53
BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara Pada saat ini, pencemaran berlangsung di mana-mana dengan laju begitu cepat, yang tidak pernah terjadi sebelumnya. kecenderungan pencemaran, terutama sejak Perang Dunia kedua mengarah kepada dua hal yaitu, pembuangan senyawa kimia tertentu yang makin meningkat terutama akibat kegiatan industri dan transportasi. Selain itu juga akibat penggunaan berbagai produk bioksida dan bahan-bahan berbahaya aktivitas manusia (Irianto, 2015). Ada sekitar 99% dari udara yang kita isap ialah gas nitrogen dan oksigen. gas lain dalam jumlah yang sangat sedikit. Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa di antara gas yang sangat sedikit tersebut diidentifikasi sebagai gas pencemar. Di daerah perkotaan misalnya, gas pencemar berasal dari asap kendaraan, gas buangan pabrik, pembangkit tenaga listrik, asap rokok, larutan pembersih, dan sebagainya yang berhubungan dengan kegiatan manusia (Irianto, 2015). Komponenkomponen pencemar tersebut dalam tingkat tertentu dapat menyebabkan kerusakan pada jaringan paru manusia atau hewan, tanaman, bangunan dan bahan lainnya. Adanya kandungan bahan kimia dalam atmosfer bumi karena polusi udara akan dapat juga mengubah iklim lokal, regional, dan global, sehingga bisa meningkatkan jumlah radiasi sinar ultraviolet dari matahari ke permukaan bumi (Irianto, 2015).

BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

BAB II

KERANGKA DASAR TEORI

A. Pencemaran Udara

Pada saat ini, pencemaran berlangsung di mana-mana dengan laju begitu

cepat, yang tidak pernah terjadi sebelumnya. kecenderungan pencemaran,

terutama sejak Perang Dunia kedua mengarah kepada dua hal yaitu, pembuangan

senyawa kimia tertentu yang makin meningkat terutama akibat kegiatan industri

dan transportasi. Selain itu juga akibat penggunaan berbagai produk bioksida dan

bahan-bahan berbahaya aktivitas manusia (Irianto, 2015).

Ada sekitar 99% dari udara yang kita isap ialah gas nitrogen dan oksigen.

gas lain dalam jumlah yang sangat sedikit. Dari hasil penelitian menunjukkan

bahwa di antara gas yang sangat sedikit tersebut diidentifikasi sebagai gas

pencemar. Di daerah perkotaan misalnya, gas pencemar berasal dari asap

kendaraan, gas buangan pabrik, pembangkit tenaga listrik, asap rokok, larutan

pembersih, dan sebagainya yang berhubungan dengan kegiatan manusia (Irianto,

2015).

Komponen–komponen pencemar tersebut dalam tingkat tertentu dapat

menyebabkan kerusakan pada jaringan paru manusia atau hewan, tanaman,

bangunan dan bahan lainnya. Adanya kandungan bahan kimia dalam atmosfer

bumi karena polusi udara akan dapat juga mengubah iklim lokal, regional, dan

global, sehingga bisa meningkatkan jumlah radiasi sinar ultraviolet dari matahari

ke permukaan bumi (Irianto, 2015).

Page 2: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

Udara bersih merupakan kebutuhan dasar bagi kesehatan manusia. Rumah

yang nyaman dan sehat bukan hanya karena bersih saja, namun keharuman pada

setiap ruang tentu juga turut berperan dalam menciptakan suasana yang nyaman di

dalam rumah. Rumah yang harum pada setiap ruangnya akan membuat betah

penghuninya. Bau tak sedap di dalam rumah dapat ditimbulkan karena kurangnya

cahaya alami yang masuk, hal ini mengakibatkan ruangan menjadi lembab.

Sirkulasi udara yang tidak lancar juga merupakan faktor penyebabnya. Udara

yang ada di dalam rumah dan tidak lekas berganti, selain membuat ruang menjadi

lembab juga jika ada bau yang tidak sedap maka tidak akan lekas hilang. Untuk

membuat ruang di dalam rumah menjadi harum maka banyak yang menggunakan

pengharum ruangan (Aksari, 2018).

Pengharum ruangan merupakan bahan kimia rumah tangga yang termasuk

sebagai salah satu pencemar udara dari dalam ruangan. Penggunaan pengharum

ruangan kini semakin dipertanyakan keamanannya, terutama yang berhubungan

dengan kandungan di dalamnya. Pada sebagian besar wilayah dunia, produsen

produk-produk konsumsi tidak diwajibkan oleh hukum untuk mengungkapkan

bahan-bahan mereka. Pengharum ruangan masuk ke dalam tubuh melalui proses

inhalasi pada sistem pernapasan. Bahan kandungan pengharum ruangan

diperkirakan memberikan respon negatif baik psikologis maupun fisiologis,

seperti gangguan pernapasan, respon alergi dan berbagai gejala tidak spesifik

seperti sakit kepala, iritasi hidung, mata dan lain-lain (Yuningtyaswari, 2012).

Page 3: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

B. Pengharum Ruangan

Pengharum ruangan adalah produk yang mengandung bahan kimia

bertujuan mengurangi bau yang tidak menyenangkan di ruangan tertutup. Bahaya

pengharum ruangan umumnya tergantung pada jenis, bentuk, pewangi dan

komponen-komponen kimia aktif yang terkandung di dalamnya serta dipengaruhi

oleh lama paparan. Pengharum ruangan saat ini semakin banyak digunakan baik

di rumah, tempat kerja, lift, maupun kendaraan (mobil). Pengharum ruangan dapat

membuat udara di dalam ruangan menjadi terasa segar, wangi dan nyaman

(Yuningtyaswari, 2015).

Namun kita tidak menyadari adanya racun dalam udara yang kita hirup.

Bahaya pengharum ruangan umumnya tergantung pada jenis atau bentuk maupun

pewangi dan komponen-komponen kimia aktif yang terkandung di dalamnya,

disamping faktor pengaruh lain, seperti jalur paparannya. Dari segi bentuk,

sediaan yang mudah menguap (aerosol) lebih berisiko bagi tubuh, terutama jika

terjadi kontak langsung melalui sistem pernapasan. Namun kontak yang terjadi

melalui kulit pun bukan tak berisiko mengingat zat pewangi akan begitu mudah

memasuki tubuh (Kariza, 2015).

Penggunaan pengharum ruangan cair semprot biasanya menggunakan

propellant hidrokarbon yang dikombinasikan dengan solvent ethanol untuk

melarutkan bahan utamanya. Bahan kimia yang terkandung pada pengharum

ruangan ini termasuk material volatil yang akan menguap pada suhu kamar.

Partikel aerosol (cairan yang tersuspensi dalam gas) akan mengendap di nasal dan

saluran napas atas lainnya. Ketika partikel yang dihasilkan berukuran 5-10 μm,

partikel zat kimia tersebut akan dihadapkan oleh mekanisme pertahanan di kavum

Page 4: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

nasal. Partikel-partikel yang tersisa berukuran 1-5 μm dapat melewati barier

pertahanan kavum nasal dan mengendap dalam bronkiolus kecil, sedangkan

partikel yang kurang dari 1 μm berdifusi melewati dinding alveoli dan melekat

pada cairan alveolus (Yuningtyaswari, 2012).

Pengharum ruangan berbentuk cair mengandung > 99% air dan < 0,5%

parfum. Untuk yang berbentuk gel mengandung > 96% air, < 2 % carragenaan,

dan ~ 1 % parfum. Setiap produk wewangian mengandung pelarut tambahan yang

berfungsi sebagai media atau fondation baik parfum itu asli atau sintesis.

Persentase kandungan bahan kimia dalam parfum antara kisaran 30% tergantung

dari jenis produknya. Namun, dari beberapa analisa pasar 95 % bahan kimia yang

terkandung di dalam produk wangian adalah bahan kimia sintetik yang berbahan

dasar petroleum yang merupakan turunan benzene, aldehyde atau zat kimia

beracun lainnya (Damayanti, 2016).

Pengharum ruangan digunakan untuk menciptakan aroma suasana yang

menyenangkan dalam ruangan. Pengharum ruangan bekerja melalui salah satu

atau kombinasi dari 4 cara sebagai berikut:

1. Dengan melemahkan kemampuan saraf pembau dengan bahan kimia,

2. Dengan melapisi hidung dengan zat berminyak yang tidak terdeteksi,

3. Dengan menutupi satu bau dengan aroma lain,

4. Dengan mengubah komposisi bau yang tidak menyenangkan (Sneller, 2010).

Page 5: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

C. Kandungan Kimia Pengharum Ruangan

Pengharum ruangan yang banyak beredar di pasaran berbentuk cair

(semprot, minyak, dan busa) maupun padat (gel). Perbedaan dari beberapa jenis

pengharum ini adalah pada komponen pembentuknya. Bahan yang paling umum

digunakan sebagai pemberi aroma dalam pengharum ruangan meliputi etanol,

formaldehida, bibit pengharum, naftalena, fenol dan xilena ataupun turunannya.

Bahan-bahan yang termasuk substansi berbahaya meliputi derivat benzena, pinen

dan limonen, aldehida, fenol, dan juga kresol, serta ada pula phthalate yang

digunakan dalam pengharum sebagai bahan pelarut (solvent). Ada kekhawatiran

bahwa senyawa dari pengharum ruangan dapat bereaksi dengan bahan-bahan di

udara, seperti ozon, untuk membentuk aldehida, keton, asam organik, partikulat,

dan radikal bebas (Cater, et al., 2006).

Partikel-partikel yang terhirup bersama udara pernapasan melewati sistem

barier pertahanan kavum nasal. Pertahanan pertama terhadap patogen pada

mukosa nasal adalah barier mukosiliar. Pada epitel respiratorius dilindungi oleh

silia-silia dan juga lapisan mukus. Zat-zat berbahaya maupun mikroorganisme

akan terperangkap pada lapisan mukus yang dihasilkan oleh sel goblet, dan oleh

sel silia akan digerakkan menuju orofaring untuk ditelan. Pertahanan secara

seluler diperankan oleh sel neutrofil dan magrofag yang akan memfagosit zat-zat

toksik. Jika mukosa terpapar zat toksik, maka akan menyebabkan perubahan

sitolitik yang akan terakumulasi dan menyebabkan cedera sel. Magrofag dan

neutrofil kemudian diaktifkan untuk memfagosit zat toksik tersebut (Haschek, et

al., 2010).

