ROBERT HOOKE, si ”Jenius yang Terlupakan”

ROBERT HOOKE, si ”Jenius yang Terlupakan”

BY AWAKE! WRITER IN BRITAIN

ROBERT HOOKE, yang oleh orang-orang sezamannya digambarkan sebagai ”pria yang paling kreatif sepanjang masa”, sekarang diakui sebagai Leonardo da Vinci-nya Inggris*. Hooke, yang lahir pada tahun 1635, diangkat menjadi pengawas eksperimen di Royal Society of London (lembaga yang didirikan untuk memajukan diskusi ilmiah) pada tahun 1662 dan dijadikan sekretaris pada tahun 1677. Ia meninggal pada tahun 1703. Tetapi, meskipun memiliki prestise ilmiah, jasadnya terbaring di sebuah pemakaman yang belum diketahui tempatnya di daerah utara London.

Gambar seroihan salju dan pola
embun beku karya Hooke
Pada tahun-tahun belakangan ini, para ilmuwan dan sejarawan berupaya keras memulihkan reputasi ”jenius yang terlupakan” ini, sebutan yang diberikan kepada Hooke oleh penulis biografi bernama Stephen Inwood. Pada tahun 2003, untuk memperingati 300 tahun meninggalnya Hooke, Royal Observatory Greenwich di London memamerkan beberapa temuannya yang luar biasa. Siapakah Robert Hooke, dan mengapa ia hampir terlupakan untuk sekian lama?

Warisan Hooke

Hooke adalah orang yang terpelajar dan penemu yang cemerlang. Salah satu dari banyak ciptaannya adalah kopling, yang dewasa ini digunakan pada kendaraan bermotor; diafragma iris, yang mengatur ukuran bukaan lensa pada kamera; dan kendali pegas pada roda penyeimbang arloji. Ia merumuskan hukum Hooke, yang sekarang masih digunakan untuk menggambarkan
elastisitas pegas. Ia juga menciptakan pompa udara untuk Robert Boyle, seorang
ahli fisika dan kimia Inggris yang terkemuka.

Tetapi, salah satu prestasi terbesar Hooke ialah desain mikroskop majemuk, yang belakangan dibuat oleh Christopher Cock, seorang pembuat instrumen yang terkenal di London. Hooke selanjutnya menciptakan kata ”sel” untuk menggambarkan rongga-rongga berbentuk sarang lebah pada gabus, yang terlihat melalui instrumennya. Kata ”sel” kemudian digunakan untuk unit dasar pembentuk makhluk hidup.

Buku Hooke, "Micrographia" berisi

gambar-gambar dari apa yang ia

lihat melalui mikroskopnya

Hooke menciptakan kata "sel" untuk meng-

gambarkan rongga-rongga pad agabus

Yang mula-mula membuatnya terkenal ialah bukunya, Micrographia (Gambar-Gambar Kecil), yang diterbitkan pada tahun 1665. Buku itu antara lain berisi gambar-gambar kehidupan serangga yang dibuat dengan indah dan akurat oleh Hooke sendiri berdasarkan apa yang ia lihat di bawah mikroskopnya. Gambarnya yang paling terkenal ialah gambar seekor kutu. Sketsa berukuran kira-kira 30 kali 45 sentimeter itu memperlihatkan cakar, tulang belakang, dan kulit keras kutu itu. Fakta bahwa makhluk-makhluk mini ini sering hidup sebagai parasit pada tubuh manusia mengejutkan para pembaca kaya pada zaman itu. Konon, para wanita terhormat jatuh pingsan ketika melihat gambar itu!

Setelah ujung jarum buatan manusia yang diperbesar dibandingkan dengan benda-benda di alam, Hooke menulis, ”Mikroskop memungkinkan kita melihat ratusan Contoh dari Ujung Lancip yang ribuan kali lebih tajam” daripada ujung sebuah jarum. Antara lain, ia menyebutkan rambut, bulu, serta cakar serangga, dan juga duri, kait, serta bulu pada dedaunan. ”Karya Alam” ini, ungkapnya, menyatakan kemahakuasaan Pembuatnya. ”Untuk pertama kali,” kata Encyclopædia Britannica, mikroskop menyingkapkan ”dunia organisme hidup yang luar biasa kompleks”.

Kono, para wanita terhormat jatuh pingsan

ketika melihat gambar kutu karya Hooke

Hooke adalah orang pertama yang memeriksa fosil di bawah mikroskop, yang membuatnya menyimpulkan bahwa itu adalah jasad atau sisa organisme yang sudah lama mati. Buku Micrographia memuat lebih banyak lagi kesimpulan ilmiah yang mengagumkan. Samuel Pepys, pembuat catatan harian yang terkenal dan hidup sezaman dengan Hooke, malah menyebut Micrographia sebagai ”karya paling kreatif yang pernah saya baca”. Allan Chapman, seorang sejarawan sains di Universitas Oxford, menggambarkan karya itu sebagai ”salah satu buku yang pengaruhnya sangat besar dan abadi atas dunia modern”.

