Fis Biotermik [PDF]

Citation preview

1



BIOTERMIK Metabolisme Metabolisme adalah reaksi kimia didalam sel tubuh untuk melangsungkan kehidupan dari pada sel. Sebagian besar reaksi kimia didalam sel berkaitan dengan pembuatan energi dalam makanan yang tersedia untuk berbagai sistem fisiologis sel. Metabolisme sebagai konversi enersi Energi dibutuhkan untuk aktivitas otot, sekresi kelenjar, mepertahankan potensial membrane pada syaraf dan otot, pembentukan zat-zat di dalam sel, absorbsi makanan dsb. Semua energi makanan (karbohidrat, protein dan lemak) dapat dioksidasi di dalam sel dan pada proses ini dibebaskan sejumlah besar energi. Makanan yang sama ini juga dapat dibakar dengan oksigen murni di luar tubuh dengan api akan membebaskan sejumlah besar energi. Energi dilepas secara tiba-tiba, seluruhnya dalam bentuk panas. Energi yang diperlukan dalam proses fisiologis sel bukan dalam bentuk panas, tetapi sebagai energi untuk pergerakan mekanik (fungsi otot, sekresi kelenjar) melalui enzim seluler khusus dan sistem pemindahan khusus. Jumlah energi yang dibebaskan oleh oksidasi makanan yang lengkap disebut energi bebas dari makanan, biasanya dinyatakan dalam kalori per mol makanan, misalnya 1 mol glukosa (180 gram glukosa) adalah 686.000 kalori. Panas adalah produk akhir dari pelepasan energi dalam tubuh Reaksi-reaksi metabolisme tidak semua energi dalam makanan ditransfer menjadi ATP (adenosine triphosphat), sebaliknya sebagian besar energi ini menjadi panas. Rata-rata 35 % energi dalam makanan menjadi panas selama pembentukan ATP. Energi masih banyak menjadi panas sewaktu ditransfer dari ATP ke sistem fungsional sel sekitar 27 % dari energi makanan menjadi panas. Pada dasarnya semua pengeluaran energi oleh tubuh diubah menjadi panas, kecuali bila otot dipakai untuk melakukan bentuk kerja di luar tubuh (mengangkat benda, naik tangga) maka energi yang dilepaskan oleh proses metabolik akhirnya menjadi panas dalam tubuh.



2



Suhu tubuh Suhu inti dan suhu kulit Suhu inti Adalah suhu dari jaringan tubuh dalam, selalu konstan kurang lebih 10 F ( 0,6 0C ) kecuali demam. Orang telanjang bila terpapar suhu terendah 550 F atau setinggi 1300 F dalam udara kering dan tetap mempertahankan suhu tubuh interna mendekati konstan dengan demikian ada suatu sistem pengaturan suhu tubuh. Suhu kulit Adalah suhu dari jaringan kulit yang naik dan turun sesuai dengan suhu lingkungan. Temperatur yang penting adalah kemampuan kulit untuk melepaskan panas ke lingkungan. Suhu tubuh normal Tidak ada tingkat suhu yang dianggap normal oleh karena pengukuran pada orang normal dimana rentang suhu normal kurang 970 F (360 C) sampai lebih 990 F (37,50 C). Bila diukur per rectal kurang lebih 10 F lebih besar per oral. Suhu normal rata2 98,0 – 98,60 F (36,7 – 370 C) per oral dan kurang lebih 10 F (0,60 C) > per rectal. Suhu tubuh bervariasi pada kerja fisik dan suhu lingkungan yang ekstrem oleh karena mekanisme pengaturan suhu tidak 100 %. Bila produksi panas berlebihan dalam tubuh oleh karena kerja fisik melelahkan maka suhu rectal meningkat 101 – 104 F. Sebaliknya bila tubuh terpapar suhu dingin akibatnya suhu rectal menurun sampai lebih 96 0F. Temperatur tubuh diatur dengan mengimbangi produksi panas terhadap kehilangan panas Bila laju produksi panas dalam tubuh lebih besardari pada hilangnya panas maka panas dalam tubuh dan temperatur tubuh meningkat dan sebaliknya kehilangan panas lebih besar sehingga panas dan temperatur tubuh menurun. Produksi panas Adalah produk tambahan dari metabolisme yang utama sebagai laju metabolisme pada tubuh. Faktor2 yang pengaruhi laju produksi panas: 1. Laju metabolisme basal semua sel tubuh.



