BAB 2 LANDAS AN TEORI
2.1
Gizi Gizi tentuny a bukanlah kata y ang asing di telin ga kita. Gizi telah b any ak
diartikan dengan b ahasa y ang berbeda dari oran g yan g berbeda pula. Dalam bukuny a y ang berjudul ”Kam us Gizi”, Sandjaja (2009, pxvii) menjab arkan b ahwa gizi b erasal dari bahasa Arab Al Gizzai y ang artiny a makanan dan manfaatny a untuk kesehatan. Secara umum, gizi dap at diartikan sebagai hubungan / pengaruh dari konsumsi makanan terhadap p enampilan atau kesehatan seseorang. Pengertian gizi terbagi secar a klasik dan masa sek aran g y aitu : 1. Secara Klasik : gizi hany a dihubungkan den gan kesehatan tubuh (meny ediakan ener gi, membangun, memelihar a jar ingan tubuh, mengatur proses-proses kehidup an dalam tubuh). 2. Sekaran g : selain untuk kesehatan, ju ga dikaitkan d en gan potensi ekonomi seseorang k arena gizi berkaitan dengan p erkemban gan otak, kemamp uan belajar, p roduktivitas kerja.
2.1.1
Peranan Zat Gizi Menurut Sari (2010, p 6) zat gizi merup akan substansi y ang dip eroleh dari
makanan dan d igunakan untuk p ertumbuhan, p emeliharaan dan p erbaikan jarin gan tubuh. Ada 5 macam zat gizi y ang kita kenal y aitu karbohidrat, lemak, p rotein, mineral dan vitamin. Zat gizi berasal dari makanan y ang dikonsumsi dan ketika
9 masuk ke dalam tubuh, makan an y ang d imak an akan diurai menjadi zat gizi dan akan menjalankan fungsiny a masin g-masin g. Zat gizi sangat berp eran dalam 3 fun gsi utamany a y aitu : 1. Zat penghasil ener gi atau tenaga 2. Zat pembangun dan p emelihar a sel dan jarin gan tubuh 3. Zat pengatur p roses tubuh
2.1.2
Jenis – Jenis Zat Gizi dan Peranannya Zat gizi secar a gar is besar dap at dibedakan menjadi dua kelomp ok sesuai
kebutuhannya y aitu makronutrien dan mikronutrien. Su mardjo (2009, p 22) menuliskan pengertian makronutrien yaitu bahan makanan y ang dibutuhkan dalam jumlah cukup banyak setiap hari sedan gkan m ikronutrien ad alah zat-zat makanan yang dibutuhkan dalam jumlah y ang sangat kecil. Makronutrien merupakan komponen terbesar dari susunan diet, yaitu karbohidr at (hidrat aran g), lemak, protein, makromineral dan air. Sedan gkan mikronutrien terdir i dari karbohidrat y aitu glukosa dan serat, lemak y aitu asam linoleat dan asam lino lenat, p rotein yaitu asam amino, leusin, isoleusin ataupun lisin, mineral sep erti kalsium, kalium, fosfor,dan natrium, serta vitamin yaitu A, D, E, K, B atau C, dan air.
2.1.2.1 Karbohidrat Karbohidrat sumber kalori utama bagi manusia. Karbohidrat merupakan sumber energi bagi semu a ind ividu. Karbohidrat mudah didap atkan dan hampir semua bah an m akanan mengandung karboh idrat. Adap un fungsi k arbohidrat adalah : (Suhardjo d an Kusharto, 2009, p 23-24)
10 1) Menyediakan keperluan energi tubuh 2) Dip erlukan untuk kelangsun gan metabolisme lemak 3) Sebagai ener gi siap pakai saat tubuh mengalami kekuran gan 4) Penghematan terhadap protein 5) Mengatur p eristaltik usus terutama pada usus besar
2.1.2.2 Protein Protein bukanlah merup akan zat tunggal ak an tetapi terdiri dari unsur-unsur pembentuk p rotein y ang disebut asam amino. Protein sangat dip erlukan tubuh. Protein sangat berp eran sebagai zat p embangun san gat diperlukan p ada masa pertumbuhan. Pada masa bayi hingga remaja, kebutuhan protein lebih besar persentasenya dibandingkan den gan p ada masa dewasa dan manula. Pada masa d ewasa dan manula protein dibutuhkan untuk memp ertahankan jaringan-jarin gan tubuh dan men gganti sel-sel y ang telah rusak. Asam amino terbagi dua, y aitu asam amino essensial dan non essensial. Asam amino essensial merupakan asam amino y ang dapat dibentuk oleh tubuh manusia, sedangkan asam amino non essensial tidak dapat dibentuk oleh tubuh manusia, sehin gga didapat dari makanan sehari-hari. Fungsi protein bagi tubuh y aitu : 1) Untuk membangun sel-sel jaringan tubuh manusia 2) Untuk mengganti sel-sel tubuh yang rusak atau aus 3) Menjaga keseimban gan asam b asa pada cair an tubuh 4) Sebagai pengh asil ener gi
