DAFTAR PUSTAKA

http://www.google.co.id/url?sa=t & source=web & cd=20 & ved=0CE0QFjAJOAo & url=http%3A

%2F%2Focw.usu.ac.id%2Fcourse%2Fdownload%2F1110000100-basic-biology-of-cell-

1%2Fbbc115_slide_thermodinamika1.pdf & rct=j & q=termografi%20dalam

%20kedokteran & ei=6fcaTcTuG5HRrQeakL2-Cw & usg=AFQjCNGX-u-

V0gtdwFTPPE6dB8bGgRRHxw & cad=rja

http://books.google.co.id/books?

id=2jok6e5598w

C

&

printsec=frontcove

r

&

dq=termodinamik

a

&

hl=i

d

&

ei=Vv0aTYf7EIP5rQfBwMGED

A

& sa=X & oi=book_result & ct=result & resnum=1 & ved=0CCQQ6AEwAA#v=onepage & q & f=false

http://books.google.co.id/books?

id=GTKs1gjkmD8C&pg=PA105&dq=termodinamika&hl=id&ei=r_4aTZuHNMeIrAeRsL3_Cw

&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=6&ved=0CDkQ6AEwBQ#v=onepage&q=termodin

amika&f=false

http://mesin.ub.ac.id/diktat_ajar/data/02_c_bab1n2_termo1.pdf

PENDAHULUAN

Kata termodinamika berasal dari bahasa yunani therme dan dynamis (gaya). Meskipun

berbagai aspek dari apa yang dikenal sebagai termodinamika telah menarik perhatian sejak

dahulu kala, kajian termodinamika secara formal dimulai pada awal abad ke-19 melalui

pemikiran mengenai pergerakan daya dari kalor (heat), yaitu kemampuan benda panas untuk

menghasilkan kerja (work). Dewasa ini lingkup kajian termodinamika telah berkembang,

umumnya meliputi energi dan hubungan antara sifat-sifat (properties) materi. Termodinamika

merupakan suatu pengetahuan tentang informasi energi kedalam usaha. Walaupun kerja/ usaha

dapat ditransformasi secara komlpit ke dalam energi dalam, namun energi dalam tidak dapat

ditransformasikan secara komplit ke dalam usaha. Hal ini disebabkan adanya hukum

termodinamika kedua yang membatasinya. Dalam mempelajari termodinamika, dikenal ada 4

hukum termodinamika yaitu :

• Hukum ke nol termodinamika (oleh R.H. Fowler)

• Hukum pertama termodinamika

• Hukum kedua termodinamika

• Hukum ketiga termodinamika

• Hukum ke nol termodinamika

Dua substansi dengan dua sistem berbeda mencapai titik keseimbangan bila kedua

sistem tersebut dihubungkan dengan sistem yang lain ( R.H.Flower) atau

Termometer kontak dengan ruang A (27oC), kemudian dengan ruang B (210C)

yang terisolasi dari A, kedua ruang mencapai kesetimbangan pada suhu 24oC bila

dibuat interkoneksi

• Hukum pertama termodinamika (Azas kekekalan energi)

Perubahan dari keadaan pertama ke keadaan kedua diperlukan panas, akibat panas

--> kerja. Jika panas diberikan pada suatu sistem yang melakukan kerja mekanik--

> energi dalam = fungsi dari keadaan sistem,mis. Tek., vol., suhu (Joule

Thomson) Di bidang medis : Keadaan pertama sakit, keadaan kedua sembuh,

panas yang diberikan = obat/vitamin/energi, atau keadaan pertama ibu hamil a

term, keadaan kedua ibu melahirkan, panas = pengaruh kerja hormon.

• Hukum kedua termodinamika

Efisiensi suatu mesin, kerja efektif 70%, panas terbuang 30% (Carnot) Input tidak

sama dengan output, input 100%, output tidak mungkin 100% à tidak mungkin

semua energi panas à energi mekanik Di bidang medis : kita makan / minum,

normal 70% diserap dan diolah tubuh, 30 % keluar berupa kotoran.

• Hukum ketiga termodinamika

Suatu benda yang suhunya diturunkan secara bertahap sampai temperatur absolut,

gerakan molekulnya berangsur melemah sampai berhenti (Nernzt). Suhu nol

absolut tak mungkin tercapai Semua panas jenis akan mendekati nol bila

temperatur absolutnya mendekati nol. Medis: penyimpanan : obat, organ tubuh,

donor darah, sperma; kuman gerakannya terhenti, bila suhu dinaikkan à kuman

aktif kembali.