3



2. Laju cadangan metabolisme oleh karena aktivitas otot seperti kontraksi otot akibat menggigil. 3. Metabolisme tambahan oleh karena pengaruh hormon tiroksin, pertumbuhan testoteron terhadap sel. 4. Metabolisme tambahan oleh karena efek epinefrin, norepinefrin dan perangsangan simpatik terhadap sel. 5. Metabolisme tambahan oleh karena meningkatnya aktivitas kimiawi dalam sel sampai temperatur sela meningkat. Kehilangan panas Sebagian besar produk panas dalam tubuh dihasilkan organ dalam tubuh seperti hati, otak, jantung dan otot rangka selama kerja akan dihantarkan ke kulit sehingga panas yang hilang ke udara dan sekitarnya. Faktor yang pengaruhi laju hilangnya panas: 1. Kecepatan panas yang dikonduksi dari tempat panas yang dihasilkan inti tubuh ke kulit. 2. Kecepatan panas yang dihantarkan dari kulit ke sekitarnya. Sistem isolator tubuh Kulit, jaringan subkutan dan lemak jaringan di subkutan merupakan isolator atau penyekat panas tubuh. Lemak hanya menyalurkan panas 1/3 kecepatan jaringan lain. Bila tidak ada darah yang mengalir dari organ interna yang panas ke kulit maka daya penyekat tubuh laki-laki normal sebanding 3/4 dari daya penyekat pada pakaian biasa dan pada perempuan lebih baik. Aliran darah ke kulit dari inti tubuh menyediakan pemindahan panas Pembuluh darah menembus jaringan penyekat subkutan dan segera menyebar sebanyak-banyaknya ke kulit. Plexus venosus yang disuplai aliran darah kapiler ke kulit. Daerah tubuh yang paling banyak terpapar adalah tangan, kaki dan telinga disuplai langsung ke plexus arteri kecil melalui anastomose arteriovenosa yg berotot. Kecepatan aliran darah ke dalam plexus venosus sangat berbedalebih besar 0 – 30 % total curah jantung Kecepatan aliran darah tinggi mengakibatkan konduksi panas dari inti tubuh ke kulit sangat efisien, tetapi reduksi kecepatan aliran darah menurunkan efisiensi konduksi panas inti tubuh.



4



Secara kuantitatif efek aliran darah kulit pada konduksi panas dari inti tubuh ke permukaan kulit mengakibatkan peningkatan konduksi panas 8 kali lipat antara keadaan vasokonstriksi dan vasodilatasi penuh maka kulit sebagai sistem pengatur “radiator panas” yang efektif dan aliran darah ke kulit sebagai mekanisme penyebaran panas paling efektif dari inti tubuh ke kulit. Pengaturan konduksi panas ke kulit oleh system saraf simpatis Konduksi panas ke kulit oleh darah diatur oleh tingkat vasokonstriksi arterial dan anastomose arteriovenosa yang mensuplai darah ke Plexus venosa kulit.Vasokonstriksi dikontrol sistem saraf simpatis memberikan respon terhadap perubahan suhu inti tubuh dan lingkungan. Mekanisme kehilangan panas dari tubuh Cara panas hilang dari perubahan kulit ke lingkungan melalui radiasi, konduksi, konveksi dan evaporasi. Radiasi Orang telanjang pada suhu kamar normal kehilangan panas 60 % dari kehilangan panas total melalui radiasi. Kehilangan panas melalui radiasi adalah sebagai gelombang panas infra merah 5 – 20 Nm memancar dari tubuh. Tubuh manusia menyebarkan panas ke segala penjuru, gelombang panas dipancarkan dari dinding dan bendabenda lain ke tubuh. Suhu tubuh merupakan kwantitas panas lebih besar dari pada suhu lingkungan sehingga kwantitas panas lebih besar dipancarkan keluar tubuh lebih besar dari pada kedalam tubuh.. Konduksi Melalui konduksi langsung dari permukaan tubuh ke benda-benda lain (kursi, tempat tidur) kehilangan panas kecil. Konduksi melalui udara kehilangan panas tubuh cukup besar (15 %) oleh karena panas