11 2.1.2.3 Lemak Terbentuk dari 95 % asam lemak dan gliserol. Lemak merupakan sumber ener gi selain karbohidrat dan protein. Konsumsi lemak y ang berleb ihan akan tersimp an sebagai cad an gan ener gi di mana ak an digunakan saat seseorang berada dalam kond isi kekuran gan kalori. Lemak cadan gan ak an disimpan di bawah kulit, di sekitar otot. Selain itu, terdap at p ula simp anan lemak di sekitar paru-p aru, jantung, ginjal, dan or gan tubuh lainnya. Kump ulan lem ak di sekitar ginjal m emp uny ai p eranan khusus yaitu menjaga agar ginjal tidak mudah berpindah tempat. Walaupun cadan gan lemak memang dibutuhkan di dalam tubuh, namun cad an gan lemak yan g berlebihan juga dapat berdampak pada gangguan kesehatan. Fungsi lemak bagi tubuh adalah : 1) Penghasil ener gi 2) Penghasil asam lem ak esensial 3) Sebagai pelarut vitamin 4) Memberi rasa keny ang 5) Protein sp arer
2.1.3 S tandar Kecukupan Gizi Standar kecukup an gizi berdasarkan ukuran dap at dibagi ke dalam dua bagian y aitu: 1. Ukuran makro, yaitu kecukup an kalori (ener gi) dan kecukup an p rotein. 2. Ukuran mikro, yaitu kecukup an vitamin dan min eral. Standar kecukup an gizi di Indonesia masih menggunakan makro, y aitu kecukup an kalori (energi) dan k ecukup an p rotein. Di Indonesia belum diterap kan
12 standar kecukupan gizi secara mikro, sep erti kecukup an vitamin dan miner al. Menurut Suhardjo d an Kusharto (2009, p 138) suatu kecukup an zat gizi y ang dianjurkan diharap kan dap at menjam in tercap ainya status gizi y ang baik. 9 Kecukupan kalori (energy) Ener gi dapat didefinisikan sebagai kemamp uan untuk melakukan pekerjaan, tubuh memperoleh ener gi dari mak anan y ang dimakan, dan ener gi dalam mak anan ini terdapat sebagai ener gi kimia y ang dapat diubah men jadi energi bentuk lain. Ener gi dalam tubuh digunakan untuk: a. Melakukan p ekerjaan eksternal b. Melakukan p ekerjaan internal d an untuk mereka y an g masih tumbuh c. Kep erluan p ertumbuhan, y aitu untuk seny awa-senyawa baru. Penentuan angk a kecukup an kalor i ini d apat dihitung den gan teori RBW (berat badan relative) dan determinasi ef ektif energi. 9 Kecukupan protein Protein sangat penting dalam tubuh kita baik sebagai zat p embangun maupun p emelihara, oleh karena itu kecukupan p rotein harus terpenuhi dengan baik. M enurut Santoso (2008, p 54), protein adalah sumber utama pembentukan sel–sel tubuh manusia. Angk a kecukupan p rotein ini biasa lebih dikenal d engan singkatan AKP. 9 Kecukupan vitamin Vitamin m erup akan suatu molekul organ ik yang sangat diperlukan oleh tubuh untuk p roses metabolisme dan pertumbuhan y ang normal. Vitaminvitamin tidak dap at dibuat oleh tubuh manusia. Oleh kar ena itu, harus dip eroleh dari bah an p angan y an g dikonsumsi, kecuali vitamin D.
13 9 Kecukupan mineral Zat gizi dapat digolon gkan, y aitu golon gan Makromolekul (teh, protein dan lemak) serta mikromolekul vitamin dan m ineral. Meskip un merup akan komp onen y ang paling vital untuk kehidupan, p ada bahan pangan hewani dapat berup a dagin g (sap i, kerbau, kambing, ay am, unggas, kelinci dan lain-lain), say ur-say uran dan buah-buah an merupakan sumber vitamin dan min eral. Komponen-komponen anorganik tubuh manusia terutama adalah Natrium, Kaliu m, Kalsium, Magnesium, Besi, Fosfor, Klorida dan Sulfur. Sebagian dari unsur-unsur tersebut adalah mineral-mineral tulan g dan ion-ion d apat sebagai cairan tubuh.
2.1.4 Kandungan Gizi Pada Makanan Setiap makanan y an g berbed a m emiliki kandun gan gizi y ang b erbeda pula. Ada jenis m akanan yang men gandun g nilai gizi karbohidrat lebih tinggi, ada yang nilai gizi proteinny a lebih tinggi dan sebagainy a. Namun tidak semua nilai gizi dapat dikandung oleh satu jen is bahan makanan. M enurut Wijay akusuma (2004, p 18) setiap makanan mengh asilkan jumlah kalori yang b erbeda sesuai den gan komposisi lemak (1 gram = 9 kalori), karboh idrat (1 gram = 4 kalori), dan p rotein (1 gram = 4 kalori) y ang d ikandun gny a. Untuk lebih jelasny a akan ditamp ilkan tabel makanan b eserta nilai gizi y ang dikandung mas in g-masin g jenis makanan y ang ak an terbagi dalam tiga kelomp ok yaitu tabel kandungan gizi makan an untuk sarap an (Tabel 2.1), selin gan (Tabel 2.2) serta makan siang dan makan malam (Tabel 2.3)
14 Tabel 2.1. Kandungan Gizi Makanan Un tuk Sarapan No
Makanan
Kalori
Protein
Lem ak
Karbohidrat
1 2 3
Omelet Kentang Pisang Panggang Saus Lemon Nasi Goreng
297.4 135.4 350.1
9.7 0.6 6.3
16 3.7 10.5
29.4 27.7 80
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
