BAB II
PENGARUH SUHU DAN KELEMBABAN TERHADAP KESEHATAN

A. PENDAHULUAN.

Sudah dipastikan , perubahan suhu lingkungan akan berdampak bagi kesehatan keadaan tubuh kita. Pada musim kemarau, udara panas mengakibatkan tubuh menjadi gerah dan tidak nyaman. Ini bisa dimaklumi karena manusia termasuk makluk homoterm yang berdarah panas.. Keadaan ini menjadikan manusia blinsatan berusaha melindungi diri setiap kali terjadi naiknya suhu pada lingkungan. Andaikata manusia termasuk makluk pikiloterm seperti ular, katak atau ikan yang berdarah dingin , setiap perubahan suhu lingkungan tidak menjadi soal. Mungkin manusia tidak perlu AC atau alat pemanas pada musim dingin.
Manusia memliki suhu tubuh relative konstan. Umumnya suhu tubuh berkisar anatara 36 – 37 o C . Meskipun ada variasi selama 24 jam , secara normal tidak lebih dari 37 oC . Suhu tubuh ini merupakan keseimbangan antara produksi panas dari metabolisme tubuh dan pengeluaran panas yang terjadi dari dalam tubuh. Tubuh secara terus menerus membentuk panas yang dihasilkan dari metabolisme . Di sisi lain tubuh harus menmbulkan panas ke sekitar . Bila keseimbangan terganggu , bisa menimbulkan rasa tidak nyaman pada tubuh.
Terganggunya keseimbangan ini bisa dikatakan wajar, karena proses metabolisme dalam tubuh terjadi dua proses dasar yakni anabolisme dan kata bolisme. Anabolisme, terjadi proses sintetis yang mengkibatkan pembentukan dan penyimpanan energi dalam tubuh. Sedangkan, katabolisme terjadi proses pemecahan berbagai bahan dalam jaringan/sel, sehingga menjadi bahan-bahan yang bentuknya lebih sederhana. Kedua proses yang terjadi dalam tubuh ini, saling mengikat satu sama lain.
Setiap kali setelah menyantap makanan akan dihasilkan energi. Zat-zat seperti karbohidrat dalam tubuh akan mengubah energi 4,1 kilo kalori , 1 gr lemak akan dihasilkan 9,3 kilo kalori. Sedangkan protein 1 gram akan menambah energi 4,1 kilo kalori . Makanya , jumlah makanan yang disantap , perlu diperhatikan dosisnya sesuai kebutuhkan dengan memperhatikan aktivitas tubuh.Tentu saja dosis makanan seorang kuli bangunan atau olahragawan yang berat bekerja dan banyak menggunakan otot , jumlah makanan tidak dibakar habis , akhirnya ditimbun jadi lemak. Kemudian , tiba gilirannya muncul berbagai penyakit kronik , seperti jantung koroner , darah tinggi dan kencing manis.
Bisa dipahami , dari adanya hasil metabolisme tubuh menyebabkan terjadinya pengeluaran panas dari dalam tubuh . Proses ini meliputi radiasi , konveksi, konduksi dan evaporasi. Bila suhu sedang panas-panasnya , harus dijaga agar tubuh tidak cepat kehilangan panas. Ini agar terjadi keseimbangan . Membuka baju memang terasa lebih enak dan nyaman. Tetapi , awas bahanya. Bila mengalami dehidrasi , karena 60 persen tubuh merupakan zat cair yang kalau kehabisan bisa celaka. Salah satu cara untuk mengatasi biasanya dengan minum air. Tapi, ternyata kurang baik juga pada pencernaan. Lalu apa akalnya ?. Dengan meniru pakaian gombor orang arab mengurangi proses radiasi dan evaporasi.
Memang perlu hati-hati, bila berada di lingkungan panas, terutama hilangnya panas tubuh. Bila tidak seimbang dengan produksi panas dalam tubuh , bisa menimbulkan gangguan serius bagi kesehatan. Umumnya , gangguan yang dapat terjadi adalah heat crams (kejang kram) exhaustion ( lelah panas ) dan heat stroke.
Perubahan suhu yang semakin panas akibat pemansan global manusia dapat beresiko terkena penyakit ditengah sanitasi dan kesehatan lingkungan yang semakin tidak sehat. Di daerah tropis kasus yang banyak muncul penyakit malarian dan demam berdarah. Perubahan suhu ternyata dapat meningkatkan populasi Aedes aegypti yang dapat menyebabkan penyakit demam berdarah dan sekarang telah menyerang bukan hanya anak-anak tapi juga orang dewasa.
Jika kita berada dilimgkungan panas , yang kita rasakan menjadi gelisah dan cepat marah-marah. Kondisi ini berbeda jika kita tinggal di ruang ber-AC kita akan lebih tenang bahkan dapat bekerja dengan baik. Hal ini menunjukan kenaikan suhu lingkungan dapat merubah perilaku manusia.
Dari uraian tersebut di atas , jangan anggap enteng kebutuhan AC, karena ini bisa menaklukan panas dan menolong kita menghindari gangguan suhu lingkungan yang panas dan menyiksa. Kendatipun efek dari penggunaan AC yang menggunakan bahan CFC telah diketahui ternyata mempunyai dampak yang lebih luas adanya kerusakan ozon di atmosfir. Teknologi pengganti CFC hingga kini masih dalam proses penelitian dan hasilnya kita harapkan dalam waktu dekat dapat terealisasi.

