i
KARYA TULIS ILMIAH
PENGARUH HIPOKSIA ISKEMIK PRENATAL
TERHADAP UKURAN MIOKARDIUM TIKUS
RATTUS NORVEGICUS
GALUR
SPRAGUE-DAWLEY
Disusun untuk Memenuhi Sebagian Syarat Memperoleh
Derajat Sarjana Kedokteran pada Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Muhammadiyah Yogyakarta
Halaman Samp
Disusun oleh
Muhammad Hadiyan Rasyadi 2012 031 0249
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN DOKTER FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU KESEHATAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA YOGYAKARTA
i
KARYA TULIS ILMIAH
PENGARUH HIPOKSIA ISKEMIK PRENATAL
TERHADAP UKURAN MIOKARDIUM TIKUS
RATTUS NORVEGICUS
GALUR
SPRAGUE-DAWLEY
Disusun untuk Memenuhi Sebagian Syarat Memperoleh
Derajat Sarjana Kedokteran pada Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Muhammadiyah Yogyakarta
Halaman Samp
Disusun oleh
Muhammad Hadiyan Rasyadi 2012 031 0249
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN DOKTER FAKULTAS KEDOKTERAN DAN ILMU KESEHATAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA YOGYAKARTA
ii
HALAMAN PENGESAHAN
PENGARUH HIPOKSIA ISKEMIK PRENATAL
TERHADAP UKURAN MIOKARDIUM
RATTUS
NORVEGICUS
GALUR
SPRAGUE-DAWLEY
Disusun oleh:
MUHAMMAD HADIYAN RASYADI 2012 031 0249
Telah disetujui dan diseminarkan pada tanggal 12 Februari 2016 Disetujui oleh,
Dosen Penguji
dr. Ikhlas M. Jenie, M.Kes, M.Med.Sc NIK : 0525097701
Dosen Pembimbing
dr. Ratna Indriawati, M.Kes NIK : 0520087201
Mengetahui,
Kaprodi Pendidikan Dokter FKIK Universitas Muhammadiyah Yogyakarta
iii
PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama : Muhammad Hadiyan Rasyadi
NIM : 20120310249
Program Studi : Pendidikan Dokter
Fakultas : Kedokteran dan Ilmu Kesehatan
Menyatakan dengan sebenarnya bahwa Karya Tulis Ilmiah yang saya tulis ini benar-benar merupakan hasil karya saya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir Karya Tulis Ilmiah ini.
Apabila di kemudian hari terbukti atau dapat dibuktikan bahwa Karya Tulis Ilmiah ini hasil jiplakan, maka saya bersedia menerima sanksi atas perbuatan tersebut.
Yogyakarta, 12 Februari 2016 Yang membuat pernyataaan,
iv
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Warohmatullahi Wabarokatuh
Alhamdulillahi Rabbil ‘alamin, segala puji kehadirat Allah SWT Tuhan semesta alam Yang Maha Menguasai Ilmu Pengetahuan. Sholawat serta salam senantiasa tercurah kepada Rasulullah SAW, keluarga dan sahabatnya yang telah menebar ilmu pengetahuan di muka bumi.
Proposal Karya Tulis Ilmiah yang berjudul “PENGARUH HIPOKSIA ISKEMIK PRENATAL TERHADAP UKURAN MIOKARDIUM RATTUS NORVEGICUS GALUR SPRAGUE-DAWLEY” ini tidak akan terealisasi tanpa bantuan dari berbagai pihak, oleh karena itu pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu penulis selama menyusun proposal ini, terutama kepada:
1. dr. Ardi Pramono, Sp.An, M.Kes, selaku dekan Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.
2. dr. Alfaina Wahyuni, Sp.OG, M.Kes, selaku ketua Program Studi Pendidikan Dokter Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.
3. dr. Ratna Indriawati, M.Kes sebagai dosen pembimbing yang telah bersedia membimbing dan meluangkan waktu, serta memberikan arahan kepada penulis dalam penyusunan Proposal Karya Tulis Ilmiah ini.
v
5. Ayah tercinta Dr. H. Muhammad Hafidh, SH, M.Kn, ibunda tercinta Hj. Erniza, SKM, dan adik Hadaina Rusyda dan segenap keluarga besar penulis yang telah memberikan dukungan penuh kepada penulis sehingga terciptalah karya tulis ilmiah ini.
6. Untuk Annabel Shahnaz Hidayat yang selalu mendukung dan memberi semangat dalam menyelesaikan karya tulis ilmiah ini.
7. Kawan satu perjuangan dan satu kelompok penelitian, Mohammad Arief Adiatma yang saling menyemangati dalam menyelesaikan Karya Tulis Ilmiah ini.
8. Teman-teman satu rumah Chamim, Jamal yang selalu membantu dalam proses KTI saya.
9. Teman-teman kelompok RAN, Geeks, dan semua teman-teman saya.
Semoga seluruh bantuan yang telah diberikan menjadi catatan amal sholih yang diterima Allah SWT dan bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan. Penulis menyadari bahwa karya tulis ini masih jauh dari sempurna, sehingga kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan. Akhirnya, dengan segala kerendahan hati, penulis berharap semoga hasil Karya Tulis Ilmiah ini dapat bermanfaat bagi sesama dan dapat berperan dalam perkembangan ilmu pengetahuan di masa depan.
Aamiin, Wassalamua’alaikum Warohmatullahi Wabarokatuh
Yogyakarta, 12 Februari 2016
vi DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
DAFTAR ISI ... vi
DAFTAR GAMBAR ... viii
INTISARI ... x
BAB I ... 2
PENDAHULUAN ... 2
1. Latar Belakang Masalah ... 2
2. Rumusan Masalah ... 6
3. Tujuan Penelitian ... 6
4. Manfaat Penelitian ... 6
5. Keaslian Penelitian ... 7
BAB II ... 8
TINJAUAN PUSTAKA ... 8
A. Tinjauan Pustaka ... 8
1. Oksigenasi ...8
2. Hipoksia ...9
3. Hipoksia Prenatal ...13
4. Manifestasi Hipoksia Pada Tingkat Seluler ...15
5. Manifestasi Pada Jantung ...16
6. Embriologi Jantung ...17
7. Anatomi Jantung ...19
8. Lapisan dinding jantung ...23
9. Katup Jantung ...26
vii
11. Kelistrikan Jantung ...28
12. Fisiologi Jantung ...30
13. Cara Kerja Jantung ...31
14. Histologi Jantung ...32
15. Miokardium ...34
B. Kerangka Konsep ... 37
C. Hipotesis ... 37
BAB III ... Error! Bookmark not defined. METODE PENELITIAN ... 35
A. Desain Penelitian ... 35
B. Populasi dan Sampel ... 35
C. Lokasi dan Waktu Penelitian ... 36
D. Variabel Penelitian ... 37
D. Definisi Operasional ... 37
F. Alat dan Bahan Penelitian ... 38
G. Jalannya Penelitian ... 38
H. Analisis Data ... 39
BAB IV ... 41
HASIL DAN PEMBAHASAN ... 41
A. Hasil Penelitian ... 41
BAB V ... 53
KESIMPULAN DAN SARAN ... 53
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Proses embriologi pada jantung ... 18
Gambar 2. Anatomi organ jantung ... 21
Gambar 3. Struktur otot jantung... 23
Gambar 4. Lapisan Jantung epicardium ... 24
Gambar 5. Lapisan Jantung miocardium ... 25
Gambar 6. Lapisan Jantung Endokardium ... 25
Gambar 7. Katup pada jantung (penampang superior) ... 27
Gambar 8. Vaskularisasi pada jantung ... 28
Gambar 9. Jalur kelistrikan pada jantung ... 30
Gambar 10. Histologi normal otot jantung ... 33
Gambar 11. Serabut Purkinje ... 36
Gambar 12. Miokardium kelompok kontrol (perbesaran 10x) ... 42
Gambar 13. Miokardium kelompok perlakuan 1 hari ke 7 (perbesaran 10x) ... 42
ix ABSTRACT
Background: Hypoxia is a condition to the low concentration of oxygen in the cells or tissues that may threaten the survival of cells. Cells can adaptation, injury, or death. Prenatal hypoxia is still a major cause of morbidity and mortality in developed and developing countries based on datafrom World Health Organization (WHO). Oxygen is an important component in the metabolism of the myocardium. This study aimed to research the effect of prenatal hypoxic ischemic on thickness of myocardium.
Methods: This research use experimental post -test control group design. This study used child Rattus norvegicus of Sprague-Dawley strain obtained from a pregnant female Rattus norvegicus who was induced until prenatal hypoxic ischemic happen in different age gestation by ligating the right uterina artery. Female Rattus norvegicus were divided into 3 groups, K is a control group that was not induced prenatal ischemic hypoxic, P1 group was given induced prenatal ischemic hypoxia on the parent who is pregnant at the age of 7 days, P2 group was given induced prenatal ischemic hypoxia on the parent who is pregnant at the age of 11 days. After that put the incision from the heartof the rat into the object glass and coloured it with Hematoxylin Eosin stain and then measured it under the microscope.
