TESIS
HUBUNGAN PAJANAN DEBU KAYU DENGAN KADAR INTERLEUKIN-8 SERUM PADA PEKERJA INDUSTRI PENGOLAHAN KAYU
FAHRUL BUKHORI NIM : 0814048203
PROGRAM MAGISTER PROGRAM STUDI ILMU BIOMEDIK PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2015
HUBUNGAN PAJANAN DEBU KAYU DENGAN KADAR INTERLEUKIN-8 SERUM PADA PEKERJA INDUSTRI PENGOLAHAN KAYU
Tesis untuk Memperoleh Gelar Magister Pada Program Magister, Program Studi Ilmu Biomedik, Program Pascasarjana Universitas Udayana
FAHRUL BUKHORI NIM: 0814048203
PROGRAM MAGISTER PROGRAM STUDI ILMU BIOMEDIK PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2015 ii
Lembar Pengesahan
TESIS INI TELAH DISETUJUI PADA TANGGAL 23 FEBRUARI 2015
Pembimbing I
Pembimbing II
Prof. DR. dr. IB Ngurah Rai, SpP(K) NIP. 195311201980121001
dr. Putu Andrika ,SpPD-KIC NIP. 196405251990031
Mengetahui
Ketua Program Studi Ilmu Biomedik Program Pascasarjana Universitas Udayana
Direktur Program Pascasarjana Universitas Udayana
DR. dr. Gde Ngurah Indraguna Pinatih, M.Sc, SpGK
NIP 195805211985031002
Prof. Dr. dr. A.A. Raka Sudewi, SpS (K)
NIP 195902151985102001
iii
Tesis Ini Telah Diuji Pada Tanggal 23 Februari 2015
Panitia Penguji Tesis Berdasarkan SK Rektor Universitas Udayana, No: 316/UN 14.4/HK/2015 Tanggal 29 Januari 2015
Ketua
: Prof.DR.dr. I B Ngurah Rai, SpP (K)
Anggota : 1. dr. Putu Andrika, SpPD-KIC 2. Prof. DR. dr. N. Tigeh Suryadhi, MPH, Ph.D 3. Prof. DR. dr. N. Adiputra, M.OH 4. Dr.dr. Ida Iswari, SpMK., M.Kes
iv
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS UDAYANA PROGRAM PASCASARJANA PROGRAM MAGISTER ILMU BIOMEDIK
Alamat : Sekretariat Pascasarjana Universitas Udayana. - Jl. Panglima Sudirman Denpasar, Bali Tel. 0361-7475076, 7425201. Fax 0361-246656, 223797. email .
[email protected]
SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT
Nama
:
dr.Fahrul Bukhori
NIM
:
0814048203
Program Studi
:
Magister Ilmu Biomedik (Combine - Degree)
Judul
:
Hubungan Pajanan Debu Kayu Dengan Peningkatan Interleukin 8 Serum Pada Pekerja Industri Pengolahan Kayu
Dengan ini menyatakan bahwa karya ilmiah Tesis ini bebas plagiat. Apabila di kemudian hari terbukti terdapat plagiat dalam karya ilmiah ini, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai peraturan Mendiknas RI No. 17 tahun 2010 dan Peraturan Perundang – undang yang berlaku.
Denpasar,…………………………….. Yang membuat pernyataan, Materai (dr.Fahrul Bukhori)
Datas2suratpernyataan
v
UCAPAN TERIMA KASIH
Pertama-tama perkrnankanlah penulis memanjatkan puji syukur kepada Allah Subhanahu Wa Ta‘ala / Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkah dan karunia- Nya tesis ini dapat diselesaikan dengan sebaik-baiknya. Pada kesempatan ini ijinkan penulis mengucapkan banyak terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Prof. DR. dr Ida Bagus Ngurah Rai, SpP(K) sebagai pembimbing utama yang telah memberikan dorongan, semangat, bimbingan dan saran dalam menyelesaaikan tesis ini. Terima kasih kami sampaikan kepada dr Putu Andrika, SpPD-KIC selaku pembimbing II yang dengan penuh kesabaran telah memberikan bimbingan dan saran kepada penulis. Ucapan terima kasih juga kami tujukan kepada Rektor universitas Udayana Prof. Dr. dr. Ketut Suastika, SpPD-KEMD atas kesempatan dan fasilitas yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Program Megister di Universitas Udayana. Ucapan terima kasih kami ucapkan kepada kepada
Dekan
Fakultas Kedokteran Universitas Udayana Prof. DR. dr. Putu Astawa, SpOT(K) yang telah memberikan ijin mengikuti program pascasarjana.
