ANATOMI PANKREAS Pankreas merupakan suatu organ berupa kelenjar dengan panjang dan tebal sekitar 12,5 cm dan tebal + 2,5 cm. Pankreas terbentang dari atas sampai ke lengkungan b esar dari perut dan biasanya dihubungkan oleh dua saluran ke duodenum (usus 12 j ari). Organ ini dapat diklasifikasikan ke dalam dua bagian yaitu kelenjar endokr in dan eksokrin. Pankreas terdiri dari : a.Kepala pankreas Merupakan bagian yang paling lebar, terletak di sebelah kanan rongga abdomen dan di dalam lekukan duodenum dan yang praktis melingkarinya. b. Badan pankreas Merupakan bagian utama pada organ itu dan letaknya di belakang lambung dan di de pan vertebra lumbalis pertama. c. Ekor pankreas Merupakan bagian yang runcing di sebelah kiri dan yang sebenarnya menyentuh limp a. Pada pankreas terdapat dua saluran yang mengalirkan hasil sekresi pankreas ke dalam duodenum : Ductus Wirsung, yang bersatu dengan duktus choledukus, kemudian masuk ke dalam d uodenum melalui sphincter oddi. Ductus Sartorini, yang lebih kecil langsung masu k ke dalam duodenum di sebelah atas sphincter oddi. Saluran ini memberi petunjuk dari pankreas dan mengosongkan duodenum sekitar 2,5 cm di atas ampulla hepatopa nkreatik. Ada dua jaringan utama yang menyusun pankreas : Asini berfungsi untuk mensekresi getah pecernaan dalam duodenum. Pulau Langerhans Pulau Langerhans adalah kumpulan sel berbentuk ovoid, berukuran 76 175 mm dan berdi ameter 20 sampai 300 mikron tersebar di seluruh pankreas, walaupun lebih banyak ditemukan di ekor daripada kepala dan badan pankreas. Pulau-pulau ini menyusun 1 -2% berat pankreas. Pada manusia terdapat 1-2 juta pulau. Masing-masing memiliki pasokan darah yang besar; dan darah dari pulau Langerhans, seperti darah dari s aluran cerna tetapi tidak seperti darah dari organ endokrin lain, mengalir ke ve na hepatika. Sel-sel dalam pulau dapat dibagi menjadi beberapa jenis bergantung pada sifat pewarnaan dan morfologinya. Pada manusia paling sedikit terdapat empa t jenis sel : sel A (alfa), B (beta), D (delta), dan F. Sel A mensekresikan gluk agon, sel B mensekresikan insulin, sel D mensekresikan somastostatin, dan sel F mensekresikan polipeptida pankreas. Sel B yang merupakan sel terbanyak dan membe ntuk 60-70% sel dalam pulau, umumnya terletak di bagian tengah pulau. Sel-sel in i cenderung dikelilingi oleh sel A yang membentuk 20% dari sel total, serta sel D dan F yang lebih jarang ditemukan. Pulau-pulau yang kaya akan sel A secara emb riologis berasal dari tonjolan pankreas dorsal, dan pulau yang kaya akan sel F b erasal dari tonjolan pankreas ventral. Kedua tonjolan ini berasal dari tempat ya ng berbeda di duodenum. Granula sel B adalah paket-paket insulin dalam sitoplasma sel. Di dalam sel B mo lekul insulin membentuk polimer dan juga berikatan dengan seng. Perbedaan dalam bentuk paket mungkin disebabkan perbedaan ukuran agregat seng atau polimer insul in. Granula A yang mengandung glukagon berbentuk relatif seragam dari spesies ke spesies. Sel D juga mengandung banyak granula yang relatif homogen.Sel beta yang ada di pulau langerhans memproduksi hormon insulin yang berperan d alam menurunkan kadar glukosa darah dan secara fisiologi memiliki peranan yang b erlawanan dengan glukosa. Insulin menurunkan kadar gula darah dengan beberapa ca ra. Insulin mempercepat transportasi glukosa dari darah