II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Tinjauan Umum Mencit (Mus musculus)

Mencit (Mus musculus) merupakan hewan percobaan yang lazim

digunakan untuk penelitian di laboratorium karena mempunyai beberapa

keuntungan, yaitu tubuh berukuran kecil, mudah dipelihara, cepat

berkembang biak, dan harganya murah. Semua galur mencit laboratorium

yang ada pada waktu ini merupakan turunan dari mencit liar sesudah melalui

peternakan selektif. Bulu mencit berwarna putih keabu-abuan, dan warna

perut sedikit lebih pucat. Mata berwarna hitam dan kulit berpigmen. Lama

hidup satu sampai tiga tahun. Bobot badan dewasa 20-40 g jantan; 18-35 g

betina (Smith dan Mangkoewidjojo, 1988).

Mencit laboratorium dapat dikandangkan dalam kotak dengan serbuk

gergaji atau sekam padi sebagai alas tidur. Kotak dapat dibuat dari plastik

(polipropilen atau polikarbonat), aluminium, atau baja tahan karat. Prinsip

dasar yang perlu diperhatikan jika memilih kotak mencit ialah kotak harus

mudah dibersihkan dan disterilkan, tahan lama, tahan digigit, dan mencit

tidak dapat lepas (Smith dan Mangkoewidjojo, 1988).

Mencit termasuk hewan omnivora. Mencit laboratorium biasanya

diberi makanan berbentuk pelet tanpa batas (ad libitum). Seekor mencit

dewasa makan 3-5 g/hari makanan dan minum 4-8 mL/hari air. Kualitas

makanan berpengaruh terhadap kondisi mencit secara keseluruhan (Smith

dan Mangkoewidjojo, 1988).

5

6

2.2. Tinjauan Umum Hepar

Hepar adalah organ tempat nutrien yang diserap dari saluran cerna

diolah dan disimpan untuk dipakai oleh bagian tubuh yang lain. Ia jadi

perantara antara sistem pencernaan dan darah (Junquiera et. al., 1998).

Hepar terletak di rongga perut di bawah diafragma. suplai darah

yang masuk sekitar (70-80%) datang dari vena porta, sebagian kecil darahnya

dipasok dari arteri hepatika. Posisi hepar dalam sistem sirkulasi adalah

optimal untuk menampung, mengubah, dan mengumpulkan metabolit dan

untuk menetralisasi dan mengeluarkan substansi toksik (Junquiera et. al.,

1998).

Hepar dibungkus oleh selaput tipis jaringan ikat (kapsula Glison)

yang menebal di hilum, tempat vena porta dan arteri hepatika memasuki

hepar, dan duktus hepatikus kiri dan kanan serta tempat keluarnya pembuluh

limfe. Pembuluh dan duktus ini dikelilingi oleh jaringan ikat disepanjang

daerah portal diantara lobulus hepar (Junquiera et. al., 1998).

Komponen struktural hepar adalah sel hepatosit. Sel epitelial ini

berkelompok membentuk lempeng-lempeng yang saling berhubungan. Hepar

pada hewan tertentu misalnya babi, lobulus ini dipisahkan oleh jaringan ikat.

Pemisahan lobulus tidak terjadi pada manusia yang lobulusnya saling kontak

sehingga sukar dibedakan batas-batas antar lobuli. Beberapa daerah, lobulus

ini dibatasi oleh jaringan ikat yang mengandung duktus biliaris, pembuluh

limfe, saraf, dan pembuluh darah. Bagian tepi diantara lobuli-lobuli terdapat

tumpukan jaringan ikat yang disebut traktus portalis/triad yaitu traktus

7

portalis yang mengandung cabang-cabang vena porta, arteria hepatika,dan

duktus biliaris. Hepar manusia memiliki tiga sampai enam triad portal

perlobulus. Hepatosit tersusun radier dalam lobulus hepar, dimana

susunannya mirip dengan tumpukan bata. Lempengan diantara hepar terdapat

celah yang mengandung kapiler, yaitu sinusoid hepar. Sinusoid berisikan

beberapa sel, salah satunya berisikan sel fagositik dari sel fagosit

mononukleus yang dikenal sebagai sel kupfer. Fungsi utama adalah untuk

metabolisme sel eritrosit yang sudah tua, hemoglobin hasil pencernaan dan

mensekresi protein yang berhubungan dengan sistem imun. Sel penimbun

lemak (sel ito) adalah sel stelata yang terletak dicelah disse. Sistem peredaran

darah di hepar tersusun atas vena porta dan arteria hepatika. Cabang dari

vena porta dan arteria hepatika akan mengeluarkan isinya langsung ke dalam

sinusoid setelah banyak percabangan. Sistem bilier dimulai dari kanalikuli

biliaris yang halus yang terletak di antara sel-sel hepar dan bahkan turut

membentuk dinding sel. Kanalikuli akan mengeluarkan isinya ke dalam

intralobularis, dibawa ke dalam empedu yang lebih besar, selanjutnya air

keluar dari saluran empedu menuju kandung empedu (Junquiera et. al.,

1998).

