Aplikasi Prinsip Fisika pada Jarum Suntik

Disusun Oleh :

Adriati Ajeng Juliana (220110150093)

Wina Winingsih (220110150094)

Ammi Salamah (220110150095)

Rifa Adinda Nadhifah (220110150096)

Annisa Suci Utami (220110150097)

Siti Mustakimah (220110150098)

Nabila Pasha Amelia (220110150099)

Ichtiwa Aruni Putri (220110150100)

Shelen Indah Tripriantini (220110150101)

Vera Rosaria (220110150102)

Fakultas Keperawatan Universitas Padjajaran

Jatinangor

2015

Daftar Isi

Cover………………………………………………………………………………….i

Daftar isi……………………………………………………………………………..ii

Kata pengantar………………………………………………………………………iii

Bab I. Pendahuluan…………………………………………………………………..1

1.1 Latar belakang……………………………………………………………………1

1.2 Tujuan…………………………………………………………………………….2

1.3 Rumusan masalah…………………………………………………………………2

Bab II. Landasan teori……………………………………………………………….3

2.1 Volume alat suntik……………………………………………………………….3

2.2 Tekanan…………………………………………………………………………..6

2.3 Jenis-jenis alat suntik……………………………………………………………..7

2.4 Posisi dan letak jarum suntik……………………………………………………..9

2.5 Hukum fisika pada jarum suntik…………………………………………………15

2.6 Prinsip kerja alat suntik…………………………………………………………18

Bab III. Hasil dan pembahasan……………………………………………………..21

Bab IV. Simpulan…………………………………………………………………..22

Bab V. Daftar pustaka………………………………………………………………22

Kata Pengantar

Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat

rahmat dan karunianya kami dapat menyelesaikan makalah ini. Tidak lupa kami juga

mengucapkan banyak terimakasih atas bantuan dari pihak yang telah berkontribusi

dengan memberikan sumbangan baik materi maupun pikirannya.

Terlepas dari semua itu, kami menyadari sepenuhnya bahwa masih ada

kekurangan baik dari segi susunan kalimat maupun tata bahasanya. Oleh karena itu

dengan tangan terbuka kami menerima segala saran dan kritik dari pembaca agar

kami dapat memperbaiki makalah ilmiah ini.

Harapan kami semoga makalah yang kami buat ini dapat bermanfaat bagi

pembaca dan dapat menambah wawasan bagi para pembaca.

Jatinangor, November 2015

Penyusun

BAB I

Pendahuluan

1.1 Latar Belakang

Pada tahun 1650, Blaise Pascal menemukan sebuah jarum suntik (tidak perlu

suntik) sebagai aplikasi dari apa yang sekarang disebut hukum Pascal. Sebuah jarum

suntik piston sederhana terdiri dari sebuah pendorong yang berada dalam sebuah

tabung. Pendorong dapat ditarik dan didorong bersama-sama di dalam sebuah tabung

silinder, yang memungkinkan jarum suntik untuk mengambil dan mengeluarkan suatu

cairan atau gas melalui lubang di ujung tabung. Ujung terbuka dari jarum suntik biasa

dilengkapi dengan jarum suntik atau disebut dengan nozzle, Jarum suntik biasa

digunakan untuk memberikan sebuah injeksi.

Fluida diartikan sebagai suatu zat yang dapat mengalir. Istilah fluida

mencakup zat cair dan gas karena zat cair seperti air atau zat gas seperti udara dapat

mengalir. Zat padat seperti batu dan besi tidak dapat mengalir sehingga tidak bisa

digolongkan dalam fluida. Air, minyak pelumas, dan susu merupakan contoh zat cair.

Semua zat cair itu dapat dikelompokan kedalam fluida karena sifatnya yang dapat

mengalir dari satu tempat ketempat yang lain. Selain zat cair, zat gas juga termasuk

fluida. Zat gas juga dapat mengalir dari satu tempat ketempat lain. Hembusan angin

merupakan contoh udara yang berpindah dari satu tempat ketempat lain.

Fluida merupakan salah satu aspek yang penting dalam kehidupan sehari-hari.

Setiap hari manusia menghirupnya, meminumnya, terapung atau tenggelam di

dalamnya. Setiap hari pesawat udara terbang melaluinya dan kapal laut mengapung di

atasnya. Demikian juga kapal selam dapat mengapung atau melayang di dalamnya.

Air yang diminum dan udara yang dihirup juga bersirkulasi didalam tubuh manusia

setiap saat meskipun sering tidak disadari.

