CAISSON DISEASE: Jembatan yang Dibayar Nyawa

📌 Tentang Artikel Ini: Seekor ular viper sudah memberi pertanda dan bagaimana pembangunan jembatan berakhir dengan Caisson Disease. Tentang pekerja yang tahu bagaimana masuk ke bawah sungai, tapi mereka belum benar-benar tahu bagaimana pulang dengan aman.” 😈
📁 Kategori: Fisiologi – Apa Yang Terjadi?, Masalah Kesehatan & Hak Pasien, Kisah Yang Mangubah Dunia
📅 Ditulis pertama kali: 11 September 2010
🔄 Direvisi terakhir: 18 September 2026
📚 Sumber: Discovery of caisson disease: a dive into the history of decompression sickness

🖼️ Gambar: Ilustrasi AI, Foto: Public Domain

PROLOG — SEEKOR ULAR DAN SEBUAH PERTANDA 🤭🥰

Tahun 1670, ilmuwan Inggris Robert Boyle memasukkan seekor ular viper ke dalam ruang tertutup, kemudian menurunkan tekanan udara di dalamnya dengan cepat,dab Boyle melihat sesuatu yang aneh. Tubuh dan leher ular membengkak, muncul semacam lepuhan di punggungnya, dan pada pengamatan lain tampak gelembung pada mata ular. Saat itu belum ada istilah decompression sickness. Belum ada orang yang membicarakan nitrogen yang keluar dari larutan dan membentuk gelembung di dalam tubuh.

Tetapi eksperimen Boyle kelak dikenang sebagai salah satu pengamatan paling awal tentang apa yang dapat terjadi pada makhluk hidup ketika tekanan lingkungan berubah dengan cepat.

Cerita itu kemudian seperti tertidur hampir dua abad, sampai manusia mulai mempunyai ambisi baru: membangun di tempat yang dipenuhi air.

MANUSIA BEKERJA DI BAWAH SUNGAI

Membangun jembatan besar mempunyai satu masalah yang sangat sederhana tetapi menyebalkan:
fondasinya harus berdiri kokoh di dasar sungai.

Bagaimana manusia bisa menggali di sana tanpa ruang kerjanya terus-menerus dimasuki air?. Salah satu jawabannya adalah pneumatic caisson. Bayangkan sebuah kotak raksasa yang bagian bawahnya terbuka. Kotak itu diturunkan ke dasar sungai. Kemudian udara bertekanan dipompakan ke dalam ruang kerja sehingga air terdorong keluar. Di dalam ruangan itulah para pekerja menggali lumpur, pasir dan batu sedikit demi sedikit. Semakin banyak tanah dikeluarkan, caisson turun semakin dalam. Di atasnya, fondasi jembatan perlahan dibangun.

Sederhana?, secara konsep, iya.
Tetapi ada satu konsekuensi: semakin dalam caisson tenggelam, semakin besar tekanan udara yang diperlukan untuk menahan air di luar. Dan para pekerja ikut hidup di dalam tekanan itu.

DARI EROPA, TEKNOLOGI CAISSON MENYEBAR

Salah satu tonggak awalnya berasal dari Inggris: Sir Thomas Cochrane mematenkan konsep pneumatic caisson pada 1830. Kemudian Jacques Triger di Prancis menggunakan prinsip udara bertekanan pada awal 1840-an untuk memungkinkan pekerja menggali tanah yang tergenang air. Saat pekerja Triger inilah keluhan akibat bekerja dalam tekanan tinggi mulai dilaporkan terjadi.

Pada 1850, pneumatic caisson mulai digunakan untuk pembangunan jembatan di Rochester, Inggris. Dari sana teknik tersebut menyebar dan memungkinkan para insinyur membangun struktur yang sebelumnya sangat sulit dikerjakan.

Tetapi kisah kita akan menyeberangi Atlantik.
Menuju Sungai Mississippi: EADS BRIDGE — ST. LOUIS
Pada akhir 1860-an, James Buchanan Eads menghadapi tantangan besar: membangun jembatan melintasi Mississippi di St. Louis. Fondasi tiang jembatan harus mencapai lapisan batuan yang berada jauh di bawah dasar sungai. Eads menggunakan pneumatic caisson berukuran besar. Para pekerja masuk melalui airlock, kemudian bekerja di ruang bertekanan sambil menggali dasar sungai.
Caisson itu turun.
Dan turun.
Dan turun lagi.
Pekerjaan tersebut akhirnya menjadi pekerjaan konstruksi bawah air terdalam di dunia pada masanya. Menurut American Society of Civil Engineers, Eads menggunakan pneumatic caisson besar pertama di Amerika Serikat.