Page 6: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

Tabel 2.1 Komposisi Utama Produk Pengharum Ruangan

Deskripsi Produk Bentuk Komposisi Utama

Adjustable solid gel padat > 96 % air

< 2 % carragenaan

~ 1 % pengharum

Aerosol pump spray Konsentrat

Cair

> 99 % air

< 0,5 % pengharum

Carpet foam aerosol

Concentrate

Konsentrat

Cair

> 96 % air

2-3 % isopropanol

~ 0,5% pengharum

Scented Oil Minyak ~ 80 – 90% komposisi fungsional (seperti

pelarut), terdiri dari:

> 25% 3-Methyl-3-Methoxybutanol (MMB),

Dipropylene Glycol Monomethyl Ether

(DPGME) dan/atau Tripropylene Glycol

Monomethy lEther (TPGME)

> 10% ≤25% Dipropylene Glycol (DPG)

dan/atauBenzyl Acetate

~ 8 – 15 % pengharum

Gel electric Gel > 95 % pengharum

< 5 % fumed silica

Non-aerosol spray Semprot > 89% air

5 -7% ethanol

1 - 2% surfaktan

~ 1% pengharum

(Sumber: Cater,et al., 2006)

Senyawa-senyawa berbahaya tersebut dapat menyebabkan sensitisasi pada

organ tertentu. Faktor yang paling penting yang mempengaruhi sensitisasi adalah

struktur bahan kimia (ukuran, bentuk), genetika dan karakteristik pemaparan,

Page 7: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

termasuk dosis, rute, durasi, dan frekuensi pemaparan. Bahan kimia yang

mengalami proses biologis aktif, pertama kali harus diangkut dari lokasi kontak ke

target kerjanya, kemudian bereaksi dengan reseptor (Cater, et al., 2006).

Tabel 2.2 Polusi dalam Ruangan dari Produk Komersial dan Efek Kesehatan Potensial

Polutan Sumber Efek Kesehatan Potensial

Volatile organic

compound (VOC)

Produk pembersih, cat,

pengharum ruangan

Iritasi saluran pernapasan, asma, sakit

kepala, muntah

Formaldehyde Perabotan, isolasi,

kosmetik, pakaian, asap

rokok

Iritasi mata, hidung, tenggorokan,

pusing, diare, mengurangi daya ingat

Particular Matter (PM) Memasak, Aerosol Mengurangi fungsi paru-paru,

peningkatan resiko jantung dan

pernapasan, pneumoconiosis

Carbon monoksida (CO) Pemanas, memasak,

pengharum ruangan

Gejala peranpasan, efek saraf pusat,

mual, sakit dada, lemah

Nitogen diokida (NO3) Memasak, aerosol,

pengharum ruangan

Kematian tingkat tinggi, efek kronis

tingkat rendah, penyakit pernapsan

kronis

Alergen Cetakan, debu rumah,

kabut

Asma, iritasi,

VOC dan Ozon (O3) Produk pembersih,

printer, pelukis

pengharum ruangan

Asma, iritasi sensorik, gejala

pernapasan, gejala jantung

Odorous (bau yang baik) Sumber berbau Kehilangan selera makan, muntah,

insomnia, alergi

(Sumber: Kim,et al., 2015)

Page 8: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

1. Aldehida (R-C-H-O)

Aldehida merupakan bahan kimia reaktif yang menyebabkan iritasi.

Formaldehida merupakan salah satu aldehida sederhana yang banyak

digunakan. Senyawa aldehida yang masuk ke tubuh melalui rongga hidung

akan mengendap di saluran napas bawah, sehingga inhalasi gas aldehida ini

dapat mengakibatkan bronkhitis, pneumonitis, dan edema pulmonar (Sullivan

& Krieger, 2001). Pada paparan tunggal, senyawa aldehida menyebabkan

hiperaktivitas saluran napas seperti bronkokonstriksi, sedangkan pada

paparan berulang aldehida sebagai bahan karsinogenik (Lippman, 2009).

Gambar 2.1 Rumus Molekul Aldehida

(Sumber: Wardiyah, 2016)

2. Benzena (C6H6)

Benzena adalah salah satu senyawa hidrokarbon aromatik yang

menyebabkan toksisitas baik itu secara akut maupun kronis. Turunan benzena

yang banyak digunakan pada pengharum ruangan adalah 1,4

dichlorobenzene, serta ada juga dimetilbenzena atau sering disebut xilena,

biasa digunakan sebagai pelarut. Paparan akut mengakibatkan depresi sitem

saraf pusat, diawali dengan euforia yang berlanjut menjadi mual, pusing

hingga ataxia, kejang dan juga koma. Gejala persisten paparan benzena

mungkin terdiri dari insomnia, anoreksia, dan nyeri kepala, sedangkan

inhalasi pada konsentrasi tinggi dapat memicu timbulnya edema pulmonar.

Page 9: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

Paparan jangka panjang akan menyebabkan depresi pada elemen sumsum

tulang yang akan berkembang menjadi anemia aplastik. Paparan akut xilena

menyebabkan iritasi pada mukus dan sistem saraf pusat, sedangkan 1,4

dichlorobenzene menyebabkan penurunan fungsi paru (Luttrell, et al., 2008).

Benzena adalah hidrokarbon aromatik yang ada sebagai cairan tidak

berwarna, mudah menguap, dan sangat mudah terbakar. Paparan untuk

benzena terutama terjadi melalui inhalasi yang tercemar di udara. Paparan

jangka pendek tingkat benzena yang tinggi dapat berbahaya bagi sistem saraf

dan menyebabkan kantuk, pusing, sakit kepala, sesak napas, (Kim, et al.,

2015).

Gambar 22. Rumus Molekul Benzena

(Sumber: Wardiyah, 2016)

3. Etanol (C2H5OH)

Etanol digunakan sebagai bahan pelarut. Inhalasi dari etanol akan

menyebabkan iritasi membran mukosa, yang terjadi pada paparan dosis tinggi

5.000-10.000 ppm. Paparan dapat menyebabkan stupor, lelah, dan

mengantuk, serta menyebabkan kerusakan otak pada keadaan kronik. Baik

paparan akut maupun kronik menyebabkan peningkatan lipid peroksidase

otak (Patnaik, 2007).

Page 10: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

Gambar 2.3 Rumus Molekul Etanol

(Sumber: Wardiyah, 2016)

4. Fenol (C6H5OH)

Fenol merupakan senyawa paling sederhana dan banyak digunakan dalam

tahap produksi. Salah satu dari turunan fenol adalah kresol, yang dijumpai

pada pengharum ruangan. Secara pinsipal, fenol sebagai bahan kimia yang

dapat menyebabkan iritasi berat pada sistem tubuh, seperti iritasi pada mata,

kulit, saluran napas, dan membran mukosa. Fenol juga menyebabkan efek

samping pada sistem saraf pusat, kardiovaskuler, ginjal, dan hepar (Dikshith

& Diwan, 2003).

Gambar 2.4 Rumus Molekul Fenol

(Sumber: Wardiyah, 2016)

5. Naftalen (C10H8)

Naftalen merupakan kelompok zat kimia polisiklik hidrokarbon aromatik.

Naftalen dikenal sebagai okular iritan. Namun, inhalasi naftalen pada

konsentrasi sedang juga berpengaruh terhadap tubuh, seperti sakit kepala,

bingung, mual, dan profuse perspiration, serta hemolisis akut. Keracunan

berat dapat menyebabkan hemoglobinuria, methemoglobinemia, produksi

heinz bodies, dan kematian (Luttrell, et al., 2008).

Page 11: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

Gambar 2.5 Rumus Molekul Naftalen

(Sumber: Wardiyah, 2016)

6. Ptalat (C6H4(CO2H)2

Ptalat (phatalate), banyak digunakan pada pengharum ruangan. Beberapa

jenis ptalat yang sering digunakan pada produk pengharum ruangan adalah

adalah di-butyl phthalate (DBP), di-isobutyl phthalate (DIBP), dan di-

isohexyl phthalate (DIHP). Selain menginduksi gangguan saluran pernapasan,

inhalasi ptalat juga menyebabkan gangguan hormonal dan penurunan kualitas

organ reproduksi (Cohen, et al., 2007).

Gambar 2.6 Rumus Molekul Ptalat

(Sumber: Wardiyah, 2016)

7. Limonen (C10H16)

Limonen merupakan salah satu yang termasuk senyawa terpene. Limonen

ada dalam dua bentuk, yaitu, d –limonene dan l -limonene. Limonene adalah

komponen alami dari produk seperti jeruk dan lemon, dan aroma untuk

pewangi dalam makanan, minuman, dan udara penyegar. Bahan kimia ini

banyak digunakan sebagai bahan tambahan makanan. dan pewangi parfum,

pengharum ruangan, dan deterjen pembersih. Pengharum ini ditambahkan ke

Page 12: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

pengharum ruangan, yang mengandung konsentrasi yang berkisar dari tidak

terdeteksi hingga 2,000 μg/m3. Studi lain menemukan bahwa sekitar 20 g

semprotan pengharum ruangan yang disediakan dengan limonen dibuat dari

100% jeruk, lemon, atau jeruk nipis murni es dan minyak (Kim, et al., 2015).

Gambar 2.7 Rumus Molekul Limonen

(Sumber: Wardiyah, 2016)

8. Benzil Asetat (C9H10O2)

Benzil asetat adalah sejenis senyawa organik dengan rumus molekul

C9H10O2. Senyawa ini merupakan ester yang dihasilkan dari kondensasi

benzil alkohol dan asam asetat. Benzil asetat ditemukan secara alami di

kebanyakan bunga. Benzil asetat merupakan kandungan utama minyak

esensial bunga melati dan kenanga. Benzil asetat memiliki aroma yang wangi

seperti bunga melati. Oleh karenanya, Benzil asetat digunakan secara meluas

pada produk-produk parfum dan kosmetik (Winarto, 2012).

Gambar 2.8 Rumus Molekul Benzil Asetat

(Sumber: Wardiyah, 2016)

Page 13: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

9. Butana (C4H10)

Butana adalah gas dengan rumus C4H10 yang merupakan alkana dengan

empat atom karbon dikelilingi oleh atom hidrogen sepuluh untuk membentuk

garis lurus. Butana sangat mudah terbakar, tidak berwarna, dan merupakan

gas yang mudah dicairkan. Nama butana diturunkan dari nama asam butirat.

Gas butana adalah komponen gas dari gas alam, butana juga dapat diproduksi

dari minyak mentah, tetapi dalam jumlah yang jauh lebih kecil (Cohen, et al.,

2007).

Gambar 2.9 Rumus Molekul Butana

(Sumber: Wardiyah, 2016)

10. Propana (C3H8)

Propana adalah senyawa alkana tiga karbon yang berwujud gas dalam

keadaan normal, tapi dapat dikompresi menjadi cairan yang mudah

dipindahkan dalam kontainer yang tidak mahal. Senyawa ini diturunkan dari

produk petroleum lain pada pemrosesan minyak bumi atau gas alam (Cohen,

et al., 2007).

Gambar 2.10 Rumus Molekul Propana

(Sumber: Wardiyah, 2016)

Page 14: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

11. Amonia (NH3)

Amonia adalah senyawa kimia dengan rumus NH3. Biasanya senyawa ini

didapati berupa gas dengan bau yang tajam yang khas. Dalam larutan

biasanya terdapat dalam bentuk larutan ammonium hidroksida yang

merupakan senyawa kaustik yang dapat merusak kesehatan. Apabila terpapar

gas amonia pada tingkatan tertentu dapat menyebabkan gangguan fungsi

paru-paru dan sensitivitas indera penciuman (Fahmiati, 2012).

