Jenis Alat-alat Fisika dalam Kedokteran

Jenis alat-alat fisika dalam kedokteran

2.2.1 TENSIMETER

Tensimeter dikenalkan pertama kali oleh dr. Nikolai Korotkov, seorang ahli bedah Rusia,lebih dari 100 tahun yang lalu. Tensimeter adalah alat pengukuran tekanan darah sering juga disebut sphygmomanometer. Sejak itu,sphygmomanometerair raksa telah digunakan sebagai standar emas pengukuran tekanan darah oleh para dokter. Tensimeter atau sphygmomanometer pada awalnya menggunakan raksa sebagai pengisi alatukur ini. Sekarang, kesadaran akan masalahkonservasi lingkungan meningkat dan penggunaan dari air raks atelah menjadi perhatian seluruh dunia. Bagaimanapun,sphygmomanometer air raksa masih digunakan sehari-hari bahkan di banyak negara modern. Para dokter tidak meragukan untuk menempatkan kepercayaan mereka kepada tensimeter air raksa ini. Sphygmomanometer terdiri dari sebuah pompa, sumbat udara yang dapat diputar, kantong karet yang terbungkus kain, dan pembaca tekanan, yang bisa berupa jarum mirip jarum stopwatch atau air raksa.

2.2.2 USG

Ultrasonografi (USG) merupakan salah satu imaging diagnostik (pencitraan diagnostik) untuk pemeriksaan alat alat dalam tubuh manusia, diman kita dapat mempelajari bentuk, ukuran anatomis, gerakan serta hubungan dengan jaringan sekitarnya. Pemeriksaan ini bersifat non-invasif, tidak menimbulkan rasa sakit pada penderita, dapat dilakukan dengan cepat, aman dan data yang diperoleh mempunyai nilai diagnostik yang tinggi. Tak ada kontra indikasinya, karena pemeriksaan ini sama sekali tidak akan memperburuk penyakit penderita. Dalam 20 tahun terakhir ini, diagnostik ultrasonik berkembang dengan pesatnya, sehingga saat ini USG mempunyai peranan penting untuk meentukan kelainan berbagai organ tubuh.

2.2.3  RONTGEN

 Rontgen atau Roentgen (disimbolkan dengan R) adalah sebuah satuan pengukuran radiasi ion di udara (berupa sinar X atau sinar gamma), yang dinamai sesuai dengan nama fisikawan Jerman Wilhelm Rontgen. Rontgen adalah jumlah radiasi yang dibutuhkan untuk menghantarkan muatan positif dan negatif dari 1 satuan elektrostatik muatan listrik dalam 1 cm³ udara pada suhu dan tekanan standar. Ini setara dengan upaya untuk menghasilkan sekitar 2.08×109 pasang ion.

2.2.4 STETOSKOP

2.2.5 LASER

Laser (light ampification by stimulated emission of radiation) atau penguatan cahaya oleh pancaran radiasi yang terkena rangsangan. Cahaya ini biasanya digunakan untuk menghasilkan radiasi koheren monokromatik dalam daerah infrafed, cahaya tampak, dan ultraungu. Radiasinya koheren, karena cahaya tampak dan ultraungu. Radiasinya koheren, karena memiliki amplitudo dan beda fase gelombang yang tetap (sama).

Sinar laser memiliki empat sifat, yaitu sebagai berikut.

1.      Monokromatik (ekawarna).

2.      Koheren, artinya sefase dengan yang lainnya. Pola interferensi dapat diperoleh tidak hanya dengan meletakkan dua celah pada berkas laser, tetapi juga dengan memakai dua berkas laser yang terpisah.

3.      Mempunyai satu arah tertentu (berkasnya tidak menyebar) berkas semacam ini dikirim dari Bumi menuju cermin pada Bulan oleh ekspedisi apollo 11, tetap merupakan berkas yang cukup tajam, sehingga terdeteksi ketika kembali ke bumi, walaupun telah menempuh jarak total lebih dari tiga perempat juta kilometer.

