gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

Upload: al-hasyr-sarmin

Post on 06-Jul-2018

212 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    1/45

     

    12

    BAB 2

    TINJAUAN PUSTAKA

    2.1 Hipertensi

    2.1.1 Pengertian Hipertensi

    Hipertensi atau sering disebut dengan tekanan darah tinggi termasuk salah

    satu penyakit pembuluh darah (vascular disease). Definisi hipertensi menurut

    Ganong (2010), Guyton (2014), WHO (2013) and JNC VIII adalah suatu keadaan

    dimana terjadi peningkatan tekanan darah didalam arteri diatas 140/90 mmHg

     pada orang dewasa dengan sedikitnya tiga kali pengukuran secara berurutan.

    Pembuluh darah merupakan saluran tertutup yang mengalirkan darah dari

     jantung ke jaringan dan kembali lagi ke jantung melalui paru-paru. Semua

     pembuluh darah dilapisi oleh sel endotel yang mensekresikan berbagai zat yang

    dapat mempengaruhi diameter pembuluh darah, perbaikan luka pada pembuluh

    darah dan pembentukan pembuluh darah baru. Struktur pembuluh darah meliputi

     jaringan ikat di lapisan luar (tunika adventisia), jaringan elastik diantara lapisan

    luar dan media (lamina elastika eksterna), otot polos di lapisan tengah (tunika

    media), jaringan elastik diantara lapisan intima dan media (lamina elastika

    interna)  dan lapisan dalam (tunika intima). Otot-otot tersebut diinervasi oleh

    serabut saraf noradrenergik yang berfungsi sebagai vasokonstriktor dan persarafan

    kolinergik sebagai vasodilator. Pembuluh darah dapat teregang oleh karena ejeksi

     jantung saat sistol dan jaringan elastik akan mengembalikan pembuluh darah

    kebentuk semula saat diastol (Ganong, 2010).

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    2/45

    13

    Sumber : Guyton & Hall (2014)

    Gambar 2.1. Struktur Pembuluh Darah

    Pengukuran tekanan darah dilakukan sesuai dengan standar BSH (British

    Society of Hypertension) secara manual dengan menggunakan alat yang disebut

     sphygmomanometer air raksa. Selain itu, pengukuran tekanan darah juga bisa

    dilakukan dengan menggunakan tensimeter digital yang telah dikalibrasi. Kedua

    alat tersebut mengukur tekanan darah yang dinyatakan dalam satuan mmHg.

    Tekanan darah dapat diukur setelah pasien duduk tenang selama 5 menit. Pada

    saat pemeriksaan lengan disangga dan tensimeter diletakkan setinggi jantung.

    Manset yang dipakai harus disesuaikan sedikitnya melingkari 80% lengan atas

    (Dharmeizar, 2012).

    Pada pemeriksaan tekanan darah yang diukur adalah tekanan darah sistolik

    dan diastolik. Tekanan Darah Sistolik (TDS) yaitu tekanan ketika jantung

     berkontraksi dan memompa darah. Sedangkan tekanan diastolik yaitu tekanan

    ketika jantung relaksasi dan darah masuk kedalam jantung (Dharmeizar, 2012).

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    3/45

    14

    2.1.2 Klasifikasi Hipertensi

    Berdasarkan etiologinya, hipertensi dapat diklasifikasikan menjadi

    hipertensi primer (hipertensi esensial) dan hipertensi sekunder. Hampir lebih dari

    90-95% kasus hipertensi merupakan hipertensi primer. Hipertensi primer adalah

    hipertensi dengan penyebab yang tidak diketahui (Guyton & Hall, 2014). Belum

    ada teori yang jelas menyatakan patogenesis hipertensi primer tersebut. Namun,

    faktor genetik memegang peranan penting pada patogenesis hipertensi primer.

    Menurut data, bila ditemukan gambaran bentuk disregulasi tekanan darah yang

    monogenik dan poligenik mempunyai kecenderungan timbulnya hipertensi

    essensial. Banyak karakteristik genetik dari gen-gen ini yang mempengaruhi

    keseimbangan natrium, tetapi juga didokumentasikan adanya mutasi genetik yang

    merubah ekskresi kalikrein urine, pelepasan nitric oxide, ekskresi aldosteron,

    steroid adrenal, dan angiotensinogen.

    Selanjutnya, dikatakan hipertensi sekunder jika terjadinya hipertensi

    disebabkan oleh penyakit lain. Hanya sekitar 5-10% kasus hipertensi merupakan

    sekunder dari penyakit komorbid atau obat-obat tertentu yang dapat meningkatkan

    tekanan darah. Banyak penyebab hipertensi sekunder baik endogen maupun

    eksogen. Pada kebanyakan kasus, disfungsi renal akibat penyakit ginjal kronis

    atau penyakit renovaskular adalah penyebab sekunder yang paling sering. Obat-

    obat  tertentu, baik secara langsung ataupun tidak, dapat menyebabkan hipertensi

    atau memperberat hipertensi dengan menaikkan tekanan darah. Apabila penyebab

    sekunder dapat diidentifikasi, maka dengan menghentikan obat yang bersangkutan

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    4/45

    15

    atau mengobati/mengoreksi kondisi komorbid yang menyertainya sudah

    merupakan tahap pertama dalam penanganan hipertensi sekunder.

    Disamping itu, terdapat klasifikasi hipertensi menurut JNC VIII (The Eighth

     Joint National Committee) yang didasarkan pada rata-rata pengukuran dua

    tekanan darah atau lebih pada dua atau lebih kunjungan klinis untuk pasien

    dewasa (umur ≥ 18 tahun). Klasifikasi tekanan darah tersebut mencakup empat

    kategori dengan nilai normal pada tekanan darah sistolik (TDS)

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    5/45

    16

     jantung kongestif, stroke trombotik dan hemoragik, gagal ginjal dan ensefalopati

    hipertensif. Oleh sebab itu, hipertensi mendapat sebutan “The Silent Killer ”

    (Ganong, 2010).

    2.1.4 Patogenesis Hipertensi Primer

    Patogenesis hipertensi primer sangat kompleks dan multifaktorial. Faktor-

    faktor tersebut meliputi peningkatan resistensi vaskular perifer, peningkatan curah

     jantung, peningkatan volume darah, peningkatan kekentalan/viskositas darah

    stimulasi hormon dan neural serta elastisitas pembuluh darah (Ganong, 2010).

    Mekanisme dasar hipertensi ditentukan oleh curah jantung (cardiac output )

    dan tahanan vaskular perifer ( peripheral vascular resistance). Hipertensi terjadi

     jika curah jantung dan tahanan vaskuler perifer meningkat. Curah jantung

    ditentukan oleh dua faktor yaitu arus balik vena (venous return) dan kontraksi otot

     jantung. Sedangkan tahanan vaskuler perifer ditentukan oleh aktivitas

    vasokonstriktor dan vasodilator. Pada hipertensi kronis dapat terjadi hipertrofi

    vaskuler yang akan mempengaruhi tahanan vaskuler (Purnomo, 2007).

    Ada dua mekanisme pokok pengendalian tekanan darah yaitu mekanisme

    neural dan mekanisme hormonal. Kedua mekanisme ini terutama mempengaruhi

    kontraksi otot jantung dan tahanan vaskular. Akan tetapi, mekanisme hormonal

     berlangsung lebih rumit dimana titik pengendalian tekanan darah lebih ditekankan

     pada arus balik vena (Purnomo, 2007).

    Mekanisme neural terjadi melalui sistem saraf otonom, meliputi saraf

    simpatis dan saraf parasimpatis. Rangsangan yang terjadi tergantung pada tekanan

    darah. Jika tekanan darah menurun, sistem saraf simpatis akan terangsang dan

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    6/45

    17

    neuron post ganglion saraf simpatis akan mensekresi neurotransmitter

     Norepinefrin (NE) yang mengakibatkan vasokontriksi dan kontraksi otot jantung.

    Sedangkan jika tekanan darah meningkat, sistem saraf parasimpatis akan

    terangsang dan neuron post ganglion saraf parasimpatis akan mensekresi

    neurotransmitter Asetilkolin (Ach). Reseptor asetilkolin (Ach-R) yang terdapat di

    sel endotel akan menangkap asetilkolin, akibatnya sel endotel akan mensintesis

    dan mensekresi Nitrit Oksid (NO) atau disebut juga  Endothelium Derived

     Relaxing Factor  (EDRF) (Purnomo, 2007).

    Gangguan vasodilatasi yang tergantung endotel pada penderita hipertensi

    esensial ini dikarenakan penurunan ketersediaan Nitrit Oksid (NO). Nitrit Oksid

    (NO) merupakan  Endothel Derived Releasing Factor (EDRF)  yang bersifat

    sebagai vasodilator dan pelican untuk mencegah perlekatan Low Density

    Lipoprotein (LDL) dan sel-sel darah. Nitrit oksid merupakan suatu faktor

    vasodilator dari sel endotel pada pembuluh arteri maupun pembuluh resisten.

     Nitrit oksid dapat menyebabkan guanilil siklase dalam otot polos vaskuler tidak

    aktif, sehingga terjadi akumulasi Guanosin Monofosfat Sitosol (cGMP) dan

    relaksasi. Nitrit oksid diproduksi oleh sel endotel dari asam amino L-arginin

    dalam suatu reaksi yang dikatalisis oleh enzim Nitrit Oksid Sintase (NOS).

    Sintesis NO dari endotel vaskuler terjadi secara terus menerus untuk

    mempertahankan tonus vaskuler (Sunarti, 2007).

    Sedangkan mekanisme hormonal melibatkan sistem renin-angiotensin dan

    aldosteron. Renin merupakan suatu enzim yang disintesis oleh sel juxtaglomerular

    ginjal dan menghidrolisis angiotensinogen yang akan menghasilkan angiotensin I.

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    7/45

    18

    Jika tekanan arteri rendah sel juxtaglomerular akan melepas renin ke sirkulasi.

