MAKALAH

ENDOKRINOLOGI DAN GENDER PADA LATIHAN

PANKREAS DAN LATIHAN

Dosen Pengampu: Prof. Dr. Paulus Liben, dr., MS, AIFO.

Disusun oleh:

Kukuh Pambuka Putra (011314553004)

Krisnanda Dwi Apriyanto (011314553005)

Ira Dewanti (011314553012)

Mufa Wibowo (011314553016)

Erlina Setyo Rahayu (011314553020)

PROGRAM STUDI ILMU KESEHATAN OLAHRAGA

FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS AIRLANGGSA

2014

DAFTAR ISI

halaman

Halaman Judul.............................................................................................. 1

Daftar Isi ..................................................................................................... 2

BAB I PENDAHULUAN............................................................................. 3

BAB II PEMBAHASAN............................................................................... 5

A. Pankreas.......................................................................................... 5

B. Insulin Dan Efek Metaboliknya.................................................. 6

C. Efek Insulin Terhadap Metabolisme Karbohidrat ........................ 7

D. Efek Insulin Terhadap Metabolisme Lemak ............................... 9

E. Efek Insulin Terhadap Metabolisme Protein .............................. 10

F. Sekresi Insulin ...................................................................... 12

G. Epinefrin /Adrenalin .............................................................. 13

H. Glukagon Dan Fungsinya ....................................................... 14

I. Efek Glukagon Terhadap Metabolisme Glukosa ....................... 15

J. Pengaturan Sekresi Glukagon ................................................. 15

K. Pengaturan Kadar Glukosa Darah ............................................... 16

L. Kontrol Hormon Insulin Dan Glukagon Selama Latihan ............ 16

M. Diabetes Miletus .......................................................................... 19

N. Latihan Pada Penderita Diabetes Miletus .................................... 20

BAB III KESIMPULAN

REFERENSI ...............................................................................................

2

BAB I

PENDAHULUAN

Pankreas terdiri dari organ-organ yang sangat berbeda tetapi berada di

dalam satu bangunan. Bagian asinar pankreas mempunyai fungsi eksokrin yang

menyekresi enzim dan ion-ion yang digunakan untuk proses pencernaan ke dalam

lumen duodenum. Bagian endokrin terdiri atas pulau-pulau Langerhans. Satu

hingga dua juta pulau-pulau langerhans dalam pankreas manusia membentuk 1-

2% dari berat pankreas dan merupakan kumpulan dari berbagai tipe sel yang

berlainan. Pulau langerhans pankreas menyekresi sedikitnya empat hormon, yaitu:

insulin, glukagon, somatostatin, dan polipeptida pankreas (Robert K. Murray,

et,al. 2003).

Sekresi hormon insulin dan glukagon oleh pankreas, mempunyai peranan

yang sangat penting untuk pengaturan metabolisme glukosa, lipid, dan protein

secara normal (Guyton & Hall, 2007). Insulin adalah sebuah hormon yang

berhubungan dengan energi yang melimpah. Insulin mempunyai peran besar

dalam sintesis karbohidrat, protein dan lemak. Insulin juga memainkan peranan

yang penting dalam penyimpanan zat yang mempunyai kelebihan energy (Guyton

& Hall, 2007). Glukagon yaitu suatu hormon yang disekresikan oleh sel-sel alfa

pulau langerhans sewaktu kadar glukosa darah turun. Fungsi yang paling penting

dari hormon Glukagon adalah meningkatkan konsentrasi glukosa darah (Phillip E.

Pack, 2007).

Pada sel, hormon insulin mempunyai peran diantaranya untuk (1)

Mentranslokasi dari GLUT-4 transporter ke membran plasma dan mengalirkan

atau memasukkan glukosa, sintese glikogen, glikolisis dan sintesis asam lemak

(2) Meningkatkan sintesis glikogen, hormon insulin memfasilitasi masuknya

glukosa ke sel hati dan sel otot; kadar hormon insulin yang lebih rendah

menyebabkan sel hati mengkonversi glikogen menjadi glukosa dan

mengeluarkannya ke dalam darah (Sherwood, 2010).

3

Gangguan metabolisme karbohidrat, lemak, dan protein yang disebabkan

oleh berkurangnya sekresi insulin atau penurunan sensitivitas jaringan terhadap

insulin merupakan sindrome diabetes melitus. Diabetes melitus tipe l disebabkan

kurangnya sekresi insulin, dan tipe ll disebabkan oleh penurunan sensitivitas

jaringan target terhadap efek metabolik insulin (Guyton & Hall, 2007).

Berkurangnya insulin dan juga resistensi insulin mengakibatkan

terganggunya transpor glukosa ke sel. Aktivitas fisik dapat meningkatkan

kepekaan insulin sehingga kadar glukosa dalam plasma menurun. Selain itu,

aktivitas fisik juga dapat meningkatkan transpor glukosa ke dalam sel otot yang

sedang bekerja. Selama latihan, glukosa dan asam lemak bersamaan dibutuhkan

sebagai bahan bakar metabolisme, maka glukagon meningkat sedangkan insulin

menurun (Fox, 1993).

.

4

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pankreas

Pankreas terletak dekat dengan duodenum dan terdiri dari dua tipe

jaringan utama yaitu asinar yang mensekresi cairan digestif ke dalam

duodenum, dan pulau Langerhans yang mensekresi insulin dan glukagon

langsung ke aliran darah sehingga pankreas bersifat endokrin sejati.

Pankreas manusia memiliki 1-2 juta pulau yang terletak teratur di sekitar

kapiler kecil di mana hormon disekresi. Sel pulau dapat dibedakan menjadi

4 tipe, yaitu α, β, δ (disebut juga A, B, D) dan F (Gambar 37b). Sel β, yung

merupakan 60% dari sel pulau, terletak di tengah pulau dan mensekresi

insulin. Sel α mensekresi glukagon dan sel δ mensekresi somatostatin. Jenis

sel lainnya yaitu sel F mensekresi polipeptida pankreas. Peran fisiologis

polipeptida pankreas belum diketahui pasti. (Greenstein, 2010)

Pada manusia, gen yang mengkode insulin terletak di lengan pendek

kromosom 11. Insulin disekresi oleh se1 13 pulau Langerhans. Insulin

merupakan protein yang terdiri dari 2 rantai, yaitu rantai A yang terdiri dari

2l asam amino dan rantai B yang terdiri dari 30 asam amino, dan terhubung

dengan 2 jembatan disulfida

5

Biosintesis insulin merupakan hasil pembelahan proinsulin. Proinsulin

merupakan turunan dari prekursor yang lebih besar yaitu preproinsulin,

yang disintesis di retikulum endoplasma kasar. Pada aparatus Golgi dan

granula penyimpanan, suatu enzim pengkonversi membelah proinsulin

menjadi insulin.

B. Insulin Dan Efek Metaboliknya

Insulin adalah sebuah hormon yang berhubungan dengan energi yang

melimpah. Artinya bila terdapat makanan yang dapat menghasilkan energi

yang sangat banyak , terutama kelebihan jumlah karbohidrat dan protein

maka insulin akan disekresikan dalam jumlah banyak. Selanjutnya, insulin

memainkan peranan yang penting dalam penyimpanan zat yang mempunyai

kelebihan energy (Guyton & Hall, 2007).

Insulin merupakan protein kecil yang terdiri atas dua rantai asam

amino yang satu sama lainnya dihubungkan oleh ikatan disulfida. Bila

kedua rantai dipisahkan , maka aktivitas fungsional dari insulin akan hilang.

Insulin disintesis oleh sel-sel beta dengan cara yang mirip dengan sintesis

protein yakni diawali dengan translasi RNA insulin oleh ribosom yang

melekat pada reticulum endoplasma untuk membentuk preprohormon

insulin. Sewaktu insulin diseskresikan dalam darah, hampir seluruhnya

beredar dalam bentuk yang terikat. Waktu paruhnya dalam plasma rata-rata

hanya 6 menit sehingga dalam waktu 10-15 akan dibersihkan dari sirkulasi.

Insulin adalah hormon yang mengendalikan gula darah. Tubuh

menyerap mayoritas karohidrat sebagai glukosa (gula darah). Dengan

meningkatnya gula darah setelah makan, pankreas melepaskan insulin yang

membantu membawa gula darah ke dalam sel untuk digunakan sebagai

bahan bakar dalam proses metabolisme atau disimpan sebagai lemak apabila

kelebihan. Orang-orang yang punya kelebihan berat badan atau mereka yang

tidak berolahraga seringkali menderita resistensi insulin (Greenstein, 2010).

Insulin menjaga keseimbangan glukosa dalam darah dan bertindak

meningkatkan pengambilan glukosa oleh sel badan. Kegagalan badan untuk

6

menghasilkan insulin, atau jumlah insulin yang tidak mencukupi akan

menyebabkan glukosa tidak dapat masuk ke dalam sel untuk proses

metabolisme. Sehingga glukosa di dalam darah meningkat dan

menyebabkan diabetes mellitus (Guyton & Hall, 2007).

Pada kondisi normal, pankreas mempunyai kemampuan untuk

menyesuaikan jumlah insulin yang dihasilkan dengan intake karbohidrat.

Pengaturan fisiologis kadar glukosa darah sebagian besar tergantung dari :

ekstraksi glukosa, sintesis glikogen dan glikogenesis dari metabolisme di

dalam konsentrasi gula darah yang konstan perlu dipertahankan karena

glukosa merupakan satu-satunya zat gizi yang dapat digunakan oleh otak,

retina dan epitel germaninativum dalam jumlah cukup untuk menyuplai

energi sesuai dengan yang dibutuhkannya. Oleh karena itu, perlu

mempertahankan konsentrasi glukosa darah pada kadar yang seimbang.

C. Efek Insulin Terhadap Metabolisme Karbohidrat

Setelah makan makanan tinggi karbohidrat, glukosa yang di adsorpsi

kedalam darah menyebabkan sekresi insulin dengan cepat. Insulin

selanjutnya menyebabkan penyimpanan dan penggunaan glukosa oleh

semua jaringan tubuh, terutama jaringan otot adipose dan hati (Guyton &

Hall, 2007).

1. Pengaruh insulin dalam meningkatkan metabolisme glukosa dalam otot.

Dalam sehari, jaringan otot tidak bergantung pada glukosa untuk

energinya tetapi sebagian besar bergantung pada asam lemak karena

membran otot istirahat. Diantara waktu makan , jumlah insulin yang

disekresikan terlalu kecil untuk meningkatakan jumlah pemasukan

glukosa yang masuk ke dalam otot. Akan tetapi, ada dua kondisi dimana

otot memang menggunakan sejumlah besar glukosa yaitu, selama kerja

fisik baik sedang ataupun berat dan penggunaan sejumlah besar glukosa

oleh otot adalah selama beberapa jam setelah makan (Guyton & Hall,

2007).

7

2. Pengaruh Insulin dalam meningkatkan penyimpanan dan penggunaan

glukosa oleh hati.

Salah satu efek penting insulin adalah menyebabkan sebagian besar

glukosa yang diabsorbsi sesudah makan segera disimpan di dalam hati

dalam bentuk glikogen. Selanjutnya diantara waktu makan bila tidak

tersedia makanan dan konsentrasi glukosa dalam darah mulai berkurang,

sekresi insulin menurun dengan cepat dan glikogen dalam hati dipecah

kembali menjadi glukosa, yang akan dilepaskan kembali kedalam darah

untuk menjaga konsentrasi glukosa tidak berkurang terlalu rendah

(Guyton & Hall, 2007).

Mekanisme yang dipakai oleh insulin untuk menyebabkan timbulnya

pemasukan glukosa dan penyimpanan dalam hati meliputi beberapa

langkah:

a)   Insulin menghambat fosforilasi hati, yang merupakan enzim utama yang

menyebabkan tepecahnya glikogen dalam hati menjadi glukosa.

b)    Insulin meningkatkan pemasukan glukosa dari darah oleh sel-sel hati.

Keadaan ini terjadi dengan meningkatkan aktivitas enzim glukonase,

yang merupakan salah satu enzim yang menyebabkan fosforilasi.

c)    Insulin juga meningkatkan aktivitas enzim-enzim yang meningkatkan

sintesis glikogen termasuk enzim glikogen sintetase yang bertanggung

jawab untuk polinerisasi dari unit monosakarida untuk membentuk

molekul glikogen.

Setelah makan dan kadar glukosa dalam darah mulai menurun sampai

kadar rendah beberapa peristiwa akan mulai berlangsung sehingga

menyebabkan hati melepaskan glukosa kembali kedalam sirkulasi darah.

Jadi bila sesudah makan, didalam darah timbul kelebihan glukosa maka hati

akan memindahakan glukosa dari darah.

3. Pengaruh insulin terhadap metabolisme karbohidrat dalam sel-sel lain .

8

Insulin meninkatkan pengakutan dan pemakaian glukosa kedalam

sebagain besar sel tubuh lain dengan cara yang sama seperti yang

dilakukan oleh insulin dalam mempengaruhi pengangkutan glukosa

dalam sel otot.

D. Efek Insulin Terhadap Metabolisme Lemak

Insulin mempunyai berbagai efek yang dapat menyebabkan

timbulnya penyimpanan lemak didalam jaringan lemak. Pertama, insulin

meningkatkan pemakaian glukosa oleh sebagian besar jaringan tubuh yang

secara otomatis akan mengurangi pemakaian lemak. Akan tetapi, insulin

juga meningkatkan pembentukan asam lemak. Hal itu terjadi jika

karbohidrat lebih banyak dicerna daripada energi spontan yang digunakan

jadi mempersiapkan zat untuk sintesis lemak. Hampir semua sintesis lemak

terjadi didalam sel hati dan asam lemak kemudian di transport dari hati

melalui lipoprotein darah ke sel adiposa untuk disimpan (Guyton & Hall,

2007).

Berbagai faktor yang mengarah pada peningkatan sintesis asam lemak

didalam hati, sebagai berikut:

1.   Insulin meningkatkan pengangkutan glukosa kedalam sel-sel hati.

Sesudah konsentrasi glikogen dalam hati meningkat 5-6 %., glikogen

ini sendiri akan menghambat sintesis glikogen selanjutnya. Kemudian

seluruh glikogen tambahan yang memasuki sel-sel hati sudah cukup

tersedia untuk membentuk lemak. Glukosa mula-mula di pecah menjadi

piruvat dalam jalur glikolisis dan piruvat ini selanjutnya diubah menjadi

asetil koenzim A (asetil-KoA) yang merupakan subtrat asal untuk

sintesis asam lemak.

2.   Kelebihan ion sitrat dan ion isositrat akan terbentuk oleh siklus asam

sitrat bila pemakaian glukosa untuk energi ini berlebihan. Ion-ion ini

akan mengaktifkan asetil KoA karboksilase, yangmerupakan enzim

yang dibutuhkan untuk melakukan proses karboksilasi terhadapa asetil

KoA untuk membentuk malonil-KoA, tahap pertama sitesis lemak.

9

3.   Sebagian besar asam lemak disintesis disalam hati dan digunakan untuk

membentuk trigliserida, bentuk umum untuk penyimpanan lemak.

Triglisera akan dilepaska dari sel-sel hati kedalam darah dalam bentuk

lipoprotein. Insulin akan mengaktifkan lipoprotein lipase didalam

dinding kapiler darah jaringan lemak, akan memecah triglisserida lagi

menjadi asam lemak, agar asam lemak dapat diadsorbsi kedalam asam

lemak, tempat asam lemak ini akan diubah menjadi trigliserida dan

disimpan.

Insulin mempunyai 2 efek penting yang dibutuhkan untuk

menyimpan lemak didalam sel-sel lemak:

1.   insulin mengahambat kerja lipase sensitif-hormon. Enzim inilah yang

menyebabkan hidrolisis trigliserida yang telah disimpan dalam sel-sel

lemak oleh karena itu, pelepasan asam lemak dari jaringan adiposa ke

dalam sirkulasi darah akan terhambat.

2.  Insulin meningkatkan pengangkutan glukosa melalui membran sel

kedalam sel-sel lemak dengan cara yang sam seperti insulin

meningkatkan pengangkutan glukosa kedalam sel-sel otot. Beberapa

glukosa ini dipakai untuk mensintesis asam lemak tetapi yanglebih

penting glukosa ini dipakai untuk sejumlah besar α-gliserol fosfat.

Bahan ini menyediakan gliserol yang akan berikatan dengan asam

lemak untuk membentuk trigliserida yang merupakan bentuk lemak

yang disimpan dalam sel-sel lemak. Oleh karena itu, bila tidak ada

insulin bahkan penyimpanan sejumlah besar asam-asam lemak yang

diangkut dari hati dalam bentuk lipoprotein hampir dihambat.

E. Efek Insulin Terhadap Metabolisme Protein

Selama beberapa jam sesudah makan, sewaktu didalam darah sirkulasi

terdapat kelebihan makanan, maka didalam jaringan akan disimpan tidak

hanya karbohidrat dan lemak saja, namun juga akan disimpan protein, agar

hal ini terjadi maka dibutuhkan insulin (Guyton & Hall, 2007).

Ada beberapa fakta yang telah diketahui yaitu sebagai berikut:

10

1.   Insulin menyebabkan pengangkutan secara aktif sebagian besar asam

amino kedalam sel. Asam amino yang dengan kuat diangkul adalah:

valin, leusin, isoleusin, tirosin dan venilalanin. Jadi, insulin bersam-

sama horman pertumbuhan mempunyai kemampuan untuk

meningkatkan asam pemasukan asam amino kedalam sel.

2.   Insulin mempunyai efek langsung meningkatkan translasi RNA

massenger pada ribosom, sehingga terbentuk protein baru. Bila tidak

ada insulin, maka ribosom akan berhenti bekerja.

3.  Sesudah melewati periode waktu yang lebih lama, insulin juga

meningkatkan kecepatan transkripsi rangkaian genetik DNA yang

terpilih didalam inti sel, sehingga menyebabkan peningkatan jumlah

RNA dan beberapa sintesi protein, trutama meningkatkan satu kesatuan

enzim yang besar untuk penyimpanan karbohidrat, lemak dan protein.

4.   Insulin juga menghambat proses katabolisme protein, jadi mengurangi

kecepatan pelepasan asam amino dari sel, khususnya dari sel-sel otot.

Hal ini akibat dari beberapa kemampuan insulin untuk mengurangi

pemacahan insulin yang normal lisosom sel.

5.   Di dalam hati, insulin menekan kecepatan glukoneogenesis. Hal ini

terjadi dengan cara mengurangi aktivitas enzim yang dapat

meningkatkan glukogenesis. Oleh karena itu bahan yang terbanyak

digunakan untuk sintesis glukosa melalui prose glukoneogenesis adalah

asam amino dalam plasma, maka proses penekana glukogenesis akan

menghemat pemakaian asam amino dari cadangan protein dalam tubuh.

Ringkasnya, Insulin meningkatkan pembentukan protein dan

mencegah pemecahan protein. Tidak adanya insulin menyebabkan

berkurangnya protein dan peningkatan asam amino plasma. Bila tidaka ada

insulin maka seluruh proses penyimpanan protein menjadi terhenti sama

sekali. Proses katabolisme protein akan meningkat, sintesis protein berhenti,

dan banyak sekali asam amino ditimbun dalam plasma. Konsentrasi asam

amoni dala plasma sangat meningkat dan sebagian besar asam amino yang

berlebihan akan langsung dipergunakan sumber energi atau sebagai bahan

yang akan hidup dalam proses glukoneogenesis. Pemecahan asam amino ini

11

juga meningkatkan eskresi ureum dalam urine. Sampah protein yang

dihasilkan merupakan salah satu efek yang serius pada penyakit diabetes

mellitus yang parah. Hal ini dapat menimbulkan kelemahan yang hebat dan

juga terganggunya fungsi organ-organ.

F. Sekresi InsulinSintesis dan sekresi insulin distimulasi oleh glukosa yang

menstimulasi ambilan kalsium (Ca2+) ekstraselular pada sel β. Kation ini

memicu mekanisme kontraktil, di mana mikrotubulus berperan dalam

pergerakan granula yang mengandung insulin menuju membran sel, di mana

granula berfusi dan isi granula dilepaskan ke ruang ekstraselular melalui

eksositosis.

(Lusia M. 2013) Agricultural and Biological Sciences

Sekresi insulin sebagai respons terhadap peningkatan mendadak

glukosa dalam sirkulasi rerjadi secara bifasik: terdapat pelepasan segera

insulin yang disimpan dan berlangsung kurang dari 1 menit, kemudran

diikuti pelepasan insulin baik yang disimpan maupun yang baru disintesis

dan ini berlangsung lebih lama.

12

Banyak zat lainnya menstimulasi pelepasan insulin, namun tidak

semuannya menimbulkan pola pelepasan bifasik. Karbohidrat, sebagian

besar asam amino, dan yang lebih sedikit yaitu asam lemak dan keton.

Semuanya menstimulasi pelepasan insulin. Walaupun sejumlah besar

hormon saluran cerna dapat menstimulasi pelepasan insulin, namun

signifikansi fisiologisnya belum diketahui. Glukagon, yang disintesis di sel

α pankreas, menstimulasi pelepasan insulin melalui efek langsung pada sel

β.

Pelepasan insulin juga dipengaruhi oleh sistem saraf dan

neurotransmiter. Asetilkolin menstimulasi pelepasan insulin, sebagaimana

halnya epinefrin, dan bekerja pada reseptor β. Pada sisi lain, stimulasi

reseptor α menyebabkan inhibisi pelepasan insulin. Sekresi basal insulin

juga dipengaruhi oleh neurotrausmiter. Obat yang memblokade reseptor α-

adrenergik meningkatkan tonus insulin basal, sementara obat yang

menblokade reseptor β mengurangi tonus insulin basal. (Greenstein, 2010)

G. Epinefrin / Adrenalin

Sebagai hormon dan neurotransmiter, epinefrin bekerja pada hampir

semua jaringan tubuh. Kerjanya bervariasi menurut jenis jaringan dan

ekspresi jaringan reseptor adrenergik. Misalnya, tingginya tingkat epinefrin

menyebabkan relaksasi otot polos di saluran pernapasan tetapi menyebabkan

kontraksi otot polos yang melapisi sebagian besar arteriol.

Epinefrin bertindak dengan mengikat berbagai reseptor adrenergik.

Epinefrin merupakan agonis nonselektif dari semua reseptor adrenergik,

termasuk subtipe utama α1, α2, β1, β2, dan β3. Epinefrin yang mengikat

reseptor tersebut memicu sejumlah perubahan metabolik. Reseptor mengikat

α-adrenergik menghambat sekresi insulin oleh pankreas, merangsang

glikogenolisis di hati dan otot, dan merangsang glikolisis dalam otot. Ikatan

reseptor β-adrenergik memicu sekresi glucagon di pankreas, meningkatkan

sekresi hormon adrenokortikotropik (ACTH) oleh kelenjar hipofisis, dan

meningkatkan lipolisis oleh jaringan adiposa. Bersama-sama, efek ini

13

menyebabkan peningkatan glukosa darah dan asam lemak, menyediakan

substrat untuk produksi energi dalam sel di seluruh tubuh.

Physiologic responses to epinephrine by organ

Organ Effects

Heart Increases heart rate

Lungs Increases respiratory rate

Systemic Vasoconstriction and vasodilation

Liver Stimulates glycogenolysis

Systemic Triggers lipolysis

Systemic Muscle contraction

H. Glukagon Dan Fungsinya

Glukagon yaitu suatu hormon yang disekresikan oleh sel-sel alfa

pulau langerhans sewaktu kadar glukosa darah turun, mempunyai beberapa

fungsi yang bertentangan dengan fungsi insulin fungsi yang paling penting

dari hormon ini adalah meningkatkan konsentrasi glukosa darah, yaitu suatu

efek yang jelas bertentangan dengan efek insulin.

Seperti halnya insulin, glukagon merupakan polipeptida besar.

Hormon ini mempunyai berat molekul 3485 dan terdiri atas rantai yang

tersusun dari 29 asam amino. Bila seekor binatang diberi suntikan glukagon

murni, efek hiperglikemik yang hebat akan timbul. Hanya 1 μg/kg glukagon

dalam waktu kira-kira 20 menit saja sudah dapat meningkatkan konsentrasi

glukosa darah kira-kira 20 mg/100 ml darah (peningkatan sebesar 25%)

karena alasan inilah, glukagon juga disebut hormon hiperglikemik (Guyton

& Hall, 2007).

I. Efek Glukagon Terhadap Metabolisme Glukosa

14

Efek utama glukagon terhadap metabolisme glukosa adalah (1)

Pemecahan glikogen hati / glikogenolisis dan (2) Meningkatkan proses

glukoneogenesis di hati. Kedua efek ini sangat menambah persediaan

glukosa di organ-organ tubuh lainnya (Guyton & Hall, 2007).

J. Pengaturan Sekresi Glukagon

Penurunan konsentrasi glukosa darah dari nilai normalnya sewaktu

puasa yang besarnya kira-kira 90 mg/100ml darah hingga mencapai kadar

hipoglikemik, dapat meningkatkan konsentrasi glukagon plasma beberapa

kali lipat. Sebaliknya meningkatnya kadar glukosa darah hingga mencapai

kadar hiperglikemik akan mengurangi kadar glukagon dalam plasma. Jadi,

pada keadaan hipoglikemik, glukagon yang disekresikan dalam jumlah

sangat besar, selanjutnya sangat meningkatkan pengeluaran glukosa dari

hati dan akibatnya membantu memperbaiki keadaan hipoglikemia (Guyton

& Hall, 2007).

Tingginya kadar asam amino, seperti yang terdapat di dalam darah

sesudah makan protein (khususnya asam amino alanin dan arginin), akan

merangsang timbulnya sekresi glukagon, keadaan ini mirip dengan efek

asam amino dalam merangsang timbulnya sekresi insulin. Jadi pada kasus

ini, respon glukagon dan respon insulin tidaklah bertentangan satu sama

lain. Manfaat perangsangan asam amino terhadap sekresi glukagon adalah

bahwa glukagon kemudian memacu konversi cepat asam amino menjadi

glukosa sehingga lebih banyak lagi glukosa yang tersedia untuk jaringan.

Aktivitas fisik yang melelahkan, konsentrasi glukagon dalam darah

sering kali meningkat sebanyak 4-5 kali lipat. Apa yang menyebabkan

keadaan ini masih belum dipahami sebab konsentrasi glukosa darah tidak

begitu menurun. Efek yang menguntungkan dari glukagon adalah mencegah

penurunan kadar glukosa darah.

K. Pengaturan Kadar Glukosa Darah

Pada orang normal, pengaturan besarnya konsentrasi glukosa darah

sangat sempit, biasanya antara 80 dan 90 mg/100ml darah pada seseorang

15

yang sedang berpuasa yang diukur sebelum makan pagi. Konsentrasi ini

meningkat menjadi 120 sampai 140 mg/100 ml darah selama kira-kira satu

jam pertama setelah makan. Namun, sistem umpan balik yang mengatur

kadar glukosa darah dengan cepat mengembalikan konsentrasi glukosa ke

nilai kontrolnya, biasanya terjadi dalam waktu 2 jam setelah absorbsi

karbohidrat yang terakhir. Sebaliknya, pada saat kelaparan, fungsi

glukoneogenesis dari hati menyediakan glukosa yang diperlukan untuk

memnuhi kadar glukosa darah puasa (Guyton & Hall, 2007).

Konsentrasi gula darah perlu dijaga agar tidak meningkat terlalu tinggi

karena empat alasan berikut : (1) glukosa dapat menimbulkan sejumlah

besar tekanan ostotik dalam cairan ekstrasel, dan bila konsentrasi glukosa

meningkat secara berlebihan, akan dapat menimbulkan dehidrasi sel. (2)

tingginya konsentrasi glukosa darah menyebabkan keluarnya glukosa

melalui air seni. (3) Hilangnya glukosa melalui urin juga menimbulkan

diuretik osmotik oleh ginjal, yang dapat mengurangi jumlah cairan tubuh

dan elektrolit, dan (4) Peningkatan jangka panjang glukosa darah dapat

menyebabkan kerusakan pada banyak jaringan, terutama pembuluh darah.

Kerusakan vaskular akibat diabetes melitus yang tidak terkontrol akan

berakibat pada peningkatan resiko serangan jantung, stroke, penyakit ginjal

stadium akhir, dan kebutaan (Guyton & Hall, 2007).

L. Kontrol Hormon Insulin dan Glukagon Selama Latihan

Selama aktivitas fisik, tubuh manusia berusaha mengembangkan suatu

mekanisme kompleks dari mobilisasi hormon yang mengatur dan

menyesuaikan jalur metabolisme ke suatu kondisi yang spesifik. Ketika

aktivitas fisik kepekaan insulin meningkat yang menyebabkan penurunan

kadar glukosa plasma. Oleh karena itu insulin mungkin tidak  berperan

dalam meningkatkan transpor glukosa ke dalam otot yang sedang bekerja.

Selama latihan, glukosa dan asam lemak bersamaan dibutuhkan sebagai

bahan bakar metabolisme, maka glukagon meningkat sedangkan insulin

menurun. Dengan turunnya kadar glukosa plasma maka tubuh berusaha

16

untuk mengembalikan kadar glukosa plasma yakni dengan menskresi

hormon glukagon.

1. Kontrol Insulin Selama :Latihan

Hormon insulin satu-satunya hormon glucoregulatory yang mengalami

penurunan  pada saat latihan di bawah kondisi fisiologis normal.

Hormon insulin menurun selama lari treadmill dengan waktu yang lama

dengan intensitas 76%VO2max dan pada latihan incremental treadmill

dengam intensitas 47% dan 77% VO2max (tidak ada perbedaan

berpengaruh nyata dicatat pada 100% VO2max)  

Banyak penelitian lain juga telah mengamati adanya penurunan yang

sama; penurunan ini banyak terjadi pada latihan jangka waktu lebih

panjang dengan intensitas lebih rendah dibandingkan singkatnya jangka

waktu  pendek dengan intensitas latihan yang tinggi. (Bawono, 2008)

Sekresi hormon insulin selama aktivitas fisik diatur oleh :

(1) Konsentrasi Glukosa Darah, tidak tampak suatu mekanisme

pengaturan yang relevan selama latihan sejak kadar glukosa plasma

sedikit. Demikian juga, ketika konsentrasi dari glukosa darah rendah,

mekanisme pengatur ini mungkin menghasilkan satu rangsangan yang

menghambat sekresi hormon insulin; oleh sebab itu, ini tidak boleh

menjadi tidak relevan untuk latihan yang keras dan waktu yang lama.

(2) Kadar Glukagon Plasma, Glucagon adalah suatu hormon perangsang

dari sekresi hormon insulin pada sel beta dan secara tak langsung

meningkatkan glukosa pada darah. Lebih dari itu bahwa selama

latihan kenaikan dari glucagon menghasilkan satu aktivator yang

berakibat langsung pada pengeluaran dari hormon insulin.

(3) Konsentrasi Katekholamin pada Darah. Peningkatan dari

noradrenaline pada darah menghambat sekresi hormon insulin. Sesuai

dengan di atas, kenaikan sekresi catecholamines yang dihasilkan

selama latihan akan berfungsi sebagai suatu mekanisme

penghambatan dari sekresi hormon insulin.

17

(4) Kadar cAMP, meningkatnya cAMP akan merangsang sekresi hormon

insulin. Sebelumnya, telah menjadi anggapan bahwa konsentrasi

cAMP meningkat selama latihan.

(5) Somatostatin, kenaikan dari somatostatin menghambat pengeluaran

dari hormon insulin. Selama latihan ada suatu kenaikan dari hormon

pertumbuhan dan, sangat mungkin, pelepasan somatostatin dihambat.

(Bawono, 2008)

2. Kontrol Glukagon Selama Latihan

Sebagai suatu hormon yang kerjanya berlawanan langsung dengan

hormon insulin, glukagon meningkat sebagai respons dari latihan. Efek

ini telah ditunjukkan oleh latihan yang makin lama makin bertambah dan

latihan daya tahan yang lama. Pada sebuah studi ditemukan bahwa

glucagon lebih meningkat pada skenario latihan dengan waktu yang lebih

panjang (peningkatan tiga kali lipat diatas nilai istirahat) dibandingkan di

latihan incremental (meningkatnya 35% dari istirahat ke VO2max).

(Bawono, 2008)

Mekanisme kontrol sekresi glukagon selama latihan dapat digolongkan

ke dalam dua kategori :

1) Glukagon Aktivator

Meningkatnya penghantaran simpatis yang dihasilkan selama latihan,

atas bantuan  jalur β - adrenergic, merangsang sekresi dari glucagon.

Untuk alasan ini, suatu beta-blocker (agen penghambat β -adrenergic)

selama latihan menata meningkatnya sekresi glucagon

Beberapa peneliti (Galbo, Holst, Christensen, 1975) menemukan suatu

hubungan antara kadar glucagon dan kadar dari adrenaline dan

noradrenaline selama latihan yang intensif; walau korelasi ini hanya

berpengaruh nyata pada adrenaline selama latihan dengan intensitas

moderat. Efek Adrenergic ini mungkin dimediasi oleh konsentrasi siklik

cAMP. Ini kemungkinan untuk menjelaskan bahwa peningkatan

konsentrasi dari cAMP masuk ke dalam pankreas yang terisolasi

18

meningkatkan sekresi dari glucagon (Weir, Knowton dan Martin, 1975).

Di samping itu,sekali ditegaskan bahwa terjadi kenaikan dari konsentrasi

cAMP selama aktivitas. Penurunan dari konsentrasi dari glukosa darah

merupakan suatu mekanisme kuat dari sekresi glukagon. Bagaimanapun,

pengurangan dari konsentrasi glukosa darah hanya terjadi setelah latihan

yang intensif dan keras. Konsekuensinya adalah suatu penurunan

konsentrasi glukosa darah mempunyai pengaruh nyata sebagai satu

rangsangan untuk sekresi glukagon dalam kondisi ini (latihan yang

keras). (Bawono, 2008)

2. Glukagon Inhibitor

Kenaikan dari kadar asam lemak bebas di darah secara umum merupakan

suatu mekanisme penghambat untuk sekresi glukagon. Hasilnya adalah

suatu kontrol negatif oleh asam lemak bebas harus diberikan bergantung

kepada latihan untuk individu itu sendiri. Kenaikan dari konsentrasi

glukagon selama latihan mengindikasikan bahwa glukagon aktivator

lebih berperan dominan daripada efek glukagon inhibitor. (Bawono,

2008)

M. Diabetes Miletus

Diabetes Miletus adalah penyakit yang disebabkan oleh hilangnya sekresi

insulin pankreas (tipe 1) atau muncul resistensi yang dikembangkan oleh

tubuh terhadap tindakan pengaturan glukosa dalam tubuh oleh insulin (tipe

2). Untuk mencegah komplikasi penyakit DM dengan penyakit lain, penting

untuk selalu menjaga konsentrasi glukosa plasma dalam kisaran normal

glikemia (70-120 mg/dL). Efek jangka panjang dari diabetes yang

disebabkan karena terjadi hiperglikemia, yaitu konsentrasi glukosa plasma

melebihi 120 mg/dL. Hiperglikemia berkepanjangan dapat menyebabkan

komplikasi dengan penyakit lain, sehingga dapat menyebabkan penyakit

ginjal, kebutaan, dan bahkan kehilangan anggota tubuh. Begitupun dengan

hipoglikemia, yaitu kadar glukosa plasma di bawah 70 mg/dL.

19

Hipoglikemia dapat menyebabkan pusing, koma, atau bahkan kematian.

(Rofiah, 2011)

N. Latihan Pada Penderita Diabetes Miletus

Latihan fisik yang teratur dapat mengurangi risiko serangan diabetes tipe 2

atau yang dikenal dengan Non Insulin Dependent Diabetes Mellitus

(NIDDM). Efek perlindungan ini berhubungan dengan tingkat latihan fisik

yang dilakukan secara berkesinambungan. Latihan fisik meningkatkan

pemanfaatan insulin oleh sel tubuh. Penderita diabetes yang melakukan

aktivitas fisik dan tanpa dibantu dengan suntikan insulin dengan kadar

glukosa basal yang tinggi (di atas 140 mg/dL) akan turun di bawah kadar

glukosa orang normal yaitu 100 mg/dL, tetapi lama kelamaan kadar glukosa

basal akan kembali pada kadar glukosa semula, sedangkan penderita

diabetes yang melakukan aktivitas fisik dan dibantu dengan suntikan insulin

dengan kadar glukosa basal yang tinggi (di atas 140 mg/dL) akan turun

sangat rendah, hingga mencapai 50 mg/dL dan kadar glukosa basal awal

lebih rendah daripada kadar glukosa basal semula. (Rofiah, 2011)

Penderita diabetes tipe 1 sebaiknya menunda olahraga apabila kadar gula

darah sedang sangat tinggi (>300 mg/dl) atau sangat rendah (<70 mg/dl).

Olahraga yang terlalu lama justru dapat mengacaukan titik pengaturan

metabolisme glukosa dalam tubuh. Jika kadar insulin plasma pada penderita

diabetes tipe 1 sebelum olahraga adalah tinggi, olahraga dapat menyebabkan

hipoglikemi, bahkan saat sudah tidak ada aktivitas otot. Di sisi lain, jika

kadar insulin plasma sebelum olahraga adalah rendah, olahraga dapat

meningkatkan kadar gula darah dan menyebabkan kondisi ketoasidosis

(gula tidak bisa dimetabolisme sehingga menghasilkan keton yang bersifat

racun bagi tubuh). (Marsetyo, 2011)

Pada pasien diabetes tipe 1 sangat dianjurkan untuk memilih olahraga

intensitas rendah atau sedang. Di sisi lain, olahraga intensitas sedang dan

berat justru memberi manfaat pengaturan metabolisme yang lebih baik pada

pasien dengan diabetes tipe 2. Olahraga intensitas sedang dan berat yang

20

lama dapat menurunkan peningkatan kadar glukosa dan trigliserida yang

dapat disebabkan oleh konsumsi makanan sebelumnya. Bahkan, pada

penderita diabetes turunan, latihan fisik dan diet pembatasan kalori dapat

menghambat proses diabetes menjadi parah, kemungkinan karena

pengurangan sel beta pankreas. Olahraga juga dapat mengurangi faktor

resiko perkembangan arteriosklerosis, yang dapat memicu penyakit jantung,

pada kedua tipe diabetes. (Marsetyo, 2011)

Jenis olahraga yang disarankan adalah minimal yang berintensitas rendah

sampai sedang. Contoh olahraga intensitas rendah, adalah: Jalan santai

Bersepeda santai Yoga. Tapi yang paling baik adalah jenis aerobik, atau

olahraga intensitas sedang, seperti: Jalan cepat, Berenang, Bersepeda,

Menari, Mendaki, atau mesin kardio di gym. Olahraga intensitas sedang

lainnya seperti tenis, sepak bola, basket, juga baik untuk dilakukan.

(Marsetyo, 2011)

21

REFERENSI

Arthur C. Guyton dan John E. Hall. 2007. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Terjemahan : Ed.11. Jakarta: ECG.

Fox, dkk. 1998. Fox’s Physiological basis for Exercise and Sport. 6th ed. Boston USA. WCB/McGraw-Hill.

Greenstein B. Diana f Wood. 2010. The Endocrine System at a Glance Second Edition. Penerbit Erlangga.

Lusia M. 2013. Oxidative Stress in Diabetes Mellitus and the Role Of Vitamins with Antioxidant Actions. Agricultural and Biological Sciences. Dikutip dari: http://www.intechopen.com/books/oxidative-stress-and-chronic-degenerative-diseases-a-role-for-antioxidants/oxidative-stress-in-diabetes-mellitus-and-the-role-of-vitamins-with-antioxidant-actions

Marsetyo, Aldo. 2011. Pilihan Menu Olahraga Bagi Penderita Diabetes. Dikutip: http://www.tanyadok.com/kesehatan/pilihan-menu-olahraga-bagi-penderita-diabetes-2

McArdle, William D. 2010. Exercise Physiology – Nutrition, Energy, adn Human Performance, Seventh Edition. Lippincott Williams & Wilkins. Philadelphia.

Nicolai M. Doliba, dkk. 2004. Restitution of defective glucose-stimulated insulin release of sulfonylurea type 1 receptor knockout mice by acetylcholine. American Journal of Physiology Endocrinology and Metabolism. Vol.286 No.5, E834-E843. Dikutip dari: http://ajpendo.physiology.org/content/286/5/E834

Phillip E. Pack. 2007. Anatomi dan Fisiologi. Bandung: PT. Insan Sejati.

Robert K. Murray, et,al. 2003. Biokimia Harper. Terjemahan. Ed.25. Jakarta: EGC.

Rofiah, Noerhayati. 2011. Model Efek Latihan Fisik terhadap Dinamika Glukosa dan Insulin. Dikutip: http://repository.ipb.ac.id/handle/123456789/50838

Sherwood,L. 2010. Human Physiology. Brooks Cole, Canada

Z. Alex Ma. 2009. Insulin Secretion. Division of Experimental Diabetes and Aging. Dikutip: http://sbcny.org/Pdfs/Systems_Biomedicine_Course/diabetes_module/class_4/Diabetes_Class_4_Insulin%20Secretion.pdf