RADAR BANYUWANGI - Masker oksigen kini mudah dijumpai. Di rumah sakit, alat itu membantu menyalurkan oksigen kepada pasien yang membutuhkan. Di pesawat, masker serupa menjadi perangkat keselamatan ketika tekanan kabin turun.
Namun, di balik bentuknya yang sederhana tersimpan perjalanan teknologi lebih dari satu abad. Perkembangannya bersinggungan dengan eksperimen ilmiah pada abad ke-18, Perang Dunia I, penelitian tentang kekurangan oksigen, hingga penerbangan modern.
Masker oksigen medis dan penerbangan tidak lahir dari satu jalur perkembangan yang sama. Keduanya tumbuh dari kebutuhan berbeda. Persoalannya serupa: bagaimana menjaga tubuh tetap memperoleh oksigen ketika pasokan dari lingkungan tidak mencukupi.
Berawal dari Penemuan Oksigen
Dasar terapi oksigen muncul jauh sebelum masker modern dikenal.
Pada dekade 1770-an, sejumlah ilmuwan, antara lain Carl Wilhelm Scheele, Joseph Priestley, dan Antoine-Laurent Lavoisier, berperan dalam rangkaian penemuan yang kemudian membentuk pemahaman modern tentang oksigen.
Priestley mengisolasi gas yang kini dikenal sebagai oksigen pada 1774. Sesuai teori kimia yang berkembang saat itu, dia menyebutnya dephlogisticated air. Eksperimennya menunjukkan bahwa gas tersebut mampu mendukung pembakaran dan respirasi secara berbeda dibandingkan udara biasa.
Temuan itu kemudian membuka jalan bagi berbagai eksperimen mengenai penggunaan oksigen pada manusia.
Meski demikian, sepanjang abad ke-19, terapi oksigen belum memiliki standar seperti sekarang. Cara menghasilkan, menyimpan, mengalirkan, hingga menentukan jumlah oksigen yang diberikan kepada pasien masih terus dikembangkan.
Perubahan penting terjadi pada awal abad ke-20 ketika ilmu fisiologi pernapasan berkembang semakin pesat.
Haldane dan Terapi Oksigen
Salah satu nama penting dalam sejarah tersebut adalah John Scott Haldane.
Pada 10 Februari 1917, fisiolog asal Skotlandia itu menerbitkan artikel berjudul The Therapeutic Administration of Oxygen di British Medical Journal.
Haldane tidak sekadar membahas apakah oksigen bermanfaat. Dia juga memikirkan bagaimana oksigen seharusnya diberikan kepada pasien.
“Sudah diketahui bahwa pemberian oksigen sering kali memberikan manfaat, setidaknya untuk sementara,” kata Haldane dalam tulisannya.
Pernyataan tersebut menunjukkan bahwa manfaat oksigen sebenarnya sudah dikenal pada masa itu. Tantangan berikutnya ialah bagaimana oksigen dapat diberikan secara lebih efektif dan terkendali.
Haldane kemudian mengembangkan perangkat yang menggunakan tabung oksigen, selang, kantong penampung, masker, serta katup satu arah. Aliran oksigen dapat diatur sesuai dengan kondisi pasien.
Dia juga menekankan bahwa dalam terapi jangka panjang, jumlah oksigen perlu disesuaikan dengan kebutuhan pasien. Bukan sekadar diberikan sebanyak-banyaknya.
Dua tahun kemudian, Haldane kembali membahas persoalan kekurangan oksigen melalui kuliah yang diterbitkan British Medical Journal pada 19 Juli 1919.
Tulisan berjudul A Lecture on the Symptoms, Causes, and Prevention of Anoxaemia (Insufficient Supply of Oxygen to the Tissues), and the Value of Oxygen in its Treatment itu membahas kondisi ketika pasokan oksigen melalui darah tidak mampu memenuhi kebutuhan normal jaringan tubuh.
Perang Mempercepat Perkembangan
Penelitian tersebut berlangsung ketika Perang Dunia I menciptakan kebutuhan medis yang jauh lebih mendesak.
Penggunaan senjata kimia seperti fosgen menyebabkan banyak tentara mengalami cedera paru. Dalam kondisi berat, kerusakan tersebut dapat menyebabkan edema paru dan menghambat pertukaran oksigen.
Peralatan pemberian oksigen yang dikembangkan Haldane kemudian digunakan oleh Royal Army Medical Corps untuk membantu menangani korban paparan gas.