    Kemudian Angiotensin I diubah menjadi Angiotensin II oleh enzim konversi

    angiotensin ( Angiotensin Converting Enzyme,ACE ) dalam endothelial paru. ACE

    dan angiotensin II inilah yang memegang peran kunci dalam pengaturan tekanan

    darah. Selanjutnya, Angiotensin II terikat pada reseptornya (ATR-1 : Angiotensin

    II reseptor tipe 1) yang terdapat di pembuluh darah (vascular ATR-1) dan

    menyebabkan vasokontriksi. Namun, apabila angiotensin II terikat pada

    reseptornya yang berada di sel korteks kelenjar adrenal (adrenal ATR-1)

    menyebabkan sekresi mineralokortikoid. Jadi, angiotensin II memiliki peran

    ganda yaitu menimbulkan vasokontriksi pembuluh darah dan merangsang sekresi

    aldosteron untuk mengurangi ekskresi garam dan air. Untuk lebih jelasnya,

    mekanisme kerja sistem renin-angiotensin dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

    Penurunan perfusi ginjal Hati

    Perangkat juxta glomerular Angiotensinogen

    RENIN

    Angiotensin I

    Angiotensin II

    ATR-1

    vaskular adrenal

    vasokonstriksi aldosteron

    Sumber : Purnomo (2007)

    Gambar 2.2. Mekanisme Kerja Renin-Angiotensin

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    8/45

    19

    Aldosteron merupakan mineralokortikoid utama yang disekresi oleh korteks

    adrenalis ginjal. Angiotensin II menstimulasi sintesis enzim aldosteron sintetase

    yang mengubah kortikosteron menjadi aldosteron. Selanjutnya, aldosteron

    ditangkap oleh reseptor aldosteron yang berada di ginjal dan mengakibatkan

    terbukanya ENaC ( Epithelial Na Channel ) yang dapat meningkatkan reabsorbsi

    natrium. Reabsorbsi natrium terjadi melalui saluran ion ENaC yang diregulasi

    oleh aldosteron. Aldosteron akan mengurangi ekskresi natrium untuk mengatur

    volume cairan ekstraseluler dengan cara mereabsorpsinya dari tubulus ginjal.

    Reabsorpsi natrium diikuti dengan reabsorbsi air yang dapat meningkatkan

    volume plasma. Jika volume plasma meningkat maka akan terjadi peningkatan

    arus balik vena (Purnomo, 2007).

    2.1.5 Etiologi Hipertensi Primer

    Penyebab hipertensi esensial belum diketahui secara pasti. Banyak sekali

    faktor yang dapat menyebabkan hipertensi sehingga dapat dikatakan penyebab

    hipertensi adalah “multiple factors”. Adanya interaksi kompleks antara faktor

    genetik dan faktor lingkungan dapat memicu terjadinya hipertensi (Muchtadi,

    2013).

    Faktor genetik yaitu ketidakmampuan ginjal untuk mensekresi kelebihan

    garam sedangkan faktor lingkungan meliputi asupan garam yang berlebihan dan

     peningkatan kadar angiotensinogen plasma. Tingkat stress diketahui memperberat

    hipertensi tetapi masih belum dapat dipastikan bahwa stress memunculkan gejala

    hipertensi (Purnomo, 2007).

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    9/45

    20

    Beberapa faktor penyebab hipertensi yang telah diketahui adalah sebagai

     berikut faktor genetik, faktor lingkungan dan pola konsumsi.

    1.  Pola Konsumsi

    Konsumsi tinggi natrium (Na) terutama yang berasal dari garam (NaCl)

    diketahui menjadi salah satu penyebab hipertensi. Selain itu, natrium juga terdapat

    dalam penyedap makanan (MSG, monosodium glutamate) dan soda kue

    (NaHCO3, natrium bikarbonat) (Muchtadi, 2013). Garam mengandung 40%

    sodium dan 60% klorida. Orang yang sensitif terhadap sodium lebih mudah

    meningkat sodium-nya dan menimbulkan retensi cairan dan peningkatan tekanan

    darah (Sheps, 2000).

    Konsumsi garam berhubungan erat dengan terjadinya tekanan darah tinggi.

    Hipertensi tidak terjadi jika asupan garam dibatasi hingga

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    10/45

    21

    ginjal akan mengeluarkan enzim renin. Renin mengaktifkan protein didalam darah

    yang dinamakan angiotensinogen kedalam bentuk aktifnya angiotensin.

    Angiotensin akan mengecilkan diameter pembuluh darah sehingga tekanan darah

    akan naik. Disamping itu angiotensin mengatur pengeluaran hormon aldosteron

    dari kelenjar adrenalin. Aldosteron akan mempengaruhi ginjal untuk menahan

    natrium dan air. Akibatnya, bila dibutuhkan lebih banyak air, akan lebih sedikit

    air dikeluarkan dari tubuh dan tekanan darah akan naik kembali

    Kadar natrium dalam urin dapat digunakan sebagai indikator tinggi atau

    rendahnya konsumsi garam. Dengan penentuan kadar natrium dalam urin yang

    meningkat, dapat diketahui bahwa seseorang menderita hipertensi.

    2.  Kelainan Ginjal

    Adanya kelainan atau kerusakan pada ginjal dapat menyebabkan gangguan

     pengaturan tekanan darah melalui produksi renin oleh sel juxtaglomerular ginjal.

    Renin merupkan enzim yang berperan dalam lintasan metabolisme sistem RAA

    ( Renin Angiotensin Aldosteron). Renin penting untuk mengendalikan tekanan

    darah, mengatur volume ektraseluler plasma darah dan vasokonstriksi arteri

    (Muchtadi, 2013).

    Selain itu, ginjal juga mensekresi hormon antidiuretik (ADH, antidiuretic

    hormone) dan aldosteron. ADH dikeluarkan oleh kelenjar hipofisis posterior di

    otak melalui stimuli terhadap sel-sel collecting duct dan distal convoluted tubule

    ginjal sehingga terjadi peningkatan reabsorbsi air dan penurunan volume urin.

    Sekresi hormone ini dikendalikan oleh peningkatan osmolaritas plasma darah,

     berkurangnya volume darah dan penurunan tekanan darah (Muchtadi, 2013).

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    11/45

    22

    Aldosteron merupakan hormon steroid yang diproduksi oleh korteks adrenal

    dan bekerja pada collecting duct ginjal dan menyebabkan peningkatan reabsorbsi

    natrium. Sehingga dapat dikatakan aldosteron berperan mengontrol keseimbangan

    natrium dalam tubuh (Muchtadi, 2013).

    3.  Penuaan

    Insidens hipertensi meningkat seiring dengan pertambahan usia. Hampir

    setiap orang mengalami peningkatan tekanan darah pada usia lanjut. Tekanan

    sistolik biasanya terus meningkat seumur hidup dan tekanan diastolik meningkat

    sampai usia 50-60 tahun kemudian menurun secara perlahan (Ganong, 2010). Hal

    ini terkait dengan salah satu perubahan yang terjadi karena proses penuaan yaitu

     berkurangnya kecepatan aliran darah dalam tubuh. Dengan bertambahnya usia,

    dinding pembuluh darah arteri menjadi kaku dan menurun elastisitasnya

    (arteriosklerosis) sehingga terjadi peningkatan resistensi pembuluh darah yang

    menyebabkan jantung bekerja lebih keras untuk memompa darah. Akibatnya,

    terjadi peningkatan tekanan darah sistolik (Muchtadi, 2013).

    4.  Obesitas

    Istilah obesitas mengacu pada suatu keadaan dimana kelebihan lemak

    disimpan dalam jaringan adiposa (Seidell, JC; Visscher, T, 2008). Menurut WHO,

    obesitas didefinisikan sebagai penimbunan lemak berlebih yang tidak normal dan

    dapat menimbulkan dampak negatif bagi kesehatan.  National Institutes of Health 

    (NIH) mengatakan bahwa terjadi obesitas jika ada peningkatan 20% dari berat

     badan relatif atau IMT (Indeks Massa Tubuh) diatas persentil ke-85 untuk dewasa

    dan memberikan risiko bagi kesehatan (Flier et al , 2005).

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    12/45

    23

    Pada sebagian besar penderita, peningkatan berat badan yang berlebihan dan

    gaya hidup sedenter memiliki peran utama dalam menyebabkan hipertensi. Suatu

     penelitian dari  Framingham Heart Study menunjukkan bahwa, 78% hipertensi

    yang terjadi pada laki-laki dan 65% pada wanita diakibatkan secara langsung oleh

    kegemukan atau obesitas (Lilyasari, 2007). Tiap kenaikan berat badan ½ kg dari

     berat badan normal yang direkomendasikan dapat mengakibatkan kenaikan

    tekanan darah sistolik 4,5 mmHg (Muchtadi, 2013).

    Hipertensi primer dengan kenaikan berat badan berlebih dan obesitas bisa

    terjadi karena peningkatan curah jantung akibat aliran darah tambahan yang

    diperlukan untuk jaringan adiposa ekstra dan meningkatnya laju metabolik seiring

    dengan peningkatan berat badan (Guyton & Hall, 2014). Disamping itu, juga

    dipengaruhi oleh peningkatan aktivitas sistem saraf simpatis, resistensi natrium

    dan disregulasi salt regulating hormone (Lilyasari, 2007).

    Selain itu, orang yang mengalami kegemukan atau obesitas sebagian besar

     juga menderita resistensi insulin. Insulin merupakan hormon yang dirilis oleh sel

    β-pankreas untuk memindahkan glukosa dari darah ke dalam sel-sel tubuh. Jika

    terjadi resistensi insulin artinya diperlukan lebih banyak lagi insulin untuk

    memasukkan glukosa dalam jumah yang sama ke dalam sel, sehingga pankreas

    tidak mampu memproduksi insulin dan kadar gula darah meningkat (timbul

    Diabetes Mellitus).

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    13/45

    24

    5. 

