Jurnal Ilmiah Kesehatan Sandi Husada hhttps://akper-sandikarsa.e-journal.id/JIKSH Volume 12,  Nomor 2, Desember 2020, pp 806-811 p-ISSN: 2354-6093 dan e-ISSN: 2654-4563 DOI: 10.35816/jiskh.v10i2.409
Literature Review

## Pengaruh Pemberian Alkohol Terhadap Sistem Rangka
Effect of Alcohol on Skeletal System
Dewi Tri Atmaningsih Pendidikan Dokter Fakultas Kedokteran Universitas Lampung
Artikel info
Artikel history: Received; Juli 2020 Revised: Agustus 2020 Accepted; Agustus 2020

## Abstrak
Latar  Belakang:  Alkohol  merupakan  senyawa  organik  yang memiliki  gugus  hidroksil  dan  dikonsumsi  secara  global  oleh mayoritas penduduk dunia.Konsumsi alkohol mengakibatkan berbagai  efek  yang  merugikan  terhadap  kesehatan,  seperti sirosis hati, hepatitis, perubahan kognitif dan perilaku, serta perubahan  pada  tulang.  Tujuan:  Mengetahui  pengaruh pemberian  alkohol  terhadap  sistem  rangka.  Metode: Menggunakan  studi  literatur  dari  jurnal  baik  nasional maupun  internasional  dengan  cara  meringkas  topik pembahasan  dan  membandingkan  hasil  yang  disajikan dalam  artikel.  Hasil:  Pemberian  alkohol  pada  hewan  coba tikus  terbukti  menyebabkan  berbagai  perubahan  pada tulang tikus. Kesimpulan: Konsumsi alkohol yang berlebihan mengakibatkan  perubahan  pada  pembentukan  tulang, berkurangnya  bone  mineral  density  dan  bone  mineral content, serta meningkatkan pengeroposan tulang dan risiko patah tulang. Abstract Background:  Alcohol  is  an  organic  compound  that  has  a hydroxyl group and consumed globally by the majority of the world's  population.  Alcohol  consumption  results  in  various adverse health effects, such as cirrhosis of the liver, hepatitis, cognitive  and  behavioral  changes,  and  alteration  of  bone. Objective:  To  determine  the  effect  of  alcohol  administration on the skeletal system. Methods: Using literature studies from both national and international journals by summarizing the topic of discussion and comparing the results presented in the article.  Results:  Administration  of  alcohol  to  rats  result various  alterations  of  the  rat’s  bone.  Conclusion:  Excessive intake of alcohol causes bone formation alteration, less bone mineral  density  and  bone  mineral  content,  also  increases bone loss and fracture risk.
Keywords: Alkohol; Sistem rangka;
Coresponden author:
Email: dewta19@gmail.com
artikel dengan   akses terbuka dibawah lisensi CC BY-NC-SA -4.0

## Pendahuluan
Alkohol merupakan senyawa organik yang memiliki gugus hidroksil (-OH) dan umumnya berbentuk  ethyl  alchohol  atau  etanol.  Alkohol  dikonsumsi  secara  umum  dalam  bentuk minuman  oleh  mayoritas  penduduk  dunia  dan  menjadi  permasalahan  global  (Tritama, 2015). Jenis konsumsi alkohol berbeda antara konsumsi hanya sesekali dengan konsumsi alkohol kronis yang berlebihan, dimana saat ini umum di kalangan anak muda dan remaja (Rosa  et  al.,  2019).  Berdasarkan  data  yang  dimiliki  WHO,  persentase  peminum  alkohol mencapai 43% di dunia. Sedangkan alkohol dikonsumsi oleh lebih dari setengah populasi pada tiga region wilayah WHO, yaitu European Region (EUR) sebesar 59,9%, Region of the Americas  (AMR)  mencapai  54,1%,  dan  Western  Pacific  Region  (WPR)  sebanyak  53,8% (WHO, 2018). (Fitriana, 2019) berpendapat bahwa penggunaan alcohol dan rokok secara aktif  ataupun  pasif  dapat  menyebabkan  efek  negative  pada  tubuh  manusia.  Alkohol merupakan salah satu zat teratogen yang dapat   menyebabkan gangguanpada kehamilan Konsumsi  alkohol  mengakibatkan  berbagai  efek  berbahaya  terhadap  kesehatan,  seperti kerusakan  hati,  gangguan  kognitif,  dan  gangguan  perkembangan  embrio  (Zakaria  et  al., 2017).  Selain  itu,  penyakit  yang  berhubungan  dengan  konsumsi  alkohol  kronis diantaranya fatty liver disease, hepatitis, fibrosis, dan sirosis hepar, merupakan penyebab utama  kematian  bagi  pecandu  alkohol  (Ham  et  al.,  2020).  Apabila  mengonsumsi  alkohol selama  kehamilan,  dapat  menyebabkan  kelainan  otak  dan  wajah,  keterlambatan pertumbuhan  dan  kognitif,  serta  komplikasi  neurologis  dan  perilaku.  Fetal  alcohol spectrum  disorders  digunakan  sebagai  istilah  yang  komprehensif  mencakup  keragaman fenotipe akibat paparan alkohol prenatal (Carvalho et al., 2016). Alkohol atau yang disebut dengan  etanol,  merupakan  zat  psikoakti  yang  bisa  menyebabkan  ketergantungan. Prevalensi  gangguan  karena  penggunaan  alcohol  adalah  0,8%    dan    prevalensi ketergantungan alkohol adalah 0,7% pada pria maupun wanita. Alkohol dapat merusakan organ tubuh melalui proses metabolismenya (Salsabila, 2019).
Sistem  rangka  adalah  sistem  yang  memiliki  fungsi  untuk  menyimpan  bahan  mineral, tempat  pembentukan  sel  darah,  tempat  melekatnya  otot rangka,  melindungi  tubuh  yang lunak  dan  menunjang  tubuh.  Sistem  rangka  dibentuk  oleh  tulang-tulang  dalam  tubuh. (Irawan,  2013).  Tulang  merupakan  jaringan  termineralisasi  yang  memiliki  kandungan kalsium  (Ca)  dan  fosfor  (P)  terbanyak,  yang  bersama-sama  membentuk  kristal hidroksiapatit (Carvalho et al., 2016). Gangguan yang terjadi pada sistem rangka ditandai dengan  rendahnya  massa  tulang  dan  kerusakan  mikroarsitektural  yang  mengakibatkan peningkatan risiko kerapuhan tulang dan rentan terjadi fraktur (Hejazi et al., 2016).
Beberapa  penelitian  menunjukkan  bahwa  asupan  alkohol  yang  berlebihan  dan  berat dikaitkan  dengan  perubahan  bentuk  tulang  dan  peningkatan  risiko  kerapuhan  tulang, meskipun  pengaruh  alkohol  pada  pengeroposan  tulang  masih  kontrovesial  (Ham  et  al., 2020). Namun penelitian lain menunjukkan bahwa konsumsi alkohol secara kronis dapat mengganggu  metabolisme  tulang  dan  menyebabkan  osteoporosis  dengan  cara menghambat  sel-sel  osteoblas  (Rosa  et  al.,  2019).  Selain  itu,  konsumsi  alkohol  yang berlebihan  mengurangi distribusi  kuantitatif  Ca dan  P  yang  berdampak  pada perubahan komposisi  stoikiometri  dari  kristal  hidroksiapatit  (Carvalho  et  al.,  2016).  Berdasarkan
uraian  di  atas,  tujuan  dari  artikel  ini  adalah  untuk  meninjau  berbagai  efek  dari penggunaan alkohol kronis pada tulang.

## Metode
Metode  yang  digunakan  adalah  berupa  studi  literatur  dari  jurnal  nasional  dan internasional. Metode ini dilakukan dengan membaca, memahami, dan me- review berbagai sumber. Studi literatur bertujuan untuk meringkas topik pembahasan agar meningkatkan pengetahuan  dan  pemahaman.  Studi  literatur  menyajikan  ulang  materi  yang  telah diterbitkan  sebelumnya  serta  melaporkan  fakta  atau  analisis  baru  dari  sumber  yang relevan  kemudian  membandingkan  hasil  tersebut  dalam  artikel.  Peneliti  menggunakan studi  literatur  dari  18  jurnal  yang  terdiri  dari  jurnal  nasional  dan  internasional  yang didapatkan melalui google scholar dan PubMed, kemudian peneliti memasukkan kata kunci sesuai dengan MESH ( Medical Subject Heading).

## Hasil Dan Pembahasan
Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Rosa et al pada 2 kelompok perlakuan yang berjumlah  masing-masing  sepuluh  tikus,  didapatkan  hasil  berupa  massa  tibia  pada kelompok  yang  diberi  etanol  (0.78  0.08  g)  menunjukkan  penurunan  yang  signifikan sebesar  10%  (p  0.05),  dibandingkan  dengan  kelompok  kontrol  (0.70  0.07  g).  Kemudian, rerata panjang tibia pada kelompok yang diberi etanol 5,3% lebih pendek dibandingkan dengan kelompok kontrol (p < 0.0001). Pada tibia kelompok kontrol didapatkan rata-rata 47.2 1.0 mm, sedangkan rata-rata panjang tibia pada kelompok yang diberi etanol adalah 44.7,  1.3  mm.  Bone  Mineral  Density  (BMD)  dari  tibia  pada  kelompok  yang diberi  etanol berkurang  30%  (p  <  0.01)  dibandingkan  dengan  kelompok  kontrol.  Rerata  BMD  pada kelompok kontrol adalah 0.010 0.002 g/cm3 dan pada kelompok yang diberi etanol adalah 0.007, 0.002 g/cm3 (Rosa et al., 2019).
Pada  penelitian  lain  yang  dilakukan  oleh  Maurel  et  al.,  terdapat  2  kelompok  perlakuan yang  berjumlah  masing-masing  enam  tikus,  tidak  dilakukan  pengamatan  terhadap perbedaan Bone Mineral Content (BMC) antara tibia dan femur kaki kanan dan kiri tikus. Namun,  didapatkan  BMD  lebih  rendah  pada  kelompok  yang  diberi  etanol  daripada kelompok kontrol di femur kiri dan kanan serta tibia kiri. BMD lebih rendah pada femur (- 7%)  dan  pada  tibia  (-5%)  pada  kelompok  yang  diberi  etanol  dibandingkan  dengan kelompok kontrol. Terdapat kecenderungan BMD tibia kanan lebih rendah pada kelompok yang diberi etanol (p = 0.054) (Maurel et al., 2013).
Pada  penelitian  lain  yang  dilakukan  oleh  Broulik  et  al.,  terdapat  2  kelompok  perlakuan yang berjumlah masing-masing delapan tikus, didapatkan hasil berupa BMD femur pada
kelompok  kontrol.  Hal  ini  dapat  dikatakan  terjadi  penurunan  BMD  femur  sebesar  10% yang berhubungan dengan penurunan bone strength sebanyak 12% pada femur (Broulik et al., 2010).
Konsumsi  alkohol  dalam  jangka  panjang  menyebabkan  beberapa  perubahan  perilaku, berbagai kelainan biokimia, fisiologis, dan klinis (Shield et al., 2013). Penggunaan alkohol kronis  dan  berat  telah  dikaitkan  dengan  perubahan  struktural  di  beberapa  jaringan. Dampak dari asupan alkohol pada kesehatan tulang masih kontroversial, namun banyak penelitian lain telah melaporkan bahwa konsumsi alkohol dalam jangka panjang dan berat mempengaruhi remodeling tulang, mengakibatkan pengeroposan tulang, dan peningkatan risiko  osteoporosis  serta  patah  tulang  (Maurel  et  al.,  2012).  Selain  itu,  alkohol  dapat
menyebabkan  gangguan  dalam  pembentukan  tulang  spons,  menurunkan  massa  mineral tulang dan menghambat pertumbuhan tulang pada hewan coba tikus yang belum dewasa (Rosa et al., 2019).
Bone  Mineral  Density  (BMD)  merupakan  penanda  utama  kuantitas  tulang,  sedangkan untuk  kualitas  tulang  didefinisikan  sebagai  sifat  material  tulang,  seperti  mikroarsitektur kortikal  dan  trabekular,  mineralisasi,  pergantian  kandungan  dan  struktur  kolagen (McNerry dan Nickolas, 2017). Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Broulik et al., alkohol  mengakibatkan  penurunan  substansial  dalam  BMD  dan  sifat  biomekanik  femur pada  hewan  coba  tikus.  Alkohol  menyebabkan  hilangnya  massa  tulang  dan  kekuatan tulang,  pada  tulang  kortikal  kemungkinan  mekanismenya  melalui  peningkatan  resorpsi tulang  yang  diekspresikan  oleh  peningkatan  TrACP.  Peningkatan  resorpsi  ini menghasilkan  penurunan  BMD  dan  merupakan  penyebab  pengeroposan  tulang  pada wanita setelah menopause (Broulik et al., 2010).
Pada  penelitian  dengan  hewan  coba  tikus  yang  dilakukan  oleh  Maurel  et  al.,  konsumsi alkohol mempengaruhi pembentukan dan resorpsi tulang. Resorpsi tulang meningkat dan pembentukan tulang cenderung menurun pada hewan coba tikus yang diberi alkohol. Hal ini ditunjukkan oleh konsentrasi osteocalcin yang lebih rendah dan konsentrasi yang lebih tinggi  pada  C-terminal  collagen  cross-links  (Maurel  et  al.,  2011).  Konsumsi  alkohol berkaitan dengan stress oksidatif yang menghambat pensinyalan di tulang dan mengarah pada  penghambatan  pembentukan  tulang,  yang  kemudian  mempengaruhi  ekspresi  gen tulang  seperti  osteocalcin,  alkaline  phospatase,  dan  protein  morfogenetik  tulang.  Hal  ini menyebabkan gangguan pembentukan tulang sehingga tulang melemah dan mineral pada tulang menghilang (Zakaria et al., 2017).
Pada penelitian yang dilakukan oleh Rosa et al., pada kelompok tikus yang diberi alkohol mengalami  penurunan  panjang  tibia  sebesar  5,3%  dibandingkan  dengan  kelompok kontrol.  Hal  ini  mungkin  berhubungan  dengan  fakta  bahwa  konsumsi  alkohol  kronis tampaknya  mendorong  perubahan  terhadap  metabolisme  tulang  karena  kekurangan nutrisi,  kerusakan  hati,  dan  hipogonadisme  (Rosa  et  al.,  2019).  Asupan  alkohol  berlebih mengganggu  metabolisme  vitamin  D,  meningkatkan  ekskresi  kalsium,  magnesium,  dan ekskresi zinc pada urin. Kekurangan zinc berkaitan dengan osteoporosis yang disebabkan oleh hipogonadisme, yang menurunkan sekresi hormon seks. Perubahan yang disebabkan oleh  konsumsi  alkohol  ini  berkontribusi  pada  penurunan  pembentukan  tulang,  yang menyebabkan osteopenia dan meningkatkan risiko patah tulang (Rosa et al., 2019).
Berdasarkan  penelitian  yang  dilakukan  oleh  Sarocka  et  al.,  menggunakan  2  kelompok perlakuan  yang  masing-masing  berjumlah  lima  tikus,  didapatkan  hasil  serum  alkali
dian untuk glutathione
Rendahnya  serum  alkali  fosfatase  dan  glutathione  dapat  menjadi  penanda  menurunnya pembentukan tulang dan peningkatan porositas tulang (Sarocka et al., 2018).
Faktor terpenting dari bone strength atau kekuatan tulang adalah mikroarsitektur tulang kortikal.  Pada  sebuah  kasus  pasien  pankreatitis  telah  dilaporkan  bahwa  terdapat penghambatan  pembentukan  tulang,  dimana  dampak  negatif  dari  konsumsi  alkohol terdapat  pada  ketebalan  dan  volume  kortikal  (Schnitzler  et  al.,  2010).  Penurunan ketebalan  kortikal  bergantung  pada  dosis  dan  metabolisme  alkohol  yang  mungkin mengubah  penyerapan  nutrisi  yang  berasal  dari  makanan,  selain  itu  juga  menyebabkan
perubahan  hormonal  serta  mengurangi  jumlah  dan  aktivitas  osteoblas  (Pandini  et  al., 2017).
Mekanisme  perubahan  pada  tulang  akibat  konsumsi  alkohol  berat  terbagi  menjadi  dua, yaitu langsung dan tidak langsung. Secara langsung, penyalahgunaan alkohol mengurangi aktivitas dan tingkat diferensiasi osteoblas dan meningkatkan osteoklastogenesis. Hal ini mendorong  peningkatan  apoptosis  atau  kematian  osteosit  dan  mengakibatkan  aktivasi osteoklas, berkorelasi dengan hilangnya BMD (Maurel et al., 2011). Secara tidak langsung, terjadi penurunan massa otot dan lemak, yang menyebabkan tidak bertambahnya massa tulang. Akibatnya, terjadi perubahan sekresi hormon, termasuk leptin. Leptin merupakan pengatur massa tulang, yang mampu merangsang sistem saraf pusat dan jaringan perifer untuk memproduksi osteoblas (Pandini et al., 2017).

## Simpulan Dan Saran
Alkohol  telah  dikonsumsi  secara  global  dan  menimbulkan  berbagai  gangguan  terhadap kesehatan  apabila  dikonsumsi dengan  berlebihan,  salah  satunya  perubahan  pada tulang. Penyalahgunaan  alkohol  berdampak  negatif  pada  pembentukan  tulang,  bone  mineral density  (BMD),  dan  Bone  Mineral  Content  (BMC),  yang  berhubungan  dengan penghambatan  aktivitas  dan  proliferasi  osteoblas.  Dampak  lain  yang  disebabkan  oleh konsumsi alkohol kronis yaitu menyebabkan peningkatan resorpsi tulang sehingga terjadi pengeroposan  tulang  dan  risiko  terjadi  patah  tulang.  Masih  diperlukan  penelitian  lebih lanjut untuk menguatkan temuan ini.

## Daftar Rujukan
Broulik, P. D., Vondrova, J., Ruzicka, P., Sedlacek, R., & Zima, T. (2010). The effect of chronic alcohol  administration  on  bone  mineral  content  and  bone  strength  in  male  rats. Physiol Res, 59(4), 599-604.
Carvalho, I. C. S., Martinelli, C. S. M., Milhan, N. V. M., Marchini, A. M. P. S., Dutra, T. P., Souza D.  M.,  &  Rocha,  R.  F.  (2016).  Prenatal  alcohol  exposures  reduces  mandibular calcium and phosphorus concentrations in newborn rats. Journal of Oral Science, 58(3), 439-444. https://doi.org/10.2334/josnusd.16-0061
Fitriana,  K.  R.  (2019).  Efek  Konsumsi  Alkohol  dan  Merokok  Pada  Wanita  Hamil. Jurnal Ilmiah Kesehatan Sandi Husada , 10 (2), 233–237. Ham,  J.  R.,  Choi,  R.  Y.,  Lee,  H.  I.,  &  Lee,  M.  K.  (2020).  Protective  effects  of  methoxsalen supplementation  on  chronic  alcohol-induced  osteopenia  and  steatosis  in  rats. Molecules, (25), 1-11. https://doi.org/10.3390/molecules25051177
Hejazi,  Z.  A.,  Namjooyan,  F.,  &  Khanifar,  M.  (2016).  Complementary  and  alternative medicine for osteoporosis. Iran J Med Sci, 41(3), S27.
Irawan, B. (2013). Pembelajaran biologi mengenai sistem rangka manusia. Seruni, 2(1), 7- 13. http://dx.doi.org/10.0809/seruni.v2i1.625
Maurel,  D.  B.,  Boisseau,  N.,  Ingrand,  I.,  Dolleans,  E.,  Benhamou,  C.  L.,  &  Jaffre,  C.  (2011).
Combined  effects  of  chronic  alcohol  consumption  and  physical  activity  on  bone health:  study  in  a  rat  model.  Eur  J  Appl  Physiol,  111(12),  2931-40.
https://doi.org/10.1007/s00421-011-1916-1
Maurel,  D.  B.,  Jaffre,  C.,  Rochefort,  G.  Y.,  Boisseau,  N.,  Uzbekov,  R.,  Gosset,  D.,  Pichon,  C., Fazzalari, N. L., Pallu, S., & Benhamou, C. L. (2011). Low bone accrual is associated with  osteocyte  apoptosis  in  alcohol-induced  osteopenia.  Bone,  49(3),  543-52. https://doi.org/10.1016/j.bone.2011.06.001 Maurel, D. B., Boisseau, N., Benhamou, C. L., & Jaffre, C. (2012). Alcohol and bone: review of dose effects and mechanisms. Osteoporosis Int, 23(1), 1-16. https://doi.org/10.1007/s00198-011-1787-7
Maurel, D. B., Jaffre, C., O’Brien, E. S., Tournier, C. C., Houchi, H., Benhamou, C. L., & Naassila, M.  (2013).  Chronic  and  intermittent exposure  to  alcohol  vapors:  a  new  model  of alcohol-induced  osteopenia  in  the  rat.  Alcohol  Clin  Exp  Res,  37(1),  216-20. https://doi.org/10.1111/j.1530-0277.2012.01899.x
McNerry,  E.  M.  B.,  &  Nickolas,  T.  L.  (2017).  Bone  quality  in  chronic  kidney  disease: definitions  and  diagnostics.  Curr  Osteoporos  Rep,  15(3),  207-213. https://doi.org/10.1007/s11914-017-0366-z
Pandini, F. E., Lourenco, E. A., & Pandini, V. C. M. (2017). Alcohol intake: a review of effects and mechanisms in bone and alcoholization methods. J Otolaryngology ENT, 7(2), 00201. DOI: 10.15406/joentr.2017.07.00201
Rosa, R. C., Rodrigues, W. F., Miguel, C. B., Cardoso, F. A. G., Espindula, A. P., Oliveira, C. J. F.,
& Volpon, J. B. (2019). Chronic consumption of alcohol adversely affects the bone of  young  rats.  Acta  Orto  Bras,  27(6),  321-4.  http://dx.doi.org/10.1590/1413- 785220192706222834
Salsabila,  N.  (2019).  Apoptosis  sel  hepatosis  sebagai  akibat  dari  metabolisme  alkohol. Jurnal Ilmiah Kesehatan Sandi Husada , 10 (2), 151–155.
Sarocka,  A.,  Kovacova,  V.,  Omelka,  R.,  Bauerova,  M.,  Kapusta,  E.,  Goc,  Z.,  Formicki,  G.,  &
Martiniakova,  M.  (2018).  Subacute  exposure  to  alcohol  in  relation  to  bone microstructure of mice. Physiol Res, 67(5), 819-824. https://doi.org/10.33549/physiolres.933864 Schnitzler,  C.  M.,  Mesquita,  J.  M.,  &  Shires,  R.  (2010).  Cortical  and  trabecular  bone microarchitecture  and  turnover  in  alcohol-induced  chronic  pancreatitis:  a histomorphometric  study.  J  Bone  Miner  Metab,  28(7),  456-467.  doi: 10.1007/s00774-009-0151-x
Shield,  K.  D.,  Parry,  C.,  &  Rehm,  J.  (2013).  Chronic  diseases  and  conditions  related  to alcohol use. Alcohol Res, 35(2), 155-73.
Tritama, T. K. (2015). Konsumsi Alkohol dan Pengaruhnya terhadap Kesehatan. Majority,
4(8), 7-10.
WHO.  (2018).  Global  status  report  on  alcohol  and  health.  Switzerland:  World  Health Organization.
Zakaria, S., Mat-Husain, S. Z., Ying-Hwey, K., Xin-Kai, K., Mohd-Badawi, A., Abd-Ghani, N. A.,
Aziz,  M.  A.,  &  Mohamed,  N.  (2017).  Vitamin  E  improved  bone  strength  and  bone minerals  in  male  rats  given  alcohol.  Iran  J  Basic  Med  Sci,  20(12),  1360-1367.
https://dx.doi.org/10.22038/ijbms.2017.9610