11 2.1 Landasan Teori
2.1.1 Mikroskopik
Mikroskopik pada umumnya meliputi pemeriksaan irisan bahan atau serbuk dan pemeriksaan anatomi jaringan itu sendiri. Kandungan sel dapat langsung dilihat di bawah mikroskop atau dilakukan pewarnaan. Sedangkan untuk pemeriksaan anatomi jaringan dapat dilakukan setelah penetesan pelarut tertentu, seperti kloralhidrat yang berfungsi untuk menghilangkan kandungan sel seperti amilum dan protein sehingga akan dapat terlihat jelas di bawah mikroskop (Djauhari, 2012).
2.1.2 Makroskopik
Makroskopik merupakan pengujian yang dilakukan dengan mata telanjang atau dengan bantuan kaca pembesar terhadap berbagai organ makhluk hidup. Identitas makroskopis didasarkan pada bentuk, ukuran, warna, dan karakteristik permukaan (WHO, 2011).
2.1.3 Struktur Histologi Paru-paru 2.1.3.1. Paru-paru
Paru-paru merupakan sepasang organ terletak di dalam rongga dada pada tiap-tiap sisi dari daerah pusat atau mediastinum, yang berisi jantung dan pembuluh darah besar, esofagus, bagian bawah trakea dan sisa-sisa kelenjar timus (Tambajong, 1996).
2.1.3.2 Bronkus
Trakea bercabang menjadi dua bronki , masing-masing menuju ke tiap belahan paru-paru. Di dalam paru-paru brokus bercabang berulang-ulang menjadi pipa yang semakin halus (Campbell, 2010). Paru-paru kanan lebih besar daripada paru-paru kiri dan dibagi menjadi tiga lobusoleh fissura interlobaris. Paru-paru kiri dibagi menjadi dua lobus (Price dan Wilson, 1995). Paru-paru dibungkus oleh membran serosa yang disebut pleura (Bloom and Fawcett, 1994). Pleura yang melapisi rongga dada disebut pleura parietalis. Pleura yang menyelubungi paru-paru disebut pleura visceralis. Diantara pleura parietalis dan pleura visceralis terdapat suatu lapisan tipis cairan pleura yang berfungsi untuk memudahkan permukaan bergerak selama pernapasan dan untuk mencegah pemisah thoraks dan paru (Price and Wilson, 1995).
2.1.3.3 Bronkiolus
Bronkiolus adalah jalan nafas intralobular bergaris tengah 5 mm atau kurang, tidak memiliki tulang rawan maupun kelenjar dalam mukosanya (Junqueira, 1997). Bronkiolus merupakan cabang kecil yang membawa udara dari bronkus ke alveoli paru-paru (Nordmann, 2012).Bronkiolus didefinisikan sebagai melakukan saluran udara berdiameter kurang dari 1 mm yang tidak memiliki tulang rawan di dindingnya (Cagle, 2008). Berdasarkan paparan diatas dapat dikatakan bahwa bronkiolus merupakan percabangan saluran udara dari bronkus yang berbentuk intralobular dengan diameter ≤ 5 mm dan tidak memiliki tulang rawan.
2.1.3.4 Bronkiolus terminalis
Gambar 2.1 Bronkiolus terminalis (bagian melintang). Pewarnaan: hematoxylin dan eosin.
Sumber: Eroschenko, 2008
Bronkiolus terminal (membran bronkiolus) adalah bronkiolus yang paling distal yang tidak mengandung alveoli dan memiliki kolumnar ephitelium sederhana (mukosa bronchiolar) yang tersusun dari sel kolumnar bersilia dan sel clara yang tidak bersilia, lapisan otot polos, dan jaringan ikat adventitia (Cagle, 2008). Bronkiolus terminalis juga memiliki sel clara. Sel ini tidak memiliki silia, pada bagian apikalnya terdapat kelenjar sekretorik dan diketahui mensekresi glikosaminoglikan yang mungkin melindungi lapisan bronkiolus (Junqueira, 1997).
2.1.3.5 Bronkiolus respiratorius
Gambar 2.2 Bronkiolus respiratorius, duktus alveolus, dan alveoli. Pewarnaan: HE
Sumber: Eroschenko, 2008
Bronkiolus respiratorius merupakan saluran pendek bercabang-cabang dengan panjang 1-4 mm, biasanya bergaris tengah kurang dari 0,5 mm berasal dari bronkiolus terminalis (Tambajong, 1996). Bronkus terminalis bercabang menjadi bronkiolus repiratorius yang ditandai dengan mulai adanya kantong-kantong udara (alveolus) berdinding tipis. Adapun fungsi dari bronkiolus respiratorius ini sebagai peralihan antara bagian konduksi dan bagian respirasi dari sistem pernapasan.
Mukosa bronkiolus respiratorius secara struktural identik dengan ada pada bronkiolus terminalis kecuali dindingnya yang diselingi oleh banyak alveolus sakular tempat terjadinya pertukaran gas. Bagian dari bronkiolus respiratorius dilapisi oleh epitel kuboid bersilia dan sel clara. Tetapi tepi muara alveolus, epitel bronkiolus menyatu dengan sel-sel pelapis alveolus gepeng (sel alveolus tipe I). Makin distal, makin banyak alveolusnya, dan jarak di antaranya makin kecil. Diantara alveolus, epitel bronkiolusnya terdiri atas epitel kuboid bersilia itu hilang
pada bagian yang lebih distal. Otot polos dan jaringan ikat elastis terdapat di bawah dari bronkiolus respiratorius (Junqueira, 1997).
