Proses Metabolisme dan Hormon yang Berperan dalam Tubuh
Priest Daniel Limahelu
102014101 / F6
Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana
Jl. Arjuna Utara No.6 Jakarta Barat 11510
Email : [email protected]
Abstrak
Tubuh makhluk hidup khususnya manusia, memerlukan beberapa proses penting
didalam tubuhnya agar bisa bertahan hidup. Salah satu proses yang paling utama dan
dibutuhkan adalah pemecahan glukosa menjadi energi, dimana energi merupakan hal yang
kita pakai dalam kehidupan sehari-hari untuk melakukan segala aktivitas. Pemecahan glukosa
menjadi energi dinamakan dengan glikolisis. Selain glikolisis, untuk menunjang kebutuhan
energi dalam tubuh kita, ada beberapa proses lain yang penting seperti contohnya
glikogenolisis, yaitu pemecahan cadangan makanan berupa glikogen menjadi glukosa,
dimana glukosa tersebut nantinya akan diproses melalui glikolisis untuk menghasilkan
energi, dan juga glukoneogenesis yaitu pembentukan glukosa dari bahan lain selain
karbohidrat.
Kata kunci : glikolisis, glikogenolisis, glukoneogenesis
Abstract
A human being, requires several important processes in the body in order to survive.
One of the most important is the breakdown of glucose into energy, which we use everyday in
our daily lives to perform all activities. The breakdown of glucose into energy is called the
glycolysis process. In addition to glycolysis, to support the needs of energy in our body, there
are several other processes that are also important such as glycogenolysis, which breakdown
the food reserves in the form of glycogen to glucose, where glucose will be processed via
glycolysis to produce energy, and also gluconeogenesis, which is the process to make
glucose from many materials except carbohydrates.
Keywords : glycolysis, glycogenolysis, gluconeogenesis
1
Pendahuluan
Semua makhluk hidup perlu makan dan minum untuk dapat melakukan suatu
aktivitas, makanan dan minuman yang masuk ke dalam tubuh kita akan di oksidasi menjadi
ATP dan ATP akan berguna sebagai sumber energi bagi tubuh kita. Selain sebagai sumber
energi, makanan dan minuman juga berguna sebagai penunjang pertumbuhan dan
pemeliharaan jaringan-jaringan tubuh.
Selain makanan dan minuman, terdapat juga sejumlah hormon yang menunjang
pertumbuhan dan pembentukan ATP dalam tubuh. Hormon – hormon tersebut disekresi oleh
kelenjar endokrin dalam tubuh manusia. Semua kelenjar endokrin melaksanakan fungsinya
dengan mengeluarkan hormon ke dalam darah.
Metabolisme
Jalur metabolisme dibagi menjadi 3:1
1. Katabolik : Untuk proses pemecahan molekul besar, oksidasi, ekivalen pereduksi, dan
terutama produksi ATP, bersifat eksotermik
2. Anabolik : terlibat dalam proses sintesis senyawa kompleks dari prekursor nya ( misal
Asam Amino menjadi Protein ), bersifat endotermik
3. Amfibolik : Terjadi di persilangan metabolisme yang menghubungkan jalur Katabolik
dan Anabolik. Misal : Siklus Asam Sitrat
Metabolisme berjalan normal bila : Tubuh dapat beradaptasi saat lapar, latihan fisik,
kehamilan, dan laktasi. Abnormal misal karena defisiensi nutrisi, enzim, sekresi hormonal
pengatur metabolisme tidak normal, efek racun / obat.1
Metabolisme Karbohidrat
Karbohidrat siap dikatabolisir menjadi energi jika berbentuk monosakarida. Energi
yang dihasilkan berupa Adenosin Trifosfat (ATP). Glukosa merupakan karbohidrat yang
terpenting karena dalam bentuk glukosa, massa karbohidrat makanan diserap ke dalam aliran
darah, atau ke dalam bentuk glukosa karbohidrat dikonversi di dalam hati, serta dari glukosa
semua bentuk karbohidrat lain dalam tubuh dapat dibentuk. Glukosa juga merupakan bahan
bakar metabolik utama bagi jaringan mamalia (kecuali hewan pemamah biak) dan bahan
bakar universal bagi janin. Unsur ini diubah menjadi karbohidrat lain dengan fungsi sangat
spesifik, misalnya glikogen untuk simpanan, ribosa dalam bentuk asam nukleat, galaktosa
dalam laktosa susu, senyawa lipid kompleks tertentu dan dalam bentuk gabungan dengan
protein, yaitu glikoprotein serta proteoglikan.1
2
Sifat diet atau makanan menentukan pola dasar metabolisme di dalam tubuh.