    Stress

    Hipertensi dapat juga disebabkan oleh karena stress (fisik atau mental),

    dimana pada kondisi ini kelenjar adrenal akan merilis hormon epinefrin atau

    adrenalin. Pelepasan hormon epinefrin atau adrenalin mengaktivasi reseptor β-

    adrenergik yang menyebabkan peningkatan influks kalsium kedalam sel jantung

    sehingga mengakibatkan denyut jantung meningkat dan berhubungan dengan

    adanya peningkatan tekanan sistolik. Keadaan ini mengakibatkan perubahan

    hemodinamik sehingga jejas endotel yang merupakan awal aterosklerosis.

    2.2  Aterosklerosis

    Aterosklerosis berasal dari arti kata “atero” yaitu pembuluh darah arteri dan

    “sklerosis” yaitu penebalan sehingga dapat dikatakan aterosklerosis merupakan

     penebalan pembuluh darah arteri. Aterosklerosis adalah penyakit pembuluh darah

    yang ditandai oleh penebalan dinding pembuluh darah interna berkaitan dengan

    adanya plaque yaitu pembentukan lesi ateroma yang berisi timbunan lemak,

    kolesterol, produk-produk sisa seluler, kalsium dan fibrin pada bagian dalam

    dinding arteri.

    Penebalan dinding pembuluh darah arteri menyebabkan terjadinya

     penyempitan lumen pembuluh darah, pengurangan aliran darah, penurunan

    elastisitas dinding pembuluh darah dan merangsang pembentukan bekuan darah

    (occlusive thrombi) (Linder, 2010).

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    14/45

    25

    Sumber : Muchtadi (2013)

    Gambar 2.3. Penyempitan Pembuluh Darah Akibat Plaque 

    Faktor-faktor yang mempengaruhi perkembangan aterosklerosis antara lain

    faktor yang dapat diubah (merokok, obesitas, aktivitas fisik, dll), faktor yang tidak

    dapat diubah (umur, jenis kelamin dan genetik) dan faktor yang dapat diubah

    dengan pengobatan (kadar lipid darah, hipertensi, diabetes mellitus, dll)

    (Muchtadi, 2013).

    Tabel 2.2. Faktor Risiko Yang Mempercepat Perkembangan Aterosklerosis Dan

    Mekanisme Penyebabnya

    Faktor Risiko Mekanisme

    Jenis kelamin pria

    dan wanita post

    menopause

    Kurangnya efek penurunan LDL dari esterogen,

    esterogen mungkin bekerja meningkatkan jumlah

    reseptor LDL di hati

    Riwayat penyakit

    dalam keluarga

    (penyakit jantung

    iskemik, stroke)

    Mekanisme genetik multiple

    Hiperlipidemia

     primer

    Lipoprotein lipase (tipe I), gangguan reseptor LDL

    (Tipe IIa), Kelainan apoprotein E (tipe III), defisiensi

    apoprotein C (tipe V), atau kausa yang tidak diketahui

    (tipe IIb dan IV)

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    15/45

    26

    Faktor Risiko Mekanisme

    Hiperlipidemiasekunder

    Peningkatan trigliserida darah yang ditimbulkan olehdiuretic, obat penyekat β-adrenergik, asupan alcohol

    yang berlebihan

    Merokok Mungkin melalui jejas hipoksik di sel endotel yang

    dipicu oleh karbon monoksida

    Hipertensi Meningkatnya shear stress, disertai kerusakan endotel

    Diabetes Mellitus Berkurangnya pembersihan LDL dari sirkulasi hati,

     peningkatan glikosilasi kolagen, meningkatkan

     perlekatan LDL pada dinding pembuluh darah

    Obesitas Belum jelas, tetapi obesitas berkaitan dengan diabetes

    mellitus tipe 2, hipertensi, hiperkolesterolemia dan

    hipertrigliseridSumber : Ganong, 2010

    Menurut Ganong (2010), proses awal terjadinya aterosklerosis yaitu

    infiltrasi lipoprotein densitas rendah (LDL) ke dalam subendotelium. Endotelium

    rentan mengalami shear stress atau deformitas akibat aliran darah. Akibatnya,

    terjadi disfungsi endotelium. Hal ini ditemukan paling jelas di percabangan arteri

    dan disini juga terjadi penumpukan lipid yang paling banyak.

    Disfungsi endotelium dapat menimbulkan respon kompensasi yang akan

    mempengaruhi sifat homeostasis endotelium. Beberapa bentuk kerusakan akan

    meningkatkan sifat adesi endotelium terhadap leukosit atau platelet serta sifat

     permeabilitasnya. Kerusakan juga menginduksi endotelium bersifat pro-koagulan

    dan membentuk molekul vasoaktif, sitokin serta faktor pertumbuhan. Jika respon

    inflamasi akibat kerusakan tersebut tidak segera dinetralisir maka prosesnya akan

    terus berlangsung.

    Respon inflamasi merangsang migrasi dan proliferasi sel-sel otot polos dan

     bergabung kedalam area inflamasi membentuk lesi intermediet. Jika respon terus

     berlanjut, dinding arteri akan menebal. Granulosit jarang terdapat dalam sel-sel

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    16/45

    27

    inflamasi pada semua fase aterogenesis. Pada tiap kejadian, respon inflamasi

    dimediasi oleh makrofag yang berasal dari monosit serta subtipe limfosit T

    spesifik. Proses inflamasi yang berlanjut menyebabkan peningkatan jumlah

    makrofag dan limfosit. Aktivasi sel-sel tersebut menyebabkan pelepasan enzim-

    enzim hidrolitik, sitokin, chemokines  dan faktor pertumbuhan yang dapat

    memperparah lesi dan bahkan dapat menyebabkan kematian jaringan ( focal

    necrosis). Penumpukan sel-sel monosit, migrasi dan proliferasi sel-sel otot polos

    dan pembentukan  fibrous  akan menyebabkan terjadinya pembesaran dan

    restrukturisasi lesi sehingga akan menjadi jaringan mati yang ditutupi oleh lapisan

     berserat dengan inti lipid dan disebut sebagai “lesi lanjut kompleks”. Pada suatu

    saat, arteri tidak dapat lagi mengkompensasi dengan cara melebarkan diri,

    sehingga lesi akan masuk ke dalam lumen pembuluh darah dan mempengaruhi

    aliran darah.

    Penyebab disfungsi endotelium yang dapat menyebabkan aterosklerosis

    antara lain :

    1.  LDL teroksidasi

    LDL dapat mengalami oksidasi (LDL teroksidasi), berikatan dengan

     proteoglikan atau tergabung kedalam kompleks imun menjadi penyebab utama

    kerusakan endotelium dan sel-sel otot polos dibagian bawahnya. Jika LDL

    terjebak dalam arteri, maka akan mengalami oksidasi secara progresif dan diserap

    oleh makrofag melalui scavenger receptors (reseptor pembersih) pada permukaan

    sel. Penyerapan oleh makrofag menyebabkan terjadinya pembentukan peroksidasi

    lipid dan memfasilitasi akumulasi ester kolesterol sehingga akhirnya terbentuk

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    17/45

    28

    sel-sel busa ( foam cells). Penghilangan LDL teroksidasi merupakan hal penting

    untuk meminimalkan efek LDL teroksidasi terhadap endotelium dan sel-sel otot

     polos (Muchtadi, 2013).

    Menurut Ganong (2010), “LDL normal, berbeda dengan LDL termodifikasi,

    tidak diserap oleh makrofag dengan cepat untuk membentuk sel busa”. Efek

    merugikan dari LDL teroksidasi yaitu stimulasi pelepasan sitokin dan inhibisi

     produksi nitric oxide (NO).

    LDL teroksidasi juga mempunyai kemampuan menarik (chemotactic)

    monosit lain dan meregulasi ekspresi gen macrophage colony stimulating factor  

    serta monocyte chemotactic protein dari sel endotelial. Dengan demikian, LDL

    teroksidasi dapat meningkatkan respon inflamasi dengan cara merangsang

    replikasi makrofag yang berasal dari monosit dan pemasukan monosit baru ke

    dalam lesi aterosklerotik (Muchtadi, 2013).

    2.  Homosistein

    Homosistein merupakan asam amino belerang yang disintesis dalam tubuh

    dari asam amino metionin. Pada penderita hipertensi, terjadi kerusakan dibagian

    luar lapisan endotelium pembuluh darah sebagai akibat tekanan yang kuat dari

     bagian dalam pembuluh darah. Di tempat terjadinya kerusakan endotelium itu,

    homosistein menyebabkan terjadinya peningkatan peroksidasi lipid dan

     pembentukan radikal bebas yang mengakibatkan inflamasi (Muchtadi, 2013).

    Homosistein bersifat protrombotik dan toksik terhadap endotelium serta

    dapat menurunkan nitrit oksida. Oleh karena itu, konsentrasi homosistein dalam

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    18/45

    29

     plasma darah sedikit meningkat pada penderita yang tidak memiliki kelainan

    enzimatik dalam metabolisme homosistein (Muchtadi, 2013).

    3.  Hipertensi

    Penderita hipertensi akan mengalami peningkatan kadar angiotensin II yang

    merupakan vasokonstriktor poten dalam menyebabkan penyempitan pembuluh

    darah akibat kontraksi dinding pembuluh darah sehingga tekanan darah

    meningkat. Selain dapat meningkatkan tekanan darah, peningkatan angiotensin II

     juga dapat memperberat aterogenesis dengan menstimulasi pertumbuhan sel-sel

    otot polos (Muchtadi, 2013).

    Angiotensin II berikatan dengan reseptor spesifik sel-sel otot polos dan

    mengakibatkan aktivasi fosfolipase C sehingga meningkatkan konsentrasi kalsium

    intraseluler dan kontraksi otot polos, meningkatkan sintesis protein dan

    menyebabkan hipertrofi otot polos serta meningkatkan aktivitas lipoksigenase otot

     polos yang dapat meningkatkan inflamasi dan oksidasi terhadap LDL (Muchtadi,

    2013).