2.1.3.6 Duktus alveolaris
Duktus alveolaris merupakan saluran berdinding tipis, berbentuk kerucut, dilapisi oleh epitel selapis gepeng (Tambajong, 1996). Semakin ke distal pada bronkiolus respiratorius, jumlah muara alveolus ke dalam dinding bronkiolus semakin banyak hingga dinding seluruhnya terempati dan tabung ini disebut duktus alveolaris. Duktus alveolaris dan alveolus keduanya dilapisi oleh sel alveolus gepeng yang sangat halus (Junqueira, 1997).
Duktus alveolaris bermuara kedalam atrium, yang berhubungan dengan sakus alveolaris, dua atau lebih sakus alveolaris timbul dari setiap atrium. Banyak serat elastin dan retikulin membentuk jalinan rumit sekitar muara atrium, sakus alveolaris, dan alveoli. Serat-serat elastin memungkinkan alveolus mengembang sewaktu inspirasi dan berkontraksi secara pasif selama ekspirasi. Serta-serat retikulin berfungsi sebagai penunjang yang mencegah pengembangan yang berlebihan dan pengerusakan pada kapiler-kapiler halus dan septa alveolaris yang tipis (Junqueira, 1997).
2.1.3.7 Alveolus
Alveolusadalah benjolan (evaginasi) dari bronkiolus respiratorius, duktus alveolaris dan sakus alveolaris yang berbentuk menyerupai kantung, bergaris tegah kurang dari 200 µm. Alveoli merupakan bagian terminal dari percabangan bronkus, alveolilah yang memberikan spons pada paru (Utami, 2015). Struktur dinding alveolus dikhususkan untuk memudahkan dan memperlancar difusi antara
lingkungan luar dan dalam. Umumnya setiap dinding terletak diantara 2 alveolus yang bersebelahan sehingga disebut sebagai septum atau dinding interalveolus. 2.1.3.8 Septum alveolaris
Gambar 2.3 Dinding alveolus dan sel alveolus. Pewarnaan: HE Sumber: Eroschenko, 2008
Septum atau dinding interalveolus adalah setiap dinding yang terletak diantara dua alveolus. Satu septum interalveolus terdiri atas dua lapis epitel gepeng tipis, dan mengandung kapiler, fibroblas, serat elastin, retikular, makrofag, kapiler, dan matrik jaringan ikat membentuk interstisium. Satu sistem interalveolus terdiri dari 2 lapis epitel selapis pipih, dan mengandung kapiler,
fibroblas, serat elastin, serat retikular dan makrofag (Junqueira, 1997).
Septum interalveolus terdiri dari 5 jenis sel utama, yaitu sel endotel kapiler (30%), sel alveolus tipe I (gepeng) (8%), sel alveolus tipe II (septal, alveolar besar) (16%), sel interstisial, termasuk fibroblas dan sel mast (36%), dan makrofag alveolar (10%) (Junqueira et al, 1997).
2.1.4 Radikal Bebas
2.1.4.1.1. Pengertian radikal bebas
Radikal bebas merupakan atom atau gugus apa saja yang memiliki satu atau lebih elektron yang tidak berpasangan yang dapat bertindak sebagai akseptor elektron. Karena jumlah elektron ganjil, maka tidak semua elektron dapat berpasangan (Utami,2015). Radikal bebas merupakan molekul yang relatif tidak stabil dengan atom yang orbit terluarnya memiliki satu atau lebih elektron yang tidak berpasangan (Khaira, 2010). Elektron-elektron yang tidak berpasangan inilah menyebabkan senyawa tersebut sangat reaktif mencari pasangan dengan cara menyerang elektron molekul lain yang ada disekitarnya
2.1.4.2. Macam-macam radikal bebas
Radikal bebas atau oksidan di dalam tubuh manusia secara umum dibagi menjadi dua yaitu radikal bebas endogen dan radikal bebas eksogen (Herliansyah, 2001).
1. Radikal/okasidan endogen
Radikal/oksidan endogen merupakan radikal bebas yang diproses secara enzimatik maupun non enzimatik dan diproduksi di dalam tubuh manusia.Contohnya adalah:
a. Superoksida (O2)
b. Hidrogen Peroksida (H2O2) c. Radikal Hidroksil (OH0) d. Radikal Peroksil (RCOO0) e. Radikal Organik (R0)
2. Radikal/Oksidan eksogen
Radikal eksogen yaitu radikal yang berasal dari lingkungan dan bahan yang berasal dari luar tubuh manusia yang dapat dimakan. Radikal bebas eksternal dapat berasal dari asap rokok, ozon, nitrogen oksida, dan asap kendaraan bermotor, obat-obatan tertentu seperti pestisida, radikal bebas yang didapatkan dari proses pengolahan makanan yang akrab dengan kehidupan sehari-hari adalah menggoreng makanan, membakar, atau memanggang. Proses pengolahan makanan dengan menggoreng, membakar, atau memanggang dengan suhu terlalu tinggi sebaiknya tidak sering dilakukan karena menimbulkan radikal bebas, dan minyak goreng yang dipakai berkali-kali, serta tidak layak dipakai dapat melepaskan senyawa peroksida dan epoksida yang bersifat karsinogenik (Khaira, 2010).
2.1.4.3 Dampak negatif dari senyawa-senyawa oksigen reaktif
Stress oksidatif merupakan suatu keadaan dimana adanya ketidakseimbangan antara oksidan yang berlebihan dan ketersediaan antioksidan yang kurang memadai, hal ini mengakibatkan kelebihan radikal bebas. Radikal bebas adalah bentuk radikal yang sangat reaktif, apabila tidak diinaktivasi dapat merusak molekul disekitarnya. Dampak negatif dari radikal bebas yang ditimbulkan antara lain:
1. Peroksidasi lipid
Ini terjadi bila asam lemak tak jenuh terserang radikal bebas. Dalam tubuh, reaksi antar zat gizi tersebut dengan radikal bebas akan menghasilkan peroksidasi yang selanjutnya dapat menyebabkan kerusakan sel, yang dianggap salah satu
penyebab terjadinya berbagai penyakit degeneratif (kemerosotan fungsi tubuh) (Anies, 2009).