5



adalah energi kinetik dari gerakan molekul. Dan molekul-molekul yang menyusun kulit tubuh terus menerus mengalami gerakan vibrasi sehingga energi dipindahkan ke udara bila suhu udara lebih dingin dari pada kulit akan meningkatkan kecepatan gerakan molekul2 udara sehingga suhu udara yang berdekaan kulit sama dengan suhu kulit. Konduksi panas dari tubuh ke udara mempunyai keterbatasan kecuali udara yang dipanaskan bergerak dari kulit sehingga udara baru tidak panas terus menerus bersentuhan dengan kulit sebagai konveksi udara. Konveksi Pemindahan panas dari tubuh melalui pendesakan udara panas dan dingin adalah kehilangan panas melalui konveksi. Konveksi selalu terjadi di sekitar tubuh akibat udara akibat udara di sekitar kulit naik sewaktu panas sebagai contoh orang telanjang duduk di ruangan tanpa gerakan udara yang besar kehilangan panas 15 % dari panas tubuhnya melalui konduksi ke udara terjadi konveksi udara menjauhi tubuhnya. Evaporasi Air berevaporasi dari permukaan tubuh, panas 0,58 kalori hilang untuk setiap satu gram air yang mengalami evaporasi. Seorang tidak berkeringat, air masih berevaporasi dari kulit dan paru-paru dengan kecepatan 450 – 600 ml/hari sehingga kehilangan panas dengan kecepatan 12 – 16 kalori per jam. Evaporasi air melalui kulit dan paruparu tidak dapat dikendalikan untuk pengaturan suhu oleh karena evaporasi dihasilkan dari difusi molekul air terus menerus melalui kulit dan permukaan sistem pernafasan. Kehilangan panas melalui evaporasi keringat dapat diatur dengan pengaturan kecepatan berkeringat. Evaporasi sbg mekanisme pendingin pada suhu udara sangat tinggi Suhu lingkungan lebih tinggi suhu kulit maka tubuh memperoleh panas melalui radiasi dan konduksi. Cara tubuh melepaskan panas dengan evaporasi oleh karena setiap faktor yang mencegah evaporasi yang adekuat ketika suhu lingkungan lebih tinggi dari suhu kulit terjadi peningkatan suhu tubuh. Pengaturan suhu tubuh Pengaturan suhu tubuh dan peranan Hipothalamus Tubuh yang telanjang pada udara kering bersuhu 55 – 130 0 F mampu mempertahankan suhu inti tubuh normal 97 – 100 0 F. Suhu tubuh diukur seluruhnya oleh mekanisme persyarafan umpan balik melalui pusat pengaturran suhu pada hypothalamus. Agar mekanisme umpan balik ini dapat berlangsung, harus tersedia pendetektor suhu



