TERMODINAMIKA DALAM KESEHATAN

2.1 Energi Panas Dalam Bidang Kedokteran

Apabila energi panas mengenai salah satu bagian tubuh, akan menaikkan temperature daerah tersebut.

Efek panas :

a.     Fisika : menyebabkan semua zat mengalami pemuaian segala arah.

b.   Kimia : Kecepatan reaksi kimia akan meningkat dengan peningkatan temperatur. Misalnya : Reaksi oksidasi, Permeabilitas membrane sel, Metabolisme jaringan.

c.  Biologi : Merupakan pengggabungan dari efek panas terhadap fisik dan kimia. Misal : Peningkatan sel darah putih, Fenomena reaksi peradangan, dilatasi pembuluh darah, peningkatan tekanan kapiler, tekanan O2 dan CO¬2, penurunan pH.

Penerapan energi panas dalam pengobatan

a.    Metode Konduksi 

“Apabila ada perbedaan temperatur  antara kedua benda maka panas akan ditransfer secara konduksi yaitu dari benda yang lebih panas ke benda yang lebih dingin”.

Pemindahan energi panas total tergantung pada luas daerah kontak, perbedaan temperatur, lama melakukan kontak, material konduksi panas.

Contoh:

•    Kantong air panas/botol berisi air panas ; efisien untuk pengobatan    nyeri abdomen (perut)

•    Handuk panas ; efektif untuk spasme otot, fase akut poliomyelitis.

•    Turkish batsh (mandi uap) ; sebagai penyegar atau relaksan otot.

•    Mud packs (lumpur panas) ; mengonduksi panas ke dalam jaringan, mencegah kehilangan panas.

•    Wax bath (parafin bath) ; efisien untuk mentransfer panas pada tungkai bawah terutama orang tua. Cara Wax Bath : wax diletakkan di dalam bak dan dipanaskan sampai temperature 1150- 1200F . Kaki direndam selama 30 menit-1 jam.

•    Electric Pads. Caranya : melingkari kawat elemen panas yang dibungkus asbes atau plastic. Dilengkapi dengan termostat. 

Metode konduksi bermanfaat untuk pengobatan terhadap penyakit neuritis, Sprains, Strain, Contusio, Sinusitis, Low Back Pain

b.    Metode Radiasi

Untuk pemanasan permukaan tubuh serupa dengan pemanasan dengan sinar matahari atau nyala api.

Sumber radiasi :

a.    Electric fire

•    Old type fire ; Memiliki daya 750 W, range radiasi antara merah - mendekati infra red, panjang gelombang < 15.0000 A0, untuk home treatment.

•    Pensil Bar tipe ; Menggunakan reflector rectangular dan shape like acoustic type.

b.    Infra Merah ;

·         Memakai lampu pijar berkisar antara 250 – 2000 W, diberi filter merah.

·         Gelombang infra red yang dipakai antara 800 – 40.000 nm. 

·         Penetrasi energi / gelombang pada kulit ± 3 mm dan meningkat di permukaan kulit.

·         Lebih efektif bila dibandingkan dengan metode konduksi panas, karena penetrasi energi panas ke jaringan lebih dalam.

c.    Metode Elektromagnetis

Ada dua jenis :

a.    Short wave diathermy (diatermi gelombang pendek)

-    Digunakan pada kram otot (muscle sprain), nyeri pada intervertebrale disk, penyakit degeneratif pada persendianm radang bursa (bursitis)

-    Dua macam metode elektromagnetis :

•    Teknik Kondensor (Conductor technique) ; Bagian tubuh sebelah menyebelah diletakkan dua metal plate like electrode. Pada permukaan electrode diberikan larutan elektrolit. Dengan adanya aliran AC (bolak-balik), molekul tubuh menjadi agitasi karena kenaikan temperature. 

•    Diatermi Metode Induksi (Inductothermy) ; Bagian tubuh yang akan dipanasi, dililitkan dengan kabel, lalu dialiri listrik. Jaringan tubuh tidak berada dalam sirkuit, tetapi terletak dalam median magnet dari suatu koil. Frekuensi yang dipakai 1 MHz.

b.    Micro Wave Diathermy (Diatermi gelombang mikro)

-    Digunakan untuk patah tulang (Fraktur), Sprains dan Strains, Bursitis, Radang tendon, Artritis. 

