4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
A. Gula Darah Gula sering juga disebut gula anggur atau dekstrosa. Banyak dijumpai di alam, terutama pada buah-buahan, sayur-sayuran, getah tumbuh-tumbuhan, madu, sirup jagung, dan tetesan tebu. Gula didapat dari hasil akhir pencernaan zat pati, sukrosa, maltosa dan laktosa (Hertog Nursanyanto, dkk, 1992). Gula dijumpai di dalam aliran darah (disebut kadar gula darah) dan berfungsi sebagai penyedia energi bagi tubuh dan seluruh sel-sel jaringan tubuh. Dalam keadaan normal kadar glukosa darah berkisar 70-110 mg/dl. Kadar gula darah dapat meningkat melebihi batas atau sebaliknya (Hertog Nursanyoto,dkk. 1992). Nilai Rujukan kadar gula darah dalam serum / plasma 75-115 mg/dl, gula dua jam postprandial ≤140 mg/dl/2jam, dan gula darah sewaktu ≤140mg/dl (Kee, Joyce LeFever, 2007). 1. Definisi Gula Darah Gula darah adalah gula yang terdapat dalam darah yang terbentuk dari karbohidrat dalam makanan dan disimpan sebagai glikogen di hati dan otot rangka (Kee, Joyce LeFever, 2007). 2. Metabolisme Metabolisme adalah segala proses reaksi kimia yang terjadi di dalam makhluk hidup. Proses yang lengkap dan komplit sangat terkoordinatif
4
5
melibatkan banyak enzim didalamnya, sehingga terjadi pertukaran bahan dan energi ( Herold A. Herper, 1979 ). Adapun metabolisme yang mempengaruhi kadar gula darah yang terjadi didalam tubuh, antara lain yaitu : 1) Metabolisme Karbohidrat Karbohidrat bertanggung jawab atas sebagian besar masuknya makanan sehari-hari. Sebagian besar karbohidrat akan dirubah menjadi lemak. Fungsi utama karbohidrat dalam metabolisme adalah sebagai bahan bakar untuk oksidasi dan menyediakan energi untuk proses-proses metabolisme lainnya. Karbohidrat dalam makanan yang utama adalah polimer-polimer hexosa dan yang penting adalah galaktosa , fruktosa , dan glukosa. Kebanyakan monosakarida dalam tubuh berada dalam bentuk D-isomer. Hasil yang utama dari metabolisme karbohidrat yang terdapat dalam darah adalah gula. Gula yang masuk akan mengalami fosforilasi di dalam sel membentuk glukosa-6-fosfat, dibantu dengan enzim hexsokinase sebagai katalisator. Dalam hati terdapat enzim lain yang disebut glukokinase yang lebih spesifik terhadap gula, seperti halnya hexsokinase akan meningkat kadarnya oleh insulin, dan berkurang pada saat kelaparan dan diabetes. Glukosa-6-fosfat dapat berpolimerisasi atau mengalami katabolisme membentuk glikogen, sebagai bentuk gula yang dapat disimpan, terdapat dalam hampir semua
5
6
jaringan tubuh terutama dalam hati dan otot rangka (William F. Ganong, 1995) . 2) Metabolisme gula darah Gula darah dan zat-zat lain yang berasal dari makanan, setelah diserap oleh dinding usus gula darah akan masuk dalam aliran darah kemudian masuk ke hati, dan disintesis menghasilkan glikogen kemudian dioksidasi menjadi CO2 dan H2O atau dilepaskan untuk dibawa ke aliran darah ke dalam sel tubuh yang memerlukan. Sel - sel tubuh memerlukan gula darah sebagai sumber energi oleh sel. Gula darah dari sirkulasi harus masuk ke dalam sel.
Di dalam sel, zat
makanan terutama gula darah akan mengalami serangkaian proses kimia yang rumit untuk menghasilkan energi. Agar gula darah dapat masuk dalam sel diperlukan adanya hormon insulin diibaratkan sebagi anak kunci yang membuka sel agar gula darah masuk ke dalam sel. Dengan masuknya gula darah dari sirkulasi ke dalam sel maka tidak akan terjadi penumpukan gula darah dalam aliran darah. Secara umum dikatakan bahwa hormon insulin menyebabkan kadar gula darah menurun. Hormon insulin ini dihasilkan oleh sel beta pulau langerhans pankreas. Hormon insulin yang tersedia kurang dibandingkan dengan kebutuhan maka gula darah akan menumpuk dalam sirkulasi darah sehingga dalam gula darah akan meningkat. Bila kadar gula darah ini sedemikian tinggi melebihi ambang ginjal maka gula darah akan keluar bersama urin (glukosuria) (Pusdiknakes RI, 1985).