B. MEKANISME DAMPAK SUHU & KELEMBABAN TERHADAP KESEHATAN MANUSIA

C. KAJIAN PROSES PERPINDAHAN SUHU DALAM TUBUH
Tubuh manusia adalah suatu organisme yang dapat menyesuaikan diri secara menjubkan. Dalam jangka waktu yang lama tubuh manusia mampu berfungsi di dalam kondisi termal yang cukup ekstrim. Tetapi keanekaragaman suhu dan kelembaban udara luar sering kali berada pada pada keadaan yang di luar batas kemampuan adaptasi tubuh, karena itu diperlukan kondisi yang baik di dalam rumah agar dapat dipertahankan lingkungan yang sehat dan nyaman tersebut.
Tubuh manusia ibarat mesin yang mempunyai kemampuan mengatur suhu yang luar biasa. Tubuh manusia menerima bahan baker dalam bentuk bahan makanan, sebagai energi dari bahan baker ini diubah menjadi kerja dan sisanya dikeluarkan dalam bentuk panas (kalor). Proses pengeluaran kalor ini berlangsung secara terus menerus , sehingga membutuhkan suatu keseimbangan termal.
Produksi kalor berlangsung di dalam sel-sel di seluruh tubuh, kemudian kalor ini disebarkan oleh system pendauran menuju kulit, tempat kalor tersebut dilepaskan ke lingkungan.
Di dalam keseimbangan kalor keadaan tetap(mantap), energi yang dihasilkan oleh metabolisme sama dengan kalor yang dikeluarkan oleh tubuh secara konveksi, radiasi, penguapan dan keringat. Jika laju metabolisme tidak seimbang dengan semua kalor yang dilepas, maka suhu tyub uh akan sedikit berubah, sesuai dengan simpanan kalor di dalam tubuh. Metabolisme : adalah suatu proses yang dilakukan oleh tubuh dalam mengubah energi yang terdapat di dalam makanan menjadi kaor dan kerja.
Gambar dbawah ini melukiskan faktor-faktor yang mempengaruhi kenyamanan termal.

konveksi penguapan Radiasi

Suhu Udara Suhu permukaan Gerakan
udara Kelembaban relatif

Gambar 1 : Faktor-faktor yang mempengaruhi kenyamanan termal

Pertama , kalor dalam tubuh diproduksi oleh proses metabolisme untuk menjaga suhu tubuh. Proses metabolisme ini dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti umur, kesehatan dan tingkat kegiatan. Senagai contoh , suatu kondisi lingkungan tertentu cocok bagi suatu ruangan yang ditempati seorang yang sehat, tetapi tidak cocok bagi orang yang sedang sakit. Jika orang mau mengubah ebiasaan berpakaian karena berubahnya musim , mereka akan menemukan bahwa mereka dapat merasa nyaman dalam batas kondisi yang lebih luas dari yang mereka harapkan.
Tubuh terus menerus menghasilkan kalor yang harus disalurkan, untuk menjaga agar suhu tubuh tetap. Bagi seseorang yang sedang istirahat atau mengerjakan pekerjaan ringan di dalam ruangan yang terkondisi, tubuhnya mengeluarkan kalor dengan cara konveksi(dibawa oleh udara sekitar) dan diradiasikan (ke permukaan lingkungan yang suhunya rendah dari dalam tubuh). Masing-masing penyaluran kalor ini jumlahnya mendekati 30 % dari jumlah kalor yang dilepas. Penguapan dari pernafasan dan keringat berjumlah 40 %. Kalau kondisi lingkungan atau tingkat kegiatan berubah maka prosentase ini akan berubah. Misalnya, jika seorang sedang mengerjakan pekerjaan berat , mekanisme penyaluran kalor yang utama adalah penguapan.
Empat faktor lingkungan yang mempengaruhi kamampuan tubuh menyalurkan kalor adalah Suhu udara, suhu permukaan-permukaan yang ada di sekitar, kelembaban dan kecepatan angina. Jumlah dan jenis pakaian serta tingkat kegiatan penghuni berinteraksi dengan keempat faktor ini. Hal tersbut akan penting jika merancang pengkondisian udara dalam ruangan. Sebagai contoh jika suhu kerja 20 s/d 26 oC , kelembaban suhu pengembunan 2 hingga 17 oC , kecepatan udara rata-rata hingga 0,25 m/s maka kita akan merasa nyaman di dalam ruangan tersebut.
Seseorang yang memakai pakaian tebal dapat merasa nyaman pada suhu yang lebih rendah, sebaliknya pakaian yang tipis dan kecepatan udara yang lebih tinggi dapat memberikan kenyamanan walupun suhu lebih tinggi. Suhu permukaan yang ada di sekitar mempunyai pengaruh terhadap kenyamanan yang sama besarnya dengan suhu udara dan tak dapat diabaikan.

