Makalah penggunaan hemodialisis pada bidang kesehatan yang memakai prinsip ilmu fisika

21
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dalam sistem peredaran darah yang ada dalam tubuh kita, darah mengalir melalui pembuluh darah dari jantung ke seluruh tubuh dan melewati ginjal untuk disaring. Proses penyaringan ini memisahkan zat-zat yang bersifat racun atau tidak dapat dihancurkan dan digunakan oleh tubuh sehingga harus dibuang bersamaan dengan urin dengan zat-zat yang diperlukan oleh tubuh. Ginjal sebagai organ yang berfungsi dalam proses penghasilan urin melalui proses filtrasi, reasorbsi, dan augmentasi. Apabila fungsi ini terganggu maka zat- zat racun yang tidak dapat dihancurkan dan digunakan oleh tubuh akan mengendap. Sedangkan zat-zat yang bermanfaat seperti glukosa dapat terbuang sehingga urin terasa manis. Kasus ini sering disebut dengan istilah diabetes melitus atau kencing manis. Ginjal yang tidak berfungsi dengan normal sering disebut dengan istilah gagal ginjal. Kasus ini dapat terjadi akibat kerja ginjal yang terlalu berat sehingga terganggu fungsinya. Selain itu, gagal ginjal juga dapat diakibatkan oleh penyakit keturunan.

Transcript of Makalah penggunaan hemodialisis pada bidang kesehatan yang memakai prinsip ilmu fisika

Page 1: Makalah penggunaan hemodialisis pada bidang kesehatan yang memakai prinsip ilmu fisika

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam sistem peredaran darah yang ada dalam tubuh kita, darah mengalir

melalui pembuluh darah dari jantung ke seluruh tubuh dan melewati ginjal untuk

disaring. Proses penyaringan ini memisahkan zat-zat yang bersifat racun atau

tidak dapat dihancurkan dan digunakan oleh tubuh sehingga harus dibuang

bersamaan dengan urin dengan zat-zat yang diperlukan oleh tubuh. Ginjal sebagai

organ yang berfungsi dalam proses penghasilan urin melalui proses filtrasi,

reasorbsi, dan augmentasi. Apabila fungsi ini terganggu maka zat-zat racun yang

tidak dapat dihancurkan dan digunakan oleh tubuh akan mengendap. Sedangkan

zat-zat yang bermanfaat seperti glukosa dapat terbuang sehingga urin terasa

manis. Kasus ini sering disebut dengan istilah diabetes melitus atau kencing

manis. Ginjal yang tidak berfungsi dengan normal sering disebut dengan istilah

gagal ginjal. Kasus ini dapat terjadi akibat kerja ginjal yang terlalu berat sehingga

terganggu fungsinya. Selain itu, gagal ginjal juga dapat diakibatkan oleh penyakit

keturunan.

Berbagai upaya kuratif yang telah dilakukan dalam dunia kedokteran

seperti cangkok ginjal dapat membantu kerja ginjal yang sangat berat. Manusia

normal memiliki dua ginjal yang bekerja bersama. Ketika salah satunya rusak atau

tidak berfungsi, cangkok ginjal dapat dilakukan untuk menggantikan salah satu

ginjal yang rusak tadi sehingga dapat bekerja dalam proses penyaringan dan

menghasilkan urin yang normal. Alternatif lain yang saat ini sedang

berkembangkan adalah haemodialisis.

Page 2: Makalah penggunaan hemodialisis pada bidang kesehatan yang memakai prinsip ilmu fisika

1.2 Pembatasan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, penulis membatasi pembahasan

masalah dalam makalah ini. Pembatasan masalah tersebut yaitu mengenai cara

kerja alat dialisis darah secara mekanis dilihat dari prinsip ilmu fisika khususnya

fluida dinamis.