    Kadar kolesterol LDL yang tinggi menjadi penjejas utama sel endotel dan

    otot polos. Pada kondisi hipertensi, agen pro-inflamasi berperan meningkatkan

     pembentukan hidrogen peroksida dan radikal bebas seperti radikal hidroksil dan

    anion superoksida dalam plasma. Radikal bebas tersebut mereduksi pembentukan

    nitrit oksida oleh endotelium, meningkatkan adesi leukosit dan meningkatkan

    resistensi perifer (Muchtadi, 2013).

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    19/45

    30

    2.3  Radikal bebas

    Radikal bebas ikut berperan sebagai faktor penyebab hipertensi. Radikal

     bebas dihasilkan dari reaksi oksidasi kompleks tingkat subseluler sel. Jika tubuh

    tidak memiliki sistem antioksidan yang cukup maka radikal bebas tersebut akan

    merusak komponen penting sel didalam tubuh (Muchtadi, 2013)

    Keadaan yang pro-oksidatif seperti intake  makanan tidak seimbang,

    konsumsi lemak hewani secara berlebihan, kurangnya konsumsi sayur atau serat,

    makanan diasap/dibakar atau mengandung alkohol dan atau karena kontaminasi

    lingkungan (merokok, polusi udara) dapat memicu terbentuknya radikal bebas

    dalam tubuh (Muchtadi, 2013).

    Radikal bebas adalah setiap molekul, atom atau kumpulan atom yang

    memiliki satu atau lebih elektron tidak berpasangan. Dengan demikian, molekul

    ini bersifat sangat reaktif, labil dan mudah membentuk senyawa baru serta

     berumur pendek (Muchtadi, 2013).

    Radikal bebas yang ada didalam tubuh dibedakan menjadi dua macam yaitu

    1) radikal bebas endogen yang secara alamiah diproduksi didalam tubuh oleh sel

    mitokondria, membran sel, lisosom, peroksisom, reticulum endoplasma serta inti

    sel dan 2) radikal bebas eksogen yang berasal dari luar tubuh (Muchtadi, 2013).

    Radikal bebas endogen terbentuk sebagai respon fisiologis dari rantai reaksi

    respirasi dan dapat timbul melalui mekanisme seperti auto-oksidasi, aktivitas

    oksidasi (misalnya, siklooksigenase, lipoksigenase, dehidrogenase dan

     peroksidase). Terbentuknya radikal bebas dari bahan biologis bersumber dari

    enzim Superoksida Dismutase (SOD), sitokrom P-450, santin oksidase,

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    20/45

    31

    lipoksigenase, siklo-oksigenase. Sedangkan secara eksogen diperoleh dari

     berbagai macam sumber seperti polutan, makanan dan minuman, radiasi, ozon,

    asap rokok dan residu pestisida (Muchtadi, 2013).

    Ada beberapa macam radikal bebas yaitu radikal turunan dari karbon (C)

    dan Nitrogen (N), tapi yang paling banyak adalah radikal oksigen. Radikal bebas

    dan oksidan yang terbentuk dari oksigen dalam sistem biologis disebut sebagai

    Spesies Oksigen Reaktif (ROS) sedangkan yang terbentuk dari nitrogen disebut

    spesies nitrogen reaktif (RNS) (Muchtadi, 2013).

    Spesies oksigen reaktif ( Reactive Oxygen Species, ROS) merupakan jenis

    radikal derivat dari oksigen. Pada kondisi normal, oksigen molekuler mengandung

    dua elektron tidak berpasangan pada lapisan terluar. Jika salah satu elektron tidak

     berpasangan tersebut terangsang dan kecepatan perputarannya berubah, maka

    akan terbentuk spesies ( singlet oxygen) merupakan suatu radikal, maka oksigen

     berubah menjadi oksidan. Reduksi oksigen menghasilkan produk intermediet

    yang relatif stabil yaitu anion superoksida (*O2-) (Muchtadi, 2013).

    Spesies oksigen reaktif ( Reactive Oxygen Species, ROS), dibedakan menjadi

    dua yaitu : 1) oxygen centered radicals  dan 2) oxygen centered non radicals.

    Anion superoksida (O2-

    ), radikal hidroksil (OH), radikal alkalosil (RO

    *

    ) dan

    radikal peroksil (ROO*) termasuk dalam oxygen centered radicals. Sedangkan

    hidrogen peroksida, asam hipoklorit, ozon dan singlet oksigen (1O2) termasuk

    oxygen centered non radicals. Terdapat spesies reaktif yang lain yaitu RNS

     Reactive Nitrogen Species) mencakup nitrit oksida (NO*), nitrogen dioksida

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    21/45

    32

    (NO2*), peroksilnitril (OONO-), asam nitrat, dinitrogen tetroksida dan kation

    nitronium (Muchtadi, 2013).

    Tabel 2.3. ROS/RNS Dan Antioksidan Dalam Sistem Biologi

    ROS/RNS

    Radikal Bebas

    Non Radikal Antioksidan

    Enzim

    Scavengers on-Binding

    Proteins

    Superoksida

    (O2-)

    Hidrogen

     peroksida

    (H2O2)

    Superoksida

    dismutase

    Askorbat Albumin

    Radikal

    hidroksil (OH)

    Ozone (O3) Katalase Polifenol Ferritin

    Radikal

    Peroksil (RO2)

    Asam

    Hipoklorit

    (HOCl)

    Glutation

     peroksida

    α-tokoferol Transferrin

    ROS/RNS

    Radikal Bebas

    Non Radikal Antioksidan

    Enzim

    Scavengers Ion-

    Binding

    Proteins

    Radikal

    Alkoksil (RO)

    Asam

    Hipobromida

    (HOBr)

    β-karoten Seruloplasmin

     Nitric Oxide(NO) Lutein

    Sumber : Langley-Evans, 2009 

    Sifat reaktif dari ROS menyebabkan kerusakan sel dan jaringan yang luas

    terkait dengan perkembangan berbagai keadaan penyakit. Paparan ROS tidak

    dapat dihindari karena terbentuk sebagai produk sampingan dari respirasi

    mitokondria (Langley-Evans, 2009).

    2.4  Stres Oksidatif

    Akhir-akhir ini, stres oksidatif sering disebut sebagai penyebab hipertensi.

    Stress oksidatif cenderung diartikan sebagai suatu proses yang menimbulkan

    gangguan mekanisme pertahanan antioksidan tubuh yang dapat merusak

    komponen selular vital. Hal ini terjadi karena ketidakseimbangan antara paparan

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    22/45

    33

    ROS atau RNS yang berlebihan dan pertahanan antioksidan endogen yang tidak

    adekuat (Temple & Machner, 2001).

    Stres oksidatif bisa diakibatkan karena defisiensi antioksidan dalam

    konsumsi makanan, peningkatan produksi ROS dan radikal bebas yang

    disebabkan toksin dalam makanan dan lingkungan atau aktivasi fagosit pada

    kondisi inflamasi kronis tidak adekuat. ROS berasosiasi dengan terjadinya

     penyakit degeneratif karena proses penuaan seperti hipertensi dan aterosklerosis

    (Muchtadi, 2013).

    Banyak penelitian yang telah dilakukan menunjukkan bahwa tingkat stres

    oksidatif ditentukan oleh perbedaan status disfungsi tubuh. Tingkat strees

    oksidatif tergantung pada rendahnya jumlah enzim yang memiliki fungsi

    antioksidan, rendahnya jumlah zat antioksidan dan tingginya jumlah zat yang

    dihasilkan sebagai akibat dari stres oksidatif (misalnya kerusakan DNA,

    malondialdehid) (Temple & Machner, 2001).

    DNA rentan terhadap kerusakan yang disebabkan oleh ROS dan RNS

    melalui berbagai macam reaksi kimia seperti reaksi oksidasi. Perubahan oksidatif

    yang banyak diketahui yaitu oksidasi lipid atau LDL ( Low Density Lipoprotein)

    yang menjadi awal terjadinya aterosklerosis (Temple & Machner, 2001).

    RNS dan ROS dapat menyebabkan oksidasi lipid, oksidasi protein dan

    kerusakan DNA.

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    23/45

    34

    1. 

    Oksidasi lipid

    Radikal bebas dan ROS dapat mempercepat oksidasi lipid. Target langsung

    oksidasi lipid yaitu membrane sel yang memiliki dua lapisan fosfolipid dan

     protein. Jika oksidasi lipid membrane sel meningkat terjadi polaritas fase lipid.

    Muatan permukaan dan pembentukan oligomer protein meningkat sedangkan

    mobilitas molekul lipid dan ketahanan protein terhadap denaturasi oleh panas

    menurun (Muchtadi, 2013).

    Salah satu produk hasil oksidasi lipid adalah malonaldehid. Malonaldehid

    dapat bereaksi dengan amino protein, fosfolipid dan asam nukleat sehingga

    menyebabkan system imun tidak berfungsi. Peningkatan jumlah produk hasil

    oksidasi lemak dapat ditemukan pada penderita aterosklerosis (Muchtadi, 2013).

    2.  Oksidasi protein

    ROS dapat menyerang protein menghasilkan karbonil dan asam-asam amino

    termodifikasi, termasuk metionin sulfoksida dan peroksida protein. Modifikasi

     protein dicetuskan oleh radikal hidroksil yang mengoksidasi rantai samping asam

    amino sehingga menghasilkan ikatan silang (cross linkage) protein (Muchtadi,

    2013).

    Jalur proses oksidasi protein ditentukan oleh ada atau tidaknya oksigen,

    anion superoksida dan bentuk protonnya (HO2-). Contoh modifikasi protein

    meliputi, induksi 3-klorotirosin (berasal dari tirosin) oleh asam hipoklorat,

    oksidasi histidin menjadi 2-oksohistidin pada sisi protein yang berikatan dengan

    metal, oksidasi grup triol dan pembentukan turunan karbonil dari asam amino

    (Muchtadi, 2013).

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    24/45

    35

    3. 

    Kerusakan DNA

    DNA terdapat dalam mitokondria (disebut DNA mitokondria) dan inti sel

    (disebut dengan DNA). DNA mitokondria rentan terhadap kerusakan oksidatif

    akibat tidak adanya protein protektif (histon) dan lokasinya yang dekat dengan

    sistem yang memproduksi ROS (Muchtadi, 2013).

