BAB II TINJAUAN PUSTAKA. berwarna coklat kemerahan dan pada suhu di bawah 21,2 o C akan berubah menjadi

Transkripsi

1 2.1 Nitrogen Dioksida (NO2) Defenisi dan Karakteristik BAB II TINJAUAN PUSTAKA Nitrogen dioksida adalah gas toksik, kelarutannya dalam air rendah, tetapi mudah larut dalam larutan alkali, karbon disulfida dan kloroform. Gas ini berwarna coklat kemerahan dan pada suhu di bawah 21,2 o C akan berubah menjadi cairan berwarna kuning. Baunya khas dan mengganggu bahkan dapat mengiritasi saluran napas pada konsentrasi 1-3 ppm (Handayani, dkk, 2003). Pada saat di atmosfer, gas ini akan mengalami siklus fotolitik NO2 bersama dengan gas NO dan oksigen dengan bantuan sinar matahari. Siklus fotolitik ini dapat terganggu jika di dalam udara terdapat hidrokarbon (HC), karena hidrokarbon akan berekasi dengan O maupun O2. Reaksi HC dengan O akan menghasilkan radikal bebas HC yang sangat reaktif. Radikal bebas HC akan menyerang NO dan NO2 sehingga jumlah NO akan berkurang. Radikal bebas HC dapat juga bereaksi dengan HC lainnya dan menghasilkan senyawa-senyawa organik. Di samping itu radikal bebas HC yang bereaksi dengan O2 dan NO2 akan menghasilkan Peroxyl Acetyl Nitrates atau disingkat PAN (Wardhana, 2004) Sumber Sumber nitrogen dioksida mayoritas berasal dari pembakaran bahan bakar fosil seperti batu bara, minyak, dan gas. Di daerah perkotaan, nitrogen dioksida 80% diproduksi dari kendaraan bermotor. Sumber lainnya adalah penyulingan gasoline dan logam, pembangkit listrik yang berbahan bakar batu bara, proses industri, dan pemasakan makanan pada rumah tangga ( 8

2 9 Tabel 2.1 Sumber Pencemaran Gas NO Sumber Pencemaran % bagian % total Transportasi: 39,3 - Mobil bensin 32,0 - Mobil diesel 2,9 - Kereta api 1,9 - Kapal laut 1,0 - Sepeda motor 1,5 Pembakaran stasioner: 48,5 - Batu bara 19,4 - Minyak 4,8 - Gas alam (LPG & Kerosin) 23,3 - Kayu 1,0 Proses Industri 1,0 Pembuangan limbah padat 2,9 Lain-lain: 8,3 - Kebakaran hutan 5,8 - Pembakaran batu bara sisa 1,0 - Pembakaran limbah pertanian 1,5 Sumber : Wardhana, 2004 Menurut Fardiaz (2012), konsentrasi NOx di udara dalam suatu kota bervariasi sepanjang hari tergantung dari sinar matahari dan aktivitas kendaraan. Perubahan konsentrasi NOx berlangsung sebagai berikut : 1. Sebelum matahari terbit, konsentrasi NO dan NO2 tetap stabil pada konsentrasi sedikit lebih tinggi dari konsentrasi minimum sehari-hari. 2. Segera setelah aktivitas manusia meningkat (jam 6 8 pagi) konsentrasi NO meningkat terutama karena meningkatnya aktivitas lalu lintas yaitu kendaraan bermotor. Konsentrasi NO tertinggi pada saat ini dapat mencapai 1-2 ppm. 3. Dengan terbitnya sinar matahari yang memancakan sinar ultraviolet, konsentrasi NO2 meningkat karena perubahan NO primer menjadi NO2 sekunder. Konsentrasi NO2 pada saat ini dapat mencapai 0,5 ppm.

3 10 4. Konsentrasi ozon meningkat dengan menurunnya konsentrasi NO sampai kurang dari 0,1 ppm. 5. Jika intensitas energi solar (sinar matahari) menurun pada sore hari (jam 5 8 sore) konsentrasi NO meningkat kembali. 6. Energi matahari tidak tersedia untuk mengubah NO menjadi NO2 (melalui reaksi hidrokarbon), tetapi O3 yang terkumpul sepanjang hari akan bereaksi dengan NO. Akibatnya terjadi kenaikan konsentrasi NO2 dan penurunan konsentrasi O Dampak terhadap Kesehatan Pengaruh pajanan NO2 ditentukan oleh konsentrasi saat pajanan, proses akut atau kronik serta lama pajanan. Gejala yang dapat terjadi akibat pajanan NO2 meliputi asfiksi, edema paru, batuk, sesak, sianosis dan bronkiolitis obliterans. Selain itu, pajanan NO2 juga mempunyai efek toksik langsung terhadap makrofag alveolar sehingga mengurangi daya fagosit dan aktivitas bakterisidal. Hal ini meningkatkan kemungkinan terjadinya infeksi bakteri pada saluran pernapasan. Pajanan NO2 juga menimbulkan gangguan sekresi mukus, kerusakan silia dan gangguan imunitas humoral (Handayani, dkk, 2003). Pajanan nitrogen dioksida sangat berpengaruh pada saluran pernapasan. Bukti ilmiah menunjukkan bahwa pajanan NO2 selama 30 menit hingga 24 jam akan menimbulkan efek yang merugikan bagi pernapasan yaitu peradangan saluran napas pada orang sehat dan peningkatan gejala pada penderita asma. Beberapa studi juga menunjukkan bahwa terdapat hubungan antara peningkatan