Berdasarkan pergerakannya fluida ada dua macam, yaitu fluida dinamik dan fluida

statik (Siswanto, 2007)1.

1.2 Tujuan

1.2.1 Tujuan Umum

Untuk menambah informasi dan wawasan tentang hukum fisika dalam

suntikan dan mendapat gambaran bagaimana hukum fisika bekerja dalam suntikan.

1.2.2 Tujuan Khusus

1. Memahami hukum kerja fisika dalam suntikan

2. Mengetahui jenis-jenis suntikan

3. Mengetahui bagaimana prinsip fisika bekerja dala suntikan

4. Mengetahui cara-cara menyuntik yang baik bagaimana

1.3 Rumusan Masalah

1. Apa sajakah hukum fisika dalam suntikan?

2. Apa sajakah jenis-jenis suntikan?

3. Apa sajakah sifat-sifat fisika yang diaplikasikan pada suntikan?

BAB II

Landasan Teori

2.1 Volume Alat Suntik

Suntikan merupakan salah satu alat kesehatan yang berfungsi untuk

mengambil darah sebagai sample maupun memasukan obat yang sulit terurai ke

jaringan pembuluh darah maupun sebagai vena tambahan. Suntikan terdiri dari jarum

dan spuit. Jarum suntik memiliki nomornya sendiri dengan fungsi yang berbeda-beda,

semakin besar nomor jarum maka jarum semakin kecil diameter jarum tersebut.

Jarum suntik berdasarkan fungsinya dapat dibagi menjadi 2 yaitu :

1. Jarum suntik umum

Jarum suntik ini bernomor 18 sampai 27 G bahkan ada yang 30 G. biasanya

jarum ini disambungkan dengan spuit. Fungsinya untuk mengambil sample darah dan

juga untuk memasukan obat pada tubuh pasien.

2. Jarum bersayap atau winf needle

Jarum ini bernomor 21 G , 22 G, 25 G, dan 27 G. jarum ini berfungsi sebagai

vena tambahan dalam pengobatan secara intra vena.

Selain jarum, terdapat juga bagian suntukan yang bernama spuit. Spuit adalah

alat yang digunakan untuk pemberian secara iv / im / sub cutan dengan volume

tertentu. Spuit terdiri dari silinder / barrel (tabung luar), penghisap / plugger (bagian

dalam), ujung / tip (tempat menyambungkan jarum dengan spuit.

Spuit ini memiliki ukuran 1 ml, 3 ml, 5 ml, 10 ml, 20 ml, 50 ml. masing –

masing ukuran mempunyai kalibrasi dan penggunaa yang berbeda – beda. Contohnya

pada spuit tuberkulin yang merupakan spuit dengan tabung 1mL ramping dengan

pertanda 0,1mL dan 0,01mL. tabung ini digunakan jika cairan kurang dari 1mL dan

biasanya dipakai untuk anak-anak serta dosis heparin.

Lalu ada spuit insulin dengan kapasitas 1mL tetapi insulin diukur dengan

dosis dan tidak boleh dengan satuan mL. spuit insulin dikalibrasikan dengan tanda 2-

U dan 100 U setara dengan 1mL.

2.2 Tekanan

Jarum suntik bekerja pada prinsip tekanan udara dalam ruang tertutup, sehingga

kita dapat mengatur besar-kecil tekanan dalam silinder jarum suntik.

Menarik Cairan Masuk

Untuk menarik cairan masuk ke dalam jarum suntik, piston pada jarum suntik ditarik

ke atas sehingga tekanan dalam silinder jarum suntik menurun, udara menekan

permukaan air sehingga cairan terdorong untuk masuk ke dalam silinder jarum suntik

melalui nozzle/jarum suntik.

Mengeluarkan Cairan

Untuk mengeluarkan cairan dari jarum suntik, piston pada jarum suntik ditekan

sehingga tekanan dalam silinder jarum suntik meningkat, karena tekanan dalam

silinder jarum suntik meningkat dan tekanan di luar jarum suntik lebih kecil maka

cairan yang terdapat dalam jarum suntik terdorong keluar melalui nozzle/ jarum

suntik

Untuk memasukan obat ke dalam tubuh pada jarum suntik akan berlaku hukum fisika

yaitu prinsip tekanan. Dalam ilmu fisika, Tekanan (P) adalah satuan fisika untuk

menyatakan gaya (F) per satuan luas (A). Secara matematis, tekanan dapat dinyatakan

dengan persamaan berikut ini :

P =

P = Tekanan (Pa)

F = Gaya (Newton)

A = Luas Permukaan (m2)

Agar jarum suntik bisa menembus kulit untuk menyuntikkan suatu zat ke

dalam tubuh. Terlebih dahulu jarum suntik dibuat sangat kecil dan runcing.

