BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Saluran Kemih
Traktus urinarius terdiri dari ginjal (Ren), ureter, bulu (vesika urinaria), uretra, dengan kelenjar prostat yang mengelilingi uretra proksimal dan penis pada uretra distal. Selain itu, terdapat kelenjar adrenal di bagian superior ginjal, vesikula seminalis di bagian posterolateral bulu serta testis yang ada dalam skrotum. Ginjal merupakan organ retro peritoneal yang ada pada orang dewasa normal beratnya sekitar 150 gram dengan ukuran panjang 10-20 cm, lebar 5-6 cm dan tebal 3-5 cm. Ginjal kanan lebih rendah daripada ginjal kiri karena adanya hati. Ureter dewasa panjangnya sekitar 30 cm berkaitan dengan tinggi badan pada tiap individu berbentuk menyerupai huruf S ( Tanagho, 2010)
B. Batu Saluran Kemih 1. Definisi
Batu terbentuk jika zat pembentuk batu mencapai konsentrasi yang cukup tinggi untuk membentuk kristal pada suatu larutan. Namun demikian, debris atau kristal lain dapat memacu pembentukan kristal pada konsentrasi yang lebih rendah. Sitrat urin menghambat pembentukan batu dengan membentuk kompleks yang dapat larut dengan kalsium (O’ Callaghan, 2009).
2. Etiologi
Mineralisasi pada semua sistem biologi merupakan tema umum. Tidak terkecuali batu saluran kemih, yang merupakan kumpulan polikristal yang terdiri dari bermacam-macam kristaloid dan matrik organik. Teori yang menjelaskan mengenai penyakit batu saluran kemih kurang lengkap. Proses pembentukan batu membutuhkan supersaturasi urin. Super saturasi tergantung pada pH urin, kekuatan ion, konsentrasi zat terlarut dan kompleksasi (Stoller, 2010).
Teori kristal inhibitor menyatakan bahwa batu terbentuk karena konsentrasi inhibitor alami yang rendah,seperti magnesium, sitrat, firofosfat, dan sejumlah kecil logam. Teori ini tidak absolut karena tidak semua orang yang inhibitor pembentuk kristalnya rendah terkena batu saluran kemih.
a. Komponen kristal
Batu terutama terdiri dari komponen kristal dengan ukuran dan transparansi yang mudah di identifikasi dibawah polarisasi mikroskop. Difraksi X-ray terutama untuk menilai geometris dan arsitektur batu. Banyak tahap yang terkait dalam pembentukan batu, meliputi nukleasi, perkembangan dan agregasi. Nukleasi memulai proses dan di induksi oleh beberapa substansi, seperti matrik protein, kristal, zat asing dan partikel-partikel lainnya.
b. Komponen Matrik
Sejumlah komponen matrik nonkristal dari batu saluran kemih memiliki tipe yang bervariasi. Umumnya antara 2% hingga 10% beratnya terdiri dari protein dengan sejumlah kecil heksosa dan heksamin (Stoller, 2010).
3. Ion dalam urin a. Kalsium
Kalsium merupakan major ionyang terdapat pada kristal urin. Hanya 50% dari plasma, kalsium di ionisasi dan tersedia untuk filtrasi di glomerulus. Lebih dari 95% kalsium difiltrasi di glomerulus dan diabsorbsi di kedua tubulus yaitu proksimal dan distal, jumlahnya terbatas dalam duktus kolektivus. Kurang dari 2% diekskresi dalam urin. Pengobatan diuretik dapat menyebabkan hipokalsiuria dan dapat menurunkan ekskresi kalsium. Ada banyak faktor yang mempengaruhi konsentrasi kalsium terlarut yaitu kompleksasi dengan sitrat, fosfat dan sulfat. Peningkatan monosodium urat dan penurunan pH urin akan
mengganggu kompleks tersebut dan dapat menyebabkan agregasi kristal.