Mekanisme Konveksi , Radiasi dan evaporasi dalam tubuh.
Konveksi : adalah laju perpindahan kalor yang disebabkan oleh aliran udara yang mengkonveksikan kalor ke atau dari tubuh. Persamaan dasar konveksi : C = hc A ( t s – t a )
Hc = 13,5 V 0,6
A = Luas permukaan tubuh m 2
t s = Suhu kulit atau pakaian, o C
t a = Suhu uadara , o C
h c = Koefisian perpindahan kalor.
V = Kecepatan udara , m/s

Luas permukaan tubuh manusia umumnya berkisar 1,5 s/d 2,5 m2 tergantung pada ukuran orangnya. Koefisien perpindahan kalor tergantung pada kecepatan udara yang melalui tubuh dan ditentukan pula oleh posisi orang dan arahnya terhadap arus udara tersebut.
Suhu kulit dapat diatur oleh mekanisme pengaturan suhu tubuh dan untuk bagian yang ditutupi pakaian umumnya berkisar antara 30 s/d 33 0C. Suhu daerah yang ditutupi biasanya berada di antara suhu kulit dan suhu udara , jika tidask lebih rendah karena keadaanya lembab serta terjadinya penguapan.
Radiasi : Tidak semua bagian tubuh meradiasikan kalor ke luar, sebagian lagi meradiasikan kalor ke bagian tubuh yang lain. Luas daerah yang efektif untuk radiasi hanya sekitar 70 % dari luas totalnya.
Suhu daerah sasaran radiasi tubuh disebut suhu radian rata-rata ( mean radiant temperature) yaitu suhu merata yang fiktif dari lingkungan yang mewakili selubung yang sebenarnya. Suhu radian rata-rata mendekati suhu udara luar kecuali bila ada pengaruh dari dinding luar, jendela dan permukaan dalam yang dipengaruhi oleh sinar matahari.
Evaporasi : Pelepasan kalor dari tubuh melalui proses penguapan air dari kulit merupakan bagian pengeluaran kalor yang besar. Perpindahan kalor antara tubuh dan lingkungan dengan cara konveksi dan radiasi dapat mempunyai dua arah yaitu menuju tubuh atau meninggalkan tubuh, tergantung pada keadaan sekitarnya. Sedangkan peristiwa penguapan selalu bersifat melepaskan kalor dari tubuh ke lingkungannya. Di dalam lingkungan yang panas , pengeluaran cairan keringat merupakan cara yang utama untuk melepaskan kalor dari tubuh.
Ada dua macam cara tubuh membasahi kulit , yaitu dengan berdifusi dan berkeringat. Berdifusi : penguapan insensible : adalah suatu proses yang tetap , terus menerus berlangsung. Sedangkan pengeluaran keringat diatur oleh system pengendalian suhu (thermoregulatory). Nilai karakteristik pelepasan kalor ditujukan dalam gambar 2 . Laju perpindahan kalor oleh penguapan insensible diatur oleh suatu hambatan lapisan-lapisan bagian dalam epidermis, yang mendifusikan air dari bawah permukaan kulit ke udara sekitar

150 Insensibel Berkeringat
100
50
0

15 20 25 30
Suhu udara lingkungan , o C
Mekanisme yang dominant dalam pelepasan kalor berjumlah besar dari tubuh adalah dengan pengeluaran cairan keringat sensible dan penguapan lanjut cairan tersebut .Jika suhu bagian dalam tubuh naik maka system pengaturan suhu mengaktifkan kelenjar keringat. Laju pengeluaran yang maksimum . paling tidak untuk saat yang pendek kurang lebih 0,3 g/s. Jadi apabila semua cairan keringat menguap dengan kalor penguapan 2430 kJ/kg maka laju pengeluaran kalor potensial oleh pengeluaran keringat adalah sekitar 700 hingga 800 W.