6
7
3. Faktor – faktor Hormon yang Berpengaruh Ada 4 hormon yang berpengaruh mengatur keseimbangan kadar gula darah dalam tubuh , yaitu : 1. Hormon Tiroid Hormon ini disekresi oleh kelenjar gondok dan mempunyai efek peningkatan kadar gula darah dengan cara peningkatan penyerapan gula darah dari usus (William F.Ganong, 1990) . 2. Hormon Insulin Hormon ini diproduksi di dalam pankreas oleh sel beta pulau langerhans dan kerjanya mengatur karbohidrat bersama dengan hati, adipose, otot, dan bertanggung jawab terhadap nilai konstan gula darah (Sunita Almatsier, 2003). 3. Hormon Epinefrin Hormon ini dihasilkan oleh medulla kelenjar adrenal dan mempunyai efek mengubah adanya glikogen menjadi gula yang terutama ada di dalam hati (William F.Ganong, 1990). 4. Hormon Pertumbuhan Hormon ini disekresi oleh hipofise anterior. Hormon ini menimbulkan pengeluaran asam lemak bebas dari jaringan adipose, jadi mempermudah ketogenesis. Hormon ini juga dapat menurunkan pemasukkan gula oleh hati dan dapat menerunkan pengikatan insulin oleh jaringan (Sunita Almatsier, 2003).
7
8
4. Absorbsi Gula Darah Proses pencernaan dan absorbsi akan berlangsung setelah mendapat masukkan makanan yang mengandung gula terutama di dalam duodenum dan jejunum proksimal. Absorbsi akan terjadi pengikatan kadar gula darah untuk sementara waktu dan akhirnya kembali pada kadar semula. Besarnya kadar gula yang diabsorbsi sekitar 1 gram/kg berat badan tiap jam. Kecepatan absorbsi gula di dalam usus halus konstan tidak tergantung pada jumlah gula yang ada atau kadar dimana gula berada. Dalam keadaan post absorbsi konsentrasi gula darah berkisar 70-110 mg/dl. Setelah makan karbohidrat dapat meningkat sampai sekitar 120-140 mg/dl. Untuk mengetahui kemampuan tubuh menangani karbohidrat dapat ditentukan dengan Test Toleransi Glukosa Oral (TTGO) (Sylvia Anderson Price, Lorraine McCarty Wilson, 1996). B. Antikoagulan Antikoagulan adalah bahan tambahan berupa zat kimia yang digunakan untuk mencegah sampel darah membeku.
Kesalahan dalam
pemakaian bahan tambahan tersebut dapat mempengaruhi hasil pemeriksaan. Bahan tambahan yang dipakai harus memenuhi persyaratan, yaitu tidak mengganggu atau mengubah kadar zat yang akan diperiksa (Depkes RI, 2004). Antikoagulan bekerja dengan cara mengikat ion Ca dalam darah. Ion Ca sangat penting dalam proses penggumpalan darah. Bila ion diikat maka tidak lagi bermuatan sehingga penggumpalan darah berhenti (Sadikin, 2001).
8
9
Antikoagulan yang sering digunakan dalam pemeriksaan laboratorium, antara lain: 1) NaF NaF mencegah penjendalan oleh karena florida membentuk kompleks dengan kalsium yang tidak terion (Dewiesah, 1989). Florida digunakan dalam bentuk serbuk dengan perbandingan 2 mg untuk tiap 1 ml darah (Boehringer, 1993). Florida dapat mencegah glikolisis sehingga kadar gula darah dapat dipertahankan. Untuk sampel yang disimpan pada suhu 15-25°C stabil selama 24 jam dan pada suhu 4°C stabil selama 10 hari (Hardjoeno,dkk, 2003). 2) EDTA (Ethylen Diamine Tetra Acetat) Umumnya tersedia dalam bentuk ikatan garam natrium atau kalium, mencegah koagulasi dengan cara mengikat kalsium. EDTA memiliki keunggulan
dibanding
dengan
antikoagulan
yang
lain,
yaitu
tidak
mempengaruhi sel-sel darah, sehingga ideal untuk pengujian hematologi, seperti pemeriksaan hemoglobin, hematokrit, Laju Endap Darah ( LED ), hitung
lekosit,
hitung
trombosit,
retikulosit,
apusan
darah
(www.google.com/gula_darah/htm1). Tiap 1 mg EDTA dapat menghindarkan membekunya 1 ml darah (Gandasoebrata, 2004). Bila jumlah EDTA kurang, darah dapat mengalami koagulasi. Sebaliknya, bila EDTA kelebihan, eritrosit mengalami krenasi, trombosit membesar dan mengalami disintegrasi. Ada tiga macam EDTA : Na2EDTA, K2EDTA, K3EDTA ( www.google.com/gula_darah/htm1).