4 11 konsentrasi NO2 dengan peningkatan kunjungan rumah sakit dan UGD yang berkaitan dengan penyakit pernapasan terutama asma (US. EPA, 2015). Konsentrasi NO2 lebih tinggi dari 100 ppm bersifat letal terhadap kebanyakan hewan, dan 90% dari kematian tersebut disebabkan oleh gejala edema pulmonari. Konsentrasi NO2 sebesar 800 ppm atau lebih mengakibatkan 100% kematian pada hewan-hewan yang diuji dalam waktu 29 menit atau kurang. Pemberian sebanyak 5 ppm NO2 selama 10 menit terhadap manusia mengakibatkan sedikit kesukaran dalam bernapas (Fardiaz, 2012) Mekanisme Pajanan ke Manusia Inhalasi NO2 dapat menyebabkan gangguan paru dan saluran pernapasan, kemudian dapat masuk ke dalam peredaran darah dan menimbulkan akibat di organ tubuh lain. Kelarutan NO2 dalam air rendah sehingga dapat mudah melewati trakea, bronkus, dan sampai ke alveoli. Di dalam saluran pernapasan NO2 akan terhidrolisis membentuk asam nitrit (HNO2) dan asam nitrat (HNO3) yang bersifat korosif terhadap mukosa permukaan saluran napas (Handayani, dkk, 2003). Gas NO2 (Oksidan Inhalan) Peradangan Bronkus Gerakan Silia Menurun Mekanisme Pembersihan Silia Menurun Infeksi Bronkus Meningkat Infeksi Bronkus Kronis Gambar 2.1

5 12 Efek Pajanan NO2 terhadap Saluran Pernapasan Sumber : Mukono, Baku Mutu Di Indonesia, baku mutu NO2 dalam udara ambien mengacu pada Peraturan Pemerintah Nomor 41 tahun 1999 tentang Pengendalian Pencemaran Udara yaitu 400 µg/nm 3. Berdasarkan WHO adalah 40 µg/nm 3 rata-rata tahunan atau 0,016 ppm dan 200 µg/nm 3 rata-rata per jam dan 0,08 ppm (WHO, 2005) Cara Pencegahan dan Pengendalian Beberapa cara untuk mencegah peningkatan konsentrasi NO2 adalah : a. Mengimplementasikan standar kualitas bahan bakar nasional b. Mendukung implementasi standar emisi kendaraan yang lebih ketat c. Mengembangkan kemampuan kendaraan berbahan bakar diesel d. Mengembangkan dan mempromosikan bahan bakar alternatif e. Mengembangkan sistem prediksi polusi di kota besar f. Mempromosikan penggunaan sepeda ( 2.2 Sulfur Dioksida (SO2) Defenisi dan Karakteristik Sulfur dioksida (SO2) termasuk ke dalam kelompok sulfur oksida atau SOx bersama dengan sulfur trioksida (SO3). SO2 mempunyai karakteristik bau yang tajam dan tidak terbakar di udara. Konsentrasi SO2 di udara akan mulai terdeteksi oleh indra penciuman manusia ketika konsentrasi berkisar antara 0,3 1 ppm (Wardhana, 2004). Sebagian besar sulfur yang terdapat di atmosfer dalam bentuk

6 13 sulfur dioksida (SO2). Sebagian pencemaran udara oleh gas belerang oksida (SOx) yang berasal dari pembakaran bahan bakar fosil, terutama batu bara (Sunu, 2001). Sebagaimana O3 pencemar sekunder yang terbentuk dari SO2 seperti partikel sulfat, dapat berpindah dan terdesposisi jauh dari sumbernya. SO2 dan gas-gas oksida sulfur lainnya terbentuk saat terjadi pembakaran bahan bakar fosil yang mengandung unsur sulfur (KLH, 2013). SO2 berpotensi besar untuk berpindah ke tempat yang lebih jauh (lebih dari km) karena waktu tinggalnya di atmosfer hanya beberapa hari. Hal ini dapat menimbulkan hujan asam regional bahkan dapat menyerang ke negara lain. Hujan asam dapat mengakibatkan pengasaman pada badan air sehingga berdampak buruk pada ekosistem di dalamnya. Selain itu, hujan asam juga dapat menimbulkan kerusakan pada tanaman, bangunan, warisan budaya, dan material lainnya (CAI-Asia Factsheet No 4, 2010) Sumber Sumber SO2 dari aktivitas manusia adalah proses pembakaran dan proses industri. Proses pembakaran yang dapat menghasilkan SO2 adalah pembakaran batubara pada generator listrik dan mesin-meisn. Proses industri yang menghasilkan SO2 adalah industri pemurnian petroleum. Industri asam sulfat, industri peleburan baja, dan sebagainya (Fardiaz, 2012). Sulfur sendiri terdapat dalam hampir semua material mentah yang belum diolah seperti minyak mentah, batu bara, dan bijih-bijih yang mengandung metal seperti aluminium, tembaga, seng, timbal, dan besi. Di daerah perkotaan, yang menjadi sumber utama sulfur adalah kegiatan pembangkit tenaga listrik, terutama

