BAB 3
METODE PENELITIAN
3.1. Disain Penelitian
Penelitian ini merupakan studi cross sectional untuk mengetahui korelasi
antara kadar timbal dalam darah dengan kadar IgE total pada anak usia
sekolah dasar di kota Medan.
3.2. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan di Sekolah Dasar Al Washliyah Kelurahan Timbang Deli
Kecamatan Medan Amplas Propinsi Sumatera Utara. Penelitian dilakukan
pada bulan Juni 2015.
3.3. Populasi dan Sampel
Populasi target adalah anak yang terpapar timbal. Populasi terjangkau adalah
anak di Sekolah Dasar Al Washliyah Kelurahan Timbang Deli Kecamatan
Medan Amplas. Sampel adalah populasi terjangkau yang memenuhi kriteria
inklusi dan eksklusi. Teknik pengambilan sampel adalah secara konsekutif
3.4 Perkiraan Besar Sampel
Besar sampel dihitung dengan mempergunakan rumus besar sampel tunggal
untuk uji korelasi, yaitu :
�= (z∝ + z β) 2 0.5 ���1+�
1−��
+ 3
Bila ditetapkan α = 0.05 dengan tingkat kepercayaan 95%, maka:
zα : deviat baku normal untuk alfa 1.960
Bila β = 0.2 dan power = 0.8, maka:
zβ : deviat baku normal untuk beta 0.842
r : koefisien korelasi diperoleh dari kepustakaan yaitu 0.2210
Dengan menggunakan rumus di atas maka didapat jumpal sampel minimal
sebanyak 38 orang.
3.5. Kriteria Inklusi dan Eksklusi 3.5.1. Kriteria Inklusi
1. Murid SD usia 9-12 tahun
3.5.2. Kriteria Eksklusi
1. Tidak hadir pada saat pengambilan darah
2. Riwayat menderita atopi atau alergi
3.6. Persetujuan / Informed Consent
Semua subjek penelitian diminta persetujuan dari orang tua setelah dilakukan
penjelasan terlebih dahulu. Formulir penjelasan terlampir dalam hasil
penelitian ini.
3.7. Etika Penelitian
Penelitian ini telah disetujui oleh Komite Etik Penelitian Fakultas Kedokteran
Universitas Sumatera Utara.
3.8. Cara Kerja
1. Orang tua dan anak diberikan penjelasan dan persetujuan/informed
consent yang menyatakan setuju mengikuti penelitian ini. Persetujuan
diminta kepada orang tua pada hari pertama dilakukan penelitian.
2. Data dasar diperoleh dari kuesioner. Data dasar diambil setelah
mendapat persetujuan/ informed consent dari orang tua.
3. Setiap anak akan ditimbang dan dinilai berat badan dengan
menggunakan timbangan merk Camry buatan Cina, dengan skala
pengukuran hingga 100 kg dengan ketelitian 0.1 kg. Tinggi badan diukur
dalam satuan cm, menggunakan stadiometer. Hasil pengukuran
kemudian diplotkan ke dalam kurva pertumbuhan menurut CDC untuk
4. Setiap anak dilakukan pemeriksaan darah untuk mengetahui nilai kadar
timbal darah dan kadar IgE total. Darah diambil oleh analis dari
laboratorium Pramita. Darah diambil dengan menggunakan vacutainer
sebanyak ± 6cc didaerah vena cubiti. Kemudian dibagi 3cc dimasukkan
kedalam tabung yang sudah berisi EDTA (pengawet Ethylene Diamine
Tetraacetic Acid ) untuk pemeriksaan timbal dan 3cc dimasukkan kedalam
tabung kosong untuk pemeriksaan IgE total.
5. Darah untuk pemeriksaan kadar timbal darah, kemudian dimasukkan
dalam tabung microwave. Selanjutnya ditambahkan HNO3 pekat
sebanyak 10 ml. Kemudian dimasukkan kembali kedalam microwave yang
sudah diatur suhu dibawah 800 dan waktunya menyesuaikan bahan.
Apabila sudah hancur sempurna sampel dikeluarkan dari microwave dan
ditambah aquadest bebas logam sebanyak 10ml. Selanjutnya, dituangkan
pada tabung nessler yang sudah disiapkan. Ditambah lagi dengan
aquadest bebas logam berat sampai tanda 50ml. Kandungan timbal
dalam darah diukur dengan Atomic Absorbtion Spectrophotometer (AAS)
dengan satuan µg/dL. Dengan perhitungan
1000 ����� ������ �
50
1000�����.��� (��/�)
6. Darah untuk pemeriksaan kadar IgE total diperiksa dengan menggunakan
alat Mini Vidas dengan menggunakan metode ELFA ( Enzyme Linked
7. Setiap anak akan dinilai resiko alergi dengan anamesa. Ibu, bapak dan
atau salah satu saudara sekandung dinyatakan dokter atau secara medis
terkena alergi diberi nilai 2. Ibu, bapak dan atau salah satu saudara
sekandung diduga alergi diber nilai 1. Ibu, bapak dan atau salah satu
saudara sekandung tanpa riwayat alergi apapun diberi 0. Jika hasil 0
merupakan risiko kecil, 1-3 risiko sedang, 4-6 risiko tinggi.40
8. Dilakukan pemeriksaan skin prick test pada volar lengan bawah dengan
jarak sedikitnya dua sentimeter dari lipat siku dan pergelangan tangan.
Dibuat 20 kotak kecil berukuran 2x2cm. Kemudian diletakkan
masing-masing satu tetes alergen pada setiap kotak. Kemudian masing-masing-masing-masing
alergen ditusuk dengan menggunakan stellerpoint®. Satu alergen ditusuk
dengan satu stellerpoint®. Setelah 15 menit dilihat reaksi dari alergen.
Kemudian diukur diameter dari urtikaria.41
9. Dilakukan pemeriksaan tinja pada hari berikutnya. Diberikan pot tinja,
kemudian diisi sekitar 100mg tinja (sebesar kelereng atau ibu jari tangan).
Tinja diambil pada pagi hari saat anak buang air besar Tinja yang
terkumpul diperiksa dengan oleh analis terlatih.
10. Anak-anak yang memiliki kadar timbal diatas 45 μg/dL diberikan terapi
3.9 Alur Penelitian
3.10. Identifikasi Variabel Variabel bebas
Kadar timbal numerik
Skala
Variabel tergantung
Kadar IgE total numerik
Skala
3.11. Definisi Operasional
1. Kadar timbal dalam darah merupakan standar untuk mengetahui
toksisitas dari timbal. Menurut Centers for Disease Control and Prevention
(CDC) dan American Academy of Pediatrics (AAP) 2012 rekomendasi batas ambang skrining untuk anak adalah <5 μg/dL.
Pemeriksaan kadar timbal, IgE total dan skin prick test
Anak sekolah dasar usia 9-12 tahun
Pengisian informed consent oleh orang tua
Pengisian kuisioner untuk data dasar
2. Imunoglobulin E adalah antibodi yang berperan pada alergi. Peningkatan
dari kadar IgE akan menyebabkan peningkatan sensitisasi terhadap
alergi. Kadar IgE total dikatakan meningkat apabila >150 IU/ml.
3. Faktor risiko alergi keluarga dinilai dengan Trace-card UKK Alergi
Imunologi IDAI, berdasarkan ada atau tidaknya gejala penyakit alergi
seperti dermatitis atopi, asma, rhinitis aleri pada satu atau lebih anggota
keluarga, ayah, ibu atau saudara kandung. Risiko alergi dikelompokkan
dengan risiko kecil jika nilai 0, risiko sedang jika nilai 1-3 dan risiko tinggi
jika nilai 4-6.
4. Atopi adalah kecenderungan personal dan/atau familial, biasanya pada
masa anak atau remaja, untuk tersensitasi dan menghasilkan IgE sebagai
respons terhadap pajanan alergen, biasanya protein. Istilah atopi tidak
dapat digunakan sebelum adanya bukti sensitisasi IgE yang ditandai
dengan radio allergo sorbent testing 9 (RAST) atau uji tusuk kulit (UTK)
positif.42
5. Infeksi cacing adalah apabila ditemui telur cacing pada pemeriksaan
feses.
3.12. Analisis data
Pengolahan data yang terkumpul menggunakan perangkat lunak komputer
SPSS versi 19. Data deksriptif dinilai dengan melihat rerata dan simpangan
IgE total digunakan uji korelasi Pearson (r) jika sebaran data normal dan uji
Spearman jika sebaran data tidak normal dengan tingkat kemaknaan
BAB 4
HASIL PENELITIAN
Penelitian dilakukan di SD Al Washliyah kelurahan Timbang Deli Kecamatan
Medan Amplas. Secara geografis kecamatan Medan Amplas terletak di sebelah
timur kota Medan. Kecamatan ini memiliki terminal dan beberapa pabrik - pabrik
besar seperti : moulding dan komponen bahan bangunan, minuman keras, makanan
ternak, makanan ringan, dan lain-lain. Kelurahan Timbang Deli merupakan
kelurahan yang paling banyak terdapat indusri sedang/besar yaitu 13 dari 17 pabrik.
Pengambilan sampel dilakukan pada tanggal 4-5 Juni 2015. Diperoleh 65
anak, kemudian orangtua mengisi kuesioner yang dilakukan pada tanggal 4 Juni
2015.
Gambar 4.1 Profil penelitian 65 anak usia 9-12 tahun
15 eksklusi :
anak tidak kooperatif
50 anak dilakukan pemeriksaan darah, skin prick test dan feses rutin
8 anak skin prick test positif
Tabel 4.1 Karakteristik subyek penelitian
Karakteristik n
Jenis kelamin, n(%)
Perempuan 15 (36)
Normal (<150 IU/ml)
Kadar timbal, rerata (SB), μg/dl ≥2,57 μg/dl
Berat Badan, rerata (SB), kg 27.79 (7.57)
Tinggi Badan, rerata (SB), cm 132.33 (8.89)
BB/TB, rerata (SB), % 95.91 (15.04)
SB: Simpangan Baku
Dari tabel 4.1 didapatkan sebagian besar subyek adalah laki-laki (64%). Subyek
penelitian memiliki rerata usia 10.3 tahun. Rerata tinggi badan dan berat badan
masing-masing adalah 27.79 kg dan 132.33 cm. Status gizi anak dengan gizi baik
dengan rerata BB/TB 95.91%. Lebih dari separuh subjek 57% memiliki resiko atopi
kecil. Sebanyaknya 62% subyek penelitian memiliki kadar imunoglobulin E total
>150 IU/ml. Kadar timbal dalam darah pada anak SD Al Washliyah diatas 2,58 μg/dl
Tabel 4.2 Faktor yang mempengaruhi kadar timbal
Kadar IgE total
>150 IU/ml
Rumah responden yang dicat
ya 17 19 0.43a
tidak 2 4
Bagian rumah yg dicat
hanya bagian dalam saja 7 1 0.01a
bagian dalam dan luar 10 19
Cat dirumah yang terkelupas
ya 11 9 0.23a
Dari tabel 4.2 dapat disimpulkan bahwa sebagian responden berjenis kelamin
laki-laki tetapi tidak ada hubungan antara kadar timbal dengan jenis kelamin (p>0.05).
Usia responden terbanyak adalah usia 9 tahun dan 10 tahun. Lokasi rumah
responden yang memiliki kadar timbal >2.58 terbanyak berada di jalan raya yang
yang rumah dicat memiliki kadar timbal >2.58 μg/dl. Sebanyak 19 responden rumah
yang dicat bagian dalam dan luar memiliki kadar timbal >2.58 μg/dl, dan terdapat
hubungan antara bagian rumah yang dicat dengan kadar timbal dalam darah dimana
p<0.01. Kondisi cat rumah yang terkelupas sebanyak 20 rumah, tidak ada yang
terkelupas sebanyak 17 rumah dan tidak ada hubungan antara kondisi cat rumah
yang terkelupas dengan kadar timbal dalam darah.
Tabel 4.3 Sumber paparan timbal dari segi kebiasaan subyek
Kadar timbal Sumber air yang digunakan sehari-hari
Air ledeng
Angota keluarga yang suka makanan/minuman kaleng
Membeli jajanan dipinggir jalan Ya
Kebiasaan menggigit kuku, menghisap jari, menggigit pensil/pulpen
Ya
Dari tabel 4.3 dapat disimpulkan bahwa sebanyak 26 anak menggunakan air ledeng
sebagai sumber air kebutuhan sehari-hari dan sebanyak 14 anak memiliki kadar
timbal ≥2.57 μg/dl. Kebiasaan makan dan minum dengan makanan/minuman kaleng
dijumpai hanya pada 5 anak. Dari 13 anak memiliki kebiasaan menggigit kuku,
menghisap jari, menggigit pensil/pulpen, 7 anak memiliki kadar timbal ≥2.57 μg/dl
dan tidak dijumpai anak yang mempunyai kebiasaan makan benda-benda selain
makanan. Didapat 8 anak sering membeli jajanan di pinggir jalan, dan 23 anak
selalu mencuci tangan sebelum dan sesudah makan. Tidak dijumpai adanya
hubungan antara kadar timbal dalam darah dengan kebiasaan dari responden.
Tabel 4.4 Korelasi Kadar timbal (Pb) dan kadar IgE total
Parameter Rerata SB 95% IK p* r*
Pb, µg/dl 2.57 0.58 2.42-2.74 0.887 0.023
IgE, IU/ml 1155.33 3340.27 114.43-2196.23
* Spearman test
Hasil pemeriksaan terhadap kadar Pb dalam darah menunjukkan rerata 2,57
µg/dl dengan jumlah terendah 1,48 µg/dl dan tertinggi 3.99 µg/dl. Sementara itu
untuk kadar IgE total diketahui dengan rerata 1155.33 IU/ml dengan kadar terendah
12,53 IU/ml dan tertinggi 20000 IU/ml.
Hasil analisis menggunakan uji korelasi Spearman menunjukkan bahwa
terdapat korelasi sangat lemah antara kadar timbal darah dan IgE total (p=0.887,
BAB 5 PEMBAHASAN
Paparan timbal merupakan masalah kesehatan utama terutama pada negara
berkembang. Anak-anak memiliki risiko lebih tinggi terhadap keracunan
timbal dibandingkan orang dewasa. Anak yang tinggal disekitar daerah
industri terpapar kadar timbal yang tinggi dari berbagai sumber seperti
bensin, timbal yang berasal dari pembakaran produk kertas, karet, penutup
baterai, kayu yang dicat.44
Penyakit alergi merupakan masalah kesehatan pada masyarakat
karena meningkatnya prevalensi dan dapat membuat perubahan signifikan
pada ekonomi dan kualitas hidup. Paparan lingkungan seperti polusi udara,
logam, tembakau) berperan dalam perkembangan alergi.45
Penelitian ini dilakukan untuk menilai hubungan kadar timbal dengan
kadar IgE total pada anak usia sekolah dasar. Penelitian dilakukan di SD Al
Washliyah kelurahan Timbang Deli Kecamatan Medan Amplas. Secara
geografis kecamatan Medan Amplas terletak di sebelah timur kota Medan.
Kecamatan ini memiliki terminal dan beberapa pabrik - pabrik besar seperti :
moulding dan komponen bahan bangunan, minuman keras, makanan ternak,
makanan ringan, dan lain-lain. Kelurahan Timbang Deli merupakan kelurahan
Pada penelitian ini didapatkan pada anak di SD Alwashliyah memiliki
kadar timbal rata-rata 2,57 μg/dl, dimana nilai terendah 1.48 μg/dl dan nilai
tertinggi 3.99 μg/dl. Tidak ada kadar timbal yang aman untuk anak-anak.4
Kadar timbal pada anak di SD Alwashliyah masih berada didalam batas
ambang skrining, dimana menurut Center for Disease Control and Prevention
(CDC) batas ambang untuk skrining adalah 5 μg/dL.4
Hal ini menunjukkan
bahwa kadar timbal dalam darah anak di SD Al Washliyah sudah masuk zona
kuning dimana normalnya tidak ada kadar timbal yang terdeteksi didalam
darah dan diperlukan perhatian untuk mengurangi efek dari keracunan timbal
dan semakin tingginya kadar timbal dalam darah.
Dari 50 subjek yang di periksa kadar timbal dan IgE total, dilakukan
pemeriksaan skin prick test. Didapatkan 8 orang memiliki skin prick test positif
dan di eksklusikan. Subjek penelitian juga dinilai risiko atopi dengan
menggunakan trace card UKK Alergi Imunologi IDAI dan tidak ada yang
memiliki risiko atopi tinggi. Dilakukan juga pemeriksaan feses rutin untuk
menghindari peningkatan kadar IgE total yang disebabkan oleh infeksi
cacing. Infeksi cacing akan menimbulkan perubahan keseimbangan Th1/Th2
ke arah sel Th2 (Th2 polarized). Respon Th2 ditandai dengan peningkatan
kadar interleukin-4 (IL-4), IL-5, IL-13 dan disertai dengan peningkatan kadar
imunoglobulin E (IgE) dan eosinofilia.46 Dari 42 orang anak tidak ada yang
Pada penelitian didapatkan laki-laki lebih banyak dari perempuan dan
tidak dijumpai hubungan antara kadar timbal dengan jenis kelamin. Pada
penelitian NHANES III (National Health and Nutrition Examination Surveys)
selama 1999-2004 di Amerika, didapatkan laki-laki sedikit lebih tinggi
mengalami keracunan timbal dibandingkan perempuan. Hal ini mungkin
berhubungan dengan aktivitas diluar rumah, dimana laki-laki lebih sering
bermain diluar rumah dibandingkan dengan perempuan.47 Penelitian meta
analisis di Cina pada anak usia 0-18 tahun juga didapatkan bahwa laki-laki
sedikit lebih tinggi tingkat keracunan terhadap timbal dibanding perempuan.48
Medan amplas merupakan lokasi industri di kota Medan dengan
beberapa industri atau usaha dan terminal yang padat dengan kendaraan
yang menimbulkan polusi udara yang mengandung timbal. Lokasi penelitian
dilakukan di daerah Timbang Deli, Medan Amplas. Menurut penelitian tahun
2008, Medan Amplas memiliki kadar timbal udara tertinggi yaitu 32.67
µg/m3.12 Hal ini menjadi salah satu faktor paparan timbal pada anak yang
tinggal di daerah tersebut. Sumber-sumber lingkungan yang potensial
mengandung timbal antara lain asap knalpot kendaraan dengan bahan bakar
bensin bertimbal, polusi industri, debu timbal yang menempel pada makanan
atau minuman jajanan di pinggir jalan, serta paparan di tempat kerja orang
tua yang terbawa ke rumah seperti bekerja pada peleburan atau daur ulang
dimana rata-rata anak-anak yang memiliki kadar timbal >10 μg/dl berada
dilingkungan kawasan industri, daerah perkotaan, dan lingkungan kumuh.44
Sumber timbal dari lingkungan yang lain adalah dari pipa air ledeng
kota, debu timbal di lantai, kosmetik, makanan atau minuman dengan
kemasan kaleng.16 WHO menetapkan batas timbal di dalam air sebesar 0.1
mg/L. Dalam mengkontaminasi sumber air, hampir semua timbal terdapat
dalam sedimen, dan sebagian lagi larut dalam air. Indonesia juga mempunyai
nilai ambang batas timbal untuk air bersih dan air minum berdasarkan
Permenkes RI No. 416 tahun 1990 yaitu sebesar 0.05 mg/L.49
Pada penelitian ini dijumpai sebanyak dua puluh tujuh anak
menggunakan air ledeng sebagai sumber air kebutuhan sehari-hari dan tidak
dijumpai adanya hubungan kadar timbal dengan sumber air minum, namun
belum pernah dilakukan pemeriksaan terhadap kandungan timbal dalam
sumber air kebutuhan sehari-hari di lokasi tersebut. Hasil ini berbeda dengan
penelitian di Kanada tahun 2012, pada tiga ratus enam anak yang berusia
antara 1 sampai dengan 5 tahun, menunjukkan bahwa dijumpai hubungan
antara peningkatan kadar timbal darah sebesar 1.78 µg/dL dan air yang
mengandung timbal yang mencapai 3.3 µg/L.50
Jalur utama paparan timbal pada anak adalah melalui saluran
pencernaan. Sifat rasa ingin tahu anak dan kebiasaan tidak mencuci tangan
tertelan dan masuk ke saluran pencernaan sehingga meningkatkan risiko
paparan timbal.
Paparan timbal yang paling sering masuk melalui makanan. Timbal
yang terdapat pada kemasan makanan kaleng, pipa air, dan mainan
anak-anak juga berisiko masuk melalui saluran pencernaan. Selain itu absorbsi
timbal pada saluran pencernaan anak tiga kali lebih besar dibandingkan
orang dewasa.50 Pada penelitian ini, sebagian besar anak selalu mencuci
tangan sebelum makan, tidak jajan makanan di pinggir jalan, tidak ada yang
mempunyai kebiasaan memakan makanan selain makanan, menggigit kuku
ataupun pensil. Hal ini mengurangi paparan terhadap timbal.
Pada penelitian ini didapatkan rata-rata kadar IgE total 1155.33 IU/ml
dimana kadar normal untuk IgE total adalah <150 IU/ml dan pada uji korelasi
dengan menggunakan Spearman test tidak didapatkan korelasi antara kadar
timbal dengan kadar IgE total (p=0.887, r= 0.023). Hasil ini berbeda pada
penelitian yang telah dilakukan sebelumnya. Pada penelitian ekperimental
dan epidemiologi sebelumnya menunjukkan bahwa paparan timbal terlibat
dalam perubahan imunitas humoral dan cell-mediated dan berkembang
menjadi alergi dengan peningkatan IgE, eosinofil dan respon bronchial.32,52-54
Pada penelitian di Kairo tahun 2011-2012 pada 200 anak mengenai
hubungan kadar timbal dan asma bronchial didapatkan adanya hubungan
kadar timbal dengan IgE total pada anak usia 5-14 tahun, dan didapatkan
dilakukan di USA terhadap 1430 anak usia 2-12 tahun menunjukkan adanya
hubungan antara kadar timbal dalam darah dan kadar IgE total dan
didapatkan setiap kenaikan timbal sebesar 1 μg/dl terjadi kenaikan IgE
sebesar 11.1%.53
Mekanisme hubungan antara paparan timbal dan peningkatan IgE
total masih belum jelas dipahami. Namun, paparan timbal akan menghasilkan
hipersensitivitas tipe1 yang dimediasi oleh IgE. Timbal akan meningkatkan
respon imun Th2 dan akan menghambat respon Th1 dan akan meningkatkan
rasio sitokin Th2/Th1. Peningkatan dari respon Th2 akang menghasilkan IL-4.
Reaksi ini akan memproduksi IgE melalui stimulasi dari sel B. Timbal juga
memiliki kemampuan untuk menentukan arah pematangan kekebalan tubuh
dan respon terhadap antigen presenting cells seperti alveolar makrofag dan
sel dendritik.53,57,58
Kekurangan dari penelitian ini adalah penelitian ini merupakan
penelitian cross sectional, sampel yang sedikit, dan perlu dilakukan penelitian
lebih lanjut mengenai faktor yang mempengaruhi tingginya kadar IgE pada
BAB 6
KESIMPULAN DAN SARAN
6.1 Kesimpulan
1. Rata-rata kadar timbal pada anak SD di Medan Amplas Sumatera Utara
adalah 2.6 μg/dl.
2. Kadar IgE total pada anak SD Al Washliyah Medan Amplas Sumatera
Utara rata-rata diatas nilai normal, dimana dengan rata-rata 1155 IU/ml.
3. Sumber paparan timbal pada anak SD Al Washliyah berasal dari
pencemaran udara, sumber air minum, dan paparan dari tempat
pekerjaan orang tua.
4. Tidak ada korelasi antara kadar timbal darah dengan kadar IgE total pada
anak SD Al Washliyah Medan Amplas Sumatera Utara.
6.2 Saran
1. Perlu penelitian lebih lanjut mengenai korelasi antara kadar timbal dan
kadar IgE total pada anak usia sekolah dasar dengan sampel yang lebih
besar.
2. Perlunya penelitian mengenai faktor-faktor yang menyebabkan
peningkatan kadar IgE total pada anak SD Al Washliyah Medan Amplas