D. KAJIAN PENGARUH KELEMBABAN BAGI KESEHATAN.
Membicarakan suhu dan kelembaban ibarat sebuah mata uang logam. Selalu terkait, artinya suhu lingkungan berubah akan diikuti perubahan kelembaban . Kita mengenal dua macam kelembaban yaitu :
• Kelembaban mutlak (absolute humidity) gas adalah masa uap air yang ada dalam satuan dalam satuan volume gas itu. Satuan kg/cm 3.
• Kelembaban relative (relative humidity) adalah hasil bagi antara masa uap air persatuan volume yang ada di udara dengan masa uap air persatuan vuolume yang ada di udara jenuh pada suhu yang sama. Satuan persen
( % ).
Alat yang digunakan untuk mengukur kelembaban dikenal dengan Hygrometer .
Walaupun suhu di daerah tropis biasanya tinggi , akan tetapi tidak begitu terasa sebagai sesuatu yang membuat tubuh merasa tidak enak, asal diimbangi dengan kenikmatan angina sepoi basa. Kita lihat orang suka di tepi pantai , biar suhu rata-rata sangat tinggi , karena angina laut yang mengalir nyaman menetralisir pengaruh panas. Dan biar orang duduk sejuk di bawah bayangan pohon pun, pada hari-hari suram , kapan kabut awan tebal menutupi wilayah, orang merasa sumuk berkeringat dan terkantuk lesu.
Kelesuan sangat terasa pada saat menjelang hujan. Justru setelah hujan turun dan selama hujan , rasa lesu tadi hilang karena dimbangi perginya suhu panas dan hawa rerasa sejuk . Pada hal kelembaban udara saat itu dapat mencapai 100 %. Sesudah hujan hawa masih sangat lembab, tetapi kecerahan udara memungkinkan kelembaban menguap.
Kelembaban udara yang nikmat berkisar 40 – 70 %. Di tempat-tempat tepi pantai seperti Jakarta, Menado, Surabaya dan sebagainya rata-rata setahun kurang lebih 80 % , maksimum 98 % dan minimum masih di atas 70 %. Dari segi kenikmatan kelembaban udara di kota-kota tersebut dibutuhkan pengimbangan lain demi rasa comfort tubuh. Dengan kata lain , proses penguapan harus dipercepat. Kelembaban udara yang sudah jenuh , akan membuat tubuh kita tidak bisa menguapkan air keringat.
Penghalang berkeringat akan menyebabkan rasa sesak, kotor berkeringat dan panas diikuti rasa lesu. Pengontrolan kelembaban hawa dalam rumah biasanya tidak terlalu dibutuhkan. Tetapi di pabrik-pabrik atau kantor-kantor besar , dimana banyak sekali orang bekerja dalam satu ruangan , pengontrolan ( alat petunjuk kelembaban : Hygrometer ) menjadi sangat penting . Alat tersebut juga penting digunakan untuk ruang penyimpanan alat-alat yang peka terhadap kelembaban seperti obat-obatan, elektronik , film tembakau dan sebagainya.
Alat-alat yang peka kelembaban sebaiknya disimpan dalam almari dengan lampu listrik yang selalu menyala atau dengan bejana berisi bahan penghisap kelembaban.
Untuk mempercepat proses penguapan dapat digunakan pemanasan matahari atau penghembusan udara yang mengalir.

E. KAJIAN BEBERAPA KASUS MEKANISME PENGARUH SUHU DAN KELEMBABAN TERHADAP TUBUH

Didalam tubuh kita sebenarnya mempunyai mekanisme yang sistematis agar supaya mampu mempertahankan suhu teras badan pada suhu 37 oC. Suhu lingkungan yang lebih rendah dari hal tersebut, akan terjadi adalah adanya aliran kalor secara kontinu dari badan ke lingkungan. Badan kita memakai berbagai mekanisme untuk mengimbangi laju lesapan bahang dengan laju metabolisme. Laju metabolic (pembangkitan tenaga)rata-rata 120 watt , untuk seorang lelaki dewasa, tetapi dapat menjadi 1000 watt atau lebih selama periode latihan berat/ olah raga. Selama olah raga, laju lesapan bahang harus ditambah untuk mengimbangi laju metabolisme yang bertambah. Badan kita tidak dapat mentoleransi perbedaan kecil antara laju-laju ini untuk waktu yang cukup lama.
Contoh studi kasus ( 1 ) untuk menghitung berapakah besar suhu teras badan kita akan naik setelah melakukan aktivitas dapat kita lihat studi kasus dibawah ini.
“Laju metabolisme seorang wanita 50 kg naik sampai 300 watt selama lari-lari kecil ( jogging ) . Jika badannya kehilangan bahang dengan laju hanya sebesar 330 watt , berapakah besar suhu terasnya akan naik dalam satu jam ? “
Formula : Q = m. Cp  T
Q = Laju kalor dalam watt detik atau joule
m = berat.
Cp = kapasitas kalor ( j/kg o C )
 T = selisih suhu
Suhu badan manusia normal 37 oC
Cp = 3.500 J/Kg oC

