bab ii tinjauan pustaka a. diabetes melitus 1. katabolisme …repository.ump.ac.id/761/9/dwi...

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Diabetes Melitus

1. Katabolisme Glukosa

Glukosa dalam tubuh akan mengalami oksidasi untuk menghasilkan

ATP. Pengolahan glukosa menjadi ATP berlangsung didalam sel melalui

respirasi selular yang melibatkan 4 jenis reaksi yaitu glikolisis,

pembentukan asetil koenzim A, siklus Kreb dan rantai transport elektron

(Tortora and Derrickson, 2009).

a. Glikolisis

Proses glikolisis terjadi pada semua organisme. Proses ini

berfungsi untuk menukarkan glukosa menjadi piruvat dan akan

menghasilkan ATP tanpa menggunakan oksigen. Glikolisis dimulai

dengan satu molekul glukosa yang memiliki 6 atom karbon pada

rantainya (C6H12O6) dan akan dipecahkan menjadi dua molekul

piruvat yang masing-masing memiliki 3 atom karbon (C3H3O3) yang

merupakan hasil akhir bagi proses ini (Irawan, 2010). Sepanjang proses

glikolisis ini akan terbentuk beberapa senyawa, seperti Glukosa 6-

fosfat, Fruktosa 6-fosfat, Fruktosa 1,6-bisfosfat, Dihidroksi aseton

fosfat, Gliseraldehid 3-fosfat, 1,3- Bisfosfogliserat, 3-Fosfogliserat, 2-

Perbandingan Efektivitas Senam..., DWI ADIYANTO, Fakultas Ilmu Kesehatan UMP, 2016

Fosfogliserat, Fosfoenol piruvat dan piruvat. Selain itu, proses glikolisis

ini juga akan menghasilkan molekul ATP dan NADH (di mana 1

NADH menghasilkan 3 ATP). Sejumlah 4 molekul ATP dan 2

molekul NADH (6 molekul ATP) akan dihasilkan dan pada tahap awal

proses ini memerlukan 2 molekul ATP. Sebagai hasil akhir, 8 molekul

ATP akan terbentuk (Marks et al., 2005).

Gambar 2.1 Skema Proses Glikolisis


b. Pembentukan Asetil Koenzim A

Sebelum memasuki siklus Kreb, piruvat yang terhasil dari proses

glikolisis harus dioksidasikan terlebih dahulu di dalam mitokondria

menjadi asetil koenzim A dan karbon dioksida. Setelah piruvat

memasuki mitokondria, enzim piruvat dehidrogenase akan

menukarkan piruvat kepada acetyl group dengan melepaskan karbon

dioksida. Semasa proses ini juga, terjadi reduksi pada NAD+

menjadi NADH dengan mengambil H+ yang dilepaskan oleh piruvat.

Acetyl group akan berikatan dengan koenzim A, maka terhasil

asetil koenzim A (asetil-KoA) (Tortora and Derrickson, 2009).

Gambar 2.2 Skema Proses Pembentukan Asetil Koenzim A


c. Siklus Kreb

Dalam proses metabolisme energi dari glukosa, siklus Kreb

merupakan tahapan yang terakhir. Proses ini berlaku di dalam

mitokondria dan berlangsung secara aerobik. Molekul asetil-KoA yang

merupakan produk akhir dari proses konversi piruvat kemudian akan

masuk ke dalam siklus Kreb. Perubahan yang terjadi dalam siklus ini

adalah mengubah 2 atom karbon yang terikat didalam molekul asetil-

KoA menjadi 2 molekul karbon dioksida (CO2), membebaskan

koenzim A serta memindahkan energi dari siklus ini ke dalam senyawa

NADH, FADH2 dan GTP. Untuk melanjutkan proses metabolisme

energi, molekul NADH dan FADH2 yang dihasilkan dalam siklus

ini akan diproses kembali secara aerobik di dalam membran sel

mitokondria melalui proses Rantai Transpor Elektron untuk

menghasilkan produk akhir berupa ATP dan air (Ganong, 2005).