-    Menggunakan magnetron untuk menghasilkan gelombang radio dengan osilasi pada frekuensi 900 MHz.

-    Besar energinya terletak antara short wave diathermy dan infra merah.

d.    Gelombang ultrasonik

-    Diperoleh dari gelombang bunyi (Audible Sound) dengan frekuensi hampir 1 MHz.

-    Jaringan yang akan diobati ditempeli permukaannya oleh  piezo electric transduser dengan intensitas 5 W/cm2.

-    Lebih efektif pada tulang dibandingkan pada soft tissue oleh karena tulang lebih banyak menyerap panas

-    Bisa digunakan untuk terapi (pengobatan) dan diagnostik.

2.2    Energi Dingin Dalam Bidang Kedokteran

-    Terjadi efek patologis pada jaringan bila terkena temperature di bawah titik beku. Efek tersebut antara lain :

a.    Krioadhesia (menghasilkan adhesi)

b.    Krionekrosis ( merusakkan jaringan), melalui ; pecahnya membran sel, dehidrasi intraseluler, denaturasi protein, hipometabolisme seluler, iskemik local, respon imunologik.

c.    Efek hemostasis

d.    Efek anastesia

i. Penerapan energi dingin dalam pengobatan

-    Penyimpanan darah (Bank Darah). Agar darah bertahan lama dilakukan dengan dua teknik : 

•    Thin Walled container / wadah berdinding tipis ; Wadah dibuat dari metal tipis, terdiri dari dua dinding. Volume darah berada di antara dua dinding. Juga dimasukkan Liquid Nitrogen, terbentuk darah Frozen, disimpan pada Nitrogen cair (-1960C).

•    Blood Sand Method ; Darah disemprot pada permukaan cairan Nitrogen, terbentuk butir-butir, lalu dikumpulkan dan disimpan di wadah khusus.

-    Penyimpanan Sperma (Bank Sperma)

-    Penyimpanan Bone Marrow (Sumsum tulang)

-    Penyimpanan jaringan tubuh  lainnya.

-    Penyimpanan obat-obat an

-    Pengobatan edema akibat trauma akut dan sakit kepala ; memakai ice bag/kantong es.

-    Pengobatan nyeri dan bengkak lokal ; dipakai kompres dingin

-    Operasi Jaringan Kanker ; memakai cairan nitrogen untuk merusak jaringan kanker yang luas. Untuk beberapa jenis sel, dibantu dengan gliserol atau dimethil sulfonat sebagai proteksi agent. 

2.3    Efek dari Busana – Clo

-    Suhu kulit optimal untuk kenyamanan adalah 340C. Suhu ini dapat dipertahankan dengan menambah baju yang sesuai dengan aktifitas.

-    Clo adalah satuan yang menunjukkan nilai seperangkat pakaian yang dibutuhkan untuk mempertahankan seseorang dalam keadaan istirahat dalam sebuah ruangan bersuhu 210C (700F) dengan pergerakan udara sebesar 0,1 m/detik dan kelembaban udara < 50%. 

-    1 Clo = sebuah pakaian kerja yang ringan. 

-    2 Clo = membuat seseorang dapat bertahan dalam suhu yang dingin dibanding pengunaan 1 Clo. 

-    4 Clo pakaian dibutuhkan oleh orang yang hidup di Arctic

-    6 Clo memiliki nilai isolasi setara dengan bulu serigala.

-    Seseorang membutuhkan jumlah Clo yang lebih besar untuk merasa nyaman ketika sedang istirahat disbanding ketika sedang aktifitas.

Sumber :

• Cameron JR, et al. 2006. Fisika Tubuh Manusia . Jakarta : Sagung Seto, hal :19-41
• Gabriel, J.F, 1996. Fisika Kedokteran, Jakarta : EGC, hal : 99-139

JONADOCTOR COPYRIGHT R 2010