7 BAB II
TINJAUAN PUSTAKA A. Minyak dan Gas Bumi
1. Sejarah
Pertama kali ditemukannya minyak bumi pada tahun 1858 di kota Ontario, Kanada didapatkan dari menggali di kota tersebut. Sampai saat ini ada 20 kilang yang beroperasi. Minyak mentah (crude oil) mempunyai fungsi penting dalam proses sistem ekonomi Kanada. Dibawah pimpinan Charles Crane (1868-1939) dan Karl S. Twitchell (1885-1968) di daerah Saudi Arabia dilakukannya eksplor minyak dan gas bumi yang berhasil mereka temukan pada daerah Yaman. Mereka memulai penyelidikan posisi tanah pada tahun 1933 di daerah ke arah Utara Kota Mekkah, tepatnya di daerah Wadi Fatimah, ke arah Timur Al-Hasa dan ke arah pantai Teluk Persia, tepatnya di Kubah Damman dekat Bahrain. Pendirian menara bor tersebut didapatkan sebanyak 7 sumur yang menghasilkan migas sampai dengan menandakan era baru bagi Kerajaan Saudi (Husna, 2018). Minyak bumi juga komoditas pasar strategis yang menjadikan sumber energi bagi perputaran roda ekonomi dalam semua negara. Setiap negara juga memiliki cara dalam pengelolaan sumber daya tersebut. Pengelolaan dilakukan agar terhindar dari cepat habisnya energi yang dihasilkan dari minyak dan gas bumi.
2. Definisi Minyak dan Gas Bumi
Minyak dan gas bumi merupakan senyawa campuran hidrokarbon yang tersusun atas sebagian besar karbon, hidrogen, belerang, nitrogen, dan
unsur-unsur lainnya. Minyak dan gas bumi diduga berasal dari sisa-sisa organisme hidup. Di Indonesia terdapat cadangan minyak bumi yang tersisa saat ini sebesar 3,7 miliar barel, sedangkan minyak yang digunakan didunia per harinya sebesar 1.084.000 barel bahkan diprediksi minyak akan habis 10 sampai 11 tahun mendatang. Proses yang harus dilakukan untuk pengambilan kandungan minyak pada dasar bumi adalah dengan mengebor sumur dan kemudian dilakukan penyedotan. Proses penyedotan tersebut tidak hanya menyedot minyak saja tetapi juga kandungan lain dalam minyak, seperti gas bumi (Prameswari et al., 2016).
3. Proses Pengilangan Minyak Bumi
Proses pengilangan minyak bumi (refinery proces) adalah proses memisahkan minyak bumi menjadi fraksi-fraksinya dan dilakukan tindakan tertentu untuk menghasilkan sebuah produk yang dapat dijual (Wiyantoko, 2016). Beberapa teknik pengolahan untuk mendapatkan kuantitas dan kualitas dari hasil minyak bumi adalah dengan proses destilasi atmosferik, proses reforming, proses perengkahan (cracking), proses polimerisasi, proses alkilasi, proses isomerisasi, proses pemirnian, dan proses pencampurang (blending) (Kusnandar, 2017).
Hasil dari pengilangan minyak bumi kemudian digolongkan berdasarkan dengan batasan jumlah karbon dan titik didih seperti kilang gas, bahan bakar gas cair, nafta, bensin, avtur, diesel, minyak bakar, pelumas, lilin, dan aspal (Wiyantoko, 2016).
B. Bensin
Bensin merupakan salah satu turunan minyak bumi dengan komposisi canggih lebih dari 500 hidrokarbon jenuh dan tak jenuh, di mana 95% adalah hidrokarbon aromatik dan kurang dari 2% di antaranya adalah komponen alifatik. Benzena, toluena, etil benzena dan xilena (BTEX) adalah komponen aromatik paling berbahaya dari bensin (Rahimi Moghadam et al., 2019).
Menurut (Suyatno, 2011) Bensin merupakan cairan didapatkan dari pemurnian minyak bumi yang mengandung unsur karbon dan hidrogen. Beberapa karakteristik utama bensin antara lain:
a. Mudah Menguap pada suhu ruang b. Berwarna transparan dan berbau kuat c. Titik nyala rendah
d. Dapat melarutkan minyak dan karet
e. Menghasilkan panas yang tinggi antara 9.500 – 10.500 kkal/kg f. Meninggalkan sedikit sisa karbon, Nilai Oktan 72-82.
