i

ABSTRAK

PEMBERIAN GLUKOSA ORAL PRAOPERASI MENURUNKAN RESPON

STRES METABOLIK PASCAOPERASI PADA PASIEN YANG MENJALANI

OPERASI MAYOR BEDAH ONKOLOGI DENGAN ANESTESI UMUM

Pendahuluan: Puasa, anestesi dan pembedahan dapat memicu respon stres

metabolik yang dapat menimbulkan kondisi hiperglikemia dan peningkatan dari

hormon counter regulatory (katekolamin, glukagon dan kortisol). Peningkatan kadar

kortisol, mengakibatkan terjadinya resistensi insulin dan hiperglikemia yang

memiliki efek yang signifikan terhadap proses penyembuhan dan menyebabkan

peningkatan morbiditas dan mortalitas pada pasien yang menjalani pembedahan.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui apakah pemberian glukosa

secara oral praoperasi dapat menurunkan respon stress metabolik pascaoperasi pada

pasien yang menjalani operasi mayor, selain itu juga untuk mengetahui efek

frekuensi pemberian glukosa oral praoperasi terhadap respon stress metabolik yang

ditimbulkan.

Bahan dan Metode: Lima puluh empat pasien yang akan menjalani operasi mayor

bedah onkologi dipilih secara acak, dimasukkan kedalam 3 kelompok secara

consecutive sampling. Tiap kelompok terdiri dari 18 orang yang dibagi menjadi

kelompok perlakuan 1 yaitu diberikan larutan glukosa oral malam dan pagi

preoperasi, perlakuan 2 yaitu diberikan hanya pagi hari preoperasi dan kelompok

kontrol hanya diberikan air mineral. Pagi sebelum minum larutan glukosa diperiksa

kadar gula darah dan kortisol basal, selanjutnya diperiksa kembali kadar gula darah

dan kortisol pascaoperasi. Untuk mengetahui perbedaan antar kelompok dilakukan

uji Post Hoc dengan uji LSD, dan data yang tidak berdistribusi normal dengan uji

Mann Whitney.

Hasil: Peningkatan kadar glukosa darah kelompok perlakuan 1 lebih rendah secara

bermakna dibandingkan dengan kelompok kontrol dengan nilai p=0,041.

Peningkatan kadar kortisol lebih rendah secara bermakna pada kelompok 1 baik

dibandingkan dengan kelompok 2 maupun kelompok kontrol dengan masing-masing

nilai p<0,001.

Simpulan: Pemberian glukosa oral praoperasi dapat menurunkan peningkatan kadar

gula darah dan kadar kortisol pascaoperasi dibandingkan dengan pasien yang

dipuasakan praoperasi. Pemberian glukosa oral sebanyak dua kali (malam dan pagi

hari) praoperasi lebih efektif dalam menurunkan peningkatan kadar kortisol

pascaoperasi dibandingkan dengan pasien yang diberikan glukosa oral satu kali

(hanya pagi hari) praoperasi.

Kata kunci: Glukosa oral praoperasi, respon stres, kortisol, glukosa darah.

ii

ABSTRACT

PREOPERATIVE ORAL GLUCOSE LOADING ATTENUATE METABOLIC

STRESS RESPONSE IN PATIENT UNDERGOING MAJOR ONCOLOGY

SURGERY UNDER GENERAL ANESTHESIA

Background : Fasting, anesthesia and surgery lead to metabolic stress response.

Increase of cortisol level lead to insulin resistance and hyperglicemic state has

significant effect to the wound healing and increase morbidity and mortality to the

patient undergoing surgery. The aim of this research is to prove that preoperative oral

glucose loading can decrease metabolic stress response in patient undergoing major

oncology surgery and to know the difference effect on preoperative oral glucose that

given twice and once time to decrease metabolic stress response in patient undergoing

major oncology surgery.

Methods and materials : Fifty four patients undergoing major oncology surgery

were randomly selected with consecutive sampling method. Patient was divided into

3 groups and each groups consisted of 18 peoples, groups one was given oral glucose

solution preoperatively at night and early morning, groups two the oral glucose was

given only in the mornings preoperatively and the control groups were given only

mineral water preoperatively at night and early morning. The blood glucose and

cortisol level was measured at the morning before surgery and after surgery. The

difference between the groups was analysed by LSD test, and data that were not

normally distributed was analysed by Mann Whitney test.

