Mekanisme Kerja dan Fungsi Growth Hormone pada Pertumbuhan

Eirene Megahwati Paembonan

NIM : 102012082

B4

Mahasiswa Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana

e-mail: e irenepaembonan@ymail.com

Pendahuluan

Dari kita lahir sebagai bayi dan sekarang sampai sebesar ini, kita melalui suatu fase

yang disebut sebagai pertumbuhan dan perkembangan. Pertumbuhan disini merupakan proses

bertambahnya jumlah dan ukuran sel tubuh makhluk hidup. Dalam pertumbuhan banyak hal

yang mempengaruhi misalnya, intake makanan, aktifitas sehari–hari dan tidak lupa hormon.

Hormon dihasilkan dikelenjar hipofisis. Dimana sekresi hormon di pengaruhi Hipotalamus

dan hipofisis. Kelenjar hipofisis terbagi atas tiga, yaitu : hipofisis anterior atau adenohipofisis

dan hipofisis posterior atau neurohipofisis.

Sesuai dengan skenario, seorang remaja perempuan 17 tahun mengeluh tinggi

badannya semakin bertambah dengan cepat dibanding teman-teman sebayanya, dan saat ini

tinggi badannya mencapai 193cm. Skenario ini berkaitan dengan sekresi Growth Hormone

(GH) di hipofisis anterior atau adenohipofisis yang pengaruhi oleh Hipotalamus. Peranan GH

selain untuk pertumbuhan memiliki peranan terhadap metabolisme karbohidrat, lemak dan

penyimpanan protein. Tetapi apabila kelenjar hipofisis tersebut mengalami gangguan seperti

adanya tumor maka sekresi hormon tersebut akan terjadi gangguan. Tujuan penulisan

makalah ini untuk mengetahui bagaimana pengaruh GH dan hormon pertumbuhan lainnya

pada pertumbuhan manusia.

Growth Hormone

Hormon pertumbuhan (Growth Hormone [GH]) atau hormon somatotropik (STH)

adalah sejenis hormon protein. Hormon ini mengendalikan pertumbuhan seluruh sel tubuh

yang mampu memperbesar ukuran dan jumlah, disertai efek utama pada pertumbuhan tulang

dan otot rangka.1 Hormon pertumbuhan dihasilkan di hiposfisis anterior dan merupakan

hormon utama yang mengatur pertumbuhan pada manusia. Hormon pertumbuhan manusia

adalah anggota dari sekelompok hormon yang, selain GH, terdiri dari proklatin (PRL) dan

somatomamotropin korionik manusia (hCS; laktogen plasenta manusia). Walaupun masing-

masing memiliki potensi mendorong pertumbuhan dan aktivitas laktogenik, hanya GH yang

memiliki pengaruh bermakna pada pertumbuhan.2

Hormon pertumbuhan adalah suatu polipeptida dengan 191 asam amino (berat

molekul sekitar 22.000) yang memiliki dua jembatan disulfida. Baik GH maupun hCS dikode

sebagai suatu prahormon di kromosom 17.2 Growth hormone adalah hormon yang

bertanggung jawab atas pertumbuhan manusia sejak dari kecil sampai dia tumbuh besar.

Growth hormone selain memiliki peranan terhadap pertumbuhan, growth hormone juga

memiliki peranan lain yaitu meningkatkan protein tubuh, menggunakan lemak dan

menghemat penggunaan karbohidrat.

I. Adenohipofisis

Gambar 1. Kelenjar Hipofisis

Kelenjar pituitaria (hipofisis) manusia adalah organ berbentuk bulat atau

lonjong. Karena letaknya di bawah hipotalamus dari diensefalon, maka lebih dikenal

dengan sebagai hipofisis. Hipofisis dibagi dalam adenohipofisis dan neurohipofisis.3

Hipofisis panjangnya sekitar 1 cm, lebar 1-1,5 cm, dan tebal 0,5 cm. Beratnya sekitar

0,5 g pada pria dan sedikit lebih pada wanita.

Adenohipofisis terbagi menjadi pars distal (lobus anterior), pars tuberalis, dan

pars intermedia dan neurohipofisis menjadi pars nervosa, infundibulum.4 Pars

tuberalis mengelilingi infundibulum menghubungkan hipofisis dengan hipotalamus.