Ucapan terima kasih juga
ditujukan kepada Direktur Program Pascasarjana Prof.DR.dr. AA Raka Sudewi, SpS(K) serta Ketua Program Studi Ilmu Biomedik Prof. DR. dr. Wimpie Pangkahila, SpAnd. FAACS atas kesempatan yang diberikan kepada penulis
untuk mengikuti Program
Magister pada Program Magister Pascasarjana Universitas Udayana
vi
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada seluruh staf di bagian Paru dr. Ida Bagus Suta, SpP; dr. Dewa Made Artika, SpP; dr. Made Bagiada, SpP-KP; dr. Gde Ketut Sajinadiyasa, SpPD; dr IGN Bagus Artana, SpPD yang telah memberikan masukan, bimbingan, dorongan dan bantuannya dalam penyusunan tesis ini. Ucapan terima kasih kami sampaikan kepada para penguji tesis ini Prof. DR. dr. Nyoman Adiputra, M.OH; Prof. dr. N. Tigeh Suryadhi, MPH, PhD; DR. dr. Ida Iswari, SpMK, Mkes. Yang telah memberikan masukan, saran dan koreksi untuk perbaikan tesis ini sehingga tesis ini dapat terwujud seperti ini. Kami juga mengucapkan banyak terima kasih kepada CV. Mertanadi, Ibu Direktur beserta seluruh staf dan karyawan yang telah bekerja sama dengan baik sehingga penelitian ini dapat berjalan dengan lancar. Penulis juga mengucapkan banyak terima kasih kepada istri tercinta dr. Siluh Komang Windu Sumertini, putri kami tersayang Dzakira Latifa Az-zahra dan orang tua kami yang telah memberikan dorongan, semangat dan doa sehingga tesis ini bisa selesai dengan baik. Semoga Tuhan Yang Maha Esa selalu melimpahkan rahmat dan hidayahnya kepada kita semua, dan penelitian ini memberikan manfaat sebesar-besarnya. Amin.
Denpasar, 25 Februari 2015
Penulis
vii
ABSTRAK HUBUNGAN ANTARA PAJANAN DEBU KAYU DENGAN KADAR INTERLEUKIN-8 (IL-8) SERUM PADA PEKERJA INDUSTRI PENGOLAHAN KAYU Pajanan debu kayu merupakan salah satu sumber gangguan kesehatan akibat kerja. Lama pajanan, ukuran dan jumlah pajanan debu kayu dikaitkan dengan berbagai gangguan paru seperti rinitis alergika, PPOK, asma kerja, penurunan fungsi paru dan penyakit fibrosis paru. Pajanan debu kayu dapat merangsang sitokin proinflamasi dan meningkatkan kadar IL-8, debu kayu yang merupakan benda asing dalam tubuh akan difagositasis oleh makrofag dan selanjutnya mengeluarkan mediator seperti sitokin, kemokin dan chemoattractan yang dapat menimbulkan peradangan. Pelepasan chemoattractan seperti interleukin-8 (IL-8) dan leukotrin-B4 (LTB4) menarik neutrofil mengeluarkan enzim proteolitik yang menyebabkan rusaknya elastisitas jaringan paru. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui hubungan antara pajanan debu kayu komulatif dengan kadar IL-8 serum. Penelitian ini merupakan studi potong lintang analitik pada pekerja industri pengolahan kayu Perusahaan X, Badung, Bali yang dilakukan dari bulan Mei sampai Oktober 2013. Pajanan debu kayu komulatif dihitung dengan mengukur kadar debu terhirup menggunakan Personal Dust Sampler dikalikan masa kerja. Kadar IL-8 serum diukur dengan teknik ELISA. Untuk mengetahui korelasi antara pajanan debu kayu komulatif dengan kadar IL-8 serum digunakan uji korelasi Spearman. Jumlah sampel 60 orang yang terbagi sama rata dalam 4 bagian yaitu penggergajian, perakitan, pengamplasan dan administrasi. Rerata usia pekerja 40,4 tahun, masa kerja 15,9 tahun dan IMT 22,24 kg/m, jumlah pekerja yang merokok 23,3% dengan rerata 11,64 packyear dan 77,3% selalu menggunakan alat pelindung diri. Secara umum rerata pajanan debu kayu di perusahaan X adalah 83,6 mg/m /tahun dan rerata kadar IL-8 serum pekerja 33,1 pg/ml. Pada penelitian ini didapatkan nilai koefisien korelasi antara pajanan debu kayu dengan IL-8 serum adalah r = 0,327 ; p < 0,011 yang berarti terdapat korelasi yang bermakna antara pajanan debu kayu komulatif dengan kadar IL-8 serum. Kata kunci: pajanan debu kayu, kadar IL-8 serum
viii
ABSTRACT