4.      Intensitasnya sangat tinggi, jauh lebih tinggi dari cahaya sumber lainnya.

2.3.1        Mekanisme kerja alat - alat fisika dalam kedokteran TENSIMETER

Cara menggunakan tensimeter air raksa adalah:

1.      Pemeriksa memasang kantong karet terbungkus kain (cuff) pada lengan atas.

2.      Stetoskop ditempatkan pada lipatan siku bagian dalam.

3.      Kantong karet kemudian dikembangkan dengan cara memompakan udarake dalamnya. Kantong karet yang membesar akan menekan pembuluh darah lengan (brachial artery) sehingga aliran darah terhenti sementara.

4.      Udara kemudian dikeluarkan secara perlahan dengan memutar sumbatudara.

5.       Saat tekanan udara dalam kantong karet diturunkan, ada dua hal yangharus diperhatikan pemeriksa. Pertama, jarum penunjuk tekanan, keduabunyi denyut pembuluh darah lengan yang dihantarkan lewat stetoskop.Saat terdengat denyut untuk pertama kalinya, nilai yang ditunjukkan jarumpenunjuk tekanan adalah nilai tekanan sistolik.

6.      Seiring dengan terus turunnya tekanan udara, bunyi denyut yang terdengarlewat stetoskop akan menghilang. Nilai yang ditunjukkan oleh jarumpenunjuk tekanan saat bunyi denyut menghilang disebut tekanan diastolik.

Tekanan sistolik adalah besarnya tekanan yang timbul padapembuluh arteri saat jantung memompa darah (berkontraksi). Sedangkan tekanan diastolik adalah tekanan saat jantung dalam fase istirahat. Alatini sangat penting jika ada diantara keluarga menderita tekanan darahtinggi, maka perlu memiliki alat pengukur tekanan darah(sphygmomanometer). Salah satu kunci keberhasilan mengendalikantekanan darah pasien tekanan darah tinggi adalah pengukuran tekanandarah secara teratur.

Prinsip kerja alat pengukur tekanan darah sama dengan Manometer yang menggunakan prinsip fluida. Manometer adalah alat pengukur tekanan yangmenggunakan tinggi kolom (tabung) yang berisi liquid statik untuk menentukan tekanan. Manset dipasang mengikat mengelilingi lengan dan kemudian ditekan dengan tekanan di atas tekanan arteri lengan (brachial) dan kemudian secara perlahan tekanannya diturunkan. Pembacaan tinggi mercuri dalam kolom (tabung manometer) menunjukkan peak pressure (systolic) dan lowest pressure (diastolic).

Cara paling sederhana mengukur tekanan adalah manometer, yaitu tabung berbentuk U yang diisisebagian oleh zat cair, umumnya air raksa (Hg )atau air H2O.

Tekanan yang diukur P berkaitan dengan perbedaanketinggian Dh dari zat cair :

P0adalah tekanan atmosfir.Seringkali tekanan diukur menggunakan satuanmm-Hg atau mmH2O dengan konversi :1 mm-Hg = 133 N/m2(1 torr)

1 mmH2O = 9,81 N/m2

Prinsip Manometer

 Tekanan pada titik A sama besarnyadengan pada titik 1. Tekanan di titik 2adalah tekanan di titik 1 ditambah dengan h1. Tekanan di titik 2 sama dengan tekanan di titik 3,yaitu h2. Berdasarkan persamaan besar tekanan di titik 2 dan titik 3,dapat dituliskan sebuah persamaan:Fluida pada A dapat berupa liquid atau gas. Bila fluida pada A berupa gas,pada umumnya tekanan h1 dapat diabaikan, karena berat dari gassangat kecil sehingga P2 hampir sama dengan PA. Oleh karena itu berlakupersamaan :Dalam kasus alat pengukur tekanandarah, h2 adalah tinggi cairan merkuripembacaan pada kaca tabung dan adalah berat spesifik dari merkuri.

2.3.2        USG

Transducer bekerja sebagai pemancar dan sekaligus penerima gelombang suara. Pulsa listrik yang dihasilkan oleh generator diubah menjadi energi akustik oleh transducer, yang dipancarkan dengan arah tertentu pada bagian tubuh yang akan dipelajari. Sebagian akan dipantulkan dan sebagian lagi akan merambat terus menembus jaringan yang akan menimbulkan bermacam-macam echo sesuai dengan jaringan yang dulaluinya.

