BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Lingkungan Hidup dan Pencemaran Lingkungan Lingkungan hidup ialah jumlah semua benda yang hidup dan tidak hidup serta kondisi yang ada dalam ruang yang kita tempati. Manusia disekitar kita adalah pula bagian lingkungan hidup kita masing – masing. Oleh karena itu kelakuan manusia, dan kondisi sosial, merupakan unsur lingkungan hidup kita (Notoatmodjo, 2003) Sedangkan menurut Undang – undang N0. 23 Tahun 1997 pencemaran lingkungan adalah masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat energi, dan komponen lain ke dalam lingkungan hidup oleh kegiatan manusia sehingga kualitasnya turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan lingkungan hidup tidak dapat berfungsi sesuai dengan peruntukkannya. 2.2 Pencemaran Udara 2.2.1. Pengertian Pencemaran Udara Berdasarkan Peraturan Pemerintah No. 41 Tahun 1999 Tentang Pengendalian Pencemaran Udara yang dimaksud dengan pencemaran udara adalah masuknya atau dimasukkannya zat, energi, dan atau komponen lain ke dalam udara ambien oleh kegiatan manusia, sehingga mutu udara ambien turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan udara tidak dapat memenuhi fungsinya. Pencemaran udara adalah adanya bahan yang tidak diinginkan di udara, dalam jumlah yang cukup besar untuk menghasilkan efek merugikan. Bahan yang
8
Universitas Sumatera Utara
9
tidak diinginkan dapat merusak kesehatan manusia, vegetasi, properti manusia, atau lingkungan global serta menciptakan penghinaan estetika bentuk udara coklat atau kabur atau bau yang tidak menyenangkan (Noel, 2000). Pencemaran udara adalah adanya bahan kontaminan di atmosfer Karena ulah manusia (man made). Hal ini membedakan dengan pencemaran udara alamiah (natural air pollution) dan
pencemaran
udara
di
tempat
kerja
(occupational
air
pollution)
(Mukono,2008). Definisi pencemaran udara menurut Keputusan Menteri Lingkungan Hidup
RI
Nomor
:
Kep-02/MENKLH/I/1988
adalah
masuknya
atau
dimasukkanya mahkluk hidup, zat energi dan/atau komponen lain ke udara atau berubahnya tatanan udara oleh kegiatan manusia atau proses alam, sehingga kualitas udara turun sampai ke tingkat tertntu yang menyebabkan udara menjadi kurang atau tidak dapat berfungsi lagi sesuai dengan peruntukkannya. Zat pencemar udara terdiri atas gas, logam dan partikel halus. Beberapa gas pencemar lainnya ialah hidrokarbon, oksida nitrogen dan oksida belerang. Di bawah pengaruh sinar matahari hidrokarbon, oksida nitrogen, CO dan oksigen bereaksi membentuk ozon dan berjenis zat lain lagi yang membentuk smog yang mengandung berbagai jenis senyawa yang mengganggu kesehatan, seperti peroksida, aldehid, keton, dan organo-nitrat (Kusdwiratri,2010). 2.2.2. Penyebab Pencemaran Udara Menurut Wardhana (2004), secara umum penyebab pencemaran udara ada dua macam, yaitu : 1.
Pencemaran yang terjadi secara alamiah, contoh :
Universitas Sumatera Utara
10
a.
Debu yang berterbangan akibat tiupan angin.
b.
Abu (debu) yang dikeluarkan dari letusan gunung berapi termasuk gas-gas vulkanik.
2. Pencemaran yang terjadi karena ulah manusia, contoh : a.
Hasil pembakaran bahan bakar fosil.
b.
Debu/serbuk dari kegiatan industri.
c.
Pemakaian zat – zat kimia yang disemprotkan ke udara.
Pencemaran udara pada suatu tingkat tertentu dapat merupakan campuran dari satu atau lebih bahan pencemar, baik berupa padatan, cairan atau gas yang masuk terdispersi ke udara dan kemudian menyebar ke lingkungan sekitarnya. Kecepatan penyebaran ini tentu akan tergantung pada keadaan geografi dan meteorologi setempat. Pencemar udara dapat digolongkan ke dalam tiga kategori, yaitu a.
Pergesekan permukaan adalah penyebab utama pencemaran partikel padat
di
udara
dan
ukurannya
dapat
bermacam
–
macam.
Penggergajian, pengeboran, atau pengasahan barang – barang seperti kayu. b.
