Kamis, 05 Januari 2012

Kegunaan Osmosis dalam Dunia Kedokteran


BAB I

PENDAHULUAN



1.1  LATAR BELAKANG

Mempelajari dunia kehidupan tidak lepas dari pengetahuan tentang ilmu biologi, dalam pengetahuan biologi sel merupakan unit struktural dan fungsional terkecil pada makhluk hidup. Sel sebagai unit struktural terkecil bermakna bahwa sel merupakan penyusun yang mendasar bagitubuh makhluk hidup. Sel sebagai unit fungsional bermakna bahwa sel sebagai penyusun makhluk hidup melakukan fungsi atau kegiatan proses hidup.
Sel dapat dipelajari dengan cara mempelajari stuktur dan fungsi fisiologi sel. Struktur sel dapat dipelajari dengan menggunakan alat bantu, yaitu mikroskop. Seiring dengan perkembangan teknologi mikroskop, ditemukan dua tipe struktur sel yaitu sel eukarioti dan sel prokariotik.

Dengan perkembangan teknologi mikroskop pula kita dapat mengetahui serta menggamati bagian-bagian atau struktur sel. Sel secara umum terdiri dari membran plasma, nukleous, sitoplasma, sitoskeleton, ribosom, retikulum endoplasma, apartus golgi, lisosom, peroksisom, dan mitokondria.

Membran plasma merupakan batas kehidupan. Membran plasma memisahkan sel dengan lingkungan diluar sel. Membran plasma memiliki ketebalan sekitar 8 nm. Membran plasma memiliki struktur seperti membran tipis dan bersifat dinamis. Membran plasma berfungsi sebagai tempat keluar masuknya ion, molekul, serta senyawa dari atau ke dalam sel. Membran plasma sersifat selektif permiabel yaitu memiliki kemampuan untuk menyeleksi ion, molekul, serta senyawa melalui membran plasma. Substansi yang melalui membran plasma dapat ditranspor secara aktif maupun pasif.
Transpor pasif adalah tranpor ion, molekul dan senyawa yang tidak memerlukan energi untuk melewati membran plasma. Tranpor pasif mencakup osmosis, dan difusi.

Osmosis adalah perpindahan pelarut melalui membran selektif permiabel dari konsentari pelarut yang tinggi ke konsentrasi pelarut yang rendah. Membran selektif permiabel akan membiarkan air keluar masuk dengan bebas namun membatasi zat terlarut di dalam air.

1.2  ANALISIS MASALAH

Rumusan masalah dalam karya ilmiah ini adalah Apakah  peristiwa ososis dapat dimanfaatkan dalam dunia kedokteran?


1.3  TUJUAN DAN KEGUNAAN

Karya ilmiah ini bertujuan untuk membahas tentang beberapa pengaplikasiaan peristiwa osmosis dalam dunia kedokteran.
Karya Ilmiah ini pula diharapkan dapat berguna sebagai bahan informasi ilmiah tentang pengaplikasiaan peristiwa osmosis pada dunia kedokteran bagi masyarakat.   




BAB II
TINJAUAN PUSTAKA


Membran sel sering juga disebut membran plasma. Membran sel merupakan bagian paling luar yang membatasi isi sel dengan sekitarnya (kecuali pada sel tumbuhan, bagian luarnya masih terdapat dinding sel atau cell wall).
Membran sel berupa lapisan luar biasa tipisnya. Tebalnya kira-kira 8 nm. Dibutuhkan 8000 membran sel untuk menyamai tebal kertas yang biasa kita pakai untuk menulis.
Lipid dan protein merupakan bahan penyusun utama dari membran, meskipun karbohidrat juga merupakan unsur penting. Gabungan lipid dan protein dinamakan lipoprotein. Saat ini model yang dapat diterima untuk penyusunan molekul-molekultersebut dalam membran ialah model mosaik fluida.
Pada 1895, Charles Overton mempostuatkan bahwa membran terbuat dari lipid, berdasarkan pengamatannya bahwa zat yang larut dalam lipid memasuki sel jauh lebih cepat dari pada zat yang tidak larut dalam lipid. 20 tahun kemudian, membran yang diisolasi dari sel darah merah dianalisis secara kimiawi ternyata tersusun atas lipid dan protein, yang sekaligus membenarkan postulat dari Overton.
Fosfolipid merupakan lipid yang jumlahnya paling melimpah dalam sebagian besar membran. Kemampuan fosfolipid untuk membentuk membran disebabkan oleh struktur molekularnya. Fosfolipid merupakan suatu molekul amfipatik, yang berarti bahwa molekul ini memiliki daerah hidrofilik (menyukai air) maupun daerah hidrofobik (takut dengan air).
Berdasar struktur tersebut maka membran sel bersifat semi permeable atau selektif permeable yang berfungsi mengatur masuk dan keluarnya zat dari sel.