6



untuk menentukan kapan suhu tubuh menjadi sangat panas atau dingin: a. Area preoptik hypothalamus Memiliki kemampuan untuk berfungsi sebag termostatik pusat kontrol suhu tubuh. b. Reseptor pada kulit dan jaringan dalam tubuh Reseptor dingin lebih besar panas pada kulit. Berperan mencegah hipotermia. Mekanisme efek neural yang menurunkan atau meningkatkan temperatur tubuh. Sewaktu pusat temperatur hypothalamus mendeteksi bahwa temperatur tubuh terlalu panas atau dingin sehingga pusat akan memberikan prosedur penurunan atau penaikan temperatur yang sesuai. Mekanisme penurunan temperatur saat tubuh terlalu panas Sistem pengatur temperatur menggunakan 3 mekanisme untuk menurunkan panas tubuh ketika temperatur sangat tinggi : 1. Vasodilatasi Semua area tubuh, pembuluh darah kulit berdilatasi dengan kuat mengakibatkan hambatan pusat simpatis pada hypothalamus posterior terjadi vasokontriksi. Vasodilatasi penuh menyebabkan peningkatan kecepatan pemindahan panas ke kulit 8 kali lipat. 2. Berkeringat Efek peningkatan temperatur mengakibatkan berkeringat sehingga terjadi peningkatan kecepatan kehilangan panas melalui evaporasi yang dihasilkan dari keringat ketika temperatur inti tubuh meningkat melebihi temperatur kritis 37 0 C (98,60 F). Peningkatan temperatur tbh 10 C mengakibatkan keringat cukup banyak untuk membuang 10 x lebih besar kecepatan metabolisme basal dari pembentukan panas tubuh. 3. Penurunan pembentukan panas Mekanisme yang menyebabkan pembentukan panas berlebihan (menggigil dan termogenesis kimia) dihambat dengan kuat. Mekanisme peningkatan temperatur saat tubuh terlalu dingin Ketika tubuh terlalu dingin maka sistem pengaturan temperatur mengadakan prosedur yang sangat berlawanan : 1. Vasokonstriksi: Vasokonstriksi kulit diseluruh tubuh oleh karena rangsangan pusat simpatis hypothalamus posterior. 2. Piloereksi: Sebagai contoh rambut berdiri pada akarnya.



7



Rangsangan simpatis menyebabkan otot erector pili yg melekat ke folikel rambut berkontraksi maka rambut berdiri tegak membentuk lapisan tebal sebagai isolator udara sehingga pemindahan panas ke lingkungannya sangat ditekan. 3. Peningkatan pembentukan panas: Pembentukan panas oleh sistem metabolisme meningkat dengan: a. Menggigil mengakibatkan pembentukan panas meningkat sampai 4 – 5 kali normal. b. Rangsangan simpatis pembentukan panas terjadi peningkatan metabolisme selulair dengan cepat sebagai thermogenesis kimia. c. Sekresi tiroksin mengakibatkan meningkatkan kecepatan metabolisme selular seluruh tubuh sebagai thermogenesis kimia. “Set-Point” untuk pengaturan temperatur Temperatur inti tubuh yang kritis, pada tingkat hampir tepat 37,1 0 C, terjadi perubahan drastis pada tingkat kecepatan kehilangan panas dan pembentukan panas. Pada temperatur di atas tingkat ini, kecepatan kehilangan panas lebih besar dari pembentukan panas, sehingga temperatur tubuh turun dan mencapai kembali tingkat 37,1 0 C. Pada temperatur dibawah tingkat ini, kecepatan pembentukan panas lebih besar dari kecepatan kehilangan panas, sehingga teperatur meningkat dan kembali mencapai tingkat 37,10 C yang disebut “set point” dari mekanisme pengaturan temperatur. Maka set point mekanisme pengaturan temperatur adalah semua mekanisme pengaturan temperatur terus menerus berupaya untuk mengembalikan temperatur tubuh kembali ke tingkat temperatur inti tubuh yang kritis pada 37,10 C. Perolehan umpan balik untuk peengaturan temperatur tubuh Perolehan umpan balik merupakan pengukuran aktivitas sistem pengatur, terutama padatemperatur tubuh internal untuk berubah sedikit walaupun temperatur lingkungan sangat berubah. Perolehan umpan balik sitem pengaturan temperatur sama dengan rasio perubahan temperatur lingkungan terhadap temperatur tubuh dikurangi 1,0. Temperatur tubuh manusia berubah sekitar 10 C untuk setiap perubahan temperatur lingkungan 250 C - 250 C. Oleh karena itu umpan balik yang dicapai keseluruhan mekanisme untuk mengatur temperatur tubuh rata-rata sekitar 27(28/1,0 – 1.0 = 27), yang merupakan pencapaian yang sangat ekstrem bagi sistem pengaturan biologis (sistem pengatuiran baroreseptor tekanan arterial, memiliki pencapaian - 2).