Versi yang lebih ringan juga dikembangkan agar peralatan tersebut dapat dibawa mendekati garis depan dan digunakan saat korban dipindahkan.
Namun, penggunaan masker dalam waktu lama tidak selalu nyaman. Apalagi bagi pasien yang sudah mengalami gangguan pernapasan.
Kondisi itulah yang turut mendorong pencarian cara lain untuk memberikan oksigen.
Kajian sejarah terapi oksigen mencatat bahwa setelah serangan gas pada Agustus 1916, Kapten Adrian Stokes mencoba mengalirkan oksigen melalui kateter yang dimasukkan melalui hidung.
Teknik tersebut kemudian digunakan pada sejumlah korban gas dan dikembangkan untuk kondisi medis lainnya.
Artinya, Perang Dunia I tidak hanya mempercepat penggunaan masker oksigen. Perang juga mendorong perkembangan metode pemberian oksigen melalui hidung.
Pilot Juga Menghadapi Hipoksia
Pada periode yang hampir bersamaan, persoalan kekurangan oksigen muncul di medan lain: udara.
Pesawat militer pada Perang Dunia I mampu terbang semakin tinggi. Semakin tinggi pesawat naik, semakin rendah tekanan parsial oksigen.
Risiko hipoksia pun meningkat.
Kondisi tersebut dapat mengganggu kemampuan berpikir, koordinasi, penglihatan, hingga kesadaran seorang pilot. Dalam penerbangan tempur, gangguan itu tentu sangat berbahaya.
Smithsonian National Air and Space Museum mencatat bahwa Letnan Kolonel George C. Dreyer dari Royal Army Medical Corps mengembangkan sistem oksigen otomatis untuk penerbang Inggris pada 1917–1918.
Sistem tersebut dirancang untuk meningkatkan aliran oksigen seiring bertambahnya ketinggian. Produksinya dimulai di Paris pada April 1917. Konsepnya kemudian diadopsi dan dikembangkan lebih lanjut oleh Amerika Serikat.
Dokumen sejarah pemerintah Amerika Serikat juga mencatat sistem Clark-Dreyer yang diproduksi pada 1918 menggunakan regulator otomatis serta masker berbahan kulit dan karet.
Perang keburu berakhir sebelum sistem tersebut dipasang secara luas pada pesawat tempur Amerika.
Dari periode itulah terlihat bahwa teknologi oksigen medis dan penerbangan berkembang secara paralel.
Di rumah sakit dan medan perang, oksigen membantu pasien dengan gangguan pernapasan. Di kokpit, oksigen diperlukan karena kondisi atmosfer pada ketinggian tertentu tidak lagi mampu menopang fungsi tubuh manusia secara normal.
Masker Bukan Satu-satunya Pilihan
Setelah perang berakhir, tenaga medis terus mencari cara pemberian oksigen yang lebih nyaman dan efektif.
Masker yang menutupi wajah dalam waktu lama dapat menimbulkan ketidaknyamanan. Karena itu, pemberian oksigen melalui hidung terus dikembangkan.
Pada 25 Januari 1936, H.L. Marriott menerbitkan artikel Oxygen Administration by Nasal Catheter di British Medical Journal.
Publikasi tersebut menjadi salah satu catatan penting mengenai perkembangan pemberian oksigen melalui kateter hidung.
Kajian sejarah perangkat oksigen juga mencatat bahwa pada tahun yang sama Hugh Marriott dan Kenneth Robson memodifikasi penyangga yang biasa digunakan dokter telinga, hidung, dan tenggorokan agar dapat membawa dua kateter hidung.
Cara tersebut memungkinkan oksigen diberikan tanpa terus-menerus menutup hidung dan mulut pasien dengan masker.
Perkembangan itu menunjukkan bahwa evolusi terapi oksigen bukan hanya persoalan perubahan bentuk masker.
Yang berkembang adalah seluruh cara membawa oksigen dari sumbernya menuju saluran pernapasan pasien.
Prinsip tersebut masih berlaku hingga sekarang. Bergantung pada kondisi klinis, oksigen dapat diberikan melalui kanula hidung, berbagai jenis masker, maupun perangkat bantuan pernapasan lainnya.
Oksigen Menjadi Obat Esensial
Teknologi berikutnya berkembang tidak hanya pada perangkat yang menempel di wajah pasien.
Cara memproduksi, menyimpan, mendistribusikan, hingga memantau oksigen juga ikut berubah.
Organisasi Kesehatan Dunia atau WHO menegaskan pentingnya oksigen medis.
