BAB II TINJAUAN PUSTAKA
A. Karbohidat 1. Definisi Karbohidrat Karbohidrat adalah kelompok nutrien yang penting dalam susunan makanan, sebagai sumber energi (Erna Francin Paath dkk,2004). Karbohidrat sebagai zat-zat gizi merupakan nama kelompok zat-zat organik yang mempunyai struktur molekul yang berbeda-beda, meski terdapat persamaan dari sudut kimia dan fungsinya. Semua karbohidrat terdiri atas unsur-unsur (C), hidrogen (H), dan oksigen (O). Persamaan lain ialah bahwa ikatan-ikatan organik yang menyusun kelompok karbohidrat ini berbentuk polyalkohol. Dari sudut fungsi, karbohidrat adalah penghasil utama enersi dalam makanan maupun di dalam tubuh (Achmad Djaeni S, 1991).
2. Pembagian Karbohidrat Karbohidrat dapat dibagi menurut hasil hidrolisis asamnya dikenal tiga kelompok besar : a.
Monosakarida, yaitu senyawa gula sederhana yang tak mungkin diuraikan lagi menjadi molekul yang lebih kecil oleh hidrolisis.
b.
Disakarida,
yaitu
senyawa
gula
yang
menghasilkan
dua
molekul
monosakarida jika dihidrolisis. c.
Polisakarida, yaitu senyawa gula yang menghasilkan banyak molekul monosakarida jika dihidrolisis (Ponis Tarigan, 1983).
4
5
3. Metabolisme Karbohidrat
Sebagai hasil pencernaan dan absorpsi jenis gula dan jenis zat tepung ada di dalam darah sebagai glukosa. Kadar gula yang normal adalah 100 mg glukosa setiap ccm darah. Glukosa disimpan di dalam hati dan otot tulang-tulang sebagai glikogen. Proses ini menghendaki kegiatan insulin dalam banyak penyakit diperlukan tambahan kalori oleh badan dan karena karbohidrat termasuk jenis makanan yang paling mudah dicernakan dan diasimilasikan maka makanan tambahannya lebih banyak berupa karbohidrat dari pada protein atau lemak (Pearce C. Evelyn, 2002).
4. Fungsi Karbohidrat
a. Karbohidrat sebagai sumber energi utama Sel-sel tubuh membutuhkan ketersediaan energi siap pakai yang konstan (selalu ada) terutama dalam bentuk glukosa. b. Pengatur metabolisme lemak Karbohidrat mencegah terjadinya oksidase lemak yang tidak sempurna. Bila energi tidak cukup tersedia maka akan mengakibatkan peningkatan katabolisme lemak. c. Penghemat fungsi protein (protein sparer) Energi merupakan kebutuhan utama bagi tubuh, sehingga bila karbohidrat yang berasal dari makanan tidak mencukupi, maka protein akan dirombak untuk menghasilkan panas dan sejumlah energi.
6
d. Karbohidrat sebagai sumber energi utama bagi otak dan susunan saraf Kekurangan glukosa dan oksigen akan menyebabkan kerusakan otak atau kelainan syaraf yang tidak dapat diperbaiki. e. Simpanan karbohidrat sebagai glikogen. f. Pengatur peristaltik usus dan pemberi muatan pada sisa makanan (Suhardjo Dara M. Kusharto, 1992).
5. Proses Pencernaan Karbohidrat
Karbohidrat yang diperoleh dari makanan yang dikonsumsi, tentunya tidak begitu saja secara langsung dapat diserap melewati dinding usus untuk selanjutnya masuk ke peredaran darah, melainkan harus dipecah terlebih dahulu menjadi persenyawaan yang lebih sempurna. Dalam proses pemecahan karbohidrat kompleks tersebut menjadi senyawa yang lebih sederhana akan terlibat dan atau berperan enzim-enzim, misalnya enzim mengubah pato-amilase, atau ptialin, dan enzim pengubah disakaridadisakaridase. Di dalam mulut makanan yang dikonsumsi akan terkunyah relatif lumat, karbohidrat yang diperoleh berkandungan zat pati dan zat gula. Dengan adanya amilase (= ptialin) yang bercampur dengan makanan di dalam mulut, pati dengan bantuan air ludah (saliva) yang berkandungan enzim tadi (amilase) akan diubah menjadi dekstrim. Dengan terdapatnya asam khlorida (Hcl) yang dapat diproduksi lambung, sebelum makanan bereaksi asam, pati sebesar mungkin akan diubah menjadi disakarida.