SISTEM

Sistem adalah segala sesuatu yang ingin dipelajari. Sisem dapat berupa sebuah

benda bebas sederhana atau sebuah kilang pengolahan bahan kimia yang kompleks.

Misalnya mempelajari sejumla materi dalam sebuah bejana tertutup berdinding kokoh

serta aliran materi dalam pipa gas. Komposisi materi dalam sistem dapat tetap atau

berubah akiat reaksi kimia atau nuklir. Bentuk dan volume sistem yang dianalisis tidak

selalu tetap, seperti pada peristiwa kompresi gas dalam silinder yang menggnakan piston

atau balon yang sedang ditiup.

Segala yang berada diluar sistem dikategorikan sebagai bagian dari lingkungan

(surrondings) sistem. Sistem dipisahkan dengan lingkungannya oleh batas sistem

(boundary), yang dapat berada dalam kondisi diam atau bergerak.

JENIS SISTEM

Terdapat dua jenis sistem termodinamika dasa, yaitu sistem tertutup (closed systems) dan

volume atur (control volume). Dalam sistem tertutup terdapat materi dalam jumlah yang

tetap, sedangkan volume atur adalah ruang dimana massa dapat mengalir.

SISTEM TEERTUTUP

Dinyatakan apabila pengkajian hanya dilakukan pada materi dalam jumlah tertentu saja.

Sistem tertutup selalu berisi materi yang sama, dimana perpindahan massa melalui batas

sistem tidak dimungkinkan, Jenis khusus dari sistem tertutup yang tidak dapat

berinteraksi dengan cara apapun dengan lingkungannya disebut sebagai sistem terisolasi.

.

ISI

Pengaturan suhu tubuh

• Kesetimbangan panas

• Pengaturan temperatur atau reglasi termal ialah suatu pengaturan secara kompleks

dari suatu proses fisiologis dimana terjadi keseimbangan antara produksi panas

dan kehilangan panas sehingga suhu tbuh dapat dipertahankan secara kostan.

• Burung atau mamalia secara fisiologis digolongkan dalam “Worm-Blooded” atau

homotermal. Organisme homotermal ini secara umum dapat dikatakan temperatur

tbuh tetapkonstan walaupun suhu lingkungan berubah. Hal ini karena adanya

interaksi secara berantai antara heat produksi (pembentukan panas) dan heat loss

(kehilangan panas). Kedua proses tersebut dalam keadaan tertent aktifitasnya

iaturoleh susunan syaraf pusat yang mana mengatur metabolisme, sirkulasi

(peredaran darah), dan pekerjaan otot-otot skeletal; sebagai contoh kontraksi otot

banyak menghasilkan panas, rumusnya dapat ditulis :

K = W

H

K = efisiensi

H = energi total (dalam kalori) pada waktu kerja

W = usaha dinyaakan dalam kg M.

• Topografi temperatur badan dan kulit

Temperatur 37 C diterima sebagai termperatur normal tubuh manusia. Untuk

mengukur rata-rata temperatur badan terdapat banyak kesukaran. Di klinik sering

dipakai lokasi pengukuran temperatur pada ketiak (aksila), sub lingual (dibawah lidah)

atau rektal (dubur). Tempratur liang dbur (rektal) 0,3 sampai 0,5 C lebih tinggi

daripada temperatur aksila. Daerah tunh maupun kepala memiliki temperatur kulit lebih

tinggi daripada anggota badan. Untk mengetahui rata-rata temperatur kulit dignakan

metode :

0,07 T kepala + 0,14 Tlengan + 0,05 Ttangan + 0,07 T kaki = 0,13 T betis = 0,09 Tpaha

+ 0,35 T batang tubuh

Dengan mengtahui temperatur kulit rata-rata maka, dapat menghitung temperatur

tubuh rata-rata

Mean body temperature =

(0,69 x temp. Rektal + (0,33 x temp. Kulit rata-rata))

Kuantitas ini berkaitan dengan panas yang tertampung didalam tubuh manusia

(heat strorage). Untuk menghitug banyaknya panas yang tertampung didalam tbuh

harus dihitung :

Heat storage = temp. Change x spesifik heat x massa

Nilai spesifik heat diperoleh.