2. Kerusakan protein
Terjadinya kerusakan protein akibat serangan radikal bebas ini termasuk oksidasi protein yang mengakibatkan kerusakan jaringan tempat protein itu berada (Anies, 2009).
3. Kerusakan DNA
Kerusakan oksidatif basa DNA terjadi karena reaksinya dengan spesies oksigen reaktif (ROS), kandungan senyawa kimia dalam asap rokok akan mengakibatkan mutasi pada deoxyribonucleic acid (DNA) (Fitria, 2013).
2.1.5. Rokok
2.1.5.1 Deskripsi Rokok
Rokok merupakan salah satu polutan berupa gas yang mengandung berbagai bahan kimia antara lain nikotin, karbon monoksida, tar, dan eugenol (Tohomi, 2014). Rokok ini adalah olahan tembakau yang menggunakan atau tanpa bahan tambahan.
2.1.5.2 Kandungan rokok
Satubatang rokok yang dibakar akan mengeluarkan 4000 bahan kimia beracun. Secara umum bahan-bahan ini dapat dibagi menjadi dua golongan besar yaitu komponen gas (92%) dan komponen padat atau partikel(8%). Komponen gas asap rokok adalah karbon monoksida, amoniak, asam hidrosianat, nitrogen oksida dan formaldehid. Sedangkan partikelnya berupa tar, indol, nikotin,
karbarzol dan kresol (Indra, 2015). Banyaknya kandungan zat kimia yang beracun dalam rokok ini menyebabkan timbulnya banyak penyakit paru-paru.
2.1.5.3 Jenis Rokok Berdasarkan Bahan Bakunya 1. Rokok Kretek
Rokok kretek dapat didefinisikan sebagai rokok dengan atau tanpa filter yang menggunakan tembakau rajangan, dicampur dengan cengkeh rajangan, digulung dengan kertas sigaret, boleh memakai bahan tambahan kecuali yang tidak diizinkan. Rokok kretek dicirikan oleh bau dan rasanya yang khas serta bunyi mengeretek yang timbul dari pembakaran cengkeh yang terkandung dalam rokok kretek tersebut (Soetiarto,1995).
Rokok kretek lebih berbahaya daripada rokok putih, karena kandungan tar, nikotin, dan karbon monoksida di dalamnya lebih tinggi daripada rokok biasa. Selain itu rokok kretek dibuat dengan bahan baku cengkeh yang mengandung zat anestetik. Adanya kandungan zat ini mampu menurunkan panas yang dirasakan saat menghisap asap rokok, sehingga perokok bisa menghisap lebih lama dan lebih dalam (Widodo, 2006)
Rokok kretek mengandung campuran tembakau 30% dan bunga cengkeh kering 40%. Kandungan tar, nikotin, dan karbon monoksida rokok kretek lebih tinggi daripada rokok putih. Rokok kretek mempunyai kadar nikotin dan tar 2-3 kali lebih besar dari rokok putih. Setiap batang rokok kretek menghasilkan 34-65 mg tar, 1,9-2,6 mg nikotin, dan 18-28 mg karonmonoksida (Hashim, 2005).
Cengkeh (bunga cengkeh) sebagai bahan campuran dalam rokok kretek ternyata mengandung zat aktif eugenol berkadar tinggi, yaitu 82-87%. Kandungan
ini setara dengan 120-130 mg eugenol bagi setiap 1 gram bunga cengkeh kering. Rokok kretek yang beredar di pasaran saat ini mengandung zat aktif eugenol hingga 12,92 mg per batang, dan diperkirakan sebanyak 7 mg eugenol dihisap masuk ketika merokok. Eugenol memberi efek toksik pada sistem saraf pusat/ memberi kesan khayal dan menyebabkan karies yang spesifik pada gigi (Cattaneo, 2000). Rokok kretek mengandung sejumlah bahan reaktif molekuler kimia termasuk reaktif oksigen dan zat radikal. Rokok kretek terdapat lima zat kimia yang tidak terdapat pada rokok putih non cengkeh. Bahan tersebut antara lain eugenol, acetyl eugenol, B-caryophyllene, x-humulene serta caryophyllene epoksida.
2. Rokok Putih
Rokok putih merupakan rokok yang hanya berisikan daun tembakau yang diberi saus untuk mendapatkan efek rasa dan aroma tertentu, biasanya berisikan filter penyaring pada bagian yang akan dihisap. Kadar nikotin dalam asap rokok putih lebih besar daripada dalam asap rokok kretek berfilter ataupun tanpa filter (Arta, 2014).
3. Rokok Klembak
Rokok klembak adalah rokok yang bahan baku atau isinya berupa daun tembakau, cengkeh, dan menyan yang diberi saus untuk mendapatkan efek rasa serta aroma tertentu (Salam (1983) dalam Purbasari, 2010). Berita online yang dipublis oleh radarjogja (2016) menyebutkan bahwa rokok klembak yang dipasarkan di warung-warung dengan harga lebih murah memiliki kandungan kadar nikotin yang lebih besar dibandingkan rokok yang lain. Berita online
kompas (2008) juga menyebutkan bahwa hasil penelitian orang yang terpapar asap dupa atau kemenyan dalam waktu lama berisiko lebih tinggi mengidap penyakit kanker seperti kanker mulut, lidah, dan kanker paru-paru. Paparan terhadap asap dupa atau kemenyan dalam waktu lama dapat memperbesar risiko mengalami jenis-jenis kanker yang menyerang alat pernafasan bagian atas serta kanker paru-paru squamous. Jenis kanker paru-paru squamous merupakan kanker yang banyak ditemukan pada perokok. Beragam tanaman dan minyak digunakan sebagai bahan pembuat dupa. Ketika dibakar, bahan campuran ini terbukti menghasilkan zat yang menyebabkan kanker (karsinogen) yang ditemukan pada asap tembakau. Karenanya, banyak penelitian telah menguji hubungan antara asap dupa yang terhirup ke paru-paru dengan kanker.