7 14 yang menggunakan bahan batu bara ataupun minyak sebagai bahan bakarnya. Selain tu gas buang dari kendaraan yang menggunakan minyak solar, industriindustri yang menggunakan bahan bakar batu bara dan minyak bakar, juga merupakan sumber sulfur (KLH, 2013) Dampak terhadap Kesehatan Menurut Kirk dan Othmer dalam Fardiaz (2012), konsentrasi SO2 sebesar 8-12 ppm dapat menyebabkan iritasi tenggorokan. Pada konsentrasi 20 ppm dapat mengakibatkan iritasi mata dan batuk. SO2 berbahaya bagi orang tua dan penderita yang mengalami penyakit kronis pada sistem pernapasan dan kardiovaskular. Individu dengan gejala tersebut akan sangat sensitif terhadap pajanan SO2 meskipun dengan konsentrasi yang rendah misalnya 0,2 ppm atau lebih. Tabel 2.2 Pengaruh SO2 terhadap Manusia Konsentrasi (ppm) Pengaruh 3 5 Jumlah terkecil yang dapat dideteksi dari baunya 8 12 Jumlah terkecil yang segera mengakibatkan iritasi tenggorokan 20 Jumlah terkecil yang segera mengakibatkan iritasi mata 20 Jumlah terkecil yang segera mengakibatkan batuk 20 Maksimum yang diperbolehkan untuk kontak dalam waktu lama Maksimum yang diperbolehkan untuk kontak dalam waktu singkat (30 menit) Berbahaya meskipun kontak secara singkat Sumber : (Kirk dan Orthmer dalam Fardiaz, 2012) Otot saluran pernapasan akan mengalami kejang jika teriritasi oleh SO2 dan kejang akan lebih berat jika konsentrasi SO2 lebih tinggi sementara suhu udara rendah. Jika waktu pajanan SO2 cukup lama dan dalam konsentrasi yang tinggi

8 15 maka akan terjadi peradangan pada selaput lendir yang diikuti oleh kelumpuhan sistem pernapasan, kerusakan jaringan epitel, dan akhirnya kematian. Jika konsentrasi SO2 masih relatif rendah tetapi waktu pajanan pendek dan berulangulang, maka gas tersebut dapat memicu kanker (Wardhana, 2004) Mekanisme Pajanan ke Manusia Saat manusia bernapas dan menghirup udara yang mengandung SO2, tubuh akan mengabsorbsinya melalui hidung dan paru-paru. Sulfur dioksida dapat dengan mudah dan dengan cepat masuk ke dalam peredaran darah melalui paruparu. Sekali ada di dalam tubuh, tubuh akan rusak akibat sulfat dan dapat hilang melalui urin (ATSDR, 1998). Gas SO2 masuk ke dalam tubuh melalui saluran pernapasan. SO2 memiliki daya larut yang tinggi, memiliki ukuran partikulat sangat kecil dan dapat masuk hingga ke alveoli, dapat mengiritasi dinding bronkus sehingga terjadi peradangan dan produksi lendir meningkat pada bronkiolus dan alveolus. Oleh sebab itu, resistensi saluran pernapasan meningkat dan menyebabkan konstruksi bronkus (Mukono, 2008). Masuk Saluran Pernapasan Daya larut tinggi Iritasi dinding bronkus Terjadi : Peradangan, Produksi lendir meningkat Bronkiolus dan alveolus Resistance saluran pernapasan meningkat Terjadi : Produksi lendir meningkat Konstruksi bronkus Gambar 2.2 Efek Pajanan SO2 terhadap Saluran Pernapasan

