Transient Ischemic Attack (TIA) atau Stroke Ringan dalam Perspektif Ilmu Fisika

"Transient Ischemic Attack (TIA) atau Stroke Ringan dalam Perspektif Ilmu Fisika"

Oleh: Dr. Ir. Vina Serevina, M.M. dan Rivaldy Zeidane Kristiando, Fisika Dasar, UNJ 2021

Ilmu fisika atau ekamatra merupakan ilmu pengetahuan yang menelaah sifat dan  tanda-tanda pada benda-benda di alam. Tanda-tanda ini pada mulanya merupakan apa yang dialami oleh indra kita, misalnya penglihatan menemukan optika atau cahaya, telinga menemukan pelajaran tentang bunyi serta indra peraba yang dapat merasakan panas. Bidang fisika secara garis besar  terbagi atas dua kelompok yakni fisika klasik dan  fisika modern. 

Fisika klasik bersumber pada gejala-gejala yang ditangkap oleh indra. Fisika klasik mencakup mekanika, listrik magnet, panas, bunyi, optika serta gelombang yang sebagai perbatasan antara fisika klasik dan  fisika modern. Sedangkan ilmu biologi atau hayati merupakan ilmu pengetahuan yang menelaah perihal makhluk hidup serta organisme. Arti biologi dari KBBI ialah ilmu tentang keadaan serta sifat makhluk hidup seperti manusia, hewan, tumbuh-tumbuhan. Sementara pengertian biologi secara awam merupakan kajian tentang kehidupan serta organisme hayati, termasuk struktur, fungsi, pertumbuhan, evolusi, persebaran, taksonomi serta makhluk hidup pada tiap spesies dan  organisme.

Pada masa terkini ini, berbagai ilmu yang mampu dikolaborasikan untuk membangun adanya keharmonisan dalam menjalani kehidupan. Salah  satu misalnya merupakan kolaborasi antara ilmu fisika serta pula ilmu biologi kedokteran. Model penggabungan dua bidang ini yang paling awam namun jarang kita sadari sebenarnya terdapat serta sedang berlangsung di dalam tubuh kita. Supaya kita dapat berdiri dengan tegak, bertenaga, serta gagah; tubuh kita secara alami mencapai kesetimbangan statis. Hal itu yang mengakibatkan kita tidak terjatuh secara tiba-tiba saat berdiri. Saat kita berjalan, tubuh juga mencapai kesetimbangan, yakni kesetimbangan dinamis. Hal ini yang mengungkapkan mengapa kita mampu berdiri dan  berjalan tanpa terjatuh.

Tubuh manusia sendiri bisa dikatakan mirip mesin yang kompleks. Setiap detiknya, puluhan sampai ribuan sel berkecimpung secara bersamaan. Bahkan saat kita tidur sekalipun, tubuh tetap bekerja. Di sistem saraf, sistem sendi, sistem otot, sistem peredaran darah, serta sebagainya; seluruh sistem tersebut mempunyai penerapan fisika saat mereka bekerja.

Penulisan artikel ini mempunyai tujuan untuk mempertinggi pemahaman sederhana perihal sistem organ pada manusia khususnya sistem sirkulasi darah bila dicermati dari analogi fisika, serta berguna supaya pembaca bisa mengetahui prinsip fisika apa saja yang berlaku pada mekanisme sistem organ manusia. Selain itu, pembaca pula akan mengetahui tanda-tanda, penyebab, serta pencegahan stroke ringan/TIA (transient ischemic attack).

Zat yang beredar pada alam dibedakan pada tiga keadaan (fase), yaitu fase padat, cair, serta gas. Beberapa perbedaan di antara ketiganya ialah fase padat, yaitu zat yang mempertahankan bentuk serta berukuran yang permanen, meskipun suatu gaya yang besar dikerjakan di benda tersebut. Fase cair, yaitu zat yang tak mempertahankan bentuknya yang permanen, melainkan mengikuti wadahnya. Fase padat serta fase cair merupakan fase zat yang tak mudah dipampatkan dan  volumenya bisa diubah, kecuali padanya dikerjakan gaya yang sangat besar. Fase gas, merupakan fase zat yang tak mempunyai bentuk permanen, namun akan mengembang mengisi semua wadah. Fase cair serta gas mempunyai karakter tak mempertahankan suatu bentuk yang permanen, maka keduanya mempunyai kemampuan untuk mengalir, dengan demikian keduanya diklaim fluida. Fluida merupakan zat alir, yaitu zat yang pada keadaan biasa dapat mengalir. Salah  satu karakteristik fluida merupakan fenomena bahwa jarak antar molekulnya tidak permanen bergantung pada waktu. Ini ditimbulkan oleh lemahnya ikatan antara molekul (gaya kohesi).

Fluida merupakan zat yang bisa mengalir serta beradaptasi dengan tempatnya dan  tak bisa menahan imbas gaya geser. Fluida bisa berpindah sesuai perbedaan tekanan. Peredaran fluida ialah suatu perpindahan fluida berasal titik satu ke titik yang lainnya. Dari segi mekanik, fluida dibagi menjadi dua macam, yaitu fluida statis (fluida diam) serta fluida dinamis (fluida alir).

Ada dua prinsip primer yang dikenal pada fluida dinamis, yaitu prinsip transedental (kontinuitas) serta prinsip Bernoulli. Prinsip transedental menyatakan bahwa untuk selang waktu yang sama volume fluida tidak termampatkan (incompressible) yang meninggalkan sebuah saluran akan sama dengan jumlah fluida yang memasukinya. Akibatnya, di sebuah saluran yang kedua ujungnya tidak sama ukuran, kecepatan fluida pada ujung yang sempit akan lebih besar dibanding ujung yang luas.