1.3 Tujuan

Berdasarkan rumusan masalah di atas, maka dapat dituliskan tujuan dari

penulisan ini adalah :

1. Mengetahui cara penggunaan hemodialisis

2. Mengetahui cara kerja hemodialisis menurut ilmu fisika

3. Mengetahui pengaplikasian ilmu fisika dalam bidang kesehatan

4. Melengkapi nilai tugas mata kuliah fisika

Page 3: Makalah penggunaan hemodialisis pada bidang kesehatan yang memakai prinsip ilmu fisika

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Hemodialisis

Hemodialisis adalah sebuah terapi medis. Kata ini berasal dari kata haemo

yang berarti darah dan dilisis yang berarti dipisahkan. Hemodialisis merupakan

salah satu dari Terapi Pengganti Ginjal, yang digunakan pada penderita dengan

penurunan fungsi ginjal, baik akut maupun kronik. Hemodialisis dapat dikerjakan

untuk sementara waktu (misalnya pada Gagal Ginjal Akut) atau dapat pula untuk

seumur hidup (misalnya pada Gagal Ginjal Kronik).

Hemodialisis berawal dari beberapa penemuan yang berhasil maupun yang

menemukan kegagalan oleh beberapa tokoh antara lain, Abel dan Roundtree,

Hass, dan Necheles, serta Kjellstrand. Banyak tokoh yang memegang peranan

penting dalam memanfaatkan dialisis sebagai salah satu cara menangani kasus

gagal ginjal, dimulai oleh Thomas Graham dari Glasgow, orang pertama yang

mengemukakan prinsip transportasi larutan melalui membran semipermeabel pada

tahu 1854. Lalu, pemanfaatan prinsip ginjal yang dikemukakan oleh Abel,

Roundtree, dan Turner pada tahun 1913, Dialisis Peritoneal ditemukan oleh Georg

Ganter pada tahun 1923, penggunaan hemodialisis pada manusia pertama kali

oelh Hass pada 28 Februari 1924 dan pengaplikasian prinsip ginjal pada alat

kesehatan ditemukan oleh Kolff pada tahun 1943-1945. Penelitian yang ia

lakukan menunjukkan bahwa hidup seorang pasien yang mengalami gagal ginjal

dapat tertolong dengan penggunaan hemodialisis.

Dr. Willem Kolff adalah orang pertama yang merancang mesin dialisis

darah (dialiser) pada tahun 1943. Hasil penemuannya ini pertama kali sukses pada

seorang pasien wanita berumur 67 tahun yang koma dan mulai sadar setelah 11

jam menjalani hemodialisis menggunakan dialiser Kolff pada tahun 1945. Setelah

beberapa waktu kesuksesannya, Kolff bertujuan mengembangkan alat bantu hidup

ini untuk mengatasi gagal ginjal akut. Pada akhir Perang Dunia II, Kolff

menyumbangkan 5 mesin dialisis untuk beberapa rumah sakit di dunia, salah

Page 4: Makalah penggunaan hemodialisis pada bidang kesehatan yang memakai prinsip ilmu fisika

satunya Mt. Sinai Hospital in New York. Kolff memberikan satu set ”blueprints”

untuk mesin hemodialisisnya kepada George Thorn di Peter Bent Brigham

Hospital di Boston. Hal ini bertujuan untuk menyempurnakan dialiser Kolff pada

masa yang akan datang, yaitu dialiser Kolff-Brigham dari bahan stainless steel.

Pada tahun 1950-an, mesin penemuan Willem Kolff digunakan untuk

menangani pasien gagal ginjal akut, tetapi ini tidak dapat menangani pasien

penyakit ginjal stadium akhir. Kemudian, para dokter percaya bahwa alat ini tidak

mungkin untuk mendialisis pasien secara sempuran karena dua alasan. Pertama,

Mereka berpendapat bahwa tidak ada alat buatan manusia yang dapat

menggantikan fungsi ginjal dalam waktu yang cukup lama. Kedua, pasien yang

telah sering mengalami dialisis menyebabkan kerusakan pada pembuluh vena dan

arteri, jadi setelah beberapa kali penanganan medis, akan sulit menemukan

pembuluh sebagai akses darah pasien.

