Karya Akhir
Hubungan Pajanan Kumulatif Debu Batu dengan Kadar
Interleukin 13 Serum dan Faal Paru Pekerja Pemecah Batu
di Kecamatan Gerokgak, Kabupaten Buleleng, Bali
Oleh:
Ida Ayu Jasminarti D.K.
Pembimbing:
Winariani K.
Departemen Pulmonologi dan Kedokteran Respirasi
Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga- RSUD Dr.Soetomo
Surabaya
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Ida Sang Hyang Widhi Wasa/ Tuhan Yang Maha Esa atas selesainya karya akhir kami yang berjudul “Hubungan Pajanan Kumulatif Debu Batu dengan Kadar Interleukin 13 Serum dan Faal Paru Pekerja Pemecah Batu di Kecamatan Gerokgak, Kabupaten Buleleng, Bali” sebagai salah satu syarat menyelesaikan pendidikan dokter spesialis di bidang Pulmonologi dan Ilmu Kedokteran Respirasi Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga.
Dalam penulisan karya akhir ini tentunya tidak lepas dari kekurangan, baik aspek kualitas maupun aspek kuantitas dari materi penelitian yang disajikan. Semua ini didasarkan dari keterbatasan yang dimiliki penulis.
Penulis menyadari bahwa karya akhir ini jauh dari sempurna sehingga penulis membutuhkan kritik dan saran yang bersifat membangun untuk kemajuan pendidikan di masa yang akan datang. Selanjutnya dalam penulisan karya akhir ini penulis banyak diberi bantuan oleh berbagai pihak.
Dalam kesempatan ini penulis dengan tulus mengucapkan terima kasih kepada
1. Prof. Dr. Muhamad Nasih, SE, MT, Ak., CMA, sebagai rektor UNAIR yang telah memberikan kami kesempatan untuk mengikuti Program Pendidikan Dokter Spesialis Pulmonologi dan Ilmu Kedokteran Respirasi di FK UNAIR. 2. Prof. Dr. Soetojo, dr, Sp.U, sebagai Dekan FK UNAIR yang telah
memberikan kami kesempatan untuk mengikuti Program Pendidikan Dokter Spesialis Pulmonologi dan Ilmu Kedokteran Respirasi di FK UNAIR.
3. Harsono, dr, sebagai Direktur RSUD Dr. Soetomo yang telah memberikan kami kesempatan untuk belajar di lingkungan RS yang dipimpin.
4. Winariani, dr, Sp.P (K), MARS, sebagai Ketua Departemen Pulmonologi dan Ilmu Kedokteran Respirasi yang telah berkenan menerima dan memberi kesempatan untuk mengikuti Program Pendidikan Dokter Spesialis Pulmonologi dan Ilmu Kedokteran Respirasi di FK UNAIR. Selain itu merupakan pembimbing yang selalu sabar mengoreksi dan memberi saran selama pembuatan karya akhir ini.
menerima dan memberi kesempatan untuk mengikuti Program Pendidikan Dokter Spesialis Pulmonologi dan Ilmu Kedokteran Respirasi di FK UNAIR. 6. Prof. Dr. Muhammad Amin, dr, Sp.P (K) sebagai BAKOR III penelitian
Departemen Pulmonologi dan Ilmu Kedokteran Respirasi yang telah memberikan saran selama kami mengikuti pendidikan serta menyelesaikan karya akhir.
7. Dr. Soedarsono, dr, Sp.P (K), sebagai Chief de Clinique yang banyak memberikan bimbingan selama pendidikan.
8. Prof. Dr. Benjamin Margono, dr, Sp.P (K), FCCP, M. Jusuf Wibisono, dr, Sp.P (K), Slamet Hariadi, dr, Sp.P (K), Isnu Pradjoko, dr, Sp.P (K), Dr. Daniel Maranatha, dr, Sp.P (K), Dr. Laksmi Wulandari, dr, Sp.P (K), Resti Yudhawati, dr, Sp.P (K), Isnin Anang Marhana, dr, Sp.P (K), Tutik Kusmiati, dr, Sp.P (K), Arief Bachtiar, dr, Sp.P serta seluruh staf pengajar yang penuh dedikasi memberi bimbingan selama pendidikan.
9. Prof. Dr. Ida Bagus Ngurah Rai, dr, Sp.P (K) dan Ir. Tatiek Kusmawati, MS, papa dan mama yang telah mengasuh dan membesarkan dengan kesabaran dan cinta kasih. Terima kasih atas dukungan selama mengikuti pendidikan di Surabaya.
10.Suami tercinta AA Gde Agung Anom Arie Wiradana, dr, yang dengan penuh pengertian telah memberikan semangat dan dorongan, doa serta kasih sayang yang tak terhingga. Anak-anak tersayang AA Gde Bagus Anjas Putra Wiradana dan AA Istri Andien Charissa Wiradana, semoga menjadi anak-anak yang baik dan pintar. Serta Bapak dan Ibu Mertua yang turut membantu. 11.Rekan sejawat peserta PPDS, paramedis, staf tata usaha dan semua pihak yang
tidak dapat kami sebutkan satu per satu.