Prestasinya secara teknik luar biasa.
Tetapi tubuh para pekerja mulai membayar harganya.

ORANG-ORANG YANG PULANG DARI BAWAH SUNGAI

Anehnya, sebagian pekerja justru merasa baik-baik saja ketika berada di dalam caisson. Masalah muncul setelah mereka keluar. Ada yang mengeluh nyeri hebat pada otot dan sendi. Ada yang pusing. Ada yang lemas, mengalami gangguan saraf, bahkan meninggal.

Dokter proyek, Alphonse Jaminet, juga mengalaminya sendiri.
Ia kemudian mengamati para pekerja yang sakit dan pada 1871 menerbitkan laporannya mengenai penyakit yang berhubungan dengan pekerjaan dalam udara bertekanan. Pada pembangunan Eads Bridge, 14 pekerja meninggal menurut catatan ASCE.

Tetapi pembangunan terus berjalan……
Jembatan akhirnya dibuka pada 4 Juli 1874. Dan pengalaman St. Louis segera menjadi sangat penting bagi sebuah proyek yang bahkan lebih terkenal.

BROOKLYN BRIDGE

Di New York sedang direncanakan sebuah jembatan raksasa yang akan menghubungkan Manhattan dan Brooklyn. Insinyurnya, Washington Roebling, juga menggunakan pneumatic caisson untuk membangun fondasi kedua menara. Caisson Brooklyn jauh lebih besar daripada yang digunakan di St. Louis. Struktur kayu raksasa itu ditenggelamkan ke dasar sungai, air dikeluarkan dengan tekanan udara, sementara para pekerja menggali di bawahnya.

Dan semakin dalam pekerjaan berlangsung, penyakit misterius tadi muncul kembali.
Banyak pekerja sakit setelah keluar dari caisson, bahkan Washington Roebling sendiri mengalaminya. Pada 1872 ia pernah dibawa ke permukaan dalam keadaan tidak sadar dan kemudian mengalami gangguan kesehatan berkepanjangan.

PENYAKIT ITU AKHIRNYA MEMPUNYAI NAMA

Smith mengamati para pekerja, mempelajari lingkungan caisson dan menelaah pengetahuan medis maupun teknik yang tersedia saat itu. Pada 1873, ia menerbitkan laporannya.
Penyakit misterius para pekerja itu ia sebut: CAISSON DISEASE

Nama itu melekat karena penyakit tersebut begitu erat berhubungan dengan para pekerja caisson. Smith juga mengusulkan langkah-langkah untuk mengurangi bahayanya, meskipun penjelasan fisiologis yang lengkap tentang penyakit tersebut saat itu belum ditemukan.

Dan di sinilah ironinya.
Teknologi pneumatic caisson memungkinkan manusia membuat fondasi jembatan di tempat yang sebelumnya hampir mustahil. Metode ini kemudian menyebar luas dan ikut membuka jalan bagi konstruksi bawah air yang semakin ambisius.

Teknologi melaju – tetapi ilmu kedokteran masih mengejarnya.
Manusia sudah tahu kapan penyakit itu muncul – mulai tahu bagaimana mengurangi risikonya.
Tetapi satu pertanyaan masih tersisa: apa sebenarnya yang terjadi di dalam tubuh mereka?
Anehnya, petunjuk pertama sudah muncul dua abad sebelumnya.
Di dalam tubuh seekor ular milik Robert Boyle.😭

Penampang caisson yang digunakan dalam pembangunan Brooklyn Bridge. The American Cyclopædia, 1879. Public Domain. https://commons.wikimedia.org/wiki/File%3AAmCyc_Caisson_-_Caisson_of_East_River_Bridge.jpg

LALU, APA YANG SEBENARNYA TERJADI DI DALAM TUBUH?

Bayangkan seorang pekerja masuk ke dalam pneumatic caisson.
Ia tidak menyelam, bajunya kering, ia bahkan bisa berjalan, menggali dan bekerja seperti biasa.
Tetapi udara yang ia hirup berada pada tekanan yang jauh lebih tinggi daripada udara di permukaan.
Dan tubuh manusia mempunyai satu sifat penting: gas dapat larut di dalam cairan dan jaringan tubuh. Semakin tinggi tekanan gas di sekeliling kita, semakin banyak gas yang dapat larut.
Di sinilah nitrogen mulai memainkan perannya.

Udara yang kita hirup sebagian besar terdiri dari nitrogen. Dalam keadaan normal, nitrogen relatif tidak ikut dalam metabolisme tubuh. Kita hirup, lalu kita keluarkan lagi.

Tetapi di dalam caisson bertekanan tinggi, tekanan parsial nitrogen meningkat. Akibatnya, perlahan-lahan lebih banyak nitrogen masuk dan larut dalam darah serta jaringan tubuh.
Selama pekerja tetap berada dalam tekanan tinggi, belum tentu terjadi masalah. Tubuhnya seperti botol minuman bersoda yang masih tertutup, gas ada di dalam cairan, tapi masih larut karena tekanannya tinggi.

MASALAH DIMULAI KETIKA MEREKA PULANG

Selesai bekerja, para pekerja harus keluar dari caisson melalui airlock.
Tekanan kemudian diturunkan sampai kembali sama dengan tekanan atmosfer. Kalau penurunan tekanan dilakukan perlahan, nitrogen yang larut dalam jaringan punyai waktu untuk kembali ke darah, dibawa ke paru-paru, kemudian diembuskan keluar. Tidak ada drama.

Tetapi bayangkan pekerja yang ingin cepat pulang.
Tekanan diturunkan terlalu cepat, kelarutan nitrogen mendadak turun, sementara nitrogen yang sudah tersimpan dalam jaringan belum sempat dibuang melalui paru-paru, maka nitrogen keluar dari larutan. Dan terbentuklah: GELEMBUNG GAS.
Persis seperti membuka botol soda, selama botol tertutup, karbon dioksida tetap banyak terlarut.
PSSST! Begitu tutup dibuka dan tekanan turun, gelembung bermunculan.
Tentu tubuh manusia jauh lebih rumit daripada sebotol soda. Tetapi analogi ini membantu menjelaskan mengapa perubahan tekanan yang terlalu cepat dapat mengubah gas yang tadinya terlarut menjadi gelembung.

GELEMBUNG ITU BISA MUNCUL DI MANA-MANA

Inilah yang membuat decompression sickness begitu berbahaya.
Gelembung nitrogen dapat terbentuk di jaringan dan sirkulasi vena. Dampaknya bergantung pada lokasi, jumlah, dan respons tubuh terhadap gelembung tersebut.
Di sekitar sendi dan jaringan dapat timbul nyeri hebat.
Pada sistem saraf dapat muncul kesemutan, kelemahan, gangguan berjalan hingga kelumpuhan.
Keterlibatan otak dapat menimbulkan berbagai gangguan neurologis.
Jika paru dan sirkulasi pulmonal terdampak berat, dapat timbul sesak, nyeri dada, batuk, bahkan kolaps kardiopulmoner.

Jadi masalahnya bukan sekadar: “ada gelembung yang menyumbat pembuluh darah.” Bahkan gelembung juga bisa mengganggu endotel, mengaktifkan trombosit, leukosit dan sistem inflamasi sehingga gangguan mikrosirkulasi dapat terus berkembang. Tubuh yang semula baik-baik saja di bawah sungai bisa berubah menjadi tubuh yang sakit setelah kembali ke permukaan.

PAUL BERT MENEMUKAN TERSANGKANYA

Para dokter sudah melihat penyakitnya, Andrew H. Smith bahkan sudah memberinya nama.
Tetapi mengapa perubahan tekanan menyebabkan penyakit itu?
Pada 1878, fisiolog Prancis Paul Bert menerbitkan karya monumentalnya, La Pression Barométrique.
Melalui eksperimen tentang perubahan tekanan, Bert menunjukkan bahwa penyakit dekompresi berkaitan dengan gelembung nitrogen yang terbentuk ketika tekanan berkurang terlalu cepat.
Ia juga menunjukkan sesuatu yang sangat penting: tekanan harus dikurangi secara bertahap.
Dan bila gejala muncul, meningkatkan tekanan kembali dapat membantu membuat gelembung mengecil atau kembali larut, manusia akhirnya mulai memahami musuhnya.

TETAPI BERAPA PELAN?

Nah, ini masalah berikutnya.
Mengatakan jangan naik terlalu cepat, gampang – masalahnya berapa lama amannya.
Tubuh juga bukan satu ember berisi air – darah, otot, otak dan jaringan lain tidak menyerap dan melepaskan nitrogen dengan kecepatan yang sama. Ada jaringan yang cepat mencapai keseimbangan dengan tekanan lingkungan, ada yang lambat. Artinya, setelah seseorang berada cukup lama pada tekanan tinggi, perjalanan kembali ke tekanan normal harus diperhitungkan. Di sinilah seorang fisiolog Skotlandia bernama John Scott Haldane masuk ke dalam cerita.

HALDANE MEMBUAT “TANGGA” UNTUK PULANG

Pada awal abad ke-20, Royal Navy menghadapi persoalan yang sama pada para penyelam.
Haldane dan timnya melakukan eksperimen sistematis mengenai penyerapan serta pelepasan nitrogen pada berbagai tekanan.
Hasilnya kemudian melahirkan prinsip staged decompression.
Bukan: tekanan tinggi → langsung permukaan.
Tetapi: tekanan tinggi → turun sedikit → tunggu → turun lagi → tunggu → baru kembali ke tekanan atmosfer. Tubuh diberi waktu untuk membuang nitrogen melalui paru-paru.
Pada 1908, Haldane, A. E. Boycott dan G. C. C. Damant menerbitkan penelitian klasik mengenai pencegahan compressed-air illness, yang menjadi dasar tabel dekompresi bagi penyelaman.

Dua abad setelah ular Robert Boyle memperlihatkan bahwa perubahan tekanan dapat melakukan sesuatu yang aneh terhadap tubuh makhluk hidup, manusia akhirnya mulai mempunyai cara sistematis untuk pulang dengan selamat dari tekanan tinggi.

KALAU SUDAH TERLANJUR TERBENTUK GELEMBUNG?

Logikanya ternyata indah.
Kalau penurunan tekanan membuat gelembung muncul…naikkan tekanannya kembali.
Pasien dimasukkan ke dalam recompression/hyperbaric chamber dan diberi oksigen konsentrasi tinggi sesuai protokol terapi. Tekanan yang meningkat membantu mengecilkan volume gelembung. Pemberian oksigen juga memperbesar gradien untuk eliminasi nitrogen dari jaringan sekaligus meningkatkan oksigenasi jaringan yang terganggu. Setelah itu tekanan diturunkan kembali secara terkendali.

Prinsip terapi modern tentu lebih kompleks daripada sekadar “memasukkan gelembung kembali ke dalam cairan”, tetapi benang merahnya tetap sama: tekananlah yang membuat masalah—dan tekanan yang dikendalikan juga menjadi bagian dari terapinya.

DARI PEKERJA CAISSON KE PENYELAM MODERN

Hari ini kita lebih sering mendengar decompression sickness dalam dunia penyelaman.
Tetapi sejarah medisnya sangat erat dengan para pekerja konstruksi abad ke-19 yang masuk ke ruang udara bertekanan di bawah sungai.
Mereka sedang membangun jembatan, dan tanpa mereka sadari, tubuh mereka sekaligus sedang menjadi eksperimen fisiologi tekanan dalam skala besar.

Dari Boyle, Triger, Eads Bridge, Brooklyn Bridge, Andrew Smith, Paul Bert hingga Haldane, manusia memahami satu aturan yang sederhana: tubuh manusia dapat beradaptasi terhadap tekanan.
Yang berbahaya adalah ketika kita tidak memberinya cukup waktu untuk berubah.

Jembatan-jembatan itu akhirnya berdiri.
Ilmu kedokteran pun maju.
Tetapi sebagian pengetahuan itu dibayar sangat mahal.
Dibayar dengan nyawa. 😭😈