Penemuan Kolff tidak memungkinkan untuk digunakan karena tidak

mampu untuk proses pemindahan fluida. Dr. Nils Alwal, pada tahun 1946 di

University of Lund, mencoba memodifikasi alat ginjal ini dalam sebuah tabung

stainless steel agar ada tekanan yang mempengaruhi, cara ini bekerja efektif pada

aplikasi hemodialisis. Alwall juga membantah penemu dari arteri vena pelangsir

untuk dialisis. Ia pertama kali melaporkan ini pada tahun 1948, dimana dia

menggunakan pelangsir vena itu untuk melangsir kelinci. Secara berkelanjutan

dia menggunakan tabung pengalir yang terbuat dari bahan kaca, sama fungsinya

dengan dialisator ciptaannya yang terbuat dari bahan kanister, untuk menangani

1500 pasien gagal ginjal antara tahun 1946 dan 1960, sebagai laporan pada

Kongres Nefrologi Internasional yang pertama di Evian pada September 1960.

Kemudian Alwall dengan Holger Crafoord, seorang pebisnis berkebangsaan

Swedia, untuk membangun sebuah perusahaan di bidang pembuatan mesin

dialisis, Gambro.

Dr. Belding H. Scribner berkolaborasi dengan seorang dokter bedah, Dr.

Wayne Quinton, memodifokasi tabung pengalir dengan menggantinya dengan

bahan Teflon. Hal lain yang menjadi kunci pengembangan mereka yaitu dengan

menghubungkan tabung yang satu dengan yang lain.gelas tersebut kemudian

Page 5: Makalah penggunaan hemodialisis pada bidang kesehatan yang memakai prinsip ilmu fisika

memindahkan media ke kepingan tabung silikon yang ukurannya pendek.ini akan

membentuk basis yang kemudian dinamakan tabung scribner.mungkin bagian-

bagian yang lain akan lebih umum dikatakan sebagai tabung Quinton-

scribner.setelah proses perawatan,akses sirkulasi akan disimpan dalam keadaan

terbuka dengan menghubungkan dua tabung bagian luar dengan menggunakan

tabung teflon berbentuk huruf U,yang kemudian akan mengalirkan darah dari

tabung arteri belakang menuju vena.

2.2 Fungsi Hemodialisis

Hemodialisis berfungsi membuang produk-produk sisa metabolisme

seperti potassium dan urea dari darah dengan menggunakan mesin dialiser. Mesin

ini mampu berfungsi sebagai ginjal menggatikan ginjal penderita yang sudah

rusak kerena penyakitnya, dengan menggunakan mesin itu selama 24 jam

perminggu, penderita dapat memperpanjang hidupnya sampai batas waktu yang

tidak tertentu.

2.3 Cara Kerja Hemodialisis

Prinsip dari Hemodialisis adalah dengan menerapkan proses osmotis dan

ultrafiltrasi pada ginjal buatan, dalam membuang sisa-sisa metabolisme tubuh.

Pada hemodialisis, darah dipompa keluar dari tubuh lalu masuk kedalam mesin

dialiser ( yang berfungsi sebagai ginjal buatan ) untuk dibersihkan dari zat-zat

racun melalui proses difusi dan ultrafiltrasi oleh cairan khusus untuk dialisis

(dialisat). Tekanan di dalam ruang dialisat lebih rendah dibandingkan dengan

tekanan di dalam darah, sehingga cairan, limbah metabolik dan zat-zat racun di

dalam darah disaring melalui selaput dan masuk ke dalam dialisat. Proses

hemodialisis melibatkan difusi solute (zat terlarut) melalui suatu membrane

semipermeable. Molekul zat terlarut (sisa metabolisme) dari kompartemen darah

akan berpindah kedalam kompartemen dialisat setiap saat bila molekul zat terlarut

dapat melewati membran semipermiabel demikian juga sebaliknya. Setelah

dibersihkan, darah dialirkan kembali ke dalam tubuh. (Nephrology Channel,

2001).

Page 6: Makalah penggunaan hemodialisis pada bidang kesehatan yang memakai prinsip ilmu fisika

Mesin hemodialisis (HD) terdiri dari pompa darah, sistem pengaturan

larutan dialisat, dan sistem monitor. Pompa darah berfungsi untuk mengalirkan

darah dari tempat tusukan vaskuler ke alat dializer. Dializer adalah tempat dimana

proses HD berlangsung sehingga terjadi pertukaran zat-zat dan cairan dalam darah

dan dialisat. Sedangkan tusukan vaskuler merupakan tempat keluarnya darah dari

tubuh penderita menuju dializer dan selanjutnya kembali lagi ketubuh penderita.