9
10
Na2EDTA dan K2EDTA digunakan dalam bentuk kering, sedangkan K3EDTA digunakan dalam bentuk cair. Dari ketiga jenis EDTA tersebut, K2EDTA adalah yang paling baik dan dianjurkan oleh ICSH (Internasional Clinik for Standardization in Hematology) dan CLSI (Clinical and Laboratory Standards Institute). 3) Citrat Citrat bekerja dengan mengikat kalsium. Trisodium citrat dihidrat 3.2% buffered natrium citrat (109 mmol/L) direkomendasikan untuk pengujian koagulasi dan agregasi trombosit. Penggunaannya adalah 1 bagian citrat + 9 bagian darah. Secara komersial, tabung citrat dapat dijumpai dalam bentuk tabung hampa udara dengan tutup berwarna biru terang. Darah citrat harus segera disentrifius selama 15 menit dengan kecepatan 1500 rpm dan dianalisa maksimal 2 jam setelah sampling. Natrium citrat konsentrasi 3,8% digunakan untuk pemeriksaan LED cara Westergreen. Penggunaannya adalah 1 bagian citrat + 4 bagian darah. 4) Heparin Antikoagulan ini merupakan asam mukopolisakarida yang bekerja dengan cara menghentikan pembentukan trombin dari prothrombin sehingga menghentikan pembentukan fibrin dari fibrinogen. Ada tiga macam heparin : ammonium heparin, lithium heparin dan sodium heparin. Dari ketiga macam heparin tersebut, lithium heparin paling banyak digunakan sebagai antikoagulan karena tidak mengganggu analisa beberapa macam ion dalam
10
11
darah. Heparin banyak digunakan pada analisa kimia darah, enzim, kultur sel, OFT (Osmotic Fragility Test). ( www.google.com/gula_darah/htm1). Tiap 1 mg heparin sebagai natrium atau kalsium digunakan 10 ml darah. Dalam praktek sehari-hari heparin kurang banyak dipakai karena harganya mahal. (Gandasoebrata, 2004). Heparin tidak dianjurkan untuk pemeriksaan apusan darah karena menyebabkan latar belakang biru. Setelah dimasukkan dalam tabung, spesimen harus segera dihomogenisasi 6 kali dan disentrifius 1300-2000 rpm selama 10 menit kemudian plasma siap dianalisa. Darah heparin harus dianalisa dalam waktu maksimal 2 jam setelah sampling (www.google.com/gula_darah/htm1). 5) Oxalat Natrium Oksalat (Na2C2O4) bekerja dengan cara mengikat kalsium. Penggunaannya 1 bagian oksalat + 9 bagian darah. Biasanya digunakan untuk pembuatan plasma dalam pemeriksaan hemostasis. Kalium Oksalat NaF adalah kombinasi yang digunakan untuk pemeriksaan gula darah. Kalium oksalat berfungsi sebagai antikoagulan dan NaF berfungsi sebagai antiglikolisis dengan cara menghambat kerja enzim Phosphoenol pyruvate dan urease sehingga kadar gula darah stabil ( www.google.com/gula_darah/htm1). C. Faktor yang dapat Menyebabkan Kadar Gula Darah Menurun Glikolisis merupakan pemecahan gula darah menjadi asam piruvat atau asam laktat ( atau keduanya ) ( Murray, dkk, 2003 ).