7
Kemampuan pencernaan karbohidrat di dalam tubuh tergantung dari : a. Tidak tergantungnya alat-alat pencernaannya ; b. Sumbernya, apakah berserat, berbiji dan sejenisnya, biasanya bervariasi antara 90-98 %. Namun kalau sumbernya berserat, daya cerna biasanya menurun sampai berkisar sekitar 80-85 % (Kartasapoetra, 1995).
B. Glukosa Darah 1. Definisi Glukosa Darah Dalam ilmu kedokteran gula darah adalah istilah yang mengacu kepada tingkat glukosa di dalam darah. Glukosa merupakan hasil metabolisme dari karbohidrat. Glukosa didapatkan dari makanan yang dikonsumsi secara langsung dari karbohidrat maupun tidak langsung dari makanan lain, glukosa diserap ke dalam aliran darah ke seluruh sel-sel dalam tubuh dimana dapat digunakan sebagai energi (http://id.wikipedia.org/wiki/metabolisme karbohidrat, 2007).
2. Metabolisme Glukosa Glukosa tak bisa dimetabolisme lebih lanjut sampai dikonversikan ke glukosa 6 fosfat oleh reaksi dengan ATP, reaksi ini dikatalisa oleh enzim heksokinase yang tidak spesifik dan juga oleh glukokinase yang spesifik di dalam hati. Reaksi ini dalam arah sebaliknya, dihidrolisa sederhana glukosa 6 fosfat ke glukosa, dikatalisa oleh glukosa 6 fosfatase. Glukosa yang tidak dikonversi menjadi glikogen melintasi hepar melalui sirkulasi sistemik ke jaringan di tempat mana ia dapat dioksidasi, disimpan sebagai glikogen otot atau dikonversi menjadi lemak dan disimpan dalam depot-depot lemak.
8
Glikogen di dalam hepar berlaku sebagai cadangan karbohidrat dan melepaskan glukosa ke sirkulasi bila penggunaan glukosa diperifer-perifer merendahkan konsentrasi glukosa di dalam darah untuk oksidasi glukosa atau untuk konversi karbohidrat menjadi lemak atau protein, glukosa 6 fosfat dapat dikonversi dalam stadium-stadium pangkalan metabolik umum menunjukkan seri reaksi berdasarkan atas asetil koenzim A dan siklus asam trikarboksilat (siklus kreb : siklus sitrat) dalam mana residu karbon dan protein, karbohidrat atau lemak bisa dioksidasi dengan melepaskan energi atau dikonversi dari yang satu ke yang lain (D.N. Baron, 1984).
3. Sumber Glukosa
Sejumlah glukosa dalam darah tergantung kepada keseimbangan antara jumlah yang masuk dan yang keluar. Glukosa masuk ke dalam dari tiga macam sumber : a. Makanan yang mengandung karbohidrat Setelah dicerna dan diserap jenis makanan ini merupakan sumber glukosa tubuh yang paling penting. b. Glikogen Glikogen disimpan dalam otot dan hepar, dan dipecah untuk melepaskan glukosa. c. Sebagian asam amino dipecah oleh hepar untuk menghasilkan glukosa. Insulin tidak diperlukan untuk terjadinya salah satu diantara ketiga proses ini. Setelah glukosa masuk ke dalam aliran darah, insulin diperlukan untuk
9
memungkinkan glukosa meninggalkan darah dan masuk ke dalam jaringan. Pada orang non-diabetik, glukosa yang meninggalkan aliran darah digunakan lewat dua cara : a. Energi segera bagi sumber jaringan, b. Energi simpanan sebagai glikogen dalam hepar dan otot serta lemak di dalam jaringan adiposa (Mary. E. Beck, 1993). Kadar glukosa darah atau gula pada darah dapat menurun, hal ini akan dipengaruhi oleh faktor-faktor sebagai berikut : a. Karena pengaruh kurangnya gizi yang diperoleh tubuh dalam waktu yang cukup lama ; b. Karena tubuh menjalani latihan yang terlalu berat ; c. Berlangsungnya absorpsi glukosa yang tidak lancar ; d. Kegiatan organ inti yang mengalami gangguan (adanya kerusakan) ; e. Ginjal tidak dapat berfungsi dengan baik sehingga fungsinya mengalami kegagalan ; f. Karena kekurangan atau penurunan hormon, misal hormon kelenjar thyroida dan adrenal ; g. Karena bertambahnya atau meningkatnya hormon insulin (Kartasapoetra G,1995). Sebaliknya, kadar glukosa pun dapat meningkat yang disebabkan adanya pengaruh dari faktor-faktor sebagai berikut : a. Karena terserapnya karbohidrat yang melebihi kebutuhan bagi sumbernya energi ;
10