Mamalia, termasuk manusia harus memproses hasil penyerapan produk-produk pencernaan
karbohidrat, lipid dan protein dari makanan. Secara berurutan, produk-produk ini terutama
adalah glukosa, asam lemak serta gliserol dan asam amino. Semua produk hasil pencernaan
diproses melalui lintasan metaboliknya masing-masing menjadi suatu produk umum yaitu
Asetil KoA, yang kemudian akan dioksidasi secara sempurna melalui siklus asam sitrat.1
Terdapat beberapa jalur metabolisme karbohidrat baik yang tergolong sebagai
katabolisme maupun anabolisme, yaitu glikolisis, oksidasi piruvat, siklus asam sitrat,
glikogenesis, glikogenolisis serta glukoneogenesis. Secara ringkas, jalur metabolisme
karbohidrat dijelaskan sebagai berikut: 1
1. Glukosa sebagai bahan bakar utama akan mengalami glikolisis (dipecah) menjadi 2 piruvat
jika tersedia oksigen. Dalam tahap ini dihasilkan energi berupa ATP.
2. Selanjutnya masing-masing piruvat dioksidasi menjadi asetil KoA. Dalam tahap ini di-
hasilkan energi berupa ATP.
3. Asetil KoA akan masuk ke jalur persimpangan yaitu siklus asam sitrat. Dalam tahap ini di-
hasilkan energi berupa ATP.
4. Jika sumber glukosa berlebihan, melebihi kebutuhan energi kita maka glukosa tidak
dipecah, melainkan akan dirangkai menjadi polimer glukosa (disebut glikogen). Glikogen
ini disimpan di hati dan otot sebagai cadangan energi jangka pendek. Jika kapasitas
penyimpanan glikogen sudah penuh, maka karbohidrat harus dikonversi menjadi jaringan
lipid sebagai cadangan energi jangka panjang.
5. Jika terjadi kekurangan glukosa dari diet sebagai sumber energi, maka glikogen dipecah
menjadi glukosa. Selanjutnya glukosa mengalami glikolisis, diikuti dengan oksidasi
piruvat sampai dengan siklus asam sitrat.
6. Jika glukosa dari diet tak tersedia dan cadangan glikogen pun juga habis, maka sumber
energi non karbohidrat yaitu lipid dan protein harus digunakan. Jalur ini dinamakan
glukoneogenesis (pembentukan glukosa baru) karena dianggap lipid dan protein harus
diubah menjadi glukosa baru yang selanjutnya mengalami katabolisme untuk memperoleh
energi.