11
12
Glikolisis dibedakan menjadi 2 macam menurut jenisnya, antara lain : 1. Glikolisis di dalam tubuh ( invivo ) Pemecahan molekul menjadi dua molekul asam dimana dipecah menjadi asam piruvat atau asam laktat ( atau keduannya ) (Arthur C. Guyton, 1991). Katabolisme gula berlangsung melewati dua jalan, yaitu : pecahnya menjadi triosa-triosa, atau oksidasi dan dekarboksilasi menjadi pentosa. Jalan yang ditempuh untuk membentuk asam piruvat melalui triosa-triosa disebut “Embden-Meyerhoff”, sedang jalan yang melalui asam glukonat dan pentosa disebut “Direct Oksidative atau Heksasomonofosfat.”. Rangkaian reaksi pada glikolisis Embden-Meyerhoff ditemukan pada bagian sel yang membentuk cairan di luar mitokondria, yaitu sitosal. Enzimenzim ini mengkatalisis reaksi-reaksi yang mencangkup glikolisis gula menjadi laktat (William F. Ganong, 1990). 2. Glikolisis di luar tubuh ( invitro ) Glikolisis di luar tubuh terjadi setelah sampel darah dikeluarkan dari tubuh. Dalam serum atau plasma yang didinginkan pada suhu 20ºC gula akan stabil dalam 24 jam, sedangkan pada suhu ruang sampel darah untuk pemeriksaan gula tanpa adanya penambahan zat penghambat glikolisis akan mengalami metabolisme kira-kira 7 mg/dl per hari. Jika sampel darah setelah dikeluarkan dari dalam tubuh tidak segera dilakukan pemeriksaan, maka akan terjadi penurunan kadar ( John Bernard Henry, 1984 ). Tanpa penambahan zat penghambat glikolisis, maka komponen yang ada dalam darah tersebut antara lain eritrosit, lekosit, trombosit, dan juga
12
13
mungkin adanya kontaminasi bakteri akan mempertahankan hidupnya, sehingga gula yang ada dalam sampel darah digunakan sebagai sumber makanannya dan menyebabkan kadar gula menurun. Suhu dan masa penyimpanan disamping itu juga dapat mempengaruhi ( John Bernard Henry, 1984 ). Glikolisis dapat dihindari dengan cara deproteinisasi segera setelah pengambilan darah, pemberian zat inhibitor, dan disimpan dalam keadaan dingin ( Boehringer, 1993 ). D. Hubungan Glikolisis dengan PemberianNaF Pengaruh pemberian NaF terhadap pemeriksaan gula darah adalah untuk menghambat glikolisis. Dimana sampel darah setelah dikeluarkan dari dalam tubuh, jika tidak segera dilakukan pemeriksaan akan terjadi penurunan kadar. Dalam sampel darah mengandung eritrosit, lekosit, trombosit, dan juga mungkin adanya kontaminasi bakteri akan mempertahankan hidupnya, sehingga gula yang ada dalam sampel darah digunakan sebagai sumber makanannya. Proses reaksi enzimatis dari sel - sel tersebut diputus, dengan penambahan NaF, sehingga sel - sel tersebut tidak bisa menggunakan gula yang ada di dalam sampel darah sebagai sumber makanannya. Penurunan kadar gula darah dengan demikian dapat dihambat ( John Bernard Henry, 1984 ). E. Pengaruh Penundaan Pemeriksaan Gula Darah Prinsip dari pemeriksaan gula darah seharusnya tidak boleh dilakukan penundaan, akan tetapi jika ada hal yang mengharuskan untuk melakukan
13
14
penundaan diantaranya karena jarak pengambilan sampel dengan tempat laboratorium cukup jauh, atau ada hal yang darurat atau mendesak sehingga pengerjaan sampel harus ditunda, tidak ada pelaksanaan ( analis ) untuk mengerjakan sampel ( Arthur C. Guyton, 1996 ). F. Plasma Gula dapat diperiksa dengan menggunakan bahan darah atau urin. Gula darah dapat menggunakan bahan serum, plasma, dan whole blood (Hardjoeno , 2003). Gula dahulu disebut dengan kadar dalam darah lengkap, akan tetapi sekarang sebagian besar dari laboratorium menyebut konsentrasi itu dalam serum. Serum mengandung lebih banyak air dari darah lengkap dan karena itu serum lebih banyak gula dari darah lengkap. Sebagai faktor konversi 1,15 dapat dipakai untuk mengubah kadar gula dalam darah lengkap ke kadar dalam serum atau plasma (Widmann, 1995). Plasma menyebabkan konsentrasi gula yang diukur didalam plasma 10 - 15% lebih tinggi daripada yang di dalam serum ( Baron, 1984 ). 1. Plasma Plasma merupakan bagian cair dari darah yang didapatkan dengan cara di sentrifius dengan kecepatan 3000 rpm selama 15 menit, sehingga sel-sel darah terpisah dari darah. Antikoagulan yang sebelumnya sudah ada di dalam tabung berguna untuk mencegah pembekuan dengan cara mengikat kalsium, lapisan jernih warna kuning muda yang ada dibagian atas adalah plasma. Plasma masih mengandung fibrinogen (Widmann, 1995).