Result: Prenatal hypoxic ischemic induction shows changes in the size of the myocardium by increasing the size. One - Way ANOVA test showed a significant increase (p=0,000). Post Hoc test showed differences in the increase of the size of the heart myocardium significantly between groups P1(p=0,000), K-P2(p=0,000), P1-P2(p=0,097).
Conclusion: There is a significant difference in the size of the thickness from the myocardium rats Rattus norvegicus strain Sprague - Dawley induced prenatal hypoxic ischemic by ligating right uterine artery between the intervention group and control group. There is an increased thickness of the myocardium according to the time of exposure, the earlier the exposure is given, will increase more significant influence.
x INTISARI
Latar Belakang : Hipoksia merupakan keadaan rendahnya konsentrasi oksigen di dalam sel atau jaringan yang dapat mengancam kelangsungan hidup sel . Sel dapat mengalami adaptasi, cedera, atau kematian. Hipoksia prenatal masih merupakan penyebab utama morbiditas dan mortalitas di negara maju dan berkembang berdasarkan data World Health Organization (WHO). Oksigen merupakan komponen penting dalam metabolisme miokardium. Penelitian ini bertujuan untuk meneliti pengaruh hipoksia iskemik prenatal terhadap ukuran miokardium.
Metode : Penelitian ini menggunakan metode eksperimental dengan rancangan post-test control group design. Penelitian ini menggunakan anak Rattus Norvegicus galur Sprague-dawley yang diperoleh dari induk hamil yang telah diinduksi hipoksia iskemik prenatal pada umur kehamilan yang berbeda dengan cara diligasi arteri uterina kanan. Induk tikus dibagi menjadi 3 kelompok. K merupakan kelompok kontrol yang tidak diinduksi hipoksia iskemik prenatal, P1 kelompok perlakuan yang diinduksi hipoksia iskemik prenatal pada induk yang hamil pada usia 7 hari, P2 kelompok perlakuan yang diinduksi hipoksia iskemik prenatal yang hamil pada usia 11 hari. Kemudian dilakukan pengambilan organ jantung dan pemrosesan jaringan dilanjutkan dengan pengecatan HE dan diukur ketebalan miokardium pada ventrikel kiri. Analisis data dilakukan dengan menggunakan uji One-Way Anova.
Hasil : Pemberian induksi hipoksia iskemik prenatal menunjukkan perubahan ukuran miokardium berupa peningkatan ukuran. Uji One-Way Anova menunjukkan adanya peningkatan yang bermakna (p=0,000). Uji Post Hoc menunjukkan perbedaan peningkatan ukuran miokardium jantung yang bermakna antara kelompok K-P1(p=0,000), K-P2(p=0,000), P1-P2(p=0,097).
Kesimpulan : terdapat perbedaan yang bermakna ukuran ketebalan miokardium tikus putih Rattus Norvegicus galur Sprague-dawley yang diinduksi hipoksia iskemik prenatal dengan cara diligasi arteri uterina kanan antara kelompok perlakuan dengan kelompok kontrol. Terdapat peningkatan ketebalan miokardium sesuai dengan waktu terpapar, semakin dini terpapar memiliki pengaruh yang bermakna.
ABSTRACT
Background: Hypoxia is a condition to the low concentration of oxygen in the cells or tissues that may threaten the survival of cells. Cells can adaptation, injury, or death. Prenatal hypoxia is still a major cause of morbidity and mortality in developed and developing countries based on datafrom World Health Organization (WHO). Oxygen is an important component in the metabolism of the myocardium. This study aimed to research the effect of prenatal hypoxic ischemic on thickness of myocardium.
Methods: This research use experimental post -test control group design. This study used child Rattus norvegicus of Sprague-Dawley strain obtained from a pregnant female Rattus norvegicus who was induced until prenatal hypoxic ischemic happen in different age gestation by ligating the right uterina artery. Female Rattus norvegicus were divided into 3 groups, K is a control group that was not induced prenatal ischemic hypoxic, P1 group was given induced prenatal ischemic hypoxia on the parent who is pregnant at the age of 7 days, P2 group was given induced prenatal ischemic hypoxia on the parent who is pregnant at the age of 11 days. After that put the incision from the heartof the rat into the object glass and coloured it with Hematoxylin Eosin stain and then measured it under the microscope.
Result: Prenatal hypoxic ischemic induction shows changes in the size of the myocardium by increasing the size. One - Way ANOVA test showed a significant increase (p=0,000). Post Hoc test showed differences in the increase of the size of the heart myocardium significantly between groups P1(p=0,000), K-P2(p=0,000), P1-P2(p=0,097).
Conclusion: There is a significant difference in the size of the thickness from the myocardium rats Rattus norvegicus strain Sprague - Dawley induced prenatal hypoxic ischemic by ligating right uterine artery between the intervention group and control group. There is an increased thickness of the myocardium according to the time of exposure, the earlier the exposure is given, will increase more significant influence.
INTISARI
Latar Belakang : Hipoksia merupakan keadaan rendahnya konsentrasi oksigen di dalam sel atau jaringan yang dapat mengancam kelangsungan hidup sel . Sel dapat mengalami adaptasi, cedera, atau kematian. Hipoksia prenatal masih merupakan penyebab utama morbiditas dan mortalitas di negara maju dan berkembang berdasarkan data World Health Organization (WHO). Oksigen merupakan komponen penting dalam metabolisme miokardium. Penelitian ini bertujuan untuk meneliti pengaruh hipoksia iskemik prenatal terhadap ukuran miokardium.
Metode : Penelitian ini menggunakan metode eksperimental dengan rancangan post-test control group design. Penelitian ini menggunakan anak Rattus Norvegicus galur Sprague-dawley yang diperoleh dari induk hamil yang telah diinduksi hipoksia iskemik prenatal pada umur kehamilan yang berbeda dengan cara diligasi arteri uterina kanan. Induk tikus dibagi menjadi 3 kelompok. K merupakan kelompok kontrol yang tidak diinduksi hipoksia iskemik prenatal, P1 kelompok perlakuan yang diinduksi hipoksia iskemik prenatal pada induk yang hamil pada usia 7 hari, P2 kelompok perlakuan yang diinduksi hipoksia iskemik prenatal yang hamil pada usia 11 hari. Kemudian dilakukan pengambilan organ jantung dan pemrosesan jaringan dilanjutkan dengan pengecatan HE dan diukur ketebalan miokardium pada ventrikel kiri. Analisis data dilakukan dengan menggunakan uji One-Way Anova.
Hasil : Pemberian induksi hipoksia iskemik prenatal menunjukkan perubahan ukuran miokardium berupa peningkatan ukuran. Uji One-Way Anova menunjukkan adanya peningkatan yang bermakna (p=0,000). Uji Post Hoc menunjukkan perbedaan peningkatan ukuran miokardium jantung yang bermakna antara kelompok K-P1(p=0,000), K-P2(p=0,000), P1-P2(p=0,097).
Kesimpulan : terdapat perbedaan yang bermakna ukuran ketebalan miokardium tikus putih Rattus Norvegicus galur Sprague-dawley yang diinduksi hipoksia iskemik prenatal dengan cara diligasi arteri uterina kanan antara kelompok perlakuan dengan kelompok kontrol. Terdapat peningkatan ketebalan miokardium sesuai dengan waktu terpapar, semakin dini terpapar memiliki pengaruh yang bermakna.
BAB I PENDAHULUAN
1.
Latar Belakang Masalah
Salah satu zat nutrisi metabolik terpenting adalah oksigen. Oksigen merupakan salah satu zat utama yang dibutuhkan untuk reaksi kimia di dalam sel. Pada keadaan normal, sekitar 97% oksigen yang diangkut dari paru ke jaringan, dibawa dalam campuran kimiawi dengan hemoglobin di dalam sel darah merah sisanya sebanyak 3% diangkut dalam bentuk terlarut dalam cairan plasma dan sel darah. Dengan demikian pada keadaan normal, oksigen dibawa ke jaringan hampir seluruhnya oleh hemoglobin. Molekul O2 sangat berperan bagi kehidupan organisme khususnya organisme multiseluler seperti tumbuhan, hewan, dan manusia karena elemen inilah energi bebas dapat dihasilkan melalui respirasi aerob. Oksigen diketahui terdapat di udara (atmosfer) dan di perairan. Kadar normal O2 di atmosfer adalah sekitar 21% atau 160 mm Hg (Sherwood, 2010). Hipoksia merupakan kondisi rendahnya kadar O2 yang terdapat dalam sel / jaringan hingga di bawah tingkat fisiologis (Mangunnegoro, 2010). Kadar oksigen dalam sel / jaringan dapat dikatakan hipoksia apabila tekanan parsial gas (Pgas) oksigen (PO2 ) dalam darah arteri < 100 mmHg karena terdapat < 20 % gas O2 di dalam udara atmosfer (Sherwood, 2010).