A1*v1 = A2*v2

Keterangan:

A = Luas penampang (m)

v = Kecepatan (m/s)

Sedangkan prinsip Bernoulli mengungkapkan bahwa tekanan fluida bernilai relatif kecil di daerah yang kecepatan fluidanya besar, serta kebalikannya. Hukum Bernoulli merupakan hukum yang berlandaskan pada hukum kekekalan energi yang dialami oleh peredaran fluida. Hukum ini mengungkapkan bahwa jumlah tekanan (P), energi kinetik per satuan volume, serta energi potensial per satuan volume mempunyai nilai yang sama di setiap titik sepanjang suatu garis lurus.

Sumber: ovbuytrendeca.gq

P1 + (ρ*v1^2)/2 + ρ*g*h1 = P2 + (ρ*v2^2)/2 + ρ*g*h2

Keterangan:

P = Tekanan (Pascal = Pa = N/m2)

ρ = Densitas fluida (kg/m3)

v = Kecepatan (m/s)

g = Percepatan gravitasi (m/s2)

h = Ketinggian (m)

Tubuh manusia diketahui bahwa 70% bagiannya terdiri atas fluida. Dominan tubuh manusia terdiri atas fluida itu mengakibatkan aturan-aturan dasar fluida pula dapat diaplikasikan pada tanda-tanda yang terjadi di manusia. Beberapa jenis fluida bisa dijabarkan pada manusia, seperti proses pernapasan memerlukan udara serta proses tranportasi memerlukan cairan untuk dapat berjalan.

Sumber: Pintere

Salah  satu penerapan dari kedua asas tadi merupakan penerangan perihal TIA (transient ischemic attack), ialah peredaran darah ke otak berhenti sementara waktu yang ditimbulkan oleh sindrom pencurian subclavian (subclavian steal syndrome). TIA seringkali juga diklaim sebagai stroke ringan. Orang yang menderita TIA umumnya mengalami tanda-tanda seperti pusing, pandangan terbayang, sakit kepala, serta lemah di tungkai dan  lengan. Darah umumnya mengalir menuju otak pada bagian belakang kepala melalui dua arteri vertebral, masing-masing naik dari satu sisi leher yang bertemu untuk membentuk arteri basilar persis pada bawah otak, sebagaimana ditunjukkan oleh gambar berikut.

SumberL SFSU Physics

Aliran darah pada arteri vertebral keluar dari arteri subclavian sebelum menuju lengan. Saat sebuah lengan dilatih dengan ulet, peredaran darah semakin tinggi untuk memenuhi kebutuhan otot lengan. Kemudian, bila arteri subclavian di salah satu sisi tubuh terhalang sebagian, contohnya oleh pembuluh nadi berubah menjadi kaku serta sempit, maka sesuai prinsip transedental atau kesinambungan peredaran darah pada sisi tadi menjadi lebih cepat, sebagai akibatnya sesuai prinsip Bernoulli, tekanan darah di arteri subclavian kiri menjadi lebih rendah. Maka dari itu, darah yang naik menuju otak melalui arteri basillar akan dibelokkan menuju arteri subclavian kiri. Akibatnya, pasokan darah ke otak berkurang, serta muncul tanda-tanda seperti pusing serta rasa lemas.

Hal ini dapat dicegah dengan menjaga berat badan ideal, mengonsumsi makanan yang sehat; seperti buah dan sayur, dan menghindari konsumsi makanan tinggi lemak, kolesterol, dan garam. Juga perlu melakukan olahraga secara teratur dan menghentikan kebiasaan merokok dan tidak mengonsumsi alkohol.

Dapat disimpulkan bahwa penerapan ilmu fisika sangat berkaitan dengan ilmu biologi, yang mana pada stroke ringan juga memiliki kaitan dengan dinamika fluida khususnya prinsip kesinambungan (kontinuitas) dan prinsip Bernoulli. Untuk mencegah terjadinya stroke ringan, seseorang harus melakukan suatu aktivitas baik berolahraga maupun lainnya dan menjaga pola makan yang seimbang agar tidak kelebihan maupun kekurangan nutrisi yang dibutuhkan. Maka untuk mencegah terjadinya penyakit tersebut, kita perlu menerapkan pola hidup sehat seperti olahraga yang teratur serta pola makan yang sehat.

Semoga artikel ini dapat membantu teman-teman dalam memahami dan mempelajari ilmu-ilmu pengetahuan alam. Dan semoga ilmu yang kita peroleh dapat menjadi acuan dalam ikut berkontribusi dan memberikan dampak positif untuk global, serta mendapatkan rida dari Tuhan Yang Maha Esa.

DAFTAR PUSTAKA

Abdullah, Mikrajuddin. 2016. Fisika Dasar I. Bandung: Institut Teknologi Bandung.

Anderson, D. et al. 2012. Health Care Guideline: Diagnosis and Initial Treatment of Ischemic Stroke. 10th ed. Bloomington: Institute for Clinical Systems Improvement.

Heart and Stroke Foundation. 2016. Understanding Transient Ischemic Attack (TIA). Canada. CAT17810323.

Johnston, S. C. 2002. Transient Ischemic Attack. The New England Journal of Medicine, 347: 1687-1692.

Karuniawati, H. dkk. 2015. Pencegahan Sekunder untuk Menurunkan Kejadian Stroke Berulang pada Stroke Iskemik. Jurnal Manajemen dan Pelayanan Farmasi, 5 (1): 14-21.

Abdullah, Mikrajuddin. 2016. Fisika Dasar I. Bandung: Institut Teknologi Bandung.

Ridwan. 2000. Mekanika Fluida Dasar. Jakarta: Gunadarma.