk pergerakkannya, dan digunakan untuk transportasi darat.

peralatan teknik yang dimaksud dapat berupa motor atau peralatan lainnya yang

berfungsi untuk mengubah suatu sumber daya energi tertentu menjadi tenaga

gerak kendaraan bermotor yang bersangkutan dan terpasang pada tempat sesuai

dengan fungsinya. Kendaraan bermotor memiliki roda, dan biasanya berjalan di

atas jalanan. Jenis kendaran bermotor diantaranya yaitu sepeda motor dan mobil

(Abidin, 2012).

Sepeda motor adalah kendaraan beroda dua yang digerakkan oleh

sebuah mesin. Letak kedua roda sebaris lurus dan pada kecepatan tinggi sepeda

motor tetap stabil disebabkan oleh gaya giroskopik. Sedangkan pada kecepatan

rendah, kestabilan atau keseimbangan sepeda motor bergantung kepada

pengaturan setang oleh pengendara. Penggunaan sepeda motor di Indonesia sangat

populer karena harganya yang relatif murah, terjangkau untuk sebagian besar

kalangan dan penggunaan bahan bakarnya serta serta biaya operasionalnya cukup

hemat (Lidiawati, 2012).

Page 2: BAB II KAJIAN PUSTAKA - sinta.unud.ac.idII.pdfPenggunaan BBM (Bahan Bakar Minyak) bensin ... Komposisi normal udara terdiri dari gas ... bermotor merupakan sumber pencemaran udara

8

Mobil adalah kendaraan yang digerakan oleh tenaga mesin, beroda empat

dan menggunakan bahan bakar minyak (bensin atau solar) untuk menghidupkan

mesin. Tenaga mesin dihasilkan dari hasil pembakaran diteruskan ke roda mobil

untuk menggerakan mobil. Jika dipisahkan dalam beberapa komponen maka

mobil terdiri dari Mesin (sumber tenaga), Penggerak, Rem, dan kelengkapan

lainnya (Anata, 2013).

Sektor transportasi mempunyai ketergantungan yang tinggi terhadap

sumber energi. Seperti diketahui penggunaan energi inilah yang terutama

menimbulkan dampak terhadap lingkungan. Hampir semua produk energi

konvensional dan rancangan motor bakar yang digunakan dalam sektor

transportasi masih menyebabkan dikeluarkannya emisi pencemar ke udara.

Penggunaan BBM (Bahan Bakar Minyak) bensin dalam motor bakar akan selalu

mengeluarkan senyawa-senyawa seperti CO (karbon monoksida), THC (total

hidro karbon), TSP (debu), NOx (oksida-oksida nitrogen) dan SOx (oksida-oksida

sulfur). Premium yang dibubuhi TEL, akan mengeluarkan timbal. Solar dalam

motor diesel akan mengeluarkan beberapa senyawa tambahan di samping senyawa

tersebut di atas, yang terutama adalah fraksi-fraksi organik seperti aldehida, PAH

(Poli Alifatik Hidrokarbon), yang mempunyai dampak kesehatan yang lebih besar

(karsinogenik), dibandingkan dengan senyawa-senyawa lainnya (Rachmania,

2010).

Page 3: BAB II KAJIAN PUSTAKA - sinta.unud.ac.idII.pdfPenggunaan BBM (Bahan Bakar Minyak) bensin ... Komposisi normal udara terdiri dari gas ... bermotor merupakan sumber pencemaran udara

9

2.2 Polusi Udara

Udara adalah zat yang paling penting setelah air dalam kehidupan di

permukaan bumi ini. Udara merupakan campuran mekanis dari bermacam-macam

gas. Komposisi normal udara terdiri dari gas Nitrogen 78,1 %, Oksigen 20,93%,

Karbondioksida 0,03%. Selebihnya berupa gas Argon, Neon, Kripton, Xenon dan

Helium serta mengandung uap air, debu, bakteri, spora dan sisa tumbuh-

tumbuhan. Masalah pengotoran udara sudah lama menjadi masalah kesehatan

pada masyarakat, terutama di Negara-negara industri, tempat banyak terdapat

pabrik dan kendaraan bermotor. Sebenarnya udara sendiri cenderung mengalami

pencemaran oleh kehidupan dan kegiatan manusia serta proses alam lainnya,

namun dalam batas-batas tertentu, alam mampu membersihkan udara dengan cara

membentuk suatu keseimbangan ekosistem yang disebut Removal Mechanism.

Proses yang terjadi dapat berupa pergerakan udara, hujan, sinar matahari, dan

fotosintesis pada tumbuh-tumbuhan. Pada suatu keadaan terjadinya pencemaran

yang melebihi kapasitas kemampuan alam untuk membersihkan dirinya sendiri

maka akan membahayakan kesehatan manusia dan memberikan dampak yang luas

terhadap fauna, flora dan terhadap ekosistem yang ada (Chandra, 2009).

Polusi Udara atau pencemaran udara adalah masuknya komponen lain ke

dalam udara baik oleh kegiatan manusia secara langsung atau tidak langsung

maupun proses alam sehingga kualitas udara turun sampai ke tingkat tertentu yang

dapat menyebabkan lingkungan menjadi kurang baik. Sedangkan setiap substansi

Page 4: BAB II KAJIAN PUSTAKA - sinta.unud.ac.idII.pdfPenggunaan BBM (Bahan Bakar Minyak) bensin ... Komposisi normal udara terdiri dari gas ... bermotor merupakan sumber pencemaran udara

10

yang bukan merupakan bagian daripada komposisi udara normal disebut sebagai

polutan (Chandra, 2009).

Polusi udara bisa dibedakan menjadi polusi udara terbuka (outdoor air

pollution), yaitu polusi yang terjadi di jalan raya yang dilalui kendaraan bermotor,

di sekitar daerah industri, dalam kendaraan bus umum yang terbuka, dan lain-lain;

dan polusi udara tertutup (indoor air pollution), yaitu polusi dalam rumah,

gedung, kendaraan tertutup, dan lain-lain. Sumber pencemaran udara terbuka

adalah gas yang dikeluarkan knalpot kendaraan bermotor, industry, dan

pencemaran dari pemakaian energi di rumah tangga. Sedangkan sumber polusi

udara tertutup selain sumber pencemaran udara luar yang masuk dan terperangkap

yang terbanyak adalah dari asap rokok, cat dinding ruangan, asap dari energi yang

digunakan dalam rumah tangga, hewan peliharaan, dan lain-lain (Sitepoe, 2008).

Pencemaran udara akibat aktivitas manusia secara kuantitatif sering lebih

besar, seperti aktivitas transportasi, industri, sampah, dan lain-lain. Kendaraan

bermotor merupakan sumber pencemaran udara yaitu dengan dihasilkannya gas

CO, NOx, hidrokarbon, SO2, dan tetraethyl lead yang merupakan bahan logam

timah yang ditambahkan ke dalam bensin berkualitas rendah untuk meningkatkan

nilai oktan guna mencegah terjadinya letupan pada mesin. Parameter-parameter

penting akibat aktivitas ini adalah CO, partikulat, NOx, HC, Pb, SOx. Jenis

kendaraan yang menggunakan bahan bakar bensin akan mengeluarkan CO, NOx,

NO dan NO2 yang lebih tinggi dibandingkan dengan jenis kendaraan berbahan

bakar solar. Sedangkan kendaraan yang menggunakan bahan bakar solar akan

menghasilkan SO2, partikulat (TSP) dan nilai opasitas yang lebih besar

Page 5: BAB II KAJIAN PUSTAKA - sinta.unud.ac.idII.pdfPenggunaan BBM (Bahan Bakar Minyak) bensin ... Komposisi normal udara terdiri dari gas ... bermotor merupakan sumber pencemaran udara

11

dibandingkan dengan yang dihasilkan oleh jenis kendaraan berbahan bakar

bensin. Beberapa faktor penting yang menyebabkan dominannya sektor

transportasi terhadap pencemaran udara adalah: perkembangan jumlah kendaraan

yang cepat, tidak seimbangnya prasarana transportasi dengan jumlah kendaraan

yang ada, pola lalu lintas perkotaan yang berorientasi memusat akibat terpusatnya

kegiatan-kegiatan perekonomian dan perkantoran di pusat kota, kesamaan waktu

aliran lalu lintas, jenis umur dan karakteristik kendaraan bermotor, faktor

perawatan kendaraan, jenis bahan bakar yang digunakan, jenis permukaan jalan,

siklus dan pola mengemudi (Ratnani, 2008).

