Fisika penyelaman

Faktor-faktor yang mempengaruhi penyelaman:

- tekanan air (faktor terpenting !!)- gaya apung- temperatur air- viskositas air- sifat gelombang suara- pancaran cahaya- pengaruh visual- isyarat proprioseptif

TEKANAN

Definisi : Gaya per satuan luasMis. Newton per meter2

TABEL KONVERSI UNIT TEKANAN

1 atm = 10,08 (10) msw = 33,07 (33) fsw = 1,033 kg/cm2 = 1,013 (1) bar = 760 mmHg = 101,3 kilo Pascals (kPa)

Tekanan pada penyelam terdiri dari 2 unsur

1. Tek. karena air itu sendiri

2. Tek. karena atmosfir di atas air

1. Tek. Atmosir (Pressure Atms. / PA)

Berat atmosfir pada permukaan tubuhDianggap konstan : 760 mmHg ( 1 atm )

2. Tek. Air (Pressure Water / PW )

Berat air di atas permukaan tubuhMeningkat secara linier dgn kedalaman Menyelam

RUMUS : PW = D (fsw) / 33 atau

PW = D (msw) / 10

TEKANAN ABSOLUT (PB) = jumlah dari tek.air dan tek. atms.

PB = PW + PAAtau

PB = ( D/10 ) + 1 (msw)

- Tek. Absolut sering dinyatakan sebagai ATMOSFIR ABSOLUT ( ATA )

- Pada kedalaman air makin bertambah Pada ketinggian (altitude) makin Berkurang

TEKANAN DAN LARUTAN

Prinsip PASCAL : Tek. yang diberikan padabenda cair / larutan akan dise-barkan merata .

TEKANAN DAN GAS

Tek. yang diberikan pada suatu gas menye-babkan perubahan yang berarti pada volume gas dan temperatur.

Hm BOYLE : bila temperature dipertahan-kan konstan, volume gas berban-ding terbalik dengan tekanan

P1 X V1 = P2 X V2

Volume gas saat tekanan

Volume gas saat tekanan

- Pada penyelaman, volume terbesar terjadi saat mendekati permukaan ketika naik (ascent) proses dekompresi.

Hm CHARLES : bila vol. gas konstan, tek.gas berhubungan langsungdengan temperaturnya.

P1 / T1 = P2 / T2

Hm DALTON : tek. campuran (totalpressure) 2 gas atau lebih ygberada pd suatu ruang = jumlahtek. gas masing2 (partial pressure)yg ada dalam ruang tersebut.

P abs. = P gas A + P gas B + P gas C

- Hubungan antara tek. dan jumlah gas yang larut dalam suatu larutan dijelaskan oleh

Hm HENRY : volume gas yg larut ( Q ) = hasil dari tek. parsial gas (P gas) dan suatu angka dari henry ( K ).

Q = K X P gas

Fisiologi penyelaman

-Tubuh manusia secara fisiologis sesuai dengan Lingkungan di atas permukaan tanah, jika masuk dalam air dgn penambahan tekanan, akan mengalami perubahan2.

- Tubuh manusia : 60-70 % adalah cairan, jadi berdasarkan Hm Pascal, efek langsung dari tekanan adalah minimal.

Problem yang timbul adalah pada rongga2

udara (air spaces), terutama pada :- Sinus- Telinga- Paru

Terutama pada telinga, khususnya telinga tengah (auris media/ cavum tympani), mempunyai hubungan dgn dunia luar lewat tuba eustachi yg bermuara di nasofaring.Tuba eust. pada tekanan normal : tertutup. tek. negative dalam cav. Tympani akan memper- sulit pembukaan tubatek. positif dalam cav.tympani akan dgn mudah membuka tuba untuk mengeluarkan udara ke nasofaring.

Jika tekanan di luar tubuh lebih tinggi (mis. Saat menyelam) maka perlu proses penyeimbangan (EKUALISASI) melalui tuba eustachi, yaitu dengan cara : - melakukan gerakan menelan atau mengge- rak-gerakkan mandibula

- menjepit hidung dan memaksa udara masuk lewat tuba dikombinasikan dgn gerakan menelan MANUVRA VALSAVA

- Perubahan tekanan juga akan mempengaruhi gas-gas dalam udara pernapasan, dan juga mempengaruhi panas tubuh.