    Radikal hidroksil dapat mengoksidasi guanosin menjadi 8-hidroksi-2-

    deoksiguanosin dan timin menjadi glikol timin, sehingga DNA berubah dan

    mengakibatkan terjadinya mutagenesis atau karsinogenesis. Oleh karena itu,

     biomarker untuk stress oksidatif bisa menggunakan 8-hidroksi-2-deoksiguanosin.

    DNA yang telah mengalami mutasi dapat diperbaiki oleh enzim DNA glikosilase

    ( DNA repair enzyme). Jika stress oksidatif terlalu tinggi dan enzim glikosilase

    tersebut tidak adekuat, maka akan menginduksi mutagenesis atau karsinogenesis.

    2.5  Radikal Bebas Dan Hipertensi

    Awal mula radikal bebas menimbulkan hipertensi yaitu dari kerusakan sel.

    Kerusakan sel yang disebabkan oleh radikal bebas terjadi karena adanya

    kerusakan pada protein sehingga aktivitas enzim terganggu, kerusakan pada asam

    nukleat (kerusakan DNA dan mutasi sel) dan kerusakan lipid (fluiditas membran

    terganggu). Akibatnya, terjadi abnormalitas pertumbuhan dan perkembangan sel

     bahkan kematian sel (Muchtadi, 2013).

    Reaksi radikal bebas terutama terjadi di membran plasma karena strukturnya

    yang mudah teroksidasi. Kerusakan membran sel akan mengganggu permeabilitas

    membran sehingga radikal bebas semakin mudah masuk ke dalam sel dan

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    25/45

    36

     bereaksi dengan organel yang terdapat didalam sel seperti inti sel dan lisosom

    sehingga mengakibatkan kerusakan DNA dan timbulnya mutagenesis (Muchtadi,

    2013).

    Radikal bebas juga dapat merusak asam lemak tidak jenuh dan membentuk

    aldehid (malonaldehid) dan hidroksinonenal yang mengakibatkan terjadinya

    ikatan silang (cross linkage) pada lipid, protein, fosfolipid dan asam nukleat

    (Muchtadi, 2013).

    Salah satu penyakit degeneratif yang timbul akibat radikal bebas adalah

     penyakit jantung koroner. Penyakit jantung koroner merupakan komplikasi

    hipertensi. Terjadinya penyakit jantung koroner dapat dibagi dalam 3 tahap yaitu

    inisiasi, progesi dan terminasi. Tahap inisiasi ditandai dengan terjadinya luka

    (injury) pada lapisan endotelium pembuluh darah. Pada tahap progesi, luka

    tersebut menyebabkan terjadinya akumulasi beberapa senyawa lemak dan sel-sel

    serta platelet menjadi plaque yang semakin lama semakin membesar sehingga

    dapat menyumbat aliran darah. Terjadinya penyumbatan aliran darah itu akan

    memulai tahap terminal yang ditandai dengan terjadinya trombosis, kerusakan

    otot jantung dan kematian. Terdapat dugaan bahwa produk hasil oksidasi lemak

    dapat mempercepat berlangsungnya tahap-tahap tersebut (Muchtadi, 2013).

    Salah satu faktor pencetus timbulnya penyakit jantung koroner adalah

    aterosklerosis. Banyak penelitian yang membuktikan bahwa terjadinya

    aterosklerosis merupakan respon terhadap jejas lapisan endotelium pembuluh

    darah. Produk oksidasi lemak terbukti dapat menginduksi terjadinya jejas tersebut.

    Oleh karena itu sangat mungkin bahwa produk hasil oksidasi lemak atau LDL

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    26/45

    37

    teroksidasi bersifat toksik bagi sel (cytotoxic). Faktor usia, kebiasaan merokok dan

    tekanan darah tinggi/hipertensi juka merupakan faktor yang dapat menginduksi

    terjadinya jejas pada pembuluh darah. Produk hasil oksidasi kolesterol juga

    terbukti dapat menimbulkan jejas pada pembuluh darah (Muchtadi, 2013).

    2.6  Antioksidan Enzim

    Enzim antioksidan berperan dalam proses degradasi senyawa ROS

    intraseluler. Enzim-enzim ini memiliki sebuah atom oligo-elemen pada sisi

    aktifnya. Yang termasuk dalam enzim antioksidan, antara lain : superoksida

    dismutase (SOD), katalase dan glutation peroksidase. Enzim antioksidan tersebut

    akan mengubah ROS menjadi molekul oksigen non reaktif (Muchtadi, 2013).

    Tabel 2.4. Enzim-Enzim Antioksidan Dan Fungsinya

     No. Enzim Fungsi

    1. Superoksida dismutase Menghilangkan superoksida

    2. Katalase Menghilangkan hydrogen peroksida

    3. Glutation peroksidase Menghilangkan hydrogen peroksida

    4. Glutation disulfide reduktase Mereduksi glutation teroksidasi

    5. Glutation-S-transferase Menghilangkan hidroperoksida lipid

    6. Peroksidase Dekomposisi hydrogen peroksida dan

    hidroperoksida lipidSumber : Lee et al, dikutip dari antioksidan dan kiat sehat di usia produktif (2013)

    Superoksida dismutase (SOD) mengkatalisis reaksi perubahan anion

    superoksida menjadi hidrogen peroksida dan oksigen. Ada dua macam SOD yaitu

    Mn-SOD dalam mitokondria dan Cu-Zn-SOD dalam sitoplasma. Mn-SOD

    dianggap sebagai enzim antioksidan intraseluler esensial meskipun hanya

    memberikan kontribusi antara 10-15% dari total aktivitas SOD pada semua

     jaringan tubuh. Jenis SOD lainnya, Cu-Zn-SOD yaitu enzim intraseluler yang

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    27/45

    38

    mengandung Cu dan Zn pada sisi aktifnya. Jumlahnya terdapat lebih banyak

    daripada Mn-SOD tetapi aktivitasnya lebih rendah. Cuprum (Cu) diperlukan

    untuk fungsi katalitik enzim sedangkan Zinc (Zn) dibutuhkan untuk menstabilkan

    struktur protein enzim (Muchtadi, 2013).

    Enzim SOD akan mengubah dua molekul radikal superoksida menjadi satu

    molekul hidrogen peroksida dan satu molekul oksigen. Untuk menghilangkan

    hidrogen peroksida, sebelum “reaksi Fenton” mengubahnya menjadi radikal

    hidroksil, tubuh menggunakan katalase dan/ atau glutation peroksidase.  Enzim

    SOD kurang berarti tanpa adanya glutation peroksidase (GPx) atau katalase

    (CAT) untuk menghilangkan hidrogen peroksida. Pada umumnya, wanita lebih

     banyak mengandung enzim-enzim Mn-SOD dan GPx dibandingkan pria. Oleh

    karena itu, umur harapan hidupnya lebih lama dibandingkan pria (Muchtadi,

    2013).

    Katalase terdapat dalam peroksisom terutama di hati. Enzim ini

    mengandung empat grup heme porfirin (Fe) dan menyebabkan enzim ini bisa

     bereaksi dengan hydrogen peroksida. Katalase dapat mengubah hidrogen

     peroksida menjadi oksigen dan air. Reaksinya : 2H2O2 → 2 H2O + O2  (Muchtadi,

    2013).

    Hidrogen peroksida merupakan hasil samping proses metabolisme normal

    dalam tubuh yang membahayakan karena dapat berfungsi sebagai oksidator kuat.

    Oleh karena itu, hidrogen peroksida harus didekomposisi menjadi air dan oksigen

    agar tidak menyebabkan terjadinya kerusakan sel dan jaringan (Muchtadi, 2013).

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    28/45

    39

    Glutation Peroksidase merupakan enzim terpenting untuk mempercepat

    reduksi hidrogen peroksida dan lipid hidroperoksida yang terdapat di membran sel

    dengan kofaktornya glutation tereduksi. Glutation Peroksidase mengandung

    selenium pada sisi aktifnya. Regenerasi glutation tereduksi dilakukan oleh enzim

    glutation reduktase dengan adanya NADPH yang dihasilkan dari jalur pentosa.

    Selain itu terdapat juga glutation peroksidase yang tidak mengandung selenium.

    Enzim ini hanya mampu mendegradasi lipid hidroperoksida (Muchtadi, 2013).

    Selenium anorganik utama yang terkandung dalam bahan makanan adalah

    natrium-selenit (Na2SeO3). Sedangkan dalam bentuk organik berupa

    selenometionin dan selenosistein, satu atom selenium terdapat dalam posisi yang

     biasanya ditempati oleh atom belerang (S) dalam asam amino sistein dan metionin

    (Muchtadi, 2013).

    Terdapat sekitar 30 jenis selenoprotein yang mengandung selenosistein.

    Selenosistein yaitu sisi aktif enzim antioksidan glutation peroksidase dan

    tioredoksin reduktase. Keduanya merupakan enzim antioksidan alami yang

    mengandung selenium dan fungsi antioksidannya tergantung pada aktivitas

    selenium. Glutation peroksidase merupakan selenoprotein terbanyak pada

    mamalia. Tioredoksin reduktase penting untuk memelihara protein sel tetap dalam

    keadaan tereduksi dan menyediakan deoksiribo nuklease untuk sintesis DNA

    (Muchtadi, 2013).

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    29/45

    40

    2.7  Mekanisme Kerja Antioksidan

    Antioksidan dapat menurunkan kadar radikal bebas dan ROS dalam tubuh.

    Konsumsi antioksidan menghambat pembentukan radikal bebas dan ROS pada

    tahap awal dan memutus rantai radikal bebas pada tahap propagasi saat terjadi

    oksidasi lipid. Mekanisme kerja antioksidan dalam melindungi terhadap risiko

    kerusakan sel dan jaringan tubuh dibagi menjadi tiga yaitu :

    1.  Sebagai senyawa pendonor hidrogen

    Mekanisme kerja dalam golongan ini meliputi, mendonorkan atom hidrogen

     pada radikal bebas, membersihkan radikal bebas dan mencegah terjadinya

    oksidasi lipid terutama terhadap asam lemak tak jenuh ganda (PUFA) (Muchtadi,

    2013).