darah ibu ke dalam darah fetus dan difusi produk-produk ekskretoris dari fetus kembali ke ibu (Guyton & Hall, 2012). Hipoksia merupakan keadaan rendahnya konsentrasi oksigen di dalam sel atau jaringan yang dapat mengancam kelangsungan hidup sel tergantung pada beratnya keadaan hipoksia seperti sel dapat mengalami adaptasi, cedera, atau kematian. Hipoksia menyebabkan produksi ATP di mitokondira berkurang, pada kondisi penurunan ATP, sel akan mengalami penurunan reaksi pemompaan natrium kalium, selain itu sel juga akan mengalami penurunan sintesis protein dan kemudian memulai metabolisme anaerob. Tanpa pemompaan natrium dan kalium tekanan osmotik di dalam sel akan meningkat, sehingga akan terjadi penarikan air ke dalam sel. Sel yang mengalami kekurangan oksigen atau suplai darah akan mulai membengkak dan terjadi kematian sel (Michiels et al., 2004; Gore, 2007). Kematian anak di bawah lima tahun terjadi pada
tatalaksana di bidang neonatologi secara intensif, 80% bayi yang dilahirkan dalam keadaan prematur dapat bertahan hidup, namun 50 persen di antaranya mengalami gangguan motorik, kognitif, tingkah laku, dan cerebral palsy. Pada kasus hypoxic ischemic encephalopathy didapatkan 20-30% bayi yang bertahan hidup akan mengalami kerusakan otak.
Hipoksia prenatal dapat disebabkan faktor ibu, plasenta dan janin. Hipoksia prenatal dapat menyebabkan gangguan 72% pada sistem saraf pusat, ginjal 42%, jantung serta gastrointestinal 29% dan paru 26 % (Effendi, 2013). Hipoksia dapat terjadi pada periode antepartum dan intrapartum sebagai akibat dari pertukaran gas melalui plasenta yang berdampak tidak adekuatnya suplai oksigen dan perpindahan karbon dioksida serta hidrogen dari janin. Hipoksia prenatal merupakan kondisi terganggunya pertukaran gas selama periode antepartum yang apabila berkelanjutan mengakibatkan hipoksemia dan hiperkarbia dan fetal asidosis. Etiologi hipoksia prenatal antara lain meliputi faktor maternal, uteroplasenta dan janin itu sendiri, faktor maternal antara lain infeksi (korioamnionitis), penyakit ibu (hipertensi kronik, penyakit jantung, penyakit ginjal, dan diabetes). Faktor uteroplasenta juga berperan dalam hal ini yang tersering adanya insufisiensi plasenta, oligohidramnion, polihidramnion, ruptur uterus, gangguan tali pusat. Faktor janin yaitu prematuritas, bayi kecil masa kehamilan, kelainan bawaan, infeksi, depresi saraf pusat oleh obat-obatan (Hansen et al., 2012).
kelangsungan hidup manusia. Jantung manusia terus berdetak sejak beberapa minggu dalam kandungan hingga seumur hidup. Fungsi jantung yang sangat penting adalah memompakan darah keseluruh tubuh kita agar dapat bergerak dan berfungsi dengan baik. Darah secara konstan harus dipompakan ke seluruh pembuluh darah tubuh sehingga dapat mencapai sel-sel tubuh dan melakukan pertukaran muatan dengan sel-sel tersebut. Untuk memenuhi hal tersebut, jantung berdetak 100.000 kali setiap hari dan lebih dari 35 juta kali setahun (Tortora et al., 2009).
“Dan sesungguhnya kami telah menciptakan manusia dari suatu saripati (berasal) dari tanah. Kemudian kami jadikan saripati itu air mani (yang disimpan) dalam tempat yang kokoh (rahmim). Kemudian air mani itu kami jadikan segumpal darah, lalu segumpal darah itu kami jadikan segumpal daging, dan segumpal daging itu kami jadikan tulang belulang, lalu tulang belulang itu kami bungkus dengan daging. Kemudian kami jadikan dia makhluk yang (berbentuk) lain. Maka maha sucilah Allah, pencipta yang paling baik.” (QS. Al Mu’minun ayat 12-14).
yang berperan penting dalam menentukan tonus vaskular, kontraktilitas jantung, dan berbagai parameter lain (Silvia, 2009).
Di dalam miokaridum terdapat serabut purkinje yang merupakan bagian dari pacemaker pada jantung, Pacemaker ini bertanggung jawab dalam proses inisiasi potensial aksi secara ritmik dan diteruskan ke atrium dan ventrikel (Rosen et al., 2004) Melihat pentingnya jantung sebagai organ vital pada makhluk hidup maka peneliti ingin mengetahui pengaruh hipoksia iskemik prenatal terhadap struktur jantung.
2.
Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang sudah dijelaskan maka rumusan masalah adalah apakah hipoksia iskemik prenatal berpengaruh terhadap ketebalan miokardium tikus Rattus Norvegicus galur Sprague-Dawley?
3.
Tujuan Penelitian
1. Tujuan umum
Mengetahui pengaruh hipoksia iskemik prenatal terhadap jantung. 2. Tujuan khusus
Mengetahui pengaruh hipoksia iskemik prenatal terhadap ketebalan miokardium tikus Rattus Norvegicus galur Sprague-Dawley.
4. Manfaat Penelitian
A.Menambah pengetahuan tentang pengaruh hipoksia iskemik prenatal terhadap ukuran miokardium jantung.
B.Menerapkan ilmu-ilmu dari perkuliahan. 2. Bagi Masyarakat
A.Hasil penelitian diharapkan dapat dijadikan study literature tentang hipoksia iskemik prenatal yang mempengaruhi ukuran miokardium jantung.
B.Memberi Informasi kepada masyarakat tentang hipoksia prenatal agar dapat dihindari penyebabnya sehingga angka morbiditas dan mortalitas dapat menurun.
5. Keaslian Penelitian
Keaslian penelitian dapat dilihat dari tabel berikut : Tabel 1. Keaslian penelitian.
8
TINJAUAN PUSTAKA
A.
Tinjauan Pustaka
1. Oksigenasi
Oksigen merupakan salah satu zat utama yang dibutuhkan untuk reaksi kimia di dalam sel. Pada keadaan normal, sekitar 97% oksigen yang diangkut dari paru ke jaringan dibawa dalam campuran kimiawi dengan hemoglobin di dalam sel darah merah sisanya sebanyak 3% diangkut dalam bentuk terlarut dalam cairan plasma dan sel darah. Setiap sel membutuhkan oksigen untuk mengubah energi makanan menjadi ATP (Adenosine Triphosphate) yang siap pakai untuk kerja tiap sel (Guyton & Hall, 2012;Saleh, 2014).
9
distribusi, dan keadaan pembuluh darah pada paru (Harold, 2010). Kebutuhan oksigenasi merupakan kebutuhan fisiologis dasar bagi semua manusia untuk kelangsungan hidup sel dan jaringan serta metabolisme tubuh. Pemenuhan kebutuhan oksigen sangat ditentukan oleh keadekuatan sistem pernapasan dan sistem kardiovaskuler (Poston, 2009).
2. Hipoksia
Hipoksia adalah keadaan di mana terjadi defisiensi oksigen yang mengakibatkan kerusakan sel akibat penurunan respirasi oksidatif aerob pada sel. Hipoksia merupakan penyebab penting dan umum dari cedera dan kematian sel namun tergantung pada beratnya keadaan hipoksia. Pada keadaan hipoksia sel dapat mengalami adaptasi, cedera, atau kematian (Kumar, 2005). Penyebab hipoksia berdasarkan mekanismenya dibagi dalam 3 kategori, yaitu:
1) Hipoksemia arteri.
2) Berkuranngnya aliran oksigen karena adanya kegagalan tranport tanpa adanya hipoksemia arteri.
3) Penggunaan oksigen yang berlebihan di jaringan.
Berdsasarkan jenisnya hipoksia dibagi menjadi 4 kelompok,yaitu: 1) Hipoksia Hipoksik adalah keadaan hipoksia yang disebabkan karena
2) Hipoksia Anemik adalah keadaan hipoksia yang disebabkan oleh karena hemoglobin dalam darah tidak dapat mengikat atau membawa oksigen yang cukup untuk metabolisme seluler. Seperti keracunan karbon monoksida (CO2).
3) Hipoksia Stagnan adalah keadaan hipoksia yang disebabkan karena hemoglobin dalam darah tidak mampu membawa oksigen ke jaringan yang disebabkan kegagalan sirkulasi seperti heart failure, atau embolisme.
4) Hipoksia Histotoksik adalah keadaan hipoksia yang disebabkan oleh karena jaringan yang tidak mampu menyerap oksigen. Salah satu contohnya pada keracunan sianida. Sianida dalam tubuh akan mengaktifkan beberapa enzim oksidatif seluruh jaringan secara radikal, terutama sitokrom oksidase dengan mengikat bagian ferric heme group dari oksigen yang dibawa darah (Elizabeth, 2009).