Gambar 2.11 Rumus Molekul Amonia

(Sumber: Wardiyah, 2016)

D. Mencit (Mus musculus)

Mencit adalah hewan yang biasa digunakan sebagai hewan percobaan,

hewan uji laboratorium ini merupakan turunan dari hewan tikus rumah yang

keberadaannya melimpah dan dikenal dengan sebutan house mouse. Mencit galur

Swiss Webster merupakan hewan uji yang digunakan pada penelitian. Pemilihan

hewan uji tersebut dikarenakan mencit merupakan hewan yang sering digunakan

dalam penelitian, literaturnya banyak dipublikasikan, mudah penanganannya,

mudah beradaptasi, cepat berkembang biak karena periode kehamilan yang

pendek, perawatannya murah, dan biasa dijadikan sebagai model penelitian untuk

berbagai jenis penyakit pada manusia (Mailisdiani, 2016).

Page 15: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

Klasifikasi ilmiah dari mencit menurut Schwiebert (2007) adalah:

Kingdom : Animalia

Filum : Chordata

Kelas : Mamalia

Ordo : Rodentia

Famili : Muridae

Subfamili : Murinae

Genus : Mus

Species : Mus musculus

Gambar 2.12 Mencit (Mus musculus)

(Sumber: Schwiebert, 2007)

Secara umum mencit dewasa memiliki panjang tubuh (hidung sampai

pangkal ekor) 7,5-10 cm, ekor memiiki panjang sekitar 5-10 cm, pada ekor dan

telinganya terdapat rambut-rambut halus. Kaki belakangnya dapat dikatakan

pendek karena berukuran 15-19 mm, mencit berjalan dengan mengeluarkan suara

yang khas dengan cara mendecit (Schwiebert, 2007).

Pada penelitian ini digunakan mencit jantan dewasa, berumur 3 bulan

dengan berat badan 30 gram. Percobaan dengan menggunakan mencit sebagai

hewan coba harus memperhatikan beberapa prinsip dalam pemeliharaannya

seperti pengawasan lingkungan, kenyamanan, nutrisi, dan kesehatan. Sehingga

Page 16: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

diharapkan akan didapat hasil yang sesuai dengan tujuan penelitian

(Wahyuningroom, 2014).

Temperatur ruangan untuk pemeliharaan mencit berkisar antara 200C-250C,

mencit dapat dipelihara dengan baik pada temperatur 70-800F. Mencit liar bersifat

Omniverus yaitu pemakan segala macam makanan. Dalam melakukan penelitian

dengan hewan diperlukan pengetahuan dan keterampilan tentang penanganan

hewan percobaan. Peneliti harus bekerja dengan tenang, tidak terburu-buru dan

menangani hewan hewan percobaan secara benar, agar penelitian dapat berjalan

lancar sesuai dengan rencana (Ngatidjan, 2006).

E. Bronkus

Untuk kelangsungan hidupnya manusia butuh bernapas. Sistem

pernapasan sangat penting di mana terjadi pertukaran gas oksigen dan

karbondioksida. Oksigen dalam udara dibawa masuk ke dalam paru-paru dan

berdifusi dalam darah. Bersamaan dengan itu dikeluarkannya karbondioksida

yang juga berdifusi dari darah dan kemudian dikeluarkan bersama udara. Oksigen

dibutuhkan oleh semua sel dalam tubuh untuk kelangsungan hidupnya. Sedangkan

karbondioksida merupakan sisa hasil metabolisme yang tidak digunakaan lagi dan

harus dikeluarkan dari dalam tubuh (Irianto, 2013).

Perjalanan oksigen dan karbondioksida, dari atmosfer (udara) oksigen

masuk melalui hidung, faring, laring, trakea, bronkus, bronkiolus sampai dengan

alveoli. Dari alveoli oksigen berdifusi masuk ke dalam darah dan dibawa oleh

eritrosit. Dalam darah oksigen dibawa ke jantung kemudian dipompakan oleh

jantung diedarkan ke seluruh tubuh untuk digunakan sampai tingkat sel. Oksigen

Page 17: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

masuk ke dalam sel dan di dalam mitokondria digunakan untuk proses-proses

metabolisme yang penting untuk kelangsungan hidup. Sedangkan karbondioksida

berjalan arah sebaliknya dengan oksigen (Irianto, 2013).

Sistem pernapasan (respirasi) adalah suatu kumpulan organ yang memiliki

fungsi dalam menghasilkan oksigen dan mengeluarkan karbondioksida dari sisa

metabolisme dalam tubuh. Organ dalam sistem respirasi makhluk hidup berbeda-

beda. Perbedaan organ disebabkan karena adanya evolusi pada organisme-

organisme dengan tingkatan yang lebih tinggi. Organisme tingkat tinggi memiliki

sistem respirasi yang lebih kompleks dibanding dengan organisme yang lebih

rendah tingkatannya (Novitasari, 2017).

Paru-paru atau pulmo merupakan organ penting manusia yang berbentuk

spons dan terletak pada rongga dada yang memiliki berat sekitar 300-400 gram.

Rongga dada dipisahkan dari rongga perut oleh diafragma. Paru-paru manusia

terdiri dari dua bagian yaitu paru kanan dan paru kiri. Paru kanan memiliki tiga

lobus yang terdiri dari: lobus superior, lobus medius dan lobus inferior,

sedangkan paru kiri memiliki dua lobus yaitu: lobus superior dan lobus inferior.

Kelima lobus tersebut dapat terlihat dengan jelas. Setiap paru-paru terbagi lagi

menjadi beberapa sub bagian, ada sekitar sepuluh unit terkecil yang disebut

bronchoparunary segments. Paru kanan dan kiri dipisahkan oleh mediastinum.

Paru-paru manusia sebelah kiri lebih kecil dari pada kanan hal tersebut

dikarenakan jantung membutuhkan ruang lebih dari sisi tubuh bagian kiri (Rianti,

2017).

Paru adalah organ yang berfungsi sebagai alat respirasi utama dalam

tubuh. Paru terletak di dalam rongga thoraks, berbentuk piramid dengan apeks di

Page 18: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

atas, dan terdiri dari beberapa lobus. Paru sendiri merupakan salah satu organ

yang sering mengalami kelainan patologis karena organ ini berkontak langsung

dengan udara luar. Paru terdiri dari paru-paru kanan dan paru-paru kiri dengan

paru-paru kanan lebih besar dari pada paru-paru kiri (Utama, 2018).

Gambar 2.13. Anatomi dan Fisiologi Paru-Paru

(Sumber: Frank, 2003)

Paru dilapisi oleh membran serosa yang disebut dengan pleura. Pleura

terdiri dari dua macam, yaitu pleura parietalis yang melapisi rongga dada dan

pleura visceralis yang menyelubungi paru. Pleura visceralis pada tikus relatif lebih

tipis dibandingkan dengan manusia dan hewan besar. Di antara kedua pleura

tedapat rongga yang disebut cavum pleura. Rongga ini berisi cairan yang berguna

untuk melumasi dinding dalam pleura. Cavum pleura juga memiliki fungsi untuk

menjaga tekanan negatif rongga thoraks. Paru-paru sebelah kiri dan sebelah kanan

dipisahkan oleh mediastinum, jaringan ikat longgar fibrosus yang terletak di

tengah rongga thoraks. Mediastinum dapat ditemukan diantara tulang sternum dan

tulang tulang belakang. Jaringan ini berikatan dengan perikardium dan

mediastinal pleura yang menyatu dengan pleura parietal (Utama, 2018).

Page 19: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

Organ paru selain memiliki fungsi utama sebagai tempat pertukaran udara,

juga memiliki beberapa fungsi non-respiratori lain yang memiliki peranan penting

dalam fisiologi. Beberapa peranan penting organ paru-paru selain untuk respirasi

antara lain sebagai reservoir sistem sirkulasi, filter toksikan yang berada di dalam

darah, pertahanan melawan agen yang terinhalasi, endokrin dan fungsi metabolik,

dan metabolisme beberapa macam obat (Utama, 2018).

Gambar 2.14 Struktur Histologis Normal Paru-Paru Mencit Pada Berbagai Macam Besaran

(Sumber: Utama, 2018)

Bronkus merupakan saluran napas yang terbentuk dari belahan dua trakea

pada ketinggian kira-kira vertebrata torakalis kelima, mempunyai struktur serupa

dengan trakea dan dilapisi oleh jenis sel yang sama. Intrapulmonari bronkus

memiliki struktur histologis yang bervariasi, tergantung berdasarkan ukuran

bronkus itu sendiri, namun terdapat beberapa gambaran umum. Gambaran

histologi bronkus terdiri dari empat membran, yaitu mukosa, submukosa, fibro-

kartilagenus, dan adventisia. Bronkus juga mengandung otot polos di bagian

dinding lumen bronkus (Utama, 2018).

Page 20: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

Gambar 2.15 Struktur Histologis Normal Bronkus Mencit L= lumen

bronkus; B= BALT; BD= buluh darah; A= alveol

Perbesaran 40x

(Sumber: Utama, 2018)

Sel-sel yang dapat ditemukan selain sel-sel epitel yaitu sel goblet, sel Clara

(sel sekretori), dan sel brush. Sel pertahanan lokal seperti limfosit dan nodul-

nodul limfoid juga dapat ditemukan di sekitar bronkus. Tipe sel epitel penyusun

bronkus berupa sel silindris banyak lapis bersilia dengan lamina propria dari

membran mukosa yang tipis, mengandung jaringan kolagen dan elastik (Utama,

2018).

Gambar 2.16 Gambaran Histologi Bronkus Normal

dengan Pewarnaan Hematoksilin Eosin (HE, 40x10).

Keterangan: (1) Epitel; (2) Sel goblet; (3) Silia;

(4) Jaringan Submukosa; (5) Membrana Basalis

(Sumber: Muhartiningsih, 2019)

Page 21: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

Sel dengan silia memiliki fungsi membantu eksresi mukus dan debu yang

berada di dalam lumen. Sel neuroendokrin hanya terdapat sedikit dan tunggal,

memiliki sitoplasma mengandung granul kecil. Sel basal berbentuk kubus dengan

inti yang padat dan sitoplama yang bersifat sedikit basofilik. Sel basal memiliki

kemampuan bermitosis di lapis basal. Semakin kecil ukuran bronkus maka akan

semakin kecil tulang rawan yang terdapat di membran fibro-kartilagenus juga

lapis otot di membran mukosa. Perubahan juga terjadi pada sel epitel menjadi

semakin pipih. Lapisan submukosa banyak ditemukan jaringan fibrosa yang

bergabung dengan jaringan ikat interstisial (Utama, 2018).

