tekanan udara ekstrim
TRANSCRIPT
*TEKANAN UDARA EKSTRIM*
Yang dimaksud dengan tekanan udara ekstrim adalah tekanan udara yang lebih besar
(tinggi) atau tekanan udara yang lebih rendah dari tekanan udara normal (1 atm). Bekerja di
dalam lingkungan kerja yang tekanan udaranya lebih besar dari tekanan udara normal telah
dikenal sejak adanya pekerjaan yang dilakukan di lingkungan yang kedap air (caisson work),
dimana orang melakukan pekerjaan di bawah tekanan udara yang lebih besar dari 1 atm.
Pekerjaan seperti ini termasuk pekerjaan para penyelam di perairan (di laut) yang dalam, para
pekerja tambang yang dalam, juga para pekerja yang bekerja dalam pembuatan terowongan di
bawah tanah, maupun terowongan di bawah air (Soeripto, 2008).
Akibatnya tenaga kerja tersebut dapat menjadi subyek dari berbagai penyakit.
A. Pengaruh Pekerjaan Penyelaman di Perairan yang Dalam atau Bekerja di Udara Bertekanan
Tinggi Terhadap Tubuh Manusia
Untuk dapat memahami pengaruh tekanan yang tinggi terhadap tubuh manusia, kita perlu
memahami kembali tentang berbagai hal sebagai berikut :
1. Hukum-hukum fisika seperti Hukum Archimides, Boyle, Charles, Dalton, Henry, Tekanan
Hidrostatik dan lain-lain.
2. Penggunaan satuan dari tekanan gas dan zat cair seperti 1 ATA, 1 psia dan lain-lain.
3. Komposisi udara yang terdiri dari N2 = 79%, O2 = 20% dan gas-gas lain seperti CO2, He, Ar,
Ne dan lain sebagainya yang tekanannya adalah N2 = 0,8 ATA, O2 = 0,2 ATA, dan CO2 = 0,02
ATA.
4. Ilmu faal manusia seperti sirkulasi darah, sistem pernafasan dan sistem-sistem lain dalam
tubuh manusia seperti mata, telinga dan lain sebagainya (Soeripto, 2008).
Dengan memahami dan mempergunakan hal-hal tersebut di atas dapat diketahui dan
dijelaskan apa dan bagaimana pengaruh pekerjaan penyelaman di perairan (di laut) yang
dalam dan dalam lingkungan udara yang bertekanan tinggi terhadap manusia (Soeripto,
2008).
Semua pengaruh yang timbul merupakan resiko atau bahaya bagi tenaga kerja yang
melakukan pekerjaan penyelaman dan bekerja dalam udara bertekanan tinggi, yang harus
diperhatikan sebaik-baiknya sebelum melakukan pekerjaan tersebut, untuk menghindarkan
atau mencegah terjadinya akibat atau kecelakan dan penyakit akibat kerja (Soeripto, 2008).
Perlu diketahui bahwa setiap kaki (foot) seorang penyelam turun (menyelam) di bawah
permukaan air atau setiap kaki seorang pekerja terowongan turun dibawah permukaan air
tanah, maka ada suatu kenaikan tekanan linear sebesar 0,445 lb/meter2 atau 0.443 psi untuk
air tawar dan 0,445 psi untuk air laut. Sehingga apabila seorang penyelam bekerja di
kedalaman 100 ft dibawah permukaan air laut, dia akan menerima tekanan sebear 44,5 psi
(Soeripto, 2008).
Sejak penyelam terpajan kepada tekanan atmosfer sebesar 14,7 psi absolut diatas
permukaan air laut, maka menurut pengalaman tekanan absolut pada 100 ft adalah 59,2 psi.
Dalam prakteknya di tempat kerja, ukuran tekanan yang ditunjukkan hanya perbedaan
tekanan dari atmosfer. Namun dalam perhitungan jadwal dekompresi, tekanan absolut
diperlukan (Soeripto, 2008).