Pantulan echo yang berasal dari jaringan-jaringan tersebut akan membentur transducer, dan kemudian diubah menjadi pulsa listrik lalu diperkuat dan selanjutnya diperlihatkan dalam bentuk cahaya pada layar oscilloscope. Dengan demikian bila transducer digerakkan seolah0olah kita melakukan irisan-irisan pada bagian tubuh yang dinginkan, dan gambaran irisan-irisan tersebut akan dapat dilihat pada layar monitor.

Masing-masing jaringan tubuh mempunyai impedance accoustic tertentu. Dalam jaringan yang heterogen akan ditimbulkan bermacam-macam echo, jaringan tersebut dikatakan echogenic. Sedang jaringan yang homogen hanya sedikit atau sama sekali tidak ada echo, disebut anecho atau echofree . Suatu rongga berisi cairan bersifat anechoic, misalnya : kista, asites, pembuluh darah besar, pericardial dan pleural efusion.

Proses Pengambilan Gambar

 Prinsip kerjanya menggunakan Gelombang Ultrasonik yang dibangkitkan oleh kristal yang diberikan gelombang listrik.Gelombang ultrasonik adalah gelombang suara yang melampaui batas pendengaran manusia yaitu diatas 20 kHz atau 20.000 Hz atau 20.000 getaran perdetik.Kristal nya bisa terbuat dari berbagai macam, salah satunya adalah Quartz. Sifat kristal semacam ini, akan memberikan getaran jika diberikan gelombang listrik.Alat ultrasonik sendiri ada berbagai tipe. Ada Tipe Scan A, B dan C.Yang biasa untuk mendeteksi crack pada baja adalah tipe A.Prinsip kerjanya mudah sekali. Tinggal menggunakan sensor ultrasonik untuk mengirimkan gelombang ultrasonik dan menangkapnya kembali.

Tipe B yaitu pada layar monitor (screen) echo nampak sebagai suatu titik dan garis terang dan gelapnya bergantung pada intensitas echo yang dipantulkan dengan sistem ini maka diperoleh gambaran dalam dua dimensi berupa penampang irisan tubuh.Yang tipe C dapat menampilkan Citra 3 Dimensi dengan cara menangkap pantulan-pantulan yang berbeda dari tebal tipisnya benda dalam suatu cairan. Karena ada berbagai macam gelombang ultrasonik yang dipantulkan dalam waktu yang berbeda, gelombang-gelombang ini lalu diterjemahkan oleh prosesor untuk dirubah menjadi gambar.

Sensor yang digunakan pada alat Ultrasonografi yakni sensor pizoelektrik, yang diletakkan pada komponen receiver yang menerima pantulan (refleksi) pola energi akustik yang dinyatakan dalam frekuensi. Sensor ini akan mengubah pergeseran frekuensi gelombang suara 1 – 3 MHz yang dipancarkan melalui transmitter pada jaringan tubuh dan kemudian gelombang tersebut dipantulkan (direfleksikan) oleh jaringan dan akan diterima oleh receiver dan selanjutnya diteruskan ke prosessor.

Sensor pizoelektrik terdiri dari bagian seperti housing, clip-type spring, crystal, dan seismic mass. Prinsipnya yakni ketika frekuensi energi akustikyang dipantulkan diterapkan, maka clip-type spring yang terhubung dengan seismic mass akan menekan crystal, karena energi akustik tersebut disertai oleh gaya luar sehingga crystal akan mengalami ekspansi dan kontraksi pada frekuensi tersebut. Ekspansi dan kontraksi tersebut mengakibatkan lapisan tipis antara crystal dengan housing akan bergetar. Getaran dari crystal tersebut akanmenghasilkan sinyal berupa tegangan yang nantinya akan diteruskan keprosesor.Jadi USG menampilkan citra dari suara yang ditangkap.Jadi mungkin untuk saat ini hasil dari USG belum termasuk dalam karya fotografi. Berbeda dengan Scanner dan kamera lubang jarum yang masih “melukis dengan cahaya”.

2.3.3        RONTGEN

2.3.4        STETOSKOP

2.3.5         LASER

2.4      Kegunaan alat-alat fisika dalam kedokteran

4.1 TENSIMETER

Digunakan untuk mengukur tensi atau tekanan darah.Selain itu tensimeter dipergunakan untuk pemerisaan pasien hipertensi,anemia,dan lain sebagainya.