Struktur mikroskopis bronkus mirip dengan trakea. Bronkus primer kiri

lebih panjang dan lebih kecil dari bronkus kanan. Maka benda-benda asing yang

terhisap lebih sering dan lebih mudah masuk ke bronkus kanan. Pada tempat

bronkus masuk ke paru-paru, bronkus primer kanan bercabang menjadi tiga

bronkus lobaris (sekunder). Sedangkan bronkus primer kiri menjadi dua bronkus

lobaris sesuai dengan jumlah lobus paru-paru kanan tiga dan paru-paru kiri dua

lobus. Kemudian seperti cabang-cabang ranting pohon, bronkus lobaris

bercabang-bercabang lagi menjadi bronkus tersier, bronkiolus, dan bronkiolus

terminalis. Sepanjang percabangan terjadi perubahan-perubahan epitelnya menjadi

epitel selaput kubus pada bronkiolus, tidak lagi terdapat tulang rawan pada

bronkiolus serta otot polos pada bronkiolus menjadi besar dan tebal (Irianto,

2013).

Bronkus dengan ukuran diameter yang lebih kecil dapat tersusun hanya

dari sel silindris satu lapis bersilia. Bronkus dengan ukuran sedang memiliki sel

epitel yang beragam bentuk dan ukuran. Inti sel dari sel epitel pada bronkus

Page 22: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

dengan ukuran sedang terletak tidak beraturan. Lapisan fibro-kartilogenus

ditunjukkan dengan keberadaan sel tulang rawan dengan bentuk yang tidak teratur

dan jaringan elastik kartilogenus. Jaringan ikat mengisi ruang di antara sel-sel

kartilago. Lapis adventisia terbentuk dari jaringan ikat fibrin yang bergabung

dengan jaringan interstisial paru. Jaringan ikat terdiri dari serabut elastik dan

kolagen, sel fibroblas dan sel migratori (makrofag, limfosit, plasmasit, dan

mastosit). Serabut kolagen tersebar secara tidak teratur, memiliki bentuk undulasi.

Pembuluh darah dan pembuluh limfatik juga dapat ditemukan disini (Utama,

2018).

F. Histologi

Histologi mempelajari jaringan penyusun tubuh, kimia jaringan dan sel

dipelajari dengan metode analitik mikroskopik dan kimia. Zat-zat kimia di dalam

jaringan dan sel dapat dikenali dengan reaksi kimia yang menghasilkan senyawa

berwarna tak dapat larut, diamati dengan mikroskop cahaya atau penghamburan

elektron oleh presipitat yang dapat diamati menggunakan mikroskop elektron.

Disamping reaksi kimia yang terjadi dalam jaringan, metode lain misalnya metode

fisis sering digunakan, misalnya mikroskop interferensi yang memungkinkan

penentuan massa sel atau jaringan dan mikroskop spektrophotometri yang

memungkinkan penentuan jumlah DNA dan RNA dalam sel (Harjana, 2011).

Jaringan adalah kumpulan dari sel-sel sejenis atau berlainan jenis termasuk

matrik antar selnya yang mendukung fungsi organ atau sistem tertentu. Meskipun

sangat komplek tubuh mamalia hanya tersusun oleh 4 jenis jaringan yaitu

jaringan: epitel, penyambung/pengikat, otot dan saraf. Dalam tubuh jaringan ini

Page 23: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

tidak terdapat dalam satuan-satuan yang tersendiri tetapi saling bersambungan

satu dengan yang lain dalam perbandingan yang berbeda-beda menyusun suatu

organ dan sistema tubuh. Jaringan penyambung ditandai banyaknya bahan intersel

yang dihasilkan oleh sel-selnya; jaringan otot terdiri dari sel-sel panjang yang

mempunyai fungsi khusus yaitu kontraksi dan jaringan saraf terdiri dari sel-sel

dengan proses panjang yang menonjol dari bahan sel dan mempunyai fungsi

khusus yaitu menerima, membangkitkan dan menghantarkan impuls saraf

(Harjana, 2011).

Intrapulmonari bronkus memiliki struktur histologis yang bervariasi,

tergantung berdasarkan ukuran bronkus itu sendiri, namun terdapat beberapa

gambaran umum. Gambaran histologi bronkus terdiri dari empat membran, yaitu

mukosa, submukosa, fibro-kartilagenus, dan adventisia. Bronkus juga

mengandung otot polos di bagian dinding lumen bronkus (Utama, 2018).

Kedua cabang utama trakea disebut bronki primer atau bronki utama yang

memasuki hilus paru dan berjalan kebawah dan luar, bercabang menjadi bronki

lobar. Paru-paru kiri terdiri atas lobus atas dan bawah, sedangkan paru kanan atas

lobus atas, tengah, dan bawah. Jadi terdapat dua bronki lobar di kiri dan tiga di

kanan yang pada gilirannya bercabang lagi menjadi bronki segemental menuju

berbagai segmen bronkopulmonar dalam masing-masing paru. Terdapat tiga

segmen dalam lobus kanan atas, dua dalam lobus lobus tengah, dan lima dalam

lobus bawah. Pada paru kiri terdapat lima di lobus atas dan lima di lobus bawah.

Bronki segmental bercabang lagi menjadi bronki subsegmental. Pendarahan paru

mengikuti pola percabangan sama. Jalan bronki dan pembuluh darah yang paralel

Page 24: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

itu sangat penting untuk para ahli bedah karena memungkinkan operasi lobektomi

atau reseksi segmental (Fawcett, 2002).

Struktur bronki primer sampai memasuki paru sangat mirip yang ada pada

trakea. Kemudian cincin-cincin tulang rawan dindingnya diganti oleh lempeng-

lempeng tulang rawan tidak teratur yang tersebar mengelilingi lingkaran tabung.

Karenanya bronki intrapulmonar itu silindris dan bagian posteriornya tidak

mendatar seperti pada trakea dan bronki ekstrapulmonar. Lebih ke distal,

lempeng-lempeng tulang rawan intramuralini makin berkurang jumlah dan

ukurannya dan hilang sama sekali pada bronki subsegmental dengan diameter

sekitar 1 mm (Fawcett, 2002).

Dengan berkurangnya tulang rawan di dalam dinding pohon bronki, otot

polosnya makin banyak yang tersusun dalam berkas-berkas saling menganyam,

sebagian berjalan melingkar atau berpilin (spiral). Dalam bronki intrapulmonar

yang besar, berkas otot polos itu letaknya berdampingan sehingga terbentuk lapis

utuh. Di bagian-bagian distal dari pohon bronki, otot polosnya berkurang dan

tersusun longgar. Pada sediaan histologi mukosa bronki menampakkan lipatan-

lipatan memanjang, agaknya terjadi akibat kontraksi agonal lapis otot polosnya

selama fiksasi (Fawcett, 2002).

Epitel bronkus tidak berbeda nyata dari yang di trakea, yaitu terdiri atas

epitel kolumnar bersilia dengan banyak sel goblet dan kelenjar submukosa.

Kelenjar ini makin berkurang dan hilang pada tingkat bronkiolus. Tinggi epitel

berangsur menurun sepanjang saluran, menjadi epitel kuboid bersilia pada

bronkiolus dan kuboid rendah di bronkiolus terminalis. Lamina propria, yang

terpisah dari epitel oleh lamina basal tebal, adalah jaringan ikat longgar dengan

Page 25: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

banyak serat retikulin dan elastin. Biasanya mengandung limfosit, sel mast, dan

eosinofil (Fawcett, 2002).

Gambar 2.17 Potongan Melintang Sebuah Bronkus Kecil Paru Manusia

(Sumber: Fawcett, 2002)

Jaringan epitel terdiri dari sel-sel polihedral yang berkumpul dengan erat

dengan sedikit zat intersel, pelekatan diantara sel-sel ini kuat. Jaringan epitel

membentuk lapisan yang menutupi permukaan tubuh dan melapisi rongga-

rongganya. Jaringan epitel mempunyai fungsi–fungsi berikut ini menutupi dan

melapisi permukaan, misalnya epitel di kulit; absorbsi, misalnya di usus, bagian

proksimal tubulus kontortus nepron; sekresi, misalnya epitel kelenjar; sensoris,

misalnya neuroepitel; kontraktil, misalnya mioepitel; dan proteksi, misalnya epitel

di ureter, kulit (Harjana, 2011).

Epitel berasal dari ketiga lapis benih embrio yaitu Lapisan ektodermal

membentuk epitel yang melapisi kulit, mulut, hidung dan anus. Lapisan

endodermal membentuk epitel yang melapisi sistem pernapasan, traktus

Page 26: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

digestivus dan kelenjar-kelenjar traktus digestivus seperti pankreas dan hati.

Lapisan mesodermal membentuk epitel lain seperti ginjal (Harjana, 2011).

Sel penyusun organ paru mengalami transisi menjadi semakin sederhana

seiring dengan mengecilnya saluran udara yang semakin kecil. Hal ini dapat

diamati dari perubahan epitel pada bronkus dibandingkan pada epitel di alveolus.

Tipe sel epitel pada bronkus berupa sel epitel silindris bersilia disertai dengan sel

goblet, namun pada alveolus sel epitel penyusunnya berupa sel epitel pipih

selapis. Sel-sel ini memungkinkan untuk terjadinya difusi oksigen dan

karbondioksida dari ruang alveolar menuju ke pembuluh kapiler atau sebaliknya.

Bagian yang mengandung tulang rawan kartilago hanya ditemukan pada bronkus

primer dengan tipe sel epitel silindris bersilia disertai dengan sel goblet. Selain itu,

jumlah jaringan ikat dan otot polos pun semakin sedikit (Utama, 2018).

Histologi bronkus ekstrapulmoner mirip dengan trakea. Perbedaan tampak

pada bronkus intrapulmoner. Lumen bronkus terdiri atas beberapa lapisan yaitu

lapisan mukosa, lapisan sub mukosa, lapisan tulang rawan dan otot, dan lapisan

adventisia. Lapisan mukosa, permukaan mukosa lumen bronkus dilapisi oleh

epitel PCC yang mengandung sel-sel goblet, membran basalis, dan lamina propria

yang lebih tebal dibanding pada trakea. Pada bronkus jumlah sel-sel goblet

penghasil mukus lebih sedikit dibandingkan yang terdapat pada trakea (Iskandar,

2002).

Bronkiolus respiratori merupakan peralihan sistem konduksi dan sistem

ventilasi. Lumennya dilapisi simple cuboidal epithelium dan sel-sel Clara. Sel-sel

Clara memiliki permukaan apeks yang mulus menonjol seperti kubah ke dalam

lumen dan mengandung vesikula sekretorik penghasil surfaktan lipoprotein dan

Page 27: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

fosfolipid yang berfungsi untuk mengurangi tegangan permukaan saluran

pernapasan. Sel-sel Clara mampu memperbanyak diri dan berdiferensiasi menjadi

sel-sel bersilia untuk menggantikan epitel bronkiolus (Iskandar, 2002).

Lapisan submukosa, lapisan submukosa kaya akan pembuluh darah, saraf,

kelenjar limfa dan kelenjar penghasil mukus. Lapisan tulang rawan dan otot,

.dinding bronkus utama, lobaris, dan bronkus segmental mengandung tulang

rawan yang terdapat di sekeliling serat-serat otot polos, mendukung dan mencegah

kolapnya dinding bronkus. Semakin ke bawah maka lapisan tulang rawan menjadi

semakin tipis dan sedikit sampai akhirnya tidak dijumpai lagi pada bronkiolus,

sebaliknya jumlah otot polos semakin kebawah akan semakin meningkat. Lapisan

adventisia merupakan lapisan jaringan ikat longgar yang mengandung pembuluh

darah, saraf, dan sel lemak (Iskandar, 2002).