PENGGUNAAN ENERGI UNTUK PENGOBATAN

Sifat energi untuk pengobatan :

- mematikan

- menghambat pertumbuhan

- merubah sifat genetika

- memberikan panas

ENERGI PANAS :

pada suatu bagian tubuh à menaikkan suhu daerah itu :

a. Fisika: suhu à pemuaian ke segala arah

b. Kimia: suhu ↑ à oksidasi ↑ à reaksi kimia↑ à

permeabilitas sel ↑ à metabolisme jaringan↑

c. Biologis: suhu ↑ gabungan fisika-kimia, lekosit ↑, vasodilatasi à sirkulasi darah ↑

A. METODE KONDUKSI

Bergantung pada :

- Luas daerah kontak

- Perbedaan temperatur

- Lama melakukan kontak

- Material konduksi panas

a. Kantong / botol berisi air panas => efisien untuk pengobatan nyeri (mis. abdomen)

b. Handuk panas => efisien untuk sakit otot (spasme, poliomyelitis akut)

c. Turkish bath (mandi uap) => efisien untuk relaksasi otot, penyegaran

d. Lumpur panas ( muds packs) => mengkonduksi panas ke jaringan untuk mencegah

kehilangan panas

e. Wax bath ( parafin bath ) => efisien untuk transfer panas pada tungkai

bawah, terutama orang tua (115 - 120°F selama 30 -

60 menit )

f. Electric pads => melingkari kawat elemen panas dibungkus

asbes/plastik, pakai thermostat a s/d f dipakai untuk terapi

neuritis, contussio, sinusitis, low back pain

• METODE RADIASI

pemanasan permukaan tubuh secara radiasi /pancaran seperti sinar matahari, nyala api

a. Electric fire

- old type fire : 750 W, range radiasi :

merah à infra red, < 150 nm, home treatment

- pencil bar type : menggunakan reflektor rektangular dan Shape Like Acoustic Type

b. Infra merah à lampu pijar 250-1000 W dengan filter merah à infra red 800-4000 nm, penetrasi

kulit ± 3 mm. Sama dengan metode konduksi panas, tapi lebih efektif karena penetrasi lebih

dalam

C. METODE ELEKTROMAGNETIS

1. Short wave diathermy

a. Condensor technique : bagian tubuh sebelah menyebelah diletakkan 2 metal plate,

permukaannya basahi elektrolit à arus AC, molekul tubuh agitasi, kenaikkan suhu tubuh

b..Inductothermy : bagian tubuh yang akan dipanasi dililiti kabel listrik à jaringan tidak dalam

sirkuit, tapi dalam medan magnit koil, arus AC dalam koil à medan magnit bolak balik dalam

jaringan à panas didaerah itu Frekwensi : 1MHz, pada : muscle spasm, nyeri intervertebraldisc,

degeneratif sendi, bursitis

TEKNIK KONDUKTOR

INDCTOTHERMY

2. Micro Wave Diathermy

à lebih mudah à banyak dipakai à gelombang radio dengan osilasi pada frekwensi sangat tinggi,

antara short wave diathermy dan infra merah 1940:2450 MHz, sekarang 900 MHz, lebih efektif

dengan memakai magnetron.

Pemakaian : fractura, sprain, arthritis, bursitis, tendonitis

D. ULTRASONIC WAVE METHODE

Gelombang ultrasonik à panas, frekwensi 1 MHz Piezoelectric transducer diletakkan pada daerah

yang akan diobati Intensitas : 5W/cm², lebih efektif pada tulang dari soft tissue karena

penyerapan panasnya lebih baik Gelombang ultrasonik juga untuk diagnostik à USG-Ultra Sono

Graphy

IIIB. ENERGI DINGIN:

Dingin : 25° C s/d - 10° C, Krio : < - 10°C

Kriogenik : suhu sangat rendah

Sehari-hari : peningkatan produktivitas dan menghambat proses pembusukan

Medis: kompres demam, kesegaran tubuh,

penyimpanan : darah, sperma, sumsum tulang, jaringan tubuh, obat-obatan,

pengobatan : oedem trauma, sakit kepala, nyeri/bengkak lokal

Kriobiologi: Efek Patologis: Krio adhesia, krio nekrosis, efek hemostasis, efek anastesia. Bahan

yang dipakai : - cairan N2 : - 196°C

CO2 padat : - 79°C, N2O cair : - 89,5°C

Freon 22 : - 41°C

CONTOH :

Penyimpanan sperma pada suhu – 1960 C Memakai nitrogen sebagai zat alir yang didinginkan.

