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.

1

Penyebab pasti BSK belum diketahui oleh karena banyak faktor yang dilibatkan.

Diduga dua proses utama yang terlibat dalam BSK yakni supersaturasi dan nukleasi.

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

2

terhadap kemungkinan timbulnya batu kambuhan. Berdasarkan komposisi penyusun batu

yang terbanyak, BSK dibagi atas :

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 :

3

1. Batu Kolesterol

Batu kolesterol murni jarang ditemukan. Batu kolesterol mengandung paling sedikit

70% kolesterol dan sisanya adalah kalsium karbonat, kalsium palmitit dan kalsium

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

Batu

Warna Susunan Permukaan gambar

Kalsium

Oksalat

Kekuningan, abu-

abu pucat, coklat

gelap

Keras, batu yang

kecil permukaannya

halus, batu yang

besar permukaannya

runcing

4

Komposisi

Batu

Warna Susunan Permukaan Gambar

Asam urat Kuning sampai

coklat gelap

Keras, seperti

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

sampai hijau atau

hitam

Kecil, berlemak,

mengkilat waktu

kering, lunak, bulat,

berduri, dan ada

yang seperti buah

murbei

Bilirubin Coklat, kemerahan,

hitam

Bentuk tidak teratur,

kecil, banyak,

Seperti lumpur, atau

tanah yang rapuh

Batu

campuran

Berbagai macam

warna

Besar, berlapis

b. Pemeriksaan kimia

Prinsip : Batu saluran kemih atau batu empedu direaksikan dengan reagen

tertentu akan timbul warna, endapan, atau gas

5

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

fosfat 1. Tambahkan 1 ml HNO3 pekat panaskan sampai

mendidih + 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 0,5-

2,5 A, berada diantara panjang gelombang sinar gamma dan sinar ultraviolet.

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

6

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 JCPDF (joint 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

8

Hidrogen peroksida + 4-aminophenazone + fenol (enzim

peroksidase) kompleks warna

Bahan : batu empedu/ filtrate batu empedu dalam ethanol absolut

Persiapan : 1. Cuci batu empedu dengan air, kemudian keringkan

2. Batu digerus dalam mortir sampai homogen

Prosedur : 1. Timbang batu 1 gram, ekstraksi dengan larutan ether

2. Rendam dalam air hangat agar ether menguap

3. Larutkan dalam 5 mL ethanol absolut

4. Saring filtratnya

Prinsip : Setelah disaring, supernatan diperiksa kadar kolesterol secara

enzimatic colorimetric

Reagen : 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:

9

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

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.

10

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 masing-

masing 0,1 gram

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

11

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/downloads/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.

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