LAPORAN PRAKTIKUM FISIKAINSTRUMENTASI MEDIK

Disusun Oleh:Najmi Ilal Hayati (4121001055)Ashny Anggun D. (4121001102)Yunike (04121001118)Rizqi Khairun Nisa (4121001122)Achmad Reza K. (04121001131)M. Adam Muzakir (4111001134)

PENDIDIKAN DOKTER UMUMFAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS SRIWIJAYA2012

A. TUJUAN PRAKTIKUMAdapun tujuan dari praktikum instrumentasi medik ini sebagai berikut :1. Mengenal penggunaan beberapa instrument medic dasar2. Membuktikan secara empiric peningkatan metabolisme, dari segi suhu tubuh, denyut nadi, dan tekanan darahB. DASAR PRAKTIKUMAdapun praktikum ini berdasarkan pada prinsip-prinsip di bawah ini:1. Prinsip dasar instrumentasi dan hukum fisika yang berlaku pada instrumentasi tersebut2. Peningkatan 1 deraja suhu tubuh akan meningkatkan 10 persen metabolisme tubuhC. ALAT DAN BAHAN1. Stetoskop2. Tensimeter3. Thermometer suhu tubuh4. ProbandusD. CARA KERJA1. Lakukan pengukuran suhu tubuh menggunakan thermometer, tekanan darah menggunakan tensi meter, dan hitunglah denyut nadi pada Arteri Radialis dan Iktus Kordis probandus saat sebelum melakukan kegiatan, sebanyak 4-5 kali.

Gambar 1.2Lokasi Iktur KordisGambar 1.1Pemeriksaan Arteri Radialis2. Mintalah Probandus untuk melakukan aktifitas seperti lari kecil menuruni anak tangga selama 5 menit.3. Setelah selesai probandus melakukan aktifitas, segera ukur kembali suhu tubuh, tekanan darah, dan denyut nadi pada dua lokasi di atas. Pengukuran efektif dilakukan dalam waktu 2 sampai 3 menit dihitung dari saat probandus berhenti melakukan aktifitasnya.4. Catat hasil pada tabel pengamatan, lihat apakah ada perbedaan signifikan.E. HASIL PRAKTIKUMSebelum Melakukan AktifitasSetelah Melakukan Aktifitas

Suhu tubuhDenyut NadiTekanan DarahSuhu tubuhDenyut NadiTekanan darah

3696951207036,516014414570

3698961208036,515213615080

3696971107536,5148

3696951207036,5140

3698961107036,5140

F. PEMBAHASAN1. Prinsip Kerja Instrumentasi MedikTermometer Air Raksa

1) Fungsi Termometer Air RaksaTermometer adalah alat untuk mengukur suhu. Penggunaan air raksa sebagai bahan utama thermometer karena koefisien muai air raksa terbilang konstan sehingga perubahan volume akibat kenaikan atau penurunan suhu 2) Pengukuran Termometer Air RaksaTermometer air raksa umumnya menggunakan skala suhu Celsius dan Fahrenhait. Celsius memakai dua titik penting pada skalanya: suhu saat es mencair dan suhu penguapan air. Es mencair pada tanda kalibrasi yang sama pada thermometer yaitu pada uap air yang mendidih. Saat dikeluarkan termometer dari uap air, ketinggian air raksa turun perlahan. Ini berhubungan dengan kecepatan pendinginan (dan pemuaian kaca tabung). Jadi pegukuran suhu celsius menggunakan suhu pencairan dan bukan suhu pembekuan.Titik didih Celcius yaitu 0 C (212 F) dan titik beku pada 100 C (32 F). Tetapi peneliti lain -Frenchman Jean Pierre Cristin mengusulkan versi kebalikan skala celsius dengan titik beku pada 0 C (32 F) dan titik didih pada 100 C (212 F). Dia menamakannya Centrigade.3) Cara kerja Termometer Air RaksaAlat ini terdiri dari pipa kapiler yang menggunakan material kaca dengan kandungan air raksa di ujung bawah. Untuk tujuan pengukuran, pipa ini dibuat sedemikian rupa sehingga hampa udara. Jika temperatur meningkat, Merkuri akan mengembang naik ke arah atas pipa dan memberikan petunjuk tentang suhu di sekitar alat ukur sesuai dengan skala yang telah ditentukan. Adapun cara kerja secara umum adalah sbb ;1. Sebelum terjadi perubahan suhu, volume air raksa berada pada kondisi awal.2. Perubahan suhu lingkungan di sekitar termometer direspon air raksa dengan perubahan volume.3. Volume merkuri akan mengembang jika suhu meningkat dan akan menyusut jika suhu menurun.4. Skala pada termometer akan menunjukkan nilai suhu sesuai keadaan lingkungan.Stetoskop