Demikian ucapan terima kasih kami, semoga karya akhir ini bisa bermanfaat bagi semua
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI ... i
DAFTAR TABEL ... iv
DAFTAR GAMBAR ... v
DAFTAR SINGKATAN ATAU TANDA ... vi
DAFTAR LAMPIRAN ... xiii
ABSTRAK ... ix
ABSTRACT ... x
BAB 1 PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 4
1.3 Tujuan Penelitian ... 4
1.3.1 Tujuan umum ... 4
1.3.2 Tujuan khusus ... 4
1.4 Manfaat Penelitian ... 5
1.4.1 Bagi ilmu pengetahuan ... 5
1.4.2 Bagi subjek penelitian ... 5
1.4.3 Bagi perusahaan dan pelayanan kesehatan ... 5
BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN ... 6
2.1 Debu Batu dan Penambang Batu... 6
2.1.1 Kandungan dalam debu batu ... 7
2.1.3 Nilai ambang batas debu batu di udara ... 10
2.2 Mekanisme Pajanan Debu Batu dan Efeknya terhadap Paru ... 10
2.3 Silikosis ... 11
2.3.1 Definisi silikosis ... 12
2.3.2 Bentuk silikosis ... 12
2.3.4 Gambaran klinis silikosis ... 15
2.3.5 Gambaran radiologis silikosis ... 15
2.4 Respons Imunologi Pajanan Debu Batu ... 26
2.5 Peran Interleukin 13 ... 21
2.6 Kelainan Faal Paru karena Silikosis ... 24
2.7 Merokok ... 30
BAB 3 KERANGKA KONSEPTUAL DAN HIPOTESIS PENELITIAN 32 3.1 Kerangka Konseptual ... 32
3.2 Keterangan ... 33
3.3 Hipotesis Penelitian ... 33
BAB 4 METODE PENELITIAN... 34
4.1 Jenis Penelitian ... 34
4.2 Lokasi dan Waktu Penelitian ... 34
4.3 Populasi dan Sampel Penelitian ... 34
4.3.1 Populasi ... 34
4.3.2 Sampel ... 34
4.4 Variabel Penelitian ... 35
4.5 Definisi Operasional Variabel ... 35
4.7 Prosedur Penelitian... 38
4.8 Analisis Data ... 41
BAB 5 HASIL PENELITIAN ... 44
BAB 6 PEMBAHASAN ... 53
BAB 7 KESIMPULAN DAN SARAN ... 61
DAFTAR PUSTAKA ... 63
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 4.1 Kriteria Derajat Obstruksi dan Restriksi ... 37
Tabel 4.2 Nilai Indeks Massa Tubuh ... 37
Tabel 5.1 Karakteristik subjek penelitian ... 45
Tabel 5.2 Distribusi frekuensi berdasarkan IMT ... 45
Tabel 5.3 Distribusi frekuensi lama kerja ... 46
Tabel 5.4 Distribusi frekuensi gejala penyakit ... 46
Tabel 5.5 Distribusi frekuensi pajanan kumulatif debu batu ... 47
Tabel 5.6 Distribusi frekuensi nilai FVC ... 48
Tabel 5.7 Distribusi nilai rasio FEV1/FVC ... 48
Tabel 5.8 Distribusi Indeks Brinkman ... 49
Tabel 5.9 Hubungan pajanan kumulatif debu batu dengan kadar IL-13 ... 49
Tabel 5.10 Hubungan pajanan kumulatif debu batu dengan faal paru ... 50
Tabel 5.11 Hubungan pajanan kumulatif debu batu dengan faal paru distratifikasi menurut kebiasaan merokok ... 51
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Respons Imunologi terhadap pahanan debu batu ... 17
Gambar 2.2 Peran Th1 dan Th2 pada Fibroblas ... 19
Gambar 2.3 Respons Imunologi Th2 pada Pajanan Debu Batu ... 20
DAFTAR SINGKATAN
BAL Bronchoalveolar Lavage CI Confidence Interval cm Centi meter
ECM Extracellular Matrix
FEV1 Forced Expiratory Volume in One Second FVC Forced Vital Capacity
IFN-γ Interferon Gamma IL-4 Interleukin 4 IL-5 Interleukin 5 IL-13 Interleukin 13
ILO International Labour Organization IL-1β Interleukin 1 beta
IL-4Rα2 Interleukin 4 Receptor alpha 2 IL-13Rα2 Interleukin 13 Receptor alpha 2 IMT Indeks Massa Tubuh
kg/m2 kilogram per meter kuadrat mg/m3 miligram per meter cubic ml mililiter
mm milimeter
MMP 2 Matrix Metaloproteinase 2 mppcf Million particles per cubic foot NAB Nilai Ambang Batas
NOX NADPH Oxidase
p power
PDGF Platelet-derived Growth Factor pg/ml picogram/mililiter
PM Particulate Matter
SiOH Silanol Th1 T Helper 1 Th2 T Helper 2 Th17 T Helper 17
TGF-β Tumor Growth Factor beta TNF Tumor Necrosis Factor TSP Total Suspended Particulate TWA Time-weighted Average SPM Suspended Particulate Matter VC Vital Capacity
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1 Lembar Penjelasan kepada Calon Subyek ... 77
Lampiran 2 Persetujuan Keikutsertaan dalam Penelitian... 78
Lampiran 3 Kuesioner Penelitian ... 79
Lampiran 4 Lembar Pemeriksaan ... 83
Lampiran 5 Analisis data SPSS... 84
Lampiran 6 Data Penelitian ... 97
ABSTRAK
