Sistem Urinaria

Rendy Aprianus Santoso (10.2008.020)

Mahasiswa Fakultas Kedoteran UKRIDA

Jakarta 2011

Email: Rendy13_santoso@ymail.com

SKENARIO

Bapak A 50 tahun,TB 165 cm, BB 80 kg, tkeanan darah 160 mmHg mengeluh kurang

bergairah terhadap istrinya, sering pusing, kaki kesemutam, sering haus, badan mula-mula

gemuk (80 kg), sebulan kemudian turun 10 kg. Ia lalu memeriksakan diri kedokter. Dokter

menganjurkan pemeriksaan gula darah puasa dan kolestrol.

PENDAHULUAN

Setiap mahluk hidup memerlukan energi dalam melakukan setiap aktivitasnya. Energi

diperoleh dari metabolisme nutrisi yang di konsumsi oleh tubuh. Jenis nutrisi yang

dikonsumsi oleh tubuh antara lain; Protein, karbohidrat dan lemak. Proses dan jumlah energi

yang dihasilkan oleh masing-masing nutrisi ini berbeda satu dengan lainnya. Namun bentuk

senyawa dari nutrisi yang digunakan untuk diubah menjadi bentuk energi ialah bentuk senyawa

yang sederhana Energi yang dihasilkan ini digunakan mahluk hidup untuk melakukan aktifitasnya

baik aktifitas di dalam maupun aktifitas di luar tubuh. Tanpa adanya proses metabolisme maka reaksi

pembentukan dan penguraian tidak akan berlangsung, sehingga energi tidak akan terbentuk dan

nutrisi yang dikonsumsi tidak mapu dirombak dan akan menumpuk di dalam tubuh. Begitu

pentingnya proses metabolisme bagi mahluk hidup, hingga tidak ada satupun mahluk hidup,

mulai dari yang bersel satu (Uniseluler) hingga yang bersel banyak (Multiseluler) tidak

melakukan proses metabolisme ini. Untuk mengetahui proses metabolisme nutrisi yang

terjadi dalam tubuh maka dalam makalah ini kami akan mencoba untuk menguraikan

beberapa metabolisme tersebut yang terdiri atas metabolism protein, karbohidrat dan lemak

(lipid).

1

ISI

Makroskopis

Anatomi pancreas

Pankreas merupakan suatu organ berupa kelenjar dengan panjang dan tebal sekitar 12,5 cm

dan tebal + 2,5 cm . Pankreas terletak pada dinding posterior abdomen di belakang

peritoneum sehingga termasuk organ retroperitonial. Strukturnya lunak dan berlobulus1.

Pankreas dapat dibagi ke dalam: a. Caput Pancreatis, berbentuk seperti cakram dan terletak di dalam bagian cekung

duodenum. Sebagian caput meluas di kiri di belakang arteri dan vena mesenterica

superior serta dinamakan Processus Uncinatus.

b. Collum Pancreatis merupakan bagian pancreas yang mengecil dan menghubungkan

caput dan corpus pancreatis.

c. Corpus Pancreatis berjalan ke atas dan kiri, menyilang garis tengah. Pada potongan

melintang sedikit berbentuk segitiga.

d. Cauda Pancreatis berjalan ke depan menuju ligamentum lienorenalis dan mengadakan

hubungan dengan hilum lienale.2

2

Mikroskopik

Pankreas berperan sebagai kelenjar eksokrin dan endokrin. Kedua fungsi tersebut dilakukan

oleh sel-sel yang berbeda.

1. Bagian eksokrin

Pankreas dapat digolongkan sebagai kelenjar besar, berlobulus, dan merupakan

tubuloasinosa kompleks. Asinus berbentuk tubular, dikelilingi lamina basal dan terdiri

atas5-8 sel berbentuk pyramid yang tersusun mengelilingi lumen sempit. Tidak

terdapat sel mioepitel. Diantara asini terdapat jaringan ikat halus mengandung

pembuluh darah, pembuluh limfe, saraf, dan saluran keluar.

2. Bagian endokrin

Bagian endokrin pankreas, yaitu Pulau Langerhans, tersebar di seluruh pankreas dan

tampak sebagai massa bundar, tidak teratur, terdiri atas sel pucat dengan banyak

pembuluh darah yang berukuran 76×175 mm dan berdiameter 20 sampai 300 mikron

tersebar di seluruh pankreas, walaupun lebih banyak ditemukan di ekor daripada kepala

dan badan pankreas. Pulau ini dipisahkan oleh jaringan retikular tipis dari jaringan

eksokrin di sekitarnya dengan sedikit serat-serat retikulin di dalam pulau. Sel-sel ini

membentuk sekitar 1% dari total jaringan pankreas.

Pada manusia, pulau Langerhans terdapat sekitar 1-2 juta pulau.Masing- masing

memiliki pasokan darah yang besar. Darah dari pulau Langerhans mengalir ke vena

hepatika. Sel-sel dalam pulau dapat dibagi menjadi beberapa jenis bergantung pada

sifat pewarnaan dan morfologinya.3

Dengan pewarnaan khusus, sel-sel pulau Langerhans terdiri dari empat macam, yaitu :

Sel Alfa, sebagai penghasil hormon glukagon. Terletak di tepi pulau, mengandung

gelembung sekretoris dengan ukuran 250nm, dan batas inti kadang tidak teratur.

Sel Beta, sebagai penghasil hormon insulin. Sel ini merupakan sel terbanyak dan

membentuk 60-70% sel dalam pulau. Sel beta terletak di bagian lebih dalam atau

lebih di pusat pulau, mengandung kristaloid romboid atau poligonal di tengah, dan

mitokondria kecil bundar dan banyak.

