http://digilib.unimus.ac.id Page 1
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Escherichia coli
E. coli adalah kuman oportunis (patogen yang tidak menimbulkan penyakit pada manusia normal dengan sistem imun yang normal) yang banyak ditemukan di dalam usus besar manusia sebagai flora normal.5
E. coli merupakan bakteri non-spora, berbentuk batang dan termasuk ke dalam bakteri gram negatif serta tumbuh dengan baik pada agar Mac conkey. Berukuran 0,4-0,7 µm x 1,4 µm.5,7
Gambar 1. Struktur E. coli
http://digilib.unimus.ac.id Page 2 Gambar 2. Struktur E. coli
Sumber : W Bauman Robert. Mikrobiology With Disease By
Body Sistem Second Edition. Sanfransisco: Person Benyamin Cummings; 2009.h.198
Berdasarkan taksonominya, dapat digolongkan sebagai berikut: Kingdom : Bacteria
Phylum : Proteobacteria
Kelas : Gamma Proteobacteria Ordo : Enterobacteriales Famili : Enterobacteriaceae Genus : Escherichia
Spesies : Escherichia coli.14
E. coli pertama kali diidentifikasi oleh Theodor Escherich yang
mempelajari flora yang ada di dalam usus. Escherich menggambarkan organisme
bacterium coli yang menyebabkan infeksi ekstraintestinalis. Sampai dengan tahun 1940, E. coli diklasifikasikan lebih dari 70 serogrup khususnya berdasarkan antigen O.8
E. coli mempunyai sifat mikroaerofilik. Beberapa strain bila ditanam pada agar darah menunjukkan hemolisis tip beta. Beberapa uji biokimia yang dipakai untuk diagnostik kuman E. coli. 5
Pada biakan E. coli bersifat aerob atau fakultatif anaerob dan tumbuh pada pembenihan biasa, misalnya pada biakan cair, agar gizi pembenihan Mac Conkey dan agar darah. Suhu optimum pertumbuhan E. coli adalah 37oC.14
http://digilib.unimus.ac.id Page 3
E. coli ini diklasifikasikan oleh ciri khas sifat-sifat virulensinya yaitu : 1. Enterophatogenic E. coli (EPEC), adalah penyebab penting diare pada
bayi.5,6
2. Enterotoxigenic E. coli (ETEC) adalah penyebab diare yang sering pada wisatawan dan adalah penyebab penting diare pada bayi.8
3. Enteroinvasive E. coli (EIEC) adalah penyebab diare seperti disentri yang disebabkan oleh shigella. 5,6
4. Enterohemoragic E. coli (EHEC) adalah penyebab berbagai jenis penyakit, berkisar dari diare ringan sampai nyeri abdomen berat dengan colitis hemoragik. 5,6
5. Enteroagregative E. coli (EAEC) menyebabkan diare yang akut dan kronis. 5,6
B. Diare 1. Definisi
Diare adalah suatu suatu penyakit dengan tanda-tanda adanya perubahan bentuk dan konsistensi dari tinja, yang melembek sampai mencair dan bertambahnya frekuensi buang air besar biasanya tiga kali atau lebih dalam sehari.15 Banyaknya cairan tubuh yang dikeluarkan bersama tinja akan mengakibatkan dehidrasi yang dapat berakibat kematian.9
2. Etiologi
a) Faktor infeksi
Jenis-jenis infeksi yang umumnya menyerang antara lain:
1) Infeksi oleh bakteri : E. coli, Salmonella thyposa, Vibrio cholerae (kolera), dan serangan bakteri lain yang jumlahnya berlebihan dan patogenik seperti pseudomonas.
2) Infeksi virus rotavirus, Norwalk,
3) Infeksi parasit oleh cacing (Ascaris lumbricoides), Entamobamoeba
histolica
http://digilib.unimus.ac.id Page 4 b) Faktor makanan
Makanan yang mengakibatkan diare adalah makanan yang tercemar, basi, beracun, terlalu banyak lemak, mentah (sayuran) dan kurang matang saat dimasak.16
c) Faktor malabsorpsi
Malabsorpsi karbohidrat dan malabsorpsi lemak. 16 d) Faktor psikologis
Faktor psikologis terjadi jika seseorang mengalami ketakutan, kecemasan, dan rasa tegang yang berlebih. 16
. 3. Jenis
Ada dua jenis diare menurut lama hari terjadinya yaitu diare akut dan diare kronik. Diare akut adalah diare yang terjadi karena infeksi atau keracunan makanan, biasanya terjadi < 14 - 72 jam. Sedangkan diare kronik adalah diare yang karena infeksi, sembuh dalam 2 - 3 minggu dan kehilangan berat badan atau tidak bertambahnya berat badan. 17
4. Epidemiologi
Diare akut merupakan masalah umum ditemukan diseluruh dunia. Secara global setiap tahunnya ada sekitar 2 miliar kasus diare dengan angka kematian 1,5 juta pertahun.10 Pada tahun 2000 Incidence Rate (IR) penyakit Diare 301 per 1000 penduduk, tahun 2003 naik menjadi 374 per 1000 penduduk, tahun 2006 naik menjadi 423 per 1000 penduduk dan tahu 2010 menjadi 411 per 1000 penduduk.11
Epidemiologi penyakit diare adalah sebagai berikut: a) Penyebaran kuman yang menyebabkan diare
Kuman penyebab diare biasanya menyebar melalui fecal oral antara lain melalui makanan atau minuman yang tercemar atau yang terkontaminasi tinja.
b) Faktor pejamu yang meningkatkan kerentanan terhadap diare
Faktor pada pejamu yang dapat meningkatkan insiden, beberapa penyakit dan lamanya diare.
http://digilib.unimus.ac.id Page 5 c) Faktor lingkungan dan perilaku
Penyakit diare adalah salah satu penyakit yang berasal dari lingkungan. Dua faktor yang dominan pada penyakit diare, yaitu dari sarana air bersih dan pembuangan tinja. Kedua faktor ini akan saling berhubungan dengan perilaku manusia. Apabila faktor lingkungan tidak sehat karena tercemar kuman diare serta berakumulasi dengan perilaku yang tidak sehat pula, yaitu melalui makanan dan minuman, maka dapat menimbulkan kejadian diare.16
5. Gejala klinis
Gejala diare adalah badan lesu atau lemah, tidak nafsu makan, darah dan lendir dalam kotoran, rasa mual, pusing, mual, muntah, nyeri perut sampai kejang perut, deman, gangguan gizi akibat intake (asupan) makanan yang kurang. Kekurangan cairan (dehidrasi) akan menyebabkan pasien akan merasa haus, lidah kering, tulang pipi menonjol, turgor kulit menurun, serta suara menjadi serak. Gangguan biokimia seperti asidosis metabolik akan menyebabkan frekuensi pernapasan menjadi lebih cepat dan dalam atau pernapasan kusmaul. 18
6. Patofisiologi
Mekanisme yang menyebabkan timbulnya diare yaitu adanya gangguan osmotik, adanya gangguan sekresi, dan adanya gangguan motilitas usus. Mekanisme yang pertama adanya gangguan osmotik yang terjadi karena zat yang tidak dapat diserap akan menyebabkan tekanan osmotik dalam rongga usus meninggi, sehingga terjadi pergeseran air dan elektrolit kedalam rongga usus. Kedua adanya rangsangan tertentu (misalnya toksin) pada dinding usus atau membentuk toksin. Ketiga adanya gangguan motililitas usus, yang menyebabkan terjadinya hiperperistaltik dan akan mengakibatkan berkurangnya kesempatan usus untuk menyerap makanan dan terjadi sekresi cairan tubuh sehingga timbul diare.19
Sedangkan akibat dari diare akan terjadi beberapa hal sebagai berikut: a) Kehilangan air (dehidrasi)
Dehidrasi terjadi karena kehilangan air lebih banyak dari pemasukan, merupakan penyebab terjadinya kematian pada kejadian diare. Gangguan
http://digilib.unimus.ac.id Page 6 keseimbangan asam basa (metabolik asidosis). Hal ini terjadi karena kehilangan Na-bikarbonat bersama tinja yang dikeluarkan. Metabolisme lemak tidak sempurna sehingga benda kotor tertimbun dalam tubuh, terjadinya penimbunan asam laktat karena adanya anorexia jaringan. Produk metabolisme yang bersifat asam meningkat karena tidak dapat dikeluarkan oleh ginjal (terjadi oliguria/anuria) dan terjadinya pemindahan ion Na+ dari cairan ekstraseluler kedalam cairan intraseluler.9
b) Gangguan gizi
Terjadinya penurunan berat badan dalam waktu singkat c) Gangguan sirkulasi
Sebagai akibat diare dapat terjadi renjatan (shock) hipovolemik, akibatnya perfusi jaringan berkurang dan terjadi hipoksia, asidosis bertambah berat, dapat mengakibatkan perdarahan otak, kesadaran menurun dan bila tidak segera diatasi klien akan meninggal.20
7. Pemeriksaan Laboratorium
Pemeriksaan laboratorium pasien diare infeksi dimulai dari pemeriksaan feses adanya leukosit. Kotoran biasanya tidak mengandung leukosit, jika ada itu dianggap sebagai penanda peradangan pada usus baik infeksi maupun non infeksi. Karena netrofil akan berubah, sampel harus diperiksa sesegera mungkin. Sensitifitas lekosit feses terhadap inflamasi patogen (Salmonella,
Shigella dan Campylobacter) yang dideteksi dengan kultur feses bervariasi dari 45% - 95% tergantung dari jenis patogennya.