Secara fisiologis hepar merupakan pusat dari metabolisme seluruh

tubuh dan sebagai sumber energi tubuh sebanyak 20%, serta menggunakan

20–25% oksigen darah. Bobot hepar 4–5% dari bobot badan. Aliran darah ke

hepar ± 1500 cc/ 1,75 m2 dan 75% berasal dari vena porta, 25% dari arteria

hepatika. Tekanan pada vena porta 7-10 mmHg, tekanan ini dapat meningkat

8

sekali pada sirosis hepatis yaitu 40–50 mmHg, sedangkan tekanan sinusoid

hanya 2-4 mmHg. Empedu terdiri atas bilirubin, garam-garam asam empedu,

kolesterol, fosfolipid, garam-garam inorganik, musin/lendir, air dan beberapa

metabolit. Produksi empedu setiap hari ± 600–1000 cc. Selain dari empedu,

hepar juga membentuk asam empedu dari bahan kolesterol sehingga empedu

merupakan rute utama eliminasi kolesterol oleh hepar. Bilirubin dibuat dari

pemecahan Hb (hemoglubin) oleh jaringan retikulum endoplasma halus di

berbagai tempat, terutama di sumsum tulang dan limpa (Anonim, 2008c).

2.3. Tinjauan Umum Bobot Badan

Bobot badan merupakan bobot massa dari suatu organisme yang

mencakup bobot protein tubuh, cadangan energi dari karbohidrat, lemak

dalam tubuh, bobot ostium dan konsentrasi cairan tubuh (Guyton, 1989).

Pertumbuhan hewan merupakan proses yang sangat kompleks, dipengaruhi

oleh faktor-faktor intrinsik dan ekstrinsik. Faktor-faktor ekstrinsik meliputi

pengaruh pakan, lingkungan, dan manajemen pemeliharaan. Faktor intrinsik

meliputi spesies, jenis kelamin, umur, dan hormon (Guyton, 1989).

Pertumbuhan mencit dipengaruhi oleh beberapa faktor lingkungan dan

kualitas pakan yang dapat berpengaruh pada kondisi mencit secara

keseluruhan (Smith dan Mangkoewidjojo, 1988).

9

2.4. Farmakokinetik Obat

Farmakokinetik adalah proses hancurnya bentuk sediaan obat dan

melarutnya bahan obat sehingga menimbulkan efek terhadap tubuh. Empat

proses yang termasuk di dalamnya adalah absorpsi, distribusi, metabolisme

atau biotransformasi, dan ekskresi atau eliminasi (Sridana, 2008).

a. Absorpsi

Absorpsi adalah pergerakan partikel-partikel obat dari saluran

gastrointestinal ke dalam cairan tubuh melalui absorpsi pasif, absorpsi

aktif, atau pinositosis. Kebanyakan obat oral diabsorpsi di usus halus

melalui kerja permukaan vili mukosa yang luas. Absorbsi akan menurun

sebagian dari vili ini berkurang karena pengangkatan sebagian dari usus

halus, maka absorpsi juga berkurang. Obat-obat yang mempunyai dasar

protein, seperti insulin dan hormon pertumbuhan dirusak di dalam usus

halus oleh enzim-enzim pencernaan. Absorpsi pasif umumnya terjadi

melalui difusi (pergerakan dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah).

proses difusi obat tidak memerlukan energi untuk menembus membran.

Absorpsi aktif membutuhkan karier (pembawa) untuk bergerak melawan

perbedaan konsentrasi. Sebuah enzim atau protein dapat membawa obat-

obat menembus membran. Pinositosis berarti membawa obat menembus

membran dengan proses menelan (Sridana, 2008).

Membran gastrointestinal terdiri atas lipid (lemak) dan protein,

sehingga obat-obat yang larut dalam lemak cepat menembus membran

gastrointestinal. Obat-obat yang larut dalam air membutuhkan karier, baik

10

berupa enzim maupun protein untuk melalui membran. Partikel-partikel

besar mampu menembus membran jika telah menjadi tidak bermuatan

(nonionized, tidak bermuatan positif atau negatif). Obat-obat yang larut

dalam lemak dan tidak bermuatan diabsorpsi lebih cepat daripada obat-

obat yang larut dalam air dan bermuatan (Sridana, 2008).

Absorpsi obat dipengaruhi oleh aliran darah, rasa nyeri, stres,

kelaparan, makanan, dan pH. Obat-obat yang diberikan secara

intramuskular dapat diabsorpsi lebih cepat di otot-otot yang memiliki lebih

banyak pembuluh darah. Beberapa obat, secara tidak langsung masuk ke

dalam sirkulasi sistemik setelah absorpsi tetapi melewati lumen usus

masuk ke dalam hepar, melalui vena porta. Obat di dalam hepar,

kebanyakan obat dimetabolisme menjadi bentuk yang tidak aktif untuk

diekskresikan, sehingga mengurangi jumlah obat yang aktif. Proses di

mana obat melewati hepar terlebih dahulu disebut sebagai efek first-pass,

atau first-pass hepatik. Contoh obat dengan metabolisme first-pass adalah

warfarin (coumarin) dan morfin. Lidokain dan nitrogliserin tidak diberikan

secara oral karena kedua obat ini mengalami metabolisme first-pass yang

luas, sehingga sebagian besar dari dosis yang diberikan akan dihancurkan

(Sridana, 2008).