Kue Kering H av ermut Kentang Panggang Isi Ay am Salad Buah Segar Lem per Ayam Mie Rebus Kaldu Ay am Es Blewah Segar Tim Beras Merah Sus u Segar Party Crispbreads Corny Frenc h Toast Oatm eal Chip Tepung beras Pancak e Kentang Brandy Almond C heese Crepe rolls dangan s aus chili Garlic Bread
124 169.2 112.6 114.3 420.1 31 276.3 120 70 255 62 25 190 102 99 122
8.5 3.4 0.4 1.3 4.9 1.1 11.2 25.2 4.2 13 3 0.5 2.5 7.1 7.4 7.1
2.2 6.2 0.1 6.5 23.6 0.3 5.4 1.2 1.1 25 5 0.5 5.2 6.7 5.6 3.87
8.9 21.6 24.3 26.1 95.8 7.1 41.7 12 12 69 18 4.8 11.8 1.1 1.6 15
20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
Rol ham dan nanas Waf el oat kay a prot ein Smoothie buah Panekuk gandum ut uh Sereal jelai dengan buah Scone oat Mushroom cream soup Kue bola panggang ala Italia Panini as paragus dan ham v ege Taco lunak kacang hitam
232 196 148 261 197 173 80 188 308 174
26.2 10 4 11 6 6 5 8 31 10
11.3 3 2 3 2 2 1 2 4 1
7.5 35 32 53 8 36 14 38 32 33
30
Salad daging selada tom at
259
13
2
42
15 Tabel 2.2. Kandungan Gizi Makanan Un tuk Selingan No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Makanan Jus Apel Wortel Puding Kac ang Hijau Nagasari Ketan Kimc hi Smoothie Buah N aga Sus u Kedelai Party Crispbreads Chip Tepung beras Es Blewah Segar Omelet Kentang Lem per Ayam Kue Kering H av ermut Pisang Panggang Saus Lemon
Kalori 141 17.9 173.5 33.3 182.5 41 70 25 31 297.4 114.3 124 135.4
Protein 0.08 0.8 2 2.2 0.6 3.5 4.2 0.5 1.1 9.7 1.3 8.5 0.6
Lemak 1 0.6 1 0.5 1.3 3.5 1.1 0.5 0.3 16 6.5 2.2 3.7
Karbohidrat 33.9 2.3 39.6 3.3 14.9 5 12 4.8 7.1 29.4 26.1 8.9 27.7
Tabel 2.3. Kandungan Gizi Ma kanan Un tuk Makan S iang dan Makan Malam No 1
Makanan
Protein
Lem ak
Karbohidrat
126.7 133.5 169.3
12.6 9.6 8.7
6.5 72 7.1
4.5 9.6 6.4
65
2.7
2.8
8
155.5 32 105 64.9 143.2 232.1
13.2 2.3 1.2 7.1 7 25.1
8.1 1.3 0.6 9.5 10.6 8.9
6.6 3.6 28.5 4.3 7.1 11.2
68.7 139
2.3 10.4
5.2 7.3
4.8 10.3
Kac ang Panjang Kuah Kuning Sambal Kering Kerang Cah J agung Muda Bot ok Hati Sapi
156.5 69.2 104.5 88.2
7.7 4 2.4 11.2
11.2 4.5 11.5 3
7.9 2.7 46.5 3.3
17 18 19 20
Tahu Kuah Kuning Sup Paprika bak ar Oseng Brokoli Udang
75.6 49 110.2
4.3 3.4 7
4.3 2.7 7.3
17.3 8.1 5.4
Tem pe Goreng Lengk uas
89.5
9.5
2.3
6.3
21
Haddock dengan kentang Bening Ony ong Peny et Telur
286 58.4 85.5
35.2 1 6.4
5.5 4 5.7
6.6 5 1.8
Sat e Tem pe Bumbu Kare Sapi dengan saus kari Gulai Kak ap
112.3 448 217.5
9.4 44.5 22.6
5.7 14.1 12.5
26.5 8.5 4.9
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
22 23 24 25 26
Rendang Hati Tem pe W oku Tumis D aun Singkong Pepay a
Kalori
Mushroom Soup Cumi Masak Cabai H ijau Garang J am ur Three Fruit Jus Tumis Pare D aging Opor Tahu Tempe Cumi Bumbu As am Manis Cah baby Kaylan Tem pe Plenet
Tabel 2.3 ( Lanjutan) Kandungan Gizi Makanan Untuk Makan Siang dan Makan Malam
16
27
Say ur bayam campur oy ong
205.7
12.2
14.1
8.6
28 29 30 31 32
Capc ay Seaf ood Kac ang Panjang Tumis Tauge Asem - asem Bandeng Terung Cah Sapi Ayam bak ar Chick en f illets dengan saus must ard
191 218.7 203.7 168.5 259 182
20.9 33.1 21.2 8.6 29.9 23.8
8.2 16.8 12.3 12.8 10.7 6.8
8.8 6.3 3.4 9.2 72.8 6
Ayam Cass erole Chinese Chicken Roll Ayam Chick en f illet dengan jahe Kebab Ay am Roll Ayam dengan Bumbu rempah
262 241 324 243 158 320
33.9 17.2 45.2 32.7 21.8 40.4
8.3 6.6 11.6 8.3 5.5 17.08
10.7 12.1 9.3 5 0.8 4
Ikan saus lemon dan jahe Ikan Curry
127 173
21.5 18.1
0.83 8
6 7.4
Fish Fillet dengan saus Macadamia
156
22
6.6
1.5
33 34 35 36 37 38 39 40 41 42
2.2
Penentuan Kebutuhan Gizi
2.2.1 Kebutuhan Kalori Berbicar a men genai kebutuhan gizi seseoran g, tentu tak lep as dari p erhitungan kebutuhan kalori harian seseoran g. Kebutuhan kalor i dapat dihitung dengan berbagai cara y aitu dengan memp erhitungkan berat badan ideal dikuran gi atau ditambah faktor lain. M enurut Suhardjo dan Kusharto (2009, p 140), kebutuhan energi p ada dasarny a tergantung dar i empat faktor yang salin g berkaitan yaitu kegiatan fisik, ukuran dan komp osisi tubuh, umur, serta iklim dan faktor ekolo gi lainnya. Kebutuhan kalori h arian ju ga dap at dihitung den gan pegan gan kasar y aitu bagi orang gemuk, normal dan kurus. Faktor-faktor y ang menentukan kebutuhan kalori d i antaranya adalah sebagai berikut : 1. Jenis Kelamin. Kebutuhan kalori p ada wanita lebih kecil d arip ada pria, untuk in i dapat dip akai angka 25 kal/k g BB untuk wanita dan an gka 30 k al/k g BB untuk p ria.