Satuan ukuran untuk tekanan juga didefinisikan : 1 atm = 14,7 psi. Harga ini sama dengan
berat air laut dalam pipa dengan penampang seluas 1 inchi2, setinggi 33 ft. Jadi apabila
seorang penyelam turun (menyelam) sedalam 33 ft, tekanan pada tubuhnya naik dengan 1
atm. Pada kedalaman 99 ft, penyelam berada pada tekanan 3 atm atau 4 atm absolut (ATA)
(Soeripto, 2008).
Di dalam sistem metrik, maka perhitungan untuk menyelam secara sederhana dan cepat
dapat diperkirakan bahwa setiap 1 kg/cm2 = 1 atm. 10 meter tekanan air laut = 1 kg/cm2
(Soeripto, 2008).
B. Resiko Bahaya Pada Pekerjaan Penyelaman di Peraiaran Yang Dalam/Lingkungan Udara
Bertekanan Tinggi
Setiap perubahan tekanan udara akan memberikan pengaruh dan dampak terhadap
tubuh manusia, yang merupakan resiko dan bahaya bagi manusia, selain akan menimbulkan
kecelakaan-kecelakaan juga akan dapat menimbulkan penyakit-penyakit setelah tenaga kerja
kembali ke udara biasa (tekanan = 1 atm) (Soeripto, 2008).
Dampak-dampak penyelaman di perairan yang dalam (di laut) dan lingkungan udara
bertekanan tinggi terhadap tubuh manusia antara lain :
1. Pengaruh suhu-suhu air umumnya lebih dingin dari suhu badan dan sebagai akibat
pengaruh sinar matahari yang akan berkurang bila menyelam lebih dalam (lebih dari 10
meter) suhu air akan menjadi lebih dingin, akan menyebabkan penyelam kehilangan
panas tubuh secara konduksi yang lebih banyak.
Suhu dingin yang berlebihan dapat menyebabkan refleks yang berlebihan dan
penyempitan pembuluh darah di seluruh tubuh sehingga timbul perasaan sakit kepala
dan pusing yang berbahaya bagi penyelam (Soeripto, 2008).
2. Suara, Getaran dan Pendengaran
Suara adalah getaran atau tekanan periodik yang menjalar melalui udara, cairan atau
benda padat ke telinga manusia yang merupakan sensor yang baik untuk suara pada
media udara.
Kecepatan suara dalam media air besarnya 4 kali lebih besar daripada dalam media udara,
sehingga penyelam sulit untuk menentukan arah dan sumber suara secara cepat.
Air merupakan media penghantar udara yang baik sehingga sering terjadi pantulan-
pantulan suara dari karang atau tebing-tebing dalam air atau dari dasar laut sendiri yang
menyebabkan kebisisngan (noisy) (Soeripto, 2008).
Suara dengan intensitas tinggi dapat menyebabkan kerusakan tubuh manusia terutama
bagian tubuh yang berongga seperti sinus, rongga dada, perut dan telinga atau bagian
tubuh yang lunak seperti jaringan otak, paru-paru dan usus (Soeripto, 2008).
3. Tekanan Hidrostatik Air
Tekanan hidrostatik air merupakan hambatan yang utama di dalam penyelaman yang
bisa berupa tekanan langsung maupun tekanan tidak langsung (Soeripto, 2008).
a. Tekanan tidak langsung
Tekanan dan konsentrasi udara dalam air akan bertambah besar apabila penyelam
menyelam lebih dalam.
Konsentrasi dan tekanan parsial Nitrogen dalam jaringan tubuh penyelam akan
tergantung dari kedalaman dan lamanya penyelaman, artinya semakin lama dan dalam
penyelam tersebut menyelam, maka kadar dan tekanan parsial Nitrogen dalam
jaringan tubuh semakin tinggi. Sehingga pada kedalaman tertentu akan terjadi
“saturasi” terhadap kadar dan tekanan Nitrogen dalam jaringan tubuh.