8



Heat stroke Heat stroke adalah suatu keadaan dimana temperatur meningkat melebihi temperatur kritis dalam rentang suhu 106o-108o F. Gejala: a. Pening. b. Perut tidak enak, kadang-kadang muntah. c. Delirium atau mengigau kemudian kesadaran makin menurun sampai akhirnya hilang. Gejala ini disebabkan oleh hiperpireksia sehingga tubuh kehilangan cairan (dehidrasi) dan elektrolit melalui keringat kemudian terjadi syok sirkulasi dan merusak jaringan tubuh menyebabkan perdarahan lokal dan degenerasi parenchymatosa yang akhirnya mengakibatkan kerusakan otak, hati, ren dan organ tubuh lainnya. Pengobatan: a. Rehidrasi (infuse atau oral) berupa cairan dan elektrolit. b. Pendinginan dengan: - spons - penyemprotan kulit Energi panas dalam kedokteran Energi panas dalam kedokteran sudah lama digunakan dalam suatu usaha pengobatan, misalnya: a. Minyak panas untuk memijat. b. Air panas atau dingin sebagai bahan kompres. c. Hotsbichs, ultrasonik dan short wave untuk diathermi. d. Ultraviolet untuk irradiasi tubuh manusia. Efek panas: Energi panas, bila mengenai salah satu bagian tubuh maka akan menaikkan temperatur pada daerah tersebut: 1. Fisik: Pada zat cair, padat dan gas panas terjadi pemuaian segala arah. 2. Kimia: Peningkatan temperatur mengakibatkan peningkatan kecepatan reaksi kimia. Pada reaksi oksidasi yang meningkat disertai dengan peningkatan suhu sesuai Hukum Vant Hoff. Permeabilitas membran sel meningkat sesuai dengan peningkatan suhu pada jaringan akan terjadi peningkatan metabolisme sebanding dengan peningkatan pertukaran zat kimia tubuh dengan cairan tubuh. 3. Biologi: Sebagai gabungan efek panas terhadap fisik dan kimia.



9



Dalam darah terjadi leukositosis, reaksi peradangan dan dilatasi pembuluh darah mengakibatkan peningkatan sirkulasi darah dan tekanan kapiler. Tekanan O2 dan CO2 dalam darah meningkat disertai pH darah menurun. Diathermi Diathermi adalah pengobatan panas lokal yang menggunakan efek pemanasan. Prinsip diathermi: Pemanasan mengakibatkan vasodilatasi pembuluh darah bagian tubuh yang bersangkutan sehingga akan meningkatkan suplai makanan dan antibody daerah peradangan. Diathermi dapat dipergunakan sebagai pengobatan peradangan oleh karena adanya struktur di dalam kulit terdapat plexus venosus subkutan dan anyaman arteriovenosa amat peka terhadap pemanasan. Plexus venosus lebih mudah menyerap panas dan anyaman arteriovenosa mempunyai lapisan otot kuat terhadap panas mengakibatkan vasodilatasi sehingga aliran darah lebih cepat ( 7 x normal). Mekanisme diathermi: Efek fisiologi pemanasan lokal menyebabkan temperatur jaringan meningkat sehingga terjadi vasodilatasi pembuluh darah dan lymphe akan meningkatkan aliran darah, supply sel-sel polymorphonuclear, antibody dan pembuangan sisa-sisa metabolisme pada daerah yang bersangkutan. Penyebab meningkatnya aliran darah: 1. Reflek thermoreseptor pada jaringan 2. Pemanasan otot-otot polos halusatau anyaman arteriovenosa mengalirkan darah ke jaringan. 3. Pemanasan metabolic extra sehingga aktivitas meningkat. Keuntungan diathermi: Akibat meningkatnya aliran darah : 1. O2 ke jaringan semakin banyak sehingga proses metabolisme didaerah peradangan meningkat. 2. Aliran lymphe meningkat mengakibatkan antibody meningkat. 3. Erythema jaringan akan mempercepat penyembuhan. 4. Jumlah darah melawan infeksi lebih besar. 5. Mekanisme ketahanan jaringan dirangsang secara lokal mengakibatkan tekanan hidrostatik meningkat sehingga aliran lymphe meningkat.



