Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu

53
SISTEM METABOLISME DAN PENGATURAN SUHU TUBUH A. METABOLISME Manusia memerlukan energi yang berasal dari lingkungannya untuk kehidupannya. Energy, didefinisikan sebagai kapasitas untuk melakukan kerja. Sumber energi tubuh adalah karbohidrat, lemak, protein (termasuk vitamin, mineral dan air). Agar dapat digunakan, sumber energi harus dirubah menjadi ATP (adenosin triphosphat) melalui bantuan katalisator berupa enzim. ATP merupakan komponen berenergi tinggi yang diperlukan untuk kontraksi otot dan melaksanakan fungsi sel yang lain. Perubahan sumber energi dilaksanakan melalui rantai metabolisme. Energi dalam tubuh dibutuhkan untuk : (1) kinerja (bio)-kimiawi, untuk mensintesis komponen sel yang diperlukan, menempertahankan dan mengubah sumber energi di dalam tubuh, (2) Kinerja mekanis, untuk kerja otot; (3) Transport work pumping of substances across membranes (3) Kinerja elektrokimia, untuk kerja saraf, otot, transpor aktif, pertukaran ion, membentuk perbedaan konsentrasi ion, dan transmisi impuls syaraf. Energi dapat dijumpai dalam beberapa macam, antara lain :

Transcript of Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu

Page 1: Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu

SISTEM METABOLISME DAN PENGATURAN SUHU TUBUH

A. METABOLISME

Manusia memerlukan energi yang berasal dari lingkungannya untuk kehidupannya. Energy,

didefinisikan sebagai kapasitas untuk melakukan kerja. Sumber energi tubuh adalah karbohidrat,

lemak, protein (termasuk vitamin, mineral dan air). Agar dapat digunakan, sumber energi harus

dirubah menjadi ATP (adenosin triphosphat) melalui bantuan katalisator berupa enzim. ATP

merupakan komponen berenergi tinggi yang diperlukan untuk kontraksi otot dan melaksanakan

fungsi sel yang lain. Perubahan sumber energi dilaksanakan melalui rantai metabolisme. Energi

dalam tubuh dibutuhkan untuk :

(1)   kinerja (bio)-kimiawi, untuk mensintesis komponen sel yang diperlukan,

menempertahankan dan mengubah sumber energi di dalam tubuh,

(2)   Kinerja mekanis, untuk kerja otot;

(3) Transport work pumping of substances across membranes

(3)   Kinerja elektrokimia, untuk kerja saraf, otot, transpor aktif, pertukaran ion, membentuk

perbedaan konsentrasi ion, dan transmisi impuls syaraf.

Energi dapat dijumpai dalam beberapa macam, antara lain :

(1)   Energi potensial : adalah kapasitas melakukan kerja,

(2)   Energi kinetik : adalah energi untuk bergerak,

(3)   Energi termal : berupa panas (berasal dari transfer energi ke ATP),

(4)   Energi kimia: adalah energi potential molekules yang dapat diukur dengan satuan Kalori

(=Kal).

Page 2: Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu

Beberapa reaksi kimia yang memerlukan energi ATP hanya menggunakan beberapa ratus kalori

dari 8 kkal yang tersedia untuk kerja, sehingga sisa energi ini akan dirubah dalam bentuk panas.

Mekanisme umum perubahan zat gizi (karbohidrat, lemak dan protein) menjadi energi di semua

sel pada dasarnya sama, yaitu menggunakan oksigen sebagai salah satu zat utama untuk

membentuk energi. Energi digunakan untuk membentuk sejumlah besar Adenosine TriPosphate

(ATP). Selanjutnya, ATP tersebut digunakan sebagai sumber energi bagi banyak fungsi sel. ATP

merupakan senyawa kimia labil yang terdapat di semua sel, dan semua mekanisme fisiologis

yang memerlukan energi untuk kerjanya mendapatkan energi langsung dari ATP. ATP adalah

suatu nukleotida yang terdiri dari basa nitrogen adenin, gula pentosa ribosa dan tiga rantai fosfat.

Dua rantai fosfat yang terakhir dihubungkan dengan bagian sisa molekul oleh ikatan fosfat

berenergi tinggi yang sangat labil sehingga dapat dipecah seketika bila dibutuhkan energi untuk

meningkatkan reaksi sel.

Enzim-enzim oksidatif yang mengkatalis perubahan Adenosine Diphospate (ADP) menjadi ATP dengan

serangkaian reaksi menyebabkan energi yang dikeluarkan dari pengikatan hidrogen dengan oksigen

digunakan untuk mengaktifkan ATPase dan mengendalikan reaksi untuk membentuk ATP dalam jumlah

besar dari ADP. Bila ATP di urai secara kimia sehingga menjadi ADP akan menghasilkan energi sebesar 8

kkal/mol, dan cukup untuk berlangsungnya hampir semua langkah reaksi kimia dalam tubuh.

ATP

Gambar 1. Struktur Pospat berenergi tinggi

ATP bukan zat yang terbanyak disimpan sebagai ikatan phospate berenergi tinggi dalam sel,

melainkan Creatine Phospate (CP) yang mengandung ikatan phospate berenergi tinggi lebih

banyak (9,5 kkal/mol pada suhu tubuh) terutama di otot. CP dapat memindahkan energi dengan

saling bertukar dengan ATP. Karena itu, CP merupakan senyawa “bufer/penyangga” ATP. Efek

ini berguna untuk mempertahankan konsentrasi ATP hampir pada tingkat puncak selama CP

tetap di dalam sel.

ATP ↔ ADP (adenosine diphosphate) + P + Energy

Page 3: Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu

ADP ↔ AMP (adenosine monophosphate) + P + Energy

ADP + CP + ENERGY (Input) → ATP + H2O

Gambar 2. Hidrolisis ATP

Dalam produksi energi, terdapat dua macam metabolisme, yaitu:

1. Anaerob (tanpa oksigen), hanya untuk karbohidrat, terjadi di sitosol.

2. Aerob (dengan oksigen), karbohidrat, lemak, dan protein, terjadi di mitokondria.

Setiap mol glukosa dalam proses anaerob yang terjadi di sitoplasma/sitosol menghasilkan 2 ATP,

sedangkan pada proses aerob yang terjadi di mitokondria menghasilkan 36 ATP, sehingga total

produksinya sebanyak 38 ATP (304 kkal/mol). Tiap mol glukosa dapat memberikan energi

sebesar 686 kkal, sehingga energi yang tersisa dirubah dalam bentuk panas, kecuali di otot yang

digunakan untuk melakukan beberapa bentuk kerja di luar tubuh. Hasil dari proses metabolisme

yang terjadi di otot, berupa kumpulan proses kimia yang mengubah bahan makanan menjadi dua

bentuk, yaitu energi mekanik dan energi panas. Proses dari pengubahan makanan dan air menjadi

bentuk energi. Sedangkan untuk setiap mol lemak menghasilkan 2340 kkal (3,5 kali dibanding

glukosa) atau sebanyak 146 ATP.

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H20 + ENERGY

Sebagian besar energi yang dirubah menjadi panas digunakan untuk :

• membentuk panas inti di dalam tubuh.

•  menyiapkan suhu optimal untuk kerja enzim.

• merenggangkan sistem arteri sehingga menyebabkan reservoar energi potensial. Pada saat

darah mengalir melalui pembuluh darah kapiler, gesekan dari lapisan darah yang mengalir satu

sama lain terhadap dinding pembuluh mengubah energi ini menjadi panas.

Simpanan energi kinetik untuk pergerakan molekul-molekul.

Page 4: Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu

Mitokondria dinamakan “pusat energi” bagi sel, karena menyaring energi dari zat gizi dan

oksigen dan selanjutnya menyediakan sebagian besar energi (95%) yang diperlukan agar sel

dapat melakukan fungsinya. Jumlahnya dalam setiap sel berbeda (dari puluhan sampai ribuan),

tergantung pada jumlah energi yang diperlukan oleh setiap sel, dan mitokondria mengadakan

replikasi sendiri sampai tercapai jumlah yang dapat memenuhi kebutuhan energi sel.

Di dalam sel, bahan makanan secara kimia bereaksi dengan oksigen dibawah pengaruh berbagai

enzim yang mengawasi kecepatan reaksi dan menyalurkan energi yang dikeluarkan dalam arah

yang tepat. Energi yang dihasilkan membentuk ATP, yang kemudian ditransfer keluar

mitokondria menuju semua bagian sitoplasma dan nukleoplasma. Adapun, energi digunakan

untuk memberi tenaga pada fungsi-fungsi sel. Oleh karena itu, ATP dinamakan sebagai bentuk

energi sel karena dapat disimpan dan dibentuk kembali.

Berdasarkan hukum termodinamik I – Jumlah energi selalu tetap, tidak dapat dibuat atau

dihilangkan, tetapi dapat dirubah bentuk. Perubahan bentuk (konversi) energi umumnya bersifat

reversibel. Berdasarkan energi panas yang dihasilkan energi dapat dikelompokkan dalam (1)

Endergonic – energi panas berada di dalam tubuh; dan (2) Exergonic – energi panas dikeluarkan

dari dalam tubuh.