Penguapan merupakan perubahan fase cair menjadi gas. Polusi udara banyak disebabkan zat – zat yang mudah menguap, seperti pelarut dan perekat jika ada reaksi kimia pada suhu tinggi atau tekanan rendah.
c.
Pembakaran merupakan reaksi kimia yang berjalan cepat dan membebaskan energi, cahaya atau panas (Sastrawijaya, 2000).
Universitas Sumatera Utara
11
Sumber pencemar udara dapat dikelompokkan menjadi sumber bergerak dan sumber tidak bergerak (Sarudji, 2010). a. Sumber Bergerak seperti kenderaan bermotor, pesawat terbang, kereta api, dan kapal laut. Sarana transportasi sebagai sumber pencemar karena proses pembakaran bahan bakar pada mesin yang digunakan sebagai penggerak kendaraan tersebut. b. Sumber tak bergerak (menetap) adalah pembakaran beberapa jenis bahan bakar yang diemisikan pada suatu lokasi yang tetap, seperti : 1. Proses Industri Proses industri juga merupakan sumber polutan menetap, karena pada umumnya memiliki pertumbuhan yang cepat khususnya di wilayah perkotaan, maka dalam menentukan kawasan yang digunakan untuk kegiatan ini perlu mendapat pertimbangan dari berbagai aspek, baik dari segi tata ruang maupun rencana tata wilayah. 2. Pembuangan Sampah Padat Tempat pembuangan sampah padat sebagai sumber pencemar udara karena gas yang dihasilkan dari proses dekomposisi khususnya sampah organic yang dapat mengurai. Adapula sumber pencemar yang proses pencemarannya tidak dapat diduga sebelumnya, sehingga emisi yang ditimbulkan tidak dapat diprediksi baik kuantitas maupun kualitasnya. Misalnya pencemaran udara yang ditimbulkan oleh kebekaran hutan, kebakaran gedung/bangunan. Pembakaran sampah batu bara dan pembakaran daerah pertanian.
Universitas Sumatera Utara
12
2.2.3. Komponen Pencemar Udara Udara yang masih bersih merupakan campuran berbagai macam gas, susunannya seperti tabel dibawah ini : (Sastrawijaya, 2000) Tabel 2.1 Komposisi Udara Macam gas
Volume (%)
Nitrogen (N2)
78
Oksigen (O2)
0,94
Karbondioksida (CO2)
0,03
Hellion (He)
0,01
Neon (Ne)
0,01
Xenon (Xe)
0,01
Kripton (Kr)
0,01
Metana (CH4),
Sedikit sekali
Karbon monoksida (CO) Amoniak (NH3)
Sedikit sekali
Nitrat oksida (N2O) Hydrogen sulfide (H2S)
Sedikit sekali
Menurut Achmadi (2001), bahan pencemar bisa dikelompokkan ke dalam : a. Kelompok senyawa kimia toksis. b. Kelompok mikroorganisme berasal dari bakteri, virus, parasit jamur. c. Bahan radioaktif berupa limbah yang tidak terkendali baik seperti dari kegiatan tambang, industri berbahan radioaktif maupun rumah sakit. d. Partikel mikro dihitung ke dalam gabungan TSP ( Total Suspended Particulate).
Universitas Sumatera Utara
13
Menurut Suratmo (2004), bahan pencemar berdasarkan pembagian Miller adalah sebagai berikut : a) Karbon oksida (CO, CO2); b) Sulfur oksida (SO2, SO3); c) Nitrogen oksida (N2O, NO, NO2); d) Hidrokarbon (CH4, C4H10, C6H6); e) Fotokemis oksidan (O3, PAN dan aldehida); f) Partikel (asap, debu, jelaga, asbestos, logam, minyak dan garam); g) Senyawa inorganic (asbestos, HF, H2S, NH3,H2SO4,H2NO3); h) Senyawa inorganik lain (pestisida, herbisida, alkohol, asam-asam dan zat kimia lainnya ); i) Zat radioaktif; j) Panas; k) Debu; l) Kebisingan. 2.3 Pengaruh Bahan Pencemar Udara 2.3.1 Pengaruh Terhadap Kesehatan Menurut Mukono (2008), baik gas maupun partikel yang berada di atmosfer dapat menyebabkan kelainan pada tubuh manusia. Secara umum efek pencemaran udara terhadap individu atau masyarakat dapat berupa : 1.
Sakit, baik yang akut maupun yang kronis
2.
Penyakit yang tersembunyi yang dapat memperpendek umur dan mengahmbat pertumbuhan dan perkembangan.
