BAB IITEORI DASAR

II.1. TINJAUAN BIOMEDIKPada pembahasan ini akan dijelaskan mengenai tinjauan pembahasan secara biomedik pada alat Pendeteksi Tes Kehamilan. Meliputi sub pembahasan proses pembentukan urin, faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya urin dan mengenai hormon HCG.

II.1.1.Proses Pembentukan Urin 1Proses pembentukan urineterdiri atas 3 tahap yaitu, Filtrasi, Reabsorbsi dan Augmentasi.Urine dibentuk di nefron, yaitu dengan menyaring darah dan kemudian mengambil kembali ke dalam darah bahan-bahan yang bermanfaat. Dengan demikian akan tersisa bahan tak berguna, yang nantinya akan keluar dari nefron dalam bentuk suatu larutan yang disebut urine.II.1.1.1. Filtrasi 2Filtrasi adalah proses penyaringan darah yang mengandung zat-zat sisametabolismeyang dapat menjadi racun bagi tubuh. Filtrasi terjadi di glomerulus yang ada di badan malpighi. Hasil dari filtrasi di glomerulus, menuju kapsula bowman dan dihasilkan urine primer. Urineprimer terdiri dari: air, gula, asam amino, garam/ion anorganik dan urea.

1 Diah Aryulina, Dkk, Biologi 2 SMA dan MA untuk Kelas XI, Esis, 2006, hlm. 2162 Diah Aryulina, Dkk, Biologi 2 SMA dan MA untuk Kelas XI, Esis, 2006, hlm. 217

II.1.1.2. Reabsorbsi 3Reabsorbsi terjadi di tubulus kontortus proksimal yang nantinya akan menghasilkan urine sekunder. Urine primer yang terkumpul di kapasula Bowman masuk ke dalam tubulus kontortus proksimal dan terjadi reabsorpsi. Pada proses ini terjadi proses penyerapan kembali zat-zat yang masih berguna bagi tubuh oleh dinding tubulus, lalu masuk ke pembuluh darah yang mengelilingi tubulus. Zat-zat yang diserap kembali oleh darah antara lain: glukosa, asam amino, dan ion-ion anorganik (Na+, Ka+, Ca2+, Cl-, HCO3-, HPO43-, SO43-). Hasil dari reabsorpsi urine primer adalah urine sekunder yang mengandung sisa limbah nitrogen dan urea. Urine sekunder masuk ke lengkung henle. Pada tahap ini terjadi osmosis air di lengkung henle desenden sehingga volume urine sekunder berkurang dan menjadi pekat. Ketika urine sekunder mencapai lengkung henle asenden, garam Na+ dipompa keluar dari tubulus, sehingga urine menjadi lebih pekat dan volume urine tetap.II.1.1.3. Augmentasi 4Dari lengkung henle asenden, urine sekunder akan masuk ke tubulus distal untuk masuk tahap augmentasi (pengumpulan zat-zat yang tidak dibutuhkan lagi oleh tubuh). Zat sisa yang dikeluarkan oleh pembuluh kapiler adalah ion hidrogen (H+), ion kalium (K+), NH3 dan kreatinin.

3 Diah Aryulina, Dkk, Biologi 2 SMA dan MA untuk Kelas XI, Esis, 2006, hlm. 2174 Diah Aryulina, Dkk, Biologi 2 SMA dan MA untuk Kelas XI, Esis, 2006, hlm. 219Pengeluaran ion H+ ini membantu menjaga pH yang tetap dalam darah. Selama melewati tubulus distal, urine banyak kehilangan air sehingga konsentrasi urine makin pekat. Selanjutnya urine memasuki pelvis renalis dan menuju ureter, kemudian dialirkan ke vesica urinearia, untuk ditampung sementara waktu. Pengeluaran urine diatur oelh otot-otot sfingter. Kandung kemih hanya mampu menampung kurang lebih 300 ml.

II.1.2.Faktor Yang Mempengaruhi Pembentukan Urin 5Faktor-faktor yang mempengaruhi proses pembentukan urine cukup banyak meliputi jumlah air yang diminum, hormon antidiuretik, zat-zat diuretik, serta gejolak emosi dan stress yang sedang dialami oleh manusia. Berikut penjelasan satu per satu faktor-faktor yang mempengaruhi proses pembentukan urine

II.1.2.1. Hormon AntidiuretikHormon antidiuretik dalam proses pembentukan urine dihasilkan oleh kelenjar hipofisis bagian belakang. Hormon ini berfungsi sebagai alat penyerapan darah yang nantinya akan disekresikan ke ginjal.II.1.2.2. Jumlah Air Yang DiminumJumlah air yang diminum sudah tentu mempengaruhi dalam hal proses pembentukan urine karena apabila semakin banyak air yang diminum maka semakin banyakpula hormon antidiuretik akan terhambat. Hal ini lah yang akhirnya menyebabkan proses reabsorbsi terhambat yang akhirnya menimbulkan jumlah urine yang ada bertambah.