Apabila penyelam secara tiba-tiba naik ke permukaan, maka akan terjadi “super
saturasi” terhadap udara biasa. Keadaan ini akan sangat berbahaya bagi penyelam,
karena udara yang terlarut dalam jaringan tubuh akan menjadi gas kembali berupa
gelembung-gelembung gas yang akan masuk ke dalam sirkulasi dan terbesar dalam
darah dan jaringan. Gelembung-gelembung Nitrogen tersebut dapat tersangkut atau
berada pada tulang sendi dan di bawah otot, menyebabkan kramp yang sangat hebat
(sangat nyeri).
Rasa sakit ini dikenal dengan nama “penyakit bends” atau “penyakit caisson” atau
disebut juga “penyakit dekompressi.” Sedang gelembung Nitrogen dalam darah
(emboli) juga dapat menyumbat pembuluh darah, yang dapat mengakibatkan
kelumpuhan (Soeripto, 2008).
b. Tekanan Langsung
Kerusakan jaringan tubuh sebagai akibat langsung dari tekanan yang dikenal
dengan nama “BAROTRAUMA.”
Tekanan hidrostatikakan bertambah sesuai dengan kedalamannya. Hal ini dapat
terjadi pada saat menyelam (descent) atau saat naik ke permukaan (ascent).
Badan manusia yang sehat akan dapat mengadaptasi perubahan tekanan ini
sehingga tidak menimbulkan suatu akibat. Apabila karena suatu sebab adaptasi ini
tidak dapat mengadaptasi tekanan yang ada, maka akan timbul kerusakan jaringan,
seperti robeknya membran timpani (barotrauma telinga), robeknya jaringan paru
(barotrauma paru), atau bisa terjadi “blowing up” atau “emergency swimming ascent
(ESA)” bila naik ke permukaan secara cepat atau tiba-tiba.
Naiknya tekanan udara akan menyebabkan volume rongga gas di dalam tubuh
bertambah kecil dan akan mengakibatkan terjadinya “squeeze”, dimana bila terjadi
oedema atau pendarahan misalnya pada sinus, paru-paru atau conjungtiva.
Pemajanan kerja yang terjadi di alam “caisson work” ataupun pekerja-pekerja
tambang yang dalam atau pekerja-pekerja yang melaksanakan pekerjaan pembuatan
terowongan, dimana gas bertekanan tinggi digunakan untuk mengeluarkan air atau
lumpur dan juga untuk memberi topangan (menyangga) pada suatu bangunan.
Manusia dapat menahan tekanan udara yang besar, jika udara dapat bebas masuk ke
dalam paru-paru, sinus, dan telinga bagian tengah. Yang dijumpai pada pekerja yang
bekerja di bawah udara bertekanan tinggi adalah sakit yang sangat nyeri dan
kebuntuan (kemacetan) di dalam telinga yang disebabkan oleh ketidakmampuan
mengalirkan udara ke telinga bagian tengah secara layak selama terjadi kompresi dan
dekompresi. Akibatnya banyak tenaga kerja yang bekerja pada lingkungan udara
bertekanan tinggi menderita kehilangan daya dengar yang bersifat sementara maupun
bersifat sementara (Soeripto, 2008).
Selain hal-hal tersebut di atas, maka terdapat juga berbagai resiko bahaya dalam
pekerjaan penyelaman/lingkungan udara bertekanan tinggi seperti :
1) High pressure neurological syndrome (HPNS atau sindroma neurologis akibat tekanan
tinggi)
Di lingkungan hiperbarik (tekanan udara lebih besar dari tekanan udara normal)
maupun para penyelam di laut yang dalam, meskipun pada saat menyelam mereka
telah menyandang alat-alat pernafasan (SCUBA) untuk bernafas, atau mereka bernafas
dari campuran gas helium dan oksigen yang disalurkan melalui tekanan dari
permukaan air.
Namun HPNS dapat terjadi yang diakibatkan oleh kercunan helium pada kedalaman
yang dalam (130 m atau lebih) yang berasal dari gas campuran yang digunakan
penyelam.
