BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Metabolisme Bilirubin

Bilirubin adalah pigmen kristal berbentuk jingga ikterus yang

merupakan bentuk akhir dari pemecahan katabolisme heme melalui proses

reaksi oksidasi-reduksi.1 Bilirubin berasal dari katabolisme protein heme,

dimana 75% berasal dari penghancuran eritrosit dan 25% berasal dari

penghancuran eritrosit yang imatur dan protein heme lainnya seperti

mioglobin, sitokrom, katalase dan peroksidase.3,4,11,14,16,25 Metabolisme

bilirubin meliputi pembentukan bilirubin, transportasi bilirubin, asupan

bilirubin, konjugasi bilirubin, dan ekskresi bilirubin.1,9

Langkah oksidase pertama adalah biliverdin yang dibentuk dari heme

dengan bantuan enzim heme oksigenase yaitu enzim yang sebagian besar

terdapat dalam sel hati, dan organ lain.3,4,9 Biliverdin yang larut dalam air

kemudian akan direduksi menjadi bilirubin oleh enzim biliverdin reduktase.3,9

Bilirubin bersifat lipofilik dan terikat dengan hidrogen serta pada pH normal

bersifat tidak larut. 9,18

Pembentukan bilirubin yang terjadi di sistem retikuloendotelial,

selanjutnya dilepaskan ke sirkulasi yang akan berikatan dengan

albumin.3,11,16 Bilirubin yang terikat dengan albumin serum ini tidak larut

dalam air dan kemudian akan ditransportasikan ke sel hepar. Bilirubin yang

terikat pada albumin bersifat nontoksik.1

Universitas Sumatera Utara

Pada saat kompleks bilirubin-albumin mencapai membran plasma

hepatosit, albumin akan terikat ke reseptor permukaan sel.9 Kemudian

bilirubin, ditransfer melalui sel membran yang berikatan dengan ligandin

(protein Y), mungkin juga dengan protein ikatan sitotoksik lainnya.4,9

Berkurangnya kapasitas pengambilan hepatik bilirubin yang tak terkonjugasi

akan berpengaruh terhadap pembentukan ikterus fisiologis.9

Gambar 2.1.Metabolisme bilirubin pada neonatus 28

Universitas Sumatera Utara

Bilirubin yang tak terkonjugasi dikonversikan ke bentuk bilirubin

konjugasi yang larut dalam air di retikulum endoplasma dengan bantuan

enzim uridine diphosphate glucoronosyl transferase (UDPG-T). Bilirubin ini

kemudian diekskresikan ke dalam kanalikulus empedu.1,4,9,25 Sedangkan satu

molekul bilirubin yang tak terkonjugasi akan kembali ke retikulum

endoplasmik untuk rekonjugasi berikutnya.3,9,18

Setelah mengalami proses konjugasi, bilirubin akan diekskresikan ke

dalam kandung empedu, kemudian memasuki saluran cerna dan

diekskresikan melalui feces.1,9,25 Setelah berada dalam usus halus, bilirubin

yang terkonjugasi tidak langsung dapat diresorbsi, kecuali dikonversikan

kembali menjadi bentuk tidak terkonjugasi oleh enzim beta-glukoronidase

yang terdapat dalam usus. Resorbsi kembali bilirubin dari saluran cerna dan

kembali ke hati untuk dikonjugasi disebut sirkulasi enterohepatik.1,3

2.2. Hiperbilirubinemia

Hiperbilirubinemia bisa disebabkan proses fisiologis atau patologis atau

kombinasi keduanya. Risiko hiperbilirubinemia meningkat pada bayi yang

mendapat ASI, bayi kurang bulan, dan bayi yang mendekati cukup bulan.

Neonatal hiperbilirubinemia terjadi karena peningkatan produksi atau

penurunan clearance bilirubin dan lebih sering terjadi pada bayi imatur.1

Hiperbilirubinemia yang signifikan dalam 36 jam pertama biasanya

disebabkan karena peningkatan produksi bilirubin (terutama karena

hemolisis), karena pada periode ini hepatic clearance jarang memproduksi

Universitas Sumatera Utara

bilirubin lebih dari 10 mg/dL. Peningkatan penghancuran hemoglobin 1%

akan meningkatkan kadar bilirubin 4 kali lipat.1

Pada hiperbilirubinemia fisiologis bayi baru lahir, terjadi peningkatan

bilirubin tidak terkonjugasi >2 mg/dl pada minggu pertama kehidupan. Kadar

bilirubin tidak terkonjugasi itu biasanya meningkat menjadi 6 sampai 8 mg/dl

pada umur 3 hari dan akan mengalami penurunan. Pada bayi kurang bulan,

kadar bilirubin tidak terkonjugasi akan meningkat menjadi 10 sampai 12 mg/dl

pada umur 5 hari.9

Dikatakan hiperbilirubinemia patologis apabila terjadi saat 24 jam

setelah bayi lahir, peningkatan kadar bilirubin serum >0,5 mg/dl setiap jam,

ikterus bertahan setelah 8 hari pada bayi cukup bulan atau 14 hari pada bayi

kurang bulan, dan adanya penyakit lain yang mendasari (muntah, letargi,

penurunan berat badan yang berlebihan, apnu, asupan kurang).9

2.3 Pengaruh Sinar Fototerapi Terhadap Bilirubin

Pengaruh sinar terhadap ikterus pertama sekali diperhatikan dan

dilaporkan oleh seorang perawat di salah satu rumah sakit di Inggris. Perawat

Ward melihat bahwa bayi – bayi yang mendapat sinar matahari di bangsalnya

ternyata ikterusnya lebih cepat menghilang dibandingkan bayi – bayi lainnya.