2.3 Jenin Polutan yang Dihasilkan Kendaraan Bermotor

Berikut ini adalah uraian mengenai polutan udara yang dihasilkan oleh

kendaraan bermotor dan pengaruhnya pada kesehatan.

a. Karbon Monoksida (CO)

Karbon dan Oksigen dapat bergabung membentuk senjawa karbon

monoksida (CO) sebagai hasil pembakaran yang tidak sempurna dan

karbon dioksida (CO2) sebagai hasil pembakaran sempurna. Karbon

monoksida merupakan senyawa yang tidak berbau, tidak berasa dan pada

suhu udara normal berbentuk gas yang tidak berwarna. Tidak seperti

senyawa CO mempunyai potensi bersifat racun yang berbahaya karena

mampu membentuk ikatan yang kuat dengan pigmen darah yaitu

Page 6: BAB II KAJIAN PUSTAKA - sinta.unud.ac.idII.pdfPenggunaan BBM (Bahan Bakar Minyak) bensin ... Komposisi normal udara terdiri dari gas ... bermotor merupakan sumber pencemaran udara

12

haemoglobin. Karbon monoksida di lingkungan dapat terbentuk secara

alamiah, tetapi sumber utamanya adalah dari kegiatan manusia, Korban

monoksida yang berasal dari alam termasuk dari lautan, oksidasi metal di

atmosfir, pegunungan, kebakaran hutan dan badai listrik alam. Sumber CO

buatan antara lain kendaraan bermotor, terutama yang menggunakan bahan

bakar bensin. Berdasarkan estimasi, Jumlah CO dari sumber buatan

diperkirakan mendekati 60 juta Ton per tahun. Separuh dari jumlah ini

berasal dari kendaraan bermotor yang menggunakan bakan bakar bensin

dan sepertiganya berasal dari sumber tidak bergerak seperti pembakaran

batubara dan minyak dari industri dan pembakaran sampah domestik.

Didalam laporan WHO dinyatakan paling tidak 90% dari CO diudara

perkotaan berasal dari emisi kendaraan bermotor. Dalam beberapa

penelitian ditemukan kadar CO yang cukup tinggi didalam kendaraan

sedan maupun bus. Kadar CO diperkotaan cukup bervariasi tergantung

dari kepadatan kendaraan bermotor yang menggunakan bahan bakar

bensin dan umumnya ditemukan kadar maksimum CO yang bersamaan

dengan jam-jam sibuk (Wuryani, 2009). Karbon monoksida digolongkan

oleh toksikologi sebagai zat kimia yang menyebabkan sesak nafas

(asphyxiant) karena tindakan racunnya dari pembentukan

carboxyhemoglobin, mencegah oksigenasi darah untuk transportasi

sistemik (Klaassen, 2001).

Page 7: BAB II KAJIAN PUSTAKA - sinta.unud.ac.idII.pdfPenggunaan BBM (Bahan Bakar Minyak) bensin ... Komposisi normal udara terdiri dari gas ... bermotor merupakan sumber pencemaran udara

13

b. Partikulat (particulate matter)

Merupakan istilah yang digunakan untuk menggambarkan partikel

yang tersuspensi di udara, dapat berupa padatan ataupun cairan, dan

merupakan salah satu bentuk polusi yang paling nyata karena dapat tampil

dalam bentuk kabut yang menyelimuti kota atau wilayah. Polusi oleh

partikel merupakan campuran dari padatan yang berukuran mikroskopik

dan droplet cairan yang tersuspensi di udara, yang tersusun dari sejumlah

komponen, termasuk zat asam seperti nitrat dan sulfat, bahan kimiawi

organik, logam, partikel debu, dan zat yang bersifat alergen (misalnya

serbuk sari/pollen ataupun spora kapang). Partikulat memiliki rentang

ukuran yang cukup lebar. Ukuran tersebut dikenal sebagai diameter

aerodinamik (aerodynamic diameter), yang mengacu pada unit kepadatan

dari bentuk partikel dengan sifat aerodinamik yang sama, misalnya

kecepatan jatuh. Partikulat yang penting bagi kesehatan masyarakat adalah

PM10 dan PM2,5. PM10 adalah partikulat padat atau cair yang melayang

di udara dengan nilai median ukuran diameter aerodinamik kurang dari 10

mikron. PM10 memiliki beberapa nama lain, yaitu inhalable particles,

respirable particulate, respirable dust dan inhalable dust. PM10 juga

dapat bersifat toksik karena dapat mengandung campuran partikulat jelaga,

kondensat asam, garam sulfat, partikel nitrat, ataupun logam-logam berat.

Sumber utama PM10 di perkotaan adalah asap kendaraan bermotor.

Partikulat ini dapat terhisap ke dalam sistem pernafasan dan menyebabkan

gangguan pernafasan dan kerusakan paruparu. Sedangkan PM2,5

Page 8: BAB II KAJIAN PUSTAKA - sinta.unud.ac.idII.pdfPenggunaan BBM (Bahan Bakar Minyak) bensin ... Komposisi normal udara terdiri dari gas ... bermotor merupakan sumber pencemaran udara

14

merupakan partikulat dengan ukuran diameter kurang dari 2,5 mikron.

PM2,5 dihasilkan dari proses perpembakaran, termasuk asap buangan dari

kendaraan bermotor, juga dihasilkan dari reaksi kimia antar berbagai gas

seperti sulfur dioksida, nitrogen dioksida, dan VOCs (volatile organic

compounds). Partikulat jenis ini dapat berada di atmosfir dalam waktu

yang tidak terbatas, serta memiliki kemampuan menyebarkan cahaya

sehingga dapat mengakibatkan penurunan jarak pandang. Pada saat ini

PM2,5 diyakini sebagai contributor utama terhadap berbagai dampak

kesehatan manusia, oleh karena partikulat tersebut mampu memasuki dan

memblokir saluran terkecil yang terdapat di dalam paruparu. Studi-studi

kesehatan menunjukkan terdapatnya hubungan yang signifikan antara

pajanan PM2,5 dengan kematian dini akibat penyakit jantung ataupun

penyakit paru. PM2,5 dapat memperburuk penyakit jantung dan penyakit

paru, dan telah dihubungkan dengan beberapa dampak seperti: gejala-

gejala kardiovaskular, cardiac arrhytmias, serangan jantung, gejala-gejala

gangguan pernapasan, serangan asma, dan bronkitis. 3 Hasil data

pemantauan udara ambien di 10 kota besar di Indonesia menunjukan

bahwa PM10 merupakan parameter yang paling sering muncul sebagai

parameter kritis (Gilliland, 2009).

c. Hidrokarbon (HC)

HC adalah bahan pencemar udara yang dapat berbentuk gas, cairan

maupun padatan. Semakin tinggi jumlah atom karbon, unsur ini akan

cenderung berbentuk padatan. HC yang berupa gas akan tercampur dengan

Page 9: BAB II KAJIAN PUSTAKA - sinta.unud.ac.idII.pdfPenggunaan BBM (Bahan Bakar Minyak) bensin ... Komposisi normal udara terdiri dari gas ... bermotor merupakan sumber pencemaran udara

15

gas-gas hasil buangan lainnya. Sedangkan bila berupa cair maka HC akan

membentuk semacam kabut minyak, bila berbentuk padatan akan

membentuk asap yang pekat dan akhirnya menggumpal menjadi debu.

Sumber HC dapat berasal dari sarana transportasi. Kondisi mesin yang

kurang baik akan menghasilkan HC. Pada umumnya pada pagi hari kadar

HC di udara tinggi, namun pada siang hari menurun. Sore hari kadar HC

akan meningkat dan kemudian menurun lagi pada malam hari.

Hidrokarbon di udara akan bereaksi dengan bahan-bahan lain dan akan

membentuk ikatan baru yang disebut plycyclic aromatic hidrocarbon

(PAH) yang banyak dijumpai di daerah industri dan padat lalulintas. Bila

PAH ini masuk dalam paru-paru akan menimbulkan luka dan merangsang

terbentuknya sel-sel kanker (Wuryani, 2009).

d. Nitrogen dioksida

Merupakan gas berwarna kecoklatan dan bersifat sangat reaktif.