Universitas Sumatera Utara
14
3.
Mengganggu fungsi fisiologis dari :
a.
Paru
b.
Saraf
c.
Transport oksigen oleh hemoglobin
d.
Kemampuan sensorik
4.
Kemunduran penampilan, misalnya pada
a.
Aktivitas atlet
b.
Aktifitas motorik
c.
Aktifitas belajar
5.
Iritasi sensorik
6.
Penimbunan bahan berbahaya dalam tubuh
7.
Rasa tidak nyaman (bau).
2.3.2. Pengaruh Terhadap Lingkungan Sekitar Dalam sejarah awal pengendalian pencemaran udara, banyak perhatian diberikan untuk kerusakan polusi udara ke properti. Logam bersifat korosi lebih cepat di lingkungan tercemar daripada di lingkungan yang lebih bersih. Cat tidak akan bertahan selama di lingkungan tercemar. Beberapa tanaman hijau yang dirugikan oleh polusi udara. Seperti manusia, tanaman bisa bertahan eksposur jangka pendek untuk konsentrasi tinggi NO2 tanpa efek sakit terukur, semakin lama waktu paparan, semakin rendah konsentrasi yang dibutuhkan untuk menghasilkan kerusakan (Nevers,2000).
Universitas Sumatera Utara
15
2.4 Karbon Monoksida (CO) Karbon dan Oksigen dapat bergabung membentuk senyawa 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 CO2, senyawa CO mempunyai potensi bersifat racun yang berbahaya Karena mampu membentuk ikatan yang kuat dengan pigmen darah yaitu haemoglobin (Depkes, 2007). Di udara gas CO terdapat dalam jumlah yang sangat sedikit, hanya sekitar 0,1 ppm. Di daerah perkotaan dengan lalu lintas yang padat konsentrasi gas CO berkisar antara 10-15 ppm (wardhana, 2004). Karbon monoksida di lingkungan dapat terbentuk secara alamiah, tetapi sumber utamanya adalah dari kegiatan manusia. Karbon monoksida yang berasal dari alam termasuk dari lautan, oksida metal di atmosfer, 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 bahan bakar bensin dan sepertiganya berasal dari sumber tidak bergerak seperti pembakaran batu bara dan minyak dari industri dan pembakaran sampah domestic (Depkes, 2007).
Universitas Sumatera Utara
16
2.4.1. Efek Karbon Monoksida (CO) Terhadap Kesehatan Karbon monoksida (CO) apabila terhisap ke dalam paru – paru akan ikut peredaran darah dan akan menghalangi masuknya oksigen yang dibutuhkan oleh tubuh. Hal ini dapat terjadi karena gas CO bersifat racun metabolis, ikut bereaksi secara metabolis dengan darah (Soemirat,2009). CO dapat menggeser oksigen yang terikat pada hemoglobin dan mengikat hemoglobin menjadi karbon monoksida hemoglobin (COHb). Reaksi ini mengakibatkan berkurangnya kapasitas darah untuk menyalurkan O2 kepada jaringan – jaringan tubuh. Waktu paruh CO dalam tubuh berkisar antara 5 -6 jam. Gejala yang terasa dimulai sebagai pusing – pusing, kurang dapat
memperhatikan sekitarnya,
kemudian terjadi kelainan fungsi susunan saraf pusat, perubahan fungsi paru – paru dan jantung, terjadi rasa sesak nafas, pingsan pada 250 ppm, dan akhirnya dapat menyebabkan kematian pada 750 ppm (Soemirat, 2009). Pengaruh CO serupa dengan pengaruh kekurangan oksigen. Hemoglobin yang biasanya membawa oksigen dari udara rupanya lebih tertarik kepada CO. Akan terbentuk senyawa CO dengan hemoglobin dengan ikatan kimia yang lebih kuat daripada dengan oksigen. Molekul karboksihemoglobin ini sangat kuat dan untuk beberapa jam tidak dapat lagi mengikat oksigen yang di perlukan tubuh. Jika kita duduk di udara dengan kadar 60 bpj CO selama 8 jam, maka kemampuan mengikat oksigen oleh darah kita turun sebanyak 15%. Sama dengan kehilangan darah sebanyak 0,5 liter (Sastrawijaya, 2000).