Dari kasus tersebut dapat dihitung laju neto perolehan tenaga adalah (350 – 330 ) watt = 20 watt, sehingga dalam sat jam masukan bahang ke badan adalah ( Cp = 3.500 J/kgoC pada suhu badan 37 oC )
Q = ( 20 w ) ( 3.600 secon ) = 7,2 x 10 4 J.
 T = Q = 7,2 x 10 4 J = 0,41 o C
m. Cp 50 kg x 3.500 J/kgoC
Suatu perubahan suhu sebesar ini telah cukup untuk mengaktifkan mekanisme pengaturan suhu dari badan.
Suhu badan dipantau dan diatur dengan neutron khusus dalam hypothalamus yang menanggapi pada perubahan suhu darah sekeliling. Ini telah ditunjukan oleh percobaan-percobaan yang mendapatkan bahwa bila electrode yang ditanam di dalam digunakan untuk mengubah suhu hypothalamus, mekanisme pengatur suhu badan secara penuh diaktifkan , meskipun suhu dari bagian badan lainnya tidak berubah. Bila suhu hypothalamus ada di atas 37 o C , mekanisme lesapan bahang , seperti vasodilatasi dan berkeringat , diaktifkan dan bila suhu dibawah dibawah 37 o C mekanisme pengekalan bahang dan pembangkitan bahang seperti misalnya vasokonstriksi dan penggigilan , diaktifkan.
Sebagai catatan , meskipun penetapan keseimbangan dari hypothalamus normalnya adalah 37 o C , itu dapat dinaikan oleh berbagai zat yang dinamakan pirogen, yang dilepas oleh bakteri dan jaringan yang berdegenerasi . Bila penetapan keseimbangan dinaikan di atas 37 oC , badan secara tiba-tiba menganggap itu dingi meskipun pada suhu 37 oC, sehingga vasokontriksi dan mengggigil muncul sampai badan mencapai suhu keseimbangan yang lebih tinggi. Di titik ini pasien mempunyai demam tetapi tidak merasa panas karena badan disini berada dalam keseimbangan lagi. Hanya bila demam pecah , yaitu bila penetapan keseimbangan kembali ke 37 oC , badan tiba-tiba merasa hangat; vasodilatasi dan berkeringat kemudian muncul sampai suhu badan kembali ke 37 o C.
Adalah menguntungkan untuk mengganggap perpindahan bahang dari badan sebagai suatu proses dua tahap. Tahap 1 adalah hantaran bahang dari teras ke permukaan kulit. Tahap 2 adalah perpindahan bahang dari lingkungan Laju perpindahan bahang dari setiap tahap harus sama dengan laju metabolic. Formula laju  Q/ t dari tahap 1 perpindahan bahang dapat ditulis R 1 =  Q/ t = C 1 ( Tc – T s ) .
Dengan Tc adalah suhu teras ( 37 o C ) , T s adalah suhu kulit dan C 1 = KA/ L
Adalah konduktans total dari jaringan-jaringan yang dibawah kulitKontrol utama dari perpindahan bahang lelalui konduktans C 1 , yang dapat secara efektif diubah oleh badan dengan pengerutan ( konstriksi ) dan pemanjangan ( dilatasi ) dari arteriol-arteriol ?arteri-arteri kecil yang memasok darah pada pada jaringan kaya dari pembuluh-pembuluh ( darah halus) dan kapiler-kapiler yang berada tepat dibawah lapisan luar kulit (epidermis). Darah yang mengalir ke kulit dapat diubah dengan cara ini dari hamper nol sampai sebanyak 30 % dari aliran total badan.
Bila aliran darah ke kulit adalah kecil , bahang harus dihantarkan dari pusat badan melalui kulit dan jaringan lemak yang dibawahnya , yang merupakan penyekat yang baik, setara dengan 2 atau 3 udara. Jika aliran darah ke kulit besar, bahang dipindahkan secara langsung dari badan melewati epidermis yang merupakan penyekat setara dengan kira-kira 0,2 mm udara. Dari persamaan diatas kita lihat bahwa R 1 turun sewaktu Ts naik sampai R 1 nol bila Ts = Tc ; jika Ts Tc bahang mengalir dari kulit ke dalam badan.
Contoh studi kasus ( 2) : Luas permukaan seseorang adalah 1,9 m2 dan suhu kulit 31 o C . Berapakah laju perpindahan bahang melalui kulit bila hampir tidak ada aliran darah ke kulit dan bila ada aliran darah masimum ke kulit ( hampir tidak ada aliran darah ke kulit , kulit dan jaringan dibawahnya mempunyai sekatan setara dengan 3 mm udara. Keterhantaran udara adalah 0,025 w/m o C ) sehingga kondukltans adalah :
C1 = KA = 0,025 w/m oC x 1,9 m 2 = 15,8 w/ o C
L 0,003 m

R 1 = C 1 ( Tc – Ts ) = 15,8 w/ o C ( 37 – 31 ) o C = 95 W

Apabila ada aliran darah maksimum ke kulit, mempunyai sekata setara dengan 0,2 mm udara , sehingga konduktans adalah :
C 1 = 0,025 w/m oC x 1,9 m 2 = 238 W/ o C
0,002 m
dan laju perpindahan bahang adalah :
R 1 = C 1  T = ( 238 W/ oC ) ( 6 o C ) = 1430 W

Perhitungan ini menunjukan bahwa dengan vasokonstriksi dan vasodilatasi laju perpindahan bahang tahap 1 dapat diubah meliputi jangkauan yang diperlukan.
Studi Kasus ( 3 ) : Suhu kulit manusia bugil yang duduk dalam sebuah kamar pada 22 o C adalah 28 oC . Berapakah laju neto rugi kaslor oleh radiasi dari badan orang itu ? Luas total permukaan badan 1,9 m 2 , Emisivitas kulit manusia dalam infra merah 0,97.
Formula : R =  .  . A ( Tc 4– Ts 4 )