Penelitian terbaru dengan memantau orang sehat dalam waktu yang lama sebagai upaya dalam memahami pengaruh paparan asap dupa atau kemenyan terhadap risiko kanker mendapatkan hasil paparan dalam waktu yang lama dan sering terhadap pembakaran dupa atau kemenyan berhubungan dengan peningkatan risiko signifikan dari squamous cell cancers pada organ pernafasan bagian atas.
2.1.5.4 Bahaya rokok
Rokok mengandung banyak sekali zat kimia yang bersifat racun dalam sebatang rokok. Apabila setiap hari mengonsumsi rokok, maka racun-racun tersebut akan terakumulasi bertahun-tahun di dalam tubuh perokok. Hal tersebut menyebabkan timbulnya penyakit berbahaya. Kemkes (2015) menyampaikan
bahwa ada beberapa penyakit yang berbahaya yang diakibatkan oleh merokok diantaranya:
1. Penyakit paru-paru. Efek dari perokok yang paling pertama merusak organ tubuh akibat asap rokok adalah paru-paru. Asap rokok tersebut terhirup dan masuk ke dalam paru-paru sehingga menyebabkan paru-paru mengalami radang, bronchitis, pneumonia.
2. Penyakit impotensi dan organ reproduksi. Efek bahaya merokok bagi kesehatan lainnya adalah bisa mengakibatkan impotensi, kasus seperti ini sudah banyak dialami oleh para perokok. Sebab kandungan bahan kimia yang sifatnya beracun tersebut bisa mengurangi produksi sperma pada pria. Bukan hanya itu saja, pada pria juga bisa terjadi kanker di bagian testis
3. Penyakit lambung. Menghisap rokok adalah aktifitas otot di bawah kerongkongan semakin meningkat. Otot sekitar saluran pernafasan bagian bawah akan lemah secara perlahan, sehingga proses pencernaan menjadi terhambat. Bahaya merokok bagi kesehatan juga bisa dirasakan sampai ke lambung, karena asap rokok yang masuk ke sistem pencernaan akan menyebabkan meningkatnya asam lambung. Jika hal ini dibiarkan terus menerus maka bukan tidak mungkin akan menjadi penyakit yang lebih kronis seperti tukak lambung yang lebih sulit diobati.
4. Resiko stroke. Pada perokok aktif bisa saja menderita serangan stroke, karena efek samping rokok bisa menyebabkan melemahnya pembuluh darah. Ketika pelemahan tersebut terjadi dan kerja pembuluh darah terhambat bisa menyebabkan serangan radang di otak. Hal itulah yang bisa beresiko terjadi
stroke meskipun orang tersebut tidak ada latar belakang darah tinggi atau penyakit penyebab stroke lainnya. Penyebab stroke tersebut bersumber dari kandungan kimia berbahaya seperti nikotin, tar, karbon monoksida, dan gas oksidan yang terkandung dalam rokok. Sehingga bahaya merokok bagi kesehatan terkena stroke hampir 50% terjadi pada seorang perokok aktif.
Penyakit-penyakit tersebut tidak hanya mengancam pada perokok aktif saja, juga mengancam perokok pasif. Banyak masalah kesehatan yang diakibatkan merokok dalam masyarakat adalah penyakit paru yaitu emfisema, bronkitis, kanker paru-paru, pneumonia. Emfisema merupakan gangguan pengembangan paru-paru yang ditandai oleh pelebaran ruang udara di dalam paru disertai distruksi jaringan. Emfisema merupakan kelainan dimana terjadinya kerusakan pada dinding alveolus yang akan menyebabkan overdistensi permanen ruang udara. Perjalanan udara akan terganggu akibat dari perubahan ini. Kesulitan selama ekspirasi pada emfisema merupakan akibat dari adanya destruksi dinding (septum) di antara alveoli, jalan napas kolaps sebagian dan kehilangan elastisitas untuk mengerut atau recoil. Pada saat alveoli dan septum kolaps, udara akan tertahan di antara ruang alveolus dan di antara parenkim paru-paru (Somantri, 2007). Berdasarkan penjelasan tersebut, emfisema dapat diartikan sebagai penyakit paru dimana kondisi ruang udara alveolus mengalami pembesaran atau pelebaran yang disebabkan destruksi septum alveolus. Menurut Cui (2011) bahwa merokok merupakan penyebab utama penyakit emfisema.
Gambar 2.4 Emfisema dengan pewarnaan HE. Sumber: Cui, 2011
Penyakit paru akibat merokok lainnya adalah bronkitis. Bronkitis merupakan penyakit yang ditandai dengan peradangan akut atau kronis pada tabung bronkus. Peradangan mungkin disebabkan oleh infeksi (virus, bakteri) atau paparan iritasi (merokok atau penghirupan polutan kimia atau debu). Merokok adalah penyebab utama bronkitis kronis. Proses inflamasi menghambat aktivitas karakteristik silia, yaitu untuk menjebak dan menghilangkan polutan. Peradangan juga meningkatkan sekresi lendir. Area dinding bronkus yang meradang menjadi bengkak, dan lendir berlebih bisa menghalangi jalan napas. Pada bronkitis kronis, epitel permukaan dapat mengalami hiperlasia dan kehilangan epitel pseudostratifikasi yang sering digantikan oleh epitelium skuamosa. Proses ini disebut metaplasia skuamosa (Cui, 2011).