3

Sel Delta, mensekresikan hormon somatostatin. Terletak di bagian mana saja dari

pulau, umumnya berdekatan dengan sel A, dan mengandung gelembung sekretoris

ukuran 300-350 nm dengan granula homogen.

Sel F, mensekresikan polipeptida pankreas. Pulau yang kaya akan sel F berasal dari

tonjolan pankreas ventral.4

Mekanisme kelenjar pankreas

I. Metabolisme Karbohidrat

Kata karbohidrat berasal dari kata karbon dan air. Secara sederhana karbohidrat didefinisikan

sebagai polimer gula. Karbohidrat adalah senyawa karbon yang mengandung sejumlah besar

gugus hidroksil. Karbohidrat paling sederhana bisa berupa aldehid (disebut

polihidroksialdehid atau aldosa) atau berupa keton (disebut polihidroksiketon atau ketosa).:4

Fungsi karbohidrat

Fungsi primer dari karbohidrat adalah sebagai cadangan energi jangka pendek (gula

merupakan sumber energi). Fungsi sekunder dari karbohidrat adalah sebagai cadangan energi

jangka menengah (pati untuk tumbuhan dan glikogen untuk hewan dan manusia).

Kasifikasi karbohidrat

Karbohidrat dapat dikelompokkan menurut jumlah unit gula, ukuran dari rantai karbon,

lokasi gugus karbonil (-C=O), serta stereokimia.

Berdasarkan jumlah unit gula dalam rantai, karbohidrat digolongkan menjadi 4 golongan

utama yaitu:

1. Monosakarida (terdiri atas 1 unit gula)

2. Disakarida (terdiri atas 2 unit gula)

3. Oligosakarida (terdiri atas 3-10 unit gula)

4. Polisakarida (terdiri atas lebih dari 10 unit gula)

Berdasarkan lokasi gugus –C=O , monosakarida digolongkan menjadi 2 yaitu:

1. Aldosa (berupa aldehid)

2. Ketosa (berupa keton)

4

Berdasarkan jumlah atom C pada rantai, monosakarida digolongkan menjadi:

1. Triosa (tersusun atas 3 atom C)

2. Tetrosa (tersusun atas 4 atom C)

3. Pentosa (tersusun atas 5 atom C)

4. Heksosa (tersusun atas 6 atom C)

5. Heptosa (tersusun atas 7 atom C)4

Secara ringkas, jalur-jalur metabolisme karbohidrat dijelaskan sebagai berikut:

1. Glukosa sebagai bahan bakar utama akan mengalami glikolisis (dipecah) menjadi 2 piruvat

jika tersedia oksigen. Dalam tahap ini dihasilkan energi berupa ATP.

2. Selanjutnya masing-masing piruvat dioksidasi menjadi asetil KoA. Dalam tahap ini

dihasilkan energi berupa ATP.

3. Asetil KoA akan masuk ke jalur persimpangan yaitu siklus asam sitrat. Dalam tahap ini

dihasilkan energi berupa ATP.

4. Jika sumber glukosa berlebihan, melebihi kebutuhan energi kita maka glukosa tidak

dipecah, melainkan akan dirangkai menjadi polimer glukosa (disebut glikogen). Glikogen

ini disimpan di hati dan otot sebagai cadangan energi jangka pendek. Jika kapasitas

penyimpanan glikogen sudah penuh, maka di ubah menjadi lipid sebagai cadangan energi

jangka panjang.

5. Jika terjadi kekurangan glukosa dari diet sebagai sumber energi, maka glikogen dipecah

menjadi glukosa. Selanjutnya glukosa mengalami glikolisis, diikuti dengan oksidasi

piruvat sampai dengan siklus asam sitrat.

6. Jika glukosa dari diet tak tersedia dan cadangan glikogen pun juga habis, maka sumber

energi non karbohidrat yaitu lipid dan protein harus digunakan. Jalur ini dinamakan

glukoneogenesis (pembentukan glukosa baru) karena dianggap lipid dan protein harus

diubah menjadi glukosa baru yang selanjutnya mengalami katabolisme untuk memperoleh

energi.4

Glikolisis Embden Meyerhof (EM)

Glikolisis berlangsung di dalam sitosol semua sel. Lintasan katabolisme ini adalah proses

pemecahan glukosa menjadi:

1. asam piruvat, pada suasana aerob (tersedia oksigen)

2. asam laktat, pada suasana anaerob (tidak tersedia oksigen)

5

Tahap-tahap dalam lintasan glikolisis adalah sebagai berikut (pada setiap tahap, lihat dan

hubungkan dengan Gambar Lintasan detail metabolisme karbohidrat):

1. Glukosa masuk lintasan glikolisis melalui fosforilasi menjadi glukosa-6 fosfat dengan

dikatalisis oleh enzim heksokinase atau glukokinase pada sel parenkim hati dan sel

Pulau Langerhans pancreas. Proses ini memerlukan ATP sebagai donor fosfat. ATP

bereaksi sebagai kompleks Mg-ATP. Terminal fosfat berenergi tinggi pada ATP

digunakan, sehingga hasilnya adalah ADP. (-1P)

Reaksi ini disertai kehilangan energi bebas dalam jumlah besar berupa kalor, sehingga

dalam kondisi fisiologis dianggap irrevesibel. Heksokinase dihambat secara alosterik

oleh produk reaksi glukosa 6-fosfat.

2. diubah menjadi dengan bantuan enzim dalam suatu reaksi isomerasi aldosa-ketosa.

Enzim ini hanya bekerja pada anomer µ-glukosa 6-fosfat.

3. Fruktosa 6-fosfat diubah menjadi Fruktosa 1,6-bisfosfat dengan bantuan enzim

fosfofruktokinase. Fosfofruktokinase merupakan enzim yang bersifat alosterik sekaligus

bisa diinduksi, sehingga berperan penting dalam laju glikolisis. Dalam kondisi fisiologis

tahap ini bisa dianggap irreversible. Reaksi ini memerlukan ATP sebagai donor fosfat,

sehingga hasilnya adalah ADP.(-1P)

4. Fruktosa 1,6-bisfosfat dipecah menjadi 2 senyawa triosa fosfat yaitu gliserahdehid 3-

fosfat dan dihidroksi aseton fosfat. Reaksi ini dikatalisis oleh enzim aldolase (fruktosa

1,6-bifosfat aldolase).

5. Gliseraldehid 3-fosfat dapat berubah menjadi dihidroksi aseton fosfat dan sebaliknya

(reaksi interkonversi). Reaksi bolak-balik ini mendapatkan katalisator enzim fosfotriosa

isomerase.

6. Glikolisis berlangsung melalui oksidasi Gliseraldehid 3-fosfat menjadi 1,3-

bifosfogliserat, dan karena aktivitas enzim fosfotriosa isomerase, senyawa dihidroksi

aseton fosfat juga dioksidasi menjadi 1,3-bifosfogliserat melewati gliseraldehid 3-

fosfat.

7. Energi yang dihasilkan dalam proses oksidasi disimpan melalui pembentukan ikatan

sulfur berenergi tinggi, setelah fosforolisis, sebuah gugus fosfat berenergi tinggi dalam

posisi 1 senyawa 1,3 bifosfogliserat. Fosfat berenergi tinggi ini ditangkap menjadi ATP

dalam reaksi lebih lanjut dengan ADP, yang dikatalisis oleh enzim fosfogliserat kinase.

Senyawa sisa yang dihasilkan adalah 3-fosfogliserat.

6

8. 3-fosfogliserat diubah menjadi 2-fosfogliserat dengan dikatalisir oleh enzim

fosfogliserat mutase. Senyawa 2,3-bifosfogliserat (difosfogliserat, DPG) merupakan

intermediate dalam reaksi ini.

9. 2-fosfogliserat diubah menjadi fosfoenol piruvat (PEP) dengan bantuan enzim enolase.

Reaksi ini melibatkan dehidrasi serta pendistribusian kembali energi di dalam molekul,

menaikkan valensi fosfat dari posisi 2 ke status berenergi tinggi.4

Enolase dihambat oleh fluoride, suatu unsure yang dapat digunakan jika glikolisis di

dalam darah perlu dicegah sebelum kadar glukosa darah diperiksa. Enzim ini

bergantung pada keberadaan Mg2+ atau Mn2+.

10. Fosfat berenergi tinggi PEP dipindahkan pada ADP oleh enzim piruvat kinase sehingga

menghasilkan ATP. Enol piruvat yang terbentuk dalam reaksi ini mengalami konversi

spontan menjadi keto piruvat. Reaksi ini disertai kehilangan eneri bebas dalam jumlah

besar sebagai panas dan secara fisiologis adalah irreversible.

11. Jika keadaan bersifat anaerob (tak tersedia oksigen), reoksidasi NADH melalui

pemindahan sejumlah unsure ekuivalen pereduksi akan dicegah. Piruvat akan direduksi

oleh NADH menjadi laktat. Reaksi ini dikatalisir oleh enzim laktat dehidrogenase.4

Dalam keadaan aerob, piruvat diambil oleh mitokondria, dan setelah konversi menjadi

asetil-KoA, akan dioksidasi menjadi CO2 melalui siklus asam sitrat (Siklus Kreb’s).

Ekuivalen pereduksi dari reaksi NADH + H+ yang terbentuk dalam glikolisis akan

diambil oleh mitokondria untuk oksidasi melalui salah satu dari reaksi ulang alik

(shuttle)4.

II. Metabolisme protein

Tiga per empat zat padat tubuh terdiri dari protein (otot, enzim, protein plasma, antibodi,

hormon), protein ini merupakan rangkaian asam amino dengan ikatan peptide yang terdiri

dari ikatan komplek dengan fibril → protein fibrosa.

Macam protein fibrosa terdiri atas: kolagen (tendon, kartilago, tulang); elastin (arteri); keratin

(rambut, kuku); dan aktin-miosin. Bentuk sederhana dari protein disebut asam amino. Asam

amino dibedakan: asam amino esensial dan asam amino non esensial. Asam amino esensial

terdiri atas: T2L2V HAMIF (treonin, triptofan, lisin, leusin, valin → histidin, arginin,

7

metionin, isoleusin, fenilalanin), sedangkan asam amino non esensial terdiri atas: SAGA

SATGA (serin, alanin, glisin, asparadin → sistein, asam aspartat, tirosin, glutamin, asam

glutamat)

Kebutuhan asam amino esensial tersebut bagi anak-anak relatif lebih besar daripada orang

dewasa. Makanan yang mengandung protein hewani, misalnya daging, susu, keju, telur,

ikan dan lain-lain, merupakan sumber asam amino esensial. Protein nabati seringkali

kekurangan lisin, metionin dan triptofan. Kebutuhan protein yang disarankan ialah 1,0

sampai 1,5 gram per kilogram berat badan per hari.

Secara ringkas metabolisme protein pada makhluk hidup ditunjukkan pada gambar berikut :

TRANSPORT PROTEIN

Protein diabsorpsi di usus halus dalam bentuk asam amino → masuk darah

Dalam darah asam amino disebar keseluruh sel untuk disimpan

Didalam sel asam amino disimpan dalam bentuk protein (dengan menggunakan

enzim)

Hati merupakan jaringan utama untuk menyimpan dan mengolah protein4

PENGGUNAAN PROTEIN UNTUK ENERGI

Jika jumlah protein terus meningkat → protein sel dipecah jadi asam amino untuk

dijadikan energi atau disimpan dalam bentuk lemak

Pemecahan protein jadi asam amino terjadi di hati dengan proses: deaminasi atau

transaminasi

8

Deaminasi: proses pembuangan gugus amino dari asam amino

Transaminasi: proses perubahan asam amino menjadi asam keto

Reaksi transaminasi asam amino

Ekskresi urea

Degradasi asam amino protein menghasilkan limbah nitrogen berupa amonia. Senyawa ini

bersifat racun bagi organisme tertentu. Agar tidak beracun biasanya gugus amino diekskresi

dari tubuh dalam bentuk urea , yaitu suatu senyawa yang larut dalam air bersifat nontoksik

sebagai bentuk ekskresi nitrogen. Urea disintesis pada daur urea.4

Pembentukan urea dimulai dari reaksi antara gugus amino dengan karbondioksida.

Reaksi ini melibatkan ATP dan menghasilkan karbamoilfosfat. Selanjutnya

karbamoilfosfat bereaksi dengan ornitin menghasilkan sitrulin. Reaksi ini dikatalis

enzim ornitin karbamoil transferase. Reaksi selanjutnya adalah pembentukan asam

arginosuksinat dari reaksi antara sitrulin dan asam aspartat dengan katalis

arginosuksinat sintetase. Reaksi pada tahap ini juga melibatkan pemakaian ATP.

Kemudian arginosuksinat diuraikan menjadi arginin dan asam fumarat dengan katalis

arginosuksinase. Terakhir arginin yang diperoleh tersebut diuraikan dengan katalis

arginase melalui reaksi hidrolisis menghasilkan urea dan ornitin. Urea yang terbentuk

dikeluarkan dari tubuh melalui urine4.

Reaksi lengkap siklus urea dapat ditulis sebagai berikut :

CO2 + NH4+ + 3ATP + Aspartat + 2H2O → UREA + 2ADP + 2Pi + AMP + Ppi + Fumarat.4

PEMECAHAN PROTEIN

Deaminasi maupun transaminasi merupakan proses perubahan protein → zat yang dapat masuk kedalam siklus Krebs

Zat hasil deaminasi/transaminasi yang dapat masuk siklus Krebs adalah: alfa ketoglutarat, suksinil ko-A, fumarat, oksaloasetat, sitrat

Daur urea berkaitan dengan daur asam sitrat

Sintesis fumarat pada daur urea merupakan reaksi penting sebab reaksi ini mengkaitkan daur

urea dengan siklus asam sitrat. Fumarat mengalami hidrasi menjadi malat, yang pada

9

gilirannya dioksidasi menjadi oksaloaetat. Oksaloasetat dapat mengalami transaminasi

menjadi aspartat, berubah menjadi glukosa melalui jalur glukoneogenesis. Selanjutnya

berkondensasi dengan asetik Ko- A membentuk sitrat yang kemudian berubah menjadi

piruvat.

Pembentukan NH4 oleh glutamate dehidrogenase,dan penggabungannya ke dalam

karbamoil-fosfat dan sintesis sitrulin berikutnya terjadi dimatriks mitokondria. Sebaliknya tiga

reaksi dalam daur urea berikutnya terjadi disitosol.

Setelah pembebasan gugus amino melalui reaksi transaminasi, deaminasi dan dekarboksilasi,

kerangka karbon 20 asam amino penyusun protein mengalami degradasi lebih lanjut melalui

lintas yang berbeda-beda menuju siklus asam sitrat. Kerangka karbon dari 10 asam amino

diuraikan menjadi asetil-KoA. Lima di antaranya, alanin, sistein, glisin, serin dan treonin

diuraikan terlebih dahulu menjadi piruvat sebelum menjadi asetil-KoA. Alanin langsung

menghasilkan piruvat melalui transaminasi. Treonin diuraikan dulu menjadi asetaldehida

sebelum menjadi piruvat. Glisin sebagai hasil penguraian treonin diuraikan melalui reaksi

oksidatif menjadi CO2, NH4+, dan gugus metilen. Glisin yang mendapat penambahan gugus

hidroksimetil oleh tetrahidrofolat (pembawa gugus 1-karbon) membentuk serin, dapat langsung

diubah menjadi piruvat. Demikian juga dengan asam amino sistein.

Lima asam amino lainnya, fenilalanin, tirosin, leusin, lisin dan triptofan, terlebih dahulu

diuraikan menjadi asetoasetil-KoA sebelum menjadi asetil-KoA. Lintas triptofan paling

kompleks dengan 13 tahap reaksi. Lintas ini memungkinkan pembentukan beberapa produk

lain sebagai pemula bagi biosintesis biomolekul lainnya, seperti serotonin (hormon pemberi

tegangan pada pembuluh darah) dan asam nikotinat (vitamin).

Fenilalanin dan tirosin kerangka karbonnya dapat memasuki siklus asam sitrat pada dua titik

berbeda.

1. fenilalanin dan tirosin menghasilkan asetoasetat bebas lalu diubah menjadi asetil KoA.

2. bagian 4 karbon dari kedua asam amino ini diperoleh kembali sebagai fumarat, senyawa

antara siklus asam sitrat.

Kerangka karbon arginin, histidin, asam glutamat, glutamin dan prolin memasuki siklus asam

sitrat melalui ketoglutarat. Prolin dan arginin diubah dulu menjadi glutamat semi aldehida

kemudian menjadi glutamat sebelum menjadi ketoglutarat. Sedangkan glutamin clan histidin

10

diubah menjadi glutamat sebelum menjadi ketoglutarat. Dan glutamat langsung diubah

menjadiα -ketoglutarat.

Kerangka karbon dari asam amino : metionin, isoleusin dan valin terdegradasi

menghasilkan senyawa antara siklus asam sitrat, suksinil Ko-A. Isoleusin dan prolin

mengalami transaminasi diikuti oleh dekarboksilai oksidatif asam keto yang dihasilkan.

Asam-asam keto yang diperoleh dari ketiga asam amino ini dikatalisis oleh enzim

kompleks yang sama yakni keto dehidrogenase

Kerangka karbon asparagin dan asam aspartat memasuki siklus asm sitrat melalui

oksaloasetat. Enzim asparaginase mengkatalis hidrolisis asparagin menjadi aspartat dan

gugus amino aspartat diberikan ke ketoglutarat dalam reaksi transaminasi

menghasilkan glutamat. Dan sisa kerangka karbon aspartat, oksaloasetat, memasuki

siklus asam sitrat.

Asam amino yang diubah menjadi asetoasetil KoA digolongkan sebagai asam amino

ketogenik, karena produk degradasinya (asetoasetil KoA) dapat menghasilkan senyawa keton

dalam proses pengubahannya. Sedangkan asam amino yang dapat diubah menjadi

piruvat,a-ketoglutarat, suksinat dan oksaloasetat disebut golongan asam amino

glukogenik karena produk tersebut mampu diubah kembali menjadi glukosa clan

glikogen. Asam amino lain mempunyai sifat ketogenik dan glukogenik bersama-sama,

seperti fenilalanin dan tirosin.

Semua molekul hasil katabolisme asam amino memasuki siklus asam sitrat dan

dioksidasi sempurna menjadi karbondioksida dan air. Dan selama transpor elektron,

ATP dihasilkan oleh fosforilasi oksidatif sehingga asam amino dapat berperan

memberikan persediaan energi bagi organisme.2

III. Metabolisme lemak

Secara ringkas, hasil akhir dari pemecahan lipid dari makanan adalah asam lemak dan

gliserol. Jika sumber energi dari karbohidrat telah mencukupi, maka asam lemak mengalami

esterifikasi yaitu membentuk ester dengan gliserol menjadi trigliserida sebagai cadangan

energi jangka panjang. Jika sewaktu-waktu tak tersedia sumber energi dari karbohidrat

11

barulah asam lemak dioksidasi, baik asam lemak dari diet maupun jika harus memecah

cadangan trigliserida jaringan. Proses pemecahan trigliserida ini dinamakan lipolisis.

Proses oksidasi asam lemak dinamakan oksidasi beta dan menghasilkan asetil KoA.

Selanjutnya sebagaimana asetil KoA dari hasil metabolisme karbohidrat dan protein, asetil

KoA dari jalur ini pun akan masuk ke dalam siklus asam sitrat sehingga dihasilkan energi. Di

sisi lain, jika kebutuhan energi sudah mencukupi, asetil KoA dapat mengalami lipogenesis

menjadi asam lemak dan selanjutnya dapat disimpan sebagai trigliserida.

Beberapa lipid non gliserida disintesis dari asetil KoA. Asetil KoA mengalami

kolesterogenesis menjadi kolesterol. Selanjutnya kolesterol mengalami steroidogenesis

membentuk steroid. Asetil KoA sebagai hasil oksidasi asam lemak juga berpotensi

menghasilkan badan-badan keton (aseto asetat, hidroksi butirat dan aseton). Proses ini

dinamakan ketogenesis. Badan-badan keton dapat menyebabkan gangguan keseimbangan

asam-basa yang dinamakan asidosis metabolik. Keadaan ini dapat menyebabkan kematian. 4

Metabolisme gliserol

Gliserol sebagai hasil hidrolisis lipid (trigliserida) dapat menjadi sumber energi. Gliserol ini

selanjutnya masuk ke dalam jalur metabolisme karbohidrat yaitu glikolisis. Pada tahap awal,

gliserol mendapatkan 1 gugus fosfat dari ATP membentuk gliserol 3-fosfat. Selanjutnya

senyawa ini masuk ke dalam rantai respirasi membentuk dihidroksi aseton fosfat, suatu

produk antara dalam jalur glikolisis. 4

Oksidasi asam lemak (oksidasi beta)

Untuk memperoleh energi, asam lemak dapat dioksidasi dalam proses yang dinamakan

oksidasi beta. Sebelum dikatabolisir dalam oksidasi beta, asam lemak harus diaktifkan

terlebih dahulu menjadi asil-KoA. Dengan adanya ATP dan Koenzim A, asam lemak

diaktifkan dengan dikatalisir oleh enzim asil-KoA sintetase (Tiokinase). 4

12

Asam lemak bebas pada umumnya berupa asam-asam lemak rantai panjang.

Langkah-langkah masuknya asil KoA ke dalam mitokondria dijelaskan sebagai berikut:

Asam lemak bebas (FFA) diaktifkan menjadi asil-KoA dengan dikatalisir oleh enzim

tiokinase.

Setelah menjadi bentuk aktif, asil-KoA dikonversikan oleh enzim karnitin palmitoil

transferase I yang terdapat pada membran eksterna mitokondria menjadi asil karnitin.

Setelah menjadi asil karnitin, barulah senyawa tersebut bisa menembus membran interna

mitokondria.

Pada membran interna mitokondria terdapat enzim karnitin asil karnitin translokase yang

bertindak sebagai pengangkut asil karnitin ke dalam dan karnitin keluar.

Asil karnitin yang masuk ke dalam mitokondria selanjutnya bereaksi dengan KoA dengan

dikatalisir oleh enzim karnitin palmitoiltransferase II yang ada di membran interna

mitokondria menjadi Asil Koa dan karnitin dibebaskan.

Asil KoA yang sudah berada dalam mitokondria ini selanjutnya masuk dalam proses

oksidasi beta.

Dalam oksidasi beta, asam lemak masuk ke dalam rangkaian siklus dengan 5 tahapan proses

dan pada setiap proses, diangkat 2 atom C dengan hasil akhir berupa asetil KoA. Selanjutnya

asetil KoA masuk ke dalam siklus asam sitrat. Dalam proses oksidasi ini, karbon β asam

lemak dioksidasi menjadi keton. 4

13

Telah dijelaskan bahwa asam lemak dapat dioksidasi jika diaktifkan terlebih dahulu menjadi

asil-KoA. Proses aktivasi ini membutuhkan energi sebesar 2P. (-2P)

Setelah berada di dalam mitokondria, asil-KoA akan mengalami tahap-tahap perubahan

sebagai berikut:

1. Asil-KoA diubah menjadi delta2-trans-enoil-KoA. Pada tahap ini terjadi rantai respirasi

dengan menghasilkan energi 2P (+2P)

2. delta2-trans-enoil-KoA diubah menjadi L(+)-3-hidroksi-asil-KoA

3. L(+)-3-hidroksi-asil-KoA diubah menjadi 3-Ketoasil-KoA. Pada tahap ini terjadi rantai

respirasi dengan menghasilkan energi 3P (+3P)

4. Selanjutnya terbentuklah asetil KoA yang mengandung 2 atom C dan asil-KoA yang telah

kehilangan 2 atom C.

Dalam satu oksidasi beta dihasilkan energi 2P dan 3P sehingga total energi satu kali oksidasi

beta adalah 5P. Karena pada umumnya asam lemak memiliki banyak atom C, maka asil-KoA

yang masih ada akan mengalami oksidasi beta kembali dan kehilangan lagi 2 atom C karena

membentuk asetil KoA. Demikian seterusnya hingga hasil yang terakhir adalah 2 asetil-KoA.

Asetil-KoA yang dihasilkan oleh oksidasi beta ini selanjutnya akan masuk siklus asam sitrat.

Sebagian dari asetil KoA dapat diubah menjadi kolesterol (prosesnya dinamakan

kolesterogenesis) yang selanjutnya dapat digunakan sebagai bahan untuk disintesis menjadi

steroid (prosesnya dinamakan steroidogenesis). 3

Sintesis asam lemak

Makanan bukan satu-satunya sumber lemak kita. Semua organisme dapat men-sintesis asam

lemak sebagai cadangan energi jangka panjang dan sebagai penyusun struktur membran.

Pada manusia, kelebihan asetil KoA dikonversi menjadi ester asam lemak. Sintesis asam

lemak sesuai dengan degradasinya (oksidasi beta).

Sintesis asam lemak terjadi di dalam sitoplasma. ACP (acyl carrier protein) digunakan selama

sintesis sebagai titik pengikatan. Semua sintesis terjadi di dalam kompleks multi enzim-fatty

acid synthase. NADPH digunakan untuk sintesis. 4

Tahap-tahap sintesis asam lemak ditampilkan pada skema berikut.

14

Penyimpanan lemak dan penggunaannya kembali

Asam-asam lemak akan disimpan jika tidak diperlukan untuk memenuhi kebutuhan energi.

Tempat penyimpanan utama asam lemak adalah jaringan adiposa. Adapun tahap-tahap

penyimpanan tersebut adalah:

- Asam lemak ditransportasikan dari hati sebagai kompleks VLDL.

- Asam lemak kemudian diubah menjadi trigliserida di sel adiposa untuk disimpan.

- Gliserol 3-fosfat dibutuhkan untuk membuat trigliserida. Ini harus tersedia dari glukosa.

- Akibatnya, kita tak dapat menyimpan lemak jika tak ada kelebihan glukosa di dalam tubuh.

Jika kebutuhan energi tidak dapat tercukupi oleh karbohidrat, maka simpanan trigliserida ini

dapat digunakan kembali. Trigliserida akan dipecah menjadi gliserol dan asam lemak.

Gliserol dapat menjadi sumber energi (lihat metabolisme gliserol). Sedangkan asam lemak

pun akan dioksidasi untuk memenuhi kebutuhan energi pula (lihat oksidasi beta). 4

IV. Hormone Insulin

Insulin memepunyai efek penting terhadap metabolisme karbohidarat, lemak, dan

protein. Hormon ini menurunkan kadar glukosa, asam lemak, dan asam amino dalam

darah serta mendorong penyimpanan nutrient-nutrien tersebut. Dengan adanya insulin

pemasukan glukosa melalui membrane sel otot rangka, otot polos, dan otot jantung

dapat ditingkatkan, tetapi tidak pada epitel usus, tubuli ginjal, dan jaringan

saraf(kecuali daerah tertentu di hipotalamus).

Stimulus utama untuk meningkatkan sekresi insulin adalah peningkatan konsentrasi

glukosa darah. Kontrol utama atas sekresi insulin adalah system umpan balik negatif

langsung antara sel β pankreas dan konsentrasi glukosa dalam darah yang mengalir ke

sel-sel tersebut. Peningkatan kadar glukosa darah, seperti yang terjadi setelah

penyerapan makanan, secara langsung merangsang sintesis dan pengeluaran insulin

oleh sel β. Insulin yang meningkat tersebut, pada gilirannya menrunkan kadar glukosa

darah ke tingkat normal karena terjadi peningkatan pemakaian dan penyimpanan zat

gizi ini. Sebaliknya, penurunan glukosa darah, seperti yang terjadi saat puasa, secara

langsung menghambat sekresi insulin. Penurunan kecepatan sekresi insulin ini

15

menyebabkan perubahan metabolisme dari keadaan absorbtif ke keadaan pasca

absorbtif. Dengan demikian system umpan balik negative sederhana ini mampu

memperthankan pasokan glukosa ke jaringan secara konstan tanpa memerlukan peran

serta saraf atau hormone lain. Selain glukosa plasma, terdapat beberapa faktor lain

yang berperan dalam mengatur sekresi insulin, yaitu :

o Peningkatan kadar asam amino darah yang secara langsung merangsang sel β

untuk meningkatkan sekresi insulin

o Hormone utama GIT, khususnya GIP(gastric inhibitory peptide) yang merangsang

sekresi insulin pancreas

o Peningkatan aktivitas parasimpatis yang terjadi dalam merespon makanan dalam

GIT merangsang pembebasan insulin

o Perangsangan simpatis/peningkatan epinefrin yang menghambat sekresi insulin.3

Diabetes mellitus

Gejala DM khas adalah untuk keadaan pasca absorbtif yang berlebihan. DM adalah

gangguan endokrin yang paling banyak dijumpai. Gejala-gejala kaut diabetes mellitus

disebabkan oleh efek insulin yang tidak adekuat. Hal ini karena insulin adalah satu-satunya

hormone yang dapat menurunkan kadar glukosa darah, salah satu gambaran yang paling

menonjol adalah peningkatan kadar glukosa darah, atau hiperglikemia.

DM dapat dibedakan menjadi 2 macam berdasarkan kapasitas insulin pancreas, yaitu :

DM tipe I, yang ditandai oleh tidak adanya sekresi insulin

DM tipe II, yang ditandai oleh sekresi insulin yang normal bahkan meningkat, tetapi

terjadi penurunan kepekaan sel sasaran terhadap insulin

Selain keadaan pasca absorbitf yang berlebihan, gejala lain DM adalah poliuria yang

disebabkan oleh diuresis osmotic, polidipsia(kehilangan cairan tubuh akibat dehidrasi dan

menimbulkan rasa haus), polifagia(kehilangan glukosa di urin yang meningkatkan

katabolisme protein dan lemak dan mengakibatkan penurunan berat badan) yang bila tidak

ditanggulangi dapat menyebabkan coma diabeticum dan asidosis yang berakhir pada

kematian.5

16

Berbagai efek insulin

1. insulin yang berlebih

Insulin yang berlebihan menyebabkan hipoglikemia yang menimbulkan kelaparan bagi

otak(brain straving hypogilcemia). Kelebihan insulin ini dapat terjadi pada pasien DM jika

insulin yang disuntikkan melebihi asupan kalori dan tingkat olahraga, sehingga terjadi syok

insulin. Selain itu, kadar insulin dalam darah yang berlebihan dapat terjadi pada individu

nondiabetes yang mengidap tumor sel β atau yang sel β-nya sangat responsive terhadap

glukosa.

2. efek defisiensi insulin

o Meningkatkan glikogenolisis

o Meningkatkan glukoneogenesis

o Menurunkan penggunaan glukosa jaringan(hiperglikemia)

o Bila kadar gula darah naik sampai melampui ambang ginjalàglikosuria

o Penurunan di sel untuk sintesa glokogen,protein, lipid

3. efek defisiensi insulin terhadap lemak

o Menurunkan aktivitas dan jumlah kelompok enzim lipogenesis (menurunkan

kecepatan sintesis)

o Meningkatkan lipolisis dan menurunkan lipogenesis sehingga terbentuk banyak asam

lemak bebas dan ketika melalui hati diubah menjadi benda-benda keton (asam-asam

asetat, Aseton,asam β hidroksi butirat) yang disebut ketonemia. Ditambah dengan

gangguan asam basaàketoasidosis.

4. efek defisiensi insulin terhadap protein

Menigkatkan katabolisme protein otot sehingga terbentuk banyak asam amino yang oleh hati

diubah menjadi urea, pembentukan urea meningkat.5

Glucagon Glucagon mempengaruhi banyak proses metabolic yang juga dipengaruhi oleh insulin, tetapi

umumnya efek glucagon berlawanan dengan efek insulin(coupled endocrine system).

Keduanya merupakan faktor utama pada pengaturan metabolisme energy. Glukagon bekerja

17

terutama di hati , empat hormone ini menimbulkan berbagai efek pada metabolisme

karbohidrat, lemak, dan protein.

o Hidrat arang :meningkatkan gluksa darah dengan cara glikogenolisis dan

glukoneogenesis di hati

o Lemak : meningkatkan lipolisis, menurunkan sintesa trigliserida, meningkatkan

produksi keton di hati (ketogenesis) dengan cara: meningkatkan asam lemakàbenda

keton

o Protein : menurunkan sintesa protein, meningkatkan degradasi protein di hati,

merangsang glukoneogenesis

Pada keadaan post absorptive sekresi glucagon meningkat, sedangkan pada keadaan

absorptive sekresi glucagon menurun.5

Pengaturan sekresi glucagon :

o efek langsung pada gula darah

o kadar glukosa darah meningkatàsekresi glucagon menurun

o kadar glucagon yang tinggiàmemperburuk keadaan DM

Somatostatin

Hormon ini akan disekresikan oleh sel D ppl sebagai respons terhadap

1. Peningkatan kadar glukosa plasma

2. Peningkatan asam amino plasma(mancegah peningkatan bahan makanan plasma)

3. Menghambat sekresi insulin dan glucagon lokal

Neoplasma pada sel D mengakibatkan terganggunya sekresi sel D yang menimbulkan gejala

DM

Selain disekresikan oleh sel D ppl, hormone ini juga disekresi oleh hipotalamus yang

berfungsi untuk menghambat sekresi GH dan TSH dan oleh mukosa saluran cerna yang

kerjanya lokal(parakrin)yang berfungsi untuk menghambat proses pencernaan.5

Status Gizi

Status gizi adalah ukuran keberhasilan dalam  pemenuhan nutrisi untuk anak yang

diindikasikan oleh berat badan dan tinggi badan anak. Status gizi juga didefinisikan sebagai

18

status kesehatan yang dihasilkan oleh keseimbangan antara kebutuhan dan masukan nutrien.

Penelitian status gizi merupakan pengukuran yang didasarkan pada data antropometri serta

biokimia dan riwayat diit.

Ada 2 faktor yang mempengaruhi ganguan gizi

Ada 4 Faktor External yang sebagian bear mempengaruhi gangguan gizi:

Pendapatan

Masalah gizi karena kemiskinan indikatornya adalah taraf ekonomi keluarga, yang

hubungannya dengan daya beli yang dimiliki keluarga tersebut.

Pendidikan

Pendidikan gizi merupakan suatu proses merubah pengetahuan, sikap dan perilaku

orang tua atau masyarakat untuk mewujudkan dengan status gizi yang baik.

Pekerjaan

Pekerjaan adalah sesuatu yang harus dilakukan terutama untuk menunjang kehidupan

keluarganya. Bekerja umumnya merupakan kegiatan yang  menyita waktu. Bekerja

bagi ibu-ibu akan mempunyai pengaruh terhadap kehidupan keluarga.

Budaya

Budaya adalah suatu ciri khas, akan mempengaruhi tingkah laku dan kebiasaan.

Ada 3 Faktor Internal yang mempengaruhi gangguan gizi

Usia

Usia akan mempengaruhi kemampuan atau pengalaman yang dimiliki orang tua

dalam pemberian nutrisi anak balita.

Kondisi Fisik

Mereka yang sakit, yang sedang dalam penyembuhan dan yang lanjut usia, semuanya

memerlukan pangan khusus karena status kesehatan mereka yang buruk. Bayi dan

anak-anak yang kesehatannya buruk, adalah sangat rawan, karena pada periode hidup

ini kebutuhan zat gizi digunakan untuk pertumbuhan cepat.

19

Infeksi

Infeksi dan demam dapat menyebabkan menurunnya nafsu makan atau menimbulkan

kesulitan menelan dan mencerna makanan4.

Penilaian Status Gizi

Penilaian status gizi secara langsung dapat   dilakukan dengan:

Antropometri2

Antropometri adalah ukuran tubuh manusia. Antropometri secara umum digunakan untuk

melihat keseimbangan asupan protein dan energi. Parameter antropometri yang dibedakan

atas:

1. Berat Badan / Umur

Status gizi ini diukur sesuai dengan berat badan terhadap umur dalam bulan

2. Tinggi Badan / Umur

Status gizi ini diukur sesuai dengan tinggi badan terhadap umur dalam bulan

3. Berat Badan / Tinggi Badan

Status gizi ini diukur sesuai dengan berat badan terhadap tinggi badan

4. Lingkar Lengan Atas / Umur

Lingkar lengan atas (LILA) hanya dikategorikan menjadi 2 kategori yaitu gizi kurang

dan gizi baik dengan batasan indeks sebesar 1,5 cm/tahun.

5. Parameter Berat Badan / Tinggi Badan banyak digunakan karena memiliki kelebihan:

Tidak memerlukan data umur

Dapat membedakan proporsi badan ( gemuk, normal, kurus)5

20

KESIMPULAN

Pankreas merupakan suatu organ berupa kelenjar dengan panjang dan tebal sekitar 12,5 cm

dan tebal + 2,5 cm (pada manusia). Pankreas terbentang dari atas sampai ke lengkungan besar

dari perut dan biasanya dihubungkan oleh dua saluran ke duodenum (usus 12 jari), terletak

pada dinding posterior abdomen di belakang peritoneum sehingga termasuk organ

retroperitonial kecuali bagian kecil caudanya yang terletak dalam ligamentum lienorenalis.

Strukturnya lunak dan berlobulus.

Pankreas berperan sebagai kelenjar eksokrin dan endokrin. Kedua fungsi tersebut dilakukan

oleh sel-sel yang berbeda.

21

DAFTAR PUSTAKA

1. Kasim YI. Traktus urogenitalia. Jakarta: Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida

Wacana; 2010.

2. Sloane E. Anatomi dan fisiologi. Jakarta: EGC; 2004.

3. Gunawijaya FA, Kartawiguna E. Penuntun praktikum kumpulan foto mikroskop

Histologi. Jakarta: Universitas Trisakti;2009.

4. Junqueira LC, Carneiro J. Histologi dasar. Jakarta: EGC; 2007.

5. Guyton AC, Hall JE. Buku ajar fisiologi kedokteran. Edisi 11. Jakarta: EGC; 2006.

22