 

 

Transpor Membran
Posted on Mei 31, 2010 by monruw

Transpor membran merupakan proses lewatnya berbagai jenis molekul melalui membran sel. Proses ini sangat penting, karena sebuah sel tidak akan dapat hidup tanpa interaksi antara lingkungan luarnya. Sel memerlukan berbagai bahan dari luar, sebagai sumber metabolisme yang menghasilkan energi. Sel juga perlu mengeluarkan berbagai bahan keluar, baik untuk proses sekresi maupun ekskresi.
Sel harus memiliki kemampuan untuk selektif. Kemampuan untuk memasukkan bahan yang dibutuhkan, dan mengeluarkan yang tidak diperlukan, sangat penting untuk kelangsungan hidup sel. Sel harus menjaga agar kondisinya homeostasis, yaitu kondisi dimana jumlah berbagai bahan dalam sel relatif stabil.
Bagian sel yang bertugas sebagai pengatur lalu-lintas keluar masuk adalah membran sel. Membran ini memilik struktur bilayer fosfolipid. Sejumlah molekul fosfolipid tersusun dari molekul lemak dan fosfat. Satu bagiannya bersifat hidofilik (suka air, polar) dan bagian lain bersifat hidrofobik (benci air, non-polar). Bila molekul ini berkumpul, akan membentuk lapisan ganda bila berada di lingkungan air. Bagian hidrofobik dari kedua lapisan menghadap ke dalam dan bagian hidrofilik menghadap ke luar.
Struktur bilayer fosfolipid ini memungkinkan molekul kecil untuk lewat melalui proses difusi, yaitu proses pergerakan molekul menuruni gradient konsentrasi. Berdasarkan kemudahannya untuk berdifusi melalui membran bilayer fosfolipid, maka jenis-jenis molekul dapat diurutkan sebagai berikut :
1.      Lewat dengan sangat mudah, adalah yang bersifat hidrofobik (O2, CO2, N2, benzena).
2.      Lewat dengan mudah, adalah molekul polar kecil yang tidak bermuatan (H2O, urea, gliserol)
3.      Tidak dapat lewat karena ukurannya, adalah molekul polar besar yang tidak bermuatan (glukosa, sukrosa)
4.      Tidak dapat lewat karena muatannya, adalah ion-ion (H+, Na+ Mg2+)


Osmosis
Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Description: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c3/Osmose.jpg/220px-Osmose.jpg
Description: http://bits.wikimedia.org/skins-1.18/common/images/magnify-clip.png
Diagram yang menggambarkan peristiwa osmosis
Osmosis adalah perpindahan air melalui membran permeabel selektif dari bagian yang lebih encer ke bagian yang lebih pekat. Membran semipermeabel harus dapat ditembus oleh pelarut, tapi tidak oleh zat terlarut, yang mengakibatkan gradien tekanan sepanjang membran. Osmosis merupakan suatu fenomena alami, tapi dapat dihambat secara buatan dengan meningkatkan tekanan pada bagian dengan konsentrasi pekat menjadi melebihi bagian dengan konsentrasi yang lebih encer. Gaya per unit luas yang dibutuhkan untuk mencegah mengalirnya pelarut melalui membran permeabel selektif dan masuk ke larutan dengan konsentrasi yang lebih pekat sebanding dengan tekanan turgor. Tekanan osmotik merupakan sifat koligatif, yang berarti bahwa sifat ini bergantung pada konsentrasi zat terlarut, dan bukan pada sifat zat terlarut itu sendiri.
Osmosis adalah suatu topik yang penting dalam biologi karena fenomena ini dapat menjelaskan mengapa air dapat ditransportasikan ke dalam dan ke luar sel.
BAB III
PEMBAHASAN