Universitas Sumatera Utara
17
2.5 Partikel Debu Debu (partikulat) adalah bagian yang besar dari emisi polutan yang berasal dari berbagai macam sumber bergerak seperti mobil, truk, pabrik dan pembuangan sampah terbuka. Environmental Protection Agency (EPA) memperkirakan bahwa kebakaran hutan menghasilkan seperempat dari seluruh emisi partikulat. Sepertiga darinya berasal dari kebakaran hutan yang dapat dikendalikan dan dua pertiganya dari kebakaran hutan yang tidak terkendali (Sarudji, 2010) Tabel 2.2 Perkiraan Presentase Komponen Pencemar Udara dari Sumber Pencemar Transportasi di Indonesia Komponen Pencemar
Presentase (%)
CO
70,50
NOx
8,89
Sox
0,88
HC
18,34
Partikel
1,33
Total
100
Sumber : Wardhana, 2004 Partikulat
debu
melayang
(Suspended
Particulate
Matter/SPM)
merupakan campuran yang sangat rumit dari berbagai senyawa organic dan anorganik yang terbesar di udara dengan diameter yang sangat kecil, mulai dari < 1 mikron sampai dengan maksimal 500 mikron. Partikel debu tersebut akan berada di udara dalam waktu yang relatif lama dalam keadaan melayang – layang di udara dan masuk kedalam tubuh manusia melalui saluran pernafasan. Selain dapat berpengaruh negatif
terhadap kesehatan, pertikel debu juga dapat
Universitas Sumatera Utara
18
mengganggu daya tembus pandang mata dan juga mengadakan berbagai reaksi kimia di udara (Depkes, 2007) Partikel debu SPM pada umumnya mengandung berbagai senyawa kimia di udara. Partikel debu SPM pada umumnya mengandung berbagai senyawa kimia yang berbeda, dengan berbagai ukuran dan bentuk yang berbeda pula, tergantung darimana sumber emisinya. Karena komposisi partikulat debu udara yang rumit, dan pentingnya ukuran partikulat dalam menentukan pajanan, banyak istilah yang digunakan untuk menyatakan partikulat debu di udara. Beberapa istilah digunakan dengan mengacu pada metode pengambilan sampel udara seperti : (Depkes, 2007) a. Suspended Particulate Matter (SPM) b. Total Suspended Particulate (TSP) c. Black Smoke Berbagai proses alami mengakibatkan penyebaran partikel di atmosfer, misalnya letusan gunung berapi dan hembusan debu serta tanah oleh angin. Aktivitas manusia juga berperan dalam penyebaran partikel, misalnya dalam bentuk partikel – partikel debu dan asbes dari bahan bangunan, abu terbang dari proses peleburan baja, dan asap dari proses pembakaran tidak sempurna, terutama dari batu arang. Sumber partikel yang utama adalah dari pembakaran bahan bakar dari sumbernya, diikuti oleh proses – proses industri. Polutan partikel masuk ke dalam tubuh manusia terutama melalui sistem pernafasan, oleh karena itu pengaruh yang merugikan langsung terutama terjadi pada sistem pernafasan. Faktor yang paling berpengaruh terhadap sistem pernafasan adalah ukuran
Universitas Sumatera Utara
19
partikel, karena ukuran partikel yang menentukan seberapa jauh penetrasi partikel ke dalam sistem pernafasan (Fardiaz, 2003). 2.5.1 Efek Kadar Debu Pada Kesehatan Pada saat orang menarik nafas, udara yang mengandung partikel akan terhirup ke dalam paru – paru. Ukuran partikel (debu) yang masuk ke dalam paru – paru akan menentukan letak penempelan atau pengendapan partikel tersebut. Partikel yang berukuran lebih dari 5 mikron akan tertahan di saluran nafas bagian atas, sedangkan partikel berukuran 3 sampai 5 mikron akan tertahan pada saluran pernafasan bagian tengah. Partikel yang berukuran kecil 1-3 mikron akan masuk ke dalam kantung udara paru – paru, menempel pada alveoli. Partikel yang lebih kecil lagi, kurang dari 1 mikron, akan ikut keluar saat napas dihembuskan (Wardhana, 2004) Efek terhadap kesehatan yang ditimbulkan dipengaruhi oleh intensitas, lamanya terpajanan, dan status kesehatan pekerja atau penduduk. Akan tetapi, pajanan debu jangka pendek walaupun dengan konsentrasi rendah, dapat merugikan kesehatan pernapasan salah satunya ISPA (Yusnabeti, 2010) Penemuan terbaru menyatakan pajanan debu jangka pendek berhubungan dengan dampak kesehatan walaupun dalam konsentrasi yang rendah < 100 μg/Nm³. Dalam penelitian ini ditemukan bahwa rata – rata konsentrasi PM10 sebesar 70,60 μg/Nm³ mengakibatkan keluhan ISPA pada pekerja industri mebel. PM10 merupakan salah satu oksidan pencemar yang dapat dihisap saluran pernafasan. Oksidan adalah bahan kimia elektrofilik yang dapat memindahkan electron dari berbagai molekul dan menghasilkan oksidasi dari molekul – molekul
Universitas Sumatera Utara
20
tersebut. Oksidan dapat merusak sel tubuh melalui sel parenkim paru, baik sel – sel alveolus maupun matriksnya (Yusnabeti, 2010) Gangguan yang ditimbulkan oleh partikel adalah sebagai berikut : (Heqris, 2009) 1.