3
Glikolisis
Glikolisis berlangsung di dalam sitoplasma semua sel. Lintasan katabolisme ini
adalah proses pemecahan glukosa menjadi asam piruvat pada suasana aerob (tersedia
oksigen) dan asam laktat pada suasana anaerob (tidak tersedia oksigen).1
Glikolisis merupakan jalur utama metabolisme glukosa agar terbentuk asam piruvat,
dan selanjutnya asetil-KoA untuk dioksidasi dalam siklus asam sitrat (Siklus Krebs). Selain
itu glikolisis juga menjadi lintasan utama metabolisme fruktosa dan galaktosa. Keseluruhan
persamaan reaksi untuk glikolisis yang menghasilkan laktat adalah:1
Glukosa + 2ADP +2Pi 2L(+)-Laktat +2ATP +2H2O
Kesimpulan:
Pada glikolisis aerob, energi yang dihasilkan terinci sebagai berikut:
- hasil tingkat substrat :+ 4P
- hasil oksidasi respirasi :+ 1P
- jumlah :+10P
- dikurangi untuk aktivasi glukosa dan fruktosa-1P : - 2P
+ 8P
Pada glikolisis anaerob, energi yang dihasilkan terinci sebagai berikut:
- hasil tingkat substrat :+ 4P
- hasil oksidasi respirasi :+ 0P
- jumlah :+ 4P
- dikurangi untuk aktivasi glukosa dan fruktosa 1P : - 2P
+ 2P
4
Gambar 1 : Lintasan Glikolisis1
Oksidasi Piruvat
Dalam jalur ini, piruvat dioksidasi (dekarboksilasi oksidatif) menjadi Asetil-KoA,
yang terjadi di dalam mitokondria sel. Reaksi ini dikatalisir oleh berbagai enzim yang
berbeda yang bekerja secara berurutan di dalam suatu kompleks multienzim yang berkaitan
dengan membran interna mitokondria. Secara kolektif, enzim tersebut diberi nama kompleks
piruvat dehidrogenase dan analog dengan kompleks -keto glutarat dehidrogenase pada
siklus asam sitrat.1
Jalur ini merupakan penghubung antara glikolisis dengan siklus Krebs. Jalur ini juga
merupakan konversi glukosa menjadi asam lemak dan lemak dan sebaliknya dari senyawa
non-karbohidrat menjadi karbohidrat. Rangkaian reaksi kimia yang terjadi dalam lintasan
oksidasi piruvat adalah sebagai berikut:1
1. Dengan adanya TDP (thiamine diphosphate), piruvat didekarboksilasi menjadi derivat
hidroksietil tiamin difosfat terikat enzim oleh komponen kompleks enzim piruvat
dehidrogenase. Produk sisa yang dihasilkan adalah CO2.
5
Gambar 2 : Lintasan Oksidasi Piruvat 1
2. Hidroksietil tiamin difosfat akan bertemu dengan lipoamid teroksidasi, suatu kelompok
prostetik dihidroksilipoil transasetilase untuk membentuk asetil lipoamid, selanjutnya
TDP lepas.
3. Selanjutnya dengan adanya KoA-SH, asetil lipoamid akan diubah menjadi asetil KoA,
dengan hasil sampingan berupa lipoamid tereduksi.
4. Siklus ini selesai jika lipoamid tereduksi direoksidasi oleh flavoprotein, yang
mengandung FAD, pada kehadiran dihidrolipoil dehidrogenase. Akhirnya flavoprotein
tereduksi ini dioksidasi oleh NAD+, yang akhirnya memindahkan ekuivalen pereduksi
kepada rantai respirasi.
Piruvat + NAD+ + KoA Asetil KoA + NADH + H+ + CO2
Siklus Asam Sitrat
Siklus ini juga sering disebut sebagai siklus Krebs atau siklus asam trikarboksilat dan
berlangsung di dalam mitokondria. Siklus asam sitrat merupakan jalur bersama oksidasi
karbohidrat, lipid dan protein. Siklus asam sitrat merupakan rangkaian reaksi yang
menyebabkan katabolisme asetil KoA, dengan membebaskan sejumlah ekuivalen hidrogen
yang pada oksidasi menyebabkan pelepasan dan penangkapan sebagaian besar energi yang
tersedia dari bahan bakar jaringan, dalam bentuk ATP. Fungsi utama siklus asam sitrat adalah
sebagai lintasan akhir bersama untuk oksidasi karbohidrat, lipid dan protein. Hal ini terjadi
6
karena glukosa, asam lemak dan banyak asam amino dimetabolisir menjadi asetil KoA atau
intermediat yang ada dalam siklus tersebut.1
Gambar 3 : Siklus Asam Sitrat sebagai Jalur Bersama Metabolisme Karbohidrat, Lipid dan
Protein 1
Selama proses oksidasi asetil KoA di dalam siklus, akan terbentuk ekuivalen
pereduksi dalam bentuk hidrogen atau elektron sebagai hasil kegiatan enzim dehidrogenase
spesifik. Unsur ekuivalen pereduksi ini kemudian memasuki rantai respirasi tempat sejumlah
besar ATP dihasilkan dalam proses fosforilasi oksidatif. Pada keadaan tanpa oksigen
(anoksia) atau kekurangan oksigen (hipoksia) terjadi hambatan total pada siklus tersebut.