NITROGEN : - pada tek. tinggi ( 4 ata) akan ber- efek anestesi (bius) “nitrogen narcosis”- pada saat naik (ascent) akan cepat keluar dari larutan terjadi “nitrogen bubble”

OKSIGEN : pada tekanan tinggi dapat berefektoksik (keracunan oksigen)

kelainan dan penyakit pada penyelaman

1. BAROTRAUMA2. PENYAKIT DEKOMPRESI3. DYSBARIC OSTEONECROSIS

BAROTRAUMAAdalah kerusakan jaringan akibat ketidak-

seimbangan anatara tek. udara rongga udara fisiologis dalam tubuh dengan tekanan di sekitarnya.

- berkaitan erat dengan Hm Boyle.- dapat terjadi pada waktu turun (barotrauma descent), maupun pada waktu naik (barotrauma ascent)

BAROTRAUMA DESCENT :- tek. sekitar naik, tek. udara dalam rongga2 Fisiologis menjadi “relatif negatif” menim- bulkan kerusakan pd jaringan lunak dalam rongga.

BAROTRAUMA ASCENT :- terjadi penurunan tek. sekitar udara dlm rongga mengembang jika ada obstruksi, udara terperangkap tek. dalam rongga meningkat nyeri mendadak.

Gejala klinik yang terjadi tergantung pada lokasi organ yang terkena : sinus, telinga, paru, gigi , wajah (masker), intestinal, kulit (pakaian selam)

Terapi : - tergantung lokasi organ - simptomatik

BAROTRAUMA PARU

- Bt descent : - terjadi pada selam tanpa alat (tahan napas) - terjadi kerusakan jaringan Paru sampai timbul perdarahan

Tx : - O2 100 %- general supportive care- bronkodilator

- Bt Ascent : - manifestasi Hm Boyle Saat ascent, ekshalasi terhambat

udara yg mengembang terperangkap (re-tensi) vol paru bertambah (overdisten-sion) tek. intrapulmonal bila melewa-ti batas elastisitas paru RUPTUR PARU

Fedmonds dkk : 4 kemungkinan akibatBt ascent Paru :

1. Kerusakan jaringan Paru2. Emfisema surgikalis3. Pneumotorak4. Emboli udara

Terapi : tergantung gejala klinik tersebutdi atas.

Penyakit dekompresiBends, Cassion disease, Diver’s palsy,Aeroembolism.

Definisi : suatu penyakit yg disebabkan pelepasandan mengembangnya gelembung2 gas dari faselarut dlm darah atau jaringan akibat penu-runan tek. sekitarnya.

PATOGENESA- gejala yg timbul berhubungan dgn kecepatan lepasnya gas NITROGEN dr fase larut menjadi tidak larut dlm bentuk gelembung gas (bubbles) pada waktu proses dekompresi.

Hm Henry : banyaknya gas yg melarut dlm cairan adalah sebanding dgn tek. gas terse- but di atas cairan.

- Gelembung gas terbentuk dlm darah (intravasku- ler), dlm jaringan (ekstravaskuler), dan dalam sel (intraseluler).

= gel. Gas ekstravaskuler : menimbulkan distor-si jaringan dan kerusakan sel2 sekitar.

= gel. Gas intravaskuler : ada 2 akibat :a. Akibat langsung (akibat mekanis), menim-

bulkan iskemia/kerusakan jaringansampai infark jaringan.

b. Akibat tdk langsung (akibat sekunder):

terjadi fenomena “ hipoksia seluler “

- Perubahan pd jaringan tubuh dlm mencapai satu- rasi (kejenuhan) dgn nitrogen, tergantung pd : 1. Kecepatan aliran darah ke jaringan 2. Daya larut nitrogen dalam jaringan.

GAMBARAN KLINIK : Akut Kronis

Bentuk Akut : - Kelainan neurologis (68 %) - Kelainan osteoartikuler (bends:

29 %) - Kelainan bentuk lain, seperti gang-

guan pernapasan, ggn koroner (3%)

Bentuk Kronik (delayed manifestation) :Berupa Dysbaric Osteonecrosis

- Berdasarkan gejala : 2 tipe

a. tipe I disebut juga “pain only bends”- nyeri sendi dan otot2 sekitar : mendadak atau berangsur-angsur.- paling sering pada sendi bahu, kemudian sendi siku, pergelangan tangan, sendi paha, sendi lutut dan pergelangan kaki. Gejala lain : kelelahan yg berlebihan, mengan-

tuk, gatal dan rash pada kulit.

b. tipe II lebih SERIUS : yg terserang adalahsystem saraf pusat atau kardiopulmo-ner.