b. Oksalat
Oksalat merupakan produk sisa metabolisme yang relatif tidak larut. Secara normal, sekitar 10-15% dari oksalat ditemukan dalam urin yang berasal dari diet yang jumlahnya banyak dan merupakan metabolik by product. Kebanyakan oksalat masuk ke dalam usus besar dan dikonsumsi oleh bakteri dekomposisi. Kontrol oksalat dalam urin memainkan peran krusial pada pembentukan batu kalsium oksalat. c. Fosfat
Fosfat merupakan buffer yang penting dan pengkompleks dengan kalsium dalam urin. Merupakan komponen kunci pada batu kalsium fosfat dan magnesium amonium fosfat. Ekskresi fosfat urin pada orang dewasa normal berkaitan dengan diet fosfat (khususnya pada daging, dairy product, dan sayuran). Sejumlah kecil fosfat difilter di glomerulus dan predominan direabsorbsi dalam tubulus proksimal. Hormon paratiroid menghambat reabsorbsi ini. Predominan kristal ditemukan pada kasus hiperparatiroidism adalah fosfat dalam bentuk hidroksiapatite, kalsium fosfat amorpus dan karbonat apatite.
d. Asam urat
Asam urat merupakan produk perantara dari metabolisme purin. Kenaikan pH meningkatkan urat yang terlarut. Sekitar 10% dari asam urat yang difilter ditemukan dalam urin. Kelainan metabolisme purin dapat menyebabkan BSK.
e. Sodium
Meskipun tidak diidentifikasi sebagai major konstituen dari BSK, sodium memainkan peran dalam regulasi kristalisasi garam kalsium dalam urin. Konsentrasi sodium ditemukan lebih tinggi dari yang diharapkan dalam inti batu dan memainkan peran penting pada proses inisiasi, perkembangan dan agregasi kristal. Intake sodium yang tinggi dapat meningkatkan ekskresi kalsium melalui urin. Pengurangannya
dapat menghambat agregasi kristal kalsium oksalat. Efeknya sodium menginduksi peningkatan bikarbonaturia dan penurunan serum bikarbonat. Reduksi diet sodium dapat membantu menurunkan kejadian kalsium nefrolitiasis.
f. Sitrat
Sitrat merupakan faktor kunci yang mempengaruhi perkembangan batu kalsium dalam urin. Defisiensi secara umum dikaitkan dengan pembentukan batu dalam kasus diare kronik atau asidosis tubulus ginjal tipe I (kelainan tubulus distal) dan pada pasien yang sedang menjalani terapi tiazid kronik. Sitrat memainkan peran krusial pada siklus asam sitrat dalam sel ginjal. Estrogen meningkatkan ekskresi sitrat dan merupakan faktor yang menurunkan insiden batu pada wanita khusunya saat kehamilan. Alkalosis juga meningkatkan ekskresi sitrat.
g. Magnesium
Defisiensi magnesium berkaitan dengan peningkatan insiden terjadinya batu. Magnesium merupakan komponen batu struvite. Kekurangan magnesium dikaitkan dengan peningkatan pembentukan batu kalsium oksalat dan kalsium oksalat kristaluria.
h. Sulfat
Sulfat urin dapat mencegah pembentukan batu, dapat membentuk kompleks dengan kalsium. Sulfat menjadi komponen primer pada protein protein urin, diantaranya kondroitin sulfat dan heparin sulfat. i. Inhibitor lain
Inhibitor pembentuk batu selain megnesium, sitrat dan fosfat telah ditemukan, yang merupakan predominan protein urin dan makromolekul seperti glukosaminoglikan, pirofosfat dan uropontin (Stoller, 2010)
4. Pengaturan Kalsium oleh Ginjal
Kalsium merupakan ion terbanyak yang banyak dijumpai dalam kristal urin. Hanya 50 % dari plasma kalsium yang diionisasi dan dapat disaring pada glomerulus. Lebih dari 95 % kalsium disaring pada glomerulus dan di reabsorbsi di tubulus proksimal dan tubulus distal dan jumlahnya berkurang dalam duktus kolektivus. Kurang dari 2 % di ekskresikan melalui urin. Penggunaan diuretik dapat menyebabkan hipokalsiuria lebih lanjut dapat menurunkan ekskresi kalsium. Banyak faktor yang mempengaruhi ketersediaan kalsium dalam larutan, meliputi pembentukan kompleks dengan sitrat, fosfat, dan sulfat. Peningkatan sodium urat dan penurunan pH urin dapat mengganggu pembentukan kompleks sehingga memicu agregasi kristal (O’ Callaghan, 2009)
Sebanyak 5-10% kalsium yang difiltrasi akan direabsorbsi ditubulus distal dan hanya sedikit reabsorbsi yang terjadi di duktus kolektivus. Reabsorbsi kalsium di tubulus distal bersifat aktif dan transelular, serta merupakan target utama untuk kontrol hormonal. Oleh karena konsentrasi kalsium intraselular harus dipertahankan rendah, maka pergerakan kalsium transelular terjadi melalui protein pengikat kalsium, seperti halnya di usus ( O’ Callaghan, 2009).