Gangguan estetik dan fisik seperti tertanggunya pemandangan dan pelunturan warna dan pengotoran.
2.
Merusak kehidupan tumbuhan yang terjadi akibat penutupan pori – pori tumbuhan sehingga mengganggu proses fotosintesis.
3.
Merubah iklim global regional maupun internasional.
4.
Menganggu
perhubungan/penerbangan
yang
akhirnya
menggangu
kegiatan social ekonomi di masyarakat. 5.
Mengganggu kesehatan manusia seperti timbulnya iritasi pada mata, alergi, gangguan pernafasan dan kanker pada paru – paru.
2.6. Baku Mutu Udara Ambien Menurut Fardiaz (2003) untuk menghindari terjadinya pencemaran udara di lingkungan ditetapkan baku mutu udara yang dapat dibedakan atas baku mutu udara ambien dan baku mutu udara emisi. Baku mutu udara ambien adalah batas kadar yang diperbolehkan bagi zat atau bahan pencemar terdapat di udara, namun tidak menimbulkan gangguan terhadap makhluk hidup, tumbuh – tumbuhan atau benda. Berdasarkan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 41 Tahun 1999 Tanggal 26 Mei 1999 Baku Mutu Udara Ambien Nasional, menyatakan bahwa kadar Karbon Monoksida (CO), dan Particulate Matter (PM10) di udara
Universitas Sumatera Utara
21
yang memenuhi syarat adalah tidak melebihi dari 30.000 μg/Nm³ untuk CO dan 150μg/Nm³ untuk PM10. 2.7. Dampak Pencemaran Udara Terhadap Gangguan Saluran Pernapasan 2.7.1. Anatomi Pernafasan Pernafasan adalah pertukaran oksigen dan karbon monoksida antara sel – sel tubuh serta lingkungan. Oksigen dibawa ke jaringan – jaringan dan karbon dibawa dari jaringan – jaringan dalam darah. Fungsi sistem pernafasan adalah untuk memungkinkan ambilan oksigen dari udara ke dalam darah, dan memungkinkan karbon dioksida terlepas dari darah ke udara bebas (Broom,1999). Saluran penghantar udara hingga mencapai paru – paru adalah hidung, faring, laring trakea, bronkus, bronkiolus. Saluran pernafasan dari hidung sampai bronkioulus dilapisi oleh membran mukosa bersilia. Ketika udara masuk ke rongga hidung, udara akan disaring, dihangatkan dan dilembabkan. Ketiga proses ini merupakan fungsi utama mukosa inspirasi yang terdiri dari epitel toraks bertingkat, bersilia dan bersel goblet. Permukaan epitel dilapisi mukosa yang ekskresi oleh goblet dan kelenjar serose. Paru merupakan organ elastik berbentuk kerucut yang terletak dalam rongga toraks atau dada. Kedua paru saling terpisah oleh mediastum sentral yang didalamnya terdapat jantung dan pembuluh darah besar. Setiap paru mempunyai apeks dan basis. Jika arteri pulmonalis dan darah arteria bronkialis, bronkus, saraf, dan pembuluh limfe masuk ke setiap paru menunjukkan telah terjadi gangguan paru, yaitu terbentuknya hilus berupa akar paru. Paru kanan lebih besar dari paru kiri dan di bagi 3 lobus oleh fistrus
Universitas Sumatera Utara
22
interlobaris, sedangkan paru – paru kini terbagi menjadi 2 lobus (Price dan Wilson, 1994). Saluran pernafasan terbagi menjadi dua yaitu : (Syamsudin, 2013) 1.