Cremer (1958) yang mendapatkan laporan tersebut mulai melakukan

penyelidikan mengenai pengaruh sinar terhadap hiperbilirubinemia ini. Dari

penelitiannya terbukti bahwa disamping pengaruh sinar matahari, sinar lampu

Universitas Sumatera Utara

tertentu juga mempunyai pengaruh dalam menurunkan kadar bilirubin pada

bayi – bayi prematur lainnya.6

Sinar fototerapi akan mengubah bilirubin yang ada di dalam kapiler-

kapiler superfisial dan ruang-ruang usus menjadi isomer yang larut dalam air

yang dapat diekstraksikan tanpa metabolisme lebih lanjut oleh hati.6,8,19

Maisels, seorang peneliti bilirubin, menyatakan bahwa fototerapi merupakan

obat perkutan.3 Bila fototerapi menyinari kulit, akan memberikan foton-foton

diskrit energi, sama halnya seperti molekul-molekul obat, sinar akan diserap

oleh bilirubin dengan cara yang sama dengan molekul obat yang terikat pada

reseptor.3,13

Molekul-molekul bilirubin pada kulit yang terpapar sinar akan

mengalami reaksi fotokimia yang relatif cepat menjadi isomer konfigurasi,

dimana sinar akan merubah bentuk molekul bilirubin dan bukan mengubah

struktur bilirubin. Bentuk bilirubin 4Z, 15Z akan berubah menjadi bentuk

4Z,15E yaitu bentuk isomer nontoksik yang bisa diekskresikan.2,3,6,7,13,26

Isomer bilirubin ini mempunyai bentuk yang berbeda dari isomer asli, lebih

polar dan bisa diekskresikan dari hati ke dalam empedu tanpa mengalami

konjugasi atau membutuhkan pengangkutan khusus untuk ekskresinya.

Bentuk isomer ini mengandung 20% dari jumlah bilirubin serum.18 Eliminasi

melalui urin dan saluran cerna sama-sama penting dalam mengurangi

muatan bilirubin.2,3,7,23 Reaksi fototerapi menghasilkan suatu fotooksidasi

melalui proses yang cepat.6,18 Fototerapi juga menghasilkan lumirubin,

dimana lumirubin ini mengandung 2% sampai 6% dari total bilirubin serum.18

Universitas Sumatera Utara

Lumirubin diekskresikan melalui empedu dan urin.2,3,7,23,27,28 Lumirubin

bersifat larut dalam air.29

Gambar 2.2. Mekanisme fototerapi. 30

Penelitian Sarici mendapatkan 10,5% neonatus cukup bulan dan

25,5% neonatus kurang bulan menderita hiperbilirubinemia yang signifikan

dan membutuhkan fototerapi.31 Fototerapi diindikasikan pada kadar bilirubin

yang meningkat sesuai dengan umur pada neonatus cukup bulan atau

berdasarkan berat badan pada neonatus kurang bulan, sesuai dengan

rekomendasi American Academy of Pediatrics (AAP)1

Universitas Sumatera Utara

Tabel 2.1. Rekomendasi AAP penanganan hiperbilirubinemia pada neonatus sehat dan cukup bulan.1 Total serum bilirubin (mg/dl)

Usia Pertimbangan Fototerapi Transfusi tukar Transfusi tukar

Fototerapi jika fototerapi dan intensif

Intensif gagal fototerapi

≤ 24 jam - - - -

25-48 ≥ 12 ≥ 15 ≥ 20 ≥ 25

49-72 ≥ 15 ≥ 18 ≥ 25 ≥ 30

> 72 ≥ 17 ≥ 20 ≥ 25 ≥ 30

Tabel 2.2 Rekomendasi AAP untuk penanganan hiperbilirubinemia pada neonatus prematur (sehat dan sakit).1

Total serum bilirubin (mg/dl)