2.4.1 USG

2. Kegunaan USG
Ultrasonografi atau yang lebih dikenal dengan singkatan USG digunakan luas dalam medis. Pelaksanaan prosedur diagnosis atau terapi dapat dilakukan dengan bantuan ultrasonografi (misalnya untuk biopsi atau pengeluaran cairan). Biasanya menggunakan probe yang digenggam yang diletakkan di atas pasien dan digerakkan: gel berair memastikan penyerasian antara pasien dan probe.
Dalam kasus kehamilan, Ultrasonografi (USG) digunakan oleh dokter spesialis kandungan (DSOG) untuk memperkirakan usia kandungan dan memperkirakan hari persalinan. Dalam dunia kedokteran secara luas, alat USG (ultrasonografi) digunakan sebagai alat bantu untuk melakukan diagnosa atas bagian tubuh yang terbangun dari cairan.Selain itu

USG digunakan untuk membantu menegakkan diagnosis dalam berbagai kelainan organ tubuh.

USG digunakan antara lain :

1.      Menemukan dan menentukan letak massa dalam rongga perut dan pelvis.

2.      membedakan kista dengan massa yang solid.

3.      mempelajari pergerakan organ ( jantung, aorta, vena kafa), maupun pergerakan janin dan jantungnya.

4.      Pengukuran dan penetuan volum. Pengukuran aneurisma arterial, fetalsefalometri, menentukan kedalaman dan letak suatu massa untuk bioksi. Menentukan volum massa ataupun organ tubuh tertentu (misalnya buli-buli, ginjal, kandung empedu, ovarium, uterus, dan lain-lain).

5.      Bioksi jarum terpimpin. Arah dan gerakan jarum menuju sasaran dapat dimonitor pada layar USG.

6.      Menentukan perencanaan dalam suatu radioterapi. Berdasarkan besar tumor dan posisinya, dosis radioterapi dapat dihitung dengan cepat. Selain itu setelah radioterapi, besar dan posisi tumor dapat pula diikuti.

4.3 RONTGEN

Menjadi salah satu alat yang paling berguna di bidang kesehatan, ahli radiologi menggunakan pemindaian sinar-X untuk menghasilkan gambar struktur internal tubuh pasien.

Hal ini memungkinkan berbagai diagnosa seperti patah tulang, mencari kemungkinan adanya tumor, dan bahkan melihat saluran pencernaan dapat dilakukan dengan lebih akurat.

Dengan menggunakan ‘ruang ion’ yang terletak antara pasien dan film sinar-X, ahli radiologi dapat mengatur jumlah paparan radiasi yang diemisikan ke pasien.

4.4STETOSKOP

4.5 LASER

Dalam bidang kedokteran dan kesehatan, sinar laser digunakan antara lain untuk mendiagnosis penyakit, pengobatan penyakit, dan perbaikan suatu cacat serta penbedahan.

Pemanfaatan sinar laser dalam bidang kedokteran menuntut adanya pemahaman tentang interaksi antara sinar laser dengan bagian tubuh yang menjadi target penyinaran. Sinar laser yang dimanfaatkan tersebut harus mempunyai daya selektif sehingga tidak merusak organ atau bagian tubuh yang lain. Daya selektifitas dari sinar laser tersebut dapat direkayasa dengan mengatur panjang gelombang dan frekuensi hantaman sinar laser terhadap target.

Besarnya efek panas yang ditimbulkan laser tentu saja merupakan hal yang tak terabaikan. Penggunaan sinar laser harus memperhitungkan daya serang panas sehingga hanya berpengaruh terhadap sel/jaringan target saja. Untuk itu para ahli sudah menemukan caranya. Mereka tinggal mengatur jumlah hantaman laser per satuan waktu sehingga sesuai dengan waktu relaksasi panas sel/jaringan target. Hantaman sinar laser oleh para ahli diusahakan agar lebih cepat dibanding waktu yang diperlukan oleh jaringan target untuk melepas panas yang didapat dari hantaman sebelumnya.