b. Karena diabetes mellitus ; c. Berlangsungnya kelainan pada hati ; d. Terjadinya keracunan pada darah, texaemia ; e. Berlangsungnya depresi perasaan, sehubungan dengan sesuatu masalah yang dihadapi yang sangat mengkhawatirkan ; f. Berlangsungnya pembangkitan emosi yang berlebihan sehubungan dengan masalah dengan yang dihadapi sangat menjengkelkan dan menimbulkan amarah besar (Kartasapoetra G,1995). Kadar glukosa peredaran darah dapat dijaga atau dipertahankan dengan baik, kalau faktor-faktor di bawah ini dapat menunjangnya jelasnya sebagai berikut : a. Berlangsungnya reaksi perubahan glikogen menjadi glukosa secara timbal balik, sehingga selalu terdapat keseimbangan ; b. Berlangsungnya reaksi perubahan karbohidrat menjadi lemak c. Pengeluaran atau ekskresi glukosa yang berlebihan ; d. Berlangsungnya pembentukan dan penggunaan muscle glicogen atau glikogen otot ; dan e. Penggunaan glukosa oleh berbagai jaringan dalam tubuh (Kartasapoetra, 1995).
Proses terjadinya glukosa dalam darah adalah sebagai berikut : Semua makanan mengandung satu atau lebih zat yang menghasilkan energi berikut ini adalah karbihidrat, protein, lemak segera setelah diserap melalui usus kecil, zat-zat makanan itu diproses di hati. Dimana ketiganya diubah menjadi
11
glukosa, dan kemudian dilepas ke aliran darah. Karbohidrat terutama dalam bentuk olahan seperti gula dan permen, merupakan makanan yang paling cepat diserap. Dengan demikian, zat makanan itu yang paling cepat menaikkan kadar gula darah. Setiap kadar gula darah ‘memicu” pulau-pulau dalam pankreas untuk menghasilkan insulin, kemudian dilepas ke dalam pembuluh darah yang melewati pankreas. Dengan cara ini, melalui peredaran darah insulin, bisa menemukan jalannya ke seluruh jaringan tubuh. Walaupun insulin mempunyai berbagai fungsi yang berbeda, satu fungsi utamanya adalah membantu glukosa dalam darah untuk memasuki sel-sel jaringan, dimana glukosa itu digunakan sebagai sumber energi. Jika tidak diperlukan untuk memproduksi enegi segera, insulin menjamin agar glukosa diubah menjadi baik sebagai glikogen (sebagai penyimpanan energi jangka pendek), maupun lemak untuk penyimpanan energi yang lebih lama (Wise, 2002).
4. Penentuan Glukosa Dalam Darah
a. Metode Asatoor dan King Penentuan ini menggunakan sifat glukose yang dapat mereduksi. Darah dimasukkan dalam larutan natrium sulfat-Cu sulfat isotonik agar glukosa tidak mudah mengalami glikolisis. Disini diadakan penambahan CuSO4 ke dalam larutan natrium sulfat – CuSO4 isotonik. Metode ini dapat digunakan untuk kadar glukosa darah sampai darah sampai 300 mg/100 ml, darah yang telah berada dalam larutan natrium sulfat –Cu sulfat isotonik dapat tahan 72 jam.
12
b. Metode Folin-Wu glukosa akan mereduksi ion kupri menjadi senyawa kupro yang tidak larutnambahan pereaksi asam fosfomolibdat senyawa kupro akan larut dan mereduksi ion fosfomolibdat yang berwarna biru.. Warna biru yang terjadi dibaca dengan spektrofotometer. Dengan metode ini kadar glukose puasa darah vena adalah 90 – 120 mg/100 dl darah. c. Metode Nelson-Somogyi Deproteinisasi dilakukan dengan larutan Zn hidroksida barium sulfat. Filtrasi yang diperoleh boleh dikata tidak mengandung senyawa mereduksi lain kecuali glukosa. Filtrat dipanaskan bersama dengan reagen Cu alkalik kemudian direaksikan dengan reagen arseno molibdat, dan warna yang terjadi dibaca dengan spektrofotometrik. d. Metode Ferisianida Spektrofotometrik Glukosa dioksidasi oleh larutan kalium ferisianida alkalik. Larutan ferisianida ini berubah menjadi ferosianida yang kemudian diperlukan lebih lanjut sehingga menjadi senyawa berwarna. e. Metode Glukosa Oksidase Glukosa oleh pengaruh enzim glukosa oksidase akan menjadi asam glukonat dan reaksi terbentuk juga hidrogen peroksida. Adanya aseptor oksigen hidrogen peroksida diubah menjadi air dan oksigen oleh enzim peroksidase. Aseptor oksigen ini kemudian diubah menjadi senyawa berwarna yang intensitasnya dapat dibaca dengan spektrofotometer.