Hipoksia memiliki beberapa gejala sebagai berikut: 1. Frekuensi nadi dan pernapasan naik.
2. Lemas.
3. Gangguan pada cara berpikir dan berkonsentrasi.
4. Sianosis, yaitu warna kulit, kuku dan bibir berubah menjadi biru. 5. Pingsan.
6. Gelisah (Martin, 2005).
11
metabolisme anaerobik. Perubahan terjadi karena untuk menyediakan energi yang cukup untuk metabolisme (Reksodiputro et al., 2009). Pada metabolisme anaerob terjadi asidosis di sitosol karena adanya pembentukan asam laktal, yang berdisiosiasi menjadi laktat dan H+. Keadaan ini menggangu fungsi enzim intrasel sehinga menghambat proses glikolisis yang merupakan sumbet ATP terakhir menjadi terhenti. Bila kekurangan energi semakin berlanjut sel cenderung terpajan dengan kerusakan oksidatif karena mekanisme perlindungan sel untuk melawan oksidan sangat bergantung pada ketersediaan ATP Jangka waktu sampai terjadinya kematian sel nekrotik sampai terjadinya kematian sel nektrotik akibat hambatan dalam suplai energi bergantung pada besarnya masukan ion Na+ (Silbernagi, 2007).
Dampak hipoksia dalam periode awal memiliki gejala seperti kelelehan, mengantuk, apatis, kurang mampu memusatkan perhatian. Ketika hipoksia menjadi makin berat, pusat-pusat dibatang otak akan dipengaruhi. Di otak terdapat pusat pernapasan yang merupakan sekelompok neuron pernapasan dorsal yang terletak di bagian dorsal medula yang menyebabkan inspirasi, kelompok sistem pernapasan yang terletak di ventrolateral medulla yang mempengaruhi ekspirasi atau inspirasi, tergantung pada kelompok neuron yang dirangsang. Pusat pengaturan pola pernapasan terletak dibagian superior belakang pons dan apabila hipoksia semakin berlanjut dapat menyebabkan mempengaruhi sistem saraf tadi lalu dapat menimbulkan kematian (Sherwood, 2012).
13
berhentinya fungsi yang tidak penting, 3) redistribusi kardiak output ke organ-organ penting, seperti otak, jantung, kelenjar adrenal, dan 4) metabolisme seluler anerobik. Keefektifan mekanisme tersebut dipengaruhi oleh kesehatan janin dan plasenta sebelumnya, dan frekuensi, lama, dan intensitas paparan hipoksemik (Fahey & King, 2005).
3. Hipoksia Prenatal
karbondioksida. Gangguan ini dapat berlangsung secara menahun akibat kondisi atau kelainan pada ibu selama kehamilan (Wiknjosastro, 2007).
Janin memiliki pertahanan pada pemaparan singkat dari episode hipoksia termasuk redistribusi aliran darah dari perifer untuk kepentingan organ-organ vital, miokardium serta sistem saraf yang lebih cenderung lebih tahan menghadapi hipoksia (Giussani et al., 1993;Meadow, 2005). Hipoksia dapat terjadi pada periode antepartum dan intrapartum sebagai akibat dari pertukaran gas melalui plasenta yang berdampak tidak adekuatnya suplai oksigen dan perpindahan karbon dioksida serta hidrogen (H+) dari janin, sebagian besar mortalitas pada janin disebabkan oleh hipoksia intrauterin, sepertiga terjadi dalam periode intrapartum (Pdpersi, 2010).
15
Tanda-tanda hipoksia pada periode anterpartum meliputi retardasi pertumbuhan intrauterin, pergerakan janin berkurang, aliran darah janin abnormal. Tanda-tanda pada periode intrapartum meliputi seperti cairan amnion bercampur dengan mekonium, detak jantung janin abnormal, asidosis metabolik dan tanda-tanda pada periode postpartum seperti bradikardi, skor apgar rendah, onset bernapas yang terlambat, asidosis metabolik (Meadow, 2005).
4. Manifestasi Hipoksia Pada Tingkat Seluler
sel dan fungsi DNA menyebabkan produksi spesies oksigen reaktif meningkat. Spesies oksigen reaktif ini berasal dari sel-sel parenkim jaringan, endotel vaskuler, ataupun dari leukosit yang menginfiltrasi karena terjadinya inflamasi. Anion superoksida dapat diproduksi sebagai hasil dari proses reduksi oksigen yang tidak sempurna oleh mitokondria yang mengalami kerusakan atau akibat aktivitas oksidase sel-sel parenkim, endotel, maupun leukosit (Kumar et al., 2005). Hipoksia menginduksi inflamasi melalui pelepasan mediator-mediator inflamasi oleh sel parenkim maupun endotel yang hipoksik. Neutrofil sebagai salah satu efektor inflamasi akut bekerja dengan membangkitkan radikal bebas (Nakanishi et.al., 2009).
Pada kondisi hipoksia protein B-cell lymphoma2 yang fungsinya untuk pengaturan permeabilitas mitokondria dan antiapoptosis terganggu sehingga terjadi peningkatan dari Bcl-2 (Jonas., 2009). Mitokondria diduga merupakan tempat penghasil ROS yang utama pada kondisi hipoksia karena adanya penurunan fosforilasi oksidatif (Chalah et al., 2008).
5. Manifestasi Pada Jantung
17
O2/min/100 g jaringan miokardium saat sedang aktivitas berat (misal: olahraga berat). Oksigen merupakan komponen penting dalam metabolisme miokardium, berbagai peran oleh oksigen sangat penting bagi jantung. Pada keadaan tidak ada oksigen, energi yang diproduksi oleh sumber energi tidak akan mencukupi kebutuhan miokardium karena energi yang dihasilkan lebih sedikit tanpa proses transpor elektron yang memerlukan oksigen. Selain itu, oksigen berperan dalam pembentukan NO yang berperan penting dalam menentukan tonus vaskular, kontraktilitas jantung, dan berbagai parameter lain. Di sisi lain, oksigen juga merupakan sentral dari pembentukan ROS yang dapat menyebabkan kerusakan seluler dan kematian sel. ROS dapat berkontribusi dalam mutagenesis DNA dan perubahan ekspresi gen. Modifikasi protein oleh ROS dapat menyebabkan inaktivasi dari berbagai enzim penting dan dapat menyebabkan denaturasi protein. Aktivasi MAPK dapat menyebabkan hipertrofi jantung maupun proses apoptosis. ROS yang terbentuk juga melalui ASK-1 dapat menyebabkan hipertrofi jantung, apoptosis, maupun foforilasi troponin T yang akan mengurangi sensitivitas miofilamen dan kontraktilitas jantung (Giordano, 2009).
6. Embriologi Jantung
dari pembuluh darah lama. Pada sistem kardiovaskular mulai terbentuk pada hari ke-22 setelah fertilisasi, dimana pada saat itu embrio tidak dapat lagi mencukupi kebutuhan akan nutrisi dan oksigen. Pada minggu keempat sampai ketujuh, jantung terbagi dalam suatu bangunan khas yang berbentuk empat ruang, yang pertama pembentukan sekat di atrium, suatu krista berbentuk bulan sabit yang turun dari atap atrium, mulai membagi atrium menjadi dua yakni kanan dan kiri, yang kedua pembentukan sekat di ventrikel terbentuk dari pars muscularis yang tebal dan pars membranacea yang tipis. Pembentukan sistem konduksi jantung berawal
19
Gambar 1. Proses embriologi pada jantung (Carlson, 2014).
Jantung merupakan organ yang harus segera berfungsi setelah terbentuk. Jantung menghasilkan gelombang listrik dari proses depolarisasi dan repolarisasi yang dapat memicu miokardium untuk memacu otot jantung. Fungsi saraf simpatis dan parasimpatis adalah untuk mengatur irama jantung tetapi tidak dapat menginisiasi kontraksi pada jantung. Jantung memiliki kardiomiosit yang dapat memproduksi impuls sendiri. Fungsi normal dari jantung yang sudah terbentuk adalah menginisiasi nodus sinoatrial (pace maker) untuk menghasilkan impuls. Nodus sinoatrial memiliki rata-rata kecepatan yang paling tinggi pada fase depolarisasi dibandingkan pada myocardium. Setelah nodus sinoatrial mengisiasi impuls maka aliran impuls menjalar sepanjang jaringan konduksi.
ventrikel. Lalu pada ventrikel bagian serabut purkinje yang menyebarkan depoalrisasi kepada semua miokardium pada ventrikel dan terjailah kontraksi (Schoenwolf et al., 2009).
7. Anatomi Jantung
Ruang-ruang jantung:Terdiri dari rongga utama dan aurikula di luar, bagian dalamnya membentuk suatu rigi atau krista terminalis. Lalu bagian dalamnya dibagi menjadi 4 rongga, seperti berikut:
1. Atrium dextra
Bagian utama atrium terletak posterior terhadap rigi dan terdapat dinding halus yang berasal dari sinus venosus pada masa embriologi. Bagian atrium yang terletak di depan rigi mengalami trabekulasi akibat berkas serabut otot yang berjalan dari krista termialis.