Dari waktu ke waktu para ahli terus melakukan penelitian terkait pemanfaatan sinar laser di bidang kedokteran. Selain cara pengerjaannya yang relatif cepat dan hasil yang memuaskan, efek sampingnya pun tidak membahayakan, bahkan ada yang tanpa efek samping sama sekali

Prinsip Fisika dalam Pemeliharaan alat Kesehatan

 Definisi
ALAT KESEHATAN (ALKES) adalah barang, instrumen, aparat atau alat termasuk tiap komponen, bagian atau perlengkapannya , utk tujuan:

1. pemeliharaan dan perawatan kesehatan, diagnosa, penyembuhan, peringanan atau pencegahan penyakit, kelainan keadaan badan atau gejalanya pada manusia.
2. pemulihan, perbaikan atau perubahan suatu fungsi badan atau struktur badan manusia.
3. diagnosa kehamilan.
4. usaha mencegah kehamilan

Menurut Kep Men Kes RI  1976
Penggolongn alat kesehatan

1.      fungsinya

•  Medis
• Non medis

2.      Sifat pemakaiannya

• Habis pakai
• Terus menerus

3.      Kegunaannya

• THT
• Obsgin
• Bedah dll

4.      Umur peralatan

• Disposibel
• Alat penyusutan < 5thn : alat lab
• Alat penyusutan > 5 thn : RO,steril, film

5.      Menurut bentuknya

• Alat kecil : jarum / spuit, alat bedah
• Alat perlengkapan rumah sakit : meja, autoclav
• Alat laborat: reagen, gelas ukur
•  Alat radiologi : scaner

Contoh alat

• Macam stetoscope :
  
  • Anesthescope
  • Infantscope
  • Pediatricskope
  • Magnascope
  • Cardiologi stetoscope
  • Electronik stetoscope
  • Littmann stetoscope
  • spigmomanomater

• Alat ukur tekanan darah :
  
  • Teaching stethscope (2 binaural unit)
  • Aneroid sphygmomanometer.
  • Mercurial sphygmomanometer.
  • Electric sphygmomanometer.
  • Automatic sphygmomanometer

• Pengertian Perawatan alat
   Melaksanakan pemeliharaan peralatan perawatan dan kedokteran dengan cara membersihkan, mendesinfeksi atau mensterilkan serta menyimpannya

• Tujuan:
  
  • Menyiapkan peralatan perawatan dan kedokteran dalam keadaan siap pakai.
  • Mencegah peralatan cepat rusak.
  • Mencegah terjadinya infeksi silang.
  • Pemeliharaan Peralatan Dari Logam.

• Sterilisasi
  suatu proses dimana kegiatan ini bertujuan untuk membebaskan alat ataupun bahan dari berbagai macam mikroorganisme

• Tujuannya
  
  • Untuk membebaskan alat-alat dari kuman / bakteri dari kehidupan mikroorganisme, patogin, apatogen dan sporanya.
  • Untuk mencegah terjadinya infeksi silang dan penularan penyakit dari seseorang ke orang lain / nosokomial.
  • Memelihara peralatan dalam kondisi siap pakai

• Caranya
  
  • Secara fisik pemanasan basah
  • Secara mekanis dengan penyaringan
  • Secara fisis pemanasan kering
  • Secara kimia
  • Teknik aseptik
  • Teknik panas basah
  • Teknik ultraviolet

PENERAPAN ILMU FISIKA DALAM BIDANG MEDIS

PENERAPAN ILMU FISIKA DALAM BIDANG MEDIS

lmu fisika kesehatan atau disebut dengan medical physics adalah ilmu yang menggabungkan dua bidang kajian yang sangat luas, yaitu : ilmu fisika dan ilmu kesehatan serta keterkaitannya.
Fisika kesehatan mengacu pada dua bidang kajian utama:
(1) Penerapan fungsi ilmu fisika pada tubuh manusia dan
penerapannya untuk mengatasi penyakit yang dialami oleh
tubuh (physics of physiology)
(2) Penerapan ilmu fisika pada kegiatan teknik pemeriksaan
medis. (konsep dasar dan cara kerja peralatan kedokteran
yang digunakan untuk mendiagnosa para pasien)