Kecepatan dapat di atur biasanya diantara 300-400 ml/menit. Lokasi pompa darah

biasanya terletak antara monitor tekanan arteri dan monitor larutan dialisat.

Larutan dialisat harus dipanaskan antara 34-39 C sebelum dialirkan kepada

dializer. Suhu larutan dialisat yang terlalu rendah ataupun melebihi suhu tubuh

dapat menimbulkan komplikasi. Sistem monitoring setiap mesin HD sangat

penting untuk menjamin efektifitas proses dialisis dan keselamatan.

Dialisator tersedia dalam berbagai jenis ukuran. Dialisator yang ukurannya

lebih besar mengalami peningkatan dalam membran area, dan biasanya akan

memindahkan lebih banyak padatan daripada dialisator yang ukurannya lebih

kecil, khususnya dalam tingkat aliran darah yang tinggi. Hal ini juga tergantung

pada koefisien permeabilitas membran untuk tiap padatan pada masing-masing

pertanyaan sehingga efisiensi dialisator bekerja sebagai KoA yang pada akhirnya

menghasilkan koefisien permeabilitas dan area

Kebanyakan jenis dialisator memiliki permukaan membran area sekitar 0,8

sampai 2,2 meter persegi dan nilai KoA memiliki urutan dari mulai 500-1500

ml/min. KoA yang dinyatakan dalam satuan ml/min dapat diperkirakan melalui

pembersihan maksimum dari dialisator dalm tekanan darah yang sangat tinggi dari

grafik tingkat alirannya.

Secara singkat konsep fisika yang digunakan dalam hemodialisis adalah

konsep fluida bergerak. Syarat fluida yang ideal yaitu cairan tidak viskous (tidak

ada geseran dalam), keadaan tunak (steady state) atau melalui lintasan tertentu,

mengalir secara stasioner, dan tidak termampatkan (incompressible) serta

mengalir dalam jumlah cairan yang sama besarnya (kontinuitas).

Secara matematis, ada tiga teorema fluida bergerak yang digunakan,yaitu :

Page 7: Makalah penggunaan hemodialisis pada bidang kesehatan yang memakai prinsip ilmu fisika

1. Hukum Kontinuitas

ρ1 A1 ν1 = ρ2 A2 ν2

dimana, ρ = massa jenis fluida (kg/m³)

A = luas permukaan penampang (m²)

ν = kecepatan fluida (m/s)

2. Hukum Bernoulli

P + ½ρν² + ρgh = konstan

dimana, P = tekanan (Pa)

ρ = massa jenis fluida (kg/m³)

ν = kecepatan fluida (m/s)

g = kecepatan gravitasi (m/s²)

h = tinggi pipa atau selang (m)

3. Hukum Poiseuille

V = π (r²)² (P1 – P2)

t 8 η L

dimana, V = volume (m³)

t = waktu (s)

π = 3,14

r = jari-jari pembuluh (m)

P = tekanan (Pa)

η = viskousitas = 0,003 – 0,004 Pa (untuk darah)

L = panjang pembuluh (m)

Page 8: Makalah penggunaan hemodialisis pada bidang kesehatan yang memakai prinsip ilmu fisika

2.4 Keuntungan Hemodialisis

Hemodialisis mempunyai beberapa keuntungan,diantaranya sebagai berikut.

1. Tidak ada nyeri/sakit selama prosedur.

Dilaksanakan secara santai, pasien bisa sambil makan/nonton TV, baca buku

dll.

2. Hemodialisis sebagai terapi dapat meningkatkan kualitas hidup pasien dan

memperpanjang usia.Namun, tindakan itu tak bebas risiko. Selain kesiapan

tenaga kesehatan di unit dialisis untuk mengatasi komplikasi, kesiapan pasien

secara psikologis dan dukungan keluarga berperan penting dalam keberhasilan

hemodialisis.

3. Hemodialisis dapat sedini mungkin menghambat progresivitas penyakit. Yaitu,

jika pengeluaran kreatinin 9-14 ml/menit/1,73 m2, baik pada penderita diabetes

maupun nondiabetes. Hemodialisis bisa dimulai lebih awal pada pasien

malnutrisi, pasien mengalami kelebihan cairan tubuh, penurunan kesadaran,

kejang, radang kandung jantung, hiperkalemia (meningginya kadar kalium

darah), serta asidosis metabolik berulang. Kreatinin adalah zat racun dalam

darah, terdapat pada seseorang yang ginjalnya sudah tidak berfungsi dengan

normal.

4. Hemodialisis dapat dilakukan pada pasien gagal ginjal akut dan gagal ginjal

kronik.

5. Hemodialisis dapat dilakukan pada pasien gagal ginjal karena sumbatan batu

yang akan menjalani operasi dan pasien yang menunggu cangkok ginjal.

2.5 Kerugian Hemodialisis

Di samping memiliki beberapa keuntungan, hemodialisis juga mempunyai

beberapa kerugian, diantaranya sebagai berikut.

1.   Fungsi ginjal yang tersisa cepat menurun.

2.   Pembatasan asupan cairan dan diet lebih ketat.

3.   Kadar hemoglobin lebih rendah, sehingga kebutuhan akan eritropoietin lebih

tinggi. 4. Efek samping hemodialisis antara lain tekanan darah rendah, anemia,

kram otot, detak jantung tak teratur, mual, muntah, sakit kepala, infeksi,

Page 9: Makalah penggunaan hemodialisis pada bidang kesehatan yang memakai prinsip ilmu fisika

pembekuan darah (trombus), dan udara dalam pembuluh darah (emboli).

(Haven,2005).

2.6 Cara Penggunaan Hemodialisis

Hemodialisa merupakan suatu prosedur dimana darah dikeluarkan dari

tubuh penderita dan beredar dalam sebuah mesin diluar tubuh yang disebut

dialyzer.

prosedur ini memerlukan jalan masuk ke aliran darah. Untuk memenuhi

kebutuhan ini, maka dibuat suatu hubungan buatan diantara arteri dan vena

(fistula arteriovenosa), lebih populer disebut (Brescia-) Cimino Fistula, melalui

pembedahan yang cukup baik agar dapat diperoleh aliran darah yang cukup besar.

Fistula arteriovenosa dapat berupa kateter yang dipasang di pembuluh darah vena

di leher atau paha dan bersifat temporer.

Kemudian aliran darah dari tubuh pasien masuk ke dalam sirkulasi darah

mesin HD yang terdiri dari selang Inlet/arterial (ke mesin) dan selang

Outlet/venous (dari mesin ke tubuh). Kedua ujungnya disambung ke jarum dan

kanula yang ditusukkan ke pembuluh darah pasien. Selama proses HD, darah

pasien diberi Heparin agar tidak membeku ketika berada di luar tubuh yaitu dalam

sirkulasi darah mesin. Selama menjalani HD, posisi pasien dapat dalam keadaan

duduk atau berbaring Selain menjalani HD, dalam jangka panjang, obat-obat yang

diperlukan antara lain obat yang mengatasi anemia seperti suntikan hormon

eritropoetin serta pemberian zat besi. Selain itu obat yang menurunkan kadar

fosfat darah yang meningkat yang dapat mengganggu kesehatan tulang, diberikan

obat pengikat fosfat (Phosphate binder). Obat-obat lain yang diperlukan sesuai

kondisi pasien misalnya obat hipertensi, obat-obat antigatal, vitamin penunjang

(yang bebas fosfor maupun mineral yang tidak perlu).

Page 10: Makalah penggunaan hemodialisis pada bidang kesehatan yang memakai prinsip ilmu fisika

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Hemodialisis adalah sebuah terapi medis. Hemodialisis merupakan salah

satu dari Terapi Pengganti Ginjal, yang digunakan pada penderita dengan

penurunan fungsi ginjal, baik akut maupun kronik. Berdasarkan pembahasan di

atas dapat disimpulkan bahwa hemodialisis merupakan alat medis yang

berteknologi canggih dengan menggunakan konsep ilmu fisika fluida. Alat yang

berperan dalam dunia kesehatan ini membantu menangani pasien gagal ginjal.

3.2 Saran

Seiring dengan perkembangan dunia kedokteran khususnya aplikasi dalam

kesehatan masyarakat indonesia, hemodialisis sebagai alat pencuci darah sangat

dibutuhkan dalam upaya peningkatan mutu kesehatan masyarakat indonesia.

