BLOK KARDIOVASKULAR

Laporan Praktikum Fisiologi

KELOMPOK A-12

Adec I. Cheristine H (1102014002) Amanda Putri (1102014017)

Ananda Sekarni Fauzia (1102014021)Annisa Ulkhairiyah (1102014034)Chairunnisa Zata Yumni (1102013149)Dimas Aji Kusuma (1102014074)Fitria Rizki (1102014108)Hamdah (1102014117)Ibrahim Rizal L. (1102013129)Ikhsanul Akbar Misfa (1102014125)

FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS YARSI2014/2015

Jl. Let. Jendral Suprapto, Cempaka PutihJakarta Pusat, 10510

K-1

HUKUM POISEUILLE

1. Tujuan Percobaan

1. Memahami karakteristik aliran fluida2. Mengukur debit aliran fluida yang melewati pipa dengan diameter sertavariabel yang

berbeda-beda.

2. Alat-alat Percobaan

1. Tabung gelas yang panjangnya 80 cm2. Statif untuk menjepit tabung agar berdiri vertikal3. Gelas ukur 4. Stopwatch5. Aerometer dengan daerah ukur sampai 1,1 g/cm36. Pipa karet7. Spluit (alat suntik)8. Larutan NaCI

3. Teori Dasar

Mengingat sifat umum efek kekentalan, bahwa kecepatan fluida kental yang mengalir melalui pipa tidak sama di seluruh titik penampang lintangnya. Lapisan paling luar fluida melekat pada dinding pipa dan kecepatannya nol. Dinding pipa "menahan" gerak lapisan paling luar tersebut dan lapisan ini menahan pula lapisan berikutnya, begituseterusnya. Asal kecepatan tidak terlalu besar, aliran akan laminer, dengan kecepatan paling besar di bagian tengah pipa, lalu berangsur kecil sampai menjadi nol pada dinding pipa.

Gambar 1. (a) Gaya terhadap elemen silindris fluida kental,

(b) Distribusi kecepatan, (c) Pandangan dari ujung

Misalkan dalam sepotong pipa yang radius dalamnya R dan panjangnya L mengalir fluida yang viskositasnya 1j secara laminer (gambar 1). Sebuah silinder kecil beradius r  berada dalam kesetimbangan (bergerak dengan kecepatan konstan) disebabkan gaya dorong yang timbul akibat perbedaan tekanan antara ujung-ujung silinder itu serta gayakekentalan yang menahan pada permukaan luar. Gaya dorong ini adalah

Menggunakan persamaan umum untuk mencari koefisien viskositas, maka gayakekentalan adalah

di mana dv /dr  ialah gradien kecepatan pada jarak radial r dari sumbu. Tanda (-) negatif diberikan karena v berkurang bila r bertambah. Dengan menjabarkan gaya-gaya dan mengintegrasikannya akan diperoleh persamaan parabola. Garis lengkung, pada Gambar 1(b) adalah grafik persamaan ini. Panjang anak-anak panah sebanding dengan kecepatan di posisi masing-masingnya. Gradien kecepatan untuk r sembarang merupakan kemiringan garis Iengkung ini yang diukur terhadap sebuahsumbu vertikal. Kita katakan bahwa aliran ini mempunyai profil kecepatan parabola.

Gambar 1. Menghitung debit aliran Q melalui rumus Poiseuille dengan:

(a)  panjang pipa sama, tekanan berbeda

(b)  panjang pipa berbeda, tekanan sama

(a) panjang pipa sama, viskositas berbeda

(c) panjang pipa sama, diameter berbeda

Untuk menghitung debit aliran Q, atau volume fluida yang melewati sembarang penampang pipa per satuan waktu. Volume fluida dV yang melewati ujung-ujung unsur ini waktu dt ialah v dA dt, di mana v adalah kecepatan pada radius r dan dA ialah luasyang diarsir sama dengan 2µrdr. Dengan mengambil rumusan v dari persamaan (2) kemudian mengintegrasikan seluruh elemen antara r = 0 dan r = R, dan membagi dengan dt, maka diperoleh debit aliran Q sebagai berikut:

Rumus ini pertama kali dirumuskan oleh Poiseuille dan dinamakan hukum Poiseuille. Kecepatan aliran volum atau debit aliran berbanding terbalik dengan viskositas, dan berbanding lurus dengan radius pipa pangkat empat.