Fisika merupakan suatu bidang ilmu yang banyak sekali manfaatnya dalam segala aspek kehidupan. Selain bidang teknologi, fisika juga diterapkan dalam bidang kedokteran yang sering kita sebut dengan fisika medik. Banyak masyarakat yang tidak mengetahui hal ini, yang difahami oleh masyarakat bahwa fisika hanya berkelut dengan rumus, teknologi dan perhitungan. Dewasa ini ilmu pengetahuan semakin berkembang, para ahli menerapkan ilmu fisika dalam kedokteran nuklir. Kedokteran nuklir merupakan aktivitas multi disiplin ilmu dari para dokter, dokter spesialis radiolog, radiofarmasi, dan fisika medik. Fisika medik pada dasarnya merupakan satu cabang dari disiplin ilmu fisika terapan yang berkaitan dengan aplikasi energi fisika, konsep dan metode untuk mendiagnosa dan melakukan terapi penyakit pada manusia. Kedokteran nuklir mencakup pemanfaatan radionuklida dan radiofarmaka untuk diagnosa dan terapi medis, akan tetapi saat ini diagnosa medis merupakan kerja kedokteran nuklir yang lebih dominan dibandingkan dengan terapi medis. Beberapa diagnosa medis ini meliputi pencitraan in-vivo dari distribusi radionuklida dan radiofarmaka dengan menggunakan kamera gamma dan sistem komputer. Salah satu contoh penerapan kedokteran nuklir adalah radioterapi. Radioterapi merupakan metode pengobatan penyakit kanker dengan menggunakan radiasi pengion. Terapi berkas eksternal dengan menggunakan radiasi gamma dai pesawat teleterapi memakai sumber radiasi aktivitas tinggi, sinar-X, elektron, atau partikel-partikel lain dari akselerator. Perkembangan akselerator dan aplikasinya dalam radioterapi telah banyak dibahas dalam penelitian ilmiah. Brakiterapi menggunakan sumber radiasi terbungkus berukuran kecil yang diterapkan secara internal dan dekat, baik intracavitary, interstitial, ataupun implant. Sumber radiasi terbuka juga dimanfaatkan secara langsung untuk beberapa kondisi pengobatan. Dalam kehidupan yang modern ini, radioterapi telah banyak dimanfaatkan oleh negara-negara maju untuk mengurangi tingkat kematian yang diakibatkan oleh penyakit kanker yang menyerang manusia khususnya pada wanita.

Selain itu, adapun dalam kesempatan kali ini penulis akan menyampaikan beberapa contoh penerapan konsep dasar pada ilmu fisika untuk ilmu kesehatan yaitu:

1.      aplikasi pengukuran dan besaran pada ilmu kesehatan

      Mengukur : temperatur tubuh, tinggi badan, detalk jantung,denyut aliran darah .

      Slkal pengukur terkecil yautu skal terkecil yang ditunjukkan pada lat ukur.

      Batas toleransi pengukuranàketidak pastian

2.      Aplikasi Besaran Vektor pada Ilmu Kesehatan

      Besaran Vektor : Suatu besaran yang memiliki besar dan arah

               Ex: Mendorong temanàterjatuh dan terhempasà luka

      Penanganan besaran vektor beda dengan besaran scalar

      Penjumlahan besaran scalar cukup dengan menjumlahkan angka –angka dari besaran tersebut

3.      Aplikasi  Besaran Fisika Pada Ilmu Kesehatan

      Dunia kesehatan :

      kg (berat badan)

      °C ( temperatur tubuh)

      cm³(volume cairan yang akan disuntikkan kedalam tubuh)

      Contoh besaran Scalar : Pengukuran volume darah

      Bila dalam PMI terdapt 3 bungkus darah dg volume masing – masing 200 ml, maka jumlah total vo darah adalah

            200ml + 200 ml+200ml =600ml

      Perawat mendorong stretcher (untuk memindahkan pasien dari kamar1 ke 2)àbutuh gaya yang besar yang dilakukan 2 orang perawat.

      Agar dorongan besar àke-2 perawat mendorong strecher kearah yang sama

4.      Konsep Tekanan Untuk menjelaskan Tekanan Pada Tubuh manusia

      Tekanan dalam dunia medis : milimeter mercuri atau disingkat dengan mmHg

      Tekanan atmosfir lingkungan kita = 760 mmHg

      Atmosfir mempunyai tekanan sebesar 1 atm. Jadi 1 atm=760 mmHg.

      Ada keadaan tertentu dimana tubuh memiliki tekanan relatif lebih kecil dari tekanan atmosfir (bernilai negatif)

      Bernafas(menarik nafas): tekanan di dalam paru –paru <tekanan udara luar (atmosfir)à udara dapat mengalir kedalam paru –paru

      Minum dengan sedotan : tekanan dalam mulut <tekanan atmosfir di sekitar gelas à air mengalir ke mulut

      Aliran darah dari jantung keseluruh tubuh

5.      Konsep Tekanan Dalam andung Kemih

      Adalah akibat adanya akumulasi (pertambahan terus menerus) volume air kencing (urine).