b. Distribusi

Distribusi adalah proses di mana obat menjadi berada dalam

cairan tubuh dan jaringan tubuh. Distribusi obat dipengaruhi oleh aliran

darah, afinitas (kekuatan penggabungan) pada jaringan, dan efek

11

pengikatan dengan protein, ketika obat didistribusi di dalam plasma,

kebanyakan berikatan dengan protein (terutama albumin) dalam derajat

(persentase) yang berbeda-beda. Obat-Obat yang lebih besar dari 80%

berikatan dengan protein dikenal sebagai obat-obat yang berikatan dengan

tinggi protein. Salah satu contoh obat yang berikatan tinggi dengan protein

adalah diazepam (valium), yaitu 98% berikatan dengan protein. Bagian

obat yang berikatan bersifat inaktif dan bagian obat selebihnya yang tidak

berikatan dapat bekerja bebas. Hanya obat-obat yang bebas atau yang tidak

berikatan dengan protein yang bersifat aktif dapat menimbulkan respons

farmakologik. Kadar obat bebas yang mengalami penurunan kadar dalam

jaringan maka lebih banyak obat yang berada dalam ikatan dibebaskan dari

ikatannya dengan protein untuk menjaga keseimbangan obat dalam bentuk

bebas (Sridana, 2008).

c. Metabolisme atau Biotransformasi

Hepar merupakan tempat utama untuk metabolisme. Kebanyakan

obat diinaktifkan oleh enzim-enzim hepar dan kemudian diubah atau

ditransformasikan oleh enzim-enzim hepar menjadi metabolit inaktif atau

zat yang larut dalam air untuk diekskresikan. proses perubahan menjadi

metabolit inaktif tidak terjadi pada semua jenis obat, beberapa obat

ditransformasikan menjadi metabolit aktif menyebabkan peningkatan

respons farmakologik. Penyakit-penyakit hepar, seperti sirosis dan

hepatitis, mempengaruhi metabolisme obat. Waktu paruh, dilambangkan

dengan t1/2, dari suatu obat adalah waktu yang dibutuhkan oleh separuh

12

konsentrasi obat untuk dieliminasi. Metabolisme dan eliminasi

mempengaruhi waktu paruh obat, contohnya, pada kelainan fungsi hepar

atau ginjal, waktu paruh obat menjadi lebih panjang dan lebih sedikit obat

dimetabolisasi dan dieliminasi. Obat jika diberikan terus menerus maka

dapat terjadi penumpukan obat. Suatu obat akan melalui beberapa kali

waktu paruh sebelum lebih dari 90% obat itu dieliminasi (Sridana, 2008).

Reaksi biotransformasi secara umum dimasukkan dalam satu dari

2 kategori utama yang disebut reaksi fase I dan fase II. Reaksi-reaksi fase I

biasanya mengubah obat induk menjadi metabolit yang lebih polar dengan

menambahkan atau memfungsikan suatu gugus fungsional (-OH, -NH2, -

SH). Seringkali metabolit-metabolit ini tidak aktif meskipun dalam hal

tertentu aktivitasnya hanya dimodifikasi. Kalau metabolit-metabolit fase I

cukup polar maka metabolit-metabolit tersebut mudah diekskresi. Produk-

produk hasil fase I banyak yang tidak segera dieliminasi dan mengalami

reaksi berikutnya dimana suatu substrat endogen seperti glukoronic acid,

sulfuric acid, acetic acid, atau amino acid bergabung dengan gugus

fungsional yang baru terjadi membentuk konjugat yang sangat polar.

Reaksi-reaksi konjugasi atau reaksi-reaksi sintesis yang demikian adalah

tanda-tanda metabolisme fase II (Katzung, 2002).

Proses biotransformasi fase I melibatkan banyak enzim

metabolisme obat yang terletak di dalam membran lipofilik dari retikulum

endoplasmik hepar dan jaringan-jaringan lain. Proses-proses dalam reduksi

dan oksidasi, terdapat dua enzim mikrosom yang memegang peranan

13

utama. Salah satu dari enzim mikrosomal ini adalah suatu flavoprotein,

reduktase NADPH-sitokrom P450 (karena sitokrom c dapat berfungsi

sebagai aseptor elektron, enzimnya sering disebut reduktase NADPH

sitokrom c) (Katzung, 2002).

