TUGAS MAKALAH

KIMIA KLINIK

KARBOHIDRAT DAN METABOLISME

GLUKOSA

Disusun oleh :

OLEH:

Kelompok VIII

Ferawati Tamar Jaya (H31110005)

Sitti Rahmah (H31110253)

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

2013

BAB I

PENDAHULUAN

Karbohidrat sangat banyak terdapat di alam khususnya pada makhluk

hidup. Karbohidrat terdapat di semua bagian bahan sel baik sebagai komponen

struktur maupun sebagai komponen. Bobot kering tumbuh-tumbuhan secara khas

terdiri atas 50 – 80% karbohidrat polimer selulosa bersama dengan bahan struktur

sejenis. Karbohidrat adalah tulang punggung struktur asam nukleat, RNA dan

DNA dan merupakan gula yang memberikan cadangan energi yang diperoleh dari

matahari untuk fotosintesis. Isolasi, pemurnian dan pengubahan karbohidrat

merupakan dasar banyak industri penting, kayu adalah bahan bangunan utama di

hampir seluruh bagian dunia. Kayu jika diubah secara kimia melalui proses

pembuatan pulp, menjadi sumber kertas. Gula dan produk pati yang didapat dari

bahan tumbuh-tumbuhan berperan utama dalam nutrisi dan industri bahan

makanan sejenis.

Karbohidrat atau sakarida adalah polihidroksi aldehid atau polihidroksi

keton, atau senyawa yang terhidrolisis dari keduanya. Unsur utama penyusun

karbohidrat adalah karbon, hidrogen, dan oksigen. Jumlah atom hidrogen dan

oksigen memiliki perbandingan 2 : 1 seperti molekul air, misalnya glukosa 12 : 6

atau 2 ; 1, sukrosa 22 : 11 atau 2 : 1. Karena perbandingan tersebut orang dulunya

menduga karbohidrat merupakan penggabungan dari karbon dan hidrat atau air

sehingga molekul ini disebut karbohidrat.

Karbohidrat juga merupakan pusat metabolisme tanaman hijau dan

organismen fotosintentik lain yang menggunakan energi matahari untuk

melakukakan pembentukan karbohidrat. Karbohidrat yang terdapat dalam bentuk

pati dan gula berfungsi sebagai bagian utama energi yang dikonsumsi oleh

kebanyakan organisme di muka bumi ini. Sebagai pati dan glikogen, karbohidrat

berfungsi sebagai penyedia sementara glukosa. Karbohidrat juga berfungsi

sebagai penyangga di dalam dinding sel bakteri dan tanaman.

BAB II

PEMBAHASAN

Berdasarkan jumlah monomer pembentuk suatu karbohidrat maka dapat

dibagi atas tiga golongan besar yaitu :

1. Monosakarida

Istilah sakarida berasal dari bahasa latin dan mengacu pada rasa manis

senyawa karbohidrat sederhana. Monosakarida adalah karbohidrat yang tidak

dapat dihidrolisis menjadi senyawa yang lebih sederhana. Monosakarida yang

mengandung gugus aldehida dirujuk sebagai aldosa. Contoh aldosa :Glukosa,

Galaktosa, Ribosa, dan Deoksiribosa

2. Oligosakarida

Oligosakarida adalah polimer dengan derajat polimerasasi 2 sampai 10 dan

biasanya bersifat larut dalam air. Oligosakarida yang terdiri dari dua molekul

disebut disakarida, bila tiga molekul disebut triosa, bila sukrosa terdiri dari

molekul glukosa dan fruktosa, laktosa terdiri dari molekul glukosa dan galaktosa.

Senyawa yang termasuk disakarida adalah :Sukrosa, Laktosa, dan Maltosa

3. Polisakarida

Polisakarida merupakan polimer molekul-molekul monosakarida yang

dapat berantai lurus atau bercabang dan dapat dihidrolisis dengan enzim-enzim

tertentu. Contoh polisakarida zat paling spesifik adalah heparin yang mencegah

koagulasi darah.: Pati, Gelatinisasi, Selulosa, Pektin, dan Glikogen.

KARBOHIDRAT DAN PERUBAHAN METABOLISME GLUKOSA

Organisme bergantung pada oksidasi senyawa organik kompleks untuk

memperoleh energi. Jenis umum senyawa tersebut adalah karbohidrat, asam

amino, dan lipid. Meskipun semua digunakan sebagai sumber energi, karbohidrat

adalah sumber utama untuk otak, eritrosit, dan sel retina pada manusia. Akibatnya,

konsentrasi glukosa dalam air ekstraseluler (termasuk plasma) membutuhkan

regulasi yang ketat. Hal ini dicapai dengan endokrin kompleks dan saling terkait

dan proses metabolisme difasilitasi oleh fungsi normal dari beberapa kelenjar dan

organ. Jika satu atau lebih dari sistem ini tidak berfungsi dengan baik, hilangnya

kontrol glikemik terjadi, yang akhirnya menghasilkan pembentukan bagian

patologis. Namun, gangguan metabolisme glukosa, seperti diabetes mellitus, lebih

dari disfungsi sederhana dari regulasi glukosa. Penyakit ini sering memiliki

penyebab multifaktorial, yang dapat mencakup genetik, kekebalan tubuh,

mekanisme molekuler autoimun, dan lainnya.

Karbohidrat merupakan sumber energi utama bagi tubuh manusia, yang

menyediakan 4 kalori (17 kilojoule) energi pangan per gram. Pemecahan

karbohidrat (misalnya pati) menghasilkan mono- dan disakarida, terutama

glukosa. Melalui glikolisis, glukosa segera terlibat dalam produksi ATP, pembawa

energi sel. Di sisi lain, glukosa sangat penting dalam produksi protein dan dalam

metabolisme lipid. Karena pada sistem saraf pusat tidak ada metabolisme lipid,

jaringan ini sangat tergantung pada glukosa.

Glukosa diserap ke dalam peredaran darah melalui saluran pencernaan.

Sebagian glukosa ini kemudian langsung menjadi bahan bakar sel otak, sedangkan

yang lainnya menuju hati dan otot, yang menyimpannya sebagai glikogen ("pati

hewan") dan sel lemak, yang menyimpannya sebagai lemak. Glikogen merupakan

sumber energi cadangan yang akan dikonversi kembali menjadi glukosa pada saat

dibutuhkan lebih banyak energi. Meskipun lemak simpanan dapat juga menjadi

sumber energi cadangan, lemak tak pernah secara langsung dikonversi menjadi

glukosa. Fruktosa dan galaktosa, gula lain yang dihasilkan dari pemecahan

karbohidrat, langsung diangkut ke hati, yang mengkonversinya menjadi glukosa.

Glukosa, suatu gula monosakarida, adalah salah satu karbohidrat

terpenting yang digunakan sebagai sumber tenaga bagi hewan dan tumbuhan.

Glukosa merupakan salah satu hasil utama fotosintesis dan awal bagi respirasi.

Bentuk alami (D-glukosa) disebut juga dekstrosa, tearutama pada industri pangan.

Glukosa (C6H12O6, berat molekul 180.18) adalah heksosa—monosakarida

yang mengandung enam atom karbon. Glukosa merupakan aldehida (mengandung

gugus -CHO). Lima karbon dan satu oksigennya membentuk cincin yang disebut

"cincin piranosa", bentuk paling stabil untuk aldosa berkabon enam. Dalam cincin

ini, tiap karbon terikat pada gugus samping hidroksil dan hidrogen kecuali atom

kelimanya, yang terikat pada atom karbon keenam di luar cincin, membentuk

suatu gugus CH2OH. Struktur cincin ini berada dalam kesetimbangan dengan

bentuk yang lebih reaktif, yang proporsinya 0.0026% pada pH 7.Dekstrosa

terbentuk akibat larutan D-glukosa berotasi terpolarisasi cahaya ke kanan. Dalam

kasus sama D-fruktosa disebut "levulosa" karena larutan levulosa berotasi

terpolarisasi cahaya ke kiri. Gula terdapat dalam dua enantiomer ( isomer cermin),

D-glukosa dan L-glukosa, tapi pada organisme, yang ditemukan hanya isomer D-

isomer. Suatu karbohidrat berbentuk D atau L berkaitan dengan konformasi

isomerik pada karbon 5. Jika berada di kanan proyeksi Fischer, maka bentuk

cincinnya adalah enantiomer D, kalau ke kiri, maka menjadi enantiomer L. Sangat

mudah diingat, merujuk pada D untuk "dextro”, yang merupakan akar bahasa

Latin untuk "right" (kanan), sedangkan L untuk "levo" yang merupakan akar kata

"left" (kiri). Struktur cincinnya sendiri dapat terbentuk melalui dua cara yang

berbeda, yang menghasilkan glukosa-α (alfa) jeungt β (beta). Secara struktur,

glukosa-α jeung -β berbeda pada gugus hidroksil yang terikat pada karbon

pertama pada cincinnya. Bentuk α memiliki gugus hidroksil "di bawah"

hidrogennya (sebagaimana molekul ini biasa digambarkan, seperti terlihat pada

gambar di atas), sedangkan bentuk β gugus hidroksilnya berada "di atas"

hidrogennya. Dua bentuk ini terbentuk bergantian sepanjang waktu dalam larutan

air, hingga mencapai nisbah stabil α:β 36:64, dalam proses yang disebut

mutarotasi yang dapat dipercepat.

Klasifikasi dan kimia Monosakarida

Karbohidrat merupakan polihidroksi aldehida atau keton polihidroksi, atau

unit multimerik senyawa tersebut. Rumus umum dari karbohidrat adalah

(CH2O)n. ada beberapa penyimpangan dari rumus dasar ini, karena turunan

karbohidrat dapat dibentuk dengan penambahan kelompok kimia lain seperti

fosfat, sulfat, dan amina, molekul terkecil yang sesuai dengan rumus umum

formaldehid. Namun, senyawa ini biasanya tidak dianggap Karbohidrat dan

sangat reaktif dan beracun. Glyceraldehydes, senyawa tiga karbon, biasanya

dianggap sebagai karbohidrat terkecil. Senyawa ini optik aktif, yaitu, berputar

pada bidang cahaya terpolarisasi, karbon pusat glyceraldehydes adalah kiral,

dengan kata lain, semua ikatan kimia yang berasal dari glyceraldehydes adalah

unik. Untuk setiap atom kiral ada 2n isomer yang mungkin, sehingga, ada 2, atau

dua, bentuk glyceraldehydes. Ini adalah isomer bayangan cermin satu sama lain

dan disebut stereoisomer. Karbohidrat dikelompokkan menjadi klasifikasi generik

berdasarkan jumlah karbon, tetrosa berisi empat, pentosa berisi lima, heksosa

mengandung enam karbon, dan sebagainya. Jika karbohidrat adalah aldehida,

maka disebut aldosa. Jika senyawa karbohidrat adalah keton, maka disebut ketose.

Dengan demikian pada (Gbr. 14-1) merupakan glukosa. Sebuah aldehida enam-

karbon, diklasifikasikan sebagai suatu aldohexose. Fruktosa, keton enam-karbon,

adalah ketohexose (gbr. 14-1).

Beberapa model dapat digunakan untuk mewakili karbohidrat (gbr. 14-1).

Proyeksi Fisher dari karbohidrat memiliki aldehida atau keton di bagian atas

gambar. Para karbon diberi nomor dimulai pada aldehida atau keton akhir, dan

senyawa dapat direpresentasikan baik sebagai rantai lurus atau bentuk siklik

hemiacetal.

D-dan L-adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan beberapa

isomer optik kemungkinan senyawa glukosa dan lainnya yang ada sebagai

stereoisomer. Karena ada empat karbon kiral dalam suatu aldohexose, berarti ada

24 atau 16 isomer yang mungkin, dua di antaranya adalah stereoisomer bernama

D-glukosa dan L-glukosa. Pada gambar 14-1, dapat dilihat bahwa D-glukosa

terwakili dalam proyeksi Fisher dengan kelompok hidroksil pada karbon nomor

lima, yang diposisikan di sebelah kanan. L-glukosa memiliki gugus hidroksil

jumlah karbon lima yang diposisikan di sebelah kiri.

Banyak karbohidrat mendukung pembentukan struktur cincin hemiasetal.

Bahkan, hanya sebagian kecil dari glukosa (kurang dari 1%) dalam larutan adalah

dalam bentuk rantai terbuka. Pembentukan struktur cincin hemiasetal

memperkenalkan posisi karbon baru kiral satu. Hal ini meningkatkan jumlah

aldohexoses siklik yang berbeda untuk 25, atau 32. Dengan demikian, D-atau-L

bentuk glukosa masing-masing memiliki dua representasi mungkin dalam bentuk

cincin (Gbr.14-1) bentuk α diwakili dengan menggambar gugus hidroksil karbon

satu di sebelah kanan. Bentuk β glukosa diwakili oleh menggambar gogus

hidroksil karbon satu di sebelah kiri. Fisher Projection

Haworth Projections

Gambar 14-1. Fisher dan Haworth proyeksi glukosa dan fruktosa. D-

glukosa, L-glukosa, dan D-fruktosa yang direpresentasikan sebagai proyeksi

rantai terbuka Fisher (atas gambar). α -D-glukopiranosa dan β-D-glukopiranosa

direpresentasikan sebagai cyclis Fisher proyeksi (tengah) dan proyeksi Haworth

(bawah gambar). β-D-glucofuranose juga diwakili di bagian bawah.

Proyeksi Hawoth merupakan senyawa dalam bentuk siklik, yang lebih

representatif dari struktur yang sebenarnya. Ketika glukosa digambarkan dalam

proyeksi Haworth, bentuk α dari D-glukopiranosa diwakili oleh kelompok

hidroksil karbon berorientasi pesawat ine bawah atau di bawah kertas (Gambar

14-1). Β-D-glukopiranosa memiliki gugus hidroksil karbon yang berorientasi ke

atas untuk kiasan mewakili berada di atas pesawat dari kertas (Gambar 14-1).

Kebanyakan gula pada manusia dari bentuk D. Proporsi α-D-glukopiranosa dan β-

D-glucopyranos dalam larutan ditentukan oleh sifat pelarut dan suhu.

Dengan demikian, jika solusi murni α-D-glukosa diperbolehkan untuk duduk di

40° C, membentuk sebuah campuran kesetimbangan dari 36% α-D-glukosa dan

4% β-D-glukosa. Reaksi ini disebut mutarotation. Secara teoritis, hal ini juga

ossible untuk enam karbon hemiacetal untuk membentuk dua cincin yang berbeda.

Satu cincin yang mirip dengan furan, yang berisi empat karbon dan satu oksigen,

cincin lainnya berisi lima karbon dan satu oksigen dan mirip dengan sebuah cincin

pyran (Gbr. 14-1). Glukosa termodinamika mudah mengalami pembentukan ix-

anggota cincin (lima karbon dengan satu oksigen), karena itu adalah sebuah

pyranose. Fruktosa, di sisi lain, dan mudah mengalami pembentukan cincin

furanose.

Disakarida dan polisakarida

Karbohidrat yang terpisah, atau monosakarida, dapat bergabung ke-gether

untuk disakarida bentuk atau struktur multimerik disebut aligosaccharides dan

polisakarida. Ketika dua molekul karbohidrat bergabung bersama, sebuah molekul

air yang dihasilkan. Ketika mereka berpisah, satu molekul watewr hilang. Reaksi

ini disebut hidrolisis. Polisakarida adalah molekul organik yang paling melimpah

di alam. Selulosa, misalnya, adalah polisakarida yang sangat tidak larut yang

terjadi secara luas pada tanaman, pati adalah karbohidrat utama (polisakarida)

penyimpanan produk tanaman yang lebih tinggi, dan glikogen adalah strorage

produk karbohidrat utama pada hewan.

Hubungan glikosida karbohidrat dapat melibatkan salah satu karbon,

namun karbon tertentu disukai tergantung pada karbohidrat. Sebuah disakarida

yang umum digunakan oleh manusia adalah sukrosa, sering dikenal sebagai gula

meja. Sukrosa adalah α-D-glucopyranosyl (12) β-D-Fructofuranoside (Gbr.14-

2). Oksigen dari karbon pada β-D-fruktosa. Dua disakarida umum lainnya adalah

maltosa dan laktosa (Gbr.14-2). Maltose terdiri dua α-D-glukosa unit dalam

hubungan (14). . Maltosa adalah disakarida, yang dibentuk oleh pencernaan pati

dengan enzim amilase. Laktosa adalah disakarida yang ditemukan dalam susu.

Laktosa terdiri dari α-D-galaktosa dan β-D-glukosa dalam hubungan (14).

Sucrose α-D-glucopyranosyl Maltose α-D- glucopyranosy

(12) β-D- Fructofuranoside (14) α-D- glucopyranoside

Lactose

β-D- glucopyranoside

(14) α-D- glucopyranoside

Gambar 14-2. Haworth proyeksi

sukrosa, maltosa, dan tiga laktosa

disakarida umum. Para karbon

yang terlibat dalam setiap

hubungan glikosida yang ditunjuk dalam tanda kurung. Sukrosa bukan gula-gula

pereduksi karena glucopyranoside memiliki gugus karbonil yang tersedia.

Semua monosakarida dan disakarida banyak mengurangi agen. ini adalah

karena aldehida atau keton bebas (bentuk rantai terbuka) dapat teroksidasi kondisi

yang tepat. Sebagai disakarida, salah satu aldehid atau ketons biasanya α dengan

linkage glikosidik, aldehid atau keton masih bebas berfungsi sebagai agen

mengurangi. Namun, ketika kedua aldehida atau keton α dengan linkage

glikosidik, seperti di sukrosa, maka disakarida tidak mampu menjalani

mutarotation dan karena itu tidak mampu berfungsi sebagai agen mengurangi.

Kedua maltosa dan laktosa pereduksi, sedangkan sukrosa tidak.

Unit tunggal dari karbohidrat tidak dapat disimpan dengan mudah dalam

sel. Semua karbohidrat adalah agen osmotik kuat karena jumlah gugus hidroksil

yang dapat berkontribusi terhadap ikatan hidrogen dan organisasi air. Selain itu,

enzim intraseluler mudah mengenali glukosa dan congener dan cepat shunt

mereka ke jalur metabolik. Oleh karena itu, untuk menyimpan molekul glukosa

secara efisien sampai mereka dibutuhkan untuk energi, sel-sel mengubah

karbohidrat ke dalam tepung polimer pada tumbuhan dan glikogen pada hewan

9fig.14-3). Pati pada tumbuhan dan glikogen pada hewan (gbr. 14-3). Pati dan

glikogen polimer dapat berbagai ukuran dari kurang dari 100 sampai lebih dari

2000 unit glukosa terkait. Pati dan glikogen yang serupa karena rantai utama

mereka terdiri dari 1,4-glikosidik linkage (Gbr.14-3). Cabang terjadi dari rantai

utama di 1,6-glikosidik (Gbr.14-3). Glikogen lebih bercabang dari pati, dan

cabang-cabangnya yang agak pendek. Agaknya, percabangan memungkinkan

organisme untuk menyimpan sejumlah besar karbohidrat dalam volume lebih

kecil, lebih kompak dari dunia lain mungkin untuk polimer linier. Kedua jaringan

yang mensintesis dan glikogen toko adalah hati dan otot.

Gambar 14-3. Representasi dari molekul glikogen berkembang. Angka

menunjukkan rantai utama (14) dan bercabang (16) glikosidik. Buka panah

(=>) poin menunjuk ekstensi potensial untuk rantai.

Reaktivitas dari Karbohidrat

Kemampuan glukosa berfungsi sebagai agen mengurangi telah berguna

dalam deteksi dan kuantisasi dari karbohidrat dalam cairan tubuh. Glukosa dan

lainnya karbohidrat mampu mengkonversi ion cupric dalam larutan alkali dengan

ion cuprous. Solusinya kehilangan warna biru dan endapan merah bentuk oksida

cuprous. Benedict dan Fehling reagen ini, yang mengandung larutan alkali ion

cupric stabilizied oleh sitrat atau titrasi, masing-masing, telah digunakan untuk

mendeteksi pereduksi dalam urin dan cairan tubuh lainnya. Karakteristik lain

kimia yang digunakan untuk dimanfaatkan untuk quantitate karbohidrat di masa

lalu adalah kemampuan molekul-molekul untuk membentuk basis Schiff dengan

amina aromatik. O-toluidin dalam larutan asam panas akan menghasilkan

senyawa berwarna dengan absorbansi maksimum pada 630 nm. Galaktosa,

aldohexose, dan mannose, aldopentose suatu, juga akan bereaksi dengan 0-

toluidin dan menghasilkan senyawa berwarna yang dapat mengganggu reaksi.

Basis Schiff reaksi dengan 0-toluidin adalah kepentingan sejarah saja dan telah

digantikan oleh lebih metode enzimatik spesifik, yang akan dibahas kemudian.

Metabolisme karbohidrat dan fuel Homeostasis

Seperti disebutkan, glukosa adalah sumber utama energi bagi manusia.

Sistem saraf, termasuk otak, benar-benar tergantung pada glukosa dari cairan

ekstraselular sekitarnya (ECF) untuk energi. Jaringan saraf tidak dapat

berkonsentrasi karbohidrat juga tidak bisa menyimpannya, karena itu sangat

penting untuk menjaga pasokan ke jaringan. Untuk alasan ini, konsentrasi glukosa

dalam ECF harus dijaga dalam kisaran sempit. Ketika konsentrasi turun di bawah

tingkat tertentu, jaringan saraf kehilangan sumber energi utama mereka dan tidak

mampu mempertahankan fungsi normal.

Bagian dari Glukosa

Sebagian dari karbohidrat ketika dicerna adalah polimer seperti pati dan

glikogen. Amilase saliva dan amilase pankreas yang bertanggung jawab untuk

pencernaan non-absorbable polimer untuk dekstrin dan disakarida, yang

selanjutnya dihidrolisis menjadi monosakarida oleh maltose, enzim yang

dikeluarkan oleh mukosa instestinal. Sukrase dan laktase adalah dua penting

lainnya usus yang diturunkan anzymes yang menghidrolisis sukrosa menjadi

glukosa dan fruktosa dan laktosa menjadi glukosa dan galaktosa.

Banyak orang tidak toleran laktosa. Hal ini dapat berupa bawaan atau

diperoleh di masa dewasa, dan disebabkan oleh penurunan ekspresi laktase di

perbatasan sikat lumen usus. Konsumsi hasil produk susu dalam

ketidakseimbangan osmotik karena retensi laktosa dalam usus. Flora usus mampu

memanfaatkan laktosa. Hasil adalah menumpuk di usus dan distensi, nyeri, perut

kembung, diare, dan dehidrasi menyebabkan ketidakseimbangan elektrolit dapat

terjadi. Dewasa biasanya akan mengatur diri ketidakseimbangan dapat terjadi.

Dewasa biasanya akan mengatur diri menelan laktosa untuk menghindari

ketidaknyamanan yang mereka alami di masa lalu. Defisiensi lactase ini lebih

serius karena laktosa adalah komponen utama dari susu. Dehidrasi berat pada bayi

dapat mengakibatkan LIRP yang mengancam ketidakseimbangan elektrolit.

Perlakuan intoleransi laktosa pada bayi adalah substitusi susu untuk merek

kekurangan laktosa.

Metabolisme Glukosa

Setelah disakarida diubah menjadi monosakarida, mereka diserap oleh

usus dan diangkut ke hati oleh pasokan hati Portal darah vena. Glukosa adalah

karbohidrat hanya untuk secara langsung digunakan untuk energi atau disimpan

sebagai glikogen. Galaktosa dan fruktosa harus diubah menjadi glukosa sebelum

mereka dapat dimanfaatkan. Setelah glukosa memasuki sel, itu quckly didorong

ke dalam salah satu dari tiga metabolik pathaway mungkin (dijelaskan bawah)

tergantung pada ketersediaan substrat atau status gizi sel. Tujuan utama dari sel

adalah untuk mengubah glukosa menjadi karbon dioksida dan air, di mana proses

sel memperoleh molekul energi tinggi adenosin trifosfat (ATP) dari fosfat

anorganik dan adenosin difosfat (ADP). Sel membutuhkan oksigen untuk

langkah-langkah akhir dalam rantai transpor elektron. Nikotinamida adenin

dinukleotida dalam bentuk mengurangi nya (NADH) akan bertindak sebagai

perantara oksidasi glukosa pasangan untuk rantai transpor elektron (ETC) di

mitokondria di mana banyak ATP diperoleh.

Gambar 14-4 embden-Meyerhof jalur untuk glikolisis anaerobik

Langkah pertama untuk semua tiga jalur membutuhkan glukosa untuk

diubah menjadi glukosa-6-fosfat dengan menggunakan energi tinggi molekul

ATP. Reaksi ini dikatalisis oleh heksokinase enzim (Gbr.14-4). Glukosa-6-fosfat

dapat memasuki jalur embden-Meyerhof atau jalur heksosa monofosfat, atau

dapat menjadi penting bagi generasi energi dari glukosa, jalur kedua adalah

penting untuk penyimpanan glukosa.

Jalur the embden-Meyerhof (EM) terjadi dalam laku sitosol dari sel,

Dalam jalur ini, glukosa dipecah menjadi dua tiga-karbon molekul asam piruvat,

yang dapat memasuki sycle asam trikarboksilat (TCA siklus) atau lebih

teroksidasi dua molekul asam laktat (Gbr.14-4). Jalur EM memerlukan oksigen.

Glikolisis anaerobik adalah kebutuhan energi yang penting tanpa suplai oksigen

yang cukup. Jaringan ini dapat mendorong ATP dari glukosa defisit oksigen dan

akan terakumulasi asam laktat. Asam laktat berdifusi dari sel otot, memasuki

sirkulasi sistematik, dan yang diambil dan dimanfaatkan oleh hati. Proses ini

disebut Cori, atau glukosa-laktase, siklus.

Agar glikolisis anaerobik berlangsung, dua mol ATP harus dikonsumsi

untuk setiap mol glukosa, namun, empat mol ATP secara langsung diproduksi

menghasilkan keuntungan bersih dari dua mol ATP. Selanjutnya keuntungan dari

siklus ATP dan NADH ke ETC. Substrat lain memiliki kesempatan untuk

memasuki jalur di beberapa titik. Gliserol dilepaskan dari hidrolisis trigliserida

dapat masuk pada 3-glycerate phospho-, dan asam lemak dan ketonase dan

beberapa asam amino yang dikonversi atau dikatabolisme ke A koenzim asetil

(CoA Asetil), yang merupakan bagian dari siklus TCA. Asam amino lainnya

memasuki jalur sebagai piruvat atau deaminasi keto-dan oxoacids. Konversi asam

lemak untuk asetil KoA yang disebut-Knoops oksidasi. Konversi asam amino oleh

hati, dan jaringan khusus lainnya seperti ginjal, untuk substrat yang dapat

dikonversi menjadi glukosa disebut gluconeo-genesis. Glukoneogenesis juga

mencakup pembicaraan dari gliserol, piruvat laktase, dan glukosa.

 Jalur energi kedua adalah shunt monofosfat heksosa (shunt HMP), yang

sebenarnya adalah jalan memutar glukosa-6-fosfat dari jalur glikolitik menjadi 6-

phosphogluconic asam. Produk ini teroksidasi memungkinkan pembentukan

ribosa-5-fosfat dan nikotinamida dinukleotida fosfat I dikurangi oleh (NADPH).

NADPH penting bagi eritrosit, yang kurang mitokondria dan karena itu tidak

mampu siklus penggunaan TCA. Kekuatan reduksi NADPH diperlukan untuk

melindungi sel dari kerusakan akibat radikal bebas dan oksidatif. Tanpa NADPH,

lapisan ganda lipid membran sel dan enzim penting pada akhirnya akan hancur,

mengakibatkan kematian sel. The shunt HMP juga memungkinkan pentosa,

seperti ribosa, memasuki patway glikolitik.

Ketika kebutuhan energi sel telah terpenuhi, glukosa dapat disimpan

sebagai glikogen. Ini jalur ketiga, yang disebut glycogenesis, relatif

strainghtforward. Glukosa-6-fosfat diubah menjadi glukosa-fosfat 1-, yang

kemudian dikonversi menjadi uridin dispoglucose dan kemudian glikogen sintase

oleh glikogen. Beberapa jaringan mampu sintesis glikogen, khususnya hati dan

otot. Hepatosit mampu melepaskan glukosa dari glikogen atau sumber lain untuk

mempertahankan konsentrasi glukosa darah. Hal ini karena hati mensintesis enzim

glukosa-6-fosfatase. Tanpa enzim ini, glukosa terjebak dalam jalur glikolitik. Sel

otot tidak mensintesis glukosa-6-fosfatase, dan karena itu mereka tidak mampu

dephosphorylating glukosa. Setelah glukosa memasuki sel otot tetap sebagai

glikogen kecuali catabbolized. Glikogenolisis adalah proses dimana glikogen

diubah kembali menjadi glukosa-6-fosfat untuk masuk ke jalur glikolitik. Tabel

14-1 menguraikan jalur energi utama yang terlibat baik secara langsung maupun

tidak langsung dengan metabolisme glukosa.

Tabel 14.1

Singkatnya, glukosa dan karbohidrat lainnya rietary dapat dimanfaatkan

oleh hati dan sel-sel lain untuk energi atau dapat disimpan sebagai glikogen untuk

digunakan nanti. Ketika pasokan glukosa rendah, hati akan menggunakan substrat

glikogen dan lainnya untuk meningkatkan konsentrasi glukosa darah. Substrat

termasuk gliserol dari trigliserida, asam laktat dari kulit dan otot, dan asam amino.

Jika lipolisis dari trigliserida yang diregulasi, itu menghasilkan pembentukan

badan keton, yang otak dapat digunakan sebagai sumber energi melalui siklus

TCA. Sintesis glukosa dari asam amino adalah glukoneogenesis. Proses ini

digunakan dalam conjuction dengan pembentukan badan keton ketika toko

glikogen yang deplated-kondisi biasanya terkait dengan kelaparan. Jalur Prinsip

untuk oksidasi glukosa melalui jalur embden-Meyerhof. NADPH dapat disintesis

melalui shunt HMP, yang selain jalur dari jalur glikolisis anaerobik.

Regulasi Metabolisme Glukosa

Hati, pankreas, dan kelenjar endokrin lainnya melakukan pekerjaan yang

luar biasa untuk menjaga concenteations glukosa darah dalam kisaran yang

sempit. Selama cepat singkat, glukosa dipasok ke ECF dari hati melalui

glikogenolisis. Ketika periode puasa lebih lama dari satu hari, glukosa disintesis

dari sumber lain melalui glukoneogenesis. Pengendalian glukosa darah berada di

bawah dua hormon utama: insulin dan glukagon (Gbr. 14-5 dan 14-6a). Hormon

dan zat lainnya neuroendokrin juga mengerahkan beberapa kontrol atas

konsentrasi glukosa darah. Hal ini memungkinkan tubuh untuk merespon tuntutan

peningkatan glukosa atau bertahan puasa berkepanjangan. Hal ini juga

memungkinkan konservasi energi sebagai lipid ketika substrat kelebihan tertelan.

REGULASI HORMONAL

Hormon berfungsi pada beberapa tingkatan dan dalam jaringan yang berbeda.

Tindakan mereka dapat mempengaruhi masuknya glukosa ke dalam sel dan juga

dapat mempengaruhi nasib glukosa setelah telah memasuki sel. Untuk Memahami

tindakan hormon pada sel, pertama mempertimbangkan apa yang akan terjadi saya

kita tidak memiliki mekanisme pengaturan untuk kontrol glukosa. Setelah makan

ditelan dan sebagai pencernaan terjadi, gula sederhana akan diserap terlebih

dahulu. Ini akan diikuti oleh pencernaan dan penyerapan gula lebih kompleks.

Negara serap disebut sebagai negara postprandial. Konsentrasi glukosa dalam

darah meningkat segera setelah makan, dan tanpa kontrol endokrin konsentrasi ini

akan terus meningkat selama beberapa jam. Hiperglikemia, ketinggian glukosa

dalam ECF, termasuk darah, akan menarik air dari sel. Jika konsentrasi glukosa

naik di atas 180 mg / dL, sel-sel epitel tubular ginjal tidak akan dapat sepenuhnya

menyerap kembali itu dari filtrat, dan glukosa beberapa akan masuk ke urin. Ini

disebut glukosuria itu akan mengakibatkan hilangnya air dan elektrolit dari tubuh.

Ingatlah bahwa otak membutuhkan pasokan glukosa. Jaringan lain, seperti otot,

sangat persyaratan glukosa mereka tergantung pada kebutuhan energi mereka.

Setelah karbohidrat dari makanan benar-benar diserap, kebutuhan tubuh masih

harus dipenuhi. Ini adalah keadaan postabsortif. Kecuali makanan lain yang

dimakan, konsentrasi glukosa ECF akan menurun dan jaringan saraf tubuh akan

kehilangan fungsi, menyebabkan syok hipoglikemik dan, pada akhirnya, koma.

Oleh karena itu, sistem endokrin harus membantu dalam pertemuan tiga

persyaratan: pasokan glukosa harus tersedia dalam semua keadaan normal,

kelebihan glukosa harus disimpan dengan aman untuk mencegah dari yang

menyebabkan perubahan adalah keseimbangan cairan dan elektrolit atau menjadi

hilang, dan glukosa yang disimpan harus untuk memasok ECF ketika glukosa

tidak diserap oleh usus.

Insulin adalah hormon peptida yang disintesis dalam sel pulau Langerhans

dalam sel-sel pulau Langerhans di pankreas. Insulin adalah hormon utama yang

bertanggung jawab atas masuknya glukosa ke dalam sel, sehingga produksi

insulin dan meningkatkan pelepasan setelah makan, ketika ECF konsentrasi

glukosa meningkat (lihat Gambar 14-5.). Protein ini disintesis dan disimpan dalam

vesikula dalam sitosol dari unit sel yang diperlukan. Seperti kebanyakan protein

yang disintesis dengan tujuan spesifik dari rilis ke dalam aliran darah, insulin

disintesis dengan urutan peptida pemimpin singkat. Setelah peptida pemimpin

pra-proinsulin dibelah, peptida proinsulin, yang merupakan 82 asam amino yang

panjang, selanjutnya dipecah oleh protease spesifik. Sebuah hamparan asam

amino-31 akan dihapus dari tengah protein meninggalkan dipeptida dengan rantai

dan dari 21 dan 30 asam amino yang panjang, masing-masing. Dipeptida ini

diselenggarakan bersama oleh bons disulfida antara sistein pada rantai dan.

Peptida internal yang telah dibelah oleh protease yang disebut C-peptida. Ini tidak

memiliki fungsi yang dikenal dalam peraturan glukosa dan dilepaskan dari vesikel

bersama dengan insulin.

Pelepasan insulin merupakan respon terhadap peningkatan konsentrasi

glukosa ECF adalah biphasic. Ada peningkatan yang cepat awal kecil dalam

sirkulasi insulin yang tambahan untuk rilis berkepanjangan insulin dari sel.

Pelepasan insulin dihentikan ketika ECF konsentrasi glukosa mulai menurun.

Insulin mengikat ke reseptor pada permukaan sel paling kecuali neuron, eritrosit,

dan epitel retina. Sel-sel khusus memperoleh glukosa tanpa kontrol endokrin.

Pada semua sel-sel lain kompleks reseptor insulin-insulin memulai rantai

peristiwa dalam sel, yang pertama meningkatkan jumlah transporter glukosa pada

permukaan sel dan kemudian meningkatkan glycogenesis. Ini transporter glukosa

menyediakan bagian glukosa ke dalam sel.

Metabolisme glukosa abnormal

1. Hiperglikemia

Hiperglikemia merupakan keadaan peningkatan glukosa darah daripoada

rentang kadar puasa normal 80 – 90 mg / dl darah, atau rentang non puasa sekitar

140 – 160 mg /100 ml darah( Elizabeth J. Corwin, 2001 ). Hiperglikemia kronis

yang tetap ada bahkan di negara-negara puasa ini paling sering disebabkan oleh

diabetes melitus, dan hiperglikemia kronis kenyataannya adalah karakteristik

mendefinisikan penyakit. Intermiten hiperglikemia mungkin ada di negara-negara

prediabetic. Episode akut hiperglikemia tanpa penyebab yang jelas dapat

mengindikasikan diabetes atau kecenderungan untuk gangguan ini.

Pada diabetes mellitus, hiperglikemia biasanya disebabkan oleh tingkat

insulin rendah (Diabetes mellitus tipe 1) dan / atau dengan resistensi terhadap

insulin pada tingkat sel (Diabetes mellitus tipe 2), tergantung pada jenis dan

keadaan penyakit. Tingkat insulin rendah dan / atau resistensi insulin mencegah

tubuh dari mengkonversi glukosa menjadi glikogen (sumber pati seperti sebagian

besar energi yang tersimpan dalam hati), yang pada gilirannya membuat sulit atau

tidak mungkin untuk menghilangkan kelebihan glukosa dari darah. Dengan

tingkat glukosa normal, jumlah total glukosa dalam darah pada saat tertentu hanya

cukup untuk menyediakan energi untuk tubuh selama 20-30 menit, dan kadar

glukosa harus tepat dipelihara oleh mekanisme internal tubuh kontrol. Ketika

mekanisme gagal dalam cara yang memungkinkan glukosa untuk naik ke tingkat

normal, hiperglikemia hasilnya.

Penyebab tidak diketahui dengan pasti tapi umumnya diketahui kekurangan

insulin adalah penyebab utama dan faktor herediter yang memegang peranan

penting.

Yang lain akibat pengangkatan pancreas, pengrusakan secara kimiawi sel beta

pulau langerhans. Faktor predisposisi herediter, obesitas.Faktor imunologi; pada

penderita hiperglikemia khususnya DM terdapat bukti adanya suatu respon

autoimun. Respon ini mereupakan repon abnormal dimana antibody terarah pada

jaringan normal tubuh dengan cara bereaksi terhadap jaringan tersebut yang

dianggap sebagai jaringan asing

Proses Pembentukan dan Sekresi  Insulin

Insulin merupakan hormon yang terdiri dari rangkaian asam amino,

dihasilkan oleh sel beta kelenjar pankreas. Dalam keadaan normal, bila ada

rangsangan pada sel beta, insulin disintesis dan kemudian disekresikan kedalam

darah sesuai kebutuhan tubuh untuk keperluan regulasi glukosa darah. Secara

fisiologis, regulasi glukosa darah yang baik diatur bersama dengan hormone

glukagon yang disekresikan oleh sel alfa kelenjar pankreas. Sintesis insulin

dimulai dalam bentuk preproinsulin (precursor hormon insulin) pada retikulum

endoplasma sel beta. Dengan bantuan enzim peptidase, preproinsulin mengalami

pemecahan sehingga terbentuk proinsulin, yang kemudian dihimpun dalam

gelembung-gelembung (secretory vesicles) dalam sel tersebut. Di sini, sekali lagi

dengan bantuan enzim peptidase, proinsulin diurai menjadi insulin dan peptida-C

(C-peptide) yang keduanya sudah siap untuk disekresikan secara bersamaan

melalui membran sel.

Mekanisme diatas diperlukan bagi berlangsungnya proses metabolisme

secara normal, karena fungsi insulin memang sangat dibutuhkan dalam proses

utilisasi glukosa yang ada dalam darah. Kadar glukosa darah yang meningkat,

merupakan komponen utama yang memberi rangsangan terhadap sel beta dalam

memproduksi insulin. Disamping glukosa, beberapa jenis asam amino dan obat-

obatan, dapat pula memiliki efek yang sama dalam rangsangan terhadap sel beta.

Mengenai bagaimana mekanisme sesungguhnya dari sintesis dan sekresi insulin

setelah adanya rangsangan tersebut, merupakan hal yang cukup rumit dan belum

sepenuhnya dapat dipahami secara jelas.

Diketahui ada beberapa tahapan dalam proses sekresi insulin, setelah

adanya rangsangan oleh molekul glukosa. Tahap pertama adalah proses glukosa

melewati membrane sel. Untuk dapat melewati membran sel beta dibutuhkan

bantuan senyawa lain. Glucose transporter (GLUT) adalah senyawa asam amino

yang terdapat di dalam berbagai sel yang berperan dalam proses metabolisme

glukosa. Fungsinya sebagai “kendaraan” pengangkut glukosa masuk dari luar

kedalam sel jaringan tubuh. Glucose transporter 2 (GLUT 2) yang terdapat dalam

sel beta misalnya, diperlukan dalam proses masuknya glukosa dari dalam darah,

melewati membran, ke dalam sel. Proses ini penting bagi tahapan selanjutnya

yakni molekul glukosa akan mengalami proses glikolisis dan fosforilasi didalam

sel dan kemudian membebaskan molekul ATP. Molekul ATP yang terbentuk,

dibutuhkan untuk tahap selanjutnya yakni proses mengaktifkan penutupan K

channel pada membran sel. Penutupan ini berakibat terhambatnya pengeluaran ion

K dari dalam sel yang menyebabkan terjadinya tahap depolarisasi membran sel,

yang diikuti kemudian oleh tahap pembukaan Ca channel. Keadaan inilah yang

memungkinkan masuknya ion Ca sehingga menyebabkan peningkatan kadar ion

Ca intrasel. Suasana ini dibutuhkan bagi proses sekresi insulin melalui mekanisme

yang cukup rumit dan belum seutuhnya dapat dijelaskan.( Gambar 1 )

Seperti disinggung di atas, terjadinya aktivasi penutupan K channel  tidak

hanya disebabkan oleh rangsangan ATP hasil proses fosforilasi glukosa intrasel,

tapi juga dapat oleh pengaruh beberapa faktor lain termasuk obat-obatan. Namun

senyawa obat-obatan tersebut, misalnya obat anti diabetes sulfonil urea, bekerja

pada reseptor tersendiri,  tidak pada reseptor yang sama dengan glukosa,   disebut

sulphonylurea receptor (SUR)  pada membran sel beta.

Dinamika Sekresi Insulin

Dalam keadaan fisiologis, insulin disekresikan sesuai dengan kebutuhan

tubuh normal oleh sel beta dalam dua fase, sehingga sekresinya berbentuk

biphasic. Seperti dikemukakan, sekresi insulin normal yang biphasic ini akan

terjadi setelah adanya rangsangan seperti glukosa yang berasal dari makanan atau

minuman. Insulin yang dihasilkan ini, berfungsi mengatur regulasi glukosa darah

agar selalu dalam batas-batas fisiologis, baik saat puasa maupun setelah mendapat

beban. Dengan demikian, kedua fase sekresi insulin yang berlangsung secara

sinkron tersebut, menjaga kadar glukosa darah selalu dalam batas-batas normal,

sebagai cerminan metabolisme glukosa yang fisiologis.

Sekresi fase 1 (acute insulin secretion responce = AIR) adalah sekresi

insulin yang terjadi segera setelah ada rangsangan terhadap sel beta, muncul cepat

dan berakhir juga cepat. Sekresi fase 1 (AIR) biasanya mempunyai puncak yang

relatif tinggi, karena hal itu memang diperlukan untuk mengantisipasi kadar

glukosa darah yang biasanya meningkat tajam, segera setelah makan. Kinerja AIR

yang cepat dan adekuat ini sangat penting bagi regulasi glukosa yang normal

karena pasa gilirannya berkontribusi besar dalam pengendalian kadar glukosa

darah postprandial. Dengan demikian, kehadiran AIR yang normal diperlukan

untuk mempertahankan berlangsungnya proses metabolisme glukosa secara

fisiologis. AIR yang berlangsung normal, bermanfaat dalam mencegah terjadinya

hiperglikemia akut setelah makan atau lonjakan glukosa darah postprandial

(postprandial spike) dengan segala akibat yang ditimbulkannya termasuk

hiperinsulinemia kompensatif.

Selanjutnya, setelah sekresi fase 1 berakhir, muncul sekresi fase 2

(sustained phase, latent phase), dimana sekresi insulin kembali meningkat secara

perlahan dan bertahan dalam waktu relatif lebih lama. Setelah berakhirnya fase 1,

tugas pengaturan glukosa darah selanjutnya diambil alih oleh sekresi fase 2.

Sekresi insulin fase 2 yang berlangsung relatif lebih lama, seberapa tinggi

puncaknya (secara kuantitatif) akan ditentukan oleh seberapa besar kadar glukosa

darah di akhir fase 1, disamping faktor resistensi insulin.  Jadi, terjadi semacam

mekanisme penyesuaian dari sekresi fase 2 terhadap kinerja fase 1 sebelumnya.

Apabila sekresi fase 1 tidak adekuat, terjadi mekanisme kompensasi dalam bentuk

peningkatan sekresi insulin pada fase 2. Peningkatan produksi insulin tersebut

pada hakikatnya dimaksudkan memenuhi kebutuhan tubuh agar kadar glukosa

darah (postprandial) tetap dalam batas batas normal. Dalam prospektif perjalanan

penyakit, fase 2 sekresi insulin akan banyak dipengaruhi oleh fase 1. Pada gambar

dibawah ini ( Gb. 2 ) diperlihatkan dinamika sekresi insulin pada keadaan normal,

Toleransi Glukosa Terganggu ( Impaired Glucose Tolerance = IGT ), dan

Diabetes Mellitus Tipe 2.

Biasanya, dengan kinerja fase 1 yang normal, disertai pula oleh aksi

insulin yang juga normal di jaringan ( tanpa resistensi insulin ), sekresi fase 2 juga

akan berlangsung normal. Dengan demikian tidak dibutuhkan tambahan ( ekstra )

sintesis maupun sekresi insulin pada fase 2 diatas normal untuk dapat

mempertahankan keadaan normoglikemia. Ini adalah keadaan fisiologis yang

memang ideal karena tanpa peninggian kadar glukosa darah yang dapat

memberikan dampak glucotoxicity, juga tanpa hiperinsulinemia dengan berbagai

dampak  negatifnya.

Aksi Insulin

Insulin mempunyai fungsi penting pada berbagai proses metabolisme

dalam tubuh terutama  metabolisme karbohidrat. Hormon ini sangat krusial

perannya dalam proses utilisasi glukosa oleh hampir seluruh jaringan tubuh,

terutama pada otot, lemak, dan hepar.

Pada jaringan perifer seperti jaringan otot dan lemak, insulin berikatan

dengan sejenis reseptor (insulin receptor substrate = IRS) yang terdapat pada

membran sel tersebut. Ikatan antara insulin dan reseptor akan menghasilkan

semacam sinyal yang berguna bagi proses regulasi atau metabolisme glukosa

didalam sel otot dan lemak, meskipun mekanisme kerja yang sesungguhnya

belum begitu jelas. Setelah berikatan, transduksi sinyal berperan dalam

meningkatkan kuantitas GLUT-4 (glucose transporter-4) dan selanjutnya juga

pada mendorong penempatannya pada membran sel. Proses sintesis dan

translokasi GLUT-4 inilah yang bekerja memasukkan glukosa dari ekstra ke

intrasel untuk selanjutnya mengalami metabolism (Gb. 3). Untuk mendapatkan

proses metabolisme glukosa normal, selain diperlukan mekanisme serta dinamika

sekresi yang normal, dibutuhkan pula aksi insulin yang berlangsung normal.

Rendahnya sensitivitas atau tingginya resistensi jaringan tubuh terhadap insulin

merupakan salah satu faktor etiologi terjadinya diabetes, khususnya diabetes tipe

2. Baik atau buruknya regulasi glukosa darah tidak hanya berkaitan dengan

metabolisme glukosa di jaringan perifer, tapi juga di jaringan hepar dimana

GLUT-2 berfungsi sebagai kendaraan pengangkut glukosa melewati membrana

sel kedalam sel. Dalam hal inilah jaringan hepar ikut berperan dalam mengatur

homeostasis glukosa tubuh. Peninggian kadar glukosa darah puasa, lebih

ditentukan oleh peningkatan produksi glukosa secara endogen yang berasal dari

proses glukoneogenesis dan glikogenolisis di jaringan hepar. Kedua proses ini

berlangsung secara normal pada orang sehat karena dikontrol oleh hormon

insulin. Manakala jaringan ( hepar ) resisten terhadap insulin, maka efek inhibisi

hormon tersebut terhadap mekanisme produksi glukosa endogen secara berlebihan

menjadi tidak lagi optimal. Semakin tinggi tingkat resistensi insulin, semakin

rendah kemampuan inhibisinya terhadap proses glikogenolisis dan

glukoneogenesis, dan semakin tinggi tingkat produksi glukosa dari hepar : binding

ke reseptor,  translokasi GLUT 4 ke membran sel, transportasi glukosa meningkat,

disosiasi insulin dari reseptor, 5. GLUT, kembali menjauhi membran, kembali

kesuasana semula.

Efek Metabolisme dari Insulin : Gangguan, baik dari produksi maupun aksi

insulin, menyebabkan gangguan pada metabolisme glukosa, dengan berbagai

dampak yang ditimbulkannya. Pada dasarnya ini bermula dari hambatan dalam

utilisasi glukosa yang kemudian diikuti oleh peningkatan kadar glukosa darah.

Secara klinis, gangguan tersebut dikenal sebagai gejala  diabetes melitus. Pada

diabetes melitus tipe 2 (DMT2), yakni jenis diabetes yang paling sering

ditemukan, gangguan metabolisme glukosa disebabkan oleh dua faktor utama

yakni tidak adekuatnya sekresi insulin (defisiensi insulin) dan kurang sensitifnya

jaringan tubuh terhadap insulin (resistensi insulin), disertai oleh faktor lingkungan

( environment ). Sedangkan pada diabetes tipe 1 (DMT1), gangguan tersebut 

murni disebabkan defisiensi insulin secara absolut.

Gangguan metabolisme glukosa yang terjadi, diawali oleh kelainan pada

dinamika sekresi insulin berupa gangguan pada fase 1 sekresi insulin yang tidak

sesuai kebutuhan (inadekuat). Defisiensi insulin ini secara langsung menimbulkan

dampak buruk terhadap homeostasis glukosa darah. Yang pertama terjadi adalah

hiperglikemia akut pascaprandial (HAP) yakni peningkatan kadar glukosa darah

segera (10-30 menit) setelah beban glukosa (makan atau minum).

Kelainan berupa disfungsi sel beta dan resistensi insulin merupakan faktor

etiologi yang bersifat bawaan (genetik). Secara klinis, perjalanan penyakit ini

bersifat progressif dan cenderung melibatkan pula gangguan metabolisme lemak

ataupun protein. Peningkatan kadar glukosa darah oleh karena utilisasi yang tidak

berlangsung sempurna pada gilirannya secara klinis sering memunculkan

abnormalitas dari kadar lipid darah. Untuk mendapatkan kadar glukosa yang

normal dalam darah diperlukan obat-obatan yang dapat merangsang sel beta untuk

peningkatan sekresi insulin ( insulin secretagogue ) atau bila diperlukan secara

substitusi insulin, disamping obat-obatan yang berkhasiat menurunkan resistensi

insulin ( insulin sensitizer ).

   Tidak kuatnya fase 1, yang kemudian diikuti peningkatan kinerja fase 2

sekresi insulin, pada tahap awal belum akan menimbulkan gangguan terhadap

kadar glukosa darah.  Secara klinis, barulah pada tahap dekompensasi, dapat

terdeteksi keadaan yang dinamakan Toleransi Glukosa Terganggu yang disebut

juga sebagai prediabetic state. Pada tahap ini mekanisme kompensasi sudah mulai

tidak adekuat lagi, tubuh mengalami defisiensi yang mungkin secara relatif,

terjadi peningkatan kadar glukosa darah postprandial. Pada toleransi glukosa

terganggu (TGT) didapatkan kadar glukosa darah postprandial, atau setelah diberi

beban larutan 75 g glukosa dengan Test Toleransi Glukosa Oral ( TTGO ),

berkisar diantara 140-200 mg/dl. Juga dinamakan sebagai prediabetes, bila kadar

glukosa darah puasa antara 100 – 126 mg/dl, yang disebut juga sebagai Glukosa

Darah Puasa Terganggu ( GDPT ).

Keadaan hiperglikemia yang terjadi, baik secara kronis pada tahap

diabetes, atau hiperglikemia akut postprandial yang terjadi ber-ulangkali setiap

hari sejak tahap TGT, memberi dampak buruk terhadap jaringan yang secara

jangka panjang menimbulkan komplikasi kronis dari diabetes.Tingginya kadar

glukosa darah (glucotoxicity) yang diikuti  pula oleh dislipidemia (lipotoxicity)

bertanggung jawab terhadap kerusakan jaringan baik secara langsung melalui stres

oksidatif, dan proses glikosilasi yang meluas.

Resistensi insulin mulai menonjol peranannya semenjak perubahan atau

konversi fase TGT menjadi DMT2. Dikatakan bahwa pada saat tersebut faktor

resistensi insulin mulai dominan sebagai penyebab hiperglikemia maupun

berbagai kerusakan jaringan. Ini terlihat dari kenyataan bahwa pada tahap awal

DMT2, meskipun dengan kadar insulin serum yang cukup tinggi, namun

hiperglikemia masih dapat terjadi. Kerusakan jaringan yang terjadi, terutama

mikrovaskular, meningkat secara tajam pada tahap diabetes, sedangkan gangguan

makrovaskular telah muncul semenjak prediabetes. Semakin tingginya tingkat

resistensi insulin dapat terlihat pula dari peningkatan kadar glukosa darah puasa

maupun postprandial. Sejalan dengan itu, pada hepar semakin tinggi tingkat

resistensi insulin, semakin rendah kemampuan inhibisinya terhadap proses

glikogenolisis dan glukoneogenesis, menyebabkan semakin tinggi pula tingkat

produksi glukosa dari hepar.

Jadi, dapat disimpulkan perjalanan penyakit DMT2, pada awalnya

ditentukan oleh kinerja fase 1 yang kemudian memberi dampak negatif terhadap

kinerja fase 2, dan berakibat langsung terhadap peningkatan kadar glukosa darah

(hiperglikemia). Hiperglikemia terjadi tidak hanya disebabkan oleh gangguan

sekresi insulin (defisiensi insulin), tapi pada saat bersamaan juga oleh rendahnya

respons jaringan tubuh terhadap insulin (resistensi insulin). Gangguan atau

pengaruh lingkungan seperti gaya hidup atau obesitas akan mempercepat

progresivitas perjalanan penyakit. Gangguan metabolisme glukosa akan berlanjut

pada gangguan metabolisme lemak dan protein serta proses kerusakan berbagai

jaringan tubuh. Rangkaian kelainan yang dilatarbelakangi oleh resistensi insulin,

selain daripada intoleransi terhadap glukosa beserta berbagai akibatnya, sering

menimbulkan kumpulan gejala yang dinamakan  sindroma metabolik.

Diabetes milletus: Diabetes mellitus / Diabetes Melitus atau penyakit gula atau

kencing manis adalah penyakit yang ditandai dengan kadar glukosa darah yang

melebihi normal (hiperglikemia) akibat tubuh kekurangan insulin baik absolut

maupun relatif.

Tingkat kadar glukosa darah menentukan apakah seseorang menderita DM

atau tidak. Tabel berikut menunjukkan kriteria DM atau bukan :

Bukan DM Puasa Vena      <  100

Kapiler   < 80

2 jam PP -

Gangguan

Toleransi

Glukosa

Puasa Vena   100  - 

140

Kapiler   80 -  

120

2 jam PP Vena  100 - 

140

Kapiler  80 –

120

DM Puasa Vena       >  140

Kapiler    > 120

2 jam PP Vena     > 200

Kapiler  > 200

Jenis Diabetes Melitus dikelompokkan menurut sifatnya : Diabetes mellitus

tergantung insulin, Diabetes mellitus tidak tergantung insulin, terdiri penderita

gemuk dan kurus, dan Diabetes mellitus terkait malnutrisi

Diabetes melitus yang terkait keadaan atau gejala tertentu seperti penyakit

pankreas, penyakit hormonal, obat-obatan / bahan kimia, kelainan insulin /

reseptornya, sindrom genetik dll

Faktor Penyebab Diabetes melittus

Umumnya diabetes melittus disebabkan oleh rusaknya sebagian kecil atau

sebagian besar dari sel-sel betha dari pulau-pulau Langerhans pada pankreas yang

berfungsi menghasilkan insulin, akibatnya terjadi kekurangan insulin.

Disamping itu diabetes melittus juga dapat terjadi karena gangguan terhadap

fungsi insulin dalam memasukan glukosa kedalam sel. Gangguan itu dapat terjadi

karena kegemukan atau sebab lain yang belum diketahui.

2. Hipoglikemia

Hipoglikemia dapat menghasilkan berbagai gejala dan efek tetapi masalah utama

timbul dari pasokan memadai glukosa sebagai bahan bakar untuk otak,

mengakibatkan gangguan fungsi (neuroglycopenia). Efek dapat berkisar dari

samar-samar "firasat buruk" untuk kejang, pingsan, dan (jarang) kerusakan otak

permanen atau kematian.

Bentuk yang paling umum dari hipoglikemia sedang dan berat terjadi sebagai

komplikasi dari pengobatan diabetes mellitus dengan insulin atau obat oral.

Hipoglikemia kurang umum pada orang non-diabetes, namun dapat terjadi pada

semua usia, dari banyak penyebab. Di antara penyebab insulin yang berlebihan

yang diproduksi dalam tubuh, kesalahan bawaan karbohidrat, asam lemak,

metabolisme asam amino atau organik, obat-obatan dan racun, alkohol,

kekurangan hormon, tumor tertentu, kelaparan berkepanjangan, dan perubahan

metabolisme yang berhubungan dengan infeksi atau kegagalan berbagai sistem

organ.

Hipoglikemia diperlakukan cepat dengan mengembalikan tingkat glukosa

darah normal oleh konsumsi makanan atau administrasi dekstrosa atau

karbohidrat cepat dicerna menjadi glukosa. Dalam keadaan tertentu itu

diperlakukan dengan suntikan atau infus glukagon. Hipoglikemia yang

berkepanjangan atau berulang dapat dicegah dengan membalikkan atau

menghilangkan penyebab yang mendasari, dengan meningkatkan frekuensi

makan, dengan obat-obatan seperti diazoxide, octreotide, atau glukokortikoid,

atau bahkan dengan operasi pengangkatan pankreas banyak.

Tingkat glukosa darah cukup rendah untuk mendefinisikan hipoglikemia

mungkin berbeda untuk orang yang berbeda, dalam situasi yang berbeda, dan

untuk tujuan yang berbeda, dan kadang-kadang telah menjadi kontroversi.

Kebanyakan orang dewasa yang sehat menjaga kadar glukosa puasa di atas 70

mg / dL (3,9 mmol / L), dan mengembangkan gejala hipoglikemia bila glukosa

turun di bawah 55 mg / dL (3 mmol / L).

Hipoglikemia bisa disebabkan oleh:

  Pelepasan insulin yang berlebihan oelh pankreas

  Dosis insulin atau obat lainnya yang terlalu tinggi, yang diberikan kepada

penderita diabetes untuk menurunkan kadar gula darahnya

  Kelainan pada kelenjar hipofisa atau kelenjar adrenal

  Kelaiana pada penyimpanan karbohidra atau pembentukan glukosa di hati.

Secara umum, hipogklikemia dapat dikategorikan sebagai yang berhubungan

dengan obat dan yang tidak berhubungan dengan obat.  Sebagian besar kasus

hipoglikemia terjadi pada penderita diabetes dan berhubungan dengan obat.

Hipoglikemia yang tidak berhubungan dengan obat lebih jauh dapat dibagi

lagimenjadi:

  Hipoglikemia karena puasa, dimana hipoglikemia terjadi setelah berpuasa

  Hipoglikemia reaktif, dimana hipoglikemia terjadi sebagai reaksi terhadap

makan, biasanya karbohidrat.

Hipoglikemia paling sering disebabkan oleh insulin atau obat lain (sulfonilurea)

yang diberikan kepada penderita diabetes untuk menurunkan kadar gula darahnya.

Jika dosisnya lebih tinggi dari makanan yang dimakan maka obat ini bisa terlalu

banyak menurunkan kadar gula darah. Penderita diabetes berat menahun sangat

peka terhadap hipoglikemia berat. Hal ini terjadi karena sel-sel pulau pankreasnya

tidak membentuk glukagon secara normal dan kelanjar adrenalnya tidak

menghasilkan epinefrin secara normal. Padahal kedua hal tersebut merupakan

mekanisme utama tubuh untuk mengatasi kadar gula darah yang rendah.

Pentamidin yang digunakan untuk mengobati pneumonia akibat AIDS juga

bisa menyebabkan hipoglikemia.  Hipoglikemia kadang terjadi pada penderita

kelainan psikis yang secara diam-diam menggunakan insulin atau obat

hipoglikemik untuk dirinya. Pemakaian alkohol dalam jumlah banyak tanpa

makan dalam waktu yang lama bisa menyebabkan hipoglikemia yang cukup berat

sehingga menyebabkan stupor. Olah raga berat dalam waktu yang lama pada

orang yang sehat jarang menyebabkan hipoglikemia. Puasa yang lama bisa

menyebabkan hipoglikemia hanya jika terdapat penyakit lain (terutama penyakit

kelenjar hipofisa atau kelenjar adrenal) atau mengkonsumsi sejumlah besar

alkohol.

Cadangan karbohidrat di hati bisa menurun secara perlahan sehingga

tubuh tidak dapat mempertahankan kadar gula darah yang adekuat. Pada orang-

orang yang memiliki kelainan hati, beberapa jam berpuasa bisa menyebabkan

hipoglikemia. Bayi dan anak-anak yang memiliki kelainan sistem enzim hati yang

memetabolisir gula bisa mengalami hipoglikemia diantara jam-jam makannya.

Seseorang yang telah menjalani pembedahan lambung bisa mengalami

hipoglikemia diantara jam-jam makannya (hipoglikemia alimenter, salah satu

jenis hipoglikemia reaktif). Hipoglikemia terjadi karena gula sangat cepat diserap

sehingga merangsang pembentukan insulin yang berlebihan. Kadar insulin yang

tinggi menyebabkan penurunan kadar gula darah yang cepat. Hipoglikemia

alimentari kadang terjadi pada seseorang yang tidak menjalani pembedahan.

Keadaan ini disebut hipoglikemia alimentari idiopatik.

Jenis hipoglikemia reaktif lainnya terjadi pada bayi dan anak-anak karena

memakan makanan yang mengandung gula fruktosa dan galaktosa atau asam

amino leusin. Fruktosa dan galaktosa menghalangi pelepasan glukosa dari hati;

leusin merangsang pembentukan insulin yang berlebihan oleh pankreas.

Akibatnya terjadi kadar gula darah yang rendah beberapa saat setelah memakan

makanan yang mengandung zat-zat tersebut.

Hipoglikemia reaktif pada dewasa bisa terjadi setelah mengkonsumsi

alkohol yang dicampur dengan gula (misalnya gin dan tonik).

Pembentukan insulin yang berlebihan juga bisa menyebakan hipoglikemia.

Hal ini bisa terjadi pada tumor sel penghasil insulin di pankreas (insulinoma).

Kadang tumor diluar pankreas yang menghasilkan hormon yang menyerupai

insulin bisa menyebabkan hipoglikemia.

Penyebab lainnya adalah penyakti autoimun, dimana tubuh membentuk

antibodi yang menyerang insulin. Kadar insulin dalam darah naik-turun secara

abnormal karena pankreas menghasilkan sejumlah insulin untuk melawan antibodi

tersebut. Hal ini bisa terjadi pada penderita atau bukan penderita diabetes.

Hipoglikemia juga bisa terjadi akibat gagal ginjal atau gagal jantung,

kanker, kekurangan gizi, kelainan fungsi hipofisa atau adrenal, syok dan infeksi

yang berat. Penyakit hati yang berat (misalnya hepatitis virus, sirosis atau kanker)

juga bisa menyebabkan hipoglikemia.

Sign & Symptoms : Pada awalnya tubuh memberikan respon terhadap rendahnya

kadar gula darh dengan melepasakan epinefrin (adrenalin) dari kelenjar adrenal

dan beberapa ujung saraf. Epinefrin merangsang pelepasan gula dari cadangan

tubuh tetapi jugamenyebabkan gejala yang menyerupai serangan kecemasan

(berkeringat, kegelisahan, gemetaran, pingsan, jantung berdebar-debar dan kadang

rasa lapar). Hipoglikemia yang lebih berat menyebabkan berkurangnya glukosa ke

otak dan menyebabkan pusing, bingung, lelah, lemah, sakit kepala, perilaku yang

tidak biasa, tidak mampu berkonsentrasi, gangguan penglihatan, kejang dan koma.

Hipoglikemia yang berlangsung lama bisa menyebabkan kerusakan otak yang

permanen. Gejala yang menyerupai kecemasan maupun gangguan fungsi otak bisa

terjadi secara perlahan maupun secara tiba-tiba. Hal ini paling sering terjadi pada

orang yang memakai insulin atau obat hipoglikemik per-oral. Pada penderita

tumor pankreas penghasil insulin, gejalanya terjadi pada pagi hari setelah puasa

semalaman, terutama jika cadangan gula darah habis karena melakukan olah raga

sebelum sarapan pagi. Pada mulanya hanya terjadi serangan hipoglikemia

sewaktu-waktu, tetapi lama-lama serangan lebih sering terjadi dan lebih berat.

Diagnose

Gejala hipoglikemia jarang terjadi sebelum kadar gula darah mencapai 50 mg/dL.

Diagnosis hipoglikemia ditegakkan berdasarkan gejala-gejalanya dan hasil

pemeriksaan kadar gula darah. Penyebabnya bisa ditentukan berdasarkan riwayat

kesehatan penderita, pemeriksaan fisik dan pemeriksaan laboratorium sederhana.

Jika dicurigai suatu hipoglikemia autoimun, maka dilakukan pemeriksaan darah

untuk mengetahui adanya antibodi terhadap insulin. Untuk mengetahui adanya

tumor penghasil insulin, dilakukan pengukuran kadar insulin dalam darah selama

berpuasa (kadang sampai 72 jam). Pemeriksaan CT scan, MRI atau USG sebelum

pembedahan, dilakukan untuk menentukan lokasi tumor.

Treatment :

Gejala hipoglikemia akan menghilang dalam beberapa menit setelah penderita

mengkonsumsi gula (dalam bentuk permen atau tablet glukosa) maupun minum

jus buah, air gula atau segelas susu. Seseorang yang sering mengalami

hipoglikemia (terutama penderita diabetes), hendaknya selalu membawa tablet

glukosa karena efeknya cepat timbul dan memberikan sejumlah gula yang

konsisten. Baik penderita diabetes maupun bukan, sebaiknya sesudah makan gula

diikuti dengan makanan yang mengandung karbohidrat yang bertahan lama

(misalnya roti atau biskuit). Jika hipoglikemianya berat dan berlangsung lama

serta tidak mungkin untuk memasukkan gula melalui mulut penderita, maka

diberikan glukosa intravena untuk mencegah kerusakan otak yang serius.

Seseorang yang memiliki resiko mengalami episode hipoglikemia berat sebaiknya

selalu membawa glukagon. Glukagon adalah hormon yang dihasilkan oleh sel

pulau pankreas, yang merangsang pembentukan sejumlah besar glukosa dari

cadangan karbohidrat di dalam hati. Glukagon tersedia dalam bentuk suntikan dan

biasanya mengembalikan gula darah dalam waktu 5-15 menit. Tumor penghasil

insulin harus diangkat melalui pembedahan. Sebelum pembedahan, diberikan obat

untuk menghambat pelepasan insulin oleh tumor (misalnya diazoksid). Bukan

penderita diabetes yang sering mengalami hipoglikemia dapat menghindari

serangan hipoglikemia dengan sering makan dalam porsi kecil.

  Prosedur pemeriksaan

Jenis spesimen

Dulu, pengukuran glukosa dilakukan dengan menggunakan sampel darah lengkap

(whole blood), tetapi hampir seluruh laboratorium melakukan pengukuran kadar

glukosa dengan sampel serum. Serum memiliki kadar air yang tinggi daripada

darah lengkap, sehingga serum dapat melarutkan lebih banyak glukosa. Untuk

mengubah glukosa darah lengkap, kalikan nilai yang diperoleh dengan 1,15 untuk

menghasilkan kadar glukosa serum atau plasma.

Pengumpulan darah dalam tabung bekuan untuk analisis serum

memungkinkan terjadinya metabolisme glukosa dalam sampel oleh sel-sel darah

sampai terjadi pemisahan melalui pemusingan (sentrifugasi). Jumlah sel darah

yang tinggi dapat menyebabkan glikolisis yang berlebihan sehingga terjadi

penurunan kadar glukosa. Untuk mencegah glikolisis tersebut, serum harus segera

dipisahkan dari sel-sel darah.Suhu lingkungan tempat darah disimpan sebelum

diperiksa turut mempengaruhi tingkat glikolisis. Pada suhu kamar, diperkirakan

terjadi penurunan kadar glukosa 1-2% per jam. Sedangkan pada suhu lemari

pendingin, glukosa tetap stabil selam beberapa jam di dalam darah.Penambahan

natrium fluoride (NaF) pada sampel darah dapat menghambat glikolisis sehingga

kadar glukosa dapat dipertahankan bahkan dalam suhu kamar.

Pengumpulan spesimen

Pengambilan darah harus dilakukan pada lengan yang berlawanan dengan lengan

tempat pemasangan selang IV. Pengambilan darah pada lengan yang terpasang

selang IV dapat dilakukan asalkan aliran selang dihentikan paling tidak selama 5

menit dan lengan diangkat untuk mengalirkan cairan infuse menjauhi vena-vena.

Pencemaran 10% oleh cairan dextrose 5% (D5W) dapat meningkatkan kadar

glukosa dalam sampel sebesar 500 mg/dl atau lebih. Darah arteri, vena, dan

kapiler memiliki kadar glukosa yang setara pada keadaan puasa,sedangkan setelah

makan, kadar vena lebih rendah daripada arteri atau kapiler.

Untuk uji glukosa darah puasa, penderita diminta berpuasa selama 10 jam

sejak malam sebelum diambil darah (misalnya mulai puasa jam 9 malam). Selama

berpuasa penderita tidak boleh melakukan akitifitas fisik yang berat, tidak boleh

merokok, dan tetap diperbolehkan minum air putih. Pagi hari setelah puasa

(misalnya jam jam 8 pagi), penderita diambil darah vena 3-5 ml dikumpulkan

dalam tabung bertutup merah (tanpa antikoagulan) atau dalam tabung tutup abu-

abu (berisi NaF). NaF digunakan untuk mencegah glikolisis yang dapat

mempengaruhi hasil laboratorium. Penderita diminta untuk makan dan minum

seperti biasa, lalu puasa lagi selama 2 jam. Selama berpuasa penderita tidak boleh

melakukan akitifitas fisik yang berat, tidak boleh merokok, dan tetap

diperbolehkan minum air putih. Untuk uji glukosa post prandial, penderita diambil

darah vena sebanyak 3-5 ml tepat dua jam setelah makan, dan dikumpulkan dalam

tabung bertutup merah (tanpa antikoagulan) atau dalam tabung tutup abu-abu

(berisi NaF). Darah yang telah diperoleh disentrifus, kemudian serum atau

plasmanya dipisahkan dan diperiksa kadar glukosaUntuk uji glukosa darah

sewaktu atau acak/random, penderita tidak perlu puasa dan pengambilan dapat

dilakukan di sembarang waktu.

Metodologi

Dahulu, glukosa diperiksa dengan memanfaatkan sifat mereduksi glukosa yang

non spesifik dalam suatu reaksi dengan bahan indikator yang memperoleh atau

berubah warna jika tereduksi. Karena banyak jenis pereduksi lain dalam darah

yang dapat bereaksi positif, maka dengan metode ini kadar glukosa bisa lebih

tinggi 5-15 mg/dl. Sekarang, pengukuran glukosa menggunakan metode enzimatik

yang lebih spesifik untuk glukosa. Metode ini umumnya menggunakan enzim

glukosa oksidase atau heksokinase, yang bekerja hanya pada glukosa dan tidak

pada gula lain dan bahan pereduksi lain. Perubahan enzimatik glukosa menjadi

produk dihitung berdasarkan reaksi perubahan warna (kolorimetri) sebagai reaksi

terakhir dari serangkaian reaksi kimia, atau berdasarkan konsumsi oksigen pada

suatu elektroda pendeteksi oksigen. Chemistry analyzer (mesin penganalisis

kimiawi) modern dapat menghitung konsentrasi glukosa hanya dalm beberapa

menit.Di luar laboratorium, sekarang banyak tersedia berbagai merek monitor

glukosa pribadi yang dapat digunakan untuk mengukur kadar glukosa darah dari

tusukan di ujung jari. Alat ini cukup bermanfaat untuk mengetahui kadar glukosa

darah dan untuk menyesuaikan terapi. Namun, alat ini memiliki kekurangan

dimana hasil pengukuran terpengaruh oleh kadar hematokrit dan juga protein

serum; kadar hematokrit yang rendah dapat meningkatkan secara semu kadar

glukosa darah, dan sebaliknya (efek serupa juga berlaku untuk protein serum yang

rendah atau tinggi). Oleh sebab itu, penderita harus secara berkala

membandingkan hasil pengukuran alatnya dengan pengukuran glukosa

laboratorium klinik (baku emas) untuk memperkirakan kemungkinan interferensi

fisiologik serta fluktuasi fungsi alat mereka.

nilai rujukan

Gula darah sewaktu DEWASA : Serum dan plasma : sampai dengan

140 mg/dl; Darah lengkap : sampai dengan 120 mg/dl

ANAK : sampai dengan 120 mg/dl

LANSIA : Serum dan plasma : sampai dengan 160 mg/dl; Darah lengkap :

sampai dengan 140 mg/dl.

Gula darah puasa

DEWASA : Serum dan plasma : 70 – 110 mg/dl; Darah lengkap : 60 – 100 mg/dl;

Nilai panik : kurang dari 40 mg/dl dan > 700 mg/dl

ANAK : Bayi baru lahir : 30 – 80 mg/dl; Anak : 60 – 100 mg/dl

LANSIA : 70 – 120 mg/dl.

Gula darah post prandial

DEWASA : Serum dan plasma : sampai dengan 140 mg/dl; Darah lengkap :

sampai dengan 120 mg/dl

ANAK : sampai dengan 120 mg/dl

LANSIA : Serum dan plasma : sampai dengan 160 mg/dl; Darah lengkap :

sampai dengan 140 mg/dl.

Masalah kliniks

PENINGKATAN KADAR (hyperglycaemia) : diabetes mellitus, asidosis

diabetik, hiperaktivitas kelenjar adrenal (sindrom Chusing), akromegali,

hipertiroidisme, kegemukan (obesitas), feokromositoma, penyakit hati yang parah,

reaksi stress akut (fisik atau emosi), syok, kejang, MCI akut, cedera tabrakan, luka

bakar, infeksi, gagal, ginjal, hipotermia aktifitas, pankreatitis akut, kanker

pankreas, CHF, sindrom pasca gastrektomi (dumping syndrome), pembedahan

mayor. Pengaruh obat : ACTH; kortison; diuretik (hidroklorotiazid, furosemid,

asam etakrinat); obat anestesi, levodopa.

PENURUNAN KADAR (hypoglycaemia) : reaksi hipoglikemik (insulin

berlebih), hipofungsi korteks adrenal (penyakit Addison), hipopituitarisme,

galaktosemia, pembentukan insulin ektopik oleh tumor/kanker (lambung, hati,

paru-paru), malnutrisi, ingesti alkohol akut, penyakit hati yang berat, sirosis hati,

beberapa penyakit penimbunan glikogen, hipoglikemia fungsional (aktifitas

berat), intoleransi fruktosa herediter, eritroblastosis fetalis, hiperinsulinisme.

Pengaruh obat : insulin yang berlebih, salisilat, obat antituberkulosis.

Faktor yang Dapat Mempengaruhi Hasil Laboratorium

Obat-obatan (kortison, tiazid, “loop” diuretik) dapat menyebabkan

peningkatan kadar gula darah.

Trauma, stress dapat menyebabkan peningkatan kadar gula darah.

Penundan pemeriksaan serum dapat menyebabkan penurunan kadar gula

darah.

Merokok dapat meningkatkan kadar gula darah serum.

Aktifitas yang berat sebelum uji laboratorium dilakukan dapat

menurunkan kadar gula darah.

Penetapan Kadar Glukosa Darah

Metode tes:

GDP,GD 2 jam pp,TTGO:metode enzimatik(glukoseaxidase/hexokinase)

Prinsip:

- sampel di tambahkan R1(buffer/ATPNADP)

-tambahkan R2(HK/G-6-PDH)dgn reaksi sebagai berikut:

Glukosa+ATP    G-6-P+ADP

Heksokinase mengkatalisasi fosforilase glukosa menjadiglukosa-6-fosfatase oleh

ATP

G-6-P+NADP   gluconate-6-P+NADPH+H

Konsentrasi glukosa diukur dengan fotometer.

1. Pra Analitik

  Persiapan pasien

GDP

  Pasien dipuasakan 8-12 jam sebelum tes

 Semua obat dihentikan dulu ,bila ada obat yang harus di berikan ditulis pada

formulir permintaan tes.

GD2PP

  Dilakukan setelah 2 jam setelah tes GDP

 Pasien dianjurkan makan makanan yang mengandung 100 gram karbohidrat

sebelum tes dilakukan

TTGO

Selama 3 hari sebelum tes, pasien dianjurkan makan makanan yang

mengandung karbohidrat seperti biasanya,tidak merokok,tidak minum

kopi/alkohol.

Puasa 10-16 jam sebelum tes dilakukan

Tidak boleh olahraga dan minum obat sebelum dan selama tes.

Selama tes boleh baca buku atau melakukan kegiatan yang tidak menimbulkan

emosi

Awasi kemungkinan terjadinya hipoglikemia.

Persiapan Sampel

   Pengambilan sampel lebih baik dilakukan pagi hari dibanding sore hari karena

adanya variasi diurnal.pada sore hari glukosa darah lebih rebdah sehingga banyak

kasus DM yang tidak terdiagnosis.

  Untuk tes saring atau kontrol DM sampel plasma vena,serum,atau darah

kapiler .untuk tes diagnostik sebaiknya plasma vena,karena molaritas glukosa

pada plasma vena hampir sama dengan glukosa pada whole blood.

  Untuk sampel plasma, stabil  selama kurang dari 1 jam ,bila lebih dari 1 jam

konsentrasi glukosa turun karena adanya glikolisis ex vivo.

 Dalam sampel simpan tambahkan glikolisis inhibitor(natrium fluorida2,5

mg/ml darah).sampel ini stabil pada suhu 15-25 derajat celsius selama 24 jam,dan

pada suhu 4 derajat celsius stabil selama 10 hari.sampel serum stabil selama

kurang dari 2 jam.

Alat & Bahan

Cara automatik:

Alat: Pipet mikro, Tabung mikro, Rak tabung, Rak sampel, Alat automatik

cobaqs mira plus

B ahan: Sampel serum,plasma(EDTA) Reagen: R1 buffer/ATP/NADP

TRIS(hydroxymethyl)-aminomethane buffer 100 mmol/l ,pH 7,8 Mg, 4 mmol/l,

ATP besardari  1,7 mmol/l

R2 HK/G-6-PDH

HEPES buffer (30mmol/l, pH 7,0 Mg: 4 mmol/l, Hkbesar dari 8,3U/ml(yeast)<G-

6-PDH besar dari 15 U/ml(E.coli),preservative.

Cara semiautomatik

Alat: Tabung reaksi 4buah, Pipet mikro 10 ml,1000 ml, Fotometer4020 system

boehringer Mannheim.

Bahan: sama dengan cara automatik

2. Analitik:

Cara kerja

Cara automatik

GDP

  Siapkan reagen letakkan pada rak reagen

 Sampel serum dimasukkan dalam tabung mikro sebanyak 500 ml ,letakkan

tabung mikro pada rak tabung.

 Buat program pemeriksaan glukosa pada alat automatik cobas mira

plus ,selanjutnya tes berjalan secara automatik.hasil tes dibacaa dengan fotometri.

GD2PP

 Setelah dianjurkan makan makanan mengandung 100 gram karbohidrat, 2 jam

kemudian dilakukan tes ,sesuai cara kerja GDPTIGO

 Jam 7 pagi dilakukan tes GDP

 Pasien dianjurkan minum 75 gram glukosa dalam segelas air dan dihabiskan

dalam 5 menit. Untuk pembilasan ditambahkan air putih pada gelas tersebut

dianjurkan minum sampai habis

 Sampel darah dan urin diambil setiap 30 menit sampai 3 jam atau pada menit

ke 30 ,jam I, jam II, jam III

 Pasien boleh minum air putih selama tes agar ekskresi urin cukup.

Cara semiautomatik

 Sampel GDP, GD2PP, TTGO dgn perlakuan yang sama pada cara automatik

 Buat blanko reagen dan blanko sampel seperti pada daftar ini:

Blanko Reagen 1

Blanko Reagen 2

Blanko Sampel

Sampel

Reagen - 1000 mikro liter

- 1000 mikro liter

NaCl 1000 mikro liter

- 1000 mikro liter

-

Sampel - - 10 mikro liter

10 mikro liter

Campurkan dengan baik lalu biarkan pada suhu ruangan selama 1o

menit .pembacaan hasil tes di lakukan pada panjang gelombang 540 nm

  Nilai Rujukan

Tes (mg/dL)GDS-Darah Vena-Darah Kapiler

< 110< 90

GDP-Darah Vena-Darah Kapiler

< 100< 90

GD2PP-Darah Vena-Darah Kapiler

< 140< 120

3.  Pasca Analitik

Kriteria diagnostik DM ,Perkeni, Konsensus DM 1998: Kadar GDS darah vena ≥

200nmg/dL, Kadar GDP darah vena ≥ 126 mg/dL(puasa berarti tidak ada

masukan kalori sejak 10 jam terakhir) Atau: Kadar glukosa vena ≥ 200mg/dL

pada 2 jam sesudah beban glukosa 75 gram pada TTGO (cara diagnostik 3 tidak

dipakai rutin di klinik)

Interpretasi Tes GDS, GDP, dan  GD2PP

Tes Bukan DM Belum Pasti DM DMGDS

-darah vena-darah kapiler

<110<90

110-19990-199

≥ 200≥ 200

GDP-darah vena

-darah kapiler<100<90

100-12590-109

≥ 126≥ 110

GD2PP-darah vena

-darah kapiler<140<120

140-200120-200

>200>200

  Pemeriksaan glukosa darah

Metode: GOD-PAP Prinsip: glukosa + O2+H2O   As. Glukonik + H2O

2H2O2+4-Aminofenason+fenol   Quinonmeimine+4H2O

Kadar glukosa ditentukan setelah pengoksidasian enzim dihadapkan dari oksidasi

glukosa.terbentuknya hydrogen peroksida bereaksi dibawah katalis dari

peroksidasi dengan fenol dan 4-aminofenazon menjadi merah

keunguan ,quinoneimine tua sebagai indukator.

  Cara Kerja

Blanko Standar SampelReagen kerja 500 mikro liter 500 mikro liter 500 mikro literStandar - 5 mikro liter -serum - - 5 mikro liter

Campur , inkubasi selama 10 menit pada suhu 20-25 derajat celcius atau 5 menit

pada suhu 37 derajat celcius ukur abs standard an sampel setelah reagen blanko

dalam(W^.A).

Nilai Normal:

  Glukosa darah sewaktu : < 200 mg/dl

  Glukosa darah puasa     : < 100 mg/dl

  Glukosa darah 2 jam PP : < 140 mg/dl

BAB III

PENUTUP

Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengkajian yang kami lakukan maka kami dapat

menyimpulkan hal-hal sebagai berikut : Glukosa, suatu gula monosakarida,

adalah salah satu karbohidrat terpenting yang digunakan sebagai sumber tenaga

bagi hewan dan tumbuhan. Glukosa merupakan salah satu hasil utama fotosintesis

dan awal bagi respirasi. Bentuk alami (D-glukosa) disebut juga dekstrosa,

terutama pada industri pangan. Nilai rujukan glukosa dalam serum puasa : 60-

110mg/dl hiperglikemia menetap  : Diabetes milletus,Hiperaktif cotex

adrenal,Hiperfungsi kelenjar  tiroid,Akromegali, dan Obesitas

Saran

Berdasarkan hasil pengkajian yang kami lakukan, kami dapat menyuguhkan

sedikit untuk semua kalangan bahwa : Kita harus bisa menjaga keseimbangan

tubuh agar tidak menghambat kelangsungan hidup kita.

DAFTAR PUSTAKA

Fessenden, J. R. Dan Fessenden, S. J., 1992, Kimia Organik Edisi Ketiga,

Erlangga, Jakarta.

Michael L. Bishop, Janet L. Duben-Engelkirk, and Edward P.Fody., 1996,

Clinical Chemistry, Lippincott-Raven Publishers.

Pine, S. H., J. B. Hendrickson, D. J. Cram, dan G. S. Hammond, 1988, Kimia

Organik 2 edisi keempat, ITB, Bandung.

Poedjiadi, A., 1994, Dasar-dasar Biokimia, UI-Press, Jakarta.

Sudarmadji, S., B. Haryono, dan Suhardi, 1996, Analisa Bahan makanan dan

Pertanian, Liberty Yogyakarta Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

Toha, A. dan Hamid, A., 2001, Biokimia : Metabolisme Molekul, Alfabeta,

Bandung.