makalah hidrodinamika

BAB I

PENDAHULUAN

A.   Latar Belakang

Kata hidrodinamika pertama dikenalkan oleh Daniel Bernoulli pada tahun 1700-1783 untuk mengenalkan dua macam ilmu hidrostatik dan hidraulik. Beliaupun mengeluarkan teori yang terkenal dengan nama teori Bernoulli. Euler pada tahun 1707-1783 menghasilkan persamaan gerak fluida ideal dan mengembangkan teori matematisnya dan dilanjutkan oleh Lagrange pada tahun 1736-1813. Navier pada tahun 1785-1836 menyatakan penemuan tentang persamaan gerak untuk fluida berviskositas berdasarkan interkasi molekul. Stokes pada tahun 1819-1903 juga menemukan persamaan gerak untuk fluida berviskositas, beliau terkenal dengan penemuan teori modern hidrodinamika.

Hidrodinamika adalah ilmu yang mempelajari fluida yang mengalir. Fluida adalah zat yang dapat mengalir, yang terdiri dari zat cair dan gas. Ada fluida yang tak mengalir dan ada fluida yang mengalir. Ilmu yang mempelajari fluida yang tak mengalir disebut hidrostatika dan ilmu yang mempelajari fluida yang mengalir disebut hidrodinamika. Penerapan hidrodinamika berpengaruh penting dalam dunia kesehatan. Oleh karena itu, penulis membuat makalah dengan judul “ HIDRODINAMIKA”.

B.   Rumusan Masalah

1.      Apa pengertian hidrodinamika?

2.      Apa saja contoh – contoh alat yang digunakan dalam pelayanan kesehatan/ yang berkaitan dengan hidrodinamika?

C.   Tujuan

1.      Untuk mengetahui pengertian hidrodinamika.

2.      Untuk mengetahui contoh – contoh alat yang digunakan dalam pelayanan kesehatan/ yang berkaitan dengan hidrodinamika.

BAB II

PEMBAHASAN

A.   Pengertian Hidrodinamika

Hidrodinamika adalah ilmu yang mempelajari fluida yang mengalir. Fluida adalah zat yang dapat mengalir, yang terdiri dari zat cair dan gas. Hidrodinamika juga dapat didefinisikan sebagai penelitian mengenai zat cair yang mengalir meliputi tekanan, kecepatan aliran, lapisan-lapisan zat yang melakukan gesekan. Bernoulli telah berhasil merumuskan  rumus dengan persyaratan-persyaratan atau pendekatan khusus yaitu:

1.      Zat cair tanpa adanya geseran dalam  (cairan tidak viskos)

2.      Zat cair mengalir secara stasioner (tidak berubah) dalam hal kecepatan, arah maupun besarnya (selalu Konstan)

3.      Zat cair mengalir secara steady yaitu mengalir melalui lintasan tertentu

4.      Zat cair tidak termampatkan (incompresible) melalui sebuah pembuluh dan mengalir sejumlah cairan yang sama besarnya (continuitas)

a.       Aliran darah

Agar darah dapat mengalir dan mencapai seluruh bagian tubuh, maka diperlukan adanya tekanan darah minimum yang disebut juga critical clossing pressureyield pressure. Tekanan minimal ini diperlukan untuk membuka rongga pembuluh darah kecil (kapiler) yaitu sebesar 20 mm Air Raksa.(Hg). Kecepatan aliran darah yang tercepat pada Aorta (pembuluh darah tempat keluarnya darah dari jantung), makin jauh makin rendah kecepatannya. Jumlah total darah yang dipompa keluar jantung kira-kira 5,5 liter darah per menit. Secara umum sistem sirkulasi darah dalam tubuh manusia dapat dibagi menjadi 2 bagian:

1.      Sistem sirkulasi umum (sistemik): sirkulasi darah yang mengalir dari jantung kiri keseluruh tubuh dan kembali ke jantung kanan.

2.      Sistem sirkulasi paru-paru (pulmoner): sirkulasi darah yang mengalir dari jantung kanan ke paru-paru lalu kembali ke jantung kiri.

 Aliran darah dalam sistem sirkulasi di tubuh manusia secara ringkas adalah sebagai berikut:

1.      Sistem Sirkulasi Sistemik: jantung (bilik / ventrikel kiri) --> Aorta --> Arteri --> Arteriole --> Capillary bed atau A-V Anastomose --> venule --> vena --> Vena Cava (Vena Cava Inferior dan Vena Cava Superior) --> Jantung (atrium/serambi kanan).

2.      Sistem Sirkulasi Paru-paru: Jantung (bilik/ventrikel kanan) --> Arteri Pulmonalis --> Paru --> Kapilaria paru --> Vena Pulmonalis --> jantung (atrium/serambi kiri).

Pada orang dewasa, jumlah volume darah yang mengalir di dalam sistem sirkulasi mencapai 5-6 liter (4,7 - 5,7 liter). Darah terus berputar mengalir di dalam sistem sirkulasi sistemik dan paru-paru tanpa henti.

b.      Laju Endap Darah / Erythrocyte Sedimentation Rate (ESR)

     Laju Endap Darah / Erythrocyte Sedimentation Rate (ESR) adalah kecepatan mengendapnya eritrosit dari suatu monter atau sampel darah yang diperiksa dalam  suatu alat tertentu yang dinyatakan dalam  mm/ jam.  LED sering juga diistilahkan dalam bahasa asingnya :

-      BBS (Blood Bezenking Snelheid)

-      BSR (Blood Sedimentation Rate)

-      BSE (Blood Sedimentation Erythrocyte)

Proses pengendapan darah terjadi dalam 3 tahap yaitu tahap pembentukan rouleaux – sel darah merah berkumpul membentuk kolom, tahap pengendapan dan tahap pemadatan. Di laboratorium cara untuk memeriksa Laju Endap Darah (LED) yang sering dipakai adalah cara Wintrobe dan cara Westergren. Pada cara Wintrobe nilai rujukan untuk wanita 0 — 20 mm/jam dan untuk pria 0 — 10 mm/jam, sedang pada cara Westergren nilai rujukan untuk wanita 0 — 15 mm/jam dan untuk pria 0 — 10 mm/jam.

c.       Hukum Fisika yang berhubungan dengan tekanan pada tubuh Manusia

1.      Hukum Boyle: Untuk setiap gas pada suhu tetap, volume berbanding terbalik dengan tekanan. P1 x V1 = P2 x V2

2.      Hukum Charles: Tekanan berbanding terbalik dengan suhu. Pada manusia hukum ini dipakai pada mekanisme bernafas dan respirasi

3.      Hukum Dalton (Hukum Tekanan Parsial): Tekanan gas sebanding dengan persentase campuran gas-gas yaitu tekanan parsial satu gas adalah Jumlah gaya pada dinding yang mengelilinginya

4.      Hukum Henry: Berat gas terlarut dalam volume cairan tetap pada suhu tertentu sebanding dengan tekanan. Pada penyelam,bertambah dalam menyelam bertambah besar tekanannya, penurunan yang tiba-tiba yaitu bila penyelam naik ke permukaan dengan cepat menimbulkan gelembung gas dalam darah yang dapat menyumbat kapiler.

5.      Prinsif Pascal: Tekanan yang diberikan pada semua zat cair dalam bejana tertutup, diteruskan kesemua arah dengan besar yang sama contohnya pada vesca urinaria, begitu juga benda yang terletak dalam cairan, mempunyai tekanan yang sama pada seluruh permukaan. Contohnya: Janin di dalam cairan amnion, ia terlindung dalam cairan yang mengelilinginya, yang meneruskan dengan tekanan sama tidak menjadi masalah walaupun orangnya aktif.

d.      Tekanan darah

Tekanan darah merupakan salah satu dari tanda vital penting selain denyut nadi, frekuensi nafas dan suhu. Tanda vital ini mencerminkan aspek dasar kesehatan seseorang, bahkan juga kemampuan seseorang untuk bertahan hidup. Pada dewasa muda tekanan sistolik adalah 120 mmHg, dan tekanan diastolik adalah 80 mmHg. Perbedaan antara kedua tekanan disebut tekanan nadi yaitu 40 mmHg. Jenis tekanan darah dapat dibedakan sebagai berikut:

1.      Tekanan sistol: tekanan darah tertinggi selama 1 siklus jantung, merupakan tekanan yang dialami pembuluh darah saat jantung berdenyut/memompakan darah keluar jantung. Pada orang dewasa normal tekanan sistole berkisar 120 mm Hg

2.      Tekanan diastol: tekanan darah terendah selama 1 siklus jantung, suatu tekanan di dalam pembuluh darah saat jantung beristirahat. Pada orang dewasa tekanan diastol berkisar 80 mm Hg

3.      Tekanan nadi: selisih antara tekanan sistol dan diastol.

e.       Tekanan Bola Mata

       Bentuk dan ukuran bola mata dipertahankan oleh adanya tekanan cairan yang bening dalam bola mata (Aqueous Humour) yang menghantarkan cahaya ke retina. Untuk mempertahankan suatu penglihatan yang jelas, dimensi dari mata sangat menentukan. Dengan perobahan 0,1 mm saja mengakibatkan efek  yang nyata pada ketajaman penglihatan. Tekanan bola mata yang normal adalah 12 s/d 23 mm Hg yang diukur dengan alat Tonometer . Aqueous Humour sebagian besar terdiri dari air yang dihasilkan oleh mata terus menerus dan suatu sistem drainage.

Sumbatan dari sistem dranage akan menyebabkan peninggian tekanan mata, peningkatan ini akan membatasi aliran darah sehingga dapat menimbulkan keadaan glaukoma yang ditandai dengan sakit kepala.

f.       Tekanan Dalam Kandung Kemih

       Peninggian tekanan didalam kandung kemih & spinchter ureter berhubungan erat dengan jumlah urine yang terkandung didalamnya, sifat kandung kemih dapat mengalami pergangan oleh penambahan volume. Tekanan dalam kandung kemih dapat diukur dengan memasukkan kateter yang mempunyai ukuran tekanan melalui urethera sampai kekandung kemih. Secara langsung tekanan dapat diukur dengan memasukkan jarum melalui dinding perut kedalam kandung kemih. Tekanan kandung kemih akan meningggi waktu kita batuk, mengedan dan jongkok. Keadaan stress bisa juga menyebabkan peninggian tekanan didalam kandung kemih disebabkan nervous. Alat untuk mengukur tekanan dalam kandung kemih disebut sistometer.

B.   Contoh – contoh Alat yang Digunakan dalam Pelayanan Kesehatan/ yang Berkaitan dengan Hydrodinamika

1.      Sphygmomanometer (Tensimeter)

       

        Sphygmomanometer atau Blood Pressure Manometer, dikenal dengan nama Tensimeter. Kegunaannya yaitu untuk mengukur tekanan darah tubuh, berapa angka sistol (pada waktu jantung kuncup) dan berapa angka diastol (pada waktu jantung mengembang kembali).

        Sphygmamometer terdiri dari manometer air raksa, pressure cuff, dan stetoskop. Pressure cuff dipasang pada lengan kemudian dipompa perlahan-lahan dengan tujuan aliran darah dapat distop, tampak air raksa dalam tabung naik pada skala tertentu, kemudian pressure cuff dilepas secara perlahan-lahan.

       Stetoskop diletakkan pada lengan daerah volar tepat diatas arteri brakhialis, melalui stetoskop akan terdengar suara vibrasi turbulensi darah yang disebut bunyi Korotkoff (suara K). K ini adalah tekanan sistolik.   

2.      Tonometer

      Tonometer adalah suatu alat yang digunakan untuk pemeriksaan  untuk mengetahui  TIO (Tekanan Intra Okuler) pada mata. Alat ini dipakai untuk mengukur tekanan intra okuler apakah si penderita menderita glukoma atau tidak. Satuan tonometer adalah Hg atau Torr. Harga normal tekanan intraokuler 12-23 mm Hg.

3.      Sistometer

      Sistometer adalah suatu alat yang digunakan untuk mengukur tekanan kandung kemih. Alat sistometer terdiri dari pipa kapiler yang mengandung skala dalam cmH2O. Pipa kapiler ini dihubungan dengan jarum melalui pipa karet.

BAB III

PENUTUP

A.   Kesimpulan

Hidrodinamika adalah ilmu yang mempelajari fluida yang mengalir. Contoh – contoh alat yang digunakan dalam pelayanan kesehatan/ yang berkaitan dengan hidrodinamika antara lain:

1.      Sphygmomanometer

2.      Tonometer

3.      Sistometer

B.   Saran

      Sebaiknya kita sebagai tenaga kesehatan mengetahui tentang hidrodinamika karena penerapan hidrodinamika banyak dipakai di dunia kesehatan, selain itu juga dapat menambah pengetahuan kita.

DAFTAR PUSTAKA

Ruslan Hani, Ahmadi dan Handoko Riwidikdo. 2007. Fisika Kesehatan. Yogyakarta: Mitra Cendikia Press.

Hartono. 1985. Mengenal Alat-alat kesehatan dan Kedokteran. Jakarta: CV Timur Raya.

Gabriel, J.F. 1988. Fisika Kesehatan. Denpasar: EGC.