Sumber utama NO2 di perkotaan adalah asap kendaraan bermotor. NO2 di

udara dapat terurai dengan bantuan sinar matahari sehingga dapat

terbentukozon. Oksida nitrogen (NOx) adalah kontributor utama smog dan

deposisi asam Nitrogen oksida bereaksi dengan senyawa organik yang

volatile membentuk ozon dan oksidan lainnya seperti peroksiasetilnitrat

(PAN) di dalam smog fotokimia, dan dengan air hujan menghasilkan asam

nitrat dan menyebabkan hujan asam. Smog fotokimia berbahaya bagi

kesehatan manusia karena menyebabkan kesulitan bernafas pada penderita

asma, batuk-batuk pada anak-anak dan orang tua, dan berbagai gangguan

Page 10: BAB II KAJIAN PUSTAKA - sinta.unud.ac.idII.pdfPenggunaan BBM (Bahan Bakar Minyak) bensin ... Komposisi normal udara terdiri dari gas ... bermotor merupakan sumber pencemaran udara

16

sistem pernafasan, serta menurunkan visibilitas. Oksida nitrogen

diproduksi terutama dari proses pembakaran bahan bakar fosil, seperti

bensin, batu bara dan gas alam (Gilliland, 2009). Nitrogen oksida adalah

iritan paru-paru dalam yang dapat menghasilkan edema paru jika dihirup

pada konsentrasi tinggi (Klaassen, 2001).

e. Ozon

Merupakan gas yang terdiri dari tiga atom oksigen. Ozon yang

terdapat pada lapisan troposfer ini termasuk ke dalam pencemar sekunder

yang terbentuk dari reaksi fotokimia antara oksida nitrogen (NOx) dan

hidrokarbon (HC). Ozon bersifat oksidator kuat, oleh karena itu,

pencemaran oleh ozon troposferik dapat menyebabkan dampak yang

merugikan bagi kesehatan manusia. Laporan Badan Kesehatan Dunia

menyatakan konsentrasi ozon yang tinggi (>120 μg/m3) selama 8 jam atau

lebih dapat menyebabkan serangan jantung dan kematian, atau kunjungan

ke rumah sakit karena gangguan pada sistem pernafasan. Pajanan pada

konsentrasi 160 μg/m3 selama 6,6 jam dapat menyebabkan gangguan

fungsi paru-paru akut pada orang dewasa yang sehat dan pada populasi

yang sensitif (Gilliland, 2009). Ozon menginduksi berbagai efek. Efek ini

meliputi morfologi, fungsional, imunologi, dan perubahan biokimia.

Karena tingkat kelarutan air yang rendah, ozon dapat menembus jauh ke

dalam paru-paru (Klaassen, 2001).

Page 11: BAB II KAJIAN PUSTAKA - sinta.unud.ac.idII.pdfPenggunaan BBM (Bahan Bakar Minyak) bensin ... Komposisi normal udara terdiri dari gas ... bermotor merupakan sumber pencemaran udara

17

f. Sulfur dioksida

SO2 dilepaskan ke udara ketika terjadi pembakaran bahan bakar

fosil dan pelelehan biji logam. Peningkatan konsentrasi sulfur di atmosfer

dapat menyebabkan gangguan kesehatan pada manusia, terutama

menyebabkan penyakit bronkitis, radang paru-paru (pneumonia), dan

gagal jantung. Partikel-partikel ini biasanya sulit dibersihkan bila sudah

mencapai alveoli sehingga menyebabkan iritasi dan mengganggu

pertukaran gas (Wuryani, 2009). Sulfur dioksida adalah gas iritan yang

larut dalam air. Diserap terutama di saluran napas atas dan dapat

merangsang bronkokonstriksi dan sekresi lendir. konsentrasi paparan SO2

yang relatif tinggi menunjukkan adanya cedera saluran napas yang

kemudian terjadi proliferasi sel goblet penghasil mukus. Respon paru

dasar terhadap SO2 adalah bronkokonstriksi ringan sebagai peningkatan

resistensi aliran udara akibat penyempitan saluran napas (klaassen, 2001).

2.4 Respon Polutan pada Sistem Pernapasan

2.4.1 Struktur dan Fungsi Paru

1. Saluran Nasal/Hidung

Gambar 2.1 menunjukkan gambaran skematik daerah yang berbeda pada

saluran pernapasan. Saat udara memasuki saluran pernapasan melalui hidung dan

Page 12: BAB II KAJIAN PUSTAKA - sinta.unud.ac.idII.pdfPenggunaan BBM (Bahan Bakar Minyak) bensin ... Komposisi normal udara terdiri dari gas ... bermotor merupakan sumber pencemaran udara

18

atau daerah mulut, udara dihangatkan dan dilembabkan. Saluran nasal berfungsi

sebagai filter untuk partikel, yang dapat dikumpulkan secara difusi atau impaksi

pada mukosa hidung. Gas yang sangat larut dalam air diserap secara efisien di

saluran nasal, yang mencapai dari lubang hidung ke faring. Nasal Turbinates

membentuk perlindungan penghalang pertama melawan polutan yang terinhalasi.

Saluran hidung dilapisi oleh epitel khusus: epitel skuamosa berlapis di ruang

depan, kuboid tak bersilia/epitel kolumnar di bagian anterior, epitel semu bersilia,

dan epitel olfactory. Sebagian besar bagian dari saluran nasal internal ditutupi

oleh epitel pernapasan yang mengandung sel goblet, sel bersilia, sel kolumnar tak

bersilia, sel kuboid, sel sikat, dan sel basal. Epitel olfactory terletak di bagian

superior mengandung sel-sel sensorik. Ujung saraf di saluran nasal berhubungan

terutama dengan saraf kelima kranial (trigeminal). Epitel nasal berkompeten untuk

memetabolisme senyawa asing (klaassen, 2001).

Gambar 2.1 Anatomi Saluran Pernapasan

Page 13: BAB II KAJIAN PUSTAKA - sinta.unud.ac.idII.pdfPenggunaan BBM (Bahan Bakar Minyak) bensin ... Komposisi normal udara terdiri dari gas ... bermotor merupakan sumber pencemaran udara

19

2. Conducting Airways

Saluran udara proksimal, trakea dan bronkus, memiliki epitel semu yang

mengandung sel-sel bersilia dan dua jenis sel tak bersilia: sel mukosa dan sel

serosa. Sel-sel mukosa (dan struktur kelenjar) menghasilkan mukus saluran

pernapasan, berat molekul tinggi glikoprotein dengan kadar gula 80 persen atau

lebih yang melapisi epitel dengan lapisan pelindung lengket viskoelastik yang

menjebak polutan dan sel debris. Sel-sel serosa menghasilkan cairan di mana

mukus dapat dilarutkan. Tindakan dari silia saluran pernapasan di bawah kendali

sistem saraf pusat (SSP), terus mendorong lapisan mucus menuju faring, di mana

akan dikeluarkan dari sistem pernafasan dengan menelan atau dahak. Lapisan

mukus ini juga diduga memiliki antioksidan, penetral asam, dan bebas fungsi

radical–scavenging yang melindungi sel-sel epitel. Conducting airways memiliki

karakteristik struktur bercabang dua, dengan saluran udara secara berturut-turut

mengandung sekitar dua kali jumlah bronkus dengan diameter intenal yang

semakin menurun. Dengan demikian, conducting airways memiliki total luas

permukaan yang terus meningkat dari trakea ke distal saluran udara. Struktur dua

percabangan ini memiliki pembagi aliran pada titik-titik cabang yang berfungsi

sebagai tempat impaksi untuk partikel, dengan diameter yang semakin menyempit

juga mendukung pengumpulan gas dan partikel di dinding saluran napas. Zona

transisi pada akhirnya tercapai di saluran udara cartilago (bronkus) memberi arah

ke saluran udara noncartilago (bronkiolus), kemudia memberi arah ke daerah gas-

exchange, bronkiolus pernapasan, dan alveoli. Sel produksi mukus dan kelenjar

memberi arah ke sel-sel Clara pada epitel bronkiolus (klaassen, 2001).

