Pbl 11(3).docx

Pengaruh Kelenjar Endokrin terhadap Metabolisme Karbohidrat dan Lemak Yolanda Febriani R.H 102015004 Rizka Noviyanti R. 102013218, Clement Panduwinata 102015081. Vivianne Herlecia 102015101, Thangke Margonda T. 102014044, Mutiara Rajany 102015129 Elifestiani 102015145 Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana Jl. Arjuna Utara No.6, Jakarta 11510 Email : [email protected] ABSTRAK Karbohidrat dan lemak sebagai sumber energi akan di metabolisme di dalam tubuh. Karbohidrat akan dipecah menjadi glukosa melalui proses glikolisis, selain itu juga dapat dibentuk melalui proses glikogenolisis dan glukoneogenesis. Lemak dipecah menjadi asam lemak dan gliserol, asam lemak yang tinggi merupakan bahan sintesis badan keton. Ketiga zat ini memiliki pengaruh terhadap kadar gula dalam tubuh. Kelenjar endokrin yang berfungsi mempertahankan homeostasis ikut berperan dalam pengaturan karbohidrat maupun lemak dalam tubuh. Tinjauan pustaka ini akan membahas jalur metabolisme karbohidrat dan lemak, serta Kelenjar endokrin yang ikut mempengaruhi pengaturan karbohidrat dan lemak, seperti insulin, glukagon, hormon tiroid, hormon pertumbuhan, dan adrenalin. Kata kunci : Metabolisme Karbohidrat, Metabolisme Lemak, Kelenjar Endokrin Abstract Carbohydrates and fat as an energy source will be metabolized in the body. Carbohydrates are broken down into glucose through glycolysis, but it also can be formed through a process of glycogenolysis and gluconeogenesis. Fat is broken down into fatty acids and glycerol, a high fatty acid is an ingredient synthesis of ketone bodies. All of these substances have an influence on sugar levels in the body. The endocrine glands which serves to maintain homeostasis play a role in regulating carbohydrate and fat in the body. This literature review will discuss the pathways of carbohydrate and fat metabolism, and endocrine glands that influence the setting of carbohydrates and fats, such as insulin, glucagon, thyroid hormones, growth hormone, and adrenaline. 1

Key Words : Carbohydrate metabolism, Fat metabolism, Endocrine Gland Pendahuluan Karbohidrat dan lemak dengan jalur metabolik masing-masing berpengaruh terhadap pengaturan kadar gula dalam tubuh. Kelenjar endokrin di pankreas, hipofisis, adrenal, dan tiroid mensekresikan hormon-hormon yang berpengaruh terhadap metabolism karbohidrat dan lemak sehingga turut mengendalikan kadar gula dalam tubuh. Tinjauan pustaka ini akan membahas jalur metabolisme karbohidrat dan lemak serta pengaruh hormon-hormon yang dihasilkan Kelenjar endokrin terhadap kadar gula darah. Metabolisme Karbohidrat Karbohidrat yang terdapat dalam makanan dalam bentuk polisakarida akan diserap oleh tubuh dalam bentuk yang paling sederhana yaitu glukosa. Glukosa dimetabolisme menjadi piruvat melalui jalur glikolisis yang terjadi di sitosol. Proses glikolisis diawali oleh proses fosforilasi glukosa menjadi glukosa 6-fosfat oleh heksokinase dengan menggunakan ATP sebagai donor fosfat. Heksokinase memiliki afinitas tinggi terhadap glukosa, dan di hati bekerja dengan kecepatan tetap untuk menghasilkan glukosa 6-fosfat untuk memenuhi kebutuhan hati. Sel hati juga mengandung isoenzim heksokinase, yaitu glukokinase yang berfungsi mengeluarkan glukosa dari dari darah setelah makan dan menghasilkan glukosa 6-fosfat yang melebihi kebutuhan untuk glikolisis,yang digunakan untuk sintesis glikogen dan lipogenesis.1 Glukosa 6- fosfat selanjutnya mengalami isomerisasi menjadi fruktosa 6-fosfat oleh fosfoglukosa isomerase. Reaksi ini diikuti penambahan fosfat dari ATP pada fruktosa 6-fosfat oleh fosfofruktokinase menjadi fruktosa 1,6 bisfosfat. Molekul ini selanjutnya akan dipecah menjadi dua molekul triosa fosfat (C3), griseraldehida 3-fosfat dan dihidroksiaseton fosfat oleh aldolase. Gliseraldehida 3-Fosfat diubah menjadi 1,3 bisfosfogliserat (1,3 BPG) oleh gliseraldehida 3-fosfat dehidrogenase yang memerlukan NAD untuk menghasilkan NADH. 1,3 BPG mentransfer fosfatnya ke ADP sehingga terbentuk ATP (pembentukan energi tingkat substrat). Enzim yang berperan dalam proses ini adalah fosfogliserat kinase dengan menghasilkan 3 fosfogliserat (3 PG). Fosfogliserat mutase memindahkan 3 PG menjadi 2 fosfogliserat (2PG). 2 fosfogliserat akan terbuang satu molekul air oleh enolase membentuk fosfoenolpiruvat (PEP). PEP dipindahkan ke ADP oleh piruvat kinase untuk membentuk 2 2