Apabila kecepatan suatu fluida yang mengalir dalam sebuah pipa melampaui harga kritis tertentu (yang bergantung pada sifat-sifat fluida dan pada radius pipa), maka sifat aliran menjadi sangat rumit. Di dalam lapisan sangat tipis sekali yang bersebelahan dengan dinding pipa, disebut lapisan batas, alirannya masih laminer. Kecepatan aliran didalam lapisan batas pada dinding pipa adalah nol dan semakin bertambah besar. Secara uniform di dalam lapisan itu. Sifat-sifat lapisan batas sangat penting sekali dalam menentukan tahanan terhadap aliran, dan dalam menetukan perpindahan panas ke ataudari fluida yang sedang bergerak itu.

Di luar lapisan batas, gerak fluida sangat tidak teratur. Di dalam fluida timbularus pusar setempat yang memperbesar tahanan terhadap aliran. Aliran semacam inidisebut aliran yang turbulen. Percobaan  menunjukkan bahwa ada kombinasi empat faktor yang menentukan apakah aliran fluida melalui pipa bersifat laminer atau turbulen.Kombinasi ini dikenal sebagai bilangan Reynold, RE, dan didefinisikan sebagai:

NR = (4)

di mana p ialah rapat massa fluida, v ialah kecepatan aliran rata-rata, rl ialah viskositas,dan L ialah diameter pipa. Kecepatan rata-rata adalah kecepatan uniform melalui penampang lintang yang menimbulikan kecepatan pengosongan yang sama. Bilanga nReynold ialah besaran yang tidak berdimensi dan besar angkanya adalah sama dalamsetiap sistem satuan tertentu. Tiap percobaan menunjukkan bahwa apabila bilangan Reynold Iebih kecil dari kira-kira 2000, aliran akan laminer, dan jika Iebih dari kira-kira 3000, aliran akan turbulen. Dalam daerah transisi antara 2000 dan 3000, aliran tidak stabil dan dapat berubah dari laminer menjadi turbulen atau sebaliknya.

4. Prosedur Percobaan

A.Menghitung debit aliran dengan panjang pipa sama dan tekanan berbeda.

1. Bersihkan tabung terlebih dahulu dengan air kemudian jepitlah tabung secara vertikal pada statif yang tersedia.

2. Tutuplah kran pada kedua pipa yang panjang sama dengan ketinggian berbeda kemudian isilah air sampai batas yang ditentukan.

3. Taruhlah gelas ukur pada ujung kedua pipa untuk menampung air yang keluar.4. Hidupkan pompa air, buka kran pada kedua pipa dan tekan stopwatch selama 15 detik

secara serentak dan bersama-sama.5. Hitunglah volume air yang ditampung dalam kedua gelas ukur tersebut.6. Ulangi percobaan no.4 dan 5 sebanyak 3 kali

B. Menghitung debit aliran dengan panjang pipa sama dan viskositas berbeda.

1. Bersihkan tabung terlebih dahulu dengan air kemudian jepitlah tabungsecara vertikal pada statif yang tersedia.

2. Buatlah larutan kecap (dianggap konsentrasinya 100 %). Ukurlah massa jenisnya p dengan aerometer dan isikan pada tabel data.

3. Isilah larutan kecap 100 % ke dalam tabung sampai batas yang ditentukan.4. Taruhlah gelas ukur pada ujung pipa untuk menampung air yang keluar.5. Buka kran pada pipa sambil menekan stopwatch selama 20 detik secara serentak dan

bersama-sama.6. Hitunglah volume air yang ditampung dalam gelas ukur tersebut.7. Ulangi percobaan untuk larutan kecap 100 % sebanyak 3 kali.8. Ulangi percobaan 2 sampai 7 untuk larutan kecap 50 %.

C.Menghitung debit aliran untuk panjang pipa dan radius jari-jari yang berbeda,caranya sama dengan bagian (A).