Page 14: BAB II KAJIAN PUSTAKA - sinta.unud.ac.idII.pdfPenggunaan BBM (Bahan Bakar Minyak) bensin ... Komposisi normal udara terdiri dari gas ... bermotor merupakan sumber pencemaran udara

20

3. Area Pertukaran Gas (Gas-Exchange Region)

Paru-paru terbagi menjadi 5 lobus: superior dan inferior lobus kiri dan

superior, middle, dan inferior lobus kanan. Paru-paru dapat dibagi lagi di bagian

pinggir cabang bronkial ke segmen bronkopulmonalis anatomi yang berbeda,

kemudian ke lobulus, dan akhirnya menjadi acini. Sebuah acinus termasuk

terminal bronkial dan semua pernapasan bronkiolus, saluran alveolar, dan kantung

alveolar. Sebuah acinus dapat terdiri dari 2-8 unit ventilasi. Sebuah unit ventilasi

didefinisikan sebagai daerah anatomi yang mencakup semua saluran alveolar dan

distal alveoli setiap bronchiolar-alveolar saluran junction. Pertukaran gas terjadi di

alveoli, yang mewakili sekitar 80 sampai 90 persen dari total volume parenkim

paru; paru-paru manusia dewasa mengandung sekitar 300 juta alveoli. Rasio

permukaan kapiler total ke semua permukaan alveolar sedikit kurang dari 1.

Dalam septum alveolar, kapiler diatur dalam satu lapisan. Kapiler, plasma darah,

dan elemen darah yang terbentuk dipisahkan dari ruang udara oleh lapisan

jaringan tipis yang dibentuk oleh epitel, interstisial, dan komponen endotel.

Kumpulan sel interstitial mesenchymal terdiri dari fibroblas yang menghasilkan

kolagen dan elastin, serta komponen matriks sel lainnya dan berbagai efektor

molekul. Pericytes, monosit, dan limfosit juga berada di interstitium dan begitu

juga makrofag sebelum memasuki alveoli. Sel endotel memiliki sitoplasma tipis

mencakup sekitar seperempat dari daerah yang dicakup oleh tipe sel I. Sel-sel

clara terletak di bronkiolus terminal dan memiliki kandungan tinggi enzim

metabolisme xenobiotic (klaassen, 2001).

Page 15: BAB II KAJIAN PUSTAKA - sinta.unud.ac.idII.pdfPenggunaan BBM (Bahan Bakar Minyak) bensin ... Komposisi normal udara terdiri dari gas ... bermotor merupakan sumber pencemaran udara

21

2.4.2 Prinsip Umum pada Patogenesis Kerusakan Paru Akibat Zat Kimia

1. Penghirupan Racun, Gas, dan Dosimetri

Pengendapan gas pada saluran pernapasan menentukan pola toksisitas gas

tersebut. Kelarutan air (water solubility) adalah faktor penting dalam menentukan

seberapa dalam gas menembus paru-paru. Gas yang sangat larut seperti SO2 tidak

menembus lebih jauh dari hidung. Gas yang relatif tidak larut seperti ozon dan

NO2 menembus jauh ke dalam paru-paru, saluran udara terkecil dan alveoli

(wilayah centriacinar), di mana mereka akan memperoleh respon beracun.

Masuknya gas dan pengendapan di paru-paru yang hanya berdasarkan kelarutan

air dari gas memprediksi situs lesi paru yang cukup akurat. Gas yang sangat larut

seperti CO dan H2S efisien melewati saluran pernapasan dan diambil oleh suplai

darah paru yang akan didistribusikan ke seluruh tubuh (klaassen, 2001).

2. Endapan dan Pembersihan Partikel

Pengendapan partikel padat pada saluran pernapasan, dan susunan

kimiawinya berperan penting. Ukuran partikel biasanya faktor kritis yang

menentukan wilayah saluran pernapasan di mana partikel atau aerosol akan

disimpan. Endapan partikel pada permukaan paru-paru dan saluran udara dibawa

oleh kombinasi anatomi paru-paru dan pola aliran udara pada sistem pernapasan

(klaassen, 2001).

Page 16: BAB II KAJIAN PUSTAKA - sinta.unud.ac.idII.pdfPenggunaan BBM (Bahan Bakar Minyak) bensin ... Komposisi normal udara terdiri dari gas ... bermotor merupakan sumber pencemaran udara

22

3. Ukuran Partikel

Semakin besar jumlah dan massa partikel yang mampu menembus paru-

paru, semakin besar kemungkinan efek toksik. Ukuran distribusi dalam kaitannya

dengan faktor-faktor lain, seperti bentuk partikel dan luas permukaan. Luas

permukaan sangat penting khususnya ketika bahan beracun diserap pada

permukaan partikel dan dibawa ke paru-paru. Diameter aerodinamis adalah

pengukuran yang tepat untuk partikel yang disimpan oleh impaksi dan

sedimentasi. Untuk partikel yang sangat kecil, yang disimpan terutama oleh

difusi, faktor kritis adalah ukuran partikel, bukan kepadatan. Harus diingat bahwa

ukuran partikel dapat berubah sebelum deposisi dalam saluran pernapasan. Bahan

yang higroskopis, seperti natrium klorida, asam sulfat, dan gliserol, mengambil

air, dan tumbuh pada suasana jenuh yang hangat di saluran pernapasan bagian

bawah (klaassen, 2001).

4. Mekanisme Pengendapan (Deposisi)

Deposisi partikel terjadi terutama oleh intersepsi, impaksi, sedimentasi,

dan difusi (gerak Brown). Intersepsi terjadi hanya ketika lintasan partikel

membawanya cukup dekat ke permukaan hingga tepi dari kontak partikel

permukaan saluran napas. Intersepsi penting bagi deposisi serat. Sedangkan

diameter serat menentukan kemungkinan pengendapan oleh impaksi dan

sedimentasi. Serat dengan diameter 1 mm dan panjang 200 mm akan disimpan di

cabang bronkial terutama oleh intersepsi bukan impaksi. Partikel yang lebih besar

dari 10 mm diameter aerodinamis disimpan dalam hidung atau faring dan tidak

Page 17: BAB II KAJIAN PUSTAKA - sinta.unud.ac.idII.pdfPenggunaan BBM (Bahan Bakar Minyak) bensin ... Komposisi normal udara terdiri dari gas ... bermotor merupakan sumber pencemaran udara

23

dapat menembus ke jaringan distal laring. Data terbaru menunjukkan bahwa

partikel sangat halus (0,01 mm dan lebih kecil) relatif terjebak di saluran napas

atas dengan difusi. Daerah alveolar memiliki efisiensi deposisi signifikan untuk

partikel yang lebih kecil dari 5 mm dan lebih besar dari 0,003 mm. Sedimentasi

membawa deposisi dalam bronkus yang lebih kecil, bronkiolus, dan ruang

alveolar, di mana saluran udara kecil dan kecepatan aliran udara rendah.

Sedimentasi bukan rute yang signifikan dari deposisi partikel ketika diameter

aerodinamis di bawah 0,5mm. Difusi merupakan faktor penting dalam deposisi

partikel submicrometer. Salah satu faktor penting dalam deposisi partikel adalah

pola pernapasan. Selama pernapasan tenang, sebagian besar partikel terhirup dapat

dihembuskan. Faktor-faktor yang dapat mengubah diameter saluran udara dapat

mempengaruhi deposisi partikel (klaassen, 2001).

5. Pembersihan Partikel

Pembersihan partikel yang mengendap merupakan aspek penting dari

pertahanan paru-paru. Pembersihan cepat mengurangi waktu yang tersedia untuk

menyebabkan kerusakan pada jaringan paru atau penyerapan lokal. Mekanisme

spesifik yang tersedia untuk menghilangkan partikel dari saluran pernapasan

bervariasi tergantung lokasi pengendapan. Pembersihan partikel dari saluran

pernapasan tergantung pada mekanisme pembersihan tertentu yang dibutuhkan,

partikel akan dikeluarkan ke perut dan pencernaan (GI), limfatik dan kelenjar

getah bening, atau pembuluh darah paru. Satu-satunya mekanisme di mana sistem

Page 18: BAB II KAJIAN PUSTAKA - sinta.unud.ac.idII.pdfPenggunaan BBM (Bahan Bakar Minyak) bensin ... Komposisi normal udara terdiri dari gas ... bermotor merupakan sumber pencemaran udara

24

pernapasan yang benar-benar dapat mengeluarkan partikel yang menegendap

yaitu dengan batuk dan meniup udara keluar dari saluran hidung (klaassen, 2001).