Enzim-enzim siklus asam sitrat terletak di dalam matriks mitokondria, baik dalam bentuk
bebas ataupun melekat pada permukaan dalam membran interna mitokondria sehingga
memfasilitasi pemindahan unsur ekuivalen pereduksi ke enzim terdekat pada rantai respirasi,
yang bertempat di dalam membran interna mitokondria. 1
Energi yang Dihasilkan Siklus Asam Sitrat
Pada proses oksidasi yang dikatalisir enzim dehidrogenase, 3 molekul NADH dan 1
FADH2 akan dihasilkan untuk setiap molekul asetil-KoA yang dikatabolisir dalam siklus
asam sitrat. Dalam hal ini sejumlah ekuivalen pereduksi akan dipindahkan ke rantai respirasi
dalam membran interna mitokondria.1
7
Selama melintasi rantai respirasi tersebut, ekuivalen pereduksi NADH menghasilkan
3 ikatan fosfat berenergi tinggi melalui esterifikasi ADP menjadi ATP dalam proses
fosforilasi oksidatif. Namun demikian FADH2 hanya menghasilkan 2 ikatan fosfat berenergi
tinggi. Fosfat berenergi tinggi selanjutnya akan dihasilkan pada tingkat siklus itu sendiri
(pada tingkat substrat) pada saat suksinil KoA diubah menjadi suksinat. 1
Gambar 4 :Lintasan Siklus Krebs 1
Dengan demikian rincian energi yang dihasilkan dalam siklus asam sitrat adalah:
1. Tiga molekul NADH, menghasilkan : 3 X 3P = 9P
2. Satu molekul FADH2, menghasilkan : 1 x 2P = 2P
3. Pada tingkat substrat = 1P
Jumlah = 12P
Jika dihubungkan dengan jalur glikolisis, oksidasi piruvat dan siklus Krebs, dapat
dihitung bahwa 1 mol glukosa jika dibakar sempurna (aerob) akan menghasilkan energi
dengan rincian sebagai berikut:
1. Glikolisis : 8P
2. Oksidasi piruvat (2 x 3P) : 6P
8
Gambar 5 : Lintasan Glikogenesis dan Glikogenolisis 1
3. Siklus Krebs (2 x 12P) : 24P
Jumlah : 38P
Glikogenesis
Tahap pertama metabolisme karbohidrat adalah pemecahan glukosa (glikolisis)
menjadi piruvat. Selanjutnya piruvat dioksidasi menjadi asetil KoA. Akhirnya asetil KoA
masuk ke dalam rangkaian siklus asam sitrat untuk dikatabolisir menjadi energi.1
Proses di atas terjadi jika kita membutuhkan energi untuk aktivitas, misalnya berpikir,
mencerna makanan, bekerja dan sebagainya. Jika kita memiliki glukosa melampaui
kebutuhan energi, maka kelebihan glukosa yang ada akan disimpan dalam bentuk glikogen.
Proses anabolisme ini dinamakan glikogenesis. Glikogen merupakan bentuk simpanan
karbohidrat yang utama di dalam tubuh dan analog dengan amilum pada tumbuhan. Unsur ini
terutama terdapat didalam hati (sampai 1%), otot jarang melampaui jumlah 1%. Akan tetapi
karena massa otot jauh lebih besar daripada hati, maka besarnya simpanan glikogen di otot
bisa mencapai tiga sampai empat kali lebih banyak.1
9
Glikogenolisis
Jika glukosa dari diet tidak dapat mencukupi kebutuhan, maka glikogen harus dipecah
untuk mendapatkan glukosa sebagai sumber energi. Proses ini dinamakan glikogenolisis.
Glikogenolisis seakan-akan kebalikan dari glikogenesis, akan tetapi sebenarnya tidak
demikian. Untuk memutuskan ikatan glukosa satu demi satu dari glikogen diperlukan enzim
fosforilase. Enzim ini spesifik untuk proses fosforolisis rangkaian 1-4 glikogen untuk
menghasilkan glukosa 1-fosfat. Residu glukosil terminal pada rantai paling luar molekul
glikogen dibuang secara berurutan sampai kurang lebih ada 4 buah residu glukosa yang
tersisa pada tiap sisi cabang.
Glukosa transferase dibutuhkan sebagai katalisator pemindahan unit trisakarida dari
satu cabang ke cabang lainnya sehingga membuat titik cabang 1 per 1 terpajang. Hidrolisis
ikatan 1 per 1 memerlukan kerja enzim-enzim pemutus cabang (debranching enzyme) yang
spesifik. Dengan pemutusan cabang tersebut, maka kerja enzim fosforilase selanjutnya dapat
berlangsung.1
Glukoneogenesis
Glukoneogenesis terjadi jika sumber energi dari karbohidrat tidak tersedia lagi. Maka
tubuh akan menggunakan lemak sebagai sumber energi. Jika lemak juga tak tersedia, barulah
tubuh akan memecah protein untuk energi dimana sebetulnya protein berperan pokok sebagai
pembangun tubuh. Jadi bisa disimpulkan bahwa glukoneogenesis adalah proses pembentukan
glukosa dari senyawa-senyawa non karbohidrat, bisa dari lipid maupun protein. Secara
ringkas, jalur glukoneogenesis dari bahan lipid maupun protein dijelaskan sebagai berikut:1
1. Lipid terpecah menjadi komponen penyusunnya yaitu asam lemak dan gliserol. Asam
lemak dapat dioksidasi menjadi asetil KoA. Selanjutnya asetil KoA masuk dalam siklus
Krebs. Sementara itu gliserol masuk dalam jalur glikolisis.
2. Untuk protein, asam-asam amino penyusunnya akan masuk ke dalam siklus Krebs.
Metabolisme Benda Keton1
Meningkatnya oksidasi asam lemak merupakan karakteristik kelaparan dan diabetes
melitus, yang menyebabkan pembentukan badan keton oleh hati (ketosis). Badan keton
bersifat asam, dan jika diproduksi secara berlebihan dalam jangka panjang, seperti pada
diabetes, menyebabkan ketoasidosis yang pada akhirnya dapat menyebabkan kematian.
10
Karena glukoneogenesis bergantung pada oksidasi asam lemak, setiap gangguan pada
oksidasi asam lemak menyebabkan hipoglikemia. Hal ini terjadi pda berbagai keadaan
defisiensi karnitin atau defisiensi enzim-enzim esensia; pada oksidasi asam lemak, misalnya
karnitin palmitoiltransferase, atau inhibis oksidasi asam lemak oleh racun, misalnya
hipoglisin.
Dalam kondisi metabolik dengan laju oksidasi asam lemak yang tinggi, hati
menghasilkan banyak asetoasetat dan D(-)-3-hidrosibutirat (β-hidroksibutirat). Asetoasetat
secara terus-menerus mengalami dekarbosilasi spontan untukmenghasilkan aseton. Ketiga zat
ini secara kolektif dikenal sebagai badan keton.
Enzim-enzim yang bertanggung jawab dalam pembentukan badan keton terutama
berkaitan dengan mitokondria. Dua molekul asetil-KoA yang terbentuk dalam oksidasi-β
menyatu dan membentuk asetoasetil-KoA, yang merupakan bahan awal untuk ketogenensis,
juga secara langsung dibentuk dari empat karbon terminal asam lemak selama teradinya
oksidasi-β. Kondensasi asetoastil-KoA dengan molekul lain asetil-KoA oleh 3-hidroksi-3-
metilglutaril-KoA sintase membentuk 3-hidroksi-3-metilglutaril-KoA (HMG-KoA). 3-
hidroksi-3-metilglutaril-KoA liase kemudia menyebabkan asetil-KoA terlepas dari HMG-
KoA, yang menyisakan asetoasetat bebas. Atom-atom karbon yang terlepas dari molekul
asetil-KoA berasal dari molekul asetoasetil-KoA awal. Agar terjadi ketogenesis, kedua enzim
harus terdapat di mitokondria.
Sistem Endokrin
Sistem endokrin mengatur aktivitas-aktivitas yang lebih memerlukan durasi daripada
kecepatan. Kelenjar endokrin mengeluarkan hormon, pembawa pesan kimiawi dalam darah
yang bekerja pada sel sasaran yang terletak jauh dari kelenjar endokrin itu sendiri. Sebagian
besar aktivitas sel sasaran yang berada di bawah kontrol hormon ditujukan untuk
mempertahankan homeostasis. Kelenjar endokrin sentral, yang berada atau berkaitan erat
dengan otak, mencakup hipotalamus, kelenjar hipofisis, dan kelenjar pineal.2
Hipotalamus (suatu bagian dari otak) dan kelenjar hipofisis posterior bekerja sebagai
satu kesatuan untuk mengeluarkan hormon-hormon yang esensial untuk mempertahankan
keseimbangan air, melahirkan, dan menyusui. Hipotalamus juga mengeluarkan hormon-
hormon regulatorik yang mengontrol pengeluaran hormon kelenjar hipofisis anterior.2
11
Insulin
Merupakan promotor pertumbuhan yang penting. Defisiensi insulin sering menghambat per-
tumbuhan, dan hiperinsulinisme sering memicu pertumbuhan berlebihan. Karena insulin mendorong
sintesis protein maka efeknya dalam meningkatkan pertumbuhan tetapi tidak terlalu mengejutkan. Na-
mun, efek ini juga dapat timbul dari mekanisme di luar efek langsung insulin pada sintesis protein. In-
sulin secara struktural mirip dengan somatomedin dan mungkin berinteraksi dengan reseptor so-
matomedin (IGF-I), yang sangat mirip reseptor insulin.4
Growth Hormone
Hormon pertumbuhan (GH = Growth Hormone) juga dinamakan somatotropic hormone (SH)
atau somatotropin, merupakan molekul protein kecil yang mengandung 191 asam amino dalam satu
rantai dan mempunyai berat molekul 22.005. Hormon pertumbuhan adalah hormon primer yang
bertanggung jawab mengatur pertumbuhan tubuh keseluruhan, juga penting dalam metabolisme
intermediat. Hormon pertumbuhan berperan dalam meningkatkan pertumbuhan seluruh tubuh dengan
cara mempengaruhi pembentukan protein, pembelahan sel, dan diferensiasi sel.1,3
Hormon pertumbuhan dihasilkan oleh kelenjar hipofisis anterior yang merupakan kelenjar
yang paling banyak jenis sel sekretorik. Hormon pertumbuhan atau GH tidak berperan dalam
perkembangan janin. Setelah lahir, GH dan faktor hormon nonplasenta lain mulai berperan penting
dalam mengatur pertumbuhan. Faktor genetik dan nutrisi juga berpengaruh besar pada periode
pertumbuhan ini.4
Glukagon
Glukagon disintesis di sel A pankreas melalui pemutusan praproglukagon (suatu
peptida dengan 160 asam amino) yang berukuran jauh lebih besar. Seperti halnya pada
insulin, praproglukagon dihasilkan di retikulum endoplasma kasar dan diubah menjadi
proglukagon sewaktu hormon tersebut masuk ke dalam lumen. Pemutusan proteolitik di
berbagai tempat menghasilkan glukagon yaitu polipeptida dengan 29 asam amino yang
matang dengan berat molekul 3.500 dan fragmen berisi glukagon yang lebih besar. Sekresi
glukagon terutama diatur oleh glukosa dan insulin, dimana keduanya menghambat pelepasan
glukagon. Hormon tertentu juga dapat merangsang sekresi glukagon, diantaranya adalah
katekolamin (termasuk epinefrin), kortisol, dan hormon saluran cerna tertentu.5
Kortisol
12
Kortisol adalah glukokortikoid (GC) fisiologis utama dalam tubuh manusia, walaupun
kortikosteron juga memiliki sedikit aktivitas glukokortikoid. Kortisol dikeluarkan dari
korteks adrenal sebagai respons terhadap ACTH. Konsentrasi kortisol bebas dalam darah
yang membasuh sel penghasil CRH di hipotalamus dan sel penghasil ACTH di hipofisis
anterior bekerja sebagai sinyal umpan-balik negative yang memiliki pengaruh regulatorik
terhadap pengeluaran CRH dan ACTH. Kadar kortisol yang tinggi dalam darah menekan
sekresi CRH dan ACTH dan kadar kortisol yang rendah merangsang sekresi. Namun pada
stres berat, sinyal umpan-balik negative terhadap sekresi ACTH oleh kadar kortisol yang
tinggi dalam darah dikalahkan oleh aktivitas bagian aksis yang lebih tinggi yang diinduksi
oleh stres yang bersangkutan.5
Katekolamin (Epinefrin, Norepinefrin, Dopamin)
Katekolamin adalah produk sekresi sistem simpatoadrenal yang diperlukan agar tubuh
dapat beradaptasi dengan berbagai stres akut dan kronik. Epinefrin (80-85% dari katekolamin
yang disimpan) dibentuk terutama di sel medula adrenal, sedangkan norepinefrin (15-20%
dari katekolamin yang disimpan) disintesis dan disimpan tidak hanya di medula adrenal tetapi
juga di berbagai bagian SSP dan di ujung saraf sistem saraf adrenergik. Dopamin bekerja
terutama sebagai neurotransmitter dan kecil efeknya pada metabolisme bahan bakar.5
Golongan katekolamin ini merupakan hormon yang melawan kerja insulin dan menimbulkan
efek metabolik yang ditujukan untuk mobilisasi bahan bakar dari tempat penyimpanan untuk
dioksidasi oleh sel untuk memenuhi kebutuhan energi yang meningkat pada stres akut
maupun kronik. Keduanya secara simultan menekan sekresi insulin, yang memastikan bahwa
aliran bahan bakar akan terus ke arah penggunaan bahan bakar dan bukan penyimpanan
bahan bakar, sepanjang rangsangan stres menetap.5
Irama Sirkadian pada Fungsi Endokrin
Sirkadian diproduksi oleh faktor alami didalam tubuh, tetapi sirkadian juga
dipengaruhi oleh lingkungan di sekitar. Iluminasi atau cahaya adalah faktor utama yang
mempengaruhi irama sirkadian didalam tubuh dimana akan mempengaruhi siklus bangun-
tidur, pelepasan hormon, suhu tubuh, dan fungsi penting lainnya. Irama sirkadian penting
dalam menentukan pola tidur seseorang. Pusat utama sirkadian, yaitu SCN (Suprachiasmatic
Nucleus) mengontrol produksi hormon melatonin, yaitu hormon yang membuat kantuk.
Karena hormon ini terletak tepat diatas saraf optik, yang menyampaikan informasi melalui
13
mata ke otak, maka SCN akan menerima informasi melalui mata dengan adanya cahaya yang
masuk, jika cahayanya sedikit, maka SCN akan memberitahu otak untuk memproduksi
hormon melatonin lebih banyak sehingga akan membuat rasa kantuk yang lebih.6
Hubungan Stres dengan Aktivitas Fisik dan Emosi
Stres fisik atau mental dapat memicu respons stres. Respon stres merupakan respon
yang kompleks dan dapat mempengaruhi beberapa organ tubuh seperti jantung, ginjal, hati,
dan fungsi sistem endokrin. Banyak faktor yang dapat memulai respon terhadap stres, tetapi
stres fisik adalah yang paling utama. Respon tubuh dalam mengatasi stres fisik, yaitu kelenjar
adrenal akan menghasilkan lebih banyak hormon kortisol. Jika kelenjar adrenal tidak
merespon, hal ini bisa menjadi masalah yang mengakibatkan kematian. Jenis lain dari stres
yaitu stres emosional, sosial, atau ekonomi, tetapi stress jenis ini biasanya tidak memerlukan
peningkatan hormon kortisol untuk mengatasinya.7
Hiperglikemia
Hiperglikemia ditandai dengan kadar glukosa darah yang berlebih (600 mg/dl – 2000
mg/dl). Keadaan ini menyebabkan diuresis osmotic dengan kehilangan elektrolit termasuk
kalium, magnesium, dan fosfor. Diuresis tersebut adalah hipotonik dalam hubungannya
dengan elektrolit (misalnya air hilang ke dalam natrium dan elektrolit lain yang berlebihan).
Kombinasi antara kehilangan cairan hipotonik dan hiperglikemia mengarah pada
hiperosmolaritas serum, selanjutnya peningkatan osmolaritas serum menyebabkan
perpindahan air keluar sel dimana hasil akhirnya adalah kehilangan baik cairan intraseluler
maupun ekstraseluler. Karena cairan ekstraseluler turun, secara otomatis volume ekstraseluler
juga akan menurun, maka darah kan menjadi kental dan alirannya terganggu. Tromboemboli
umum terjadi karena peningkatan viskositas darah, mempertinggi agregasi dan pelengketan
platelet, serta immobilitas. Beban kerja jantung akan meningkat dan dapat mengarah pada
infark miokard, serta aliran darah akan menurun, yang berpotensi menyebabkan kerusakan
ginjal.8
Kesimpulan
Hipotesis diterima. Gula darah yang berlebihan didalam tubuh dapat menyebabkan
gangguan pengikatan oksigen akibat darah yang mengental, sehingga hal ini dapat
menyebabkan kekurangan oksigen yang berakhir pada turunnya kesadaran.
14
Daftar Pustaka
1. Murray RK, Hartono A, Ronardy DH. Biokimia harper. Edisi 27. Jakarta: EGC;
2012.h.95-239, 435-78.
2. Sherwood L. Fisiologi manusia. Ed 3. Jakarta: EGC; 2003.h.609, 625, 634-7.
3. Guyton AC. Buku ajar fisiologi kedokteran. Ed 11. Jakarta: EGC; 2003.h.1171, 1176,
1179, 1181.
4. Sherwood L. Fisiologi manusia dari sel ke sistem. Ed 6. Jakarta: EGC; 2011.h.724, 731,
735-6, 740, 744, 746, 748.
5. Marks DB, Marks AD, Smith CM. Biokimia kedokteran dasar. Jakarta: EGC; 2005.h.372,
685-7.
6. National Institutes of General Medical Sciences. Circadian rhythms fact sheet. Diunduh
dari http://www.nigms.nih.gov/Education/Pages/Factsheet_CircadianRhythms.aspx,
Diakses 11 Oktober 2015.
7. Anawalt BD, Kirk S, Shulman D. Factors that affect endocrine function. Diunduh dari
http://www.hormone.org/hormones-and-health/the-endocrine-system/factors-that-affect-
endocrine-function, Diakses 11 Oktober 2015.
8. Horne MM, Swearingen PL. Keseimbangan cairan, elektrolit, asam & basa. Jakarta:
EGC; 2006.h.198.
15