5 Zlatan Ibrahimovaic Faktor yang mempengaruhi pembentukan urin diakses dari https://www.academia.edu/7142583/Proses_pembentukan_urin , pada tanggal 21 April 2015 pukul 13:25:07II.1.2.3. Zat-Zat DiuretikMinuman kopi, teh, serta susu bersifat menghambat proses reabsorbsi ion Na+ yang menyebabkan hormon antidiuretik akan berkurang dan membuat volume urine meningkat.

II.1.3. Hormon HCG 6HCG (Human Chorionic Gonadotrophin) adalah hormon peptida yang diproduksi pada masa kehamilan, yang dibuat oleh embrio segera setelah pembuahan dan selanjutnya oleh syncytiotrophoblast (bagian dari plasenta).HCG mengatur untuk mencegah perpecahan dari corpus luteum pada ovarium dan juga mempertahankan produksi progesteron yang penting pada kehamilan pada manusia. HCG mungkin mempunyai fungsi tambahan, sebagai contoh diperkirakan HCG mempengaruhi toleransi imunitas pada kehamilan. HCG merupakan hormon yang bersifat luteotrofik pada beberapa spesies , termasuk manusia. HCG disekresi oleh plasenta, tidak seperti PMSG yang disekresi oleh endometrium uterus. HCG pada wanita berperan untuk mempertahankan corpora lutea selama tahaptahap permulaan kehamilan. Segera setelah ovulasi, korpus luteum akan cukup mendapat dorongan dari faktor-faktor luteotrofik hipofisa. Adanya dorongan ini menyebabkan korpus luteum tersebut secara fisiologis tetap aktif sampai HCG mulai dibentuk dalam jumlah yang cukup untuk bertindak sebagai luteotrofik. Sejumlah HCG yang dapat terukur timbul pada wanita hamil pada hari ke-5 sampai 16 setelah ovulasi, tetapi titer HCG tidak mencapai puncaknya sampai hari kehamilan yang ke-35 sampai 50 .

6 Linda J, Heffner dan Danny J. Schust, Aag Sistem Reproduksi, Erlangga Medical Series, Jakarta, 2008, hlm. 46.

HCG merupakan glikoprotein yang jauh lebih besar dengan berat molekul kira-kira 45.000 Dalton, tetapi lebih banyak mengandung residu gula dibandingkan dengan glikoprotein pituitary. Sifat-sifat khusus HCG yang diisolasi cenderung kurang seragam dibandingkan dengan sifat-sifat khusus hormon glikoprotein yang berasal dari pituitary, karena degradasi terutama rantai samping karbohidratnya dapat terjadi selama pembentukan urin. Hormon kehamilan ini hanya ditemukan pada tubuh seorang wanita hamil yang dibuat oleh embrio segera setelah pembuahan dan karena pertumbuhan jaringan plasenta. Hormon kehamilan yang dihasilkan oleh villi choriales ini berdampak pada meningkatnya produksi progesteron oleh indung telur sehingga menekan menstruasi dan menjaga kehamilan. Produksi HCG akan meningkat hingga sekitar hari ke 70 dan akan menurun selama sisa kehamilan. Hormon kehamilan HCG mungkin mempunyai fungsi tambahan, sebagai contoh diperkirakan HCG mempengaruhi toleransi imunitas pada kehamilan Tetapi adakalanya kadar hormon ini masih di atas normal sampai 4 minggu setelah persalinan atau keguguran. Kadar HCG yang tinggi dalam darah menyebabkan mual-muntah (morning sickness). Human Chorionic Gonadatrophin (HCG) adalah hormon yang bekerja mirip LH (luteinising hormone) yang secara normal diproduksi oleh kelenjar pituitari. Pada anak laki-laki LH dan juga HCG memberitahu testis untuk memproduksi hormon sex laki-laki (testosterone). Pada anak perempuan, HCG memberitahu ovarium untuk memproduksi progesteron tetapi hal ini terjadi hanya pada masa kehamilan. sehingga HCG lebih bemanfaat bagi anak laki-laki dibanding anak perempuan

II.2. TINJAUAN ELEKTRONIKPada pembahasan ini akan dijelaskan mengenai submateri secara tinjauan elektrik pada alat Pendeteksi Tes Kehamilan. Pada tinjauan elektrik ini meliputi pembahasan komponen dasar dan rangkaian dasar.

II.2.1. Komponen DasarPada sub materi ini, akan dibahas mengenai komponen dasar yang digunakan penulias dalam pembuatan modul. Adapun pembahasan tersebut yaitu meliputiII.2.1.1. Resistor 7Resistor adalahkomponen dasar elektronikayang selalu digunakan dan paling banyak dalam setiap rangkaian elektronika. Dengan demikian Anda harus mempelajari dan memahami sebaik mungkin tentang resistor. Anda harus mampu mengetahui nilai dari sebuah resistor beserta fungsinya bila ingin membuat sebuah rangkaian elektronika.

Gambar 2.1 : Gambar umum resistor

7 Rangkaian Elektronika diakses dari http://rangkaianelektronika.info/pengertian-dan-fungsi-resistor/ , pada tanggal 22 April 2015 Pukul 15:33Fungsi resistor adalah sebagai pengatur dalam membatasi jumlah arus yang mengalir dalam suatu rangkaian. Dengan adanya resistor menyebabkan arus listrik dapat disalurkan sesuai dengan kebutuhan. Adapun fungsi resistor secara lengkap adalah sebagai berikut :1. Berfungsi untuk menahan sebagian arus listrik agar sesuai dengan kebutuhan suatu rangkaian elektronika.2. Berfungsi untuk menurunkan tegangan sesuai dengan yang dibutuhkan oleh rangkaian elektronika.3. Berfungsi untuk membagi tegangan.4. Berfungsi untuk membangkitkan frekuensi tinggi dan frekuensi rendah dengan bantuan transistor daan kondensator (kapasitor).

II.2.1.2. Kapasitor 8Kapasitoradalah perangkatkomponen elektronikayang berfungsi untuk menyimpan muatan listrik dan terdiri dari dua konduktor yang dipisahkan oleh bahan penyekat (dielektrik) pada tiap konduktor atau yang disebut keping.Kapasitorbiasanya disebut dengan sebutan kondensator yang merupakan komponen listrik dibuat sedemikian rupa sehingga mampu menyimpan muatan listrik.

Gambar 2.2 : Gambar umum kapasitor

8 Komponen Elektronika diakses dari http://komponenelektronika.biz/pengertian-kapasitor.html, Pada tanggal 22 April 2015 Pukul 15:42Pada umunya prinsip kerja kapasitor hampir sama denganresistoryang juga termasuk ke dalam komponen pasif. Komponen pasif adalah jenis komponen yang bekerja tanpa memerlukan arus panjar. Kapasitor sendiri terdiri dari dua lempeng logam (konduktor) yang dipisahkan oleh bahan penyekat (isolator). Penyekat atau isolator banyak disebut sebagai bahan zat dielektrik.

II.2.1.3. Transformator 9Transformator (trafo) adalah alat yang digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan bolak-balik (AC). Transformator terdiri dari 3 komponen pokok yaitu: kumparan pertama (primer) yang bertindak sebagai input, kumparan kedua (skunder) yang bertindak sebagai output, dan inti besi yang berfungsi untuk memperkuat medan magnet yang dihasilkan.

Gambar 2.3 : Gambar umum trafo

9 Diakses dari http://genius.smpn1mgl.sch.id/file.php/1/ANIMASI/fisika/Transformator/index.html Pada tanggal 22 April 2015 Pukul 15:50Prinsip kerja dari sebuah transformator adalah sebagai berikut. Ketika Kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik, perubahan arus listrik pada kumparan primer menimbulkan medan magnet yang berubah. Medan magnet yang berubah diperkuat oleh adanya inti besi dan dihantarkan inti besi ke kumparan sekunder, sehingga pada ujung-ujung kumparan sekunder akan timbul ggl induksi. Efek ini dinamakan induktansi timbal-balik.

II.2.1.3. LED ( Light Emitting Diode ) 10Light Emitting Diode atau biasa disebut LED adalah komponen elektronika yang terbuat dari bahan semikonduktor dan masih termasuk dalam kategori dioda. Tetapi LED mempunyai keistimewaan yaitu dapat memancarkan cahaya seperti lampu. LED strukturnya sama dengan Dioda, yaitu menggunakan sambungan P dan N. Untuk dapat menghasilkan emisi cahaya pada semikonduktor, bahan pengotor atau doping yang dipakai adalah galium, arsenic, dan phospor. Bahan pengotor atau doping yang berbeda akan menghasilkan yang berbeda juga. Warna LED yang umum adalah Merah, Kuning, Hijau, Biru, Putih.

Gambar 2.4 : Gambar umum LED

10 Elga Aris Prasetyo, Edukasi Elektronika, Diakses dari http://www.edukasielektronika.com/2013/03/light-emitting-diode-led.html , Pada Tanggal 22 April 2015 Pukul 16:01Seperti halnya dioda, maka LED juga memiliki 2 kutub yaitu Anoda dan Katoda. LED akan menyala apabila mendapat bias Forward atau ada arus listrik yang mengalir dari Anoda ke Katoda. Dalam rangkaian Elektronika pemasangan kaki LED tidak boleh terbalik, karena apabila terbalik atau mendapat bias Reverse maka LED tidak akan menyala. LED memiliki karakteristik yang berbeda menurut warna yang dihasilkan. Arus listrik yang diperbolehkan untuk LED berkisar antara 10 mA - 20 mA dan pada tegangan 1,6 Volt - 3,5 Volt sesuai dengan warna yang dihasilkan. Apabila Arus atau Tegangan yang mengalir lebih dar ketentuan tersebut, maka LED akan terbakar atau putus. Untuk Menyiasati hal tersebut dapat menggunakan Resistor yang berfungsi sebagai pembatas arus dan pembagi tegangan.

II.2.1.4. LDR ( Light Dependent Resistor ) 11Light Dependent Resistor atau disingkat dengan LDR adalah jenis Resistor yang nilai hambatan atau nilai resistansinya tergantung pada intensitas cahaya yang diterimanya. Nilai Hambatan LDR akan menurun pada saat cahaya terang dan nilai Hambatannya akan menjadi tinggi jika dalam kondisi gelap.

Gambar 2.5 : Gambar umum LDR

11 Dickson Kho Teknik Elektronika Diakses dari http://teknikelektronika.com/pengertian-ldr-light-dependent-resistor-cara-mengukur-ldr/ , Pada tanggal 22 April 2015 Pukul 16:09.Dengan kata lain, fungsi LDR (Light Dependent Resistor) adalah untuk menghantarkan arus listrik jika menerima sejumlah intensitas cahaya (Kondisi Terang) dan menghambat arus listrik dalam kondisi gelap.

II.2.1.5. IC LM358 12LM358adalah IC penguat operasional ganda (dual operational amplifiers / Op-Amps). Komponen elektronika ini terdiri atas dua penguat operasional high-gain dengan kompensator frekuensi yang independen, dirancang untuk beroperasi cukup dari satu catu daya tunggal dengan rentang tegangan yang lebar untuk flesibilitas penuh dalam menerapkan rancangan rangkaian elektronika Anda. Dapat juga menggunakan catu daya terpisah selama perbedaan tegangan antara kedua catu daya antara 3V hingga 32V dan Vcc setidaknya 1,5 volt lebih tinggi dibanding tegangan masukan moda-bersama (input common-mode voltage). Tarikan dari arus pasokan rendah (low supply current drain) bersifat independen dari besarnya tegangan catu daya.

Gambar 2.6 : Gambar umum IC LM 358

12 Solusi Rekayasa Elektronika Diakses dari http://www.vcc2gnd.com/2014/02/lm-358-smd-dual-opamps.html , Pada tanggal 24 April 2015 Pukul 10:58II.2.1.6. OP-AMP 13Penguat operasional (Op Amp) adalah suatu rangkaian terintegrasi yang berisi beberapa tingkat dan konfigurasi penguat diferensial. Penguat operasional memilki dua masukan dan satu keluaran serta memiliki penguatan DC yang tinggi. Untuk dapat bekerja dengan baik, penguat operasional memerlukan tegangan catu yang simetris yaitu tegangan yang berharga positif (+V) dan tegangan yang berharga negatif (-V) terhadap tanah (ground)

Gambar 2.7 : Gambar Penguat Non Inverting

1. Karakteristik Ideal Penguat OperasionalPenguat operasional banyak digunakan dalam berbagai aplikasi karena beberapa keunggulan yang dimilikinya.

13 Diakses dari http://www.ilmu.8k.com/pengetahuan/opamp.html , Pada tanggal 22 April 2015 Pukul 16:15

Seperti penguatan yang tinggi, impedansi masukan yang tinggi, impedansi keluaran yang rendah dan lain sebagainya. Berikut ini adalah karakteristik dari Op Amp ideal:a. Penguatan tegangan lingkar terbuka (open-loop voltage gain) AVOL=-b. Tegangan ofset keluaran (output offset voltage) VOO= 0c. Hambatan masukan (input resistance) RI=d. Hambatan keluaran (output resistance) RO= 0e. Lebar pita (band width) BW =f. Waktu tanggapan (respon time) = 0 detikg. Karakteristik tidak berubah dengan suhu

16