Stetoskop Akustik ini paling umum bagi kebanyakan orang, terdiri dari diafragma, chestpiece, bel, pipa karet / plastik, earpiece. Di bagian chestpiece ini terdiri dari dua sisi yang dapat ditempatkan pada klien untuk mendengarkan suara, yaitu sebuah diafragma (bagian plastik bundar) dan bel. Jika diafragma atau bel diletakkan di klien, suara tubuh menggetarkan diafragma, menciptakan gelombang tekanan akustik yang berjalan ke atas pipa menuju telinga pendengar. Bel mentransmisikan suara frekuensi rendah, sedangkan diafragma mentransmisikan suara dengan frekuensi yang lebih tinggi.Sungkup terbuka (open bell) berfungsi untuk menyesuaikan/menyamakan impedansi antara kulit dan udara. Bagian ini menghimpun suara dari daerah yang berkontak. Kulit pasien yang bersentuhan dengan sungkup terbuka berfungsi seperti diafragma. Kulit pasien memiliki frekuensi resonan alami yang efektif untuk menghantarkan bunyi jantung.Frekuensi resonan ditentukan oleh diameter sungkup dan tekanan sungkup pada kulit. Semakin kencang kulit tertarik, semakin tinggi frekuensi resonan. Semakin besar diameter sungkup, semakin rendah frekuensi resonan kulit. Rentang suara yang diinginkan dapat diperluas dengan mengubah ukuran sungkup dan mengubah-ubah tekanan sungkup terbuka terhadap kulit (sehingga ketegangan pada kulit juga berbeda). Murmur jantung berfrekuensi rendah tidak akan terdengar apabila stetoskop terlalu kencang ditekan ke kulit.Sungkup tertutup (closed bell) sebenarnya hanyalah sebuah sungkup yang memiliki diafragma dengan frekuensi resonan tertentu, biasanya tinggi, dan menghambat suara-suara berfrekuensi rendah. Frekuensi resonannya dikendalikan oleh faktor-faktor yang sama dengan faktor yang mengatur frekuensi sungkup terbuka yang ditekankan ke kulit. Stetoskop sungkup tertutup terutama digunakan untuk mendengarkan bunyi paru yang frekuensinya lebih tinggi daripada bunyi jantung.Apa bentuk sungkup yang terbaik? Karena kita menghadapi suatu sistem yang tertutup di salah sate ujung jauhnya oleh diafragma peka tekanangendang telingasebaiknya digunakan sungkup yang volumenya sekecil mungkin. Semakin kecil volume gas di dalam sungkup, semakin besar perubahan tekanan yang ditimbulkan oleh gerakan diafragma di ujung lonceng yang lain.Volume selang juga harus kecil, dan seyogianya suara yang hilang akibat gesekan dengan dinding selang sedikit. Restriksi oleh volume yang kecil menunjukkan selang pendek berdiameter kecil, sedangkan restriksi oleh gesekan yang kecil menunjukkan selang berdiameter besar. Oleh karena itu, apabila diameter selang terlalu kecil, banyak suara yang akan hilang akibat gesekan. Apabila diameter terlalu besar, maka volume udara yang dipindahkan menjadi terlalu banyak. Pada keduanya, efisiensi berkurang. Di bawah sekitar 100 Hz, panjang selang tidak banyak memengaruhi efisiensi, tetapi di atas frekuensi ini, efisiensi berkurang seiring dengan semakin panjangnya selang. Pada 200 Hz, perubahan selang dari panjang 7,5 cm menjadi 66 cm menyebabkan kehilangan 15 dB. Suatu keputusan yang disepakati adalah selang dengan panjang sekitar 25 cm dan berdiameter 0,3 cm.Earpiece harus terpasang pas di telinga karena kebocoran udara mengurangi suara yang terdengar. Semakin rendah frekuensi, semakin bermakna kebocoran tersebut. Kebocoran juga menyebabkan suara bising di sekitar kita masuk ke telinga. Earpiece biasanya dirancang untuk mengikuti arah saluran telinga yang sedikit condong ke depan.

