blok 11.docx
TRANSCRIPT
Sistem Urinaria
Rendy Aprianus Santoso (10.2008.020)
Mahasiswa Fakultas Kedoteran UKRIDA
Jakarta 2011
Email: [email protected]
SKENARIO
Bapak A 50 tahun,TB 165 cm, BB 80 kg, tkeanan darah 160 mmHg mengeluh kurang
bergairah terhadap istrinya, sering pusing, kaki kesemutam, sering haus, badan mula-mula
gemuk (80 kg), sebulan kemudian turun 10 kg. Ia lalu memeriksakan diri kedokter. Dokter
menganjurkan pemeriksaan gula darah puasa dan kolestrol.
PENDAHULUAN
Setiap mahluk hidup memerlukan energi dalam melakukan setiap aktivitasnya. Energi
diperoleh dari metabolisme nutrisi yang di konsumsi oleh tubuh. Jenis nutrisi yang
dikonsumsi oleh tubuh antara lain; Protein, karbohidrat dan lemak. Proses dan jumlah energi
yang dihasilkan oleh masing-masing nutrisi ini berbeda satu dengan lainnya. Namun bentuk
senyawa dari nutrisi yang digunakan untuk diubah menjadi bentuk energi ialah bentuk senyawa
yang sederhana Energi yang dihasilkan ini digunakan mahluk hidup untuk melakukan aktifitasnya
baik aktifitas di dalam maupun aktifitas di luar tubuh. Tanpa adanya proses metabolisme maka reaksi
pembentukan dan penguraian tidak akan berlangsung, sehingga energi tidak akan terbentuk dan
nutrisi yang dikonsumsi tidak mapu dirombak dan akan menumpuk di dalam tubuh. Begitu
pentingnya proses metabolisme bagi mahluk hidup, hingga tidak ada satupun mahluk hidup,
mulai dari yang bersel satu (Uniseluler) hingga yang bersel banyak (Multiseluler) tidak
melakukan proses metabolisme ini. Untuk mengetahui proses metabolisme nutrisi yang
terjadi dalam tubuh maka dalam makalah ini kami akan mencoba untuk menguraikan
beberapa metabolisme tersebut yang terdiri atas metabolism protein, karbohidrat dan lemak
(lipid).
1
ISI
Makroskopis
Anatomi pancreas
Pankreas merupakan suatu organ berupa kelenjar dengan panjang dan tebal sekitar 12,5 cm
dan tebal + 2,5 cm . Pankreas terletak pada dinding posterior abdomen di belakang
peritoneum sehingga termasuk organ retroperitonial. Strukturnya lunak dan berlobulus1.
Pankreas dapat dibagi ke dalam: a. Caput Pancreatis, berbentuk seperti cakram dan terletak di dalam bagian cekung
duodenum. Sebagian caput meluas di kiri di belakang arteri dan vena mesenterica
superior serta dinamakan Processus Uncinatus.
b. Collum Pancreatis merupakan bagian pancreas yang mengecil dan menghubungkan
caput dan corpus pancreatis.
c. Corpus Pancreatis berjalan ke atas dan kiri, menyilang garis tengah. Pada potongan
melintang sedikit berbentuk segitiga.
d. Cauda Pancreatis berjalan ke depan menuju ligamentum lienorenalis dan mengadakan
hubungan dengan hilum lienale.2
2
Mikroskopik
Pankreas berperan sebagai kelenjar eksokrin dan endokrin. Kedua fungsi tersebut dilakukan
oleh sel-sel yang berbeda.
1. Bagian eksokrin
Pankreas dapat digolongkan sebagai kelenjar besar, berlobulus, dan merupakan
tubuloasinosa kompleks. Asinus berbentuk tubular, dikelilingi lamina basal dan terdiri
atas5-8 sel berbentuk pyramid yang tersusun mengelilingi lumen sempit. Tidak
terdapat sel mioepitel. Diantara asini terdapat jaringan ikat halus mengandung
pembuluh darah, pembuluh limfe, saraf, dan saluran keluar.
2. Bagian endokrin
Bagian endokrin pankreas, yaitu Pulau Langerhans, tersebar di seluruh pankreas dan
tampak sebagai massa bundar, tidak teratur, terdiri atas sel pucat dengan banyak
pembuluh darah yang berukuran 76×175 mm dan berdiameter 20 sampai 300 mikron
tersebar di seluruh pankreas, walaupun lebih banyak ditemukan di ekor daripada kepala
dan badan pankreas. Pulau ini dipisahkan oleh jaringan retikular tipis dari jaringan
eksokrin di sekitarnya dengan sedikit serat-serat retikulin di dalam pulau. Sel-sel ini
membentuk sekitar 1% dari total jaringan pankreas.
Pada manusia, pulau Langerhans terdapat sekitar 1-2 juta pulau.Masing- masing
memiliki pasokan darah yang besar. Darah dari pulau Langerhans mengalir ke vena
hepatika. Sel-sel dalam pulau dapat dibagi menjadi beberapa jenis bergantung pada
sifat pewarnaan dan morfologinya.3
Dengan pewarnaan khusus, sel-sel pulau Langerhans terdiri dari empat macam, yaitu :
Sel Alfa, sebagai penghasil hormon glukagon. Terletak di tepi pulau, mengandung
gelembung sekretoris dengan ukuran 250nm, dan batas inti kadang tidak teratur.
Sel Beta, sebagai penghasil hormon insulin. Sel ini merupakan sel terbanyak dan
membentuk 60-70% sel dalam pulau. Sel beta terletak di bagian lebih dalam atau
lebih di pusat pulau, mengandung kristaloid romboid atau poligonal di tengah, dan
mitokondria kecil bundar dan banyak.
3
Sel Delta, mensekresikan hormon somatostatin. Terletak di bagian mana saja dari
pulau, umumnya berdekatan dengan sel A, dan mengandung gelembung sekretoris
ukuran 300-350 nm dengan granula homogen.
Sel F, mensekresikan polipeptida pankreas. Pulau yang kaya akan sel F berasal dari
tonjolan pankreas ventral.4
Mekanisme kelenjar pankreas
I. Metabolisme Karbohidrat
Kata karbohidrat berasal dari kata karbon dan air. Secara sederhana karbohidrat didefinisikan
sebagai polimer gula. Karbohidrat adalah senyawa karbon yang mengandung sejumlah besar
gugus hidroksil. Karbohidrat paling sederhana bisa berupa aldehid (disebut
polihidroksialdehid atau aldosa) atau berupa keton (disebut polihidroksiketon atau ketosa).:4
Fungsi karbohidrat
Fungsi primer dari karbohidrat adalah sebagai cadangan energi jangka pendek (gula
merupakan sumber energi). Fungsi sekunder dari karbohidrat adalah sebagai cadangan energi
jangka menengah (pati untuk tumbuhan dan glikogen untuk hewan dan manusia).
Kasifikasi karbohidrat
Karbohidrat dapat dikelompokkan menurut jumlah unit gula, ukuran dari rantai karbon,
lokasi gugus karbonil (-C=O), serta stereokimia.
Berdasarkan jumlah unit gula dalam rantai, karbohidrat digolongkan menjadi 4 golongan
utama yaitu:
1. Monosakarida (terdiri atas 1 unit gula)
2. Disakarida (terdiri atas 2 unit gula)
3. Oligosakarida (terdiri atas 3-10 unit gula)
4. Polisakarida (terdiri atas lebih dari 10 unit gula)
Berdasarkan lokasi gugus –C=O , monosakarida digolongkan menjadi 2 yaitu:
1. Aldosa (berupa aldehid)
2. Ketosa (berupa keton)
4
Berdasarkan jumlah atom C pada rantai, monosakarida digolongkan menjadi:
1. Triosa (tersusun atas 3 atom C)
2. Tetrosa (tersusun atas 4 atom C)
3. Pentosa (tersusun atas 5 atom C)
4. Heksosa (tersusun atas 6 atom C)
5. Heptosa (tersusun atas 7 atom C)4
Secara ringkas, jalur-jalur metabolisme karbohidrat dijelaskan sebagai berikut:
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
dihasilkan energi berupa ATP.
3. Asetil KoA akan masuk ke jalur persimpangan yaitu siklus asam sitrat. Dalam tahap ini
dihasilkan 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 di ubah menjadi 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.4
Glikolisis Embden Meyerhof (EM)
Glikolisis berlangsung di dalam sitosol semua sel. Lintasan katabolisme ini adalah proses
pemecahan glukosa menjadi:
1. asam piruvat, pada suasana aerob (tersedia oksigen)
2. asam laktat, pada suasana anaerob (tidak tersedia oksigen)
5
Tahap-tahap dalam lintasan glikolisis adalah sebagai berikut (pada setiap tahap, lihat dan
hubungkan dengan Gambar Lintasan detail metabolisme karbohidrat):
1. Glukosa masuk lintasan glikolisis melalui fosforilasi menjadi glukosa-6 fosfat dengan
dikatalisis oleh enzim heksokinase atau glukokinase pada sel parenkim hati dan sel
Pulau Langerhans pancreas. Proses ini memerlukan ATP sebagai donor fosfat. ATP
bereaksi sebagai kompleks Mg-ATP. Terminal fosfat berenergi tinggi pada ATP
digunakan, sehingga hasilnya adalah ADP. (-1P)
Reaksi ini disertai kehilangan energi bebas dalam jumlah besar berupa kalor, sehingga
dalam kondisi fisiologis dianggap irrevesibel. Heksokinase dihambat secara alosterik
oleh produk reaksi glukosa 6-fosfat.
2. diubah menjadi dengan bantuan enzim dalam suatu reaksi isomerasi aldosa-ketosa.
Enzim ini hanya bekerja pada anomer µ-glukosa 6-fosfat.
3. Fruktosa 6-fosfat diubah menjadi Fruktosa 1,6-bisfosfat dengan bantuan enzim
fosfofruktokinase. Fosfofruktokinase merupakan enzim yang bersifat alosterik sekaligus
bisa diinduksi, sehingga berperan penting dalam laju glikolisis. Dalam kondisi fisiologis
tahap ini bisa dianggap irreversible. Reaksi ini memerlukan ATP sebagai donor fosfat,
sehingga hasilnya adalah ADP.(-1P)
4. Fruktosa 1,6-bisfosfat dipecah menjadi 2 senyawa triosa fosfat yaitu gliserahdehid 3-
fosfat dan dihidroksi aseton fosfat. Reaksi ini dikatalisis oleh enzim aldolase (fruktosa
1,6-bifosfat aldolase).
5. Gliseraldehid 3-fosfat dapat berubah menjadi dihidroksi aseton fosfat dan sebaliknya
(reaksi interkonversi). Reaksi bolak-balik ini mendapatkan katalisator enzim fosfotriosa
isomerase.