Tujuannya agar menambah tekanan sehingga mudah masuk ke dalam tubuh. Dari

pernyataan tersebut kita ketahui bahwa luas permukaan (A) yang terkena gaya (F)

berpengaruh terhadap tekanan (P). Dengan luas permukaan yang kecil menghasilkan

tekanan yang lebih besar daripada luas permukaan yang lebar. Ini berarti tekanan

berbanding terbalik dengan luas permukaan.

2.3 Jenis-jenis Alat Suntik

Alat yang digunakan untuk menyuntik adalah spuit dan jarum. Ada berbagai jenis

spuit dan jarum yang masing-masing di desain untuk mengeluarkan volume cairan

(obat) tertentu kedalam tipe jaringan tertentu.

1. Spuit

Spuit terdiri dari tabung (barrel) berbentuk slinder dengan bagian ujung (tip)

di desain tepat berpasangan dengan jarum hypodermis dan alat penghisap (plunger)

yang tepat menempati rongga spuit. Ukuran spuit bermacam-macam yaitu ukuran 1

cc, 3 cc, 5 cc, dan 10 cc. Adapun tipe-tipe spuit yaitu :

a. Spuit luer-lok yang ditandai dengan 0,1 persepuluh

b. Spuit tuberkulin yang ditandai dengan 0,01 untuk dosis kurang dari 1 ml

c. Spuit insulin

2. Jarum

Jarum memiliki 3 bagian yaitu ;

a. Hub, yang terpasang pada ujung sebuah spuit.,

b. Batang jarum (shaft), yang terhubung dengan bagian pusat.,

c. Bevel, bagian ujung yang miring.

Macam-macam cara menyuntik

1) Intra Vena (IV)

Memasukan cairan (obat) kedalam pembuluh darah Vena dengan posisi jarum suntik

15° - 30° terhadap kulit.

2) Intra Muscular (IM)

Memasukan cairan (obat) kedalam jaringan otot dengan posisi jarum suntik 90°

terhadap objek.

3) Intra Cutan (IC)

Memasukan cairan (obat) kedalam jaringan kulit bagian epidermis dengan posisi

jarum suntik 15°-20° terhadap kulit.

4) SubCutan (SC)

Memasukan cairan (obat) kedalam lapisan kulit bawah dengan posisi jarum suntik

45° terhadap kulit.

2.4 Posisi dan Letak Jarum

Tubuh manusia memiliki sejumlah titik yang paling baik menerima obat.

• Otot Vastus Lateralis (Paha): Lihat paha Anda dan bagi menjadi 3 bagian

yang sama besar. Lokasi untuk memberikan suntikan terletak pada sepertiga bagian

tengah. Paha adalah lokasi yang bagus untuk memberikan suntikan karena mudah

dilihat. Lokasi ini juga bagus untuk memberikan suntikan IM kepada anak-anak di

bawah umur 3 tahun.

• Otot Ventrogluteal (Pinggul): Untuk menemukan lokasi yang tepat, letakkan

tangan Anda pada bagian luar atas paha, di pertemuan antara paha dan pantat.

Arahkan jempol Anda ke pangkal paha, dan jari-jari lain ke arah kepala pasien.

Bentuk huruf “V” dengan jari-jari Anda dengan cara memisahkan jari telunjuk Anda

dengan tiga jari lainnya. Anda akan merasakan tepi tulang pada ujung-ujung jari

manis dan kelingking Anda. Tempat untuk memberikan suntikan adalah di tengah-

tengah V tersebut. Pinggul adalah tempat yang bagus untuk memberikan suntikan IM

kepada orang dewasa dan anak-anak berumur di atas 7 bulan.

• Otot Deltoid (Otot lengan atas): Angkat lengan baju sehingga lengan atas

terlihat seluruhnya. Raba tulang pada bagian atas lengan atas. Tulang ini disebut

processus acromion. Bagian bawah tulang ini membentuk dasar segitiga. Ujung

segitiga terletak tepat di bawah bagian tengah dasar segitiga, kira-kira sejajar dengan

ketiak. Tempat yang tepat untuk memberikan suntikan adalah di tengah segitiga

tersebut, 2,5 - 5 cm di bawah processus acromion.Tempat ini tidak boleh digunakan

untuk memberikan suntikan kepada orang yang sangat kurus atau memiliki otot yang

sangat kecil.