10



Kerugian atau side effect diathermi: 1. Nyeri tulang oleh karena meratanya zat-zat metabolik seperti kalium dan histamin mengakibatkan histamin like effect. 2. Ketegangan dan spasme otot. 3. Kerusakan kulit sebagai sunburn. Metoda diathermi I. Metoda Konduksi Dasar : Perbedaan temperatur kedua benda terjadi transfer panas secara konduksi dari benda panas ke benda dingin. Metoda konduksi ini kurang efektif oleh karena kalor konduksi kecil sehingga daya tembus ke jaringan kecil. Pemindahan energi panas total tergantung pada: 1. Luas daerah kontak. 2. Perbedaan temperature. 3. Lama kontak. 4. Material konduksi panas. Instrumen dan aplikasinya: 1. Kantong atau botol berisi air panas untuk nyeri abdomen. 2. Handuk panas untuk nyeri atau spasme otot dan akut poliomyelitis. 3. Turkish Bath (mandi uap) untuk Relaksasi otot sebagai penyegar. 4. Wax bath atau paraffin bath: Caranya wax di dalam bak dan dipanaskan 115 – 120 0 F kemudian merendam kaki ½ - 1 jam. Digunakan untuk transfer panas tungkai bawah pada orang tua. 5. Electric pads: Caranya lingkaran nekline terbungkus asber atau plastik sebagai bantal dilengkapi termostat dengan output 8 – 20 watt. Digunakan untuk diathermi. Aplikasi metode konduksi untuk pengobatan: neuritis, sprain, strain, contusio, sinusitis dan low back pain. II. Metoda Radiasi Pemanasan permukaan tubuh seperti pada pemanasan sinar matahari atau nyala api. Instrumen dan aplikasinya: 1. Electric fire: a. Old type fire: Mempunyai daya lebih 50 watt dengan range radiasi sinar merah dan dekat infra merah dengan panjang gelombang kurang 15.000 A0. Lebih sering digunakan pada home treatment.



11



b. Pensil bar type: Menggunakan reflector rektanguler dan skape like acoustic type. 2. Infra red: Lampu pijar 250 – 1000 watt dengan filter merah mempunyai panjang gelombang 800 – 20.000 Nm. Penetrasi energi pada kulit kurang lebih 3 mm. Lampu radiant infra red dengan panjang gelombang 7.500 – 12.000 A0. Lebih efektif dari pada metode konduksi oleh karena panas ke jaringan lebih dalam. 3. Ultraviolet: Lampu kromayer sehingga kalor radiasi lebih besar. Untuk terapi rheumatoid arthritis, traumatic condition, dislocation. III. Metoda Elektromagnetis 1. Short wave diathermy: Energi panas ditransfer ke dalam tubuh: a. Conductor Technique/ tehnik kondensor Bagian tubuh sebelah menyebelah diletakkan 2 metal plate like elektroda. Permukaan electrode diberi larutan elektrolit. Terjadi aliran bolak balik mengakibatkan molekul-molekul tubuh akan agitasi akibat kenaikan temperatur. b. Inductothermy / diatermi metode induksi Bagian tubuh yang akan dipanasi dililitkan kabel kemudian dialiri listrik (AC) sehingga terjadi medan magnet bolak balik dalam jaringan akan terjadi panas. Frekuensi short wave diathermy 1 MHz Aplikasi sebagai muscle spasme; nyeri intervertebral disk, degeneratif persendian dan bursitis. 2. Microwave diathermy Penggunaan lebih mudah dari pada short wave diathermy. Energinya antara short wave diathermy dan infra red. Frekuensinya 900 MHz dengan memakai magnetran. Aplikasi pada fraktur, sprain dan strain, bursitis, tenditis dan arthritis. IV. Metoda ultrasonik Gelombang ultrasonik dengan frekuensi 1 MHz dan intensitasnya 5 watt/cm2. Electric transducer diletakkan langsung pada jaringan yang akan didiatermi. Lebih efektif digunakan pada tulang dari pada soft tissue oleh karena tulang lebih banyak absorbsi panas.



12



Energi dingin dalam kedokteran Kriogenik adalah ilmu pengetahuan dan tehnologi menghasilkan serta menggunakan suhu sangat rendah. Kriobiologi adalah ilmu yang mempelajari efek suhu rendah pada bidang biologi dan kedokteran jaitu: 1. Krioadhosia , menghasilkan adhesi. 2. Krionekrosis, merusak jaringan sebagai akibat dari pecahnya membran sel, dehidrasi intraseluler, denaturasi protein, hipometabolisme seluler, iskemia local dan respon immunologik. 3. Efek hemostatik. 4. Efek anastesia. Aplikasi medis energi dingin: 1. Bank darah. 2. Bank sperma. 3. Penyimpanan bone marrow. 4. Penyimpanan obat-obatan. 5. Terapi nyeri dan bengkak lokal dengan kompres dingin. 6. Terapi edema akibat trauma akut dan cephalgia dengan ice bag. 7. Penyimpanan jaringan tubuh, perlu diperhatikan system yang digunakan untuk memperpanjang kemampuan hidup jaringan (survival life) biasanya dipakai cairan nitrogen pada titik didih -1960 C dari pada CO2 padat (-79 0C). 8. Operasi jar kanker: Cairan Nitrogen untuk merusak jaringan kanker sangat luas Sebagai proteksi agent sel jaringan tubuh perlu gliseral atau dimethyl sulfonat. Untuk memperoleh suhu rendah dapat juga mempergunakan N2O (-89,5 0C), freon 22 (-410 C). Methoda penyimpanan darah (blood bank) Penyimpanan darah dengan cara konvensional non kriogenik method adalah campuran whole blood dengan antikoagulant dan disimpan pada suhu 40C. Kurang lebih 1 % sel darah mengalami hemolysa tiap hari dan setelah 25 hari darah tidak dapat dipergunakan lagi. Tehnik penyimpanan darah bertahan lama 1. Thin walled container (tempat berdinding tipis): Terbuat dari metal tipis, berdinding dua sehingga volume darah terletak diantara dua dinding. Setelah darah dimasukkan segera dimasukkan Liguid Nitrogen sehingga akan terbentuk darah



13



beku (frozen blood) dan kemudian disimpan pada nitrogen cair (-1960 C). 2. Blood sand method: Darah disemprot pada permukaan cairan nitrogen terjadi butirbutir darah kemudian dikumpulkan dan disimpan ditempat khusus. Thermografi Thermografi adalah suatu pencatatan distribusi temperatur yang dipancarkan oleh tubuh. Dasar thermografi: a. Distribusi tempratur kulit dari satu titik ke titik yang lain berbeda – beda tergantung faktor fisik luar dan metabolisme internal serta proses sirkulasi dekat kulit. b. Setiap obyek akan pancarkan radiasi tergantung perbedaan temperatur yang ada. Dengan demikian thermografi berlaku persamaan Planck bahwa spectra radiasi sebagai fungsi temperatur dan Stefan – Boltzman adalah hubungan antara banyaknya pancaran dengan temperatur. Aplikasi thermografi sebagai diagnostik Teknik thermografi dengan emisi infra red photografi adalah radiasi yang dipancarkan tubuh akan dideteksi sebagai thermogram yang digunakan untuk diagnose : 1. Ca mammae, bila disertai Venografi disebut Mamografi. 2. Vascular disease. 3. Follow up post operatif diabetes mellitus. 4. Cerebral vascular disease. 5. Acut arthritis. 6. Patella femoral pain. 7. Primary erythemalgia. Diagram sistemThermografi: 1. Diagram dasar thermografi. Radiasi dari penderita diterima cermin A kemudian direfleksikan ke cermin B sehingga gelombang radiasi diterima detektor selanjutnya ke amplifier dan tampak display pada CRT. 2. Diagram unit thermografi di klinik



