4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Diabetes Mellitus 1. Pengertian
Diabetes Mellitus (DM) berasal dari bahasa Yunani, yaitu diabainein yang berarti “tembus” atau “pancuran air”. Dan dari bahasa Latin yaitu mellitus, yang berarti “rasa manis”. Di Indonesia penyakit ini lebih dikenal sebagai kencing manis, yaitu penyakit yang ditandai dengan hiperglisemia (peningkatan gula darah) secara terus menerus dan bervariasi, terutama setelah makan.6
Dengan kata lain, diabetes adalah suatu penyakit dimana kadar gluksoa (gula sederhana) di dalam darah itu tinggi karena tubuh tidak mampu melepaskan atau menggunakan insulin dengan cukup. Sedangkan insulin itu sendiri adalah hormon yg dihasilkan oleh pankreas, yang berfungsi untuk mempertahankan kadar gula dalam darah yang normal. Insulin memasukkan gula ke dalam sel sehingga mampu menghasilkan energi ataupun disimpan sebagai cadangan energi.6
2. Klasifikasi Diabetes Mellitus.
Secara umum, Diabetes mellitus dibagi menjadi 2 jenis sebagai berikut:
a. DM Tipe 1 (Insulin dependent diabetes mellitus/IDDM)
Diabetes ini terjadi akibat rusaknya sel β pada pankreas. Dahulu, DM tipe 1 ini juga disebut sebagai diabetes anak – anak (atau onset – remaja) dan diabetes rentan – ketosis karena sering menimbulkan ketosis. Onset DM type 1 ini biasanya terjadi sebelum usia 25 – 30 tahun, tetapi tidak selalu demikian karena orang dewasa dan lansia yang kurus juga dapat mengalami penyakit diabetes jenis ini.7
Saat ini, DM tipe 1 hanya dapat diobati dengan menggunakan insulin karena tanpa insulin, ketosis dan diabetic ketoacidosis bisa menyebaban koma bahkan kematian. Maka dari itu pengobatan diabetes tipe 1 harus secara terus menerus dan berkelanjutan.8 Tingkat glukosa
5 rata-rata untuk pasien diabetes tipe 1 harus sebisa mungkin mendekati angka normal (80-120mg/dL, 4-6mmol/l). Beberapa dokter menyarankan sampai ke 140-150mg/dL (7,75mmol/L) bagi mereka yang bermasalah dengan angka yang lebih rendah, seperti “frequent hypoglycemic events”.
Angka diatas 200mg/dL (10mmol/L) seringkali diikuti dengan timbulnya rasa tidak nyaman dan buang air kecil yang terlalu sering sehingga menyebabkan dehidrasi. Angka diatas 300mg/dL (15mmol/L) biasanya membutuhkan perawatan secepatnya dan dapat mengarah ke ketoasidosis. Tingkat glukosa darah yang rendah, yang disebut hypoglycemia dapat menyebabkan kejang atau seringnya hilang kesadaran.8
b. DM Tipe 2 (Non-Insulin Dependent Diabetes Mellitus/NIDDM) Diabetes mellitus jenis ini juga disebut diabetes onset-matur (atau onset- dewasa) dan diabetes resistan – ketosis. DM tipe 2 merupakan penyakit yang familier yang mewakili kurang lebih 85% kasus di negara maju dengan prevalensi sangat tinggi (35% orang dewasa) pada masyarakat yang mengubah gaya hidup tradisional menjadi modern.6
Diabetes mellitus tipe 2 terjadi karena kombinasi dari kecacatan dalam produksi insulin dan resistensi terhadap insulin atau berkurangnya sensitifitas terhadap insulin (adanya defekasu respon jaringan terhadap insulin) yang melibatkan reseptor insulin di membran sel. Pada tahap awal abnormalitas yang paling utama adalah berkurangnya sensitivitas terhadap insulin, yang ditandai dengan meningkatnya kadar insulin di dalam darah.7 Pada tahap ini, hiperglikemia dapat diatasi dengan berbagai cara dan obat anti diabetes yang dapat meningkatkan sensitivitas terhadap insulin atau mengurangi produksi glukosa dari hepar. Namun semakin parah penyakit, sekresi insulin pun semakin berkurang, dan terapi dengan insulin kadang dibutuhkan.7
Dahulu, umumnya penderita diabetes tipe ini berusia 40 tahun ke atas.
Namun, dari diagnosa akhir-akhir ini menunjukkan bahwa anak-anak pun sudah banyak yang menderita diabetes tipe ini, yang sering juga disebut dengan MODY (maturity-onset diabetes of the young).8
6 3. Patofisiologi DM
Peningkatan glukosa plasma merangsang pelepasan insulin oleh sel-sel β, sehingga menyebabkan hiperinsulinemia. Dalam keadaan hiperinsulinemia
dan hiperglikemia ini akan merangsang ambilan glukosa oleh jaringan splanknik (saluran cerna dan hati) dan jaringan perifer (terutama otot lurik) sembari menekan produksi glukosa endogen.9 Kelainan utama yang tergambar pada diabetes tipe 2 berupa resistensi insulin dan penyusutan fungsi sekretorik sel – sel β. Ketidakpekaan insulin dalam merespon lonjakan gula darah menyebabkan peningkatan produksi glukosa oleh hati seraya penurunan ambilan glukosa oleh jaringan. Hilangnya respon akut terhadap beban KH yang merupakan kelainan khas dini pada dm, biasanya terjadi ketika kadar glukosa darah pada saat puasa mencapai angka 115 mg/dL, yang terdiagnosis sebagai hiperglisemia postprandial. Fungsi sel – sel β dipastikan susut sebanyak 75% manakala kadar glukosa darah (plasma) setelah puasa mencapai angka 140 mg/dL.10
Peningkatan kadar glukosa darah dalam keadaan puasa merupakan cerminan dari pengurangan ambilan glukosa oleh jaringan, atau pertambahan glukoneogenesis. Jika kadar glukosa darah meningkat sedemikian tinggi, ginjal tidak akan mampu lagi menyerap balik glukosa yang tersaring sehingga glukosa akan tumpah ke dalam urin. Kelimpahan glukosa ke dalam urin ini dimanakan glukosuria.11
B. Glukosa Darah
Konsentrasi gula darah normal seseorang yang tidak makan dalam waktu tiga atau empat jam yang lalu adalah sekitar 90 mg/dL. Setelah makan makanan yang mengandung banyak karbohidrat sekalipun, konsentrasi ini jarang meningkat di atas 140 mg/dL. Pengaturan konsentrasi gula darah erat hubungannya dengan hormon insulin dan glukosa.12
1. Pengaturan Kadar Glukosa Darah
Pengaturan besarnya konsentrasi glukosa darah pada orang normal sangatlah sempit, kadar glukosa darah pada orang yang sedang berpuasa biasanya berada di antara 80 dan 90mg/dL darah yang diukur sebelum makan
7 pagi. Konsentrasi ini meningkat menjadi 120 sampai 140mg/dL selama jam pertama atau lebih setelah makan. Namun, sistem umpan balik yang mengatur kadar glukosa dalam darah dengan cepat mengembalikan konsentrasi glukosa tersebut kembali ke nilai normalnya, dimana biasanya terjadi dalam selang waktu 2 jam sesudah absorbsi karbohidrat yang terakhir.
Sebaliknya, pada waktu kelaparan, fungsi glukoneogenesis dari hati menyediakan glukosa yang dibutuhkan untuk mempertahankan kadar glukosa darah sewaktu puasa.12
2. Pengendalian Hormonal
Hormon-hormon tertentu memainkan peranan dalam metabolisme hidrat arang. Insulin yang disekresikan oleh sel – sel β pada pulau-pulau Langerhans pankreas, diperkirakan bekerja dengan membantu lewatnya glukosa melalui membran sel ke dalam bagian dalam sel sehingga glukosa dapat dipakai untuk aktifitas metabolik sel. Adrenalin yang disekresikan oleh medula adrenal, merangsang pelepasan glukosa hasil pemecahan glikogen di dalam hati. Glukogen yang berasal dari sel-sel α pada pulau-pulau Langerhans pankreas juga mendorong pelepasan glukosa dari glikogen hati.
Hormon pertumbuhan kelenjar hipofisis memiliki kerja antagoonis terhadap indulin dan menimbulkan kenaikan kadar glukosa darah.13
3. Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kadar Glukosa Darah
Kadar glukosa plasma pada suatu saat ditentukan oleh keseimbangan antara jumlah glukosa yang masuk ke dalam aliran darah dan jumlah yang meninggalkannya. Kecepatan pemasukan dalam sel otot, jaringan adipose, organ-organ lain dan aktifitas glukostatik hati. Lima persen (5%) dari glukosa yang dikonsumsi langsung dikonversi menjadi glikogen di dalam hati, 30-40% nya dikonversi menjadi lemak, dan sisanya dimetabolisme di dalam otot dan jaringan-jaringan lainnya.14
Glikogen hati pada waktu puasa akan dipecah dan hati akan menambahkan glukosa ke dalam aliran darah. Jika puasanya lebih panjang lagi, glikogen akan habis dan terjadi peningkatan glukoneogenesis dalam asam amino dan gliserol di dalam hati. Selama kelaparan berkepanjangan
8 pada orang normal, terjadi penurunan glukosa plasma menjadi 60 mg/dL.
Namun, karena glukoneogenesis mencegah terjadinya penurunan lebih lanjut maka tidak akan timbul gejala hipoglikemia.14
4. Absorbsi Gula
Glukosa adalah monosakarida yang paling banyak diabsorbsi, karena merupakan pencernaan akhir dari makanan karbohidrat paling banyak.
Prosesnya meliputi:12
a. Transpor aktif natrium yang melalui membran basolateral ke dalam ruang paraseluler akan menekan natrium yang berada di dalam sel.
Akibat terjadinya penurunan natrium dalam sel, natrium dalam lumen usus berdifusi melewati brush border enterosit ke sebelah dalam melalui difusi pasif. Konsentrasi natrium yang rendah di dalam sel menarik natrium ke bagian dalam sel dan glukosa ikut masuk bersama natrium pada saat yang bersamaan.12
b. Pencernaan disakarida dan trisakarida pada brush border meningkatkan transport glukosa. Bila disakarida dan trisakarida terdiri dari glukosa berkontak dengan brush border, enzim-enzim pencernaan yang berlekatan dengan membran mikrovili brush border menyebabkan hidrolis disakarida dan trisakarida menjadi glukosa.12
c. Transpor tambahan glukosa melalui solvent drag yang melewati sambungan sel ke dalam ruang paraseluler. Konsentrasi glukosa yang tinggi kemudian menyebabkan tekanan osmotic yang tinggi di dalam ruang paraseluler, jumlah glukosa yang diabsorbsi oleh mekanisme solvent drag dapat sebesar dua sampai tiga kali lipat.12
d. Galaktosa di transport melalui mekanisme yang hamper teat sama dengan glukosa. Sebaliknya, fruktosa ditranspor melalui difusi pasif melewati enterosit tetapi tidak berpasangan dengan transport natrium.
Sewaktu memasuki enterosit banyak fruktosa mengalami fosofrilasi di dalam sel, kemudian dikonversi menjadi glukosa.12
9 5. Kadar Glukosa Darah Normal
Tabel 2.1 Kriteria Diagnostik Diabetes Mellitus dan Gangguan Toleransi Glukosa
No Kriteria Diagnostik
1 2 3
Kadar Glukosa darah sewaktu (plasma vena) 200 mg/dL atau Kadar glukosa darah puasa 126 mg/dL atau
Kadar glukosa plasma 200 mg/dL pada 2 jam sesudah beban glukosa 75 gram pada TTGO
Tabel 2.2 Kadar Glukosa Darah Sewaktu dan Puasa Sebagai Patokan Penyaring dan Diagnosis DM (mg/dL)
Bukan DM Belum Pasti DM
DM
Kadar glukosa darah sewaktu (mg/dL)
Plasma vena Darah Kapiler
< 110
< 90
110 – 199 90 – 199
≥ 200
≥ 200
Kadar glukosa darah puasa (mg/dL)
Plasma vena Darah kapiler
< 110
< 90
110 – 125 90 – 109
≥ 126
≥ 110 (Suyono, 2006)
6. Kadar Glukosa Darah pada Tikus
Tikus merupakan hewan paling disukai dalam berbagai penelitian, hal ini dikarenakan tubuh tikus yang mencapai 200 – 300 gram pada umur 2 bulan. Pada tikus kadar glukosa darah normal adalah 50 – 135 mg/dL.15
C. Kacang Kedelai 1. Taksonomi 5
Kingdom : Plantae
Divisio : Magnoliophyta Kelas : Magoliopsida
Ordo : Fabales
Familia : Fabaceae Sub family : Fabiodeae
Genus : Glycine
Spesies : Glycine soja
10 2. Penyebaran dan Morfologi
Kedelai bukan hanya dikenal di Indonesia saja, tetapi juga di berbagai manca negara. Kedelai adalah tumbuhan semak semusim dengan tinggi sekitar 20 – 60 cm. Batang tumbuhan yang termasuk golongan kacang- kacangan ini bersegi, berwarna hijau keputih-putihan. Daunnya majemuk, menyisip ganjil, bulat telur, ujung tumpul, tepi rata dengan panjang berkisar 5 – 10 cm. Tumbuhan kedelai mempunyai beberapa bunga yang relatif padat.5
Kelopaknya agak berbulu dengan panjang mencapai 7 mm. Dari setiap batang daun hanya tumbuh 2 – 3 polong, membujur panjang berkisar 4 – 5 cm, berbulu lebat, terdiri dari 2 – 4 benih. Buah kedelai berbentuk polong seperti kacang, bertangkai pendek, pipih. Buah mudanya berwarna hijau, sedangkan buah tuanya berwarna kuning. Menurut varietasnya, kedelai digolongkan emnjadi dua jenis yaitu kedelai hitam dan kedelai putih.5
3. Kandungan Kimiawi
Dalam kacang kedelai banyak terdapat kandungan kimia, antara lain protein, asam arginin, lechitine dan serat.5
a. Protein
Protein adalah molekul makro yang mempunyai berat molekul antara lima ribu hingga beberapa juta. Protein terdiri atas rantai-rantai panjang asam amino, yang terikat satu sama lain dalam ikatan peptide.
Asam amino terdiri atas unsure-unsur karbon, hidrogen, oksigen dan nitrogen.16
Beberapa asam amino juga mengandung unsur-unsur fosfor, iodium, besi dan kobalt. Unsur utama protein adalah unsur hidrogen. Protein berfungsi membangun dan memelihara sel-sel dan jaringan tubuh.16Arginin adalah asam amino yang dijumpai dalam protein yang terdapat di dalam segala bentuk kehidupan. Asam amino arginin memiliki kecenderungan basa yang cukup tinggi akibat eksesi dua gugus amino pada residunya. Arginin adalah asam amino non-esensial, yang
11 berarti dapat dibentuk oleh tubuh manusia, dan tidak perlu diperoleh secara langsung dari sumber diet.17
Asam arginin sangat memberikan manfaat pada pasien DM, karena asam amino arginin mampu menjaga keseimbangan hormon insulin.
Arginin tersebut merupakan substrat bagi produksi NO (Nitric Oxcide) yang penting peranannya dalam menjaga kelapangan pembuluh darah (vasodilatasi).17 NO yang dihasilkan di dalam endotel akan berdifusi ke dalam otot polos pembuluh darah yang akan mengaktifkan enzim guanylate cyclase. Bersamaan dengan peningkatan cyclic GMP, akan terjadi relaksasi dari otot polos pembuluh darah, sehingga terjadi vasodilatasi.18
b. Lechitin
Lechitin merupakan lemak fosfat dengan kandungan tertinggi dalam jaringan tubuh manusia, dan merupakan bagian penting untuk membentuk jaringan syaraf karena termasuk nutrien syaraf tingkat tinggi. Lechitin menempati kira-kira 1% dari berat tubuh, tetapi menempati 30% dari berat otak di dalam otak besar, sedangkan di dalam sel otak menempati 70 - 80% berat sel. Lechitin merupakan bagian pembentukan dasar membran sel tubuh manusia, membran sel adalah pelindung sel yang menentukan energi di antara sel dan penyampaian pesan.13 Lechitin dalam kacang kedelai mengandung asam lemak tak jenuh yang berfungsi untuk mengatasi penumpukan lemak yang berlebihan.5
Lechitin sebagai anti oksidan mampu menjaga sel-sel pada pankreas untuk tidak mengalami kerusakan akibat oksidasi, serta mampu meregenerasi sel-sel yang rusak dengan cepat sehingga ketika pankreas diberi tambahan lechitin maka sel-sel pankreas akan berfungsi baik kembali serta dengan bantuan lechitin pula insulin mampu di produksi kembali secara maksimal.13
12 c. Serat
Serat makanan mencegah terjadinya gangguan metabolisme sehingga tubuh terhindar dari kegemukan dan kemungkinan serangan penyakit diabetes mellitus, jantung koroner dan batu empedu. Di dalam usus halus, serat dapat memperlambat penyerapan glukosa dan meningkatkan keketalan isi usus, yang secara tidak langsung dapat menurunkan kecepatan difusi permukosa usus halus. Akibat kondisi tersebut, kadar glukosa dalam darah mengalami penurunan secara perlahan sehingga kebutuhan insulin juga berkurang.19
4. Mekanisme Kerja Glukosa
Sebagian besar karbohidrat yang dapat dicerna di dalam makanan akhirnya akan membentuk glukosa. Karbohidrat di dalam makanan yang dicerna secara aktif mengandung residu glukosa, galaktosa dan fruktosa yang akan dilepas di intestinum. Zat-zat ini lalu diangkut ke hati lewat vena porta hati. Galaktosa dan fruktosa segera dikonversi menjadi glukosa di hati.20
Penyerapan glukosa terjadi dalam suatu bentuk kontranspor dengan transpor aktif natrium, konsentrasi natrium yang rendah di dalam sel akan menarik natrium ke dalam bagian sel dan glukosa ikut masuk bersama dengannya pada saat yang sama.10
Lechitin dalam kacang kedelai mengandung asam lemak tak jenuh yang berfungsi untuk mengatasi penumpukan lemak yang berlebihan.5 Lechitin juga mampu menjaga sel-sel pankreas agar tidak mengalami kerusakan akibat oksidasi serta mampu meregenerasi sel-sel yang rusak dengan cepat.13 Asam arginin pun ikut andil dengan tugasnya menjaga keseimbangan hormon insulin.17
Di dalam usus, serat dapat memperlambat penyerapan glukosa serta dapat memperlambat penyerapan glukosa dan meningkatkan kekentalan isi usus, sehingga secara tidak langsung dapat menurunkan kecepatan difusi permukaan mukosa usus halus. Akibat dari kondisi tersebut, kadar gula
13 dalam darah mengalami penurunan secara perlahan dan kebutuhan akan insulin juga berkurang.19
D. Kerangka Teori
Gambar 2.1 Kerangka Teori7 Kurangnya
Produksi Insulin
Glukosa darah
meningkat Infusa kacang
Kedelai
Kadar Gluksoa darah turun
Lechitin
Menghambat penyerapan glukosa
Asam Arginin
Serat Mencegah
kerusakan sel pankreas Meregenerasi
sel yang rusak
Fungsi sel pankreas meningkat
Produksi insulin meningkat
Menjaga keseimbangan hormon insulin
14 E. Kerangka konsep
Gambar 2.2 Kerangka Konsep
Variabel perancu pada penelitian ini telah dikendalikan dengan cara memilah tikus yang berusia 3 bulan, berjenis kelamin jantan dan dengan berat badan antara 150-250gr.
F. Hipotesis
Terdapat perbedaan kadar glukosa darah antara kelompok yang tidak diberi infusa dengan yang diberi infusa, dimana kadar glukosa darah pada kelompok tikus putih yang diberi infusa kacang kedelai lebih rendah dari kelompok yang tidak diberi infusa kacang kedelai.
Infusa kacang kedelai Penurunan kadar
glukosa darah
Usia, berat badan, jenis kelamin