Saluran Pernafasan Atas Jalan dan struktur utama saluran pernafasan atas adalah hidung atau
nostril, rongga hidung, mulut, tenggorokan (faring), dan kotak suara (laring). Ketika bernapas melalui hidung atau mulut, udara “disaring” melalui garis pertahanan alami yang melindungi saluran pernafasan dari penyakit dan iritasi. Bulu hidung (vibrissae) dipintu nostril menahan partikel – partikel debu yang besar agar tidak terhirup. Lendir memerangkap partikel – partikel kecil seperti serbuk atau asap. Struktur seperti rambut, yang disebut silia, melapisi selaput lendir dan membuang partikel – partikel yang terperangkap di dalam lendir keluar dari hidung. Udara yang dihirup dibasahi, dihangatkan, dan dibersihkan oleh epitel hidung (jaringan yang melapisi rongga hidung), yang menutupi tulang turbinate (conchae) di rongga hidung. Epitel hidung meningkatkan aliran darah yang membantu
menhangatkan
udara
yang
berada
dihidung,
namun
juga
mempermudah terjadinya mimisan pada sejumlah orang. Faring (hulu tenggorokan) adalah suatu pembuluh otot yang berbentuk terowongan, dengan panjang sekitar 5 inci, yang menghubungkan rongga hidung dan rongga mulut ke laring (pangkal ternggorokan). Faring menampung amandel dan adenoid yang merupakan jaringan limfoid yang menjaga tubuh dari infeksi dengan cara melepaskan sel – sel darah putih (limfosit T dan B).
Universitas Sumatera Utara
23
Laring membentuk jalan masuk ke sistem pernafasan bawah. Dengan bantuan epiglottis (penutup berbentuk daun), laring mencegah masuknya makanan atau cairan ke saluran pernafasan bawah saat menelan. Dua pasang jaringan ikat yang kuat dan meregang di sepanjang laring bergetar untuk memproduksi suara saat kita berbicara atau bernyanyi. 2.
Saluran Pernafasan Bawah Jalur dan struktur utama saluran pernafasan bagian bawah adalah batang
tenggorokan (trakea) dan struktur di dalam paru – paru (bronkus, bronkiolus, dan alveolus). Setelah udara yang terhirup bergerak melalui laring, maka udara akan sampai ke trakea. Trakea adalah suatu pembuluh kaku dan berotot, dengan panjang sekitar 4,5 inci dan lebar 1 inci. Cincin tulang rawan berbentuk C (yang melekat di dinding trakea) membuat trakea kaku dan membuatnya bisa terbuka sepanjang waktu. Aliran udara ke dalam dari trakea kemudian terbagi menuju kedua bronkus. Satu bronkus menuju ke paru kanan, dan satu lagi ke paru kiri. Bronkus juga memiliki cincin tulang rawan berbentuk C seperti trakea. Di bagian dalam paru – paru, setiap bronkus terbagi menjadi bronkus sekunder dan bronkus tersier, yang terus membentuk cabang berupa jalan udara berukuran kecil atau disebut bronkiolus. Bronkiolus berakhir di kantong – kantong udara yang disebit alveolus. Alveolus disatukan menjadi beberapa gugus untuk membentuk kantong – kantong alveolus. Dipermukaan setiap alveolus, ada suatu jaringan kapiler yang mengangkut darah yang datang dari urat darah di bagian tubuh lainnya. Disini, terjadi pertukaran gas karbon dioksida dari darah
Universitas Sumatera Utara
24
ditukar dengan oksigen dari alveolus. Setelah darah dibersihkan dari oksigen, maka darah akan masuk ke jantung (yang juga terdapat di rongga dada). Didalam jantung, darah akan dipompa keluar dari jaringan tubuh dan ekstremitas. Saat menarik napas keluar, karbon dioksida dikeluarkan dari dalam tubuh. 2.7.2. Mekanisme Pernafasan Sehubungan dengan organ yang terlibat dalam pemasukkan udara (inspirasi) dan pengeluaran udara (ekspirasi) maka mekanisme pernafasan dibedakan menjadi dua macam, yaitu : 1) Pernafasan Dada Pernafasan dada adalah pernafasanyang emlibatkan otot antartulang rusuk. Mekanismenya dapat dibedakan sebagai berikut : a. Fase Inspirasi Fase ini berupa berupa berkontraksinya otot antartulang rusuk sehingga rongga dada mengembang. Pengembangan rongga dada menyebabkan volume paru – paru juga mengembang akibtnya tekanan dalam rongga dada menjadi lebih kecil dipada tekanan di luar sehingga udara luar yang kaya oksigen masuk. b. Fase ekspirasi Fase ini merupakan fase relaksasi atau kembalinya otot antartulang rusuk ke posisi semula yang diikuti oleh turunnya tulang rusuk sehingga rongga dada menjadi kecil. Rongga dada yang mengecil menyebabkan volume paru – paru juga mengecil sehingga tekanan di dalam rongga dada menjadi lebih besar daripada rongga luar. Hal tersebut menyebabkan udara dalam rongga dada yang kaya karbon dioksida keluar.