R = 0,97 x 5,67 . 10 – 8 x 1,9 {( 301) 4 – ( 295) 4 } = 66,4 watt
R = laju neto ( watt ) ;  = Emivisitas ; A = Luas ( m 2) ;
Tc = Suhu badan (K) ; Tc = Suhu ruangan (K)
 = tetapan Stefan – boltzman (5,67. 10 – 8 W/m2 K 4 )

Yang kira-kira separo lesapan bahang badan tara-rata sebesar 120 watt. Ini menunjkan bahwa radiasi adalah mekanisme utama perpindahan bahang dari badan.
Perpindahan pada tahap 2 normalnya dengan radiasi dari kulit dan dengan hantaran dari kulit ke udara sekitar. Studi kasus (3) diatas menunjukan bahwa radiasi berpengaruh sekitar separuh perpindahan bahang dari seseorang bugil. Itu kira-kira sama dengan berpakaian, karena kebanyakan radiasi inframerah yang terpancar oleh kulit melewati pakaian biasa tanpa terserap. Untuk alasan ini pakaian kutup modern yang dibuat dengan lapisan emas tipis untuk memantulkan radiasi badan adalah jauh lebih efektif dalam menurunkan perpindahan bahang dari pada pakaian biasa.
Hantaran tahap 2 melewati selapis tipis udara, yang dinamakan zone pribadi yang terperangkap dekat kulit dengan bulu binatang atau pakain. Karena udara ini normalnya tidak campur banyak dengan udara sekitar, bahang dipindahkan melaluinya terutama dengan hantaran. Jadi pakaian dapat menambah tebal zone pribadi, karena dapat menurunkan laju hantaran bahang. Meskipun tanpa pakaian rambut halus pada badan manusia dapat mempertahankan zone pribadi (dalam udara luar) sampai beberapa millimeter.
Zone pribadi mengandung udara hangat yang cenderung untuk naik, yang menyebabkan sejumlah kecil perpindahan bahang .Hal ini dapat disebabkan udara dingin dan angin di sekitar tubuh .
Laju perpindahan kalor bertambah tahap 2 sewaktu suhu kulit bertambah, sedangkan laju perpindahan kalor ahap 1 berkurang. Normalnya Ts menyesuaikan pada nilai suhu dengan laju-laju ni sama besar.
Misalnya , bila seseorang pertama pergi ke daerah udara dingin, laju perpindahan kalor tahap 2 segera bertambah . Hal ini menurunkan suhu kulit , menurunkan laju perpindahan kalor tahap 2 dan menaikan laju pemindahan kalor tahap 1. Jika laju perpindahan bahang tahap 1 melalmpaui laju metabolic, suhu teras akan mulai turun. Hal ini segera diindera oleh hiphothalamus dan tindakan korektif dilakukan. Aktivitas muscular (otot) dalam bentuk penggigilan menambah laju metabolic sedangkan vasokonstriksi menurunkan laju perindahan bahang tahap 1, meskipun dengan suhu kulit lebih rendah. Segera keseimbangan dicapai dengan laju metabolic sama dengan laju perpindahan bahang dalam kedua tahap.
Jika udara adalah tinggi, di atas 37 oC , membuat mekanisme pemindahan bahang dari udara ke kulit. Kondisi ini membuat penguapan peluh yang dikeluarkan oleh kelenjar khusus di dalam kulit adalah satu-satunya mekanisme untuk menyingkirkan kalor badan seseorang .
Seseorang yang telah menyesuaikan pada cuaca tropis dapat mengeluarkan sampai 4 kg peluh dalam satu jam. Dengan demikian, jika kalor penguapan air adalah 2,4 kj/g , maka laju maksimum pemindahan kalor dengan penguapan ( evaporasi ) tubuh akan menjadi :
Formula : R ( evaporasi ) = ( 4000 g ) (2,4 kj/g) = 2,67 kw
3.600 s
Kondisi tersebut terjadi jika semua peluh diuapkan dari kulit. Dalam kenyataan banyak peluh yang jatuh ke kulit sebelum menguap, sehingga akan membuat perindahan kalor akan lebih kecil. Kondisi ini masih cukup untuk mengijinkan kegiatan normal pada suatu hari yang panas.
Catatan : Berkeringat juga muncul dalam cuaca dingin bila seorang yang berpakaian tebal melakukan kegiatan berat. Ini dapat berbahaya karena uap air lembab membasahi pakaian, mengganti udara penyekat dari zone pribadi dengan air. Karena hantaran adalah air lebih besar dari pada kehantaran udara . Sifat peyekat dari pakaian ini hilang dan orang itu dapat menderita lesapan bahang berlebihan. Pejalan kaki pada musim dingin yang kurang berpengalaman dapat meninggal dunia karena hypothermia (suhu teras menyusut) karena pakaian yang dikenakan menjadi basah. Pejalan kaki yang berpengalaman hanya memakai pakaian wool dalam musim dingin karena wool mempertahankan sedikit udara yang terperangkap meskipun sewaktu basah, sedangkan serat-serat yang lain , khususnya katun dan sintetis tidak dapat berfungsi seperti wool.
Dari uraian diatas, kondisi yang mungkin akan terjadi jika tubuh tidak mampu lagi beradaptasi pada suhu lingkungan tinggi, akan terjadi hilangnya panas tubuh. Bila tidak seimbang dengan produksi panas dalam tubuh , bisa menimbulkan gangguan serius bagi kesehatan. Umumnya , gangguan yang dapat terjadi adalah heat crams ( kejang kram ) ,exhaustion ( lelah panas ) dan heat stroke.
Pada heat crams ( kejang kram ) , otot mengejang terutama yang banyak bergerak, seperti kaki tangan . Ini terjadi karena kehilangan cairan dan elektrolit yang tidak cepat diganti yang baru, sehingga timbul ketegangan otot dengan nyeri yang amat sangat. Untuk mengatasinya , biasanya memberikan pendingin yang cukup dan pernafasanya dilonggarkan.
Sedangkan exhaustion , gangguan yang dialami lebih berat . Penderita merasa lebih haus, lemah , lelah dan bisa pingsan. Umumnya , ini dialami orang yang mengikuti gerak jalan , baris- berbaris , upacara berdiri lama di terik matahari. Sekresi keringat bertambah, sehingga timbul gangguan air. Akibatnya , terjadi dehidrasi dan kehilangan elektrolit , suhu tubuh dapat mencapai 39 o C . Biasanya untuk mengobati penderita seperti ini , dillakukan mulai dari yang ringan sampai yang berat dengan memberi infuse.
Heat stroke, suatu kondisi lebih berbahaya dari kondisi tersebut di atas. Suhu tubuh penderita dapat mencapai tinggi sekali ( 40 oC ) dan pengaturan suhu di pusat otak mulai terganggu. Gangguan susunan saraf pusat juga mulai tampak . Kesadaran menurun , terjadi kejang-kejang dan kelumpuhan otot. Kulit tampak mengering karena tidak berkeringat. Tidak terjadi proses evaporasi , sehingga suhu tubuh meninggi. Cara mengatasinya perlu pengawasan intensif. Pernafasan dan sirkulasi darah perlu diperbaiki, serta diberikan obat-obatan yang bisa mempengaruhi susunan syaraf pusat dan bila tidak ditolong akan mati.

