FISIOLOGI SISTEM ENDOKRIN

dr. Yanti Ivana S., M.Sc

cakuler: bontor

Selamat datang di cakul FISIOLOGI! Mohon jangan diskip teman-teman, karena ini FISIOLOGI, dasar dari segalanya. Okay, kalo begitu selamat membaca, scanning, skipping, absorbing!

PENDAHULUAN

Segala sesuatu yang dilakukan oleh tubuh kita, itu bertujuan untuk mencapai homeostasis. Untuk mencapai kondisi tersebut, biasanya dilakukan koordinasi aktivitas seluler. Biasanya melalui dua cara, bisa melalui sistem saraf dan sistem endokrin. Untuk sistem saraf dititikberatkan pada adanya impuls listrik. Sementara sistem endokrin dititikberatkan pada pesan-pesan kimiawi. Kalau kita pelajari lebih lanjut, ada juga yang namanya neuroendokrin. Dimana neuroendokrin ini diperankan oleh hipotalamus yang memproduksi hormon kemudian dihantarkan ke hipofisis dan disekresikan dari sana.

~ Secara singkat tertuang dalam gambar ya, dimana sistem saraf otonom juga berperan. ~

KOMUNIKASI SELULER

Ada bermacam-macam:

- Komunikasi langsung langsung ke sel-sel disebelahnya (ada hubungan langsung)

- Komunikasi parakrin sel berkomuniasi dengan yang ada di dekat-dekatnya

- Komunikasi endokrin hormonal ke tempat yang jauh, lewat pembuluh darah

- Komunikasi sinaptik biasanya dilakukan oleh sel saraf

Mekanisme Transmisi Mediator kimiawi Distribusi efek

Komunikasi langsung Melalui gap junction (ada hubungan langsung)

Ion, zat terlarut berukuran kecil, bahan larut lipid

Terbatas sel di dekatnya

Komunikasi parakrin Melalui cairan ekstraseluler

Faktor parakrin Terbatas pd area lokal, sel target harus punya reseptor ttt

Komunikasi endokrin Melalui sistem sirkulasi

Hormon Sel target di jaringan lain, harus punya reseptor ttt

Komunikasi sinaptik Melintasi celah-celah sinaptik

Neurotransmiter Terbatas. Sel target harus punya reseptor ttt

Komunikasi endokrin: hipotalamus hipofisis (anterior/posterior) organ target (adrenal, pankreas, ovarium, testis, dll)

KLASIFIKASI HORMON (berdasarkan struktur kimia)

DERIVAT ASAM AMINO

a. Derivate tirosin

Hormon tiroid (T3-T4) (dihasilkan oleh glandula tiroid)

Katekolamin:

o Epinefrin (dihasilkan oleh medulla adrenal)

o Norepinefrin (dihasilkan oleh medulla adrenal)

o Dopamine (dihasilkan oleh hipotalamus)

b. Derivate triptofan

Melatonin (dihasilkan oleh hipofisis) fungsi: untuk tidur, berbeda dengan melanin (pigmen kulit)

HORMON PEPTIDA

Ciri khas hormon ini: terjadi perubahan dari preprohormon prohormon hormon

a. Glikoprotein

Hipofisis: TSH, LH, FSH

Ginjal: EPO

Organ reproduksi: inhibin

b. Polipeptida rantai pendek dan protein berukuran kecil

Hipotalamus: ADH, oksitosin, hormon pengatur

Hipofisis: ACTH, GH, MSH, PRL

Jantung: Atrial Natriuretic Peptid, Brain Natriuretic Peptide

Traktus digestivus

Pankreas: insulin, glucagon

Glandula paratiroid: PTH

Sel C tiroid: kalsitonin

Jaringan adipose: leptin, resistin

Sistem limfatik

DERIVAT LIPID

Terikat protein transport pada plasma

a. Eikosanoid berasal dari derivat asam arakhidonat

Leukotriene

Prostaglandin

Tromboksan

Prostasiklin

b. Hormon steroid secara structural mirip dengan kolesterol

Gonad: androgen, estrogen, progestin

Korteks adrenal: mineralokorikoid, glukokortikoid

Ginjal: kalsitriol

SEKRESI DAN DISTRIBUSI HORMON

Endokrin distribusinya tidak melalui saluran tertentu, tidak seperti eksokrin

Sekresi langsung ke pembuluh darah, transportasi secara bebas/terikat protein pembawa dalam darah

Dari pembuluh darah akan ditransfer ke tempat-tempat target

Inaktivasi:

o Difusi keluar aliran darah apabila tidak ada organ targetnya, dia menjadi inaktif

o Diabsorpsi dan dipecah oleh sel meskipun di dalam pembuluh darah, dia tetap bisa dipecah oleh enzim tertentu

o Dipecah oleh enzim di plasma/cairan interstisial

Inaktivasi ini juga dilakukan demi mencapai kondisi ekuilibrium (kondisi seimbang)

MEKANISME KERJA HORMON

Terikat pada reseptor tertentu/spesifik (sensitivitas hormonal sel). Meskipun organ targetnya jauh, tetapi harus ada reseptornya ketika sampai di organ target. Peran reseptor sangat penting

Khas: Key and Lock. Jadi, cocoknya hanya buat itu saja, spesifik.

Sel target (punya reseptor) dan sel bukan target (tidak punya reseptor). Misal ada hormon, jika dia ke sel target maka akan berikatan karena ada reseptornya, kalau hormon itu ke sel bukan target, maka akan didiamkan saja dan tidak berikatan.

HORMON DAN RESEPTOR MEMBRAN SEL

Letak reseptor sendiri itu berbeda-beda, ada hormon yang reseptornya di membran sel, di membran sendiri itu ada yang di luar, ada yang di dalam.

Hormon katekolamin (E, NE, dopamine), hormon peptide, eikosanoid memiliki reseptor di membran sel

o Reseptor esktraseluler (luar membran) katekolamin, hormon peptide

o Reseptor intraseluler (dalam membran) eikosanoid

Second messenger dibutuhkan supaya efeknya bisa muncul maksimal

o cAMP

o cGMP

o Ion kalsium, kalmodulin

Ket: Misalnya ada hormon, dia terikat pada reseptor tertentu yang ada di membran. Membran akan mengaktifkan enzim tertentu, sehingga enzim akan mengubah ATP menjadi cAMP, cAMP nanti yang memberikan pesan supaya bisa berefek.

Contoh lain:

Ket: Hormon dari pembuluh darah kemudian sampai ke sel target, berikatan dengan reseptor di dekat reseptor ada protein G inaktif, setelah berikatan, protein G jadi aktif, kemudian akan mengaktifkan adenylate cyclase, sehingga ATP berubah menjadi cAMP, baru cAMP yang akan memberikan pesan

o KONSEP: Hipotalamus memberi perintah, hipofisis menerima perintah, mengeluarkan hormon menuju sel target

HORMON DAN RESEPTOR INTRASELULER

Hormon steroid dan tiroid memiliki reseptor dalam sel

Ket: Ketika hormon steroid memiliki reseptor di dalam sel, pertama-tama hormon steroid akan masuk dulu ke dalam sel menembus membran plasma di dalam sel target, reseptor akan menerima hormon reseptor+hormon akan masuk ke inti sel dan akan memerintah mRNA untuk produksi protein tertentu terjadi sintesis protein terbentuklah protein

Sementara itu, hormon tiroid punya reseptor di dalam sel khususnya di inti. Setelah hormon masuk ke aliran darah ditransport ke dalam sel di dalam sel belum ketemu dengan reseptor hormon akan dibawa masuk ke inti sel ketemu reseptor dapat bekerja , sintesis protein tertentu

MEKANISME KERJA HORMONAL

Perubahan permeabilitas membran

Misal: epinefrin, norepinefrin merupakan hormon yang memiliki reseptor di membran

Aktivasi enzim intraseluler saat 1 hormon bergabung dengan 1 reseptor membran

Misal: insulin

Aktivasi gen melalui penggabungan dengan reseptor interseluler

Misal: tiroid, steroid karena punya reseptor di inti sel, dia harus masuk dulu untuk berikatan baru dapat mengaktivasi gen

KONTROL AKTIVITAS ENDOKRIN

Refleks endokrin dipicu oleh:

o Stimuli humoral perubahan komposisi cairan ekstraseluler (menjadi lebih pekat atau lebih encer) contoh: misal menjadi lebih pekat, maka menyebabkan produksi ADH agar tubuh kita menghemat cairan biar gak pekat lagi

o Stimuli hormonal ada/tidaknya hormon spesifik

o Stimuli neural adanya neurotransmitter pada neuroglandular junction

Refleks endokrin sederhana

o Hanya melibatkan satu hormon

Refleks endokrin kompleks

o Melibatkan satu atau lebih tahap antara

o Melibatkan dua atau lebih hormon

Kerja Hormon secara umum:

Ket:

Glandula endokrin akan melepaskan hormon hormon akan bekerja pada organ target respon dari organ target akan balik ke kelenjar endokrin.

(+): respon dari organ target akan menambah produksi umpan balik positif

Contoh: oksitosin pada saat melahirkan, makannya ketika proses persalinan dimulai sudah tidak bisa dihentikan

(-): respon organ target akan menghambat produksi umpan balik negative

Huft, capek nih. Udah lelah, gak dong pula hehehe. Jangan ya, amit-amit. Kita semua harus mengerti biar sukses bareng-bareng! Semangat, masih ada beberapa halaman lagi guys!

ORGAN-ORGAN ENDOKRIN

HIPOTALAMUS

Mengintegrasikan aktivitas sistem saraf dan endokrin

o Sekresi hormon regulatoris untuk mengontrol aktivitas lobul anterior hipofisis

o Produksi ADH dan oksitosin

o Kontrol output simpatis ke medulla adrenal

ADH (Anti Deuretic Hormone)

Ket:

o Stimulasi yang ada berupa peningkatan osmolaritas dari plasma (lebih pekat) hipotalamus akan mengeluarkan ADH yang dihantarkan ke hipofisis posterior hipofisis posterior akan mengeluarkan ADH ke pembuluh darah sehingga bekerja di ginjal peningkatan permeabilitas air dalam ginjal penyerapan air bertambah oleh duktus kolektivus di ginjal sehingga cairan yang masuk banyak reabsorpsi air ke dalam darah osmolaritas berkurang darah encer feedback negative agar hipofisis tidak mengeluarkan ADH lagi

Oksitosin

Ket:

o Pada saat menyusui ada dua hormon yang terlibat oksitosin (mengeluarkan asi) dan prolaktin (produksi asi). Di klinis ada yang namanya “Ngrangkaki” (posisi payudara penuh asi nyeri yang diakibatkan oksitosin yang rendah, padahal fungsi oksitosin untuk pengeluaran ASI

o Stimulasi berupa penghisapan pada mammae oleh bayi hipotalamus akan mengeluarkan oksitosin secara tidak langsung (ke hipofisis posterior) di hipofisis posterior akan dikeluarkan oksitosin ke pembuluh darah oksitosin akan stimulasi pengeluaran air susu ASI keluar, bayi minum selama bayi menghisap, oksitosin akan terus dikeluarkan bila sudah tidak terjadi penghisapan lagi, maka terjadi feedback negative untuk berhenti keluarkan oksitosin

*Patut diprihatinkan: tapi kenapa pada saat bapak yang menghisap, air susu tidak keluar ya? Hmm... masih menjadi sebuah misteri ~ (mungkin yang mau skripsi boleh)

HIPOFISIS

Disebut “master of glands”

Hipofisis posterior hipofisis anterior

Hipotalamus juga mengeluarkan releasing hormon dan inhibiting hormon yang mempengaruhi hipofisis

Hipotalamus mengeluarkan releasing hormon (TRH, CRH, GnRH) releasing hormon akan memacu hipofisis untuk mengeluarkan stimulating hormon menuju organ target keluar hormon

Pola Umum

Releasing hormon (RH) dari

Hipotalamus

Hormon (dari hipofisis)

Organ target Hormon (dari organ target)

TRH (Tyroid Releasing Hormon)

TSH (Tyroid Stimulating Hormon)

Glandula tiroid Hormon tiroid

CRH (Corticotropin Releasing Hormon)

ACTH (Adrenocorticotropin Hormon)

Korteks adrenal Glukokortikoid , ex: cortisol

GnRH (Gonadotropin Releasing Hormon)

FSH (Folicle Stimulating Hormon)

Testis Inhibin

Ovarium Inhibin, estrogen

LH (Luteinizing Hormon)

Ovarium Progestin, estrogen

Testis Androgen

Pola Lain (mengeluarkan inhibiting hormon)

Hormon hipotalamus Hormon hipofisis Organ target Hormon organ target

PIH (Prolaktin Inhibiting Hormon)

Prolaktin ↓ Glandula mamaria

-

PRF (Prolaktin Releasing Factor)

Prolaktin ↑ -

GHIH (Growth Hormon Inhibiting Hormon)

Growth Hormon ↓ Hati Somatomedin/ insulin like growth factor

GHRH (Growth Hormon Releasing Hormon)

Growth Hormon ↑

HORMON PERTUMBUHAN

Merangsang pertumbuhan tulang rawan dan tulang

Ketika diproduksi banyak pertumbuhan cepat, begitu sebaliknya

Efek metabolik:

o Peningkatan kecepatan sintesis protein dan penyimpanan

o Peningkatan mobilisasi asam lemak dari jaringan adipose, peningkatan penggunaan asam lemak untuk energi

o Penurunan kecepatan pemakaian glukosa

*insulin-like growth factor: faktor pertumbuhan mirip insulin

GLANDULA TIROID

Produksi hormon tiroid

Produksi kalsitonin (oleh sel C)

Bagaimana membedakan pembesaran leher (tiroid atau bukan)? Pegang benjolan, rasakan konsistensinya, pasien disuruh menelan apabila benjolan bergerak seiring penelanan maka perbesaran itu pasti dari tiroid

Hormon Tiroid

o Sintesis hormon tiroid membutuhkan iodium dan tiroksin

Ket:

o Penangkapan iodium bahan oksidasi dimasukkan ke koloid; Tiroglobulin dihasilkan dimasukkan ke koloid akan bergabung yang dari iodium dan tiroglobulin menjadi DIT (T1) dan MIT (T2) DIT + MIT TIT (T3) dan T4. Setelah bergabung akan disimpan dalam bentuk vesikel vesikel nya akan dikeluarkan

Ket:

o Stimulasi berupa paparan terhadap dingin hipotalamus mengeluarkan TRH TRH akan menstimulasi hipofisis anterior untuk mengeluarkan TSH TSH akan menstimulasi tiroid, untuk mengeluarkan hormon tiroid hormon tiroid mempengaruhi metabolisme basal peningkatan produksi panas pada sel target sudah cukup panasnya, produksinya TRH dari hipotalamus dikurangi (feedback negative)

Efek Hormon Tiroid:

o Meningkatkan konsumsi oksigen dan energi pada anak-anak, dapat meningkatkan suhu tubuh

o Meningkatkan frekuensi denyut jantung dan kekuatan kontraksi jantung meningkatkan tekanan darah

o Meningkatkan sensitivitas stimulasi simpatis

o Mempertahankan sensitivitas normal pusat respirasi

o Situmlsi pembentukan sel darah merah meningkatkan pengangkutan oksigen

o Stimulasi aktivitas jaringan endokrin lain

o Mempercepat turn over mineral tulang

o Misalnya contoh pasien dengan hipertiroid, akan ditemukan gejala: hipertensi, kurus (metabolism tinggi), mata keluar, mengeluh berdebar-debar, merasa kepanasan terus (suhu tubuh meningkat)

o Kalo pasien dengan hipotiroid: pasien cenderung gemuk (metabolisme menurun), tidak berdebar-debar, dll.

GLANDULA PARATIROID

Letaknya: di belakang/balik tiroid (kecil banget) dan ada dua pasang

Hormon Paratiroid (PTH):

o Menstimulasi osteklas

o Menghambat osteoblast

o Meningkatkan reabsorbsi ion kalsium ginjal

o Menstimulasi pembentukan dan sekresi kalsitriol di ginjal peningkatan absorbsi ion Ca di saluran cerna

o Berperanan pada kontrol kalsium (khususnya kalsium darah)

Ket:

o Hipokalsemia (kalsium darah rendah PTH akan dilepaskan PTH akan bekerja di:

Tulang membongkar tulang, mencegah pembentukan tulang ( meningkatkan osteoklas, menghambat ostoeblas)

Usus akan terjadi absorbsi kalsium di saluran pencernaan (dengan perantaraan kalsitrion)

Ginjal akan reabsorbsi ion kalsium dan akan membentuk kalsitrion (kalsitrion: khusus untuk mengambil kalsium yang banyak)

Sehingga kadar kalsium dalam darah kembali normal.

GLANDULA ADRENAL/SUPRARENAL

Sering disebut sebagai kelenjar anak ginjal, letaknya di atas ginjal (mirip topi)

o Mungkin temen-temen msh inget di histologi ya struktur dari kelenjar adrenal ini. Jadi ada bagian korteks dan medulla. Dan di bagian korteks itu ada zona-zona, seperti yang ada di gambar

Regio Hormon Target primer

KORTEKS

Zona Glomerulosa Mineralokortikoid (hormon aldosteron)

Ginjal

Zona Fasikulata Glukokortikoid (kortisol, hidrokortison, kortikosteron)

Sebagian besar sel

Zona Retikularis Androgen

MEDULA Epinefrin, norepinefrin Sebagian besar sel

Ket:

o Kerja adrenal: ketika terjadi stimulasi hipoglikemia hipotalamus mengeluarkann CRH menstimulasi hipofisis untuk mengeluarkan ACTH menstimulasi glandula adrenal mengeluarkan kortisol menstimulasi terjadinya gluconeogenesis pada organ target (mobilisasi protein, lemak, dan stabilisasi lisosom) dihasilkan glukosa akan memberikan pesan ke hipotalamus bahwa sudah cukup produksi CRH glukosa darah kembali ke normal

o Aldosteron, RAA (Renin Angiotensin Aldosteron) berperan pada tekanan darah, saat tekanan darah menurun RAA aktif penghematan air (reabsorbsi Na) oleh ginjal

GLANDULA PINEAL

Mensintesis melatonin dari serotonin

Fungsi:

o Menginhibisi fungsi reproduksi

o Melindungi terhadap kerusakan oleh radikal bebas

o Mengatur ritme sirkadian

Melatonin: ada kaitannya dengan tidur. Pada saat kita tidur malam dengan suasana gelap, maka produksi melatonin akan meningkat. Makannya disarankan tidur malam itu wajib dan kalo bisa lampunya dimatikan. Bagi yang suka begadang, bisa dipikirkan kembali setelah membaca ini :)

Oleh karena itu, melatonin dijuluki sebagai HORMON KEGELAPAN atau hormon in the darkness atau dark hormon hua ha ha ha *ketawa jahat*

PANKREAS

Ada fungsi eksokrin: amylase, lipase, tripsin

Ada fungsi endokrin:

o Pancreatic Islet

Sel alfa hormon glucagon (menaikkan kadar gula darah)

Sel beta hormon insulin (menurunkan kadar gula darah)

Sel delta hormon peptide yang identik dengan H

Sel F hormon polipeptida pankreas

o Adanya stimulasi simpatis akan menghambat pankreas dalam memproduksi insulin. Mengapa? Masih inget gak teman-teman kalo sistem simpatis itu kerjanya fight and flight, dimana saat kita harus fight and flight kita butuh banyak energi, jika kita butuh energi sementara insulin terus dikeluarkan, maka kita lemes dan gak dapat energi dari glukosanya itu.

o Hiperglikemi sel beta pankreas produksi insulin kadar gula diturunkan bisa disimpan di hati sampai kadar gula darah kembali ke normal

o Hipoglikemi sel alfa terpicu untuk keluarkan glucagon sehingga kadar gula darah kembali meningkat ke normal

GINJAL

Kalsitriol

o Hormon steroid yang dilepaskan sebagai respon terhadap adanya hormon paratiroid

o Berasal dari kolekalsiferol

o Berperanan terhadap metabolism kalsium

o Mengabsorbsi kalsium di usus

Eritropoietin

o Hormon peptide yang dilepaskan sebagai respon terhadap rendahnya kadar oksigen

o Memicu terjadinya eritropoesis peningkatan sel darah (eritrosit) merah

o Suplai oksigen berkurang (padahal oksigen diangkut oleh sel darah merah) eritropoietin diproduksi

o Orang pada gagal ginjal akan terjadi anemia, karena ginjal tidak memproduksi eritropoetin dengan baik

Renin

o Renin Angiotensin Aldosteron: dilepaskan sebagai respon terhadap stimulasi simpatis, penurunan aliran darah renal

o Banyak aliran darah yang ke renal, sementara renal itu bukan organ yang utama

o Kalo temen-temen masih inget di blok 11 kemarin, bahwa aliran darah di tubuh kita tersusun paralel (masing-masing organ mendapat pasokan darah sendiri-sendiri). Nah, ginjal ini bukan organ favorit/prioritas guys. Misalnya terjadi penurunan tekanan darah/darah sedikit, maka diutamakan suplai ke otak dulu (kalo masih cukup ya ke ginjal, kalo ga cukup ya enggak). Sehingga kita dapat menilai orang dehidrasi dari banyak-sedikit/sering-tidaknya buang air kecil. Karena tidak banyak darah ke ginjal tidak banyak urin diproduksi, otomatis ketika orang kekurangan darah otomatis produksi urin juga menurun. Dong? Enggak.

JANTUNG

Natriuretic Peptide

o Memicu hilangnya ion Natrium dan air pada ginjal

Ketika natrium dikeluarkan dari ginjal, maka natrium akan mengikat air. Otomatis, natrium keluar, air ikut keluar

o Menghambat pelepasan renin, sekresi ADH dan aldosterone

o Menekan haus

Menekan haus tidak minum kadar cairan tubuh tidak banyak-banyak

o Menghalangi peningkatan tekanan darah oleh Angiotensin II dan Norepinefrin

o Sehingga dapat dikatakan kerja dari Natriuretic peptide adalah mencegah supaya tekanan darah tidak naik

TIMUS

Memproduksi Timosin memicu perkembangan dan maturasi limfosit

Patut diprihatinkan: Jangan ketuker dengan timus ‘makanan’ yaaaa :D

GONAD

Organ: ovarium dan testis

Hipotalamus produksi GnRH mempengaruhi hipofisis untuk memproduksi FSH dan LH ke testis atau ovarium (organ target)

Struktur/sel Hormon Target primer Efek hormonal

TESTIS

Sel interstisial Androgen Sebagian besar sel Mendukung maturasi sperma, sintesis protein otot skelet, karakteristik seks sekunder pria

Sel sustentakular Inhibin Lobus anterior hipofisis Menghambat sekresi FSH

OVARIUM

Sel folikular Estrogen Sebagian besar sel Mendukung maturasi folikel, karakteristik seks wanita

Inhibin Lobus anterior hipofisis Menghambat sekresi FSH

Korpus luteum Progestin Uterus, glandula mamaria Mempersiapkan uterus untuk implantasi

Androgen: tidak hanya diproduksi di testis, tapi juga di renal. Sehingga, wanita juga punya, meskipun tidak sebanyak pria

Akan dibahas lebih lanjut di blok XV

Wah, hebat ya tubuh kita ini? Organ sekecil hipotalamus dapat membuat efek yang sangat besar, How Great is Our God! Sekian yang dapat kami cakulkan kali ini. Semoga dengan membaca cakul ini kita mendapat hikmah dan faedahnya. AMIN