Gambar 2.3 Skema Proses Siklus Kreb

d. Rantai Transpor Elektron

Proses ini juga dikenal sebagai proses fosforilasi oksidatif. Di

dalam proses ini, NADH dan FADH2 yang mengandung elektron

akan melepaskan elektron tersebut ke dalam akseptor utama yaitu

oksigen. Pada akhir dari proses ini, akan terhasil 3 molekul ATP dari 1

molekul NADH dan 2 molekul ATP dihasilkan dari 1 molekul FADH2

(Irawan, 2010).

2. Metabolisme dan Regulasi Glukosa

Kadar glukosa di dalam sirkulasi diperoleh dari tiga sumber yaitu

absorpsi di intestinal semasa mengkonsumsi makanan, glikogenolisis dan

glukoneogenesis. Glikogenolisis dan glukoneogenesis dikontrol oleh

hormon yang dihasilkan oleh sel α pankreas yaitu glukagon (Ganong, 2005).

Dalam tubuh manusia, terdapat hormon glukoregulator yang terdiri dari


insulin, glukagon, amilin, epinefrin, kortisol dan growth hormone.

Hormon regulator ini berperan untuk menstabilkan kadar glukosa di dalam

sirkulasi (Aronoff et al., 2004).

a. Mekanisme Sekresi Glukagon

Sel α pankreas mensekresi glukagon yang merupakan hormon

katabolik. Penemuan pertama oleh Roger Unger pada sekitar tahun

1950 menyatakan bahawa glukagon memiliki peran yang

berlawanan dengan insulin. Glukagon berperan besar dalam

mempertahankan kadar glukosa darah saat berpuasa ataupun tidak

mengkonsumsi makanan dengan cara menstimulasi produksi glukosa

dari hati melalui proses glikogenolisis dan glukoneogenesis.

Glukosa yang dihasilkan dari hati akan mempertahankan konsentrasi

basal glukosa dalam rentang normal saat berpuasa. Apabila glukosa

darah menurun di bawah rentang normal, ini akan memicu sekresi

glukagon dan selanjutnya produksi glukosa dari hati akan menstabilkan

kembali kadar glukosa darah. Hal ini tidak akan terjadi sekiranya

glukosa darah adalah normal karena sekresi glukagon telah pun

dihambat oleh efek dari insulin (Aronoff et al., 2004).

Sekresi glukagon juga distimulasi oleh peningkatan aktivitas

parasimpatetik dari sistem saraf autonom yang terjadi saat bersenam

atau berolahraga. Selain itu, peningkatan asam amino sekiranya kadar

glukosa darah menurun di mana timbul selepas mengkonsumsi


makanan tinggi protein juga bisa memicu sekresi glukagon

(Tortora and Derrickson, 2009).

b. Mekanisme Sekresi Insulin

Insulin disekresi oleh sel β pankreas dan ini merupakan proses yang

kompleks dimana melibatkan integrasi dan interaksi dari stimulus

internal dan eksternal. Insulin bekerja untuk mengawal kadar glukosa

postprandial dengan tiga cara. Pertama, insulin memberi sinyal pada sel-

sel di jaringan perifer yang sensitif terhadap insulin untuk meningkatkan

pengambilan glukosa, biasanya pada otot skeletal. Kedua, insulin

bekerja di hati untuk memicu proses glikogenesis dan ketiga, sekresi

glukagon oleh sel α pankreas akan terus diinhibisi seterusnya

memberi sinyal pada hati untuk menghentikan proses glikogenolisis

dan glukoneogenesis. Ketiga-tiga cara ini akan menurunkan kadar

glukosa darah. Selain itu, insulin juga berperan dalam menstimulasi

sintesis lemak, memicu penyimpanan trigliserida di dalam jaringan

lemak, memicu sintesis protein di dalam hati dan otot, serta

membantu proses proliferasi jaringan yang sedang berkembang

(Aronoff et al., 2004).

Tindak balas sel β pankreas terhadap perubahan ambang

glukosa merupakan stimulus primer untuk sekresi insulin. Glukosa

memicu dua bentuk fase pelepasan insulin. Fase pertama bagi

pelepasan insulin timbul beberapa menit selepas terpaparnya kepada


elevasi kadar glukosa. Ini diikuti dengan penyambungan fase kedua

yaitu peningkatan pelepasan insulin untuk respon terhadap kadar

glukosa darah (Rajan, 2002). Pelepasan insulin jangka panjang akan

berlaku sekiranya konsentrasi glukosa darah tetap tinggi.