13
f. Metode Titriometri Dasar untuk penentuan ini seperti metode yang lain, hanya setelah reaksi reduksi berlangsung ditambahkan kalium iodida dan asam. Kemudian banyaknya iodium yang ada ditentukan dengan menitrasinya menggunakan natrium tiosulfat. g. Metode Hagedorn Dan Jensen Pengedapan protein darah dengan Zn hidroksid pada suhu 100 °C, glukosa dalam filtrat dioksidase oleh larutan kalium ferisianida alkalik yang dibufer pada pH 11,5 yang diberikan berlebihan. Dalam reaksi ini terjadi kalium ferosianida, yang akan diikat oleh Zn sulfat. Kelebihan kalium ferisianida dititrasi secara iodemetrik. Dari banyaknya ferisianida yang digunakan untuk mengoksidkan glukose, dapat diketahui banyaknya glukosa yang ada. Banyaknya ferisianida dapat diketahui dari banyaknya natrium tiosulfat yang dalam titrasi iodometrik ini. h. Metode O-Toluidine Glukosa bereaksi dengan o-toluidine dalam acetic acid panas dan menghasilkan senyawa berwarna hijau yang dapat ditentukan secara fotometris (S .Dawiesah l, 1989).
5. Macam Sampel Glukosa Darah a. Gula darah puasa Tes ini cukup bermakna untuk diagnosa diabetes mellitus, karena kenyataan bahwa ¾ pasien yang puasa normal. Test ini dapat tetap dipegang dengan syarat tertentu bila didapatkan kadar gula puasa sekitar 100-200 mg % harus
14
dicurigai dan sebaliknya dilakukan pemeriksaan ulang, tetap tinggi maka cukup menunjang diagnosa diabetes mellitus. b. Gula darah 2 jam post prandial Tes ini dipertanggungjawabkan karena jumlah karbohidrat yang dimakan tidak sama tergantung kebiasaan. Test ini mempunyai arti klinik para ahli berpendapat bila nilai berkisar 100-200 mg %, perlu dicurigai diabetes mellitus dan harus dilakukan test yang lain, sedang bila nilai lebih 140 mg % sangat memungkinkan diabetes mellitus. c. Glukosa Toleransi Test (GTT) Dimaksudkan untuk penentuan diagnosa pasti, terutama apabila hasil pemeriksaan glukosa darah dan urine sebelumnya masih meragukan. Pemeriksaan dilakukan berbeda tergantung beban glukosa yang diberikan pengambilan darah dilakukan tiap jam setelah pemberian glukosa. d. Glukosa darah sewaktu Dimaksudkan
untuk
mengetahui
kadar
glukosa
seseorang
tanpa
memperhatikan kondisi orang tersebut dan biasanya untuk sekedar ingin tahu.(Wattimena C. F,1985).
C. Darah 1. Definisi Darah Adalah jaringan tubuh yang berbeda dengan jaringan tubuh lain, berbeda dalam konsistensi cair, beredar dalam suatu sistem tertutup yang dinamakan sebagai pembuluh darah dan menjalankan fungsi transpor berbagai bahan serta fungsi homeostasis.
15
Darah umumnya dipandang sebagai cairan tubuh yang kental, berwarna merah. Adanya senyawa dengan berbagai macam ukuran molekul. Darahpun menjadi cairan dengan massa jenis dan kekentalan (viskositas) yang lebih besar dari pada air. Massa jenis darah biasanya antara 1.054-1.060, temperatur 37°C, dan menghasilkan pH sebesar 7 lebih sedikit. pH tersebut ialah pH darah sebesar 7.35 (Mohammad Sadikin, 2000).