      Orang dewasa vol maks 500 ml dengan tekanan rata-rata 30 cmH₂O, jika konsentrasi terjadi à tekanan bisa sampai 150 cmH₂O

      Tekanan dalam kandung kemih dapat diukur dengan catheter yang dilengkapi dengan sensor

      Tekanan kandung kemih dapat bertambah saat : batuk,duduk dan dalam keadaan tegang.

      Khusus wanita hamil tekanan bertambah dengan bertambahnya berat janin yg dikandungàsering buang air kecil. 

Inovasi Terbaru Menuai Hidrogen dari Air

Kata Kunci: Bahan Bakar Hidrogen, birnessite, elektrolisis air, energi alternatif, Hidrolisis, katalis mangan

Usaha para ilmuwan dalam mencari energi alternatif pengganti bahan bakar fosil terus dilakukan, terutama sejak memasuki abad ke-21 ini. Hingga saat ini persentase penggunaan energi alternatif masih sangat sedikit dikarenakan efektivitas dan efisiensinya yang tergolong masih kecil. Hal seperti ini juga tampak pada penggunaan bahan bakar hidrogen. Meski beberapa perusahaan otomotif seperti Ford dan Honda telah merilis mobil berbahan bakar hidrogen, pada kenyataannya penggunaannya masih sedikit. Problema ini tak lepas dari mahalnya hidrogen cair karena biaya produksinya yang dapat dikatakan tidak murah.
Hidrogen memiliki banyak kelebihan, antara lain memiliki energi pembakaran yang besar per satuan massa hidrogen dan merupakan bahan bakar yang sangat bersih karena emisi pembakarannya berupa air (H2O). Baru-baru ini, tim peneliti dari School of Chemistry Monash

University

Australia telah menemukan inovasi baru dalam mengubah air menjadi hidrogen lewat proses elektrofotokatalisis yang terinspirasi dari cara tumbuhan mengubah air menjadi oksigen.Para ilmuwan di dunia mengakui bahwa bagian tersulit dari mengubah air menjadi bahan bakar adalah mengonversi air menjadi hidrogen dan oksigen. Tim peneliti yang telah mempublikasikan hasil penelitian mereka di jurnal Nature Chemistry ini berhasil membuat sistem sel konversi air menjadi hidrogen menggunakan katalis berbasis logam mangan (Mn). Katalis ini sendiri memiliki struktur molekul yang menyerupai mineral mangan birnessite [(Na0.3Ca0.1K0.1)(Mn4+,Mn3+)2O4 · 1.5 H2O].
Tim peneliti tersebut memanfaatkan tingkat oksidasi dari ion mangan, terutama mangan (II) dan mangan (IV) untuk mengoksidasi air menjadi oksigen dan hidrogen. Pemberian tegangan listrik akan mengubah mangan (II) pada birnessite teroksidasi menjadi mangan (IV). Selanjutnya pemaparan dengan cahaya matahari akan mengembalikan bentuk mangan (IV) menjadi mangan (II) sekaligus mengubah dua molekul air (H2O) menjadi satu molekul gas oksigen (O2), empat proton (H+), dan empat elektron. Selanjutnya keempat proton dan elektron tersebut bergabung menjadi dua molekul gas hidrogen (H2). Siklus katalis mangan berlangsung cepat dan voltase listrik yang dibutuhkan tidak terlalu besar jika dibandingkan dengan elektrolisis langsung air menggunakan elektroda inert.
Inovasi ini terbukti menghasilkan gas hidrogen dari air secara lebih mudah dan murah. Penemuan ini diharapkan akan menginspirasi produsen bahan bakar hidrogen di dunia untuk mengaplikasikannya sehingga akan terwujud penggunaan bahan bakar hidrogen yang mengglobal.