Gambar 2.18 Gambaran Histologi Bronkus Mengalami Penebalan Epitel

dengan Pewarnaan Hemtoksilin Eosin (HE, 40x10).

Keterangan: (1) Epitel; (2) Sel goblet; (3) Silia;

(4) Jaringan Submukosa; (5) Membrana Basalis

(Sumber: Muhartiningsih, 2019)

Page 28: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

G. Sumbangsih Penelitian

Penelitian ini mengarah pada pembelajaran Biologi tingkat SMA/MA

mengenai pencemaran lingkungan. Data dan informasi yang diperoleh akan

disumbangsihkan ke sekolah berupa media pembelajaran dalam bentuk bahan

ajar. Media pembelajaran mempunyai peranan yang sangat penting sekali dalam

kegiatan belajar. Hal ini dikarenakan media dapat menarik perhatian peserta didik

dalam belajar. Media merupakan wahana penyalur informasi belajar atau penyalur

pesan.

Modul adalah suatu cara pengorganisasian materi pelajaran yang

memperhatikan fungsi pendidikan. Strategi pengorganisasian materi pembelajaran

mengandung squencing yang mengacu pada pembuatan urutan penyajian materi

pelajaran, dan synthesizing yang mengacu pada upaya untuk menunjukkan kepada

pembelajar keterkaitan antara fakta, konsep, prosedur dan prinsip yang terkandung

dalam materi pembelajaran. Untuk merancang materi pembelajaran, terdapat lima

kategori kapabilitas yang dapat dipelajari oleh pembelajar, yaitu informasi verbal,

keterampilan intelektual, strategi kognitif, sikap, dan keterampilan motorik

(Indriyanti, 2010).

Strategi pengorganisasian materi pembelajaran terdiri dari tiga tahapan

proses berpikir, yaitu pembentukan konsep, intepretasi konsep, dan aplikasi

prinsip. Strategi-strategi tersebut memegang peranan sangat penting dalam

mendesain pembelajaran. Kegunaannya dapat membuat siswa lebih tertarik dalam

belajar, siswa dapat belajar mandiri di rumah atau sekolah, dan dapat

meningkatkan hasil belajar. Secara prinsip tujuan pembelajaran adalah agar siswa

berhasil menguasai bahan pelajaran sesuai dengan indikator yang telah ditetapkan.

Page 29: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

Karena dalam setiap kelas berkumpul siswa dengan kemampuan yang berbeda-

beda (kecerdasan, bakat dan kecepatan belajar) maka perlu diadakan

pengorganisasian materi, sehingga semua siswa dapat mencapai dan menguasai

materi pelajaran sesuai dengan yang telah ditetapkan dalam waktu yang

disediakan, misalnya satu semester (Indriyanti, 2010).

H. Materi Pencemaran Lingkungan

Pencemaran lingkungan adalah masuknya atau dimasukkannya makhluk

hidup, zat, energi, atau komponen lain kedalam lingkungan. Zat atau bahan yang

dapat mengakibatkan pencemaran adalah polutan. Contohnya, karbondioksida

dengan kadar 0,0033% di udara bermanfaat bagi tumbuhan. Akan tetapi jika lebih

tinggi dari 0,0033% dapat merusak. Suatu zat dapat disebut polutan apabila

Jumlahnya melebihi jumlah normal, berada pada waktu yang tidak tepat, dan

berada pada tempat yang tidak tepat (Ladjar, 2006).

Pencemaran terjadi bila dalam lingkungan terdapat bahan yang

menyebabkan timbulnya perubahan yang tidak menyebabkan timbulnya

perubahan yang tidak diharapkan, baik yang bersifat fisik, kimawi maupun

biologis sehingga mengganggu kesehatan eksistensi manusia, dan aktivitas

manusia serta organisme lainnya. Bahan penyebab pecemaran tersebut disebut

bahan pencemar atau polutan (Irianto, 2015).

Berdasarkan tempat terjadinya, pencemaran terbagi tiga yaitu pencemaran

air, udara, dan tanah. Pencemaran air, udara, dan tanah adalah masuknya zat,

energi, makhluk hidup dan atau komponen lain ke udara atau ke dalam air, ke

tanah sehingga berubahnya komposisi air, udara, tanah oleh kegiatan manusia atau

Page 30: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

proses alam, sehingga kualitas air, udara, tanah menurun sampai ke tingkat

tertentu yang menyebabkan air, udara, tanah tidak dapat berfungsi lagi sesuai

dengan peruntukannya (Ramlawati, 2017).

I. Penelitian Relevan

Terkait penggunaan pengharum ruangan terhadap gambaran histologi bronkus

mencit, ada beberapa penelitian yang telah dilakukan yaitu:

1. Penelitian yang dilakukan oleh Yuningtyaswari & Asti Haryani (2015),

menjelaskan bahwa terdapat pengaruh paparan pengharum ruangan cair dan

gel terhadap gambaran histologi pulmo pada tikus putih (Rattus norvegicus)

yang terpapar selama 8 jam/hari dalam jangka waktu 15 hari didapatkan

gambaran kerusakan histologi pulmo, terutama alveolus tikus putih berupa

penebalan septum interalveolar.

2. Penelitian yang dilakukan oleh Novia Chamala Sari Dewi, Sudiastuti &

Agung Nugroho (2015), menjelaskan bahwa bahan aktif transfluthrin yang

terkandung di dalam anti nyamuk kertas dapat menyebabkan kerusakan

struktur paru-paru pada alveolus pada mencit (Mus Musculus L.).

3. Penelitian yang dilakukan oleh Cater, Reyes & Habell (2006), menyatakan

bahwa pengaruh pengharum aroma pada pengharum ruangan yang dipasarkan

oleh Bovine Coracity dan Permeabilitas (BCOP) Assay dan histologi. Enam

pengharum ruangan berbeda yang mengandung wewangian cair representatif

pada awalnya dibandingkan dengan masing-masing basis produk tanpa

wewangian. Skema pengujian BCOP dioptimalkan mengikuti beberapa uji

coba menggunakan pengharum ruangan padat dan cair pada paparan 3 dan

Page 31: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

10 menit. Perubahan terbesar dicatat dalam skor in vitro, setelah paparan 10

menit. Skor in vitro berkisar dari 0,0 − 97.1, mencerminkan berbagai

kerusakan epitel dan stroma pada kornea. Aroma jenis air memiliki yang

terbesar berdampak pada potensi iritasi mata pada listrik gel, semprotan

non-aerosol dan minyak wangi dibandingkan dengan yang tidak

difragmentasi. Produk-produk ini dipilih untuk penyelidikan tambahan

tentang dampak tipe wewangian potensi penyebab iritasi mata. Wewangian

jeruk, bunga dan jenis rempah dievaluasi untuk setiap bentuk produk. In

vitro skor berkisar antara 5,7 − 110,4. Berbagai jenis wewangian tampaknya

memiliki dampak yang dapat diamati pada mata potensi iritasi untuk bentuk

produk tertentu. Wangi bunga, jeruk, dan rempah-rempah memiliki dampak

terbesar gel listrik, semprotan non-aerosol, dan bentuk produk minyak

wangi. Evaluasi histologis kornea yang diolah dengan produk pengharum

ruangan padat dan cair terpilih lebih lanjut mendukung korelasi jaringan

kerusakan misalnya pada epitel dengan skor in vitro. Berdasarkan uji BCOP

dan hasil histologi, pengujian yang disarankan untuk produk pengharum

ruangan padat atau cair adalah dengan menguji produk dalam 10 menit

paparan dan gunakan skor in vitro sebagai titik akhir untuk evaluasi potensi

iritasi mata.

4. Penelitian yang dilakukan oleh Shanghwa Kim, Seong-Ho Hong, Choon-

Keun Bong & Myung-Haing Cho (2015), menjelaskan bahwa karakteristik

emisi pengharum ruangan berpotensi menimbulkan efek kesehatan.

Pengharum ruangan bisa menjadi salah satu dari banyak sumber yang

melepaskan senyawa organik yang mudah menguap ke lingkungan dalam

Page 32: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

ruangan. Penggunaan produk ini dapat dikaitkan dengan peningkatan tingkat

terpene yang diukur, seperti xylene dan komponen pengharum ruangan yang

mudah menguap lainnya, termasuk aldehida, dan ester. Pengharum ruangan

biasanya digunakan di dalam ruangan, dan dengan demikian beberapa

senyawa yang dipancarkan dari pengharum ruangan mungkin berpotensi

membahayakan kesehatan, termasuk iritasi sensorik, gejala pernapasan, dan

disfungsi paru-paru. Polutan kemudian mempengaruhi kesehatan manusia

dalam banyak hal seperti kerusakan pada perubahan sistem saraf pusat

tingkat hormon. Khususnya partikel ultrafine dapat menyebabkan efek

buruk yang parah pada berbagai organ termasuk sistem paru dan

kardiovaskular. Dalam penelitian ini komponen yang terdapat dalam

pengharum ruangan adalah benzena, ptalat dan limonen. Dalam penelitian ini

perlu dilakukan lagi penelitian tentang emisi dan paparan serta karakterisasi

resiko dari udara segar.

5. Penelitian yang dilakukan oleh Zuhair Y. Al-Sahhaf (2012), menjelaskan

bahwa efek inhalasi pengharum ruangan, glade pada hematologi dan

parameter biokimia pada kelinci jantan. Hewan dibagi menjadi 3 kelompok.

Hewan dari kelompok pertama dianggap sebagai kontrol dan hewan dari

kelompok ketiga dan ketiga, dihirup 1 ml pengharum ruangan, Glade, sekali

sehari untuk 2 dan 4 minggu. Hewan diletakkan dalam kandang tertutup dan

1 ml pengharum ruangan disemprotkan pada masing-masing kandang.

Paparan hewan selama 2 dan 4 minggu diinduksi penurunan yang signifikan

dalam jumlah sel darah merah, hemoglobin. Sel darah merah dihitung

dengan persentase hematokrit dan trombosit darah. Transaminase ALT dan

Page 33: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

AST secara bertahap meningkat di serum kelinci yang dirawat dan

peningkatan signifikan (P <0,05) pada akhir minggu keempat.

6. Penelitian yang dilakukan oleh Anne Steinemann (2016), menjelaskan

bahwa produk konsumen yang wangi, seperti pembersih persediaan,

pengharum ruangan, dan produk perawatan pribadi, adalah yang menjadi

sumber polusi udara dalam ruangan dan paparannya. Studi ini menyelidiki

prevalensi dan jenis paparan pengharum ruangan, terkait efek kesehatan,

kesadaran akan emisi produk, dan preferensi untuk kebijakan dan

lingkungan bebas pewangi. Data dikumpulkan menggunakan survei online

dengan nasional populasi representatif (n = 1136) orang dewasa di AS.