Jalur Reaksi Metabolisme

Sebagian besar jalur reaki metabolisme terjadi secara reversibel. Berdasarkan reaksi metabolisme

ini dikelompokkan dalam 2 jenis, yaitu :

(1)   Biosynthetic atau ANABOLISME – sintesis molekul menjadi molekul yang lebih besar;

mem-butuhkan energi; dan merupakan reaksi endergonik

(2)   Degradative atau KATABOLISME – memecah molekul besar menjadi mulekul yang lebih

kecil; menghasilkan energi; merupakan reaksi eksergonik; dan respirasi aerobik.

Enzim – merupakan molekul katalitik (biological catalysts); yang berfungsi mempercepat reaksi

bikimiawi; tersusun dari protein dan beberapa dari RNA. Fungsi enzim semakin meningkat

Page 5: Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu

ketika lingkungan sel berada dalam temperatur, pH dan salinitas yang sesuai dengan kerja

masing-masing enzim.

Gambar 3.  Pemecahan makanan hingga siap di gunakan

Metabolisme Karbohidrat

Metabolisme karbohidrat meliputi : (1) Glikolisis (2) Glukoneogenesis, (3) glikogenolisis, (4)

Glicogen synthesis, (5) metabolism Galaktose, (6) metabolism fruktose and manose, (7)

Glyoxylate pathway, dan (8) siklus asam sitrat (Kreb’s) (lihat teksbook biokimia).

Metabolisme Lemak

Reaksi metabolisme lemak meliputi : (1) Lipolisis (hormone sensitive lipase), (2) Carnitine

shuttle (fatty acid uptake), (3) Mitochondrial β-oxidation, (4) Peroxisomal β-oxidation, (5)

Glycerol catabolism, (6) Fatty acid synthesis, (7) Fatty acid elongation and desaturation, (8)

Triacylglyceride synthesis, (9) Phospholipids biosynthesis, (10) Synthesis and utilization of

ketone bodies, (11) Sphingolipid and ceramide synthesis (lihat teksbook biokimia).

Metabolisme Energi

Reaksi metabolisme energi terjadi melalui : (1) Posporilasi Oksidative, dan (2) sintesis ATP

(lihat teksbook biokimia).

Gambar  4. Siklus ATP dan pembentukan ATP

Kecepatan Metabolisme

Kecepatan metabolisme adalah jumlah energi total yang dibutuhkan per unit waktu. Pengukuran

kecepatan metabolisme menggunakan Basal metabolic rate (BMR). BMR adalah kecepatan

metabolisme dalam keadaan standar (subjek dalam keadaan fisik dan dan mental istirahat tetapi

tidak tidur dalam temperatur nyaman dan tidak makan selama 12 jam).  Pada kondisi BMR,

energi sebagian besar digunakan untuk mempertahankan kondisi vegetatif tubuh atau untuk

aktivitas kelenjar, jantung, liver, ginjal dan otak.

Page 6: Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu

Proses metabolisme juga dikontrol oleh hormon-hormon. Hormon yang ikut meregulasi

metabolisme adalah hormon tiroid, glukagon, epinephrine, kortisol, dan hormon

pertumbuhan.

1. Hormon Tiroid, dapat meningkatkan konsumsi oksigen dan produksi panas pada

sebagian besar jaringan tubuh, yang disebut dengan efek kalorigenik, melalui

mengurangan produksi ATP

2. Epinephrine, meningkatkan BMR dengan efek kalorigenik. Epinephrine menstimulasi

katabolisme glikogen dan triasilgliserol.

3. 3. Glukagon, merangsang pembongkaran simpanan glukosa hingga gula darh

kembali normal (glikogenolisis), dan meningkatkan penggunaan lemak (lipolisis).

4. 4. Kortisol, menghambat metabolisme lemak dan karbohidrat, dengan menstimulasi

proses glukoneogenesis dan lipolisis, meningkatkan protein katabolisme,

menurunkan penyerapan glukose pada sel otot dan sel lemak, dan  meningkatkan

pemecahan triasilgliserol.

5. Growth hormone, menstimulasi pertumbuhan dan anabolisme protein.

B.  REGULASI SUHU TUBUH

Manusia mempunyai komponen dalam menjaga keseimbangan energi dan keseimbangan suhu

tubuh pada kisaran 37,0 ± 2°C, diantaranya adalah hipotalamus, asupan makanan, kelenjar

keringat, pembuluh darah kulit dan otot rangka. Pemakaian energi oleh tubuh menghasilkan

panas yang penting dalam pengaturan suhu tubuh. Manusia dapat hidup di beberapa wilayah

dengan suhu yang berbeda, oleh karena itu mereka harus terus-menerus mengatur panas internal

untuk mempertahankan suhu tubuh, karena kecepatan reaksi kimia sel bergantung pada suhu

tubuh. Panas yang berlebihan dapat merusak protein sel (Sherwood, 1996).

(a) (b)

Gambar 5. Reseptor suhu (a) dan Pengaturan panas di dalam tubuh (b)

Page 7: Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu

Hipotalamus

Hipotalamus adalah bagian yang sangat peka, yang  merupakan pusat integrasi utama untuk

memelihara keseimbangan energi dan suhu tubuh. Hipotalamus berfungsi sebagai termostat

tubuh, dengan menerima informasi dari berbagai bagian tubuh di kulit. Penyesuaian dikoordinasi

dengan sangat rumit dalam mekanisme penambahan dan pengurangan suhu sesuai dengan

keperluan untuk mengorekasi setiap penyimpangan suhu inti dari nilai patokan normal.

Hipotalamus mampu berespon terhadap perubahan suhu darah sekecil 0,01ºC (Sherwood, 1996).

Hipotalamus terus-menerus mendapat informasi mengenai suhu kulit dan suhu inti melalui

reseptor khusus yang peka terhadap suhu yang disebut termoreseptor (reseptor hangat, dingin

dan nyeri di perifer). Reseptor suhu sangat aktif selama perubahan temperatur. Sensasi suhu

primer diadaptasi dengan sangat cepat. Suhu inti dipantau oleh termoreseptor sentral yang

terletak di hipotalamus serta di susunan syaraf pusat dan organ abdomen (Sherwood, 1996).

Di hipotalamus diketahui terdapat 2 pusat pengaturan suhu, yaitu di regio posterior dan anteror.

Regio posterior diaktifkan oleh suhu dingin dan kemudian memicu refleks yang memperantarai

produksi panas dan konservasi panas. Sedang, regio anterior yang diaktifkan oleh rasa hangat,

memicu refleks yang memperantarai pengurangan panas.

Mekanisme Kehilangan panas

Tubuh akan kehilangan panas melalui mekanisme (1) radiation (60%), (2) konduksi (10-15%),

(3) konveksi, dan (4) evaporasi/penguapan air (20-27%). Kehilangan panas melalui keluarnya

cairan tubuh terjadi melalui (1) Evaporasi air dari kulit, proporsi kehilangan panas 20-27%

(±7300-9700 kJ per jam), (3) Perspirasi, antara lain melalui kulit/Transepidermal water loss

(TEWL), (± 400-500 g/hr pada dewasa muda dalam temperatur kamar) ± 970—1210 kJ ketika

terjadi evaporasi lengkap. Sedang, kehilangan panas melalui respirasi  (1-2% atau 200 g/hr

dalam keadaan istirahat). Pada suhu dingin, kerja keras berguna untuk meningkatkan suhu dan

kelembaban tubuh. Kehilangan panas dapat mencapai > 20-25%. Sedang melalui respirasi, tubuh

akan kehilangan air mencapai 8-12 L/mnt sampai 50—60 l/min. Pakaian dapat menghambat

evaporasi melalui kulit.

Page 8: Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu

Refleks pengaturan suhu

Perubahan suhu tubuh dideteksi oleh 2 jenis reseptor, yaitu oleh (1) termoreseptor di kulit

(peripheral thermoreceptors) dan (2) termoreseptor sentral di hipotalamus, korda spinalis, dll.

(central thermoreceptors). Termoreseptor sentral memiliki umpan balik negatif esensial untuk

mempertahankan suhu inti sedang termoreseptor periper berfungsi menghantar sinyal ke pusat

integrasi dingin di hipotalamus. Hipotalamus melayani seluruh refleks integrasi suhu dan mengirimkan

sinyal kembali melalui saraf simpatis autonom ke kelenjar keringat, pembuluh darah kulit, kelenjar

adrenalis, dan melalui neuron motoris pada otot skeletal.

Kontrol produksi panas

Perubahan aktivitas otot merupakan kontrol produksi panas utama dan menurunkan suhu inti.

Pada suhu panas, tubuh akan mengurangi gerakan otot, sedang pada suhu dingin, akan terjadi

stimulasi pada gerakan otot yang disebut dengan menggigil (rhythmical muscle contractions/

shivering thermogenesis).

Produksi panas dapat meningkat dan menurun, bahkan dapat meningkat sampai 15-20 kali BMR

melalui aktivitas saraf autonomik atau muskular. Sedang, temperatur tubuh dapat meningkatkan

BMR 10-15% (Ganong, 1997; dll). Produksi panas pada basal metabolic rate (rata-rata BMR

pada dewasa muda adalah 75-110W) dan kerja fisik (otot). Liver dan organ dalam abdominal

menghasilkan 50%  BMR, otak dan susunan saraf pusat 15-20%, Jantung dan sistem sirkulasi

10% dan pada otot yang istirahat 20-25%.