5. Komposisi Batu pada Saluran Kemih A. Batu Kalsium
Kalsifikasi dapat terjadi di sistem kolektif dan dapat menyebabkan nefrolitiasis. Sekitar 80-85% dari BSK merupakan calcareous. Kalsium nefrolitiasis umumnya disebabkan oleh peningkatan kalsium urin, peningkatan asam urat, peningkatan oksalat, atau penurunan sitrat dalam urin
B. Batu nonkalsium 1. Struvit
Batu struvit terdiri dari magnesium, amonium dan fosfat (MAP), umumnya ditemukan pada wanita dan dapat berulang secara cepat. Batu struvit merupakan batu infeksi yang berkaitan dengan organisme urea-splitting meliputi proteus, Pseudomonas, Providencia, Klebsiella, staphylococci, dan Mycoplasma. Konsentrasi ammonium yang tinggi berasal dari organisme urea-splitting yang menyebabkan pH urin menjadi basa. pH urin pada pasien dengan batu MAP jarang mencapai <7,2 (pH urin normal 5,85). Peningkatan pH urin (>7,19) dapat menyebabkan pengendapan kristal MAP. Kristal MAP dapat larut dalam pH urin normal yaitu antara 5-7.
2. Asam urat
Batu asam urat merupakan penyusun <5% dari semua BSK dan umumnya ditemukan pada laki-laki. Sebagian besar pasien dengan batu asam urat, walaupun tidak memiliki hiperurisemia. Peningkatan level asam urat bisa disebabkan oleh dehidrasi dan intake purin berlebih. Pasien menunjukkan pH urin secara konsisten <5.5, berbeda pada pasien dengan hiperurikosuria kalsium nefrolitiasis yang memiliki pH >5,5. Pengobatan dipusatkan pada pemeliharaan volume urin >2 L/hari dan pH urin >6. Mengurangi diet purin atau allopurinol juga membantu mengurangi ekskresi asam urat.
3. Sistin
Batu sistin merupakan hasil dari kelainan metabolisme yang berakibat pada kelainan intestinal (usus kecil) absorbsi mukosa dan absorbsi tubulus ginjal dari asam amino meliputi ornitin, lisin dan arginin. Kelainan genetik berkaitan dengan sistinuria.
4. Xantin
Batu xantin bersifat sekunder pada kongenital defisiensi xantin oksidase. Enzim ini secara normal mengkatalisis hipoxantin menjadi xantin dan dari xantin menjadi asam urat. Hal inilah yang merupakan kerja dari allopurinol, yang digunakan untuk mengatasi hiperikosuria batu kalsium dan batu asam urat, menghasilkan
iatrogenic xanthinuria. Asam urat dalam darah dan urin menurun,
hipoxantin dan xantin meningkat meskipun tidak ada kasus dari pembentukan batu xantin yang disebabkan karena terapi allopurinol. BSK berkembang pada sekitar 25% pasien dengan defisiensi xantin oksidase.
5. Indanavir
Indanavir merupakan inhibitor protease yang populer dan pengobatan yang efektif pada pasien AIDS. Indanavir merupakan protease inhibitor yang umum diresepkan pada pengobatan AIDS. Batu indanavir merupakan batu yang radiolucent pada noncontrast
CT scans. Hal ini mungkin berkaitan dengan komponen kalsium
sehingga dapat terlihat pada noncontrast CT. 6. Jarang
Batu silikat sangat langka dan umumnya dikaitka dengan penggunaan jangka panjang antasid yang mengandung silika. Batu triamterene diidentifikasi mengalami peningkatan jumlah. Hal ini berkaitan dengan terapi antihipertensi yang mengandung triamterene seperti dyazide. Pengobatan lain yang dapat menjadi konstituen batu diantaranya glafenine dan antrafenine (Stoller, 2010)
6. Klasifikasi
Batu saluran kemih dapat diklasifikasikan berdasarkan aspek berikut: Ukuran batu, lokasi batu, karakteristik X-ray dari batu, penyebab terbentuknya batu, komposisi batu (mineralogi), dan resiko kelompok terjadinya pembentukan batu.