Result : The increase of blood glucose level significantly lower on groups 1

compared to control groups (p=0,041). The increase of cortisol level significantly

lower on groups 1 compared to both of groups 2 (p<0,001) and control groups

(p<0,001).

Conclusion : Preoperative oral glucose loading reduce the increase of blood glucose

level and cortisol level postoperatively compared with patients who fasted

preoperatively. Then, giving an oral glucose twice (evening and morning)

preoperatively more effective to attenuate the increase of blood glucose and cortisol

level postoperatively compared with patients who given oral glucose only in the

morning preoperatively.

Keyword : Preoperative oral glucose, stress response, cortisol, blood glucose.

iii

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL........................................................................................ i

HALAMAN PRASARAT GELAR................................................................. ii

LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING................................................... iii

LEMBAR PENETAPAN PENGUJI................................................................ iv

SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT................................................. v

UCAPAN TERIMA KASIH............................................................................ vi

ABSTRAK…………........................................................................................ xii

ABSTRACT……….......................................................................................... xiii

DAFTAR ISI ...................................................................................................... xiv

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xviii

DAFTAR TABEL .............................................................................................. xix

DAFTAR SINGKATAN ................................................................................... xx

DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xxi

BAB I PENDAHULUAN .................................................................................. 1

1.1. Latar Belakang ............................................................................. 1

1.2. Rumusan Masalah......................................................................... 4

1.3. Tujuan Penelitian......................................................................... 5

1.4. Manfaat Penelitian....................................................................... 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................ 6

2.1.Metabolisme Glukosa.................................................................... 6

2.1.1 Peran Penting Glukosa Dalam Metabolisme Karbohidrat 7

2.1.2. Transport Glukosa Melalui Membran Sel ......................... 8

2.1.3. Insulin Meningkatkan Difusi Terfasilitasi Glukosa .......... 9

2.1.4. Glikogenesis Dan Glikogenolisis……………………….... 9

2.1.5. Pelepasan Energi Melalui Jalur Glikolisis………………. 11

iv

2.2. Respon Neuroendokrin dan Metabolik Terhadap Pembedahan 11

2.2.1. Perubahan Endokrin dan Metabolik…………………….. 11

2.2.2. Modifikasi Respon Stres…………………………... ........ 16

2.3.Fisiologi Puasa Dan Peran Insulin Terhadap Respon Stres ........... 17

2.3.1.Fisiologi Puasa Semalam ..................................................... 17

2.3.2. Pengaruh Pengaturan Metabolisme Pada Onset Stres……. 19

2.4. Glukosa Praoperasi Dan Metabolisme Pascaoperasi ................... 22

2.4.1. Glukosa Praoperasi dan Outcome Klinis………………… 22

2.4.2. Pengaruh Glukosa Praoperasi Terhadap Pengosongan

Lambung Dan Potensi Benefit…………………………… 28

BAB III KERANGKA KONSEP DAN HIPOTESIS PENELITIAN .............. 30

3.1.Kerangka Konsep .......................................................................... 30

3.2.Bagan Kerangka Konsep ............................................................... 31

3.3. Hipotesis Penelitian ...................................................................... 31

BAB IV METODE PENELITIAN .................................................................... 32

4.1. Rancangan Penelitian…………………………………………… 32

4.2. Lokasi Dan Waktu Penelitian…………………………………… 33

4.3. Penentuan Sumber Data………………………………………… 33

4.4. Perhitungan Besar Sampel……………………………………… 34

4.5. Variabel Penelitian……………………………………………… 35

4.6. Definisi Operasional Variabel....................................................... 36

4.7. Instrumen Penelitian .................................................................... 38

4.8. Prosedur Penelitian ....................................................................... 39

4.9. Analisis Data ................................................................................. 40

BAB V HASIL PENELITIAN........................................................................... 42

5.1. Karakteristik Sampel…………………………………………… . 42

5.2. Perbandingan Kadar Glukosa Darah dan Kortisol Praoperasi dan

Pascaoperasi Berdasarkan Kelompok Perlakuan……………… .. 46

v

5.3. Perbandingan Peningkatan Kadar Glukosa Darah dan Kortisol Antar

Kelompok ...................................................................................... 49

BAB VI PEMBAHASAN .................................................................................. 53

BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN ......................................................... 58

7.1. Kesimpulan…………………………………………… ............... 58

7.2. Saran…………………………………… ..................................... 58

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 59

LAMIRAN-LAMPIRAN ................................................................................... 61

vi

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Interkonversi tiga monosakarida utama pada sel hepar ................ 7