2. Ventikel dextra
Berhubungan dengan atrium kanan melalui ostium atrioventrikulare dextrum dan dengan traktus pulmonalis melalui ostium pulmonalis. Dinding ventrikel kanan jauh lebih tebal dari atrium kanan oleh karena adanya trabeculae carneae.
3. Atrium sinistra
21
4. Ventikel sinistra
Berhubungan dengan atrium sinistra melalui ostium atrioventriculare sinistra dan berhubungan dengan aorta melalui ostium aortae. Ventrikel sinistra memiliki tekanan darah pada sirkulasi sistemik jauh lebih besar dari pada sirkulasi pulmonal sehingga ventrikel sinistra bekerja lebih keras. Hal ini menyebabkan dinding ventrikel sinistra lebih tebal dari pada ventrikel dextra (Mashudi, 2011).
Gambar 2. Anatomi organ jantung (Dugdale, 2012).
yang arahnya ke bawah, depan dan kiri. Pembentuk facies sternocostalis terdiri dari atrium kanan dan ventrikel kanan yang dipisahkan oleh sulcus atrioventriculare, pada facies diaphragmatica dibentuk oleh ventrikel kanan dan kiri yang dipisahkan oleh sulcus interventricularis posterior, pembentuk basis cordis atau facies posterior adalah atrium kiri dimana terdapat muara dari vena pulmonalis, sedangkan pada apex cordis dibentuk oleh ventrikel kiri yang arahnya ke bawah, depan dan kiri (Snell, 2012).
23
Gambar 3. Struktur otot jantung (Williams & Wilkins, 2009).
8. Lapisan dinding jantung
Dinding keempat bilik jantung terdiri dari tiga lapisan utama atau tunika, seperti :
1. Endokardium
1 Miokardium
lapisan paling tebal dan terdiri atas sel-sel otot jantung yang tersusun berlapis-lapis yang mengililingi bilik-bilik jantung dalam bentuk pilinan yang rumit. Miokardium jauh lebih tebal di ventrikel dari pada di atrium.
2. Epikardium
Epikardium terdiri dari mesotel selapis gepeng dan lamina subepicardiaca jaringan ikat di bawahnya. Lamina subepicardiaca
mengandung pembuluh darah koronaria, saraf dan jaringan adiposa. Epikardium dapat disetarakan dengan lapisan viseral perikardium, yaitu membran serosa tempat jantung berada. Di antara lapisan viseral epikardium dan lapisan parietal, terdapat sejumlah kecil cairan pelumas yang memudahkan pergerakan jantung (Mescher, 2012).
25
Gambar 5. Lapisan Jantung miocardium (Young et al., 2014).
Keterangan gambar 5: ID: Intercalated disc
Gambar 6. Lapisan Jantung Endokardium (Young et al., 2014).
Keterangan gambar 6: E: Endothelial
P: Purkinje Fibre
9. Katup Jantung
Pemisah antara ruang atrium-ventrikel dan jantung-pembuluh darah besar adalah katup. Katup ini memiliki tiga bagian utama yaitu: 1. Daun Katup (kuspid), berfungsi sebagai parasut yang menutup rongga.
Pada katup biskuspid memiliki dua daun katup sedangkan pada katup trikuspid memiliki tiga daun katup.
2. Korda tendinea, merupakan bagian dari otot papiler yang melekat pada daun katup yang terdiri dari jaringan kolagen.
2 Otot papiler, berfungsi untuk menarik korda tendinea untuk menutup atau membuka daun katup.
Katup yang terdapat pada organ jantung dibagi menjadi dua yaitu: 1. Atrioventrikular, merupakan katup yang memisahkan ruang atrium dan ventrikel. Katup atrioventrikular ada dua yaitu katup bikuspid yang memisahkan atrium kiri dan ventrikel kiri, sedangkan katup trikuspid memisahkan antara ruang atrium kanan dan ventrikel kanan.
27
Gambar 7. Katup pada jantung (penampang superior) (Snell, 2007).
10. Vaskularisasi pada jantung
Arteri yang memperdarahi jantung adalah arteri koronaria kanan dan kiri, yang berasal dari aorta yang lokasinya tepat di atas valva aortae. Arteri koronaria dan percabangan utama terdapat di permukaan jantung, terletak di dalam jaring ikat subepicardial. Arteria koronaria kanan berasal dari sinus anterior aortae dan berjalan ke depan antara truncus pulmonalis dan aurikula kanan memberikan cabang-cabang ke atrium kanan dan ventrikel kiri, sedangkan arteri koronaria kiri yang ukurannya lebih besar dibandingkan dengan arteri coronaria kanan berasal dari sinus posterior aortae kiri dan berjalan ke depan antara truncus pulmonalis dan aurikula
Gambar 8 Vaskularisasi pada jantung (Snell, 2012).
11. Kelistrikan Jantung
29
Gambar 9 Jalur kelistrikan pada jantung (Snell, 2007).
12.Fisiologi Jantung
31
yang berperan penting dalam menentukan tonus vaskular, kontraktilitas jantung , dan berbagai parameter lain (Giordano, 2005).
13.Cara Kerja Jantung
terjadi gangguan pada kadar elektrolit tersebut maka akan menimbulkan gangguan pula pada mekanisme aliran listrik pada jantung manusia. Otot jantung menghasilkan arus listrik dan disebarkan ke jaringan sekitar jantung dan dihantarkan melalui cairan-cairan yang dikandung oleh tubuh. Sehingga sebagian kecil aktivitas listrik ini mencapai hingga ke permukaan tubuh misalnya pada permukaan dada, punggung atau pada pergelangan tangan atas (Ajimedia, 2011).
Peningkatan curah jantung akan terjadi pada keadaan kerja fisik, karena terjadi peningkatan metabolisme yang hebat pada otot rangka yang aktif secara langsung menyebabkan relaksasi arteriolol otot sehingga memungkinkan terpenuhinya oksigen dan nutrisinya yang cukup untuk kontraksi otot. Hal ini akan sangat menurunkan tahanan perifer total, yang secara normal juga akan menurunkan tekanan arteri, namun sistem saraf akan segera melakukan kompensasi. Aktivitas otak mengirimkan sinyal motorik ke otot dan juga otak mengirimkan sinyal secara serentak ke dalam pusat saraf otonom untuk merangsang aktivitas sirkulasi, sehingga menyebabkan konstriksi vena besar, meningkatkan frekuensi jantung, dan meningkatkan kontraktilitas jantung (Guyton & Hall, 2012).
14.Histologi Jantung
33
pencetus rangsangan berkontraksi dengan lemah sekali karena hanya mengandung sedikit serat kontraktif. Bahkan serat-serat ini menghambat irama dan berbagai kecepatan konduksi. Serat-serat ini bekerja sebagai sistem pencetus rangsangan bagi jantung (Guyton & Hall, 2012).
Serat otot jantung memiliki beberapa ciri yang juga terlihat pada otot rangka. Perbedaannya adalah otot-otot jantung terdiri atas sel-sel yang panjang, terdapat garis-garis melintang di dalamnya, bercabang tunggal, terletak paralel satu sama lain, dan memiliki satu atau dua inti yang terletak di tengah sel. Juga terlihat myofibril jantung pada potongan melintang. Satu ciri khas untuk membedakan otot jantung adalah diskus interkalatus. Diskus ini adalah struktur berupa garis-garis gelap melintang
Gambar 10 Histologi normal otot jantung (Young et al., 2014).
Keterangan Gambar 10: M: Myocardium
P: Pericardium E: Endocardium PM: Otot papila
15.Miokardium
Miokardium merupakan jaringan otot jantung yang menyusun hampir 95% dinding jantung. Miokardium bertanggung jawab untuk pemompaan jantung. Meskipun menyerupai otot rangka, otot jantung ini bekerja involunter seperti otot polos dan seratnya tersusun melingkari jantung di dalam miokardium terdapat serabut purkinje yang memiliki bentuk seperti serat-serat terminal halus yang berjalan dari berkas his menyebar keseluruh miokardium ventrikel seperti ranting-ranting pohon. Serabut purkinje memiliki jaringan yang besar pada jaringan subendocardial dan dapat merambat cepat pada jantung. Serabut purkinje
35
serabut purkinje pada jantung karena adanya hantaran tersebut ventrikel dapat berkontraksi lalu dapat mengeluarkan darah dari jantung baik untuk sirkulasi paru dari ventrikel kanan maupun sirkulasi sistemik dari ventrikel kiri (Boyden et al., 2010).
nodus SA sebelum dapat mencapai ambang dengan irama alaminya lebih lambat (Sherwood, 2012) .
Gambar 11 Serabut Purkinje (Young et al., 2014).
37
B.
Kerangka Konsep
C.