6. Pembersihan Nasal

Partikel yang mengendap di hidung akan dikeluarkan dengan berbagai

mekanisme, tergantung pada tempat pengendapan dan kelarutan dalam lendir.

Anterior bagian hidung dilapisi dengan epitel skuamosa yang relatif kering,

sehingga partikel yang mengendap dikeluarkan dengan tindakan ekstrinsik seperti

menyeka dan meniup. Daerah lain dari hidung sebagian besar ditutupi oleh epitel

mukosiliar yang mendorong lendir menuju glotis, di mana nantinya akan ditelan.

partikel tidak larut umumnya dibersihkan dalam kurun waktu satu jam dari

deposisi. Partikel yang larut dalam lendir dapat diserap dan masuk ke epitel dan

atau darah sebelum dapat dikeluarkan secara mekanis (klaassen, 2001).

7. Pembersihan Tracheobronchial

Lapisan lendir yang menutupi cabang trakeobronkial digerakkan ke atas

dengan pemukulan silia. Eskalator mukosiliar ini mengangkut partikel yang

mengendap dan partikel-sarat makrofag ke atas ke orofaring, di mana nantinya

akan ditelan dan melewati saluran pencernaan. Pembersihan mukosiliar relatif

cepat pada orang sehat dan selesai dalam waktu 24 hingga 48 jam untuk partikel

yang tersimpan di saluran lebih rendah. Infeksi dan luka-luka lainnya bisa sangat

mengganggu pembersihan (klaassen, 2001).

Page 19: BAB II KAJIAN PUSTAKA - sinta.unud.ac.idII.pdfPenggunaan BBM (Bahan Bakar Minyak) bensin ... Komposisi normal udara terdiri dari gas ... bermotor merupakan sumber pencemaran udara

25

8. Pembersihan Paru

Ada beberapa cara utama dimana partikulat dikeluarkan dari saluran

pernapasan bagian bawah ketika mengendap:

1. Partikel dapat langsung terjebak pada lapisan cairan dari konduksi

saluran udara dengan impaksi dan dibersihkan ke atas, di cabang

trakeobronkial melalui escalator mukosiliar.

2. Partikel dapat difagositosis oleh makrofag dan dibersihkan melalui

eskalator mukosiliar.

3. Partikel dapat difagositosis oleh makrofag alveolar dan dihapus melalui

drainase limfatik.

4. Bahan dapat disebarkan dari permukaan partikel dan dihapus melalui

aliran darah atau limfatik.

5. Partikel kecil dapat langsung menembus membran epitel.

1 menit setelah partikel terhirup, dapat ditemukan dalam makrofag alveolar.

Banyak makrofag alveolar pada akhirnya diangkut ke eskalator mukosiliar. Ada

kemungkinan bahwa makrofag dibawa ke bronkiolus dengan cairan alveolar yang

memberikan kontribusi untuk lapisan cairan pada saluran udara. Partikel lain

dapat diasingkan dalam paru-paru untuk waktu yang sangat lama, sering dalam

makrofag yang terletak di interstitium (klaassen, 2001).

Page 20: BAB II KAJIAN PUSTAKA - sinta.unud.ac.idII.pdfPenggunaan BBM (Bahan Bakar Minyak) bensin ... Komposisi normal udara terdiri dari gas ... bermotor merupakan sumber pencemaran udara

26

2.4.3 Respon Akut pada Cedera Paru

1. Reaktivitas Saluran Udara

Saluran udara besar yang dikelilingi oleh otot polos bronkus, membantu

menjaga saluran napas dan diameter selama ekspansi dan kontraksi paru-paru.

Tonus otot polos bronkial diatur oleh sistem saraf otonom. Kontraksi refleks

terjadi ketika reseptor di trakea dan bronkus besar dirangsang oleh iritasi seperti

asap rokok dan polusi udara. Bronkokonstriksi menyebabkan penurunan diameter

saluran napas dan peningkatan sesuai resistensi terhadap aliran udara.

Karakteristik gejala yang berhubungan meliputi mengi, batuk, sensasi dada sesak,

dan dyspnea (klaassen, 2001).

2. Edema Paru

Edema paru akut, fase eksudatif cedera paru yang umumnya menghasilkan

penebalan penghalang alveolar-kapiler. Cairan edema, ketika muncul, mengubah

hubungan ventilasi-perfusi dan membatasi perpindahan difusi O2 dan CO2 bahkan

dalam alveoli dinyatakan secara struktural normal. Edema sering ditandakan

sebagai cedera paru akut. Konsekuensi biologis edema paru tidak hanya

menyebabkan gejala akut struktur paru-paru dan fungsi, tetapi juga dapat

mencakup kelainan yang tetap setelah resolusi proses edema. Setelah paparan

beberapa agen beracun di mana permukaan alveolar-kapiler gundul (seperti

aloksan), pemulihan tidak mungkin, sedangkan dalam situasi cedera yang lebih

sederhana (seperti pengeluaran histamin), pemulihan penuh mudah dicapai.

Page 21: BAB II KAJIAN PUSTAKA - sinta.unud.ac.idII.pdfPenggunaan BBM (Bahan Bakar Minyak) bensin ... Komposisi normal udara terdiri dari gas ... bermotor merupakan sumber pencemaran udara

27

Antara kedua ekstrem ada bentuk cedera paru yang parah disertai dengan

kerusakan inflamasi dan atau proses restoratif-reparatif berlebihan. Dalam bentuk

yang parah, interstitial dan intraalveolar eksudat inflamasi menyelesaikan via

fibrogenesis, hasil yang mungkin bermanfaat atau merusak paru-paru. Akumulasi

dan pergantian sel-sel inflamasi dan respon imun yang terkait dalam paru-paru

edematous mungkin berperan dalam memunculkan aktivitas mitogenik dan

tanggapan fibrogenic (klaassen, 2001).

3. Mekanisme Cedera Saluran Pernapasan

interaksi racun pada saluran pernapasan memiliki implikasi penting untuk

evaluasi risiko pada manusia yang ditimbulkan oleh inhalan. Gas dan uap tertentu

merangsang ujung saraf di hidung, terutama dari saraf trigeminus. Sehingga

menahan napas atau mengubah pola pernapasan, untuk menghindari atau

mengurangi paparan lebih lanjut. Jika paparan terus tidak dapat dihindari, banyak

iritasi asam atau basa menghasilkan nekrosis sel dan peningkatan permeabilitas

dinding alveolar. Agen inhalasi lainnya yang lebih berbahaya; inhalasi HCl, NO2,

NH3, atau fosgen mungkin pada awalnya menghasilkan sangat sedikit kerusakan

terlihat pada saluran pernapasan. Epitel penghalang di zona alveolar, setelah

periode laten selama beberapa jam, mulai bocor, membanjiri alveoli dan

menghasilkan edema paru tertunda yang sering berakibat fatal. Metabolisme

senyawa asing dapat terlibat dalam patogenesis cedera paru. Aktivasi dan

detoksifikasi memainkan peran kunci dalam menentukan apakah bahan kimia

tertentu pada akhirnya akan menyebabkan kerusakan. Paru-paru berisi sebagian

Page 22: BAB II KAJIAN PUSTAKA - sinta.unud.ac.idII.pdfPenggunaan BBM (Bahan Bakar Minyak) bensin ... Komposisi normal udara terdiri dari gas ... bermotor merupakan sumber pencemaran udara

28

besar enzim yang terlibat dalam metabolisme xenobiotik seperti yang ditemukan

dalam jaringan lainnya, seperti hati. Sedangkan tingkat keseluruhan enzim ini

cenderung lebih rendah di paru-paru daripada di hati, sering sangat terkonsentrasi

di kumpulan sel tertentu pada saluran pernapasan. Selain itu, konten spesifik

khususnya isozim sitokrom P450 mungkin jauh lebih tinggi di paru-paru. Dengan

demikian, substrat untuk P450 paru mungkin jauh lebih cepat daripada terjadi di

hati. Isozim P450 memainkan peran dalam patogenesis kanker paru-paru

(klaassen, 2001).