Osmosis adalah perpindahan pelarut melalui membran selektif permiabel dari konsentari pelarut yang tinggi ke konsentrasi pelarut yang rendah. Peristiwa osmosis dapat diaplikasikan dalam dunia kedokteran seperti :
1      Penggunaan Cairan Infus
Ketika pasien tidak mampu lagi mengonsumsi minuman dan makanan maka dokter akan memberikan nutrisi melalui infus. Dalam hal ini larutan nutrisi dimasukan langsung ke dalam pembuluh darah.  Larutan ini harus memiliki  tekanan osmotik yang sama dengan tekanan osmotik darah agar sel darah tidak mengalami krenasi atau hemolisis karena sangat membahayakan jiwa pasien.  Tekanan osmotik darah pada suhu 25 o C adalah 7,7 atm oleh karena itu, jika pasien akan diberi larutan glukosa melalui infus,konsentrasi glukosa yang digunakan harus berkadar 5,3%. 
cairan infus dapat dibedakan menjadi :
·         Cairan hipotonik
Cairan hipotonik adalah cairan infuse yang osmolaritasnya lebih rendah dibandingkan serum (konsentrasi ion Na+ lebih rendah dibandingkan serum), sehingga larut dalam serum, dan menurunkan osmolaritas serum. Maka cairan “ditarik” dari dalam pembuluh darah keluar ke jaringan sekitarnya (prinsip cairan berpindah dari osmolaritas rendah ke osmolaritas tinggi), sampai akhirnya mengisi sel-sel yang dituju. Digunakan pada keadaan sel “mengalami” dehidrasi, misalnya pada pasien cuci darah (dialisis) dalam terapi diuretik, juga pada pasien hiperglikemia (kadar gula darah tinggi) dengan ketoasidosis diabetik.
·         Cairan Isotonik
Cairan Isotonik adalah cairan infuse yang osmolaritas (tingkat kepekatan) cairannya mendekati serum (bagian cair dari komponen darah), sehingga terus berada di dalam pembuluh darah. Bermanfaat pada pasien yang mengalami hipovolemi (kekurangan cairan tubuh, sehingga tekanan darah terus menurun). Memiliki risiko terjadinya overload (kelebihan cairan), khususnya pada penyakit gagal jantung kongestif dan hipertensi. Contohnya adalah cairan Ringer-Laktat (RL), dan normal saline/larutan garam fisiologis (NaCl 0,9%).
·         Cairan hipertonik.
Cairan hipertonik adalah cairan infus yang osmolaritasnya lebih tinggi dibandingkan serum, sehingga “menarik” cairan dan elektrolit dari jaringan dan sel ke dalam pembuluh darah. Mampu menstabilkan tekanan darah, meningkatkan produksi urin, dan mengurangi edema (bengkak).

2      Hemodialisis (Cuci Darah)
Ginjal berfungsi untuk mengeluarkan racun, cairan dan zat sisa yang tidak dibutuhkan tubuh untuk dibuang lewat urin. Jika fungsi ginjal mengalami gangguan maka racun dan cairan akan menumpuk didalam tubuh dan akan mengancam nyawa penderita. Untuk itulah pasien perlu mengetahui gejala gagal ginjal, diantaranya adalah oliguria (urine sedikit), hipertensi, wajah dan kaki bengkak, sesak nafas, anemia. Laboratorium menunjukkan kenaikan kadar ureum, creatinin dan kalium darah.Pasien yang mengalami gagal ginjal kronis bisa ditolong untuk hidup lebih lama dan lebih berkualitas dengan Hemodialisa (cuci darah) atau transplantasi ginjal. Tetapi transplantasi sangat sulit dilakukan di Indonesia karena terbentur masalah hukum. Hemodialisa merupakan pilihan utama saat ini. Dengan teknik yang baik, menggunakan mesin yang baik dan dilakukan oleh tenaga kesehatan yang terampil serta professional merupakan kunci keberhasilan dalam menolong pasien gagal ginjal yang menjalani cuci darah. Prinsip hemodialisa adalah mengalirkan darah pasien ke ginjal pengganti (dializer) untuk dibersihkan melalui proses difusi, osmosis dan ultrafiltrasi menggunakan bantuan sebuah mesin hemodialisa. Darah yang telah bersih dan bebas dari racun dikembalikan lagi kedalam tubuh pasien. Proses ini berlangsung 4-5 jam. Dengan cuci darah yang teratur 2 kali seminggu, harapan hidup pasien dapat ditingkatkan. Salah satu faktor penyebab meningkatnya angka penderita gagal ginjal dari tahun ke tahun di dunia ini, salah satunya disebabkan oleh kurangnya kesadaran masyarakat terhadap deteksi dini penyakit tersebut.Di negara maju saja seperti Amerika Serikat, tingkat kesadaran masyarakatnya terhadap deteksi dini penyakit gagal ginjal masih tinggi, begitu pun dengan di Indonesia, Selain itu, banyaknya obat yang dijual bebas di pasaran saat ini, mengakibatkan penderita penyakit gagal ginjal terus bertambah.