2.5. Diazepam (valium)

Diazepam atau valium merupakan obat penenang, yaitu golongan

benzodiazepin. Obat ini tergolong dalam obat sedatif yang memiliki efek

yang kuat pada sistem saraf otonom periferal, maka senyawa-senyawa ini

dikenal sebagai obat-obat sedatif-otonomik. Efek yang ditimbulkan oleh

diazepam selain hal di atas antara lain anksiolitik agen antipanik, sedatif,

relaksan otot rangka, dan dalam pentalaksanaan gejala-gejala akibat

penghentian pemakaian alkohol. Benzodiazepin merupakan obat penenang,

dengan dosis yang menyangkut susunan saraf pusat. Diazepam juga

bermanfaat untuk pengobatan kecanduan, susah tidur, gangguan pernapasan

dan kejang otot (Katzung, 2002). Gambar struktur kimia dari diazepam dapat

dilihat pada gambar 2.1

Gambar 2.1. Struktur kimia diazepam (Anonim, 2008b)

Dosis diazepam yang dianjurkan berbeda-beda tergantung pada

kasusnya. Dosis diazepam harus dibedakan dari yang lain, karena pada

14

diazepam dosis yang efektif adalah dosis yang paling rendah terutama bagi

lansia, untuk menghindari overdosis. Dosis untuk anak-anak usia enam bulan

atau lebih boleh menerima dosis awal per oral 1–2,5 mg, 3 atau 4 kali sehari

dengan menggunakan tablet konvensional atau puyer. Alternatif lain,

beberapa klinisi merekomendasikan 0.12-0.8 mg atau 3,5-24 mg dengan oral

pada 3 atau 4 dosis per hari dengan tablet konvensional. Dosis disesuaikan

secara berangsur-angsur menurut penyakitnya. Sebagai suatu tambahan yang

berarti pada penyakit epilepsi pada anak-anak, 6-15 mg sehari dan

adakalanya sampai 30 mg sehari per oral. Dosis untuk orang dewasa per oral

dengan tablet konvensional adalah 2-10 mg 2-4 kali sehari. Pada peradangan

dihubungkan dengan ketergantungan alkohol, dosis diazepam oral tablet

konvensional yang umum pada orang dewasa adalah 10 mg, 3 atau 4 kali

sehari sepanjang pemberian yang pertama 24 jam, mengikuti dengan 5 mg, 3

atau 4 kali sehari jika dibutuhkan (Katzung, 2002).

Biotransformasi dari diazepam tergantung oleh metabolisme hepatis

dalam proses klierens atau eliminasi seluruh diazepam. Diazepam mengalami

oksidasi mikrosomal (reaksi fase I), termasuk dealkilasi-N dan hidroksilasi

alifatik. Metabolit selanjutnya dikonjugasi (reaksi fase II) oleh

glukoronosiltransferase membentuk glukoronide yang diekskresi di urin.

Diazepam mengalami metabolisme terutama menjadi desmethyldiazepam,

juga dapat menjadi temazepam yang selanjutnya mengalami metabolisme

sebagian menjadi oxazepam (Katzung, 2002).

15

Diazepam diabsorpsi dengan cepat secara lengkap setelah pemberian

peroral dan puncak konsentrasi dalam plasmanya dicapai pada menit ke 15-

90 pada orang dewasa dan menit ke-30 pada anak-anak. Bioavailabilitas obat

dalam bentuk sediaan tablet adalah 100%. Range t1/2  diazepam antara 20-

100 jam dengan rata-rata t1/2-nya adalah 30 jam (Rostiana, 2008).

2.6. Alkohol

Bahan kimia beracun yang dalam suhu kamar (32oC) berbentuk cair

merupakan bahan toksik yang paling dominan dan banyak jenisnya. Bahan

toksik tersebut ada yang sifatnya mudah menguap dan menjadi gas toksik.

Diantara bahan toksik cair dalam dosis yang kecil dan dalam larutan sering

sengaja diminum oleh manusia yaitu alkohol. Alkohol dan derivatnya

termasuk golongan bahan toksik karena dapat merusak jaringan terutama

jaringan saraf pusat. Bahan lain misalnya nitrat dan nitrit, target organ yang

dirusak ialah sistem kardiovaskuler. bahan lain yang termasuk logam dan

dalam suhu kamar bersifat cair, yaitu merkuri (Hg). Bahan racun ini juga

menyebabkan toksik terutama pada sistem saraf. Bahan racun bentuk cair

yang jumlah dan jenisnya relatif banyak dan bahan cair ini juga sangat

berpotensi untuk mencemari lingkungan maupun mengkontaminasi bahan

makanan (Darmono, 2008).

Alkohol adalah derivat dari hidroksi yang mempunyai ikatan

langsung atau rantai cabang dari alifatik hidrokarbon. Bentuk rantai alkohol

yang sering ditemukan adalah yang mengandung tiga gugus hidroksil dengan

ikatan satu gugus hidroksi dalam satu rantai karbon. Sedangkan jenis alkohol

16

lainnya ialah alkohol yang mengandung lebih dari satu gugus hidroksi dalam

satu atom karbon. Jenis alkohol yang kedua inilah yang bersifat toksik yaitu

etanol (etil alkohol), metanol (metil alkohol) dan isipropanol (isopropil

alkohol). Pada umumnya semakin panjang rantai karbon, maka semakin

tinggi daya toksisitasnya, tetapi ada pengecualian dalam teori ini, yaitu

metanol lebih toksik daripada etanol (Darmono, 2008).

Dihidroksi alkohol disebut juga glikol (dari asal kata glyc atau glyco

yang artinya manis), mencerminkan rasa dari glikol yang terasa manis.