Kanker paru-paru juga gangguan kesehatan yang diakibatkan oleh merokok. Kanker paru-paru juga disebut kanker bronkus yang ditandai dengan tidak terkendalinya pertumbuhan sel dalam jaringan paru, terutama sel-sel yang melapisi bagian pernapasan. Sel yang dihasilkan tidak akan berkembang menjadi
sel sehat (Hashemi, 2013). Kanker paru adalah semua penyakit keganasan di paru, mencakup keganasan yang berasal dari paru sendiri (primer). Dalam pengertian klinik yang dimaksud dengan kanker paru primer adalah tumor ganas yang berasal dari epitel bronkus (karsinoma bronkus = bronchogenic carcinoma) 2.1.6 Hubungan Asap rokok terhadap Histologi dan Kerusakan jaringan
Paru-paru
Asap rokok terdiri atas asap primer dan asap skunder. Asap primer merupakan asap yang langsung dihirup oleh perokok (perokok aktif), sedangkan asap sekunder sebagai hasil dari pembakaran tembakau pada ujung rokok (perokok pasif). Asap sekunder paling berbahaya dibandingkan dengan asap primer karena lebih banyak mengandung toksik. Menurut Indra (2015) menyatakan bahwa secara umum bahan kimia yang terdapat dalam rokok dibagi menjadi 2 komponen, yaitu komponen gas (92%) dan komponen padat atau partikel (8%). Asap rokok yang dihirup akan masuk ke dalam saluran pernapasan dan berujung pada paru-paru, sehingga organ yang terkena dampak secara langsung akibat radikal bebas asap rokok adalah paru-paru.
Radikal bebas yang terkandung dalam rokok yaitu semikuinon, dan radikal hidroksil, nitrogen oksigen, dan hidrogen peroksida. Oksigen yang bersifat radikal bebas sebenarnya juga diproduksi di dalam sel sebagai akibat proses respirasi yang meggunakan oksigen (MacNee & Rahman (1999) dalam Marianti, 2009). Keadaan normal antioksidan endogen masih mampu melindungi sistem dalam tubuh, akan tetapi penambahan radikal bebas yang terus menerus dari lingkungan (eksogen) akibat paparan asap rokok menyebabkan antioksidan endogen tidak mampu melindungi sistem di dalam tubuh. Oksidan dalam asap rokok
menimbulkan respon inflamasi dalam saluran pernapasan yang dapat memicu timbulnya Reactive Oksigen spescies (ROS).
Reactive oksigen species (ROS) merupakan radikal bebas yang berupa
oksigen dan turunannya yang sangat reaktif. ROS yang diproduksi secara endogen dihasilkan pada saat terjadinya metabolisme oksidatif dalam tubuh. ROS tidak hanya terdiri atas molekul oksigen tanpa pasangan elektron seperti superoksida (O2-•), radikal hidroksil (OH•), dan nitrit oksida (NO). Molekul oksigen yang memiliki elektron berpasangan tersebut diantaranya hidrogen peroksida (H2O2), asam hipoklorous (HOCl) dan anion peroksinitrit (ONOO). Pembentukan ROS dipengaruhi oleh sel-sel inflamasi. Paparan asap rokok yang terus menerus, kadar radikal bebas dalam tubuh semakin meningkat akan menyebabkan stress oksidatif pada jaringan paru.
Stress oksidatif menurut Dekhuijzen (2004) dalam Marianti, 2009 juga menyebabkan munculnya respon imun lokal, peningkatan resiko infeksi dan akibat-akibat yang lebih buruk serta berujung pada penurunan fungsi paru. Stress oksidatif juga akan memicu peningkatan jumlah makrofag dan neutrofil pada jaringan paru. Peningkatan jumlah makrofag turunan metaloprotease yaitu gelatinosa A dan B, matrilisin, dan makrofag metaloprotease berkolerasi dengan kerusakan jaringan ikat yang menyebabkan emfisema. Makrofag ini terbukti mendegradasi elastin dan kolagen. Sedangkan neutrofil yang semakin meningkat adalah prekursor emfisema (Churg, 2002).
Stress oksidatif menurut Arief (2002) dapat menyebabkan peroksidasi lipid, peroksidasi lipid ini diawali dengan nitrogen oksida (NO) yang terdapat pada asap
rokok. NO mudah menyerang molekul yang mempunyai ikatan rangkap kemudian bereaksi dengan O2 menghasilkan senyawa nitrogen dioksida (NO2). NO2 ini dapat mengabstraksi atom hidrogen dari Poly Unsaturated Faty Acid (PUFA) dan menstimulasi peroksidasi lipid. Selain itu NO dan NO2 juga dapat bereaksi dengan H2O untuk membentuk radikal hidroksi (OH). Radikal hidroksi ini sangat reaktif dan menjadi faktor penyebab terjadinya peroksidasi lipid dalam tubuh.
Peroksidasi lipid akan menimbulkan kerusakan sel dan inflamasi. Proses inflamasi akan mengaktifkan sel alveolar makrofag sebagai pertahanan pertama, aktivasi sel tersebut akan menyebabkan dilepaskannya faktor kemotatik neutrofil, seperti interleukin 8 dan leukotrien B4 yang merangsang neutrofil melepaskan protease yang dapat merusak jaringan ikat parenkim paru dengan menyebabkan terjadinya elastisitas berlebihan pada paru sehingga timbul kerusakan dinding alveolar dan hipersekresi mukus (Al idrus, 2014). Selain itu stress oksidatif akibat paparan asap rokok menyebabkan aktivasi proteinase dan inaktivasi α1-AT. Aktifnya proteinase menyebabkan reaksi inflamasi dengan mengaktivasi transkrip NF-kB yang akan menginduksi transkripsi gen-gen penyebab inflamasi. Selain inflamasi terjadi pula kerusakan sel-sel epitel alveolus yang menyebabkan terjadinya kematian sel. Kematian sel tersebut disebabkan oleh peningkatan apoptosis akibat stress oksidatif (Demedts, 2006).