Universitas Sumatera Utara
25
2) Pernafasan Perut Pernafasan perut merupakan pernafasanyang mekanismenya melibatkan aktivitas otot – otot diafragma yang membatasi rongga perut dan rongga dada. Mekanisme pernafasanperut dapat dibedakan menjadi dua fase, yaitu : a) Fase Inspirasi Fase
inspirasi
merupakan
konstraksi
otot
diafragma
sehingga
mengembang, akibatnya paru – paru ikut mengembang. Hal tersebut menyebabkan rongga dada membesar dan tekanan udara di dalam paru – paru lebih kecil daripada tekanan udara luar sehingga udara luar dapat masuk ke dalam. b) Fase Ekspirasi Fase ekspirasi merupakan fase relaksasi otot diafragma (kembali ke posisi semula) sehingga rongga dada mengecil dan tekanan udara di dalam paru – paru lebih besar daripada tekanan udara luar, akibatnya udara keluar dari paru – paru. 2.7.3. Gangguan Saluran Pernapasan Infeksi saluran pernafasan diartikan infeksi pada berbagai area saluran pernafasan termasuk hidung, telinga tengah, pharing, laring, trakea, bronchi dan paru (WHO, 1995). Sedangkan gangguan saluran pernafasan adalah penyakit saluran pernafasan yang disebabkan oleh adanya partikel atau debu yang masuk dan mengendap di dalam paru – paru dan polusi udara lainnya (Wardhana,2004). 2.7.4. Gejala – gejala Gangguan Saluran Pernapasan Gejala – gejala yang mungkin timbul akibat dari pencemaran udara diantaranya adalah :
Universitas Sumatera Utara
26
a. Batuk Batuk adalah suatu tanda diagnostic yang sangat penting. Kita harus memberikan perhatian yang seksama terhadap sifat batuk (kering atau basah), adanya kotoran yang mungkin keluar bersama dengan batuk, dan keadaan sekitar (seperti : waktu terjadinya, perburukan akibat latihan fisik, makanan atau karena minuman). Batuk merupakan upaya pertahanan paru terhadap berbagai rangsangan yang ada. Batuk adalah reflex normal yang melindungi tubuh kita. Tentu saja bila batuk itu berlebihan, ia akan terasa mengganggu. Pada dasarnya mekanisme batuk dapat dibagi menjadi tiga fase, yaitu fase inspirasi, fase kompresi dan fase ekspirasi. Batuk biasanya bermula dari inhalasi sejumlah udara, kemudian glotis akan menutup dan tekanan di dalam paru akan meningkat yang akhirnya diikuti dengan pembukaan glotis secara tiba – tiba dan ekspirasi sejumlah udara dalam kecepatan tertentu. Fase inspirasi dimulai dengan inspirasi singkat dan cepat dari sejumlah besar udara, pada saat ini glotis secara reflex sudah terbuka. Volume udara yang diinspirasi sangat bervariasi jumlahnya, berkisar antara 200 sampai 3500 ml diatas kapasitas residu fungsional. Setelah udara di inspirasi, maka mulailah fase kompresi dimana glotis akan tertutup selama 0,2 detik. Pada masa ini, tekanan di paru dan abdomen akan meningkat sampai 50 – 100 mmHg. Tertutupnya glotis merupakan ciri khas batuk, yang membedakannya dengan maneuver ekspirasi paksa lain karena akan menghasilkan tenaga yang berbeda. Tekanan yang didapatkan bila glotis tertutup adalah 10 sampai 100% lebih besar daripada cara
Universitas Sumatera Utara
27
eksipirasi paksa yang lain. Di pihak lain, batuk juga dapat terjadi tanpa penutupan glotis. Kemudian, secara aktif glotis akan terbuka dan berlangsunglah fase ekspirasi. Udara akan keluar dan menggetarkan jaringan saluran napas serta udara yang ada sehingga menimbulkan suara batuk yang kita kenal. b. Flu (Influenza) Influenza adalah imfeksi virus yang menyerang sistem pernapasan, termasuk hidung, tenggorokan, cabang tenggorokan dan paru – paru. Beberapa tanda dan gejala yang biasa terjadi pada flu : a. Demam lebih dari 38º C pada orang dewasa, dan sering sampai 39,5ºC – 40,5ºC pada anak. b. Panas dingin dan berkeringat. c. Batuk kering. d. Nyeri otot, khususnya pada punggung, lengan dan kaki. e. Kelelahan dan lemah. f. Hidung tersumbat. g. Hilang nafsu makan. h. Diare dan muntah pada anak. Virus flu menyebar lewat udara ketika seseorang terinfeksi batuk, bersin, atau bicara. Anda dapat menghirup virus tersebut secara langsung, atau melalui suatu
benda
seperti
telepon
atau
keyboard
computer,
dan
kemudian
menghantarkannya ke mata, hidung, atau mulut. Flu disebabkan oleh tiga tipe virus influenza A, B, dan C.