Dihidroksi ethan disebut juga etilen glikol, yaitu merupakan bentuk

sederhana dari glikol. Ethylen glikol ini juga merupakan cairan anti beku,

dan juga merupakan cairan yang toksik. Glikol jenis lain ialah

trihidroksipropan (prophylen glycol), cairan ini merupakan bentuk produk

farmasi yang relatif tidak toksik (Darmono, 2008).

Alkohol golongan etanol adalah molekul kecil yang larut dalam air,

dan diabsorbsi dengan cepat dari saluran pencernaan. Setelah minum alkohol

dalam keadaan puasa, kadar puncak alkohol dalam darah dicapai dalam

waktu 30 menit, adanya makanan memperlambat efek alkohol. Distribusi

berjalan cepat, dengan kadar obat dalam jaringan mendekati kadar dalam

darah. Volume distribusi dari etanol mendekati volume total cairan tubuh

(0,05 - 0,7l/kg). Konsentrasi etanol dalam sistem saraf pusat meningkat

dengan cepat karena otak menampung sebagian besar aliran darah dan etanol

melewati membran biologi dengan cepat (Katzung, 2002). Struktur kimia

alkohol dapat dilihat pada Gambar 2.2 dibawah ini.

17

Gambar 2. 2. Struktur kimia alkohol (Darmono, 2008)

Jalur utama metabolisme alkohol meliputi alkohol dehidrogenase,

yaitu enzim pada sitosol yang mengkatalisasi perubahan alkohol menjadi

asetaldehid. Enzim alkohol dehidrogenase terdapat terutama di dalam hepar.

Selama perubahan menjadi etanol menjadi asetaldehid, ion hidrogen

ditransfer dari alkohol pada Nikotinamide Adenine Dinukleotide (NAD+)

untuk membentuk NADH. Sebagai hasil akhir oksidasi alkohol

menyebabkan penurunan ekuivalen yang berlebihan di dalam hepar terutama

sebagai NADH. Produksi NADH yang berlebihan inilah nampaknya yang

mendasari sejumlah gangguan metabolisme yang menyertai alkoholisme

berlebih (Katzung, 2002).

2.7. Formalin

Dalam udara bebas formaldehida berada dalam wujud gas, tapi dapat

larut dalam air (biasanya dijual dalam kadar larutan 37% menggunakan merk

dagang formalin atau formol). Formaldehid dalam air mengalami

polimerisasi, sedikit sekali yang ada dalam bentuk monomer H2CO.

Formaldehid umumnya mengandung beberapa persen metanol untuk

membatasi polimerisasinya. Formalin adalah larutan formaldehid dalam air,

dengan kadar antara 10%-40% (Hart dan Harold, 1987). Senyawa

18

formaldehid bereaksi dengan cepat dengan waktu paruh sekitar 1-3 jam pada

lapisan troposfer pada 30°C saat tengan hari sehingga jarak tranportasi

formalin dalam tubuh menuju organ sasaran tidak berpengaruh (Bufalini,

1972; Lowe dan Schmidt, 1983).

Pemberian formaldehid secara oral dengan jarum gavage pada anjing

yang telah dianastesi dengan dosis 70 mg/kg menunjukkan hasil

konsentrasinya meningkat dalam darah. Meskipun 15 menit setelah

perlakuan, semua anjing memuntahkan senyawa tersebut (Malorny, 1965).

Konsentrasi normal antara formalin dalam darah telah ditentukan pada tikus

dan manusia. Pada tikus ditentukan dengan metode

kromatografi/spektrometer massa dengan menggunakan metode isotop tetap

(Heck et. al., 1982). DNA, RNA, fraksi protein, dan lemak dalam hepar dan

jaringan limpa dari tikus menunjukkan peningkatan yang signifikan pada 14C

yang bergabung setelah suntikan pertama yaitu sekitar 72 mg 14C-

formaldehid (14.7 µCi/kg) (Upreti et. al., 1987).

Formaldehid sering digunakan pada produk pembersih dan

perawatan karena merupakan bahan pengawet yang murah. Dalam

konsentrasi yang sangat kecil (di bawah satu persen), digunakan sebagai

pengawet untuk berbagai barang konsumen seperti pembersih peralatan

rumah tangga, cairan pencuci piring, pelembut, perawat sepatu, dan sampo

mobil. Penggunaan formalin dalam proses pengawetan makanan merupakan

cara untuk mengurangi biaya produksi. Biasanya digunakan pada pengolahan

ikan asin, mi, dan tahu. Pemerintah melalui peraturan Menteri Kesehatan RI

19

No 722/MenKes/Per/IX/88 melarang formalin digunakan dalam makanan

maupun minuman (Amirudin,2006).

Ambang batas untuk formalin menurut IPCS (International

Programme on Chemical Safety) secara umum di dalam tubuh adalah 1

miligram per liter. IPCS adalah lembaga khusus dari tiga organisasi di PBB,

yaitu ILO, UNEP, serta WHO yang mengkhususkan pada keselamatan

penggunaan bahan kimiawi. Bila formalin masuk ke tubuh melebihi ambang

batas maka dapat mengakibatkan gangguan pada organ dan sistem tubuh

manusia. Akibat yang ditimbulkan dapat terjadi dalam waktu singkat atau

jangka pendek dan dalam jangka panjang, dapat melalui hirupan, kontak

langsung atau tertelan (Daniel, 2006).