Bahan bakar bensin disini sangat dibutuhkan untuk menjalankan segala jenis mesin termasuk dengan suatu kendaraan yang berperan penting untuk mobilitas manusia itu sendiri. Dengan fungsinya sangat penting, bahan pembuat bensin akan terus digali untuk kebutuhan manusia.
C. Benzena
Senyawa benzene termasuk hidrokarbon aromatik dengan rantai tertutup tidak jenuh. Memiliki nama lain benzol, cyclohexatrane, phenyl hydride, atau coal naphta. kandungan benzena di udara dihasilkan pada asap rokok, pembakaran, penguapan bensin, dan industri petrokimia. Uap benzene
masuk melalui inhalasi, dan absorbsi melalui paru paru. Sebesar 40-60%
benzene dapat terjadi kontak langsung dengan kulit . Sedangkan sekitar 90%
dari kasus keracunan yang diakibatkan senyawa benzene pada tempat kerja diakibatkan karena lamanya bekerja (8 jam/hari) dengan menghirup (± 8 m) (Kartikasari et al., 2016).
Benzena juga hidrokarbon cair aromatik yang bening, tidak berwarna, sangat mudah terbakar dan mudah menguap dengan bau seperti bensin.
Benzene yang terhirup akan menyebabkan metabolisme tubuh mengubah menjadi benzene epoksida dan masuk ke hati yang menyebabkan benzene senyawa tersebut tidak stabil dan diubah menjadi fenol yang akan dikeluarkan lewat urine (Maywati, 2012).
Jumlah fenol yang dihasilkan dalam urine tergantung pada proses jalur absorpsi inhalasi uap benzena. Besarnya senyawa benzena yang dapat kontak langsung dengan kulit dilihat dari sikap pekerja dalam penggunaan alat perlidungan diri dan perilaku kebersihan pribadi. Perilaku hidup higene perorangan merupakan salah satu tindakan dalam menghilangkan kontaminan yang terkena bahan kimia (Maywati, 2012).
D. Sistem Pernafasan 1. Definisi
Sistem pernafasan sangatlah penting dalam aktivitas dan kehidupan sehari – hari bagi semua mahluk hidup. Pernafasan ialah suatu proses menghirup udara luar (oksigen) ke dalam tubuh dan menghembuskan sisa ( karbondioksida) ke luar tubuh. Sistem respirasi sendiri terdiri dari beberapa organ pernafasan yang disebut sebagai
saluran nafas atas adalah nares, hidung bagain luar (external nose), hidung bagian dalam (internal nose), Sinus parasanal, faring, laring.
Saluran nafas bawah adalah trakea, bronki, bronkioli (Molenaar et al., 2014).
a. Sistem saluran nafas atas
Saluran pernafasan bagian atas dimulai dari organ hidung, nares, hidung bagain luar (external nose), hidung bagian dalam (internal nose), Sinus parasanal, faring, laring. Sel- sel dapat mengeluarkan lendir untuk melapisi permukaan mukosa hidung.
Melalui hidung udara akan masuk ke paru – paru kemudian terjadi penyaringan, dilembapkan.
b. Sistem saluran nafas bawah
Saluran pernafasan bawah mulai dari bronkus sampai dengan alveoli memiliki peran sangat penting dalam pertukaran gas. Paru – paru memiliki struktrur sangat elastis. Ventilasi sangat membutuhkan gerakan dari diafragma dan dinding thorax di bagian dasar paru – paru. Apabila kapasitas dada yang meningkat, maka udara dapat masuk ke bagian trakea saat proses inspirasi karena terjadi tekanan pada dada lebih rendah dan paru akan mengembang.
Apabila dibagian dinding dada dan diafragma kembali ke posisi semula (ekspirasi), paru akan mengecil dan menggerakkan udara keluar ke bagian bronkus dan trakea.