6. Glikolisis berlangsung melalui oksidasi Gliseraldehid 3-fosfat menjadi 1,3-
bifosfogliserat, dan karena aktivitas enzim fosfotriosa isomerase, senyawa dihidroksi
aseton fosfat juga dioksidasi menjadi 1,3-bifosfogliserat melewati gliseraldehid 3-
fosfat.
7. Energi yang dihasilkan dalam proses oksidasi disimpan melalui pembentukan ikatan
sulfur berenergi tinggi, setelah fosforolisis, sebuah gugus fosfat berenergi tinggi dalam
posisi 1 senyawa 1,3 bifosfogliserat. Fosfat berenergi tinggi ini ditangkap menjadi ATP
dalam reaksi lebih lanjut dengan ADP, yang dikatalisis oleh enzim fosfogliserat kinase.
Senyawa sisa yang dihasilkan adalah 3-fosfogliserat.
6
8. 3-fosfogliserat diubah menjadi 2-fosfogliserat dengan dikatalisir oleh enzim
fosfogliserat mutase. Senyawa 2,3-bifosfogliserat (difosfogliserat, DPG) merupakan
intermediate dalam reaksi ini.
9. 2-fosfogliserat diubah menjadi fosfoenol piruvat (PEP) dengan bantuan enzim enolase.
Reaksi ini melibatkan dehidrasi serta pendistribusian kembali energi di dalam molekul,
menaikkan valensi fosfat dari posisi 2 ke status berenergi tinggi.4
Enolase dihambat oleh fluoride, suatu unsure yang dapat digunakan jika glikolisis di
dalam darah perlu dicegah sebelum kadar glukosa darah diperiksa. Enzim ini
bergantung pada keberadaan Mg2+ atau Mn2+.
10. Fosfat berenergi tinggi PEP dipindahkan pada ADP oleh enzim piruvat kinase sehingga
menghasilkan ATP. Enol piruvat yang terbentuk dalam reaksi ini mengalami konversi
spontan menjadi keto piruvat. Reaksi ini disertai kehilangan eneri bebas dalam jumlah
besar sebagai panas dan secara fisiologis adalah irreversible.
11. Jika keadaan bersifat anaerob (tak tersedia oksigen), reoksidasi NADH melalui
pemindahan sejumlah unsure ekuivalen pereduksi akan dicegah. Piruvat akan direduksi
oleh NADH menjadi laktat. Reaksi ini dikatalisir oleh enzim laktat dehidrogenase.4
Dalam keadaan aerob, piruvat diambil oleh mitokondria, dan setelah konversi menjadi
asetil-KoA, akan dioksidasi menjadi CO2 melalui siklus asam sitrat (Siklus Kreb’s).
Ekuivalen pereduksi dari reaksi NADH + H+ yang terbentuk dalam glikolisis akan
diambil oleh mitokondria untuk oksidasi melalui salah satu dari reaksi ulang alik
(shuttle)4.
II. Metabolisme protein
Tiga per empat zat padat tubuh terdiri dari protein (otot, enzim, protein plasma, antibodi,
hormon), protein ini merupakan rangkaian asam amino dengan ikatan peptide yang terdiri
dari ikatan komplek dengan fibril → protein fibrosa.
Macam protein fibrosa terdiri atas: kolagen (tendon, kartilago, tulang); elastin (arteri); keratin
(rambut, kuku); dan aktin-miosin. Bentuk sederhana dari protein disebut asam amino. Asam
amino dibedakan: asam amino esensial dan asam amino non esensial. Asam amino esensial
terdiri atas: T2L2V HAMIF (treonin, triptofan, lisin, leusin, valin → histidin, arginin,
7
metionin, isoleusin, fenilalanin), sedangkan asam amino non esensial terdiri atas: SAGA
SATGA (serin, alanin, glisin, asparadin → sistein, asam aspartat, tirosin, glutamin, asam
glutamat)
Kebutuhan asam amino esensial tersebut bagi anak-anak relatif lebih besar daripada orang
dewasa. Makanan yang mengandung protein hewani, misalnya daging, susu, keju, telur,
ikan dan lain-lain, merupakan sumber asam amino esensial. Protein nabati seringkali
kekurangan lisin, metionin dan triptofan. Kebutuhan protein yang disarankan ialah 1,0
sampai 1,5 gram per kilogram berat badan per hari.
Secara ringkas metabolisme protein pada makhluk hidup ditunjukkan pada gambar berikut :
TRANSPORT PROTEIN
Protein diabsorpsi di usus halus dalam bentuk asam amino → masuk darah
Dalam darah asam amino disebar keseluruh sel untuk disimpan
Didalam sel asam amino disimpan dalam bentuk protein (dengan menggunakan
enzim)
Hati merupakan jaringan utama untuk menyimpan dan mengolah protein4
PENGGUNAAN PROTEIN UNTUK ENERGI
Jika jumlah protein terus meningkat → protein sel dipecah jadi asam amino untuk
dijadikan energi atau disimpan dalam bentuk lemak
Pemecahan protein jadi asam amino terjadi di hati dengan proses: deaminasi atau
transaminasi
8
Deaminasi: proses pembuangan gugus amino dari asam amino
Transaminasi: proses perubahan asam amino menjadi asam keto
Reaksi transaminasi asam amino
Ekskresi urea
Degradasi asam amino protein menghasilkan limbah nitrogen berupa amonia. Senyawa ini
bersifat racun bagi organisme tertentu. Agar tidak beracun biasanya gugus amino diekskresi
dari tubuh dalam bentuk urea , yaitu suatu senyawa yang larut dalam air bersifat nontoksik
sebagai bentuk ekskresi nitrogen. Urea disintesis pada daur urea.4
Pembentukan urea dimulai dari reaksi antara gugus amino dengan karbondioksida.
