Tugas Kuliah Pengetahuan Gizi Umum.docx

Tugas Kuliah Pengetahuan Gizi Umum

RESPON METABOLIK YANG TERJADI PADA PENYAKIT INFLAMASI DAN NON INFLAMASI

dr. Yana Asmawaty (C175181003) dr. Ni Luh Eka Suprapti (C175181005)

PROGRAM PENDIDIKAN DOKTER SPESIALIS ILMU GIZI KLINIK FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2018

1

BAB I PENDAHULUAN

Di Indonesia penyakit yang melibatkan proses inflamasi di dalam tubuh angka kejadiannya cukup tinggi. Prevalensi nasional penyakit Diabetes Melitus adalah 2,1 %, prevalensi nasional penyakit Asma adalah 4,5 %, prevalensi nasional Dermatitis adalah 6,8 %, prevalensi nasional Infeksi Saluran Pernafasan Akut adalah 25,50 %, prevalensi nasional Pneumonia adalah 2,13 %, prevalensi nasional penyakit sendi adalah 24,7 %, prevalensi nasional penyakit tumor/kanker adalah 0,4 % dan prevalensi nasional Hepatitis adalah 1,2 %. Penyakit – penyakit tersebut termasuk penyakit yang terdapat reaksi inflamasi. Inflamasi merupakan suatu respon jaringan terhadap rangsangan fisik atau kimiawi yang merusak sel. Rangsangan ini menyebabkan lepasnya mediator inflamasi seperti histamin, serotonin, bradikinin dan prostaglandin yang menimbulkan reaksi radang berupa panas, nyeri, merah, bengkak dan disertai gangguan fungsi. Kerusakan sel yang terkait dengan inflamasi berpengaruh pada selaput membran sel yang menyebabkan leukosit mengeluarkan enzim – enzim lisosomal dan asam arakhidonat. Metabolisme asam arakhidonat menghasilkan prostaglandin-prostaglandin yang mempunyai efek pada pembuluh darah, ujung saraf dan sel-sel yang terlibat dalam inflamasi. Sel dan mediator-mediator dari sistem imun sangat mempengaruhi dalam proses respon inflamasi, yang khas ditandai dengan 4 fase. Pertama, pembuluh darah didaerah sekitar daerah yang mengalami jejas memberi respon kepada sistem imun. Kedua, sistem imun dalam pembuluh darah bermigrasi ke dalam jaringan yang mengalami jejas dan mekanisme dari sistem imun bawaan dan sistem imun adaptif untuk menetralisir dan menghilangkan stimulus yang menimbulkan jejas. Selanjutnya adalah proses perbaikan dan penyembuhan dari jaringan yang mengalami jejas. Dan peristiwa tersebut merupakan proses dari inflamasi akut. Apabila peristiwa terus berlanjut dan jaringan yang mengalami jejas tidak mengalami proses penyembuhan disebut inflamasi kronik. Pada keadaan inflamasi, sel akan melepaskan sitokin dan beberapa mediator, yang mempunyai kontribusi terhadap penghancuran bakteri dan 2

perbaikan pada jaringan. Dapat dibedakan antara sitokin seperti interleukin-I (IL1), interleukin-6 (IL-6), tumor necrosis factor (TNF) dan sitokin antiinflamasi seperti interleukin-10 (IL-10) dan interleukin-4 (IL-4). Sitokin pro inflamasi IL-1, IL-6, dan TNF-a diproduksi sebagai respons terhadap berbagai rangsangan (cedera, infeksi, olahraga ekstrim dll). Mereka membawa respon yang kuat, terarah dan terfokus yang ditujukan untuk mengalahkan organisme yang menyerang dan memulihkan fungsi tubuh ke normal.Perubahan

metabolik

yang

mendalam

terjadi

karena

tindakan

mereka.Perubahan ini memengaruhi metabolisme protein, lemak, karbohidrat, energi, dan mikronutrien.Sementara pro produksi sitokin inflamasi merupakan bagian penting dari respon terhadap cedera infeksi dan pembedahan molekulmolekul ini mungkin memiliki efek buruk pada pasien.

