BAB I
PENDAHULUUAN
A. Latar Belakang
Suatu perubahan mekanik
terhadap zat gas, zat cair atau zat padat yang
merambat ke depan dengan kecepatan tertentu sering menimbulkan
gelombang bunyi. Gelombang bunyi ini merupakan vibrasi getaran dari molekul zat
dan saling beradu satu sama lain namun demikian zat tersebut terkoordinasi
menghasilkan gelombang. Gelombang
bunyi dapat menjalar secara transversal atau longitudinal.
Bunyi
berhubungan dengan indra pendengaran yaitu fisiologi telinga. Telinga berfungsi
secara efisien untuk mengubah energi getaran dari gelombang menjadi sinyal
listrik yang dibawa ke otak melalui syaraf. Telinga manusia merupakan detektor
bunyi yang sangat sensitif.
Bising
didefinisikan sebagai bunyi yang kehadirannya tidak dikehendaki dan dianggap
mengganggu pendengaran. Bising dapat berasal dari bunyi atau suara yang
merupakan aktivitas alam seperti bicara, pidato, tertawa dan lain – lain. Bising
juga dapat berasal dari bunyi atau suara buatan manusia seperti bunyi mesin
kendaraan dan mesin – mesin yang ada di pabrik. Untuk menilai bunyi sebagai
bising sangatlah relatif. Misalnya musik di tempat – tempat diskotik, bagi
orang yang biasa mengunjungi tempat itu tidaklah merasa suatu kebisingan,
tetapi bagi orang – orang yang tidak pernah berkunjung di tempat diskotik akan
merasa suatu kebisingan yang mengganggu.
B. Tujuan Penulisan
1.
Tujuan Umum
Membantu
mahasiswa memahami tentang bioakustik dan aplikasinya dalam keperawatan.
2.
Tujuan Khusus
a. Mengetahui pengertian
bunyi dan gelombang bunyi
b. Memahami sifat dan
kecepatan gelombang bunyi
c. Memahami intensitas
bunyi
d. Mengetahui penerapan gelombang bunyi
e. Mengetahui pengaruh dan
pencegahan dari bising
BAB
II
PEMBAHASAN
A. BUNYI
1. Definisi
Bunyi merupakan getaran yang menimbulkan gelombang
longitudinal yang merambat melalui medium perambatannya (zat cair, zat padat,
dan udara) sehingga dapat didengar. (Fisika,
2006 : 41).
Gelombang bunyi merupakan vibrasi atau gerakan dari
molekul-molekul zat dan saling beradu satu sama lain dimana zat tersebut
terkoordinasi menghasikan gelombang serta mentransmisikan energi tanpa disertai
perpindahan partikel. (Fisika Kedokteran,
1996 : 65)
2. Sumber
Bunyi
Sumber bunyi adalah semua benda yang bergetar dan
menghasilkan suara merambat melalui medium atau zat perantara sampai ke
telinga. Contoh sumber bunyi yaitu: pembakaran minyak dalam mesin, instrumen
musik, gerakan dahan pohon, lonceng, garputala, dsb.
Syarat terjadinya bunyi yaitu:
·
Ada sumber bunyi yang bergetar
·
Ada zat perantara (medium) yang merambatkan gelombang
bunyi dari sumber ke telinga
·
Getaran mempunyai frekuensi tertentu (20 Hz – 20.000
Hz)
·
Indra pendengar dalam keadaan baik
3. Mendeteksi
Bunyi
Untuk mendeteksi bunyi perlu mengkonversikan gelombang bunyi bentuk
vibrasi sehingga dapat dianalisa frekuensi dan intensitasnya. Untuk perubahan
ini diperlukan alat mikrofon dan telinga manusia. Alat mikrofon merupakan
transduser yang memberi respon terhadap tekanan bunyi (sound pressure0 dan
menghasilkan isyarat/signal listrik. Mikrofon yang banyak digunakan adalah
mikrofon kondensor. Pemilihan mikrofon ini sangat penting oleh karena berguna
untuk mendeteksi kebisingan lingkungan perusahaan (merupakan medan difus segala
arah atau medan bebas) disamping itu perlu diperhatikan faktor kecepatan angin,
cuaca oleh karena sangat mempengaruhi pada mikrofon.
