PERUBAHAN STRUKTUR SEL, SUBSELULER DAN ORGAN

Perubahan struktur sel dan subseluler

Gangguan perfusi jaringan menyebabkan metabolisme anerobik yang menumpuk asam laktat,

dan penurunan produksi ATP. Penurunan ATP menyebabkan penurunan fungsi membran sel

yang mempertinggi difusi cairan ke dalam sel yang terlihat dalam bentuk edema sel secara

mikroskopis. Ini segera diikuti dengan pembengkakan lisosom fungsi mitokondria, sehingga

proses respirasi intraseluler makin terganggu dan asam laktat makin menumpuk.

Perubahan membrana lisosom berlanjut dengan rusaknya membrana ini, yang menyebabkan

dibebaskannya enzim-enzim yang dapat mcnghancurkan struktur makromolekul sel scperti

protein, lipid dan asam nukleat yang berakhir dengan kematian sel. Matinya sel menyebabkan

pcmbcbasan isinya ke dalam cairan ekstraseluler, terus ke sel tetangganya yang pada

akhirnya menyebabkan kerusakan jaringan dan organ.

Endotoksin mendepresi proses glukoncogenesis yang menambah beratnya penumpukan asam

laktat dan penurunan produksi ATP .

Gangguan fungsi hati

Penurunan drastis aliran darah hati pada awal dari "cold shock" menyebabkan kegagalan

elemen retikulocndotelial hati untuk mendetoksifikasi dengan akibat tcrdistribusinya

endotoksin kc seluruh tubuh5.12,13 Disfungsi hati kemudian

ternyata memegang posisi kunci yang menentukan beratnya manifestasi klinik suatu syok

septik.

Gangguan fungsi ginjal

Penurunan aliran darah ginjal menyebabkan gangguan fungsi ginjal dalam hal pengaturan

keseimbangan asam basal. Apabila ini tidak cepat ditanggulangi, dapat terjadi nekrosis

tubulus ginjal yang makin memperberat asidosis laktat, yang terjadi akibat akumulasi

metabolit nitrogen dan toksin-toksin.

Gangguan fungsi paru

Banyak teori telah dimajukan untuk menerangkan kelainan paru pada sepsis. Namun

demikian tidak ada satu pun teori yang dapat menjelaskan kelainan paru ini pada semua kasus

sepsis, sehingga diduga hal lni disebabkan oleh kombinasi

beberapa mekanisme. Agregasi trombosit menyebabkan pembebasan serotonin,

prostaglandin, enzim lisosom, heparin releasing factors dan faktor lain yang menyebabkan

meningginya permeabilitas vaskuler paru.

Produk koagluasi seperti fibrin atau fibrin degradation product (FDP) juga memperlihatkan

efek yang merusak paru karena mempertinggi tekanan hidrostatik vaskuler paru 2 .

Pembebasan katekolamin akibat syok merangsang lipolisis yang menyebabkan peninggian

konsentrasi asam lemak bebas. Ini menyebabkan sintesa "plasminogen activator inhibitors"

oleh hati yang mengganggu proses fibrinolitik dan mengakibatkan mikroemboli pada paru

yang makin mempertinggi permeabilitas vaskuler paru.

Akhirnya dikenal pula teori yang mengkambinghitamkan lipid-A-endotoksin. Lipid-A ini

mengaktifkan complement cascade yang menyebabkan agregasi trombosit pada kapiler paru.

Agregasi ini membebaskan radikal aktif yang toksik

karena dapat berinteraksi satu sama lain, merusak DNA dan membrana sel yang berakhir

dengan kerusakan pada kapiler paru?. Akibat lain kerusakan endotel paru, cairan yang kaya

akan protein dapat tertimbun pada alveolus dan intersisial

paru yang menyebabkan hipoprotenemia.

Gangguan fungsi pankreas

Penurunan perfusi pankreas menyebabkan gangguan fungsi pankreas dalam kontrol hormonal

metabolisme karbohidrat dan pembentukan myocardial depressat factors (MDF).