9 16 Sumber : Mukono, Baku Mutu Nilai baku mutu SO2 dalam udara ambien berdasarkan WHO adalah rata-rata per 24 jam 20 µg/m 3 atau 0,008 ppm dan rata-rata per 10 menit 500 µg/m 3 atau 0,2 ppm. Baku mutu SO2 dalam udara ambien di Indonesia mengacu pada Peraturan Pemerintah Nomor 41 tahun 1999 tentang Pengendalian Pencemaran Udara yaitu 900 µg/nm 3 (1 jam), 365 µg/nm 3 (24 jam), dan 60 µg/nm 3 (1 tahun) Cara Pencegahan dan Pengendalian Beberapa cara yang dapat dilakukan untuk mengurangi kadar SO2 secara nasional (EPA, 2010) adalah : a. Membuat program reduksi konsentrasi SO2 dengan mengadopsi baku mutu yang ditetapkan EPA atau WHO dan secara periodik mengevaluasi konsentrasi SO2 di udara. b. Mengurangi emisi SO2 ke udara dengan menggunakan kendaraan yang minim polusi dan bahan bakar alternatif. 2.3 Partikulat 10 Mikrometer (PM10) Sifat dan Karakteristik Partikulat didefenisikan sebagai partikel-partikel halus yang berasal dari padatan maupun cairan yang tersuspensi di dalam gas (udara). Partikel padaran atau cairan ini umumnya merupakan campuran dari beberapa materi organic dan non-organik seperti asam (partikel nitrat atau sulfat), logam, ataupun partikel debu dan tanah. Ukuran partikel sangatlah penting untuk diketahui karena

10 17 memengaruhi dampak partikel tersebut terhadap manusia dan lingkungan. PM10 adalah partikel yang berukuran 10 mikrometer atau lebih kecil (KLH, 2013). PM10 memiliki beberapa nama lain, yaitu inhalable particles, respirable particulate, respirable dust, dan inhalable dust. PM10 juga dapat bersifat toksik karena dapat mengandung campuran partikulat jelaga, kondensat asam, garam sulfat, partikel nitrat, ataupun logam-logam berat (Fitria, 2009) Sumber dan Distribusi Beberapa studi mengenai sumber dan distribusi PM10 menjelaskan bahwa terdapat hubungan antara ukuran partikel polutan dengan sumbernya. Partikel yang berdiameter lebih besar dari 10 mikron dihasilkan dari proses-proses mekanis seperti erosi angin, penghancuran dan penyemprotan, dan pelindasan benda-benda oleh kendaraan atau pejalan kaki. Sumber utama PM10 di perkotaan adalah asap kendaraan bermotor. Partikulat ini dapat terhisap ke dalam sistem pernapasan. Partikel yang berukuran diameter 1 10 mikron biasanya termasuk tanah, debu, dan produk-produk pembakaran dari industri lokal. Partikel yang mempunyai 0,1 1 mikron merupakan produk-produk pembakaran aerosol fotokimia (Fardiaz, 2012; Fitria, 2009). Partikel sebagai pencemar udara mempunyai waktu hidup yaitu pada saat partikel masih melayang-layang sebagai pencemar di udara sebelum jatuh ke bumi. Sedangkan kecepatan pengendapanya tergantung pada ukuran partikel, massa jenis partikel serta arah dan kecepatan angin yang bertiup. Partikel yang sudah mati karena jatuh mengendap di bumi dapat hidup kembali apabila tertiup oleh angin kencang dan melayang-layang lagi di udara (Wardhana, 2004).

11 Dampak terhadap Kesehatan Partikulat dapat terhisap ke dalam sistem pernapasan dan menyebabkan gangguan pernapasan dan kerusakan paru-paru. PM10 diketahui dapat meningkatkan angka kematian yang disebabkan oleh penyakit jantung dan pernapasan, pada konsentrasi 140 µg/m 3 dapat menurunkan fungsi paru-paru pada anak-anak, sementara pada konsentrasi 350 µg/m 3 dapat memperparah kondisi penderita bronkhitis (Gilliland dalam Fitria, 2009). PM10 merupakan indikator yang baik untuk kelainan saluran pernapasan, karena didapatkannya hubungan yang kuat antara gejala penyakit saluran pernapasan dengan kadar partikel debu (Pope dalam Mukono, 2008). Menurut Fardiaz (2012), partikel-partikel yang masuk dan tertinggal di dalam paru-paru berbahaya bagi kesehatan karena tiga hal penting, yaitu: 1. Partikel tersebut beracun karena sifat-sifat kimia dan fisiknya. 2. Partikel tersebut bersifat inert (tidak bereaksi) tetapi jika tertinggal di dalam saluran pernapasan dapat mengganggu pembersihan bahan-bahan lain yang berbahaya. 3. Partikel-partikel tersebut dapat membawa molekul-molekul gas yang berbahaya, baik dengan cara mengabsorbsi atau mengadsorbsi, sehingga molekul-molekul gas tersebut dapat mencapai dan tertinggal di bagian paru-paru yang sensitif Mekanisme Pajanan ke Manusia