14



Radiasi dari daerah kecil (5 mm) melewati cermin diteruskan ke chopper kemudian ke detektor (diberi pendingin) sehingga lebih sensitive. Chopper berfungsi untuk mengubah radiasi continue menjadi AC signal yang mudah diamplifikasi. Filter transparan infra red untuk menghilangkan visible light. Detektor berfungsi untuk mengubah infra red dari radiasi panas tubuh menjadi signal listrik. Cermin diatur secara mekanis sehingga memberi gambaran panas seluruh permukaan tubuh. Posisi dan pembesaran radiasi tiap bagian tubuh tampak pada CRT. Syarat melakukan thermografi 1. pakaian penderita harus dilepas. 2. Sebelum penderita ditempatkan ruangan bersuhu 21 0 C, selama 2 menit untuk beradaptasi. Untuk memperoleh thermografi yang lebih jelas dengan menggunakan thermografi berwarna (color thermografi).



15



FISIKA KEDOKTERAN 2



LABORATORIUM FISIKA KEDOKTERAN FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG 2003



16



BIOTERMIK



Oleh Dr. Mufied Wibisono, SpFK



LABORATORIUM FISIKA KEDOKTERAN FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG 2003



17



Daftar isi Metabolisme ……………………………………………………………………………..1 Metabolisme sebagai konversi enersi ……………………………………………1 Panas adalah produk akhir dari pelepasan energi dalam tubuh ………………….1 Suhu tubuh ……………………………………………………………………………….1 Suhu inti dan suhu kulit ………………………………………………………….1 Temperatur tubuh diatur dengan mengimbangi produksi panas terhadap kehilangan panas …………………………………………………………………………………….2 Produksi panas …………………………………………………………………..2 Kehilangan panas…………………………………………………………….......3 Sistem isolator tubuh ……………………………………………………………3 Aliran darah ke kulit dari inti tubuh menyediakan pemindahan panas …………3 Pengaturan konduksi panas ke kulit oleh sistem saraf simpatis …………..........3 Mekanisme kehilangan panas dari tubuh: radiasi, konduksi, konveksi dan evaporasi …4 Pengaturan suhu tubuh ………………………………………………………………….5 Pengaturan suhu tubuh dan peranan Hipothalamus …………………………….5 Mekanisme efek neural yang menurunkan atau meningkatkan temperatur tubuh ……………………………………………………………………………5 Mekanisme penurunan temperatur saat tubuh terlalu panas ……………………5 Mekanisme peningkatan temperatur saat tubuh terlalu dingin …………………6 “Set-Point” untuk pengaturan temperature ……………………………………..6 Perolehan umpan balik untuk peengaturan temperatur tubuh ………………….6 Heat stroke ……………………………………………………………………………...7 Energi panas dalam kedokteran ………………………………………………………...7 Diathermi ……………………………………………………………………….8 Metode diathermi konduksi, radiasi, elektromagnetis dan ultrasonic ………….9 Energi dingin dalam kedokteran ……………………………………………………....10 Methoda penyimpanan darah (blood bank) .…………………………………..11 Thermografi …………………………………………………………………………...11



18



Mekanisme kehilangan panas dari tubuh



Efek perubahan suhu lingkungan pada konduksi panas dari inti tubuh ke permukaan kulit



Perkiraan rentang suhu tubuh orang normal