molekul ATP per satu molekul glukosa yang dioksidasi. Piruvat yang dihasilkan akan dioksidasi menjadi asetil-KoA oleh piruvat dehidrogenase yang bergantung pada kofaktor tiamin difosfat yang berasal dari vitamin. 1 Pada kondisi anaerob, NADH tidak dapat direoksidasi melalui rantai respiratorik menjadi oksigen. Piruvat direduksi oleh NADH menjadi laktat yang dikatalisis oleh laktat dehidrogenase. Reaksi ini memungkinkan glikolisis berlangsung tanpa oksigen dengan menghasilkan cukup NAD+ untuk siklus berikutnya dari reaksi yang dikatalisis oleh gliseraldehida 3-fosfat dehidrogenase. 1 Asetil-KoA selanjutnya memasuki siklus asam sitrat yang terjadi di mitokondria. Siklus ini diawali dengan reaksi antara gugus asetil pada asetil-KoA dan asam dikarboksilat empatkarbon oksaloasetat membentuk sitrat oleh sitrat sintase. Sitrat mengalami isomerisasi menjadi isostrat oleh enzim akonitase. Isositrat mengalami dehidrogenasi yang dikatalisis oleh isositrat dehidrogenase yang pada awalnya mengalami dekarboksilasi menjadi α-ketoglutarat. αketoglutarat mengalami dekarboksilasi oksidatif membentuk suksinil-KoA oleh suksinil-KoA sintetase. Suksinil KoA oleh suksinat tiokinase membuang KoA-nya membentuk suksinat. Suksinat dioksidasi menjadi fumarat oleh suksinat dehidrogenase. Fumarat oleh fumarase membentuk malat. Malat teroksidasi menjadi asam oksaloasetat oleh malat dehidrogenase. Proses ini mengembalikan siklus ke awal. Dengan asam oksaloasetat yang akan berikatan dengan asetil ko A lainnya. 1 Akibat oksidasi yang dikatalisis oleh berbagai dehidrogenase pada siklus asam sitrat, dihasilkan 3 molekul NADH dan 1 FADH2 untuk setiap molekul asetil-KoA yang dikatabolisme per satu kali putaran siklus. 1 molekul NADH menghasilkan pembentukan 3 ATP dan 1 FADH2 menghasilkan 2 ATP. Selain itu, terbentuk 1 GTP / 1 ATP melalui fosforilasi tingkat substrat yang dikatalisis oleh suksinat tiokinase. 1 Total per mol glukosa yang dihasilkan pada kondisi aerob sebanyak 32 ATP. Sedangkan pada kondisi anaerob sebanyak 2 ATP. Dalam eritrosit 1,3 bisfosfogliserat dikatalisis menjadi 2,3 bisfosfogliserat yang berikatan dengan hemoglobin dan menurunkan afinitasnya terhadap oksigen sehingga oksigen lebih mudah disalurkan ke jaringan. 1