• Otot Dorsogluteal (Pantat): Lokasi suntikan terletak pada satu sisi pantat.

Dengan bola alkohol, gambar garis dari ujung atas celah antara pantat ke bagian sisi

badan. Temukan bagian tengah garis tersebut dan pergi ke atas sebanyak 7,6 cm. Dari

titik tersebut, gambar garis turun ke bawah, menyeberangi garis pertama, sampai

sekitar separuh pantat. Garis-garis yang Anda buat akan membentuk salib. Pada kotak

atas luar, Anda dapat meraba tulang yang melengkung. Lokasi suntikan terletak pada

kotak atas luar di bawah tulang yang melengkung tersebut. Jangan gunakan tempat ini

untuk menyuntik bayi atau anak-anak berumur di bawah 3 tahun karena otot-otot

mereka belum sepenuhnya terbentuk.

Pertimbangkan beberapa hal sebelum Anda memberikan suntikan:

• Usia pasien. Untuk usia 2 tahun ke bawah, lokasi terbaik yaitu pada otot paha.

Untuk usia 3 tahun ke atas, suntikan dapat dilakukan di otot paha atau deltoid.

Gunakan jarum dengan ukuran antara 22 dan 25.

• Catatan: Untuk anak-anak yang sangat kecil, gunakan jarum yang lebih kecil.

Juga, paha lebih dapat menoleransi jarum yang lebih besar daripada lengan.[2]

• Pertimbangkan lokasi suntikan sebelumnya. Jika pasien telah mendapat

suntikan di satu lokasi, berikan suntikan di lokasi yang lain untuk mencegah

perubahan kulit dan terbentuknya bekas luka.

LOKASI

Terdapat lima lokasi penyuntikan intramuscular yang sudah terbukti bahwa

obatnya akan diabsorbsi dengan baik oleh tubuh.

1. PADA DAERAH LENGAN ATAS (DELTOID)

• Mudah dan dapat dilakukan pada berbagai posisi, namun kekurangannya area

penyuntikan paling kecil, dan jumlah obat yang ideal paling kecil (antara 0,5-1 ml).

• Jarum disuntikkan kurang lebih 2,5 cm tepat di bawah tonjolan acromion

• Organ penting yang mungkin terkena adalah a.brachialis atau n.radialis. Hal

ini terjadi apabila kita menyuntik lebih jauh ke bawah daripada yang seharusnya

• Minta pasien untuk meletakkan tangannya di pinggul (seperti gaya seorang

peragawati), dengan demikian tonus ototnya akan berada kondisi yang mudah untuk

disuntik dan dapat mengurangi nyeri.

2. PADA DAERAH DORSOGLUTEAL (GLUTEUS MAXIMUS)

• Paling mudah dilakukan, namun angka terjadi komplikasi paling tinggi.

• Hati-hati terhadap n.sciatus dan a.glutea superior

• Gambarlah garis imajiner horizontal setinggi pertengahan glutea, kemudian

buat dua garis imajiner vertical yang memotong garis horizontal tadi pada

pertengahan pantat pada masing-masing sisi. Suntiklah di regio glutea pada kuadran

lateral atas.

• Volume suntikan ideal antara 2-4 ml.Minta pasien berbaring ke samping

dengan lutut sedikit fleksi.

3. PADA DAERAH VENTROGLUTEAL (GLUTEUS MEDIUS)

• Letakkan tangan kanan Anda di pinggul kiri pasien pada trochanter major

(atau sebaliknya). Posisikan jari telunjuk sehingga menyentuh SIAS. Kemudian

gerakkan jari tengah Anda sejauh mungkin menjauhi jari telunjuk sepanjang crista

iliaca. Maka jari telunjuk dan jari tengah Anda akan membentuk huruf V.

• Suntikkan jarum di tengah-tengah huruf V itu, maka jarum akan menembus

m. gluteus medius.

• Volume ideal antara 1-4 ml

4. PADA DAERAH PAHA BAGIAN LUAR (VASTUS LATERALIS)

• Pada orang dewasa, m. vastus lateralis terletak pada sepertiga tengah paha

bagian luar.

• Pada bayi atau orang tua, kadang-kadang kulit di atasnya perlu ditarik atau

sedikit dicubit untuk membantu jarum mencapai kedalaman yang tepat.

• Volume injeksi ideal antara 1-5 ml (untuk bayi antara 1-3 ml).

5. PADA DAERAH PAHA BAGIAN DEPAN (RECTUS FEMORIS)

• Pada orang dewasa, m. rectus femoris terletak pada sepertiga tengah paha

bagian depan.