Seperti yang sudah didiskusikan di atas, glukosa merupakan

stimulus terpenting bagi insulin. Namun, terdapat beberapa faktor lain

yang bisa menstimuluskan sekresi insulin. Stimulus tambahan tersebut

adalah asetilkolin, merupakan neurotransmitter dari parasimpatetik fiber

nervus vagus yang menginervasi pancreatic islets. Selain itu,

peningkatan konsentrasi asam amino terutama arginine dan leucine

selepas mengkonsumsi makanan yang tinggi protein juga dapat

menstimulasi pelepasan insulin. Faktor ketiga adalah glucose-

dependent insulinotropic peptide (GIP), yaitu hormon yang dilepaskan

oleh sel enteroendokrin pada usus halus hasil respon terhadap adanya

glukosa pada traktus gastrointestinal (Tortora and Derrickson, 2009).

Tabel 2.1 Kadar Glukosa Darah Sewaktu

Kadar Glukosa Indikasi

< 100 mg/dL

100 – 199 mg/dL

> 200 mg/dL

Normal

Pre-diabetes

Diabetes

Sumber : PERKENI (2011)


B. Terapi Non Farmakologi

1. Senam Diabetes

a. Pengertian

Senam diabetes adalah senam fisik yang dirancang menurut usia dan

status fisik dan merupakan bagian dari pengobatan diabetes Melitus

(PERSADIA, 2000). Pada waktu latihan jasmani otot-otot tubuh, sistem

jantung dan sirkulasi darah serta pernafasan diaktifkan. Oleh sebab itu

metabolisme tubuh, keseimbangan cairandan elektrolit serta asam basa

harus menyesuaikan diri. Otot –otot akan menggunakan asam lemak

bebas dan glukosa sebagaisumber tenaga atau energi. Bila latihan jasmani

dimulai glukosa yang berasal dari glikogen di otot-otot pada waktu

latihan jasmani mulai dipakai sebagai sumber tenaga. Apabila latihan

jasmani terus ditingkatkan maka sumber tenaga dan glikogen otot

berkurang, selanjutnya akan terjadi pemakaian glukosa darah dan asam

lemak bebas. Makin ditingkatkan porsi olahraga makin meningkat pula

pemakaian glukosa yang berasal dari cadangan glikogen hepar. Apabila

latihan ditingkatkan lagi, maka sumber tenaga terutama berasal dari asam

lemak bebas dan lipolisis jaringan lemak (PERSADIA, 2000).

Pada saat latihan jasmani ringan, pemakaian asam lemak bebas dan

glukosa tidak tergantung insulin, apabila olahraga ditingkatkan menjadi

berintensitas sedang maka insulin akan menurun dan adrenalin akan

meningkat. Selanjutkan bila latihan jasmani dalam intensitas yang lebih


berat maka non adrenalin akan meningkat dan menghambat sekresi

insulin dan bersaman dengan itu terjadi peningkatan glucagon

(PERSADIA, 2000).

Perubahan-perubahan metabolik dan sistem hormonal selama latihan

tersebut adalah reaksi fisiologis tubuh untuk penyediaan energi yang

dibutuhkan oleh otot-otot dari glukosa dan asam lemak bebas dan

penyesuaian sistem kardiovaskular serta sistem respirasi (PERSADIA,

2000).

b. Manfaat Senam Diabetes

Latihan jasmani/senam diabetes secara umum bermanfaat bagi

penatalaksanaan diabetes Melitus (American Diabetes Association, 2009),

yaitu:

1) Mengontrol gula darah, terutama pada DM tipe 2 yang mengikuti

olah raga teratur. Hal ini disebabkan sel-sel dapat lebih merespon

terhadap insulin dan tepat mengambil glukosa dari darah.

2) Menghambat dan memperbaiki faktor resiko penyakit kardiovaskular

yang banyak terjadi pada penderita DM yaitu penyakit–penyakit

vascular yang berbahaya yaitu Penyakit Jantung Koroner (PJK),

stroke, penyakit pembuluh darah perifer.

3) Pengaturan olah raga secara optimal dan diet DM pada penderita

kegemukan (obesitas) dapat menurunkan berat badan. Setiap


penurunan 10 kilogram berat badan individu, mereka akan

mengalami 20 persen peningkatan dalam sensitivitas insulin.

