Senin, 23 Desember 2013

Bio Akustik


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