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