5. Tugas Laporan Akhir

1. Bandingkan debit aliran pada pipa I dan pipa II. Apa yang dapat saudara simpulkan?2. Hitunglah galat debit aliran pada pipa I dan pipa II untuk masing-masing percobaan3. Hitunglah bilangan Reynold (NR) pada masing masing percobaan4. Buatlah grafik hubungan antara debit aliran terhadap tekanan.

Bagian Fisika

Universitas YARSI, Fakultas Kedokteran

Data Percobaan K-1 : Hukum Poiseuille

Hari/Tanggal : Selasa / 2 Desember 2015

Nama: Nama Patner:

NIM: NIM:

Densitas aquadest ρaq = Densitas NaCl 100% ρNa1 = Densitas NaCl 50% ρNa2 =

A. Menghitung debit aliran untuk panjang pipa sama dan tekanan berbeda

NO Waktu (s) Volume Pipa 1 (ml)

Volume Pipa 2 (ml)

Debit Aliran Pipa 1 (ml/s)

Debit Aliran Pipa

2 (ml/s)

1 15 150 300 10 20

2 15 150 280 10 19

3 15 150 310 10 20,7

B. Menghitung debit aliran untuk panjang pipa sama dan viskositas berbeda

(i) Konsentrasi NaCl 50%

NO Waktu (s) Volume (ml) Debit Aliran Pipa (ml/s)

1 31 200 6.45

2 31 200 6.89

3 31 200 6.25

C. Menghitung debit aliran untuk panjang pipa berbeda dan tekanan sama(Pipa 1 lebih panjang dibanding pipa 2)

NO Waktu (s) Volume Pipa 1 (m)

Volume Pipa 2 (m)

Debit Aliran Pipa 1 (ml/s)

Debit Aliran Pipa

2 (ml/s)

1 15 220 180 14,67 12

2 15 300 150 20 10

3 15 350 180 23,34 12

Kesimpulan :

Panjang pipa sama dan tekanan berbedaPerbedaan Tekanan Terhadap DebitSemakin tinggi tekanan zat cair → debit semakin tinggi

Panjang pipa sama dan viskositas berbedaPerbedaan Kekentalan Terhadap DebitSemakin kental (viskositas semakin tinggi) zat cair → tahanan zat cair semakin besar terhadap pipa menyebabkan debit zat cair akan lebih sedikit

Panjang pipa berbeda dan tekanan sama Perbedaan Panjang Pipa Terhadap DebitSemakin panjang pipa (diameter pipa sama) → debit zat cair yang mengalir lebih besar.

Panajng pipa sama dan diameter berbedaPerbedaan Diameter Pembuluh Terhadap DebitSemakin besar diameter → kecepatan akan semakin tinggi dan debit yang dihasilkan semakin besar.

Tanggal :

Disetujui :

III. SISTEM KARDIOVASKULER

III.1. PENGUKURAN SECARA TIDAK LANGSUNG TEKANAN DARAH ARTERI PADA ORANG

TUJUAN

Pada akhir latihan ini mahasiswa harus dapat :1. Mengukur tekanan darah arteri brachialis dengan cara auskultasi dengan penilaian

menurut metode lama dan metode baru “The American Heart Association (AHA)”2. Mengukur tekanan darah arteri brachialis dengan cara palpasi3. Menerangkan perbedaan hasil pengukuran cara auskultasi dengan cara palpasi4. Membandingkan hasil pengukuran tekanan darah arteri brachialis pada sikap berbaring,

duduk dan berdiri5. Menguraikan berbagai faktor penyebab perubahan hasil pengukuran tekanan darah pada

ketiga sikap tersebut di atas6. Membandingkan hasil pengukuran darah arteri brachialis sebelum dan sesudah kerja otot7. Menjelaskan berbagai faktor penyebab perubahan tekanan darah sebelum dan sesudah

kerja otot.

Alat yang di perlukan

1. Sfigmomanometer2. Stetoskop

TATA KERJA

I. Pengukuran tekanan darah a. brachialis pada sikap berbaring, duduk dan berdiri

Berbaring terlentang:

1. Suruhlah orang percobaan (O.P) berbaring terlentang dengan tenang selama 10 menit2. Selama menunggu pasanglah manset sfigmomanometer pada lengan o.p

P.III.1.1 Apa yang harus di perhatikan pada waktu memasang manset ?