Pembangunan Kembali London

Salah satu dari banyak desian

arsitektur karya Hooke

Setelah Kebakaran Besar kota London pada tahun 1666, Hooke diangkat menjadi juru survei. Dalam pembangunan kembali kota itu, ia bekerja erat dengan sahabatnya, Christopher Wren, sesama ilmuwan dan juru survei yang bekerja untuk raja. Di antara banyak desain karya Hooke terdapat Monumen setinggi 62 meter di London, yang didirikan untuk memperingati kebakaran itu. Hooke berniat menggunakan Monumen itu, yaitu pilar batu tertinggi di dunia tanpa penopang, untuk menguji teori gravitasinya.

Walaupun Royal Observatory Greenwich dianggap sebagai karya Wren, Hooke sangat berperan dalam desainnya. Montague House, gedung pertama British Museum, juga termasuk salah satu dari banyak proyek Hooke.

Gambar-gambar karya Hooke,

melukiskan tentang hukum ElastisitasHooke adalah astronom yang hebat dan termasuk orang pertama yang membuat teleskop pemantul, yang ia namai menurut nama ahli matematika dan astronom Skotlandia, James Gregory. Berdasarkan pengamatan Hooke, planet Yupiter berputar pada porosnya, dan sketsanya tentang Mars digunakan dua abad kemudian untuk menentukan kecepatan rotasi planet itu.

Mengapa Terlupakan?

Pada tahun 1687, Isaac Newton menerbitkan Mathematical Principles of Natural Philosophy. Karya Newton itu, yang dirilis 22 tahun setelah terbitnya Micrographia karya Hooke, menguraikan hukum gerakan, termasuk hukum gravitasi. Tetapi, sebagaimana dinyatakan Allan Chapman, Hooke ”telah mengembangkan banyak unsur teori gravitasi sebelum Newton”. Karya Hooke-lah yang juga mendorong Newton untuk meneliti sifat cahaya.

Tugu Peringatan London

pilar batu tertinggi di

duniatanpa penopang

Sayang sekali, perdebatan tentang optika dan gravitasi merusak hubungan kedua pria ini. Newton bahkan menyingkirkan nama Hooke dari Mathematical Principles. Menurut sebuah narasumber, Newton juga mencoba menghapus sumbangsih Hooke untuk sains dari catatan sejarah. Selain itu, instrumen-instrumen Hooke—banyak di antaranya dibuat dengan tangan—sejumlah makalahnya, dan satu-satunya potret asli Hooke lenyap segera setelah Newton menjadi ketua Royal Society. Akibatnya, ketenaran Hooke benar-benar tenggelam selama lebih dari dua abad.

Ironisnya, dalam sepucuk surat kepada Hooke tertanggal 5 Februari 1675, Newton menulis kata-katanya yang terkenal, ”Jika saya memang dapat melihat lebih jauh, itu karena saya berdiri pada bahu orang-orang besar.” Sebagai seorang arsitek, astronom, ilmuwan yang senang bereksperimen, penemu, dan juru survei, Robert Hooke adalah ’orang besar’ pada zamannya.

d uphil zaman muda,,haha

LAPORAN ANFISTUMAN ( EKSKRESI)

EKSKRESI (PEMERIKSAAN URINE)

       I.            JUDUL

a)      Glukosa dalam urine

b)      Albumin dalam urine

c)      Chloride dalam urine

d)     Ammonia dalam urine

    II.            TUJUAN

a)      Memeriksa ada tidaknya glukosa dalam urine

b)      Memeriksa ada tidaknya albumin dalam urine

c)      Memeriksa ada tidaknya chloride dalam urine

d)     Untuk mengenal bau ammonia dan hasil penguraian urea dalam urine

 III.            HARI DAN TANGGAL

Rabu, 19 Mei 2010

 IV.            DASAR TEORI

Sistem urinaria terdiri atas organ-organ yang memproduksi urine dan mengeluarkannya dari tubuh. Siatem ini merupakan salah satu sistem utama untuk mempertahankan homeostatis (kekonstanan lingkungan internal). Sistem urinaria terdiri atas beberapa komponen, meliputi :

1.      Ginjal, yang berfungsi memproduksi urine.

2.      Ureter, yang berfungsi membawa urine dari ginjal ke kandung kencing.

3.      Kandung kencing, yang berfungsi sebagai penampung sementara.

4.      Uretra, yang berfungsi mengeluarkan urine keluar tubuh.

Ginjal terletak pada dinding posterior abdomen, terutama di daerah lumbal si sebelah kanan dan kiri tulang belakang. Organ ini di bungkus lapisan lemak yang tebal, dibelakang peritonium (di luar rongga peritonium). Panjangnya 6 - 7,5 cm dan tebalnya 1,5 - 2,5 cm dengan berat 140 gram pada orang dewasa. Bentuk ginjal seperti biji kacang. Struktur internal ginjal terdiri atas hilus, sinus ginjal, pelvis ginjal, parenkim ginjal yang terdiri dari medula dan korteks, serta lobus ginjal. Sedangkan untuk struktur nefron ginjal terdiri atas glomelurus, kapsula bowman, tubulus kontortus proksimal, ansa henle, tubulus kontortus distas, dan duktus pengumpul.