12 19 Sistem pernapasan mempunyai beberapa sistem pertahanan yang mencegah masuknya partikel-partikel, baik berbentuk padat maupun cair, ke dalam paruparu. Rambut-rambut hidung akan mencegah masuknya partikel-partikel berukuran besar, sedangkan partikel-partikel yang lebih kecil akan dicegah masuk oleh membran mukosa yang terdapat di sepanjang sistem pernapasan dan merupakan permukaan tempat partikel menempel. Pada beberapa bagian sistem pernapasan terdapat bulu-bulu halus (silia) yang bergerak ke depan dan ke belakang bersama-sama mukosa sehingga membentuk aliran yang membawa partikel yang ditangkapnya keluar dari sistem pernapasan ke tenggorokan, dimana partikel tersebut tertelan (Fardiaz, 2012). Pada saat seseorang menarik napas, udara yang mengandung partikel akan terhirup ke dalam paru-paru. Ukuran partikel (debu) yang masuk ke dalam paru akan menentukan letak penempelan atau pengendapan partikel tersebut (Wardhana, 2004). Partikel yang mempunyai diameter lebih besar daripada 5 mikron akan terhenti dan terkumpul terutama di dalam hidung dan tenggorokan. Meskipun partikel tersebut sebagian dapat masuk ke dalam paru-paru. Partikel yang berukuran 0,5 5,0 mikron dapat terkumpul di dalam paru-paru sampai bronchioli, dan hanya sebagian kecil yang sampai pada alveoli. Partikel yang berukuran diameter kurang dari 0,5 mikron dapat mencapai dan tinggal di dalam alveoli. Pembersihan partikel-partikel yang sangat kecil tersebut dari alveoli sangat lambat dan tidak sempurna dibandingkan dengan di dalam saluran yang lebih besar. Beberapa partikel yang tetap tertinggal di dalam alveoli dapat terabsorbsi ke dalam darah (Fardiaz, 2012).

13 20 Inhalable particle (2,5-10 mikron) Faring Deposit ke Trakeobronkial Iritasi Kronis Peradangan Sekret / Lendir Gambar 2.3 Efek Pajanan PM10 terhadap Saluran Pernapasan Sumber : Mukono, Baku Mutu. Baku mutu PM10 dalam udara ambien di Indonesia mengacu pada Peraturan Pemerintah Nomor 41 tahun 1999 tentang Pengendalian Pencemaran Udara yaitu 150 µg/nm Infeksi Saluran Pernapasan Akut (ISPA) Pengertian ISPA Gangguan mukosilier

14 21 Defenisi penyakit ISPA adalah radang akut saluran pernapasan atas maupun bawah yang disebabkan oleh infeksi jasad renik atau bakteri, virus maupun riketsia, tanpa atau disertai radang parenkim paru (Alsagaff, 2005). Pengertian ISPA adalah penyakit saluran pernapasan akut dengan perhatian khusus pada radang paru (pneumonia), dan bukan penyakit telinga dan tenggorokan. Infeksi saluran pernapasan akut merupakan penyakit utama penyebab kematian bayi dan sering menampati urutan pertama angka kesakitan balita (Widoyono, 2008). Infeksi saluran pernapasan atas (URIs) adalah penyakit infeksi pada umumnya ditemui. Jenis dari infeksi ini adalah rinitis, sinusitis, infeksi telinga, faringitis akut, epiglotitis, dan laringitis. Mayoritas penyebab infeksi ini adalah virus (Simoes et.al, 2006). Infeksi saluran pernapasan bawah (LRIs) umumnya berupa pneumonia dan bronkiolitis. Hal ini dapat diketahui dari gejala anak yang batuk dan penarikan napas yang berat dan dalam (Simoes et.al, 2006) Epidemiologi ISPA Dari hasil pengamatan epidemiologi dapat diketahui bahwa angka kesakitan di kota cenderung lebih besar daripada di desa. Hal ini disebabkan oleh tingkat kepadatan tempat tinggal dan pencemaran lingkungan di kota yang lebih tinggi daripada di desa. Penyakit pneumonia di negara berkembang, merupakan 25% penyumbang kematian pada anak, terutama pada bayi berusia kurang dari dua bulan. Dari Survei Kesehatan Rumah Tangga (SKRT) tahun 1986 diketahui bahwa morbiditas