2. Fisiologi Sistem Pernafasan
Menurut (Ferdiana & Ichsani, 2008), Pernapasan di dalam tubuh dijalankan oleh sistem respirasi, pada manusia sistem ini terdiri atas bagian :
Gambar 2. 1 Sistem Pernapasan Sumber: (Molenaar et al., 2014)
a. Sistem saluran udara berfungsi mengalirkan udara dari luar ke paru. Pada bagian ini tidak ada pertukran gas.
b. Organ pertukaran gas (paruparu) atau yang lebih tepat disebut sebagai sistem alveoli paru, merupakan tempat terjadinya pertukaran O2 dan CO2 secara cepat melalui proses difusi.
c. Mekanisme pompa ventilasi paru, meliputi berbagai struktur dinding dada dan otot pernapasan yang berfungsi memompa udara luar yang mengandung cukup O2 ke alveoli paru serta mengeluarkan hasil pertukaran gas antara alveoli dengan kapiler paru.
d. Pusat pernapasan di otak serta jaras pernapasan yang menghubungkan pusat pernapasan dengan otot pernapasan. Sistem
sirkulasi darah yang membawa O2 dan CO2 ke dalam jaringan tubuh dan yang keluar jaringan tubuh.
Paru – paru sendiri memiliki fungsi sebagai proses bertukarnya gas oksigen dan karbondioksida. Pada pernafasan oksigen dapat diambil dengan organ hidung dan mulut. Keetika saat bernafas, oksigen masuk melalui trakea dan pipa bronkial ke alveoli, dan dapat berhubungan dengan darah dalam kapiler pulmonaris. Dalam bidang fisiologi proses respirasi terdapat dua proses. Yang pertama Respirasi dalam berupa peristiwa metabolic didalam sel yang terjadi di mitokondria meliputi pengirupan O2 dan produksi CO2 selama proses mengambilan energi dari molekul nutrien. Selanjutnya respirasi luar meliputi urutan langkah kejadian dalam bertukarnya O2 dan CO2 dalam tubuh dengan lingkungan luar (Ferdiana & Ichsani, 2008).
Proses Respirasi sendiri dibagi menjadi tiga tahapan yaitu ventilasi, difusi dan perfusi. Ventilasi merupakan proses bertukarnya udara ke dalam paru (Inspirasi dan Ekspirasi). Difusi sendiri ialah berpindahnya oksigen (O2) dari alveoli ke darah kemudian diikat oleh Hemogoblin dan menjadi senyawa Oksi Hb dan karbondioksida (CO2) lepas dari ikatan karbamino keluar dari darah ke alveoli. Perfusi adalah proses distribusi Oksi Hb dalam darah menuju seluruh jaringan tubuh dan CO2 ke alveoli paru (Bakhtiar & Amran, 2016). Selain itu sistem pernafasan memiliki fungsi fonasi (bicara), fungsi keseimbangan asam basa dan keseimbangan air.
A. Fungsi Paru
Pada zaman sekarang banyak orang yang memiliki pola hidup yang tidak sehati meliputi kebiasaan merokok, makan makanan instan, kurangnya aktifitas olahraga (Maria et al., 2015). Kebiasaan tidak sehat tersebut berdampak pada kesehatan, salah satunya berkurangnya fungsi paru dapat mempengaruhi aliran udara pernafasan.
Fungsi paru dapat ditampilkan dalam bentuk kapasitas vital paru.
Kapasitas vital paru yang berarti jumlah udara yang maksimal seseorang berpindah dalam satu kali tarikan nafas. Menurut (Nabila, 2020) Ada beberapa faktor yang menyebabkan menurunnya fungsi paru :
a. Usia
b. Massa kerja c. Status Gizi
d. Riwayat sakit pernapasan
e. Penggunaan pelidung diri pada saat bekerja f. Faktor Lingkungan seperti suhu dan kelembapan B. Tes Fungsi Paru
Menurut (bakhtiar et al, 2017) faal paru dinamis terdiri dari 7 yaitu:
1. Forced vital capacity
FVC adalah volume gas yang dihembuskan sekuatnya dan secepatnya setelah suatu inspirasi maksimal. FVC bertujuan untuk melihat penderita obstruksi saluran napas.