HUBUNGAN PAJANAN KUMULATIF DEBU BATU DENGAN KADAR INTERLEUKIN 13 SERUM DAN FAAL PARU PEKERJA PEMECAH BATU DI KECAMATAN GEROKGAK, KABUPATEN BULELENG, BALI
Penambang batu merupakan pekerjaan yang memiliki risiko tinggi terhadap terjadinya penyakit paru kerja karena inhalasi debu di lingkungan kerja. Di antara patogen berbahaya yang terkandung pada tempat kerja penambang batu, debu silika merupakan agen yang dapat menyebabkan silikosis, salah satu penyebab penyakit paru kerja. Silikosis merupakan penyakit fibrosis paru yang disebabkan oleh inhalasi, retensi, dan reaksi paru terhadap silika. Partikel silika yang masuk ke dalam alveoli difagosit oleh makrofag alveolar, mengaktifkan sitokin proinflamasi, radikal bebas, pelepasan netrofil dan limfosit, serta faktor fibrogenik yang berakhir pada kerusakan jaringan, sehingga menyebabkan penurunan fungsi paru. Fibrosis merupakan suatu penyakit yang diperantarai Th2, dan IL-13 merupakan salah satu komponennya. Pada berbagai penelitian disebutkan penderita dengan fibrosis paru mengalami peningkatan kadar IL-13. Perjalanan penyakit karena inhalasi debu silika sangat panjang, diperlukan pajanan 5 hingga 30 tahun untuk timbul gejala. Pada penelitian ini akan dilakukan deteksi sitokin yang terlibat dalam proses fibrosis sejak debu silika masuk ke dalam saluran napas, antara lain IL-13. Selain itu juga dilakukan deteksi adanya gangguan fungsi paru.
Penelitian ini merupakan penelitian analitik observasional dengan desain cross sectional pada pekerja pemecah batu di kecamatan Gerokgak, kabupaten Buleleng Bali. Semua sampel penelitian dilakukan pemeriksaan kadar IL-13 serum dan fungsi paru. Perkalian kadar debu yang diukur dengan nephelometer dan lama kerja disebut dengan pajanan kumulatif debu. Hubungan pajanan kumulatif debu dan kadar IL-13 serum serta fungsi paru dianalisis dengan Chi Square, kemudian dinilai angka Prevalensi Relatif.
Pada penelitian ini tidak didapatkan hubungan yang bermakna antara pajanan kumulatif debu dengan kadar IL-13 (p = 0,735). Pajanan kumulatif debu batu yang tinggi berhubungan bermakna dengan faal paru yang tidak normal ( p 0,01, PR 3,6 dengan batas bawah 1,033 dan batas atas 12,542.
ABSTRACT
RELATIONSHIP BETWEEN CUMULATIVE STONE DUST EXPOSURE AND SERUM INTERLEUKIN-13 LEVEL AND LUNG FUNCTION AMONG STONE CRUSHERS IN GEROKGAK, BULELENG, BALI
Background
Stone mining is a profession with high risks to occupational lung disease due to dust inhalation in working environment. Among all the notorious pathogens present at stone miner’s working site, silica dust is believed to be the responsible agent causing silicosis, an occupational lung disease. Silicosis is a fibrosing disease of the lungs caused by the inhalation, retention, and pulmonary reaction to crystalline silica. Particles of silica are deposited in the lung, ingested by alveolar machoraphages, then activate proinflammatory cytokines, free radicals, release neuthrophils and leucocytes, and fibrogenic factors that leads to lung damage, and decline of lung function. Fibrosis is a Th2 mediated disease, and IL-13 is one of its component. Many studies reported elevation of IL-13 level in lung fibrosis. Symtomatic silicosis develops 5 to 30 years following exposure. We detect any proinflammatory cytokine which contribute in fibrosis process, such as IL-13. This study also measure abnormality of lung function due to stone dust exposure.
Methods
We conducted a cross sectional observasional analysis study among stone crushers in Gerokgak, Buleleng Bali. Interleukin 13 serum and lung function test were obtained from the samples. Cumulative stone dust exposure was measured by nephelometer and exposure duration. Relationship of cumulative stone dust exposure and IL-13 level and lung funtion were analyzed by chi square test, and Prevalence Relative was also assessed.
Results
There was no significant relationship between cumulative stone dust exposur and IL-13 level ( p = 0,735). High cumulative stone dust exposure was significantly related to abnormal lung function(p = 0,01, PR 3,6; 1,033-12,542).