2.1.7 Hubungan Asap Rokok terhadap Makroskopik Paru-paru
Organ paru-paru akibat paparan asap rokok akan mengalami perubahan warna, yaitu paru-paru akan tampak lebih merah, pucat, dan kehitaman. parubahan ini terjadi disebabkan oleh reaksi peradangan paru-paru. Reaksi
peradangan akut dapat terjadi pada organ paru-paru mencit yang terpapar asap rokok. Menurut Kardena (2011) bahwa reaksi peradangan akut ini dapat mengakibatkan pembuluh darah yang berada di daerah septa alveoli mengalami peningkatan permeabilitas dan bervasodilatasi untuk mengaktivasi sel-sel pertahanan tubuh lalu bermigrasi keluar vaskuler yang selanjutnya melakukan reaksi berupa fagositosis atau ke tingkat imunitas yang lebih spesifik. Vaso-dilatasi vaskuler inilah menyebabkan volume darah yang ada di sekitar jaringan yang mengalami peradangan bertambah, sehingga organ paru-paru tampak kemerahan atau mengalami hyperemia.
Paru-paru yang berwarna pucat terjadi karena sel-sel atau jaringan pada paru-paru telah mengalami kematian sel atau nekrosis. Nekrosis yang terjadi pada tingkat sel tanpa diikuti dengan hemoragi dapat menyebabkan perubahan warna jaringan menjadi lebih pucat, selain itu diduga akibat kekurangan suplai darah. Paru-paru akan berwarna lebih gelap kehitaman apabila nekrosis pada sel atau jaringan disertai dengan adanya perdarahan. Menurut Retnowati (2009) bahwa paru-paru normal akan tampakberwarna pink dan multilobularis.
2.1.8 Mencit (Mus musculus)
Mencit (Mus musculus) termasuk hewan mamalia pengerat yang cepat berkembang biak, mudah dipelihara dalam jumlah banyak (Akbar, 2010). Mencit (Mus musculus) liar atau rumahan adalah hewan satu spesies dengan Mus
musculus laboratorium. Semua galur Mus musculus laboratorium sekarang ini
(Smith (1988) dalam Muliani, 2011). Adapun klasifikasinya adalah sebagai berikut :
Gambar 2. 5 Mencit (Mus musculus) Sumber: Dokumen Pribadi, 2017 Phylum : Chordata
Sub phylum : Vertebrata
Class : Mammalia
Ordo : Rodentia
Family : Muridae
Genus : Mus
Species : Mus musculus(Sumber: Akbar, 2010) Mencit (Mus musculus) memiliki ciri-ciri berupa bentuk tubuh kecil, berwarna putih, memiliki siklus estrus teratur yaitu 4-5 hari. Kondisi ruang untuk pemeliharaan mencit (Mus musculus) harus senantiasa bersih, kering dan jauh dari kebisingan. Suhu ruang pemeliharaan juga harus dijaga kisarannya antara 18-19ºC serta kelembaban udara antara 30-70%. Mencit betina ataupun jantan dapat dikawinkan pada umur 8 minggu (Akbar, 2010). Berat badan bervariasi, tetapi umumnya pada umur empat minggu berat badan mencapai 18-20 gram. Mus
musculus liar dewasa dapat mencapai 30-40 gram pada umur enam bulan atau
lebih (Muliani, 2011).
Tabel 2.2 Data Biologi Mencit (Kusumawati (2004) dalam Muliani, 2011)
Kriteria Jumlah
Berat Badan (Jantan) 20-40 gram
Lama hidup 1-3 tahun
Temperatur tubuh 36,5oC Kebutuhan air Ad libtum Kebutuhan makanan 4-5 g/hari
Pubertas 28-49 hari
Glukosa 62,8-176 mg/dL
Kolesterol 26,0-82,4 mg/dL
SGOT 23,2-48,4 UI/I
SGPT 2,10-23,8 UI/I
Mencit sering digunakan dalam penelitian dengan pertimbangan hewan tersebut memiliki beberapa keuntungan yaitu daur estrusnya teratur dan dapat dideteksi, periode kebuntingannya relatif singkat, dan mempunyai anak yang banyak, serta terdapat keselarasan pertumbuhan dengan kondisi manusia (Akbar, 2010). Alasan lain mencit dipilih menjadi subjek eksperimental, sebagai bentuk relevansinya pada manusia. Walaupun mencit mempunyai struktur fisik dan anatomi yang jelas berbeda dengan manusia, tetapi mencit adalah hewan mamalia yang mempunyai beberapa ciri fisiologi dan biokimia yang hampir menyerupai manusia. Terutama dalam aspek metabolisme glukosa melalui perantara hormon insulin. Disamping itu, mempunyai jarak gestasi yang pendek untuk berkembangbiak (Syahrin (2006) dalam Selvia, 2013 ).