4. Proliferasi Sel

Efek racun di paru-paru bisa reversibel ataupun ireversibel. Paru-paru

orang dewasa normal adalah organ yang dalam keadaan normal sangat sedikit sel

tampak mati dan harus diganti. Ketika rusak oleh racun, parenkim paru mampu

memperbaiki dirinya sendiri dengan cara yang efisien. Jenis kerusakan sel I

diikuti oleh proliferasi tipe II sel epitel yang akhirnya berubah menjadi Sel tipe I

yang baru di saluran napas, sel Clara berkembang biak dan membagi setelah

cedera. Migrasi sel darah seperti leukosit kapiler paru ke dalam lumen alveolar

juga dapat memicu respons mitosis. Sel-sel lain di zona alveolar, seperti sel-sel

endotel kapiler, sel-sel interstitial, dan makrofag alveolar, juga berkembang biak.

Hasilnya adalah organ kembali normal meskipun pada proliferasi berlebihan

fibroblas dapat mengakibatkan penyakit paru-paru (klaassen, 2001).

Page 23: BAB II KAJIAN PUSTAKA - sinta.unud.ac.idII.pdfPenggunaan BBM (Bahan Bakar Minyak) bensin ... Komposisi normal udara terdiri dari gas ... bermotor merupakan sumber pencemaran udara

29

2.3.4 Respon Kronik pada Cedera Paru

1. Fibrosis

Ditetapkan klinis, fibrosis paru mengacu pada jenis fibrosis interstitial

yang terlihat pada tahap akhir fibrosis paru idiopatik. Dengan ciri khas fibrosis

paru meningkatnya pewarnaan fokus serat kolagen di interstitium alveolar. Paru-

paru yang rusak akibat racun, gangguan pernapasan lebih menyerupai fibrosis

interstitial kronis. Kelebihan kolagen paru biasanya tidak hanya dalam interstitium

alveolar, tetapi juga di seluruh wilayah centriacinar, termasuk saluran alveolar dan

bronkiolus. Dua jenis kolagen mendominasi paru-paru, yang mewakili sekitar 90

persen atau lebih dari total kolagen paru. Tipe I dan kolagen tipe III adalah

interstitial utama komponen dan ditemukan di paru-paru normal dalam rasio

perkiraan 2: 1. Kolagen tipe I adalah bahan yang secara histologis sebagai

"kolagen," sedangkan kolagen tipe III secara histologis sebagai reticulin. Kolagen

tipe III jauh lebih compliant daripada tipe I, meningkatnya proporsi tipe I relatif

terhadap tipe III kolagen dapat menyebabkan paru-paru kaku, seperti yang diamati

dalam fibrosis paru. Perubahan kolagen silang dalam paru-paru fibrotik juga dapat

berkontribusi pada peningkatan kekakuan. Klon fibroblas responsif dan atau

proliferasi mensintesis kolagen tipe I. Perubahan dalam matriks ekstraseluler yang

dihasilkan dari mediator inflamasi disekresi oleh berbagai sel efektor juga dapat

menyebabkan fibroblast untuk beralih fenotip kolagen yang disintesis (klaassen,

2001).

Page 24: BAB II KAJIAN PUSTAKA - sinta.unud.ac.idII.pdfPenggunaan BBM (Bahan Bakar Minyak) bensin ... Komposisi normal udara terdiri dari gas ... bermotor merupakan sumber pencemaran udara

30

2. Emfisema

Dalam banyak hal emfisema dapat dilihat sebagai kebalikan dari fibrosis,

paru-paru menjadi lebih besar dan terlalu compliant bukan menjadi lebih kecil dan

kaku. Definisi patologis saat ini dari emfisema adalah suatu kondisi paru-paru

yang ditandai dengan pembesaran abnormal rongga udara distal ke bronchiole

terminal, disertai kerusakan dinding. Emfisema yang diinduksi oleh racun

menyebabkan peradangan berat atau berulang, terutama alveolitis dengan

pelepasan enzim proteolitik oleh leukosit yang berpartisipasi. Ada sebuah

hubungan klinis antara kurangnya genetik inhibitor penting dari elastase dan

pengembangan emfisema. Neutrophil (dan makrofag alveolar) elastases dapat

memecah elastin paru dan dengan demikian menyebabkan emfisema. Racun

menyebabkan masuknya sel inflamasi dan meningkatkan beban neutrofil elastase

dapat mempercepat proses ini (klaassen, 2001).

3. Asma

Asma menjadi semakin umum terutama di daerah perkotaan yang padat.

Penyakit ini ditandai secara klinis oleh serangan sesak napas, yang mungkin

ringan atau berat. Hal ini disebabkan oleh penyempitan saluran udara besar

(bronkus) baik setelah menghirup agen provokasi atau penyebab yang tidak

diketahui. Ada hubungan antara pajanan dan lingkungan terhadap antigen atau zat

kimia yang dapat bertindak sebagai haptens dan patogenesis asma. Ada komponen

histopatologi yang umum antara asma dan fibrosis paru, tetapi dalam kasus ini

penyakit ini lebih berpusat di saluran udara besar dibandingkan centriacinar dari

Page 25: BAB II KAJIAN PUSTAKA - sinta.unud.ac.idII.pdfPenggunaan BBM (Bahan Bakar Minyak) bensin ... Komposisi normal udara terdiri dari gas ... bermotor merupakan sumber pencemaran udara

31

parenkim paru. Ada mekanisme yang umum, khususnya yang berkaitan dengan

peran sel inflamasi, sitokin dan faktor pertumbuhan yang dihasilkan. Ciri klinis

asma yaitu meningkatnya reaktivitas saluran napas dimana otot polos di sekitar

saluran udara besar menanggapi paparan iritasi (klaassen, 2001).

4. Kanker Paru

Polusi udara seperti ozon, nitrogen dioksida, sulfur dioksida, dan asap

yang berasal dari pembangkit listrik, kilang minyak, dan bahan bakar bertenaga

diesel truk dan mobil berkontribusi terhadap perkembangan kanker paru-paru.

Kanker paru-paru memiliki periode laten 20 sampai 40 tahun. Banyak kanker

paru-paru pada manusia berasal dari sel-sel yang melapisi saluran udara (sering

disebut karsinoma bronkogenik), tetapi selama dua dekade terakhir peningkatan

yang signifikan pada adenokarsinoma perifer telah terjadi dibandingkan dengan

kanker di paru-paru, kanker pada saluran pernapasan bagian atas jarang terjadi.

Mekanisme potensial karsinogenesis paru-paru telah dipelajari secara ekstensif

melalui analisis bahan tumor dan dalam studi sel bronkial manusia. Kerusakan

DNA dianggap sebagai kunci. Sebuah karsinogen aktif atau produk metabolik,

seperti ion alkyldiazonium berasal dari N-nitrosamin, dapat berinteraksi dengan

DNA. O6-alkyldeoxyguanosine dalam DNA berkorelasi dengan carcinogenicity.

Kerusakan DNA yang disebabkan oleh oksigen aktif berpotensi penting. Radiasi

pengion mengarah pada pembentukan superoksida, yang diubah melalui aksi

superoksida dismutase hidrogen peroksida (klaassen, 2001).

Page 26: BAB II KAJIAN PUSTAKA - sinta.unud.ac.idII.pdfPenggunaan BBM (Bahan Bakar Minyak) bensin ... Komposisi normal udara terdiri dari gas ... bermotor merupakan sumber pencemaran udara

32

2.5 Dampak Polusi Udara Terhadap Pengendara Kendaraan Bermotor

Sepeda Motor menjadi modal transportasi murah yang makin banyak

digunakan di kota-kota besar. Tingkat polusi udara di beberapa kota besar kini

semakin tinggi dan para pengendara sepeda motor berpeluang besar terpapar

langsung bahan polutan, dikarenakan pengendara melakukan perjalanan di dekat

knalpot emisi gas buang dengan atau tanpa penghalang fisik antara knalpot

dengan sistem pernapasan (Dirks, 2012). Semakin lama di jalanan semakin

banyak zat beracun hasil pembuangan kendaraan bermotor yang dihirup dan bisa

menimbulkan masalah kesehatan. Jika zat CO yang dihirup dalam jumlah besar

atau berlangsung secara terus menerus dapat menimbulkan bahaya kesehatan.

Karena hemoglobin yang terdapat di dalam tubuh lebih cenderung menyukai

mengikat CO dan bukan oksigen, akibatnya orang bisa saja kekurangan oksigen.

Efek jangka panjang yang bisa ditimbulkan adalah mudah terkena infeksi seperti

sesak napas, terinfeksi kuman TBC atau mikroorganisme lain yang dapat

menyerang paru-paru dan juga penyakit PPOK (Penyakit Paru Obstruktif Kronik).

Sedangkan efek jangka pendek yang sering terasa adalah batuk-batuk, cepat

capek, lelah dan mudah mengantuk. Bahaya polusi yang mengancam pengendara

sepeda motor menurut Prof Faisal juga tergantung dari daerah mana yang

dilaluinya serta bagaimana orang tersebut menggunakan pelindung untuk dirinya

seperti helm dan masker. Jika hal ini berlangsung secara terus menerus misalnya

setiap hari maka tentu saja dapat menimbulkan efek jangka panjang. Untuk

mencegah efek jangka panjang ini, sebaiknya pengendara motor menggunakan

Page 27: BAB II KAJIAN PUSTAKA - sinta.unud.ac.idII.pdfPenggunaan BBM (Bahan Bakar Minyak) bensin ... Komposisi normal udara terdiri dari gas ... bermotor merupakan sumber pencemaran udara

33

pelindung untuk dirinya seperti helm tertutup, menggunakan masker dan jaket

serta menjaga daya tahan tubuhnya agar tidak mudah terkena infeksi melalui rajin

berolahraga dan mengonsumsi makanan yang sehat. Jika masalah pelindungnya

tidak lengkap dikhawatirkan udara yang sudah terpolusi dan mengandung

berbagai partikel karbon berukuran kecil dapat mengiritasi dan masuk melalui

saluran napas yang dapat mengurangi fungsi dari paru-paru seseorang. Karenanya

jika seseorang tidak melindungi dirinya, maka bisa saja efek jangka panjang

tersebut muncul lebih cepat (Bararah, 2010). Menggunakan masker dipercaya

banyak orang bisa mengurangi paparan polusi. Menurut Agus Dwi Susanto, Ketua

Divisi Paru Kerja dan Lingkungan Departemen Pulmunologi dan Ilmu

Kedokteran Respirasi FKUI, Rumah Sakit Persahabatan, meski penggunaan

masker tidak bisa memproteksi sepenuhnya paparan polusi, tetapi penggunaan

maker bisa memperkecil risiko terjadinya terkena infeksi saluran pernapasan akut.

Pada salah satu penelitian yang dimuat di British Medical Journal tahun 2009

dikatakan bahwa dari enam orang yang mempergunakan masker, maka dapat

mencegah satu kejadian terjadinya ISPA. Jenis masker sendiri sangat beragam,

namun yang paling banyak dijual di pasaran adalah masker tipe surgical mask

(masker bedah). tipe surgical mask proteksinya masih di bawah 20%, masker jenis

N95 proteksinya 95%, sedangkan masker kain kurang dari 10%. Agus

mengatakan, baik tidaknya suatu masker pada prinsipnya tergantung dari seberapa

besar masker itu bisa memfiltrasi partikel. Partikel yang masuk ke dalam mulai

saluran napas atas sampai paru itu memiliki diameter di bawah 10 mikron.

Penggunakan masker kain dan masker bedah sebenarnya kurang efektif untuk

Page 28: BAB II KAJIAN PUSTAKA - sinta.unud.ac.idII.pdfPenggunaan BBM (Bahan Bakar Minyak) bensin ... Komposisi normal udara terdiri dari gas ... bermotor merupakan sumber pencemaran udara

34

memfiltrasi partikel dan pajanan polutan. Sedangkan masker N95 jauh lebih baik

karena masker ini mampu memfiltrasi partikel yang berukuran hingga 0,5 mikron.

Tetapi masker yang terstandar sekalipun masih punya kekurangan karena tidak

bisa memproteksi gas yang masuk. Oleh karenanya pajanan seperti CO (Karbon

Monoksida) dan NO (Nitrogen Monoksida) masih tetap bisa tembus sekalipun

memakai masker N95. Beberapa hasil penelitian mengindikasikan, semakin lama

seseorang terpajan (terpapar) bahan polutan, semakin besar mempunyai risiko

gangguan saluran napas (Mikail, 2012).

Tidak banyak yang tahu bahwa para pengendara mobil ataupun orang yang

berada di dalamnya tidak dapat terhindar dari bahaya polusi udara. dikarenakan

udara kotor dan gas berbahaya dari luar tersedot melalui filter udara mobil, tidak

sepenuhnya tersaring dan dihirup oleh penumpang. Ketika berada di dalam mobil,

sesungguhnya sistem pernapasan sedang berhadapan dengan knalpot kendaraan

yang berada di depannya, pengambilan udara pada kompartemen mesin mobil

berada di dekat permukaan jalan, sehingga mengambil asap yang dipancarkan

oleh kendaraan di depannya dan kemudian udara kotor terjebak di dalam mobil.

Hal ini lah yang menyebabkan pengendara mobil tidak terhindar dari dampak

bahaya polusi udara (Hull, 2014). Mobil juga tidak memiliki sistem pertukaran

udara yang baik dan tidak dapat melakukan pembersihan dengan sendirinya.

Faktor lain berupa tingkat konsentrasi Volatile Organic Compounds (VOC) yang

berlebihan dalam pengharum, pembersih dan produk perawatan mobil kita yang

bisa menjadi penyebab kanker, iritasi mata, dan gangguan pada sistem

pernapasan. Kontaminasi senyawa kimia lain di dalam mobil. Contohnya pada

Page 29: BAB II KAJIAN PUSTAKA - sinta.unud.ac.idII.pdfPenggunaan BBM (Bahan Bakar Minyak) bensin ... Komposisi normal udara terdiri dari gas ... bermotor merupakan sumber pencemaran udara

35

mobil baru biasanya terdapat senyawa seperti, benzene, aseton, formaldehida yang

beracun. Selain itu, asap rokok juga sudah terbukti akan menurunkan kualitas

udara di dalam mobil kita. Pencegahan yang dapat dilakukan yaitu dengan rutin

melakukan servis mobil, melakukan pemeriksaan pada filter AC, oli kompresor,

blower motor, dan evaporator mobil secara berkala setiap kali mencapai 10.000

km. Membuka jendela kendaraan ketika berada di pegunungan, hal ini bisa

meningkatkan kualitas udara di dalam mobil. Penggunaan pembersih yang tepat.

pembersih dengan HEPA filter lebih efektif dalam penyaringan udara kotor. Rutin

berolahraga dan menjaga kesehatan juga dapat mencegah dampak dari polusi

udara (Agrizal, 2013).

2.6 Pemeriksaan Faal Paru

Pemeriksaan faal paru bertujuan untuk mengukur kemampuan paru dalam

tiga tahap respirasi meliputi pemeriksaan ventilasi, difusi, dan perfusi. Hasil

pemeriksaan itu digunakan untuk menilai status kesehatan atau fungsi paru

individu yang diperiksa. Untuk keperluan praktis dan uji skrining, biasanya

penilian faal paru seseorang cukup dengan melakukan uji fungsi ventilasi paru.

Pemeriksaan ventilasi adalah mengukur udara yang keluar masuk paru, apabila

fungsi ventilasi nilainya baik, dapat mewakili keseluruhan fungsi paru dan fungsi-

fungsi paru lainnya juga baik. Penilaian fungsi ventilasi berkaitan erat dengan

Page 30: BAB II KAJIAN PUSTAKA - sinta.unud.ac.idII.pdfPenggunaan BBM (Bahan Bakar Minyak) bensin ... Komposisi normal udara terdiri dari gas ... bermotor merupakan sumber pencemaran udara

36

penilaian mekanika pernapasan. Ada dua volume yang bisa diukur, yaitu (Yunus,

2006) :

1. Volume statis yaitu :

a. Volume Tidal (VT) yaitu jumlah udara yang dihisap (inspirasi) tiap kali

pada pernapasan tenang.

b. Volume Cadangan Ekspirasi (VCE) yaitu jumlah udara yang dapat

dikeluarkan secara maksimal setelah ekspirasi biasa.

c. Volume Cadangan Inspirasi (VCI) yaitu jumlah udara yang dapat dihisap

secara maksimal setelah inspirasi biasa.

d. Kapasitas Vital (KV) yaitu jumlah udara yang bias dikeluarkan maksimal

setelah inspirasi maksimal, yaitu gabungan VCI+VT+VCE.

e. Kapasitas Vital Paksa (KVP atau FVC) yaitu sama dengan KV tapi

dilakukan secara cepat dan paksa.

2. Volume dinamis, yaitu :

a. Volume Ekspirasi Paksa detik pertama (VEP1 atau FEV1) yaitu jumlah

udara yang dapat dikeluarkan sebanyak - banyaknya dalam 1 detik pertama

pada waktu ekspirasi maksimal setelah inspirasi maksimal.

b. Arus Puncak Ekspirasi (APE) yaitu jumlah aliran udara maksimal yang

dapat dicapai saat eksipirasi paksa dalam waktu tertentu.

Page 31: BAB II KAJIAN PUSTAKA - sinta.unud.ac.idII.pdfPenggunaan BBM (Bahan Bakar Minyak) bensin ... Komposisi normal udara terdiri dari gas ... bermotor merupakan sumber pencemaran udara

37

2.7 Pengukuran nilai faal paru dengan spirometer

Spirometer paling sering digunakan untuk menilai fungsi paru. Spirometer

merupakan suatu metode sederhana yang dapat mengukur sebagian terbesar

volume dan kapasitas paru-paru. Pemeriksaan dengan spirometer ini penting

untuk pengkajian fungsi ventilasi paru secara lebih mendalam. Kelainan ventilasi

dapat digambarkan oleh nilai FEV1 dan FVC. Nilai abnormal dapat

menggambarkan kelainan dasar fungsi paru. Melalui spirometer, bisa diketahui

gangguan obstruksi, sumbatan dan restriksi atau pengembangan paru. Klasifikasi

kelainan fungsi paru dapat dilihat sebagai berikut: (Castile, 2006).

a. Normal: FVC≥ 80% nilai prediksi, FEV1/FVC≥75% nilai prediksi

b. Gangguan Obstruksi: FEV1< 80% nilai prediksi, FEV1/FVC< 70% nilai

prediksi

c. Gangguan Restriksi: Kapasitas Vital (KV)< 80% nilai prediksi, FVC<80%

nilai prediksi.

d. Gangguan Campuran: FVC< 80% nilai prediksi, FEV1/FVC< 75% nilai

prediksi.

Faktor-faktor yang mempengaruhi nilai faal paru: (Aditama, 2006).

1. Faktor host

a) Umur

Faal paru sejak masa kanak-kanak bertambah atau meningkat

volumenya dan mencapai maksimal sekitar umur 20 tahun pada wanita dan

Page 32: BAB II KAJIAN PUSTAKA - sinta.unud.ac.idII.pdfPenggunaan BBM (Bahan Bakar Minyak) bensin ... Komposisi normal udara terdiri dari gas ... bermotor merupakan sumber pencemaran udara

38

25 tahun pada pria. Setelah itu nilai faal paru terus menurun sesuai

bertambahnya umur karena dengan meningkatnya umur seseorang maka

kerentanan terhadap penyakit akan bertambah.

b) Jenis kelamin

Pengelompokan berdasarkan jenis kelamin amat penting karena

secara biologis berbeda antara pria dan wanita. pria memiliki nilai faal paru

yang lebih besar dari pada wanita.

c) Ras

Pada orang kulit hitam, hasil faal parunya harus dikoreksi dengan

0,85, dimana sebagai referensinnya adalah orang kulit putih. Salah satu

alasannya adalah bahwa ukuran thoraks kulit hitam lebih kecil dari pada

orang kulit putih. Indonesia yang terdiri dari banyak suku bangsa belum ada

data-data antropologis yang dapat menerangkan adanya perbedaan anatomis

rongga dada dan tentunya juga akan mempengaruhi faal parunya.

d) Tinggi badan

Makin bertambah tinggi seseorang, maka nilai faal paru akan

bertambah besar.

e) Kebiasaan merokok

kebiasaan merokok merupakan salah satu faktor resiko penyebab

penyakit saluran napas.

f) Infeksi saluran napas

Riwayat infeksi saluran napas berat menyebabkan penurunan faal

paru dan keluhan respirasi.

Page 33: BAB II KAJIAN PUSTAKA - sinta.unud.ac.idII.pdfPenggunaan BBM (Bahan Bakar Minyak) bensin ... Komposisi normal udara terdiri dari gas ... bermotor merupakan sumber pencemaran udara

39

g) Status gizi

Salah satu akibat kekurangan gizi dapat menurunkan system

imunitas dan antibodi sehingga orang mudah terserang infeksi seperti pilek,

batuk, diare, dan juga berkurangnya kemampuan tubuh untuk melakukan

detoksifikasi terhadap benda asing.

2. Faktor lingkungan

a) Pemakaian alat pelindung diri

Alat pelindung diri tidak secara sempurna melindungi tubuh tenaga

kerja dari potensi bahaya, tetapi dapat mengurangi tingkat keparahan yang

mungkin terjadi. Alat pelindung diri diantaranya yaitu:

1) Masker, untuk melindungi debu atau partikel lebih kasar yang masuk ke

dalam saluran pernapasan yang terbuat dari bahan dengan ukuran pori-

pori tertentu.

2) Respirator pemurni udara, membersihkan udara dengan cara menyaring

atau menyerap kontaminan dengan toksisitas rendah sebelum memasuki

sistem pernapasan.

b) Polusi udara

Polusi udara dapat menimbulkan berbagai penyakit dan gangguan

fungsi tubuh, termasuk gangguan faal paru. Polusi udara juga dapat

meningkatkan kejadian asma bronkial dalam masyarakat. Zat yang paling

banyak pengaruhnya terhadap saluran pernapasan dan paru adalah sulfur

dioksida, nitrogen dioksida, ozon, dan partikulat. Partikulat adalah zat

dengan diameter kurang dari 10 mikron, partikulat dengan diameter kurang

Page 34: BAB II KAJIAN PUSTAKA - sinta.unud.ac.idII.pdfPenggunaan BBM (Bahan Bakar Minyak) bensin ... Komposisi normal udara terdiri dari gas ... bermotor merupakan sumber pencemaran udara

40

dari 1 mikron yaitu aerosol dan fume (asap), sedangkan partikulat dengan

diameter lebih dari 1 mikron yaitu debu dan mists (butir cairan). Perjalanan

debu yang masuk ke saluran pernapasan dipengaruhi oleh ukuran partikel

tersebut. Ukuran partikulat debu yang membahayakan kesehatan umumnya

berkisar antara 0,1 mikron sampai dengan 10 mikron. Partikel yang

berukuran 5 mikron atau lebih akan mengendap di hidung, nasofaring,

trakea dan percabangan bronkus. Partikel yang berukuran kurang dari 2

mikron akan berhenti di bronkiolus respiratorius dan alveolus. Partikel yang

berukuran kurang dari 0,5 mikron biasanya tidak sampai mengendap di

saluran pernapasan akan tetapi akan dikeluarkan lagi. Partikulat bersama

polutan lain seperti ozon dan sulfurdioksida akan menimbulkan penurunan

faal paru, sedangkan partikulat saja tidak menimbulkan gangguan faal paru

pada orang normal. Gangguan faal paru yang terjadi adalah penurunan

FEV1 dan rasio FEV1/FVC, yaitu gangguan saluran napas. Sulfur dioksida,

nitrogen dioksida dan partikulat yang masuk ke dalam saluran napas akan

bereaksi dengan air yang terdapat di saluran napas atas dan bawah

membentuk H2SO4 dan HNO3. Asam sulfat dan asam nitrat yang terjadi

merupakan iritan yang sangat kuat. Efek kerusakan terhadap saluran napas

dapat bersifat akut dan kronik. Besar dan luasnya kerusakan tergantung pada

jenis zat, konsentrasi zat, lama paparan dan ada atau tidaknya kelainan

saluran napas atau paru sebelumnya (klaassen, 2001).