2. Fungsi Darah Secara umum fungsi darah ialah sebagai berikut: a. Alat transpor makanan yang diserap dan saluran cerna dan diedarkan ke seluruh tubuh. b. Alat transpor O2, yang diambil dari paru-paru atau insang dibawa ke seluruh tubuh. c. Alat transpor bahan buangan dari jaringan ke alat-alat ekskresi. d. Alat transpor antar jaringan dari bahan-bahan yang diperlukan oleh suatu jaringan dibuat oleh jaringan lain. e. Mempertahankan
keseimbangan
dinamis
(homeostasis)
dalam
tubuh,
mengatur keseimbangan distribusi air dan mempertahankan keseimbangan asam-basa sehingga pH darah dan cairan tubuh tetap dalam keadaan yang seharusnya. f. Mempertahankan tubuh dari agresi benda atau senyawa asing yang umumnya selalu dianggap punya potensi menimbulkan ancaman
16
Dengan demikian, secara garis besar dapat dikatakan, bahwa fungsi darah sebagai sarana transpor, alat homeostasis dan alat pertahanan. Ketiga fungsi tersebut dijalankan dalam berbagai bentuk dan cara. Komposisi darah terdiri dari 2 bagian yaitu: a. Sel darah, terdiri atas 3 jenis, yaitu eritrosit (sel darah merah), lekosit (sel darah putih), dan trombosit (butir pembeku) b. Plasma, yang berisi : gas oksigen dan karbondioksida, hormon-hormon, enzim, dan antigen (Mohammad Sadikin, 2000).
3. Fisiologi Darah Vena Vena juga berdinding tiga lapis seperti arteri, tetapi lapisan tengah berotot lebih tipis, kurang kuat, lebih mudah kempes, dan kurang elestis dari pada arteri. Oleh karena darah dalam anggota gerak berjalan melawan gaya berat. Maka vena mempunyai katup yang disusun sedemikian sehingga darah dapat mengalir ke jantung tanpa jatuh kembali ke arah sebaliknya (Pearce C Evelyn, 2002). Tekanan darah dalam vena hanya 3-5 mm Hg. Oleh sebab itu dinding vena tidak setebal dinding arteri. Mengalirnya darah dalam vena dipelihara oleh tekanan yang dibangkitkan oleh sistole ventrikel, dibantu oleh daya isap gerakan pernapasan, desakan oleh otot-otot anggota badan karena vena berada disela-sela otot tersebut (Kertohoesada soehardo, 1987). . 4. Kelebihan dan Kekurangan Metode Tes Strip dan GOD-PAP Pemeriksaan kadar glukosa darah yang dilakukan di laboratorium dengan metode oksidase atau o-toluidin memberikan hasil yang lebib akurat. Sering kali
17
pemeriksaan darah dilakukan dengan uji strip pada saat konsultasi, dengan metode enzimatik (oksidase glukosa atau heksokinase). Pemeriksaan dengan cara ini dapat dilakukan dengan lebih cepat, mudah, dan cukup akurat walaupun relatif mahal dibandingkan dengan cara kimia basah. Bila cara tersebut dilakukan secara benar melalui prosedur yang baku maka hasilnya cukup baik untuk evaluasi pengobatan. Dengan adanya uji strip glukosa darah baik yang menggunakan glukometer maupun secara kasat mata, memungkinkan pasien melakukan pemeriksaan kadar glukosa darah sendiri di rumah. Pemeriksaan glukosa darah tentunya lebih akurat karena bersifat langsung. Pemeriksaan kadar glukosa darah dapat mendeteksi keadaan hiperglikemia dan hipoglikemia (Hendra utama, 2005). Pemeriksaan menggunakan tes strip boleh digunakan tetapi juga harus hati-hati akan kemungkinan hasil yang kurang tepat karena penyimpanan strip yang kurang baik. Cara ini umumnya dinilai secara kuantitatif, tetapi dapat pula dinilai dengan menggunakan alat pengukur yang khusus. Pemeriksaan tes strip lebih ekonomis dan praktis dibanding pemeriksaan laboratorium, mempunyai tingkat akurasi hasil yang tinggi atau mendekati hasil laboratorium, terpercaya serta mudah digunakan. Metode pemeriksaan gula darah meliputi metode reduksi, enzimatik dan lainnya. Yang paling sering digunakan adalah metode enzimatik yaitu glukosa oksidase (GOD-PAP). Metode GOD-PAP banyak digunakan saat ini, akurasi dan presisi yang baik karena enzim GOD-PAP spesifik untuk reaksi pertama, tapi reaksi kedua rawan interferen tak spesifik (http://iidcantik.bloys.friendster. com/iid.blog, 2006).