3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

1. INFLAMASI Inflamasi adalah respon pertahanan tubuh untuk mengeliminasi penyebab jejas pada jaringan atau sel (cell injury), membersihkan jaringan dari sisa – sisa kerusakan dan membangun jaringan baru. Penyebab inflamasi adalah agen infeksi, benda asing, jejas sel misalnya trauma fisik, suhu dan kimiawi serta iskemia yang menimbulkan kerusakan jaringan. Respon inflamasi dengan tiga tujuan tersebut dapat berlangsung oleh karena peranan berbagai faktor seperti sel – sel inflamasi, pembuluh darah dan mediator inflamasi. Pembangunan jaringan baru dimaksudkan untuk menggantikan jaringan rusak tetapi bisa terjadi sel yang mati tidak diganti dengan sel atau jaringan yang fungsional sama sehingga kemungkinan bekas jaringan rusak terganti oleh jaringan fibrous maka terbentuklah scar (jaringan parut). Pada inflamasi dapat digambarkan tentang reaksi lokal terhadap jejas pada jaringan, yang terkenal dengan istilah cardinal sign yaitu rubor (merah), tumor (bengkak), calor (hangat), dolor (nyeri) dan functio laesa (gangguan fungsi). Rubor dan calor terjadi akibat vasodilatasi kapiler yang menyebabkan banyak darah ke daerah inflamasi sehingga memberi warna merah dan rasa hangat. Hal ini merupakan bukti partisipasi pembuluh darah untuk mendatangkan sel – sel dan protein yang berperan dalam respon inflamasi ke jaringan dimana dibutuhkan kehadirannya. Tumor terjadi akibat banyaknya cairan plasma yang keluar dari pembuluh darah, membawa sel – sel inflamasi, mediator inflamasi dan kebutuhan lain masuk ke dalam jaringan. Terjadilah peninggian jumlah cairan intersisial yang disebut edema yang menyebabkan pembengkakan pada daerah inflamasi. Dolor terjadi akibat adanya rangsangan pada ujung – ujung saraf oleh mediator inflamasi misalnya bradikinin yang memicu terjadinya nyeri dan penekanan ujung – ujung saraf oleh edema. Pembengkakan dan rasa nyeri ini selanjutnya menimbulkan gangguan fungsi. Disamping peristiwa lokal yang tergambar dalam cardinal sign, pada inflamasi juga terjadi peristiwa sistemik yang diakibatkan adanya mediator

4

inflamasi yang beredar di dalam sirkulasi, baik yang berasal atau diproduksi di daerah inflamasi maupun di tempat lain (misalnya di hati) yang dikirim ke daerah inflamasi. Mediator inflamasi dapat berupa sitokin dan protein lain seperti creactive protein yang dihasilkan oleh hati. Inflamasi terbagi dua yaitu inflamasi akut dan inflamasi kronik. Inflamasi akut berlangsung singkat berkisar beberapa menit saja sampai beberapa hari, tetapi inflamasi kronik bisa berlangsung lama bahkan bisa bertahun – tahun. Karena perlangsungan yang lama ini maka inflamasi kronik bisa memicu terjadinya berbagai penyakit seperti asma bronkiale dan arteritis reumatika, bahkan sekarang makin menjadi subjek yang menarik karena ternyata bertanggung jawab terhadap berbagai penyakit kronis seperti arteriosklerosis, diabetes melitus, penyakit alzheimer, dll.

II. RESPON METABOLIK 1. Reaksi dari Sistem Imun Reaksi dari sistem kekebalan untuk aktivasi dibagi menjadi dua komponen, respon bawaan yang tidak terpengaruh oleh apakah subjek telah mengalami patogen tertentu sebelumnya tetapi cepat, tidak spesifik, dan mediator utama dari respon inflamasi dan kekebalan spesifik yang " mengingat "pertemuan sebelumnya dengan patogen dan menghasilkan respon yang sangat tinggi pada setiap pemaparan berikutnya. Respons imun spesifik dibagi lagi menjadi sel yang dimediasi dan respons humoral.Yang pertama melibatkan limfosit T yang berasal dari sumsum tulang, dan telah mengalami pengembangan lanjutan di timus.Yang kedua melibatkan limfosit B yang berasal dari sumsum tulang dan ketika dirangsang dengan molekul yang asing bagi tubuh (antigen), berkembang menjadi sel yang mampu menghasilkan antibodi yang sangat spesifik terhadap antigen dan membantu dalam kehancurannya.Sel B juga berada di bawah pengaruh tipe sel T (sel T penolong).Bentuk limfosit yang terakhir ini, dan makrofag, mengeluarkan sejumlah protein yang disebut sitokin.Dalam kelompok ini adalah interleukin (IL), tumor necrosis factor (TNF), dan interferon (INF). Sitokin bertindak dengan cara

5

apokrin, paracrin dan endokrin dan memodifikasi banyak sistem kekebalan tubuh (proliferasi sel, chemotaxis, switching kelas antibodi). Selain pengaruh langsung mereka pada sel-sel kekebalan, sitokin, IL-1, IL6 dan TNF, memiliki efek metabolik yang tersebar luas pada tubuh dan merangsang proses peradangan. Fitur utama dari efek kelompok molekul ini ditunjukkan dalam tabel. Sitokin pro-inflamasi utama dan efeknya selama injuri dan sepsis Sitokin

Asal Sel

Interleukin 1 -α Monosit, dan -β

Target sel utama

Aksi Utama

Thimosit,

Imunoregulasi,

makrofag, astrosit, Neutrophils, sel T inflamasi, sel

epitel, dan

endothelium, fibroblast,

B,

otot anorexia,

fever sintesis

rangka, hepatosit, protein fase akut, sel osteoblast

proteolisis

dendritik

resopsi

otot, tulang,

peningkatan gluconeogenesis dan lipolisis Inteleukin 6

Tumor

Makrofag, Sel T, Sel

dan

B, Sintesis protein fase

Fibroblast,

Thimosit,

akut,

beberapa sel B

hepatosit

sel imun

necrosis Makrofag,

factor –α

T

mast, adiposit

sela Fibroblast,

diferensiasi

Sama dengan IL-1

limfosit, endothelium, otot rangka, hepatosit, osteoblast

Sitokin pro-inflamasi juga menginduksi produksi kaskade produksi sitokin lain dari limfosit.Kaskade memiliki tindakan modulasi pada fungsi limfosit. -

IL-2 merangsang proliferasi limfosit

-

IL-8 menarik sel-sel imun ke tempat invasi

-

IL-4 mengubah kelas antibodi yang diproduksi

6

itu menarik untuk dicatat bahwa sitokin juga mampu autoregulasi, IL10 dengan IL4 diproduksi sebagai tanggapan terhadap sitokin pro-inflamasi, menekan produksi sitokin pro-inflamasi. 2. perubahan endokrin selama respon inflamasi Perubahan endokrin yang penting terjadi selama respon inflamasi sistemik.Ada pengurangan rangsangan anabolik untuk pertumbuhan termasuk penurunan testosteron dan resistensi insulin.Meskipun peningkatan hormon pertumbuhan, yang memacu mobilisasi lemak dan glukoneogenesis, hormon gagal untuk mempromosikan produksi IGF-1 oleh hati, yang bertanggung jawab untuk pertumbuhan mendorong aksi hormon pertumbuhan.Selanjutnya resistensi insulin dalam metabolisme karbohidrat menumbuhkan peningkatan produksi glukosa hati dan mengurangi serapan oleh otot skeletal.Perubahan ini, yang pada pandangan pertama tampak merugikan, mungkin bermanfaat selama respons inflamasi sistemik.Mereka menghasilkan peningkatan glukosa darah.Glukosa adalah bahan bakar metabolik yang ideal yang tidak memiliki muatan dan ukuran kecil, mudah difusibel.dapat dioksidasi menjadi produk yang mudah diekskresikan (karbon dioksida dan air), atau secara unik dapat dimetabolisme untuk menghasilkan ATP tanpa persyaratan untuk oksigen, oleh glikolisis anaerobik.Proses terakhir ini akan sangat penting dalam jaringan iskemik, dan makrofag dan fibroblast, yang merupakan anaerob fakultatif. Glutamin yang dilepaskan dari otot dalam respon ke sitokin penting untuk sel sistem kekebalan tubuh dan sel-sel lainnya yang membelah secara cepat.Selain itu, penciptaan ion amonium dari deaminasi bantuan glutamin dalam keseimbangan basa. Ada karakteristik lebih lanjut dari sitokin biologi yang dapat merusak individu yang terinfeksi secara tidak langsung.Molekul-molekul oksidan yang diproduksi oleh sistem kekebalan untuk membunuh organisme yang membelah juga dapat mengaktifkan molekul kontrol selullar yang penting, faktor transkripsi nuklir kappa B (NFkB). Faktor ini adalah saklar kontrol untuk proses biologis, tidak semuanya menguntungkan bagi individu.NFkB aktif bermigrasi ke nukleus di mana ia beralih pada gen untuk sitokin, glutathione dan produksi protein fase akut. Sayangnya, bagaimana juga meningkatkan replikasi virus immunodeficiency

7

manusia. Urutan kejadian ini menyebabkan kemampuan infeksi ringan untuk mempercepat perkembangan individu yang terinfeksi HIV terhadap AIDS. 3. Respon kekebalan memberikan biaya metabolisme dan nutrisi yang tinggi pada tubuh Banyak tanda dan gejala yang dialami setelah infeksi terjadi, seperti demam, kehilangan nafsu makan, penurunan berat badan, nitrogen negatif dan keseimbangan mineral dan kelesuan disebabkan secara langsung dan tidak langsung oleh sitokin pro-inflamasi. (Gambar)