Pembebasan MDF dari pankreas menyebabkan bertambahnya vasokonstriksi sirkulasi

splanikus dan juga kardiodepresi. Akibatnya terjadi gangguan fungsi jantung yang

menyebabkan kolaps sirkulasi dan makin jeleknya perfusi jaringan:

Gangguan pembekuan

Hemolisis intravaskuler dapat terjadi karena bakteremia. Dapat juga terjadi secara sekunder

karena reaksi antigenantibodi di dalam pembuluh darah yang menyebabkan ikterus pra

hepatik. Liver failure dapat terjadi karena septikemia atau sepsis intra abdomen yang

menyebabkan ikterus intra hepatik.

Disseminated Intravascular Coagulation (DIC) terjadi karena di trigger oleh lesi pada

dinding kapiler, atau sekunder sebagai akibat efek endotoksin.

Di sini, proses koagulasi diaktifkan di dalam darah yang sementara bersirkulasi, dengan

menggunakan faktor-faktor bekuan seperti protrombin, proakselerin, globulin

antihemofilik,fibrinogen dan trombosit membentuk fibrin. Penggunaan

faktor bekuan ini yang menimbulkan gejala perdarahan. Di lain pihak pembentukan fibrin

menyebabkan pelepasan aktivator plasminogen yang akan merubahnya menjadi plasmin.

Plasmin ini akan mencerna fibrin dan faktor bekuan lainnya seperti fibrinogen, globulin

antihemofilik dan proakselerin yang menambah beratnya gejala perdarahan. Fibrin dipecah

menjadi fibrin degradation product (FDP).

HUBUNGAN ANTARA KERUSAKAN ORGAN DAN EFEK METABOLIK DARI

SYOK SEPTIK

Fase awal syok septik (warm shock) ditandai dengan peningkatan metabolisme yang

menyebabkan peningkatan suhu tubuh. Katekolamin dan glukagon menstimulir miokardium,

meningkatkan sekresi hormon adrenal (dan mungkin juga kelenjar tiroid) yang memacu

metabolisme secara umum.

Akibat kebutuhan enersi yang sangat tinggi pada fase awal dari syok septik, terjadi

peningkatan pemecahan glikogen. oksidasi glukosa dan glukoneogenesis. Sebaliknya pada

fase lanjut syok septik, dapat ditemukan keadaan hipoglikemia karena berbagai hal.

Balis et al dan Hinshaw et al melaporkan bahwa endotoksemia menyebabkan

penurunan perfusi hati sehingga menyebabkan inhibisi terhadap proses glukoneogenesis.

Menurut Williamson et al, endotoksin secara langsung atau tidak langsung melakukan

inhibisi terhadap enzim fruktose 1.6 difosfatase atau mengaktifkan enzim fosfofruktokinase.

Hal ini mempertinggi konsentrasi fruktosa difosfat dan

menurunkan konsentrasi fruktosa - 6 fosfat dan glukosa - 6 fosfat. Peninggian

konsentrasi fruktosa difosfat bekerja sebagai positive feedback signal untuk mengaktifkan

enzim piruvatkinase yang menyebabkan penurunan konsentrasi

fosfoenolpiruvat, menurunkan produksi glukosa dan mempertinggi penggunaan ATP.

Bitensku et al telah memperlihatkan bahwa endotoksin melakukan stimulasi terhadap

adenilsiklase yang peka terhadap rangsangan katekolamin. Sehingga jelaslah, setiap

rangsangan terhadap pelepasan katekolamin merupakan stimulus yang mempertinggi

kecepatan glikogenolisis hati dengan mengaktifkan sistem fosfosrilase hati. Schuler

berspekulasi, cepatnya pemecahan glikogen pada binatang percobaan yang mengalami

endotoksemia disebabkan baik karena meningka.tnya glukogenolisis dan penekanan terhadap

glukoneogenesis. Ia juga mendapatkan pada hati yang diisolasi dari monyet yang mati karena

endotoksemia, peninggian konsentrasi asam laktat dan fruktosa difosfat, serta penurunan

konsentrasi fruktosa 6 fosfat, glukosa 6 fosfat dan fosfoenolpiruvat yang bermakna.

Diketahui juga bahwa glukoneogenesis merupakan proses yang banyak memakai

energi. Dua langkah pertama ke arah pembentukan ATP adalah oksidasi glukosa menjadi

asam piruvat, yang diikuti dengan masuknya asam piruvat ke dalam

siklus Krebs melalui asetil - koenzim A. Sehingga akan terjadilah lingkaran setan dalam

hal penurunan produksi glukosa, menyebabkan penurunan produksi enersi yang

menyebabkan makin menurunnya produksi glukosa dan seterusnya. Schu1er juga telah

membuktikan pada hati monyet yang mati karena endotoksemia, penurunan konsentrasi ATP

dan ADP dan sebaliknya peningkatan konsentrasi AMP.

Menurut Schumer ada 3 kemungkinan yang dapat menyebabkan penurunan konsentrasi

ATP dan ADP posmortem ini, yaitu :

1) Akibat kondisi yang amat hipoglikemia, sangat sedikit glukosa yang tersedia untuk

oksidasi sel, sehingga sedikit juga produksi asam laktat oleh sel dan yang kemudian masuk ke

dalam siklus Krebs untuk diproduksi sebagai enersi.

2) Kemungkinan tidak cukupnya tersedia oksigen bagi sel untuk menjaga fungsi

mitokondria yang normal, sehingga walaupun asam laktat cukup diproduksi, tetapi siklus

Krebs yang membutuhkan oksigen tidak bekerja dengan lancar, dengan akibat produksi

enersi juga berkurang.

3) Hipotensi menyebabkan tidak cukup adekuatnya aliran pada mikrosirkulasi yang

menyebabkan terganggunya perfusi jaringan untuk transportasi baik oksigen maupun substrat

yang dapat menghasilkan enersi ke dalam sel. Hipoksia jaringan menyebabkan penurunan

metabolisme aerobik, sebaliknya meningkatkan metabolisme anaerobik, yang menyebabkan

penumpukan asam laktat dan penurunan drastis penyediaan adenosin tri fosfat (ATP) pada

jaringan. Penurunan kemampuan oksidasi glukosa memaksa lemak untuk menjadi sumber

energi utama pada stres dan sepsis.

Hal ini dimungkinkan karena efek katekolamin dan glukagon yang meninggikan siklus

adenosin mono fosfat (cAMP) dalam lemak yang mempertinggi aktifitas lipolisis untuk

hidrolisis trigliserida menjadi asam lemak bebas dan gliserol.

Makin berat sepsis, makin besar pengaruh glukagon yang menyebabkan makin

meningginya konsentrasi asam lemak bebas dan benda-benda keton. Apabila stres lebih berat

lagi, akan terjadi inhibisi terhadap masuknya asetil koenzim A ke dalam siklus Krebs yang

menyebabkan makin meningginya konsentrasi benda-benda keton. Inilah yang menyebabkan

pada sepsis akan ditemukan peninggian rasio beta-hidroksibutirat terhadap asetoasetat dalam

darah hati, ginjal dan jaringan lainnya.

Meningginya konsentrasi benda-benda keton akibat meningginya aktifitas lipolisis

memperberat asidosis laktat yang sudah terjadi karena hipoksia jaringan.

Di samping lipolisis lemak, terjadi juga peningkatan penggunaan protein scbagai

sumber enersi yang menyebabkan balans nitrogen yang negatif. Sumber utama pemecahan

protein dalam keadaan septikemia ini adalah otot, sehingga konsentrasi protein di hati dan

ginjal hampir tidak berubah. Hal inilah agaknya yang menyebabkan penderita dengan

septikemia biasanya mengalami penurunan berat badan, masa otot, hipoalbuminemia yang

biasa juga disebut sebagai septic autocannibalism. (II)