2. Forced expiratory volume
FEV adalah suatu volume gas yang dapat dikeluarkan selama jarak waktu yang telah ditentukan. FEV tersebut dapat mendeteksi suatu kelainan pada saluran pernapasan besar, teapi tidak dapat mendeteksi pada saluran perrnapasan kecil.
3. Forced expiratory flow
FEF merupakan suatu aliran rata-rata jumlah gas yang dapat dikeluarkan setelah 200 ml gas pertama, dapat diukur saat melakuan proses forced expiratory volume
4. Forced expiratory flow
FEF merupakan aliran rata-rata pada saat proses pertengahan di forced expiratory volume dan dapat disebut dengan maximal mid flow rate
5. Peak expiratory flow rate
PEFR adalah aliran rata rata yang dapat ditempuh saat manuver forced expiratory volume. Tujuan dari hal tersebut merupakan pembantu diagnostik yang praktis untuk skrening atau follow up.
6. Maximum voluntary ventilation
MVV merupakan volume maksimal yang dapat dihirup selama 1 menit dengan suatu usaha. Tujuan tes ini untuk menentukkan efek total dari sifat mekanik paru, dinding thorax.
C. Kapasitas Vital Paru
Kapasitas vital paru adalah jumlah maskimal oksigen yang dapat dihirup ke dalam tubuh atau paru (Warganegara, 2015). Jumlah oksigen
tersebut tergantung dari kapabilitas kembang kempisnya sistem pernapasan.
Jika kerja pernapasan semakin baik maka oksigen yang diperoleh akan semakin banyak. Kapasitas vital paru suatu kondisi fisiologis yang berhubungan dengan kemampuan pengolahan udara yang masuk dalam pernapasan.
D. Kapasitas Dan Volume Paru
Kapasitas paru merupakan jumlah dari dua sampai beberapa volume sirkulasi paru (Maria et al., 2015). Dari kapasitas paru tersebut umumnya seseorang menghendaki paru – paru yang sehat. Dalam upaya peningkatan kapasitas paru seseorang dapat melakukan beberapa kegiatan seperti olahraga, menerapkan pola hidup sehat dan istirahat yang cukup. Menurut (Warganegara, 2015) Kapasitas paru merupakan campuran dari beberapa volume paru dan dibagi menjadi empat bagian yaitu
1) Kapasitas Inspirasi adalah jumlah total dari volume tidal ditambah volume cadangan inspirasi. Besar jumlahnya ± 3500 ml, dan merupakan jumlah total udara yang dapat dihirup, mulai dari ekspirasi normal dan mengembangkan paru sampai jumlah maksimum.
2) Kapasitas Residu Fungsional adalah jumlah volume cadangan inspirasi ditambah volume residu. Besar jumlahnya ± 2300 ml, dan besar udara yang tersisa dalam paru pada akhir eskpirasi normal.
3) Kapasitas Vital adalah volume cadangan inspirasi ditambah volume tidal ditambah volume cadangan ekspirasi. Besar jumlahnya ± 4600 ml, merupakan jumlah udara maksimal yang dapat dikeluarkan dari paru, setelah mengisi paru secara maksimal dan mengeluarkan sebanyaknya.
4) Kapasitas Paru Total adalah kapasitas vital ditambah volume residu.
Besarnya ± 5800 ml, adalah volume maksimal dimana paru dikembangkan sebesar mungkin dengan inspirasi paksa.
Volume dan kapasitas pernapasan adalah gambaran fungsi ventilasi sistem respirasi. Dengan mengetahui besarnya volume dan kapasitas pernapasan dapat diketahui besarnya kapasitas ventilasi maupun ada tidaknya kelainan ventilasi pada seseorang. Dengan menggunakan alat spirometri dapat diukur beberapa parameter faal paru. Volume paru terdiri dari :
a) Volume tidal (TV) adalah volume udara yang masuk dan keluar paru pada saat istirahat atau bernapas biasanya (0,5 L).
b) Volume cadangan inspirasi/Inspiratory Reserve Volume (IRV) merupakan jumlah udara yang masih dapat dihirup ke dalam paru secara maksimal setelah inspirasi biasa (3,3 L).
c) Volume cadangan ekspirasi/Expiratory Reserve Volume (ERV) merupakan jumlah udara yang masih dapat dihembuskan dari paru setelah ekspirasi biasa.
d) Volume residu/Residual Volume (RV) merupakan jumlah udara yang masih tertinggal di dalam paru setelah ekspirasi maksimal.