4. Pengelompokan
Bunyi
Menurut frekuensinya, bunyi dikelompokan menjadi:
a. Bunyi
infrasonik (0 – 20 Hz)
Infrasonik merupakan bunyi yang tidak dapat didengar
telinga manusia, tetapi dapat di dengar oleh jangkrik dan anjing. Frekuensi ini biasanya ditimbulkan oleh getaran tanah, gempa bumi,
getaran gunung berapi.
b. Bunyi
audiosonik (20 – 20.000 Hz)
Bunyi audio merupakan bunyi yang dapat didengar
manusia. Audiofrekuensi berhubungan dengan nilai ambang pendengaran (rata-rata
nilai ambang pendengaran 1000 Hz = 0 dB).
c. Bunyi
Ultrasonik (di atas 20.000 Hz)
Ultrasonik merupakan bunyi yang tidak dapat didengar
telinga manusia. Frekuensi ini dalam bidang kedokteran
digunakan dalam 3 hal yaitu pengobatan, destruktif dan diagnosis. Hal ini dapat
terjadi oleh karena frekuensi yang tinggi mempunyai daya tembus jaringan cukup
besar.
5. Azaz
Doppler
Efek Doppler adalah peristiwa berubahnya frekuensi
sumber bunyi yang didengar akibat perubahan gerak antara pendengar dan sumber
bunyi. Pada tahun 1800, Christian Johann
Doppler mengemukakan Efek Doppler ini berlaku secara umun pada gelombang.
Efek Doppler ini
dipergunakan untuk mengukur bergeraknya zat cair di dalam tubuh misalnya darah.
Berkas ultrasonik/bunyi ultra uynag mengenai darah (darah bergerak menjauhi
bunyi) darah akan memantulkan bunyi ekho dan diterima oleh detektor.
B.
SIFAT DAN KECEPATAN GELOMBANG BUNYI
1. Sifat Gelombang Bunyi
Gelombang bunyi mempunyai sifat memantul,
diteruskan, dan diserap benda. Apabila gelombang suara mengenai tubuh manusia
(dinding) maka bagian dari gelombang akan dipantulkan dan bagian lain akan
diteruskan ke dalam tubuh. Penyerapan energi bunyi ini akan mengakibatkan
berkurangnya amplitudo gelombang bunyi.
Nilai amplitudo bunyi yang menetap pada jaringan
dinyatakan dalam rumus:
A = A-αx
|
Keterangan :
A =
amplitudo bunyi yang menetap pada jaringan yang tebal X cm
Ao = amplitudo bunyi mula-mula
α =
koefisien adsorpsi jaringan (cm-1)
x = tebal
jaringan (cm)
Dengan
mempergunakan rumus tersebut dapat menghitung nilai adsopsi jaringan terhadap
gelombang bunyi.
Berikut tabel
koefisien adsorpsi jaringan dan nilai paruh ketebalan jaringan.
2. Kecepatan Gelombang
Bunyi
Gelombang bunyi timbul
akibat terjadi perubahan mekanik pada zat padat, zat cair dan gas yang merambat
ke depan dengan kecepatan tertentu. Gelombang bunyi ini menjalar secara
longitudinal, lain dengan cahaya yang menjalar secara transversal.
Pada suatu percobaan,
apabila terjadi vibrasi dari suatu bunyi maka akan terjadi suatu peningkatan
tekanan dan penurunan tekanan pada tekanan atmosfer, peningkatan tekanan ini
disebut kompresi sedangkan penurunan tekanan disebut rarefaksi (peregangan).
Bunyi mempunyai hubungan
antara frekuensi vibrasi (f) bunyi,
panjang gelombang (γ) dan kecepatan (v), secara sistematis hubungan itu dapat
dinyatakan dalam rumus.
f =
|
Keterangan :
f =
frekuensi
v = kecepatan
λ = panjang gelombang
Kecepatan bunyi berbeda-beda dalam melewati berbagai
medium. Berikut tabel perbedaannya.
Gelombang bunyi dibawa oleh zat padat, cair, dan gas. Pada umumnya, makin keras zat, makin
cepat gelombang bunyi merambat. Hal ini masuk akal, karena kekerasan zat
menyatakan secara tidak langsung bahwa partikel-partikel tergandeng secara kuat
sehingga lebih responsif terhadap gerak partikel lainnya.