CORRELATION BETWEEN WOOD DUST EXPOSURE AND LEVEL OF SERUM INTERLEUKIN-8 (IL-8) IN WORKERS OF WOOD PROCESSING INDUSTRY Wood dust exposure is one of health problem due to the occupational environment. Time of period, particle size and the amount exposure of wood dust has been associated with a variety of pulmonary disorders such as allergic rhinitis, chronic bronchitis, occupational asthma, decreased lung function and pulmonary fibrosis. Exposure of wood dust was stimulated proinflamatory cytokines released and increased of IL-8 serum’s level. Wood dust which was recognized as a foreign bodies could activate macrophages and these inflammation cells will release inflammatory mediators like cytokines, chemokines and chemoattractants which can caused inflammation. Chemoattractant release like such as interleukin-8 (IL-8) and leukotrien B4 (LTB4) attracted neutrophils to release proteolytic enzyme which further caused damage of elastic lung tissue. The aim of this study was to measure correlation between commulative wood dust with level of IL-8 serum. This research was a cross-sectional analitic study in workers of wood processing industry Company X, Badung, Bali which carried out from May to October 2013 in order to determine the relationship between wood dust exposure and level IL-8 serum. Wood dust exposure was calculated by measuring the levels of respirabled dust using Personal Dust Sampler. Interleukin-8 serum levels were measured by ELISA. The correlation between wood dust exposure and IL-8 serum level was analysed using Spearman correlation test. There were 60 workers recruited as sample which were subdivided in equal number into 4 sections such as sawing, assembling, sanding and administration. The mean age was 40,4 years, mean length of working was 15,9 years and mean BMI was 22,24 kg/m2. There were 23,3% of the workers smoked around, with 11,64 packyear cigarettes. About 77,3% of the workers were reported use masks when they were working. In general, the mean level of wood dust exposure in Company X was 83,6 mg/m3/year. The mean level of IL-8 serum’s level was 33,1 pg/ml. There was a correlation between wood dust exposure and IL-8 serum’s level (r = 0,443, p = 0,011). This study showed that there was a positif correlation in workers of the wood dust exposure with the level of IL-8 serum in wood processing industry Company X, Badung, Bali. Keywords: wood dust exposure, interleukin-8 serum.
ix
DAFTAR ISI Halaman SAMPUL DALAM ………………………………………………………….
i
PRASYARAT GELAR …………………………………………………….
ii
LEMBAR PERSETUJUAN ………………………………………………..
iii
PENETAPAN PANITIA PENGUJI ………………………………………..
iv
SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT ………………………………
v
UCAPAN TERIMA KASIH ………………………………………………
vi
ABSTRAK ………………………………………………………………….
viii
ABSTRACT ………………………………………………………………...
ix
DAFTAR ISI ………………………………………………………………..
x
DAFTAR TABEL …………………………………..……………………..
xiv
DAFTAR GAMBAR ……………………...………………………………..
xv
DAFTAR SINGKATAN DAN TANDA …………………………………...
xvi
DAFTAR LAMPIRAN ………….…………………………………………..
xix
BAB I PENDAHULUAN
..........................................................................
1
1.1. Latar Belakang Penelitian .....................................................................
1
1.2. Rumusan Masalah
..........................................................................
5
1.3. Tujuan Penelitian
..........................................................................
5
.....................................................................
5
1.3.2. Tujuan Khusus ........................................................................
5
1.3.1. Tujuan Umum
1.4. Manfaat Penelitian
..........................................................................
6
1.4.1. Manfaat Akademik ....................................................................
6
1.4.2. Manfaat Praktis ........................................................................
6
x
BAB II KAJIAN PUSTAKA ......................................................................
7
2.1 Debu kayu dalam industri kayu ...............................................................
7
2.1.1 Debu kayu
.........................................................................................