Dengan demikian, penggunaan hemodialisis harus lebih diterapkan dalam bidang

kesehatan. Selain itu, pemerintah dalam hal ini harus lebih meningkatkan fasilitas

kesehatan dengan cara menambah fasilitas kesehatan di rumah sakit umum dan

puskesmas, mengingat puskesmas merupakan tempat pelayanan kesehatan utama

bagi masyarakat umum, teruama masyarakat yang tergolong tidak mampu. Hal

yang paling penting dalam upaya pemerataan kesehatan bagi seluruh masyarakat

indonesia adalah mahalnya biaya pengobatan. Pemerintah harus memberi

keringanan biaya kesehatan bagi rakyat miskin sehingga mereka yang menderita

gagal ginjal dapat ditangani dengan alat pengobatan yang canggih seperti mesin

hemodialisis dengan biaya yang murah.

Page 11: Makalah penggunaan hemodialisis pada bidang kesehatan yang memakai prinsip ilmu fisika

DAFTAR PUSTAKA

1. Gabriel, J. F. 1996. Fisika Kedokteran. Jakarta : Penerbit Buku

Kedokteran, EGC.

2. Soedarto, Herriyadi. 1982. Gagal Ginjal Akut. Bandung : Penerbit Buku

Kedokteran Universitas Padjajaran.

3. Tipler, Paul. A. 1998. Fisika untuk Sains dan Teknik. Jakarta : Erlangga.

4. http://anekamakalahkita.blogspot.com/2013/01/penggunaan-hemodialisis-

pada-bidang.html

5. http://trymawar.blogspot.com/2012/11/makalah-fisika-1.html

Page 12: Makalah penggunaan hemodialisis pada bidang kesehatan yang memakai prinsip ilmu fisika

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah Yang Maha Esa karena atas

berkat, rahmat dan hidayah-Nya kami bias menyelesaikan makalah ini. Makalah

ini kami buat guna memenuhi tugas dari dosen.

Makalah ini membahas tentang “Pemanfaatan Gelombang Elektromagnetik

Dalam Bidang Kesehatan”, semoga dengan makalah yang kami susun ini kita

sebagai mahasiswa kebidanan dapat menambah dan memperluas pengetahuan

kita.

Kami mengetahui makalah yang kami susun ini masih sangat jauh dari sempurna,

maka dari itu kami masih mengharapkan kritik dan saran dari bapak/ibu selaku

dosen-dosen pembimbing kami serta temen-temen sekalian, karena kritik dan

saran itu dapat membangun kami dari yang salah menjadi benar.

Semoga makalah yang kami susun ini dapat berguna dan bermanfaat bagi

kita, akhir kata kami mengucapkan terima kasih.

Raha, Juli 2014

Penyusun

Page 13: Makalah penggunaan hemodialisis pada bidang kesehatan yang memakai prinsip ilmu fisika

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR …………….................………………….....…........ i

DAFTAR ISI ……………………………………………………...... ii

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang ………………………………………....................... 1

B. Rumusan Masalah.................................................................................. 1

C. Tujuan Penulisan.................................................................................... 1

BAB II PEMBAHASAN

2.1 Hemodialisis

2.2 Fungsi Hemodialisis

2.3 Cara Kerja Hemodialisis

2.4 Keuntungan Hemodialisis

2.5 Kerugian Hemodialisis

2.6 Cara Penggunaan Hemodialisis

BAB III PENUTUP

3.1 Kesimpulan ……………............................……………….................... 9

3.2 Saran........................................................................................................ 9

DAFTAR PUSTAKA................................................................................... 10

Page 14: Makalah penggunaan hemodialisis pada bidang kesehatan yang memakai prinsip ilmu fisika

MAKALAH

PENGGUNAAN HEMODIALISIS PADA BIDANG KESEHATAN

YANG MEMAKAI PRINSIP ILMU FISIKA

DI SUSUN OLEH:

NAMA : SINAR HASRI

NIM : 2013.IB.0034

TINGKAT : I A.

AKADEMI KEBIDANAN PARAMATA RAHA

KABUPATEN MUNA

2014