Medan Listrik

Electric field atau medan listrik adalah daerah/ruang/space di sekitar muatan listrik yang masih dipengaruhi oleh gaya listrik dari muatan tersebut. Medan listrik didefinisikan sebagai gaya listrik persatuan muatan. Medan listrik digambakan dengan garis-garis listrik yang arahnya  keluar (menjauhi) muatan positif dan masuk (mendekati) muatan negatif. Simak gambar berikut

Lalu seberpa kuatkah sebuah mendan listrik mempengaruhi suatu benda? Semua tergantung pada besarnya muatan sumber dan jarak bend tersebut (muatan uji). Kua medan listrik di rumuskan sebagai besarnya gaya Coulomb untuk setiap satuan muatan. Secara matematis rumus medan listrik

 Keterangan
E = kuat medan listrik (N/C)
F = gaya coulomb (F)
q = muatan uji (C)

Arah kuat medan listrik yang dialami oleh muatan uji bergantung pada jenis muatan uji dan muatan sumber. Jika positi dan negatif maka akan tarik menarik tapi jika jenis muatannya sama kan tolak menolak. Berikut ilustrasi lengkapnya

	Q = bermuatan positif q = bermuatan negatif
	Q = bermuatan positif q = bermuatan positif
	Q = bermuatan negatif q = bermuatan positif
	Q = bermuatan negatif q = bermuatan negatif

 Jika diketahui rumus gaya coulomb antara muatan sumber Q dengan muatan uji q adalah

maka rumus medan listrik menjadi

keterangan
E = kuat mendan litrik (N/C)
Q = muatan sumber (C)
r = jarak muatan uji dengan muatan sumber (m)

Contoh Soal
1. Sebuah muatan uji +25.10⁵ C diletakkan dalam sbuah medan listrik. Jika gaya yang bekerja pada muatan uji tersebut adalah 0,5 N. Berapa besar medan listrik pada muatan uji tersebut?

Pembahasan::
Diketahui
F= 0,5 N
q = +25. 10^-5 C
Ditanyakan
E = ….?
Jawab :
E = F/q = 0,5/25. 10^-5= 5 x 10⁴ / 25 = 2000 N/C

2. Jika dua buah titik berjarak 4 meter bermuatan masing-masing +q₁ dan +q₂. Berapa perbandingan antara q₁ dan q₂ jika medan listrik pada titik yang berjarak 1 meter dari q1 bernilai nol

Pembahasan

Karena pada titik A medan listriknya sam dengan nol maka E₁-E₂ = 0, E₁ = E₂. Kita mendapatkan persamaan

Kuat Medan Listrik Oleh Beberapa Muatan

Jika sebuah muatan uji ternyata dipengaruhi oleh beberapa muatan listrik, bagaimana cara menghitung medan listrik total yang dialami oleh muatan uji tersebut? Ada dua kemungkinan, muatan-muatan yang mempengaruhi muatan uji bisa segaris atau membentuk sebuah sudut (tidak segaris)

1. Resultan Medan Litrik yang Segaris

Jika Titik B berada di antra muatan Q₁ dan Q₂ yang terletak segaris. Jadi ada dua medan listik yang timbul masing-masing oleh Q₁ dan Q₂. E₁ adalah kuat medan listrik karena pengaruh muatan Q1 dirumuskan

Sedangkan E₂ adalah medan listrik karena pengaruh muatan Q₂, dirumuskan

Besar kuat medan listrik yang dialami oleh B adalah merupakan resultan vector dari E₁ dan E₂, dirumuskan

Hal yang perlu diperhatikan dalam menggunakan rumus di atas adalah jenis muatan sumber dan muatan uji. Hal tersebut akan menentukan + dan – dari medan listrik yang dialami.

2. Resultan Medan Listrik yang Tidak Segaris

Dari gambar di atas, Titik A berada dalam pengaruh medan listrik dari muatan Q1 dan Q2, sehingga anatara titik Q1, A, dan Q2 membentuk sebuah sudut apit dengan nilai tertentu. Total kuat medan listrik yang dialami oleh titik A adalah resultan dari vector E1 dan E2. Untuk menentukan besarnya digunakan rumus resultan vektor

Contoh Soal
Titik P berada di antara muatan Q1 = -5.10^-6 C dan Q2 = + 2.10^-6 C yang berajarak 1 meter. Jika jarak P ke muatan Q2 adalah 40 cm, berapa kuat medan listrik yang dialami oleh P? Ayo sobat hitung silahkan dicoba.. :3

6. 10^-5