Secara keseluruhan, 34,7% dari populasi melaporkan masalah kesehatan,

seperti sakit kepala migrain dan kesulitan pernapasan. Selanjutnya, 15,1%

pekerjaan karena paparan pengharum ruangan di tempat kerja, 20,2%. Hasil

dari penelitian ini memberikan bukti kuat bahwa pengharum ruangan dapat

memicu efek kesehatan pada populasi. Penelitian ini juga menunjukkan

bahwa mengurangi paparan produk yang beraroma, seperti melalui

kebijakan bebas pewangi, cara yang relatif sederhana untuk mengurangi

risiko dapat meningkatkan kualitas udara yang baik dan peningkatan

kesehatan.

Page 34: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

J. Hipotesis

Ho : Tidak ada pengaruh paparan pengharum ruangan cair terhadap gambaran

histologi bronkus pada mencit (Mus musculus)

Ha : Ada pengaruh paparan pengharum ruangan cair terhadap gambaran

histologi bronkus pada mencit (Mus musculus)

Page 35: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian yang berjudul “Pengaruh paparan pengharum ruangan cair

terhadap gambaran histologi bronkus mencit (Mus musculus) dan sumbangsihnya

pada materi Pencemaran Lingkungan di kelas X SMA/MA” dilaksanakan pada

bulan Maret 2020 − Mei 2020 di Laboratorium Animal House Abduh Tikus

Center Palembang dan Laboratorium Patologi Anatomi Dyatnitalis Palembang.

B. Jenis dan Desain Penelitian

Jenis penelitian ini adalah penelitian yang bersifat kuantitatif. Data

penelitian pada penelitian kuantitatif berupa angka-angka dan analisis

menggunakan statistik. Desain penelitian yang digunakan adalah True

Experimental dengan rancangan acak lengkap (RAL). Penelitian ini dilakukan

dengan mengamati gambaran histologi bronkus mencit setelah pemaparan 3 ml

pengharum ruangan cair dalam sehari. Subyek penelitian ada 20 ekor mencit.

Eksperimen menggunakan mencit (Mus musculus) jantan dengan galur swiss

webster yang berumur 3 bulan dan mempunyai berat badan 30 gram. Jumlah

mencit yang digunakan adalah 20 ekor.

Penelitian ini menggunakan post-test only control group yang terdiri dari 3

kelompok perlakuan dan 1 kelompok kontrol dengan 5 kali ulangan. Sebelum

penelitian dilaksanakan, 20 ekor mencit (Mus musculus) jantan diaklimatisasi

selama satu minggu di Animal House dan dilanjutkan tahap perlakuan selama 6

44

Page 36: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

minggu. Mencit (Mus musculus) diberi pakan dan minum secara ad libitum

(Setyaningsih, 2006). Dosis yang digunakan dalam penelitian ini telah

dikonversikan ke hewan percobaan (mencit jantan) sehingga dihasilkan dosis

optimum untuk perlakuan paparan pengharum ruangan sebesar 3 ml/kg BB dalam

sehari (Laurance, 2008). Setelah itu mencit (Mus musculus) dibagi menjadi empat

kelompok dengan rincian sebagai berikut:

a. Kelompok kontrol tanpa perlakuan.

b. Kelompok perlakuan satu (P1) diberi pengharum ruangan cair dengan dosis

1 ml/3x/hari selama 2 minggu.

c. Kelompok perlakuan dua (P2) diberi pengharum ruangan cair dengan dosis

1 ml/3x/hari selama 4 minggu.

d. Kelompok perlakuan tiga (P3) diberi pengharum ruangan cair dengan dosis

1 ml/3x/hari selama 6 minggu.

Masing-masing kelompok perlakuan (P1, P2, P3) diberi pengharum

ruangan dengan banyak semprotan masing-masing di setiap perlakuan. Kemudian

mencit (Mus musculus) dibedah, perfusi, dan diambil organnya untuk dijadikan

sediaan preparat. Tiap kelompok ditempatkan pada satu kandang pemeliharaan

yang diatur penempatan kandangnya, sehingga paparan tidak akan mempengaruhi

satu sama lain. Pemberian makan dan minum diatur dengan porsi yang sama pada

semua kelompok. Pakan standar yang diberikan adalah makanan sehari-hari

berupa pelet. Kandang yang digunakan adalah kandang khusus untuk

pemeliharaan dan perlakuan inhalasi yang berupa kotak box plastik (35x26x13)

cm agar hewan percobaan lebih leluasa untuk bergerak dan sirkulasi udara dengan

baik. Kandang juga dijaga kebersihannya agar mencit dapat bertahan hidup.

Page 37: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

C. Alat dan Bahan

1. Alat

Alat yang digunakan pada penelitian ini ialah box plastik, botol semprot,

suntikan 3 ml, gunting bedah, pisau bedah, silet bedah, pinset, spatula, papan

bedah/sterofom, cutter, neraca analitik, masker, gloves, jarum pentul, kapas,

tisu, botol wadah organ, label, objekglass, deckglass, mikroskop, gelas arloji,

optilab, cawan petri, blok, tissue processing, tissue embedding center, cooling

plate, mikrotom, water bath, dan hot plate.

2. Bahan

Bahan yang digunakan pada penelitian ini ialah mencit (Mus musculus),

pengharum ruangan cair, aquades, NaCl 0,9 %, BNF 10 %, Ketamine 10 %

dan Xylazine 2 %, alkohol 70 %, alkohol bertingkat rendah dan tinggi,

Canada Balsam dan Hematoxylin-Eosin (HE).

D. Definisi Operasional Variabel

Beberapa istilah yang akan didefinisikan secara operasional dalam

penelitian ini antara lain sebagai berikut.

1. Pengharum ruangan cair

Pengharum ruangan cair adalah produk yang mengandung bahan kimia

bertujuan mengurangi bau yang tidak menyenangkan di ruangan tertutup yang

berbentuk cair.

2. Histologi

Histologi adalah ilmu yang mempelajari jaringan penyusun tubuh, kimia

jaringan dan sel dipelajari dengan metode analitik mikroskopik dan kimia.

Page 38: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

3. Bronkus

Bronkus adalah percabangan tenggorokan menuju paru kiri-kanan. Tiap

bronkus bercabang membentuk cabang kecil, dan tiap cabang bronkus ini

membentuk banyak ranting.

4. Mencit

Mencit (Mus musculus) adalah hewan kelas Mamalia yang paling sering

digunakan dalam sebuah penelitian. Hewan ini sering dijadikan hewan uji

coba karena dapat mewakili hewan dari kelompok Mamalia, dan kelengkapan

organ, kebutuhan nutrisi, sistem reproduksi, pernapasan, peredaran

darah, serta ekskresi menyerupai manusia.

5. Materi Pencemaran Lingkungan

Pada proses pembelajaran dengan pokok bahasan Pencemaran

Lingkungan dapat menggunakan modul pembelajaran sebagai media

pembelajaran di kelas X SMA/MA.

6. Parameter Histologi

Parameter histologi yang diukur meliputi ketebalan epitel pelapis pada

bronkus (mm) mencit jantan.

E. Variabel Penelitian

Dalam penelitian ini terdapat dua variabel, yaitu variabel X (mempengaruhi)

dan variabel Y (dipengaruhi), yaitu:

1. Variabel X: paparan pengharum ruangan cair

2. Variabel Y: histologi bronkus mencit (Mus musculus)

Page 39: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

F. Populasi dan Sampel

1. Populasi

Menurut Sugiyono (2017), populasi adalah wilayah generalisasi yang

terdiri dari objek atau subjek yang mempunyai kualitas dan karakteristik

tertentu yang telah ditetapkan untuk dipelajari dan kemudian ditarik

kesimpulan. Adapun populasi dalam penelitian ini adalah 25 ekor mencit.

2. Sampel

Menurut Sugiyono (2017), sampel adalah sebagian dari jumlah dan

karakteristik yang dimiliki oleh populasi tersebut. Adapun sampel yang

digunakan dalam penelitian ini adalah 20 ekor mencit jantan galur Swiss

Webster.

Penentuan besar sampel berdasarkan ketentuan WHO dengan jumlah

sampel minimal 5 ekor tiap kelompok (Arumingtyas, 2010). Sedangkan,

banyaknya pengulangan ditentukan berdasarkan rumus Federer (Nugroho,

2018).

(5-1)(n-1) ≥ 15

4(n-1) ≥15

4n – 4 ≥ 15

4n ≥ 19

n ≥ 4,75

n ≥ 5

t = kelompok perlakuan

n = jumlah pengulangan atau sampel tiap kelompok

Page 40: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

G. Prosedur Penelitian

1. Hewan Percobaan

Hewan percobaan dalam penelitian ini adalah mencit jantan (Mus

musculus) galur Swiss Webster berumur 3 bulan dengan berat badan 30 gram

yang diperoleh dari Animal House Abduh Tikus Center Palembang. Sebelum

diberi perlakuan, terlebih dahulu mencit diaklimatisasi selama 7 hari di Animal

House Abduh Tikus Center Palembang (Setyaningsih, 2006). Kriteria inklusi

berumur 2-3 bulan dengan berat 30 gram, selama 7 hari diaklimatisasi sebelum

perlakuan, tidak sakit, aktivitas normal (Susilorini, 2013). Kriteria eksklusi

sehat dengan tanda-tanda mata jernih, rambut tidak berdiri, dan berat badan

relatif stabil (Maislisdiani, 2016).

Mencit yang digunakan dalam penelitian ini mencit jantan galur Swiss

Webster yang memiliki rambut halus berwarna putih serta ekor berwarna

kemerahan dengan ukuran lebih panjang dari pada badan dan kepala. Menurut

Nugroho (2018), ciri-ciri lain mencit secara umum adalah tekstur rambut

lembut dan halus, bentuk hidung kerucut terpotong, bentuk badan silindris agak

membesar ke belakang warna rambut putih, mata merah, ekor merah muda.

Berdasarkan penelitian yang dilakukan Tolistiawaty (2014), syarat mencit

dapat digunakan sebagai hewan percobaan adalah harus bebas dari kuman

patogen, karena adanya kuman patogen dapat mengganggu jalannya reaksi

pada percobaan yang akan diujikan. Kemampuan dalam memberikan reaksi

imunitas yang baik. Kepekaan terhadap suatu penyakit. Nutrisi, kebersihan,

pemeliharaan, dan kesehatan hewan baik dan terjaga.

Page 41: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

Mencit digunakan yaitu mencit jantan usia 3 bulan karena mencit termasuk

dalam kriteria mencit dewasa dan memiliki organ tubuh yang sudah matang

seperti pada sistem pernapasan khususnya organ bronkus yang digunakan

dalam penelitian ini. Kriteria mencit tersebut memiliki berat badan sekitar 30

gram dan panjangnya 2,5 - 3 inch. Menurut Putri (2018), alasan penggunaan

mencit galur Swiss Webster sebagai hewan percobaan adalah karena mencit

mudah beradaptasi dengan lingkungan yang baru, tingkat reproduksinya tinggi,

biaya relatif murah, anatomi dan fisiologi mudah dipahami, karakteristik

mencit mirip manusia.