3

Glukosa juga dapat disimpan di otot rangka dan hati dalam bentuk glikogen. Glikogen hati berfungsi untuk menyimpan dan mengirim glukosa untuk mempertahankan kadar glukosa darah diantara waktu makan. Glikogen di otot rangka digunakan sebagai bahan bakar untuk kontraksi otot. Otot tidak memiliki glukosa 6-fosfatase dan tidak dapat melepaskan glukosa bebas dari glikogen. Glukosa 6-fosfat di hati akan diubah menjadi glukosa 1 fosfat oleh fosfoglukomutase. Kemudian glukosa 1 fosfat terseterifikasi dengan uridin trifosfat (UTP) membentuk uridin difosfat glukosa (UDP) dan pirofosfat oleh UDP-Glukosa pirofosforilase. Pirofosfat akan menjadi regulator sintesis glikogen setelah diubah mejadi fosfat inorganik oleh pirofosfatase. Oleh glikogen sintase, UDP Glukosa akan membentuk ikatan glikosidik alfa 1,4. Oleh enzim branching akan mengubah UDP glukosa menjadi ikatan glikosidik alfa 1,6. 1 Di hati, cAMP dibentuk sebagai respons terhadap glukagon, yang dikeluarkan sebagai respons atas menurunnya kadar glukosa darah. Otot kurang peka terhadap glukagon. Di otot, sinyal untuk meningkatkan pembentukan cAMP adalah efek norepinefrin yang disekresikan sebagai respons terhadap rasa takut atau cemas, ketika kebutuhan akan glikogenolisis meningkat agar aktivitas otot dapat ditingkatkan. Namun, di hati, pengaktifan glikogenolisis dapat terjadi tanpa bergantung pada cAMP sebagai respons terhadap perangsangan reseptor adrenergik α1 epinefrin dan norepinefrin. Hal ini mencakup mobilisasi Ca2+ ke dalam sitosol, diikuti stimulasi fosforilase kinase peka Ca2+ / kalmodulin. Glikogenolisis yang tidak bergantung cAMP juga diaktifkan vasopressin, oksitoksin, dan angiotensin II yang bekerja melalui jalur fosfatidilinositol bisfosfat atau kalsium. 1 Glukoneogenesis adalah proses sintesis glukosa atau glikogen dari precursor non karbohidrat. Substrat utamanya adalah asam-asam amino glukogenik, laktat, gliserol, dan proprionat. Hati dan ginjal adalah jaringan glukoneogenik utama. Jalur glukoneogenesis menggunakan reaksireaksi glikolisis yang reversible ditambah 4 reaksi tambahan untuk menghindari terjadinya reaksi-reaksi tidak seimbang yang ireversibel. Pada proses glukoneogenesis, piruvat mengalami karboksilasi oleh piruvat karboksilase dan biotin membentuk oksaloasetat. Kemudian di dekarboksilasi menjadi Fosfoenol piruvat (PEP) oleh PEP karboksiklinase. PEP akan menjadi gliseraldehida 3-fosfat dan dihidroksiaseton fosfat (DHAP) yang akan berkondensasi menjadi fruktosa 1,6 bisfosfat dengan enzim fruktosa 1,6-bisfosfatase. Fruktosa 6-fosfat diubah menjadi

4

glukosa 6-fosfat oleh isomerase. Glukosa 6-fosfat memutuskan ikatan Pi oleh glukosa 6-fosfatase untuk membebaskan glukosa. 1 Metabolisme Lemak dan Biosintesis Badan Keton Asam lemak, produk hasil pemecahan lemak yang diserap tubuh, mula-mula harus diubah menjadi suatu zat antara aktif sebelum dapat di katabolisme. Dengan adanya ATP dan koenzim A, enzim asil-KoA sintetase mengatalisis perubahan asam lemak bebas menjadi asam lemak aktif atau asil-KoA yang menggunakan 1 fosfat berenergi tinggi disertai pembentukan AMP dan PPi. Asil-KoA tidak dapat menembus membran dalam mitokondria. Namun, dengan adanya karnitin (karnitin palmitotransferase-1) yang terdapat di membrane luar mitokondria, rantai panjang asil-KoA diubah menjadi asilkarnitin yang mampu menembus membran dalam mitokondria. Karnitin-asilkarnitin translokase bekerja sebagai pengangkut penukar di membran dalam mitokondria. Asilkarnitin kemudian bereaksi dengan KoA yang dikatalisis oleh karnitin palmitoiltransferase-II di bagian dalam membran dalam. Asil-KoA terbentuk kembali di matriks mitokondria dan karnitin dibebaskan. Tahap selanjutnya adalah oksidasi asil-KoA menjadi asetilKoA dengan reaksi fosforilasi ADP menjadi ATP. Kemudian asetil-KoA dapat dioksidasi menjadi CO2 dan air melalui siklus asam sitrat (yang juga terdapat di dalam mitokondria) sehingga asam lemak dapat teroksidasi sempurna. 1 Dalam kondisi metabolik dengan laju oksidasi asam lemak tinggi, hati menghasilkan banyak asetoasetat dan D(-)-3-hidroksibutirat (β-hidroksibutirat). Asetoasetat secara terus menerus mengalami dekarboksilasi spontan untuk menghasilkan aseton. Ketiga zat ini dikenal sebagai badan keton. Dua molekul asetil-KoA menyatu membentuk asetoasetil-KoA yang kemudian dikondensasi oleh 3-hidroksi-3-metilglutaril-KoA sintase (HMG-KoA sintase) membentuk 3-hidroksi-3-metilglutaril-KoA (HMG-KoA). 3-Hidroksi-3-metilglutaril-KoA liase kemudian menyebabkan asetil-KoA terlepas dari HMG-KoA, menyisakan asetoasetat bebas. Agar terjadi ketogenesis, kedua enzim ini harus terdapat di mitokondria. Di jaringan ekstrahepatik, asetoasetat diaktifkan menjadi asetoasetil-KoA oleh suksinil-KoA-asetoasetat KoA transferase. 2 asetil-KoA ini selanjutnya akan dioksidasi dalam siklus asam sitrat. 1 Asam lemak bebas adalah prekursor badan keton di hati. Karena itu, faktor-faktor yang mengatur mobilisasi asam lemak dari jaringan adiposa penting untuk mengontrol ketogenesis. 5

Aktivitas karnitin palmitoiltransferase-1 di hati berguna untuk menentukan aliran proporsi asam lemak yang teroksidasi, bukan yang teresterifikasi. Dan pemisahan asetil-KoA terjadi diantara jalur ketogenesis dan siklus asam sitrat. 1 Kelenjar Endokrin Peran sistem endokrin adalah untuk mempertahankan homeostasis tubuh keseluruhan. Kelenjar endokrin mengeluarkan hormon ke dalam sistem sirkulasi, biasanya melalui sekresi tanpa duktus ke dalam cairan interstisium. Hormon adalah kurir larut sistem endokrin. Salah satu fungsi kelenjar endokrin adalah pengaturan kadar gula darah dengan mensekresikan hormonhormon metabolisme karbohidrat, lemak, dan protein.2 Pankreas Insulin dan glukagon adalah hormon yang yang memiliki fungsi penting dalam pengaturan metabolisme karbohidrat, protein, dan lemak. Insulin dan glukagon dihasilkan oleh pulau-pulau Langerhans pankreas. Pulau-pulau Langerhans adalah kumpulan sel berbentuk ovoid dan tersebar di seluruh permukaan pankreas, walaupun lebih banyak ditemukan di kauda daripada di kaput dan korpus pankreas.2 Setiap pulau terdiri atas sel-sel bulat atau poligonal pucat yang lebih kecil dan lebih pucat ketimbang sel-sel asinar di sekitarnya. Sel-sel tersusun berderet yang dipisahkan oleh suatu jalinan kapiler bertingkap. Serabut saraf autonom berkontak dengan sejumlah sel endokrin dan pembuluh darah. Insulin dihasilkan oleh sel β yang berada di tengah pulau dan merupakan tipe sel terbanyak. Glukagon disekresikan oleh sel α yang berada dekat bagian tepi pulau.3 (Lihat gambar 1)

Gambar 1. Struktur Pulau Langerhans Pankreas.4 6

Aktifitas sel α dan β diatur utama oleh kadar glukosa darah diatas atau dibawah 70 mg/dl. Peningkatan kadar glukosa merangsang sel β mensekresikan insulin dan menghambat sel α mensekresikan glukagon. Sementara, penurunan kadar glukosa merangsang sel α melepaskan glukagon. Kerja kedua hormon ini berlawanan dan dan berfungsi mengatur kadar gula darah.3 Insulin, selain untuk pengaturan kadar gula darah, juga memiliki efek terhadap berbagai jaringan seperti jaringan adiposa, otot, dan hati (Lihat gambar 2). Glukagon tidak menyebabkan glikogenolisis di otot. Hormon ini meningkatkan glukoneogenesis dari asam-asam amino yang ada di hati dan meningkatkan kecepatan metabolik. Glukagon meningkatkan pembentukan badan keton dengan menurunkan kadar malonil-KoA di hati. Selain itu glukagon juga merangsang sekresi hormon insulin, pertumbuhan, dan somatostatin pankreas.2