Fungsi ginjal secara umum adalah sebagai berikut :

a.       Mengatur keseimbangan air.

b.      Mengatur konsentrasi garam dalam darah dan keseimbangan asam-basa darah.

c.       Ekskresi bahan buangan dan kelebihan garam lewat urine.

Ø  Urine

Ginjal memproduksi urine yang mengandung zat sisa metabolik dan mengatur komposisi cairan tubuh melalui 3 proses utama yang meliputi :

1.      Filtrasi Glomerulus

Glomerulus merupakan bagian yang serupa dengan sebuah saringan cairan yang disaring yaitu filtrat glomerulus mengalir melalui tubula renalis.

Setiap menit kira-kira 1 liter darah yang mengandung 500 ccm plasma, mengalir melalui semua glomerali dan sekitar 100 ccm (10%) dari itu disaring keluar. Plasma yang berisi semua garam, glukosa, dan semua zat halus linnya. Sel dan protein plasma terlalu besar untuk dapat menembus pori-pori saringan sehingga akan tetap tinggal di dalam darah.

2.      Reabsorpsi Tulubus

Sebagian besar filtrat (99%) secara selektif direabsorpsi dalam tubulus ginjal melalui difusi pasif gradien kimia atau listrik, transpor aktif terhadap gradien tersebut, atau difusi terfasilitasi. Sekitar 85% natrium klorida dan air serta semua glukosa dan asam amino pada filtrat glomerulus diabsorpsi dalam tubulus kontortus proksimal reabsorpsi berlangsung pada semua bagian nefron.

3.      Sekresi Tubular

Sekresi tubular merupakan proses aktif yang memindahkan zat keluar dari darah dalam kapiler peritubular melewati sel-sel tubular menuju cairan tubular untuk dikeluarkan lewat urine.

·         Zat-zat sepertiion hidrogen, kalium, dan amonium, produk akhir metabolik kreatin dan asam hipurat serta obat-obatan tertentu secara aktif di sekresi ke dalam tubulus.

·         Ion hidrogen dan amonium diganti dengan ion natrium dalam tubulus kontortus distal dan tubulus pengumpul. Sekresi tubular yang selektif terhadap ion hidrogen dan amonium membantu dalam pengaturan pH plasma dan keseimbangan asam-basa cairan tubuh.

·         Sekresi tubular merupakan suatu mekanisme yang penting untuk mengeluarkan zat-zat kimia atau yang tidak dibutuhkan.

Bila dibandingkan jumlah zat yang disaring oleh glomerulus setiap hari dengan jumlah yang biasanya dikeluarkan ke dalam urine, maka dapat dituliskan besar daya selektif tubula adalah sebagai berikut :

                                                            Disaring                             Dikeluarkan

                                    Air                       150                                      1 ½                  (liter)

                                    Garam                 700                                      15                    (gram)

                                    Glukosa               170                                        0                    (gram)

                                    Urea                      50                                      30                    (gram)

                                    (Evelyn 1993 : 249)

Ø  Sifat Fisik Urine

Secara umum, sifat fisik urine yang tampak dan relatif mudah diobservasi meliputi : warna, bau, pH (alkalinitas), berat jenis, dan volume rata-ratanya.

1.      Warna

Urine normal berwujud encer berwarna kuning pucat. Warnanya berubah-ubah dengan jumlah dan konsentrasi urine yang dikeluarkan. Urine segar biasanya jernih dan menjadi keruh jika didiamkan. Pigmen utamanya adalah urokrom, tetapi juga terdapat sejumlah kecil urobilin dan hematoporfin. Saat demam, terjadi pemekatan urine, urine menjadi kuning tua hingga kecoklatan.

2.      Bau

Urine memiliki bau yang khas dan cenderung berbau amonia jika didiamkan. Bau ini dapat bervariasi sesuai dengan makanan yang dikonsumsi, misalnya : aspargus memberikan bau metil merkaptan, pada ketosis ditemukan bau aseton.

3.      Alkalinitas (pH)

Urine normal cenderung asam dengan pH ntara 4,8 – 7,5 (<6). Tingkat keasaman urine bergantung pada asupan protein. Kelebihan fosfat dan sulfat yang dihasilkan dalam katabolisme protein, asidosis, dan kondisi demam dapat meningkatkan keasaman urine.

4.      Berat jenis

Berkisar antara 1,003–1,030 dan bervariasi menurut konsentrasi zat yang terlarut dalam urine.

