Metabolisme Zat Makanan dan Pengaruhnya Terhadap Fungsi Hati pada Manusia Esa Claudia Haning Mahasiswa Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana Jl. Arjuna Utara No. 6 Jakarta Barat 11510 No. Telp (021) 5694-2061 Email :
[email protected]
Pendahuluan Dalam kehidupan sehari-hari manusia melaksanakan berbagai aktivitas untuk menunjang kehidupannya. Salah satunya adalah makan. Selain itu untuk dapat melaksanakan aktivitas tersebut dibutuhkan energi. Energi tersebut dapat diperoleh dari proses metabolisme zat-zat makanan yang dikonsumsi tersebut, contohnya karbohidrat, protein, dan lemak. Bahan-bahan ini merupakan makromolekuler yang nantinya akan mengalami metabolisme untuk menghasilkan energi. Semua proses tersebut juga dipengaruhi oleh enzim dan juga hormon-hormon dalam tubuh yang dapat menggiatkan maupun menurunkan aktivitas metabolisme. Salah satu kelenjar ditubuh yang berperan dalam pensekresian hormon adalah hati. Beberapa zat atau bahan yang dikonsumsi manusia dalam keadaan berlebihan dapat mempengaruhi bahkan mengakibatkan gangguan metabolisme zat lainnya bahkan kerusakan pada organ ini, contohnya alkohol. Di dalam makalah akan dibahas tentang makromolekuler tersebut dan juga proses metabolisme yang terjadi di dalam tubuh manusia. Hati Hati(hepar) adalah kelenjar terbesar di dalaam tubuh manusia. Organ ini memiliki peranan penting dalam metabolisme zat makanan dalam tubuh. Organ ini terletak di regio hipokondruim kanan dan lobus kirinya mencapai epigastrium. Permukaan atasnya yang berkubah(diafragmatik) berbatasan dengan diafragma dan batas bawahnya mengikuti kontur margin kosta kanan. Secara anatomis, hepar terdiri dari lobus kanan yang besar dan lobus kiri yang lebih kecil. Keduanya dipisahkan di antero-superior oleh ligamentum falsiforme dan di postero-inferior oleh fisura sagitalis sinistra. Sebagian besar hati tertutup oleh peritoneum, tetapi di posterior tidak dilapisi, disebut sebagai area nuda atau bare area.1 Permukaan diafragmatik terdapat jaringan ikat falsiforme yang membagi permukaan anterior hati secara superfisial menjadi bagian kanan dan kiri. Jaringan ini melekat pada permukaan dalam dinding perut dan tepi bawahnya melekat pada jaringan ikat teres hepatis. 1
Jaringan ikat falsiforme membentuk jaringan ikat triangular pada permukaaan superior hati. Jaringan ikat falsiforme, jaringan ikat triangular, dan jaringan hepatorenal bersama-sama membentuk jaringan ikat koronar.1 Permukaan viseral terdapat porta hepatis, pintu gerbang kedalam hati antara lain terdiri dari arteri hepatika propria, duktus koledokus, dan vena porta membentuk hubungan silang antara alur-alur sagital yang bersama membentuk huruf H. Permukaan bagian kiri hati memiliki jejas lambung. Permukaan bagian kanan bawah memiliki jejas fleksura duodenum superior, ginjal, kelenjar adrenal, dan fleksura kolon kanan.1 Karbohidrat Karbohidrat terdiri dari unsur-unsur carbon (Ca), hydrogen (H), dan Oksigen (O2), yang pada umumnya mempunyai rumus kimia Cn(H2O)n. Oksidasi karbohidrat akan menghasilkan energi dan panas. Karbohidrat menyediakan 50%-65% dari total energi yang dibutuhkan tubuh. Setiap satu gram karbohidrat menghasilkan empat kalori. Karbohidrat merupakan zat gizi yang berbentuk amilum. Di mulut amilum diubah menjadi maltosa oleh enzim ptyalin yang ada di dalam air ludah. Zat tersebut kemudian diteruskan ke lambung. Dari lambung, dikirim terus ke usus dua belas jari dan sisa amilum yang belum diubah menjadi maltosa oleh amilase pancreas ini diubah seluruhnya menjadi maltosa. Usus halus mengeluarkan getah usus halus yang mengandung musin dan enzim-enzim, seperti enzim maltase, sukrase, dan laktase. Enzim maltase yang bertugas mengubah maltosa menjadi 2 molekul glukosa. Enzim sukrase mengubah sukrosa menjadi fruktosa dan glukosa. Enzim lactase bertugas mengubah laktosa menjadi glukosa dan galaktosa.2 Penyerapan karbohidrat yang dikonsumsi atau dimakan ditemukan dalam 3 bentuk, yaitu polisakarida, disakarida, dan monosakarida. Molekul dasar karbohidrat adalah monosakarida. Dua monosakarida ini akan dapat saling terikat dengan ikatan glikosidik dan membentuk dua sakarida yang dipanggil disakarida. Monosakarida dan disakarida adalah karbohidrat simple. Monosakarida ini dapat berikatan dengan lebih banyak monosakarida menjadi polisakarida. Polisakarida yang mengandung jumlah monosakarida yang tidak begitu banyak dipanggil oligosakarida. Polisakarida dan oligosakarida termasuk dalam karbohidrat kompleks.2 Jenis-jenis karbohidrat yaitu monosakarida, disakarida, dan polisakarida. Monosakarida dan disakarida mempunyai sifat mudah larut air dan terasa manis. Sedangkan polisakarida tidak mempunyai rasa(tawar). Di dalam polisakarida terdapat makanan dari nabati yang dapat dicerna, seperti zat tepung(amilum) dan dekstrin, serta makanan yang tidak dapat dicerna, 2
seperti selulosa, pentosa, dan galaktan. Sedangkan bahan makanan hewani semunya dapat dicerna dalam bentuk glikogen. Monosakarida dapat dibagi menjadi tiga yaitu glukosa, galaktosa dan fruktosa. Disakarida juga dapat dibagi tiga menjadi maltosa, sukrosa dan laktosa. Glukosa, fruktosa, maltosa, dan sukrosa biasa ditemukan pada nabati sedangkan galaktosa dan laktosa merupakan komponen yang karesteristik bagi gula hewani yang terdapat dalam air susu.2 Sumber utama karbohidrat alami berasal dari tumbuh-tumbuhan, seperti padi-padian yang terdiri dari beras dan gandum, tumbuhan akar yang terdiri dari singkong dan kentang, serta buah-buahan seperti pisang dan semangka dan juga madu. Karbohidrat juga terdapat dalam sayur dalam bentuk pati. Glikogen merupakan gula otot yang disimpan di dalam hati dan otot hasil konversi glukosa yang berlebihan. Karbohidrat sintetik seperti maldosterin yang digunakan