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