ANATOMI FISIOLOGI SISTEM ENDOKRIN

Sistem endokrin adalah sistem kontrol kelenjar tanpa saluran (ductless) yang

menghasilkan hormon yang tersirkulasi di tubuh melalui aliran darah untuk 

mempengaruhi organ-organ lain. Sistem endokrin, dalam kaitannya dengan

sistem saraf, mengontrol dan memadukan fungsi tubuh. Kedua sistem ini

bersama-sama bekerja untuk mempertahankan homeostasis tubuh. Bila

sistem endokrin umumnya bekerja melalui hormon, maka sistem saraf bekerja

melalui neurotransmiter yang dihasilkan oleh ujung-ujung saraf.

Hormon adalah zat yang dilepaskan ke dalam aliran darah dari suatu kelenjar atau organ, yang bertindak sebagai “pembawa pesan” untuk dibawa ke berbagai sel tubuh, kemudian “pesan” itu diterjemahkan menjadi suatu tindakan. Hormon dalam jumlah yang sangat kecil bisa memicu respon tubuh yang sangat luas. Hormon yang dihasilkannya itu dalam jumlah sedikit pada saat dibutuhkan dan dialirkan ke organ sasaran melalui pembuluh darah.Dalam hal struktur kimianya, hormon diklasifikasikan sebagai hormon yang larut dalam air atau yang larut dalam lemak. Hormon yang larut dalam air termasuk polipeptida (misal insulin, glukagon, hormon adrenokortikotropik (ACTH), gastrin) dan katekolamin (misal dopamin, norepinefrin, epinefrin). Hormon yang larut dalam lemak termasuk steroid (misal estrogen, progesteron, testosteron, glukokortikoid, aldosteron) dan tironin (misal tiroksin). Hormon yang larut dalam air bekerja melalui sistem mesenger-kedua, sementara hormon steroid dapat menembus membran sel dengan bebas.

A.      ANATOMI SISTEM ENDOKRIN             1.      Hipotalamus

Hipotalamus merupakan struktur yang menjadi dasar ventrikel ketiga otak. Struktur ini tampak pada pembelahan sagital otak, terdiri dari badan mamillari, kiasma opticum, dan tuber cinereum yang bergabung dengan infundibulum dari hipofisis. Pada bagian posterior, hipotalamus berbatasan dengan tegmentum mesensefalon. Pada bagian anterior berbatasan dengan kiasma opticum dan bersatu dengan membran basal area olfaktori. Dan pada bagian lateral, hipotalamus , berbatasan dengan jaras optic dan crura cerebri serta bergabung dengan daerah subtalamus tanpa garis batas yang jelas.

Hipotalamus mendapat perdarahan dalam jumlah besar dari arteri-arteri kecil percabangan dari Sirkulus Willis. Susunan arteri hipotalamus antar individu bervariasi namun membentuk pola umum yang sama, yaitu membentuk

a.         Grup anterior, berasal dari arteri karotis interna, cerebral anterior, dan bagian posterior arteri comunicans

b.         Grup intermedia, berasal dari bagian posterior arteri comunicansc.         Grup posterior, berasal dari arteri serebral posterior, bagian posterior arteri

comunicans, dan arteri basilarisBagian infundibulum, eminensia media, dan terusan hipotalamus

diperdarahi oleh arteri hipofisial superior, cabang dari arteri carotis interna. Aliran darah ini selanjutnya akan memasuki sistem portal hipotalamus-hipofisis yang memperdarahi hipofisis bagian anterior. Aliran darah arteri ke hipotalamus selanjutnya dialirkann ke vena-vena kecil yang bermuara ke vena cerebral anterior, vena basalis, atau vena cerebral basalis.

         2.      HipofisisHipofisis atau kelenjar pituitari berukuran kira kira 1×1 cm, tebalnya

sekitar 1/2 cm, dan beratnya sekitar 1/2 gr pada pria, dan sedikit lebih besar pada wanita. Kelenjar ini terletak di dalam lekukan tulang sphenoid yang disebut sella tursika, dibelakang kiasma optikum. Hipofisis memiliki dua subdivisi, (1) adenohipofisis, pada bagian anterior, hasil perkembangan dari evaginasi ektoderm dorsal atap faring embrionik (stomodeum), dan (2) neurohipofisis, hasil perluasan diensefalon. Selanjutnya adenohipofisis dan neurohipofisis menempel membentuk kelenjar tunggal. Secara topografis, kelenjar ini merupakan salah satu yang paling dilindungi dan tidak terjangkau dalam tubuh. Hipofisis dilapisi duramater dan dikelilingi oleh tulang kecuali pada bagian infundibulum berhubungan dengan hipotalamus.

Hipofisis mendapat perdarahan dari arteri karotis interna. Arteri hipofisial superior memperdarahi pars tuberalis, infundibulum, dan membentuk sistem pleksus kapiler primer pada bagian eminensia media. Arteri hipofisial inferior terutama memperdarahi lobus posterior walau memberi sedikit cabang ke lobus anterior. Aliran darah dari arteri hipofisial lalu akan membentuk pleksus kapiler sekunder pada pars distalis dan berlanjut ke vena portal hipofisial.

Sekressi hormon hipofisis diregulasi oleh hipotalamus. Hipotalamus sendiri mendapat input dari berbagai area otak dan feedback dari kelenjar lain. Untuk mengatur kerja hipofisis, hipotalamus akan melepaskan messenger ke pleksus kapiler primer eminensia media, kemudian dialirkan ke pleksus kapiler sekunder pars distalis, disini hormon meninggalkan kapiler, menyampaikan rangsang pada sel parenkim.

            3.      AdrenalKelenjar adrenal atau suprarenal menempel pada kutub superior ginjal.

kelenjar adrenal kiri dan kanan tidak simetris pada sumbu tubuh, kelenjar adrenal sebelah kanan lebih inferior, terletak tepat diatas ginjal, dan bentuknya lebih piramid shape. Sementara kelenjar suprarenal kiri lebih inferior, lebih kearah batas medial ginjal kiri, dan bentuknya lebih cressent shape. Masing-masing berukuran tebal sekitar 1 cm, lebar apex sekitar 2 cm, lebar basal sekitar 5 cm. beratnya antara 7-10 gr. Kelenjar ini dibagi menjadi (1) bagian korteks yang mencakup 80-90% organ, terletak bagian luar, dan berwarna kekuningan, dan (2) bagian medula yang terletak pada bagian dalam, berwarna gelap. Keduanya memiliki fungsi endokrin, bagian korteks memproduksi kortikosteroid (kortisol, kortikosteron) dari kolesterol, diregulasi ACTH. Bagian medulla memproduksi epineprin dan norepineprin, diregulasi saraf simpatis

Kelenjar adrenal terletak retroperitoneal, dibungkus kapsul jaringan ikat dengan banyak jaringan adiposa. Kapsul jaringan ikat tersebut membentuk septa karah parenkim yang masuk bersama pembuluh darah dan saraf.

Kelenjar suprarenal merupakan salah satu organ yang paling kaya vaskularisasi. tiap kelenjar mendapat perdarahan dari tiga arteri yang berbeda: (1) arteri phrenic inferior yang akan membentuk arteri suprarenal superior, (2) aorta yang akan membentuk arteri suprarenal medial, dan (3) arteri renalis yang akan membentuk arteri suprarenal inferior. Cabang-cabang ketiga arteri tersebut membentuk pleksus subcapsular. Dari pleksus tersebut muncul arteri kortikal pendek, selanjutnya membentuk sinusoid berpori, dan bermuara ke pleksus vena suprarenal di medula. selanjutnya vena suprarenal kiri bermuara ke vena renal kiri dan vena suprarenal kanan bermuara ke vena cava inferior. selain arteri kortikal pendek, dari pleksus

subcapsular, juga muncul arteri kortikal panjang yang tidak bercabang. menembus korteks sampai medulla.

                    4.      Pankreas

Pankreas terletak pada bagian dalam peritoneum, strukturnya dibagi menjadi 4 bagian kaput, kolum, korpus, dan kauda.

Ukurannya kurang lebih lebar 5 cm, tebal 1-2 cm, panjang sekitar 25 cm, dan beratnya sekitar 150 gr.

Pankreas memiliki kapsul jaringan ikat tipis yang membentuk septa, membagi pankreas menjadi lobus. Pembuluh darah dan persarafan pankreas masuk melalui septa ini.

Pankreas merupakan kelenjar yang memiliki fungsi eksokrin, yaitu menghasilkan empedu dan fungsi endokrin, yaitu menghasilkan hormon. Bagian endokrin pankreas tersusun atas aggregasi sel, disebut Pulau Langerhans, jumlahnya sekitar satu juta, tersebar diantara asinus, dengan kecenderungan lebih banyak pada bagian kauda. Pulau langerhans tersusun atas sekitar 3000 sel yang terdiri dari:

a.       sel alfa (70%) → menghasilkan glukagonb.      sel beta (20%) → menghasilkan insulinc.       sel delta (5%) → menghasilkan somatostatind.      sel G (1%) → menghasilkan gastrine.       sel F atau sel PP (1%)→ menghasilkan polipeptida pankreas

Pankreas mendapat perdarahan dari arteri coeliaca, cabang langsung dari aorta abdominalis. A.coeliaca bercabang, menjadi (1) a. hepatica komunis → a. pancreaticoduodenalis superior → a. pacreaticoduodenalis superior anterior dan posterior yang memperdarahi bagian kaput, kolom, dan korpus pankreas dan (2) a. lienalis → rami pancreatici yang memperdarahi bagian korpus dan kauda. Selanjutnya darah akan dialirkan ke v. pancreaticoduodenale dan v. lienalis kemudian melalui sistem vena porta dan akhirnya bermuara ke vena cava.

B. FISIOLOGI ENDOKRIN1. STRUKTUR KELENJAR ENDOKRIN

Sistem endokrin terdiri dari kelenjar-kelenjar endokrin;

Kelenjar endokrin merupakan sekelompok susunan sel yang mempunyai susunan mikroskopis sangat sederhana. Kelompok ini terdiri dari deretan sel-sel, lempengan atau gumpalan sel disokong oleh jaringan ikat halus yang banyak mengandung pembuluh kapiler.

Kelenjar endokrin mensekresi substansi kimia yang langsung dikeluarkan ke dalam pembuluh darah. Sekresinya disebut : hormon. Hormon yaitu penghantar (transmitter) kimiawi yang dilepas dari sel-sel khusus ke dalam aliran darah. Selanjutnya hormon tersebut dibawa ke sel-sel target (responsive cells) tempat terjadinya efek hormon.

a.       Derivat asam amino – dikeluarkan oleh sel kelenjar buntu yang berasal dari jaringan nervus medulla supra renal dan neurohipofise, contoh epinefrin dan norepinefrin

b.      Petide /derivat peptide – dibuat oleh kelenjar buntu yang berasal dari jaringan alat pencernaan

c.       Steroid – dibuat oleh kelenjar buntu yang berasal dari mesotelium, contoh hormon testes, ovarium dan korteks suprarenal.

d.      Asam lemak – merupakan biosintesis dari dua FA, contoh hormon prostaglandin

2. KLASIFIKASI HORMONa.       Hormon perkembangan/Growth hormone – hormon yang memegang

peranan di dalam perkembangan dan pertumbuhan. Hormon ini dihasilkan oleh kelenjar gonad

b.      Hormon metabolisme – proses homeostasis glukosa dalam tubuh diatur oleh bermacammacam hormon, contoh glukokortikoid, glukagon, dan katekolamin

c.       Hormon tropik – dihasilkan oleh struktur khusus dalam pengaturan fungsi endokrin yakni kelenjar hipofise sebagai hormon perangsang pertumbuhan folikel (FSH) pada ovarium dan proses spermatogenesis (LH)

d.      Hormon pengatur metabolisme air dan mineral – kalsitonin dihasilkan oleh kelenjar tiroid untuk mengatur metabolisme kalsium dan fosfor.3. SISTEM ENDOKRIN

Sistem endokrin, dalam kaitannya dengan sistem saraf, mengontrol dan memadukan fungsi tubuh. Kedua sistem ini bersama-sama bekerja untuk mempertahankan homeostasis tubuh.

          a.       Struktur sistem endokrin;1)      Kelenjar eksokrin melepaskan sekresinya ke dalam duktus pada permukaan

tubuh, seperti kulit, atau organ internal, seperti lapisan traktus intestinal.2)      Kelenjar endokrin termasuk hepar, pankreas (kelenjar eksokrin dan

endokrin), payudara, dan kelenjar lakrimalis untuk air mata. Sebaliknya, kelenjar endokrin melepaskan sekresinya langsung ke dalam darah.

          b.      Fungsi sistem endokrin;

1)      Membedakan sistem saraf dan sistem reproduktif pd janin yang sedang berkbg

2)      Menstimulasi urutan perkembangan3)      Mengkoordinasi sistem reproduktif4)      Memelihara lingkungan internal optimal

4. KLASIFIKASI SISTEM ENDOKRINa.       Hormon yang larut dalam air termasuk polipeptida (mis., insulin, glukagon,

hormon adrenokortikotropik (ACTH), gastrin) dan katekolamin (mis., dopamin, norepinefrin, epinefrin)

b.      Hormon yang larut dalam lemak termasuk steroid (mis., estrogen, progesteron, testosteron, glukokortikoid, aldosteron) dan tironin (mis., tiroksin).

Karakteristik sistem endokrin;Sekresi diurnal adalah pola yang naik dan turun dalam periode 24 jam.

Kortisol adalah contoh hormon diurnal. Kadar kortisol meningkat pada pagi hari dan turun pada malam hari.

Pola sekresi hormonal pulsatif dan siklik naik turun sepanjang waktu tertentu, seperti bulanan. Estrogen adalah non siklik dengan puncak dan lembahnya menyebabkan siklus menstruasi. Tipe sekresi hormonal yang ketiga adalah variabel dan tergantung pada kadar subtrat lainnya.

Hormon paratiroid disekresi dalam berespons terhadap kadar kalsium serum.Hormon bekerja dalam sistem umpan balik, yang memungkinkan tubuh untuk dipertahankan dalam situasi lingkungan optimal.

Hormon mengontrol laju aktivitas selular dan hormon tidak mengawali perubahan biokimia, hormon hanya mempengaruhi sel-sel yang mengandung reseptor yang sesuai, yang melakukan fungsi spesifik.

Hormon mempunyai fungsi dependen dan interdependen. Pelepasan hormon dari satu kelenjar sering merangsang pelepasan hormon dari kelenjar lainnya.Hormon secara konstan di reactivated oleh hepar atau mekanisme lain dan diekskresi oleh ginjal.

5.PERAN HIPOTALAMUS & HIPOFISEAktivitas endokrin dikontrol secara langsung dan tak langsung oleh

hipotalamus, yang menghubungkan sistem persarafan dengan sistem endokrin. Dalam berespons terhadap input dari area lain dalam otak dan dari hormon dalam dalam darah, neuron dalam hipotalamus mensekresi beberapa hormon realising dan inhibiting.

Hipotalamus sebagai bagian dari sistem endokrin mengontrol sintesa dan sekresi hormon-hormon hipofise. Hipofise anterior dikontrol oleh kerja hormonal sedang bagian posterior dikontrol melalui kerja saraf. Hormon yang disekresi dari setiap kelenjar endokrin dan kerja dari masing-masing hormon. Setiap hormon yang mempengaruhi organ dan jaringan terletak jauh dari tempat kelenjar induknya. Misalnya oksitosin, yang dilepaskan dari lobus posterior kelenjar hipofise, menyebabkan kontraksi uterus.

Hormon hipofise yang mengatur sekresi hormon dari kelenjar lain disebut hormon tropik. Kelenjar yang dipengaruhi oleh hormon disebut kelenjar target.6.SISTEM UMPAN BALIK

Kadar hormon dalam darah juga dikontrol oleh umpan balik negatif manakala kadar hormon telah mencukupi untuk menghasilkan efek yang dimaksudkan, kenaikan kadar hormon lebih jauh dicegah oleh umpan balik negatif.

Peningkatan kadar hormon mengurangi perubahan awal yang memicu pelepasan hormon. Mis. pengsekresi ACTH dari kelenjar pituitari anterior merangsang pelepasan kortisol dari korteks adrenal, menyebabkan penurunan pelepasan ACTH lebih banyak.

7.AKTIVASI SEL-SEL TARGET

Ketika hormon melekat pada sel, kerja sel akan mengalami sedikit perubahan. Misalnya, ketika hormon pankreatik glukagon berikatan dengan sel-sel hepar, kenaikan kadar AMP meningkatkan pemecahan glikogen menjadi glukosa. Jika hormon mengaktifkan sel dengan berinteraksi dengan gen, gen akan mensitesa mesenger RNA (mRNA) dan pada akhirnya protein (mis., enzim, steroid). Substansi ini mempengaruhi reaksi dan proses selular.8.STRUKTUR & FUNGSI HIPOFISE

Hipofise terletak di sella tursika, lekukan os spenoidalis basis cranii. Berbentuk oval dengan diameter kira-kira 1 cm dan dibagi atas dua lobus, yaitu :

a. Lobus anterior,   merupakan bagian terbesar dari hipofise kira-kira 2/3 bagian dari hipofise. Lobus anterior ini juga disebut adenohipofise•

b. Lobus posterior, merupakan 1/3 bagian hipofise dan terdiri dari jaringan saraf sehingga disebut juga neurohipofise.

Hipofise stalk adalah struktur yang menghubungkan lobus posterior hipofise dengan hipotalamus. Struktur ini merupakan jaringan saraf. Hipofise menghasilkan hormon tropik dan nontropik. Hormon tropik akan mengontrol sintesa dan sekresi hormon kelenjar sasaran sedangkan  Hormon nontropik akan bekerja langsung pada organ sasaran.

Kemampuan hipofise dalam mempengaruhi atau mengontrol langsung aktivitas kelenjar endokrin lain menjadikan hipofise dijuluki master of gland.

ANATOMI DAN FISIOLOGI dengan penyakit DM

            Sebagai organ, pankreas memiliki dua fungsi yang penting, yaitu fungsi eksokrin yang

memegang peranan penting dalam fungsi pencernaan, dan fungsi endokrin yang menghasilkan

hormon insulin, glukagon, somastatin dan pankreatik polipeptida. Fungsi endokrin adalah untuk

mengatur berbagai aspek metabolisme bahan makanan yang terdiri dari karbohidrat, lemak dan

protein. Komponen endokrin pankreas terdiri dari kurang lebih 0,7 sampai 1 juta sel endokrin

yang dikenal sebagai pulau-pulau langerhans. Sel pulau dapat dibedakan sebagai :

a.       Sel alfa (lebih kurang 20% dari sel pulau) yang menghasilkan glukagon

b.      Sel beta (lebih kurang 80 % dari sel pulau) yang menghasilkan hormon insulin dari proinsulin.

Proinsulin berupa polipeptida yang berbentuk rantai tunggal dengan 86 asam amino. Proinsulin

berubah menjadi insulin dengan kehilangan 4 asam amino dan dengan rantai asam amino dari ke-

33 sampai ke-63 yang menjadi peptida penghubung (connecting peptide)

c.       Sel D (lebih kurang 3-5% dari sel pulau ) yang menghasilkan somatostatin.

d.      Sel PP yang menghasilkan pankreatik polipeptida.

            Pada awalnya, diduga bahwa sekresi insulin seluruhnya diatur oleh konsentrasi gula

darah tetapi juga oleh hormon lain dan mediator automik.

            Insulin adalah peptida dengan BM kira-kira 6000. polipeptida ini terdiri dari 51 asam

amino tersusun dalam 2 rantai, rantai A terdiri dari 21 asam amino dan rantai B terdiri dari 30

asam amino. Antara rantai A dan B terdapat 2 jembatan disulfida yaitu antara A-7 dengan B-7

dan A-20 dengan B-19. Selain itu masih terdapat jembatan disulfida antara asam amino ke-6 dan

ke-11 pada rantai A.

            Sekresi insulin umumnya dipacu oleh asupan glukosa dan disfosforisasi dalam sel beta

pankreas. Karena insulin adalah protein, degradasi pada saluran cerna jika diberikan peroral.

Karena itu perparat insulin umumnya diberikan secara suntikan subkutan. Gejala hipoglikemia

merupakan reaksi samping insulin yang paling serius dan umum dari kelebihan dosis insulin,

reaksi samping lainnya berupa lipodistropi dan reaksi alergi. Manfaat insulin :

         Menaikkan pengambilan glukosa ke dalam sel-sel sebagian besar jaringan

         Menaikkan penguraian glukosa secara oksidatif

         Menaikkan pembentukan glikogen dalam hati dan juga dalam otot dan mencegah penguraian

glikogen

         Menstimulasi pembentukan protein dan lemak dari glukosa

     

            Insulin bekerja dengan jalan terikat dengan reseptor insulin yang terdapat pada membran

sel target. Terdapat dua jenis mekanisme kerja insulin. Pertama, melibatkan proses fosforilase

yang berasal dari aktifitas tirosin kinase yang menyebabkan beberapa protein intrasel seperti

glucose transporter-4, transferin, reseptor low-density lipoprotein (LDL), dan reseptor insulin-

like growth factor II (IGF-II), akan bergerak kepermukaan sel. Bergeraknya reseptor-reseptor ini

kepermukaan sel akan memfasilitasi transport berbagai bahan nutrisi ke jaringan yang menjadi

target dari hormon insulin. Kedua, melibatkan proses hidrolisis dari glikolipid membran oleh

aktifitas fosfolipase C. Dalam proses ini dilibatkan second messenger seperti IP3, DAG atau

glukosamin yang menyebabkan respon intrasel dengan jalan mengaktifkan protein kinase.