2) Serangan binatang berbahaya
Serangan dapat berupa sengatan atau gigitan. Gigitan dapat menimbulkan luka dan
pendarahan yang hebat, sedang sengatan biasanya menimbulkan reaksi alergi atau
keracunan yang membahayakan kehidupan penyelam. Contoh binatang laut yang
berbahaya adalah ikan hiu, ubur-ubur (sea wasp), kerang beracun (cone shelf), ikan
batu (stone fish), blue ring octopus, ular laut (sea snake), dan lain-lain.
3) Tenggelam
Tenggelam merupakan resiko yang dihadapi penyelam dan orang yang
berkecimpung di dalam air, dan sering menyebabkan kematian akibat masuknya air ke
dalam paru-paru. Oleh karenanya setiap penyelam harus dapat berenang dan
dilengkapi dengan pelampung (rompi apung) yang dilengkapi tabung CO2 sehingga
dapat dikembangkan dengan cepat (Soeripto, 2008).
C. Penyakit-Penyakit Akibat Pekerjaan Penyelaman Di Perairan Yang Dalam/Lingkungan Udara
Bertekanan Tinggi
1. Barotrauma
Barotrauma dapat mengenai bagian-bagian tubuh, seperti :
a. Barotrauma telinga luar, diakibatkan lubang telinga tertutup oleh cerumen atau ear
plugs, dan bisa terjadi pendarahan dan rasa perih di telinga serta rasa sakit, yang
akhirnya dapat terjadi infeksi.
b. Barotrauma telinga tengah, diakibatkan kegagalan penyesuaian tekanan telinga tengah
dengan udara luar pada penyelam yang pilek atau ada cerumen prop.
c. Barotrauma telinga dalam, merupakan komplikasi dari barotrauma telinga tengah
dimana penyelam melakukan valsava yang kuat sehingga foramen rotundum pecah.
d. Barotrauma sinus, terdapat rongga (gas/udara) dalam tengkorak yang mempunyai
hubungan dengan tenggorokan. Kegagalan penyesuaian tekanan udara dalam sinus
dapat menyebabkan pendarahan disertai rasa sakit.
e. Barotrauma gigi. Gigi yang berlubang (caries) sering mengalami barotrauma gigi
dengan rasa sakit pada gigi terutama pada saat menyelam dan dapat disertai dengan
pendarahan.
f. Barotrauma paru-paru, pada kedalaman tertentu paru-paru penyelam akan berisi
udara dengan tekanan tinggi sesuai dengan tekanan absolut di kedalaman tersebut.
Bila secara cepat dan terkendali penyelam naik ke permukaan, maka setelah sampai di
permukaan akan terjadi pengembangan volume paru yang sangat cepat tanpa
diimbangi dengan pengembangan dinding paru, sehingga paru-paru pecah.
g. Barotrauma usus, para penyelam pemula sering dengan tidak sengaja menelan udara
pada waktu bernafas dengan regulator.
Sehingga ketika berenang ke permukaan udara bertekanan tinggi yang tertelan tadi
akan mengembang dan dapat menyebabkan sembelit, sakit perut, muntah-muntah.
Bisa juga disebabkan meminum minuman yang mengandung soda (CO2).
h. Barotrauma masker, terjadi bila penyelam sewaktu berenang turun tidak
menghembuskan udara ke rongga masker, sehingga setelah daya lentur masker
maksimal, maka untuk mengimbangi tekanan udara dalam masker, jaringan-jaringan
lunak pada wajah dapat terhirup ke dalam masker (Soeripto, 2008).
2. Keracunan gas-gas pernafasan
a. Keracunan Nitrogen (Nitrogen Narcosis), dapat terjadi pada kedalaman 30 meter atau
lebih (tekanan N2 = 3,2 ATA).
b. Keracunan Oksigen, dapat terjadi pada kedalaman 90 meter atau tekanan parsial O2 = 2
ATA.
c. Keracunan CO2, dapat terjadi akibat pencemaran yang masuk ke kompressor gas CO2
atau tidak berfungsinya karbon absorbe yang dipakai.
d. Keracunan CO, terjadi akibat tercemarnya udara dalam “SCUBA” dengan gas CO karena
tidak sempurnanya pembakaran udara dalam kompressor atau pencemaran udara dari
mesin/pabrik dengan gas CO.