15 22 pada bayi akibat pneumonia sebesar 42,4% dan pada balita sebesar 40,6%, sedangkan angka mortalitas pada bayi akibat pneumonia sebesar 24% dan pada balita sebesar 36%. Hasil SKRT tahun 1992 menunjukkan bahwa angka mortalitas pada bayi akibat penyakit ISPA menduduki urutan pertama (36%), dan angka mortalitas pada balita menduduk urutan kedua (13%). Di Jawa Tengah pada tahun 1999 penyakit ISPA selalu menduduki ranking 1 pada 10 besar penyakit pasien rawat jalan di puskesmas (Widoyono, 2008) Klasifikasi ISPA Widoyono mengklasifikasikan penyakit ISPA terdiri dari: a) Bukan pneumonia Mencakup kelompok pasien balita dengan batuk yang tidak menunjukkan gejala peningkatan frekuensi napas dan tidak menunjukkan adanya tarikan dinding dada bagian bawah ke arah dalam. Contohnya adalah common cold, faringitis, tonsilitis, dan otitis. b) Pneumonia Didasarkan pada adanya batuk dan atau kesukaran bernapas. Diagnosis gejala ini berdasarkan umur. Batas frekuensi napas cepat pada anak berusia dua bulan sampai <1 tahun adalah 50 kali per menit dan untuk anak usia 1 sampai <5 tahun adalah 40 kali per menit. c) Pneumonia berat

16 23 Didasarkan pada adanya batuk dan atau kesukaran bernapas disertai sesak napas atau tarikan dinding dada bagian bawab ke arah dalam (chest indrawing) pada anak berusia dua bulan sampai <5 tahun. Untuk anak berusia <2 bulan, diagnosis pneumonia berat ditandai adanya napas cepat yaitu frekuensi pernapasan sebanyak 60 kali per menita tau lebih, atau adanya tarikan yang kuat pada dinding dada bagian bawah ke arah dalam (severe chest indrawing) Etiologi ISPA Infeksi bakterial sering merupakan penyulit ISPA dibanding yang disebabkan oleh virus, terutama bila ada epidemi atau pandemi. Penyulit bakteria umumnya diserta keradangan parenkim (Alsagaff dan Mukty, 2005). Menurut Widoyono tahun 2008 etiologi penyakit ISPA terdiri dari : Bakteri : Diplococcus pneumonia, Pneumococcus, Streptococcus pyogenes, Staphylococcus aureus, Haemophillus influenza, dan lain-lain. Virus Jamur Aspirasi : Influenza, Adenovirus, Sitomegavirus. : Aspergillus sp, Candida albicans, Hitoplasma, dan lain-lain. : Makanan, asap kendaraan bermotor, BBM (Bahan Bakar Minyak) biasanya minyak tanah, cairan amnion pada saat lahir, benda asing (biji-bijian, mainan plastik kecil, dan lain-lain). ISPA yang disebabkan oleh bakteri adalah infeksi pernapasan umum yang disebabkan oleh organismo seperti Streptococcus pneumonia, Haemophilus

17 24 influenza, Chlamydia spp., dan Mycoplasma pneuminuae. Terdapat beberapa ISPA yang disebabkan oleh jasad renik bukan golongan virus maupun bakteri, yaitu ISPA yang disebabkan oleh Mikoplasma Pneumonia yang termasuk dalam golongan Pleuropneumonia-like organism (PPLO) karena tidak dapat dimasukkan ke dalam golongan virus maupun bakteri. Kemudia Psitakosis-ornitosis yang menyebabkan epizoonosis pada beberapa burung, serta Demam Q yang disebabkan oleh riketsia golongan Coxiella burneeti. Virus pernapasan merupakan penyebab terbesar ISPA. Hingga kini telah dikenal lebih dari 100 jenis virus penyebab ISPA. Infeksi virus memberikan gambaran klinik yang khas akan tetapi sebaliknya beberapa jenis virus bersama-sama dapat pula memberikan gambaran yang hampir sama. ISPA yang disebabkan oleh virus, wanita lebih rentan bila dibandingkan dengan pria (Alsegaff dan Mukty, 2005). Tabel 2.3 Kelompok Virus, Sub-Kelompok Virus, dan Tipe Virus Group Virus Sub Group Tipe Orthomyxovirus Influenza virus A B C Paramyxovirus Para Influenza virus 1 4 Metamyxovirus Respiratory syntial virus (RS-Virus) Adenovirus 1 31 Picornavirus Rhinovirus Coxsackie virus A Coxsackie virus B Echovirus Sumber : Alsegaff dan Mukty, Patogenesis ISPA Menurut Hood Alsagaff dan H.Abdul Mukty, saluran pernapasan selama hidup selalu terpapar dengan dunia luar sehingga guna mengatasinya dibutuhkan suatu sistem pertahanan yang efektif dan efisien. Ketahanan saluran pernapasan

