PBL Blok 11 Jane
-
Upload
piter-pical -
Category
Documents
-
view
251 -
download
0
Transcript of PBL Blok 11 Jane
Pengaruh Metabolisme dan Endokrin
terhadap Obesitas
Desrainy Inhardini Gunadiputri
Kelompok C5
NIM 102010261
Pengaruh Metabolisme dan Endokrin terhadap ObesitasDesrainy Inhardini Gunadiputri*
Pendahuluan
Metabolisme adalah jumlah keseluruhan reaksi kimia dan fisik dan perubahan energi dalam
tubuh yang menopang dan mempertahankan kehidupan. Metabolisme meliputi anabolisme
dan katabolisme. Anabolisme bertujuan untuk membentuk kompleks molekul yang
dibutuhkan untuk pertumbuhan dan mempertahankan kehidupan yang disintesis dari zat yang
lebih simpel disertai penggunaan energi. Katabolisme bertujuan untuk memecah kompleks
molekul menjadi molekul yang berukuran lebih kecil disertai pelepasan energi. Reaksi
anabolik dan katabolik berlangsung dalam sel-sel tubuh secara bersamaan dan berkelanjutan.1
Dalam tinjauan pustaka ini akan dibahas lebih lanjut mengenai metabolisme zat makanan
dalam tubuh, terutama karbohidrat dan lemak, serta faktor-faktor yang mempengaruhi
metabolisme, yaitu hormon dan pola makan.
Karbohidrat
Fungsi
Karbohidrat mempunyai fungsi sebagai berikut:2
1. Sumber energi
Fungsi utama karbohidrat adalah menyediakan energi bagi tubuh. Karbohidrat
merupakan sumber utama energi bagi penduduk di seluruh dunia, karena banyak di
dapat di alam dan harganya relatif murah. Satu gram karbohidrat menghasilkan 4 kkal.
2. Pemberi rasa manis pada makanan
Karbohidrat memberi rasa manis pada makanan, khususnya mono dan disakarida.
Gula tidak mempunyai rasa manis yang sama. Fruktosa adalah yang paling manis.
3. Penghemat protein
* Desrainy Inhardini Gunadiputri, Mahasiswa Kedokteran Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana, Jalan Arjuna Utara No. 6, Jakarta Barat, e-mail: [email protected]
1
Bila karbohidrat makanan tidak mencukupi, maka protein akan digunakan untuk
memenuhi kebutuhan energi, dengan mengalahkan fungsi utamanya sebagai zat
pembangun. Sebaliknya, bila karbohidrat makanan mencukupi, protein terutama akan
digunakan sebagai zat pembangun.
4. Pengatur metabolisme lemak
Karbohidrat mencegah terjadinya oksidasi lemak yang tidak sempurna, sehingga
menghasilkan bahan-bahan keton berupa asam asetoasetat, aseton, dan asam beta-
hidroksi-butirat. Bahan-bahan ini dibentuk dalam hati dan dikeluarkan melalui urine
dengan mengikat basa berupa ion natrium. Hal ini dapat menyebabkan ketosis atau
asidosis yang dapat merugikan tubuh. Dibutuhkan antara 50-100 gram karbohidrat
sehari untuk mencegah ketosis.
5. Membantu pengeluaran feses
Karbohidrat membantu pengeluaran fese dengan cara mengatur peristaltik usus dan
memberi bentuk kepada feses. Selulosa dalam serat makanan mengatur peristaltik
usus, sedangkan hemiselulosa dan pektin mampu menyerap banyak air dalam usus
besar sehingga memberi bentuk pada sisa makanan yang akan dikeluarkan.
6. Serat makanan mencegah kegemukan, konstipasi, hemoroid, penyakit-penyakit
divertikulosis, kanker usus besar, penyakit diabetes mellitus, dan jantung koroner yang
berkaitan dengan kadar kolesterol darah tinggi.
7. Laktosa dalam susu membantu absorpsi kalsium. Laktosa lebih lama tinggal dalam
saluran cerna, sehingga menyebabkan pertumbuhan bakteri yang menguntungkan.
Bakteri tertentu diduga mensintesis vitamin-vitamin tertentu dalam usus besar. Asam
glukoronat turunan glukosa, di dalam hati mengikat toksin-toksin dan bakteri dan
mengubahnya menjadi bentuk-bentuk yang dapat dikeluarkan dari tubuh.
8. Gula ribosa yang mengandung lima atom karbon merupakan bagian dari ikatan DNA
dan RNA.
Komposisi
Untuk memelihara kesehatan, WHO (1990) menganjurkan agar 50-65% konsumsi energi total
berasal dari karbohidrat kompleks dan paling banyak hanya 10% berasal dari gula sederhana.
Sementara itu, rata-rata konsumsi energi berasal dari karbohidrat penduduk Indonesia
menurut Biro Pusat Statistik tahun 1990 adalah sebesar 72%.2
Sumber
2
Sumber karbohidrat adalah padi-padian atau serealia, umbi-umbian, kacang-kacang kering,
dan gula. Hasil olah bahan-bahan ini adalah bihun, mie, roti, tepung-tepungan, selai, sirup,
dan sebagainya. Sebagian besar sayur dan buah tidak banyak mengandung karbohidrat. Sayur
umbi-umbian, seperti wortel dan bit serta sayur kacang-kacangan relatif lebih banyak
mengandung karbohidrat daripada sayur daun-daunan. Bahan makanan hewani seperti daging,
ayam, ikan, telur, dan susu sedikit sekali mengandung karbohidrat. Sumber karbohidrat yang
banyak dimakan sebagai makanan pokok di Indonesia adalah beras, jagung, ubi, singkong,
talas, dan sagu.2
Metabolisme
Hasil akhir pencernaan karbohidrat hampir seluruhnya dalam bentuk glukosa, fruktosa dan
galaktosa, mewakili rata-rata 80% dari keseluruhan. Setelah absorpsi dari saluran pencernaan,
sebgaian fruktosa dan hampir seluruh bagian galaktosa juga dengan segera diubah menjadi
glukosa di dalam hati. Glukosa kemudian menjadi jalan umum akhir untuk mentranspor
hampir seluruh karbohidrat ke dalam sel jaringan.3,4 Fungsi karbohidrat adalah sebagai sumber
energi utama untuk sel hidup, cadangan energi berupa glikogen di dalam hati dan otot,
mengahsilkan senyawa intemediet amphibolik yaitu piruvat, laktat dan gliserida, untuk
sintesis glikosaminoglikan, laktosa dan senyawa non karbohidrat. Di dalam sel hati, tersedia
enzim yang sesuai untuk merangsang interkonvensi antara monosakarida. Sel hati berisi
sejumlah besar glukosa fasfatase. Oleh karena itu, glukosa-6fosfatase dapat diubah kembali
menjadi glukosa dan fosfat, dan glukosa dapat ditranspor kembali melalui membrane sel hati
ke darah. Segera setelah masuk ke dalam sel, glukosa bergabung dengan satu radikal fosfat
sesuai reaksi berikut :
Glukokinase atau heksokinase
Glukosa ------------------------------------- glukosa -6fosfatase
+ATP
Fosforilasi ini ditingkatkan oleh enzim glukokinase di dalam hati atau heksokinase di
dalam sebagian besar sel yang lain. Fosforilasi dari glukosa hamper seluruhnya irreversible
kecuali dalam sel hati, epitel tubulus ginjal, dan sel epitel usus; di dalam sel-sel ini, suatu
enzim lain, glukosa fosfatase, juga tersedia, dan bila enzim ini diaktifkan, enzim dapat
membalikkan reaksi. Oleh karena itu di dalam kebanyakan jaringan tubuh, fosforilasi bekerja
3
untuk menangkap glukosa di dalam sel. Artinya karena glukosa berikatan secara cepat dengan
fosfat, glukosa tidak dapat berdifusi keluar kecuali dari sel-sel khusus tersebut, terutama sel-
sel hati yang memiliki fosfat.3
Glikogenesis
Glikogenesis adalah proses pembentukan glikogen dimana reaksi kimianya
ditunjukkan dalam gambar 1. Dari gambar tersebut, dapat dilihat bahwa glukosa – 6fosfat
pertama-tama diubah menjadi glukosa- 1fosfat; yang kemudian diubah menjadi uridin difosfat
glukosa, yang kemudian diubah menjadi glikogen. Beberapa enzim khusus dibutuhkan untuk
menyebabkan perubahan-perubahan ini , dan tiap monosakarida yang dapat diubah menjadi
glukosa dapat masuk ke dalam reaksi. Senyawa tertentu yang lebih kecil meliputi asam laktat,
gliserol, asam piruvat, dan beberapa asam amino deaminasi, dapat juga diubah menjadi
glukosa atau senyawa yang hamir serupa dan kemudian menjadi glikogen. 4,5
gambar 1. Bagan glikogenesis5
Glikogenolisis
Glikogenolisis berarti pemecahan glikogen yang disimpan sel untuk menghasilkan kembali
glukosa di dalam sel. Glukosa kemudian dapat digunakan untuk menyediakan energi.
Glikogenolisis tidak dapat terjadi melalui pembalikan reaksi kimia yang sama yang dipakai
untuk membentuk glikogen; sebaliknya, setiap molekul glukosa yang berturut-turut pada
masing-masing cabang polimer glikogen dilepaskan oleh fosforilasi, dikatalisis oleh enzim
fosforilase. Pada keadaan istirahat, fosforilase terdapat dalam bentuk tidak aktif, sehingga
glikogen dapat disimpan tetapi tidak diubah kembali menjadi glukosa. Oleh karena itu , bila
diperlukan pembentukan kembali glukosa dari glikogen, mula-mula fosforilase harus
4
diaktifkan. Dua hormone, epinefrin dan glucagon, dapat mengaktifkan fosforilase secara
khusus dan demikian menimbulkan glikogenelisis secara cepat.3
Glikolisis
Sejauh ini cara terpenting untuk menimbulkan pelepasan energi dari molekul glukosa adalah
proses glikolisis. Kemudian produk akhir glikolisis terutama dioksidasi untuk menghasilkan
energi. Glikolisis berarti memecahkan molekul glukosa untuk membentuk dua molekul asam
piruvat. Melalui beberapa langkah reaksi kimia yang berurutan. Masin-masing langkah
dikatalisis paling sedikit oleh satu proten enzim khusus. Glukosa pertamakali diubah menjadi
fruktosa 1,6-fosfat dan kemudian dipecahkan menjadi dua molekul atom berkarbon-3, yang
masing-masing kemudia diubah menjadi asam piruvat. Walaupun terdapat banyak reaksi
kimia dalam rangkaian glikolitik, hanya sebagian kecil energy bebas dalam molekul glukosa
yang dibebaskan pada setiap langkah. Akan tetapi, diantara tahap 1,3-asam difosfogliserat dan
3-asam fosfogliserat dan sekali lagi di antara tahap asam fosfoenol piruvat dan asam piruvat.
Total terdapat 4 molekul ATP yang dibentuk dari masing-masing molekul fruktosa 1,6-fosfat
yang dipecahkan menjadi asam piruvat. Namun 2 molekul ATP mash dibutuhkan untuk
fosforilasi glukosa asal untuk membentuk 1,6-fosfat sebelum glikolisis dapat dimulai. Oleh
karena itu hasil akhir molekul ATP dari seluruh proses glikolitik hanya 2 ATP untuk masing-
masing molekul glukosa yang dipakai.3
5
Gambar 2. Skema proses glikolisis5
Konversi asam piruvat menjadi asetilkoenzim A
Tahap berikutnya dalam degradasi glukosa adalah memudahkan pengangkutan dari 2 derivat
molekul asam piruvat ke dalam matriks mitokondria, dan kemudian mengubahnya menjadi 2
molekul asetilkoenzim A (asetil-koA).