Penyimpanan darah pada suhu – 1000 C Memakai Freon 13, dengan sistem 2 stage, artinya

kondensor dari Freon 13 didinginkan pada evaporator Freon 12.

IV. PENGGUNAAN ENERGI UNTUK

DIAGNOSTIK

Termografi

Alat diagnostik yang menggunakan energi panas (mendeteksi suhu permukaan kulit) yang

memberikan gambaran thermogram

Kulit : radiator infra merah yang efisien,

dipengaruhi : proses panas dibawahnya,peradangan, gangguan sirkulasi darah, tumor aktif

Termografi dengan keseimbangan panas „³lempeng tipis nitrat selulosa dan dilapisi minyak tipis

pengabsorbsi panas

Kulit normal : warna hijau, suhu ¡ô --> perubahan warna film selulosa dari coklat -->

kemTermogafi dengan fotokonduktivitas

Kamera infra merah, pancaran infra merah

kulit --> susunan optis --> detektor infra merah menjadi diskontinu Transduser infra merah -->

filter --> pulsa listrik --> amplifier -->CRT

Sebelum termografi : pakaian dibuka dan sebelumnya pada ruangan 21°C selama 15 menit untuk

adaptasierahan

KAMERA TERMOGRAFI

Gambaran termografi fotokonduktivitas infra merah.

Normal :simetris, berwarna/hitam putih

Panas : putih, Dingin: hitam

Berwarna :batang petunjuk suhu referens dibagian bawah CRT

Warna dingin : ungu pucat, hijau, biru muda

Warna panas: merah, coklat, kuning, putih

Biru pada 30°C : suhu normal maksimum sebagai petunjuk kalibrasi pada suhu lingkungan 21°C

Hubungan gambaran rekaman dengan daerah pancaran panas dalam tubuh

Gambaran termogram --> pancaran panas lebih ↑ dari sekitarnya --> diagnostik

Mis. Ca mammae suhu lebih ↑ 1°C , kulit sekitar sendi meradang, suhu ↑ --> 5°C

Amputasi : melihat bagian tubuh yang masih punya sirkulasi darah yang baik

Termogram seri --> kemajuan / kemunduran pengobatan tertentu

UNIT TERMOGRAFI KLINIK

Hal-hal yang dapat didiagnosis dengan mempergunakan tehnik termografi yatu :

• Carcinoma mammia (kanker mamma)

• Vascular disease (penyakit pembulh draha)

• Untuk follow up pada penderita post operatif oleh karena diabetes (penyakit

kencing manis)

• Untuk cerebral vascular disease.

• Arthritis acuta

• Patello (femoral pain(nyeri pada persendian lutut)

• Primary erythemalgia

• Terapi panas

Dua efek terapi utama terjadi di daerah yang panas, ada peningkatan metabolisme

menghasilkan relaksasi sistem kapiler dan ada peningkatan aliran darah untuk mendinginkan

daerah yang dipanaskan. Relaksasi dan peningkatan aliran darah bermanfaat bagi jaringan yang

rusak, meskipun rincian tindakan terapeutik tidak dipahami dengan baik . Metode ini adalah

pemanasan konduktif inframerah, pemanasan gelombang radio, dan pemanasan gelombang

ultrasonik.

Radiasi panas digunakan untuk memanaskan permukaan tubuh. Ini bentuk yang sama

panas yang kita rasakan dari matahari atau dari api terbuka. Paparan yang berlebihan

menyebabkan kemerahan dan kadang-kadang pembengkaka. Kontak yang terlalu lama

menyebabkan browning atau pengerasan kulit. Pemanasan radiasi umumnya digunakan untuk

kondisi yang sama seperti pemanasan konduktif, tetapi dianggap lebih fektif karena panas dapat

menembus lebih dalam.

Panas dari diathermy dapat menembus lebih dalam ke dalam tubuh dari panas pancaran

dan konduktif. Ini berguna untuk pemanasan internal dan telah digunakan dalam pengobatan

peradangan bursitis, kerangka, dan neuralgia.