5.      Volume

Pada orang dewasa normal, 600–2500 ml urine dibentuk tiap harinya. Jumlah ini tergantung pada konsumsi air, suhu luar, makanan, dan kondisi fisik. Volume urine berkurang saat musim panas karena pengeluaran urine berbanding terbalik dengan pengeluaran keringat. Urine yang dibentuk selama tidur kira-kira setengah dari jumlah urine yang dibentuk selama aktivitas.

Ø  Komponen Penyusun Urine

Pada dasarnya, urine tersususn dari air dengan bahan terlarut berupa sisa metabolit (urea), garam terlarut, dan materi organik. Cairan dan materi pembentuk urine berasal dari darah atau cairan interstinal. Komposisi urine berubah sepanjang proses reabsorpsi ketika molekul yang penting bagi tubuh, misal glukosa, diserap kembali ke dalam tubuh melalui molekul pembawa. Cairan yang tersisa mengandung urea dalam kadar yang tinggi yang dapat menjadi sumber nitrogen yang baik untuk tumbuhan dan dapat digunakan untuk mempercepat pembentukan kompos. Pada orang normal urine rata-rata berisi 80 – 100 gram protein dalam 24 jam, jumlah persentase air dan benda padat dalam urine adalah sebagai berikut :

Air                               96 %

Benda padat                4 %  (Terdiri atas urea 2 % dan produk metbolik lain sebanyak 2 %)

Urine tersusun atas banyak unsur penyusun. Sebagai komponen unsur merupakan unsur yang normal terdapat dalam urine dan sebagian merupakan unsur abnormal (bersifat patologis) yang mengindikasikan adanya suatu penyakit tertentu.

a.       Unsur – Unsur Normal dalam Urine

1)      Urea (Ureum)

Menyusun sekitar setengah dari zat padat urine . Urea merupakan hasil akhir metabolisme protein. Berasal dari asam amino yang telah dipindah amonianya di dalam hati, mencapai ginjal dan diekskresikan rata-rata 30 gram sehari. Kadar ureum normal dalam darah 30 mg setiap 100 ccm darah, tetapi bergantung dari jumlah normal protein yang dimakan dan fungsi hati dalam pembentukan ureum.

2)      Ammonia

Normalnya, urine mengandung sedikit amonia. Ketosis dan asidosis akibat diabet akut, dimana fungsi ginjal tidak terganggu, akan menyebabkan pengeluaran amonia yang tinggi dalam urine.

3)      Kreatinin dan Kreatin

Kreatinin adalah produk pemecahan kreatin, diekskresi dalam jumlah konstan tidak bergantung pada asupan makanan. Sedangkan, kreatin merupakan hasil buangan kreatin dalam otot. Produk metabolisme lain mencakup benda-benda purine, oxalat, fosfat, sulfat, dan urat.

4)      Asam urat

Merupakan hasil akhir terpenting oksidasi purin dalam tubuh. Asam urat berasal tidak hanya dari nukleoprotein makanan tetapi juga dari pemecahan nukleoprotein sel dalam tubuh. Kadar normal unsur ini di dalam darah adalah 2-3 mg setiap 100 cm, sedangkan 1,5-2 mg setiap hari diekskresikan ke dalam urine.

5)      Asam – asam amino

Asam-asam amino yang terdapat di dalam urine diantaranya : Alanin, Asam butirat, Arginin, Asam aspartat, Sitrulin, Sistein, Etanolamin, Asam glutamat, Glisin, Histidin, Hidroksiprolin, Lisin, Leusin, Isoleusin, Prolin, Serin, dan masih banyak yang lain. Pada orang dewasa normal, hanya sekitar 150-200 mg nitrogen asam amino diekskresi dalam urine dalam 24 jam.

6)      Cloride

Pada umumnya, cloride diekskresi sebagai natrium cloride. Karena sebagian besar cloride berasal dari makanan, pengeluarannya sangat tergantung dari jumlah asupan garam dalam makanan yang dikonsumsi.

7)      Sulfat

Sulfur urine berasal terutama dari protein karena terdapatnya asam-asam amino yang mengandung sulfur, metronin, sistin dalam molekul protein.

8)      Fosfat

Fosfat urine adalah gabungan dari natrium dan kalium fosfat serta kalsium dan magnesium fosfat (fosfat tanah). Makanan, khususnya jumlah protein yang dikonsumsi mempengaruhi ekskresi fosfat. Sebagian fosfat juga berasal dari pemecahan sel.

9)      Mineral, meliputi : Natrium, Kalium, Kalsium, dan Magnesium.

10)  Vitamin, hormon, dan enzim, terdapat dalam jumlah yang kecil dalam urine.