Manset di pasang sekitar 3 jari diatas fossa cubiti, pastikan tidak menutupi arteri brachialis yang akan diraba.

3. Carilah dengan cara palpasi denyut a. brachialis pada fossa cubiti dan denyut a. Radialis pada pergelangan tangan kanan o.p P.III.1.2 Mengapa kita harus meraba letak denyut a.brachialis dan a.radialis o.p ?

Arteri radialis diraba untuk memeriksa frekuensi nadi o.p, sedangkan arteri brachialis untuk menentukan sistolik palpatoir o.p untuk menentukan tekanan darah dengan auskultasi.

4. Setelah o.p berbaring 10 menit tetapkanlah kelima fase korotkoff dalam pengukuran tekanan darah o.p tersebut.P.III.1.3 Tindakan apa yang saudara lakukan secara berturut-turut untuk mengukur

tekanan darah ini ?

1. Pasien dalam keadaan berbaring2. Persiapkan stigmomanometer dan pasang manset 3 jari diatas fossa cubiti3. Raba arteri brachialis di fossa kubiti dan tentukan tekanan sistolik

palpatoir4. Pompa manset sampai melebihi 30 mmHg dari tekanan sitolok palpatoir5. Dengan menggunakan stetoskop, dengarkan baik2 bunyi nadi untuk

menentukan tekanan sistolik dan diastole

P.III.1.4 Sebutkan kelima fase Korotkoff. Bagaimana menggunakan fase Korotkoff tersebut dalam pengukuran tekanan darah dengan penilaian menurut metode lama dan baru ?

Aliran darah dalam arteri menghasilkan suara yang spesifik, yang disebut suara Korotkoff yang terjadi dalam 5 fase:

Fase I : Lemah, jelas dan ketuk (tekanan sistolik)

Fase II : Swooshing Fase III : Nyaring (crisp), lebih intensif (tapping) Fase IV: muffling (pada

dewasa hal ini menunjukkan keadaan hiperkinetik jika fase ini terus berlangsung selama pengikat lengan mengempis). Fase V: hilangnya suara (pada dewasa, tekanan diastolik)

5. Ulangi pengukuran sub.4 sebanyak 3 kali untuk mendapatkan nilai rata-rata dan catatlah hasilnya.P.III.1.5 Apa yang harus diperhatikan bila kita ingin mengulangi pengukuran

tekanan darah? Apa sebabnya?

Memperhatikan udara dalam kantung udara (manset harus kempes) karena dapat mempengaruhi pengukuran tekanan darah. Tunggu beberapa menit untuk jeda apabila ingin mengulang penukuran tekanan darah, agar aliran darah kembali normal.

Duduk :

6. Tanpa melepaskan manset o.p disuruh duduk. Setelah ditunggu 3 menit ukurlah lagi tekanan darah a. Brachialisnya dengan cara yang sama. Ulangi pengukuran sebanyak 3 kali untuk mendapatkan nilai rata-rata dan catatlah hasilnya

P.III.1.6 Sebutkan 5 faktor yang menentukan besar tekanan darah arteri?

1. Curah jantung Tekanan darah berbanding lurus dengan curah jantung (ditentukan berdasarkan isi sekuncup dan frekuensi jantungnya).

2. Tekanan Perifer terhadap tekanan darah Tekanan darah berbanding terbalik dengan tahanan dalam pembuluh.

3. Viskositas darah. Semakin banyak kandungan protein dan sel darah dalam plasma, semakin besar tahanan terhadap aliran darah. Peningkatan hematokrit menyebabkan peningkatan viskositas : pada anemia, kandungan hematokrit dan viskositas berkurang.

4. Panjang pembuluh Semakin panjang pembuluh, semakin besar tahanan terhadap aliran darah.

5. Radius pembuluh Tahanan perifer berbanding terbalik dengan radius pembuluh sampai pangkat keempatnya

Berdiri :

7. Tanpa melepaskan manset o.p disuruh berdiri setelah ditunggu 3 menit ukurlah lagi tekanan darah a. Brachialis dengan cara yang sama. Ulangi pengukuran sebanyak 3 kali untuk mendapatkan nilai rata-rata dan catatlah hasilnya.

P.III.1.7 Mengapa pengukuran dilakukan beberapa saat setelah berdiri?