C. INTENSITAS
BUNYI ( I )
Intensitas Bunyi yaitu energi yang
melewati medium 1 m2/detik atau watt/m2. Ketika
mendengarkan bunyi yang terlalu keras, tentunya telinga akan merasa sakit.
Sebaliknya, bunyi yang terlalu lemah tidak akan mampu didengar. Kenyataan ini
membuktikan bahwa intensitas bunyi yang dapat didengar manusia dengan baik
berada pada batas-batas tertentu. Intensitas bunyi yang mampu didengar manusia
mempunyai intensitas 10-12 watt/m2 sampai dengan 1 watt/m2.
Intensitas bunyi 10-12 watt/m2 adalah
intensitas bunyi terendah yang masih dapat didengar telinga manusia. Intensitas
ini disebut intensitas ambang pendengaran.
Sementara itu, intensitas bunyi terbesar yang masih dapat didengar telinga
manusia tanpa menimbulkan rasa sakit adalah 1 watt/m2 dan disebut intensitas ambang perasaan.
D. APLIKASI
GELOMBANG BUNYI
1. Alat Pendengaran
Telinga merupakan alat penerima gelombang suara atau
udara kemudian diubah menjadi sinyal listrik dan diteruskan ke korteks
pendengaran melalui saraf pendengaran. Telinga
mempunyai reseptor khusus untuk mengenali getaran bunyi dan untuk keseimbangan.
Ada tiga bagian utama dari telinga manusia, yaitu bagian telinga luar, telinga
tengah, dan telinga dalam.Telinga luar berfungsi menangkap getaran bunyi, dan
telinga tengah meneruskan getaran dari telinga luar ke telinga dalam. Reseptor
yang ada pada telinga dalam akan menerima rarigsang bunyi dan mengirimkannya
berupa impuls ke otak untuk diolah.
a.
Susunan Telinga
Telinga tersusun atas tiga bagian yaitu telinga
luar, telinga tengah, dan telinga dalam.
1)
Telinga luar
Telinga luar terdiri dari daun telinga, saluran
luar, dan membran timpani (gendang telinga).
Daun telinga manusia mempunyai bentuk yang khas,
mendukung fungsinya sebagai penangkap dan pengumpul getaran suara. Saluran luar
yang dekat dengan lubang telinga dilengkapi dengan rambut-rambut halus yang
menjaga agar benda asing tidak masuk, dan kelenjar lilin yang menjaga agar
permukaan saluran luar dan gendang telinga tidak kering.
Membran timpani tebalnya 0,1 mm, luas 65 mm2,
mengalami vibrasi dan diteruskan ke telinga tengah
2)
Telinga tengah
Bagian ini merupakan rongga yang berisi udara untuk
menjaga tekanan udara agar seimbang. Di dalamnya terdapat saluran Eustachio yang
menghubungkan telinga tengah dengan faring.
Suara yang masuk itu, 99% mengalami refleksi dan hanya 0,1 % saja yang
ditransmisi. Telinga tengah ini memiliki peranan proteksi. Karena adanya tuba
eustachi yang mengatur tekanan didalam telinga, dimana eustachi berhubungan
langsung dengan mulut.
3)
Telinga dalam
Telinga dalam (labirin) adalah suatu struktur yang
kompleks, yang terjdiri dari 2 bagian utama:
• koklea (organ
pendengaran)
• kanalis
semisirkuler (organ keseimbangan).
koklea
merupakan saluran berrongga yang berbentuk seperti rumah siput, terdiri dari
cairan kental dan organ corti, yang mengandung ribuan sel-sel kecil (sel
rambut) yang memiliki rambut yang mengarah ke dalam cairan tersebut.
Getaran
suara yang dihantarkan dari tulang pendengaran di telinga tengah ke jendela
oval di telinga dalam menyebabkan bergetarnya cairan dan sel rambut. Sel rambut yang
berbeda memberikan respon terhadap frekuensi suara yang berbeda dan merubahnya
menjadi gelombang saraf. Gelombang
saraf ini lalu berjalan di sepanjang serat-serat saraf pendengaran yang akan
membawanya ke otak. Walaupun
ada perlindungan dari refleks akustik, tetapi suara yang gaduh bisa menyebabkan
kerusakan pada sel rambut. jika sel rambut rusak, dia tidak akan tumbuh kembali.