• Pada bayi atau orang tua, kadang-kadang kulit di atasnya perlu ditarik atau

sedikit dicubit untuk membantu jarum mencapai kedalaman yang tepat.

• Volume injeksi ideal antara 1-5 ml (untuk bayi antara 1-3 ml).

• Lokasi ini jarang digunakan, namun biasanya sangat penting untuk melakukan

auto-injection, misalnya pasien dengan riwayat alergi berat biasanya menggunakan

tempat ini untuk menyuntikkan steroid injeksi yang mereka bawa kemana-mana.

POSISI

TEHNIK INJEKSI

Sudut masuk jarum berperan penting dalam derajat nyeri pasien saat injeksi.

Injeksi intramuscular sebaiknya dilakukan dengan memasukkan jarum tegak lurus

dengan kulit (90 derajat) untuk memastikan jarumnya mengenai otot yang dimaksud.

Penelitian oleh Katsma dan Smith (1997) menemukan bahwa perawat-perawat di

Inggris tidak selalu menyuntikkan jarum 90 derajat pada injeksi intramuscular, dan

rupanya hal ini berpengaruh pada penilaian derajat nyeri yang dirasakan pasien.

Tehnik injeksi yang dilakukan hampir di seluruh dunia adalah dengan cara

mengencangkan kulit di sekitar lokasi injeksi dengan tujuan: (Stilwell, 1992)

1. Memudahkan penusukan jarum. Jarum akan lebih mudah menusuk kulit dengan

sudut 90 derajat apabila kulit yang ditusuk berada dalam keadaan teregang.

2. Dengan teregangnya kulit, maka secara mekanis akan membantu mengurangi

sensitivitas ujung-ujung serat saraf di permukaan kulit.

TEHNIK Z-TRACK

Selama dua dekade terakhir, telah berkembang tehnik penyuntikan

intramuscular yang disebut tehnik Z-track. Keen (1986) pertama kali mengemukakan

dalam penelitiannya bahwa tehnik ini mampi mengurangi sensasi nyeri dan juga

mampu meminimalkan „kebocoran‟ (obat yang disuntikkan masuk ke ruang sub kutis

pada saat jarum dicabut ). Tehnik ini dilakukan dengan cara menarik kulit di atas

lokasi suntikan ke arah lain, kurang lebih sejauh 1-2 cm. Hal ini akan menggerakkan

jaringan cutan dan subcutan yang ada di atas otot yang akan disuntik. Ingatlah bahwa

target suntikan adalah otot, sehingga ketika menarik kulit tersebut kita tidak

melepaskan mata kita dari lokasi suntikan yang benar. Kemudian lakukan

penyuntikan seperti biasa, dan ketika usai menarik jarum, lepaskan kulit yang sedari

tadi Anda pegang. Hal ini mengakibatkan luka penetrasi jarum di jaringan otot akan

ditutupi oleh jaringan kutis dan subkutis yang intak. Menggerakkankan anggota gerak

yang disuntik setelahnya juga dipercaya dapat membantu proses penyerapan obat

karena hal itu akan meningkatkan aliran darah ke daerah yang disuntik

INJEKSI SUBKUTAN

Tehnik ini digunakan apabila kita ingin obat yang disuntikkan akan diabsorpsi

oleh tubuh dengan pelan dan berdurasi panjang (slow and sustained absorption).

Biasanya volume obat yang disuntikkan terbatas pada 1-2 ml per sekali suntik.

Injeksi subkutan dilakukan dengan menyuntikkan jarum menyudut 45 derajat

dari permukaan kulit. Kulit sebaiknya sedikit dicubit untuk menjauhkan jaringan

subkutis dari jaringan otot. Peragallo & Dittko (1997) menggunakan CT scan dalam

penelitian mereka dan menemukan bahwa injeksi subkutan sering kali masuk ke

jaringan otot, terutama bila dilakukan pada daerah abdomen atau paha. Hal ini

berbahaya karena insulin yang disuntikkan ke otot akan diserap lebih cepat oleh

tubuh dan sebagai akibatnya akan terjadi goncangan kadar glukosa darah yang dapat

membawa pasien ke kondisi hipoglikemia.

Dari studi yang sama juga didapatkan bahwa suntikan subkutan dipercaya

tidak lagi memerlukan aspirasi. Dari gambaran CT scan ditemukan bahwa suntikan

dengan tehnik subkutan hampir tidak pernah menembus pembuluh darah.

Springhouse Corporation (1993) bahkan menyatakan bahwa apabila penyuntikan

subkutan diawalin dengan aspirasi, akan meningkatkan risiko terjadinya hematom di

area subkutan.