4) Memberikan keuntungan psikologis ; olah raga yang teratur dapat

memperbaiki tingkat kesegaran jasmani karena memperbaiki system

kardiovaskular, respirasi, pengontrolan gula darah sehingga penderita

merasa fit, mengurangi rasa cemas terhadap penyakitnya, timbul rasa

senang dan lebih meningkatkan rasa percaya diri serta meningkatkan

kualitas hidupnya.

5) Mengurangi kebutuhan pemakaian obat oral dan insulin

6) Mencegah terjadinya DM yang dini terutama bagi orang – orang

dengan riwayat keluarga. Porsi latihan harus ditentukan supaya

maksud dan tujuan olah raga bagi penderita DM memberikan

manfaat yang baik.

c. Prinsip Senam Diabetes

Prinsip senam diabetes sama dengan latihan jasmani secara umum

yaitu memenuhi frekuensi, intensitas, durasi dan jenis (American

Diabetes Association, 2009).

1) Frekuensi

Untuk mencapai hasil optimal, latihan dilakukan secara teratur 3-

5x/minggu, sedikitnya 3x/minggu dengan tidak lebih dari 2 hari

berurutan tanpa latihan jasmani karena peningkatan sensitivitas

insulin tidak lebih dari 72 jam


2) Intensitas

Intensitas latihan dinilai dari beberapa hal, yaitu target nadi, area

latihan, kadar glukosa sebelum dan sesudah latihan, tekanan darah

sebelum dan sesudah latihan. Untuk menentukan intensitas latihan

dapat digunakan Maximum Heart Rate (MHR) yaitu 220-umur.

Setelah MHR didapatkan, dapat ditentukan Target Heart Rate

(THR). Ketika memulai program olahraga, tujuan THR selama

beberapa minggu pertama adalah 50%. Bertahap meningkat ke

bagian yang lebih tinggi dari zona target yaitu 75%. Setelah enam

bulan atau lebih dari latihan teratur, individu bisa latihan dengan

nyaman dengan THR 85% (American Heart Association, 2009).

Sebagai contoh: Suatu latihan bagi seorang penderita diabetes

berumur 60 tahun diperkirakan 75% maka THR=75%x (220-

60)=120. Dengan demikian penderita diabetes teersebut dalam

melakukan latihan jasmani, sasaran denyut nadinya adalah sekitar

120x.

3) Durasi

Pemanasan dan pendinginan dilakukan masing-masing 5-10 menit

dan latihan inti 30-40 menit untuk mencapai metabolik yang optimal.

Bila durasinya kurang maka efek metabolik sangat rendah dan bila

berlebihan akan menimbulkan efek buruk pada sistem respirasi,

kardio dan muskuloskeletal.


4) Jenis

Latihan jasmani yang dipilih hendaknya yang melibatkan otot-otot

besar dan sebaiknya yang disenangi. Latihan yang dianjurkan untuk

penderita DM adalah aerobic low impact dan ritmis berupa latihan

jasmani endurence (aerobic) untuk meningkatkan kemampuan

kardiorespirasi seperti jalan, jogging, berenang dan bersepeda,

sedangkan latihan resistensi statis tidak dianjurkan seperti angkat besi

dan lain-lain.

d. Indikasi untuk Melakukan Senam Diabetes

Menurut Mullen (2008), individu yang dapat melakukan senam diabetes

adalah:

1) Individu dengan kadar glukosa darah kurang dari 250 mg/dL

2) Tidak ada gejala retinopati, neuropati atau nefropati

3) Tidak ada masalah kardiovaskuler seperti angina, emboli atau

aneurisma

Sebelum melakukan senam diabetes, dianjurkan untuk mengukur kadar

gula darah, tekanan darah, minuman dan makanan kecil karena bisa saja

terjadi hipoglikemia pada saat melakukan senam. Adapun tanda-tanda

hipoglikemia pada saat senam adalah gemetar, detak jantung cepat,

jantung berdebar, keringat berlebihan, rasa lapar yang berlebihan, sakit

kepala, mengantuk, kebingungan mental, dan perubahan mood mendadak.