Universitas Sumatera Utara
28
Tipe A menyebabkan pandemic flu yang mematikan (epidemic pada belahan bumi) yang menyerang setiap 10 sampai 40 tahun. Tipe B menyebabkan pandemic dengan skala yang lebih kecil. Tipe A atau B dapat menyebabkan sirkulasi flu setiap musim dingin. Tipe C tidak pernah berkaitan dengan pandemi yang besar. Tipe C cukup stabil, tapi tipe A dan B secara konstan berubah dan memunculkan kekhawatiran baru bagi masyarakat secara regular. Sekali terkena flu, antibodi yang terbentuk akan menekan penyebabnya, tetapi tidak akan melindungi anda dari virus yang telah bermutasi. Transmisi virus influenza lewat paerikel udara dan lokalisasinya ditraktus respiratorius. Penularan bergantung pada ukuran partikel (droplet) tang membawa virus tersebut masuk ke dalam saluran nafas. Pada dosis infeksius 10 virus/droplet 50% orang – orang terserang dosis ini akan menderita influenza. Virus ini akan melekat pada epitel sel di hidung dan bronkus. Setelah virus berhasil menerobos masuk ke dalam sel, dalam beberpa jam sudah mengalami replikasi. Partikel – partikel virus baru kemudian menggabungkan diri dekat permukaan sel, dan langsung dapat meninggalkan sel untuk pindah ke sel lain. Virus influenza dapat mengakibatkan demam tapi tidak sehebat efek pirogen lipopoli-sakarida kuman Gram negatif. c. Sesak Napas Sesak napas merupakan gejala klinis dari gangguan pada saluran pernafasan. Sesak
napas bukan merupakan penyakit, tetapi merupakan
manifestasi dari penyakit yang menyerang saluran pernapasan. Penyakit yang bisa
Universitas Sumatera Utara
29
menyebabkan sesak napas sangat banyak mulai dari infeksi, alergi, inflamasi bahkan keganasan. Hal – hal yang bisa menyebabkan sesak napas antara lain : 1) Factor psikis. 2) Peningkatan kerja pernapasan. a. Peningkatan ventilasi (latihan jasmani, hiperkapnia, hipoksia, asidosis metabolic). b. Sifat fisik yang berubah (tahanan elasits paru meningkat, tahanan elastic dinding toraks meningkat, peningkatan tahanan bronchial). 3) Otot pernafasan yang abnormal. a. Penyakit otot (kelemahan otot, kelumpuhan otot, distrofi). b. Fungsi mekanis otot berkurang. Dispnea atau sesak napas bisa terjadi dari berbagai mekanisme seperti jika ruang fisiologi meningkat maka akan dapat menyebabkan gangguan pada pertukaran gas antara O2 dan CO2 sehingga menyebabkan kebutuhan ventilasi makin meningkat sehingga terjadi sesak napas. Pada orang normal ruang mati ini hanya berjumlah sedikit dan tidak terlalu penting, namun pada orang dalam keadaan patologis pada saluran pernafasanmaka ruang mati ini akan meningkat.
Universitas Sumatera Utara
30
2.8. Kerangka Konsep
Karakteristik Responden 1. Umur 2. Lama bekerja 3. Jam kerja
Keluhan gangguan pernafasan : Kadar Karbon Monoksida (CO) di udara ambien
-
Batuk Flu (Influenza) Sesak Nafas
Kadar Particulate Matter 10 (PM10) di udara ambien
Gambar 2.1 Kerangka Konsep
Universitas Sumatera Utara