Untuk mengetahui jumlah total unsur maupun zat-zat yang terdapat di dalam urine, berikut ini adalah susunan urine normal (dalam gram) :

Garam (NaCl)             : 10-15             Ureum             : 20-30

Kalium (K)                  : 2,0                 Kreatinin         : 1,2

Kalsium (Ca)               : 0,2                 Asam urat        : 0,7

Magnesium (Mg)         : 0,1                 Asam amino    : 1,0

Sulfur  (S)                   : 0,8                 Asam hirufat   : 0,7

Fosfor  (P)                   : 1,0                 Ammonia        : 0,7

b.      Unsur – Unsur Abnormal dalam Urine

Adanya unsur-unsur abnormal atau tidak umum terdapat dalam urine dapat mengindikasikan adanya suatu penyakit. Dengan kata lain, urine dapat digunakan untuk mendiagnosa suatu penyakit atau kelainan. Unsur-unsur itu meliputi :

1)      Protein (Albumin)

Albumin dan globulin yang terdapat dalam urine dalam konsentrasi abnormal mengindikasikan adanya gejala albuminaria. Normalnya, tidak lebih dari 30-200 mg protein diekskresi setiap hari dalam urine. Albumin dapat ditemukan dengan pemanasan urine.

2)      Glukosa

Normalnya, tidak lebih dari 1 gram gula diekskresi setiap hari. Glukosaria terjadi bila lebih dari jumlah itu ditemukan dalam urine. Selain itu, glukosa menjadi indikator adanya penyakit diabetes melitus (DM). Produksi insulin oleh penderita DM sangat kurang, sehingga makanan gagal dijadikan sebagai bahan bakar. Akibatnya, kadar gula darah terus naik hingga sampai pada ginjal dan keluar lewat urine. Kadar glukosa darah meningkat seiring dengan pencernaan dan penyerapan glukosa dari makanan, kadarnya tidak lebih dari 140 mg/dl pada individu normal.

3)      Senyawa Keton

Keton yang diekskresikan setiap hari normalnya hanya 3-15 mg. Jumlahnya meningkat pada kelaparan, gangguan metabolisme karbohidrat (misal : DM), kehamilan, anestesia eter, dan beberapa jenis alkalosis.

4)      Bilirubin dan Darah

Adanya darah dalam urine (hematuria) dapat disebabkan karena kerusakan ginjal atau saluran urine.

5)      Porfirin

Ekskresi koproporfirin dalam urine orang dewasa normal adalah 60-250 ug/hari. Adanya uroporfirin serta kenaikan jumlah koproporfirin dalam urine adalah sifat kimia yang nyata dalam urine pasien penderita “porfirio”.

    V.            ALAT DAN BAHAN

A.    Glukosa dalam urine.

1)      Urine.

2)      Larutan benedict’s.

3)      Tabung reaksi.

4)      Pipet.

B.     Albumin dalam urine.

1)      Urine.

2)      Asam nitrat (HNO₃).

3)      Tabung reksi.

4)      Pipet.

C.     Chloride dalam urine.

1)      Urine.

2)      Larutan AgNO₃ (10%).

3)      Tabung reaksi.

4)      Pipet.

D.    Ammonia dalam urine.

1)      Urine.

2)      Tabung reaksi.

3)      Bunsen (lampu spirtus).

 VI.            CARA KERJA

A.    Glukosa dalam urine.

1)      Mendidihkan 5 ml larutan benedict’s dalam tabung reaksi.

2)      Menambahkan 8 tete urine dalam larutan tadi, kemudian memanaskan lagi selama 1-2 menit dan membiarkan dingin.

3)      Mengamati perubahan warna yang terjadi.

·         Hijau         : kadar gula 1%

·         Merah        : kadar gula 1,5%

·         Orange      : kadar gula 2%

·         Kuning      : kadar gula 5%

B.     Albumin dalam urine.

1)      Memasukkan 5 ml asam nitrat (HNO₃) ke dalam tabung reaksi.

2)      Memiringkan tabung reaksi tersebut, kemudian menetesi urine dengan menggunakan pipet secara perlahan-lahan sehingga urine turun melalui sepanjang tabung.

3)      Bila urine mengandung albumin akan terlihat urine berwarna putih yang terdapat pada daerah kontak urine dan asam nitrat.

C.     Chloride dalam urine.

1)      Memasukkan 5 ml urine ke dalam tabung reaksi, kemudian menetesinya dengan larutan AgNO₃ beberapa tetes.

2)      Mengamati perubahan warna yang terjadi, adanya endapan putih menunjukkan adanya chloride radikal.

D.    Ammonia dalam urin

1)      Memasukkan 1 ml urine ke dalam tabung reaksi.

2)      Memanaskan tabung reaksi tersebut dengan api bunsen.

3)      Mencium bagaimana bau yang muncul.

VII.            DATA HASIL PENGAMATAN

·         Taftakhis

Urine berwarna jernih dan kuning terang.