Reaksi ini melibatkan ATP dan menghasilkan karbamoilfosfat. Selanjutnya
karbamoilfosfat bereaksi dengan ornitin menghasilkan sitrulin. Reaksi ini dikatalis
enzim ornitin karbamoil transferase. Reaksi selanjutnya adalah pembentukan asam
arginosuksinat dari reaksi antara sitrulin dan asam aspartat dengan katalis
arginosuksinat sintetase. Reaksi pada tahap ini juga melibatkan pemakaian ATP.
Kemudian arginosuksinat diuraikan menjadi arginin dan asam fumarat dengan katalis
arginosuksinase. Terakhir arginin yang diperoleh tersebut diuraikan dengan katalis
arginase melalui reaksi hidrolisis menghasilkan urea dan ornitin. Urea yang terbentuk
dikeluarkan dari tubuh melalui urine4.
Reaksi lengkap siklus urea dapat ditulis sebagai berikut :
CO2 + NH4+ + 3ATP + Aspartat + 2H2O → UREA + 2ADP + 2Pi + AMP + Ppi + Fumarat.4
PEMECAHAN PROTEIN
Deaminasi maupun transaminasi merupakan proses perubahan protein → zat yang dapat masuk kedalam siklus Krebs
Zat hasil deaminasi/transaminasi yang dapat masuk siklus Krebs adalah: alfa ketoglutarat, suksinil ko-A, fumarat, oksaloasetat, sitrat
Daur urea berkaitan dengan daur asam sitrat
Sintesis fumarat pada daur urea merupakan reaksi penting sebab reaksi ini mengkaitkan daur
urea dengan siklus asam sitrat. Fumarat mengalami hidrasi menjadi malat, yang pada
9
gilirannya dioksidasi menjadi oksaloaetat. Oksaloasetat dapat mengalami transaminasi
menjadi aspartat, berubah menjadi glukosa melalui jalur glukoneogenesis. Selanjutnya
berkondensasi dengan asetik Ko- A membentuk sitrat yang kemudian berubah menjadi
piruvat.
Pembentukan NH4 oleh glutamate dehidrogenase,dan penggabungannya ke dalam
karbamoil-fosfat dan sintesis sitrulin berikutnya terjadi dimatriks mitokondria. Sebaliknya tiga
reaksi dalam daur urea berikutnya terjadi disitosol.
Setelah pembebasan gugus amino melalui reaksi transaminasi, deaminasi dan dekarboksilasi,
kerangka karbon 20 asam amino penyusun protein mengalami degradasi lebih lanjut melalui
lintas yang berbeda-beda menuju siklus asam sitrat. Kerangka karbon dari 10 asam amino
diuraikan menjadi asetil-KoA. Lima di antaranya, alanin, sistein, glisin, serin dan treonin
diuraikan terlebih dahulu menjadi piruvat sebelum menjadi asetil-KoA. Alanin langsung
menghasilkan piruvat melalui transaminasi. Treonin diuraikan dulu menjadi asetaldehida
sebelum menjadi piruvat. Glisin sebagai hasil penguraian treonin diuraikan melalui reaksi
oksidatif menjadi CO2, NH4+, dan gugus metilen. Glisin yang mendapat penambahan gugus
hidroksimetil oleh tetrahidrofolat (pembawa gugus 1-karbon) membentuk serin, dapat langsung
diubah menjadi piruvat. Demikian juga dengan asam amino sistein.
Lima asam amino lainnya, fenilalanin, tirosin, leusin, lisin dan triptofan, terlebih dahulu
diuraikan menjadi asetoasetil-KoA sebelum menjadi asetil-KoA. Lintas triptofan paling
kompleks dengan 13 tahap reaksi. Lintas ini memungkinkan pembentukan beberapa produk
lain sebagai pemula bagi biosintesis biomolekul lainnya, seperti serotonin (hormon pemberi
tegangan pada pembuluh darah) dan asam nikotinat (vitamin).
Fenilalanin dan tirosin kerangka karbonnya dapat memasuki siklus asam sitrat pada dua titik
berbeda.
1. fenilalanin dan tirosin menghasilkan asetoasetat bebas lalu diubah menjadi asetil KoA.
2. bagian 4 karbon dari kedua asam amino ini diperoleh kembali sebagai fumarat, senyawa
antara siklus asam sitrat.
Kerangka karbon arginin, histidin, asam glutamat, glutamin dan prolin memasuki siklus asam
sitrat melalui ketoglutarat. Prolin dan arginin diubah dulu menjadi glutamat semi aldehida
kemudian menjadi glutamat sebelum menjadi ketoglutarat. Sedangkan glutamin clan histidin
10
diubah menjadi glutamat sebelum menjadi ketoglutarat. Dan glutamat langsung diubah
menjadiα -ketoglutarat.
Kerangka karbon dari asam amino : metionin, isoleusin dan valin terdegradasi
menghasilkan senyawa antara siklus asam sitrat, suksinil Ko-A. Isoleusin dan prolin
mengalami transaminasi diikuti oleh dekarboksilai oksidatif asam keto yang dihasilkan.
Asam-asam keto yang diperoleh dari ketiga asam amino ini dikatalisis oleh enzim
kompleks yang sama yakni keto dehidrogenase
Kerangka karbon asparagin dan asam aspartat memasuki siklus asm sitrat melalui
oksaloasetat. Enzim asparaginase mengkatalis hidrolisis asparagin menjadi aspartat dan
gugus amino aspartat diberikan ke ketoglutarat dalam reaksi transaminasi
menghasilkan glutamat. Dan sisa kerangka karbon aspartat, oksaloasetat, memasuki
siklus asam sitrat.
Asam amino yang diubah menjadi asetoasetil KoA digolongkan sebagai asam amino
ketogenik, karena produk degradasinya (asetoasetil KoA) dapat menghasilkan senyawa keton
dalam proses pengubahannya. Sedangkan asam amino yang dapat diubah menjadi
piruvat,a-ketoglutarat, suksinat dan oksaloasetat disebut golongan asam amino
glukogenik karena produk tersebut mampu diubah kembali menjadi glukosa clan
glikogen. Asam amino lain mempunyai sifat ketogenik dan glukogenik bersama-sama,
seperti fenilalanin dan tirosin.
Semua molekul hasil katabolisme asam amino memasuki siklus asam sitrat dan
dioksidasi sempurna menjadi karbondioksida dan air. Dan selama transpor elektron,
ATP dihasilkan oleh fosforilasi oksidatif sehingga asam amino dapat berperan
memberikan persediaan energi bagi organisme.2
III. Metabolisme lemak
Secara ringkas, hasil akhir dari pemecahan lipid dari makanan adalah asam lemak dan
gliserol. Jika sumber energi dari karbohidrat telah mencukupi, maka asam lemak mengalami
esterifikasi yaitu membentuk ester dengan gliserol menjadi trigliserida sebagai cadangan
energi jangka panjang. Jika sewaktu-waktu tak tersedia sumber energi dari karbohidrat
11
barulah asam lemak dioksidasi, baik asam lemak dari diet maupun jika harus memecah
cadangan trigliserida jaringan. Proses pemecahan trigliserida ini dinamakan lipolisis.
Proses oksidasi asam lemak dinamakan oksidasi beta dan menghasilkan asetil KoA.
Selanjutnya sebagaimana asetil KoA dari hasil metabolisme karbohidrat dan protein, asetil
KoA dari jalur ini pun akan masuk ke dalam siklus asam sitrat sehingga dihasilkan energi. Di
sisi lain, jika kebutuhan energi sudah mencukupi, asetil KoA dapat mengalami lipogenesis
menjadi asam lemak dan selanjutnya dapat disimpan sebagai trigliserida.
Beberapa lipid non gliserida disintesis dari asetil KoA. Asetil KoA mengalami
kolesterogenesis menjadi kolesterol. Selanjutnya kolesterol mengalami steroidogenesis
membentuk steroid. Asetil KoA sebagai hasil oksidasi asam lemak juga berpotensi
menghasilkan badan-badan keton (aseto asetat, hidroksi butirat dan aseton). Proses ini
dinamakan ketogenesis. Badan-badan keton dapat menyebabkan gangguan keseimbangan
asam-basa yang dinamakan asidosis metabolik. Keadaan ini dapat menyebabkan kematian. 4
Metabolisme gliserol
Gliserol sebagai hasil hidrolisis lipid (trigliserida) dapat menjadi sumber energi. Gliserol ini
selanjutnya masuk ke dalam jalur metabolisme karbohidrat yaitu glikolisis. Pada tahap awal,
gliserol mendapatkan 1 gugus fosfat dari ATP membentuk gliserol 3-fosfat. Selanjutnya
senyawa ini masuk ke dalam rantai respirasi membentuk dihidroksi aseton fosfat, suatu
produk antara dalam jalur glikolisis. 4
Oksidasi asam lemak (oksidasi beta)
Untuk memperoleh energi, asam lemak dapat dioksidasi dalam proses yang dinamakan
oksidasi beta. Sebelum dikatabolisir dalam oksidasi beta, asam lemak harus diaktifkan
terlebih dahulu menjadi asil-KoA. Dengan adanya ATP dan Koenzim A, asam lemak
diaktifkan dengan dikatalisir oleh enzim asil-KoA sintetase (Tiokinase). 4
12
Asam lemak bebas pada umumnya berupa asam-asam lemak rantai panjang.
Langkah-langkah masuknya asil KoA ke dalam mitokondria dijelaskan sebagai berikut:
Asam lemak bebas (FFA) diaktifkan menjadi asil-KoA dengan dikatalisir oleh enzim
tiokinase.
Setelah menjadi bentuk aktif, asil-KoA dikonversikan oleh enzim karnitin palmitoil
transferase I yang terdapat pada membran eksterna mitokondria menjadi asil karnitin.
Setelah menjadi asil karnitin, barulah senyawa tersebut bisa menembus membran interna
mitokondria.
Pada membran interna mitokondria terdapat enzim karnitin asil karnitin translokase yang
bertindak sebagai pengangkut asil karnitin ke dalam dan karnitin keluar.
Asil karnitin yang masuk ke dalam mitokondria selanjutnya bereaksi dengan KoA dengan
dikatalisir oleh enzim karnitin palmitoiltransferase II yang ada di membran interna
mitokondria menjadi Asil Koa dan karnitin dibebaskan.
Asil KoA yang sudah berada dalam mitokondria ini selanjutnya masuk dalam proses
oksidasi beta.
Dalam oksidasi beta, asam lemak masuk ke dalam rangkaian siklus dengan 5 tahapan proses
dan pada setiap proses, diangkat 2 atom C dengan hasil akhir berupa asetil KoA. Selanjutnya
asetil KoA masuk ke dalam siklus asam sitrat. Dalam proses oksidasi ini, karbon β asam
lemak dioksidasi menjadi keton. 4
13
Telah dijelaskan bahwa asam lemak dapat dioksidasi jika diaktifkan terlebih dahulu menjadi
asil-KoA. Proses aktivasi ini membutuhkan energi sebesar 2P. (-2P)
Setelah berada di dalam mitokondria, asil-KoA akan mengalami tahap-tahap perubahan
sebagai berikut:
1. Asil-KoA diubah menjadi delta2-trans-enoil-KoA. Pada tahap ini terjadi rantai respirasi
dengan menghasilkan energi 2P (+2P)
2. delta2-trans-enoil-KoA diubah menjadi L(+)-3-hidroksi-asil-KoA
3. L(+)-3-hidroksi-asil-KoA diubah menjadi 3-Ketoasil-KoA. Pada tahap ini terjadi rantai
respirasi dengan menghasilkan energi 3P (+3P)
4. Selanjutnya terbentuklah asetil KoA yang mengandung 2 atom C dan asil-KoA yang telah
kehilangan 2 atom C.
Dalam satu oksidasi beta dihasilkan energi 2P dan 3P sehingga total energi satu kali oksidasi
beta adalah 5P. Karena pada umumnya asam lemak memiliki banyak atom C, maka asil-KoA
yang masih ada akan mengalami oksidasi beta kembali dan kehilangan lagi 2 atom C karena
membentuk asetil KoA. Demikian seterusnya hingga hasil yang terakhir adalah 2 asetil-KoA.
Asetil-KoA yang dihasilkan oleh oksidasi beta ini selanjutnya akan masuk siklus asam sitrat.
Sebagian dari asetil KoA dapat diubah menjadi kolesterol (prosesnya dinamakan
kolesterogenesis) yang selanjutnya dapat digunakan sebagai bahan untuk disintesis menjadi
steroid (prosesnya dinamakan steroidogenesis). 3
Sintesis asam lemak
Makanan bukan satu-satunya sumber lemak kita. Semua organisme dapat men-sintesis asam
lemak sebagai cadangan energi jangka panjang dan sebagai penyusun struktur membran.
Pada manusia, kelebihan asetil KoA dikonversi menjadi ester asam lemak. Sintesis asam
lemak sesuai dengan degradasinya (oksidasi beta).
Sintesis asam lemak terjadi di dalam sitoplasma. ACP (acyl carrier protein) digunakan selama
sintesis sebagai titik pengikatan. Semua sintesis terjadi di dalam kompleks multi enzim-fatty
acid synthase. NADPH digunakan untuk sintesis. 4
Tahap-tahap sintesis asam lemak ditampilkan pada skema berikut.
14
Penyimpanan lemak dan penggunaannya kembali
Asam-asam lemak akan disimpan jika tidak diperlukan untuk memenuhi kebutuhan energi.
Tempat penyimpanan utama asam lemak adalah jaringan adiposa. Adapun tahap-tahap
penyimpanan tersebut adalah:
- Asam lemak ditransportasikan dari hati sebagai kompleks VLDL.
- Asam lemak kemudian diubah menjadi trigliserida di sel adiposa untuk disimpan.
- Gliserol 3-fosfat dibutuhkan untuk membuat trigliserida. Ini harus tersedia dari glukosa.
- Akibatnya, kita tak dapat menyimpan lemak jika tak ada kelebihan glukosa di dalam tubuh.
Jika kebutuhan energi tidak dapat tercukupi oleh karbohidrat, maka simpanan trigliserida ini
dapat digunakan kembali. Trigliserida akan dipecah menjadi gliserol dan asam lemak.
Gliserol dapat menjadi sumber energi (lihat metabolisme gliserol). Sedangkan asam lemak
pun akan dioksidasi untuk memenuhi kebutuhan energi pula (lihat oksidasi beta). 4
IV. Hormone Insulin
Insulin memepunyai efek penting terhadap metabolisme karbohidarat, lemak, dan
protein. Hormon ini menurunkan kadar glukosa, asam lemak, dan asam amino dalam
darah serta mendorong penyimpanan nutrient-nutrien tersebut. Dengan adanya insulin
pemasukan glukosa melalui membrane sel otot rangka, otot polos, dan otot jantung
dapat ditingkatkan, tetapi tidak pada epitel usus, tubuli ginjal, dan jaringan
saraf(kecuali daerah tertentu di hipotalamus).
Stimulus utama untuk meningkatkan sekresi insulin adalah peningkatan konsentrasi
glukosa darah. Kontrol utama atas sekresi insulin adalah system umpan balik negatif
langsung antara sel β pankreas dan konsentrasi glukosa dalam darah yang mengalir ke
sel-sel tersebut. Peningkatan kadar glukosa darah, seperti yang terjadi setelah
penyerapan makanan, secara langsung merangsang sintesis dan pengeluaran insulin
oleh sel β. Insulin yang meningkat tersebut, pada gilirannya menrunkan kadar glukosa
darah ke tingkat normal karena terjadi peningkatan pemakaian dan penyimpanan zat
gizi ini. Sebaliknya, penurunan glukosa darah, seperti yang terjadi saat puasa, secara
langsung menghambat sekresi insulin. Penurunan kecepatan sekresi insulin ini
15
menyebabkan perubahan metabolisme dari keadaan absorbtif ke keadaan pasca
absorbtif. Dengan demikian system umpan balik negative sederhana ini mampu
memperthankan pasokan glukosa ke jaringan secara konstan tanpa memerlukan peran
serta saraf atau hormone lain. Selain glukosa plasma, terdapat beberapa faktor lain
yang berperan dalam mengatur sekresi insulin, yaitu :
o Peningkatan kadar asam amino darah yang secara langsung merangsang sel β
untuk meningkatkan sekresi insulin
o Hormone utama GIT, khususnya GIP(gastric inhibitory peptide) yang merangsang
sekresi insulin pancreas
o Peningkatan aktivitas parasimpatis yang terjadi dalam merespon makanan dalam
GIT merangsang pembebasan insulin
o Perangsangan simpatis/peningkatan epinefrin yang menghambat sekresi insulin.3
Diabetes mellitus
Gejala DM khas adalah untuk keadaan pasca absorbtif yang berlebihan. DM adalah
gangguan endokrin yang paling banyak dijumpai. Gejala-gejala kaut diabetes mellitus
disebabkan oleh efek insulin yang tidak adekuat. Hal ini karena insulin adalah satu-satunya
hormone yang dapat menurunkan kadar glukosa darah, salah satu gambaran yang paling
menonjol adalah peningkatan kadar glukosa darah, atau hiperglikemia.
DM dapat dibedakan menjadi 2 macam berdasarkan kapasitas insulin pancreas, yaitu :
DM tipe I, yang ditandai oleh tidak adanya sekresi insulin
DM tipe II, yang ditandai oleh sekresi insulin yang normal bahkan meningkat, tetapi
terjadi penurunan kepekaan sel sasaran terhadap insulin
Selain keadaan pasca absorbitf yang berlebihan, gejala lain DM adalah poliuria yang
disebabkan oleh diuresis osmotic, polidipsia(kehilangan cairan tubuh akibat dehidrasi dan
menimbulkan rasa haus), polifagia(kehilangan glukosa di urin yang meningkatkan
katabolisme protein dan lemak dan mengakibatkan penurunan berat badan) yang bila tidak
ditanggulangi dapat menyebabkan coma diabeticum dan asidosis yang berakhir pada
kematian.5
16
Berbagai efek insulin
1. insulin yang berlebih
Insulin yang berlebihan menyebabkan hipoglikemia yang menimbulkan kelaparan bagi
otak(brain straving hypogilcemia). Kelebihan insulin ini dapat terjadi pada pasien DM jika
insulin yang disuntikkan melebihi asupan kalori dan tingkat olahraga, sehingga terjadi syok
insulin. Selain itu, kadar insulin dalam darah yang berlebihan dapat terjadi pada individu
nondiabetes yang mengidap tumor sel β atau yang sel β-nya sangat responsive terhadap
glukosa.
2. efek defisiensi insulin
o Meningkatkan glikogenolisis
o Meningkatkan glukoneogenesis
o Menurunkan penggunaan glukosa jaringan(hiperglikemia)
o Bila kadar gula darah naik sampai melampui ambang ginjalàglikosuria
o Penurunan di sel untuk sintesa glokogen,protein, lipid
3. efek defisiensi insulin terhadap lemak
o Menurunkan aktivitas dan jumlah kelompok enzim lipogenesis (menurunkan
kecepatan sintesis)
o Meningkatkan lipolisis dan menurunkan lipogenesis sehingga terbentuk banyak asam
lemak bebas dan ketika melalui hati diubah menjadi benda-benda keton (asam-asam
asetat, Aseton,asam β hidroksi butirat) yang disebut ketonemia. Ditambah dengan
gangguan asam basaàketoasidosis.
4. efek defisiensi insulin terhadap protein
Menigkatkan katabolisme protein otot sehingga terbentuk banyak asam amino yang oleh hati
diubah menjadi urea, pembentukan urea meningkat.5
Glucagon Glucagon mempengaruhi banyak proses metabolic yang juga dipengaruhi oleh insulin, tetapi
umumnya efek glucagon berlawanan dengan efek insulin(coupled endocrine system).
Keduanya merupakan faktor utama pada pengaturan metabolisme energy. Glukagon bekerja
17
terutama di hati , empat hormone ini menimbulkan berbagai efek pada metabolisme
karbohidrat, lemak, dan protein.
o Hidrat arang :meningkatkan gluksa darah dengan cara glikogenolisis dan
glukoneogenesis di hati
o Lemak : meningkatkan lipolisis, menurunkan sintesa trigliserida, meningkatkan
produksi keton di hati (ketogenesis) dengan cara: meningkatkan asam lemakàbenda
keton
o Protein : menurunkan sintesa protein, meningkatkan degradasi protein di hati,
merangsang glukoneogenesis
Pada keadaan post absorptive sekresi glucagon meningkat, sedangkan pada keadaan
absorptive sekresi glucagon menurun.5
Pengaturan sekresi glucagon :
o efek langsung pada gula darah
o kadar glukosa darah meningkatàsekresi glucagon menurun
o kadar glucagon yang tinggiàmemperburuk keadaan DM
Somatostatin
Hormon ini akan disekresikan oleh sel D ppl sebagai respons terhadap
1. Peningkatan kadar glukosa plasma
2. Peningkatan asam amino plasma(mancegah peningkatan bahan makanan plasma)
3. Menghambat sekresi insulin dan glucagon lokal
Neoplasma pada sel D mengakibatkan terganggunya sekresi sel D yang menimbulkan gejala
DM
Selain disekresikan oleh sel D ppl, hormone ini juga disekresi oleh hipotalamus yang
berfungsi untuk menghambat sekresi GH dan TSH dan oleh mukosa saluran cerna yang
kerjanya lokal(parakrin)yang berfungsi untuk menghambat proses pencernaan.5
Status Gizi
Status gizi adalah ukuran keberhasilan dalam pemenuhan nutrisi untuk anak yang
diindikasikan oleh berat badan dan tinggi badan anak. Status gizi juga didefinisikan sebagai
18
status kesehatan yang dihasilkan oleh keseimbangan antara kebutuhan dan masukan nutrien.
Penelitian status gizi merupakan pengukuran yang didasarkan pada data antropometri serta
biokimia dan riwayat diit.
Ada 2 faktor yang mempengaruhi ganguan gizi
Ada 4 Faktor External yang sebagian bear mempengaruhi gangguan gizi:
Pendapatan
Masalah gizi karena kemiskinan indikatornya adalah taraf ekonomi keluarga, yang
hubungannya dengan daya beli yang dimiliki keluarga tersebut.
Pendidikan
Pendidikan gizi merupakan suatu proses merubah pengetahuan, sikap dan perilaku
orang tua atau masyarakat untuk mewujudkan dengan status gizi yang baik.
Pekerjaan
Pekerjaan adalah sesuatu yang harus dilakukan terutama untuk menunjang kehidupan
keluarganya. Bekerja umumnya merupakan kegiatan yang menyita waktu. Bekerja
bagi ibu-ibu akan mempunyai pengaruh terhadap kehidupan keluarga.
Budaya
Budaya adalah suatu ciri khas, akan mempengaruhi tingkah laku dan kebiasaan.
Ada 3 Faktor Internal yang mempengaruhi gangguan gizi
Usia
Usia akan mempengaruhi kemampuan atau pengalaman yang dimiliki orang tua
dalam pemberian nutrisi anak balita.
Kondisi Fisik
Mereka yang sakit, yang sedang dalam penyembuhan dan yang lanjut usia, semuanya
memerlukan pangan khusus karena status kesehatan mereka yang buruk. Bayi dan
anak-anak yang kesehatannya buruk, adalah sangat rawan, karena pada periode hidup
ini kebutuhan zat gizi digunakan untuk pertumbuhan cepat.
19
Infeksi
Infeksi dan demam dapat menyebabkan menurunnya nafsu makan atau menimbulkan
kesulitan menelan dan mencerna makanan4.
Penilaian Status Gizi
Penilaian status gizi secara langsung dapat dilakukan dengan:
Antropometri2
Antropometri adalah ukuran tubuh manusia. Antropometri secara umum digunakan untuk
melihat keseimbangan asupan protein dan energi. Parameter antropometri yang dibedakan
atas:
1. Berat Badan / Umur
Status gizi ini diukur sesuai dengan berat badan terhadap umur dalam bulan
2. Tinggi Badan / Umur
Status gizi ini diukur sesuai dengan tinggi badan terhadap umur dalam bulan
3. Berat Badan / Tinggi Badan
Status gizi ini diukur sesuai dengan berat badan terhadap tinggi badan
4. Lingkar Lengan Atas / Umur
Lingkar lengan atas (LILA) hanya dikategorikan menjadi 2 kategori yaitu gizi kurang
dan gizi baik dengan batasan indeks sebesar 1,5 cm/tahun.
5. Parameter Berat Badan / Tinggi Badan banyak digunakan karena memiliki kelebihan:
Tidak memerlukan data umur
Dapat membedakan proporsi badan ( gemuk, normal, kurus)5
20
KESIMPULAN
Pankreas merupakan suatu organ berupa kelenjar dengan panjang dan tebal sekitar 12,5 cm
dan tebal + 2,5 cm (pada manusia). Pankreas terbentang dari atas sampai ke lengkungan besar
dari perut dan biasanya dihubungkan oleh dua saluran ke duodenum (usus 12 jari), terletak
pada dinding posterior abdomen di belakang peritoneum sehingga termasuk organ
retroperitonial kecuali bagian kecil caudanya yang terletak dalam ligamentum lienorenalis.
Strukturnya lunak dan berlobulus.
Pankreas berperan sebagai kelenjar eksokrin dan endokrin. Kedua fungsi tersebut dilakukan
oleh sel-sel yang berbeda.
21
DAFTAR PUSTAKA
1. Kasim YI. Traktus urogenitalia. Jakarta: Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida
Wacana; 2010.
2. Sloane E. Anatomi dan fisiologi. Jakarta: EGC; 2004.
3. Gunawijaya FA, Kartawiguna E. Penuntun praktikum kumpulan foto mikroskop
Histologi. Jakarta: Universitas Trisakti;2009.
4. Junqueira LC, Carneiro J. Histologi dasar. Jakarta: EGC; 2007.
5. Guyton AC, Hall JE. Buku ajar fisiologi kedokteran. Edisi 11. Jakarta: EGC; 2006.
22