sebagai pemanis tambahan, polidekstrosa, sirup jagung dan gula invert juga merupakan sumber karbohidrat yang dapat mensuplai energi.2 Karbohidrat berperan sebagai sumber energi. Karbohidrat akan mengalami oksidasi dan proses-proses kimia yang lain di dalam tubuh untuk menghasilkan energy. Karbohidrat yang tidak dapat dicerna memberikan volume kepada isi usus, dan rangsangan mekanis yang terjadi, melancarkan gerak peristaltik yang juga mampu melancarkan aliran bubur makanan (chymus) melalui saluran pencernaan serta memudahkan pembuangan tinja (defekasi).2 Metabolisme Karbohidrat Karbohidrat adalah komponen utama dalam makanan yang merupakan sumber energi yang utama bagi organisme hidup. Pada dasarnya metabolisme glukosa dapat dibagi dalam dua bagian yaitu yang tidak menggunakan oksigen atau anaerob dan yang menggunakan oksigen atau aerob.3 Produk akhir pencernaan karbohidrat dalam saluran pencernaan hampir seluruhnya dalam bentuk glukosa, fruktosa, dan galaktosa, yang mewakili rata-rata sekitar 80% dari produk-produk akhir tersebut. Setelah absorbsi dari saluran pencernaan, banyak fruktosa dan hampir semua galaktosa diubah secara cepat menjadi glukosa di dalam hati. Oleh karena itu, hanya sejumlah kecil fruktosa dan galaktosa yang terdapat dalam sirkulasi darah. Glukosa kemudian menjadi jalur umum akhir untuk mentranspor hampir semua karbohidrat ke sel jaringan. Kemudian di dalam sel hati tersedia enzim yang sesuai untuk meningkatkan interkonversi antar monosakarida, karena di dalam sel hati mengandung sejumlah besar
3
glukosa fosfatase. Lalu dipecah menjadi glukosa dan fosfat, dan glukosa selanjutnya dapat ditranspor kembali melalui membran sel hati ke dalam darah.3 Segera setelah masuk ke dalam sel, glukosa bergabung dengan satu radikal fosfat (fosforilasi). Reaksi ini ditingkatkan oleh enzim glukokinase di dalam hati dan heksokinase di dalam sebagian besar sel yang lain. Fosforilasi glukosa hampir seluruhnya ireversibel kecuali di sel hati; sel epitel tubulus ginjal, dan sel epitel usus; di dalam sel-sel tersebut, suatu enzim yang lain; glukosa fosfatase, juga tersedia, dan bila enzim ini diaktifkan maka akan terjadi reaksi yang berbalik. Ketika glukosa berikatan dengan fosfat, glukosa tidak akan berdifusi keluar, kecuali dari sel-sel khusus, terutama sel-sel hati, yang memiliki enzim fosfatase. Kemudian setelah diabsorbsi ke dalam sel, glukosa dapat segera dipakai untuk melepaskan energi ke sel atau dapat disimpan dalam bentuk glikogen, yang merupakan polimer besar glukosa. Konversi menjadi senyawa presipitat dengan berat molekul tinggi (glikogen) memungkinkan tersimpannya karbohidrat dalam jumlah besar tanpa mengubah tekanan osmotik cairan intrasel secara bermakna. Konsentrasi yang tinggi dari monosakarida yang mudah larut dengan berat molekul rendah akan sangat mengganggu hubungan osmotik antara cairan intrasel dan ekstrasel.3 Metabolisme utamanya yaitu yang pertama glikolisis Emden Myerhof (EM). Pada glikolisis EM, menguraikan glukosa menjadi piruvat (dalam keadaan aerob) atau laktat (dalam keadaan anaerob) untuk menghasilkan energi. Terjadi di sitosol. Jumlah ATP yang dihasilkan pada keadaan aerob yaitu 8 ATP/mol glukosa dan pada keadaan anaerob menghasilkan 2 ATP/mol glukosa. Di dalam sel darah merah (eritrosit), glikolisis EM selalu anaerob dan hasil akhirnya asam laktat.3 Glukosa melalui fosforilasi diubah menjadi glukosa-6 fosfat dengan dikatalisir oleh enzim glukokinase (pada hati) atau heksokinase (pada jaringan lain). Glukosa 6-fosfat diubah menjadi Fruktosa 6-fosfat dengan bantuan enzim fosfoheksosa isomerase. Fruktosa 6-fosfat diubah menjadi Fruktosa 1,6-bifosfat dengan bantuan enzim fosfofruktokinase. Merupakan enzim yang bersifat alosterik atau regulator atau juga enzim kunci sehingga berperan penting dalam laju glikolisis. Fruktosa 1,6-bifosfat dipecah menjadi 2 senyawa triosa fosfat yaitu gliserahdehid 3-fosfat dan dihidroksi aseton fosfat (DHAP). Reaksi ini dikatalisir oleh enzim aldolase. Gliseraldehid 3-fosfat menjadi 1,3-bifosfogliserat. Enzim yang berperan adalah gliseraldehid 3-fosfat dehidrogenase. 1,3 bifosfogliserat diubah menjadi 3-fosfogliserat dikatalisir oleh enzim fosfogliserat kinase. 3-fosfogliserat diubah menjadi 2-fosfogliserat dengan dikatalisir oleh enzim fosfogliserat mutase. 2-fosfogliserat diubah menjadi fosfoenol piruvat (PEP) dengan bantuan enzim enolase. Enolase dihambat oleh fluorida. PEP 4
dipindahkan pada ADP oleh enzim piruvat kinase sehingga menghasilkan ATP. Enol piruvat yang terbentuk dalam reaksi ini mengalami konversi spontan menjadi keto piruvat. Piruvat akan direduksi oleh NADH menjadi laktat. Reaksi ini dikatalisir oleh enzim laktat dehidrogenase.3 Dalam keadaan aerob, piruvat diambil oleh mitokondria, dan setelah konversi menjadi asetil-KoA, akan dioksidasi menjadi CO2 melalui siklus asam sitrat (Siklus Kreb’s). Pada glikolisis aerob, ATP yang dihasilkan: 8 ATP dan pada glikolisis anaerob, ATP yang dihasilkan: 2 ATP. Walaupun terdapat banyak reaksi kimia dalam rangkaian proses glikolisis, hanya sebagian kecil energi bebas dalam molekul glukosa yang dibebaskan di sebagian besar langkah. Akan tetapi, di antara tahap 1,3 asam difosfogliserat dan 3-asam fosfogliserat dan sekali lagi di antara tahapan asam fosfoenolpiruvat dan asam piruvat, jumlah energi yang dibebaskan lebih dari 12.000 kalori per mol, yaitu jumlah yang dibutuhkan untuk membentuk ATP, dan reaksi digandakan sedemikian rupa hingga terbentuk ATP. Jadi, terdapat total 4 molekul ATP yang sudah dibentuk dari setiap molekul fruktosa 1,6-difosfat yang diuraikan menjadi asam piruvat.3 Namun 2 molekul ATP dibutuhkan untuk fosforilasi glukosa asal untuk membentuk fruktosa 1,6-difosfat sebelum glikolisis dapat dimulai. Oleh karena itu, perolehan akhir molekul ATP dari keseluruhan proses glikolisis hanya 2 molekul untuk setiap molekul glukosa yang dipakai. Jumlah ebergi mencapai 24.000 kalori ini dihantarkan ke ATP. Tetapi selam selama glikolisis, total energi sebanyak 56.000 kalori dilepaskan dari glukosa asal, yang memberikan keseluruhan efisiensi untuk pembentukan ATP hanya sebesar 43%. Sisa energi sebesar 57% hilang dalam bentuk panas.3 Proses yang kedua yaitu oksidasi piruvat menjadi asam laktat. Proses ini terjadi di mitokondria. Di dalam sel darah merah tidak ada mitokondria, maka piruvat diubah menjadi laktat. Enzim yang digunakan yaitu piruvat dehidrogenase yang meningkat pada saat/setelah makan, berhenti saat lapar, meningkat bila banyak piruvat, dan dihambat oleh peningkatan asetil koA.3 Selanjutnya siklus asam sitrat merupakan jalur akhir metabolisme bermacam zat. Terjadi di mitokondria. Diawali dengan oksidasi asetil koA membentuk suatu siklus. Asetil koA dapat diperoleh dari oksidasi karbohidrat, lemak dan asam amino. Terjadi di mitokondria. SAS adalah suatu rangkaian reaksi yang melakukan oksidasi terhadap asetil koA, membebaskan H+ dan e- sehingga menghasilkan ATP. SAS berfungsi amfibolik yaitu berfungsi dalam jalur anabolik dan katabolik. Siklus terdiri dari penggabungan 1 molekul
5
asetil koA (2C) dengan asam dikarboksilat (4C) oksaloasetat asam trikarboksilat (6C) yaitu asam sitrat. Dalam siklus asam sitrat dihasilkan 12 ATP.3 Jadi, produksi ATP pada oksidasi 1 molekul glukosa adalah Glikolisis EM pada keadaan aeob 8 ATP, oksidasi piruvat menjadi asetil koA 6 ATP, dan pada siklus asam sitrat yaitu 24 ATP. Pada keadaan aerob dihasilkan 38 ATP.3 Glikogenesis yaitu pembentukan glikogen dari glukosa. Sebagai persediaan energi cadangan terutama di hati dan otot. Glikogenesis meningkat setelah makan dan glikogenensis menurun pada saat puasa/lapar. Fungsi glikogen otot adalah sebagi sumber glukosa untuk glikolisis di otot (energi). Fungsi glikogen hati yaitu sebagai simpanan glukosa dan untuk penyediaan darah (utuk mempertahankan kadar glukosa darah terutama antara waktu makan dan kerja otot). Di hati ada enzim glukosa 6- fosfatase yang mengkatalisis glukosa 6Pglukosa. Di otot tidak ada enzim glukosa 6-fosfatase.4 Proses pembentukan glikogen memerlukan 3 enzim yaitu enzim UDP-glukosa fosforilase (untuk pembentukan UDP-glu dari glukosa 1P + UTP dengan melepaskan 2 Pi), enzim glikogen sintase (untuk pembentukan unit glukosil 1 4 dari molekul glikogen primer + UDP glukosa) dan enzim percabangan (branching enzim) untuk membentuk unit 16 glikogen. Enzim ini akan memindahkan segmen glukosa dari glikogen (± 6 molekul glukosa) ke bagian cabang lain bila sudah terbentuk ± 11 glukosa.4 Glikogenolisis adalah proses pemecahan glikogen menjadi glukosa, di hati dan otot. Di hati glikogenolisis meningkat menyebabkan glukosa darah meningkat. Di otot, glikogenolisis berubah menjadi piruvat (aerob) atau laktat (anaerob pada kerja fisik, olahraga berat). Enzim yang berperan yaitu fosforilase yaitu merupakan enzim regulator yang mengkatalissi reaksi pemecahan ikatan glikosidik/fosforolisis (pemecahan dengan fosfat). Oleh fosforilase tiap 1 molekul glukosa pada rantai lurus dilepaskan menjadi glukosa 1P sampai tinggal ± 4 molekul glukosa pada cabang. Enzim glukan transferase memindahkan ± 3 segmen glukosa dari 4 sisa glukosa ke rantai lurus yang berdekatan dan meninggalkan 1 glukosa pada cabang tersebut. Debranching enzim menghidrolisi tempat percabangan, memutus 1 molekul glukosa pada cabang tersebut menghasilkan glukosa bebas (pemecahan hidrolitik) meniadakan percabangan (amilo [16] glukosidase).4 Glukoneogenesis merupakan pembentukan karbohidrat (glukosa/glikogen) dari senyawa bukan karbohidrat seperti asam amino glukogenik, laktat, gliserol, dan propiaonat. Tujuannya yaitu untuk menyediakan glukosa di dalam tubuh bila kekurangan, misalnya keadaan letih, puasa. Terjadi di hati dan ginjal. Proses ini melibatkan kebalikan dari sebagian besar glikolisis EM, SAS, dan beberapa reaksi.5 6
Lemak Lemak/Lipid adalah senyawa organik yang terdiri dari unsur-unsur Carbon ( C ), Hidrogen ( H ) dan Oksigen ( O ). Lipid adalah hasil hasil gabungan antara gliserol dan asam lemak. Lipid tidak larut dalam air dan hanya larut pada pelarut organik atau zat pelarut lipid seperti petroleum benzene dan ether. Lipid yang mempunyai titik lebur yang tinggi bersifat lemak pada suhu kamar sedangkan yang mempunyai titik lebur rendah bersifat cair atau dipanggil minyak.2 Lipid di dalam makanan yang memainkan peran penting ialah yang disebut lemak netral atau trigliserida yang molekulnya terdiri atas satu molekul gliserol dan tiga molekul asam lemak yang diikat pada gliserol dengan ikatan ester. Lemak dapat diklasifikasikan dalam berbagai cara yaitu menurut struktur kimiawi : Lemak netral (trigliserida), phospholipida, lecithine, dan sphyngomyeline, menurut sumber : Lemak hewani(berasal dari hewani), lemak nabati (berasal dari tumbuhan), menurut konsistensinya : Lemak padat ; lemak atau gaji, lemak cair ; minyak, menurut ujudnya : Lemak tak terlihat ( invisible fat ) dan lemak terlihat ( visible fat ). Selain itu lemak juga dapat diklasifikasikan menjadi lipid sederhana (simple lipid) : Asam lemak bebas, netral fat ( mono / di / tri ), wax (sterol ester dan non sterol ester), compound lipid : Fosfolipid (asam fosfatidat, plasmolagen, sfingomielin), glikolipid, lipoprotein, prekusor dan derivat lipid : Asam amino, gliserol, steroid, lemak aldehid, badan keton, alcohol pada penambahan gliserol dan sterol. Asam lemak juga dapat dibagi menjadi tiga yaitu saturated fatty acid ( jenuh ), monounsaturated fatty acid ( MUFA ) dan polyunsaturated Fatty Acid ( PUFA ).2 Lemak dapat didapati dari dua sumber yaitu lemak khewani dan nabati. Lemak khewani berasal dari binatang termsuk ikan, telur dan susu termasuk produk yang dihasilkan dari susu seperti keju. Lemak ini mengandung terutama asam lemak jenuh terutama asam lemak jenuh, khususnya mempunyai rantai karbon panjang yang menyebabkan dalam suhu kamat berbentuk padat yang biasa disebut lemak atau gaji.Di dalam daging, sel yang mengandung lemak ada yang menyelinap tersebar di antara sel-sel otot da nada pula yang terkumpul membentuk jaringan lemak yang jelas terlihat.2 Lemak nabati berasal dari tumbuhan dan mengandung lebih banyak asam lemak tak jenuh yang menyebabkan titik cair yang lebih rendah lalu dalam suhu kamar berbentuk cair yang dipanggil minyak.2