F. UPAYA MENGATASI DAMPAK SUHU DAN KELEMBABAN
Upaya mengatasi dampak suhu dan kelembaban agar diperoleh tingkat kesehatan yang baik adalah :
1. Peningkatan konsumsi makanan yang bergizi tinggi agar tubuh selalu bugar dan metabolisme dalam tubuh akan meningkat, serta akan meningkatkan daya tahan tubuh sehingga mampu mengatasi kondisi suhu dan kelembaban lingkungan yang berubah-ubah.
2. Meningkatkan kegiatan berolah raga agar daya tahan tubuh semakin baik. Kegiatan ini harus memperhatikan kondisi tubuh, kemampuan (tidak dipaksakan) , umur dan jenis olah raga yang cocok.
3. Meningkatkan kondisi hygiene dan sanitasi lingkungan agar tercipta hidup sehat.
4. Penanam tumbuhan di sekitar rumah yang tertata baik akan membuat rasa nyaman , tampak asri dan akan mampu mengurangi suhu dan kelembaban di lingkungan rumah tersebut.
5. Penataan ventilasi dan pencahayaan rumah yang baik agar angin dapat berhembus, tidak pengap dalam rumah dan selalu ada pergantian udara dalam rumah.
6. Penggunaan vasilitas elektronik seperti AC yang ramah lingkungan, disesuaikan dengan kapasitas baik ruangan maupun alat tersebut.
G. Alat ukur suhu/temperaur
Alat yang digunakan sebagai pengukur temperatur adalah temperatur. Temperatur bekerja berdasarkan atas peristiwa fisika, yaitu berubahnya suatu besaran tertentu bila suhunya berubah. Besaran tertentu ini adalah termometrik (thermometric property) yang bersifat khas yang dimiliki oleh zat termometer tertentu seperti tersebut dibawah ini :
1. Termometer cairan :
Bahan yang digunakan adalah cairan seperti air raksa atau alkohol. Termometer ini mengikuti hukum pemuaian sifat termometriknya berupa volume yang diubah menjadi besaran panjang kolom cairan.
Tempat cairan dibuat dari gelas yang bagian bawahnya menggelembung dan berdinding tipis, sedangkan bagian atasnya berbentuk pipa kapiler dan berdinding tebal. Bila temperatur di sekitarnya membesar maka cairan memuai dan permukaan cairan dalam pipa kapiler akan naik atau sebaliknya. Kondisi cairan akan memuai atau menyusut dengan leluasa, sebab pada bagian atas pipa kapiler adalah vakum. Termometer ini dilengkapi dengan skala sehingga kita dengan mudah dapat membacanya.
Sifat termometrik sebagi fungsi temperatur dapat ditulis sebagai
L = L (T)
2. Termometer Gas
Bahan yang digunakan adalah gas dan bekerjanya berdasarkan atas hukum pemuaian gas pada vulume tetap. Bla terjadi perubahan temperatur maka tekanan gas berubah. Tekanan gas ini merupkan alat termometrik yang dapat ditulis sbb:
P = P (T) :
Perubahan tekanan ini dapat dihubungkan dengan jarum berskala temperatur.
3. Termometer Bimetal
Bahan yang digunakan 2 jenis logam yang keduanya mempunyai perbedaan koefisien muai panjang yang lebar, sehingga perbedaan panjang kedua logam bergantung pada temperatur. Karena kedua logam tersebut di las menjadi satu maka perbedaan panjang antara keduanya akan menyebabakan bimetal melengkung engan jari-jari kelengkungan yang bergantung pada temperatur.Jadi sifat termometriknya dapat berupa perbedaan panjang ΔL atai jari-jari kelengkungan r
ΔL = ΔL (T) atau r = r (T)
4. Termometer Resistensi listrik
Bahan yang digunakan adalah komponen listrik. Termometer ini bekerja berdasarkan atas naiknya resistensi (hambatan) listrik logam bila temperaturnya naik. Sifat resistensi berupa resistensi listrik R
R = R (T).
5. Termometer dioda
Bahan yang digunakan pada temperatur ini adalah komponen elektronika semi konduktor yang bernama dioda semi konduktor. Termometer ini bekerja berdasarkan atas perubahan tegangan listrik antara kaki-kaki dioda yang diberi arus listrik konstan bila temperaturnya berubah. Sifat termometrik berupa tegangan dioda Vd
Vd = Vd (T)

