PBL Blok 11 Jane

59
Pengaruh Metabolisme dan Endokrin terhadap Obesitas Desrainy Inhardini Gunadiputri Kelompok C5 NIM 102010261

Transcript of PBL Blok 11 Jane

Page 1: PBL Blok 11 Jane

Pengaruh Metabolisme dan Endokrin

terhadap Obesitas

Desrainy Inhardini Gunadiputri

Kelompok C5

NIM 102010261

Page 2: PBL Blok 11 Jane

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

Page 3: PBL Blok 11 Jane

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

Page 4: PBL Blok 11 Jane

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

Page 5: PBL Blok 11 Jane

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

Page 6: PBL Blok 11 Jane

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

Page 7: PBL Blok 11 Jane

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

Page 8: PBL Blok 11 Jane

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

Page 9: PBL Blok 11 Jane

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

Page 10: PBL Blok 11 Jane

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

Page 11: PBL Blok 11 Jane

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

Page 12: PBL Blok 11 Jane

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

Page 13: PBL Blok 11 Jane

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

Page 14: PBL Blok 11 Jane

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

Page 15: PBL Blok 11 Jane

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

Page 16: PBL Blok 11 Jane

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

Page 17: PBL Blok 11 Jane

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

Page 18: PBL Blok 11 Jane

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

Page 19: PBL Blok 11 Jane

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

Page 20: PBL Blok 11 Jane

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

Page 21: PBL Blok 11 Jane

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

Page 22: PBL Blok 11 Jane

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

Page 23: PBL Blok 11 Jane

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

Page 24: PBL Blok 11 Jane

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

Page 25: PBL Blok 11 Jane

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

Page 26: PBL Blok 11 Jane

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

Page 27: PBL Blok 11 Jane

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

Page 28: PBL Blok 11 Jane

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

Page 29: PBL Blok 11 Jane

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

Page 30: PBL Blok 11 Jane

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

Page 31: PBL Blok 11 Jane

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

Page 32: PBL Blok 11 Jane

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

Page 33: PBL Blok 11 Jane

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

Page 34: PBL Blok 11 Jane

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

Page 35: PBL Blok 11 Jane

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

Page 36: PBL Blok 11 Jane

- 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

Page 37: PBL Blok 11 Jane

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

Page 38: PBL Blok 11 Jane

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

Page 39: PBL Blok 11 Jane

10.

38

Page 40: PBL Blok 11 Jane

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.