D. Bekerja Di Lingkungan Udara Bertekanan Rendah
Tenaga kerja atau orang yang bekerja di lingkungan yang udaranya bertekanan rendah,
juga dapat menjadi subyek terhadap kekurangan oksigen, dan berpengaruh buruk terhadap
pernafasan dan penglihatan.
Penyakit-penyakit atau pengaruh buruk oleh karena kekurangan oksigen ini sangat
penting bagi mereka yang bekerja di suatu ketinggian, seperti bagi para penerbang maupun
mereka yang bekerja di tempat-tempat yang tinggi di atas permukaan laut spserti mereka
yang bekerja di gunung-gunung serta para pendaki gunung (Soeripto, 2008).
Kekurangan oksigen dapat terjadi tidak hanya karena penurunan tekanan. Kekurangan
oksigen di udara dalam ruangan tertutup tanpa ventilasi udara (confined spaces) adalah
pengalaman yang umum terjadi di lingkungan industri. Oleh karenanya, kandungan oksigen
dalam ruangan tertutup harus diperiksa lebih dahulu sebelum pekerja masuk ke dalam ruang
tertutup tersebut. Alat seperti “oxygen analyzer” sangat diperlukan untuk tujuan tersebut.
Udara normal mengandung kira-kira 21% oksigen. Tanda-tanda fisiologis yang pertama
oleh karena kekurangan oksigen (anoxia) adalah meningkatnya kecepatan bernafas dalam
(menghirup udara dalam-dalam). Kadar oksigen kurang dari 16% mengakibatkan
kepusingan, detak jantung menjadi cepat dan sakit kepala. Atmosfer yang kekurangan
oksigen dapat menyebabkan ketidakmampuan untuk bergerak dan menjadi setengah sadar.
Dalam hal masuk ke tempat yang kandungan oksigennya sedikit atau sama sekali tidak
mengandung oksigen, seseorang umumnya tidak mengalami gejala-gejala peringatan, namun
segera kehilangan kesadarannya dan tidak dapat mengingat peristiwanya, jika ia tertolong
dan sadar kembali (Soeripto, 2008).
E. Pengukuran Tekanan Udara
Alat yang di gunakan untuk mengukur tekanan udara adalah Barometer, ada dua jenis
utama barometer. Pertama, jenis klasik yang menggunakan air raksa, dan kedua, barometer
aneroid atau barometer digital.
Berikut adalah cara kerja kedua barometer tersebut.
1. Barometer Air Raksa
Barometer air raksa terbuat dari tabung kaca lurus yang disegel pada salah satu
ujungnya. Ujung tabung yang terbuka diletakkan tegak dalam semacam piring (dikenal
pula sebagai reservoir) yang diisi dengan air raksa. Barometer air raksa mengukur
tekanan atmosfer dengan menyeimbangkan berat merkuri dengan berat udara di
sekitarnya. Bagian kosong di tabung bagian atas menciptakan efek vakum. Level air raksa
dalam tabung akan naik saat berat merkuri lebih kecil dibandingkan dengan tekanan
atmosfer di sekitarnya. Sebaliknya, ketika air raksa memiliki berat lebih besar dari
tekanan atmosfer, level air raksa dalam tabung akan turun.
2. Barometer Aneroid
Barometer aneroid merupakan instrumen digital yang mengukur tekanan atmosfer
dengan muatan listrik.Barometer aneroid terdiri atas cakram atau kapsul yang terbuat
dari lembaran tipis logam.Logam tersebut memiliki dua strip logam kecil pada kedua sisi
interiornya. Strip logam ini dihubungkan dengan arus listrik.Saat tekanan udara naik atau
turun, logam akan ikut memuai atau menciut. Ketika logam memuai atau menciut, jarak
antara dua strip logam dan waktu kontak dengan arus listrik juga akan bervariasi.
Barometer lantas mengukur panjang muatan listrik dan mengkonversinya menjadi
pembacaan tekanan udara.