Sfigmomanometer

Prinsip kerja alat pengukur tekanan darah sama dengan U-Tube Manometer. Manometer adalah alat pengukur tekanan yang menggunakan tinggi kolom (tabung) yang berisi liquid statik untuk menentukan tekanan. Manset dipasang mengikat mengelilingi lengan dan kemudian ditekan dengan tekanan di atas tekanan arteri lengan (brachial) dan kemudian secara perlahan tekanannya diturunkan. Pembacaan tinggi mercuri dalam kolom (tabung manometer) menunjukkan peak pressure (systolic) dan lowest pressure (diastolic).

Tekanan dalam fluida statis adalah sama pada setiap tingkat horisontal (ketinggian) yang sama sehingga:

Untuk lengan tangan kiri manometer

Untuk lengan tangan kanan manometer

Karena disini kita mengukur tekanan tolok (gauge pressure), kita dapat menghilangkan PAtmosfer sehingga

Dari persamaan tersebut dapat diambil kesimpulan bahwa tekanan pada A sama dengan tekanan cairan manometrik pada ketinggian h2 dikurangi tekanan cairan yang diukur pada ketinggian h1. Dalam kasus alat pengukur tekanan darah yang menggunakan air raksa, berarti tekanan darah dapat diukur dengan menghitung berat jenis air raksa dikali gravitasi dan ketinggian air raksa kemudian dikurangi berat jenis darah dikalikan gravitasi dan ketinggian darah.

2. Kesalahan Relatif dan AbsolutKesalahan AbsolutKesalahan Absolut adalah kesalahan yang memiliki besaran tertentu dan pasti. Sedangkan kesalahan relatif adalah kesalahan yang besarannya tidak tertentu. Berikut cara menghitung kesalahan absolute:

X = x xDi mana :X = merupakan hasil pengukuran.x = merupakan hasil pembacaan pada alat ukurx = merupakan nilai penyimpangan.Nilai penyimpangan biasanya merupakan kali dari nilai terkecil alat ukur yang digunakan. Kesalahan relatifKesalahan Relatif seringkali dinyatakan dalam bentuk persen. Karena itu rumus dari kesalahan relative :(x / x) * 100%Besaran kesalahan relative juga dapat diukur dengan membagi besar kesalahan absolute dengan hasil pengukuran yang di dapat.Kemungkinan Salah (KS)Untuk melihat adanya kesalahan-kesalahan dalam pengamatan suatu pengukuran tersebut maka perlu dicari suatu kemungkinan salah atau probable error. Menurut Bessel, rumus dari Kemungkinan Salah (KS) atau probable error adalah sebagai berikut :

Keterangan rumus : k = konstanta bebasn = banyaknya pengukuran yang telah dilakukan.