Neonatus sehat Neonatus sakit

Berat badan Fototerapi Transfusi tukar Fototerapi Transfusi tukar

< 1500 gr 5-8 13-16 4-7 10-14

1500-2000 gr 8-12 16-18 7-10 14-16

2000-2500 gr 12-15 18-20 10-12 16-18

> 2500 gr Tabel 1 Tabel 1 13-15 17-2

Kontraindikasi fototerapi adalah pada kondisi dimana terjadi peningkatan

kadar bilirubin direk yang disebabkan oleh penyakit hati atau obstructive

jaundice.32

Universitas Sumatera Utara

2.4. Sinar Fototerapi

Sinar yang digunakan pada fototerapi adalah suatu sinar tampak yang

merupakan suatu gelombang elektromagnetik. Sifat gelombang

elektromagnetik bervariasi menurut frekuensi dan panjang gelombang, yang

menghasilkan spektrum elektromagnetik. Spektrum dari sinar tampak ini

terdiri dari sinar merah, oranye, kuning, hijau, biru, dan ungu. Masing masing

dari sinar memiliki panjang gelombang yang berbeda beda.33,34

Panjang gelombang sinar yang paling efektif untuk menurunkan kadar

bilirubin adalah sinar biru dengan panjang gelombang 425-475 nm.19,20,35

Sinar biru lebih baik dalam menurunkan kadar bilirubin dibandingkan dengan

sinar biru-hijau, sinar putih, dan sinar hijau.35

Intensitas sinar adalah jumlah foton yang diberikan per sentimeter

kuadrat permukaan tubuh yang terpapar. Intensitas yang diberikan

menentukan efektifitas fototerapi, semakin tinggi intensitas sinar maka

semakin cepat penurunan kadar bilirubin serum.13,23 Intensitas sinar, yang

ditentukan sebagai W/cm2/nm.13,19

Intensitas sinar yang diberikan menentukan efektivitas dari fototerapi.

Intensitas sinar diukur dengan menggunakan suatu alat yaitu radiometer

fototerapi.28,36 Intensitas sinar ≥ 30 µW/cm2/nm cukup signifikan dalam

menurunkan kadar bilirubin untuk intensif fototerapi.27 Intensitas sinar yang

diharapkan adalah 10 – 40 µW/cm2/nm. Intensitas sinar maksimal untuk

fototerapi standard adalah 30 – 50 µW/cm2/nm. Semakin tinggi intensitas

sinar, maka akan lebih besar pula efikasinya.19

Universitas Sumatera Utara

Faktor-faktor yang berpengaruh pada penentuan intensitas sinar ini

adalah jenis sinar, panjang gelombang sinar yang digunakan, jarak sinar ke

neonatus dan luas permukaan tubuh neonatus yang disinari serta

penggunaan media pemantulan sinar.3,7,17,18,19,23

2.5 Jarak Sinar Fototerapi

Intensitas sinar berbanding terbalik dengan jarak antara sinar dan permukaan

tubuh. Cara mudah untuk meningkatkan intensitas sinar adalah menggeser

sinar lebih dekat pada bayi.13

Rekomendasi AAP menganjurkan fototerapi dengan jarak 10 cm

kecuali dengan menggunakan sinar halogen.26 Sinar halogen dapat

menyebabkan luka bakar bila diletakkan terlalu dekat dengan bayi.19 Bayi

cukup bulan tidak akan kepanasan dengan sinar fototerapi berjarak 10 cm

dari bayi. Luas permukaan terbesar dari tubuh bayi yaitu badan bayi, harus

diposisikan di pusat sinar, tempat di mana intensitas sinar paling tinggi.27

2.6 Penurunan Kadar Bilirubin dengan Fototerapi

Penurunan kadar bilirubin ditentukan oleh beberapa faktor, antara lain

spektrum sinar yang dihasilkan, besar intensitas sinar, luasnya permukaan

tubuh yang terpapar, penyebab dari ikterus dan kadar serum bilirubin pada

saat fototerapi dimulai. Pada saat kadar bilirubin yang tinggi (lebih dari 30

mg/dL [513 µmol/L]) dengan menggunakan fototerapi ganda, kadar bilirubin

Universitas Sumatera Utara

akan mengalami penurunan sekitar 10 mg/dL (171 µmol/L) dapat terjadi

dalam beberapa jam.37,38

Garg AK dkk menyatakan fototerapi ganda lebih cepat menurunkan

kadar bilirubin dibandingkan dengan menggunakan fototerapi tunggal, selain

mudah dilakukan dan lebih efektif.36 Dengan menggunakan sinar biru jarak

yang terbaik untuk menurunkan kadar bilirubin adalah jarak 10 cm dengan

penurunan kadar bilirubin sekitar 58% dibandingkan dengan jarak 30 cm

dengan penurunan kadar bilirubin sekitar 45% dan 50 cm dengan penurunan

kadar bilirubin sekitar 13%.20.27

2.7. Kerangka Konseptual

: yang diamati dalam penelitian

Gambar 2.3. Kerangka Konsep Penelitian

NEONATUS HIPERBILIRUBINEMIA

INDIREK

INTENSITAS SINAR LEBIH BESAR

JARAK

FOTOTERAPI

LEBIH DEKAT

KE

NEONATIUS

USIA GESTASI ASI DEHIDRASI KELAINAN KONGENITAL KELAINAN HEMATOLOGI

PENURUNAN KADAR BILIRUBIN

-JENIS SINAR

-

-PANJANG

-GELOMBANG LEBIH

KECIL

- LUAS PERMUKAAN

TUBUH LEBIH BESAR

-MEDIA PEMANTULAN

SINAR

Universitas Sumatera Utara