Gambar 2.2 Skema representasi respon biologi dan kaskade endokrin terhadap

pembedahan................................................................................... 15

Gambar 3.1 Bagan Kerangka Konsep Penelitian . ............................................ 31

Gambar 4.1 Rancangan Penelitian .................................................................... 32

Gambar 4.2 Bagan Alur Penelitian. .................................................................. 39

Gambar 5.2.1 Grafik Peningkatan Kadar Glukosa Darah Praoperasi dan

Pascaoperasi .................................................................................. 49

Gambar 52.2 Grafik Peningkatan Kadar Kortisol Praoperasi dan

Pascaoperasi .................................................................................. 50

Gambar 5.3.1 Grafik Perbandingan Peningkatan Kadar Glukosa Darah

Praoperasi dan Pascaoperasi Antar Kelompok ............................. 52

Gambar 5.3.1 Grafik Perbandingan Peningkatan Kadar Kortisol Praoperasi

dan Pascaoperasi Antar Kelompok ............................................... 52

vii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 5.1.1 Karakteristik Sampel Berdasarkan Kelompok Perlakuan ............. 45

Tabel 5.1.2 Karakteristik Hemodinamik Berdasarkan Kelompok ................... 46

Tabel 5.2 Perbandingan Kadar Glukosa Darah dan Kortisol Praoperasi dan

Pascaoperasi Berdasarkan Kelompok Perlakuan ............................ 48

Tabel 5.3 Perbandingan Peningkatan Kadar Glukosa Darah dan Kortisol

Praoperasi dan Pascaoperasi Antar Kelompok ............................... 50

viii

DAFTAR SINGKATAN

ACTH : Adrenocorticotropic hormone

AMP : Adenosine Mono Phosphate

ASA : American Society of Anaesthesiology

ATP : Adenosine Tri Phosphate

AVP : Arginin-vasopresin

BMI : Body Mass Index

cm : Sentimeter

CRP : C-reactive protein

EBV : Estimated Blood Volume

ERAS : Enhanced Recovery After Surgery

GH : Growth Hormone

GLUT-4 : Glucose Transporter type 4

GOMP 1 : Glukosa Oral Malam Pagi – 1

GOMP 2 : Glukosa Oral Malam Pagi – 2

GOP 1 : Glukosa Oral Pagi – 1

GOP 2 : Glukosa Oral Pagi – 2

HbA1c : Hemoglobin A1c

HPA : Hypothalamic-pituitary-adrenal

IGF-1 : Insulin-like growth factor 1

IL-1 : Interleukin-1

IL-2 : Interleukin-2

IL-4 : Interleukin-4

IL-5 : Interleukin-5

ix

IL-6 : Interleukin-6

IL-10 : Interleukin-10

IL-13 : Interleukin-13

INF-γ : Interferon gamma

IVGTT : Intravenous Glucose Tolerance Test

kg : Kilogram

KK 1 : Kelompok Kontrol - 1

KK 2 : Kelompok Kontrol - 2

LSD : Least Significant Different

mg/dL : Miligram perdesiliter

nmol/l : Nanomol perliter

NK : Natural Killer

NSAID : Nonsteroid Antiinflamation Drugs

RSUP : Rumah Sakit Umum Pusat

Th 1 : T helper 1

Th 2 : T helper 2

TNF-α : Tumor Necrozing Factor-α

µg/kg : Mikrogram perkilogram

x

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

LAMPIRAN 1 Surat Kelaikan Etik Penelitian Jadwal Penelitian .................... 62

LAMPIRAN 2 Surat Ijin Penelitian Rumah Sakit ............................................ 63

LAMPIRAN 3 Permuted Block Randomisation. .............................................. 64

LAMPIRAN 4 Jadwal Penelitian ...................................................................... 65

LAMPIRAN 5 Rincian Informasi. .................................................................... 66

LAMPIRAN 6 Informed consent ...................................................................... 68

LAMPIRAN 7 Lembar Penelitian .................................................................... 72

LAMPIRAN 8 Pencatatan Hasil Evaluasi ........................................................ 74

LAMPIRAN 9 Rancangan Anggaran Biaya Penelitian .................................... 75

LAMPIRAN 10 Hasil Analisa Stastistik Data Penelitian .................................. 76

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Pembedahan merupakan suatu kondisi yang merupakan kombinasi dari

anestesi, medikasi, trauma jaringan, kehilangan darah, dan perubahan temperatur.