Volume residu ini menyebabkan paru mengapung apabila dimasukkan ke dalam air. Udara sisa ini berperan sebagai udara cadangan dan mencegah terjadinya perubahan kondisi udara alveoli secara ekstrem. Apabila telah diketahui niai FRC maka RV diperoleh dengan persamaan: RV = FRC - ERV. (1,2 L)
E. Inspirasi
Inspirasi adalah kejadian apabila muskulus diafragma mendapat rangsangan saraf prenicus sehingga menjadi datar. Saat inspirasi, volume thorax meningkat karena diafragma akan turun dan rusuk terangkat akibat kontraksi beberapa otot yaitu sternocleidomastoideus mengangkat sternum ke atas dan otot seratus, skalenus dan intercostalis eksternus mengangkat iga-iga (Ferdiana & Ichsani, 2008). Dari hal tersebut menyebabkan thorax akan membesar tiga arah ke anteroposterior, lateral dan vertical.
Meningkatnya volume menyebabkan turunannya tekanan intrapleura bila paru mengembang pada saat inspirasi secara bersama tekanan intrapulmonal atau tekanan saluran udara akan menurun sekitar -2 dari pada waktu mulai inspirasi. Kapasitas Inspirasi adalah total penjumlahan dari volume tidal dan volume cadangan inspirasi. Besar jumlahnya ± 3500 ml, yang merupakan jumlah total udara yang dapat dihirup seseorang saat ekspirasi normal dan mengembangkan paru sampai dengan jumlah maksimum (Warganegara, 2015).
F. Alat Tes Fungsi Paru 1. Spirometri
a. Definisi
Spirometri adalah alat pemeriksaan untu menilai fungsi dari terintegrasi mekanik paru, dinding dada dan otot pernapasan dengan mengukur jumlah total volume udara yang dikeluarkan dari kapasitas paru total ke volume residu (Uyinah et al., 2014). Dari alat spriometri juga dapat mengetahui fungsi paru saat keadaan normal atau abnormal.
Jika terdapat turunnya fungsi paru secara tiba-tiba menyebabkan gagal nafas dan paling parah menyebabkan meninggal.
Gambar 2. 2 Spirometri Sumber : (Bakhtiar & Amran, 2016) b. Tujuan
Menurut Bakhtiar dan Amran (2016) tujuan dari pemeriksaan spirometri adalah :
1) Untuk menilai status faal paru yaitu menentukan keadaan normal paru, hiperinflasi, obstruksi, atau bentuk campuran.
2) Melihat efek pengobatan yand dapat memberikan perubahan terhadap nilai dari faal paru.
3) Sebagai bahan pertimbangan suatu kelainan.
4) Menentukan prognosis adalah dengan menduga suatu keadaan penderita dengan melihat nilai faal paru.
Selain dari tujuan diatas didapatkan juga tujuan dari spirometri adalah Bisa menjadi acuan toleransi dalam tindakan bedah dari hasil nilai faal paru seseorang mempunyai resiko rendah, sedang, dan tinggi.
c. Kontraindikasi Spirometri
Kontraindikasi Spirometri terdiri dari kontraindikasi pasti dan relatif. Kontraindikasi absolut meliputi : Meningkatnya tekanan intrakranial, ablasio retinda, dan sebagainya. Untuk kontraindikasi absolut adalah pneumonathorax, angina pectoralis tidak stabil, hernia umbikalis, Hernia Nucleous Pulposus (HNP) serta tergantung derajat keparahan yang lain.
d. Prosedur Pemeriksaan Spirometeri:
1. Siapkan Alat
a) Alat spirometri wajib dilakukan kalibrasi sedikitnya 1 kali dalam satu minggu.
b) Mouth piece hanya dilakukan sekali penggunaan.