ke dalam sel, khususnya serabut otot rangka glukosa masuk ke dalam sel tergantung dari keberadaan resept or insulin yang ada di permukaan sel target. Insulin juga mempercepat perubahan glukosa menjadi glikogen, menurunkan glycogenolysis dan gluconeogenesis, menstim ulasi perubahan glukosa atau zat gizi lainnya ke dalam asam lemak (lipogenesis), dan membantu menstimulasi sintesis protein. Pengaturan sekresi insulin seperti sekresi glukagon yaitu langsung ditentukan ol eh kadar gula dalam darah dan berdasarkan dari mekanisme umpan balik (feed back negative system). Bagaimana pun hormon lainnya secara tidak langsung juga dapat mempengaruhi produksi insulin. Sebagai contoh hormon pertumbuhan manusia (HGH) m eningkatkan kadar glukosa darah dan meningkatnya kadar glukosa mengerakkan (meny ebabkan) sekresi insulin. Hormon adrenocorticotropi (ACTH) yang distimulasi oleh sekresi glukocortikoid menghasilkan hyperglikemia dan secara tidak langsung jug a menstimulasi pelepasan insulin. Peningkatan kadar asam amino dalam darah menst imulasi pelepasan insulin. Hormon-hormon pencernaan seperti stomatch dan interst inal gastrin, sekretin, cholecystokinin (CCK) dan Gastric Inhibitory Peptide (GI P) juga menstimulasi sekresi insulin, GHIH (Somatostatin) menghalangi sekresi in sulin. FUNGSI EKSOKRIN PANKREAS Getah pankreas mengandung enzim-enzim untuk pencernaan ketiga jenis makanan utam a : protein, karbohidrat, dan lemak. Ia juga mengandung ion bikarbonat dalam jum lah besar, yang memegang peranan penting dalam menetralkan kimus asam yang dikel uarkan oleh lambung ke dalam duodenum. Enzim-enzim proteolitik adalah tripsin, kimotripsin, karboksipeptidase, ribonukl ease, deoksiribonuklease. Tiga enzim petama memecahkan keseluruhan dan secara pa rsial protein yang dicernakan, sedangkan neklease memecahkan kedua jenis asam nu kleat : asam ribonukleat dan deoksinukleat. Enzim pencernaan untuk karbohidrat adalah amilase pankreas, yang menghidrolisis pati, glikogen, dan sebagian besar karbohidrat lain kecuali selulosa untuk membe ntuk karbohidrat, sedangkan enzim-enzim untuk pencernaan lemak adalah lipase pan kreas, yang menghidrolisis lemak netral menjadi gliserol, asam lemak dan koleste rol esterase, yang menyebabkan hidrolisis ester-ester kolesterol. Enzim-enzim proteolitik waktu disintesis dalam sel-sel pankreas berada dalam ben tuk tidak aktif ; tripsinogen, kimotripsinogen, dan prokarboksipeptidase, yang s emuanya secara enzimtik tidak aktif. Zat-zat ini hanya menjadi aktif setelah mer eka disekresi ke dalam saluran cerna. Tripsinogen diaktifkan oleh suatu enzim ya ng dinamakan enterokinase, yang disekresi oleh mukosa usus ketike kimus mengadak an kontak dengan mukosa. Tripsinogen juga dapat diaktifkan oleh tripsin yang tel ah dibentuk. Kimotripsinogen diaktifkan oleh tripsin menjadi kimotripsin, dan pr okarboksipeptidase diaktifkan dengan beberapa cara yang sama. Penting bagi enzim-enzim proteolitik getah pankreas tidak diaktifkan sampai mere ka disekresi ke dalam usus halus, karena tripsin dan enzim-enzim lain akan mence rnakan pankreas sendiri. Sel-sel yang sama, yang mensekresi enzim-enzim proteoli tik ke dalam asinus pankreas serentak juga mensekresikan tripsin inhibitor. Zat ini disimpan dalam sitoplasma sl-sel kelenjar sekitar granula-granula enzim, dan mencegah pengaktifan tripsin di