14
15
G. Pemeriksaan Gula Darah Mengetahui kadar gula darah dapat dilakukan dengan bermaca-macam metode. Adapun metode-metode yang dapat digunakan untuk menentukan kadar gula darah,antara lain yaitu : 1. Metode Folin Prinsip : filtrat darah bebas protein dipanaskan dengan larutan CuSO4 alkali. Endapan CuSO4 yang dibentuk gula akan larut dengan penambahan larutan fosfat molibdat. Larutan ini dibandingkan secara kolorimetri dengan larutan standart gula ( Pusdiknakes, 1985 ). 2. Metode Samogyi-Nelson Prinsip : filtrat mereduksi Cu dalam larutan alkali panas dan Cu direduksi kembali oleh arseno molibdat membentuk kompleks warna ungu (Pusdiknakes, 1985). 3. Metode Ortho-Toluidin Prinsip : hydrogen jika dicampur dengan ortho-toluidin dalam larutan asam kuat yang panas akan menghasilkan warna hijau yang dapat ditentukan kadarnya secara fotometrik ( Pusdiknakes, 1985 ). 4. Metode Glukosa-Peroksidase Prinsip : Hydrogen peroksidase akan bereaksi dengan oksigen aseptor, orthodianiside, phenyl aminephenazone atau chromogenik oksigen aseptor, dimana di dalam reaksi oleh peroksidase akan membentuk warna (Pusdiknakes, 1985).
15
16
5. Metode Glukosa-Oksidase Prinsip : Gula darah ditemukan setelah adanya reaksi enzimatis dengan adanya gula oksidase. Hydrogen peroksidase yang terbentuk bereaksi dengan peroksida, 4-Aminophenazone dan phenol menjadi zat warna Qulnonelmin berwarna merah-violet. Reaksi : Glucoseoxidase Glukosa + O2 + H2O 2H2O2 + 4-Aminophenazone + phenol
Glukonik acid + H2O2 Peroxidase Quolnemin + 4H2O
Pada penelitian ini metode yang digunakan adalah glukosa-oksidase. Hal ini karena pada kondisi ini mempunyai liniaritas yang tinggi (>700 mg/dl), serta dipengaruhi oleh adanya fruktosa dan galaktosa dalam darah (Pusdiknakes, 1985). H. Hal-hal Yang Harus Diperhatikan Dalam melakukan Pemeriksaan Gula Darah Dalam pemeriksaan di laboratorium, pemeriksaan atau analisa perlu memperhatikan tahap – tahap pemeriksaan yang kemungkinan terjadi kesalahan dalam pemeriksaan. Kesalahan pemeriksaan laboratorium meliputi tahap – tahap : 1. Pre Analitik a. Pengambilan sampel darah terjadi hemolisa. b. Penundaan sampel . 2. Analitik a. Reagen
16
17
Hal yang perlu diperhatikan pada penggunaan reagen adalah : 1) Fisik : kemasan, kadaluarsa dan perubahan warna. 2) Suhu penyimpanan. b. Alat 1) Alat tidak dijaga kebersihan dan ketepatannya. 2) Bagian – bagian fotometer tidak berfungsi dengan baik. 3) Alat – alat yang tidak memenuhi standar seperti lampu fotometer redup sebaiknya diganti. c. Metode Penelitian Metode
: GOD – PAP
Prinsip : Gula darah ditemukan setelah adanya reaksi enzimatis dengan adanya glukosa oksidase. Hydrogen peroksidase yang terbentuk bereaksi dengan peroksida, 4-Aminophenazone dan phenol menjadi zat warna Qulnonelmin berwarna merah-violet. 3. Pasca Analitik Pencatatan dan pelaporan Hasil pemeriksaan harus dicatat di buku arsip dan diperiksa hasil yang dilaporkan apakah sudah sesuai (Santoso, W. 1999). I. Hipotesa Ho : Tidak ada pengaruh penambahan Natrium Florida (NaF) terhadap kadar gula darah yang diperiksa segera dan ditunda 36 jam. Ha : Ada pengaruh penambahan Natrium Florida (NaF) terhadap kadar gula darah yang diperiksa segera dan ditunda 36 jam.
17