7
Pada dasarnya lemak pada makanan memberikan rasa gurih dan kualitas renyah terutama pada makanan yang digoreng. Lemak juga memberi kandungan kalori tinggi dan sifat empuk pada kue yang dibakar. Tetapi, di dalam jaringan tubuh, lipid berfungsi sebagai cadangan enersi dalam bentuk jaringan lemak yang terdapat pada jaringan tubuh yang ditimbun di tempat-tempat tertentu.Selain itu jaringan lipid juga berfungsi sebagai bantalan pada organ tubuh tertentu seperti jantung dan fiksasi kepada organ-organ tertentu seperti biji mata dan ginjal. Lipid juga bertindak sebagi pelarut vitamin larut lemak yaitu A, D, E dan K.2 Jaringan di bawah kulit bertindak sebagai insulator haba yang melindungi tubuh daripada hawa dingi sedangkan pada wanita memberikan contours khas feminine seperti jaringan lemak di bawah gluteal dan daerah bahu dan dada.2 Asam lemak polyunsaturated fatty acid (PUFA) merupakan zat gizi yang essensial bagi kesehatan kulit dan rambut. Defisiensi PUFA pada hewan cadangan didapati timbul gejala-gejala kulit sejenis ekzema bersisik, tetapi belum dilaporkan pada manusia.Namun demikian ada sejenis ekzema pada kulit muka dan kepala anak-anak yang dilaporkan dapat sembuh dengan pemberian beberapa tetes PUFA dalam bentuk minyak sehari.2 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 barulah asam lemak dioksidasi, baik asam lemak dari diet maupun jika harus memecah cadangan trigliserida jaringan. Proses pemecahan trigliserida ini dinamakan lipolisis 4 Proses oksidasi asam lemak dinamakan oksidasi beta dan menghasilkan asetil KoA. Asetil KoA dari jalur ini 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.4 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 8
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 Lemak dalam tubuh tidak hanya berasal dari makanan yang mengandung lemak, tetapi dapat pula berasal dari karbohidrat dan protein. Hal ini dapat terjadi karena ada hubungan antara metabolisme karbohidrat, lemak, protein atau asam amino. Asam lemak yang terjadi pada proses hidrolisis lemak, mengalami proses oksidasi dan menghasilkan asetil-KoA. Pembentukan asil-KoA dari asam lemak berlangsung dengan katalis enzim asilKoA sintase (tiokinase).4 Mula asam lemak bereaksi dengan ATP dan enzim membentuk kompleks enzimasiladenilat. Molekul asilaadenilat terdiri atas gugus asil yang berikatan dengan gugus fosfat pada AMP. Molekul ATP dalam reaksi ini diubah menjadi AMP dan pirofosfat. Kemudian asil AMP bereaksi dengan koenzim A membentuk asil-KoA. Pirofosfat dengan segera terhidrolisis menjadi 2 gugus fosfat.4 Reaksi kedua ialah pembentukan enoil-KoA dengan cara oksidasi. Enzim asil-KoA dehidrogenase berperan sebagai katalis dalam reaksi ini. Koenzim yang dibutuhkan dalam reaksi ini ialah FAD yang berperan sebagai akseptor hydrogen. Dua molekul ATP dibentuk untuk tiap pasang elektron yang ditransportasikan dari molekul FADH2 melalui transpor elektron.4 Reaksi ketiga, enzim enoil-KoA hidratase merupakan katalis yang menghasilkan Lhidroksiasil koenzim A. Reaksi ini ialah reaksi hidrasi terhadap ikatan rangkap antara C-2 dan C-3. Reaksi keempat adalah reaksi oksidasi yang mengubah hidroksiasil-KoA menjadi ketoasil-KoA. Enzim L-hidroksiasil koenzim A dehidrogenase merupakan katalis dalam reaksi ini dan melibatkan NAD yang direduksi menjadi NADH. Proses oksidasi kembali NADH ini melalui transpor elektron menghasilkan 3 ATP.4 Tahap kelima adalah reaksi pemecahan ikatan C – C, sehingga menghasilkan asetilKoA dan asil-KoA yang mempunyai jumlah atom C yang dua buah lebih pendek dari molekul semula.4 Asil-KoA yang terbentuk pada reaksi tahap 5, mengalami metabolisme lebih lanjut melalui reaksi tahap 2 hingga tahap 5 dan demikian seterusnya sampai rantai C pada asam lemak terpecah menjadi molekul-molekul asetil-KoA. Selanjutnya asetil-KoA dapat
9
teroksidasi menjadi CO2 dan H2O melalui siklus asam sitrat atau digunakan untuk reaksireaksi yang memerlukan asetil-KoA.4 Seperti pada asam lemak jenuh, tahap pertama oksidasi asam lemak tidak jenuh adalah pembentukan asil-KoA. Selanjutnya molekul asil-KoA dari asam lemak tidak jenuh tersebut mengalami pemecahan melalui proses β oksidasi seperti molekul asam lemak jenuh, hingga terbentuk senyawa –sis-sis-asil KoA atau trans-sis-asil KoA, yang tergantung pada letak ikatan rangkap pada molekul tersebut.4 Lemak yang disintesis di retikulum endoplasma halus, bergabung dengan protein untuk membentuk kilomikron. Melalui proses eksositosis, kilomikron disekresikan oleh sel epitel usus ke dalam kilus sistem limfatik masuk ke dalam darah melalui duktus torasikus. Kilomikron mulai masuk ke dalam darah 1-2 jam setelah mulai makan. Siering dengan pencernaan dan penyerapan makanan, kilomikron terus masuk ke dalam darah selama berjam-jam. Pada awalnya, partikel tersebut diberih nama kilomikron nasens(baru lahir, imatur). Setelah menerima protein dari HDL di dalam limfe dan darah, kilomikron tersebut menjadi kilomikron matang.6 HDL memindahkan protein kilomikron nasens, terutama apoprotein E (apoE) dan apoprotein Cπ (apoCπ). ApoE dikenal oleh reseptor membran, terutama reseptor yang terletak diatas permukaan sel hati, sehingga lipoprotein yang mengandung apoE dapat masuk ke dalam sel melalui endositosisuntuk selanjutnya dicerna oleh lisosom. ApoCπ berfungsi sebagai aktivator LPL, enzim pada sel endotel kapiler yang mencerna triasilgriserol pada kilomikron dan VLDL dalam darah.6 Metabolisme Benda Keton Asetil-KoA yang dihasilkan oleh reaksi oksidasi asam lemak dapat ikut dalam siklus asam sitrat apabila penguraian lemak dan karbohidrat seimbang. Dalam siklus asam sitrat, asetil-KoA bereaksi dengan asam oksaloasetat menghasilkan asam sitrat. Jadi, ikut sertanya asetil-KoA dalam siklus asam sitrat tergantung pada ketersedian asam oksaloasetat dan hal ini bergantung pula pada konsentrasi karbohidrat. Dalam keadaan berpuasa atau kekurangan makan, konsentrasi karbohidrat (glukosa) berkurang, sehingga sebagian dari asam oksaloasetat diubah menjadi glukosa. Karenanya, asetil-KoA dari lemak tidak masuk ke dalam siklus asam sitrat tetapi diubah menjadi asam oksaloasetat, asam hidroksibutirat dan aseton. Ketiga senyawa ini dinamakan senyawa keton. Asam asetoasetat terbentuk dari asetilKoA melalui tiga tahap reaksi: (1) 2 molekul asetil-KoA berkondensasi membentuk asetoasetil-KoA oleh enzim ketotiolase yang menjadi katalisnya; (2) asetoasetil-KoA bereaksi dengan asetil-KoA dan air menghasilkan 3-hidroksi-3-metilglutaril koenzim A. 10
Dalam reaksi ini enzim hidroksi-metilglutaril KoA bekerja sebagai katalis; (3) ialah pemecahan 3-hidroksi-3-metilglutaril koenzim A menjadi asetil-KoA dan asam asetoasetat.4 Asam asetotasetat yang terjadi, secara spontan membentuk aseton dengan jalan dekarboksilasi. Di samping itu asam asam 3-hidroksi-butirat dapat dibentuk dari asam asetoasetat
dengan jalan reduksi. Enzim yang bekerja ialah D-3-hidroksibutirat
dehidrogenase dengan NADH sebagai koenzim.4 Sintesis asam lemak bukan berarti kebalikan dari jalur penguraian asam lemak, artinya pembentukan asam lemak sebagian besar berlangsung melalui jalur metabolik lain, walaupun ada sebagian kecil asam lemak yang dihasilkan melalui kebalikan dari reaksi penguraian asam lemak di dalam mitokondria. 5 Pada hakikatnya, sintesis asam lemak berasal dari asetil-KoA. Enzim yang bekerja sebagai katalis adalah kompleks enzim-enzim yang terdapat pada sitoplasma, sedangkan enzim pemecah asam lemak terdapat di mitokondria. Reaksi awal adalah karboksilasi asetilKoA menjadi malonil-KoA. Reaksi ini melibatkan HCO3- dan energi dari ATP. Dalam sintesis malonil-KoA ini, malonil-KoA karboksilase yang mempunyai gugus prostetik biotin sebagai katalis. Reaksi pembentukan malonil-KoA sebenarnya terdiri dari 2 reaksi biotin terikat pada suatu protein yang disebut protein pengangkut karboksilbiotin, biotin karboksilase adalah enzim yang bekerja sebagai katalis dalam reaksi karboksilasi biotin dan reaksi kedua ialah pemindahan gugus karboksilat kepada asetil-KoA yang dikatalis oleh transkarboksilase.4,5 Tahap berikutnya dalam sintesa asam lemak adalah pembentukan asetil ACP dan malonil ACP, dengan katalis asetiltransasilase dan maloniltransasilase. Asam lemak dengan jumlah atom C ganjil disintesis berawal dari propionil ACP. Asetil ACP dan malonil ACP bereaksi membentuk asetoasetil ACP, dengan enzim asil-malonil ACP kondensase sebagai katalis. Pada reaksi kondensasi ini, senyawa 4 atom C dibentuk dari senyawa 2 atom C dengan senyawa 3 atom C dan CO2 dibebaskan. Tahap selanjutnya ialah reduksi gugus keto pada C nomor 3, dari asetoasetil ACP menjadi 3-hidroksi butiril ACP dengan ketoasil ACP reduktase sebagai katalis. Kemudian 3-hidroksi butiril ACP diubah menjadi krotonil ACP dengan pengeluaran molekul air (dehidrasi).4,5 Enzim yang bekerja pada reaksi ini ialah 3-hidroksi asil ACP dehidratase. Reaksi terakhir dari putaran pertama sintesis asam lemak ialah pembentukan butiril ACP dari krotonil ACP dengan perpanjangan rantai C ini telah mengubah asetil-KoA menjadi butiril ACP. Putaran kedua pada proses perpanjangan rantai C dimulai dengan reaksi butiril ACP dengan malonil ACP dan seterusnya seperti reaksi-reaksi pada putaran pertama. Demikian 11
setelah beberapa putaran maka asam lemak terbentuk pada reaksi terakhir yaitu hidrolisis asil ACP menjadi asam lemak dan ACP.4 Tahap pertama sintesis trigliserida ialah pembentukan gliserofosfat (reaksi 1) , baik dari gliserol maupun dari dihidroksi dan aseton fosfat (reaksi 2). Reaksi 1 berlangsung dalam hati dan ginjal dan reaksi 2 berlangsung dalam mukosa usus serta dalam jaringan adipose. Selanjutnya gliserofosfat yang telah terbentuk bereaksi dengan 2 mol asil-KoA membentuk suatu asam fosfatidat (reaksi 3). Tahap berikutnya ialah reaksi hidrolisis asam fosfatidat ini dengan fosfatase sebagai katalis dan menghasilkan suatu 1,2-digliserida (reaksi 4). Asilasi terhadap 1,2-digliserida ini merupakan tahap akhir karena molekul asil koenzim A akan terikat pada atom C nomor 3, sehingga terbentuk trigliserida.4,5 Sebelum membentuk trigliserida 1,2 digliserida dapat bereaksi dengan sitidindifosfatkolin (CDP-kolin) menghasilkan fosfatidilkolin. Selain itu 1,2 digliserida dapat pula bereaksi dengan sitidinfosfat-etanolamina menghasilkan fosfatidil etanolamina. Etanolamina atau kolin mengikat gugus fosfat dari ATP dengan enzim kinase sebagai katalis dan menghasikan fosfoetanolamina atau fosforilkolin. Kemudian fosfoetanolamina atau fosforilkolin bereaksi sebagai sitidintrifosfat (CTP) menghasilkan CDP-etanolamina atau CDP-kolin. Katalis untuk reaksi ini ialah transferase. CDP-etanolamina atau CDP-kolin dapat bereaksi dengan 1,2 digliserida membentuk fosfatidil etanolamina atau fosfatidil kolin. Fosfatidiletanolamina dapat juga terbentuk dari fosfatidilserin dengan reaksi dekarboksilasi. Sebaliknya fosfatidilserin dapat terbentuk dari fosfatidil etanolamina dengan serin. Dalam reaksi ini terjadi pergantian gugus etanolamina dengan gugus serin.5 Metabolisme Alkohol Metabolisme alkohol terutama terjadi di dalam hati. Bila diminum dalam dosis rendah, alkohol dipecah oleh enzim alkohol dehidrogenase menjadi asetaldehida (hampir 95% etanol dalam tubuh akan teroksidasi menjadi asetaldehid dan asetat, sedangkan 5% sisanya akan dieksresi bersama urin). Enzim ini membutuhkan seng (Zn) sebagai katalisator. Asetaldehida kemudian diubah menjadi asetil KoA, lagi-lagi oleh enzim dehidrogenase. Kedua reaksi ini membutuhkan koenzim NAD. Ion H yang terbentuk diikat oleh NAD dan membentuk NADH. Asetil KoA kemudian memasuki siklus asam trikarboksilik (TCA), yang kemudian menghasilkan NADH, FADH2, dan GTP yang digunakan untuk membentuk adenosin trifosfat (ATP), yaitu senyawa energi tinggi yang berperan sebagai cadangan energi yang mobile di dalam sel. Namun bila alkohol yang diminum banyak, enzim dehidrogenase tidak cukup untuk memetabolisme seluruh alkohol menjadi asetaldehida. Sebagai 12
penggantinya hati menggunakan sistem enzim lain yang dinamakan Microsomal Ethanol Oxidizng System (MEOS). Asetaldehida yang dihasilkan dari pemecahan alkohol oleh enzim dehidrogenase, manakala berinteraksi kembali dengan alkohol akan menghasilkan senyawa yang susunannya mendekati morfin, hingga bisa menyebabkan orang jadi kecanduan alkohol atau alkoholik.6 Berikut beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan metabolisme dan penyerapan alkohol oleh tubuh manusia, antara lain jenis dan besar kadar alkohol yang diminum, jumlah alkohol yang diminum, keadaan mukosa lambung dan usus, jumlah kandungan air dalam tubuh, berat badan manusia, jenis kelamin, dan kebiasaan minum.6 Jenis dan besar kadar alkohol yang diminum. Makin tinggi kadar alkohol yang diminum maka makin cepat dan banyak alkohol yang dapat diserap oleh tubuh manusia. Jenis minuman alkohol juga menentukan besar kadarnya.6 Jumlah alkohol yang diminum. Makin banyak alkohol yang diminum maka makin tinggi kadar alkohol yang dapat ditemukan dalam tubuh.6 Keadaan mukosa lambung dan usus. Adanya makanan dan jenis makanan tertentu dalam lambung saat mengkonsumsi alkohol dapat penyerapan. Jumlah alkohol yang dapat diserap tergantung pada seberapa cepat lambung mengkosongkan isinya. Jika seseorang minum alkohol setelah makan (makanan yang mengandung karbohidrat, protein dan lemak), maka kecepatan alkohol yang dapat diserap tubuh menjadi tiga kali lebih lambat daripada saat lambung dan usus kosong.6 Jumlah kandungan air dalam tubuh. Semakin besar tubuh manusia semakin banyak kandungan air di dalamnya karena hampir 2/3 dari berat badan manusia terdiri dari air. Alkohol dapat bercampur dengan air sehingga kepekatan alkohol dalam darah berkurang.6 Berat badan manusia. Respon tubuh terhadap alkohol antara orang kurus dan gemuk adalah berbeda. Hal ini disebabkan orang yang lebih kurus dan kecil mempunyai volume atau jumlah darah yang lebih sedikit dan organ hatinya juga lebih kecil. Oleh karena itu, level alkohol dalam darah yang mengalir ke organ hati akan lebih besar dan mungkin akan lebih besar lagi saat darah mengalir meninggalkan organ tersebut.6 Jenis kelamin. Metabolisme dan penyerapan alkohol pada wanita berbeda dengan pria. Wanita mempunyai konsentrasi alkohol darah (BAC) lebih tinggi setelah mengkonsumsi minuman beralkohol yang sama banyaknya dengan yang dikonsumsi oleh seorang pria. 13
Kemampuan alkohol dalam tubuh wanita untuk memetabolisme enzim ADH dalam perut lebih lemah daripada pria. Selain itu, wanita memiliki kemungkinan yang lebih besar untuk terjadinya penyakit hati, kerusakan otot jantung dan kerusakan otak. Wanita juga memiliki kandungan air dalam tubuh lebih sedikit dari pria, sehingga konsentrasi alkohol dalam darah lebih besar jika minum dengan jumlah yang sama dan berat badan juga sama dengan seorang pria.6 Kebiasaan minum. Minuman beralkohol adalah sumber utama energi-misalnya, enam pint bir berisi sekitar 500 kkal dan setengah liter wiski berisi 1650 kkal. Kebutuhan energi sehari-hari bagi seorang pria sedang aktif adalah 3.000 kkal dan untuk wanita 2200 kkal, setengah botol wiski adalah setara dalam hal molar sampai 500 g aspirin atau 1,2 kg tetrasiklin. Bila seseorang terbiasa minum alkohol maka makin cepat pula penyerapan oleh tubuhnya.Ketika kadar alkohol di dalam darah mencapai 0,050%, efek depresan dari alkohol mulai bekerja, sementara pada kadar alkohol 0,1%, syaraf-syaraf motorik mulai terpengaruh. Berjalan, penggerakan tangan dan berbicara mulai sedikit ada nampak perbedaan. Di beberapa negara bagian di Amerika Serikat, kadar ‘mabuk’ didefinisikan sebagai kadar alkohol yang mencapai 0,1% di dalam darah. Dalam undang-undang mengenai keamanan berkendaraan di jalan raya di beberapa negara bagian di AS, keadaan mabuk bahkan didefinisikan lebih rendah lagi, yaitu sekitar 0,05% kadar alkohol dalam darah. Pada kadar alkohol 0,2% dalam darah, syaraf motorik seseorang benar-benar ‘terlumpuhkan’ dan keadaan emosi orang tersebut mulai terganggu. Marah-marah, merasa jagoan, dan bicara layaknya seorang yang sok berani, biasanya mulai terlihat apalagi jika ada orang yang tidak mabuk yang mengatakan bahwa ia mabuk. Sedangkan dalam kadar 0,3%, si pemabuk benarbenar dalam keadaan kacau dan bisa kolaps atau jikalau ia mendapatkan stimulus dari luar ia akan sangat sulit bereaksi dengan baik. Lantas dengan kadar alkohol 0,4 hingga 0,5% dalam darah, orang akan berada dalam keadaan koma, dan beberapa bagian di otak yang mengatur detakan jantung dan pernafasan akan sangat terganggu sehingga dapat menimbulkan kematian.6 Hormon dalam Metabolisme Korteks adrenal menghasilkan bermacam-macam hormon adrenokorteks yang semuanya adalah steroid dan brasal dari molkul prekusor sama, kolesterol. Berdasarkan efek primrnya steroid adrenal dapat dibagi menjadi tiga kategori yaitu mineralkortikoid, terutama aldosteron, yang mempengaruhi keseimbangan mineral (elektrolit); glukokortikoid, terutama kortisol yang berperan penting dalam metabolisme glukosa serta metabolisme protein dan 14
lemak; dan hormon seks yang identik atau serupa dengan yang dihasilkan oleh gonad (testis pada pria, ovarium pada wanita).7 Kortisol, glukokortikoid utama, berperan penting dalam metabolisme karbohidrat, protein, dan lemak; memperlihatkan efek permisif yang bermakna pada hormon lain dan membantu kita mengatasi stres. Efek keseluruhan dari pengaruh metabolisme kortisol adalah meningkatkan konsentrasi glukosa darah dengan mengorbankan simpanan protein dan lemak.7 Secara spesifik, kortisol melaksanakan fungsi-fungsi berikut yaitu merangsang glukoneogenesis, yang mengacu pada perubahan sumber-sumber nonkarbohidrat (yaitu asam amino) menjadi karbohidrat di hati. Di antara waktu makan dan sewaktu puasa, saat tidak ada nutrien baru yang diserap masuk ke darah untuk digunakan dan disimpan, glikogen (bentuk simpanan glukosa) di hati cenderung habis karena teruarai menjadi glukosa untuk dibebaskan ke darah. Glukoneogenesis adalah faktor penting untuk mengganti simpanan glikogen hati dan mempertahankan kadar glukosa darah yang normal di antara waktu makan. Penggantian ini penting karena otak hanya dapat menggunakan glukosa sebagai bahan bakar metaboliknya, namun jaringan saraf sama sekali tidak dapat menyimpan glikogen. Dengan demikian, konsentrasi glukosa dalam darah harus dipertahankan pada kadar yang sesuai agar otak yang tergantung glukosa mendapat nutrisi yang adekuat. Menghambat penyerapan dan penggunaan glukosa oleh banyak jaringan, kecuali otak, sehingga glukosa dapat digunakan oleh otak yang mutlak memerlukannya sebagai bahan bakar metabolik. Merangsang penguraian protein di banyak jaringan, terutama otot. Dengan menguraikan sebagian protein otot menjadi asam amino konstituennya, kortisol meningkatkan konsentrasi asam amino darah. Asam amino yang dimobilisasi ini siap digunakan untuk glukoneogenesis atau dipakai di tempat lain yang memerlukannya, misalnya untuk memperbaiki jaringan yang rusak atau sintesis struktur sel yang baru. Meningkatkan lipolisis, penguraian simpanan lemak di jaringan adiposa, sehingga terjadi pembebasan asam-asam lemak ke dalam darah. Asam-asam lemak yang dimobilisasi ini dapat digunakan sebagai bahan bakar metabolik alternatif bagi jaringanyang dapat memanfaatkan sumber energi ini sebagai pengganti glukosa, sehingga glukosa dapat dihemat untuk otak.7 Medula adrenal terdiri dari neuron-neuron simpatis pascaganglion yang mengalami modifikasi. Seperti serat simpatis, medla adrenal memang mengeluarakan norepinefrin, tetapi zat yang paling banyak disekresi adalah suatu zat kimia serupa yang dikenal sebagai epinefrin. Baik epinefrin maupun norepinefrin berasal dari kelas katekolamin, yang berasal
15
dari asam amino tirosin. Epinefrin sama dengan norepinefrin, kecuali bahwa zat ini memilki tambahan sebuah gugus metil.7 Epinefrin menimbulkan beberapa efek metabolik, bahkan pada konsentrasi hormon dalam darah yang lebih rendah daripada yang dibutuhkan untuk menimbulkan efek kardiovaskuler. Secara umum, epinefrin merangsang mobilisasi simpanan karbohidrat dan lemak sehingga tersedia energi yang dapat segera digunakan oleh otot. Secara spesifik, epinefrin meningkatkan kadar glukosa darah melalui beberapa mekanisme yang berlainan. Pertama hormon ini merangsang glukoneogenesis dan glikogenolisis di hati, yang terakhir mengacu pada penguraian simpanan glikogen menjadi glukosa yang kemudian dibebaskan ke dalam darah. Epinefrin juga merangsang glikogenolisis di otot rangka. Epinefrin dan sistem simpatis juga memiliki efek hiperglikemik dengan menghambat sekresi insulin, hormon pankreas terutama berperan menurunkan kdar gulad ari darah, dan dengan merangsang glukagon , hormon pankreas lainnya yang meningkatkan glikogenolisis dan glukoneogenesis hati. Selain meningkatakan kadar gula darah, epinefrin juga menignkatkan kadar asam lemak darah dengan mendorong lipolisis.7 Efek metabolik epinefrin sesuai untuk situasi fight or flight. Kadar glukosa dan asam lemak yang meningkat merupakan tambahan bahan bakar untuk menjalankan berbagai aktivitas otot yang dibutuhkan pada keadaan terebut dan juga memastikan bahwa otak mendapat cukup makanan selama krisis saat individu yang bersangkutan tidak mengkonsumsi nutrien baru. Otot dapat mengggunakan asam lemak sebagai sumber nergi, tetapi otak tidak. Epinefrin juga meningkatkan laju metabolisme keseluruhan. Epinefrin dan norepinefrin menyebakan pengeluaran keringat, yang membantu tubuh mengeluarkan panas ekstra yang disebabkan oleh meningkatnya aktivitas otot.7 Selain menyerupai efek pelepasan muatan saraf noradregenik, norepinefrin dan epinefrin memperlihatkan efek metabolik yang mencakup glikogenolisis di ahti dan otot rangka, mobilisasi asam lemak bebas, peningkatan laktat plasma dan stimulasi tingkat metabolik.keduanya juga meningkatkan kekuatan dan kecepatan kontraksi jantung terisolasi. Norepinefrin dan epinefrin juga menyebabkan peningkatan cepat tigkat metabolik yang independen terhadap hati dan peningkatan ringan yang timbul lebih lambat yang hilang dengan hepatektomi serta bersamaan dengan peningkatan konsentrasi laktat darah. Efek kalorigenik ini tidak terjadi bila tidak terdapat tiroid dan korteks adrenal.7 Selain glandula adrenal juga terdapat pankreas yang juga menghasilkan hormon yang ikut berperan. Pankreas adalah suatu organ yang terdiri dari jaringan eksokrin dan endokrin. Bagian eksokrin pankreas mengeluarkan larutan basa encer dan enzim-enzim pecernaan 16
melalui duktus pankreatikus ke dalam lumen saluran pencernaan. Di antara sel-sel eksokrin pankreas tersebar kelompok-kelompok ataupulau-pulau sel endokrin yang juga dikenal sebagai pulau-pulau langerhans. Jenis sel endokrin pankreas yang paling banyak dijumpai adalah sel β (beta), tempat sintesis dan sekresi insulin. Yang juga penting adalah sel α (alfa) yang menghasilkan glukagon. Sel D (delta) adalah tempat sintesis somatostatin, sedangkan sel endokrin yang paling jarang, sel PP, mengeluarkan polipeptida pankreas.7 Hormon pankreas yang paling penting untuk mengatur metabolisme bahan bakar adalah insulin dan glukagon. Somatostatin juga dihasilkan oleh hipotalamus, tempat hormon tersebut berfungsi menghambat sekresi hormon pertumbuhan dan TSH. Selain itu, somatostatin dihasilkan oleh sel-sel yang membentuk lapisan dalam saluran pencernaan, tempat hormon ini diperkirakan bekerja lokal sebagai zat parakrin untuk menghambat sebagian besar proses pencernaan. Somatostatin juga menimbulkan berbagai efek inhibisi terhadap saluran pencernaan, yang efek keseluruhannya adalah menghambat pencernaan nutrien dan mengurangi penyerapan nutrien. Dengan menimbulkan efek inhibisi, somatostatin pankreas bekerja secara umpan balik negatif untuk mengerem kecepatan pencernaan dan penyerapan makanan sehingga tidak terjadi peningkatan berlebihan kadar nutrien di dalam plasma. Masih sedikit yang diketahui mengenai polipeptida pankreas. Tampaknya hormon ini memilki efek yang terutama berkaitan dengan inhibisi fungsi pencernaan. Polipeptida pankreas tampaknya tidak memilki efek langsung pada metabolisme karbohidrat, protein, atau lemak.7 Insulin memilki efek penting pada metabolisme karbohidrat, lemak dan protein. Hormon ini menurunkan kadar glukosa, asam lemak, dan asam amino dalam darah serta mendorong penyimpanan nutrien-nutrien tersebut. Efek pada karbohidrat yaitu (1) mempermudah masuknya glukosa ke dalam sebagian besar sel. Molekul glukosa tidak mudah menembus membrans sel tanpa adanya insulin. Dengan demikian, sebagian besar jaringan sangat bergantung pada insulin untuk menyerap glukosa dari darah dan menggunakannya; (2) merangsang glikogenesis, pembentukan glikogen dari glukosa baik di otot maupun hati; (3) menghambat glikogenolisis, penguaraian glikogen menjadi glukosa. Dengan menghambat penguraian glikogen, insulin meningkatkan penyimpanan karbohidrat dan menurunkan pengeluaran glukosa oleh hati; (4) menurunkan pengeluaran glukosa oleh hati dengan menghambat glukoneogenesis, perubahan asam amino menjadi glukosa di hati.7 Selain itu, efeknya pada lemak antara lain meningkatkan transportasi glukosa ke dalam jaringan adiposa, seperti yang dilakukannya pada kebanyakan sel tubuh; mengaktifkan enzim-enzim yang mengkatalisasi pembentukan asam lemak dari turunan glukosa, 17
meningkatkan masuknya asam-asam lemak dari darah ke dalam sel jaringan adiposa, dan menghambat lipolisis (penguraian lemak) sehingga terjadi penurunan pengeluaran asam lemak dari jaringan adiposa ke dalam darah. Sedangkan pada protein, efeknya mendorong transportasi aktif asam-asam amino dari darah ke dalam otot dan jaringan lain. Insulin juga meningkatkan kecepatan penggabungan asam amino ke dalam protein dengan merangsang perangkat pembuat protein di dalam sel serta menghambat penguraian protein.7 Walaupun insulin berperan sentral dalam mengontrol penyesuaian-penyesuaian metabolik antara keadaan absorptif dan pasca-absorptif, glukagon juga sangat penting. Glukagon mempengaruhi banyak proses metabolik yang juga dipengaruhi oleh insulin, tetapi umumnya efek glukagon berlawanan dengan efek insulin. Efek keseluruhan glukagon pada metabolime karbohidrat timbul akibat peningkatan pembentukan dan pengeluaran glukosa oleh hati sehingga terjadi peningkatan kadar glukosa darah. Menimbulkan efek hiperglikemik dengan menurunkan sintesis glikogen, meningkatkan glikogenolisis, dan merangsang glukoneogenesis.7 Glukagon juga melawan efek insulin berkenaan dengan metabolisme lemak dengan mendorong penguraian lemak dan megnhambat sintesis trigliserida meningkatkan pembentukan keton di hati dan mendorong perubahan asam lemak menjadi badan keton. Glukagon menghambat sintesis protein dan meningkatkan penguraian protein di hati. Stimulasi glukoneogenesis juga memperkuat efek katabolik glukagon pada metabolisme protein di hati.7 Kesimpulan Salah satu peranan penting hati di dalam tubuh manusia adalah menghasilkan enzim yang aktif untuk lipogenesis(sintesis asam lemak, triasilgliserol, kolesterol, fosfolipid) dan ketogenesis. Pada pecandu alkohol kronik seperti pada skenario mengalami gangguan fungsi hati yang disebabkan oleh kadar alkohol yang tinggi di dalam tubuh. Hati tidak dapat menseksresikan enzim alcohol dehidrogenase secara maksimal sehingga terjadi penimbunan triasilgliserol yang dapat mengakibatkan fibrosisi sel hati – serosis hepatis sehingga terjadi perlemakan hati atau fatty liver. Daftar Pustaka 1. Faiz O, Moffat D. Anatomy at a glance. Jakarta: Erlangga; 2004, h. 40-3. 2. Alimul AA. Keterampilan dasar praktik klinik kebidanan. Edisi 2. Jakarta: Salemba Medika; 2004.h.27-34.
18
3. Guyton, Hall. Buku ajar fisiologi kedokteran. Edisi ke-11. Jakarta : EGC; 2007. 4. Murray RK, Granner DK, Mayes PA, Rodwell V. Biokimia harper. Edisi 25. Jakarta: Penerbit Buku EGC; 2003. 5. Ganong WF. Buku ajar fisiologi kedokteran. Edisi 20. Jakarta: Penerbit Buku EGC; 2002. 6. Marks DW, Marks DA, Smith CM. Biokimia kedokteran dasar. Jakarta: Penerbit Buku EGC; 2000, h. 486-54. 7. Sherwood L. Fisiologi manusia dari sel ke sistem. Edisi ke- 6. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2012.
19