Jika
telinga terus menerus menerima suara keras maka bisa terjadi kerusakan sel
rambut yang progresif dan berkurangnya pendengaran.
2. Ultrasonik dalam Bidang
Medis
Bunyi ultrasonik dihasilkan oleh magnet listrik dan
kristal plezo elektrik dengan frekuensi diatas 20.000 Hz.
·
Magnet listrik adalah batang feromagnet dilingkari
kawat kemudian dialiri listrik yang dan menghasilkan ultrasonik.
·
Piezo elektrik
Kristal piezo electric ditemukan oleh Piere Curie dan Jacques pada tahun
sekitar 1880; tebal kristal 2, 85 mm. apabila kristal piezo electric dialiri
tegangan listrik maka lempengan kristal akan mengalami vibrasi sehingga timbul
frekuensi ultra; demikian pula vibrasi kristal akan menimbulkan listrik.
Berdasarkan sifat itu maka kristal electric dipakai sebagai transduser pada
ultrasonografi (USG).
a. Prinsip
dan Efek Penggunaan Ultrasonik
Efek Doppler merupakan dasar penggunaan ultrasonik yaitu terjadi
perubahan frekuensi akibat adanya pergerakan pendengar atau sebaliknya; dan
getaran bunyi yang dikirim ke tempat tertentui (ke objek) akan direfleksi oleh
objek itu sendiri.
Efek gelombang ultrasonik :
1) Mekanik
Efek secara mekanik yaitu membentuk emulsi asap/awan dan disintegrasi
beberapa benda padat, dipakai untuk menentukan lokasi batu empedu.
2) Panas
Nelson Heerich dan Krusen, menunjukkan bahwa sebagian ultrasonik
mengalami refleksi pada titik yang bersangkutan, sedangkan sebagian lagi pada
titik tersebut mengalami perubahan panas. Pada jaringan bisa terjadi
pembentukan rongga dengan intensitas yang tinggi.
3) Kimia
Gelombang ultrasonik menyebabkan proses oksidasi dan terjadi hidrolisis
pada ikatan polyester.
4) Efek biologis
Efek yang ditimbulkan ultrasonik ini merupakan gabungan dari berbagai
efek misalnya akibat pemanasan menimbulkan pelebaran pembuluh darah. Selain itu
ultrasonik menyebabkan peningkatan permeabilitas membran sel dan kapiler serta
merangsang aktifitas sel. Sesuai hukum Van’t Hoff (menimbulkan panas) otot
mengalami paralyse dan sel-sel hancur; bakteri, virus dapat mengalami
kehancuran. Selain itu menyebabkan keletihan pada tubuh manusia apabila daya ultrasonik
ditingkatkan.
b. Frekuensi
Dan Daya Ultrasonik
1) Untuk diagnostik: f
= 1-5 MHz,daya = 0,01 W/cm2
2) Untuk pengobatan:
daya sampai 1 W/cm2
3) Untuk merusak
sel-sel/jaringan kanker: daya 103 W/cm2
c. Ultrasonik Sebagai
Pelengkap Diagnosis
Berkaitan dengan efek yang ditimbulkan gelombang ultrasonik dan sifat
gelombang bunyi ultra maka gelombang ultrasonik dipergunakan sebagai diagnosis
dan pengobatan.
1) CRT (Ossiloskop)
Kristal piezo electric yang bertindak sebagai transduser mengirim gelombang
ultrasonik mencapai pada dinding berlawanan, kemudian gelombang bunyi
dipantulkan dan diterima oleh transduser tersebut pula. Transduser yang
menerima gelombang balik akan diteruskan ke amplifier berupa gelombang listrik
kemudian gelombang tersebut ditangkap oleh CRT (ossiloskop).
Bunyi yang dihasilkan oleh piezo electric melalui transduser akan
dipantulkan dan diterima oleh transduser. Gerakan transduser mula-mula akan
menghasilkan echo dapat dilihat adanya dot (dot ini disimpan pada CRT) kemudian
transduser digerakkan kearah lain menghasilkan echo pula sehingga kemudian
tercipta suatu gambaran dua dimensi.