8
2.1.2 Ukuran partikel kayu .............................................................................
10
2.1.3 Jenis kayu ........................... . . ..............................................................
11
2.1.4 Konsentrasi partikel debu .....................................................................
12
2.1.5 Lama pekerjaan ......................................................................................
13
2.1.6 Tempat dan proses pengolahan kayu .....................................................
13
2.2. Pengukuran debu kayu dan nilai ambang batas ......................................
14
2.2.1 Cara pengukuran debu kayu ...................................................................
14
2.2.2 Nilai ambang batas debu kayu .............................................................
15
2.3 Pertahanan tubuh terhadap pajanan kayu ................................................
16
2.3.1 Mekanisme pertahanan tubuh ................................................................
16
2.3.2 Penggunaan Alat Pelindung Diri ...........................................................
19
2.4. Mekanisme pajanan debu dan efek terhadap paru ............... .................
23
2.4.1 Mekanisme pajanan debu dan efek terhadap paru ................................
23
2.4.2 Efek pajanan debu kayu terhadap kesehatan .........................................
23
2.4.3 Penyakit paru akibat kerja ......................................................................
24
2.5 Peranan interleukin-8 pada patogenesis PPOK ..................................
25
2.6 Faktor yang mempengaruhi IL-8 .........................................................
29
2.6.1 Pengaruh Umur terhadap IL-8
29
...........................................................
2.6.2 Status gizi tenaga kerja terhadap IL-8
……..........................................
30
2.6.3 Pengaruk rokok terhadap saluran nafas ................................................
31
BAB III. KERANGKA BERFIKIR, KONSEP ..........................................
33
3.1. Kerangka Berfikir dan Konsep Penelitian .............................................
33
xi
3.2. Hipotesis Penelitian
..........................................................................
34
BAB 1V. METODE PENELITIAN ….. ....................................................
35
4.1. Rancangan Penelitian
..........................................................................
35
4.2. Lokasi dan Waktu Penelitian .................................................................
35
4.3. Populasi dan Sampel
35
4.3.1. Populasi target
.......................................................................... …… ................................................................ .
35
4.3.2. Populasi Terjangkau ...................................................................
35
4.3.3. Penentuan sampel ........................................................................
35
4.4. Variabel penelitian
.......................................................................... .
36
4.4.1. Identifikasi Variabel ....................................................................
36
4.4.2. Klasifikasi Variabel ...................................................................
36
4.5. Definisi Operasional variable .................................................................
37
4.6. Bahan Penelitian
..........................................................................
38
4.7. Prosedur Penelitian
..........................................................................
39
4.8. Alur Penelitian
..........................................................................
39
4.9. Analisa Data
..........................................................................
40
BAB V HASIL PENELITIAN ……………………………………………
45
5.1 Karakteristik Subjek Penelitian ……………………………………… ..
45
5.2 Korelasi antara Pajanan Debu Kayu dengan Kadar IL-8 Serum ………
50
5.3 Korelasi antara Umur dengan Kadar IL-8 serum ………………………
51
5.4 Karelasi antara Lama kerja dengan Kadar IL-8 Serum ………………..
51
5.5 Korelasi antara Status Gizi dengan Kadar IL-8 Serum …………………
52
5.6 Korelasi antara kebiasaan Merokok dengan Kadar IL-8 Serum ………...
53
5.7 korelasi antara Penggunaan APD dengan Kadar IL-8 Serum …………
54
xii
BAB VI PEMBAHASAN …………………………………………………
55
6.1 Karakteristik Subjek Penelitian ……………………………………….
55
6.2 Pajanan Debu Kayu ………………………………………………………
56
6.3 Korelasi Pajanan Debu kayu komulatif dengan Kadar IL-8 Serum …….
58
BAB VII SIMPULAN DAN SARAN ……………………………………..
66
7.1 Simpulan ……………………………………………………………….
66
7.2 Saran ……………………………………………………………………..
66
DAFTAR PUSTAKA ………………………………………………………… 67 LAMPIRAN ………………………………………………………………….. 72
xiii
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 1 Karakteristik Jenis Kayu …………………………………………………. 12 Tabel 2.1 Klasifikasi Penyakit Paru Kerja ………………………………………….
25
Tabel 2.2 Sitokain pada Asma dan PPOK …………………………………………
31
Tabel 5.1 Karakteristik Subjek Penelitian ………………………………………….
46
Tabel 5.2 Distribusi frekuensi Jenis Kelamin dan Bagian Tempat Kerja ………… 46 Tabel 5.3 Distribusi Frekuensi Status Gizi dan Bagian Tempat Kerja …………….