dalam sel sekretoris dan dalam asinus dan duktu s pankreas. Bila pankreas rusak berat atau bila saluran terhambat, sjumlah besar sekret pank reas tertimbun dalam daerah yang rusak dari pankreas. Dalam keadaan ini, efek tripsin inhibitor kadang-kadang kewalahan, dan dalam keadaan ini sekret pankreas d engan cepat diaktifkan dan secara harfiah mencernakan seluruh pankreas dalam beb erapa jam, menimbulkan keadaan yang dinamakan pankreatitis akuta. Hal ini sering menimbulkan kematian karena sering diikuti syok, dan bila tidak mematikan dapat mengakibatkan insufisiensi pankreas selama hidup. Enzim-enzim getah pankreas seluruhnya disekresi oleh asinus kelenjar pankreas. N amun dua unsur getah pankreas lainnya, air dan ion bikarbonat, terutama disekres i oleh sel-sel epitel duktulus-duktulus kecil yang terletak di depan asinus khus us yang berasal dari duktulus. Bila pankreas dirangsang untuk mengsekresi getah pankreas dalam jumlah besar yaitu air dan ion bikarbonat dalam jumlah besar asi ion bikarbonat dapat meningkat sampai 145 mEq/liter. Pancreatic juice Setiap hari pankreas menghasilkan 1200-1500 ml pancreatic juice, cairan jernih y ang tidak berwarna. Pancreatic juice paling banyak mengandung air, beberapa gara m, sodium bikarbonat, dan enzim-enzim. Sodium bikarbonat memberi sedikit pH alka lin (7,1-8,2) pada pancreatic juice sehingga menghentikan gerak pepsin dari lamb ung dan menciptakan lingkungan yang sesuai bagi enzim-enzim dalam usus halus. En zim-enzim dalam pancreatic juice termasuk enzim pencernaan karbohidrat bernama p ankreatik amilase; beberapa enzim pencernaan protein dinamakan tripsin, kimotrip sin, karboksipeptidase; enzim pencernaan lemak yang utama dalam tubuh orang dewa sa dinamakan pankreatik lipase; enzim pencernaan asam nukleat dinamakan ribonukl ease dan deoksiribonuklease. Seperti pepsin yang diproduksikan dalam perut dengan bentuk inaktifnya atau peps inogen, begitu pula enzim pencernaan protein dari pankreas. Hal ini mencegah enz im-enzim dari sel-sel pencernaan pankreas. Enzim tripsin yang aktif disekresikan dalam bentuk inaktif dinamakan tripsinogen. Aktivasinya untuk tripsin diselesai kan dalam usus halus oleh suatu enzim yang disekresikan oleh mukosa usus halus k etika bubur chyme ini tiba dalam kontak dengan mukosa. Enzim aktivasi dinamakan enterokinase. Kimotripsin diaktivasi dalam usus halus oleh tripsin dari bentuk i naktifnya, kimotripsinogen. Karboksipeptidase juga diaktivasi dalam usus halus o leh tripsin. Bentuk inaktifnya dinamakan prokarboksipeptidase. Pengaturan sekresi pankreas Pengaturan syaraf. Bila fase sefalik dan gastrik sekresi lambung terjadi, impuls parasimpatis secara serentak dihantarkan sepanjang nervus vagus ke pankreas, me ngakibatkan sekresi enzim-enzim dalam jumlah moderat ke dalam asinus pankreas. a kan tetapi sekret dalam jumlah sedikit mengalir melalui duktus pankreas ke usus karena sedikit air dan elektrolit disekresi bersama dengan enzim. Oleh karena it u, sebagian besar enzim untuk sementara disimpan dalam asinus. Pengaturan hormonal. Setelah makanan masuk usus halus, sekresi pankreas menjadi banyak, terutama akibat respon hormon sekretin. Dan kolesistokinin menyebabkan p eningkatan sekresi enzim dalam jumlah besar. Sekretin merupakan suatu polipeptida yang mengandung 27 asam amino yang terdapat dalam mukosa usus halus bagian atas dalam bentuk tidak aktif prosekretin. Bila kimus masuk usus ia menyebabkan pengeluaran dan pengaktifan sekretin yang selanj utnya diarbsobsi dalam darah. Sekretin menyebabkan pankreas mengsekresi cairan d alam jumlah besar yang mengandung konsentrasi ion bikarbonat yang tinggi tetapi konsentrasi ion klorida rendah. Aliran yang banyak ini dinamakan sekresi hidrela tik, karena cairan terdiri terutama atas larutan tipis yang encer dan hampir tid ak mengandung enzim. Sekretin memiliki peranan yang penting karena dua alasan : pertama, sekretin khu susnya dikeluarkan dalam mukosa usus halus setiap saat di mana pH duodenum di bakonsentrwah 4,0 sampai 5,0. hal ini menyebabkan getah pankreas yang mengandung banyak na trium bikarbonat dalam jumlah besar disekresi yang mengakibatkan reaksi di duode num : HCl + NaHCO3 NaCl + H2CO3 Kedua, sekresi bikarbonat oleh pankreas adalah untuk memberikan pH yang sesuai b agi kerja-kerja enzim pankreas. semua fungsi optimal enzim pankreas bekerja pada medium yang sedikit alkali atau netral. pH sekresi hidrelatik sekitar 8,0. Kolesistokinin adalah suatu polipeptida yang mengandung 33 asam amino disekresi dari mukosa. Sekresi isi khususnya berasal dari adanya proteosa dan pepton yang merupakan hasil pencernaan parsial protein dan dari lemak; akan tetapi asam juga akan menyebabkan pengeluara kolisistokinin dalam jumlah lebih sedikit. Kolesist okinin masuk ke dalam darah dan menuju ke pankreas tetapi sebagai ganti sekresi hidrelatik, menyebabkan sekresi enzim-enzim pencernaan dalam jumlah besar yang e feknya sama seperti perangsangan vagus. Jenis sekresi ini dinamakan sekresi ekbo lik. FUNGSI ENDOKRIN PANKREAS Tersebar di antara alveoli pankreas, terdapat kelompok-kelompok kecil sel epitel ium yang jelas terpisah dan nyata. Kelompok ini adalah pulau-pulau kecil/ kepula uan Langerhans yang bersama-sama membentuk organ endokrin. Hormon-hormon yang dihasilkan : Insulin Insulin adalah suatu polipeptida yang mengandung dua rantai asam amino yang dihu bungkan oleh jembatan disulfida. Terdapat perbedaan kecil dalam komposisi asam a mino molekul dari satu spesies ke spesies lain. Perbedaan ini biasanya tidak cuk up besar untuk dapat mempengaruhi aktivitas biologi suatu insulin pada spesies h eterolog tetapi cukup besar untuk menyebabkan insulin bersifat antigenik. Insuli n dibentuk di retikulum endoplasma sel B. Insulin kemudian dipindahkan ke aparat us golgi, tempat ia mengalami pengemasan dalam granula-granula berlapis membran. Granula-granula ini bergerak ke dinding sel melalui suatu proses yang melibatka n mikrotubulus dan membran granula berfusi dengan membran sel, mengeluarkan insu lin ke eksterior melalui eksositosis. Insulin kemudian melintasi lamina basalis sel B serta kapiler dan endotel kapiler yang berpori mencapai aliran darah. Waktu paruh insulin dalam sirkulasi pada manusia adalah sekitar 5 menit. Insulin berikatan dengan reseptor insulin lalu mengalami internalisasi. Insulin dirusak dalam endosom yang terbentuk melalui proses endositosis. Enzim utama yang berpe ran adalah insulin protease, suatu enzim di membran sel yang mengalami internali sasi bersama insulin. Efek faali insulin bersifat luas dan kompleks. Efek-efek tersebut biasanya dibag i menjadi efek cepat, menengah dan lambat. a.Efek cepat (detik) Peningkatan transpor glukosa, asam amino dan K+ ke dalam sel peka insulin. b.Efek menengah (menit) Stimulasi sintesis protein, penghambatan pemecahan protein, pengaktifan glikogen sintetase dan enzim-enzim glikolitik, penghambatan fosforilase dan enzim-enzim glukoneogenik.c.Efek lambat (jam) Peningkatan mRNA enzim lipogenik dan enzim lain. Efek insulin pada berbagai jaringan: Jaringan: Efek: 1. Jaringan Adiposa Meningkatkan masuknya glukosa Meningkatkan sintesis asam lemak Meningkatkan sintesis gliserol fospat Menungkatkan pengendapan trigliserida Mengaktifkan lipoprotein lipase Menghambat lipase peka hormon Meningkatkan ambilan K+ 2. Otot Meningkatkan masuknya glukosa Meningkatkan sintesis glikogen Meningkatkan ambilan asam amino Meningkatkan sintesis protein di ribosom Menurunkan katabolisme protein Menurunkan pelepasanasam-asam amino glukoneogenik Meningkatkan ambilan keton Meningkatkan ambilan K+ 3. Hati Menurunkan ketogenesis Meningkatkan sintesis protein Meningkatkan sintesis lemak Menurunkan pengeluaran glukosa akibat penurunan glukoneogenesis dan peningkatan sintesis glukosa Umum Meningkatkan pertumbuhan sel Pada orang normal, pankreas mempunyai kemampuan untuk menyesuaikan jumlah insulin yang dihasilkan dengan intake karbohidrat, tetapi pada penderita diabetes fung si pengaturan ini hilang sama sekali. Pengaturan fisiologis kadar glukosa darah sebagian besar tergantung dari: Ekstraksi glukosa Sintesis glikogen, dan Glikogenesis Semua peristiwa di atas terjadi di dalam hati. Konsentrasi gula darah yang konst an perlu dipertahankan karena glukosa merupakan satu-satunya zat gizi yang dapat digunakan oleh otak, retina dan epitel germaninativum dalam jumlah cukup untuk menyuplai energi mereka sesuai dengan yang dibutuhkannya. Oleh karena itu, perlu mempertahankan konsentrasi glukosa darah pada kadar yang seimbang. Setelah masuk ke dalam tubuh, zat gula akan diedarkan ke seluruh sel tubuh melal ui aliran darah. Kelebihan zat gula karena kurangnya aktivitas akan disimpan ole h tubuh. Bagi mereka yang kurang melakukan aktivitas seperti jarang berolahraga, kelebihan zat gula tersebut akan disimpan dalam bentuk lemak. Sedangkan bagi or ang yang sering beraktivitas akan disimpan dalam bentuk otot seperti pada atlet binaragawan. Proses pengubahan zat gula yang ada dalam darah menjadi lemak atau otot terjadi dengan bantuan hormon insulin yang dihasilkan oleh kelenjar pankrea s. Jadi hormon insulin bertugas untuk mendeteksi apabila kadar gula dalam darah tinggi karena belum dibutuhkan oleh tubuh, yang akan diturunkan dengan cara meng ubahnya menjadi otot dan lemak. Sebaliknya bila zat gula dalam dibutuhkan oleh t ubuh (karena adanya suatu aktivitas) dan sementara belum ada masukan zat gula me lalui makanan maka hormon glukagon akan merombak lemak tubuh atau otot menjadi z at gula yang selanjutnya bisa digunakan untuk menghasilkan tenaga. Seperti telah disinggung sebelumnya, insulin merupakan suatu hormon yang dihasil kan oleh sel beta di pankreas. Insulin berfungsi untuk meningkatkan penyimpanan karbohidrat, lemak dan protein. Hormon ini bertanggung jawab untuk proses glikog enesis, yaitu perubahan glukosa menjadi glikogen dalam hati dan otot, serta meny ebabkan lipogenesis, yaitu pembentukan trigliserida dan lemak. Ia juga menghamba t pemecahan lemak dan meningkatkan penghasilan glukosa dalam hati. Malfungsi ins ulin dapat mengakibatkan terjadinya diabetes mellitus. Glukagon Molekul glukagon adalah polipepida rantai lurus yang mengandung 29n residu asam amino dan memiliki molekul 3485. Glukagon merupakan hasil dari sel-sel alfa, yan g mempunyai prinsip aktivitas fisiologis meningkatkan kadar glukosa darah. Gluka gon melakukan hal ini dengan mempercepat konversi dari glikogen dalam hati dari nutrisi-nutrisi lain, seperti asam amino, gliserol, dan asam laktat, menjadi glu kosa (glukoneogenesis). Kemudian hati mengeluarkan glukosa ke dalam darah, dan k adar gula darah meningkat. Sekresi dari glukagon secara langsung dikontrol oleh kadar gula darah melalui sistem feed-back negative. Ketika kadar gula darah menu run sampai di bawah normal, sensor-sensor kimia dalam sel-sel alfa dari pulau La ngerhans merangsang sel-sel untuk mensekresikan glukagon. Ketika gula darah meni ngkat, tidak lama lagi sel-sel akan dirangsang dan produksinya diperlambat. Jika untuk beberapa alasan perlengkapan regulasi diri gagal dan sel-sel alfa mensekr esikan glukagon secara berkelanjutan, hiperglikemia (kadar gula darah yang tingg i) bisa terjadi. Olah raga dan konsumsi makanan yang mengandung protein bisa men ingkatkan kadar asam amino darah juga menyebabkan peningkatan sekresi glukagon. Sekresi glukagon dihambat oleh GHIH (somatostatin). Glukagon kehilangan aktivitas biologiknya apabila diperfusi melewati hati atau a pabila diinkubasi dengan ekstrak hati, ginjal atau otot. Glukagon juga diinaktifkan oleh inkubasi dengan darah. Indikasinya ialah bahwa glukagon dihancurkan ole h sistem enzim yang sama dengan sistem yang menghancurkan insulin dan protein-pr otein lain. Somatostatin Somatostatin dijumpai di sel D pulau langerhans pankreas. Somatostatin menghamba t sekresi insulin, glukagon, dan polipeptida pankreas dan mungkin bekerja lokal di dalam pulau-pulau pankreas. Penderita tumor pankreas somatostatin mengalami h iperglikemia dan gejala-gejala diabetes lain yang menghilang setelah tumor diang kat. Para pasien tersebut juga mengalami dispepsia akibat lambatnya pengosongan lambung dan penurunan sekresi asam lambung, dan batu empedu, yang tercetus oleh penurunan kontraksi kandung empedu akibat inhibisi sekresi CCK. Sekresi somatost atin pankreas meningkat oleh beberapa rangsangan yang juga merangsang sekresi in sulin, yakni glukosa dan asam amino, terutama arginin dan leusin. Sekresi juga d itingkatkan oleh CCK. Somatostatin dikeluarkan dari pankreas dan saluran cerna k e dalam darah perifer. Polipeptida pankreas Polipeptida pankreas manusia merupakan suatu polipeptida linear yang dibentuk ol eh sel F pulau langerhans. Hormon ini berkaitan erat dengan polipeptida YY (PYY) , yang ditemukan di usus dan mungkin hormon saluran cerna; dan neuropeptida Y, y ang ditemukan di otak dan sistem saraf otonom. Sekresinya meningkat oleh makanan yang mengandung protein, puasa, olahraga, dan hipoglikemia akut. Sekresinya men urun oleh somatostatin dan glukosa intravena. Pemberian infus leusin, arginin, d an alanin tidak mempengaruhinya, sehingga efek stimulasi makanan berprotein mung kin diperantarai secara tidak langsung. Pada manusia, polipeptida pankreas mempe rlambat penyerapan makanan, dan hormon ini mungkin memperkecil fluktuasi dalam p enyerapan. Namun, fungsi faali sebenarnya masih belum diketahui.