Gambar 2. Efek Insulin pada Berbagai Jaringan.2 Insulin yang berlebihan menyebabkan hipoglikemia, sementara defisiensi insulin menyebabkan diabetes mellitus (peningkatan kronik glukosa darah). Defisiensi glukagon dapat menimbulkan hipoglikemia dan kelebihan glukagon menyebabkan diabetes mellitus memburuk.2

7

Hipofisis Hipofisis berada dalam sebuah kantong os sfenoidale di dasar otak. Kelenjar ini adalah pusat koordinasi untuk mengontrol banyak kelenjar endokrin (hormon tropik). Hipofisis anterior menghasilkan thyroid stimulating hormone (TSH, tirotropin), adrenocorticotropic hormone (ACTH), luteinizing hormone (LH), follicle-stimulating hormone (FSH), prolactin dan growth hormone (GH). Hipofisis posterior terdiri dari saraf yang badan selnya berada di hipotalamus, dan menyimpan oksitosin dan vasopressin di ujung neuron-neuron ini. Lobus intermedius hipofisis bersifat rudimenter pada manusia.2 Adenohipofisis terbagi menjadi pars distalis, pars tuberalis, dan pars intermedia. Pars distalis membentuk 75% adenohipofisis dan dilapisi oleh capsula fibrosa tipis. Berdasarkan afinitasnya terhadap zat warna, sel adenohipofisis terbagi menjadi sel kromofil dan sel kromofob. Sel kromofil terdiri dari sel asidofil yang mencakup sel somatotropik dan mammotropik, selain itu, terdapat sel basofil yang meliputi sel gonadotropik, kortikotropik, dan tirotropik. Pars tuberalis merupakan daerah berbentuk corong yang mengelilingi infundibulum neurohipofisis, kebanyakan berupa sel gonadotropik basofilik yang mensekresi hormon FSH dan LH. Pars intermedia merupakan zona diantara pars distalis dan pars nervosa hipofisis.3 (lihat gambar 3)

Gambar 3. Struktur Mikroskopis Adenohipofisis.4 Neurohipofisis terdiri atas pars nervosa, infundibulum, dan eminensia mediana. Oksitosin dihasilkan oleh badan sel saraf nukleus paraventrikularis sementara vasopressin (ADH) dihasilkan dari badan sel saraf nukleus supraopticus.3 Growth hormone memiliki efek terhadap metabolisme karbohidrat dan lemak. Hormon ini bersifat diabetogenik karena meningkatkan pengeluaran glukosa hati dan memperlihatkan efek anti-insulin pada otot. Growth hormone juga bersifat ketogenik karena meningkatkan kadar 8

asam lemak bebas dalam darah. Growth hormone tidak merangsang sel β pankreas secara langsung tetapi

meningkatkan

kemampuan

pankreas

berespons

terhadap

rangsangan

insulinogenik.2 Adrenal Kelenjar adrenal (suprarenal) adalah sepasang organ yang terletak dekat kutub atas ginjal, dan terbenam dalam jaringan adiposa perirenal. Kelenjar adrenal terdiri atas dua lapisan, lapisan perifer kekuningan yaitu korteks adrenal, dan lapisan pusat berwarna coklat-kemerahan yaitu medula adrenalis. Korteks adrenal berasal dari mesoderm dan medula terdiri dari sel-sel yang berasal dari krista neuralis, yang juga merupakan asal dari sel-sel ganglion simpatis. Korteks adrenal memiliki tiga zona konsentris. Lapisan yang berada tepat di dalam simpai jaringan ikat adalah zona glomerulosa, berupa deretan sel-sel kolumnar atau piramidal berhimpit yang dikelilingi kapiler dan membentuk 15% korteks. Zona tengah, yaitu zona fasiculata, menempati 65-80% korteks dan terdapat kapiler sinusoid bertingkat serta sel-selnya terisi droplet lipid. Zona yang terdalam, zona reticularis, membentuk 10% korteks dan berkontak dengan medula. Zona ini mengandung lebih sedikit droplet lipid dan lebih banyak pigmen lipofuscin.3 (Lihat gambar 4)