Hipotesis
Hipoksia iskemik prenatal meningkatkan ketebalan miokardium dari tikus betina putih Rattus Norvegicus galur Sprague-Dawley.
Jantung Hipoksia
Anemic
Hipoksia Stagnan
Hipoksia Hipoksik
Hipoksia Histotoksik
Hipoksia Iskemik HIPOKSIA
Miokardium
Perinatal Postnata
l
Prenatal
Ginjal
37 BAB III
METODE PENELITIAN
A.
Desain Penelitian
Penelitian ini adalah penelitian eksperimental dengan desain post-test control group design. Pospost-test untuk menganalisis perubahan ukuran
miokardium .
B.
Populasi dan Sampel
Subjek uji pada penelitian ini ialah tikus putih Rattus Norvegicus galur Sprague-dawley yang diperoleh induk hamil yang sehat pada usia kehamilan 7 dan 11 hari yang telah diinduksi hipoksia iskemik dengan cara diligasi arteri uterina unilateral. Ditentukan pula anak Rattus Norvegicus galur Sprague-dawley yang diperoleh dari induk hamil yang sehat tanpa diinduksi hipoksia iskemik. Hewan uji dipelihara dan diberi makan minum ad libitium. Hanya anak yang berat badan lahir <5,50 gr yang dipilih sebagai
subjek penelitian. Besar sampel penelitian yaitu sebanyak 27 ekor yang dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu:
1. Kelompok 1 : Hewan uji yang dijadikan sebagai kelompok kontrol tidak diinduksi hipoksia iskemik.
38
3. Kelompok 3 : Hewan uji yang dijadikan subyek penelitian, dari induk diberikan induksi hipoksia iskemik mulai umur kehamilan 11 hari.
Besar sampel ditentukan berdasarkan rumus WHO (1993) jumlah sampel setiap kelompok perlakuan minimal 5 ekor tiap kelompok.
Kriteria Inklusi:
1. Tikus putih Rattus Norvegicus galur Sprague-dawley. 2. Berat Badan <5,50 gr.
3. Usia 35 hari. 4. Tikus jantan. Kriteria Ekslusi:
A.Tikus dalam keadaan sakit. B.Tikus mati sebelum pemeriksaan.
C.
Lokasi dan Waktu Penelitian
Pengamatan gambar pada preparat dilakukan di Laboratorim HIstologi Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan UMY.
D
. Variabel Penelitian
1. Variabel bebas : Kelompok berdasarkan pemberian perlakuan yaitu induksi hipoksia iskemik prenatal pada umur kehamilan 7 dan 11 hari.
2. Variabel tergantung : Gambaran histologi pada serabut purkinje, yaitu diamati struktur serabut purkinje jantung.
D.
Definisi Operasional
1. Tikus Putih Hipoksia Iskemik Prenatal
Tikus putih Rattus Norvegicus galur Sprague-dawley dengan umur kehamilan 7 dan 11 hari didapatkan dari penangkaran hewan percobaan Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.
Tikus putih hipoksia iskemik prenatal adalah tikus putih yang diinduksi hipoksia dengan cara diligasi arteri uterina pada saat kehamilan pada umur kehamilan yang sudah ditentukan sehingga anaknya nanti akan memiliki pengaruh dari hipoksia.
2. Ketebalan miokardium
40
membujuryang sebelumnya sudah dieutanasia. Sampel miokardium jantung diambil dengan alat-alat bedah standar dan kemudian di masukkan ke dalam tabung kecil berisi formalin kemudian dibuat menjadi preparat. Setelah itu preparat dibaca menggunakan mikroskop berkamera lalu mengukur menggunakan aplikasi Optic Lab dan Image Raster. Diukur pada sisi ventrikel kiri yang ditarik menggunakan garis imajiner yang berasal dari aplikasi tersebut dari perbatasan pericardium dengan miokardium sampai dengan perbatasan endocardium dengan miokardium.
F. Alat dan Bahan Penelitian
Tikus putih Rattus Norvegicus galur Sprague-dawley berjumlah 27 ekor, makan dan minum ad libitum, kandang tikus, sekam, botol minum khusus untuk tikus, alat timbang berat, alat bedah tikus, alkohol, povidone iodine, kapas, obat bius waktu pembedahan (ketamin & kloroform), tabung
bius, formalin untuk mengawetkan organ yang telah diambil, pot untuk organ, label, gelas preparat, mikroskop, kamera untuk mendokumentasi, alat hitung, komputer.
G. Jalannya Penelitian
Tahapan penelitian yang dirancang untuk pengumpulan data adalah sebagai berikut :
2. Induk tikus diinduksi hipoksia iskemik dengan dilakukan ligasi arteri uterina unilateral pada usia kehamilan 7 dan 11 hari sesuai masing-masing kelompok.
3. Induk tikus diberikan anestesi ketamin sebelum dilakukan pembedahan untuk ligasi arteri uterina unilateral.
4 Setelah anak-anak tikus lahir kemudian dipelihara sampai pada usia 35 hari.
5 Pada usia 35 hari anak-anak tikus dibius dengan kloroform lalu diambil organnya seperti otak, jantung, paru, hati, pankreas, ginjal.
6 Setelah tikus dibunuh, kemudian organ yang diambil dimasukan ke dalam pot yang berisi formalin.
7 Kemudian organ yang akan diteliti dibawa ke Laboratorium Patologi Anatomi di UGM untuk dibuat preparat histologi dengan pengecatan HE (Hematocylin Eosin).
8 Preparat diamati menggunakan mikroskop pada perbesaran 10x kemudian diukur menggunakan aplikasi Optic Lab dan Image Raster.
H. Analisis Data
42
menggunakan metode deskriptif dan metode analitik uji Shapiro-Wilk karena jumlah sampel kurang dari 50. Apabila diketahui distribusi data tidak normal, maka uji statistik yang digunakan adalah Kruskal Wallis. Kemudian, untuk mengetahui perbandingan pengaruh dari masing–masing kelompok terhadap kelompok yang lain, digunakan uji Post Hoc Test Multiple Comparison
48 BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Penelitian
Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan anak-anak tikus (Rattus Norvegicus galur Sprague-dawley) sebanyak 21 ekor yang baru lahir dari induknya yang telah diinduksi hipoksia dengan diligasi arteri uterinanya. anak tikus tersebut dibagi menjadi 3 kelompok masing 7 ekor. Anak-anak tikus yang lahir dikelompokkan berdasarkan perlakuan sebagai berikut: 1. Kelompok I merupakan kelompok kontrol (tanpa diinduksi hipoksia). 2. Kelompok II merupakan kelompok perlakuan 1 (anak-anak tikus yang
lahir dari induk yang diinduksi hipoksia pada usia kehamilan 7 hari) . 3. Kelompok III merupakan kelompok perlakuan 2 (anak-anak tikus yang
lahir dari induk yang diinduksi hipoksia pada usia kehamilan 11 hari). Setiap anak-anak tikus ditempatkan pada sebuah kandang yang mempunyai faktor lingkungan (suhu dan kelembapan) yang sama agar faktor-faktor luar yang dapat mengganggu hasil penelitian dapat ditekan sminimal mungkin. Semua anak-anak tikus mendapatkan perlakuan yang sesuai sampai minggu ke-5. Setelah minggu ke-5 anak-anak tikus diambil jantungn dan dibuat preparat. Hasil penghitungan diameter otot jantung bagian miokardium dianalisis secara statistik.
49
Gambar 1. Miokardium kelompok kontrol (perbesaran 10x).
Gambar diatas merupakan kelompok perlakuan kontrol, tidak diinduksi dengan hipoksia iskemik prenatal, terlihat bahwa ukuran ketebalan miokardium sebesar 0,78 µm.
Gambar diatas merupakan gambar miokardium dari kelompok perlakuan 1 hari ke 7 yang sudah diinduksi hipoksia, tampak terlihat ukuran ketebalan miokardium sebesar 0,88 µm.
Gambar 3. Miokardium kelompok perlakuan 2 hari ke 11 (perbesaran 10x).
Gambar diatas merupakan gambar miokardium dari kelompok perlakuan 2 hari ke 1 yang sudah diinduksi hipoksia, tampak terlihat ukuran ketebalan miokardium sebesar 0,84 µm.
Rerata skor perubahan ukuran miokardium tikus rattus norvegicus galur sprague dawley yang diperoleh dapat dilihat dari tabel di bawah ini:
Tabel 1. Ukuran miokardium Kelompok Maksimal Ukuran
Miokardium(µm)
Minimal Ukuran Miokardium(µm)
Rerata SD
Kontrol 0,79 0,70 0,75 0,032
Perlakuan 1 hari 7 0,89 0,83 0,86 0,026
51
Berdasarkan tabel 1 rerata tertinggi perubahan ukuran miokardium tikus Rattus Norvegicus galur Sprague-Dawley pada kelompok P1 dan rerata terendah terdapat pada kelompok kontrol. Dimana terdapat peningkatan perbesaran miokardium tikus Rattus Norvegicus galur Sprague-Dawley yang mengalami perubahan ukuran dari kelompok kontrol sampai dengan kelompok P2.