a. Ukuran Batu
Ukuran batu biasanya dinyatakan dalam milimeter, menggunakan satu atau dua dimensi pengukuran. Batu bisa dikelompokkan panjangnya hingga 5mm, >5-10 mm, > 10-20 mm dan > 20 mm.
b. Lokasi Batu
Batu saluran kemih dapat diklasifikasikan berdasarkan posisi anatomi pada saluran kemih pada diagnosa: upper calyx, middle calyx
atau lower calyx, renal pelvis, upper ureter, middle ureter atau distal ureter, urinary bladder.
c. Karakteristik X-ray
Batu saluran kemih dapat diklasifikasikan menurut penampakannya pada X-ray. Batu saluran kemih bervarisai berdasarkan komposisi mineral. Jika tidak digunakan komputer tomography Hounsfield Units (HU) mungkin dapat memberi data mengenai massa jenis batu dan komposisi batu (kekerasan batu).
d. Etiologi pembentukan
Batu dapat disebabkan oleh infeksi dan bukan infeksi, batu karena kelainan genetik, dan pembentukan batu karena efek samping pengobatan ( ‘drug stones’).
e. Komposisi Batu (mineralogi)
Aspek metabolik memiliki peran penting dala pembentukan batu dan evaluasi metabolik yang dibutuhkan untuk mengatasi kelainan metabolik. Analisis batu yang benar dalam hubungannya dengan kelainan metabolik akan menjadi dasar untuk diagnosa lebih lanjut dan tindakan selanjutnya. Batu biasanya terdiri dari campuran substansi yang berbeda.
f. Kelompok resiko terkena BSK
Status resiko dari pembentuk batu adalah dari sebab khusus yang memungkinkan terjadinya atau perkembangan batu dan imperative untuk tindakan farmakologi. Sekitar 50% dari semua yang terkena batu hanya satu yang terkena selama hidupnya. Tingginya kejadian penyakit yang sedikit yang diteliti lebih dari 10% dari semua pembentuk batu. Tipe batu dan keparahan penyakit merupakan determinan yang menyatakan pasien dengan resiko rendah atau resiko tinggi terjadi batu ( Turk, et al, 2011).
7. Manifestasi klinik
Gejala-gejala BSK antara lain: a. Kolik renal
Kolik renal dan nonkolik renal merupakan 2 tipe nyeri yang berasal dari ginjal. Kolik renal umumnya disebabkan karena batu melewati saluran kolektivus atau saluran sempit ureter, sementara nonkolik renal disebabkan oleh distensi dari kapsula ginjal.
b. Hematuria
Pada penderita BSK seringkali terjadi hematuria (air kemih berwarna seperti air teh) terutama pada obstruksi ureter.
c. Infeksi
BSK jenis apapun seringkali berhubungan dengan infeksi sekunder akibat obstruksi.
d. Demam
Adanya demam yang berhubungan dengan BSK merupakan kasus darurat karena dapat menyebabkan urosepsis.
e. Mual dan muntah
Obstruksi saluran kemih bagian atas seringkali menyebabkan mual dan muntah (Stoller, 2010).
C. Persyaratan kualitas air minum
Air minum adalah air yang melalui proses pengolahan atau tanpa proses pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan dan dapat langsung diminum. Air minum yang aman bagi kesehatan apabila memenuhi persyaratan fisika, mikrobiologis, kimiawi dan radioaktif yang dimuat dalam parameter wajib dan parameter tambahan. Untuk parameter kimia, kadar maksimum nilai kesadahan yang diperbolehkan adalah 500mg/L. Berdasarkan pengertian tersebut, maka kualitas air minum harus memenuhi standar persyaratan yang diatur dalam Permenkes RI Nomor 492/menkes/per/iv/2010 Tentang persyaratan kualitas air minum (Depkes RI, 2010).
