BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Diabetes Melitus
1. Katabolisme Glukosa
Glukosa dalam tubuh akan mengalami oksidasi untuk menghasilkan ATP. Pengolahan glukosa menjadi ATP berlangsung didalam sel melalui respirasi selular yang melibatkan 4 jenis reaksi yaitu glikolisis, pembentukan asetil koenzim A, siklus Kreb dan rantai transport elektron (Tortora and Derrickson, 2009).
a. Glikolisis
2-Fosfogliserat, Fosfoenol piruvat dan piruvat. Selain itu, proses glikolisis ini juga akan menghasilkan molekul ATP dan NADH (di mana 1 NADH menghasilkan 3 ATP). Sejumlah 4 molekul ATP dan 2 molekul NADH (6 molekul ATP) akan dihasilkan dan pada tahap awal proses ini memerlukan 2 molekul ATP. Sebagai hasil akhir, 8 molekul ATP akan terbentuk (Marks et al., 2005).
b. Pembentukan Asetil Koenzim A
Sebelum memasuki siklus Kreb, piruvat yang terhasil dari proses glikolisis harus dioksidasikan terlebih dahulu di dalam mitokondria menjadi asetil koenzim A dan karbon dioksida. Setelah piruvat memasuki mitokondria, enzim piruvat dehidrogenase akan menukarkan piruvat kepada acetyl group dengan melepaskan karbon
dioksida. Semasa proses ini juga, terjadi reduksi pada NAD+
menjadi NADH dengan mengambil H+ yang dilepaskan oleh piruvat. Acetyl group akan berikatan dengan koenzim A, maka terhasil asetil koenzim A (asetil-KoA) (Tortora and Derrickson, 2009).
c. Siklus Kreb
Dalam proses metabolisme energi dari glukosa, siklus Kreb merupakan tahapan yang terakhir. Proses ini berlaku di dalam mitokondria dan berlangsung secara aerobik. Molekul asetil-KoA yang merupakan produk akhir dari proses konversi piruvat kemudian akan
masuk ke dalam siklus Kreb. Perubahan yang terjadi dalam siklus ini
adalah mengubah 2 atom karbon yang terikat didalam molekul
asetil-KoA menjadi 2 molekul karbon dioksida (CO2), membebaskan
koenzim A serta memindahkan energi dari siklus ini ke dalam senyawa
NADH, FADH2 dan GTP. Untuk melanjutkan proses metabolisme
energi, molekul NADH dan FADH2 yang dihasilkan dalam siklus
ini akan diproses kembali secara aerobik di dalam membran sel
mitokondria melalui proses Rantai Transpor Elektron untuk
Gambar 2.3 Skema Proses Siklus Kreb
d. Rantai Transpor Elektron
Proses ini juga dikenal sebagai proses fosforilasi oksidatif. Di dalam proses ini, NADH dan FADH2 yang mengandung elektron akan melepaskan elektron tersebut ke dalam akseptor utama yaitu oksigen. Pada akhir dari proses ini, akan terhasil 3 molekul ATP dari 1 molekul NADH dan 2 molekul ATP dihasilkan dari 1 molekul FADH2 (Irawan, 2010).
2. Metabolisme dan Regulasi Glukosa
insulin, glukagon, amilin, epinefrin, kortisol dan growth hormone. Hormon regulator ini berperan untuk menstabilkan kadar glukosa di dalam sirkulasi (Aronoff et al., 2004).
a. Mekanisme Sekresi Glukagon
Sel α pankreas mensekresi glukagon yang merupakan hormon katabolik. Penemuan pertama oleh Roger Unger pada sekitar tahun 1950 menyatakan bahawa glukagon memiliki peran yang berlawanan dengan insulin. Glukagon berperan besar dalam mempertahankan kadar glukosa darah saat berpuasa ataupun tidak mengkonsumsi makanan dengan cara menstimulasi produksi glukosa dari hati melalui proses glikogenolisis dan glukoneogenesis. Glukosa yang dihasilkan dari hati akan mempertahankan konsentrasi basal glukosa dalam rentang normal saat berpuasa. Apabila glukosa darah menurun di bawah rentang normal, ini akan memicu sekresi glukagon dan selanjutnya produksi glukosa dari hati akan menstabilkan kembali kadar glukosa darah. Hal ini tidak akan terjadi sekiranya glukosa darah adalah normal karena sekresi glukagon telah pun dihambat oleh efek dari insulin (Aronoff et al., 2004).
makanan tinggi protein juga bisa memicu sekresi glukagon (Tortora and Derrickson, 2009).
b. Mekanisme Sekresi Insulin
Insulin disekresi oleh sel β pankreas dan ini merupakan proses yang kompleks dimana melibatkan integrasi dan interaksi dari stimulus internal dan eksternal. Insulin bekerja untuk mengawal kadar glukosa postprandial dengan tiga cara. Pertama, insulin memberi sinyal pada sel-sel di jaringan perifer yang sensitif terhadap insulin untuk meningkatkan pengambilan glukosa, biasanya pada otot skeletal. Kedua, insulin bekerja di hati untuk memicu proses glikogenesis dan ketiga, sekresi glukagon oleh sel α pankreas akan terus diinhibisi seterusnya memberi sinyal pada hati untuk menghentikan proses glikogenolisis dan glukoneogenesis. Ketiga-tiga cara ini akan menurunkan kadar glukosa darah. Selain itu, insulin juga berperan dalam menstimulasi sintesis lemak, memicu penyimpanan trigliserida di dalam jaringan lemak, memicu sintesis protein di dalam hati dan otot, serta membantu proses proliferasi jaringan yang sedang berkembang (Aronoff et al., 2004).
elevasi kadar glukosa. Ini diikuti dengan penyambungan fase kedua yaitu peningkatan pelepasan insulin untuk respon terhadap kadar glukosa darah (Rajan, 2002). Pelepasan insulin jangka panjang akan berlaku sekiranya konsentrasi glukosa darah tetap tinggi.
Seperti yang sudah didiskusikan di atas, glukosa merupakan stimulus terpenting bagi insulin. Namun, terdapat beberapa faktor lain yang bisa menstimuluskan sekresi insulin. Stimulus tambahan tersebut adalah asetilkolin, merupakan neurotransmitter dari parasimpatetik fiber nervus vagus yang menginervasi pancreatic islets. Selain itu, peningkatan konsentrasi asam amino terutama arginine dan leucine selepas mengkonsumsi makanan yang tinggi protein juga dapat menstimulasi pelepasan insulin. Faktor ketiga adalah glucose- dependent insulinotropic peptide (GIP), yaitu hormon yang dilepaskan oleh sel enteroendokrin pada usus halus hasil respon terhadap adanya glukosa pada traktus gastrointestinal (Tortora and Derrickson, 2009). Tabel 2.1 Kadar Glukosa Darah Sewaktu
Kadar Glukosa Indikasi
< 100 mg/dL 100 – 199 mg/dL > 200 mg/dL
Normal Pre-diabetes Diabetes
B. Terapi Non Farmakologi 1. Senam Diabetes
a. Pengertian
Senam diabetes adalah senam fisik yang dirancang menurut usia dan status fisik dan merupakan bagian dari pengobatan diabetes Melitus (PERSADIA, 2000). Pada waktu latihan jasmani otot-otot tubuh, sistem jantung dan sirkulasi darah serta pernafasan diaktifkan. Oleh sebab itu metabolisme tubuh, keseimbangan cairandan elektrolit serta asam basa harus menyesuaikan diri. Otot –otot akan menggunakan asam lemak bebas dan glukosa sebagaisumber tenaga atau energi. Bila latihan jasmani dimulai glukosa yang berasal dari glikogen di otot-otot pada waktu latihan jasmani mulai dipakai sebagai sumber tenaga. Apabila latihan jasmani terus ditingkatkan maka sumber tenaga dan glikogen otot berkurang, selanjutnya akan terjadi pemakaian glukosa darah dan asam lemak bebas. Makin ditingkatkan porsi olahraga makin meningkat pula pemakaian glukosa yang berasal dari cadangan glikogen hepar. Apabila latihan ditingkatkan lagi, maka sumber tenaga terutama berasal dari asam lemak bebas dan lipolisis jaringan lemak (PERSADIA, 2000).
berat maka non adrenalin akan meningkat dan menghambat sekresi insulin dan bersaman dengan itu terjadi peningkatan glucagon (PERSADIA, 2000).
Perubahan-perubahan metabolik dan sistem hormonal selama latihan tersebut adalah reaksi fisiologis tubuh untuk penyediaan energi yang dibutuhkan oleh otot-otot dari glukosa dan asam lemak bebas dan penyesuaian sistem kardiovaskular serta sistem respirasi (PERSADIA, 2000).
b. Manfaat Senam Diabetes
Latihan jasmani/senam diabetes secara umum bermanfaat bagi penatalaksanaan diabetes Melitus (American Diabetes Association, 2009), yaitu:
1) Mengontrol gula darah, terutama pada DM tipe 2 yang mengikuti olah raga teratur. Hal ini disebabkan sel-sel dapat lebih merespon terhadap insulin dan tepat mengambil glukosa dari darah.
2) Menghambat dan memperbaiki faktor resiko penyakit kardiovaskular yang banyak terjadi pada penderita DM yaitu penyakit–penyakit vascular yang berbahaya yaitu Penyakit Jantung Koroner (PJK), stroke, penyakit pembuluh darah perifer.
penurunan 10 kilogram berat badan individu, mereka akan mengalami 20 persen peningkatan dalam sensitivitas insulin.
4) Memberikan keuntungan psikologis ; olah raga yang teratur dapat memperbaiki tingkat kesegaran jasmani karena memperbaiki system kardiovaskular, respirasi, pengontrolan gula darah sehingga penderita merasa fit, mengurangi rasa cemas terhadap penyakitnya, timbul rasa senang dan lebih meningkatkan rasa percaya diri serta meningkatkan kualitas hidupnya.
5) Mengurangi kebutuhan pemakaian obat oral dan insulin
6) Mencegah terjadinya DM yang dini terutama bagi orang – orang dengan riwayat keluarga. Porsi latihan harus ditentukan supaya maksud dan tujuan olah raga bagi penderita DM memberikan manfaat yang baik.
c. Prinsip Senam Diabetes
Prinsip senam diabetes sama dengan latihan jasmani secara umum yaitu memenuhi frekuensi, intensitas, durasi dan jenis (American Diabetes Association, 2009).
1) Frekuensi
2) Intensitas
Intensitas latihan dinilai dari beberapa hal, yaitu target nadi, area latihan, kadar glukosa sebelum dan sesudah latihan, tekanan darah sebelum dan sesudah latihan. Untuk menentukan intensitas latihan dapat digunakan Maximum Heart Rate (MHR) yaitu 220-umur. Setelah MHR didapatkan, dapat ditentukan Target Heart Rate (THR). Ketika memulai program olahraga, tujuan THR selama beberapa minggu pertama adalah 50%. Bertahap meningkat ke bagian yang lebih tinggi dari zona target yaitu 75%. Setelah enam bulan atau lebih dari latihan teratur, individu bisa latihan dengan nyaman dengan THR 85% (American Heart Association, 2009). Sebagai contoh: Suatu latihan bagi seorang penderita diabetes berumur 60 tahun diperkirakan 75% maka THR=75%x (220-60)=120. Dengan demikian penderita diabetes teersebut dalam melakukan latihan jasmani, sasaran denyut nadinya adalah sekitar 120x.
3) Durasi
4) Jenis
Latihan jasmani yang dipilih hendaknya yang melibatkan otot-otot besar dan sebaiknya yang disenangi. Latihan yang dianjurkan untuk penderita DM adalah aerobic low impact dan ritmis berupa latihan jasmani endurence (aerobic) untuk meningkatkan kemampuan kardiorespirasi seperti jalan, jogging, berenang dan bersepeda, sedangkan latihan resistensi statis tidak dianjurkan seperti angkat besi dan lain-lain.
d. Indikasi untuk Melakukan Senam Diabetes
Menurut Mullen (2008), individu yang dapat melakukan senam diabetes adalah:
1) Individu dengan kadar glukosa darah kurang dari 250 mg/dL 2) Tidak ada gejala retinopati, neuropati atau nefropati
3) Tidak ada masalah kardiovaskuler seperti angina, emboli atau aneurisma
melakukan senam diabetes dan istirahat, melakukan pemeriksaan kadar gula darah untuk mengetahui masalah dan mengkonsumsi makanan atau minuman seperti ½ cangkir jus buah, 1 kotak kecil kismis atau 3 tablet glukosa. Makanan yang mengandung lemak harus dihindarkan karena menghambat penyerapan gula ke dalam aliran darah (Mullen, 2008). e. Tahapan Senam Diabetes
Tahapan senam diabetes menurut Ilyas (2005) adalah sebagai berikut: 1) Pemanasan (warm – up)
lamanya 5 – 10 menit, bertujuan untuk menaikkan suhu tubuh, meningkatkan denyut nadi mendekati intensitas latihan, mengurangi kemungkinan cedera.
2) Latihan inti (Conditioning)
lamanya 20 menit, diusahakan denyut nadi mencapai THR (target Heart Rate). Bila dibawah THR maka latihan tersebut tidak bermanfaat. Dan bila berlebih akan menimbulkan resiko yang tidak diinginkan.
3) Pendinginan (cooling down)
berupa bersepeda sebaiknya tetap mengayuh tanpa beban. 4) Peregangan (stretching)
bertujuan untuk melemaskan dan melenturkan otot-otot yang masih teregang dan menjadi lebih elastis. Ini penting sekali untuk diabetesi usia lanjut.
f. Resiko Senam Diabetes
Menurut American Diabetes Association (2009), ada beberapa resiko yang perlu diperhatikan akibat latihan fisik, yaitu:
1) Retinopathy
Pada pasien yang mengalami komplikasi retinopati dikontraindikasikan untuk melakukan latihan resistensi dan aerobik karena potensial untuk memicu perdarahan pada vitreous dan retina. 2) Neuropathy perifer
Memang belum ditemukan penelitian tentang resiko latihan terhadap injury pada pasien dengan neuropati sensory perifer. Bagaimanapun dianjurkan untuk melakukan latihan yang non-weight bearing seperti berenang, bersepeda atau latihan lengan.
3) Autonomik neuropathy
meningkatkan resiko dehidrasi. Individu dengan diabeticautonomic neuropathy seharusnya menjalani pemeriksaan cardivaskuler sebelum memulai latihan fisik.
4) Microalbuminuria dan nephropathy
Aktifitas fisik dapat secara akut meningkatkan eksresi protein urin seiring dengan peningkatan tekanan darah. Oleh karena itu hanya dianjurkan untuk melakukan latihan ringan atau moderat saja, dimana tekanan darah selama latihan tidak lebih dari 200 mmHg. Bagaimanapun individu dengan microalbuminemia dan proteinuria harus melakukan tes ECG sebelum melakukan latihan untuk mencegah komplikasi.
2. Senam Kaki Diabetes
a. Pengertian Senam Kaki Diabetes
Senam kaki diabetes adalah kegiatan atau latihan yang dilakukan oleh pasien yang menderita diabetes melitus untuk mencegah terjadinya luka dan membantu memperlancar peredaran darah bagian kaki. (Setyoadi & Kushariyadi, 2011).
b. Manfaat Senam Kaki Diabetes
1) Memperbaiki sirkulasi darah, memperkuat otot-otot kecil kaki, dan mencegah terjadinya kelainan bentuk kaki
(Setyoadi & Kushariyadi, 2011).
c. Indikasi dan Kontraindikasi Senam Kaki Diabetes 1) Indikasi Senam Kaki Diabetes :
a) Diberikan kepada semua penderita diabetes melitus (DM tipe I dan tipe II)
b) Sebaiknya diberikan sejak pasien didiagnosis menderita diabetes melitus sebagai tindakan pencegahan dini.
(Setyoadi & Kushariyadi, 2011). 2) Kontraindikasi Senam Kaki Diabetes :
a) Pasien yang mengalami perubahan fungsi fisiologis seperti dispneu dan nyeri dada
b) Pasien yang mengalami depresi, khawatir, dan cemas. (Setyoadi & Kushariyadi, 2011).
d. Efek Samping
Harus diterapkan dengan hati-hatikarena dapat berakibat stress fisik serta harus mempertimbangkan kekuatan yang digunakan pada tubuh yang mengalami gangguan dan jaringan tertentu (Kisner dan Colby, 2007) e. Cara/langkah-langkah senam kaki
pergelangan kaki, aktif melakukan dorsofleksi pergelangan kaki, plantar fleksi, inversi, eversi 10 kali dan memobilisasi kaki depan, termasuk sendi metatarsophalangeal ke dorsofleksi akan membantu meningkatkan jangkauan gerak kaki, mengurangi tekanan kaki, dan mencegah kerusakan (Pamela dan Zucker-Levin, 2011). Serta gerakan plantar fleksi dengan posisi berdiri (heel raising) sangat berpengaruh pada penderita dengan klaudikasio (AHA, 2012). Selain itu olahraga pada proksimal, medial dan distal ekstremitas bawah dengan posisi duduk dan berdiri dengan gerakan dorsal fleksi, plantar fleksi dapat meningkatkan kecepatan aliran darah arteri tibia dan dorsalis pedis (Castro-Sanchez et al, 2013).
Orang dewasa dengan diabetes harus melakukan olahraga dengan cara melawan tekanan / resistance training setidaknya dua kali per minggu (ADA, 2014).
3. Kerangka Teori
Gambar 2.11 : Kerangka Teori Penelitian
Sumber : Mansjoer (2002), Setyoadi & Kushariyadi (2011), Mardi Santoso (2008)
4. Kerangka Konsep
Kerangka konsep dalam penelitian ini adalah :
5. Hipotesis Penelitian
Hipotesis adalah suatu jawaban atas pertanyaan penelitian yang telah dirumuskan dalam perencanaan penelitian (Notoatmodjo, 2012). Pada penelitian ini dijelaskan hanya satu hipotesis saja, karena variabel dependennya sudah spesifik atau tidak ada sub variabelnya. Hipotesis pada penelitian ini adalah : 1. Tidak ada perbandingan efektivitas senam diabetes dan senam kaki diabetes
terhadap penurunan kadar gula darah pada penderita DM tipe II di Puskesmas 1 Bukateja.