    Antioksidan mencegah terjadinya oksidasi lipid dengan menangkal radikal

     bebas yang bereaksi dengan radikal peroksil sebelum bereaksi dengan PUFA.

    Antioksidan pendonor hydrogen bereaksi dengan radikal alkil (R*), alkoksil

    (RO*) dan peroksil (ROO*) dari PUFA dan mengubahnya menjadi produk non

    radikal yang lebih stabil (Muchtadi, 2013).

    2. 

    Sebagai pengikat ion-ion metal

    Ion-ion metal seperti zat besi dan tembaga berperan dalam tahap inisiasi dan

     propagasi oksidasi lipid. Adanya ion metal tersebut dapat melakukan dekomposisi

    hidroperoksida menjadi radikal peroksil dan radikal alkoksil dan mempercepat

    tahap inisiasi oksidasi lipid (Muchtadi, 2013).

    Hidrogen peroksida bereaksi dengan metal transisi membentuk radikal

    hidroksil dan reaksi ini tergantung pada konsentrasi ion metal transisi (zat besi

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    30/45

    41

    dan tembaga). Konsentrasi ion metal transisi ditentukan oleh konsentrasi protein

     pengikat metal (ferritin, laktoferrin dan seruloplasmin) (Muchtadi, 2013).

    Antioksidan sebagai pengikat metal akan membentuk senyawa kompleks

    melalui pengisian metal pada semua sisi koordinasi metal dan mencegah

    terjadinya siklus redoks metal (Muchtadi, 2013).

    Tabel 2.5. Macam-Macam Protein Pengkelat Metal Yang Terdapat Dalam Tubuh

    No. Protein Fungsi

    1. Ferritin Penyimpanan zat besi2. Transferrin Penyimpanan zat besi 

    3. Laktoferrin Penyimpanan zat besi 

    4. Haptoglobin Hemoglobin sequestration

    5. Seruloplasmin Penyimpanan tembaga

    6. Albumin Penyimpanan tembaga

    7. Transferrin ferro-oksidase Transport zat besiSumber : Lee et al (2004) dikutip dari Muchtadi (2013)

    3.  Sebagai quenchers singlet oxygen

    Proses inaktivasi (quenching )  singlet oxygen (1O2) oleh quenchers (Q)

    membentuk produk teroksidasi (QO2). Terdapat dua mekanisme inaktivasi singlet

    oxygen yaitu secara fisik dan kimia. Secara fisik inaktivasi dilakukan dengan

    mengubah singlet oxygen menjadi triplet oxygen baik melalui transfer energy atau

    transfer muatan. Sedangkan secara kimia, dengan membentuk senyawa

    intermediate seperti produk teroksidasi (Muchtadi, 2013).

    2.8  Makanan Sumber Antioksidan

    Gangguan keseimbangan antara oksidan dan antioksidan tergantung dari

     pola konsumsi makanan sebagai transport asam amino esensial yang dibutuhkan

    untuk sintesis protein atau enzim-enzim antioksidan serta zat gizi lain yang

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    31/45

    42

    diperlukan untuk sintesis berbagai kofaktor enzim antioksidan. Misalnya

    antioksidan oligo-elemen (cuprum, zinc dan selenium) yang merupakan kofaktor

    enzim superoksida dismutase dan glutation peroksidase dan dapat mendegradasi

    senyawa ROS serta vitamin antioksidan yaitu vitamin A, C, E dan B2. Pada tabel

    2.6 disajikan macam-macam bahan pangan yang mengandung sumber antioksidan

    (Muchtadi, 2013).

    Tabel 2.6. Bahan Pangan Sumber Antioksidan

    Jenis Antioksidan Bahan Pangan

    itamin A dan Karotenoid Mentega, margarin, buah-buahan berwarna kuning-

    oranye, sayuran hijau

    itamin E Biji bunga matahari, biji-bijian yang mengandung

    kadar minyak tinggi, kacang-kacangan, susu dan

    hasil olahannya

    itamin C Buah-buahan (jeruk, kiwi, dll), sayuran (sebagian

    rusak selama proses pemasakan), kentang

    eng (zn) Bahan pangan hewani : daging, udang, ikan, susu

    dan hasil olahannyaembaga (Cu) Hati, udang, biji-bijian, serealia (kadar dalam

    makanan tergantung konsentrasi Cu dalam tanah)

    elenium (Se) Serealia, daging, ikan (kadar dalam makanan

    tergantung konsentrasi Se dalam tanah)

    rotein Ovalbumin dalm telur, gliadin dalam gandum, dllSumber : Muchtadi (2013)

    2.9  Peran Zinc, Cuprum dan Selenium

    Peran zinc, cuprum dan selenium terhadap kejadian hipertensi adalah

    mengaktivasi antioksidan endogen. Ada dua jenis antioksidan, pertama berupa

    enzim, misalnya SOD (Superoxide dismutase) yang diaktifkan oleh zinc, cuprum

    dan mangan, serta Glutathione peroxidase merupakan enzim yang diaktikan oleh

    selenium. Kedua adalah bukan enzim yaitu berupa vitamin C, vitamin E, beta

    karoten dan mineral misalnya selenium, zinc (Muchtadi, 2013).

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    32/45

    43

    2.9.1 Zinc

    Tubuh orang dewasa mengandung sekitar 1,5-2,5 gram zinc dimana hampir

    99% berada dalam intraseluler dan hanya 1% dalam ekstraseluler (Linder, 2010).

    a.  Fungsi Zinc

    Zinc merupakan mikromineral yang terdapat dalam berbagai jaringan tubuh

    dan memiliki beberapa fungsi dalam metabolisme sel. Zinc memegang peranan

     penting dalam metabolisme karbohidrat, metabolisme vitamin A, sintesis asam

    nukleat, polimerase dan sintesis protein, proliferasi sel, pemeliharaan imunitas

    seluler dan penting dalam berbagai sistem metalloenzim (Linder, 2010).

    Selain itu, Zinc juga penting dalam fungsi pengecapan serta nafsu makan.

    Zinc merupakan komponen penting pada struktur dan fungsi membran sel. Zn

     berfungsi sebagai antioksidan dan melindungi tubuh dari serangan lipid

     peroksidase. Mikromineral ini juga mampu menghambat terjadinya apoptosis

    yaitu kematian sel terprogram yang diatur oleh gen (Widhyari, 2012).

    Zinc dibutuhkan pada aktivitas beberapa enzim sebagai katalisator. Lebih

    dari 300 enzim memerlukan zinc seperti enzim dehidrogenase, superoksida

    dismutase, alkalin fosfatase, aminopeptidase, karboksipeptidase dan collagenase

    (Widhyari, 2012). 

    Dalam beberapa kasus, enzim berfungsi sebagai penerima

    elektron dan enzim-enzim ini berperan penting dalam metabolisme protein, asam

    nukleat (RNA dan DNA), lemak, dan karbohidrat (Gibson, 2005).

    Dari sekian banyak enzim yang mengandung zinc, superoksida dismutase

    (SOD) memiliki fungsi untuk menonaktifkan anion superoksida dan peroksida

    yang merupakan radikal bebas. Enzim ini membutuhkan zinc dan cuprum untuk

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    33/45

    44

    menjalankan peranannya dalam membuang anion-anion superoksida yang rusak.

    Zinc dan cuprum mengubah O2-

    menjadi H2O2 (Linder, 2010).

     b.  Absorbsi, Distribusi, Metabolisme, Ekskresi dan Penyimpanan Zinc

    Absorbsi zinc sekitar 30-60% terjadi di usus halus (intestine) melalui proses

    transelular dan menjadi ikatan metallotionein. Faktor yang berpengaruh dalam

    membantu penyerapan zinc antara lain, metionin, histidin, sistein dan sitrat.

    Sedangkan yang menghambat penyerapan zinc yaitu calcium (Ca), cuprum (Cu),

    fosfor (P), besi (Fe), asam fitat dan oksalat (Widhyari, 2012).

    Transpor zinc dari usus halus ke hati melalui sistem portal. Sekitar 30-40%

    zinc dalam darah portal dialirkan ke hati. Hati merupakan organ utama yang

    terlibat dalam metabolisme zinc. Dari hati, zinc dilepaskan dalam sistem sirkulasi

    untuk dikirim ke jaringan lain berikatan dengan albumin, antiprotease atau α2

    makroglobulin (Gibson, 2005).

    Zinc diangkut dalam serum terikat terutama dengan albumin (70%),

    sehingga perubahan kadar albumin serum akan dapat mempengaruhi konsentrasi

    zinc serum. Kompleks zinc-albumin ini kemudian membawa zinc ke seluruh

     jaringan. Zinc tersebar pada berbagai organ tubuh seperti pada tulang, hati, kulit,

    darah dan organ lain. Kandungan total zinc dalam komponen darah terdistribusi

    75% dalam eritrosit, 22% dalam plasma dan 3% dalam leukosit. Hampir semua

    zinc dalam eritrosit merupakan komponen enzim karbonik anhidrase (Gibson,

    2005).

    Di dalam sel, Zn++  berikatan dengan Zur protein yang mengatur jumlah

    masuknya Zn ke dalam sel. Jika terjadi kelebihan Zn maka protein Zur dengan

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    34/45

    45

    cepat memindahkan dan mengeluarkannya dari sel. Sekitar 60-80% zinc

    intraseluler terdapat dalam sitosol, 10% dalam inti, dan sebagian kecil ditemukan

    dalam mitokondria dan ribosom. Sebagian besar zinc dalam sitosol berikatan

    dengan protein, dan zinc yang berlebih berikatan dengan metalotionein di bawah

    kondisi normal. zinc tidak disimpan permanen dan mudah hilang dalam tubuh.

    zinc juga dibawa ke dalam pankreas dan digunakan untuk membuat enzim

     pencernaan, yang akan dikeluarkan ke dalam saluran pencernaan pada waktunya

     jika diperlukan. Dengan demikian saluran cerna memiliki dua sumber zinc, yaitu

    dari makanan dan cairan pencernaan pankreas (Widhyari, 2012).