Untuk menormalkan kembali aliran darah saat perubahan posisi tubuh

8. Bandingkanlah hasil pengukuran tekanan darah o.p pada ketiga sikap yang berbeda diatas.

Hasil Percobaan

Hasil percobaan pengukuran tekanan darah dengan cara berbaring, duduk dan berdiri.

Nama OP: Ibrahim Rizal Latuconsina

Jenis Kelamin: Laki-laki

POSISI T.D I/mmHg T.D II/mmHg T.D III/mmHg mmHg rata-rata

BERBARING 100/60 90/70 90/70 93/67

DUDUK 110/70 110/80 110/70 110/73

BERDIRI 120/80 120/80 110/70 116/76

II. Pengukuran tekanan darah sesudah kerja otot.

1. Ukurlah tekanan darah a,brachialis op dengan penilaian menurut metode baru pada

sikap duduk (o.p tidak perlu yang sama).

2. Tanpa melepaskan manset suruhlah op berlari ditempat dengan frekwensi kurang

lebih 120 loncatan permenit selama 2 menit. Segera setelah selesai op disuruh duduk

dan ukurlah tekanan darahnya.

3. Ulangi pengukuran tekanan darah ini tiap menit sampai tekanan darahnya kembali

seperti semula. Catatlah hasil pengukuran tersebut.

P.III.1.8 Bagaimana tekanan darah seseorang setelah melakukan kerja otot ?

Jawab :

Tekanan darah meningkat karena pada saat kerja otot jantung

memompa darah lebih cepat untuk memenuhi kebutuhan oksigen pada otot

muscular.

Saat berolahraga, terjadi peningkatan metabolisme dalam tubuh. Hal ini

mempengaruhi tekanan darah, dan termasuk sebagai pengaruh lokal kimiawi. Sebab

olahraga menyebabkan:

a.     Penurunan O2 oleh karena sel-sel yang aktif melakukan metabolisme

menggunakan lebih banyak O2 untuk fosforilasi oksidatif untuk menghasilkan ATP.

b.    Peningkatan CO2 sebagai produk sampingan fosforilasi oksidatif

c.     Peningkatan asam – lebih banyak asam karbonat yang dihasilkan dari

peningkatan produksi CO2 akibat peningkatan aktivitas metabolic. Juga terjadi

penimbunan asam laktat apabila yang digunakan untuk menghasilkan ATP adalah

jalur glikolitik.

d.    Peningkatan K+ -- potensial aksi yang terjadi berulang-ulang dan mengalahkan

kemampuan pompa Na+ untuk mengembalikan gradient konsentrasi istirahat,

menyebabkan peningkatan K+ di cairan jaringan.

e.     Peningkatan osmolaritas ketika metabolism sel meningkat karena meningkatnya

pembentukan partikel-partikel yang secara osmotis aktif.

f.     Pengeluaran adenosin sebagai respon terhadap peningkatan aktivitas metabolism

atau kekurangan O2, terutama di otot jantung.

g.    Pengeluaran prostaglandin

Hasil Percobaan

Hasil pengukuran tekanan darah seusai kerja otot

Nama OP: Ibrahim Rizal Latuconsina

Jenis Kelamin: Laki-laki

Tekanan darah sebelum kerja otot: 110/80mmHg

Tekanan darah setelah kerja otot: 120/90mmHg

III. Pengukuran tekanan darah a.brachialis dengan cara palpasi

1. Ukurlah tekanan darah a.brachialis op pada sikap duduk dengan cara auskultasi (sub

I).

2. Ukurlah tekanan darah arteri brachialis op pada sikap yang sama dengan cara palpasi.

P.III.1.9 Bagaimana sdr. Melakukan pengukuran tekanan darah dengan cara

palpasi?

Jawab:

Dengan cara meraba arteri brachialis, lalu memompa manset sampai tidak terdengar denyut, lalu mengempiskan manset sambil merasakan detak yang pertama (sistol).

Hasil Percobaan

Nama OP: Ibrahim Rizal Latuconsina

Jenis Kelamin: Laki-laki

Tekanan darah palpasi: 110mmHg/palpatoir

Tekanan darah Auskultasi: 110/80mmHg