Efek aktivitas otot pada BMR (Basal Metabolisme Rate) pria dewasa

Istirahat                                         : BMR 75—110W

Peningkatan tonus otot                 : BMR 150—200W

Menggigil                                      : BMR 200—500W

Bekerja agak keras                        : BMR 400W

Page 9: Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu

Bekerja keras                                 : BMR 600—800W

Olahraga berat dalam waktu pendek atau mencapai: BMR > 2 000W

Produksi panas dapat dipengaruhi oleh :

1. 1. Suhu Lingkungan,

2. Produksi suhu karena makanan – Makan dan makan makanan yang kaya protein akan

menghasilkan peningkatan produksi panas.

3. Aktivitas otot – aktivitas otot akan meningkatkan kontraksi otot. Selama bergerak atau

berolahraga atau menggigil, akan menstimulasi peningkatan BMR.

1. Regulasi Penyimpanan Energi total tubuh

Simpanan energi = Energi dari sumber makanan – (produksi panas internal+ kerja luar)

Berat badan diregulasi oleh kalori yang masuk dengan energi yang terpakai.

1. Kontrol asupan makanan – pengaturan asupan makanan dapat dipengaruhi oleh

hormon leptin yang terdapat pada jaringan lemak. Hormon ini akan merangsang

hipotalamus untuk mengurangi asupan makanan dengan menghambat pelepasan

neuropeptida yang merangsang makan. Hormon leptin penting untuk kontrol

jangka panjang. Sedang kontrol jangka pendek diatur oleh bermacam-macam

sinyal seperti hormon insulin, suhu tubuh, jumlah makanan yang berada di GIT.

2. Kelebihan berat badan dan Obesitas – penurunan kalori dari asupan makanan akan

menurunkan kecepatan metabolisme sehingga dapat menurunkan kehilangan berat badan,

sebaliknya dengan berolahraga akan mengatur set poin penurunan penyimpanan lemak.

3. Gangguan Konsumsi Makan - Anorexia nervosa adalah keadaan patologis akibat takut

berat badan bertambah sehingga mengurangi jumlah makan. Keadaan ini akan

mengakibatkan penurunan tekanan darah, turunnya suhu tubuh, dan perubahan sekresi

hormon dan dalam keadaan tertentu dapat menyebabkan kematian; dan Bulemia yaitu

keadaan patologis akibat takut berat badan bertambah dan berusaha mengurangi asupan

makanan. Namun, keadaan ini mengakibatkan orang yang bersangkutan akan mengalami

Page 10: Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu

periode ingin makan banyak secara berulang-ulang sehingga mengakibatkan banyak

ingin muntah, sering BAK (buang air kecil) dan BAB (buang air besar), dan olahraga.

1. Tinggi, berat dan luas permukaan tubuh,

2. Jenis kelamin dan umur,

10.  Kondisi emosional.

Transfer Panas

Transfer panas terjadi melalui (1) radiasi, (2) konveksi, (3) konduksi, (4) evaporasi (Parsons

1993, Elias & Jackson 1996, Ganong 1997). BAK dan BAB dapat menurunkan suhu ± 1%.

Panas inti ditransfer dari jaringan tubuh ke permukaan kulit melalui sirkulasi darah dan

penghantaran panas jaringan (tissue conductance).

Kontrol Kehilangan panas melalui radiasi dan konduksi

Kulit merupakan bagian tubuh yang efektif sebagai insulator pada kontrol fisiologis, melalui

perubahan aliran darah di kulit. Semakin banyak aliran darah ke kulit maka akan semakin kecil

perbedaan dengan suhu lingkugan. Jika, kapasitas pembuluh darah ke kulit berkurang

penghantaran panas ke perifer semakin kecil, sehingga pengeluaran panas ke lingkungan dapat

semakin kecil juga. Vasokonstriktor karena rangsangan simpatis, akan terinervasi karena suhu

dingin dan akan meningkat ketika suhu meningkat.

Sedang mekanisme perubahan perilaku, seperti tubuh melingkar/mlungker ketika suhu dingin,

akan mengurangi luar permukaan yang terpapar suhu lingkungan yang dingin, dengan demikian

akan menurunkan pembebasan panas tubuh ke lingkungan (melalui reaksi radiasi dan konduksi)

dan menurunkan hantaran suhu lingkungan ke dalam tubuh. Demikian juga sebaliknya.

Kontrol kehilangan panas melalui Evaporasi

Kehilangan air melalui kulit, kelenjar keringat, dan jalan pernafasan juga dapat bermanfaat untuk

meningkatkan pembebasan panas.

Page 11: Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu

Integrasi mekanisme efektor

Suhu lingkungan yang dapat ditoleransi oleh tubuh melalui vasokonstriksi dan vasodilatasi di

kulit saja saja disebut dengan thermoneutral zone. Di bawah atau di atas zona ini tubuh masing-

masing harus meningkatkan produksi panas atau meningkatkan pengeluaran panas.

Aklimatisasi Suhu

Perubahan keringat, baik dalam volume dan komposisi ditentukan adaptasi terhadap kenaikan

temperatur. Sodium yang hilang keringat akan berkurang karena peningkatan reabsorbsi akibat

sekresi aldosteron.

Tabel 1. Mekanisme efektor terhadap regulasi suhu

STIMULASI  DINGIN

Penurunan kehilangan panas 1. Vasokronstriksi pembuluh darah kulit,

terutama ekstri-mitas

2. Penurunan luas permukaan tubuh yang kontak

dengan suhu dingin (bersedekap,

mlungker(jw)/ a protective “fetal” position)

3.  Pilo ereksi

1. Tindakan (Menghindari terpapar dingin, jaket,

berselimut, menaikkan suhu ruang, minuman

hangat, dll)

Peningkatan produksi panas 1. Peningkatan tonus otot,

2. Peningkatan tekanan darah

3. Menggigil dan meningkatkan aktivitas otot

volunter

Page 12: Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu

4. Meningkatkan sekresi epinefrin,

5. Meningkatkan rasa lapar

Adaptasi Autonomik toleransi dingin 1. Adaptasi psikologis

2. Adaptasi SSP (susunan saraf pusat)

3. Aklimatisasi dingin

4. Membiasakan diri hidup di tempat dingin

STIMULASI  PANAS

Peningkatan kehilangan panas 1. Vasokronstriksi pembuluh darah kulit

2. Berkeringat

3. Tindakan (menurunkan suhu ruang,

menggunakan pakaian yang minim/tipis, dll)

Penurunan produksi panas 1. Penurunan tonus otot dan aktivitas otot

volunter

2. Menurunkan sekresi epinefrin

3. Mengurangi nafsu makan.

(a) (b)

Gambar 7. Transfer suhu dingin di seluruh tubuh (a) dan area sensitive dingin di wajah

Demam dan hipertermia

Demam adalah peningkatan suhu tubuh karena pengaturan ulang termostat di hipotalamus. Suhu

tubuh selalu diusahakan untuk dipertahankan. Pada umumnya, demam disebabkan oleh infeksi

dan stres. Pengaturan termostat tubuh akan menimbulkan sensasi dingin di seluruh tubuh, yang

kadang akan menunjukkan kedinginan dan menggigil. Jika rekaman dalam termostat dihentikan,

maka demam akan berhenti dan tubuh akan merasa hangat kembali.

Page 13: Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu

Termostat dapat dihentikan oleh biochemical messengers, yang disebut endogenous pyrogen

(EP), yang terdiri dari interleukin (IL-1 dan IL-6) yang dikeluarkan dari makrofag, yang

diaktivasi oleh hipotalamus. Stimulasi peningkatan suhu tubuh ditimbulkan oleh infeksi dan 

olahraga.

Peningkatan produksi panas tubuh akan mengakibatkan peningkatan konsumsi oksigen, produksi

karbon dioksida dan peningkatan curah jantung. Jika terjadi peningkatan suhu tubuh maka

konsumsi oksigen ke otak akan menurun, akibat terjadinya peningkatan konsumsi oksigen pada

organ lain tentunya akan menyebabkan iskemik yang meluas.

Menurut Molton (2005), respon tubuh terhadap hipertermi seperti demam dan terjadinya

peningkatan aliran darah ke otak dapat mengakibatkan peningkatan tekanan intra-kranial (TIK).

Peningkatan tekanan intra-kranial sering menyebabkan kematian. Untuk itu, perlu sekali

dilakukan kontrol terhadap peningkatan suhu untuk menghindari peningkatan tekanan intra

kranial dan perluasan area iskemik.

Manfaat menurunkan suhu inti untuk menghindari kerusakan yang luas dan komplikasi pada

otak. Menurut Dr. Ginsberg, variasi temperature sangat erat kaitannya dengan injuri neuronal

meliputi penurunan pengeluaran glutamate, mekanisme radikal bebas, depolarisasi iskemik, dan

aktifitas kinase, terjaganya aliran darah ke otak dan sitoskeleton, serta penekanan mekanisme

inflamasi. Berdasarkan hasil penelitian, penurunan suhu dapat meningkatkan kadar glutamate

dan menghindari perluasan iskemik dengan adanya hidroksil radikal.