18 25 terhadap infeksi maupun partikel gas yang ada di udara amat tergantung pada tiga unsur alami yang selalu terdapat pada orang sehat, yaitu : a. Keutuhan epitel mukosa dan gerak mukosilia b. Makrofag alveol c. Antibodi setempat Sudah menjadi suatu kecenderungan bahwa infeksi bakteri mudah terjadi pada saluran napas yang sel-sel epitel mukosanya telah rusak, akibat infeksi yang terdahulu. Hal-hal yang dapat mengganggu keutuhan lapisan mukosa dan gerak silia adalah : a. Asap rokok dan gas SO2, polutan utama dalam pencemaran udara b. Sindrom imotil c. Pengobatan dengan O2 konsentrasi tinggi (25% atau lebih) Makrofag banyak terdapat di alveol dan akan dimobilisasi ke tempat lain bila terjadi infeksi. Asap rokok dapat menurunkan kemampuan makrofag membunuh materi, sedangkan alkohol akan menurunkan mobilitas sel-sel ini. Antibodi setempat yang ada pada saluran pernapasan adalah IgA. Antibodi ini banyak didapatkan di mukosa. Kekurangan antibodi ini akan memudahkan terjadinya infeksi saluran pernapasan, seperti yang sering terjadi pada anak. Mereka dengan defisiensi IgA akan mengalami hal yang serupa dengan penderita yang mengalami defisiensi imun lain, seperti penderita yang mendapat terapi sitostatik atau radiasi, penderita dengan neoplasma yang ganas dan lain-lain (immuno compromised host). Gambaran klinik radang yang disebabkan oleh infeksi sangat tergantung pada :

19 26 a. Karakteristik inokulum, meliputi ukuran aerosol, jumlah dan tingkat virulensi jasad renik yang masuk b. Daya tahan tubuh, tergantung pada utuhnya sel epitel mukosa, gerak mukosilia, makrofag alveol dan IgA c. Umur, mempunyai pengaruh besar. ISPA yang terjadi pada anak dan bayi akan memberikan gambaran klinik yang lebih jelek bila dibandingkan dengan orang dewasa. Gambaran klinik yang buruk dan tampak lebih berat tersebut terutama disebabkan oleh infeksi virus pada bayi dan anak yang belum memperoleh kekebalan alamiah. Pada ISPA dikenal tiga cara penyebaran infeksi yaitu : a. Melalui aerosol yang lembut, terutama oleh karena batuk b. Melalui aerosol yang lebih kasar, terjada pada waktu batuk dan bersinbersin c. Melalui kontak langsung/tidak langsung dari benda yang telah dicemari jasad renik (Hand to hand transmission). Pada infeksi virus, transmisi harus diawali dengan penyebabran virus ke daerah sekitar terutama melalui bajan sekresi hidung. Virus yang menyebabkan ISPA terdapat kali lebih banyak di dalam mukosa hidung daripada mukosa faring. Dari beberapa penelitian klinik, laboratorium dan penelitian lapangan, diperoleh kesimpulan bahwa sebenarnya kontak hand to hand merupakan modus yang terbesar bila dibandingkan dengan cara penularan aerogen (yang semula banyak diduga sebagai penyebab utama) Faktor Resiko ISPA

20 27 Orang yang rentan pneumonia dimana pneumonia merupakan salah satu klasifikasi dari Infeksi Saluran Pernapasan Akut menurut Misnadiarly, yaitu : a. Peminum alkohol b. Perokok c. Penderita diabetes mellitus d. Penderita gagal ginjal e. Penderita penyakit paru obtruktif menahun (PPOK) f. Gangguan sistem kekebalan karena obat tertentu (penderita kanker menerima organ cangkokan) g. Gangguan sistem kekebalan karena penyakit tertentu (misalnya penerima organ cangkokan) h. Gangguan sistem kekebalan karena penyakitnya (misalnya penderita AIDS) Pengobatan dan Rehabilitasi Pengobatan ISPA tergantung dengan tingkat keparahan penyakitnya. Jika pneumonia berat maka perlu dirawat di rumah sakit dan diberikan antibiotik parenteral, oksigen, dan sebagainya. Untuk pneumonia pengobatan dilakukan dengan pemberian obat antibiotik kotrimoksasol peroral. Bila penderita tidak memungkinkan diberi antibiotik diatas maka dapat diberikan obat antibiotik pengganti yaitu ampisilin, amoksisilin atau penisilin prokain. Jika bukan pneumonia maka tidak perlu diberikan antibiotik dan cukup berikan perawatan di rumah. Untuk mengatasi demam dapat diberikan paracetamol dan dikompres dengan menggunakan kain bersih yang dicelupkan pada air (tidak perlu air es). Untuk mengatasi batuk dapat diberikan obat batuk