D. Air Sadah
Salah satu parameter kimia dalam persyaratan kualitas air adalah jumlah kandungan unsur Ca2+ dan Mg2+ dalam air yang keberadaannya biasa ddisebut kesadahan air. Tingkat kesadahan air dapat dinyatakan dalam satuan mg/L CaCO3 atau ppm CaCO3 atau dalam satuan Grain atau derajat (Said dan Ruliasih, 2008).
Kesadahan air dapat dibedakan atas dua macam, yaitu kesadahan sementara (temporer) dan kesadahan tetap (permanen). Kesadahan sementara disebabkan oleh garam-garam karbonat (CO3-2) dan bikarbonat (HCO3-) dari kalsium (Ca) dan magnesium (Mg). Garam karbonat merupakan garam yang tidka larut, sedangkan garam bikarbonat merupakan garam yang larut. Garam karbonat dengan adanya air dan karbondioksida di udara akan membentuk garam bikarbonat yang larut, oleh karena itu semakin tinggi kadar CO2 di udara semakin tinggi kelarutannya. Reaksinya adalah sebagai berikut :
CaCO3 + CO2+ H2O Ca(HCO3)2
E Kesadah pemana mengen C Kesadah (SO4)-2 E. Spektro S unsur lo Cara an tidak te ini coco tinggi ( dan int penyera biasany Instrum
han air ini b asan, dimana ndap sehingg D Ca(HCO3)2
han tetap dis dari kalsium oskopi Sera Spektroskop ogam dalam nalisis ini me rgantung pa ok untuk an batas detek terferensinya apan energi a sinar tamp mentasi SSA Gambar bersifat seme a terbentuk ga dapat mud Dipanaskan C sebabkan ole m (Ca) dan m apan Atom pi serapan at jumlah seke emberikan ka ada bentuk m nalisis kelum ksi kurang d a sedikit. sinar oleh pak atau ultra A r 1. Sistem P entara karen garam kalsiu dah dihilangk CaCO3 Mengenda eh adanya ga magnesium (M om digunak elumit (trace adar total un molekul dari mit logam k dari 1 ppm), Spektroskop h atom-atom aviolet. Peralatan Spe na dapat dih um karbona kan. ap aram-garam Mg)(Fardiaz an untuk ana ) dan sangat nsur logam d i logam dari karena memp pelaksanaan pi serapan m netral, da ektrofotomet hilangkan de at yang tidak klorida (Cl-) z, 1992). alisis kuantit t sekelumit ( dalam suatu s sampel ters punyai kepe nnya relatif aton didasa an sinar yan ter serapan a angan cara k larut dan ) dan sulfat tatif unsur-(ultratrace). sampel dan sebut. Cara ekeen yang sederhana, arkan pada ng diserap atom
1. Sumber sinar
Sinar yang lazim dipakai adalah lampu katoda berongga (hollow katoda
lamp). Lampu ini terdiri atas tabung kaca tertutup yang mengandung suatu
katoda dan anoda. 2. Tempat sampel
Dalam analisis dengan spektrofotometri serapan atom, sampel yang akan dianalisis harus diuraikan menjadi atom-atom netral yang masih dalam keadaan azaz.
3. Monokromator
Pada SSA, monokromator dimaksudkan untuk memisahkan dan memilih panjang gelombang yang digunakan dalam analisis. Disamping sistem optik, dalam monokromator juga terdapat suatu alat yang digunakan untuk mmemisahkan radiasi resonansi dan kontinyu yang disebut chopper. 4. Detektor
Detektor digunakan untuk mengukur intensitas cahaya yang melalui tempat pengatoman. Biasanya digunakan tabung penggandaan foton (photomultiplier tube). Ada 2 cara yang dapat digunakan dalam sistem deteksi yaitu : (a) yang memberikan respon terhadap radiasi resonansi dan radiasi kontinyu ; dan (b) yang hanya memberikan respon terhadap radiasi resonansi.
5. Readout
Readout merupakan suatu alat penunjuk atau dapat juga diartikan sebagai sistem pencatatan hasil. Pencatatan hasil dilakukan dengan suatu alat yang telah terkalibrasi untuk pembacaan suatu transmisi atau absorpsi. Hasil pembacaan dapat berupa angka atau berupa kurva dari suatu recorder yang menggambarkan absorbansi atau intensitas emisi (Gandjar dan Rahman 2007).