Semua hal tersebut dapat menyebabkan perubahan metabolik dan secara

bersamaan menyebabkan terjadinya respon stres pascaoperasi (Hager, P., 2008).

Respon stres terhadap pembedahan dan anestesi mempengaruhi homeostasis

glikemik pada beberapa tingkatan. Hal yang terjadi pada pasien yang menjalani

pembedahan adalah peningkatan dari hormon counter regulatory (katekolamin,

glukagon dan kortisol) yang memiliki efek anti-insulin dan mendorong terjadinya

aktivitas katabolik. Dipihak lain akibat defek yang tidak dapat dijelaskan dari sel

beta pankreas, selama pembedahan, kadar plasma insulin menurun dan respon

insulin terhadap glukosa terganggu. Perubahan hormonal dan metabolik ini

menyebabkan terjadinya hiperglikemia dan resistensi insulin pada semua pasien

yang menjalani pembedahan baik yang memiliki penyakit diabetes mellitus

maupun yang tidak (Jovanovski-Srceva, M. dkk., 2015). Respon stres

pembedahan juga menyebabkan pelepasan sitokin seperti interleukin-6 (IL-6) dan

Tumor Necrozing Factor-α (TNF-α) yang secara independen dapat menimbulkan

terjadinya resistensi insulin (Ljungqvist, O., 2005).

Kortisol merupakan hormon steroid gologan glukokortikoid yang

diproduksi oleh sel dalam zona fasikulata pada kelejar adrenal sebagai respon

2

terhadap stimulasi Adrenocorticotropic hormone (ACTH). Hormon ini bekerja

dengan meningkatkan kadar gula darah melalui mekanisme glukoneogenesis,

menekan kerja sistem imun, dan meningkatkan metabolisme lemak, protein dan

karbohidrat (Guyton, A.C.; Hall, J.E., 2006). Kadar hormon kortisol dalam

sirkulasi merupakan prediktor yang sangat kuat dari peningkatan resistensi insulin

akibat respon stres pasca pembedahan (Gjessing, P.F., 2014). Peningkatan kadar

kortisol, mengakibatkan terjadinya resistensi insulin dan hiperglikemia yang

memiliki efek yang signifikan terhadap proses penyembuhan dan menyebabkan

peningkatan morbiditas dan mortalitas pada pasien yang menjalani pembedahan

(Jovanovski-Srceva, M. dkk., 2015).

Di sisi lain, puasa preoperatif dengan tujuan untuk mengurangi resiko

terjadinya aspirasi paru rutin dikerjakan untuk pasien pembedahan elektif.

Disebutkan bahwa puasa lebih dari 4 jam dapat mengakibatkan terjadinya

perubahan rasio insulin glukagon. Keadaan ini selanjutnya menyebabkan respon

stres terhadap trauma pembedahan dan memiliki pengaruh besar pada kontrol

glikemik dan resistensi insulin (Jovanovski-Srceva, M. dkk., 2015). Beberapa

tahun terakhir terdapat revisi guideline dari beberapa negara seperti Amerika,

Kanada maupun Eropa yang merekomendasikan pengurangan durasi puasa

praoperasi dengan pemberian air putih ataupun larutan glukosa hingga beberapa

jam sebelum operasi elektif dapat meningkatkan kenyamanan dan keamanan

pasien (Ludwig dkk., 2013). Hal ini juga didukung oleh penelitian yang dilakukan

oleh Yu Yang dkk tahun 2012 menunjukkan bahwa pengosongan lambung

3

komplit dalam waktu 120 menit pada pemberian larutan isoosmolar kaya

karbohidrat per oral, aman diberikan pada 2-3 jam sebelum induksi anestesi.