47
Tabel 5.4 Distribusi Frekuensi Kebiasaan Merokok dan Bagian Tempat Kerja ….
48
Tabel 5.5 Distribusi Frekuensi Penggunaan APD dan Bagian Tempat Kerja ……..
48
Tabel 5.6 Kadar Debu Terhirup pada Bagian tempat Kerja ……………………….
49
Tabel 5.7 Koefisien Korelasi antara Kadar debu Komulatif dengan IL-8 serum …..
50
Tabel 5.8 Korelasi antara Umur dengan kadar IL-8 Serum ……………………….
51
Tabel 5.9 Korelasi antara Lama Kerja dan Kadar IL-8 Serum ……………………
52
Tabel 5.10 Korelasi antara Status Gizi dengan Kadar IL-8 Serum ………………... 53 Tabel 5.11 Korelasi antara Kebiasaan Merokok dengan kadar IL-8 Serum ……….. 53 Tabel 5.12 korelasi antara Penggunaan APD dengan Kadar Il-8 Serum ………….. 54
xiv
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 1 Patogenesis PPOK …………………………………………………… 27 Gambar 2 Skema Mekanisme PPOK …………………………………………….. 28 Gambar 3 Konsep Penelitian …………………………………………………….
36
Gambar 4 Alur Penelitian ……………………………………………………….
43
xv
DAFTAR SINGKATAN DAN TANDA
α
Tingkat kemaknaan
µm
Mikrometer
ACGIH
American Conference of Governmental Industrial Hygienists
APC
Antigen Presenting Cell
APD
Alat Pelindung Diri
ATS
American Thoracic Society
BAL
Broncoalveolar lavage
CD
Cluster of Differentiation
EAA
Extrinsic allergic alveolitis
ELISA
Enzim Linked Immunosorbent Assay
FEV1
Force Expiratory Volume in 1 second
GOLD
Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease
GF
Growth factor
HGF
Hemopoietic growth factor
HVAS
High Volume Air Sampler
IARC
The International Agency for Research on Cancer
IFN-α
Interferon alfa
IFN-γ
Interferon gamma
IL-8
Interleukin-8
IMT
Indeks Massa Tubuh
IU
International Unit
kDa
Kilo Dalton
KVP
Kapasitas vital paksa xvi
LTB4
Leukotrin B4
LVAS
Low Volume Air Sampler
mg
miligram
ml
mililiter
mm
milimeter
MMP-2
Matrix Metalloproteinase-2
MMP-9
Matrix Metalloproteinase-9
MMP-12
Matrix Metalloproteinase-12
MMP-19
Matrix Metalloproteinase-19
NAB
Nilai Ambang Batas
NADPH
Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate
NK
Natural Killer
NOS
Nitrit Oksida Sintetase
ODTS
Organic dust toxic syndrome
PDGF
Platelet Derived Growth Factor
PDS
Personal Dust Sampler
PM10
Particulate Matter dengan diameter <10 mikron
PM2,5
Particulate Matter dengan diameter < 2,5 mikron
PPOK
Penyakit paru obstruktif kronik
RNI
Reactive Nitrogen Intermediate
SGPT
Serum Glutamic Piruvic Transaminase
SiO2
Silikon Dioksida
SiO3
Silikon Trioksida
SPM
Suspended Particulate Matter
SPSS
Statistical Packages for Social Sciences xvii
TGF-ß
Tumor Growth Factor beta
Th1
T helper 1
Th2
T helper 2
TNF-α
Tumor Necrosis Factor alfa
TSP
Total Suspended Particulate
US EPA
United State Enviromental Protection Agency
VEP
Volum ekspirasi paksa
WHO
World Health Organisation
xviii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1 Persetujuan setelah penjelasan………………………………… 50 Lampiran 2 Formulir persetujuan tertulis………………….………………. 52 Lampiran 3 Prosedur pemeriksaan Interleukin 8 serum …………………... 53 Lampiran 4 Formulir kuisioner …………………………………................ 56 Lampiran 5 Rencana dan jadwal Penelitian
…..………………………….. 58
Lampiran 6 Anggaran Penelitia ………...………………………………… 59 Lampiran 7 Cara pengukuran personal Dust Sampler ……...…………….. 60 Lampiran 8 Output Analisis Data SPSS …………………………………… 83 Lampiran 9 Data Dasar Penelitian …………………………………………. 88
xix