    Sumber : Gropper et al, 2009

    Gambar 2.4 Absorbsi, Distribusi Dan Transportasi Zinc

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    35/45

    46

    Zinc diekskresikan terutama melalui feses, dapat juga melalui keringat dan

    urin. Pada awal laktasi Zn dikeluarkan melalui kolostrum. Selama laktasi, Zn

    diekskresikan sebanyak 2-3 µg/ml melalui susu, 1-5 mg melalui keringat, 0,3-0,6

    mg melalui urin, dari pankreas 4 – 5 mg melalui feses (Linder, 2010).

    Keseimbangan zinc dalam tubuh diatur oleh perubahan absorbsi zinc dan

    ekskresi dalam variasi asupan makanan. Jika asupan zinc rendah, maka

     penyerapannya meningkat dan sekresi zinc endogen dalam lumen gastrointestinal

    ditekan. Sebaliknya, jika asupan zinc tinggi, penyerapan menurun dan sekresi zinc

    endogen meningkat (Raja dan Keen, 1999 dalam Gibson, 2005).

    c. 

    Angka Kecukupan Dan Sumber Makanan Mengandung Zinc

    Berikut ini adalah angka kecukupan konsumsi zinc sehari yang dianjurkan

     berdasarkan kelompok usia.

    Tabel 2.7. Angka Kecukupan Zinc Pada Remaja/Dewasa Yang Dianjurkan

    (perorang perhari)

     No. Kelompok Umur Angka Kecukupan Zinc

    Laki-Laki Perempuan

    1. 10-12 tahun 14 mg 13 mg

    2. 13-15 tahun 18 mg 16 mg

    3. 16-18 tahun 17 mg 14 mg

    4. 19-29 tahun 13 mg 10 mg

    5. 30-49 tahun 13 mg 10 mg

    6. 50-64 tahun 13 mg 10 mg7. 65-80 tahun 13 mg 10 mg

    8. 80 tahun keatas 13 mg 10 mgSumber : Permenkes RI No.75 tahun 2013 

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    36/45

    47

    Tabel 2.8. Daftar Bahan Makanan Sumber Zinc

     No. Nama Bahan Makanan Komposisi Zinc per 100 gramSerealia dan hasil olahannya

    1. Beras jagung kuning 4,1 mg

    2. Beras hitam 1,6 mg

    3. Beras giling 0,5 mg

    Kacang-kacangan

    4. Biji mente 4,1 mg

    Umbi berpati dan hasil olahannya

    5. Ubi jalar kuning/putih 0,2 mg

    6. Bubur sagu 0,1 mg

    Ikan7. Cakalang (perut) 9,3 mg

    8. Baronang 4,1 mg

    9. Rajungan 2,9 mg

    10. Sarden 2 mg

    11. Tongkol 1,6 mg

    12. Belut 1,2 mg

    13. Udang galah 1,2 mg

    Telur

    14. Telur ayam kampung 1,5 mg

    15. Telur penyu 1,4 mg

    Sayuran dan buah16. Labu kuning 1,5 mg

    17. Daun pare 1,2 mg

    18. Petai 0,8 mg

    19. Daun kelor 0,6 mg

    20. Jengkol 0,6 mg

    21. Kacang panjang 0,5 mg

    22. Pisang kayu 0,3 mg

    23. Pisang ambon 0,2 mg

    24. Kedondong, rambutan binjai, lemon 0,2 mg

    Sumber : Tabel Komposisi Pangan Indonesia, 2009

    d.  Defisiensi Zinc

    Defisiensi zinc dapat terjadi karena kurangnya konsumsi makanan

    mengandung zinc, penyerapan zinc yang kurang baik, pengeluaran zinc dari tubuh

    yang meningkat atau kebutuhan terhadap zinc meningkat. Defisiensi zinc biasanya

    diobati dengan pemberian tablet ZnSO4 20-25 mg (Linder, 2010).

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    37/45

    48

    e. 

    Pengukuran Status Zinc

    Zinc serum adalah yang paling umum digunakan untuk penanda status zinc.

    Metode yang paling banyak digunakan untuk mengukur serum Zinc yaitu SSA

    (Spektrofotometri Serapan Atom). Kriteria yang digunakan untuk konsentrasi

    serum Zinc dalam rentang normal 10-15 umol/L (Gibson, 2005).

    2.13.2 Cuprum

    Kadar tembaga atau Cuprum (Cu) yang terdapat dalam tubuh orang dewasa

     berkisar 80% (antara 50-80 mg). Dari jumlah tersebut, terdistribusi sekitar 40%

    dalam otot, l5% dalam hati, 10% di otak dan 8% dalam darah. Sebagian besar Cu

    dalam darah sebagai metaloenzim superoksida dismutase. Dalam plasma, 60% Cu

    dalam bentuk seruloplasmin (protein pengikat Cu), 30% transkuprein dan sisanya

    dalam bentuk albumin dan asam amino (Linder, 2010).

    Tabel 2.9 Kadar Cuprum Pada Beberapa Organ Tubuh Orang Dewasa

    No. Organ Cu (µg/g) % Cu dari Cu Tubuh

    1. Darah 1,2 8

    2. Hati 7,0 13

    3. Ginjal 2,7 1

    4. Jantung 3,4 1

    5. Otak 4,6 9

    6. Limpa 1,2 0,1

    7. Paru-paru 1,6 2

    Sumber : dikutip dari Linder (2010)

    a.  Fungsi Cuprum

    Fungsi Cuprum (Cu) sebagai enzim metaloprotein yaitu terlibat dalam

    fungsi dasar rantai oksidasi sitokrom, sintesis protein kompleks jaringan kolagen

     pada rangka dan pembuluh darah serta sintesis neurotransmiter (seperti,

    noreadrenalin) dan neuropeptida (seperti, encephalins) (J.S Garrow, 1993).

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    38/45

    49

    Tabel 2.10 Beberapa Macam Enzim Tembaga Dalam Tubuh (see O’Dell 1990)

    Enzim FungsiSeruloplasmin Berbagai aktivitas oksidase, transport tembaga,

    antioksidan

    Sitokrom C oksidasi Terdapat di mitokondria, memerlukan zat besi,

    fosforilasi oksidatif

    Superoksida dismutase Antioksidan sitosolik : 2O2 + H2O2+ O2Oksidase lisil Kondensasi asam amino → cross linking kolagen

    and elastin

    Dopamin-β-hidroksilase Sintesis adrenalin dan noradrenalinSumber : J.S Garrow (1993)

    Enzim yang paling banyak mengandung Cu adalah superoksida dismutase

    dan seruloplasmin. Cu menginduksi superoksida dismutase bersama dengan zinc

    untuk membersihkan ( scavenge) radikal bebas atau anion-anion superoksida yang

    rusak. Sedangkan seruloplasmin merupakan komponen utama plasma dan cairan

    interstisial yang mengandung Cu dan berperan dalam oksidasi Fe++  menjadi

    Fe+++. Enzim Cu lainnya yaitu Dopamin-β-hidroksilase penting dalam

    memproduksi katekolamin di otak dan kelenjar adrenal (Linder, 2010).

     b. 

    Absorbsi, Distribusi, Metabolisme, Ekskresi dan Penyimpanan Cuprum

    Sekitar 50% dari jumlah Cu dalam diet diserap/diabsorsi di usus halus.

    Setelah diserap, Cu diangkut ke hati melalui ikatan dengan albumin dan

    transkuprein. Dalam hati, Cu dimasukkan ke seruloplasmin dan kemudian

    didistribusikan ke jaringan lain. Konsentrasi Cu didalam jaringan tubuh

    ditentukan melalui mekanisme homeostatik penyerapan usus dan ekskresi bilier.

    Sebagian Cu diserap dan dibongkar secara cepat, kemudian diekskresikan ke

    dalam saluran pencernaan. Cu sangat sedikit diekskresikan melalui urin,

    kehilangan lewat urin tidak menentukan simpanan Cu. Cu yang disimpan dalam

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    39/45

    50

    tubuh relatif sedikit dibandingkan dengan trace elemen lainnya seperti besi

    (Turnlund, 1998 dalam Gibson, 2005).

    Sumber : Gropper et al, 2009

    Gambar 2.5. Absorbsi, Distribusi dan Transportasi Cuprum

    c. 

    Angka Kecukupan Dan Sumber Makanan Mengandung Cuprum

    Orang dewasa mengkonsumsi 1-2 mg Cu per-hari. Asupan Cu untuk

     populasi orang Eropa dewasa berkisar antara 0,9 sampai 2,3 mg/hari (van

    Dokkum, 1995 dalam Gibson, 2005).

    Tabel 2.11. Angka Kecukupan Cuprum Remaja/Dewasa Yang Dianjurkan

    (perorang perhari)

     No. Kelompok Umur Angka Kecukupan Cuprum (Cu)

    Laki-Laki Perempuan

    1. 10-12 tahun 700 mcg 700 mcg

    2. 13-15 tahun 800 mcg 800 mcg

    3. 16-18 tahun 890 mcg 890 mcg

    4. 19-29 tahun 900 mcg 900 mcg

    5. 30-49 tahun 900 mcg 900 mcg

    6. 50-64 tahun 900 mcg 900 mcg

    7. 65-80 tahun 900 mcg 900 mcg

    8. 80 tahun keatas 900 mcg 900 mcg

    Sumber : Permenkes RI No.75 Tahun 2013

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    40/45

    51

    Sumber makanan Cu yang baik adalah kerang, kacang-kacangan, sereal

    gandum dan hati. Sedangkan kandungan Cu paling sedikit terdapat di daging,

    susu dan produk olahannya (Linder, 2010).