PERHITUNGAN:I. Denyut nadi pada tangan sebelum aktivitasNoPENGAMATANPP2

19696 96,8 = - 0,8(- 0,8)2 = 0.64

29898 96,8 = 2,8(2,8)2 = 7,84

39696 96,8 = -0,8(-0,8)2 = 0.64

49696 96,8 = - 0,8(- 0,8)2 = 0.64

59898 96,8 = 2,8(2,8)2 = 7,84

Rata-rata hitung = 484/5 = 96,8P2 = 17,6

II. Denyut nadi di dada sebelum aktivitasNoPENGAMATANPP2

19595 95,8 = - 0,8(- 0,8)2 = 0.64

29696 95,8 = 0,2(0,2)2 = 0,04

39797 95,8 = 1,8(1,8)2 = 3,24

49595 95,8 = - 0,8(- 0,8)2 = 0.64

59696 95,8 = 0,2(0,2)2 = 0,04

Rata-rata hitung = 479/5= 95,8P2 = 4,6

III. Tekanan darah sistol sebelum aktivitasNoPENGAMATANPP2

1120120 116 = 4(4)2 = 16

2120120 116 = 4(4)2 = 16

3110110 116 = -6(-6)2 = 36

4120120 116 = 4(4)2 = 16

5110110 116 = -6(-6)2 = 36

Rata-rata hitung = 580/5= 116P2 = 20

IV. Tekanan darah diastol sebelum aktivitasNoPENGAMATANPP2

17070 73 = -3(-3)2 = 9

28080 73 = 7(7)2 = 49

37575 73 = 2(2)2 = 4

47070 73 = -3(-3)2 = 9

57070 73 = -3(-3)2 = 9

Rata-rata hitung = 365/5= 73P2 = 16

V. Denyut nadi tangan setelah aktivitasNoPENGAMATANPP2

1160160 148 = 12(12)2 = 144

2152152 148 = 4(4)2 = 16

3148148 148 = 0(0)2 = 0

4140140 148 = - 8(-8)2 = 64

5140140 148 = -8(-8)2 = 64

Rata-rata hitung = 740/5= 148P2 = 57,6

VI. Denyut nadi dada setelah aktivitasNoPENGAMATANPP2

1144144 140 = 4(4)2 = 16

2136136 140 = -4(-4)2 = 16

Rata-rata hitung= 280/2= 140P2 = 16

VII. Tekanan darah sistol setelah aktivitasNoPENGAMATANPP2

1145145 147,5 = -2,5(-2,5)2 = 6,25

2150150 147,5 = 2,5(2,5)2 = 6,25

Rata-rata hitung = 295/2= 147,5P2 = 6,25

VIII. Tekanan darah diastol setelah aktivitasNoPENGAMATANPP2

17070 75 = -5(-5)2 = 25

28080 75 = 5(5)2 = 25

Rata-rata hitung = 150/2= 75P2 = 25

3. Perbedaan sebelum dan setelah melakukan aktivitasTerdapat perbedaan hasil pengukuran yang cukup signifikan antara sebelum melakukan aktivitas dengan sesudah melakukan aktivitas. 1. Denyut jantungTerdapat perubahan yang meningkat dari kecepatan denyut jantung istirahat dengan denyut jantung aktivitas. Hal tersebut dapat dilihat dari irama denyut jantung saat istirahat dari teratur menjadi lebih cepat saat aktivitas, begitu pula dengan kekuatan denyut jantung yang semakin kuat pada saat aktivitas. Perubahan tersebut terjadi karena saat berolahraga jantung dirangsang untuk berkontraksi lebih cepat. Pada saat aktivitas terjadi peningkatan metabolisme sel-sel otot, sehingga aliran darah meningkat untuk memindahkan zat-zat makanan dari darah yang dibutuhkan jaringan otot sehingga curah jantung akan meningkat untuk mensuplai kebutuhan zat makanan melalui peningkatan aliran darah. Peningkatan curah jantung akan meningkatkan frekuensi denyut jantung yang akan meningkatkan denyut nadi pada akhirnya. Kecepatan denyut jantung mengalami peningkatan juga akibat adanya peningkatan aktivitas simpatis yang diiringi oleh penurunan aktivitas parasimpatis. Kekuatan denyut jantung yang kuat juga karena otot berkontraksi dan menyebabkan tekanan sistol pada aorta/pulmonalis meningkat sehingga menyebabkan katup yang berhubungan menutup dengan cepat pada akhir sistol. Hal ini mengakibatkan timbulnya letupan yang kuat sehingga menimbulkan bunyi yang keras dan tajam. Berdasarkan teori, irama denyut jantung pada waktu istirahat tidak teratur, sedangkan irama denyut jantung setelah beraktivitas teratur. Hal ini dikarenakan aktivitas mempengaruhi kecepatan kontraksi jantung. Kontraksi jantung dipengaruhi oleh rangsangan yang sampai pada jantung melalui saraf vagus dan simpatetik. Cabang dari urat-urat saraf ini berjalan ke nodul sinus-atrial. Pengaruh dari sistem simpatetik ini mempercepat irama jantung. Dan pengaruh dari vagus yang merupakan bagian dari slstem parasimpatetik atau sistem otonom yang menyebabkan gerakan jantung diperlambat atau dihambat. Secara normal jantung selalu mendapat hambatan dari vagus, akan tetapi bila vagus /rem ditiadakan untuk memenuhi kebutuhan tubuh sewaktu bergerak cepat, maka irama debaran jantung bertambah secara teratur. Selain itu, irama ini disebabkan karena pada saat kontraksi jantung bertambah, kebutuhan oksigen jantung juga meningkat sehingga membutuhkan peningkatan aliran darah koroner. Hal ini mengakibatkan peningkatan volume sekuncup dan meningkatkan frekuensi denyut jantung. Sebaliknya, sewaktu tubuh istirahat dan jiwanya tenang maka iramanya lebih perlahan.

2. Tekanan darahBerdasarkan hasil percobaan didapatkan hasil bahwa dalam keadaan istirahat, tekanan sistol dan diastol ke delapan o.p dalam keadaan normal. Sedangkan dalam keadaan setelah beraktivitas, tekanan sistol menjadi lebih meningkat dari keadaan istirahat. Hal ini disebabkan kerja jantung yang menjadi lebih cepat dan meningkat setelah melakukan aktivitas yang kemudian menyebabkan tekanan maksimum pada aorta meningkat. Tekanan darah manusia senantiasa berayun-ayun antara tinggi dan rendah sesuai dengan detak jantung. Beberapa hal yang mempengaruhi dalam pemeriksaan tekanan darah, yaitu posisi dan kondisi. Pengukuran tekanan darah dalam keadaan duduk, akan memberikan angka yang lebih tinggi dibandingkan dengan posisi berbaring, meskipun selisihnya relatif kecil. Tekanan darah juga dipengaruhi oleh kondisi pada saat pengukuran, pada orang yang baru bangun tidur akan didapatkan tekanan darah paling rendah, yang dinamakan tekanan darah basal. Tekanan darah yang diukur setelah berjalan kaki atau aktivitas fisik lain akan memberi angka yang lebih tinggi dan disebut tekanan darah kasual (Gunawan, 2007). Pada saat frekuensi denyut jantung cepat , tekanan arteri turun secara tajam selama fase ejeksi sistolik ventrikel karena katup atrioventrikulat tertarik kebawah meningkatkan kapasitas atrium. Kerja ini menyedot darah ke atrium dari vena besar. Sedotan darah ke atrium selama sistolik turut membantu secara nyata pada arus balik vena (Ganong, 2002).

G. KESIMPULAN :Di dalam dunia medis dikenal berbagai macam instrumen medis. Instrumen medis ini dapat digunakan untuk mendeteksi aktifitas-aktifitas yang berlangsung pada tubuh dimana kita tidak dapat mengetahuinya hanya dengan mengandalkan panca indera saja. Instrumen-instrumen medis ini digunakan berdasarkan prinsip kerjanya masing-masing dan sesuai dengan hukum fisika yang berlaku. Instrumen medis yang digunakan kali ini adalah stetoskop, tensimeter, dan termometer, maka dari itu yang diukur adalah suhu tubuh, denyut nadi, dan tekanan darah. Selain itu, ditemukan perbedaan yang cukup signifikan pada hasil pengukuran denyut nadi, tekanan darah, maupun suhu tubuh, jika dibandingkan setelah beraktivitas dengan sebelum beraktivitas. Denyut nadi bertambah cepat karena jantung yang memompa lebih cepat, untuk mengimbangi kebutuhan oksigen jaringan, dalam hal ini jaringan otot, yang tiba-tiba meningkat akibat aktifitas fisik yang juga meningkat. Tekanan darah yang juga dipengaruhi karena laju peredaran darah yang meningkat, serta adanya vasokontriksi pada arteriol-arteriol tertentu, sebagai akibat penyeimbang vasodilatasi arteri yang menuju ke otot-otot rangka. Selain itu, perhitungan kesalahan dalam pengukuran juga telah dihitung, kesalahan relatif yang didapat antara 0,13 3,315 %.

Daftar Pustaka:

Akatsuki, Zen. 2011. Cara Kerja Alat Pengukur Tekanan Darah. Dalam http://akatsuki-ners.blogspot.com/2011/09/cara-kerja-alat-pengukur-tekanan-darah.html, diakses 22 November 2012.Campbell. 2004. Biologi Edisi kelima_jilid 3. Jakarta : Erlangga.Ganong, William F., MD., 2002. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Edisi 20. Jakarta: EGC.Guyton, A & Hall, J.2002. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. EGC. Edisi 9. Jakarta: EGC.Huda, Syamsul. 2009. Pengukuran Tekanan Darah. Dalam http://syamsulhuda-fst09.web.unair.ac.id/artikel_detail-35823-kuliah PENGUKURAN%20TEKANAN %20DARAH.html, diakses 22 November 2012.Sherwood, Lauralee. 2001. Fisiologi Manusia. Jakarta: ECG.