Konsumsi pakan mencit berkisar 3-4 g perhari dari pakan yang kering atau

sekitar 20% dari berat bobot tubuhnya dan kebutuhan air sebanyak 3 ml

perhari. Pertumbuhan berat badan yang normal pada mencit setiap harinya

mencapai 1 gr/ekor/hari. Berat badan mencit jantan umur 4 minggu dewasa

mencapai 20-40 gram dan betina 18-35 gram (Tolistiawaty, 2014).

Hewan percobaan digunakan mempunyai keseragaman berat badan dan

umur. Hal ini bertujuan untuk memperkecil variabilitas biologis antar hewan

percobaan yang digunakan, sehingga dapat memberikan respon yang relatif

lebih seragam (Ngatidjan, 2006). Mencit jantan digunakan dengan alasan

kondisi biologisnya stabil bila dibandingkan dengan mencit betina yang

kondisi biologisnya dipengaruhi oleh masa siklus estrus sehingga mencit jantan

dapat mewakili mencit betina dalam keadaan biologis yang lebih stabil

(Musser, 2008). Berdasarkan penelitian yang dilakukan Rakhmadi (2009),

mencit jantan dapat mewakili kondisi mencit betina pada saat keadaan normal

dan tidak mengalami fase estrus yang menyebabkan hormon menjadi

Page 42: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

meningkat sehingga reseptornya akan lebih banyak. Hal ini dapat

menyebabkan ketidaksesuaian antara hormon dan reseptor yang akan

menghambat sistem yang ada di dalam tubuh, seperti terjadi stres, kerusakan

sel bahkan kematian sel.

2. Penentuan dan Persiapan dosis Perlakuan Paparan Pengharum Ruangan

Dosis yang digunakan dalam penelitian ini disesuaikan dengan dosis yang

telah dilakukan oleh Zuhair (2012) pada kelinci, yaitu 1 ml/kg BB. Dosis

tersebut akan digunakan untuk hewan percobaan (mencit) dengan cara

dikonversikan dan perhitungan konversi dosis berdasarkan tabel konversi dosis

kelinci ke mencit (Laurence, 2008). Untuk pengharum ruangan cair, pemaparan

dilakukan menggunakan botol semprot.

3. Pengelompokan Hewan Percobaan

Penelitian ini menggunakan mencit jantan (Mus musculus) dengan galur

Swiss Webster sebanyak 20 ekor. Kemudian mencit dibagi menjadi 1 kelompok

kontrol (K) dan 3 kelompok perlakuan (P1, P2, P3). Masing-masing kelompok

terdiri dari 5 ekor mencit.

4. Isolasi Organ (Bronkus)

Setelah dilakukan perlakuan terakhir, mencit dibunuh dengan cara dibius

menggunakan Ketamine dan Xylazine. Proses mematikan mencit secara kimia

dengan menggunakan anestesi terlebih dahulu untuk menghindari rasa nyeri

yang dirasakan mencit. Pembiusan dilakukan secara intraperitoneal dengan

dosis Ketamine 10 % dan Xylazine 2 %, lalu membiarkan sampai mencit tidak

bergerak. Penggunaan Ketamine dan Xylazine sebagai anestesi mempunyai

keuntungan, antara lain: mudah dalam pemberian, ekonomis, induksinya cepat,

Page 43: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

mempunyai pengaruh relaksasi yang baik dan jarang menimbukan komplikasi

klinis (Yudaniayanti, 2010).

Selanjutnya, kegiatan pembedahan (sesuai kode etik pembedahan hewan)

dengan menggunakan teknik perfusi. Perfusi merupakan metode pada

histoteknik, untuk proses fiksasi cairan ke dalam jaringan dengan waktu yang

cukup cepat, sehingga gambaran histologi yang diperoleh mewakili keadaan

sesaat sebelum kematian. Metode ini membutuhkan peran pembuluh darah,

yang akan menyalurkan dan memberikan akses ke setiap jaringan dalam waktu

cepat. Sel akan memulai proses autolisis segera setelah terjadinya anoksia

(kekurangan oksigen). Jadi, semakin cepat larutan fiksatif sampai ke setiap sel,

maka proses autolisis akan semakin cepat berhenti.

Berdasarkan penelitian yang dilakukan Ravif (2016), metode perfusi

sudah banyak dilaksanakan di berbagai laboratorium riset. Darah akan

dikeluarkan dan dikuras dengan menyuntikan larutan fisiologis. Cara

memasukkan larutan pada metode ini ada 2 macam, yaitu metode gravitasi dan

pompa peristaltik. Metode gravitasi menggunakan bantuan dari gaya gravitasi

sehingga metode ini paling mudah dilakukan. Kelemahan dari metode ini

adalah, apabila ada sel darah yang menyumbat suatu pembuluh darah kapiler

akan meyebabkan cairan yang dimasukkannya tidak dapat sampai pada daerah

tersumbat secara bersamaan sehingga tujuan keseragaman hasil akan sulit

didapatkan. Sedangkan metode pompa peristaltik merupakan proses

mendorong cairannya menggunakan metode pompa peristaltik, metode ini

membuat hasil yang didapat akan lebih maksimal dan keseragaman hasil akan

lebih optimal.

Page 44: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

Setelah itu organ paru-paru bagian bronkus dapat diambil lalu difiksatif

dengan cara merendam organ dalam larutan BNF 10 % agar organ menjadi

awet, kaku, dan keadaan sama seperti saat masih hidup. Berdasarkan penelitian

yang dilakukan Rahmadani (2018), fiksasi adalah suatu metode untuk

mempertahankan komponen-komponen sel atau jaringan agar tidak mengalami

perubahan dan tidak mudah rusak. Bahan pengawet yang rutin digunakan

dalam proses fiksasi adalah larutan Buffer Neutral Formalin (BNF) 10%.

5. Pembuatan Preparat Histologi

Pembuatan preparat menggunakan metode paraffin blok dengan teknik

pewarnaan Hematoxylin-Eosin (HE). Metode parafin adalah metode yang

paling sering digunakan. Keuntungan menggunakan metode ini yaitu irisan

dapat lebih tipis, mudah dikerjakan, dan proses pengerjaannya lebih cepat.

Menurut Sari (2015), proses pengolahan pembuatan blok ini dimulai dari

fiksasi, dehidrasi, penjernihan (clearing), infiltrasi parafin, penanaman

(embedding), penyayatan (section), penempelan (affiksing), defaranisasi,

pewarnaan (staining), penutupan (mounting), dan labeling.

a. Fiksasi merupakan suatu usaha untuk mepertahankan komponen-

komponen sel atau jaringan agar tidak mengalami perubahan dan tidak

mudah rusak. Proses fiksasi ini diharapkan setiap molekul pada jaringan

yang hidup tetap berada pada tempatnya dan tidak ada molekul baru yang

timbul. Proses fiksasi dilakukan dengan cara merendam organ dalam

larutan BNF 10 %. Buffered Neutral Formalin (BNF) 10% merupakan

cairan fiksatif untuk mengawetkan jaringan pada pemeriksaan histologi

rutin. Alasan pemilihan cairan ini karena penggunaanya lebih mudah dan

Page 45: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

dapat digunakan untuk mengawetkan jaringan dalam kurun waktu yang

cukup lama. Namun, daya fiksasinya lebih lambat yakni 12 sampai 24 jam

(Fauzi, 2018).

b. Pemotongan bagian yang akan diamati dan diteliti dari sampel organ

dengan menggunakan pisau. Kemudian dimasukan ke dalam kaset/blok

yang akan digunakan untuk pembuatan blok.

c. Dehidrasi merupakan metode yang digunakan untuk mengeluarkan seluruh

cairan yang terdapat dalam jaringan setelah dilakukan proses fiksasi

sehingga nantinya dapat diisi dengan parafin untuk membuat blok

preparat. Proses dehidrasi ini menggunakan alkohol bertingkat mulai dari

alkohol 96%, 85%, 75% dan alkohol absolut. Prosesnya, suatu jaringan

akan dicelupkan di masing-masing alkohol dengan kisaran waktu tertentu

sampai prosesnya berakhir.

d. Penjernihan (clearing) merupakan metode yang digunakan mengeluarkan

alkohol dari jaringan dan menggantikannya dengan suatu larutan yang

berikatan dengan parafin. Pada proses clearing ini sangat krusial karena

apabila pada jaringan masih tersisa alkohol walupun sedikit, parafin tidak

akan bisa masuk ke dalam jaringan. Sehingga jaringan nantinya tidak akan

sempurna dalam pembuatan blocking, pemotongan, dan pewarnaan. Proses

clearing ini menggunakan bermacam-macam zat penjernih yaitu xylol atau

xylena dan toluol atau toluene. Tahapan clearing bertujuan untuk

menegeluarkan alkohol dari jaringan, karena alkohol dan parafin tidak

dapat menyatu, sehingga larutan yang akan dimasukkan ke dalam jaringan

dapat berikatan dengan parafin. Tahap ini dilakukan dengan menggunakan

Page 46: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

tissue processing yang terdiri dari formalin, alkohol, etanol, xylol, dan wax

(lilin).

e. Penanaman (embedding) merupakan proses untuk mengeluarkan cairan

pembening dari jaringan dan digantikan dengan parafin. Jaringan ini harus

terbebas dari cairan pembening karena nantinya akan mengkristal dan

ketika dipotong jaringan akan mudah robek. Berdasarkan metode

prosesnya yaitu jaringan akan dibenamkan di larutan parafin selama 3x

dan dalam jangka waktu tertentu sambil dipanaskan agar parafinnya tidak

membeku. Tahap ini dilakukan dengan menggunakan tissue embedding

center.

f. Pembuatan blocking merupakan proses pembuatan preparat agar dapat

dipotong menggunakan mikrotom. Proses ini menggunakan parafin

sebagai alat menempelkan jaringannya agar mudah dipotong. Prosesnya

yaitu dengan menyiapkan tempat blokingnya, dan menuangkan parafin

dilanjutkan dengan memasukan organ ke dalam parafin yang sudah

disediakan. Selanjutnya setelah blok parafin kering dan sudah beku dapat

dikeluarkan dari tempat blocking dan dapat dilanjutkan ke proses

selanjutnya. Untuk membekukan blok dilakukan dengan menggunakan

cooling plate. Blok parafin yang sudah beku dan akan dipotong harus

diberi label atau affiksing, metode ini bertujuan agar diketahui organ yang

akan dipotong nanti. Pengecoran (blocking) adalah proses pembuatan blok

preparat agar dapat dipotong dengan mikrotom.

g. Pemotongan jaringan dilakukan menggunakan alat khusus dengan pisau

yang sangat tipis dan tajam yang disebut mikrotom. Mikrotom adalah alat

Page 47: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

yang dapat mengiris potongan blok dengan sangat tipis dan sesuai dengan

ukuran ketebalan yang kita inginkan. Pemotongan dilakukan menggunakan

mikrotom dengan cara merekatkan blok parafin diatas blok kayu dengan

cara memanaskan salah satu sisi blok parafin hingga sedikit mencair

kemudian langsung tempelkan. Letakan blok parafin dan blok kayu

tersebut pada pemegang (holder) di mikrotom dan kencangkan. Lakukan

pemotongan jaringan ini dengan ketebalan 6 𝜇m. Jika diperlukan sudut

kemiringan pisau mikrotom diatur pada sudut 20-30°. Hasil potongan blok

parafin kemudian direndam dalam water bath dengan suhu air 37-40°C

hingga potongan organ terlihat meregang. Kemudian oleskan putih telur

yang dicampur dengan gliserin pada kaca objek secara tipis dan merata.