Pars distal mengandung dua sel utama, sel kromofob dan sel kromofil. Kromofil

dibagi menjadi asidofil (sel alfa) dan basofil (sel beta). Sel asidofil dibagi menjadi

somatotrof dan mammotrof, sedangkan basofil (sel beta) dibagi menjadi gonadotrof,

tirotrof dan kortikotrof.5 Adenohipofisis tidak memiliki hubungan saraf langsung

dengan hipotalamus. Hormon adenohipofisis juga dilepas berdasarkan sinyal dari

hipotalamus tetapi melalui hubungan vaskular.1 Adenohipofisis mensintesis hormon-

hormon yang kemudian dikeluarkan ke dalam darah.

II. Fungsi Hormon Pertumbuhan

Hormon pertumbuhan meningkatkan sintesis protein di semua sel tubuh,

terutama sel otot. GH menstimulasi pertumbuhan kartilago dan aktivitas osteoblas, sel

penghasil tulang di tubuh. GH sangat penting untuk pertumbuhan tulang longitudinal

dan untuk remodeling tulang yang terus-menerus berlangsung seumur hidup. Efek GH

terhadap tulang dan kartilago terjadi melalui peptida perantara, yang disebut

somatimedin atau faktor pertumbuhan mirip insulin (insulinlike growth factor, IGF)

yang dilepaskan dari hati sebagai respon terhadap hormon pertumbuhan. GH secara

langsung menstimulasi pertumbuhan hampir semua organ lain pada tubuh termasuk

otot jantung, kulit dan kelenjar endokrin.6

GH mendorong pertumbuhan tulang dan panjang tulang. Keadaan ini

dihasilkan dari berbagai efek hormon pertumbuhan pada tulang yang meliputi:

1. Peningkatan timbunan protein oleh sel kondrositik dan sel osteogenik yang

menyebabkan pertumbuhan tulang

2. Meningkatkan kecepatan reproduksi dari sel kondrositik dan osteogenik

3. Efek khusus dalam mengubah kondrosit menjadi sel osteogenik, jadi

menyebabkan timbunan khusus tulang yang baru.4

Hormon ini merangsang aktivitas osteoblas dan proliferasi tulang rawan

epifisis sehingga terbentuk ruang untuk pembentukan tulang lebih banyak. Osteoblas

di dalam periosteum tulang dan dalam beberapa cavitas tulang membentuk tulang

baru pada permukaan tulang yang lama. Secara bersamaan osteoklas di dalam tulang

mereabsorpsi tulang yang lama. Bila kecepatan pembentukan lebih besar dari

reabsorpsi, maka ketebalan tulang akan meningkat. GH dengan kuat merangsang

aktivitas osteoblas.

GH dapat mendorong pemanjangan tulang panjang selama lempeng epifisis

tetap berupa tulang rawan atau terbuka dan pada akhir masa remaja di bawah

pengaruh hormon seks lempeng ini mengalami penulangan sempurna, atau menutup,

sehingga tulang tidak lagi dapat memanjang meskipun terdapat GH.7 Karena itu,

setelah lempeng tertutup , tidak lagi bertambah tinggi.

III.Mekanisme Hormon Pertumbuhan

Hormon pertumbuhan dilepaskan dari hipofisis anterior sebagai respon

terhadap keseimbangan antara dua hormone hipotalamus: Growth Hormone Releasing

Hormone (GHRH) dan Growth Hormone Inhibiting Hormone yang juga disebut

somatostatin. GH bekerja dengan cara umpan balik negatif pada hipotalamus untuk

menurunkan pelepasan GHRH lebih lanjut.6

Peningkatan GHRH terjadi sebagai respon terhadap peningkatan kadar asam

amino yang bersirkulasi, hipoglikemia, puasa atau kelaparan, stress fisik dan

emosional, dan penurunan GH. Olahraga menstimulasi pelepasan GHRH, secara

langsung atau melalui efek hipoglikemia dan stress fisik. Hormon reproduktif

(estrogen dan testosterone) tampak meningkatkan sekresi GH, baik dengan bekerja

secara langsung pada hipofisis ataupun melalui stimulasi GHRH.6

Gambar 2. Umpan balik GH

Hipotalamus melepaskan hormon inhibisi untuk GH, yang disebut

somatostatin. Somatostatin dilepaskan sebagai respon terhadap glukosa darah yang

tinggi, asam lemak bebas, obesitas, dan kortisol. Pengaruh emosi-termasuk stres-

menstimulasi somatostatin, kemungkinan besar melalui peningkatan kortisol sehingga

menurunkan pertumbuhan.6 Hormon ini juga menekan pembentukan dan pengeluaran

thyroid-stimulating hormone (TSH), gastrin, sekretin, polipeptida vasoaktif usus

(VIP), serta insulin dan glukagon. Somatostatin dihasilkan oleh sejumlah sel dalam

tubuh.2

a) Terhadap Karbohidrat

Hormon pertumbuhan mempunyai empat pengaruh utama terhadap metabolisme

glukosa di dalam sel, yaitu: 7,8

Penurunan pemakaian glukosa untuk energi

Berkurangnya pemakaian disebabkan oleh meningkatnya pengangkutan dan

penggunaan asam lemak untuk mendapatkan energi yang disebabkan pengaruh

hormon pertumbuhan. Jadi asam lemak banyak membentuk asetil KoA yang

sebaliknya memicu timbulnya efek umpan balik yang menghambat pemecahan

glikolisis dari glukosa dan glikogen

Peningkatan endapan glikogen di dalam sel

Bila terdapat kelebihan hormon pertumbuhan, glukosa dan glikogen tidak dapat di

gunakan sebagai energi dengan mudah, maka glukosa akan masuk kedalam sel

dengan cepat dipolimerisasi menjadi glikogen dan diendapkan.

Berkurangnya ambilan glukosa oleh sel

Menurunnya pengangkutan glukosa melewati membran sel, hal ini terjadi karena sel

itu sudah jenuh menyerap glukosa yang berlebihan yang sudah sulit digunakan. Tanpa

penggunaan dan ambilan oleh sel secara normal maka kosentrasi glukosa darah sering

meningkat sampai 50% atau lebih diatas normal. Keadaan ini disebut “diabetes

hipofisis”.

Peningkatan sekresi insulin

Peningkatan kosentrasi glukosa darah disebabkan oleh rangsangan hormone

pertumbuhan terhadap sel–sel beta dari pulau Langerhans untuk mensekresikan

insulin tambahan.

b) Terhadap Protein

Hormon pertumbuhan secara langsung meningkatkan pengangkutan paling

sedikit beberapa dan mungkin sebagian besar asam amino melewati membran sel ke

bagian dalam sel. Keadaan ini meningkatkan konsentrasi asam amino dalam sel dan

paling tidak berperan sebagian terhadap naiknya sintesis protein. Pengaturan

pengangkutan asam amino ini mirip efek insulin terhadap pengaturan pengangkutan

glukosa melewati membran. Bahkan saat asam amino tidak meningkat di dalam sel,

hormon pertumbuhan masih meragsang peningkatan translasi RNA, menyebabkan

jumlah protein yang disintesis oleh ribosom didalam sitoplasma bertambah.5

Hormon pertumbuhan juga merangsang transkripsi DNA di dalam inti,

sehingga meningkatkan jumlah pembentukan RNA. Keadaan ini selanjutnya

meningkatkan sintesis protein dan juga meningkatkan pertumbuhan energi, asam

amino, vitamin, dan bahan-bahan lain cukup tersedia. Selain meningkatkan sintesis

protein, juga ada penurunan pemecahan protein sel. Kemungkinan alasan untuk

keadan ini bahwa hormon pertumbuhan juga mengangkut banyak sekali asam lemak

dari jaringan lemak, dan keadaan ini selanjutnya digunakan untuk menyediakan

energi bagi sel-sel tubuh, jadi bekerja sebagai penghematan protein.5

c) Terhadap Lemak

Hormon pertumbuhan mempunyai efek yang spesifik dalam menyebabkan

pelepasan asam lemak dari jaringan adiposa, sehingga meningkatkan konsentrasi

asam lemak dalam cairan tubuh. Hormon pertumbuhan meningkatkan perubahan

asam lemak menjadi asetil KoA dan kemudian digunakan untuk energy.5

Akan tetapi pengangkutan lemak akibat pengaruh hormon pertumbuhan

membutuhkan waktu beberapa jam, sedangkan peningkatan sintesis protein selular

akibat pengaruh hormon pertumbuhan dapat dimulai dalam waktu beberapa menit

saja. Dibawah pengaruh hormon pertumbuhan yang berlebihan, pengangkutan lemak

dari jaringan adiposa seringkali menjadi sangat besar sehingga sejumlah besar asam

asetoasetat dibentuk oleh hati dan dilepaskan ke dalam cairan tubuh, dengan demikian

menyebabkan ketosis. Pergerakan lemak yang berlebihan ini dari jaringan adiposa

juga seringkali menyebabkan perlemakan hati (fatty liver).5

Hormon Pertumbuhan Lain

Insulin dan hormon tiroid juga memiliki efek meningkatkan pertumbuhan dan penting

agar pertumbuhan dapat berjalan dengan optimal. Selama masa remaja, androgen dan

estrogen mempercepat pertumbuhan dan merangsang “lonjakan pertumbuhan” (growth

spurt).2 Insulin dihasilkan oleh sel beta dari pulau langerhans yang terdapat pada organ

pankreas. Sedangkan tiroid dihasilkan oleh kelenjar tiroid yang terletak di atas permukaan

anterior kartilago tiroid trakea, tepat di bawah laring.1

Faktor Non-hormonal

Selain dipengaruhi oleh hormon, pertumbuhan manusia juga dipengaruhi oleh asupan

gizi melalui makanan dan minuman yang dikonsumsi. Makanan yang mengandung

karbohidrat, lemak dan protein membantu dalam pertumbuhan. Dimana hormon pertumbuhan

memerlukan lemak, protein, dan karbohidrat dalam mempengaruhi sekresi hormon

pertumbuhan.5 Lalu vitamin dan mineral juga ikut peran dalam proses pertumbuhan. Vitamin

yang berperan dalam pertumbuhan tulang yaitu, vitamin D yang berfungsi absorpsi kalsium

di usus halus. Lalu mineral yang berperan yaitu Kalsium (Ca), karena pertumbuhan tulang

dan gigi 99% dipengaruhi kalsium (Ca), jika terjadi defisiensi kasium (Ca) maka vitamin D

juga ikut defisiensi jika Magnesium (Mg) ikut defisiensi akan mempengaruhi penurunan

kadar kalsium di darah. 9

Kelainan Sekresi Hormon Pertumbuhan

Dalam sekresi hormon pertumbuhan ini terdapat beberapa kelainan yaitu :1

1. Kerdil (dwarfism), hiposekresi (defisiensi) hormon pertumbuhan selama masa kanak-

kanak mengakibatkan pertumbuhan terhenti. Hormon pertumbuhan manusia

digunakan secara terapeutik dalam kasus dwarfism hipofisis.

2. Gigantisme, hipersekresi (sekresi berlebihan) hormon pertumbuhan selama massa

remaja dan sebelum penutupan lempeng epifisis mengakibatkan pertumbuhan tulang

panjang yang berlebihan (gigantisme hipofisis). Jenis sekresi berlebihan ini biasanya

disebabkan oleh tumor hipofisis yang sangat jarang terjadi.

3. Akromegali, hipersekresi hormon pertumbuhan setelah penutupan lempeng efisis

tidak menyebabkan penambahan panjang tulang panjang, tetapi menyababkan

pembesaran yang tidak proporsional pada jaringan, penambahan ketebalan tulang

pipih pada wajah, memperbesar ukuran tangan dan kaki. Hal ini juga tidak umum.

Kesimpulan

Pada masa pertumbuhan selain karena adanya growth hormon dan hormone

pertumbuhan lain seperti insulin dan tiroid, asupan makanan juga berpengaruh karena adanya

gizi yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tulang. Terjadinya pertumbuhan tinggi badan yang

semakin bertambah cepat dibanding teman-teman perempuan sebayanya, dan membuat

remaja ini mempunyai tinggi 193cm. Kemungkinan terjadi karena adanya kelebihan growth

hormon, kelebihan hormon ini bisa terjadi salah satunya karena adanya tumor pada kelenjar

hipofisis yang membuat hipersekresi.

DAFTAR PUSTAKA

1. Sloane E. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Jakarta: EGC; 2004.h.205-6.

2. Marks DB, Marks AD, Smith CM. Biokimia kedokteran dasar: sebuah pendekatan

klinis. Jakarta: EGC; 2003.h.712.

3. Tambayong J. Patofisiologi untuk keperawatan. Jakarta: EGC; 2004.h.150.

4. Eroschenko VP. Atlas histologi di fiore dengan korelasi fungsional. Edisi ke-11.

Jakarta: EGC; 2010.h.397–403.

5. Guyton AC, Hall JE. Buku ajar fisiologi kedokteran. Edisi ke-9. Jakarta: EGC;

2007.h.1171–80.

6. Corwin EJ. Buku saku patofisiologi. Jakarta: EGC; 2009.h.283-6.

7. Sherwood L. Fisiologi manusia. Edisi ke-6. Jakarta: EGC; 2011.h.725-46.

8. Gannong WF. Buku ajar fisiologi kedokteran. Edisi ke-22. Jakarta: EGC; 2008.

9. Sediaoetama AD. Ilmu gizi. Jakarta: Dian Rakyat; 2006.h.199- 203.