21 28 yang aman dengan ramuan tradicional berupa jeruk nipis ½ sendok teh dicampur dengan kecap atau madu ½ sendok teh, diberikan tiga kali sehari. Selain itu tetap diberikan makanan bergizi untuk meningkatkan daya tahan tubuh. Pemberian ASI pada bayi juga harus tetap dilanjutkan. Penderita juga diberikan cairan lebih dari biasanya misalnya air mineral, sari buah, dan lainnya. Hal ini dilakukan untuk mengencerkan dahak dan membantu memulihkan dari kehilangan cairan. Untuk mempercepat kesembuhan penderita, usahakan lingkungan rumah bersih dan kondusif. Ventilasi rumah yang cukup dan hindari asap dalam rumah. Jika penderita demam tidak dianjurkan mengenakan pakaian atau selimut yang tebal dan rapat. Jika penderita pilek, hidungnya harus sering dibersihkan untuk mempercepat kesembuhan dan menghindari komplikasi. Jika selama perawatan di rumah keadaan penderita semakin memburuk, maka dianjurkan untuk dibawa ke dokter (Rasmaliah, 2004). 2.5 Hubungan NO2, SO2, dan PM10 dengan Kejadian ISPA Hasil penelitian efek polutan PM10, SO2, dan NO2 di Beijing adalah SO2 memiliki efek sama besar pada penyakit pernapasan dan kardiovaskuler, sedangkan NO2 memiliki efek terbesar pada penyakit pernapasan daripada kardiovaskuler (Zhang, et.al, 2011). Dari penelitian yang dilakukan di Salamanca, Meksiko diketahui bahwa terdapat hubungan yang signifikan antara SO2 dengan gejala penyakit pernapasan yaitu wheezing (OR = 1,0213) dan ISPA (OR = 1,0521) setiap kenaikan konsentrasi sebanyak 10 µg/m 3. Sedangkan NO2 terlihat signifikan pengaruhnya pada penurunan fungsi saluran pernapasan (Linares et.al, 2010).

22 29 Penelitian di Palermo, Italia juga membuktikan bahwa polutan meningkatkan resiko kesehatan terutama pada saluran pernapasan, sebesar 2,2% (95% CI: 1,3-3,1) pada PM10, 4,4% (95%CI: 0,3-8,6) pada SO2, 2,3% (95% CI: 0,1-4,7) pada CO, dan 1,5% (95% CI: 0,4-2,6) pada NO2 (Tramuto et.al, 2011). Penelitian yang dilakukan di 10 kota besar di Italia membuktikan bahwa setiap kenaikan 10 µg/m 3 NO2 berhubungan signifikan (α = 0,05) dengan kematian biasa, kematian yang disebabkan penyakit jantung, dan terutama kematian yang disebabkan oleh penyakit pernapasan. Selama musim panas (April- September) juga terlihat hubungan signifikan antara NO2 dengan penyakit cerebrovaskuler (Chiusolo, et.al, 2011). Efek NO2 sehingga menyebabkan kematian terlepas dari pengaruh PM10. Partikulat merupakan senyawa campuran yang terdiri dari partikel karbon termasuk partikel yang sangat halus yang mana dihasilkan oleh mesin diesel. Kenyataannya, mesin diesel juga menghasilkan NO2 dan partikulat yang sangat halus sehingga terdapat korelasi antara PM, NO2, dan SO2 (Chiusolo et.al, 2011). Kondisi di Montreal, Kanada terdapat peningkatan jumlah penderita asma pada anak-anak akibat pajanan SO2 dari emisi kilang minyak (Smargiassi, et.al, 2009). Studi yang dilakukan di Inggris menunjukkan hubungan yang signifikan antara konsentrasi black smoke (BS) dan SO2 dengan jumlah kematian. Efek konsentrasi kedua polutan ini sangat kuat pada penyakit pernapasan. Hasil analisis menunjukkan pada tahun relative risk kematian adalah 3,6% (95% CI 2,6% to 4,5%) setiap kenaikan 10 mg/m 3 BS dan 13,2% (95% Ci 11,5% to 14,9%)

23 30 setiap kenaikan 10 ppb SO2 sedangkan pada periode sekarang relative risk kematian adalah 19,3% (95% CI 5,1% to 35,7%) pada BS dan 21,7% (95% CI 2,9% to 38,5%) pada SO2 (Elliot, et al, 2007). Konsentrasi rata-rata harian PM10, SO2, dan NO2 di Shanghai pada tahun 2008 adalah 102,0 µg/m 3, 44,7 µg/m 3, dan 66,6 µg/m 3. Pada dasarnya ketiga polutan ini saling terkait satu sama lain. Pada penelitian single pollutant model, terdapat hubungan yang signifikan antara ketiga polutan tersebut terhadap peningkatan angka kematian per hari terutama yang disebabkan oleh penyakit pernapasan (Chen, et al, 2008). Penelitian di Hongkong menunjukkan bahwa terdapat hubungan signifikan antara kunjungan penderita penyakit saluran pernapasan atas/upper respiratory tract diseases (URTI) dengan peningkatan konsentrasi NO2, O3, PM10, dan PM2,5. Polutan yang paling beresiko adalah NO2 (3,0%), O3 (2,5%), PM2,5 (2,1%), dan PM10 (2,0%) (Wong, et al, 2005). 2.6 Kerangka Konsep Variabel Independen Konsentrasi NO2, SO2, dan PM10 dalam udara ambien Variabel Dependen Kejadian ISPA Mikroorganisme (Bakteri, Virus, Jamur) Gambar 2.4 Kerangka Konsep