2) MRI (Magnetic
Resonance Imaging) dan USG (Ultrasonography)
MRI adalah salah satu cara pemotretan organ tubuh menggunakan resonansi
magnetis. Sistem kerjanya adalah pasien berbaring dalam sebuah tabung. Kemudian
gelombang bunyi ultrasonik ditembakkan ke tubuhnya. Gema dari gelombang bunyi
itu akan mencitrakan gambar tubuh bagian dalam pasien.
Gelombang ultrasonik juga dapat mendeteksi keadaan bayi dalam kandungan,
yang dikenal dengan sebutan USG.
Pada dasarnya, prinsip kerja dari MRI dan USG adalah sama. Sebuah pulsa
singkat dari bunyi ultra dipancarkan oleh sebuah transduser. transduser adalah
sebuah alat yang dapat mengubah pulsa listrik menjadi pulsa bunyi. Sebagian
dari pulsa dipantulkan pada berbagai permukaan dalam tubuh, dan sebagian besar
akan diteruskan. Transduser yang sama digunakan juga untuk mendeteksi pulsa
listrik. Pilsa-pulsa ini dapat diperlihatkan pada layar monitor.
Penggunaan citra bunyi ini merupakan kemajuan yang sangat penting dalam
bidang medis. Penggunaan bunyi ultra, dalam banyak kasus, telah menggantikan
prosedur lain yang berbahaya, seperti penggunaan sinar X. Tidak ada bukti efek
yang berbahaya dari penggunaan bunyi ultra ini, sehingga sering dikenal dengan
pengujian yang tidak merusak (non destructive
testing).
d. Hal-Hal Yang Didiagnosis
Dengan Ultrasonik
Ultrasonik dapat dipergunakan untuk beberapa diagnosis, diantaranya:
·
Mendiagnosis tumor otak (echo encephalo graphy), memberi informasi
tentang penyakit-penyakit mata, daerah / lokasi yang dalam dari bola mata,
menentukan apakah cornea atau lensa yang opaque atau ada tumor-tumor retina.
·
Untuk memperoleh informasi struktur dalam dari tubuh manusia. Misalnya
hati, lambung, usus, mata, mamma, jantung janin.
·
Untuk mendeteksi kehamilan sekitar 6 minggu, kelainan dari uterus/
kandung peranakan dan kasus-kasus perdarahan yang abnormal serta treatened
abortus (abortus yang sdang berlangsung).
·
Memberi informasi tentang jantung, valvula jantung, pericardial effusion (timbunan
zat cair dalam kantong jantung).
e. Penggunaan Ultrasonik
Dalam Pengobatan
Sebagaimana telah diketahui bahwa ultrasonik mempunyai efek kimia dan
biologi maka ultrasonik dapat dipergunakan dalam pengobatan. Ultrasonik memberi
efek kenaikan temperature dan peningkatan tekanan; efek ini timbul karena
jaringan mengabsorpsi energi bunyi dengan demikian ultrasonik dipakai sebagai
diatermi/ pemanasan lokal pada otot yang cedera.
Selain itu ultrasonik
dapat dipakai untuk menghancurkan jaringan ganas (kanker). Sel-sel ganas akan
hancur pada beberapa bagian sedangkan di daerah lain kadang-kadang menunjukkan
rangsangan pertumbuhan ; masih diselidiki lebih lanjut.
Pada penderita Parkinson, penggunaan ultrasonik dalam pengobatan sangat
berhasil namun sangat disayangkan untuk memfokuskan bunyi kearah otak sangat
sulit. Sedangkan pada penyakit meniere dimana keadaan penderita kehilangan
pendengaran dan keseimbangan, apabila diobati dengan ultrasonik dikatakan 95 %
berhasil baik, ultrasonik menghansurkan jaringan dekat telinga tengah.
E.
BISING
Bising ialah bunyi yang tidak dikehendaki yang
merupakan aktivitas alam (bicara, pidato) maupun buatan (bunyi mesin) dan dapat
menggangu kesehatan, kenyamanan serta dapat menimbulkan ketulian yang bersifat relatif.
Alat ukur kebisingan adalah sound level meter.