Menurut Steiner, penurunan temperature otak dapat dilakukan dengan menurunkan suhu kulit

atau suhu sentral/inti. Meskipun target dan lamanya pendinginan masih diperdebatkan tetapi

terapi hipotermi sangat mudah dilakukan dan aman. Penurunan suhu permukaan atau suhu kulit

dapat dilakukan dengan memberikan alkohol (+air), selimut pendingin dan matras pendingin.

Metode ini dapat dilakukan selama 3,5-6,5 jam untuk menurunkan suhu inti sampai 32ºC.

Heat Exhaustion dan Heat Stroke

Panas yang hebat (Heat Exhaustion) dapat menyebabkan kolaps karena hipotensi, akibat (1)

penurunan volume plasma darah akibat semakin besarnya volume pengeluaran keringat,

Page 14: Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu

sehingga akan menurunkan CO jantung; dan (2) dilatasi berlebih pada pembuluh darah kulit

sehingga menurunkan resistensi perifer. Sedang, serangan panas (heat stroke) akan menyebabkan

rusaknya sistem regulasi panas di otak, sehingga suhu tubuh menjadi semakin panas. Hal ini

akan mengakibatkan umpan balik positif, yang mengakibatkan semakin meningkatnya suhu

tubuh, meningkatnya metabolisme tubuh dan produksi panas yang terus berlangsung. Keadaan

ini akan menunjukkan gejala kolaps, tidak sadar, delirium, seizures. Serangan ini diakibatkan

oleh overesktensi pana

Kelainan Endokrin

1. Kelainan Hipotalamus dan kelenjar pituitaria (hipofisis)

Kelenjar pituitaria anterior berasal dari kantong Rathke sebagai invaginasi

endoderma oral, yang kemudian lepas dari epitelium oral dan menjadi struktur sel

yang berproliferasi dengan cepat.

Hipofisa merupakan sebuah kelenjar sebesar kacang polong, yang terletak di

dalam struktur bertulang (sela tursika) di dasar otak.sela tursika melindungi

hipofisa tetapi memberikan ruang yang sangat kecil untuk mengembang.Jika

hipofisa membesar, akan cenderung mendorong ke atas, seringkali menekan

daerah otak yang membawa sinyal dari mata dan mungkin akan menyebabkan

sakit kepala atau gangguan penglihatan.hipofisa mengendalikan fungsi dari

sebagian besar kelenjar endokrin lainnya. hipofisa dikendalikan oleh hipotalamus,

yaitu bagian otak yang terletak tepat diatas hipofisa.Hipofisa memiliki 2 bagian

yang berbeda, yaitu lobus anterior (depan) dan lobus posterior (belakang).

hipotalamus mengendalikan lobus anterior (adenohipofisa) dengan cara

melepaskan faktor atau zat yang menyerupai hormon, melalui pembuluh darah

yang secara langsung menghubungkan keduanya. pengendalian lobus posterior

(neurohipofisa) dilakukan melalui impuls saraf.lobus anterior menghasilkan

hormon yang pada akhirnya mengendalikan fungsi:

Page 15: Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu

kelenjar tiroid, kelenjar adrenal dan organ reproduksi (indung telur dan buah

zakar)

laktasi (pembentukan susu oleh payudara)

pertumbuhan seluruh tubuh.

adenohipofisa juga menghasilkan hormon yang menyebabkan kulit berwarna

lebih gelap dan hormon yang menghambat sensasi nyeri.hipofisa posterior

menghasilkan hormon yang berfungsi:

mengatur keseimbangan air

merangsang pengeluaran air susu dari payudara wanita yang menyusui

merangsang kontraksi rahim.

Dengan mengetahui kadar hormon yang dihasilkan oleh kelenjar yang berada

dibawah kendali hipofisa (kelenjar target), maka hipotalamus atau hipofisa bisa

menentukan berapa banyak perangsangan atau penekanan yang diperlukan oleh

hipofisa sesuai dengan aktivitas kelenjar target.Hormon yang dihasilkan oleh

hipofisa (dan hipotalamus) tidak semuanya dilepaskan terus menerus. Sebagian

besar dilepaskan setiap 1-3 jam dengan pergantian periode aktif dan tidak

aktif.Beberapa hormon (misalnya kortikotropin yang berfungsi mengendalikan

kelenjar adrenal, hormon pertumbuhan yang mengendalikan pertumbuhan dan

prolaktin yang mengendalikan pembuatan air susu) mengikuti suatu irama yang

teratur, yaitu kadarnya meningkat dan menurun sepanjang hari, biasanya

mencapai puncaknya sesaat sebelum bangun dan turun sampai kadar terendah

sesaat sebelum tidur.Kadar hormon lainnya bervariasi, tergantung kepada

beberapa faktor. pada wanita, kadar lh (luteinizing hormone) dan fsh (follicle-

stimulating hormone) yang mengendalikan fungsi reproduksi, bervariasi selama

siklus menstruasi.Terlalu banyak atau terlalu sedikitnya satu atau lebih hormon

hipofisa menyebabkan sejumlah gejala yang bervariasi.

Fungsi hipofisa anterior.

Lobus anterior merupakan 80% dari berat kelenjar hipofisa. bagian ini

melepaskan hormon yang mengatur pertumbuhan dan perkembangan fisik yang

Page 16: Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu

normal atau merangsang aktivitas kelenjar adrenal, kelenjar tiroid serta indung

telur atau buah zakar.

Jika hormon yang dilepaskan terlalu banyak atau terlalu sedikit, maka kelenjar

endokrin lainnya juga akanmelepaskan hormon yang terlalu banyak atau terlalu

sedikit.

salah satu hormon yang dilepaskan oleh lobus anterior adalah kortikotropin (acth,

adenocorticotropic hormone), yang merangsang kelenjar adrenal untuk

melepaskan kortisol dan beberapa steroid yang menyerupai testosteron

(androgenik).

tanpa kortikotropin, kelenjar adrenal akan mengkisut (atrofi) dan berhenti

menghasilkan kortisol, sehingga terjadi kegagalan kelenjar adrenal.Beberapa

hormon lainnya dihasilkan secara bersamaan dengan kortikotropin, yaitu beta-

melanocyte stimulating hormone, yang mengendalikan pigmentasi kulit serta

enkefalin dan endorfin, yang mengendalikan persepsi nyeri, suasana hati dan

kesiagaan.tsh (thyroid-stimulating hormone) juga dihasilkan oleh lobus anterior

dan berfungsi merangsang kelenjar tiroid untuk menghasilkan hormon

tiroid.terlalu banyak tsh menyebabkan pembentukan tiroid yang berlebihan

(hipertiroidisme), terlalu sedikit tsh menyebakbn berkurangnya pembentukan

hormon tiroid (hipotiroidisme).

2 hormon lainnya yang dihasilkan oleh lobus anterior adalah lh (luteinizing

hormone) dan fsh (follicle-stimulating hormone). keduanya merupakan

gonadotropin, berfungsi merangsang indung telur dan buah zakar.pada wanita,

kedua hormon ini merangsang pembentukan estrogen dan progesteron serta

merangsang pelepasan sel telur setiap bulannya dari indung telur.pada pria,

merangsang buah zakar untuk menghasilkan testosteron dan fsh merangsang

pembentukan sperma.salah satu hormon terpenting yang dihasilkan oleh lobus

anterior adalah hormon pertumbuhan, yang merangsang pertumbuhan otot dan

tulang serta membantu mengatur metabolisme.

Page 17: Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu

hormon pertumbuhan dapat meningkatkan aliran gula ke otot dan lemak,

merangsang pembentukan protein di hati dan otot serta memperlambat

pembentukan jaringan lemak.

efek jangka panjang dari hormon pertumbuhan adalah menghambat pengambilan

dan pemakaian gula sehingga kadar gula darah meningkat dan meningkatkan

pembentukan lemak dan kadar lemak dalam darah.kedua efek tersebut sangat

penting karena tubuh harus menyesuaikan diri dengan kekurangan makanan

ketika berpuasa.Bersamaan dengan kortisol, hormon pertumbuhan membantu

mempertahankan kadar gula darah untuk otak dan memindahkan lemak, sehingga

sel-sel tubuha lainnya dapat menggunakannya sebagai cadangan sumber

energi.Pada berbagai kasus, hormon pertumbuhan tampaknya bekerja dengan cara

mengaktifkan sejumlah faktor pertumbuhan, yang paling penting adalah faktor

pertumbuhan yang menyerupai insulin (igf-1, insulin-klike growth factor).

fungsi lobus posterior.

Lobus posterior hanya menghasilkan 2 macam hormon, yaitu hormon antidiuretik

dan oksitosin.sesungguhnya kedua hormon ini dihasilkan oleh sel-sel saraf di

dalam hipotalamus; sel-sel saraf ini memiliki tonjolan-tonjolan (akson) yang

mengarah ke hipofisa posterior, dimana hormon ini dilepaskan.hormon

antidiuretik dan oksitosin tidak merangsang kelenjar endokrin lainnya, tetapi

langsung mempengaruhi organ target. hormon antidiuretik (disebut juga

vasopresin) meningkatkan penahanan air oleh ginjal. hormon ini membantu tubuh

menahan jumlah air yang memadai.

jika terjadi dehidrasi, maka reseptor khusus di jantung, paru-paru. otak dan aorta,

mengirimkan sinyal kepada kelenjar hipofisa untuk menghasilkan lebih banyak

hormon antidiuretik. kadar elektrolit (misalnya natrium, klorida dan kalium)

dalam darah harus dipertahankan dalam angka tertentu agar sel-sel berfungsi

secara normal. kadar elektrolit yang tinggi (yang dirasakan oleh otak) akan

merangsang pelepasan hormon antidiuretik.

Page 18: Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu

pelepasan hormon antidiuretik juga dirangsang oleh nyeri, stress, olah raga, kadar

gula darah yang rendah, angiotensin, prostaglandin dan obat-obat tertentu

(misalnya klorpropamid, obat-obat kolinergik dan beberapa obat yang digunakan

untuk mengobati asma dan emfisema).alkohol, steroid tertentu dan beberapa zat

lainnya menekan pembentukan hormon antidiuretik. kekurangan hormon ini

menyebabkan diabetes insipidus, yaitu suatu keadaan dimana ginjal terlalu banyak

membuang air.

kadang hormon antidiuretik diproduksi secara berlebihan, misalnya pada siadh

(syndrome of inappropriate secretion of antidiuretic hormone). pada siadh, kadar

hormon antidiuretik terlalu tinggi sehingga tubuh menahan air dan kadar beberapa

elektrolit dalam darah (misalnya natrium) menurun. sindroma ini terjadi pada

penderita gagal jantung dan penderita penyakit hipotalamus.kadang hormon

antidiuretik dibuat diluar hipofisa, terutama oleh beberapa kanker paru-paru.

karena itu jika ditemukan kadar hormon antidiuretik yang tinggi, selain dilakukan

pemeriksaan terhadap fungsi kelenjar hipofisa, juga dilakukan pemeriksaan

terhadap kanker. oksitosin menyebabkan kontraksi rahim selama proses

persalinan dan segera setelah persalinan untuk mencegah perdarahan.oksitosin

juga merangsang kontraksi sel-sel tertentu di payudara yang mengelilingi kelenjar

susu. pengisapan puting susu merangsang pelepasan oksitosin oleh hipofisa. sel-

sel di dalam payudara berkontraksi, sehingga air susu mengalir dari dalam

payudara ke puting susu.

hormon organ target

hormon antidiuretik Ginjal

Beta-melanocyte stimulating hormone Kulit

kortikotropin Kelenjar adrenal

endorfin Otak

enkefalin Otak

fsh indung telur atau buah zakar

hormon pertumbuhan otot & tulang

lh indung telur atau buah zakar

Page 19: Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu

oksitosin rahim & kelenjar susu

prolaktin Kelenjar susu

tsh Kelenjar tiroid

Hormon hipofisis diproduksi oleh 2 bagian :

Bagian depan (adenohipofisis) menghasilkan hormon gonadotropin,

kotikotropin, tirotropin, somatropin dan prolaktin

Bagian belakang (neurohipofisis) menghasilkan hormon oxitosin dan

vasopressin

Hormon hipofisis bagian depan (adreno-hipofisis)

Gonadotropin (hormon gonadotrop),sekresinya diatur oleh hormone

Hipotalamus. Gonadotropin terdiri dari 2 jenis hormon :

Fsh (follicle stmulating hormones), berfungsi merangsang

perkembangan

Folikel di ovarium dan merangsang produksi air mani

(spermatozoa) di testes

lh (luteinic hormones), berfungsi merangsang pembentukan corpus luteum

dari folikel yang sudah masak, produksi estrogen dan progesteron di

ovarium

Kortikotropin (hormon kortikotrop) atau acth = adreno cortico tropic

hormone), berfungsi merangsang produksi kortisol dan hormon-hormon

kelamin

Tirotropin (hormon tirotrop) atau tsh = tirotrope stimulating hormones.

Berfungsi merangsang produksi tiroksin oleh kelenjar tiroid

Somatropin (somatropine hormone = sth), disebut juga hormon

pertumbuhan atau gh = growth hormone, karana berfungsi mengatur

pertumbuhan umum dan jaringan

Prolactine (hormon luteotrop = lth), berfungsi merangsang memproduksi

dan sekresi air susu

Hormon hipofisis bagian belakang (neuro-hipofisis)

Oksitosin (hormon oxytosin) :

Page 20: Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu

Hormon ini diproduksi oleh hipotalamus dan dikirim ke hipofisis

Lalu hormon ini disekresi oleh hipofisis bagian balakang. Berfungsi untuk

merangsang kontraksi rahim dan produksi laktasi di mammae

Vasopresin (hormon vasopresin) atau adh = anti diuretic

hormones,hormon ini diproduksi oleh hipotalamus dan dikirim ke

hipofisis lalu hormon ini disekresi oleh hipofisis bagian belakang

berfungsi untuk mencegah atau menghambat ekskresi (pengeluaran) air

atau urine yang berlebihan oleh ginjal

1. Hipopituitarisme

Status hipopituitaria yang dihubungkan dengan defisiensi hormone

pertumbuhan ( growth hormone ). Anak ynag terkena memiliki fenotip

bersama gangguan pertumbuhan yang secara spesifik dikoreksi dengan

penggantian GH.

ETIOLOGI

Defek congenital, hypoplasia kelenjar pituitaria bias terjadi sebagai

fenomena tersendiri atau bersama dengan kelainan perkembnagn yang

lebih luas, seperti an ensefali, holoprosensefali ( yaitu siklopia, sebosefali,

hipotelorisme orbita ), dan displasia septo optic ( sindrom de

morsier ).Pada sindrom Hall Pallister, tidak adanya kelenjar pituitaria

dikaitkan dengan hemartoblastoma hipotalamus, polidaktili postaktial,

displasia kuku, epiglottis bifida, anus imperforata, dan anomali jantung,

paru paru dan ginjal.

Hipoplasia kelenjar pituitaria dengan anensefali telah lama diketahui,

tetapi observasi baru menunjukkan bahwa hipoplasia dapat merupakan

akibat defek hipotalamus. Dengan hormone pelepas hipotalamik

dimungkinkan menentukan apakah defek hipotalamus. Defisiensi GH

terjadi pada 4% penderita dengan celah bibir atau celah palatum dan 32%

Page 21: Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu

diantara mereka juga mewakili perawakan pendek.Anomali wajah tengah

atau penemuan insisivus maksila sentral soliter menunjukkan

kemungkinan besar adanya defisiensi GH. Hipoplasia saraf optic bilateral

atau unilateral sering dikaitkan dengan hipopituitarisme. Bila ia terkait

juga dengan tidak adanya septum pellusidum, kondisinya dikenal sebagai

diplasia septo optic. Fundusnya menunjukkan discus hipoplastik dengan

tepi ganda khas dan pembuluh darah retina jarang. Defisiensi multiple

kelenjar pituitary paling sering melibatkan GH saja, tetapi defisiensi

multiple kelenjar pituitary, termasuk diabetes insipidus, bias terjadi

defejnya terletak terutama pada hipotalamus. Kelambatan dalam

pertumbuhan linier bias mulai seawall umur 3 bulan atau dapat tidak

diketahui sebelum berumur 3 4 tahun. Bayi baru lahir yang terkena sering

menderita apnea, hipotonia, dan kejang kejang, ikterus yang lama,

hipoglikemia tanpa hiperinvolinisme, dan ( pada laki laki ) mikrosefalus

a. Hipoglikemia

Hipoglikemia lebih sering terjadi pada masa neonatal. Gejala sulit dikenali

pada bayi, pengawasan rutin diindikasikan pada bayi dengan resiko tinggi.

Jika hipoglikemia dibiarkan terus terjadi, dapat terjadi kerusakan

neurologist permanent. Hal ini kemudian menyebabkan palsi serebral,

masalah belajar, dan epilepsy. Pada anak yang pingsan, diberikan infuse

dekstros. Pemeriksaan penunjang yang dibuutuhkan kompleks. Penyebab

hipoglikemia adalah karena hormonal ( insulin berlebih dan kekurangan

kortisol misalnya hyperplasia adrenal congenital ), dank arena metabolic

( hipoglikemia ketokik, penyakit hati, kelainan penyimpanan glikogen,

galaktosemia, kesalahan metabolisme intrinsic lainnya).

b. Defisiensi Hormon Pertumbuhan

Defisiensi hormone pertumbuhan ( growth hormone / GH) merupakan

penyebab gagal tumbuh yang sering dijumpai, namun penting diketahui.

Mungkin berdiri sendiri, atau berhubungan dengan defisiensi hormone

Page 22: Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu

hipofisis lain. Kadang sekunder akibat lesi intracranial.

Diagnosis tergantung pada ketiadaan respons terhadap stimulasi sekresi

hormone pertumbuhan. Tes ini dikombinasikan dengan penilaian hormone

lain. Sekresi GH distimulasi dengan klonidin atau glukagon dan dapat

diambil sample darah setelah beberapa jam.

Suntikan GH manusia dapat diberikan dibawah supervise ahli pengawasan

ketat. GH juga telah digunakan untuk menterapi anak dengan poatur

pendek tanpa defisiensi ( misalnya sindrom Turner, akondroplasia).

Penyakit Creutzfeldt-jakob dapat terjadi pada sejumlah kecil anak yang

diterapi GH pada waktu masih menggunakan GH cadaver pad atahun 1958

hingga 1985.

c. Pemborosan Garam otak

Anak dengan kerusakan system saraf sentral kronis atau akut dapat terjadi

sindrom pemborosan garam tersendiri. Kelainan ini dikaitkan dengan

trauma kepala, pembedahan system saraf sentral, tumor, atau meningitis.

Anak ini , tidak seperti anak dengan SIADH, menderita hipovolemia,

angka aliran urin berlebihan pada waktu mendapat cairan rumatan,

hilangnya sejumlah besar natrium, dan kadar ADH plasma yang menurun.

Kadar hormone natriuretik ( natriuretik hormone / ANH ) meningkat,

tetapi kadar renin dan aldosteron plasma menurun; hal ini menujukkan

bahwa sindrom disebabkan oleh sekresi ANH yang tidak tepat. Terapi

terdiri dari penggantian urin yanghilang per volume denagn larutan

natrium klorida 0,9% atau 3%. Keadaannya biasanya membaik tetapi

dapat kuamt, dan pada beberapa keadaan menetap.

1. Diabetes insipidus

Penyakit yang jaran terjadi ini disebabkan kegagalan hipotalamus

memproduksi hormone antidiuretik ( antidiuretic Hormon / ADH ) dalam

jumlah yang mecukupi atau kegagalan tubulus ginjal memberikan respon

Page 23: Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu

terhadap ADH ( diabetes insipidus nefrogenik). Anak merasa sangat haus

dan terdapat pengeluaran urin encer dengan osmolalitas rendah dalam

volume besar. Selalu terdapat risiko kekurangan cairan berat, terutama

dalam cuaca panas.

Defisiensi ADH dapat disebabkan oleh tumor otak, kista, kerusakan

vaskuler, dan meningitis. Diberikan terapi penggantian ADH. Diabetes

insipidus nefrogenik disebabkan oleh gen terkait X sehungga hanya terjadi

pada laki laki.

1. Hiperpituitarisme

Hipersekresi hormone kelenjar pituitaria , yaitu keadaan dimana adanya

defisinsi organ sasaran memberikan penurunan umpan balik hormonal,

seperti pada hipogonadisme atau hipogonadisme atau hipoadrenalisme

primer. Pada hipotiroidisme primer, hiperfungsi dan hyperplasia kelenjar

pituitari dapat memperbesar dan mengikis sella serta kadang kadang,

meningkatkan tekanan intracranial. Perubahan perubahan demikian tidak

boleh dirancukan dengan tumor kelenjar pituitari primer; perubahan

perubahan ini hilang hilang bila keadaan tiroid yang mendasari diobati.

Hiperplasia kelenjar pituitari juga terjadi karena respons terhadap

stimulasi oleh produksi ektopik hormone pelepas seperti yang kadang

kadang ditemukan pada penderita dengan sindrom cushing, akibat

kelebihan hormone pelepasan kortikotropin, atau pada anak dengan

akromegali akibat hormone pelepas kortikotropin, atau pada anak dengan

akromegali akibat hormone pelepas hormone pertumbuhan ( GHRH )

yang dihasilakan oleh berbagai tumor sistemik.

Hipersekresi hormone kelenjar pituitari primer oleh adenoma dugaan atau

terbukti jarang pada masa anak. Tumor kelenjar pituitaria yang terbukti

jarang pada masa anak. Tumor kelenjar pituitaria yang paling sering

ditemukan adalah tumor yan mensekresikan kortikotropin, prolaktin, atau

hormon pertumbuhan ( GH ).

Page 24: Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu

Hemartoma hipotalamus yang menskresikan hormone pelepas

gonadotropin diketahui menyebabkan pubertsa prekoks. Diduga bahwa

beberapa tumor kelenjar pituitaria dapat diakibatkan oleh stimulasi dengan

hormon pelepas hipotalamus dan pada keadaan lain.

a. Gigantisme dan Akromegali

Pada orang muda denga epifisis terbuka. Produksi GH yang berlebihan

mengakibatkan gigantisme, pada orang orang dengan epifisis tertutup,

hasilnya adalah akromegali. Sering kali, beberapa gambaran akromegalik

ditemukan bersama dengan gigantisme, bahkan pada anak dan remaja;

setelah penutupan epifisis, gambaran akromegalik menjadi lebih

menonjol.

Etiologi

gigantisme pituitary jarang terjadi. Penyebabnya paling sering adalah

adenoma kelenjar pituitaria, tetapi gigantisme telah diamati pada anak laki

laki berusia 2,5 tahundengan tumor hipotalamus yang mungkin

mensekresi GHRH tumor tumor lain, terutama pada pankreas, telah

menyebabkan akromegali dengan mensekresikan GHRH. Tumor tumor

lain, terutama pada pancreas, telah menyebabkan akromegali dengan

mensekresikan sejumlah besar GHRH dengan akibat hiperlasia

somatotrof; GHRH mula mula disolasi dari dua tumor pancreas tersebut.

Adenoma pensekresi GH yang dikait dengan sindrom McCune- Albright

disebabkan oleh pengaktifan mutasi gena G5

Manifestasi klinis : yang biasa terdiri dari pertumbuhan linier yang cepat,

tanda tanda wajah kasar, dan pembesaran kaki dan tangan. Pada anak

muda, pertumbuhan cepat kepala dapat mendahului pertumbuhan linier.

Beberapa penderita memiliki masalah penglihatan dan perilaku. Pada

kebanyakan kasus yang terekam, pertumbuhan abnormal menjadi nyata

pada masa pubertas, tetapi keadaan ini telah ditegakkan seawall masa bayi

baru lahir pada seorang anak dan pada usia 21 bulan pada yang lain.

Page 25: Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu

Jangkung dapat tumbuh sampai ketinggian 8 kaki atau lebih. Akromegali

terutama terdiri dari pembesaran bagian distal tubuh, tetapi manifestasi

pertumbuhan abnormal melibatkan semua bagian. Lingkaran tengkorak

bertambah, hidung menjadi lebar, dan lidah sering membesar, dengan raut

muka kasar. Mandibula tumbuh secara berlebihan, gigi menjadi renggang.

Jari jari dan ibu jari tumbuh terutama kekebalannya. Mungkin ada kifosis

dorsal kelelahan dan kehabisan tenaga merupakan gejala awal.

Kematangan seksual dapat terlambat atau dapat terjadi hipogonadisme.

Tanda tanda kenaikan tekanan intrakranium muncul kemudian; kehilangan

penglihatan hanya dapat diperagakan dengan pemeriksaan yang teliti

bidang penglihatan.

b. Pubertas Prekoks Tergantung Gonadotropin

Dahulu tidak ada factor penyebab pubertas prekoks yang ditemukan pada

sekitar 80 90% anak perempuan dan 50% anak laki laki. Sken tomografi

komputasi (CT ) dan foto resonansi magnetik ( MRI ) menurunkan

persentasi anak dengan prekositas seksual idiopatik. Keadaan tersebut

terjadi setidaknya 10 kali lebih sering pada anak perempuan daripada pada

anal laki laki dan biasanya secara seporadis, meskipun beberapa kasus

familial ( keturunan ).

Manifestasi klinik : perkembangan seksual dapat mulai pada usia berapa

pun dan biasanya mengikuti urutan yang terjadi pada pubertas normal.

Pada anak perempuan, tanda pertama adalah tumbuhnya payudara; rambut

pubis dapat tumbuh secara bersamaan tetapi lebih sering tumbuh

kemudian. Maturasi genitalia eksterna, tumbuhnya rambut aksila, dan

mulainya maturasi mengikuti. Siklus menstruasi awal mungkin lebih tidak

teratur daripada siklus pada pubertas normal. Siklus awal biasanya

anovulatori, tetapi kehamilan telah dilaporkan seawall usia 5,5 tahun.

Pada anak laki laki, pembesaran testes diikuti dengan pembesaran penis,

tumbuhnya rambut pubis, dan jerawat. Ereksi biasa terjadi, dan emisi

boktural dapat terjadi. Suara lebih dalam dan pertumbuhan linier

Page 26: Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu

dipercepat. Biopsi testes telah menunjukkan stimulasi semua elemen

testes, dan spermatogenesis telah terlihat seawall usia 5 6 tahun.

Pada anak laki laki dan anak perempuan yang terkena tinggi, berat, dan

maturasi tulangnya elbih maju. Peningkatan kecepatan penulangan

menyebabkan menutupnya epifisis awal dan perawakan akhir kurang

daripada yang seharusnya tanpa penanganan, sekitar sepertiga anak

perempuan dan bahkan sebagian yang lebih besar anak laki laki mencapai

tinggi dibawah persentil ke 5 ketika dewasa. Perkembangan mental

biasanya sejalan dengan usia kronologis. Perilaku emosional dan

perubahan suasana hati tidak jarang terjadi, tetapi masalah psikologis yang

serius sering terjadi.

Meskipun perjalanan klinis bervariasi, tiga pola utama perkembangan

dapat diidentifikasi, setidaknya pada anak wanita. Kebanyakan anak

wanita ( terutama mereka yang berusia kurang dari 6 tahun pada

mulainya) memiliki prekositas seksual yang progesif cepat, di tandai

dengan maturasi fisik dan tulang, menyebabkan kehilangan kemungkinan

peninggian dipertahankan. Sebagian kecil anak perempuan mengalami

kemunduran secara spontan atau pubertas prekoks sentral terhenti. Variasi

pada perjalanan alamiah prekositas seksual ini menekankan perlunya

pengamatan longitudinal pada mulainya perkembangan seksual, sebelum

penanganan dipertimbangkan.

1. Kelainan Kelenjar Tiroid

Tiroid merupakan kelenjar kecil, dengan diameter sekitar 5 cm dan

terletak di leher (di bawah jakun). Dalam keadaan normal, kelenjar tiroid

tidak terlihat dan hampir tidak teraba. Namun bila membesar, kita dapat

merabanya dengan mudah dan suatu benjolan bisa tampak dibawah atau di

samping jakun.Kelenjar tiroid menghasilkan hormon tiroid yang

mengendalikan metabolisme tubuh. Hormon tiroid tersebut mempengaruhi

kecepatan metabolisme tubuh dengan dua cara, yaitu:

Page 27: Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu

merangsang hampir setiap jaringan tubuh untuk menghasilkan

protein

meningkatkan jumlah oksigen yang digunakan oleh sel

Untuk menghasilkan hormon tiroid, kelenjar tiroid memerlukan yodium,

yaitu suatu elemen yang bisa diperoleh dari makanan dan air.Kelenjar

tiroid akan menangkapyodium dan mengolahnya menjadi hormon tiroid.

Setelah hormon tiroid digunakan, sisa yodium di dalam hormon akan

kembali ke kelenjar tiroid dan didaur ulang untuk kembali menghasilkan

hormon tiroid.Tubuh memiliki mekanisme yang cukup rumit untuk

menyesuaikan kadar hormon tiroid. Hipotalamus (terletak tepat di atas

kelenjar hipofisa di otak) menghasilkan thyrotropin releasing hormone,

yang menyebabkan kelenjar hipofisa mengeluarkan thyroid stimulating

hormone (TSH). TSH merangsang kelenjar tiroid untuk menghasilkan

hormon tiroid.Jika jumlah hormon tiroid dalam darah mencapai kadar

tertentu, maka kelenjar hipofisa akan menghasilkan TSH dalam jumlah

yang lebih sedikit. Jika kadar hormon tiroid dalam darah berkurang, maka

kelenjar hipofisa akan mengeluarkan lebih banyak TSH.Hormon tiroid itu

sendiri terdapat dalam dua bentuk, yaitu tiroksin (T4) yang dihasilkan oleh

kelenjar tiroid dan hanya memiliki efek yang ringan terhadap kecepatan

metabolisme tubuh. Tiroksin selanjutnya diubah di dalam hati dan organ

lainnya menjadi bentuk yang aktif, yaitu tri-iodo tironin (T3). Perubahan

tersebut menghasilkan sekitar 80% bentuk hormon yang aktif, sedangkan

20% sisanya dihasilkan oleh kelenjar tiroid sendiri.Perubahan T4 menjadi

T3 di dalam hati dan organ lainnya dipengaruhi oleh berbagai faktor,

diantaranya kebutuhan tubuh itu sendiri. Sebagian besar T4 dan T3 terikat

erat pada protein dalam darah dan hanya aktif jika tidak terikat pada

protein tersebut. Dengan cara ini, tubuh akan mempertahankan jumlah

hormon tiroid yang sesuai dengan kebutuhan agar kecepatan

metabolismenya tetap stabil.

Page 28: Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu

Beberapa faktor yang harus bekerjasama dengan benar agar kelenjar tiroid

bisa berfungsi secara normal, yaitu:

hipotalamus

kelenjar hipofisa

Hormon tiroid (ikatannya dengan protein dalam darah dan perubahan T4

menjadi T3 di dalam hati serta organ lainnya)

beberapa kelainan yang menyerang kelenjar tiroid juga menyebabkan pembesaran

kelenjar (keadaan ini disebut goiter atau gondok).gondok bisa timbul jika kelenjar

tiroid kurang aktif (menghasilkan terlalu sedikit hormon tiroid) atau terlalu aktif

(menghasilkan terlalu banyak hormon tiroid).pembesaran kelenjar tiroid yang sudah

ada sejak anak lahir disebut gondok kongenital sindroma pendred adalah suatu

penyakit keturunan yang ditandai dengan bisu-tuli dan gondok kongenital.

1. Hipotirodisme

Hipotiroidisme terjadi jika kelenjar tiroid tidak dapat memehuhi kebutuhan tubuh

akan hormon tiroid.gejala pada anak-anak dan remaja berbeda dengan gejala pada

dewasa. pada bayi baru lahir, hipotiroidisme menyebabkan kretinisme

(hipotiroidisme neonatorum), yang ditandai dengan:

- jaundice (sakit kuning).

- nafsu makan yang buruk.

- sembelit.

- suara menangis yang serak.

- hernia umbilikalis (penonjolan pada pusar).

-pertumbuhan tulang yang lambat.

jika tidak segera diobati, hiportiroidisme bisa menyebabkan keterbelakangan mental.

hipotiroidisme pada masa kanak-kanak (hipotiroidisme juvenil) menyebabkan

Page 29: Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu

pertumbuhan menjadi lambat, kadang menyebabkan tengan menjadi pendek.

perkembangan gigi juga tertunda.hipertiroidisme pada masa remaja (hipertiroidisme

adolesens) menyerupai hipertiroidisme pada dewasa dan bisa menyebabkan

tertundanya masa pubertas.gejala lainnya adalah:.

-suara serak.

-berbicara lambat.

-kelopak mata turun.

-wajah bundar.

-rambut rontok.

- kulit kering.

- denyut nadi lambat.

-penambahan berat badan.

pada semua bayi baru lahir, kadar hormon tiroid dalam darah secara rutin diukur

pada umur 2 hari.kepada bayi baru lahir yang menderita hipotiroidisme diberikan

hormon tiroid untukmencegah kerusakan otak.kepada anak-anak dan remaja yang

menderita hipotiroidisme juga diberikan hormon tiroid..

1. Hipertiroidisme

Hipertiroidisme terjadi karena kelenjar tiroid yang terlalu aktif.

pada bayi baru lahir, penyebab dari hipertiroidisme yang paling sering ditemukan

adalah penyakit graves neonatorum. penyakit ini bisa berakibat fatal dan bisa terjadi

pada bayi yang ibunya menderita atau pernah menderita penyakit graves.penyakit

graves adalah suatu penyakit autoimun dimana tubuh menghasilkan antibodi yang

merangsang kelenjar tiroid.pada wanita hamil, antibodi ini bisa sampai ke janin dan

merangsang kelenjar tiroid janin.penyakit graves pada ibu bisa menyebabkan lahir

mati, keguguran atau kelahiran prematur.pada bayi baru lahir, gejala kelenjar tiroid

yang terlalu aktif bisa timbul dalam waktu beberapa hari setelah lahir:.

-berat badan tidak bertambah

-denyut jantung yang cepat

Page 30: Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu

-tekanan darah tinggi

-rewel atau gelisah

-muntah dan diare

Gondok bisa menekan saluran udara dan mengganggu proses bernafas.

kadar hormon tiroid yang tinggi bisa menyebabkan denyut jantung menjadi cepat

yang selanjutnya dapat menyebabkan gagal jantung.seperti halnya pada dewasa,

pada bayi baru lahir, mata juga menonjol.jika dilakukan pengobatan, pemulihan akan

terjadi dalam beberapa minggu, tetapi bayi tetap memiliki resiko kekambuhan

selama 6 bulan sampai 1 tahun.kadar antibodi perangsang tiroid yang tetap tinggi

juga dapat menyebabkan penutupan dini ubun-ubun, keterbelakangan mental,

hiperaktivitas pada masa kanak-kanak dan pertumbuhan yang lambat.hipertiroidisme

diobati dengan obat propilthiouracyl, yang berfungsi menghambat pembentukan

hormon tiroid.mungkin juga perlu dilakukan pengobatan terhadap gagal jantung.jika

kadar tsh (thyroid-stimulating hormone) sangat tinggi, mungkin perlu dilakukan

transfusi darah ganti (sejumlah darah bayi dibuang dan diganti dengan darah dari

donor).

1. Kelainan Kelenjar Paratiroid

Hormon Paratiroid

Dalam pemeriksaan, hormone paratiroid berfungsi mempertahankan konsentrasi ion

Ca dalam plasma dan mengontrol ekskresi calsium dan fosfat

Peningkatan PTH menyebabkan

- Meningkatkan Ca serum dan menurunkan fosfat serum.

- Meningkatkan ekskresi dari P tetapi menurunkan ekskresi Ca

- Merangsang pelepasan Ca dari tulang

- Meningkatkan alkali fosfatase serum bila terjadi perubahan tulang

- Mengaktivkan vit D dalam ginjal (25-hydroxycalciferol menjadi 1,25

dihydroxycholecalciferol)

PTH berupa molekul utuh yang dipecah dalam fragmen2 : frag terminal N (PTH-N),

mid-mol (PTH-M) dan frag terminal C (PTH-C). PTH-N & PTH-M memiliki

aktivitas biologic. PTH-C tidak sama dengan memiliki aktifitas biologik tapi

Page 31: Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu

memiliki T yang lebih panjang, sering sebagai parameter laboratorium. Kontrol dari

sekresi melalui mekanisme feedback negatif oleh ion Ca.

Kalsium dalam darah dalam bentuk: ion Ca2+ (50%); Ca terikat protein (40%);

senyawa Ca dg sitrat, fosfat (10%).

Organ PTH kalsitonin vitamin :

Tulang

Ginjal

Usus

Mobilisasi Ca dan P

Reabsorbsi Ca dan P

Penyerapan Ca dan P

Mobilisasi Ca dan P

Reabsorbsi Ca dan P

-

Transport Ca2+

Reabsorbsi Ca

Penyerapan Ca dan P

1. Hipoparatiroidisme

Kadar normal hormone paratiroid ( PTH ) rendah dalam darah tali pusat, ia mengikat

dua kali pada hari ke-6 sampai mencapai kadar hampir seperti kadar bayi dan anak

normal. Hipokalsemia adalah lazim sejak umur 12 72 jam, terutama pada bayi

prematur, pada bayi dari ibu ibu diabetes ( hipokalsemia neinatus lambat ). Peran

yang dimainkan oleh paratiroid pada bayi hipokalsemia ini tetap harus dijelaskan,

Page 32: Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu

meskipun ketidakmatangan fungsional paratiroid pada bayi hipokalsemia ini tetap

harus dijelaskan, meskipun ketidakmatangan fungsional paratiroid sering dianggap

sebagai faktor patogenesis. Pada kelompok bayi penderita hipokalsemia idiopatik

sementara ( umur 1 8 minggu) kadar PTH serum jauuh lebih rendah daripada pada

bayi normal. Mungkin ketidakmatangan fungsional merupakan manifestasi dari

keterlambatan perkembangan enzim yang mengubah bentuk PTH glandular menjadi

PTH yang disekresikan.

1. Pseudohipoparatiroidisme

Berbeda dengan keadaan hipoparatiroidisme idiopatik, pada sindrom ini kelenjar

paratiroid normal atau secara histologis hiperplastis, dan dapat mensintesis dan

memsekresikan hormone paratiroid ( PTH . Kadar PTH imunoreaktif serum

meningkatkan ketika penderita mengalami hipokalsemia. PTH endogen atauyang

diberikan tidak meningkatkan kadar kalsium serum atau menurunkan kadar fosfor.

Defek genetik pada sistem siklase adenilat reseptor hormone digolongkan kedalam

berbagai tipe yang tergantung pada temuan temuan fenotipik dan biokimia.

Tipe A . tipe ini penderita yang terkena menderita efek generatif subunit protein

pengikat nukleotid perangsang guanine. Defek diwariskan sebagai ciri autosom

dominan, dan sedikitnya transmisi dari ayah ke anak diduga karena menurunnya

fertilitas pada laki laki. Tetani sering merupakan tanda pada saat dating. Anal yang

terkena memiliki bentuk tubuh pendek, gemuk, dan wajah bulat. Dan biasanya ada

brakhidaktili dengan dekik dorsum tangan. Metakarpal kedua sedikitnya sering

terlibat. Sebagai akibatnya, jari telunjuk kadang kadang dapat lebih panjang daripada

jari tengah. Demikian juga, metatarsal kedua sangat jarang terkena. Mungkin ada

kelainan skeleton lain seperti falanges pendek dan lebar, melengkung,

pembengkakan tulang, dan menebalnya kalvaria. Penderita ini sering memiliki

endapan kalsium dan pembentukan tulang metaplastik secara subkutan. Tingkat

retardasi mental sedang, klasifikasi ganglia basalis, dan katarak lensa adalah lazim

pada penderita yang terlambat didiagnosis.

Page 33: Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu

Tipe IA dengan pubertas prekoks. Dua anak laki laki dengan PHP tipe IA dilaporkan

memiliki pubertas prekoks tidak tergantung gonadotropin. Mereka memiliki mutasi

Gs tunggal yang memerankan potein G sensitive suhu testes yang lebih dingin ( 33 0

C ), Gs menyebabkan aktivasi utama reseptor hormon luteinasi dan pubertas

prekoks.

Tipe IB. Penderita yang terkena memiliki kadar aktivitas protein G dan penampakan

fenotip normal. Penderita ini resisten terhadap PTH tetapi tidak terhadap hormone

lain. Kadar kalsium serum, fosfor, dan PTH imunoreaktif sama seperti kadar pada

penderita dengan PTH tipe IA; namun, PTH bioaktif tidak meningkat. Patofisiologi

gangguan pada kelompok penderita ini belum jelas. Penjelasan yang diusulkan

meliputi produksi hormone yang secara biologis kurnga sempurna, adanya peptide

PTH penghambat, dan defek pada reseptor PTH atau pada subunit adenil siklase

katalitis. Mungkin penyebab kelianan pada kelompok ini adalah heterogen.

Tipe II. Tipe ini telah dideteksi pada hanya sebagian kecil penderita dan berbeda dari

tipe I dalam hal ekskresi cAMP urin yang meningkat baik pada status basal maupun

sesudah stimulasi denga PTH, tetapi fosfaturia tidak meningkat. Tampak bahwa

cAMP aktivasi secara normal diaktifkan, tetapi sel tidak mampu berespons pada

isyaratnya.

1. Hiperparatiroidisme

Produksi hormone paratiroid yang berlebihan dapat berasal dari defek primer

kelenjar paratiroid seperti adenoma atau hyperplasia ( hiperparatiroidisme primer).

Lebih sering, peningkatan produksi PTH bersifat kompensasi, biasanya ditujukan

untuk memperbaiki keadaan hipokalsemia karena berbagai sebab

( hiperparatiroidisme sekunder ).

Hiperparatiroidisme primer jarang terjadi pada anak. Bila mulainya terjadi pada

Page 34: Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu

neonatus, kelainan ini selalu disebabkan oleh hyperplasia menyeluruh pada kelenjar

paratiroid, tetapi yang mulai selama anak biasanya akaibat dari adenoma benigna

tunggal.

Hiperparatiroidisme neonatus primer telah dilaporkan pada kurang dari 50 bayi.

Gejala gejala berkembang segera setelah lahir dan terdiri dar anoreksia, iritabilitas,

letargi, konstipasi, dan gagal tumbuh. Rontgenogram menunjukkan resorpsi tulang

periosteum, osteoporosis, dan fraktur patologis. Gejala gejala mungkin ringan,

sembuh tanpa pengobatan, atau mengalami perjalanan yang mematikan dengan cepat

jika diagnosis dan pengobatan ditangguhkan. Secara histologis, kelenjar paratiroid

terdiri dari hyperplasia difus. Banyak bayi yang terkena berada pada keluarga

dengan tanda tanda klinis dan biokimia hiperkalsemia hipokalsiurik familial ( bayi

bayi ini adalah homozigot untuk mutasi pada gena reseptor pengindra Ca 2+

seseorang dengan satu kopi mutasi ini menunjukkan hiperkalsemia hipokalsiurik

familial autosom dominant.

Hiperparatiroidisme masa anak biasanya menjadi nampak setelah berusia 10 tahun

dan paling sering disebabkan oleh adenoma tunggal. Ada banyak keluarga yang tiga

atau lebih anggotanya menderita hiperparatiroidisme. Pada kasus hiperparatiroidisme

autosom dominant demikian, kebanyakan dari anggota keluarga yang terkena adalah

orang dewasa, tetapi anak yang terlibat pada sekitar sepertiga turunannya ( pedigree).

Beberapa penderita yang terkena dalam keluarga ini tidak bergejala dan hanya

terdeteksi dengan penelitian yang cermat. Pada beberapa keluarga,

hiperparatiroidisme juga terjadi sebagai bagian dari susunan yang dikenal sebagai

sindrom neoplasia endokrin multiple ( NEM ).

Hiperparatiroidisme neonatus sementara telah terjadi pada sebagian kecil bayi yang

lahir dari ibu dengan hipoparatiroidisme ( idiopatik atau bedah ) atau dengan

pseudohipoparatiroidisme. Pada setiap kasus, penyakit ibu ini belum terdiagnosis

atau diobati secara tidak cukup selam kaehamilan. Penyebab keadaan ini adalah

pemjanan intrauteri kronis terhadap hipokalsemia dengan akibat hyperplasia kelenjar

Page 35: Sistem Metabolisme Dan Pengaturan Suhu

paratiroid janin. Pada bayi baru lahir, manifestasinya melibatkan terutama tulang dan

penyembuhan terjadi antara 4 dan 7 bulan.