Pengamatan yang dilakukan yaitu pengukuran ukuran otot jantung pada lapisan miokardium, berdasarkan data ukuran ketebalan miokardium jantung pada tikus Rattus Norvegicus galur Sprague-Dawley langkah pertama diuji normalitasnya menggunakan Shapiro-Wilk karena jumlah data kurang dari 50 data. Berdasarkan hasil uji normalitasnya didapatkan nilai p sebesar 0,112 (>0,05) yang berarti distribusi data tersebut normal. Kemudian langkah analisis selanjutnya menggunakan uji One Way Anova.
perbedaan yang bermakna antara kelompok kontrol dengan perlakuan 2 hari ke 11 karena nilai p sebesar 0,000 lebih kecil dari 0,05, kemudian yang ketiga dibandingkan antara kelompok perlakuan 1 hari ke 7 dengan kelompok perlakuan 2 hari ke 11 didapatkan hasil yaitu perbedaan tidak bermakna antara kelompok perlakuan 1 hari ke 7 dan kelompok perlakuan 2 hari ke 11 karena nilai p sebesar 0,097 lebih besar dari 0,05.
B. Pembahasan
Hasil penelitian memperlihatkan bahwa hipoksia dapat mempengaruhi ukuran ketebalan miokardium jantung yaitu ukuran membesar dibandingkan dengan kelompok kontrol hal ini terlihat dari perbedaan ukuran yang didata sesuai preparat yang sudah dibuat. Hal ini juga sesuai dengan penelitian yang sudah dilakukan oleh (Christian et al., 2008). Hipoksia merupakan kondisi rendahnya kadar O2 yang terdapat dalam sel / jaringan hingga di bawah tingkat fisiologis (Hadiarto, 2010). Kadar oksigen dalam sel /jaringan dapat dikatakan hipoksia apabila tekanan parsial gas (Pgas) oksigen (PO2) dalam darah arteri < 100 mmHg karena terdapat < 20 % gas O2 di dalam udara atmosfer (Sherwood, 2010).
Berdasarkan jenisnya hipoksia dibagi menjadi 4 kelompok,yaitu: 1. Hipoksia Hipoksik adalah keadaan hipoksia yang disebabkan karena
53
2. Hipoksia Anemik adalah keadaan hipoksia yang disebabkan oleh karena hemoglobin dalam darah tidak dapat mengikat atau membawa oksigen yang cukup untuk metabolisme seluler. Seperti keracunan karbon monoksida (CO2).
3. Hipoksia Stagnan adalah keadaan hipoksia yang disebabkan karena hemoglobin dalam darah tidak mampu membawa oksigen ke jaringan yang disebabkan kegagalan sirkulasi seperti heart failure, atau embolisme.
4. Hipoksia Histotoksik adalah keadaan hipoksia yang disebabkan oleh karena jaringan yang tidak mampu menyerap oksigen. Salah satu contohnya pada keracunan sianida. Sianida dalam tubuh akan mengaktifkan beberapa enzim oksidatif seluruh jaringan secara radikal, terutama sitokrom oksidase dengan mengikat bagian ferric heme group dari oksigen yang dibawa darah.
distribusi oksigen untuk perkembangan janin. Hipoksia janin terjadi karena gangguan pertukaran gas serta transpor oksigen dari ibu ke janin sehingga terdapat gangguan dalam persediaan oksigen dan dalam menghilangkan karbondioksida. Gangguan ini dapat berlangsung secara menahun akibat kondisi atau kelainan pada ibu selama kehamilan.
Miokardium terdiri dari tiga komponen terintegrasi yaitu miosit, matriks ekstraseluler, dan mikrosirkulasi kapiler yang bersama-sama berfungsi dalam kontraktilitas jantung. Fungsi miokardium tersebut ditunjang oeh filamen aktin dan miosin, yang hampir identik dengan filamen yang dijumpai di dalam otot rangka. Selama kontraksi filamen-filamen ini tak bersebelahan dna saling menyisip terhadap satu dengan lainnya, didalam miokardium juga terdapat diskus interkalatus yang berfungsi untuk menghubungkan antar sel-sel pada jantung sehingga mempermudah difusi ion-ion, fungsi jantung sangat membutuhkan oksigen karena termasuk organ yang sangat membutuhkan keadaan aerob. Pada saat istirahat, jantung mengkonsumi sekitar 8–15 ml O2/min/100 g jaringan. Hal ini secara signifikan jauh melebihi kebutuhan otak yang hanya membutuhkan sekitar 3 ml O2/min/100 g jaringan. Kebutuhan jantung akan oksigen dapat meningkat hingga lebih 70 ml O2/min/100 g jaringan miokardium saat sedang aktivitas berat (misal: olahraga berat).
55
hidrogen (H+) dari janin, sebagian besar mortalitas pada janin disebabkan oleh hipoksia intrauterin, sepertiga terjadi dalam periode intrapartum. Penurunan suplai oksigen pada jantung saat kehamilan dapat menyebabkan kelainan seperti pada periode anterpartum meliputi retardasi pertumbuhan intrauterin, pergerakan janin berkurang, aliran darah janin abnormal. Tanda-tanda pada periode intrapartum meliputi seperti cairan amnion bercampur dengan mekonium, detak jantung janin abnormal, asidosis metabolik dan tanda-tanda pada periode postpartum seperti bradikardi, skor apgar rendah, onset bernapas yang terlambat, asidosis metabolik hal ini sesuai dengan hasil penelitian oleh (Christian et al., 2008) menyebutkan bahwa kondisi hipoksia saat kehamilan dapat menyebabkan perubahan ukuran jantung yang dapat menyebabkan beberapa hal seperti intra uterine growth restriction (IUGR), left ventricle diastolic dysfunction, pulmonary hypertension, left ventricle
hypertrophy. Berdasarkan penelitian tersebut IUGR dapat disebabkan karena
awalnya berupa procaspase karena suatu stimulasi maka berubah menjadi caspase ketika terjadi peningkatan caspase mengakibatkan aktifasi jalur intrinsik untuk memulai apoptosis, sinyal dari jalur intrinsik apoptosis merupakan suatu respon yang diinisiasi oleh sel sebagai respon terhadap stress, hal ini merupakan indikasi penurunan pemulihan dari kelainan reperfusi iskemik.
Pada penelitian lain juga disebutkan bahwa pemaparan hipoksia selama kehamilan dapat menyebabkan penurunan suplai darah ke organ penting seperti jantung dan apabila suplai darah turun pada jantung dapat menyebabkan hipertropi otot jantung karena jantung harus memompa lebih keras untuk mendapat suplai darah yang sesuai (Hauton dan Ousley., 2009). Sesuai dengan penelitian (Crumpton M.J,, 2004) menyatakan peningkatan ukuran ketebalan miokardium ventrikel kiri ini dapat diakibatkan oleh pengaruh paparan hipoksia iskemik prenatal yang dapat menimbulkan kompensasi berupa penebalan dinding jantung. Hasil penelitian (Christian et al., 2008) juga menyebutkan mengenai bagaimana paparan hipoksia iskemik
57
sebagai prognosis yang buruk. Hipertrofi patologis berhubungan dengan regulasi genetik yang buruk, fibrosis, dan disfungsi otot jantung.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. KESIMPULAN
1. Terdapat peningkatan ketebalan miokardium tikus Rattus Norvegicus galur Sprague-Dawley karena diinduksi hipoksia iskemik prenatal
B. SARAN
1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang pengaruh dari hipoksia iskemik prenatal terahadap faktor biokimia pada jantung.
2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang pengaruh hipoksia iskemik prenatal terhadap faktor gender.
Daftar Pustaka
Ajimedia.(2011).http://ajimedia.com/186/fungsi-dan-cara-kerja-jantung-manusia. Dipetik November 25, 2011, dari http://www.ajimedia.com: http://ajimedia.cwom/186/fungsi-dan-cara-kerja-jantung-manusia
Aop, A. (2006). The Apgar Score. (hal. 1444-7). The American college of obstetrician and gynecologist.
Boyden, A., Hirose, M., & Dun, W. (2010). Cardiac Purkinje cells. Cardiac Purkinje cells, 7;127-135.
Brosche, T. (2011). Buku Saku EKG. Penerbit Buku Kedokteran EGC.
Carlson, B. M. (2014). Embriología Humana y Biología del Desarrollo (5 ed.). Spain: elsevier.
Christian F. Rueda-Clausen, J. S. (2008). Effects of hypoxia-induced intrauterine growth. cvn341, 713–722.
Chalah A, Khosrovi FR. The mitochondira death pathway. Adv Exp Med Biol 2008;615:25-45
E.J . Camm., M.S Martin., D.A Giussani (2011). Prenatal hypoxia independent of undernutrition promotes molecular markers of insulin resistance in adult offspring. 25:420-427
Crumpton MJ. The bernal lecture 2004 Arelow-frequency electromagnetic fields a health hazard Philos Trans R Soc Land B Biol Sci. 2005;360(1458):1223−30
Dugdale,D.(2012,.http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/imagepages/8672.ht m. (D. Dugdale, Penyunt.) Dipetik 04 12, 2015, dari www.nlm.nih.gov.