1. Pembagian
Kebisingan
Berdasarkan frekuensi, tingkat tekanan, tingkat
bunyi dan tenaga bunyi, maka bising dibagi dalam 3 katagori :
a. Audible
noise (bising
pendengaran)
Bising ini disebabkan oleh frekuensi bunyi antara
31,5 – 8.000 Hz
b. Occupational
noise ( bising yang
berhubungan dengan pekerjaan)
Bising ini disebabkan oleh bunyi mesin di tempat
kerja, bising dari mesin ketik.
c. Impuls noise (impact noise = bising impulsif)
Bising yang terjadi akibat adanya bunyi yang menyentak, misalnya pukulan
palu, ledakan meriam, tembakan dan lain – lain
Berdasarkan waktu
terjadinya, maka bising dibagi dalam beberapa jenis :
· Bising kontinyu dengan spektrum luas, misalnya
karena mesin, kipas angin
· Bising kontinyu dengan spektrum sempit, misalnya
bunyi gergaji, penutup gas
· Bising terputus – putus, misalnya lalu lintas, bunyi
kapal terbang di udara
· Bising sehari penuh (full noise time)
· Bising setengah hari (part time noise)
· Bising terus – menerus (steady noise)
· Bising impulsive (impuls noise) ataupun bising sesaat
(letupan)
2. Pengaruh
Bising pada Kesehatan
a. Hilangya pendengran sementara
b. Kebal atau imun terhadap bising
c. Telinga berdengung
d. Kehilangan pendengaran menetap, biasanya dimulaidari
frekuensi 4000 Hz
3. Daftar
Skala Intensitas Kebisingan
Tingkat
kebisingan
|
Intensitas (dB)
|
Batas dengar tertinggi
|
Menulikan
|
100-120
|
Halilintar
Meriam
Mesin
uap
|
Sangat
hiruk pikuk
|
80-90
|
Jalan
hiruk pikuk
Perusahaan
sangat gaduh
Pluit polisi
|
Kuat
|
60-70
|
Kantor
gaduh
Jalan
pada umumnya
Radio
Perusahaan
|
Sedang
|
40-50
|
Rumah
gaduh
Kantot
umunya
Percakapan
kuat
Radio perlahan
|
Tenang
|
20-30
|
Rumah
tenag
Kantoer
perorangan
Auditorium
Percakapan
|
Sangat tenang
|
0-10
|
Bunyi
daun
Berbisik
Batas
dengar terendah
|
4.
Pencegahan Ketulian dari Proses Bising
Prinsip pencegahan ketulian dari proses bising
adalah menjauhi dari sumber bising. Untuk tujuan itu dapat dilakukan dengan
cara sebagai berikut.
a. Memberikan
pelumas dan peredam pada mesin yang menghasilkan bising
b. Menggunakan
tembok pemisah antara sumber bising dengan tempat kerja.
c. Menggunakan
pelindung telinga
BAB
III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Gelombang bunyi merupakan vibrasi atau gerakan dari
molekul-molekul zat dan saling beradu satu sama lain dimana zat tersebut
terkoordinasi menghasikan gelombang yang merambat melalui medium padat, cair,
dan udara.
Berkaitan dengan efek yang ditimbulkan gelombang ultrasonik dan sifat
gelombang bunyi ultra maka gelombang ultrasonik dipergunakan sebagai diagnosis
dan pengobatan.
Bioakustik dalam keperawatan banyak manfaatnya baik untuk
diagnosis suatu penyakit maupun dalam pengobatan. Kebisingan merupakan penyakit
akibat kerja yang mana dapat merugikan kesehatan yang berdampak pada gangguan
pendengaran dan bila pemaparan dalam waktu yang lama akan menyebabkan ketulian.
Pada dasarnya pengendalian kebisingan dapat dilakukan terhadap sumbernya,
perjalanannya dan penerimanya. Langkah terakhir adalah penggunaan alat
pelindung pendengaran.
3.2
Saran
·
Pentingnya penerapan
gelombang bunyi dalam kehidupan sehari-hari sehingga diharapkan mahasiswa lebih
mendalami pemahaman tentang bioakustik terutama dalam keperawatan.
·
Aplikasi gelombang bunyi
dalam bidang kesehatan diharapkan terus dipelajari mahasiswa keperawatan.
·
Telinga sebagai alat
pendengaran penting untuk dijaga dari berbagai pengaruh kebisingan.
Tidak ada komentar :
Posting Komentar