    Tabel 2.12. Daftar Bahan Makanan Sumber Cuprum

     No. Nama Bahan Makanan Komposisi Cuprum per 100 gram

    Serealia dan kacang-kacangan

    1. Beras jagung kuning 0,1 mg

    2. Beras hitam 0,1 mg

    3. Beras giling 0,1 mg

    4. Nasi gurih 0,2 mg

    5. Biji mente 4,7 mg

    Umbi berpati

    6. Ubi jalar kuning/putih 0,1 mg

    Ikan

    7. Baronang 4,7 mg

    8. Rajungan 1,7 mg

    9. Cakalang (hati) 1,6 mg

    10. Patin 0,7 mg

    11. Udang galah 0,7 mg

    Telur12. Telur ayam kampong 0,6 mg

    13. Telur penyu 0,5 mg

    Sayuran dan buah

    14. Daun kubis 0,9 mg

    15. Daun pare 0,4 mg

    16. Mangga 0,33 mg

    17. Jengkol 0,3 mg

    18. Petai 0,2 mgSumber : Tabel Komposisi Pangan Indonesia, 2009

    d. 

    Defisiensi Cuprum

    Defisiensi Cu paling banyak terjadi disebabkan karena intake yang tidak

    adekuat dan ekskresi Cu yang berlebihan (seperti pada dialisis ginjal). Gejala

    yang mungkin timbul akibat defisiensi Cu yaitu anemia dan degenerasi pembuluh

    darah. Menurut Solomon (1981), “defisiensi Cu pada orang dewasa dapat diatasi

    dengan suplementasi Cu dosis rendah 2mg/tablet” (Linder, 2010).

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    41/45

    52

    Terjadinya defisiensi Cu pada populasi orang dewasa belum umum

    dijelaskan. Namun telah diungkapkan bahwa rendahnya asupan Cu dapat

    menyebabkan efek aterogenik, merusak fungsi jantung dan menyebabkan irama

     jantung abnormal. Kemungkinan lain yang bisa terjadi yaitu gangguan

    metabolisme katekolamin dan encephalin (J.S Garrow, 1993).

    Defisiensi Cu juga ikut terlibat pada terjadinya hiperkolesterolemia,

    hipertrigliseridemia dan aterosklerosis. Terdapat hubungan antara rendahnya

    asupan Cu dalam makanan (zinc/cu tinggi) dengan hiperkolesterolemia. Sebuah

    studi pada tikus yang dilakukan oleh Klevay menunjukkan masalahnya terletak

     pada 1) pembuangan kolesterol plasma (Lin & Lei, 1981 dalam Linder, 2010) dan

    2) kurangnya lipase lipoprotein dari hati yang berfungsi untuk mengubah VLDL

    menjadi LDL atau menghambat pengambilan kolesterol (Lau & Klevay, 1982

    dalam Linder, 2010).

    e.  Pengukuran Status Cuprum

    Metode yang digunakan untuk menilai status Cu meliputi tes statik dan

     pengukuran aktifitas enzim Cu tertentu. Belum ada konsensus terbaik yang

    digunakan karena efisiensi kontrol homeostatik yang mempertahankan

    konsentrasi Cu di jaringan dalam kisaran sempit. Akibatnya ukuran status

    tembaga cenderung resisten untuk berubah, kecuali jika asupan diet sangat rendah

    atau sangat tinggi.

    Serum Cu atau seruloplasmin paling sering digunakan untuk menilai status

    Cu, namun sensitivitas dan spesifisitasnya rendah. Oleh karena itu, harus

    dikombinasikan dengan ukuran yang lebih sensitif dan spesifik seperti sitokrom

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    42/45

    53

    C-oksidase dalam trombosit atau superoksida dismutase di eritrosit. Metode yang

     paling banyak digunakan untuk mengukur serum Cu yaitu AAS (Spektrofotometri

    Serapan Atom). Kriteria yang digunakan untuk konsentrasi serum Cu dewasa

    adalah 8,8 – 17,5 umol/l untuk laki-laki dan 10,7 – 26,6 umol/l untuk wanita yang

    tidak menggunakan kontrasepsi oral (Gibson, 2005).

    2.13.3 Selenium

    Selenium terdapat pada semua jaringan tubuh kecuali jaringan lemak.

    Konsentrasi selenium yang tinggi ditemukan pada hati, ginjal, jantung dan limpa.

    Selain itu, selenium juga merupakan bagian dari antioksidan enzim yang

    melindungi sel dan membran lipid dari kerusakan oksidatif (Schlenker & Roth,

    2011).

    a.  Fungsi Selenium

    Selenium memiliki peran penting dalam beberapa jalur metabolisme

    termasuk sistem pertahanan antioksidan, metabolisme hormon tiroid, dan kontrol

    redoks enzim dan protein. Selenium dapat mempengaruhi jalur-jalur metabolisme

    melalui sejumlah selenoprotein yang semuanya mengandung selenosistein di sisi

    aktifnya (Gibson, 2005). 

    Selenium merupakan mikromineral komponen esensial enzim glutation

     peroksidase. Enzim ini bersama dengan katalase, superoksida dismutase dan

    vitamin E memiliki daya antioksidan kuat untuk memberikan pertahanan terhadap

    kerusakan oksidatif oleh radikal bebas (Linder, 2010).

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    43/45

    54

     b. 

    Absorbsi, Distribusi, Metabolisme, Ekskresi dan Penyimpanan Selenium

    Selenium diserap dalam bentuk organik dan anorganik. Penyerapan

    selenium terutama terjadi di duodenum. Sekitar 80% selenium yang diserap

     berasal dari makanan dalam bentuk selenosistein organik dan selenometionin

    (Gibson, 2005)

    Sumber : Gropper et al (2009)

    Gambar 2.6. Absorbsi, Distribusi dan Transportasi Selenium

    Faktor-faktor yang meningkatkan penyerapan selenium meliputi vitamin C,

    A dan E serta adanya glutation tereduksi dalam lumen usus. Logam berat (seperti

    merkuri dan fitat dianggap menghambat penyerapan selenium melalui chelation 

    dan pengendapan.

    Setelah penyerapan dari usus, selenium terikat protein kemudian

    didistribusikan melalui darah ke hati dan jaringan lain. Dalam darah, selenium

    mengikat kelompok sulfhidril dalam α dan β globulin seperti lipoprotein densitas

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    44/45

    55

    sangat rendah (VLDL) dan lipoprotein densitas rendah (LDL). Dalam jaringan

    seperti hati, asam selenoamino dan bentuk anorganik selenium dimetabolisme.

    Pengaturan homeostatik selenium dikendalikan oleh ekskresi selenium

    dalam urin dan bukan dari penyerapan selenium. Oleh karena itu, seseorang

    dengan status selenium yang rendah akan mempertahankan selenium melalui

     penurunan ekskresi urin.

    c.  Angka Kecukupan Dan Sumber Makanan Mengandung Selenium

    Angka kecukupan gizi (AKG) selenium untuk orang dewasa adalah 30 mcg

     per hari. Akan tetapi untuk fungsi sebagai antioksidan, anjuran konsumsi selenium

     berkisar antara 75-200 mcg per hari.

    Tabel 2.13 Angka Kecukupan Selenium Remaja/Dewasa Yang Dianjurkan

    (perorang perhari)

     No. Kelompok Umur Selenium

    Laki-Laki Perempuan

    1. 10-12 tahun 20 mcg 20 mcg

    2. 13-15 tahun 30 mcg 30 mcg

    3. 16-18 tahun 30 mcg 30 mcg

    4. 19-29 tahun 30 mcg 30 mcg

    5. 30-49 tahun 30 mcg 30 mcg

    6. 50-64 tahun 30 mcg 30 mcg

    7. 65-80 tahun 30 mcg 30 mcg

    8. 80 tahun keatas 30 mcg 30 mcgSumber : Permenkes RI No.75 Tahun 2013

    Bahan makanan sumber selenium meliputi biji-bijian (serealia), biji bunga

    matahari, daging, seafood terutama ikan tuna dan bawang putih. Selenium juga

    dapat diperoleh melalui suplementasi.

    d.  Defisiensi Selenium

    Penurunkan kadar selenium dalam tubuh dapat disebabkan oleh proses

     penuaan. Jika kadar selenium menurun berarti kadar antioksidan dalam tubuh juga

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

    TESIS KADAR ZINC, CUPRUM .... ARINDA LIRONIKA SURYANA

  • 8/17/2019 gdlhub-gdl-s2-2014-suryanaari-36796-8.-bab-2-a

    45/45

    56

    menurun. Kadar selenium dalam darah menurun sebanyak 7% setelah berumur 60

    tahun dan 24% setelah berumur 75 tahun. Kadar selenium yang rendah dalam

    tubuh berhubungan dengan meningkatnya insidensi penyakit jantung (Muchtadi,

    2013).

    Defisiensi selenium yang diakibatkan oleh penurunan aktivitas selenoenzime

    dan ekspresi selenoprotein dapat menyebabkan timbulnya kardiomiopati (penyakit

    Keshan) dan condrodystrophy. Penyakit Keshan merupakan penyakit yang terjadi

    terutama pada anak dan wanita usia subur yang responsif terhadap selenium dan

    tinggal di daerah Timur Laut China, di mana kandungan selenium dalam tanahnya

    rendah (Gibson, 2005).

    e. 

    Pengukuran Status Selenium

    Metode yang digunakan untuk mengukur serum selenium yaitu SSA

    (Spektrofotometri Serapan Atom). Masih belum ada referensi nilai normal

    selenium yang ditetapkan secara universal. Namun, dapat disebutkan nilai normal

    untuk dewasa bervariasi dari rentang 0,5-2,5 μmol/L tergantung wilayah geografis

    (Gibson, 2005).

    Aktivitas dan konsentrasi selenoprotein juga telah digunakan untuk menilai

    status selenium. Selenoprotein P dan GPx dalam jaringan (GPx1) dan dalam

     plasma (GPx 3) lebih umum digunakan. Konsentrasi Selenoprotein P dianggap

    sebagai indikator status selenium yang lebih baik daripada GPx. Peningkatan

    asupan selenium juga dapat berfungsi sebagai indeks status selenium pada

     populasi (Gropper, 2009).

     ADLN- PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA