Analisis Batu br45

ANALISIS BATU SALURAN KEMIH DAN BATU EMPEDU

PENDAHULUAN Batu saluran kemih (BSK) merupakan keadaan patologis karena adanya massa keras seperti batu yang terbentuk di sepanjang saluran kemih. Manifestasi klinis tergantung pada lokasi batu, ukuran batu dan penyulit yang terjadi. Dapat berupa nyeri pinggang, hematuri, hidronefrosis, infeksi sampai gagal ginjal. Jenis BSK terbanyak adalah kalsium oksalat. Herring di Amerika Serikat melaporkan batu kalsium oksalat 72%, kalsium fosfat 8%, Struvit 9%, Urat 7,6% dan sisanya batu campuran. Batu empedu adalah batu yang terdapat di dalam kandung empedu dan pada semua saluran empedu sesuai dengan proses pembentukannya. Setegah sampai dua pertiga penderita batu empedu adalah asimptomatis. Pada yang simptomatis manifestasi klinis dapat berupa nyeri di perut kanan atas (kolik bilier), obstuctive jaundice, kolangitis atau pankreatitis. Komposisi batu empedu terbanyak terdiri dari kolestreol, bilirubin dan kalsium. Identifikasi BSK dan batu empedu dapat dilakukan dengan analisis batu, sehingga jenis dan komposisi batu dapat diketahui. Analisis BSK dan batu empedu dilakukan pada pasien dengan memeriksa batu yang didapat dari pembedahan atau yang keluar dari saluran kemih secara spontan pada BSK. Baik BSK maupun batu empedu cenderung mengambuh, dengan rata-rata kekambuhan 50% dalam 5 tahun dan 70% dalam 10 tahun. Sehingga identifikasi data kandungan/komposisi zat yang terdapat dalam batu sangat penting untuk upaya pencegahan kemungkinan timbulnya batu kambuhan. PATOGENESIS Secara garis besar, pembentukan BSK dan batu empedu dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti : 1. Faktor Intrinsik Faktor intrinsik adalah faktor yang berasal dari dalam individu itu sendiri seperti genetik, umur, dan jenis kelamin. 2. Faktor Ekstrinsik Faktor ekstrinsik adalah faktor yang berasal dari luar individu seperti, diet, obesitas, aktivitas fisik dll. Penyebab pasti BSK belum diketahui oleh karena banyak faktor yang dilibatkan. Diduga dua proses utama yang terlibat dalam BSK yakni supersaturasi dan nukleasi. 1

Supersaturasi terjadi jika substansi yang menyusun batu terdapat dalam jumlah besar dalam urin, yaitu ketika volume urin dan kimia urin yang menekan pembentukan batu menurun. Pada proses nukleasi, dikatakan bahwa kristal dapat menempel pada kristal lain yang berbeda sehingga cepat membesar dan menjadi batu campuran. Keadaan ini disebut nukleasi heterogen dan yang paling sering yaitu kristal kalsium oksalat menempel pada kristal asam urat. Teori terbentuknya BSK juga dapat terjadi karena adanya infeksi dari kuman tertentu. Pengaruh infeksi pada pembentukan BSK adalah teori terbentuknya batu struvit. Kuman penyebab infeksi ini adalah golongan kuman pemecah urea (urea splitter) yang dapat menghasilkan enzim urease dan merubah urine menjadi bersuasana basa melalui hidrolisis urea menjadi amoniak. Suasana basa ini yang memudahkan garam-garam magnesium, amonium, fosfat dan karbonat membentuk batu magnesium amonium fosfat (MAP) atau karbonat apatit. Kuman yang termasuk pemecah urea diantaranya adalah : Proteus spp, Klebsiella, Serratia, Enterobakter, Pseudomonas, dan Staphiloccocus. Teori pembentukan batu empedu tidak jauh berbeda dengan teori pembentukan BSK. Baik pada batu kolestrol murni maupun batu campuran, yang mengawali terbentuknya batu disebabkan adanya supersaturasi dari empedu oleh kolesterol. Kolesterol bersifat tidak larut air dan dibuat menjadi larut air melalui agregasi garam empedu dan lesitin. Jika konsentrasi kolesterol melebihi kapasitas solubilasi empedu (hipersaturasi), kolesterol tidak mampu lagi berada dalam keadaan terdispersi sehingga mengumpul menjadi kristal-kristal kolesterol yang padat. Patogenesis batu berpigmen didasarkan pada adanya bilirubin tak terkonjugasi (sukar larut air) di saluran empedu. Tingkat bilirubin tak terkonjugasi yang berlebihan (misal pada sirosis hepatis, anemia hemolitik) meningkatkan bilirubin tak terkonjugasi sehingga meningkatkan pembentukan batu pigmen. Dapat juga terjadi sekunder dari infeksi bakteri yang disebabkan karena stasis empedu. Bakteri seperti E. Coli mensekresi β-glukoronidase yang akan memecah bilirubin glukoronide yang akan menjadi bilirubin tak terkonjugasi. Bilirubin ini akan mengendap bersama kalsium dan bersama dengan sel-sel bakteri yang mati akan menjadi batu pigmen. KOMPOSISI Batu saluran kemih pada umumnya mengandung unsur kalsium oksalat atau kalsium fosfat, asam urat, magnesium-amonium-fosfat (MAP) atau sistin. Data mengenai kandungan/komposisi zat yang terdapat dalam batu sangat penting untuk usaha pencegahan terhadap kemungkinan timbulnya batu kambuhan. Berdasarkan komposisi penyusun batu yang terbanyak, BSK dibagi atas : 2

1. Batu Kalsium Batu jenis ini paling banyak dijumpai, sekitar 70-80% dari seluruh BSK. Kandungan batu ini terdiri atas kalsium oksalat, kalsium fosfat atau campuran kedua unsur tersebut. Terbentuknya batu tersebut diperkirakan terkait dengan kadar kalsium yang tinggi di dalam darah atau urin dan akibat dehidrasi. 2. Batu Asam Urat Batu asam urat merupakan 5-10% dari seluruh BSK. Diantara 75-80% batu asam urat terdiri atas asam urat murni dan sisanya merupakan campuran kalsium oksalat. Ukuran batu asam urat bervariasi mulai dari ukuran kecil sampai ukuran besar sehingga membentuk staghorn (tanduk rusa). Batu asam urat bentuknya halus dan bulat sehingg seringkali keluar secara spontan. Batu asam urat ini adalah tipe batu yang dapat dipecah dengan obat-obatan. Sebanyak 90% akan berhasil dengan terapi kemolisis. 3. Batu Struvit Ditemukan sekitar 15-20% pada penderita BSK. Batu struvit disebut juga batu infeksi, karena terbentuknya batu ini disebabkan oleh adanya infeksi saluran kemih. Kuman penyebab infeksi ini adalah golongan kuman pemecah urea (urea splitter) yang dapat menghasilkan enzim urease dan merubah urin menjadi bersuasana basa melalui hidrolisis urea menjadi amoniak. Suasana urin basa ini yang memudahkan garam-garam magnesium, amonium, fosfat dan karbonat membentuk batu magnesium amonium fosfat (MAP) atau karbonat apatit. Kuman yang termasuk pemecah urea diantaranya adalah : Proteus spp, Klebsiella, Serratia, Enterobakter, Pseudomonas, dan Staphiloccocus. 4. Batu Sistin Merupakan batu yang paling jarang dijumpai dengan frekuensi kejadian 1-2%. Batu sistin didapatkan karena kelainan metabolisme sistin, yaitu kelainan dalam absorbsi sistin di mukosa usus. Sistin merupakan substansi yang sukar larut sehingga ekskresi yang berlebihan cenderung membentuk batu. Berdasarkan gambaran makroskopik dan komposisi kimianya terdapat 3 golongan besar batu empedu : 1. Batu Kolesterol Batu kolesterol murni jarang ditemukan. Batu kolesterol mengandung paling sedikit 70% kolesterol dan sisanya adalah kalsium karbonat, kalsium palmitit dan kalsium 3

bilirubinat. Bentuknya lebih bervariasi dibandingkan bentuk batu pigmen. Terbentuknya hampir selalu di dalam kandung empedu, dapat berupa soliter atau multipel dengan warna dari putih kekuningan sampai hijau atau hitam. Permukaan mungkin licin atau multifaset, bulat, berduri, dan ada yang seperti buah murbei. Biasanya batu ini radiolusen dan kurang dari 10% bersifat radioopak. 2. Batu Pigmen Disebut juga batu lumpur atau batu kalsium bilirubinat. Berjumlah sekitar 20% dari keseluruhan batu empedu. Mengandung < 25% kolesterol. Penampilannya tidak banyak bervariasi. Sering ditemukan berbentuk tidak teratur, kecil-kecil, dapat berjumlah banyak, warnanya bervariasi antara coklat, kemerahan sampai hitam dan berbentuk seperti lumpur atau tanah yang rapuh. Batu pigmen terjadi karena bilirubin tak terkonjugasi di saluran empedu, pengendapan garam bilirubin kalsium dan akibat infeksi. 3. Batu Campuran Batu ini adalah jenis yang paling banyak dijumpai, ±80% dari keseluruhan kasus. Terdiri atas kolesterol, pigmen empedu dan berbagai garam kalsium. Mengandung 25-50% kolesterol. Biasanya berganda dan sedikit mengandung kalsium sehingga bersifat radioopak. ANALISIS BATU SALURAN KEMIH DAN BATU EMPEDU a. Pemeriksaan makroskopis Sebelum diperiksa, batu terlebih dahulu dicuci dengan air kemudian dibiarkan kering. Batu diperiksa bentuk, warna dan susunan permukaannya.

Komposisi

Warna

Susunan Permukaan

gambar

Batu Kalsium

Kekuningan, abu-

Keras, batu yang

Oksalat

abu pucat, coklat

kecil permukaannya

gelap

halus, batu yang besar permukaannya runcing

Komposisi

Warna

Susunan Permukaan

Gambar

Batu

4

Asam urat

Kuning sampai

Keras, seperti

coklat gelap

kembang dan runcing

Fosfat

Berwarna pucat

Rapuh, lunak, berkapur

Karbonat

Putih keabuan

Kecil, lunak, seperti pasir

Struvit

Putih kuning kecoklatan atau abu-abu terang

Sistin

Kuning pucat

Kecil, halus, lunak, berlilin

Kolesterol

Putih kekuningan

Kecil, berlemak,

sampai hijau atau

mengkilat waktu

hitam

kering, lunak, bulat, berduri, dan ada yang seperti buah murbei

Bilirubin

Coklat, kemerahan,

Bentuk tidak teratur,

hitam

kecil, banyak, Seperti lumpur, atau tanah yang rapuh

Batu

Berbagai macam

campuran

warna

Besar, berlapis

b. Pemeriksaan kimia

Prinsip

: Batu saluran kemih atau batu empedu direaksikan dengan reagen 5

tertentu akan timbul warna, endapan, atau gas Bahan

: Batu saluran kemih atau batu empedu digerus atau dilarutkan dalam air

Unsur Batu

Metode

Karbonat

1.Tambahkan 1 ml HCl 10%  terbentuk gas

Oksalat

1.Tambahkan 1 ml HCl 10%  panaskan sampai mendidih + 0,1 gr MnO2  terbentuk gas

Kalsium

1.Tambahkan 1 ml HCl 1N  panaskan sampai mendidih + 2 tetes ammonium oksalat jenuh  terbentuk kekeruhan

Amonium

1.Tambahkan 0,5 ml Reagen Nessler (HgCl + KI + KOH)  terbentuk warna coklat 1.Tambahkan 1 ml HNO3 pekat  panaskan sampai mendidih

fosfat

+ 2 tetes ammonium molibdat 10% + 2 tetes amoniak  terbentuk warna coklat sampai kuning 2.Tambahkan 5 tetes amonium molibdat  panaskan sampai mendidih  presipitat kuning Asam urat

1.Tambahkan 0,5 ml reagen asam urat  panaskan sampai mendidih + 2 tetes NaCN 12%  terbentuk warna biru 2.Tambahkan 1 tetes NaCO3 20% + 2 tetes reagen asam urat  terbentuk warna biru tua

Kolesterol

1.Tambahkan 0,5 ml chloroform  panaskan sampai mendidih + 2 tetes asam asetat anhydrid + 2 tetes H2SO4 pekat  terbentuk warna hijau.

c. Difraksi sinar X Difraksi sinar-x merupakan proses hamburan sinar-x oleh bahan kristal dan merupakan salah suatu teknik yang digunakan untuk menganalisa padatan kristalin.

Sinar X adalah gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang antara 0,52,5 A, berada diantara panjang gelombang sinar gamma dan sinar ultraviolet.

6

95% bahan padat dapat digambarkan sebagai kristal yaitu suatu padatan yang atom/molekul/ion penyusunnya terkemas secara teratur dan polanya berulang secara tiga dimensi. Bila seberkas sinar X berinteraksi dengan material kristal maka sinar tersebut akan menghasilkan pola difraksi yang khas sesuai dengan susunan atom pada kristal tersebut. Setiap substansi kristal memberikan pola; substansi yang sama selalu memberikan pola yang sama; dalam campuran zat masing-masing menghasilkan pola yang terpisah dari yang lain (A.W Hull, 1919) Salah satu teknik yang digunakan untuk menentukan struktur suatu padatan kristalin, adalah metoda difraksi sinar-X serbuk (X-ray powder diffraction). Sampel berupa serbuk padatan kristalin ditempatkan pada suatu plat kaca dalam difraktometer seperti terlihat pada gambar. Identifikasi dilakukan dengan membandingkannya dengan data standar dari JDF (t committee for powder X-ray diffraction file)/ ICDD (international crystallographic diffraction data)

d. Fotometri Sinar Tampak Fotometri merupakan salah satu metode dalam kimia analisis yang digunakan untuk menentukan komposisi suatu sampel baik secara kuantitatif dan kualitatif yang didasarkan pada interaksi antara materi dengan cahaya. Yang dimaksud sinar tampak adalah sinar yang dapat dilihat oleh mata manusia. Cahaya yang dapat dilihat oleh mata manusia adalah cahaya dengan panjang gelombang 400-800 nm. Hubungan antara penyerapan cahaya oleh larutan dan konsentrasi larutan telah dijelaskan oleh Beer dimana dikatakan bahwa konsentrasi suatu zat berbanding lurus dengan jumlah cahaya yang diserap atau berbanding terbalik dengan logaritma cahaya yang ditransmisikan.

7

Komponen fotometer terdiri dari : 1. Sumber sinar Menggunakan lampu tungsten yang sering disebut lampu wolfram. 2. Monokromator Berfungsi sebagai penyeleksi panjang gelombang yaitu mengubah cahaya yang

berasal

dari

sumber

sinar

polikromatis

menjadi

cahaya

monokromatis. Monokromator yang digunakan adalah filter optik berupa lensa berwarna sehingga cahaya yang diteruskan sesuai dengan warna lensa yang dikenai cahaya. Ada banyak lensa warna dalam satu alat yang digunakan sesuai jenis pemeriksaan. 3. Sel Sampel Biasanya menggunakan kuvet yang berfungsi sebagai tempat sampel. Kuvet biasanya terbuat dari kuarsa atau gelas, biasanya berbentuk persegi panjang dengan lebar 1 cm. 4. Detektor Berfungsi menangkap cahaya yang diteruskan dari sampel dan mengubahnya menjadi arus listrik. 5. Rekorder Merupakan suatu sistem baca yang menangkap besarnya isyarat listrik yang berasal dari detektor. Sebagai contoh : pengukuran kadar kolesterol pada batu empedu menggunakan fotometer dengan metode CHOD-PAP Reaksi

: Kolesterol + oksigen - (enzim kolesterol oksidase)  cholestenone + hidrogen peroksida Hidrogen peroksida + 4-aminophenazone + fenol (enzim

Bahan Persiapan

peroksidase)  kompleks warna : batu empedu/ filtrate batu empedu dalam ethanol absolut : 1. Cuci batu empedu dengan air, kemudian keringkan

Prosedur

2. Batu digerus dalam mortir sampai homogen : 1. Timbang batu 1 gram, ekstraksi dengan larutan ether 8

2. Rendam dalam air hangat agar ether menguap 3. Larutkan dalam 5 mL ethanol absolut Prinsip

4. Saring filtratnya : Setelah disaring, supernatan diperiksa kadar kolesterol secara

Reagen

enzimatic colorimetric : Kolesterol

Blanko (u/L) Standar (u/L) Sampel (u/L) Akuabidest 100 Standar 100 Filtrat Batu Empedu 100 Reagen 1000 1000 1000 Campur, inkubasi 10 menit pada suhu kamar, baca dalam waktu 1 jam dengan fotometer pada panjang gelombang 546 nm e. Spektrofotometri Infra Merah Spektrofotometri Infra Merah merupakan salah satu tenik analisis yang handal untuk identifikasi senyawa-senyawa organik maupun anorganik berdasarkan absorbsi gugus fungsional terhadap sinar infra merah. Pembacaan dilakukan pada panjang gelombang 0,75–1.000 µm. Prinsip kerja spektrofotometer infra merah adalah sama dengan spektrofotometer yang lainnya yakni interaksi energi dengan suatu materi, perbedaannya hanya terletak pada interval energi daerah infra merah yang sesuai dengan besarnya energi yang diperlukan untuk eksitasi vibrasi ikatan-ikatan dalam molekul. Molekul akan mengabsorpsi frekuensi radiasi infra merah tertentu, yang berbanding lurus dengan besarnya energi yang diperlukan untuk transisi elektron dan sesuai dengan mode vibrasi alamiah molekul, sehingga spektrum infra merah dapat dianalogikan dengan sidik jari manusia. Komponen spektrofotometer infra merah terdiri atas lima bagian pokok yaitu: 1. Sumber sinar Sumber radiasi yang biasa digunakan berupa lampu Nernst Glower, Globar dan Kawat Nikrom 2. Tempat sampel Sampel berbentuk padatan ini dapat dibuat pelet, pasta, atau lapisan tipis. Pelet KBr dibuat dengan menggerus sampel dan kristal KBr sehingga merata kemudian ditekan (ada kalanya sampai 8 ton) sampai diperoleh pelet atau pil tipis. Pasta (Mull) dibuat dengan mencampur sampel dan setetes bahan pasta sehingga merata kemudian dilapiskan diantara dua keping NaCl yang transparan terhadap radiasi infra merah. 3. Monokromator 9

Pada pemilihan panjang gelombang infra merah dapat digunakan filter, prisma atau grating. Sehingga memungkinkan sebagian sinar melewati sampel dan sebagian melewati blanko (reference). 4. Detektor Detektor pada spektrofotometer infra merah merupakan alat yang bisa mengukur atau mendeteksi energi radiasi akibat pengaruh panas, Yang paling banyak digunakan dalam spektrofotometri infra merah adalah termokopel. 5. Rekorder Sinyal yang dihasilkan dari detektor kemudian direkam sebagai spektrum infra merah yang berbentuk puncak-puncak absorpsi. Secara sederhana, identifikasi suatu zat dilakukan dengan menbandingkan spektrumnya dengan spektrum dari zat standar. Bila zat yang diperiksa sama dengan standar, maka posisi dan intensitas relatif dari puncak-puncak resapan harus sama.

ANALISIS BATU SALURAN KEMIH DAN BATU EMPEDU DI LABORATORIUM PATOLOGI KLINIK RSU Dr. SOETOMO SURABAYA  Bahan : batu saluran kemih dan batu empedu  Reagen : 1. HCl 10% 8. Amoniak 10% 2. MnO2 9. Nessler 3. HCl 1N 10. Reagen Uric Acid 4. Ammonium Oksalat Jenuh 11. NaCN 12% 5. HNO3 Pekat 12. Chloroform 6. Ammonium Molibdat 10% 13. Asam Asetat Anhydrid 7. H2SO4 pekat  Cara kerja 1. Cuci batu dengan air mengalir keringkan. 2. Identifikasi makroskopis : meliputi ukuran,warna dan susunan permukaan. 3. Haluskan batu dengan menggunakan mortir. 4. Batu yang sudah dihaluskan dimasukkan dalam tabung reaksi (berat masingmasing 0,1 gram

10

a. Reaksi

: bahan + 1 ml aquadest  dipanaskan sampai mendidih  kertas lakmus  menunjukkan reaksi asam/basa

b. Karbonat

: Bahan + 1 ml HCl 10%  terbentuk gas

c. Oksalat

: Bahan karbonat dipanaskan sampai mendidih + 0,1 gram MnO2  terbentuk gas

d. Kalsium

: Bahan + 1 ml HCl 1N  panaskan sampai mendidih  2 tetes ammonium oksalat jenuh  terbentuk kekeruhan

e. Fosfat

: Bahan + 1 ml HNO3 pekat  panaskan sampai mendidih  2 tetes ammonium molibdat 10% + 2 tetes amoniak  terbentuk warna coklat sampai kuning

f. Ammonium

: Bahan + 0,5 ml Nessler  terbentuk warna coklat

g. Asam urat

: Bahan + 0,5 ml reagen uric acid  panaskan sampai mendidih  2 tetes NaCN 12%  terbentuk warna biru

h. Kolesterol

: Bahan + 0,5 ml chloroform  panaskan sampai mendidih  2 tetes asam asetat anhydrid + 2 tetes H2SO4 pekat  terbentuk warna hijau DAFTAR PUSTAKA

1. John Bernard Henry, M.D., Special Testing and Monitoring Techniques Urinary Calculi, Management by Laboratory Methods, 22nd edition Vol I, 2002 : 474-479. 2. Opal E. Helper, PH.D., MD., Analysis of Urinary Calculi, Manual of Clinical Laboratory Methods, 4th edition printing, 1966 : 16-19. 3. Prosedur Pemeriksaan Analisa Batu Laboratorium Patologi Klinik RSUD Dr. Soetomo Surabaya 4. G. Ratu, A Badji. Profil Analisis Batu Saluran Kemih . Indonesian Journal of Clinical Pathology and Medical Laboratory. Vol 12, No.3, Juli 2006 : 114-117 5. Nurhadi M,dr. Perbedaan Komposisi Batu Kandung Empedu dengan Batu Saluran Empedu pada Penderita yang Dilakukan Eksplorasi Saluran Empedu di RSHS Bandung. 2011. http://ikabdi.org/s/index/10 6. Sya’bani M, Batu Saluran Kemih. Di dalam Buku Ajar Ilmu Penyakit Dalam. Slamet Suyono, Editor. Jilid II Edisi Ketiga. Balai Penerbit FKUI. Jakarta : 377-385. 7. Lesmana L.A, Batu Empedu. Di dalam Buku Ajar Ilmu Penyakit Dalam. Sjaifullah Noer, Editor. Jilid I Edisi Ketiga. Balai Penerbit FKUI. Jakarta, 2001 : 380-383. 11

8. Purnomo B, Dasar-Dasar Urologi Edisi Kedua. CV Infomedika. Jakarta, 2007 : 57-67. 9. Sjamsuhidayat R, De jong W, Buku Ajar Ilmu Bedah Edisi Revisi. Cetakan I. Penerbit Buku Kedokteran EGC. Jakarta, 1997 : 767-773. 10. Sari Ni Ketut, Analisa Instrumentasi. Edisi I. Yayasan Humaniora, Klaten. 2010 : 19-32. 11. Hsu Sherman, Infrared Spectroscopy. In Handbook of Instrumental Techniques for Analytical Chemistry. 247-259. 12. Basics of X-ray Diffraction. Scintag,Inc. USA. 1999 : 7.1-7.11 13. Bishop Michael L, Clinical Chemistry Techniques, Principles, Correlations, 6th Edition. Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia. 2010 : 130 – 136.

12