2.1.9 Penggunaan Hasil Penelitian sebagai Sumber Belajar
Sumber belajar adalah semua sumber termasuk pesan, orang, bahan, alat, teknik, dan latar yang dapat dipergunakan peserta didik baik secara sendiri-sendiri maupun dalam bentuk gabungan untuk menfasilitasi kegiatan belajar dan meningkatkan kinerja belajar (Abdullah,2012). Sumber belajar (learning
resources) dapat dirumuskan sebagai segala sesuatu yang dapat memberikan
kemudahan kepada peserta didik dalam memperoleh sejumlah informasi, pengetahuan, pengalaman, dan ketrampilan, dalam proses pembelajaran (Navy, 2013). Berdasarkan paparan di atas, dapat diklasifikasikan bahwa sumber belajar ada yang berbasis manusia, sumber belajar berbasis cetakan, sumber belajar berbasis visual, sumber belajar berbasis audio-visual, dan sumber belajar berbasis komputer (Abdullah, 2012). Dengan demikian, sumber belajar adalah semua sumber baik itu pesan, orang, bahan, alat, teknik dan latar yang dapat mempermudahkan peserta didik menyelesaikan permasalahan dalam pembelajaran untuk meningkatkan kualitas pembelajaran tersebut.
Sumber belajar dapat dipandang dalam 2 segi yaitu proses dan produk. Makna sumber belajar dari segi proses yang dapat dicapai adalah berkaitan dengan kepentingan pengembangan keterampilan belajar biologi, dan serangkaian proses sains yang dimulai dari perumusan masalah hingga penarikan kesimpulan. Segi produk berkaitan dengan kepentingan untuk pengembangan terutama fakta dan konsep yang diperoleh dari penelitian. Menurut Djohar (1987) bahwa proses atau produk hasil penelitan yang dimanfaatkan sebagai sumber belajar harus memenuhi syarat-syarat pemanfaatan sumber belajar sebagai berikut:
a. Kejelasan potensinya b. Kejelasan sasarannya
c. Kesesuaian dengan tujuan belajar
d. Kejelasan informasi yang dapat diungkap e. Kejelasan pedoman eksplorasi
f. Kejelasan perolehan yang diharapkan
Hasil penelitian yang telah memenuhi syarat-syarat pemanfaatan sumber belajar kemudian dimodifikasi untuk disesuaikan dengan kegiatan pembelajaran. kegiatan pembelajaran yang dimaksud berupa kegiatan praktikum siswa di laboratorium, penyediaan media pembelajaran , diskusi hasil pengamatan dan lain-lain. Hasil penelitian yang telah diseleksi dan dimodifikasi kemudian dirancang menjadi sumber belajar berupa poster.
Perlunya pemanfaatan hasil penelitian sebagai sumber belajar biologi dalam bentuk poster yaitu sebagai media yang dapat digunakan dalam pembelajaran untuk membantu guru metransformasi ilmu kepada siswanya. Selain itu poster juga sebagai sumber informasi bagi siswa SMA kelas IX materi struktur dan fungsi sel pada sistem pernapasan. Jennah (2009) menyatakan bahwa tujuan media poster adalah 1)Menggembangkan kemampuan visual 2) Mengembangkan daya imajinasi anak 3) Membantu mengembangkan dan meningkatkan penguasaan anak terhadap hal-hal yang abstrak, atau peristiwa yang tidak mungkin dihadirkan didalam kelas 4) Mengembangkan daya kreatifitas siswa.
Poster menonjolkan kekuatan pesan, visual, dan warna. Pesan yang dibuat singkat, jelas, dan komunikatif, warna-warna yang digunakan kontras dan kuat,
dan poster didesain semenarik mungkin ini mampu menangkap perhatian siswa dan mempermudah daya ingat siswa terhadap pesan atau informasi yang terdapat di dalam poster tersebut. Menurut Sulistyono (2015) bahwa poster sebagai media pembelajaran mengacu pada pemanfaatan media gambar yang digunakan sebagai alat atau sarana untuk berkomunikasi antara guru dan siswa. Media poster berfungsi sebagai media yang mengandung anjuran atau larangan, dimana media poster ini terdiri dari lambang kata atau simbol yang sangat sederhana (Maiyena, 2013). Jadi dengan adanya poster ini mempermudah siswa SMA kelas XI memperoleh informasi dan pegetahuan mengenai struktur dan fungsi sel pada sistem pernapasan. Selain itu juga dapat mengajak siswa agar menghindari asap rokok ataupun rokok itu sendiri demi kesehatannya.
Pemanfaatan hasil penelitian sebagai sumber belajar berupa poster, maka menurut Janed, 2010 perlu diperhatikan cara pengorganisasian pesan yang ada pada poster kepada siswa yaitu:
1. Menentukan sasaran poster 2. Menentukan penerapanposter 3. Menentukan format poster
4. Merancang beberapa draft kasar tentang apa yang akan dicantumkan dalam poster.
5. Menyederhanakan informasi yang ingin disebarkan.
6. Memilih foto (gambar, grafik, atau tabel yang mendukung dan dapat menjelaskan pesan yang ingin disampaikan.
8. Memeriksa semua teks, termasuk foto dan keterangan grafik. 9. Menentukan bentuk huruf, ukuran, dan jarak.
10. Menentukan warna latar belakang, grafis. 11. Membuat sketsa desain poster yang akan dibuat.
Poster yang baik harus memenuhi kriteria tingkat keterbacaan (readability), mudah dilihat (visibility), mudah dimengerti (legibility), serta komposisi yang baik. Kriteria keterbacaan mencakup ukuran font yang digunakan. Ukuran minimal yang disarankan untuk tulisan yang dimuat dalam media poster adalah 24 pt. Sementara itu, kriteria mudah dilihat mencakup pemilihan warna pada teks dan warna pada latar poster. Jumlah warna yang disarankan untuk digunakan adalah 2 - 3 warna. Warna pada teks harus saling kontras dengan warna pada latar (Sulistyono, 2015).