Dalam suatu serangan hipoglikemik, maka dianjurkan untuk berhenti


melakukan senam diabetes dan istirahat, melakukan pemeriksaan kadar

gula darah untuk mengetahui masalah dan mengkonsumsi makanan atau

minuman seperti ½ cangkir jus buah, 1 kotak kecil kismis atau 3 tablet

glukosa. Makanan yang mengandung lemak harus dihindarkan karena

menghambat penyerapan gula ke dalam aliran darah (Mullen, 2008).

e. Tahapan Senam Diabetes

Tahapan senam diabetes menurut Ilyas (2005) adalah sebagai berikut:

1) Pemanasan (warm – up)

lamanya 5 – 10 menit, bertujuan untuk menaikkan suhu tubuh,

meningkatkan denyut nadi mendekati intensitas latihan, mengurangi

kemungkinan cedera.

2) Latihan inti (Conditioning)

lamanya 20 menit, diusahakan denyut nadi mencapai THR (target

Heart Rate). Bila dibawah THR maka latihan tersebut tidak

bermanfaat. Dan bila berlebih akan menimbulkan resiko yang tidak

diinginkan.

3) Pendinginan (cooling down)

lamanya 5 – 10 menit hingga denyut nadi mendekati nadi istirahat,

bertujuan untuk mencegah penimbunan asam laktat di otot sehingga

menimbulkan nyeri di otot, atau pusing sebab darah masih terkumpul

di otot yang aktif. Bila latihan yang dilakukan berupa jogging,

pendinginan sebaiknya tetap jalan untuk beberapa menit. Bila latihan


berupa bersepeda sebaiknya tetap mengayuh tanpa beban.

4) Peregangan (stretching)

bertujuan untuk melemaskan dan melenturkan otot-otot yang masih

teregang dan menjadi lebih elastis. Ini penting sekali untuk diabetesi

usia lanjut.

f. Resiko Senam Diabetes

Menurut American Diabetes Association (2009), ada beberapa resiko

yang perlu diperhatikan akibat latihan fisik, yaitu:

1) Retinopathy

Pada pasien yang mengalami komplikasi retinopati

dikontraindikasikan untuk melakukan latihan resistensi dan aerobik

karena potensial untuk memicu perdarahan pada vitreous dan retina.

2) Neuropathy perifer

Memang belum ditemukan penelitian tentang resiko latihan terhadap

injury pada pasien dengan neuropati sensory perifer. Bagaimanapun

dianjurkan untuk melakukan latihan yang non-weight bearing seperti

berenang, bersepeda atau latihan lengan.

3) Autonomik neuropathy

Autonomic neuropathy dapat meningkatkan resiko injuri karena

penurunan respon kardio terhadap latihan, postural hipotensi,

gangguan termoregulasi yang dapat mengganggu aliran darah kulit

dan keringat, gangguan penglihatan, gangguan rasa haus yang dapat


meningkatkan resiko dehidrasi. Individu dengan diabeticautonomic

neuropathy seharusnya menjalani pemeriksaan cardivaskuler sebelum

memulai latihan fisik.

4) Microalbuminuria dan nephropathy

Aktifitas fisik dapat secara akut meningkatkan eksresi protein urin

seiring dengan peningkatan tekanan darah. Oleh karena itu hanya

dianjurkan untuk melakukan latihan ringan atau moderat saja, dimana

tekanan darah selama latihan tidak lebih dari 200 mmHg.

Bagaimanapun individu dengan microalbuminemia dan proteinuria

harus melakukan tes ECG sebelum melakukan latihan untuk

mencegah komplikasi.

2. Senam Kaki Diabetes

a. Pengertian Senam Kaki Diabetes

Senam kaki diabetes adalah kegiatan atau latihan yang dilakukan

oleh pasien yang menderita diabetes melitus untuk mencegah terjadinya

luka dan membantu memperlancar peredaran darah bagian kaki. (Setyoadi

& Kushariyadi, 2011).

b. Manfaat Senam Kaki Diabetes

1) Memperbaiki sirkulasi darah, memperkuat otot-otot kecil kaki, dan

mencegah terjadinya kelainan bentuk kaki

2) Meningkatkan kekuatan otot betis, otot paha

3) Mengatasi keterbatasan pergerakan sendi


(Setyoadi & Kushariyadi, 2011).

c. Indikasi dan Kontraindikasi Senam Kaki Diabetes

1) Indikasi Senam Kaki Diabetes :

a) Diberikan kepada semua penderita diabetes melitus (DM tipe I

dan tipe II)

b) Sebaiknya diberikan sejak pasien didiagnosis menderita diabetes

melitus sebagai tindakan pencegahan dini.