17 2. Umur • Pada bay i dan an ak-anak kebutuhan kalor i adalah jauh lebih tinggi darip ada orang dewasa, dalam tahun pertama bisa mencapai 112 k g/kg BB. • Umur 1 tahun membutuhkan lebih kurang 1000 kalor i dan selan jutny a p ada anak-anak leb ih dar ipada 1 tahun mendap at tambahan 100 kalori untuk tiap tahunny a. • Penurunan kebutuhan kalori di atas 40 tahun harus dikuran gi 5 % untuk tiap dekade antara 40 dan 59 tahun, sedangkan antara 60 d an 69 tahun dikuran gi 10 %, diatas 70 tahun dikurangi 20 %. 3. Aktivitas fisik atau pekerjaan. Jenis aktivitas atau p ekerjaan san gat berpengaruh p ada kebutuhan kalor i harian seseoran g. Jenis aktivitas y ang berbeda membutuhkan kalor i y ang berbeda pula. Jenis aktivitas dikelo mp okan sebagai berikut : • Keadaan istirahat : kebutuhan kalori basal ditambah 10 %. • Ringan : pegawai k antor, pegawai toko, guru, ahli hukum, ibu ru mah tangga, dan lain- lain kebutuhan harus ditambah 20 % dar i kebutuhan basal. • Sedan g : pegawai di industri ringan, m ahasiswa, militer yang sedan g tidak p erang, kebutuhan dinaikkan m enjadi 30 % dari b asal. • Berat : petani, militer dalam keadaan latihan, penari, atlit, kebutuhan ditambah 40 %. • Sangat berat : tukang beca, tukang gali, p andai besi, kebutuhan harus ditambah 50 % dari b asal.
18 4. Kehamilan/Laktasi. Pada p ermulaan kehamilan dip erlukan tambahan 150 kalor i/har i dan p ada trisemester II dan III 350 kalori/hari. Pada waktu laktasi dip erlukan tambahan sebany ak 550 kalori/har i. 5. Adany a komp likasi atau infeksi, Trauma atau operasi yang menyebabkan kenaik an suhu memerluk an tambahan kalor i sebesar 13 % untuk tiap kenaikan 1 derajat Celcius. 6. Berat badan. Bila kegemukan/terlalu kurus, dikuran gi/ditambah sekitar 20-30 % bergantung kep ada tin gkat/kekurusannya. Menurut Gropp er, Smith dan Groff (2009, p296), dengan menggunak an rumus Harris dan Benedict, BMR (kkal p er hari) diformu lasikan secar a berbeda untuk p ria dan wanita berdasarkan berat badan dalam kilogram, tinggi badan dalam cm dan usia d alam tahun yaitu : BMR untuk pria :
BMR untuk wanita :
2.2.2 Kebutuhan Protein Dari penelitian-penelitian dip eroleh suatu formula y ang dikenal dengan car a faktorial (facto rial m ethod) untuk memperoleh an gka kebutuhan p rotein sebagai berikut: R = (U b + F b S + G) x 1,1
19 Keterangan R = kebutuhan nitrogen per k g berat badan sehari Ub= Kehilan gan nitrogen b asl melalu i air sen i per kg ber at badan sehari Fb = Kehilangan nitro gen basal melalui kotoran p er kg sehari S = Kehilangan nitrogen melalui kulit per kg ber at badan sehari G = Kebutuhan nitrogen untuk pertumbuhan p er kg sehari 1,1 = tambahan 10 % untuk safety margin Namun rumus y ang umumnya digunak an untuk men ghitung kebutuhan protein adalah :
2.2.3 Kebutuhan Lemak Kebutuhan lemak harian seseoran g dapat dihitung berdasarkan ru mus :
2.2.4 Kebutuhan Hidrat Arang Kebutuhan hidrat arang harian dap at dihitung den gan menggunakan rumus :
2.3
Diabetes Melitus Kencin g manis atau p eny akit gula sudah dikenal sejak lebih kuran g dua r ibu
tahun y ang lalu. Pada waktu itu, dua ahli kesehatan Yunani yaitu Celcus dan Areteus, member ikan sebutan diabetes pada orang y ang mender ita bany ak minum dan b any ak kencin g. M enurut Lany wati (2001, p 7), diabetes dalam b ahasa Latin diartikan sebagai penerusan sedangkan mellitus diartikan sebagai man is.
20 Pengertian d ari Bahasa Yunani dan Latin m en ggambarkan diabetes dengan tep at. Karena air melewati tubuh penderita diabetes seolah-olah dialirkan dari mu lut lewat saluran kemih d an lan gsun g keluar dari tubuh. Air seni diabetisi (p engidap diabetes) rasanya manis karena m engandung gula. Dulu, salah satu tes untuk diabetes ialah dengan menuan gkan air seni sang p asien ke dekat sarang semut. Jika seran gga itu men gerumuni air seni, hal in i menunjukkan adany a gula. Itu sebabny a diabetes sering d isebut sebagai penyakit kencing manis. Seseoran g dikatakan mend erita Diabetes Mellitu s jika an gka gula darahnya pada saat puasa di atas 126 mg/dL. Atau jika 2 jam setelah makan, angka gula darahny a di atas 200 mg/dL. Diabetes M ellitus sering ju ga disebut sebagai th e great im itator, karena penyakit ini dapat mengenai semua organ tubuh dan menimbulkan b erbagai macam keluhan. Gejalany a sangat bervariasi. Diabetes mellitus (DM ) dapat timbul secara perlahan-lahan seh ingga p asien tidak menyadari akan ad any a p erubahan. Peny ebab p eny akit kencin g m anis atau diabetes tergantung p ada jenis d iabetes yang diderita. Ada 2 jen is diabetes yang umu m terjadi d an dider ita banyak orang yaitu diabetes tip e 1 dan diabetes tip e 2. Perbedaanny a adalah jika diab etes tip e 1 karena masalah fungs i or gan pankreas tidak dap at men ghasilk an insulin, sedangkan diabetes tip e 2 karena masalah jumlah insulin y ang kuran g bukan karena p ankreas tidak bisa berfungsi baik. Karena kekuran gan insulin dan m emiliki kad ar gula yang tinggi dalam dar ah, maka b eberap a gejala yang umum bagi p enderita diabetes baik tip e 1 maup un tip e 2. Ap abila Anda men galami b eberapa gejala tersebut, ada baiknya Anda melakukan pengecekan untuk men getahui kad ar gula dar ah. Secara umum, beberap a gejala y ang terjadi antara lain:
21 • Ser in g buang air kecil • Ser in g merasa san gat haus • Serin g lap ar karena tidak mendapat cukup energi sehingga tubuh memberi sinyal lap ar • Penurunan berat bad an secara tiba-tiba meski tidak ada usaha menurunk an berat badan. Hal ini karena sewaktu tubuh tidak dapat meny alurkan gula ke dalam sel-selny a, tubuh membakar lemak dan proteinnya sendiri untuk mendapatkan ener gi. • Ser in g kesemutan pada kaki atau tan gan. • M engalami m asalah p ada kulit seperti gatal atau borok. • Jika men galami luka, butuh waktu lama untuk dap at sembuh.
2.3.1 Komplikasi Pada Diabetes Mellitus Diabetes M ellitus dengan karakteristik hiperglikemia atau kad ar gula dar ah yang tinggi dap at men gak ibatkan berbagai macam komp likasi yaitu berupa komplikasi akut dan komp likasi kronis.
2.3.1.1 Komplikasi Akut Komp likasi akut terjadi jika kadar glukosa darah seseoran g m eningkat atau menurun tajam dalam waktu relatif singk at. Kadar glukosa darah bisa menurun drastis jika penderita menjalani d iet yang terlalu k etat. Perubahan y ang besar dan mendadak ini dap at membahayakan dan meru gikan p asien. Komp likasi akut diab etes mellitus berup a : (Utami dan Lentera, 2003, p 1214)
22 a. Hip oglikem ia Hip oglikem ia adalah suatu keadaan seseor an g d engan k adar glukosa dar ah di bawah normal. Hip oglik emia ada 4 jenis y aitu : -
Hip oglikem ia murn i jik a kadar glukosa darah kur an g dari 50 m g/dL.
-
Reaksi hip oglikemia akibat menurunnya kadar glukosa darah secara mendadak
-
Koma hipoglik emia akibat kadar glukosa dar ah y ang san gat rendah
-
Hip oglikem ia reaktif y ang terjadi 3 – 5 jam setelah mak an Gejala umu m hip oglik emia biasany a p enderita merasa lapar, gemetar,
men gelu arkan ker ingat dan berdebar-d ebar, p using, gelisah, bahkan p enderita bisa koma mendadak. b. Ketoasidosis Diabetik – Koma Diabetik Ketoasidosis Diabetik (KAD) merup akan keadaan tubuh di mana san gat kekuran gan insulin d an sifatny a mendadak. Akibat dari KAD adalah darah menjad i asam, jarin gan tubuh rusak, tidak sadarkan diri, dan mengalami koma. Peny ebab komp likasi ini umu mny a adalah infeksi. Di samp ing itu, KAD dap at disebabkan oleh lup a suntik insulin, p ola makan yang terlalu bebas, atau stress. Gejala komplikasi akut ini adalah p oliuria, polidip sia, dan nafsu makan menurun akibat rasa mual. c. Koma Hip erosmoler Non Ketotik (KHNK) Gejala dari KHNK adalah deh idras y ang berat, hipotensi, dan menimbulkan shock. Pad a p ercobaan laboratorium ditemukan adany a kadar glukosa p enderita yang san gat tinggi, pH darah normal, kadar natrium (Na) tinggi, dan tidak ada ketonem ia.
23 d. Kemo Lakto Asidosis Komplikasi ini merup akan suatu keadaan tubuh di mana asam laktat tidak dap at diubah menjadi bikarbonat. Akibatny a kadar asam laktat di dalam darah meningkat
atau
biasa
d ikenal
den gan
h iperlaktatemia,
dan
akhirnya
men gakibatkan koma. Komplikasi ini dapat terjadi kar ena infeksi, shock, gan ggu an faal hepar, ginjal, diabetes melitus yang mendap at p engobatan phenormin.
2.3.1.2 Komplikasi Kronis Diabetes Mellitus Komp likasi kronis biasanya terjadi p ada penderita DM yang tidak terkontrol dalam jan gka waktu kurang lebih 5 tahun. Komp likasi kronis p ada penderita DM cenderung men gkibatkan berbagai hal sep erti pembekuan darah d i bagian otak, jantung koroner, gagal ginjal kronis, kebutaan dan gangren g. Komp likasi kronis DM dap at dikelomp okkan menjadi dua bagian yaitu: a. Komp likasi Sp esifik Komp likasi spesifik adalah komp likasi akibat p embuluh darah kecil atau mikroan giopati dalam jaringan. Jenis-jenis komplikasi sp esifik adalah sebagai berikut : - Retinop ati diabetika (RD) dengan gejala p englihatan mendadak buram atau sep erti berkabut. - Nefrop ati diabetika (ND), gejalanya ada p rotein dalam air k encing, terjadi pembengkakan, hip ertensi dan kegagalan fun gsi gin jal y ang men ahun. - Neurop ati diabetika (Neu.D) dengan gejala sep erti kurang p ekanya terhadap rangsan g b erup a getaran, p anas p ada ujung tubuh, ny eri, kesemutan, serta kurang p eka terhadap p anas dan dingin.
24 - Diabetik foot (DF) dan kelainan kulit sep erti tidak berfungsiny a kulit, adanya gelembun g ber isi cairan di bagian kulit, dan kulit mudah terinfeksi. b. Komp likasi Tak Sp esifik Penyakit y ang termasuk komp likasi tak spesifik pada p enderita diabetes mellitus adalah : - Kelainan p embuluh d arah besar atau makroan giopati diabetika (Ma.DM) - Kekeruhan pada lensa mata atau katarkta lentis - Adany a infeksi seperti infeksi salur an ken cing dan tuberkulosis (TBC) paru
2.4. Penentuan Kebutuhan Gizi Pada Penderita Diabetes a. Protein Hanya sedikit data ilmiah untuk membuat rekomendasi yan g kuat tentang asup an protein orang d engan diabetes. ADA p ada saat ini menganjurkan m engkonsumsi 10 % samp ai 20 % energi dari p rotein total. M enurut konsensus p engelolaan diabetes di Indonesia tahun 2006 kebutuhan p rotein untuk penyandang diab etes adalah 10 – 20 % dari kebutuhan energi Perlu penurunan asupan protein menjadi 0,8 g/kg berat badan p erhari atau 10% dari kebutuhan ener gi den gan timbulnya nefrop ati p ada orang d ewasa dan 65 % hendaknya bernilai bio logic tin ggi. b. Lemak Asupan lemak dianjurk an 7lt ; 7 % energi dari lemak jenuh dan tidak jenuh 10% dari lemak tidak jenuh ganda, sed angkan selebihnya dari lem ak
25 tidak jenuh tunggal. Anjuran asup an lemak di Indonesia adalah 20-25 % energi. c. Karbohidrat dan Pemanis Rekomendari ADA tahun 1994 lebih memfokuskan pada jumlah total karbohidrat darip ada jenisnya. Rekomend asi untuk sukrosa leb ih liberal. Buah dan susu sudah terbukti memp uny ai resp on glikemik yang lebih rend ah dari p ada sebagian besar tep ung-tep ungan. Walaup un berbagai tep ungtep ungan memp uny ai resp on glikemik y ang berbeda,p rioritas hendaknya lebih pada jumlah total karbohidr at yang dikonsumsi daripada sumber karbohidrat. Anjuran konsumsi karbohidrat untuk oran g den gan diab etes di Indonesia adalah 45-65 % en er gi.
2.5
Algoritma Genetika
2.5.1 Pengertian Algoritma Genetika Algoritma Genetika adalah algoritma p encarian h euristik yang didasark an atas mekanisme evolusi b iolo gis. Wilkinson dan Allen (2010, p 450) menjelaskan bahwa algoritma genetika ad alah p endekatan komputasional untuk penyelesaian masalah yang dimodelkan setelah p roses evolusi biolo gis. Algoritma genetika p ertama kali diperkenalkan oleh John Holland dari Universitas M ichigan pada tahun 1975. Setiap masalah yan g berbentuk adap tasi dap at diformulasikan dalam termino lo gi gen etika. Algoritma genetika merupakan teknik pencarian y ang dilakukan sekaligus atas sejumlah solusi y an g mun gkin dik enal dengan istilah pop ulasi. Individu y ang terdap at dalam satu pop ulasi disebut dengan istilah kromosom. Kromosom ini merup akan suatu solusi y ang masih berbentuk simbol. Populasi awal d iban gun secara
26 acak, sedan gkan p opulasi berikutny a merup akan hasil evolusi kromosom-kromosom melalui iterasi yang d isebut dengan gen erasi. Pada setiap generasi, kromosom akan melalui proses evaluasi d engan m en ggunakan alat ukur y ang disebut den gan fun gsi fitness. Nilai fitness dari suatu kromosom akan menunjukk an kualitas dari kromosom dalam p op ulasi tersebut. Generasi berikutny a dikenal dengan istilah anak (offspring) terbentuk dari gabun gan dua kromosom generasi sekar an g y ang bertindak sebagai induk (parent) den gan menggunak an op erator p eny ilangan ( cro ssover). Selain op erator p eny ilangan, suatu kromosom dap at juga dimod ifikasi d en gan men ggunakan op erator mutasi. Pop ulasi generasi y an g baru d ibentuk dengan cara menyeleksi nilai fitness dari kromosom induk (parent) dan nilai f itness dari kromosom anak (offspring), serta menolak kromosom-kromosom yang lainnya sehingga ukuran p opulasi (jumlah kromosom dalam suatu p op ulasi) konstan. Setelah melalui beb erap a generasi, maka algoritma ini ak an konver gen k e kromosom terbaik.
2.5.2 Istilah – Istilah Dalam Algoritma Genetika Beberap a definisi penting d alam algor itma genetika adalah : 9 Genotype (Gen), sebuah nilai yang menyatakan satuan dasar y ang membentuk suatu arti tertentu dalam satu kesatuan gen yang dinamakan kromosom. Dalam algoritma genetika, gen ini bisa b erup a nilai biner, flo at, integer maup un karakter. 9 Allele, nilai dari gen. 9 Kromosom, gabun gan gen- gen yang m embentuk nilai tertentu. 9 Individu, m eny atakan satu nilai atau kead aan yang meny atakan salah satu solusi yang mun gkin dar i p ermasalahan yang dian gkat
27 9 Populasi, merup akan sekump ulan individu y ang akan dip roses bersama dalam satu siklus proses evolusi. 9 Generasi, meny atakan satu-satuan siklus p roses evolusi. 9 Nilai Fitness, menyatakan seberapa baik nilai dari suatu ind ividu atau solusi yang didapatkan Pada Gambar 2.1 akan d iberik an ilustrasi p eny elesaian masalah d en gan algoritma gen etika.
Gambar 2.1 Ilustrasi Representasi Penyelesaian Permasalahan dalam Algoritma Genetika
28 2.5.3 Hal - Hal Penting Dalam Algoritma Genetika Hal-hal y ang harus dilakuk an untuk menggunakan algoritma genetika ad alah : 9 M endefinisikan indiv idu di mana individu menyatakan salah satu solusi (p eny elesaian) y ang mun gkin dari p ermasalah an y ang dian gkat. 9 M endefinisikan nilai fitness, y ang m erup akan ukuran baik tidaknya sebuah individu atau baik tidaknya solusi y ang didapatkan. 9 M enentukan proses p embangk itan p opulasi awal. Hal ini b iasanya dilakukan dengan men ggun akan p emban gkitan acak sep erti random – walk 9 M enentukan seleksi yang akan digunak an M enurut Sivanand am dan Deep a (2007, p 30), seleksi merupakan langkah p ertama dalam menyeleksi individu untuk proses rep roduksi. 9 M enentukan proses perkawinan silang (cross – over) d an mutasi gen y ang akan digun akan
2.5.4 Siklus Algoritma Genetika Siklus Algoritma Genetika pertama kali diperkenalkan o leh David Goldberg. Gambar 2.2 merup akan siklus algoritma gen etika oleh Dav id Goldber g.
Gambar 2.2 Siklus Algoritma Genetika oleh David Goldberg
29
2.5.5 Komponen – Komponen Utama Algoritma Genetika Beberap a komp onen penting dalam algoritma genetika ad alah : a.
Teknik Encoding atau Pengkodean Teknik encoding merup akan bagaiman a carany a m en gkodekan gen d ari kromosom di mana gen adalah bagian dari kromosom. Satu gen biasany a akan mewakili satu variabel. Gen dan Chen g (2001, p2) menjelaskan bahwa bagaimana m en gkodekan suatu solusi dari sebu ah masalah ke d alam suatu kromosom adalah kunci dari penggunaan algoritma genetika. Gen dap at direp resentasikan dalam bentuk bit, p ohon, array , bilangan real, d aftar aturan, elemen p ermutasi, elemen p rogram atau representasi lainnya y ang dap at diimp lementasikan untuk op erator genetika.
b.
Pembangkitan Populasi Awal M embangkitkan pop ulasi awal adalah proses memban gkitkan sejum lah individu secara acak atau melalui prosedur tertentu. Ukuran untuk p opulasi tergantung p ada masalah y ang ak an diselesaikan dan jenis op erator genetika y ang akan diimp lementasikan. Setelah ukuran p opulasi ditentukan, kemudian dilakukan pembangk itan pop ulasi awal. Teknik pembangkitan populasi awal ini dapat dilakukan den gan b erbagai cara sep erti random gener ator, p endekatan tertentu, ataupun permutasi gen.
c.
Perhitungan Nilai Fitness Perhitungan nilai fitness merupakan proses evaluasi y ang dilakukan setelah inisialisasi d ilakukan. Nilai fitness merupakan alat ukur y ang digunakan untuk menunjukkan kualitas kromosom dalam suatu p opulasi. Rumus nilai f itness untuk setiap kromosom adalah sebagai berikut :
30
di mana n adalah jum lah k andungan zat gizi y ang akan d ip erhitungkan ditambah satu. Pada penulisan skrip si ini, penulis akan memperhitungkan 3 zat gizi y aitu protein, lemak dan karbohidr at. Jadi rumus nilai fitness akan menjadi :
Jika dijab arkan akan men jadi :
di mana : f1 adalah fitness kalori, b1 adalah bobot kalori ; f2 adalah fitness protein, b2 adalah bobot p rotein ; f3 adalah fitness lemak, b3 adalah bobot lemak ; f4 adalah fitness karbohidrat, b4 adalah bobot karbohidrat . Nilai bobot kalor i, p rotein, lemak d an karbohidrat sudah ditetapkan oleh p enulis dan bersifat tetap. Nilai bobot berkisar dari satu hingga tiga d en gan nilai tiga adalah bobot tertinggi. Nilai bobot kalori dan p rotein adalah tiga sedangkan nilai bobot lemak dan karboh idrat adalah satu. Nilai fitness kalori (f1) d ap at dihitung den gan rumus :
Sedan gk an untuk p erhitungan fitness p rotein (f2) dap at diformulasikan sebagai berikut :
31
Selanjutnya untuk menghitung n ilai fitness lemak (f3) digunakan rumus :
Yang terakh ir adalah n ilai fitness karbohidrat (f4) , dap at dirumuskan sebagai berikut :
d.
Seleksi Seleksi dilakukan untuk mend apatkan calon induk y ang baik. “Induk y ang baik akan menghasilkan keturunan y ang baik”. Semak in tinggi nilai fitness suatu individu semakin besar kemun gkinannya untuk terp ilih. Sri (2003, p 229 – 232) menuliskan bahwa beber apa metode dalam p roses seleksi adalah rank-based fitness a ssignm ent, roulette wheel selection dan tournam ent selection. Metode seleksi sangat bervariatif, namun y ang p aling serin g digunakan adalah metode mesin roulette dan turnamen. Metode mesin roulette merup akan metode y ang p aling sederhana, serin g dikenal dengan nama stocha stic sampling with repla cem ent. Sedan gkan p ada metode seleksi dengan turnamen, ditetapkan suatu nilai tour untuk individu-individu y ang dip ilih secara random dari suatu p op ulasi. Untuk rank-based fitn ess assignment (biasa disebut juga rank-based selection) merup akan seleksi y ang mengamb il langsung dari nilai f itness y ang paling baik.
e.
Pindah Silan g ( Crossover) Pindah silan g adalah op erator dari algoritma genetika y ang melibatkan dua induk untuk membentuk kromosom baru. Op erasi ini tidak selalu dilakukan
32 p ada semua individu y ang ada. Individu dip ilih secara acak untuk crossing dengan p eluang crossing (Pc). Prinsip dari p indah silan g adalah melakukan operasi p ada gen-gen y ang bersesuaian dar i dua induk untuk mengh asilkan individu b aru. Crossover dengan rekomb inasi bern ilai biner dap at dikelomp okkan menjadi crossover satu titik, crossover bany ak titik, dan crossover seragam. Pada crossover satu titik, p osisi crossover k (k=1,2,…,N-1) dengan N adalah p anjang kro mosom diseleksi secara random. Variab el – variabel ditukar antar kromosom p ada titik tersebut untuk menghasilkan anak. Contoh crossover satu titik dap at dilihat p ada Gambar 2.3.
Gambar 2.3 Ilustrasi Crossover S atu Titik Sedan gk an p ada crossover bany ak titik , m p osisi penyilangan ki (k=1,2,..., N-1 ; i=1,2,...,m) dengan N p anjang kromosom diseleksi secara rando m dan tidak dip erbolehkan ada p osisi y ang sama, serta diurutkan naik. Variabel – variabel ditukar antar kromosom p ada titik tersebut untuk menghasilkan anak. Pada Gambar 2.4 dan Gambar 2.5 m erup akan contoh crossover bany ak titik sebanyak n.
33
Gambar 2.4 Ilustrasi Crossover 2 Titik
Gambar 2.5 Ilustrasi Crossover Banyak Titik f.
M utasi Operator berikutnya pada algoritma genetika adalah mutasi gen. Mutasi gen merupakan op erator y ang menukar nilai gen den gan nila inv ersinya, misalnya gen bernilai 0 men jadi 1. Setiap individu mengalam i mutasi gen dengan p robabilitas mutasi yang ditentukan. Probabilitas mutasi atau p eluang mutasi didefinisikan sebagai p ersentasi dari jumlah total gen pada p opulasi y ang men galami gen. M utasi dilakukan dengan memberikan nilai inversi atau menggeser nilai gen pada gen y ang terp ilih untuk dimutasikan. Untuk lebih jelasny a, diagram alir p roses mutasi dapat dilihat pada Gambar 2.6.
34
Gambar 2.6 Diagram Alir Proses Mutasi
2.5.6
Keunggulan Algoritma Genetika Menurut Sivanandam dan Deepa (2007, p34-35), keunggulan dari algoritma
gen etika melip uti : a) Paralelisme b) Liability c) Ruang solusi y ang leb ih luas d) Fungsi fitness y ang komp leks e) Mudah ditemukannya optimum global f) Masalahny a memp uny ai multi fungsi objektif g) Hanya menggunak an fun gsi evaluasi h) Dap at dimodifikasi den gan mudah untuk permasalahan y ang berbeda i) Menangani fun gsi noise secara b aik j) Menangani ruang p encar ian y ang luas dan sulit dipahami d engan mudah
35 k) Baik untuk masalah multi modal den gan men gembalikan solusi yang sesuai l) San gat baik untuk evaluasi fun gsi tujuan yang sulit m) Tidak dibutuhkan p engetahuan atau informasi khusus n) Terhindar dari jebakan op timum lokal o) Kinerja san gat baik untuk masalah op timalisasi untuk skala besar p) Dap at digunakan p ada variasi masalah op timalisasi y ang lu as
2.6
Rekayasa Piranti Lunak Pada bukuny a y ang berjudu l ”Sistem Informasi Geo gr afis Konsep – konsep
Dasar”, Prahasta (2005, p223), menuliskan bahwa rekay asa piranti lunak adalah sekump ula aktifitas-aktifitas y ang berkaitan erat dengan p erancangan
dan
imp lementasi produk-produk dan prosedur-p rosedur y ang dimaksudkan untuk merasionalkan produksi p erangkat lunak ber ikut pengawasanny a. Untuk model y ang digunak an dalam rekayasa p iranti lunak ini adalah model waterfall. Menurut Casteley n (2009, p61), model waterfall meny arankan or ganisasi yang sekuensial / berurutan dalam p emban gun an sebuah kegiatan. Waterfall model biasa ju ga disebut dengan linea r sequen tial model. Untuk lebih jelasny a gambaran tahapan model wa terfall dapat dilihat dari Gamb ar 2.7.
36
(Sumber : http://lecturer.ukdw.ac. id/othie/softwareprocess.p df) Gambar 2.7 Model Waterfall Berikut adalah p enjelasan dari masing – masin g fase p ada model waterfall : 1. Requirements analysis and defin ition y aitu mengump ulkan kebutuhan secara len gkap kemudian kemudian dianalisis dan didefinisikan kebutuhan y an g harus dip enuhi oleh program y ang akan dibangun. Fase ini harus dik erjak an secara len gkap untuk bisa mengh asilkan desain y ang len gkap. 2. System and softwa re design y aitu mengerjakan desain setelah kebutuhan selesai dikump ulkan secara lengkap. 3. Implem entation and unit testing yaitu desain p rogram diterjemahkan ke dalam kode-kode den gan menggun akan bah asa p emro graman y ang sudah d itentukan. Program y ang dibangun langsung diuji baik secara unit. 4. Integration and system testing y aitu p eny atuan unit-unit p rogram kemudian diuji secara keseluruhan (system testing).
37 5. Operation and maintenance y aitu men gop erasikan p rogram di lingkun gannya dan melakuk an pemelihar aan, sep erti p eny esuaian atau p erubahan karena adap tasi dengan situasi sebenarnya.
2.7
Interaksi Manusia dan Komputer Interaksi manusia dan komp uter (IMK) merup akan komunik asi dua arah antara
penggun a (user) den gan sistem komputer y ang saling mendukun g untuk mencapai suatu tujuan tertentu. Santoso (2009, p5) mendefinisikan interaksi manusia komp uter sebagai sebuah d isip lin ilmu y ang memp elajari p erancangan, imp lementasi, dan evaluasi sistem komp utasi interaktif dan berbagai asp ek terkait. Pada prinsip ny a tujuan dari IMK adalah mengh asilkan sebuah sistem y ang dap at diop erasikan secara mudah oleh user. M enurut Shneiderm an (2005, p 74-75) terdap at delap an aturan dalam mer ancan g sistem interaksi manusia dan komp uter yang baik, antara lain : 1. Bertahan untuk konsisten. 2. M emp erbolehkan user untuk memak ai shortcut. 3. M emberikan ump an balik y ang informatif. 4. Pengorganisasian y ang baik sehingga user men getahui kapan wal dan akhir dari suatu action. 5. Pengguna mamp u mengetahui d an memperbaiki kesalahan dengan mudah. 6. Dapat dilakukan pembalikan action. 7. User mamp u aktif dalam men gambil lan gkah selan jutnya bukan hanya merespon pesan yang muncul. 8. M engurangi beban in gatan jan gka p endek b agi p emakai sehin gga p erancangannya harus sederhana.