Poster harus dibuat semenarik mungkin tanpa mengabaikan ketentuan-ketentuan pembuatan poster, oleh karena itu judul poster harus menarik dan jelas tetapi bisa menggambarkan secara keseluruhan dari isi poster. Selain itu, bahasa yang digunakan dalam poster harus bahasa komunikatif dan tidak berbelit-belit, karena tujuan poster sendiri merupakan sebuah sarana komunikasi dan informasi. Sehingga informsi-informasi yang ada dalam poster dapat tersampaikan kepada pembaca.
2.2 Penelitian Terdahulu
Penelitian terdahulu sebagai acuan atau pendukung penulis dalam melakukan penelitian. Peneletian terdahulu yang dimaksudkan berupa teori-teori atau temuan-temuan dari hasil berbagai penelitian sebelumnya seperti jurnal, tesis,
maupun skripsi yang relevan dengan permasalahan yang dibahas dalam penelitian penulis, sehingga dapat memperkaya teori. Fokus penelitian terdahulu yang dijadikan sebagai acuan atau pendukung yaitu terkait dengan asap rokok dan lama paparannya. Hasil penelitian Triana (2013) bahwa morfologi paru mencit jantan pada kelompok perlakuan paparan asap rokok elektrik rasa tembakau murni menunjukkan perbedaan warna pau-paruyaitu memiliki warna putih kemerahan serta agak gelap, ditemukan juga bercak-bercak hitam di permukaan paru-paru. Sedangkan warna paru-paru pada kelompok kontrol dan kelompok perlakuan paparan asap rokok elektrik rasa strawberry tidak jauh berbeda yaitu memiliki warna putih kemerahan dan tekstur yang kenyal.
Tidak hanya morfologi, Triana (2013) juga melakukan pengamatan histologi paru-paru mencit jantan, hasil penelitiannya pemberian asap rokok elektrik pada mencit secara statistik tidak memberikan kerusakan terhadap membran alveolus, lumen alveolus, dan hubungan antar alveolus. Sedangkan pengamatan mikroskopis ada kecenderungan asap rokok elektrik menyebabkan lumen alveolus melebar, hubungan antar alveolus yang merenggang, dan sel-sel endotelium pada membran tidak terlihat. Nurjannah, 2015 juga melakukan peneitian dengan permasalahan yang sama yaitu asap rokok. Hasil penelitiannya menunjukkan bahwa terjadi kerusakan struktur mikroanatomi paru-paru, alveolusparu-apru yang terpapar asap rokok terlihat melebar, sel epitelium tidak berinti, sel endothelium tidak tampak di sekeliling membran alveolus dan hubungan antar alveolus merenggang.
Hasil penelitian Arkeman (2006) tentang efek vitamin C dan E terhadap sel goblet saluran nafas pada tikus akibat pajanan asap rokok dengan pejanan asap rokok sebanyak 8 batang dalam waktu 30 menit setiap hari selama 20 hari, menunjukkan terjadi perubahan histologi pada jaringan paru berupa kerusakan sel goblet. Hal ini dibuktikan dengan rata-rata presentase sel goblet pada perlakuan kontrol negatif sebesar 51,2 ± 17,23 sel/mm lebih besar dibandingkan dengan kontrol positif yang tanpa diberi pejanan asap rokok yaitu rata-rata presentase sel gobletnya 20,3 ± 7,94 sel/mm. Togatorop (2013) juga melakukan penelitian tentang pengaruh pemberian filtrat daun katuk terhadap gambaran histopatologi paru mencit yang terpapar asap rokok, hasilnya menunjukkan bahwa perlakuan kontrol negatif (dipapari asap rokok selama 20 hari, 1 batang rokok/ 1,5 jam/hari) tanpa pemberian filtrat daun katuk berpengaruh tinggi terhadap tingkat kerusakan paru. Kerusakan tersebut ditandai dengan terbentuknya lesi kongesti, inflamasi, degenerasi hidroponik, serta nekrosis.
2.3 Kerangka Konseptual
Penelitian ini secara garis besar dapat dituliskan dalam bentuk kerangka konsep seperti berikut ini:
Gambar 2.6 Kerangka konsep pengaruh asap berbagai jenis rokok terhadap gambaran makroskopik dan mikroskopik paru-paru mencit jantan (Mus musculus) Dihirup masuk ke dalam tubuh Asap Rokok Radikal bebas
Meningkatnya Reactive Oxygen Species (ROS) di dalam tubuh Stress Oksidatif NO+O2 = NO2 NO+H2O = OH Peroksidasi lipid Sequestrasi neutrofil Meningkatnya jumlah makrofag dan neutrofil ~ Aktivasi proteinase ~ Inaktivasi α1-AT
Infiltrasi sel radang
Proteolisis
Destruksi septum alveolus ~ Kerusakan protein ~ Mendegradasi elsatin dan kolagen membran
2.4 Hipotesis
1. Ada pengaruh paparan asap dari berbagai jenis rokok terhadap gambaran mikroskopik paru-paru mencit jantan.
2. Ada pengaruh lamanya paparan terhadap gambaran mikroskopik paru-paru mencit jantan.
3. Ada pengaruh paparan asap dari berbagai jenis rokok terhadap gambaran makroskopik paru-paru mencit jantan.
4. Ada pengaruh lamanya paparan terhadap gambaran makroskopik paru-paru mencit jantan.
5. Interaksi antara asap berbagai jenis rokok dan lamanya paparan mempengaruhi gambaran mikroskopik paru-paru mencit jantan (Mus
musculus)
6. Interaksi antara asap berbagai jenis rokok dan lamanya paparan mempengaruhi gambaran makroskopik paru-paru mencit jantan (Mus
musculus)
7. Hasil penelitian dapat dimanfaatkan sebagai sumber belajar biologi SMA kelas XI