6
gambar 3. Skema pembentukan Asetil KoA5
Dalam reaksi tersebut, 2 molekul karbon dioksida dan 4 atom hidrogen dilepaskan, sedangkan
sisanya 2 molekul asam piruvat tetap bergabung dengan kpenzim A, suatu derivate dari
vitamin pantotenat, untuk membentuk 2 molekul asetil-koA. Dalam konversi ini, tidak
dibentuk ATP, tetapi 6 molekul ATP dibentuk ketika 4 atom hidrogen yang dilepaskan
tersebut akhirnya dioksidasi.
Siklus Asam Sitrat
Siklus ini merupakan suatu urutan reaksi kimia dimana gugus asetil dari asetil-koA dipecah
menjadi karbon dioksida dan atom hidrogen. Reaksi ini semua terjadi dalam matriks
mitokondria. Atom hidrogen yang dilepaskan kemudia dioksidasi, melepaskan sejumlah besar
energy untuk membentuk ATP. Pada permulaan siklus asam sitrat, asetil-koA bergabung
dengan asam oksaloasetat untuk membentuk asam sitrat. Suatu gugus dari asetil koA
dilepaskan dan dapat dipakai berulang kali untuk pembentukan lebih banyak lagi asetil-koA
dari asam piruvat. Akan tetapi, gugus asetil menjadi bagian pelengkap dari molekul asam
sitrat. Selama tahap-tahap siklus asam sitrat berikutnya , beberapa molekul air ditambahkan,
dan karbon dioksida, serta atom hidrogen dilepaskan pada berbagai tahap dari siklus.
7
gambar 4. Siklus asam sitrat5
Sejumlah besar energi tidak dilepaskan selama siklus asam sitrat sendiri; hanya satu dari
reaksi kimia-selama pengubahan asam alfa ketoglutarat menjadi asam suksinat- yang
membentuk satu molekul ATP. Jadi, dari tiap molekul glukosa yang dimetabolisme, dua
molekul asetil-koA berjalan melalui siklus asam sitrat, masing-masing membentuk satu
molekul ATP; atau total dibentuk 2 molekul ATP. Atom hidrogen dilepaskan selama siklus
asam sitrat-4 atom hidrogen selama glikolisis, 4 atom selama pembentukan asetil koA dari
asam piruvat, dan 16 atom dalam siklus asam sitrat; keseluruhan membentuk total 24 atom
hidrogen. Akan tetapi, atom hidrogen dilepaskan dalam suatu paket berisi dua atom, dan pada
setiap waktu, pelepasan ini dikatalisis oleh enzim protein khusus disebut dehydrogenase.
Duapuluh dari 24 atom hidrogen segera bergabung dengan dinukleotida adenine nikotinamid
(NAD+ ), suatu derivate dari vitamin niasin. Reaksi tersebut tidak akan terjadi tanpa
diperantarai oleh dehydrogenase yang spesifik atau bila tidak tersedia NAD+ yang bekerja
sebagai carrier hidrogen. Keduanya ion hidrogen bebas dan hidrogen yang berikatan dengan
NAD+ berturut-turut masuk ke dalam reaksi kimia oksidatif yang membentuk ATP dalam
jumlah yang sangat besar, seperti yang akan dibicarakan di bawah ini. Sisa empat atom
hidrogen dilepaskan selama pemecahan glukosa- ke empat atom tersebut dilepaskan selama
siklus asam sitrat diantara tahap asam suksinat dan asam fumarat-bergabung dengan suatu
dehydrogenase yang khusus tetapi kemudian tidak secara berurutan dibebaskan pada NAD+ .
8
sebaliknya, atom hidrogen melewati langsung degidrogenase masuk ke dalam proses
oksidatif.5
Fosforilasi oksidatif
Selain sifat yang kompleks dari glikolisis, siklus asam sitrat, dehidrogenasi, dan
dekarboksilasi, hanya sejumlah kecil ATP dibentuk selama seluruh proses ini – hanya dua
molekul ATP dalam sekma glikolisis dan 2 molekul lainnya dalam siklus asam sitrat.
Sebaliknya hamper 90% dari total ATP yang dibentuk oleh metabolism glukosa dihasilkan
selama proses oksidasi berikutnya dari atom hidrogen yang dilepaskan selama tahap awal dari
degradasi glukosa. Fungsi utama dari seluruh tahap awal ini adalah untuk membentuk yang
dapat dipakai untuk oksidasi. Oksidasi hidrogen dicapai melalui suatu rangkaian reaksi
katalisis enzimatik di dalam mitkondria yang memecahkan setiap atom hidrogen menjadi satu
ion hidrogen dan satu electron, dan akhirnya menggunakan electron untuk menggabungkan
oksigen yang larut dalam cairan dengan molekul-molekul air untuk membentuk ion hidroksil.
Kemudian ion hidrogen dan ion hidroksil bergabung satu sama lain membentuk air. Selama
urutan reaksi oksidatif, dibebaskan sejumlah energy yang sangat besar untuk membentuk
ATP. Pembentukan ATP disini disebut fosforilasi oksidatif. Proses ini terjadi di miotkondria
melalui proses yang sangat khusus yang disebut mekanisme kemiosmotik.5
Kemiosmotik
Langkah pertama dari fosforilasi oksidatif dalam mitokondria adalah mengionkan atom
hydrogen yang dikeluarkan dari zat makanan. Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya,
atom hydrogen ini dikeluarkan berpasangan: yagn satu segera menjadi ion hydrogen dan yang
lain bergabung dengan NAD+ untuk membentuk NADH. Pengaruh awal adalah pembebasan
atom hydrogen yang berikatan dengan NADH untuk membentuk ion hydrogen yang lain.
Proses ini juga menyusun kembali NAD+ yang akan dipakai berulang-ulang. Electron yang
dikeluarkan dari atom hydrogen untuk menimbulkan ionisasi dengan segera memasuki rantai
transport electron dari akseptor electron yang merupakan bagian integral dari membrane
bagian dalam mitokondria. Akseptor electron secara reversibel dapat dikurangi atau dioksidasi
dengan menerima atau memberikan electron. Anggota yang paling penting dari rantai
transport electron ini meliputi flavoprotein, sejumlah protein sulfide besi, ubiquinon, dan
sitokrom B, C1, C, A, dan A3. Tiap electron dilepaskan daris alah satu akseptor ini ke
akseptor yang lain sampai akhirnya electron mencapai sitokrom A3, yang disebut sitokrom
9
oksidase sebab mampu memberikan dua electron, emngurangi oksigen elemental untuk
membentuk oksigen berion, yang kemudian bergabung dengan ion hydrogen untuk
membentuk air. Selama transport electron ini melalui suatu rantai, dibebaskan energy yang
kemudian dipakai untuk menimbulkan sintesis ATP. Dengan proses sebagai berikut: Sewaktu
electron melewati rantai transport electron, dibebaskan sejumlah besar energy. Energy ini
dipakai untuk memompa ion hydrogen dari bagian dalam matriks mitokondria ke bilik luar di
antara membrane mitokondria dalam dan luar. Keadaan ini menghasilkan suatu konsentrasi
ion hydrogen bermuatan positif yang tinggi dalam bilik ini, dan juga menghasilkan potensial
listrik negative yang kuat di bagian dalam matriks. Langkah selanjutnya dalam fosforilasi
oksidatif adalah mengubah ADP menjadi ATP. Ini terjadi berkaitan dengan molekul protein
besar yang menonjol sepenuhnya dari membrane mitokondria dalam dan muncul dengan
kepala seperti tombol ke dalam matriks, molekul ini adalah ATPase yang memiliki sifat fisik
yang disebut ATP sintetase. Konsentrasi ion hydrogen bermuatan positif yang tinggi di bagian
luar bilik dan perbedaan potensial listrik yang besar melalui membrane bagian dalam
menyebabkan ion hydrogen mengalir ke dalam matriks mitokondria melalui zat dari molekul
ATSase. Sewaktu melakukan hal tersebut, energy yang dilepaskan dari aliran hydrogen ini
digunakan oleh ATPase untuk mengubah ADP menjadi ATP dengan menggabungkan ADP
dengan suatu radikal fosfat anionic (Pi), sehingga menambah jumlah fosfat berenergi tinggi
yang berkaitan dengan molekul. Langkah akhir dalam proses ini adalah pemindahan atp dari
bagian dalam mitokondria kembali ke sitoplasma. Proses ini terjadi secara difusi pasif keluar
dari membrane bagian dalam kemudian dengan difusi sederhana melewati membrane luar
mitokondria yang permeable. Sebaliknya, ADP secara kontinu ditransfer dalam arah yang
berlawanan. Untuk tiap dua electron yang berjalan melalui rantai transport electron (mewakili
ionisasi dari 2 atom hydrogen), dapat disintesis sampai 3 molekul ATP.3
Jalur pentose fosfat
Walaupun dalam otot pada dasarnya semua karbohidrat yang dipakai untuk energy mula-mula
diubah menjadi asam piruvat oleh glikolisis dan kemudian dioksidasi, skema glikolitik
bukanlah satu-satunya cara glukosa dapat dipecah dan dioksidasi untuk menghasilkan energy.
Mekanisme penting kedua untuk pemecahan dan oksidasi glukosa disebut jalur pentose fosfat,
yang bertanggung jawab terhadap 30 persen pemecahan glukosa dalam hati dan bahkan lebih
besar dalam sel lemak. Hal ini sangat penting karena jalur pentose fosfat dapat menyediakan
energy yang tidak bergantung pada semua enxim dari siklus asam sitrat dan oleh karena itu
10
merupakan suatu jalur alternative untuk metabolism energy bila beberapa kelainan enzimatik
terjadi di dalam sel. Jalur pentose fosfat juga mempunyai kapasitag khusus untuk
menyediakan energy, guna memperbanyak proses sintesis selular. Pelepasan karbondioksida
dan hydrogen. Gambar di bawah menunjukkan sebagian besar reaksi kimia dasar dalam jalur
pentose fosfat. Gambar memperlihatkan bahwa glukosa, setelah beebrapa tahan pengubahan,
melepaskan satu molekul karbondioksida dan empat atom hydrogen, dan mengakibatkan
terbentuknya gula dengan lima karbon, D-ribulosa. Zat ini kemudian dapat berubah secara
progresif menjadi lima-, empat-, tujuh-, atau tiga gula karbon. Akhirnya, berbagai kombinasi
dari gula ini dapat membentuk glukosa kembali. Akan tetapi, hanya lima molekul glukosa
yang disintesis kembali untuk setiap enam molekul glukosa yang pertama kali masuk ke
dalam reaksi. Sehingga, jalur pentose fosfat adalah suatu proses siklus di mana satu molekul
glukosa dimetabolisme untuk setiap putaran siklus. Jadi, dengan putaran siklus yang berulang-
ulang, semua glukosa sebenarnya dapat diubah menjadi karbondioksida dan hydrogen, dan
hydrogen sebaliknya dapat masuk kembali ke jalur fosforilasi oksidatif untuk membentuk
ATP, atau lebih sering, digunakan jalur pentose fosfat untuk sintesis lemak atau zat-zat lain.
Hydrogen yang dilepaskan selama siklus pentose fosfat tidak bergabung dengan NAD+
seperti dalam jalur glikolitik, tetapi bergabung dengan nikotinamid adenine dinukleotida
fosfat (NADP+) yang hamper identik dengan NAD+, kecuali adanya fosfat radikal.
gambar 4. Jalur pentosa fosfat5
Perbedaan ini sangat bermakna sebab hanya ikatan hydrogen pada NADPH dapat dipakai
untuk sintesis lemak dari akrbohidrat. Bila jalur glikolisis yang menggunakan glukosa
menjadi lambat karena sel tidak aktif, jalur pentose fosfat masih tetap bekerja (terutama di
hati) untuk memecahkan kelebihan glukosa yang terus diangkut ke dalam sel, dan NADPH
menjadi berlebihan untuk membantu mengubah Asetil Ko-A, juga turunan dari glukosa,
11
menjadi rantai panjang asam lemak. Hal ini merupakan cara lain penggunaan energy di dalam
molekul glukosa di samping pembentukan ATP, dalam hal ini untuk pembentukan dan
penyimpanan lemak dalam tubuh.5
Glikolisis anaerobik
Biasanya oksigen tidak tersedia, atau tidak cukup, sehingga fosforilasi oksidatif tidak terjadi.
Namun bahkan pada keadaan ini, sejumlah kecil energi masih dapat dibebaskan ke sel oleh
tahap glikolisis dari degradasi karbohidrat karena reaksi kimia dalam pemecahan glukosa
secara glikolitik menjadi asam piruvat tidak memerlukan oksigen. Proses ini sangat menyi-
nyiakan glukosa sebab hanya 24.000 kalori energy yang dipakai untuk membentuk ATP bagi
masing-masing molekul glukosa yang dipergunakan, yang menunjukkan hanya 3 persen dari
total energi dalam molekul glukosa. Namun, pembebasan energi glikolitik ini, yang disebut
energi anaerobic, dapat merupakan cara untuk menyelamatkan kehidupan selama beberapa
menit bila oksigen tidak tersedia. Hukum kerja massa menyatakan bahwa sewaktu terbentuk
hasil akhir reaksi kimia dalam media reaksi, maka kecepatan mendekati nol. Dua hasil akhir
dari reaksi glikolitik adalah asam piruvat dan atom hidrogen, yang dikombinasikan dengan
NAD+ untuk membentuk NADH dan H+ . hasil pembentukan salah satu atau keduanya akan
menghambat proses glikolitik dan mencegah pembentukan ATP lebih lanjut. Bila jumlah
keduanya mulai berlebihan, kedua hasil akhir ini bereaksi satu sama lain untuk membentuk
asam laktat. Jadi, pada keadaan anaerobic, bagian terbesar dari asam piruvat akan diubah
menjadi asam laktat, yang segera berdifusi keluar dari sel masuk ke dalam cairan ekstraseluler
dan bahkan ke dalam cairan intraseluler dari sel lain yang kurang aktif. Oleh karena itu, asam
laktat merupakan suatu tipe lubang pengumpul tempat hasil akhir glikolitik dapat menghilang,
sehingga glikolisis dapat berlangsung dalam waktu beberapa detik tanpa adanya perubahan
ini. Sebaliknya, glikolisis dapat berlangsung selama beberapa menit, mensuplai tubuh dengan
jumlah ATP cukup banyak bahkan dalam keadaan tanpa oksigen pernapasan. Bila seseorang
mulai menghirup oksigen kembali setelah suatu periode metabolism anaerobic, asam laktat
dikonversikan kembali menjadi asam piruvat dan NADH ditambah H+ . sebagian besar akan
segera dioksidasi untuk membentuk sejumlah besar ATP. Kelebihan ATP ini kemudian
menyebabkan tiga perempat dari sisa jumlah asam piruvat yang berlebihan diubah kembali
menjadi glukosa. Dengan demikian, sejumlah besar asam laktat yang terbentuk selama proses
glikolisis anaerobic tidak hilang dai tubuh, sampai oksigen tersedia kembali, asam laktat dapat
diubah kembali menjadi glukosa atau dapat dipakai secara langsung untuk energy. Sejauh ini
12
sebagian besar dari proses pengubahan kembali ini terjadi di dalam hati, tetapi sebagian kecil
dapat juga terjadi di dalam jaringan lainnya. Otot jantung terutama mampu mengubah asam
laktat menjadi asam piruvat dan kemudian menggunakannya kembali untuk energi. Hal ini
terjadi secara lebih hebat pada kerja berat, selama sejumlah besar asam laktat dilepaskan ke
dalam darah dari otot rangka dan kemudian dipakai sebagai sumber cadangan energi oleh
jantung.5
Glukoneogenesis
Bila simpanan karbohidrat tubuh berkurang di bawah normal, cukup banyak glukosa dapat
dibentuk dari asam amino dan dari gugus gliserol lemak. Proses ini disebut gluconeogenesis.
Hamper 60 persen asam amino dalam protein tubuh dapat diubah dengan mudah menjadi
karbohidrat, sedangkan sisanya 40 persen mempunyai konfigurasi kimia yang menyulitkan
pengubahan tersebut. Setiap asam amino diubah menjadi glukosa melalui proses kimia yang
sedikit berbeda. Misalnya, alanine dapat diubah secara sederhana melalui deaminasi; asam
piruvat kemudian diubah menjadi glukosa atau glikogen yang disimpan. Beberapa asam
amino yang lebih rumit dapat diubah menjadi berbagai gula yang mengandung tiga-, empat-,
lima-, atau tujuh atom karbon; gula-gula ini kemudian dapat memasuki jalur fosfoglukonat
dan akhirnya membentuk glukosa. Jadi, melalui deaminasi ditambah berbagai perubahan
sederhana, banyak asam amino menjadi glukosa. Interkonvensi yang sama dapat mengubah
gliserol menjadi glukosa atau glikogen. Berkurangnya karbohidrat di dalam sel dan
berkurangnya gula darah merupakan dasar rangsangan untuk meningkatkan kecepatan
gluconeogenesis. Berkurangnya karbohidrat dapat langsung menyebabkan perubahan kembali
banyak reaksi glikolitik dan reaksi fosfoglukonat, sekaligus juga melakukan perubahan
deaminasi asam amino dan gliserol menjadi karbohidrat. 5
Lemak
Fungsi
Lemak mempunyai fungsi sebagai berikut:2
1. Sumber energi
13
Lemak dan minyak merupakan sumber energi paling padat, yang menghasilkan 9 kkal
untuk tiap gram, yaitu 2,5 kali besar energi yang dihasilkan oleh karbohidrat dan
protein dalam jumlah yang sama.
2. Sumber asam lemak esensial
Lemak merupakan sumber asam lemak esensial asam linoleat dan linolenat.
3. Alat angkut vitamin larut lemak
Lemak mengandung vitamin larut lemak tertentu. Lemak susu dan minyak ikan laut
ternyata mengandung vitamin A dan D dalam jumlah berarti. Hampir semua minyak
nabati merupakan sumber vitamin E. Minyak kelapa sawit mengandung banyak
karotenoid (provitamin A). Lemak membantu transportasi dan absorpsi vitamin lemak
yaitu A, D, E, dan K.
4. Menghemat protein
Lemak menghemat penggunaan protein untuk sintesis protein, sehingga protein tidak
digunakan sebagai sumber energi.
5. Memberi rasa kenyang dan kelezatan
Lemak memperlambat sekresi asam lambung dan memperlambat pengosongan
lambung, sehingga lemak memberi rasa kenyang lebih lama. Di samping itu lemak
memberi tekstur yang disukai dan memberi kelezatan khusus pada makanan.
6. Sebagai pelumas
Lemak merupakan pelumas dan membantu pengeluaran sisa pencernaan.
7. Memelihara suhu tubuh
Lapisan lemak di bawah kulit mengisolasi tubuh dan mencegah kehilangan panas
tubuh secara cepat, dengan demikian lemak berfungsi juga dalam memelihara suhu
tubuh.
8. Pelindung organ tubuh
Lapisan lemak yang menyelubungi organ-organ tubuh, seperti jantung, hati, dan
ginjal, membantu dan menahan organ-organ tersebut tetap di tempatnya dan
melindunginya terhadap benturan dan bahaya lain.
Komposisi
Kebutuhan lemak tidak dinyatakan secara mutlak. WHO (1990) menganjurkan konsumsi
lemak sebanyak 20-30% kebutuhan energi total dianggap baik untuk kesehatan. Jumlah ini
14
memenuhi kebuutuhan akan asam lemak esensial dan untuk membantu penyerapan vitamin
larut-lemak.2
Sumber
Sumber utama lemak adalah minyak tumbuh-tumbuhan (minyak kelapa, kelapa sawit, kacang
tanah, kacang kedelai, jagung, dan sebagainya), mentega, margarin, dan lemak hewan (lemak
daging dan ayam). Sumber lemak lain adalah kacang-kacangan, biji-bijian, daging dan ayam
gemuk, krim, susu, keju dan kuning telur, serta makanan yang dimasak dengan lemak atau
minyak. Sayur dan buah (kecuali alpukat) sangat sedikit mengandung lemak.2
Metabolisme
Sejumlah senyawa kimia dalam makanan dan dalam tubuh diklasifikasikan sebagai lipid.
Lipid ini meliputi lemak netral atau yang dikenal juga sebagai triglesida, fofolipid, kolesterol
dan beberapa lipid yang kurang penting.3,5 Secara kimia, sebagian lemak dasar dari trigliserida
dan fosfolipid adalah asam lemak, yang hanya merupakan asam organic hidrokarbon berantai
panjang. Asam lemak yang khas adalah asam palmitat. Walaupun kolesterol tidak
mengandung asam lemak, inti kolesterolnya disintesis dari hasil degradasi molekul-molekul
asam lemak, sehingga kolesterol memiliki banyak sifat fisik dan kimia dari zat lemak lainnya.
Trigliserida dipakai dalam tubuh terutama untuk menyediakan energi bagi berbagai proses
metabolik. Asam lemak panjang diikat oleh satu molekul gliserol. Pada tubuh manusia, tiga
asam lemak yang paling sering terdapat dalam trigliserida adalah 1) asam stearat yang
memiliki rantai karbon 18 dan sangat jenuh dengan atom hidrogen, 2) asam oleat yang
memiliki rantai karbon 18 tetapi mempunyai satu ikatan ganda dibagian tngah rantai, 3) asam
palmitat yang mempunyai 16 atom karbon dan sangat jenuh.
Hampir seluruh lemak dari diet, dengan pengecualian utama asam lemak rantai pendek,
diabsorbsi dari usus ke pembuluh limfe. Molekul trigliserida akan dibecah dalam bentuk
monogliserida dan asam lemak. Kemudian, sewaktu melalui sel epitel usus keduanya disintesi
kembali menjadi molekul trigliserida baru dan masuk kedalam pembuluh limfe dalam bentuk
droplet kecil yang terbesar yang dsiebut kilomikron. Sebagian dari protein apoprotein B
berabsorbsi kepermukaan luar kilomikron. Keadaan ini dapat meningkatkan stabilitas dan
suspensi kilomikron ke dalam cairan limfe dan mencegah perlekatan kilomikron ke dinding
15
pembuluh limfe. Sebagian besar kolesterol dan fosfolipid diabrsorbsi dari saluran pencernaan
seperti halnya dengan sebagian kecil fosfolipid yang secara kontinu disintesis oleh mukosa
usus, juga memasuki kilomikron. Dengan demikian, kilomikron terutama terdiri dari
trigliserida, tetapi kilomikron juga mengandung hampir 9% fosfolipid, 3% kolesterol dan 1%
apoprotein B. kilomikron kemudian ditransport ke duktus torasikus dan masuk ke dalam darah
vena pada pertemuan v. jugularis dan subklavia. Satu jam setelah makan makanan yang
mengandung banyak lemak, konsentrasi kilomikron dalam plasma meningkat 1-2% dank
arena ukuran kilomikron besar, plasma terlihat keruh dan kuning. Akan tetapi kilomikron
memliki waktu paruh kurang dari 1 jam, sehingga plasma menjadi jernih lagi dalam beberapa
jam. Hidrolisis trigliserida kilomikron oleh lipase lipoprotein. Penyimpanan lemak biasa
terjadi di dalam sel lemak dan sel hati. Kebanyakan kilomikron dikeluarkan melalui kapiler
jaringan adipose dan hati, keduanya berisi banyak enzim lipoprotein lipase yang aktif dalam
endotel kapiler di mana enzim menghidrolisis trigliserida dari kilomikron yang melekat pada
dinding endotel, melepaskan asam lemak dan gliserol. Asam lemak yang sangat menyatu
dengan membrane sel akan segera berdifusi ke dalam sel lemak jaringan adipose dan sel hati.
Asam lemak akan disintesis kembali menjadi trigliserida. Lipase juga menyebabkan hidrolisi
fosfolipid dangan mernggunakan cara yang sama. Jadi sebagian besar massa kilomikron
dikeluarkan dari sirkulasi darah, kemudian sisanya diambil terutama oleh hati.
Lemak yang telah disimpan dalam jaringan adiposa hendak digunakan dalam tubuh, biasanya
untuk menghasilkan energi harus ditranspor ke jaringan lain dalam bentuk asam lemak bebas
(FFA) yaitu trigliserida kembali dalam bentuk asam lemak dan gliserol.5 Sedikitnya terdapat
dua jenis rangsangan yang mempengaruhi hidrolisis ini. 1) bila persedian glukosa pada sel
lemak sangat rendah, salah satu hasil pemecahannya, α-gliserofosfat juga sangat rendah. Zat
ini membentuk gugus gliserol dari trigliserida yang baru disintesis. 2) lipase sel yang peka
hormon dapat diaktifkan oleh berbagai hormone, dan hormone ini dapat meningkatkan
kecepatan hidrolisis trigliserida. Pada keadaan normal, kira-kira 3 molekul asam lemak
bergabung dengan masing-masing molekul albumin, tetapi sebanyak 30 molekul asam lemak
dapat bergabung dengan satu molekul albumin bila kebutuhan asam lemak sangat dibutuhkan.
Pada keadaan setelah penyerapan yaitu setelah semua kilomikron dikeluarkan dari darah,
lebih dari 95% seluruh lipid di dalam plasma berada dalam bentuk lipoprotein yang
merupakan partikel lebih kecil dari partikel kilomikron tetapi komposisinya sama. Terdapat
empat jenis lipoprotein yang diklasifikasikan berdasarkan densitasnya. 1) lipoprotein yang
16
sangat rendah densitasnya (VLDL) tinggi trigliserida, rendah fosfolipid dan kolesterol. 2)
inermediete-density lipoproteins (IDL) rendah trigliserida, tinggi fosfolipid dan kolesterol. 3)
lipoprotein densitas rendah (LDL) yang merupakan IDL tetapi fosfolipid sedang. 4)
lipoprotein dengan densitas tinggi (HDL) tinggi protein, rendah fosfolipid dan kolesterol.
Hampir semua lipoprotein dibentuk di hati, yang merupakan tempat sebagian besar kolesterol
plasma, fosfolipid dan trigliserida (kecualai kilomikron yang diabsorbsi dari usus) disintesis.
Sejumlah kecil lipoprotein densitas tinggi juga disintesis di dalam epitel usus selama absorbsi
asam lemak dari usus. Fungsi lipoprotein adalah untuk menangkut komponen-komponen
lipidnya ke dalam darah.
Sejumlah besar lemak disimpan dalam dua jaringan tubuh utama yaitu jaringan adiposa
danhati. Fungsi utama jaringan adipose adalah menyimpan trigliserida sampai diperlukan
untuk membentuk energi dalam tubuh. Sel lemak dari jaringan adiposa merupakan modifikasi
fibroblast yang mampu menyimpan hampir trigliserida murni. Trigliserida umumnya dalam
bentuk cair dan bila jaringan kulit terpapar udara dingin yang lama, rantai lemak trigliserida
akan menjadi lebih pendek dan mempertahankan lemak tetap berbentuk cair. Hal ini penting
karena hanya lemak cair yang dapat dihidrolisi dan ditranspor dari sel. Sel lemak dapat
mensintesis sangat kecil asam lemak dan trigliserida dari karbohidrat, fungsi ini menambah
pembentukan lemak dalam hati. Bebarapa enzim lipase akan mengkatalisis endapan
trigliserida dari kilomikron dan lipoprotein dengan densitas rendah. Karena perubahan asam
lemak yang cepat, trigliserida dalam asam lemak diperbaharui satu kali setiap 2-3 minggu.
Menunjukan lemak yang disimpan bulan lalu tidak sama dengan yang sekarang. Fungsi utama
hati dalam metabolisme adalah memacah asam lemak menjadi energi dan mensitesis lipid lain
dari asam lemak terutama kolesterol dan fosfolipid. Sebagian besar trigliserida dalam hati
dalam keadaan lapar, DM dan dipakai cepat untuk energi. Trigliserida dimobilisasi dari
jaringan lemak, ditranspor sebagai asam lemak bebas dalam darah dan kemudian ditimbun
kembali dalam bentuk tirgliserida dalam hati.
Tahap pertama dalam penggunaan trigliserida untuk energi adalah hidrolisis dari trigliserida
menjadi asam lemak dan gliserol. Gliserol sewaktu memasuki jaringan aktif, dengan segera
diubah oleh enzim gliserolkinase menjadi gliserol 3P. Degradasi dan oksidasi asam lemak
tejadi hanya dalam mitokondria dengan bantuan karnitin sbagai zat carrier. Molekul asam
lemak didegradasi dalam mitokondria dangan melepaskan dua segmen karbon secara bertahap
dalam bentuk asetil KoA. Proses ini disebut sebagai proses oksidasi β asam lemak. Langkah
17
wala adalah penggabungan molekul asam lemak dengan KoA membentuk asil KoA lemak.
Karbon kedua dari kanan hasil dari asil KoA lemak bergabung dengan molekul oksigen.
Gugus dua karbon disebelah kanan dari molekul dipecahkan untuk melepaskan asetil KoA ke
dalam cairan sel. Pada waktu yang sama, molekul KoA yang lain bergabung pada ujung sisa
gugus molekul asam lemak dan membentuk suatu molekul asil KoA lemak yang baru, tetapi
kali ini dua karbon menjadi lebih pendek dari sebelumnya karena kehilangan asetil KoA dari
bagian ujungnya. Selanjutnya asil KoA melepaskan molekul asil KoA yang lain sehingga
memendekan molekul asam lemak yang asli sebanyak dua karbon. Molekul asetil KoA yang
dibentuk melalui oksidasi β asam lemak di dalam mitokondria segera masuk ke dalam siklus
asam sitrat (SAS). Pertama bergabung dengan aam oksaloasetat untuk membentuk asam sitrat,
kemudian didegradasi menjadi karbondioksida dan hydrogen. Kemudian mendapatkan hasil
akhir asetil KoA. Empat atom yang dilepaskan dalam bentuk FADH2, NADH dan H+ setiap
kali satu molekul asetil KoA dibetuk dari rantai asam lemak. Oleh karena itu, untuk setiap
molekul asam stearat yang dipecahkan, dikeluarkan total 32 atom hidrogen. Sebagai
tambahan, untuk setiap 9 molekul asetil KoA yang didegradasi oleh siklus asam sitrat adalah
8 atom hydrogen dikeluarkan membentuk tambahan 72 hidrogen utnuk tiap molekul asam
stearat yang dimetabolisme. Jumlah ini ditambah dengan 32 ataom hydrogen diatas
membentuk total 104 atom hidrogen. Dari kelompok ini, 34 dikeluarkan dari pemecahan asam
lemak oleh flavoprotein dan 70 dikeluarkan oleh NAD+ sebagai NADH dan H+. Dua
kelompok ini di oksidasi di dalam mitokondria, tetapi atom hydrogen memasuki sistem
oksidasi pada tempat-tempat yang berbeda, sehingga 1 molekul ATP disintesis untuk setiap
dari 34 hidrogen flavoprotein dan sampai 1,5 molekul ATP disintesis untuk setiap dari 70
NADH dan H+. Jadi 148 molekul ATP dibentuk selama oksidasi lengkap dari satu molekul
asam stearat, akan tetapi, dua ikatan energi tinggi dipakai dalam kombinasi pertama dengan
molekul asam lemak, membantuk hasil akhir 146 molekul ATP.
Asam lemak tidak jenuh mengandung satu atau lebih ikatan rangkap. Asam lemak tidak jenuh
dapat dibagi lagi menjadi:
1. Asam tidak-jenuh tunggal (monoetenoid, monoetanoat), mengandung satu ikatan rangkap.
2. Asam tidak-jenuh ganda (polietenoid, polienoat), mengandung dua atau lebih ikatan
rangkap.
3. Eikosanoid: senyawa yang berasal dari asam lemak eikosa (20-karbon) polienoat ini,
18
terdiri dari prostanoid, leukotrien (LT), dan lipoksin (LX), prostanoid mencakup
prostaglandin (PG), prostasiklin (PGI), dan tromboksan (TX).
Oksidasi asam lemak tak-jenuh terjadi melalui modifikasi jalur oksidasi beta. Ester-ester KoA
dari asam-asam ini diuraikan oleh enzim-enzim yang biasanya berperan dalam oksidasi-beta
sampai terbentuk senyawa delta3-cis-asil-KoA atau delta4-cis-asil-KoA, bergantung pada
posisi ikatan rangkap. Senyawa delta3-cis-asil-KoA mengalami isomerisasi ke tahap delta2-
trans-KoA pada oksidasi beta untuk menjalani hidrasi dan oksidasi selanjutnya. Setiap delta4-
cis-asil-KoA yang tersisa, seperti dalam kasus asam linoleat, atau yang masuk ke jalur di titik
ini setelah diubah oleh asil-KoA dehidrogenase menjadi delta2-trans-delta4-cis-dienoil-KoA,
kemudian akan dimetabolisme.3
Hormon
Hormon pankreas
Pankreas adalah suatu organ yang terdiri dari jaringan eksokrin dan endokrin. Bagian eksokrin
mengeluarkan larutan encer alkalis serta enzim pencernaan melalui duktus pankreatikus ke
dalam lumen saluran cerna. Di antara sel-sel eksokrin di seluruh pankreas tersebar kelompok-
kelompok atau pulau sel endokrin yang dikenal sebagai pulau Langerhans. Sel endokrin
pankreas yang terbanyak adalah sel β (beta), tempat sintesis dan sekresi insulin, dan sel α
(alfa) yang menghasilkan glukagon. Sel D (delta), yang lebih jarang, adalah tempat sintesis
somatostatin. Sel pulau Langerhans yang paling jarang, sel PP, mengeluarkan polipeptida
pankreas, yang mungkin berperan dalam mengurangi nafsu makan dan asupan makanan.4
Bagian endokrin pankreas terdiri atas kelompok sel yang terlihat lebih pucat daripada asinus
di sekitarnya (bagian eksokrin). Sel-sel pulau Langerhans juga lebih kecil daripada asinus.
Pada umumnya, sel terlihat bulat dan dinding selnya tidak mudah dilihat. Di antara sel-sel
terdapat kapiler darah. Kelompok sel ini tidak menyimpan simpai jaringan ikat yang jelas.
Dengan pulasan HE, sulit membedakan sel α, β dan D.6
Somatostatin
19
Somatostatin pankreas menghambat saluran cerna dalam berbagai cara, dengan efek
keseluruhan adalah menghambat pencernaan nutrien dan mengurangi penyerapannya.
Somatostatin dikeluarkan oleh sel D pankreas sebagai respons langsung terhadap peningkatan
glukosa darah dan asam amino darah selama penyerapan makanan.4 Dengan menimbulkan
efek inhibisi, somatostatin pankreas bekerja melalui mekanisme umpan balik negatif untuk
mengerem kecepatan pencernaan dan penyerapan makanan sehingga kadar nutrien dalam
plasma tidak berlebihan. Somatostatin pankreas juga berperan parakrin dalam mengatur
sekresi hormon pankreas.3 Keberadaan lokal somatostatin mengurangi sekresi insulin,
glukagon, dan somatostatin itu sendiri, dan akhirnya akan menurunkan penggunaan zat nutrisi
yang diabsorpsi oleh jaringan, sehingga mencegah pemakaian makanan yang cepat dan oleh
karena itu membuat makanan tersedia untuk waktu yang lebih lama. Somatostatin juga
dihasilkan oleh sel-sel yang melapisi bagian dalam saluran cerna tempat zat ini bekerja lokal
secara parakrin untuk menghambat sebagian besar proses pencernaan. Selain itu, somatostatin
(alias GHIH) diproduksi oleh hipotalamus, tempat zat ini mengambat sekresi hormon
pertumbuhan dan TSH.4
Insulin
Insulin memiliki efek penting pada metabolisme karbohidrat, lemak, protein. Hormon ini
menurunkan kadar glukosa, asam lemak, dan asam amino darah serta mendorong
penyimpanan bahan-bahan tersebut. Sewaktu molekul nutrien ini masuk ke darah selama
keadaan absortif, insulin mendorong penyerapan bahan-bahan ini oleh sel dan pengubahannya
masing-masing menjadi glikogen, trigliserida, dan protein.4
Segera setelah makan makanan tinggi karbohidrat, glukosa yang diabsorbsi ke dalam darah
menyebabkan sekresi insulin dengan cepat, dan selanjutnya menyebabkan ambilan,
penyimpanan, dan penggunaan glukosa yang cepat oleh semua jaringan tubuh, tetapi terutama
oleh otot, jaringan adiposa, dan hati.
Dalam sehari, jaringan otot tidak bergantung pada glukosa untuk energinya tetapi sebagian
besar bergantung pada asam lemak. Alasan yang utama karena membran otot istirahat yang
normal hanya sedikit permeabel terhadap glukosa kecuali bila serat otot dirangsang oleh
insulin; di antara waktu makan, jumlah insulin yang disekresikan terlalu kecil untuk
meningkatkan jumlah pemasukan glukosa yang bermakna ke dalam sel-sel otot. Akan tetapi,
ada dua kondisi di mana otot memang menggunakan sejumlah besar glukosa. Yang pertama
20
adalah selama kerja fisik sedang atau berat, namun penggunaan glukosa yang besar ini tidak
membutuhkan sejumlah besar insulin, karena serat otot yang bekerja menjadi permeabel
terhadap glukosa bahkan pada keadaan tidak ada insulin akibat proses kontraksi itu sendiri.
Keadaan kedua adalah selama beberapa jam setelah makan. Pada saat ini konsentrasi glukosa
darah tinggi, pankreas mensekresikan sejumlah besar insulin. Insulin tambahan menyebabkan
transpor glukosa yang cepat ke dalam sel otot. Hal ini menyebabkan sel otot selama periode
ini lebih suka menggunakan glukosa daripada asam lemak.
Bila setelah makan, otot tidak bekerja, dan walaupun glukosa yang ditranspor ke dalam otot
jumlahnya banyak, sebagian besar glukosa sampai batas 2 hingga 3 persen kemudian akan
disimpan dalam bentuk glikogen otot daripada digunakan untuk energi. Glikogen ini
kemudian dapat digunakan oleh otot untuk menghasilkan energi. Glikogen terutama
digunakan selama masa penggunaan energi yang besar dan singkat oleh otot dan bahkan
untuk menyediakan ledakan energi anaerobik selama beberapa menit pada suatu waktu
melalui pemecahan glikolitik dari glikogen menjadi asam laktat yang dapat terjadi bahkan
dalam keadaan tidak ada oksigen.
Salah satu efek penting insulin adalah menyebabkan sebagian besar glukosa yang diabsorbsi
sesudah makan segera disimpan di dalam hati dalam bentuk glikogen. Selanjutnya, di antara
waktu makan, bila tidak tersedia makanan dan konsentrasi glukosa dalam darah mulai
berkurang, sekresi insulin menurun dengan cepat dan glikogen dalam hati dipecah kembali
menjadi glukosa, yang akan dilepaskan kembali ke dalam darah untuk menjaga konsentrasi
glukosa darah tidak berkurang sampai terlalu rendah. Mekanisme yang dipakai oleh insulin
untuk menyebabkan timbulnya pemasukan glukosa dan penyimpanan dalam hari meliputi
beberapa langkah yang terjadi bersamaan:
1. Insulin menghambat fosforilase hati, yang merupakan enzim utama yang
menyebabkan terpecanya glikogen dalam hati menjadi glukosa. Keadaan ini mencegah
pemecahan glikogen yang sudah tersedia dalam sel-sel hati.
2. Insulin meningkatkan pemasukan glukosa dari darah oleh sel-sel hati. Keadaan ini
terjadi dengan meningkatkan aktivitas enzim glukokinase, yang merupakan salah satu enzim
yang menyebabkan timbulnya fosforilasi awal dari glukosa sesudah glukosa berdifusi ke
dalam sel-sel hati. Sekali difosforilasi, glukosa terjerat sementara di sel-sel hati, sebab glukosa
yang sudah terfosforilasi tadi tidak dapat berdifusi kembali melewati membran sel.
21
3. Insulin juga meningkatkan aktivitas enzim-enzim yang meningkatkan sintesis
glukogen, termasuk enzim glikogen sintase, yang bertanggung jawab untuk polimerisasi dari
unit-unit monosakarida untuk membentuk molekul-molekul glikogen.
Efek akhir dari seluruh kerja ini adalah meningkatkan jumlah glikogen dalam hati. Glikogen
dapat meningkat hingga total kira-kira 5 sampai 6 persen massa hati, yang sepadan dengan
hampir 100 gram glikogen yang disimpan di seluruh hati.
Setelah selesai makan dan kadar glukosa darah mulai menurun sampai pada kadar yang
rendah, beberapa peristiwa akan mulai berlangsung sehingga menyebabkan hati melepaskan
glukosa kembali ke dalam sirkulasi darah:
1. Berkurangnya kadar glukosa darah menyebabkan pankreas mengurangi sekresi insulin
2. Kurangnya insulin selanjutnya akan mengembalikan semua efek di atas untuk
penyimpanan glikogen, terutama menghentikan sintesis glikogen lebih lanjut dalam hati dan
mencegah ambilan glukosa lebih jauh oleh hati dari darah.
3. Kurangnya insulin (bersamaan dengan meningkatnya glukagon) mengaktifkan enzim
fosforilase, yang menyebabkan pemecahan glikogen menjadi glukosa fosfat.
4. Enzim glukosa fosfat, yang dihambat oleh insulin, sekarang menjadi aktif karena tidak
ada insulin dan menyebabkan radikal fosfat lepas dari glukosa, dan keadaan ini menyebabkan
glukosa bebas berdifusi kembali ke dalam darah.
Jadi, bila sesudah makan, dari dalam darah timbul kelebihan glukosa maka hati akan
memindahkan glukosa dari darah dan akan mengembalikan glukosa ke dalam darah lagi
sewaktu konsentrasi glukosa turun di antara waktu makan. Biasanya, dengan cara ini kira-kira
60 persen glukosa yang didapat sewaktu makan akan disimpan di dalam hati dan nantinya
akan dikembalikan lagi.
Bila jumlah glukosa yang masuk ke dalam sel hati lebih banyak daripada jumlah yang dapat
disimpan sebagai glikogen atau digunakan untuk metabolisme sel hepatosit setempat, insulin
akan memacu pengubahan semua kelebihan glukosa ini menjadi asam lemak. Sesuah ini,
asam lemak dibentuk sebagai trigliserida dalam bentuk lipoprotein densitas sangat rendah dan
ditranspor dalam bentuk lipoprotein ini melalui darah ke jaringan adiposa dan ditimbun
sebagai lemak.
22
Insulin juga menghambat glukoneogenesis. Insulin melakukannya terutama dengan
menurunkan jumlah dan aktivitas enzim-enzim hati yang dibutuhkan untuk glukoneogenesis.
Akan tetapi, sebagian efek glukoneogenesis disebabkan oleh kerja insulin yang menurunkan
pelepasan asam amino dari otot dan jaringan ekstrahepatik lainnya dan kemudian keberadaan
prekursor penting ini dibutuhkan untuk glukoneogenesis.
Insulin meningkatkan pengangkutan dan pemakaian glukosa ke dalam sebagian besar sel
tubuh lain (kecuali sel-sel otak) dengan cara yang sama seperti yang dilakukan oleh insulin
dalam mempengaruhi pengangkutan dan pengunaan glukosa dalam sel otot. Pengantkutan
glukosa ke dalam sel lemak terutama berguna untuk gugus gliserol molekul lemak. Oleh
karena itu, melalui cara tidak langsung ini, insulin meningkatkan endapan lemak dalam sel-sel
ini.
Walaupun tak sedramatis efek segera insulin terhadap metabolisme karbohidrat, insulin juga
mempengaruhi metabolisme lemak dengan cara yang sama pentingnya, untuk jangka waktu
yang lama.
Insulin mempunyai berbagai efek yang dapat menyebabkan timbulnya penyimpanan lemak di
dalam jaringan lemak. Pertama, insulin emningkatkan pemakaian glukosa oleh sebagian besar
jaringan tubuh, yang secara otomatis akan mengurangi pemakaian lemak, jadi berfungsi
sebagai suatu penghemat lemak. Akan tetapi, insulin juga meningkatkan pembentukan asam
lemak. Hal ini terutama terjadi bila lebih banyak karbohidrat yang dicerna daripada yang
dapat digunakan untuk energi spontan, jadi mempersiapkan zat untuk sintesis lemak. Hampir
semua sintesis lemak terjadi di dalam sel hati, dan asam lemak kemudian ditranspor dari hati
melalui lipoprotein darah ke sel adiposa untuk disimpan. Beberapa faktor yang mengarah
pada peningkatan sintesis asam lemak di dalam hati meliputi:
1. Insulin meningkatkan pengangkutan glukosa ke dalam sel-sel hati. Sesudah
konsentrasi glikogen dalam hati eningat 5 sampai 6 persen, glikogen ini sendiri akan
menghambat sintesis glikogen selanjutnya. Kemudian, seluruh glukosa tambahan yang
memasuki sel-sel hati sudah cukup tersedia untuk dipakai membentuk lemak. Glukosa mula-
mula dipecah menjadi piruvat dalam jalur glikolisis, dan piruvat ini selanjutnya diubah
menjadi asetil-KoA yang merupakan substrat untuk sintesis asam lemak.
2. Kelebihan ion sitrat dan ion isositrat akan terbentuk oleh siklus asam sitrat bila
pemakaian glukosa untuk energi ini berlebihan. Ion-ion ini selanjutnya mempunyai efek
23
langsung dalam mengaktifkan asetil-KoA karboksilase, yang merupakan enzim yang
dibutuhkan untuk melakukan proses karboksilasi terhadap asetil-KoA untuk membentuk
malonil-KoA, tahap pertama sintesis lemak.
3. Sebagian besar asam lemak ini kemudian disintesis di dalam hati sendiri dan
digunakan untuk membentuk trigliserida, bentuk yang umum untuk penyimpanan lemak.
Trigliserida ini kemudian akan dilepaskan dari sel-sel hati ke dalam darah dalam bentuk
lipoprotein. Insulin akan mengaktifkan lipoprotein lipase di dalam dinding kapiler darah
jaringan lemak, yang akan memecah trigliserida sekali lagi menjadi asam lemak, suatu syarat
agar asam lemak dapat diabsorbsi ke dalam sel-sel lemak, tempat asam lemak ini akan diubah
menjadi trigliserida dan disimpan.
Insulin mempunyai dua efek penting lain yang dibutuhkan untuk menyimpan lemak di dalam
sel-sel lemak:3
1. Insulin menghambat kerja lipase sensitif-hormon. Enzim inilah yang menyebabkan
hidrolisis trigliserida yang sudah disimpan dalam sel-sel lemak. Oleh karena itu pelepasan
asam lemak dari jaringan adiposa ke dalam sirkulasi darah akan terhambat.
2. Insulin meningkatkan pengangkutan glukosa melalui membran sel ke dalam sel-sel
lemak dengan cara yang sama seperti insulin meningkatkan pengantkutan glukosa ke dalam
sle-sel otot. Beberapa bagian glukosa ini lalu dipakai untuk mensintesis sedikit asam lemak,
tetapi yang lebih penting adalah, glukosa ini dipakai untuk membentuk sejumlah besar α-
gliserol fosfat. Bahan ini menyediakan gliserol yang akan berikatan dengan asam lemak untuk
membentuk trigliserida hyang merupakan bentuk lemak yang disimpan dalam sel-sel lemak.
Oleh karena itu, bila tidak ada insulin, bahkan penyimpanan sejumlah besar asam-asam lemak
yang diangkut dari hati dalam bentuk lipoprotein hampir dihambat.
Glukagon
Hormon ini mempunyai beberapa fungsi yang bertentangan dengan fungsi insulin. Fungsi
yang paling penting dari hormon ini adalah meningkatkan besarnya konsentrasi glukosa
darah, yang merupakan suatu efek yang jelas bertentangan dengan efek insulin.
Efek utama glukagon terhadap metabolisme glukosa adalah pemecahan glikogen hati
(glikogenesis) dan meningkatkan proses glukoneogenesis di dalam hati. Kedua efek ini sangat
menambah persediaan glukosa di organ-organ lainnya dalam tubuh.
24
Glukagon menyebabkan glikogenolisis dengan cara:
1. mengaktifkan adenil siklase yang terdapat di dalam membran sel hepatosin,
2. yang menyebabkan terbentuknya siklik adenosin monofosfat,
3. yang mengaktifkan protein pengatur protein kinase,
4. yang mengaktifkan protein kinase,
5. yang mengaktifkan fosforilase b kinase,
6. yang mengubah fosforilase b menjadi fosforilase a,
7. yang meningkatkan pemecahan glikogen menjadi glukosa-1-fosfat,
8. yang selanjutnya mengalami defosforilasi; dan glukosa dilepaskan dari sel-sel hati.
Rangkaian peristiwa ini sangat penitng karena merupakan salah satu peristiwa yang telah
diteliti paling menyeluruh dari semua fungsi second messenger dari siklik adenosin
monofosfat. Kedua, rangkaian peristiwa ini menggambarkan adanya sistem yang menyeluruh
di mana etiap produk yang beirkutnya dihasilkan lebih banyak daripada produk sebelumnya.
Oleh karena itu, glikogenolisis mewakili suatu mekanisme penguat yang poten.
Bahkan setelah semua glikogen di dalam hati telah dipergunakan di bawah pengaruh dari
glukagon, pemberian glukagon melalui infus secara terus-menerus masih menyebabkan
hiperglikemia yang terus-menerus. Hal ini dihasilkan dari efek glukagon yang dapat
meningkatkan kecepatan ambilan asam amino oleh sel-sel hati, dan kemudia mengubah
banyak asam amino menjadi glukosa melalui glukoneogenesis. Proses ini dapat dicapai
melalui pengakifan berbagai enzim yang dibutuhkan untuk transpor asam amino dan
glukoneogenesis, terutama aktivasi dari sistem enzim untuk mengubah piruvat menjadi
fosfoenolpiruvat, suatu langkah kecepatan terbatas dalam glukoneogenesis.
Glukagon juga mengaktifkan lipase sel lemak, sehingga meningkatkan persediaan asam lemak
yang dapat dipakai sebagai sumber energi tubuh. Glukagon juga menghambat penyimpanan
trigliserida di dalam hati, sehingga mencegah hati membuang asam lemak dari darah, yang
juga membantu menambah jumlah persediaan asam lemak yang nantinya dapat dipergunakan
oleh jaringan tubuh lain.
Sejauh ini konsentrasi glukosa darah merupakan faktor pengatur sekresi glukosa terkuat.
Penurunan konsentrasi glukosa darah dari nilai normalnya, misalnya sewaktu puasa, hingga
kadar hipoglikemik, dapat meningkatkan konsentrasi glukagon plasma beberapa kali lipat.
Sebaliknya, meningkatnya kadar glukosa darh hingga mencapai kadar hiperglikemik akan
25
mengurangi kadar glukagon dalam plasma. Selain itu, glukagon juga akan meningkat pada
keadaan tingginya kadar asam amino, seperti yang terdapat di dalam darah sesudah makan
protein, dan pada waktu melakukan kerja fisik yang melelahkan.3
Hormon hipofisis anterior
Secara mikrokopis, dalam pars anterior hipofisis serebri didapatkan kelompok dan deretan
sel yang tidak beraturan dengan sinusoid sebagai pembatasnya. Bentuk sel bulat, lonjong
atau polygonal dengan inti bulat dan kromatin padat. Terdapat 3 macam sel yang berbeda:
- Sel α. Sel ini disebut sel asidofil, sitoplasmanya memiliki granula merah. Intinya
berwarna biru dan biasanya berbentuk bulat. Bentuk sel bulat, lonjong atau polygonal
dan biasanya tampak berkelompok.
- Sel β. Sel ini disebut sel basofil, sitoplasmanya memiliki granula biru. Inti dan
bentuknya seperti sel α. Biasanya sel ini terdapat di antara kelompokan sel dan ada
pula yang membentuk kelompokan sel β sendiri.
- Sel kromofob. Sel ini memiliki sitoplasma pucat, terlihat seolah-olah tanpa granula.
Biasanya terdapat di antara kelompok sel α dan β.
Hipofisis pars intermedia terletak di antara pars anterior dan pars nervosa. Bagian ini
merupakan sisa kantong Rathke yang berupa sebuah kista. Ruangannya berisi substansi
merah homogen. Hipofisis pars posterior terlihat paling pucat karena terdiri atas serat saraf
tak bermielin. Pada bagian ini terkadang terlihat badan Herring berupa bangunan bulat atau
lonjong dan terletak dekat pembuluh darah dan berwarna merah. Bangunan ini sebenarnya
merupakan pelebaran setempat ujung serat saraf yang mengandung neurosekret. Pada
bagian ini tampak pituisit, merupakan sel penyokong dalam pars nervosa hipofisis yang
sebenarnya merupakan neuroglia.6
Hormon Pertumbuhan (Growth Hormone)
Selain dari efek umum hormon pertumbuhan dalam menyebabkan pertumbuhan, hormon
pertumbuhan juga mempunyai banyak efek metabolik khusus lain, yaitu peningkatan
kecepatan sintesis protein di seluruh sel-sel tubuh, meningkatkan mobilisasi asam lemak
26
bebas dalam darah dan meningkatkan penggunaan asam lemak untuk energi, serta
menurunkan kecepatan pemakaian glukosa di seluruh tubuh. Jadi sebenarknya, efek hormon
pertumbuhan adalah meningkatnkan protein tubuh, menggunakan lemak dari tempat
penyimpanannya, dan menghemat karbohidrat.
Hormon pertumbuhan mempunyai efek yang spesifik dalam menyebabkan pelepasan asam
lemak dari jaringan adiposa, sehingga meningkatkan konsentrasi asam lemak dalam cairan
tubuh. Selain itu, di dalam jaringan di seluruh tubuh, hormon pertumbuhan meningkatkan
perubahan asam lemak menjadi asetil-KoA dan kemudian digunakan untuk energi. Oleh
karena itu, di bawah pengaruh hormon pertumbuhan ini, lebih disukai memakai lemak sebagai
energi daripada karbohidrat dan protein.
Di bawah pengaruh jumlah hormon pertumbuhan yang berlebihan, pengangkutan lemak dari
jaringan adiposa seringkali menjadi sangat besar sehingga sejumlah besar asam asetoasetat
dibentuk oleh hati dan dilepaskan ke dalam cairan tubuh, dengan demikian menyebabkan
ketosis. Pergerakan lemak yang berlebihan ini dari jaringan adiposa juga seringkali
menyebabkan perlemakan hati.
Hormon pertumbuhan mempunyai empat pengaruh utama terhadap metabolisme glukosa di
dalam sel, yaitu:
1. Penurunan pemakaian glukosa untuk energi. Ini mungkin disebabkan oleh
meningkatnya pengangkutan dan penggunaan asam lemak untuk mendapatkan energi
yang disebabkan pengaruh hormon pertumbuhan. Jadi, asam lemak membentuk
banyak sekali asetil-KoA yang sebaliknya memicu timbulnya efek umpan balik yang
menghambat pemecahan glikolitik dari glukosa dan glikogen.
2. Peningkatan endapat glikogen di dalam sel, karena bila terdapat kelebihan hormon
pertumbuhan, glukosa dan glikogen tidak dapat digunakan sebagai energi dengan
mudah, maka glukosa yang masuk ke dalam sel dengan cepat dipolimerisasi menjadi
glikogen dan selanjutnya diendapkan. Oleh karena itu, sel sangat cepat menjadi jenuh
oleh glikogen dan tidak dapat menyimpan glikogen lebih banyak.
3. Berkurangnya ambilan glukosa oleh sel dan meningkatnya konsentrasi glukosa darah.
Hal ini mungkin terjadi karena sel itu sudah menyerap glukosa yang berlebihan yang
sudah sulit digunakan.
27
4. Peningkatan sekresi insulin, disebabkan oleh rangsangan hormon pertumbuhan
terhadap sel-sel beta dari pulau Langerhans untuk mensekresikan insulin tambahan.
Selain itu, hormon pertumbuhan mempunyai efek perangsangan langsung pada sel.
Selama bertahun-tahun diyakini bahwa hormon pertumbuhan diekskresikan terutama selama
waktu pertumbuhan tetapi kemudian menghilang dari darah pada usia remaja. Ternyata
keyakinan tersebut tidka benar karena setelah usia remaja, sekresi hanya menurun sedikit
sejalan dengan usia, akhirnya pada saat usia sangat tua sekresi turun kira-kira 25 persen dari
kadar pada usia remaja. Dalam beberapa menit, kecepatan sekresi hormon pertumbuhan akan
meningkat dan menurun, ini berkaitan dengan keadaan nutrisi penderita atau berkaitan dengan
stress, yaitu pada kelaparan, hipoglikemi atau rendahnya konsentrasi asam lemak dalam
darah, latihan, ketegangan, dan trauma. Dan yang khasnya adalah sekresi hormon ini
meningkat pada dua jam pertama tidur lelap.3
Hormon perangsang tiroid (TSH)
Hormon ini menyebabkan kelenjar tiroid mensekrsi tiroksin dan triiodotironin, yang akan
dibahas lebih lanjut.3
Adrenokortikotropin
Hormon ini menyebabkan korteks adrenal mensekresi hormon-hormon adrenokortikal.3
Hormon Tiroid
Glandula thyroidea mempunyai banyak folikel yang besarnya tidak seragam. Dalam folikel
terdapat substansi koloid berwarna merah homogen. Folikel dibatasi oleh epitel selapis
kubis tinggi atau rendah sampai gepeng, tergantung pada aktifitas kelenjar. Bila folikel
aktif, epitelnya tinggi dan tepian substansi koloid yang berbatasan dengan epitel folikel
tidak rata. Pada folikel yang tidak aktif, epitelnya gepeng dan substansi koloidnya
memenuhi folikel.
Pada struktur mikrokopis glandula thyroidea terkadang ditemukan sel parafolikular (clear
cell) yang terletak di antara sel epitel folikel atau di dalam jaringan antarfolikel. Sel ini lebih
28
besar dari sel epitel folikel dan tampak lebih terang. Dalam jaringan ikat antarfolikel banyak
terdapat pembuluh darah yang merupakan ciri khas kelenjar endokrin.6
Hormon tiroid merangsang hampir semua aspek metabolisme karbohidrat, termasuk
penggunaan glukosa yang cepat oleh sel, meningkatkan glikolisis, meningkatkan
glukogenesis, meningkatkan kecepatan absorpsi dari saluran cerna, dan bahkan juga
meningkatkan sekresi insulin dengan hasil akhirnya adalah efeknya terhadap metabolisme
karbohidrat. Semua efek ini mungkin disebabkan oleh naiknya seluruh enzim akibat dari
hormon tiroid.
Pada dasarnya semua aspek metabolisme lemak juga ditingkatkan di bawah pengaruh hormon
tiroid. Karena lemak merupakan sumber energi utama untuk suplai jangka panjang, maka
lemak yang telah disimpan dalam tubuh akan lebih banyak dipecah daripada elemen-elemen
jaringan lain. Khususnya, lipid akan diangkut dari jaringan lemak, yang meningkatkan
konsentrasi asam lemak bebas di dalam plasma. Hormon tiroid juga sangat mempercepat
proses oksidasi asam lemak bebas oleh sel.
Meningkatnya hormon tiroid menurunkan jumlah kolesterol, fosfolipid, dan trigliserida dalam
darah, walaupun sebenarnya hormon ini juga meningkatkan asam lemak bebas. Sebaliknya,
menunrunnya sekresi tiroid sangat meningkatkan konsentrasi kolesterol, fosfolipid, dan
trigliserida plasma dan hampir selalu menyebabkan pengendapan lemak secara berlebihan di
dalam hati.
Salah satu mekanisme penurunan konsentrasi kolesterol plasma oleh hormon tiroid adalah
dengan meningkatkan kecepatan sekresi kolesterol yang bermakna di dalam empedu dan
jumlah kolesterol yang hilang dalam feses. Suatu mekanisme yang mungkin terjadi untuk
meningkatkan sekresi koleksterol yaitu peningkatan jumlah dari reseptor lipoprotein dengan
densitas rendah yang diinduksi oleh hormon tiroid pada sel-sel hati, yang mengarah kepada
pemindahan lipoprotein densitas rendah yang cepat dari plasma dan sekresi lipoprotein
koleksterol selanjutnya oleh sel-sel hati.
Sekresi dari hormon ini dipengaruhi oleh hormon perangsang tiroid (TSH) atau dikenal juga
sebagai tirotropin. Hormon ini meningkatkan sekresi tiroksin dan triiodotironin oleh kelenjar
tiroid. Efeknya adalah sebagai berikut:3
29
1. Meningkatkan proteolisis tiroglobulin yang disimpan dalam folikel, dengan hasil
akhirnya adalah terlepasnya hormon-hormon tiroid ke dalam sirkulasi darah dan
berkurangnya substansi folikel itu sendiri
2. Meningkatkan aktivitas pompa natrum, yang meningkatkan kecepatan iodide trapping
di dalam sel-sel kelenjar, kadangkala meningkatkan rasio konsentrasi iodida
intraselular terhadap konsentrasi iodida ekstraselular sebanyak delapan kali normal
3. Meningkatkan iodinasi tirosin dan meningkatkan proses coupling untuk membentuk
hormon tiroid
4. Meningkatkan ukuran dan aktivitas sekretorik sel-sel tiroid
5. Meningkatkan jumlah sel-sel tiroid, disertai dengan perubahan sel kuboud menjadi sel
kolumnar dan menimbulkan banyak lipatan epitel tiroid ke dalam folikel.
Hormon Adrenokortikal
Secara mikrokopis, korteks glandula suprarenalis terdiri atas:
- Zona glomerulosa. Bagian ini terletak di bawah kapsula fibrosa. Selnya membentuk
kelompok mirip glomerulus di ginjal. Bentuk sel bulat atau polygonal. Di dalam atau
di antara kelompok sel terdapat sinusoid dengan sel endotel yang mudah dikenali.
- Zona fasikulata. Bagian ini membentuk lapisan yang paling tebal. Letaknya di bawah
zona glomerulosa. Sel berbentuk polygonal, tersusun berderet mengarah ke medulla.
Dalam sitoplasma terdapat banyak vakuola sehingga selnya disebut spongiosit (sel
busa). Di antara deretan sel terdapat sinusoid darah.
- Zona retikularis. Bagian ini berbatasan dengan medulla, tetapi batas keduanya tidak
jelas. Selnya tersusun berderet-deret dan deretan ini saling berjalinan satu sama
lainnya membentuk anyaman menyerupai jala. Sel daerah ini mempunyai pigmen
lipofusin berwarna kuning kecokelatan. Di antara deretan sel terdapat sinusoid.
Medulla glandula suprarenalis terdiri atas sel-sel yang tersusun dalam kelompok yang tidak
beraturan. Sel ini disebut sel kromafin yang berbentuk polygonal, mempunyai granula cokelat
bila jaringan difiksasi dengan kalium bikromat. Kadang ditemukan sel ganglion dengan ciri
sel saraf yang khas, yaitu selnya besar, inti juga besar bulat atau lonjong, dengan anak inti
yang jelas. Terdapat vena kecil yaitu vena medullaris.6
30
Glukokortikoid
Hormon glukokortikoid terdiri dari banyak jenis. Yang dibentuk secara alami dalam tubuh
adalah kortisol dan kortikosteron, di mana kortisol memiliki efek yang sangat kuat (kira-kira
95% dari seluruh aktivitas glukokortikoid) dan kortikosteron hanya bereran sekitar 4 persen
dari aktivitas glukokortikoid dan jauh lebih lemah dari kortisol. Selain itu, ada juga
glukokortikoid sintetik yang telah digunakan untuk berbagai terapi, yaitu kortison, prednison,
metilprednison, dan deksametason. Kortisol dan beberapa glukokortikoid lain disekresikan
oleh zona fasikulata, yakni lapisan tengah, dan zona retikularis, yang merupakan lapisan
terdalam.
Sejauh ini efek metabolik yang paling terkenal dari kortisol dan glukokortikoid lainnya
terhadap metabolisme adalah kemampuan kedua hormon ini untuk merangsang proses
glukoneogenesis (pembentukan karbohidrat dari protein dan beberapa zat lain) oleh hati,
seringkali meningkatkan kecepatan glukoneogenesis sebesar 6 sampai 10 kali lipat. Keadaan
ini terutama disebabkan oleh dua efek kortisol. Pertama, kortisol meningkatnkan semua enzim
yang dibutuhkan untuk mengubah asam-asam amino menjadi dlukosa dalam sel-sel hati. Hal
ini dihasilkan dari efek glukokortikoid untuk mengaktifkan transkripsi DNA di dalam inti sel
hati dalam cara yang sama dengan fungis aldosteron di dalam sel-sel tubulus ginjal, disertai
dengan pembentukan RNA messenger yang selanjutnya dapat dipakai untuk menyusun
enzim-enzim yang dibutuhkan dalam proses glukoneogenesis. Kedua, kortisol menyebabkan
pengangkutan asam-asam amino dari jaringan ekstrahepatik, terutama dari otot. Akibatnya,
semakin banyak asam amino tersedia dalam plasma, untuk masuk dalam proses
glukoneogenesis dalam hati dan oleh karena itu akan meningkatkan pembentukan glukosa.
Salah satu efek peningkatan glukoneogenesis adalah sangat meningkatnya jumlah
penyimpanan glikogen dalam sel-sel hati.
Kortisol juga menyebabkan penurunan kecepatan pemakaian glukosa oleh sel-sel tubuh.
Walaupun penyebab penurunan ini tidak diketahui, sebagian besar ahli fisiologi percaya
bahwa pada suatu tempat yang terletak di antara tempat masuknya glukosa ke dalam sel dan
tempat pecahnya kortisol yang terakhir, secara langsung memperlambat kecepatan pemakaian
glukosa. Dugaan mekanisme ini didasari pada pengamatan yang menunjukkan bahwa
glukokortikoid menekan proses oksidasi NADH untuk membentuk NAD+. Oleh karena
NADH harus dioksidasi agar menimbulkan glikolisis, efek ini dapat berperan dalam
mengurangi pemakaian glukosa oleh sel. Peningkatan kecepatan glukoneogenesis dan
31
berkurangnya kecepatan pemakaian glukosa oleh sel-sel dapat meningkatkan konsentrasi
glukosa darah.
Sementara untuk metabolisme lemak, kortisol ini juga meningkatkan mobilisasi asam lemak
dari jaringan lemak. Peristiwa ini akan meningkatkan konsentrasi asam lemak bebas di dalam
plasma, yang juga akan meningkatkan pemakaiannya untuk energi. Kortisol tampaknya juga
memiliki efek langsung untuk meningkatkan oksidasi asam lemak di dalam sel. Mekanisme
yang dipakai oleh kortisol untuk meningkatkan mobilisasi asam lemak masih belum
diketahui. Akan tetapi, sebagian efek itu mungkin dihasilkan dari berkurangnya pengangkutan
glukosa ke dalam sel-sel lemak. Peningkatan mobilisasi lemak oleh kortisol dihubungkan
dengan peningkatan oksidasi asam lemak di dalam sel membantu menggeser sistem
metabolisme sel pada saat kelaparan atau stres yang lain dari penggunaan glukosa untuk
energi menjadi penggunaan asam lemak. Akan tetapi, mekanisme kortisol ini, membutuhkan
waktu beberapa jam untuk bekerja dengan penuh, tidka secepat atau sekuat efek pergeseran
yang disebabkan oleh penurunan insulin. Walaupun demikian, peningkatan penggunaan asam
lemak untuk energi metabolisme merupakan suatu faktor yang penting untuk penyimpanan
glukosa tubuh dan glikogen jangka panjang.3
Hormon Medula Adrenal
Epinefrin
Epinefrin secara khusus berguna untuk meningkatkan konsentrasi glukosa dalam plasma
selama waktu stres yakni bila sistem saraf simpatis dirangsang. Akan tetapi, kerja epinefrin ini
berbeda dengan hormon-hormon lain, karena pada saat yang sama epinefrin juga
meningkatkan konsentrasi asam lemak dalam plasma. Alasan timbulnya efek ini adalah
karena epinefrin mempunyai efek yang sangat kuat dalam menyebabkan timbulnya proses
glikogenolisis di dalam hati, jadi melepaskan banyak sekali glukosa ke dalam darah dalam
beberapa menit. Selain itu juga karena epinefrin mempunyai efek lipolitik langsung terhadap
sel-sel lemak karena epinefrin dapat mengaktifkan hormon jaringan lemak yang sensitif
lipase, sehingga juga sangat meningkatkan konsentrasi asam lemak darah. Secara kuantitatif,
peningkatan asam lemak jauh lebih besar daripada peningkatan glukosa darah. Oleh karena
itu, epinefrin terutama meningkatkan penggunaan lemak pada keadaan stres seperti pada saat
kerja fisik, stok sirkulasi, dan kecemasan.3
32
Pola Makan
Pedoman Gizi Seimbang
Konferensi Gizi Internasional yang dilakukan di Roma pada tahun 1992 merekomendasikan
agar setiap negara menyusun Pedoman Gizi Seimbang (PGS) untuk mencapai dan memelihara
kesehatan dan kesejahteraan gizi (nutritional well-being). Indonesia saat itu menghadiri dan
menandatangani rekomendasi tersebut. Jadilah Indonesia menyusun PGS tersebut dan
menjabarkannya sebagai 13 pesan dasar yang disebut Pedoman Umum Gizi Seimbang
(PUGS). Kemudian PUGS ini dikeluarkan oleh Direktorat Gizi, Depkes pada tahun 1995.
Untuk menjadi sehat, biasanya kita memakan makanan dengan pola 4 sehat 5 sempurna. Tapi
cara itu sudah ketinggalan zaman, sekarang dalam mewujudkan hidup yang sehat
menggunakan 13 pedoman gizi seimbang:7
1. Makanlah makanan yang beraneka ragam.
Faktor yang perlu diperhatikan:
- Jumlah makanan (kuantitas).
- Jenis makanan (kualitas).
- Kebutuhan masing-masing kelompok umur.
2. Makanlah makanan untuk memenuhi kebutuhan energi.
Sumber energi dapat kita peroleh dari karbohidrat, protein, dan lemak. Faktor yang
mempengaruhi kebutuhan energi:
- Jenis kelamin
- Berat badan
- Tinggi badan
- Umur
- Aktifitas fisik
- Kondisi tertentu (ibu hamil, menyusui, pertumbuhan)
3. Makanlah makanan sumber karbohidrat setengah dari kebutuhan energi.
Konsumsi karbohidrat dibatasi 50-60% dari total energi, sedangkan pola konsumsi
karbohidrat orang Indonesia sekitar 50-70% dari total energi. Jika pengkonsumsian
karbohidrat berlebih, maka akan menimbulkan simpanan berupa lemak berupa lemak
berlebih yang kemudian akan menimbukan penyakit obesitas (sekarang obesitas sudah
termasuk sumber dari berbagai penyakit). Sedangkan jika pengkonsumsian
33
karbohidrat kurang, cadangan energi di dalam tubuh akan dipecah dan menyebabkan
seseorang menjadi kurus.
4. Batasi konsumsi lemak dan minyak sampai seperempat dari kecukupan energi.
Kebutuhan lemak danminyak adalah sebesr 15-20% dari total energi. Konsumsi lemak
hewan berlebihan akan menyebabkan dislipidemia. Dislipidemia ini dapat
menimbulkan berbagai penyakit lain lagi, seperti penyempitan pembluh darah,
diabetes, dsb yang nantinya akan menimbulkan stroke.
Fungsi lemak:
- Sumber asam lemak esensial (ALE).
- Pelarut berbagai vitamin (A,D,E,K).
- Bahan baku hormon.
- Bahan baku dinding sel.
5. Gunakan garam beryodium.
Standard garam beryodium adalah sebesar 30-80 ppm. Kekurangan yodium dalam
jangka waktu yang lama akan menyebabkan GAKY (Gangguan Akibat Kekurangan
Yodium). Kekurangan yodium pada bumil (ibu hamil) akan menyebabkan bayi yang
lahir dengan bibir sumbing, kretin, atau retardasi mental. Konsumsi natrium berlebih
akan menyebabkan hipertensi. Anjuran konsumsi yodium 6gr/sdt/hari. Sumber terbaik
adalah makanan dari laut.
6. Makanlah makanan sumber zat besi.
Zat besi dapat kita dapati dari:
- Hewani (hati, telur, daging).
- Nabati (kacang-kacangan, sayuran hijau tua).
Kekurangan zat besi akan menyebabkan anemia zat besi. Batasan Hb normal adalah
12g/dl (untuk wanita) dan 13g/dl (untuk pria). Penyerapan zat besi dari hewani >
nabati.
7. Pemberian ASI saja pada bayi sampai usia 6 bulan.
ASI adalah makanan ideal bagi bayi. Ukuran payudara belum tentu berbanding lurus
dengan ASI yang dihasilkan. Kolostrum (ASI yang keluar pertama kali, bewarna
kekuningan) mengandung antibodi/zat anti infeksi. Keuntungan ASI:
- Murah.
- Tersedia pada suhu yang ideal.
- Segar, bebas pencemaran kuman -> mengurangi resiko gangguan pencernaan.
- Memperkuat ikatan batin ibu dan anak (kejiwaan).
34
- Mempercepat pengembalian besarnya rahim pada bentuk dan ukuran semula.
8. Biasakan sarapan pagi.
Sarapan pagi bermanfaat untuk:
- Mempertahankan kesegaran tubuh setelah beristirahat 6-7jam -> terjadi intak
makanan yang mengakibatkan penambahan energi untuk tubuh dan otak.
- Meningkatkan produktifitas kerja.
- Memudahkan konsentrasi belajar.
9. Minum air bersih, aman, cukup jumlahnya.
Batas minum air minimal adalah 2L/hari. Fungsi dari minum air yang cukup adalah
sebagai metabolisme tubuh dan mengurangi dehidrasi serta resiko timbulnya penyakit
batu ginjal.
10. Lakukan olahraga secara teratur.
Manfaat dari berolahraga:
- Meningkatkan kesegaran tubuh.
- Memperlancar aliran darah.
- Mempertahankan berat badan normal.
11. Hindari minum minuman alkohol.
Minuman alkohol hanya mengandung energi, itulah yang menyebabkan rasa hangat
pada saat mengkonsumsinya. Alkohol dapat menyebabkan penyerapan gizi terhambat.
12. Makanlah makanan yang aman bagi kesehatan.
- Tidak tercemar.
- Tidak mengandung kuman.
- Tidak mengandung bahan kimia berbahaya.
- Diolah dengan baik.
13. Baca label pada makanan yang dikemas.
- Yang perlu diperhatikan dalam produk suatu makanan adalah nama produk,
fungsi, expired (kadarluasa), label halal.
- MD : makanan buatan dalam negri.
- ML : makanan buatan luar negri.
- SNI : Standar Nasional Indonesia.
35
Pengukuran Antropometrik
Antropometri memiliki peran yang penting dalam penelitian epidemiologi gizi. Ukuran tubuh
secara khas mencerminkan pajanan kumulatif terhadap pola makan atau diet (khususnya
kandungan energi dalam diet tersebut) dan keadaan sakit. Ukuran ini dapat pula ditafsirkan
dalam kaitannya dengan standar internasional bagi pertumbuhan pada anak-anak dan bagi
ukuran tubuh serta risiko morbiditas dan mortalitas yang menyertai pada orang dewasa.
Indeks masa tubuh (IMT) dapat didefinisikan melalui persamaan:
IMT = Berat badan (kg) / tinggi badan (m)2
Nilai IMT biasanya mencerminkan adipositas dan nilai ini sebenarnya berkaitan erat dengan
estimasi independen lainnya untuk memperkirakan persentase lemak tubuh. Orang yang
tubuhnya sangat berotot dapat memiliki nilai IMT yang tinggi dengan persentase lemak tubuh
yang rendah. Meskipun ukuran tubuh ini dimaksudkan untuk tidak bergantung pada tinggi
badan, namun untuk persentase lemak tubuh tertentu, orag yang tubuhnya pendek cenderung
memiliki nilai IMT yang lebih besar daripada orang yang tubuhnya lebih tinggi.8
Untuk IMT, klasifikasinya adalah sebagai berikut:9
BB kurang ≤ 18,5 ; BB normal = 18,5 – 22,9 ; BB lebih ≥ 23,0 ;
Preobesitas = 23 – 24,9 ; Obese I = 25 – 29,9 ; Obese II ≥ 30,0
Kesimpulan
Remaja tersebut menderita obesitas yang diketahui dari penghitungan IMTnya. Obesitas dapat
disebabkan karena pola makan yang tidak seimbang, metabolisme zat makanan tersebut, dan
juga hormon yang mempengaruhi metabolismenya.
36
Daftar Pustaka
1. Sloane E. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran
EGC; 2004: 299.
2. Almatsier S. Prinsip dasar ilmu gizi. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama; 2009: 42-4,
60-73.
3. Guyton AC, Hall JE. Buku ajar fisiologi kedokteran. Edisi ke-11. Jakarta: Penerbit
Buku Kedokteran EGC; 2007: 1063-238.
4. Sherwood L. Fisiologi manusia: dari sel ke sistem. Edisi 6. Jakarta: Penerbit Buku
Kedokteran EGC; 2011: :627-85.
5. Murray KM, Granner DK, Rodwell VW. Biokimia harper. Edisi ke-27. Jakarta:
Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2009: 154-60.
6. Gunawijaya FA, Kartawiguna E. Penuntun praktikum kumpulan foto mikroskopik
histologi. Jakarta: Penerbit Universitas Trisakti; 2009: 67-75.
7. Djaeni A. Ilmu gizi. Jakarta: IKAPI; 2008: 31-44, 91-101, 209-21.
8. Gibney MJ, Margetts BM, Kearney JM, Arab L. Gizi kesehatan masyarakat. Jakarta:
Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2009: 54.
9. Lumenta NA. Kenali jenis penyakit dan cara penyembuhannya: manajemen hidup
sehat. Jakarta: Elex Media Komputindo; 2006: 27.
37
10.
38
1 Sloane E. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2004:
299.2 Almatsier S. Prinsip dasar ilmu gizi. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama; 2009: 3 Guyton AC, Hall JE. Buku ajar fisiologi kedokteran. Edisi ke-11. Jakarta: Penerbit Buku
Kedokteran EGC; 2007: 1063-238.4 Sherwood L. Fisiologi manusia: dari sel ke sistem. Edisi 6. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran
EGC; 2011: :627-85.5 Murray KM, Granner DK, Rodwell VW. Biokimia harper. Edisi ke-27. Jakarta: Penerbit Buku
Kedokteran EGC; 2009: 154-60.6 Gunawijaya FA, Kartawiguna E. Penuntun praktikum kumpulan foto mikroskopik histologi.
Jakarta: Penerbit Universitas Trisakti; 2009: 67-75.7 Djaeni A. Ilmu gizi. Jakarta: IKAPI; 2008: 31-44, 91-101, 209-21.
8 Gibney MJ, Margetts BM, Kearney JM, Arab L. Gizi kesehatan masyarakat. Jakarta: Penerbit
Buku Kedokteran EGC; 2009: 54.9 Lumenta NA. Kenali jenis penyakit dan cara penyembuhannya: manajemen hidup sehat. Jakarta:
Elex Media Komputindo; 2006: 27.