Uji	Pengaruh terhadap urine	Keterangan
a.    Glukosa	Warna urine berubah menjadi hijau dan terdapat endapan merah bata	Mengandung glukosa 1 %
b.   Albumin	Tetap putih dan terdaat lapisan warna kuning di atasnya	Tidak mengandung protein
c.    Chloride	Terdapat endapan warna putih	Terdapat chloride
d.   Ammonia	Bau yang menyengat	Mengandung urea

VIII.            PEMBAHASAN

Urine atau air kencing adalah cairan sisa metabolisme tubuh yang di ekskresikan oleh ginjal yang kemudian akan dikeluarkan ke luar tuuh melalui proses urinasi. Urine normal berwarna kuning muda, jenis, dan transparan. Warnanya yang kuning berasal dari zat warna empedu, pH urine berkisar antara 6,8-7,2.  Volume urine normal perhari adalah 900-1200 ml, volume tersebut dipengaruhi oleh banyak faktor diantaranya suhu, zat-zat diuretika (misalnya : teh, alkohol, dan kopi), jumlah air minum, hormon ADH, dan emosi.

            Secara fisiologi, urine normal terdiri atas kandungan zat-zat seperti air (96 %), sisanya terdiri atas urea, asam urat, amonia, kreatinin, asam laktat, asam fosfat, asam sulfat, dan klorida. Namun tidak menutup kemungkinan di dalam urine terkandung zat-zat yang tidak biasa (abnormal) yang meliputi: protein, glukosa, keton, bilirubin, darah, porfirin, dan lainnya. Zat-zat terseut bersifat patologis, artinya adanya kandungan zat-zat tersebut dapat mengindikasikan adanya suatu penyakit atau kelainan. Untuk mengetahui berbagai zat yang terkandung dalam urine, dilakukan beberapa uji kuantitatif zat-zat dalam urine, diantaranya glukos, albumin, klorida, amoniak.

A.    Glukosa dalam urine

Glukosa merupakan sumber energi atau bahan bakar utama bagi tubuh. Bahan bakar ini berasal dari konsumsi makanan yang mengandung karbohidrat, asam lemak, dan protein. Hormon insulin yang disekresi oleh pankreas mengubah glukosa menjadi energi untuk sel dengan cara mentransfer glukosa darah ke sel-sel yang membutuhkan. Selain itu, insulin juga mengubah glukosa menjadi energi cadangan dalam wujud glikogen dan lemak. Jika glukosa darah berlimpah, akan diubah menjadi glikogen yang disimpan di hati dan di otot. Sementara lemak disimpan dalam jaringan adiposa untuk menormalkan kadar glukosa darah.

Selama berpuasa 2-3 jam, kadar glukosa menurun disertai dengan penurunan dan peningkatan kadar glukagon. Perubahan hormon ini menyebabkan hati menguraikan glikogen melalui glikogenesis dan membentuk glukosa melalui proses glikogenolisis dan membentuk glukosa pula melalui proses glukoneogenesis sehingga kadar glukosa darah dapat dipertahankan.

Pada individu normal, makanan dipakai sebagai energi. Lebih kurang 50 % glukosa yang dikonsumsi mengalami metabolisme sempurna menjadi CO₂ dan air (H₂O), 5 % diubah menjadi glikogen dan 30-40 % diubah menjadi lemak. Berbeda bagi penderita diabetes, karena produksi insulinnya kurang, makanan pun gagal dijadikan sebagai bahan bakar. Akibatnya, kadar gula darah terus naik dalam batas tertentu hingga sampai ginjal dan akhirnya keluar melalui urine. Semakin tinggi kadar gula darah, makin banyak pula produksi. Dalam hal ini, adanya glukosa dalam urine dapat dijadikan indikator patologis.

Untuk mendeteksi adanya glukosa dalam urine, digunakan larutan benedict’s yang dipanaskan dengan alasan karena benedict’s dapat mereduksi gula dalam urine pada gugus aldehid. Selama proses reaksi, akan terjadi perubahan warna sebagai berikut :

kadar gula (mg/dL)                 persentase

Hijau                           200-250                            1 %

Merah                          250-300                            1,5 %

Orange                                    350-400                            2 %

Kuning                        > 400                                5 %

Berdasarkan hasil pengujian glukosa dalam urine yang dilakukan diperoleh bahwa kadar glukosanya adalah 1 % dengan kadar 200-250 mg/dL yang ditandai dengan perubahan warna menjadi hijau dan terdapat endapa merah bata. Dalam jumlah itu, kadar gula dalam urine dikatakan masih dalam batas ambang normal. Ditemukan konsentrasi glukosa dalam urine disebabkan oleh konsumsi gula yang berlebih sebelum pengujian. Sebagian gula yang dikonsumsi diubah menjadi energi dan sebagian akan disimpan sebagai cadangan energi di hati dan otot, sedangkan kelebihannya dikeluarkan bersama urine.

B.     Albumin dalam urine

Albumin merupakan salah satu protein utama dalam plasma dengan jumlah terbanyak, yaitu menyusun sekitar 55-60 % dari total protein plasma. Normalnya, albumin tidak umum ditemukan di dalam urine karena albumin sulit melewati glomerulus sebagai filter saat pembentukan urine. Namun, adakalanya ditemukan konsentrasi protein ini dalam urine, dikatakan masih normal bila kadarnya tidak lebih dari 0,04 gram/L/hari. Keberadaan albumin dalam urine dengan kadar melebihi batas normal dapat mengindikasikan terjadinya gangguan dalam proses metabolisme tubuh.

Albumin disintesis di dalam hati, berfungsi dalam pembentukan dan perkembangan sel. Di samping itu, albumin memegang peranan penting dalam memelihara tekanan osmotik darah. Dalam hal pemeliharaan tekanan osmotik, albumin bertanggung jawab mempertahankan darah agar tetap berada dalam pembuluh darah. Bila terjadi penurunan kadar albumin dalam jumlah yang signifikan, misalnya pada kasus gagal ginjal akut albumin keluar bersama urine. Karena penurunan jumlah itu mengakibatkan terjadinya perembesan plasma darah keluar dari dinding kapiler sehingga akan menimbulkan udema atau pembengkokan jaringan.

Untuk menganalisa ada tidaknya albumin pada urine dilakukan ”Heller’s Nitric Acid Test” dengan menggunakan asam nitrat (HNO₃) pekat. fungsi aam nitrat pekat adalah membuat urine menjadi lebih asam sehingga protein akan dipecah menjadi oat kemudian diubah menjadi fosfat hingga terbentuk lingkaran putih (cincin putih) di daerah kontak urine dan asam nitrat.

C.     Chloride dalam urine

Chloride adalah salah satu zat terlarut dalam urine yang sifatnya fisiologis yang berarti bahwa chloride umum terdaat pada urine normal. Unsur ini merupakan salah satu filtrat glomerular yang berat molekulnya rendah dan berfungsi dalam mempertahankan keseimbangan asam-basa tubuh. Chloride terutam diekskresi sebagai Natrium Chloride (NaCl). NaCl menyusun sekitar ¼ (10-15 gram) dari zat padat urine. Sebagian besar chloride berasal dari makanan. Oleh karena itu, pengeluarannya pun sangat tergantung pada jumlah konsumsinya.

Adanya unsur chloride dalam urine dapat dideteksi dengan pemberian senyawa AgNO₃ 10%. Dalam pengujian, digunakan senyawa AgNO₃ karena senyawa tersebut mengandung unsur Ag (Argentum atau Perak) yang dapat mengikat chlor, ditandai dengan terbentuknya endapan putih.

Berdasarkan hasil uji chloride dalam urine diperoleh bahwa terbentuk endapan putih. Endapan putih yang terbentuk menunjukkan adanya chloride yang terlarut dalam urine. Semakin banyak endapan, maka semakin banyak pula kandungan chloride dalam urine.

D.    Ammonia dalam urine

Pada dasarnya, urine tersusun atas 96 % air, 2 % urea, dan selebihnya adalah produk metabolik lain. Urea [CO(NH₂)₂] berasal dari pemecahan asam amino. Oleh hati, asam amino dipecak menjadi ureum, asam urine, hingga akhirnya terbentuk amoniak. Jadi amoniak dapat dikatakan sebagai sampah hasil sisa metabolisme tubuh. Oleh karena itu, keberadaannya dalam urine untuk dibuang adalah suatu hal yang normal. Untuk mengetahui adanya amoniak dalam urine, urine cukup didiamkan atau dipanaskan. Bila didiamkan, butuh waktu yang relatif lama untuk urea dapat diurai menjadi ammonia. Oleh karena itu, pemanasan dilakukan untuk mempercepat hidrolisis urea dengan reaksi sebagai berikut :

CO(NH₂)_{2 (aq)} + H₂O _(l)                        CO_{2 (g)} + 2 NH_{3 (g)}

Terbentuknya ammonia ditandai dengan munculnya bau yang khas yang relatif tajam dan menusuk hidung.

Berdasarkan hasil pengujian amonia dalam urine, diperoleh hasil bahwa bau ammonia sangat menyengat. Hal ini dikarenakan kadar urea yang dipecah jadi ammonia dipengaruhi oleh jumlah konsumsi protein dan fungsi hati. Semakin banyak protein yang dikonsumsi, maka semakin banyak pula urea yang dipecah menjadi amoniak sehingga baunya pun semakin tajam.

 IX.            KESIMPULAN

ü  Urine merupakan cairan sisa yang diekskresikan oleh ginjal dan dikeluarkan dari tubuh melalui proses urinasi. Urine normal berwarna kuning jernih, pH berkisar antara 6,8 - 7,2.

ü  Glukosa dan albumin merupakan zat terlarut dalam urine yang sifatnya patologis, dalam arti dapat dijadikan indikator suatu penyakit. Sedangkan, chloride dan ammonia adalah zat terlarut dalam urine yang sifatnya fisiologis atau umum terdapat dalam urine normal.

ü  Glukosa merupakan sumber energi utama bagi tubuh. Sumber energi ini berasal dari makanan yang mengandung karbohidrat, protein (asam amino), dan lemak (asam lemak). Kadar glukosa darah meningkat seiring dengan penyerapan glukosa dari makanan. Adanya konsentrasi glukosa dalam urine dapat mengindikasikan adanya penyakit diabetes.

ü  Albumine merupakan salah satu protein utama dalam plasma, menyusun 55–60 % dari total protein plasma. Albumine berfungsi dalam pembentukan dan perkembangan sel serta mempertahankan tekanan osmotik darah.

ü  Kadar chloride atau natrium klorida (NaCl) dalam urine tergantung pada jumlah garam yang dikonsumsi.

ü  Kadar ureum dalam urine yang dipecah menjadi ammonia dipengaruhi oleh jumlah konsumsi protein. Semakin banyak protein yang dikonsumsi, maka semakin banyak pula ureum yang dipecah menjadi ammonia sehingga bau urine juga semakin tajam.

    X.            JAWABAN PERTANYAAN

a)      Glukosa dalam urine.

1)      Buatlah sirkus dalam tubuh dan jelaskan mengapa terjadi perubahan demikian?

Jawab : Siklus perubahan glukosa tubuh :

                                          Glikogen di hati

      Asam laktat                                                                 Glukosa darah

                                          Glikogen di otot

      Apabila glukosa berlebih, maka glukosa diubah menjadi glikogen dalam hati dan otot. Glikogen dalam hati dapat pula dibentuk dari asam laktat dari proses glikolisis.

2)      Bagaimanakah perubahan glukosa darah setelah beberapa saat makan?

Jawab : setelah beberapa saat makan, makanan diubah menjadi glukosa, kemudian dilepaskan kealiran darah. Hormon insulin yang disekresi oleh pankreas, memindahkan glukosa dari darah dan mengeluarkannya ke dalam sel sehingga dapat digunakan sebagai bahan bakar. Sebagian glukosa disimpan dalam hati sebagai glikogen.

3)      Bagaimanakah hubungannya dengan kadar glukosa optimum darah? Jelaskan!

Jawab : kadar glukosa darah meningkat seiring dengan pencernaan dan penyerapan glukosa dari makanan. Pada individu normal, kadar glukosa tidak lebih dari 140 mg/dl.

b)      Albumin dalam urine.

1)      Apakah hubungannya kadar albumin yang tinggi dalam urine dengan kesehatan yang bersangkutan? Jelaskan!

Jawab : keberadaan albumin dalam urine dengan jumlah yang melebihi batas normal yaitu 0-0,4 gr/L/hari, mengindikasikan terjadinya gangguan dalam poses metabolisme tubuh.

c)      Chloride dalam urine.

1)      Chloride yang terdapat dalam urine berasal dari apa? Jelaskan!

Jawab : chloride yang terdapat dalam urine berasal dari garam (NaCl) yang dikonsumsi.

2)      Apakah chloride selalu terdapat dalam urine? Jelaskan!

Jawab : chloride dalam bentuk NaCl biasanya diekskresikan lewat urine untuk mengimbangi jumlah yang masuk melalui oral sehingga keseimbangan asam basa tubuh dapat dipertahankan. NaCl menyusun sekitar ¼ dari zat padat urine.

3)      Tuliskan reaksi kimia yang terjadi pada percobaan di atas bila uji tersebut positif?

Jawab :      NaCl + AgNO₃                       AgCl + NaNO₃

d)     Ammonia dalam urine.

1)      Berasal dari apa ammonia dalam urine?

Jawab : ammonia berasal dari pemecahan asam amino. Oleh hati, asam amino di pecah menjadi ureum, asam urine, hingga terbentuk ammonia.

2)      Enzim apa yang bekerja?

Jawab : enzim yang bekerja adalah enzim glutaminase.

DAFTAR PUSTAKA

Campbel, Reece, Mitchel.1999.Biologi.Jakarta : Erlangga

Ganong, William F.2002.Buku Ajar Fisiologi Kedokteran.Jakarta : EGC

Guyton, C.1992.Buku Teks Fisiologi Kedokteran. Jakarta : EGC

Irianto, Kus.2004.Struktur dan Fungsi Tubuh Manusia.Bandung : Yrama Widya

Kimball, John W.2000.Biologi.Jakarta : Erlangga

Roshayanti, Fenny.2009.Petunjuk Praktikunm Anfisman.Semarang : IKIP PGRI Press

Sloane, Ethel.2003.Anatomi Dan Fisiologi Untuk Pemula.Jakarta : EGC