Akibat jangka pendek yang terjadi biasanya bila terpapar formalin

dalam jumlah banyak. Tanda dan gejala akut atau jangka pendek yang dapat

terjadi adalah bersin, radang tonsil, radang tenggorokan, sakit dada yang

berlebihan, lelah, jantung berdebar, sakit kepala, mual, diare, dan muntah.

Konsentrasi formalin yang sangat tinggi dapat menyebabkan kematian.

Formalin apabila terhirup mengakibatkan iritasi pada hidung dan

tenggorokan, gangguan pernafasan, rasa terbakar pada hidung dan

tenggorokan serta batuk-batuk. Kerusakan jaringan sistem saluran pernafasan

bisa mengganggu paru-paru berupa pneumonia (radang paru) atau edema

paru atau pembengkakan paru (Daniel, 2006).

Formalin akan menimbulkan efek negatif apabila tertelan sehingga

mulut, tenggorokan dan perut terasa terbakar, mual, muntah dan diare,

20

kemungkinan terjadi pendarahan, sakit perut yang hebat, sakit kepala,

hipotensi (tekanan darah rendah), kejang, tidak sadar hingga koma. Selain itu

juga dapat terjadi kerusakan hati, jantung, otak, limpa, pankreas, sistem

susunan saraf pusat, dan ginjal (Daniel, 2006).

Formalin dapat bereaksi dengan cepat pada lapisan lendir saluran

pencernaan dan saluran pernafasan. Formalin di dalam tubuh akan cepat

teroksidasi menjadi asam formiat terutama di hepar, lambung, usus, atau

paru-paru. Reaksi oksidasi merupakan iritan yang kuat pada membran

mukosa organ tersebut, sehingga dapat menyebabkan diare berdarah dan

muntah. Selain itu dapat mengakibatkan luka pada organ pencernakan

misalnya hepar (Syukur, 2006).

2.8. Efek diazepam, formalin dan minuman beralkohol pada hepar dan

bobot tubuh

Metabolisme utama diazepam berada di hepar, menghasilkan tiga

metabolit aktif. Enzim utama yang digunakan dalam metabolisme diazepam

adalah CYP2C19 dan CYP3A4. N-Desmetildiazepam (nordiazepam)

merupakan salah satu metabolit yang memiliki efek farmakologis yang sama

dengan diazepam, dimana t1/2-nya lebih panjang yaitu antara 30-200 jam.

Ketika diazepam dimetabolisme oleh enzim CYP2C19 menjadi nordiazepam,

terjadilah proses N-dealkilasi. Pada fase eliminasi baik pada terapi dosis

tunggal maupun multi dosis, konsentrasi N-Desmetildiazepam dalam plasma

lebih tinggi dari diazepam sendiri. N-Desmetildiazepam  dengan bantuan

enzim CYP3A4 diubah menjadi oxazepam, suatu metabolit aktif yang

21

dieliminasi dari tubuh melalui proses glukuronidasi. Oxazepam memiliki

estimasi t1/2 antara 5-15 jam. Metabolit yang ketiga adalah Temazepam

dengan estimasi t1/2 antara 10-20 jam. Temazepam dimetabolisme dengan

bantuan enzim CYP3A4 dan CYP3A5 serta mengalami konjugasi dengan

asam glukuronat sebelum dieliminasi dari tubuh (Rostiana,2008).

Diazepam secara cepat terdistribusi dalam tubuh karena bersifat larut

dalam lipid, volume distribusinya 1,1l/kg, dengan tingkat pengikatan

albumin dalam plasma sebesar 98-99%. Distribusi diazepam dapat terjadi

pada konsentrasi plasma mencapai 50-100 μg/L, tetapi ini juga tergantung

pada sensitivitas setiap individual. Diazepam tidak boleh digunakan dalam

jangka waktu yang panjang (tidak boleh lebih dari 3 bulan) karena berakibat

buruk bagi tubuh penderita. Hal ini mungkin dapat disebabkan karena t1/2

diazepam yang cukup panjang, ditambah lagi t1/2 N-Desmetildiazepam yang

lebih panjang yaitu  2 kali t1/2 diazepam. Artinya setelah konsentrasi

diazepam dalam tubuh habis untuk menghasilkan efek, masih dapat

dihasilkan efek bahkan sebesar 2 kalinya yang diperoleh dari N-

Desmetildiazepam sebagai metabolit aktif diazepam, ditambah lagi

persentase metabolit yang terikat protein dalam plasma (97%), lebih sedikit

daripada prosentase diazepam yang terikat protein plasma (98%-99%)

(Rostiana,2008).

Efek dari penggunaan obat secara umum dapat menyebabkan

perubahan proses-proses biologis di dalam tubuh, diantaranya adalah

22

bergantung pada penyerapan makanan dalam tubuh (intestinum) dan

metabolisme senyawa-senyawa di hepar (Darmono,2008).