6. Termo kopel
Bahan yang digunakan adalah 2 jenisa logam yang ujungnya disambung menjadi satu. Termometer ini bekerja berdasarkan atas adanya beda potensial listrik antara ujung kedua logam jika temperaturnya berubah.
E = E (T)
7. Termometer Pirometer optic
Termometer ini bekerja berdasarkan atas sifat cahaya yang dipantulkan oleh suatu nyala intensitas cahaya. Pancaran cahaya tersebut akan terbaca temperaturnya
I = I (T)
H. Daerah pengukuran dan skala termometer.
Daerah pengukuran termometer bergantung pada bahan dan kemasannya. Termometer alkohol atau termometer dengan kemasan bahan gelas tidak tahan terhadap temperatur tinggi, sedangkan termometer bimetal, resistensi listrik dan termokopel dapat tahan terhadap suhu tinggi samapi ribuan derajat celsius. Termometer dioda mempunyai batas ukur antara ) sampai 50 C . Termometer dioda dan termo kopel banyak digabungkan dengan rangkaian elektronika membentuk termometer canggih dengan penunjukan skala berbentuk digital.
Pada umumnya penggunaan termometer disinggungkan langsung pada obyek yang akan diukur kecuali pirometer optic yang digunakan untuk mengukur suhu tanpa menyentuh obyek yang diukur, sehingga pirometic ini dapat mengukur pada suhu tinggi. Skala termometer diberikan untuk dapat menunjukan langsung suhu obyek yang akan diukur. Satuan skala adalah derajad temperatur. Kita kenal ada 5 macam skala temperetur yaitu Kelvin (K), celsius (C), reamur (R), farenheid (F) dan rankine (Ra).
Untuk keperluan penskalaan diperlukan temperatur acuan yaitu acuan primer dan sekunder. Dahulu temperatur acuan dipilih es yang mencair pada tekanan 1 atm. Temperatur acuan primer ini dikenal dengan titik es yang dilambangkan dengan T1 yang besarnya sama 0o C atau 273,15 K. Sekarang temperatur acuan primer dipilih temperatur pada saat air , es, dan uap air jenuh berada bersama-sama yang dikenaL dengan titik tripel air yang dilambangkan dengan T3 yang besarnya sama dengan 0,01 oC atau 273,16 K.
Temperatur acuan sekunder terdiri dari beberapa macam, yaitu :
– Titik didih air sebesar 2373,15 K – Titik tripel O2 sebesar 54,36 K
– Titik leleh Au sebesar 1337,58 K – Titik tripel H2 sebesar 13,81 K
– Titik leleh Zn sebesar 692,73 K
Pembagian skala termometer adabermacam-macam seperti ditunjukan gambar berikut :

Titik 373,15 100 80 212 671
Didih
Air

Jumlah 100 100 80 180 180
Skala

Titik 273,15 0 0 32 491
es

Hubungan skala temperatur berbagai skala temperatur dinyatakan dalam persamaan :

K – 273 = C = R = F – 32 = Ra – 491
5 5 4 9 9

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *