Fisiologi dan Biokimia dalam pubertasMelissa Lenardi, 0906508296

I. PendahuluanPubertas (pu´bәr-te) merupakan periode ketika ciri-ciri seks sekunder mulai berkembang

dan kemampuan reproduksi mulai didapat. Pada anak perempuan, hal ini ditandai dengan perluasan pinggul, pengembangan payudara, pertumbuhan rambut pubis, dan onset menstruasi. Sedangkan pada laki-laki, pubertas ditandai oleh perluasan bahu, perubahan warna suara, pertumbuhan rambut pubis dan wajah. Anak perempuan biasanya mencapai pubertas pada usia 11-13 tahun, dan anak laki-laki antara 13-15 tahun.1

Peningkatan sekresi GnRH oleh hipotalamus penting untuk reaktivasi jaras Hipotalamus-Pituitari/Hipofisis-Gonad (H-P-G axis) yang terjadi selama pubertas, sehingga secara neurobiologi, pubertas merupakan proses perubahan sistem saraf dalam pengontrolan sekresi GnRH. Sekresi GnRH mengandung berbagai informasi pemicu perubahan metabolic fuels, penyimpanan energi, perubahan somatik, dan perkembangan perilaku.2

II. IsiII.1. Kontrol dari kemunculan pubertas

Selama masa kanak-kanak hipotalamus tidak menyekresikan GnRH dalam jumlah yang bermakna. Salah satu alasan untuk hal tersebut adalah bahwa selama masa kanak-kanak, sekresi hormon steroid seks yang terkecil sudah mempunyai efek penghambat yang kuat terhadap sekresi GnRH oleh hipotalamus. Namun, oleh sebab yang belum diketahui, pada saat pubertas, sekresi GnRH hipotalamus mampu melawan inhibisi yang timbul pada masa kanak-kanak, dan masa seksual dewasa pun dimulai.

Pemicu pubertas sendiri sampai saat ini masih belum pasti, namun terdapat beberapa hipotesis yang menjelaskan pemicu pubertas, diantaranya faktor nutrisi berupa rasio tinggi dan berat badan, maturasi hipotalamus, peningkatan jumlah neurotransmitter pada SSP, onset altivitas androgen adrenal.

Gambar 1.perubahan konsentrasi hormon saat pubertas pada pria (yang atas) dan perempuan (yang bawah). Tahap 1 pubertas adalah pra-remaja.

Pada pria, tahap 2 ditandai dengan mulai membesarnya testis, tahap 3 dengan membesarnya penis, tahap 4 mulai berkembangnya glans penis, tahap 5 dengan genitalia pria. Pada perempuan, tahap 2 ditandai dengan

munculnya tunas payudara, tahap 3 dengan membesarnya payudara, tahap 4 dengan proyeksi areolar, tahap 5 dengan payudara dewasa.3

Sebenarnya, ada 2 macam pubertas, yakni pubertas adrenarche (pubertas mini) dimulai ± 2-3 tahun (sekitar usia 6-8 tahun) sebelum pubertas gonadarche, dimana terjadi peningkatan produksi androgen oleh korteks adrenal yang menyebabkan tumbuhnya rambut pubis dan aksila. Yang kedua adalah pubertas gonadarche peningkan produksi GnRH, meningkatkan kadar gonadotropin dan sex steroid yang menginduksi gametogenesis dan matangnya organ reproduksi.

Boys Girls

Onset (yrs) 12.5 (9.5-13.5)

11.5 (8-13)

1st sign of puberty Testes volume (≥ 4ml)

Breast budding

Max growth velocity (cm/yr) 10.3 (Tanner III-IV)

9.0 (Tanner II-III)

Duration of puberty (yrs) 3.2 ± 1.8 2.4 ±1.1

II.2. Jaras H-P-G

1

Jaras Hipotalamus-Hipofisis-Gonad merupakan bagian utama dalam perkembangan dan regulasi berbagai sistem tubuh, terutama sistem reproduksi. Dimulai dengan sekresi GnRH (gonadotropin releasing hormone) oleh hipotalamis, selanjutnya, hormon ini merangsang hipofisis anterior untuk mensekresikan hormon-hormon gonadotropin, meliputi LH (luteinizing hormone) dan FSH (folicle stimulating hormone).3

Gambar 2. Pengaturan Jaras Hipotalamus-Hipofisis-Gonad pada pria dan wanita3

Pada wanita, FSH merupakan perangsang utama dalam pematangan folikel, sehingga pada akhirnya akan terjadi ovulasi dan merangsang sel theca menghasilkan estrogen, yang berfungsu untuk memicu uterus untuk berpoliferasi, menipiskan serviks untuk memudahkan sperma masuk, dan merupakan umpan balik positif untuk hipotalamus dan hipofisis untuk memproduksi LH. LH akan memicu penyelesaian oogenesis, menstimulasi produksi progresteron, dan menyebabkan ruptur folikel, sehingga menyebabkan ovulasi. Jika terjadi pembuahan, progresteron akan dihasilkan oleh janin, hingga ovulasi selanjutnya tidak akan terjadi lagi. Jika tidak terjadi pembuahan, sekresi progresteron akan menurun sehingga hipotalamus akan kembali menghasilkan GnRH.4

Pada pria, LH merupakan rangsangan utama untuk sekresi testosteron oleh sel-sel leydig di testis. Hormon testosteron akan melekat pada sel sertoli di dalam tubulus seminiferus untuk memulai spermatogenesis, selain itu, testosteron pun memiliki mekanisme umpan balik negatif. Sedangkan FSH akan langsung berikatan dengan sel sertoli untuk menstimulasi pengeluaran cairan testikular dan sintesis protein reseptor androgen pada sel spermatogonium. Sel sertoli ini akan menghasilkan inhibin/follistatin dan aktivin sebagai mekanisme umpan balik negatif dan positif setinggi hipofisis. 4

Pengaktifan ini juga mengakibatkan perubahan karakteristik seks sekunder. Pada pria, produksi GnRH, LH, dan FSH sama, namun menghasilkan efek yang berbeda. Pada pria, FSH menstimulasi sel sustentacular untuk melepaskan androgen-binding protein sehingga memicu perlekatan testosteron. LH melekat pada bagian interstitial, menyebabkan sekresi testosteron. 4

II.3. Pengaruh neurohumoral1. GnRH dan Pengaruhnya dalam Meningkatkan Sekresi LH dan FSH

GnRH merupakan suatu peptida dengan 10 asam amino yang disekresikan oleh neuron yang badan selnya terletak di nucleus arkuartus hipotalamus. Bagian ujung dari neuron ini berakhir di eminensia mediana hipotalamus (tempat neuron-neuron tersebut melepaskan GnRH ke dalam sistem pembuluh porta hipotalamus-hipofisis). GnRH kemudian diangkut ke kelenjar hipofisis anterior melalui darah porta hipofisis dan merangsang pelepasan dua jenis gonadotropin (LH dan FSH).

2

GnRH disekresikan secara intermiten selama beberapa menit setiap 1 sampai 3 jam. Intensitas perangsangan hormon ini ditentukan oleh dua cara, yaitu oleh frekuensi siklus sekresi tersebut dan oleh jumlah GnRH yang dilepaskan pada setiap siklus. 4,5

Sekresi LH oleh kelenjar hipofisis anterior merupakan suatu siklus. Sekresi LH hampir selalu mengikuti pelepasan bertahap dari GnRH. Sebaliknya, peningkatan dan penurunan sekresi FSH hanya sedikit yang mengikuti setiap fluktuasi sekresi GnRH; bahkan, sekresi FSH berubah lebih lambat setelah beberapa jam sebagai respons terhadap perubahan jangka panjang dari GnRH. GnRH juga dapat disebut sebagai LHRH (LH releasing hormone). 4

2. Hormon Gonadotropin (LH dan FSH)Kedua hormon gonadotropin, LH dan FSH, disekresikan oleh sel yang sama, yang disebut

sel gonadotrop, di kelenjar hipofisis anterior. Bila tidak ada sekresi GnRH dari hipotalamus, gonadotrop di kelenjar hipofisis hampir tidak akan menyekresi LH atau FSH. 5,6

LH dan FSH merupakan suatu glikoprotein. LH dan FSH mengeluarkan pengaruhnya pada jaringan target di dalam testis melalui aktivasi sistem second messenger siklik adenosin monofosfat, yang selanjutnya akan mengaktifkan sistem enzim khusus di sel-sel target berikutnya. 5,6

3. Estrogen dan Progrestin pada wanitaEstrogen

Pada wanita yang tidak sedang hamil, estrogen diproduksi di ovarium dan korteks adrenal, sedangkan pada wanita hamil estrogen diproduksi oleh plasenta. Ada tiga macam estrogen yang terdapat dalam jumlah signifikan: β-estradiol, estrone, dan estriol. β-estradiol banyak diproduksi di ovarium sedangkan estrone lebih banyak diproduksi di korteks adrenal dan sel-sel teka. Adapun estriol adalah turunan β-estradiol dan estrone yang sudah dikonversi di hati. Karena β-estradiol memiliki potensi estrogenik 12 kali lebih kuat dibanding estrone dan 80 kali lebih kuat dari estriol, maka β-estradiol dikatakan sebagai estrogen mayor. 5,6

Efek dari estrogen adalah menstimulasi proliferasi seluler dan pertumbuhan organ seks dan jaringan lainnya terkait reproduksi. Berikut adalah efek estrogen secara spesifik:

1. Uterus dan organ seks eksternalPada masa pubertas, estrogen diproduksi sekitar 20 kali lipat lebih banyak dibanding masa prepubertas. Peningkatan kadar hormon ini, bersamaan dengan penimbunan lemak, menyebabkan perubahan-perubahan spesifik yaitu pembesaran ovarium, tuba fallopi, uterus dan vagina.Estrogen juga mengubah epitel vagina dari epitel kuboid menjadi epitel bertingkat yang lebih resisten terhadap trauma dan infeksi.

2. Tuba fallopiEstrogen menyebabkan proliferasi jaringan pada lapisan mukosa tuba fallopi. Selain itu estrogen juga meningkatkan jumlah dan aktivitas sel-sel silia, yang penting dalam pergerakan ovum yang telah difertilisasi.

3. PayudaraEstrogen menyebabkan perkembangan jaringan stromal pada kelenjar payudara, pertumbuhan sistem duktus, serta deposisi lemak. Lobulus-lobulus dan alveoli berkembang menjadi lebih luas.

4. Sistem rangkaEstrogen menghambat aktivitas osteoklas sehingga mengurangi penyerapan osteosit dan meningkatkan pertumbuhan tulang. Estrogen juga menyebabkan penyatuan epifisis pada tulang-tulang panjang. Diketahui bahwa efek estrogen pada wanita lebih kuat dibandingkan efek testosteron pada pria, namun penghentiannya yang cepat menyebabkan wanita cenderung lebih pendek dibanding pria.

5. Deposisi proteinEstrogen menyebabkan peningkatan protein total tubuh, hal ini dibuktikan oleh keseimbangan nitrogen yang lebih positif setelah pemberian estrogen. Namun jika dibandingkan dengan testosteron, efek deposisi protein yang ditimbulkan oleh testosteron lebih kuat dibandingkan estrogen.

3

6. Metabolisme tubuh dan deposisi lemakEstrogen meningkatkan laju metabolik tubuh, namun lebih lemah jika dibandingkan dengan efek yang sama oleh testosteron pria. Selain itu estrogen juga meningkatkan jumlah lemak subkutan dan mendeposisinya pada daerah-daerah tertentu seperti payudara, bokong, dan paha sehingga memunculkan gambaran melekuk wanita yang khas.

7. Distribusi rambutEstrogen tidak memiliki efek besar terhadap pendistribusian rambut. Adapun tumbuhnya rambut di daerah pubis dan aksila merupakan peran dari androgen adrenal.

8. KulitEstrogen menyebabkan kulit wanita memiliki tekstur yang lembut dan halus namun lebih tebal jika dibandingkan dengan kulit anak-anak. Selain itu estrogen juga menyebabkan kulit menjadi lebih vaskular. Hal ini sering diasosiasikan dengan peningkatan suhu pada kulit dan perdarahan yang lebih banyak jika terjadi sayatan pada kulit wanita dibandingkan dengan kulit pria.

9. Kesetimbangan elektrolitEstrogen menyebabkan retensi air dan sodium oleh tubulus-tubulus ginjal. 5,6

ProgestinProgestin terpenting adalah progesteron. Pada wanita yang sedang tidak hamil,

progesteron diproduksi oleh korpus luteum pada paruh terakhir siklus ovarium. Fungsi progesteron berdasarkan organ yang dipengaruhinya adalah:

1. UterusFungsi terpenting progesteron adalah meningkatkan perubahan sekretorik pada endometrium uterin selama paruh akhir siklus seksual sehingga mempersiapkan uterus untuk implantasi ovum. Selain itu progesteron juga mengurangi frekuensi dan intensitas kontraksi uterine, sehingga dengan demikian mengurangi risiko terjadinya peluruhan ovum yang telah diimplantasi.

2. Tuba fallopiProgesteron meningkatkan sekresi lapisan mukosa yang ada pada tuba fallopi. Sekresi ini diperlukan untuk nutrisi ovum yang telah difertilisasi sebelum mengalami implantasi.

3. Kelenjar payudaraProgesteron memicu perkembangan lobulus dan alveoli pada payudara, menyebabkan sel-sel alveolar berproliferasi, membesar, dan menjadi sekretorik. Namun progesteron tidak berperan dalam sekresi ASI.Progesteron juga menyebabkan pembesaran kelenjar payudara karena peningkatan cairan di jaringan subkutan. 5,6

__4. Testosteron pada Pria

Setelah pubertas, peningkatan sekresi testosteron menyebabkan testis, skrotum, dan penis membesar kira-kira delapan kali lipat sebelum mencapai usia 20 tahun. Selain itu, testosteron menyebabkan sifat kelamin sekunder pria berkembang, mulai saat pubertas dan berakhir pada maturitas.5,6

1. Distribusi rambut tubuhTestosteron menimbulkan pertumbuhan rambut di atas pubis, di sepanjang linea alba kadang-kadang sampai ke umbilikus dan di atasnya, wajah, dada dan ada kemungkinan pada punggung.

2. KebotakanTestosteron mengurangi pertumbuhan rambut di bagian atas kepala. Pada seorang pria yang tidak memiliki testis yang berfungsi, tidak akan menjadi botak. Akan tetapi, banyak pria jantan tidak menjadi botak karena kebotakan merupakan akibat dari dua faktor yaitu latar belakang genetik untuk mengalami kebotakan dan superimposisi dari latar belakang genetik ini, yaitu banyaknya hormon androgen.

3. SuaraTestosteron yang disekresi oleh testis atau disuntikkan ke dalam tubuh akan menimbulkan hipertrofi mukosa laring dan pembesaran laring. Pengaruh pada suara awalnya akan menjadi serak namun secara bertahap berubah menjadi suara orang dewasa maskulin yang khas.

4. Ketebalan kulit serta memicu pertumbuhan jerawat

4

Testosteron meningkatkan ketebalan kulit di seluruh tubuh dan meningkatkan kekasaran jaringan subkutan. Testosteron juga meningkatkan kecepatan sekresi beberapa atau semua kelenjar sebasea tubuh. Hal yang paling penting adalah kelebihan sekresi oleh kelenjar sebasea wajah dapat menyebabkan jerawat. Oleh karena itu, jerawat merupakan salah satu gambaran yang umum dari remaja pria ketika tubuh pertama kali mengalami peningkatan sekresi testosteron. Setelah beberapa tahun, kulitnya dapat beradaptasi terhadap testosteron sehingga memungkinkan kulit tersebut bebas dari jerawat.

5. Pembentukan protein dan perkembangan ototSalah satu karakteristik pria adalah terjadinya peningkatan perkembangan otot yang mengikuti masa pubertas. Rata-rata sekitar 50% massa otot pria meningkat melebihi massa otot wamita. Hal ini berhubungan dengan peningkatan protein di bagian lain dari tubuh yang tidak berotot.

III. Kesimpulan dan Keterkaitan dalam PemicuTerdapat berbagai mekanisme yang menjelaskan proses terjadinya pubertas seperti telah

dijelaskan sebelumnya. Perkembangan karakter seks sekunder meliputi pembesaran ovarium, uterus, vagina, labium, payudara, rambut pubis dan aksila merupakan tanda awal. Dalam pubertas, dikenal pubarche (pertumbuhan pubis), thelarche (pertumbuhan payudara), gnecomastia (pembesaran payudara pada pria), menarche (menstruasi pertama).

IV. Daftar pustaka

1. Dorlan, W.A. Newman. Kamus kedokteran Dorland. Andy Setiawan dkk., penerjemah; Herni Koesoemawati, penyunting. Ed ke-29. Jakarta: ECG; 2002. Terjemahan dari: Dorland’s Illustrated Medical Dictionary.

2. Ebling FJP. The neuroendocrine timing of puberty [online]. 2005 [cited 2010 October 2]; available from: URL: http://www.reproduction-online.org/cgi/content/full/129/6/675

3. Guyton AC, Hall JE. Textbook of medical physiology. 11th ed. Pennsylvania: Elsevier Inc; 2006. p. 1011-22.

4. Sherwood L. Fisiologi manusia dari sel ke sistem. 2nd ed. Jakarta: EGC; 2001. p. 633-732.5. Vander et.al. Human physiology – the mechanism of body function. 8th ed. USA: The McGraw-

Hill Companies; 2001. p. 681-3.6. Ganong WF. Review of medical physiology. 20th ed. USA: The McGraw-Hill Companies; 2001.

p.505-6.

5