PBL - Blok 11 - Metabolik Endokrin

Proses Metabolisme dan Hormon yang Berperan dalam Tubuh

Priest Daniel Limahelu

102014101 / F6

Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana

Jl. Arjuna Utara No.6 Jakarta Barat 11510

Email : [email protected]

Abstrak

Tubuh makhluk hidup khususnya manusia, memerlukan beberapa proses penting

didalam tubuhnya agar bisa bertahan hidup. Salah satu proses yang paling utama dan

dibutuhkan adalah pemecahan glukosa menjadi energi, dimana energi merupakan hal yang

kita pakai dalam kehidupan sehari-hari untuk melakukan segala aktivitas. Pemecahan glukosa

menjadi energi dinamakan dengan glikolisis. Selain glikolisis, untuk menunjang kebutuhan

energi dalam tubuh kita, ada beberapa proses lain yang penting seperti contohnya

glikogenolisis, yaitu pemecahan cadangan makanan berupa glikogen menjadi glukosa,

dimana glukosa tersebut nantinya akan diproses melalui glikolisis untuk menghasilkan

energi, dan juga glukoneogenesis yaitu pembentukan glukosa dari bahan lain selain

karbohidrat.

Kata kunci : glikolisis, glikogenolisis, glukoneogenesis

Abstract

A human being, requires several important processes in the body in order to survive.

One of the most important is the breakdown of glucose into energy, which we use everyday in

our daily lives to perform all activities. The breakdown of glucose into energy is called the

glycolysis process. In addition to glycolysis, to support the needs of energy in our body, there

are several other processes that are also important such as glycogenolysis, which breakdown

the food reserves in the form of glycogen to glucose, where glucose will be processed via

glycolysis to produce energy, and also gluconeogenesis, which is the process to make

glucose from many materials except carbohydrates.

Keywords : glycolysis, glycogenolysis, gluconeogenesis

1

Pendahuluan

Semua makhluk hidup perlu makan dan minum untuk dapat melakukan suatu

aktivitas, makanan dan minuman yang masuk ke dalam tubuh kita akan di oksidasi menjadi

ATP dan ATP akan berguna sebagai sumber energi bagi tubuh kita. Selain sebagai sumber

energi, makanan dan minuman juga berguna sebagai penunjang pertumbuhan dan

pemeliharaan jaringan-jaringan tubuh.

Selain makanan dan minuman, terdapat juga sejumlah hormon yang menunjang

pertumbuhan dan pembentukan ATP dalam tubuh. Hormon – hormon tersebut disekresi oleh

kelenjar endokrin dalam tubuh manusia. Semua kelenjar endokrin melaksanakan fungsinya

dengan mengeluarkan hormon ke dalam darah.

Metabolisme

Jalur metabolisme dibagi menjadi 3:1

1. Katabolik : Untuk proses pemecahan molekul besar, oksidasi, ekivalen pereduksi, dan

terutama produksi ATP, bersifat eksotermik

2. Anabolik : terlibat dalam proses sintesis senyawa kompleks dari prekursor nya ( misal

Asam Amino menjadi Protein ), bersifat endotermik

3. Amfibolik : Terjadi di persilangan metabolisme yang menghubungkan jalur Katabolik

dan Anabolik. Misal : Siklus Asam Sitrat

Metabolisme berjalan normal bila : Tubuh dapat beradaptasi saat lapar, latihan fisik,

kehamilan, dan laktasi. Abnormal misal karena defisiensi nutrisi, enzim, sekresi hormonal

pengatur metabolisme tidak normal, efek racun / obat.1

Metabolisme Karbohidrat

Karbohidrat siap dikatabolisir menjadi energi jika berbentuk monosakarida. Energi

yang dihasilkan berupa Adenosin Trifosfat (ATP). Glukosa merupakan karbohidrat yang

terpenting karena dalam bentuk glukosa, massa karbohidrat makanan diserap ke dalam aliran

darah, atau ke dalam bentuk glukosa karbohidrat dikonversi di dalam hati, serta dari glukosa

semua bentuk karbohidrat lain dalam tubuh dapat dibentuk. Glukosa juga merupakan bahan

bakar metabolik utama bagi jaringan mamalia (kecuali hewan pemamah biak) dan bahan

bakar universal bagi janin. Unsur ini diubah menjadi karbohidrat lain dengan fungsi sangat

spesifik, misalnya glikogen untuk simpanan, ribosa dalam bentuk asam nukleat, galaktosa

dalam laktosa susu, senyawa lipid kompleks tertentu dan dalam bentuk gabungan dengan

protein, yaitu glikoprotein serta proteoglikan.1

2

Sifat diet atau makanan menentukan pola dasar metabolisme di dalam tubuh.

Mamalia, termasuk manusia harus memproses hasil penyerapan produk-produk pencernaan

karbohidrat, lipid dan protein dari makanan. Secara berurutan, produk-produk ini terutama

adalah glukosa, asam lemak serta gliserol dan asam amino. Semua produk hasil pencernaan

diproses melalui lintasan metaboliknya masing-masing menjadi suatu produk umum yaitu

Asetil KoA, yang kemudian akan dioksidasi secara sempurna melalui siklus asam sitrat.1

Terdapat beberapa jalur metabolisme karbohidrat baik yang tergolong sebagai

katabolisme maupun anabolisme, yaitu glikolisis, oksidasi piruvat, siklus asam sitrat,

glikogenesis, glikogenolisis serta glukoneogenesis. Secara ringkas, jalur metabolisme

karbohidrat dijelaskan sebagai berikut: 1

1. Glukosa sebagai bahan bakar utama akan mengalami glikolisis (dipecah) menjadi 2 piruvat

jika tersedia oksigen. Dalam tahap ini dihasilkan energi berupa ATP.

2. Selanjutnya masing-masing piruvat dioksidasi menjadi asetil KoA. Dalam tahap ini di-

hasilkan energi berupa ATP.

3. Asetil KoA akan masuk ke jalur persimpangan yaitu siklus asam sitrat. Dalam tahap ini di-

hasilkan energi berupa ATP.

4. Jika sumber glukosa berlebihan, melebihi kebutuhan energi kita maka glukosa tidak

dipecah, melainkan akan dirangkai menjadi polimer glukosa (disebut glikogen). Glikogen

ini disimpan di hati dan otot sebagai cadangan energi jangka pendek. Jika kapasitas

penyimpanan glikogen sudah penuh, maka karbohidrat harus dikonversi menjadi jaringan

lipid sebagai cadangan energi jangka panjang.

5. Jika terjadi kekurangan glukosa dari diet sebagai sumber energi, maka glikogen dipecah

menjadi glukosa. Selanjutnya glukosa mengalami glikolisis, diikuti dengan oksidasi

piruvat sampai dengan siklus asam sitrat.

6. Jika glukosa dari diet tak tersedia dan cadangan glikogen pun juga habis, maka sumber

energi non karbohidrat yaitu lipid dan protein harus digunakan. Jalur ini dinamakan

glukoneogenesis (pembentukan glukosa baru) karena dianggap lipid dan protein harus

diubah menjadi glukosa baru yang selanjutnya mengalami katabolisme untuk memperoleh

energi.

3

Glikolisis

Glikolisis berlangsung di dalam sitoplasma semua sel. Lintasan katabolisme ini

adalah proses pemecahan glukosa menjadi asam piruvat pada suasana aerob (tersedia

oksigen) dan asam laktat pada suasana anaerob (tidak tersedia oksigen).1

Glikolisis merupakan jalur utama metabolisme glukosa agar terbentuk asam piruvat,

dan selanjutnya asetil-KoA untuk dioksidasi dalam siklus asam sitrat (Siklus Krebs). Selain

itu glikolisis juga menjadi lintasan utama metabolisme fruktosa dan galaktosa. Keseluruhan

persamaan reaksi untuk glikolisis yang menghasilkan laktat adalah:1

Glukosa + 2ADP +2Pi 2L(+)-Laktat +2ATP +2H2O

Kesimpulan:

Pada glikolisis aerob, energi yang dihasilkan terinci sebagai berikut:

- hasil tingkat substrat :+ 4P

- hasil oksidasi respirasi :+ 1P

- jumlah :+10P

- dikurangi untuk aktivasi glukosa dan fruktosa-1P : - 2P

+ 8P

Pada glikolisis anaerob, energi yang dihasilkan terinci sebagai berikut:

- hasil tingkat substrat :+ 4P

- hasil oksidasi respirasi :+ 0P

- jumlah :+ 4P

- dikurangi untuk aktivasi glukosa dan fruktosa 1P : - 2P

+ 2P

4

Gambar 1 : Lintasan Glikolisis1

Oksidasi Piruvat

Dalam jalur ini, piruvat dioksidasi (dekarboksilasi oksidatif) menjadi Asetil-KoA,

yang terjadi di dalam mitokondria sel. Reaksi ini dikatalisir oleh berbagai enzim yang

berbeda yang bekerja secara berurutan di dalam suatu kompleks multienzim yang berkaitan

dengan membran interna mitokondria. Secara kolektif, enzim tersebut diberi nama kompleks

piruvat dehidrogenase dan analog dengan kompleks -keto glutarat dehidrogenase pada

siklus asam sitrat.1

Jalur ini merupakan penghubung antara glikolisis dengan siklus Krebs. Jalur ini juga

merupakan konversi glukosa menjadi asam lemak dan lemak dan sebaliknya dari senyawa

non-karbohidrat menjadi karbohidrat. Rangkaian reaksi kimia yang terjadi dalam lintasan

oksidasi piruvat adalah sebagai berikut:1

1. Dengan adanya TDP (thiamine diphosphate), piruvat didekarboksilasi menjadi derivat

hidroksietil tiamin difosfat terikat enzim oleh komponen kompleks enzim piruvat

dehidrogenase. Produk sisa yang dihasilkan adalah CO2.

5

Gambar 2 : Lintasan Oksidasi Piruvat 1

2. Hidroksietil tiamin difosfat akan bertemu dengan lipoamid teroksidasi, suatu kelompok

prostetik dihidroksilipoil transasetilase untuk membentuk asetil lipoamid, selanjutnya

TDP lepas.

3. Selanjutnya dengan adanya KoA-SH, asetil lipoamid akan diubah menjadi asetil KoA,

dengan hasil sampingan berupa lipoamid tereduksi.

4. Siklus ini selesai jika lipoamid tereduksi direoksidasi oleh flavoprotein, yang

mengandung FAD, pada kehadiran dihidrolipoil dehidrogenase. Akhirnya flavoprotein

tereduksi ini dioksidasi oleh NAD+, yang akhirnya memindahkan ekuivalen pereduksi

kepada rantai respirasi.

Piruvat + NAD+ + KoA Asetil KoA + NADH + H+ + CO2

Siklus Asam Sitrat

Siklus ini juga sering disebut sebagai siklus Krebs atau siklus asam trikarboksilat dan

berlangsung di dalam mitokondria. Siklus asam sitrat merupakan jalur bersama oksidasi

karbohidrat, lipid dan protein. Siklus asam sitrat merupakan rangkaian reaksi yang

menyebabkan katabolisme asetil KoA, dengan membebaskan sejumlah ekuivalen hidrogen

yang pada oksidasi menyebabkan pelepasan dan penangkapan sebagaian besar energi yang

tersedia dari bahan bakar jaringan, dalam bentuk ATP. Fungsi utama siklus asam sitrat adalah

sebagai lintasan akhir bersama untuk oksidasi karbohidrat, lipid dan protein. Hal ini terjadi

6

karena glukosa, asam lemak dan banyak asam amino dimetabolisir menjadi asetil KoA atau

intermediat yang ada dalam siklus tersebut.1

Gambar 3 : Siklus Asam Sitrat sebagai Jalur Bersama Metabolisme Karbohidrat, Lipid dan

Protein 1

Selama proses oksidasi asetil KoA di dalam siklus, akan terbentuk ekuivalen

pereduksi dalam bentuk hidrogen atau elektron sebagai hasil kegiatan enzim dehidrogenase

spesifik. Unsur ekuivalen pereduksi ini kemudian memasuki rantai respirasi tempat sejumlah

besar ATP dihasilkan dalam proses fosforilasi oksidatif. Pada keadaan tanpa oksigen

(anoksia) atau kekurangan oksigen (hipoksia) terjadi hambatan total pada siklus tersebut.

Enzim-enzim siklus asam sitrat terletak di dalam matriks mitokondria, baik dalam bentuk

bebas ataupun melekat pada permukaan dalam membran interna mitokondria sehingga

memfasilitasi pemindahan unsur ekuivalen pereduksi ke enzim terdekat pada rantai respirasi,

yang bertempat di dalam membran interna mitokondria. 1

Energi yang Dihasilkan Siklus Asam Sitrat

Pada proses oksidasi yang dikatalisir enzim dehidrogenase, 3 molekul NADH dan 1

FADH2 akan dihasilkan untuk setiap molekul asetil-KoA yang dikatabolisir dalam siklus

asam sitrat. Dalam hal ini sejumlah ekuivalen pereduksi akan dipindahkan ke rantai respirasi

dalam membran interna mitokondria.1

7

Selama melintasi rantai respirasi tersebut, ekuivalen pereduksi NADH menghasilkan

3 ikatan fosfat berenergi tinggi melalui esterifikasi ADP menjadi ATP dalam proses

fosforilasi oksidatif. Namun demikian FADH2 hanya menghasilkan 2 ikatan fosfat berenergi

tinggi. Fosfat berenergi tinggi selanjutnya akan dihasilkan pada tingkat siklus itu sendiri

(pada tingkat substrat) pada saat suksinil KoA diubah menjadi suksinat. 1

Gambar 4 :Lintasan Siklus Krebs 1

Dengan demikian rincian energi yang dihasilkan dalam siklus asam sitrat adalah:

1. Tiga molekul NADH, menghasilkan : 3 X 3P = 9P

2. Satu molekul FADH2, menghasilkan : 1 x 2P = 2P

3. Pada tingkat substrat = 1P

Jumlah = 12P

Jika dihubungkan dengan jalur glikolisis, oksidasi piruvat dan siklus Krebs, dapat

dihitung bahwa 1 mol glukosa jika dibakar sempurna (aerob) akan menghasilkan energi

dengan rincian sebagai berikut:

1. Glikolisis : 8P

2. Oksidasi piruvat (2 x 3P) : 6P

8

Gambar 5 : Lintasan Glikogenesis dan Glikogenolisis 1

3. Siklus Krebs (2 x 12P) : 24P

Jumlah : 38P

Glikogenesis

Tahap pertama metabolisme karbohidrat adalah pemecahan glukosa (glikolisis)

menjadi piruvat. Selanjutnya piruvat dioksidasi menjadi asetil KoA. Akhirnya asetil KoA

masuk ke dalam rangkaian siklus asam sitrat untuk dikatabolisir menjadi energi.1

Proses di atas terjadi jika kita membutuhkan energi untuk aktivitas, misalnya berpikir,

mencerna makanan, bekerja dan sebagainya. Jika kita memiliki glukosa melampaui

kebutuhan energi, maka kelebihan glukosa yang ada akan disimpan dalam bentuk glikogen.

Proses anabolisme ini dinamakan glikogenesis. Glikogen merupakan bentuk simpanan

karbohidrat yang utama di dalam tubuh dan analog dengan amilum pada tumbuhan. Unsur ini

terutama terdapat didalam hati (sampai 1%), otot jarang melampaui jumlah 1%. Akan tetapi

karena massa otot jauh lebih besar daripada hati, maka besarnya simpanan glikogen di otot

bisa mencapai tiga sampai empat kali lebih banyak.1

9

Glikogenolisis

Jika glukosa dari diet tidak dapat mencukupi kebutuhan, maka glikogen harus dipecah

untuk mendapatkan glukosa sebagai sumber energi. Proses ini dinamakan glikogenolisis.

Glikogenolisis seakan-akan kebalikan dari glikogenesis, akan tetapi sebenarnya tidak

demikian. Untuk memutuskan ikatan glukosa satu demi satu dari glikogen diperlukan enzim

fosforilase. Enzim ini spesifik untuk proses fosforolisis rangkaian 1-4 glikogen untuk

menghasilkan glukosa 1-fosfat. Residu glukosil terminal pada rantai paling luar molekul

glikogen dibuang secara berurutan sampai kurang lebih ada 4 buah residu glukosa yang

tersisa pada tiap sisi cabang.

Glukosa transferase dibutuhkan sebagai katalisator pemindahan unit trisakarida dari

satu cabang ke cabang lainnya sehingga membuat titik cabang 1 per 1 terpajang. Hidrolisis

ikatan 1 per 1 memerlukan kerja enzim-enzim pemutus cabang (debranching enzyme) yang

spesifik. Dengan pemutusan cabang tersebut, maka kerja enzim fosforilase selanjutnya dapat

berlangsung.1

Glukoneogenesis

Glukoneogenesis terjadi jika sumber energi dari karbohidrat tidak tersedia lagi. Maka

tubuh akan menggunakan lemak sebagai sumber energi. Jika lemak juga tak tersedia, barulah

tubuh akan memecah protein untuk energi dimana sebetulnya protein berperan pokok sebagai

pembangun tubuh. Jadi bisa disimpulkan bahwa glukoneogenesis adalah proses pembentukan

glukosa dari senyawa-senyawa non karbohidrat, bisa dari lipid maupun protein. Secara

ringkas, jalur glukoneogenesis dari bahan lipid maupun protein dijelaskan sebagai berikut:1

1. Lipid terpecah menjadi komponen penyusunnya yaitu asam lemak dan gliserol. Asam

lemak dapat dioksidasi menjadi asetil KoA. Selanjutnya asetil KoA masuk dalam siklus

Krebs. Sementara itu gliserol masuk dalam jalur glikolisis.

2. Untuk protein, asam-asam amino penyusunnya akan masuk ke dalam siklus Krebs.

Metabolisme Benda Keton1

Meningkatnya oksidasi asam lemak merupakan karakteristik kelaparan dan diabetes

melitus, yang menyebabkan pembentukan badan keton oleh hati (ketosis). Badan keton

bersifat asam, dan jika diproduksi secara berlebihan dalam jangka panjang, seperti pada

diabetes, menyebabkan ketoasidosis yang pada akhirnya dapat menyebabkan kematian.

10

Karena glukoneogenesis bergantung pada oksidasi asam lemak, setiap gangguan pada

oksidasi asam lemak menyebabkan hipoglikemia. Hal ini terjadi pda berbagai keadaan

defisiensi karnitin atau defisiensi enzim-enzim esensia; pada oksidasi asam lemak, misalnya

karnitin palmitoiltransferase, atau inhibis oksidasi asam lemak oleh racun, misalnya

hipoglisin.

Dalam kondisi metabolik dengan laju oksidasi asam lemak yang tinggi, hati

menghasilkan banyak asetoasetat dan D(-)-3-hidrosibutirat (β-hidroksibutirat). Asetoasetat

secara terus-menerus mengalami dekarbosilasi spontan untukmenghasilkan aseton. Ketiga zat

ini secara kolektif dikenal sebagai badan keton.

Enzim-enzim yang bertanggung jawab dalam pembentukan badan keton terutama

berkaitan dengan mitokondria. Dua molekul asetil-KoA yang terbentuk dalam oksidasi-β

menyatu dan membentuk asetoasetil-KoA, yang merupakan bahan awal untuk ketogenensis,

juga secara langsung dibentuk dari empat karbon terminal asam lemak selama teradinya

oksidasi-β. Kondensasi asetoastil-KoA dengan molekul lain asetil-KoA oleh 3-hidroksi-3-

metilglutaril-KoA sintase membentuk 3-hidroksi-3-metilglutaril-KoA (HMG-KoA). 3-

hidroksi-3-metilglutaril-KoA liase kemudia menyebabkan asetil-KoA terlepas dari HMG-

KoA, yang menyisakan asetoasetat bebas. Atom-atom karbon yang terlepas dari molekul

asetil-KoA berasal dari molekul asetoasetil-KoA awal. Agar terjadi ketogenesis, kedua enzim

harus terdapat di mitokondria.

Sistem Endokrin

Sistem endokrin mengatur aktivitas-aktivitas yang lebih memerlukan durasi daripada

kecepatan. Kelenjar endokrin mengeluarkan hormon, pembawa pesan kimiawi dalam darah

yang bekerja pada sel sasaran yang terletak jauh dari kelenjar endokrin itu sendiri. Sebagian

besar aktivitas sel sasaran yang berada di bawah kontrol hormon ditujukan untuk

mempertahankan homeostasis. Kelenjar endokrin sentral, yang berada atau berkaitan erat

dengan otak, mencakup hipotalamus, kelenjar hipofisis, dan kelenjar pineal.2

Hipotalamus (suatu bagian dari otak) dan kelenjar hipofisis posterior bekerja sebagai

satu kesatuan untuk mengeluarkan hormon-hormon yang esensial untuk mempertahankan

keseimbangan air, melahirkan, dan menyusui. Hipotalamus juga mengeluarkan hormon-

hormon regulatorik yang mengontrol pengeluaran hormon kelenjar hipofisis anterior.2

11

Insulin

Merupakan promotor pertumbuhan yang penting. Defisiensi insulin sering menghambat per-

tumbuhan, dan hiperinsulinisme sering memicu pertumbuhan berlebihan. Karena insulin mendorong

sintesis protein maka efeknya dalam meningkatkan pertumbuhan tetapi tidak terlalu mengejutkan. Na-

mun, efek ini juga dapat timbul dari mekanisme di luar efek langsung insulin pada sintesis protein. In-

sulin secara struktural mirip dengan somatomedin dan mungkin berinteraksi dengan reseptor so-

matomedin (IGF-I), yang sangat mirip reseptor insulin.4

Growth Hormone

Hormon pertumbuhan (GH = Growth Hormone) juga dinamakan somatotropic hormone (SH)

atau somatotropin, merupakan molekul protein kecil yang mengandung 191 asam amino dalam satu

rantai dan mempunyai berat molekul 22.005. Hormon pertumbuhan adalah hormon primer yang

bertanggung jawab mengatur pertumbuhan tubuh keseluruhan, juga penting dalam metabolisme

intermediat. Hormon pertumbuhan berperan dalam meningkatkan pertumbuhan seluruh tubuh dengan

cara mempengaruhi pembentukan protein, pembelahan sel, dan diferensiasi sel.1,3

Hormon pertumbuhan dihasilkan oleh kelenjar hipofisis anterior yang merupakan kelenjar

yang paling banyak jenis sel sekretorik. Hormon pertumbuhan atau GH tidak berperan dalam

perkembangan janin. Setelah lahir, GH dan faktor hormon nonplasenta lain mulai berperan penting

dalam mengatur pertumbuhan. Faktor genetik dan nutrisi juga berpengaruh besar pada periode

pertumbuhan ini.4

Glukagon

Glukagon disintesis di sel A pankreas melalui pemutusan praproglukagon (suatu

peptida dengan 160 asam amino) yang berukuran jauh lebih besar. Seperti halnya pada

insulin, praproglukagon dihasilkan di retikulum endoplasma kasar dan diubah menjadi

proglukagon sewaktu hormon tersebut masuk ke dalam lumen. Pemutusan proteolitik di

berbagai tempat menghasilkan glukagon yaitu polipeptida dengan 29 asam amino yang

matang dengan berat molekul 3.500 dan fragmen berisi glukagon yang lebih besar. Sekresi

glukagon terutama diatur oleh glukosa dan insulin, dimana keduanya menghambat pelepasan

glukagon. Hormon tertentu juga dapat merangsang sekresi glukagon, diantaranya adalah

katekolamin (termasuk epinefrin), kortisol, dan hormon saluran cerna tertentu.5

Kortisol

12

Kortisol adalah glukokortikoid (GC) fisiologis utama dalam tubuh manusia, walaupun

kortikosteron juga memiliki sedikit aktivitas glukokortikoid. Kortisol dikeluarkan dari

korteks adrenal sebagai respons terhadap ACTH. Konsentrasi kortisol bebas dalam darah

yang membasuh sel penghasil CRH di hipotalamus dan sel penghasil ACTH di hipofisis

anterior bekerja sebagai sinyal umpan-balik negative yang memiliki pengaruh regulatorik

terhadap pengeluaran CRH dan ACTH. Kadar kortisol yang tinggi dalam darah menekan

sekresi CRH dan ACTH dan kadar kortisol yang rendah merangsang sekresi. Namun pada

stres berat, sinyal umpan-balik negative terhadap sekresi ACTH oleh kadar kortisol yang

tinggi dalam darah dikalahkan oleh aktivitas bagian aksis yang lebih tinggi yang diinduksi

oleh stres yang bersangkutan.5

Katekolamin (Epinefrin, Norepinefrin, Dopamin)

Katekolamin adalah produk sekresi sistem simpatoadrenal yang diperlukan agar tubuh

dapat beradaptasi dengan berbagai stres akut dan kronik. Epinefrin (80-85% dari katekolamin

yang disimpan) dibentuk terutama di sel medula adrenal, sedangkan norepinefrin (15-20%

dari katekolamin yang disimpan) disintesis dan disimpan tidak hanya di medula adrenal tetapi

juga di berbagai bagian SSP dan di ujung saraf sistem saraf adrenergik. Dopamin bekerja

terutama sebagai neurotransmitter dan kecil efeknya pada metabolisme bahan bakar.5

Golongan katekolamin ini merupakan hormon yang melawan kerja insulin dan menimbulkan

efek metabolik yang ditujukan untuk mobilisasi bahan bakar dari tempat penyimpanan untuk

dioksidasi oleh sel untuk memenuhi kebutuhan energi yang meningkat pada stres akut

maupun kronik. Keduanya secara simultan menekan sekresi insulin, yang memastikan bahwa

aliran bahan bakar akan terus ke arah penggunaan bahan bakar dan bukan penyimpanan

bahan bakar, sepanjang rangsangan stres menetap.5

Irama Sirkadian pada Fungsi Endokrin

Sirkadian diproduksi oleh faktor alami didalam tubuh, tetapi sirkadian juga

dipengaruhi oleh lingkungan di sekitar. Iluminasi atau cahaya adalah faktor utama yang

mempengaruhi irama sirkadian didalam tubuh dimana akan mempengaruhi siklus bangun-

tidur, pelepasan hormon, suhu tubuh, dan fungsi penting lainnya. Irama sirkadian penting

dalam menentukan pola tidur seseorang. Pusat utama sirkadian, yaitu SCN (Suprachiasmatic

Nucleus) mengontrol produksi hormon melatonin, yaitu hormon yang membuat kantuk.

Karena hormon ini terletak tepat diatas saraf optik, yang menyampaikan informasi melalui

13

mata ke otak, maka SCN akan menerima informasi melalui mata dengan adanya cahaya yang

masuk, jika cahayanya sedikit, maka SCN akan memberitahu otak untuk memproduksi

hormon melatonin lebih banyak sehingga akan membuat rasa kantuk yang lebih.6

Hubungan Stres dengan Aktivitas Fisik dan Emosi

Stres fisik atau mental dapat memicu respons stres. Respon stres merupakan respon

yang kompleks dan dapat mempengaruhi beberapa organ tubuh seperti jantung, ginjal, hati,

dan fungsi sistem endokrin. Banyak faktor yang dapat memulai respon terhadap stres, tetapi

stres fisik adalah yang paling utama. Respon tubuh dalam mengatasi stres fisik, yaitu kelenjar

adrenal akan menghasilkan lebih banyak hormon kortisol. Jika kelenjar adrenal tidak

merespon, hal ini bisa menjadi masalah yang mengakibatkan kematian. Jenis lain dari stres

yaitu stres emosional, sosial, atau ekonomi, tetapi stress jenis ini biasanya tidak memerlukan

peningkatan hormon kortisol untuk mengatasinya.7

Hiperglikemia

Hiperglikemia ditandai dengan kadar glukosa darah yang berlebih (600 mg/dl – 2000

mg/dl). Keadaan ini menyebabkan diuresis osmotic dengan kehilangan elektrolit termasuk

kalium, magnesium, dan fosfor. Diuresis tersebut adalah hipotonik dalam hubungannya

dengan elektrolit (misalnya air hilang ke dalam natrium dan elektrolit lain yang berlebihan).

Kombinasi antara kehilangan cairan hipotonik dan hiperglikemia mengarah pada

hiperosmolaritas serum, selanjutnya peningkatan osmolaritas serum menyebabkan

perpindahan air keluar sel dimana hasil akhirnya adalah kehilangan baik cairan intraseluler

maupun ekstraseluler. Karena cairan ekstraseluler turun, secara otomatis volume ekstraseluler

juga akan menurun, maka darah kan menjadi kental dan alirannya terganggu. Tromboemboli

umum terjadi karena peningkatan viskositas darah, mempertinggi agregasi dan pelengketan

platelet, serta immobilitas. Beban kerja jantung akan meningkat dan dapat mengarah pada

infark miokard, serta aliran darah akan menurun, yang berpotensi menyebabkan kerusakan

ginjal.8

Kesimpulan

Hipotesis diterima. Gula darah yang berlebihan didalam tubuh dapat menyebabkan

gangguan pengikatan oksigen akibat darah yang mengental, sehingga hal ini dapat

menyebabkan kekurangan oksigen yang berakhir pada turunnya kesadaran.

14

Daftar Pustaka

1. Murray RK, Hartono A, Ronardy DH. Biokimia harper. Edisi 27. Jakarta: EGC;

2012.h.95-239, 435-78.

2. Sherwood L. Fisiologi manusia. Ed 3. Jakarta: EGC; 2003.h.609, 625, 634-7.

3. Guyton AC. Buku ajar fisiologi kedokteran. Ed 11. Jakarta: EGC; 2003.h.1171, 1176,

1179, 1181.

4. Sherwood L. Fisiologi manusia dari sel ke sistem. Ed 6. Jakarta: EGC; 2011.h.724, 731,

735-6, 740, 744, 746, 748.

5. Marks DB, Marks AD, Smith CM. Biokimia kedokteran dasar. Jakarta: EGC; 2005.h.372,

685-7.

6. National Institutes of General Medical Sciences. Circadian rhythms fact sheet. Diunduh

dari http://www.nigms.nih.gov/Education/Pages/Factsheet_CircadianRhythms.aspx,

Diakses 11 Oktober 2015.

7. Anawalt BD, Kirk S, Shulman D. Factors that affect endocrine function. Diunduh dari

http://www.hormone.org/hormones-and-health/the-endocrine-system/factors-that-affect-

endocrine-function, Diakses 11 Oktober 2015.

8. Horne MM, Swearingen PL. Keseimbangan cairan, elektrolit, asam & basa. Jakarta:

EGC; 2006.h.198.

15