14
C. Kualitas Air yang Baik
Sumber air adalah salah satu komponen utama yang ada pada suatu sistem penyediaan air bersih, karena tanpa adanya sumber air maka suatu sistem penyediaan air bersih tidak akan berfungsi dengan baik. Macam-macam sumber air yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber air minum sebagai berikut :
1. Air Laut
Mempunyai sifat asin, karena mengandung garam NaCl.Kadar garam NaCl dalam air laut 3 % dengan keadaan ini maka air laut tidak memenuhi syarat untuk diminum.21
http://digilib.unimus.ac.id Page 7 2. Air Atmosfer
Untuk menjadikan air hujan sebagai air minum hendaknya pada waktu menampung air hujan mulai turun, karena masih mengandung banyak kotoran.21
3. Air Permukaan
Air Permukaan adalah air hujan yang mengalir di permukaan bumi. Air permukaan ada dua macam yaitu air sungai dan air rawa. Air sungai digunakan sebagai air minum, seharusnya melalui pengolahan yang sempurna, mengingat bahwa air sungai ini pada umumnya mempunyai derajat pengotoran yang tinggi. 16,21
4. Air Tanah
Air tanah adalah air yang berada di bawah permukaan tanah di dalam zona jenuh dimana tekanan hidrostatiknya sama atau lebih besar dari tekanan atmosfer. Air tanah terbagi atas air tanah dangkal dan air tanah dalam.16,21 5. Mata Air
Yaitu air tanah yang keluar dengan sendirinya ke permukaan tanah dalam hampir tidak terpengaruh oleh musim dan kualitas atau kuantitasnya sama dengan air dalam. 21
Kualitas air yang baik adalah : a) Secara fisik
1) Rasa
Kualitas air bersih yang baik adalah tidak berasa.22 2) Bau
Kualitas air bersih yang baik adalah tidak berbau, karena bau ini dapat ditimbulkan oleh pembusukan zat organik. 21
3) Kekeruhan
Kekeruhan air dapat ditimbulkan oleh adanya bahan – bahan organik dan anorganik, kekeruhan juga dapat mewakili warna.22
4) TDS atau jumlah zat padat terlarut (Total Dissolved Solid)
TDS biasanya terdiri atas zat organik, garam anorganik dan gas terlarut.22
http://digilib.unimus.ac.id Page 8 b) Secara kimia
Kandungan zat atau mineral yang bermanfaat dan tidak mengandung zat beracun.