NB: Sejak 1994 perkembangan terapi injeksi insulin sangat cepat. Saat ini

jarum alay suntik insulin bermerk sudah dibuat sedemikian rupa sehingga dengan

sudut 90 derajat dengan kulit, insulin dapat masuk ke jaringan subkutan. Oleh

karenanya jangan heran melihat orang diabetes menyuntikkan insulin ke pahanya

sendiri dengan sudut masuk jarum tegak lurus dengan kulit

INJEKSI INTRAVENA

Tehnik ini digunakan apabila kita ingin obat yang disuntikkan akan diabsorpsi

oleh tubuh dengan pelan dan berdurasi panjang (slow and sustained absorption).

Biasanya volume obat yang disuntikkan terbatas pada 1-2 ml per sekali suntik. Injeksi

subkutan dilakukan dengan menyuntikkan jarum menyudut 45 derajat dari permukaan

kulit. Kulit sebaiknya sedikit dicubit untuk menjauhkan jaringan subkutis dari

jaringan otot. Peragallo & Dittko (1997) menggunakan CT scan dalam penelitian

mereka dan menemukan bahwa injeksi subkutan sering kali masuk ke jaringan otot,

terutama bila dilakukan pada daerah abdomen atau paha. Hal ini berbahaya karena

insulin yang disuntikkan ke otot akan diserap lebih cepat oleh tubuh dan sebagai

akibatnya akan terjadi goncangan kadar glukosa darah yang dapat membawa pasien

ke kondisi hipoglikemia.

MEMPERKIRAKAN TEMPAT KATUP VENA, DAN MENGHINDARINYA

Karena kita akan menyuntikkan obat dengan jarum ke dalam vena, adalah

penting bagi kita untuk menghindari katup vena. Apabila katup vena ini tidak sengaja

tertusuk, maka dapat menyebabkan kerusakan permanen pada katup tersebut, dan

bahkan dapat menyebabkan kolaps pada vena yang bersangkutan. Katup-katup ini ada

dengan tujuan untuk mencegah alirah darah balik pada vena (mencegah aliran darah

menjauhi jantung). Untuk mengetahui dimana saja terdapat katup ini, lakukan

tekanan ke arah distal pada vena yang bersangkutan. Hal ini bertujuan mendorong

darah yang ada di vena balik ke arah distal, mendekati katup terakhir yang

dilewatinya. Ikuti tekanan itu dan akan Anda temukan nantinya ada tempat tertentu

dimana darah yang Anda dorong itu tidak dapat “lewat” lagi. Di tempat itulah

terdapat katup vena. Sekarang Anda tahu di tampat itu Anda tidak boleh melakukan

suntikan. Terkesan sederhana, namun terkadang melokalisir posisi katup itu dapat

menjadi sesuatu yang sulit untuk dilakukan.

2.5 Hukum Fisika pada Jarum Suntik

Pada alat suntik, terdapat beberapa hukum-hukum fisika yang mendasari kerja alat

suntik tersebut, yaitu:

a. Hukum Boyle

Hukum Boyle terdapat pada prinsip kerja alat suntik. Pada bagian pangkal pendorong

alat suntik terdapat karet yang mengisolasi ruang di dekat jarum suntik. Saat

pendorong alat suntik tidak ditarik menjauhi maupun didorong mendekati jarum

suntik, tekanan dalam ruang alat suntik (P1) sama dengan tekanan di luar ruang alat

suntik (P2). Saat pendorong ditarik menjauhi jarum suntik, tekanan dalam ruang (P1)

menjadi lebih kecil yang menyebabkan udara dari luar ruang alat suntik masuk ke

dalam ruang alat suntik sehingga volume dalam ruang alat suntik (V1) menjadi lebih

besar. Hal ini juga berlaku pada keadaan sebaliknya. Saat pendorong alat

suntik didorong mendekati jarum suntik, tekanan dalam ruang (P1) menjadi lebih

besar yang menyebabkan udara mengalir keluar dari dalam ruang alat suntik sehingga

volume dalam ruang alat suntik (V1) menjadi lebih kecil.

b. Hukum Pascal

Hukum Pascal juga digunakan dalam prinsip kerja alat suntik. Hukum itu terjadi saat

kita memberikan tekanan pada salah satu ujung, maka ujung yang lebih runcing atau

bagian jarumnya akan mengeluarkan cairan yang tekanannya sama dengan tekanan

yang diberikan. Jika dituliskan dalam rumus, maka:

P1 = P2

Keterangan:

P = Tekanan (Pascal)

F = Gaya (N)

A = Luas Permukaan (m2)

* Suntikan memiliki luar penampang/permukaan lingkaran

c. Persamaan Kontinuitas

∆m1=∆m2

ρ1.A1.v1= ρ2.A2.v2

Karena sifat fluida yang inkonpresibel atau massa jenisnya tetap, maka persamaan itu

menjadi:

A1.v1 = A2.v2

Menurut persamaan kontinuitas, perkalian antara luas penampang dan kecepatan

fluida pada setiap titik sepanjang tabung aliran adalah konstan. Persamaan di atas

menunjukkan bahwa kecepatan fluida berkurang ketika melalui pipa lebar dan

bertambah ketika melewati pipa sempit.

Gambar 7.15 di atas melukiskan suatu fluida yang mengalir melalui suatu pembuluh

yang luas penampangnya sama yaitu sebesar A, dengan kecepatan sebesar v. Jika

pada suatu saat fluida berada pada penampang K dan setelah t detik kemudian berada

di penampang L, maka dalam waktu t tersebut banyaknya fluida yang telah mengalir

adalah v . t . A, sehingga persamaan kontinuitas dapat dinyatakan secara matematis:

v . A = konstan atau

v1.A1 = v2.A2

Keterangan:

v: Kecepatan aliran (m/s)

A: Luas penampang (m2)

Jika pembuluhnya berbentuk silinder, sehingga penampangnya berbentuk lingkaran,

maka A=π.r2 sehingga persamaan kontinuitas dapat dinyatakan dengan:

v1.r12 = v2.r2

2

Sifat-Sifat Fisis Fluida dalam Suntikan

1. Non Kompresibel/ Inkompresibel

Berarti fluida tidak akan mengalami perubahan volume jika mendapat tekanan

2. Stasioner

artinya kecepatan pada setiap titik dalam fluida adalah konstan.

3. Fluida tidak kental

sehingga semua gesekan yang muncul akibat viskositas fluida diabaikan

berarti tidak ada gesekan dalam fluida.

2.6 Prinsip kerja alat suntik (cara jarum suntik menaikkkan dan

mengeluarkan cairan)

Pada alat suntik, ada beberapa prinsip fisika yang mendasari kerja alat suntik

tersebut, yaitu Hukum Boyle, Hukum Pascal, dan Persamaan Kontinuitas.

Untuk menarik cairan masuk ke dalam jarum suntik, piston pada jarum suntik

ditarik ke atas sehingga tekanan dalam silinder jarum suntik menurun, udara menekan

permukaan air sehingga cairan terdorong untuk masuk ke dalam silinder jarum suntik

melalui nozzle/jarum suntik.

Hukum Boyle terdapat pada prinsip kerja alat suntik. Pada bagian pangkal

pendorong alat suntik terdapat karet yang mengisolasi ruang di dekat jarum suntik.

Saat pendorong alat suntik tidak ditarik menjauhi maupun didorong mendekati jarum

suntik, tekanan dalam ruang alat suntik (P1) sama dengan tekanan di luar ruang alat

suntik (P2). Saat pendorong ditarik menjauhi jarum suntik, tekanan dalam ruang (P1)

menjadi lebih kecil yang menyebabkan udara dari luar ruang alat suntik masuk ke

dalam ruang alat suntik sehingga volume dalam ruang alat suntik (V1) menjadi lebih

besar. Hal ini juga berlaku pada keadaan sebaliknya. Saat pendorong alat suntik

didorong mendekati jarum suntik, tekanan dalam ruang (P1) menjadi lebih besar

yang menyebabkan udara mengalir keluar dari dalam ruang alat suntik sehingga

volume dalam ruang alat suntik (V1) menjadi lebih kecil.

P2 > P1

P1 = P2

P2 < P1

F1

F2

A1

A2 Gambar Hukum Pascal

Untuk mengeluarkan cairan dari jarum suntik, piston pada jarum suntik ditekan

sehingga tekanan dalam silinder jarum suntik meningkat, karena tekanan dalam jarum

suntik meningkat dan tekanan di luar jarum suntik lebih kecil maka cairan yang

terdapat dalam jarum suntik terdorong keluar melalui nozzle/ jarum suntik

Sewaktu mendorong alat suntikan atau mengeluarkan cairan dalam suntikan

melalui jarum suntik, Hukum Pascal berlaku. Jika kita misalkan, luas permukaan alas

karet pendorong disimbolkan sebagai A1 dan luas lubang jarum suntik disimbolkan

sebagai A2.