GEJALA KLINIS :

1. Gejala neurologis : tergantung pada bagianMana yang terserang.

- pd otak : seperti gejala stroke- pd cerebellum : jalan sempoyongan, tre-

mor, ggn bicara.- pd medulla spinalis : paling sering pd dae- rah lumbal nyeri belakang, paraesthe – si, paraparese/paralysis, ggn b.a.k/b.a.b.

2. Gejala dari paru dan jantung :“chokes” gejala ggn pernapasan : sesak

napas, batuk non produktif, nyeri dada

3. Gejala Gastrointestinal : mual, muntah, kejang usus, diare, muntah/berak darah.

DIAGNOSIS ditegakkan lewat evaluasi riwayat penyelaman dihubungkan dgn gejala klinisyang ada.

- Menurut data US Navy diving manual 1996,waktu timbulnya gejala (onset) setelah sampaidi permukaan :

- 42 % kasus dalam 1 jam- 60 % ,, ,, 3 jam- 83 % ,, ,, 8 jam- 98 % ,, ,, 24 jam

Bila timbul setelah 48 jam kemungkinanbukan penyakit dekompresi.

TERAPIDengan cara oksigenasi dan rekompresi dalam tabung

hiperbarik Tx Oksigen Hiperbarik dengan menggunakan Tabel Rekompresi.

- tujuan oksigenasi :

1. melawan hipoksia jaringan2. mempercepat larutnya kembali gelembung2

Gas Nitrogen (nitrogen bubbles)

- tujuan Rekompresi :1. memperkecil ukuran gelembung gas2. melarutkan lagi gelembung gas nitrogen ke dalam darah atau jaringan.

- TABEL REKOMPRESI : - time table 5 us navy - time table 6 us navy

TT 6 USN : saat ini dianjurkan sebagai terapi awal Untuk semua tipe peny. Dekompresi.

TT 5 USN : sebagai terapi lanjutan setelah terapiawal.Bisa juga hanya untuk tipe I, dimana gejala akan hilang setelah 10 menit terapi.

Dysbaric osteonecrosis

Dianggap sebagai menifestasi lambat (delayed manifestation) dari penyakit dekompresi- terjadi nekrosis pada tulang-tulang panjang, Seperti Humerus, Femur, Tibia.- Diagnosa biasanya ditegakkan melalui pemeriksaan Radiologis.

- Terapi : konservatif, sirurgis

PENGGUNAAN TERAPI OKSIGEN HIPERBARIK DALAM KLINIK

DASAR PEMIKIRAN :1. Pemakaian tekanan memperkecil volume gas, dan penggunaan oksigen hiperbarik akan memperce – pat resolusi gelembung gas.2. Tempat2 yang iskemik atau hipoksik akan menerima Oksigen dengan maksimal.3. Oksigen hiperbarik merangsang pembentukan pembuluh darah kapiler baru.4. Oksigen hiperbarik menghambat pertumbuhan Man, baik gram positif maupun gram negatif.5. Oksigen hiperbarik mendorong pembentukan Fibroblast dan meningkatkan efek fagositosis dari lekosit.

PENYAKIT2 YANG DAPAT DIOBATI DENGAN HBO :1. Penyakit Dekompresi2. Emboli udara3. Aktinomikosis

4. Anemia krn kehilangan banyak darah5. Insufisiensi arteri perifer akut6. Infeksi Bakteri7. “Crush Injury”8. Keracunan karbon monoksida (CO)9. Keracunan Sianida10. Gas gangrene11. Ulkus Diabetik12. Graft kulit13. Osteo-radionekrosis14. Radionekrosis jaringan lunak15. Osteomielitis16. Ujung amputasi yang tidak sembuh17. Luka baker18. Inhalasi asap

KONTRAINDIKASI HBO

1. Kontraindikasi Absolut : Pneumotorak2. Kontraindikasi Relatif :

- ISPA- Sinusitis kronis- Riwayat kejang- Emfisema- Panas tinggi- Riwayat operasi dada- Riwayat operasi telinga- Infeksi virus- Kerusakan paru yang asimptomatik- Riwayat neuritis optic

KOMPLIKASI DAN EFEK SAMPING HBO1. Barotrauma

2. Oxygen toxicity (keracunan oksigen)3. Klaustrofobia4. Perubahan refraksi5. Gangguan gastrointestinal