Mengetahui proses metabolisme etanol sangat berguna untuk

menangani suatu kasus toksisitas etanol. Sekitar 90-98% etanol yang

diabsorpsi dalam tubuh mengalami oksidasi oleh enzim. Biasanya sekitar 2-

10% diekskresikan tanpa mengalami perubahan baik melalui paru maupun

ginjal. Sebagian kecil dikeluarkan melalui keringat, air mata, empedu, cairan

lambung, dan air ludah. Konsentrasi alkohol selalu sama dengan kandungan

cairan jaringan atau disebut cairan tubuh (Darmono, 2008).

Proses oksidasi enzimatik etanol pertama terjadi dalam hepar

kemudian dalam ginjal. Proses metabolisme melibatkan tiga jenis enzim.

Pada proses pertama etanol dioksidasi menjadi asetaldehid oleh enzim

alkohol dehydrogenase dan memerlukan kovaktor NAD (Nicotinamid Adenin

Dinucleotid). Enzim alkohol dehidrogenase dalam hepar adalah enzim yang

tidak spesifik, enzim alkohol dehidrogenase juga mengubah alkohol primer

lainnya menjadi aldehid, begitu juga pada alkohol sekunder dan keton. Tahap

kedua asetaldehid diubah menjadi asam asetat oleh enzim aldehid

dehidrogenase juga dibantu oleh kovaktor NAD. Tahap berikutnya diubah

lagi menjadi acetil koenzim A (CoA), yang kemudian CoA masuk ke dalam

siklus Krebs dan mengalami metabolisme menjadi CO2 dan H2O (Darmono,

2008). Proses metabolisme alkohol secara singkat dapat dilihat pada Gambar

2.3

23

C2H5OH + NAD+ alkohol-dehydrogenase(ADH)->CH3CHO +NADH

Etilalkohol---------------------------asetaldehid

CH3CHO + NAD+ aldehyd-dehydrogenase__CH3COOH + NADH

Asetaldehid-----------------------asam asetat

CoA

AsetilCoAsiklus Krebs

CO2+H2OGambar 2.3. Proses biokimiawi metabolisme etanol (Darmono, 2008).

Proses metabolisme etanol mengakibatkan terjadinya pengubahan

NAD menjadi reduksi NAD (NADH). perubahan NAD menjadi NADH

menyebabkan penurunan rasio antara NAD:NADH di dalam hepar, sehingga

terjadi gangguan metabolisme karbohidrat karena intoksikasi etanol,

misalnya terjadinya gejala hipoglikemia setelah terjadi intoksikasi alkohol

secara berlebih ataupun akut, walaupun terjadi gangguan metabolisme yang

disebabkan keracunan etanol sangat komplek, tetapi dapat diduga hambatan

proses glukoneogenesis oleh etanol adalah akibat dari kekurangan NAD.

Oleh sebab itu asam amino yang biasanya masuk ke dalam jalur glikolisis

dan siklus asam trikarboksilat (TCA) berubah ke lain jalur. Akibat terjadi

penurunan kandungan oksaloasetat dan piruvat dan terjadi penimbunan laktat

serta ketoasit, juga reduksi dalam metabolisme gliserol yang mengakibatkan

terjadinya penimbunan lemak di dalam hepar (Darmono, 2008).

Penyalahgunaan alkohol berlebih lambat laun menyebabkan

kehancuran, bengkak, dan luka yang disebut sirosis dan dapat mengakibatkan

24

gagal hepar. Minum alkohol secara ringan mungkin memberikan

perlindungan sedang terhadap penyakit jantung, tetapi dosis yang tepat sulit

diketahui (Lu F.C, 1995)

Metabolit formaldehid bergabung dengan makromolekul melalui

jalur one-carbon atau dieliminasi menjadi air dan dikeluarkan bersama

dengan urin. Formaldehid yang tidak dimetabolisme akan bereaksi dengan

makromolekul pada sisi masuk. Protein DNA cross-linked telah dideteksi

pada jaringan yang terkena formaldehid secara langsung (Malorny, 1965).

Pemberian formalin dalam jangka waktu yang pendek dengan

konsentrasi (7-25 mg/m3) pada tikus menyebabkan perubahan histologis

pada bagian epitelium seperti kematian sel, inflamasi, nekrosis, metapalsia

alpisan skuamosa dan memacu proliferasi sel (Malorny, 1965).

Formaldehide mengalami metabolisme menjadi asam format dan

karbon dioksida. Reaksi dengan glutation dan ikatan kovalen dengan protein

dan asam nukleat bersifat reversibel. Ikatan kovalen terhadap formaldehid

ditentukan tidak secara langsung sejak radioaktif formaldehid bergabung

dengan DNA melalui jalur metabolisme one-carbon. Metabolisme formalin

secara keseluruhan terlihat pada Gambar 2.4 (Kitchens et. al., 1976).

25

Protein dan asam nukleat

Grup metil labil dan metabolisme one carbon

Formaldehid Asam format CO2

Urin (dalam bentuk garam sodium)

Gambar 2.4. Metabolisme formalin secara keseluruhan (Kitchens, 1976).