Effendi, S., & Kadir, M. (2013, September). Dampak Jangka Panjang Hipoksia Prenatal.
Eroschenko, V. (2012). Atlas Histologi diFiore (ed.11 ed.). (D. Dharmawan, N. Yesdelita, Penyunt., & B. U. Pendit, Penerj.) Jakarta, Indonesia: Penerbit Buku Kedokteran EGC.
Giordano FJ. Oxygen, oxidative stress, hypoxia, and heart failure. The American Society for Clinical Investigation Journal. Published inVolume 115, Issue 3 (March 1,2005). 2005. p500-508. Diunduh dari http://www.jci.org/articles/view/24408/version/1 pada tanggal 30 Mei 2005
Giussani, D., Camm, E.J., Niu, Y., Blanco C.E., (2012). Developmental Programming of Cardiovascular Dysfunction by Prenatal Hypoxia and Oxidative Stress 7(2):e31017.
Giussani, D., Spencer, J., Moore, P., Bennet, L., & Hanson, M. (1993). Afferent and efferent components of the cardiovascular reflex responses to acute hypoxia in term fetal sheep. (J. Physiol, Penyunt.) 461:431-449
Gomella, T.L., M. Douglas Cunningham, Fabien Eyal, 2009. Neonatology 6th edition, 391-398
Guyton, A., & Hall, J. (2012). Textbook of Medical Physiology (11 ed.). (Rachman,L.Y, Hartanto, H, Novrianti, A, Wulandari, N Penyunt.) Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC.
Haider, B.A, & Bhutta, Z.A. (2006) Birth asphyxia in developing countries: current status and public health implications. Curr Probl Pediatr Adolesc Health Care 36:178-88
Hansen, A. (2012). Perinatal asphyxia and hypoxic ischemic encephalopath. (E. E. Cloherty JP, Penyunt.) Manual of Neonatal Care , 721-6.
Hansen.A.R, & Soul.J.S. (2012). Manual of neonatal care. Perinatal asphyxia and hypoxic ischemic encephalopathy, 721-6.
Harold, E. (2010). Acute Intussusception (6 ed.). New York: Appleton Century New York.
James, J., Baker, C. & Swain, H., 2008. Prinsip-Prinsip Sains untuk keperawatan. Jakarta: ErlanggaJ
Jonas E. Molecular participation in mitochondrial cell death channel formation during neuronal ischemia. Exp Neurol J.2009:218(2):203-12
Kumar, V. A. (2005). Pathologic basis of disease (7 ed.). (R. a. Cotran, Penyunt.) Philadelphia: Elsevier Saunders.
Martin, K. (2005). www.RCECS.com. (M. R, Carr, BA, RRT, & RCP, Penyunting) Dipetik 2005, dari www.RCECS.com.
Mangunnegoro, H. (2010). PATOFISIOLOGI SIANOSIS & HIPOKSIA. In H. Mangunnegoro, PATOFISIOLOGI SIANOSIS & HIPOKSIA (p. 43). jakarta: Departemen Pulmonologi dan Ilmu Kedokteran FK UI
Mashudi, S. (2011). ANATOMI dan FISIOLOGI DASAR (e.1 ed., Vol. 1). (A. Suslia, Penyunt.) Jakarta: Salemba Medika.
Meadow.R, & Newel.S. (2005). LECTURE NOTES PEDIATRICA (e.7 ed.). (S. A., Penyunt.) Jakarta: Penerbit Erlangga.
Mescher, A. (2012). Histologi Dasar JUNQUEIRA (ed.12 ed.). (H. Hartanto, Penyunt., & F. Dany, Penerj.) Jakarta, Indonesia: Penerbit Buku Kedokteran EGC.
Michiels, C. (2004). Am J Pathol. Physiological and Pathological Responses to Hypoxia, 164(6): 1875–1882.
Nakanishi K, et.al. Effects of hypobaric hypoxia on antioxidant enzymes in rats. J Physiol. 1995; December: 489(Pt 3): 869–76. Diunduh dari http://jp.physoc.org/content/489/Pt_3/869.full.pdf+html pada tanggal 11 Juni 2009
Ousley, D. H. (2009). Prenatal hypoxia induces increased cardiac contractility on a. BioMed Central, 1471-2261
Patterson A.J., Chen., Xue Q (2010) Chronic prenatal hypoxia induces epigenetic programming of PKCε gene repression in rat hearts 107(3): 365–373. Pdpersi. (2010). Janin hadapi Resiko mortalitas lebih besar. Dipetik Maret 1,
2010, dari htpp://www.pdpersi.co.id.
Poston, B. (2009). An exercise in personal exploration : Maslow's hierarchy of needs. The surgical technologist.
Reksodiputro, A., Madjid, A., Rachman,M., Tambunan,A,M, Nurman, A,Nasution,A,R, et al. (2009). Buku Ajar Ilmu Penyakit Dalam (5 ed.). (A. Sudoyo,A,W., Setiyohadi,B., Alwi,I., Simadibrata, M., setiati, S., Penyunt.) Jakarta, Indonesia: InternaPublishing.
Rosen, M., Brink, P., Cohen, I., & Robinson, R. (2004). genes, stem cells and biological pacemakers cardiovasc Res 64:12-23.
Til hp, Woutersen RA. Feron VJ, Hollanders VH, Falke HE, Clary JJ. Two year drinking water study of formaldehyde in rats. Available from: URL: http://www.who.int/water_sanitaion_health/dwq/chemicals/formald ehyde130605.pdf
Sadler, T. (2012). Embriologi Kedokteran Langman (12 ed.). (D. Ronardy, Penyunt.) Jakarta: Penerbit Kedokteran EGC.
Saleh, Y. A. (2014). Perbandingan Kemampuan Daya Tahan Jantung dan Paru-Paru Antara Siswa Kelas XI Pada Pembelajaran Pendidikan Jasmani Pagi Hari Dengan Siang Hari di SMAN 1 Kediri. Jurnal Pendidikan Olahraga dan Kesehatan, 02, 306-312.
Schoenwolf, G., Bleyi, S., & Francis-West, P. (2009). Larsen's Human Embryology (4 ed.). (R. Gruliow, & M. Hyde, Penyunt.) China: elsevier.
Sherwood, L. (2010). Fisiologi Manusia dari Sel ke Sistem ( ed.). (N. Yesdelita, Penyunt., & B. Pendit, Penerj.) Jakarta, Indoensia: Penerbit Buku Kedokteran EGC.
Sherwood, L. (2012). Human Physiology (6 ed.). (N. Yesdelita, Penyunt.) Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC.
Silbernagl.S, & Lang.F. (2007). Teks & Atlas Berwarna Patofisiologi. (Resmisari.T, & LIena, Penyunt.) Jakarta, Indonesia: Penerbit Buku Kedokteran EGC.
Snell, R. (2007). Clinical Anatomy By System (1 ed.). (C. Taylor, Penyunt.) Philadelphia: Wolters Kluwer Business.
Snell, R. (2012). Anatomi Klinik (e.3 ed., Vol. 1). (A. Dharma, Penyunt.) Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC.
Snell, R. (2012). Clinical Anatomy By Regions (9 ed.). (C. Taylor, Penyunt.) Philadelphia: Wolters Kluwer Business.
Thaler, M. (2015). Buku EKG yang anda perlukan (7 ed.). (A. Novrianti, Ginawati, Penyunt., & A. Nugroho, Penerj.) Jakarta, Indonesia: Penerbit Buku Kedokteran EGC.
Tortora, G., & Derrickson, B. (2009). Principle of Anatomy And Physiologi 12th. 2.
Wiknjosastro, G.H. (2004). Ilmu Kedokteran Fetomaternal. Surabaya: Himpunan Kedokteran Fetomaternal Perkumpulan Obstetri dan Ginekologi Indonesia.
Wiknjosastro, Hanifa, Saifuddin, A, B., Rachimajadhi, & Trijatmo. (2007). Ilmu Kebidanan (e.3 ed.). Jakarta: Yayasan bina Pustaka Sarwono Prawirohardjo.
Williams, L., & Wilkins. (2009). Heart Failure: Pathophysiology, Molecular Biology, and Clinical Management (2 ed.). (F. Destefano, Penyunt.) Philadelphia, United
Lampiran 1,. Uji Normalitas dan Homogenitas
a Lilliefors Significance Correction
LAMPIRAN 2. Hasil Uji Statistik One-Way Anova ANOVA
LAMPIRAN 3. Hasil Uji Statistik Post Hoc dengan LSD
Multi ple Comparisons
Dependent Variable: Diameter Ukuran Miokardium Jant ung LSD
(I-J) St d. Error Sig. Lower Bound Upper Bound