Gambar 4. Struktur Mikroskopis Adrenal.3 Zona glomerulosa korteks adrenal menyekresikan mineralokortikoid yaitu aldosteron, yang mempengaruhi ambilan Na+, K+, dan air oleh sel epitel. Aldosteron merupakan regulator utama keseimbangan garam yang bekerja merangsang reabsorpsi Na+ pada tubulus kontortus distal ginjal. Sekresinya dirangsang oleh peningkatan kadar K+ plasma dan sedikit dirangsang oleh ACTH. Zona fasiculata menyekresikan glukokortikoid, terutama kortisol, yang mempengaruhi metabolisme karbohidrat dengan merangsang produksi glukosa dari asam amino 9

atau asam lemak (glukoneogenesis) dan konversi glukosa menjadi glikogen pada hati. Sekresinya diatur oleh ACTH dari hipofisis anterior dan menghasilkan umpan balik negatif ke hipofisis dan hipotalamus saat kadar glukokortikoid yang dilepaskan sudah sesuai. Zona reticularis juga menyekresikan kortisol, tetapi terutama menyekresikan androgen lemah, dehidroepiandrosteron (DHEA) yang diubah menjadi testosteron pada beberapa jaringan. Sekresinya juga dirangsang oleh ACTH.3 Medula adrenalis terdiri atas sel-sel polihedral besar yang terpulas pucat dan tersusun berupa deretan dan ditunjang jalinan serat retikular serta kapiler sinusoid diantaranya. Sel kromafin medula memiliki banyak granula untuk sekresi dan penyimpanan hormon. Granulagranula ini mengandung epinefrin atau norepinefrin. Umumnya granula sel penyekresi epinefrin lebih kecil dari sel penyekresi norepinefrin. Epinefrin dan norepinefrin dilepaskan ke darah dalam jumlah besar selama reaksi emosional yang intens, seperti ketakutan, dan menimbulkan vasokonstriksi, peningkatan tekanan darah, perubahan frekuensi denyut jantung, dan peningkatan kadar gula darah.3 Efek glukokortikoid pada metabolisme karbohidrat, protein, dan lemak mencakup peningkatan katabolisme protein serta peningkatan glikogenesis dan glukoneogenesis hati. Aktivitas glukosa 6-fosfatase meningkat, sehingga kadar glukosa plasma meninggi. Glukokortikoid memiliki efek anti-insulin di jaringan perifer dan menyebabkan diabetes memburuk. Namun, otak dan jantung tidak terpengaruh, sehingga peningkatan glukosa plasma memberi glukosa ekstra kepada organ-organ vital ini. Pada pasien diabetes, glukokortikoid meningkatkan kadar lipid plasma dan meningkatkan pembentukan badan keton. Katekolamin juga memiliki beberapa efek yang memengaruhi glukosa darah. Epinefrin dan norepinefrin menyebabkan glikogenolisis. Efek ini terjadi melalui reseptor adrenergik-β yang meningkatkan cAMP disertai pengaktifan fosforilase melalui adrenergik-α yang meningkatkan Ca2+ intrasel sehingga pengeluaran glukosa oleh hati meningkat. Keduanya juga dapat meningkatkan sekresi insulin dan glukagon melalui mekanisme adrenergik-β atau menghambatya melalui mekanisme adrenergik-α. Di otot, fosforilase diaktifkan melalui AMP dan Ca2+, tetapi glukosa 6-fosfat hanya dapat dikatabolisme menjadi piruvat karena tidak adanya glukosa 6-fosfatase. Sejumlah piruvat ini kemudian diubah menjadi laktat, yang di hati dioksidasi menjadi piruvat dan diubah menjadi glikogen.2 10

Tiroid Kelenjar tiroid, yang berada di regio servikal di sebelah anterior laring, terdiri atas dua lobus yang disatukan oleh isthmus. Fungsinya adalah membuat hormon tiroid: tiroksin (T4) dan triiodotironin (T3), yang penting untuk pertumbuhan, diferensiasi sel, dan untuk pengaturan laju metabolism basal dan konsumsi oksigen sel di seluruh tubuh. Hormon tiroid memengaruhi metabolisme protein, lipid, dan karbohidrat. Kelenjar tiroid dilapisi oleh suatu capsula fibrosa, dan dari capsula ini septa terjulur ke dalam parenkim, dan membaginya dalam lobulus. Parenkim tiroid terdiri atas jutaan struktur epitel bulat yang disebut folikel tiroid. Setiap folikel terdiri atas selapis epitel skuamosa atau kolumnar rendah dengan lumen yang terisi substansi gelatinosa yang disebut koloid. (lihat gambar 5) Tiroid adalah satu-satunya kelenjar endokrin dengan sejumlah besar simpanan produk sekretoris. Koloid tiroid mengandung glikoprotein besar, yaitu tiroglobulin, prekursor untuk hormon tiroid aktif.

Selain sel

epitel

folikel,

terdapat

sel

parafolikel atau sel C yang menyintesis dan menyekresi kalsitonin, yang salah satu fungsinya menekan resorpsi tulang oleh osteoklas. Sekresi kalsitonin dipicu oleh peningkatan kadar Ca2+.3

Gambar 5. Struktur Mikroskopis Tiroid.4 Regulator utama fungsi folikel tiroid adalah hormon TSH (tirotropin) yang disekresi oleh hipofisis anterior. Sekresi TSH meningkat oleh hormon hipotalamus, yaitu TRH, dan dihambat melalui umpan balik negatif oleh T4 dan T3 bebas dalam darah. Reseptor TSH banyak dijumpai di membran basal sel folikel. Sekresi TSH meningkat oleh paparan udara dingin dan berkurang oleh panas / rangsang stres. Hormon tiroid meningkatkan kecepatan penyerapan karbohidrat dan mempercepat pemecahan insulin, namun, menurunkan kadar kolestrol dalam darah.2

11

Pengaruh Irama Sirkadian dan Stres terhadap Mekanisme Endokrin Semua organisme mempunyai pola istirahat dan aktif harian yang silih berganti. Siklus terang-gelap 24 jam disebut sebagai irama sirkadian. Sekresi kortisol merupakan proses yang berkesinambungan dan memiliki ritme diurnal yang kuat. Sekresi biasanya memuncak pada pagi hari dan menurun pada malam hari. Sekresi kortisol juga meningkat ketika dalam keadaan stres, yang kemudian akan meningkatkan glukosa plasma dengan meningkatkan aktivitas glukoneogenesis dan glikogenolisis. Hans Seyle, mendifinisikan stres sebagai rangsang nonspesifik yang menggangu homeostasis. Stres dapat disebabkan karena rangsangan fisik maupun psikologis. Karena perannya dalam memediasi stres jangka panjang, kortisol disebut juga sebagai hormon stres tubuh.5 Selain kortisol, growth hormone juga meningkatkan glukosa plasma. Rangsang untuk sekresi hormon ini mencakup keadaan hipoglikemia, stres, dan ritme sirkadian.5,6 Berdasarkan ritme sirkadian, denyut GHRH dari hipotalamus merangsang pelepasan growth hormone. Pada orang dewasa, denyut terbesar pelepasan hormon pertumbuhan terjadi dalam 2 jam pertama saat tidur.5

Kesimpulan Karbohidrat dan lemak merupakan sumber energi bagi manusia. Di dalam tubuh, ATP didapatkan dengan melalui sederetan reaksi-reaksi biokimia. Metabolisme karbohidrat meliputi glikolisis, oksidasi piruvat, siklus asam sitrat, glikogenolisis, glikogenesis, dan glukoneogenesis. Hormon-hormon yang dihasilkan kelenjar endokrin mempengaruhi metabolisme karbohidrat dan lemak sehingga juga berpengaruh terhadap kadar gula darah dalam tubuh.

12

Daftar Pustaka 1. Murray RK, Bender DA, Botham KM, Kennelly PJ, Rodwell VW, Weil PA. Biokimia harper. Edisi ke-29. Jakarta: EGC; 2012. 2. Barret KE, Barman SM, Boitano S, Brooks HL. Buku ajar fisiologi kedokteran ganong. Edisi ke-24. Jakarta: EGC; 2012 hal. 317. 3. Mescher AL. Histologi dasar junqueira teks & atlas. Edisi ke-12. Jakarta: EGC; 2009. 4. Eroschenko VP. Atlas histologi di fiore dengan korelasi fungsional. Edisi ke-11. Jakarta: EGC; 2010. 5. Silverthon DU. Fisiologi manusia: sebuah pendekatan terintegrasi. Edisi ke-6. Jakarta: EGC;2012. 6. Hinson J, Raven P, Chew S. The endocrine system: basic science and clinical conditions. London: Elsevier; 2007.

13