2. Persiapkan Pasien
Pasien harus mengerti tujuan dan cara pemeriksaan dari alat spirometri tersebut.
3. Ruang dan Fasilitas
Ruang dalam pemeriksaan spirometri wajib memiliki ventilasi yang baik dan bersih.
e. Prosedur Pemeriksaan
Dalam prosedur pemeriksaan spirometri terdapat faktor penting selain alatnya sendiri, seperti yang dijelaskan dibawah ini (Bakhtiar & Tantri, 2017):
1) Informasi data demografi sampel yang akan diperiksa.
Informasi tersebut adalah : nama, momor, umur, tinggi dan berat badan.
2) Persiapkan sampel, lalu memberikan penjelasan kepada sampel tentang cara kerja alat, dengan sejumlah perintah yang harus dilakukan, dan menegaskan bahwa pemeriksaan tidak memberikan dampak menyakitkan.
3) Demonstrasi kepada sampel
Memberikan contoh terlebih dahulu agar sampel mengerti dengan baik dan benar.
4) Instruksi
Memberikan intruksi dengan jelas dan suara lantang supaya sampel bisa memahami dengan benar dan baik.
5) Perhatikan sampel, saat pemeriksaan
a) Memastikan penjepit pada hidung terpasang dengan benar.
b) Memastikan tidak ada udara yang bocor melalui mulut.
c) Memastikan sampel melakukan proses menghirup dengan benar.
d) Sesudah melakukan proses diharapkan memperhatikan grafik yang tertera pada gambar.
6) Mengidentifikasi langkah yang tidak dapat diterima (unacceptable). 3 jenis langkah yang dianggap tidak berhasil yaitu terlambat memulai proses, batuk, mengakhiri sebelum waktunya selesai. Untuk percobaan di ulang 3 kali proses.
Dari perincian prosedur diatas yang sudah dijelaskan tentang penggunaan spirometri maka harus ada beberapa hal yang diperhatiakan, agar kerja dan hasil dari alat tersebut bekerja dengan baik dan benar
2. PIKO (Peak Flow Meter)
Peak Flow Meter adalah alat yang dipakai penderita asma, yang bertujuan menemukan dan memperkirakan variasi dari nilai arus puncak yang pernah dicapai penderita sehingga dapat membuktikan adanya dan tingkat suatu obstruksi pernapasan (Lorensia et al., 2015). Pada orang normal dapat menghembuskan atau meniupkan udara yang kuat sedangkan penderita asma tidak dapat meniupkan udara yang kuat. Aliran puncak respirasi atau yang disebut Peak Expiratory Flow adalah nilai yang di gunakan untuk mengetahui suatu kondisi seseorang, apabila kondisi normal maka kemampuan untuk melakukan respirasi akan maksimal (Suryowinoto et al., 2017).
PIKO juga digunakan untuk penilaian pernapasan fungsi paru, mengukur forced expiratory volume, FEV1, FEV6, dan FEV1/FEV6 (Mehta et al., 2018). Tes dari piko juga harus dilakukan dengan benar agar di dapat hasil yang maksimal. Tahapan proses pengukuran Arus Puncak Ekspirasi (APE) menggunakan alat peak flow meter berdasarkan Olla & Azhar, (2021):
1. Mouthpiece dipasangkan pada ujung flow meter,
2. Pasien di posisikan duduk posisi punggung tegak atau berdiri, lalu pasien dianjurkan memegang alat piko dengan posisi horizontal. Marker diposisikan dengan skala terendah (nol),
3. pasien dianjurkan menarik nafas sekuatnya. Udara dapat dimasukkan ke dalam mulut dengan cara bibir menutup tanpa celah mengelilingi mouthpiece lalu udara dibuang dengan sekuatnya.
4. Sesudah itu saat mengeluarkan nafas, marker bergerak dan memperlihatkan angka pada skala (jumlah dicatat),
5. Marker dikembalikan di posisi angka awal, setelah itu dapat mengulangi percobaan tersebut sejumlah 3 kali lalu dipilih nilai yang tinggi
Gambar 2. 3 PIKO (Peak Flow Meter) Sumber: (Lorensia et al., 2018) .