“Oksigen medis merupakan obat esensial yang tidak memiliki pengganti,” demikian pernyataan WHO.
Oksigen medis digunakan untuk menangani berbagai kondisi yang menyebabkan kekurangan oksigen. Produk tersebut juga harus memenuhi persyaratan mutu dan kemurnian tertentu. Karena itu, oksigen medis berbeda dengan oksigen untuk kebutuhan industri.
Kini sumber oksigen di fasilitas kesehatan tidak hanya berupa tabung bertekanan.
Ada pula sistem oksigen terpusat dan konsentrator oksigen.
Konsentrator bekerja dengan mengambil udara dari lingkungan, kemudian menghasilkan aliran dengan konsentrasi oksigen yang lebih tinggi.
Perangkat tersebut menjadi penting terutama di tempat yang akses terhadap tabung atau oksigen cair terbatas.
WHO pada 2024 juga memperbarui panduan mengenai sistem oksigen medis. Oksigen tidak lagi dipandang hanya sebagai tabung atau alat tunggal, tetapi sebagai satu sistem yang meliputi produksi, penyimpanan, distribusi, perangkat pemberian, pemeliharaan, mutu, dan keselamatan.
Oksimeter Membantu Pemantauan
Perkembangan penting lainnya ialah oksimeter nadi atau pulse oximeter.
Alat kecil yang lazim dipasang pada jari tersebut digunakan untuk memperkirakan saturasi oksigen dalam darah atau SpO2 secara noninvasif.
Dengan alat tersebut, tenaga medis dapat memantau kondisi oksigenasi pasien tanpa harus terus-menerus mengambil sampel darah arteri.
“Oksimetri nadi merupakan metode noninvasif paling akurat untuk mendeteksi hipoksemia,” ungkap WHO.
Pemantauan tersebut membantu tenaga kesehatan menentukan kebutuhan oksigen sekaligus melihat respons pasien terhadap terapi.
Dengan demikian, terapi oksigen modern tidak lagi hanya bergantung pada masker.
Ada sumber oksigen, sistem distribusi, perangkat yang digunakan pasien, hingga alat untuk memantau hasil terapinya.
Masker Pesawat Tetap Sederhana
Perkembangan sistem oksigen di dunia penerbangan berjalan dengan kebutuhan berbeda.
Masker oksigen penumpang bukan perangkat untuk terapi rutin. Alat itu digunakan dalam kondisi darurat ketika tekanan kabin turun dan penumpang membutuhkan suplai oksigen tambahan.
Menariknya, bentuk dasar masker penumpang hanya sedikit berubah selama puluhan tahun.
Dalam Passenger Oxygen Mask Design Study yang diterbitkan Federal Aviation Administration (FAA) pada Maret 2021, peneliti menyebutkan, “Masker kuning berbentuk seperti gelas kecil itu hanya sedikit berubah sejak akhir 1950-an.”
Kesederhanaan bentuk tersebut justru memiliki fungsi.
Desainnya yang bundar memungkinkan masker dipasang dengan cepat tanpa penumpang harus memikirkan arah atau orientasinya terlebih dahulu. Masker juga dapat digunakan pada berbagai bentuk dan ukuran wajah.
Setelah mengkaji desain, penggunaan, dan efektivitasnya, FAA menyimpulkan bentuk dasar masker tersebut masih memadai.
Perubahan besar pada ukuran maupun bentuknya dinilai belum diperlukan. Meski demikian, FAA memberikan sejumlah rekomendasi agar peluang penggunaan masker secara benar oleh penumpang dapat ditingkatkan.
Dalam kondisi darurat, kesederhanaan menjadi keuntungan. Perangkat harus dapat digunakan dalam hitungan detik oleh orang yang tidak memiliki pelatihan medis.
Sistem di Balik Masker
Masker yang jatuh dari panel di atas kursi penumpang sebenarnya hanya bagian yang terlihat.
Di baliknya terdapat sumber atau generator oksigen, selang, mekanisme penyimpanan, dan sejumlah komponen lain.
Semuanya harus bekerja ketika terjadi dekompresi kabin.
Masalah pada satu bagian saja dapat memengaruhi ketersediaan oksigen bagi penumpang.
Hal itu terlihat dalam instruksi kelaikudaraan FAA pada 2024 untuk sejumlah pesawat Boeing 737.
FAA menerima laporan bahwa generator oksigen pada unit pelayanan penumpang dapat bergeser dari posisinya akibat masalah pada sistem penahan.
FAA memperingatkan kondisi tersebut “dapat mengakibatkan ketidakmampuan menyediakan oksigen tambahan kepada penumpang saat terjadi dekompresi.”
Karena itu, FAA mewajibkan pemeriksaan dan tindakan korektif.
Aturan tersebut mencakup sejumlah Boeing 737-8, 737-9, 737-8200, serta beberapa seri 737-700, 737-800, dan 737-900ER.
Sekitar 2.600 Pesawat Diperiksa
Persoalan itu kemudian menjadi perhatian internasional.
Reuters pada 8 Juli 2024 melaporkan bahwa FAA memerintahkan pemeriksaan terhadap sekitar 2.600 pesawat Boeing 737 MAX dan Next Generation.
Pemeriksaan dilakukan setelah muncul laporan mengenai generator oksigen penumpang yang dapat bergeser dari posisinya.
Masalah tersebut dikaitkan dengan tali penahan dan perekat pada generator oksigen.
Boeing menyebut jenis perekat baru yang diperkenalkan pada Agustus 2019 dalam kondisi tertentu memungkinkan unit bergeser.
Melalui Reuters, Boeing menyatakan, “Kami kembali menggunakan perekat yang sebelumnya dipakai pada seluruh pesawat baru untuk memastikan generator tetap terpasang kuat pada tempatnya.”
Boeing juga menyatakan bahwa pemeriksaan terhadap armada yang sudah beroperasi maupun pesawat yang belum diserahkan saat itu tidak menemukan generator yang gagal berfungsi sebagaimana mestinya.
Kasus tersebut menunjukkan bahwa lebih dari satu abad setelah perangkat oksigen mulai digunakan dalam penerbangan, keandalannya tetap menjadi bagian penting dari keselamatan pesawat.
Penelitian Belum Berhenti
Perkembangan sistem oksigen penerbangan juga belum selesai.
Pada September 2025, FAA menerbitkan penelitian Low Flow/Optimized Flow Oxygen Systems for Passengers.
Penelitian itu menguji saturasi oksigen dan aliran oksigen melalui masker penumpang pada simulasi ketinggian kabin antara 12.000 dan 45.000 kaki.
Tujuannya antara lain mengevaluasi apakah kebutuhan minimum oksigen dapat lebih banyak ditentukan berdasarkan respons fisiologis penumpang, termasuk SpO2, bukan hanya berdasarkan besarnya aliran oksigen.
Hasil penelitian mendukung pendekatan berbasis performa fisiologis. Dalam kondisi pengujian tersebut, sistem mampu mempertahankan tingkat oksigen darah yang memadai.
Itu berarti pertanyaan yang sudah muncul lebih dari satu abad lalu masih terus diteliti: berapa banyak oksigen yang dibutuhkan manusia dan bagaimana cara menyalurkannya secara efektif?
Perjalanan Lebih dari Satu Abad
Tidak ada satu tanggal yang bisa disebut sebagai hari lahir masker oksigen modern.
Teknologinya terbentuk melalui rangkaian perkembangan panjang.
Eksperimen gas pada abad ke-18 menjadi fondasi awal. Penelitian John Scott Haldane pada awal abad ke-20 membantu membawa terapi oksigen menuju pendekatan yang lebih terukur.
Perang Dunia I kemudian mempercepat perkembangannya.
Dokter harus menangani korban gas beracun yang mengalami kerusakan paru-paru. Pada saat yang sama, penerbang membutuhkan suplai oksigen ketika pesawat mencapai ketinggian yang semakin ekstrem.
Setelah perang, teknologi terus berkembang.
Kanula hidung menawarkan cara pemberian oksigen yang berbeda. Konsentrator oksigen membuat sumber oksigen semakin praktis. Oksimeter membantu tenaga medis memantau kondisi pasien.
Di dunia penerbangan, masker oksigen berubah menjadi perangkat keselamatan darurat yang sengaja dibuat sederhana agar mudah digunakan penumpang.
Namun, kesederhanaan bentuk itu tidak berarti teknologinya berhenti berkembang.
Riset FAA hingga 2025 menunjukkan bahwa sistem oksigen penumpang masih terus diuji dan disempurnakan.
Maskernya boleh terlihat sederhana. Tetapi, di baliknya tersimpan perjalanan panjang ilmu kedokteran, fisiologi, perang, dan penerbangan. Semuanya berangkat dari satu kebutuhan paling mendasar manusia, yaitu tetap mendapatkan oksigen untuk bertahan hidup.
Editor : Lugas Rumpakaadi