Reaksi kimia formaldehid dalam sistem biologi meliputi: (a) hidrasi

terhadap unsur air yang ada; (b) reaksi dengan hidrogen aktif dari ammonia,

gugus amin atau amida menghasilkan formasi jembatan metil yang stabil;

seperti reaksi yang penting karena senyawa nitrogen dari ubikuinon; dan (c)

reaksi dengan hidrogen aktif (tiol, nitroalkana, hidrogen sianida, dan fenol)

(Kitchens, 1976).

Oksidasi dari formaldehid yang diserap menjadi asam format

dikatalisis oleh beberapa jenis enzim. Enzim paling penting adalah NAD-

formaldehid dehidrogenase, yang membutuhkan glutation (GSH) sebagai

kofaktornya (Strittmatter dan Ball, 1955).

Terdapat 7 enzim yang terlibat dalam katalisasi reaksi oksidasi

formaldehid di dalam jaringan hewan yaitu: aldehid dehidrogenase,

xanthinoxidase, katalase, peroksidase, gliserinaldehid-3-fosfat

dehidrogenase, aldehide oksidase, dan formaldehyde dehidrogenase spesifik

(Cooper dan Kini, 1962).

26

2.9. Mekanisme kerusakan sel

Perubahan-perubahan morfologis pada sel yang mengalami

gangguan atau cidera sudah dapat dikenali. Perubahan yang dapat diamati ini

bersifat reversibel, yaitu apabila rangsang yang memberikan gangguan

dihentikan, maka sel akan kembali normal. Setiap sel dalam tubuh dapat

mengalami perubahan ini, terutama sel hepar, ren, dan jantung yang secara

aktif melakukan metabolisme (Price dan Wilson, 1995).

Cidera atau gangguan pada sel menyebabkan hilangnya pengaturan

volume pada bagian-bagian sel, senyawa apapun yang mengganggu

metabolisme energi dalam sel membuat sel tidak cukup mampu untuk

memompa ion natrium dalam sel yang menyebabkan air masuk ke dalam sel.

Akibatnya terjadi pembengkakan sel, yang secara makroskopis terlihat

pembesaran jaringan atau organ yang bersangkutan, dan biasanya dapat

diketahui karena bobotnya sedikit meningkat (Price dan Wilson, 1995).

Perubahan yang lebih penting dari pembengkakan sel sederhana

adalah penimbunan lipid intrasel. Penimbunan lipid intra sel sering dijumpai

pada ren, otot jantung, dan khususnya hepar. Secara mikroskopis, sitoplasma

sel-sel yang terserang mempunyai vakuola berisi lipid. Secara makroskopis,

jaringan yang terserang akan terlihat membengkak, bobotnya bertambah, dan

sering terlihat berwarna kekuningan. Penimbunan lemak dalam sel dapat

terjadi karena adanya zat-zat beracun dari lingkungan. Respon lain dari sel-

sel yang terserang gangguan adalah pengurangan massa atau penyusutan.

Pengurangan ukuran sel, jaringan, atau organ karena adanya suatu

27

pengganggu yang disebut dengan atrofi. Jaringan atrofi yang berukuran lebih

kecil dari ukuran normalnya (Price dan Wilson, 1995).

Proses atrofi diawali dengan adanya adsorbsi sebagian unsur-unsur

sel, yang disebut dengan otofagositosis atau proses memakan diri sendiri.

Enzim-enzim akan mencerna bagian sel pada vakuola sitoplasma, dan

meninggalkan sisa bahan makanan yang tidak tercerna sehingga tertimbun di

dalam sel. Sel yang mengalami artrofi akan berpigmen lebih kasar karena

adanya peningkatan lipofusin. Pengaruh berbahaya yang cukup lama akan

menyebabkan sel akan mencapai titik dimana sel tidak lagi mampu

mengkompensasi dan tidak dapat melakukan metabolisme. Sekelompok sel

atau jaringan tersebut dikatakan telah mengalami kematian, atau disebut

dengan nekrotik, yang merupakan kematian sel lokal (Price dan Wilson,

1995).

2.10. Hipotesis

Diazepam, formalin dan minuman beralkohol merupakan jenis

senyawa yang bersifat toksik bagi tubuh apabila penggunaannya tidak sesuai

dengan dosis yang dianjurkan. Ketiga senyawa tersebut akan dimetabolisme

di dalam tubuh. Salah satu organ yang berperan dalam proses metabolisme

adalah hepar. Diazepam merupakan obat yang bekerja menekan sistem saraf

yang aktif setelah dimetabolisme di hepar. Metabolisme diazepam

menyebabkan terjadinya pembengkakan sebagai akibat proses adaptasi sel

terhadap zat racun yang masuk, sehingga terjadi peningkatan rasio bobot

hepar-tubuh. Formalin merupakan zat yang dapat merusak sel hepatosit,

28

sehingga sel hepatosit akan mati sehingga bobot hepar akan turun, akibatnya

terjadi penurunan rasio bobot hepar-tubuh. Alkohol dapat menimbulkan

perlemakan pada hepar, sehingga bobot hepar akan meningkat, efeknya

dapat meningkatkan rasio bobot hepar-tubuh.