3        Peritonel Dialisis(Cuci Rongga Perut)

Pada peritoneal dialisis, yang berperan sebagai sebagai membran semipermeabel adalah peritoneum (selaput perut). Cairan dialisat adalah cairan yang mempunyai komposit zat terlarut yang mirip dengan plasma darah.
Cara kerja proses ialah dengan cara cairan dialisat dialirkan ke dalam rongga perut, dibiarkan selama 30 menit di dalam rongga perut. Sehingga terjadi proses konveksi dan difusi, sehingga sampah metabolism dan racun tubuh akan berpindah ke cairan dialisat. Kemudian cairan dialisat dikeluarkan. Hal ini dilakukan berulang ulang sampai sampah metabolism dan racun tubuh berkurang.
APD(automated peritonel dialysis) telah menjadi salah satu pilihan terapi pengganti ginjal yang berkembang pesat, karena meningkatnya kebutuhan dosis peritoneal dialisis yang lebih tinggi untuk memperbaiki kualitas hidup.
Berkembangnya metode ini sangat berkaitan dengan perkembangan baru mesin PD otomatik dan kemajuan dalam peresapan dan monitoring terapi peritoneal dialisis. Perkembangan generasi terbaru mesin PD dengan microchips dan komputer memungkinkan program yang makin fleksibel. Dengan inovasi tersebut saat ini telah dimungkinkan memberikan jumlah volume cairan secara individu, volume tidal yang bervariasi dan tambahan pertukaran pada siang hari, tele-dialisis dan kontrol catatan dialisis yang diberikan. Data menunjukkan bahwa sekitar 26% pasien PD diseluruh dunia mempergunakan APD.
Metode APD ini bisa dilakukan pad malam hari (nightly peritoneal dialysis = NPD) atau secara terus menerus (countinuous cyclic peritoneal dialysis = CCPD).
Dari segi medis alasan memilih APD antara lain karena:
·         Gagal mencapai target klirens pada CAPD
·         Kegagalan ultra filtrasi karena cepatnya absorbsi glukosa
·         Komplikasi karena meningkatnya tekanan intra abdominal. Misalnya karena Hernia, bocornya dialisat melewati diafragma, prolaps uterus dan back pain.

Kelebihan APD sehngga menjadi pilihan terapi bagi banyak pasien adalah:
·         Menawarkan tingkat kemandirian yang lebih tinggi
·         Bebas pada sieng hari, sehingga memberikan kualitas hidup yang lebih baik
·         Bagi dokter, dapat memberikan regimen dialisis yang sesuai dengan kebutuhan tiap pasien secara individual.
Beberapa kepustakaan melaporkan bahwa tingkat ultrafiltrasi dan penarikan natrium lebih rendah pada pasien APD dibandingkan dengan CAPD, juga fungsi ginjal sisa menurun lebih cepat pada APD dibandingkan dengan CAPD, namun APD masih dapat dilakukan pada pasien yang sudah anuri. Dibandingkan dengan CAPD angka kejadian peritonitis pada APD dilaporkan lebih rendah.
APD dikatakan telah menjadi modalitas terapi pengganti ginjal yang berkembang pesat, seiring dengan meningkatnya kebutuhan akan dosis dialisis peritoneal yang adekuat untuk meningkatkan kualitas hidup pasien.
Saat ini Automated PD system baru ini untuk di Indonesia sedang di uji cobakan, diharapkan tidak lama lagi pasien-pasien gagal ginjal di Indonesia dapat memanfaatkan APD system ini, sehingga kualitas hidup penderita menjadi semakin baik.


4        Mikrofiltrasi
Mikrofiltrasi adalah proses membran dengan menggunakan tekanan sebagai gaya dorong, menggunakan membran umumnya dengan ukuran pori berkisar antara 0,01 sampai 1 mu m. Proses ini cocok untuk melakukan fraksionasi atau penyisihan makromolekul dari suspensi atau emulsi. Hal yang paling membatasi mikrofiltrasi khususnya untuk umpan berupa suspensi adalah apa yang disebut polarisasi konsentrasi dan fouling. kedua fenomena tersebut diasosiasikan dengan penurunan flux terhadap waktu.
Microfiltrasi dapat dimanfaatkan dalam
 Transfer factor. Transfer Factor(TF) adalah informasi imun yang dipindahkan dari satu individu ke individu lain. TF diperoleh dari kolostrum. Kolostrum adalah cairan pra-susu yang dikeluarkan oleh induk mamalia dalam 6-48 jam pertama setelah melahirkan. Dalam suatu penelitian menyebutkan bahwa setiap anak sapi yang baru lahir dan tidak mendapatkan susu sapi dari induknya akan mati. Hal ini membuat para peneliti berkeyakinan bahwa induk sapi mentrasferkan informasi system immune ke tubuh anak sapi, dimana informasi system immnue tersebut ada di susu sapi. Hal ini juga yang terjadi pada setiap unggas dimana unggas-unggas tersebut akan memberikan immune ke anaknya. Selain itu, sapi mempunyai kolostrum lebih banyak dibanding dari manusia. TF juga bersifat not species specific, yang berarti ia bisa ditransferkan ke sesama mamalia ; bisa ditransferkan ke manusia walaupun sumbernya bukan dari manusia. Sapi juga lebih banyak mengenal virus, bakteri, jamur, hama, debu, dsb ; dikarenakan lingkungan tinggal sapi lebih kotor dibanding dari manusia sehingga sistem imunnya lebih kuat dibanding dengan manusia. Dikarenakan kolostrum yang diperoleh didapat dari hewan maka Tf akan diproses dengan proses mikrofiltrasi khusus yang dipatenkan. Kolostrum diambil dalam 24 – 48 jam pertama setelah induk sapi yang baru melahirkan menyusui anak sapi yang baru lahir. Waktu itulah yang paling baik dalam pengambilan kolostrum sebagai bahan pengekstrasian TF.
Kolostrum tersebut kemudian dipasteurisasi (menggunakan mesin mikrofiltrasi dan dikeringkan menjadi bubuk. Proses selanjutnya adalah microbial testing dan bilogical assay pada bubuk tersebut untuk memastikan kandungannya.

5      Terapi Atibiotik
Membran sel memegang peranan vital  dalam sel. Ia merupakan pembatas osmotik bagi bebasnya difusi antara lingkungan luar dan dalam sel. Ia mempengaruhi konsentrasi metabolit dan bahan gizi di dalam sel dan merupakan tempat berlangsungnya pernafasan dan aktivitas biosintetik tertentu. Beberapa antibiotika diketahui mampu merusak atau memperlemah satu atau lebih dari fungsi-fungsi ini, yang akan menyebabkan gangguan-gangguan terhadap kehidupan sel. Hanya beberapa saja dari antibiotika golongan ini yang dapat dipakai di klinik, karena kebanyakan bersifat toksik.
Salah satu contohnya adalah penisilin, suatu antibiotik yang menghambat enzim transpeptidase yang mengkatalisis dipeptida D-alanil D-alanin sehingga peptidoglikan di dinding sel bakteri tidak terbentuk dengan sempurna. Bakteri akan rentan terhadap perbedaan tekanan osmotik sehingga gampang pecah. Penisilin mengganggu pembentukan dinding sel terutama pada tahap terakhir. Penggunaan penisilin ini dapat menyebabkan terbentuknya sferoplas yaitu kuman-kuman tanpa dinding sel atau kuman berbentuk L.


6      Salep Bisul
Salep dibuat secara hipertonik agar dapat  mengeluarkan bisul pada tubuh.  Dengan demikian bisul akan segera kempes.

 
 










BAB VI
PENUTUP


1.     Kesimpulan

Osmosis sangat berguna bagi kehidupan manusia. Osmosis dapat dimanfaatkan bukan saja dalam industri makanan namun dapat pula di manfaatkan dalam dunia kedokteran.



2.     Saran

Osmosis memiliki banyak sekali pengaplikasiaan dan manfaat. Namun terkadang kurang diperhatikan. Osmosis sebenarnya dapat banyak membantu kita yang penting kita menggerti akan konsep osmosis itu sendiri sehingga dalam pelaksaan pengaplikasiaannya tidak berjalan diluar kehendak kita.  Seperti kesalahan dalam pemberiaan konsentrasi larutan infus karena jika salah makan akan berakibat berbahaya pada pasien.









Daftar Pustaka


Aryulina, Diah dkk. 2004. Biologi 2. Jakarta: Esis

Tidak ada komentar:

Posting Komentar