Microwave diathermy adalah bentuk lain dari energi elektromagnetik, biasanya lebih

mudah diterapkan dari diathermy gelombang pendek. Gelombang mikro yang dihasilkan dalam

tabung khusus disebut magnetron yang dipancarkan dari aplikator. Gelombang mikro dari

antena menembus jauh ke dalam jaringan sehingga menyebabkan kenaikan suhu dan pemanasan

yang mendalam. Microwave diathermy digunakan dalam pengobatan patah tulang,

keseleo ,bursitis, cedera tendon dan radang sendi.

Gelombang ultrasonik juga digunakan untuk pemanasan dalam jaringan tubuh.

gelombang ini sangat berbeda dari gelombang elektromagnetik . Mereka menghasilkan gerak

mekanik seperti gelombang suara tetapi frekuensinya jauh lebih tinggi. Gelombang ultrasonik

bergerak melalui tubuh partikel dalam jaringan yang gerakkannya maju mundur. Gerakan ini

serupa dengan micromassage dan hasilnya adalah pemanasan jaringan. Pemanasan ultrasonik

berguna dalam pengobatan bekas luka yang sering terjadi pada penyakit sendi. Ini sangat

membantu sendi yang memiliki gerak terbatas. Hal ini berguna untuk menyimpan panas pada

tulang karena menyerap energi gelombang bunyi yang lebih efektif dari pada jaringan lunak.

• Penggunaan dingin dalam pengobatan

Cryogenik adalah ilmu dan teknologi untuk memproduksi dan menggunakan suhu yang

sangat rendah. Studi tentang pengaruh suhu rendah dalam biologi dan kedokteran disebut

Cryobiology. Penyimpanan cairan kriogenik selalu menjadi masalah. Kebanyakan wadah

penyimpanan cairan biasanya tidak memuaskan karena menyerap sejumlah besar kalor secara

konduksi, konveksi, dan radiasi. Sebuah peningkatan yang signifikan adalah wadah terisolasi.

Wadah ini terbuat dari kaca tipis untuk meminimalkan kerugian konduktif. Ini memiliki ruang

vakum untuk menghilangkan kerugian konveksi, dan sisinya yaitu perak. Wadah yang

menyerupai botol termos ini digunakan untuk menyimpan minuman panas dan dingin.

Metode kriogenik di gunakan dalam pengobata n untuk pengawetan jangka panjang darah,

sperma, sumsum tulang, dan jaringan.

• Cryosurgery

Metode cryogenic digunakan untuk menghancurkan sel-sel aplikasi yang disebut cryosurgery.

Cryosurgery memiliki beberapa keunggulan yaitu:

1. ada sedikit pendarahan di daerah yang hancur.

2. volume jaringan hancur dapat dikontrol

3. ada rasa sakit sedikit karena suhu rendah cenderung menurunkan rasa terhadap saraf.

Salah satu yang pertama kali menggunakan cryosurgery adalah dalam pengobatan

penyakit Parkinson, penyakit yang berhubungan dengan ganglion basal otak. Menyebabkan

tidak terkendali di lengan dan kaki. Hal ini dimungkinkan untuk menghentikan getaran dengan

pembedahan dengan menghancurkan bagian talamus di otak yang mengontrol transmisi impuls

saraf ke bagian lain dari sistem saraf.

Jaket vakum bertindak sebagai insulator untuk dinding temperatur yang variab. Dalam

pengobatan penyakit parkinson, ujung probe didinginkan hingga -10 C dan pindah ke daerah

yang sesuai dengan talamus. Menyebabkan pembekuan sementara daerah ini. Daerah beku akan

pulih jika ujung probe akan dihapus dalam waktu kurang dari 30 detik. Pasien harus sadar selama

prosedur sehingga ahli bedah dapat mengamati saat goncangan berhenti. Ini berarti bahwa

penyelidikan telah mencapai wilayah yang benar dari talamus. Wilayah ini kemudian

dihancurkan oleh pembekuan selama beberapa menit pada suhu mendekati -85 C. Setelah

pembekuan, ujungnya hangat dan dihapus. Jaringan menghancurkan suatu bentuk setelah

pencairan dan tidak mengganggu fungsi tubuh normal. Pasien hampir selalu menunjukkan

manfaat langsung dan periode pemulihan pasca operasi sangat pendek dibandingkan dengan

operasi otak besar.