1) pH (derajat keasaman)
Air normal yang memenuhi syarat untuk suatu kehidupan mempunyai pH sekitar 6,5 – 7,5. 23
2) Kesadahan
Kesadahan ada dua macam yaitu kesadahan sementara dan kesadahan nonkarbonat (permanen). Kesadahan sementara akibat keberadaan Ca2+ dan Magnesium bikarbonat yang dihilangkan dengan memanaskan air hingga mendidih atau menambahkan kapur dalam air. Kesadahan permanen disebabkan oleh Sulfat dan Karbonat, Chlorida dan Nitrat dari Magnesium dan Kalsium disamping Besi dan Alumunium.21
3) Besi
Kandungan besi dalam air yang teroksidasi berwarna kecoklatan. Kandungan besi dalam air dapat berasal dari larutan batu-batuan yang mengandung senyawa Fe.23
4) Aluminium
Batas maksimal yang terkandung di air yaitu 0,2 mg/l.21 5) Zat organik
Zat organik merupakan indikator umum bagi pencemaran.22 6) Sulfat
Kandungan sulfat yang berlebihan dalam air dapat mengakibatkan kerak air yang keras pada alat merebus air (panci / ketel) selain mengakibatkan bau dan korosi pada pipa.21
7) Nitrat dan Nitrit
Pencemaran air dari nitrat dan nitrit bersumber dari tanah dan tanaman. Nitrat dapat terjadi baik dari NO2 atmosfer maupun dari pupuk-pupuk yang digunakan dan dari oksidasi NO2 oleh bakteri dari kelompok Nitrobacter. Jumlah Nitrat yang lebih besar dalam usus cenderung untuk berubah menjadi Nitrit yang dapat bereaksi langsung dengan hemoglobine dalam daerah membentuk methaemoglobine yang dapat menghalang perjalanan oksigen didalam tubuh. 21
http://digilib.unimus.ac.id Page 9 8) Chlorida
Dalam konsentrasi yang layak, tidak berbahaya bagi manusia. Chlorida dalam jumlah kecil dibutuhkan untuk desinfektan namun apabila berlebihan dan berinteraksi dengan Na+ dapat menyebabkan rasa asin dan korosi pada pipa air. 21
9) Zink atau Zn
Batas maksimal Zink yang terkandung dalam air adalah 15 mg/l.21 c) Secara Biologis
1) Colli
Jumlah perkiraan terdekat (JPT) bakteri Coliform/100 cc air yang digunakan sebagai indikator kelompok mikrobiologis.22
2) COD (Chemical Oxygen Demand)
COD yaitu jumlah oksigen yang diperlukan agar bahan buangan yang ada di dalam air dapat teroksidasi melalui reaksi kimia. 23
3) BOD (Biochemical Oxygen Demand)
BOD adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme di dalam air untuk memecah bahan organik di dalam air tersebut. 23
http://digilib.unimus.ac.id Page 10 Tabel 1. Persyaratan Kualitas Air Minum
Sumber : Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 492/MENKES/PER/IV/2010 tentang
Persyaratan Kualitas Air Minum
No. Jenis Parameter Satuan Kadar maksimum yang diperbolehkan
1. Parameter yang berhubungan langsung dengan kesehatan
a. Parameter Mikrobiologi
1) E. coli Jumlah per
100 ml
sampel
0
2) Total Bakteri Koliform Jumlah per
100 ml sampel 0 b. Kimia an-organik 3) Arsen mg/l 0,01 4) Fluoride mg/l 11,5 5) Total Kromiun mg/l 0,05 6) Kadmium mg/l 0,003 7) Nitrat, (Sebagai NO2 -) mg/l 3 8) Nitrat, (Sebagai NO2 -) mg/l 50 9) Sianida mg/l 0,07 10) Selenium mg/l 0,01
2. Parameter yang tidak langsung berhubungan dengan kesehatan
a. Parameter Fisik
11) Bau Tidak berbau
12) Warna TCU 15
13) Total zat padat terlarut (TDS) mg/l 500
14) Kekeruhan NTU 5
15) Rasa Tidak berasa
16) Suhu °C Suhu udara ± 3
b. Parameter Kimiawi 17) Aluminium mg/l 0,2 18) Besi mg/l 0,3 19) Kesadahan mg/l 500 20) Khlorida mg/l 250 21) Mangan mg/l 0,4 22) Ph 6,5-8,5 23) Seng mg/l 3 24) Sulfat mg/l 250 25) Tembaga mg/l 2 26) Amonium mg/l 11,5
http://digilib.unimus.ac.id Page 11 D. Kerangka Teori
Gambar 3. Kerangka Teori
E. Kerangka Konsep
Gambar 4. Kerangka Konsep
F. Hipotesis
Hipotesis yang dapat disusun antara lain:
Ada hubungan adanya kontaminasi E. coli pada sumber air utama dengan kejadian diare di Kelurahan Bintoro.
Diare
E. coli
Sumber air utama
Gangguan transportasi air dan elektrolit dalam saluran cerna
- Meningkatnya tekanan osmotik cairan usus - Rangsangan toksin - Hiperperistaltik Diare E. coli Sumber air utama - Gizi - Kekebalan - Gaya Hidup Manusia Fekal oral Higiene Sanitasi