Penelitian yang membandingkan puasa dengan pemberian glukosa

intravena menunjukkan bahwa pasien yang diberikan glukosa dosis kecil

intraoperasi dapat menekan ketogenesis dan menurunkan resistensi insulin

pascaoperasi tanpa menyebabkan hiperglikemia (Fujino dkk, 2014), namun

disebutkan bahwa pemberian glukosa intravena berkaitan dengan osmolalitas

cairan yang cukup tinggi yang dapat menyebabkan iritasi bila diberikan melalui

vena perifer (Ljungqvist, 2009). Penelitian lainnya yang membandingkan puasa

dengan pemberian glukosa oral, menyebutkan bahwa pada pasien yang diberikan

glukosa oral praoperasi memiliki kadar gula darah dan status resistensi insulin

yang lebih rendah ( Yang dkk, 2012). Pada penelitian Mathur dkk tahun 2009 di

New Zealand, yang dilakukan pada pasien yang menjalani pembedahan mayor

abdomen elektif, yang membandingan kelompok pasien yang diberikan glukosa

oral preoperatif pada malam dan pagi 2 jam sebelum induksi dibandingkan dengan

kelompok plasebo didapatkan hasil penurunan kadar kortisol yang bermakna pada

kelompok yang diberikan glukosa oral preoperatif dibandingkan dengan

kelompok plasebo pada hari pertama pascaoperasi (Mathur, S. dkk, 2010).

Penelitian yang dilakukan oleh Komala tahun 2014 di RSUP Sanglah Denpasar

didapatkan bahwa pemberian glukosa oral preoperatif dapat menjaga kestabilan

gula darah yang terlihat pada penurunkan kondisi hiperglikemi pascaoperasi,

dimana pada penelitian tersebut kejadian hiperglikemia pada kelompok glukosa

sebanyak 46,7% dan pada kelompok kontrol 53,3%, dengan nilai p 0,715.

4

Walaupun secara statistik hasil penurunan kondisi hiperglikemi tersebut tidak

berbeda secara bermakna dibandingkan dengan kondisi puasa. Keterbatasan pada

penelitian ini adalah penelitian ini tidak menilai adanya resistensi insulin secara

langsung, sehingga hasil yang diperoleh tidak mampu untuk menunjukkan

pengaruh langsung dari pemberian glukosa oral praoperasi terhadap derajat

resistensi insulin pada pasien yang menjalani operasi mayor, dimana resistensi

insulin juga dipengaruhi oleh reaksi stress psikologis, selain karena trauma dan

inflamasi (Komala, T. A. K., 2014).

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui apakah pemberian glukosa

secara oral praoperasi dapat menurunkan respon stres metabolik dalam hal ini

kadar glukosa darah dan kortisol pascaoperasi pada pasien yang menjalani operasi

mayor bedah onkologi, selain itu juga untuk mengetahui efek frekuensi pemberian

glukosa oral praoperasi terhadap respon stres metabolik yang ditimbulkan.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah tersebut di atas dapat dirumuskan

suatu permasalahan :

1. Apakah pemberian glukosa oral praoperasi dapat menurunkan derajat respon

stres metabolik pascaoperasi pada pasien yang menjalani operasi mayor

bedah onkologi dengan anestesi umum ?

2. Apakah pemberian glukosa oral malam dan pagi praoperasi memberikan efek

menurunkan derajat respon stres metabolik pascaoperasi pada pasien yang

menjalani operasi mayor bedah onkologi dengan anestesi umum ?

5

1.3 Tujuan Penelitian

1.3.1. Tujuan umum

Untuk mengetahui efektivitas pemberian glukosa peroral dalam

menurunkan respon stres metabolik pascaoperasi pada pasien yang menjalani

operasi mayor.

1.3.2. Tujuan khusus

1. Mengetahui bahwa pemberian glukosa oral praoperasi dapat memberikan

peningkatan yang lebih rendah pada kadar kortisol pascaoperasi pada pasien

yang menjalani operasi mayor bedah onkologi dengan anestesi umum.

2. Mengetahui frekuensi pemberian glukosa oral praoperasi yang memberikan

efek peningkatan yang lebih rendah pada kadar kortisol pascaoperasi pada

pasien yang menjalani operasi mayor bedah onkologi dengan anestesi umum.

1.4 Manfaat Penelitian

1.4.1 Aplikasi klinis

Apabila penelitian ini membuktikan bahwa pemberian glukosa oral

praoperasi dapat menurunkan respon stres metabolik pascaoperasi, maka dapat

digunakan sebagai protokol praoperasi untuk pasien-pasien yang akan menjalani

operasi.

1.4.2 Pengembangan ilmu

Penelitian ini diharapkan dapat membuktikan adanya manfaat pemberian

glukosa oral praoperasi terhadap pasien yang akan menjalani operasi mayor.

6

1.4.3 Sebagai dasar penelitian selanjutnya

Sebagai dasar penelitian lebih lanjut untuk mencari dosis pemberian

glukosa oral yang tepat untuk menurunkan respon stres metabolik selain dapat

menjaga kestabilan kadar gula darah pascaoperasi.