Gaya yang diberikan pada pendorong disimbolkan sebagai F1, serta gaya yang

dihasilkan pada ujung jarum suntik disimbolkan sebagai F2. Saat pendorong diberi

gaya dorong sebesar F1, maka gaya yang dihasilkan pada ujung jarum suntik (F2)

sebanding dengan gaya dorong (F1) dibagi dengan luas permukaan karet pendorong

(A1) dikalikan dengan luas lubang jarum suntik (A2).

Secara matematis dapat ditulis dengan rumus :

A1.V1

A2.V2 Gambar Hukum Kontinuitas

Gambar

maka,

Fluida yang mengalir dari dalam tabung alat suntik menuju ke luar (tubuh)

melalui lubang jarum alat suntik merupakan peristiwa dari penerapan persamaan

kontinuitas. Diameter tabung alat suntik disimbolkan A1, sedangkan diameter jarum

alat suntik disimbolkan A2. Kecepatan fluida yang mengalir di dalam jarum (v2)

lebih cepat dibandingkan kecepatan fluida yang mengalir di dalam tabung alat suntik

(v1). Hal ini desebabkan karena diameter jarum lebih kecil dibandingkan diameter

tabung alat suntik. Maka, hal ini membuktikan bahwa persamaan kontinuitas dapat

diterapkan dalam prinsip kerja alat suntik.

BAB III

Hasil dan Pembahasan

Dalam prinsip jarum suntik menggunakan tiga hukum fisika yaitu hukum

pascal, hukum boyle dan hukum kontinuitas. Untuk menarik cairan masuk ke dalam

jarum suntik, piston/ karet pada jarum suntik ditarik ke atas sehingga tekanan dalam

silinder jarum suntik menurun, udara menekan permukaan air sehingga cairan

terdorong untuk masuk ke dalam silinder jarum suntik melalui jarum

suntik.sedangkan Untuk mengeluarkan cairan dari jarum suntik, piston/karet pada

jarum suntik ditekan sehingga tekanan dalam silinder jarum suntik meningkat, karena

tekanan dalam jarum suntik meningkat dan tekanan di luar jarum suntik lebih kecil

maka cairan yang terdapat dalam jarum suntik terdorong keluar melalui jarum suntik,

Mekanaisme tersebut sesuai hukum boyle “Jika volume gas diperkecil maka tekanan

gas tersebut membesar asalkan suhunya tetap, atau Jika volume gas diperbesar maka

tekanan mengecil.”. Lalu Semakin besar bidang sentuh atau luas penampang maka

semakin kecil tekanan yang dihasilkan, demikian juga sebaliknya. Konsep ini lah

yang diterapkan pada jarum suntik. Pada jarum suntik, jarum memiliki bidang sentuh

yang sangat kecil sehingga bisa menghasilkan tekanan yang cukup besar untuk

menembus kulit konsep ini sesuai dengan hukum pascal. sedangkan Menurut

persamaan kontinuitas, perkalian antara luas penampang dan kecepatan fluida pada

setiap titik sepanjang tabung aliran adalah konstan. Persamaan di atas menunjukkan

bahwa kecepatan fluida berkurang ketika melalui pipa lebar dan bertambah ketika

melewati pipa sempit.

BAB IV

Simpulan

Tabung jarum suntik menggunakan prinsip tekanan dalam ruang tertutup dan

menggunakan sistem hukum fisika yaitu Hukum Pascal, Boyle dan kontinuitas. Pada

jarum suntik jika silindernya memiliki ukuran yang kecil maka tekanan yang

dihasilkan akan semakin besar dan tidak dibutuhkan gaya yang besar untuk

menekannya, dan jika silindernya memiliki ukuran yang besar maka tekanan yang

dihasilkan akan semakin kecil dan dibutuhkan gaya yang besar untuk menekannya.

Jarum yang dimiliki jarum suntik dapat menghasilkan tekanan hingga ± 1 milyar Pa.

Itu membuktikan bahwa semakin kecil bidang sentuh suatu benda maka akan semakin

besar tekanan yang di hasilkan.

BAB V

Daftar Pustaka

http://4muda.com/fluida-statis-hukum-pascal/

https://www.scribd.com/doc/70088037/Aplikasi-Prinsip-Fisika-Dan-Alat-Suntik

http://fluidadinamis.weebly.com/persamaan-kontinuitas.html

https://www.scribd.com/doc/70088037/Aplikasi-Prinsip-Fisika-Dan-Alat-Suntik

Wikihow. 2015. Memberikan Suntikan Intramuskular. Jakarta: Pusaka.