Lalu ambil potongan tersebut menggunakan kaca objek ke dalam water

bath. Letakan kaca objek tersebut pada hot plate dengan suhu 40-45°C

hingga kering. Setelah kering dan potongan melekat dengan kuat pada

kaca objek, angkat dari hot plate dan potongan siap untuk diwarnai.

h. Pewarnaan merupakan teknik untuk memberikan warna pada komponen

selular dengan tujuan dapat membedakan antar sel tersebut. Sebelum

memulai proses pewarnaan masukkan xylol, alkohol dengan konsentrasi

75%, 85%, 96%, alkohol absolut, alkohol asam, hematoksilin, eosin,

aquades, ke dalam staining jar dengan volume ¾ bagian. Masukkan dan

rendam cawan yang berisi xylol selama 10 menit sebanyak 2 kali. Lalu

pindahkan dan rendam cawan ke dalam staining jar berisi alkohol absolut

selama 5 menit sebanyak 2 kali. Lalu pindahkan dan rendam cawan ke

dalam staining jar berisi alkohol 96%, 85%, 75% selama 5 menit. Lalu

Page 48: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

pindahkan dan rendam cawan ke dalam staining jar berisi aquades selama

4 menit, kemudian ke staining jar yang berisi hematoksilin dan yang berisi

eosin. Teteskan dan ratakan Canada Balsam secukupnya di atas preparat

dan ditutup dengan coverglass. Jangan biarkan ada gelembung udara pada

preparat. Berikan nama organ atau kode organ serta tanggal pembuatan.

Teknik pewarnaan ini membantu dalam menghasilkan kontras dimana

setiap warna memiliki afinitasnya masing-masing. Contohnya pewarnaan

sel, yaitu nukleus memiliki afinitas tinggi terhadap pewarnaan

hematoksilin, sedangkan sitoplasma memiiki afinitas tinggi terhadap

pewarnaan eosin. Pewarnaan dengan menggunakan hematokslilin dan

eosin merupakan metode yang paling banyak digunakan dalam pembuatan

preparat histologis. Pewarnaan ini terdiri atas 2 jenis zat warna, yaitu

hematoksilin yang fungsinya untuk mewarnai inti sel menjadi biru.

Sedangkan eosin fungsinya untuk mewarnai sitoplasma menjadi merah.

6. Pengamatan Mikroskopis

Pengamatan histologi dilakukan pada irisan melintang bronkus untuk

setiap perlakuan. Mikroskop yang dgunakan adalah mikroskop cahaya yang

telah dimodifikasi dengan menambahkan kamera digital dan monitor.

Parameter yang diamati adalah ketebalan epitel pelapis pada bronkus yang

akan diukur menggunakan image raster. Preparat diamati secara histologis di

bawah mikroskop dengan perbesaran 100x dan 400x. Pengamatan dan

pengukuran secara kuantitatif tiap preparat dilakukan pada 3 lapang pandang

yang terdiri dari pengukuran ketebalan epitel pelapis (mm).

Page 49: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

Alur Penelitian

20 ekor mencit (Mus musculus) jantan umur 3 bulan

diaklimitasi terlebih dahulu selama 7 hari

Dibagi menjadi 4 perlakuan dan masing-masing

perlakuan diberi semprotan pengharum ruangan

sesuai dengan masing-masing perlakuan selama 6

minggu

Mencit (Mus musculus) dibedah. Di ambil organ

bronkus dengan metode perfusi, untuk pembuatan

preparat

Kelompok terdiri dari 5 ekor mencit

P0 kelompok kontrol tanpa perlakuan

P1 diberi sebanyak 1 ml 3 kali sehari selama 2 minggu

P2 diberi sebanyak 1 ml 3 kali sehari selama 4 minggu

P3 diberi sebanyak 1 ml 3 kali sehari selama 6 minggu

Pembuatan preparat dengan metode parafin dan

pewarnaan Hematoxylin-Eosin (HE)

Pemeriksaan Histologi

Bronkus Analisis Data

Page 50: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

H. Teknik Pengumpulan Data

Pengumpulan data kuantitatif dilakukan dengan mengukur ketebalan epitel

pelapis (mm) pada bronkus mencit dengan menggunakan bantuan mikrometer dan

optilab pada setiap sampel. Pada penelitian ini menggunakan image raster untuk

mengukur ketebalan epitel pelapis.

I. Teknik Analisa Data

Analisis data merupakan penguraian data hingga menghasilkan simpulan.

Analisis yang digunakan pada penelitian ini adalah dengan menggunakan uji

normalitas dan homogenitas. Setelah terbukti berdistribusi normal dan homogen

baru dilanjutkan dengan uji One Way Anova. Apabila terbukti ada pengaruh akan

dilakukan uji lanjut Post Hoc Tukey (Yuningtyaswari, 2015).

Tabel 3.1 Ketebalan Epitel Pelapis pada Bronkus Mencit

Kelompok Tebal Epitel Pelapis (mm) Rata-Rata

Kelompok Kontrol (K)

Kelompok Perlakuan satu (P1)

Kelompok Perlakuan dua (P2)

Kelompok Perlakuan tiga (P3)

Adapun RPP yang disumbangsihkan pada penelitian ini yaitu pada KD

3.11 bab perubahan lingkungan sub materi pencemaran lingkungan. RPP berisi

acuan guru dalam melaksanakan kegiatan pembelajaran, sehingga pembelajaran

yang dilakukan terarah. Menurut Mukarramah (2015), Perencanaan pembelajaran

meliputi penyusunan RPP dan penyiapan media serta sumber belajar, perangkat

penilaian pembelajaran, dan skenario pembelajaran.

Page 51: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

Lembar validasi RPP digunakan untuk memperoleh informasi tentang

kualitas RPP berdasarkan penilaian para validator ahli yaitu dari dosen dan guru

biologi. Kriteria yang dinilai dalam Rencana Pelaksanaan Pembelajaran (RPP)

meliputi perumusan tujuan pembelajaran, isi yang disajikan, bahasa, waktu, dan

pemilihan materi pembelajaran. Lembar validasi RPP terdiri empat skor jawaban

yaitu 1, 2, 3, dan 4. Jumlah butir pertanyaan sebanyak 7 butir, sehingga rentang

skor yang diperoleh yaitu antara 7-28. Kemudian hasil skor yang diperoleh

dihitung menggunakan rumus yaitu (Centaury, 2015) :

P = perolehan skor

skor maksimumx 100%

Pada lembar validasi RPP yang telah divalidasi oleh dosen terdapat 5 butir

pertanyaan mendapatkan skor 4 dan 2 butir pertanyaan mendapatkan skor 3,

sehingga skor yang diperoleh yaitu 26. Kemudian dihitung mengunakan rumus:

P = 26

28x 100% = 92,85%

Sedangkan pada lembar validasi RPP yang telah divalidasi oleh guru

biologi terdapat 6 butir pertanyaan mendapatkan skor 4 dan 1 butir pertanyaan

mendapatkan skor 3, sehingga skor yang diperoleh yaitu 26. Kemudian dihitung

mengunakan rumus:

P = 27

28x 100% = 96,42%

Sehingga didapatkan nilai rata-rata validasi RPP yaitu

Rata-Rata = validasi dosen+validasi guru

2

= 92,85+96,42

2= 94,63% (sangat valid)

Page 52: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

Adapun nilai validitas RPP pada Kompetensi Dasar (KD) 3.11 yaitu

Tabel 3.2 Nilai Rata-Rata Validitas RPP pada KD 3.11

No. Aspek yang diamati Dosen ahli Guru

Nilai (%) Keterangan Nilai (%) Keterangan

1 Perumusan tujuan

pembelajaran

100 Sangat valid 100 Sangat valid

2 Isi yang disajikan 83 Sangat valid 92 Sangat valid

3 Alokasi waktu 100 Sangat valid 100 Sangat valid

Sumbangsih penelitian berupa modul pembelajaran yang akan dianalisis

datanya ditunjukkan pada Tabel 3.3. dengan nilai yang sudah divalidasi oleh

dosen ahli dan guru.

Tabel 3.3 Nilai Rata-Rata Validitas Modul Pembelajaran

No. Aspek yang diamati Dosen ahli Guru

Nilai (%) Keterangan Nilai (%) Keterangan

1 Penggunaan bahasa

2 Isi dan konsep materi

3 Tampilan media

Kategori validitas perangkat pembelajaran berdasarkan nilai akhir yang

didapat dilihat pada tabel 3.4 di bawah ini (Centaury, 2015) :

Tabel 3.4 Kategori Validitas Perangkat Pembelajaran

Interval Kategori

0-20 Sangat tidak valid

21-40 Tidak valid

41-60 Kurang valid

61-80 Valid

81-100 Sangat valid

Page 53: BAB II KERANGKA DASAR TEORI A. Pencemaran Udara

Untuk mengukur tingkat kevalidan media pembelajaran, dapat dapat

dilihat menggunakan tabel 3.5 (Setiawati, 2017):

Tabel 3.5 Kriteria Kevalidan Media Pembelajaran

Persentase (%) Kriteria Kevalidan

80-100 Sangat valid

66-79 Valid

56-65 Cukup valid

40-55 Kurang valid

30-39 Tidak valid

Kriteria kevalidan media dapat dilihat dari persentase yang didapat dari

masing-masing aspek. Lembar penilaian aspek bahasa terdiri dari 6 indikator,

diantaranya penggunaan bahasa sesuai dengan EYD, kesederhanaan struktur

kalimat, bahasa yang digunakan sesuai dengan tingkat perkembangan kognisi

siswa, kesesuaian kalimat yang tepat dalam kemampuan membaca siswa, bahasa

yang digunakan komunikatif, dan kalimat digunakan jelas dan mudah dimengerti.

Lembar penilaian aspek materi terdiri atas 7 indikator, diantaranya kesesuaian

materi dengan tujuan pembelajaran, kesesuaian contoh soal dan materi, kesesuaian

evaluasi dengan materi, alokasi waktu, susunan materi, dan fungsi-fungsi gambar.

Lembar penilaian aspek media terdiri atas 7 indikator, yaitu kesesuaian media

dengan materi, kesesuaian tampilan dengan materi, media pembelajaran

mendukung proses pembelajaran, pemilihan ukuran dan tipe font, ketepatan

pemilihan background, fungsi-fungsi gambar, ketepatan komposisi warna.