2) Kontraindikasi Senam Kaki Diabetes :

a) Pasien yang mengalami perubahan fungsi fisiologis seperti

dispneu dan nyeri dada

b) Pasien yang mengalami depresi, khawatir, dan cemas.


d. Efek Samping

Harus diterapkan dengan hati-hatikarena dapat berakibat stress fisik serta

harus mempertimbangkan kekuatan yang digunakan pada tubuh yang

mengalami gangguan dan jaringan tertentu (Kisner dan Colby, 2007)

e. Cara/langkah-langkah senam kaki

Gerakan dorsofleksi pergelangan kaki, ekstensi dan fleksi lutut akan

meningkatkan kekuatan otot gastroknemus (Kisner dan Colby, 2007),

yang dapat meningkatkan kecepatan aliran darah di vena femoralis

(Yamashita et al, 2005). Dalam gerakan “menggambar” alfabet dengan


pergelangan kaki, aktif melakukan dorsofleksi pergelangan kaki, plantar

fleksi, inversi, eversi 10 kali dan memobilisasi kaki depan, termasuk

sendi metatarsophalangeal ke dorsofleksi akan membantu meningkatkan

jangkauan gerak kaki, mengurangi tekanan kaki, dan mencegah kerusakan

(Pamela dan Zucker-Levin, 2011). Serta gerakan plantar fleksi dengan

posisi berdiri (heel raising) sangat berpengaruh pada penderita dengan

klaudikasio (AHA, 2012). Selain itu olahraga pada proksimal, medial dan

distal ekstremitas bawah dengan posisi duduk dan berdiri dengan gerakan

dorsal fleksi, plantar fleksi dapat meningkatkan kecepatan aliran darah

arteri tibia dan dorsalis pedis (Castro-Sanchez et al, 2013).

Orang dewasa dengan diabetes harus melakukan olahraga dengan cara

melawan tekanan / resistance training setidaknya dua kali per minggu

(ADA, 2014).

Sebelum melakukan aktifitas tersebut penderita harus melakukan

pemanasan dan peregangan seperti latihan pemompaan pada kaki atau

mengayunkan kaki (Kisner dan Colby, 2007)


3. Kerangka Teori

Gambar 2.11 : Kerangka Teori Penelitian

Sumber : Mansjoer (2002), Setyoadi & Kushariyadi (2011), Mardi Santoso (2008)

4. Kerangka Konsep

Kerangka konsep dalam penelitian ini adalah :

Gambar 2.12 : Kerangka Konsep

Gejala penyakit Diabetes Melitus : 1. Polifagia 2. Polidipsia 3. Poliuria 4. Berat badan menurun 5. Lemas 6. Kesemutan 7. Gatal 8. Mata kabur

Kadar Gula Darah

1. Naik 2. Stabil 3. Turun

Penatalaksanaan : 1. Medis (Insulin) 2. Olahraga

3. Penyuluhan 4. Perencanaan makan

Pasien DM tipe

II

GDS pre

GDS pre

Senam DM

Senam Kaki

GDS post

GDS post

a. Senam diabetes

b. Senam Kaki diabetes


5. Hipotesis Penelitian

Hipotesis adalah suatu jawaban atas pertanyaan penelitian yang telah

dirumuskan dalam perencanaan penelitian (Notoatmodjo, 2012). Pada penelitian

ini dijelaskan hanya satu hipotesis saja, karena variabel dependennya sudah

spesifik atau tidak ada sub variabelnya. Hipotesis pada penelitian ini adalah :

1. Tidak ada perbandingan efektivitas senam diabetes dan senam kaki diabetes

terhadap penurunan kadar gula darah pada penderita DM tipe II di

Puskesmas 1 Bukateja.

2. Ada perbandingan efektivitas senam diabetes dan senam kaki diabetes

terhadap penurunan kadar gula darah pada penderita DM tipe II di

Puskesmas 1 Bukateja.


bab ii tinjauan pustaka a. diabetes melitus 1. katabolisme …repository.ump.ac.id/761/9/dwi...

Documents