Efek tidak langsung dari sitokin dimediasi oleh aksi pada kelenjar adrenal dan pankreas endokrin yang mengakibatkan peningkatan sekresi hormon katabolik adrenalin, nor-adrenalin, glukokortikoid dan glukagon.Insensitivitas insulin terjadi di samping "kondisi katabolik". Biokimia seorang individu yang terinfeksi dengan demikian berubah secara mendasar dengan cara yang akan memastikan bahwa sistem kekebalan tubuh menerima nutrisi, dari dalam tubuh, untuk melakukan tugasnya. -

Protein otot dikatabolisme untuk memberikan asam amino untuk mensintesis sel-sel baru dan protein untuk respon imun. Selanjutnya, asam amino diubah menjadi glukosa, (bahan bakar yang disukai untuk sistem kekebalan). Luasnya proses ini disorot oleh peningkatan besar ekskresi area urin berkisar dari 9 g.d pada infeksi ringan hingga 20-30 g.d setelah luka bakar berat atau cedera traumatik berat.

-

Lemak dikatabolisme, dan asam lemak yang dilepaskan membantu untuk memenuhi kebutuhan energi yang meningkat dari orang yang terinfeksi (laju metabolisme istirahat meningkat sebesar 13% untuk setiap kenaikan 1 C dalam suhu tubuh).

-

Munculnya suhu menciptakan lingkungan yang tidak bersahabat bagi penyerbu. Dalam abad-abad yang lalu, para dokter sering menganjurkan

8

mandi uap untuk pengobatan infeksi. Perubahan suhu dimediasi oleh interaksi pro-inflamasi sitokin dengan neuron khusus di hipotalamus. -

Interaksi sitokin dengan hipotalamus juga menyebabkan hilangnya nafsu makan. Ini mungkin transien di alam, atau berkepanjangan dan mendalam, seperti halnya pada infeksi kronis seperti tuberkulosis, atau selama kanker. Sangat menarik untuk dicatat hormon regulasi lemak tubuh leptin diinduksi oleh TNF, tetapi karena belum ada peran langsung untuk leptin dalam penurunan berat badan yang signifikan selama infeksi dan kanker, telah ditemukan.

-

Perubahan besar terjadi pada konsentrasi kation plasma, seperti pada besi, tembaga dan seng. Perubahan-perubahan pada besi dan seng ini sering disalahtafsirkan sebagai indikasi kekurangan mineral tetapi sangat mungkin disebabkan oleh redistribusi utama dari unsur-unsur ini di dalam tubuh dalam upaya untuk "kelaparan" mikroba darah dari nutrisi atau untuk menumbuhkan aspek-aspek bermanfaat tertentu dari respon inflamasi sistemik pada organ tertentu. Namun defisiensi mikronutrien dapat diendapkan oleh respon terhadap infeksi karena kehilangan banyak mikronutrien dari urin dipercepat setelah infeksi dan cedera. Kekurangan yang dihasilkan dalam seng, besi dan tembaga, yang mungkin terjadi, memiliki efek merusak pada fungsi kekebalan umum dan penyembuhan luka.

-

Sitokin juga menstimulasi sintesis molekul oksidan kuat (hidrogen peroksida, oksida nitrat, hidroksil radikal, asam hipoklorit, dan anion superoksida) yang merusak integritas sel darah dari serangan organisme.

-

Protein khusus, yang disebut protein fase akut, yang fokus pada aksi sistem kekebalan terhadap invasi dan membantu melindungi jaringan sehat dari 'kerusakan tambahan' dalam 'pertempuran', disintesis dalam jumlah yang meningkat oleh hati. Hati memfokuskan aktivitasnya pada sintesis protein fase akut dengan menghentikan sintesis produk protein utama ini, serum albumin dan juga sejumlah protein sekretori lain seperti prealbumin, protein pengikat retinol dan transferin. Kelompok protein terakhir ini disebut 'reaktan fase akut negatif'.

9

-

Konsentrasi albumin serum juga turun karena redistribusi. Ini sering dianggap sebagai indeks status gizi protein. Dengan demikian turunya konsentrasi albumin yang terjadi selama infeksi dan mempersulit penilaian status protein pada pasien. Dalam hampir setiap contoh, secara klinis, albumin serum rendah mencerminkan keberadaan, atau kejadian baru-baru ini, dari respon inflamasi sistemik. Banyak

dari

perubahan

metabolik

kompleks

ini

menghasilkan

keseimbangan yang berubah dari mendukung organisme yang menyerang untuk mendukung individu yang terinfeksi. Perpanjangan respon yang jelas tidak sesuai akan menimbulkan efek merusak pada status gizi pasien. Nutrisi memiliki pengaruh dua arah pada sistem kekebalan tubuh.Kegiatan sistem kekebalan memberikan pengaruh yang merusak pada status gizi dan perubahan dalam asupan nutrisi memodulasi intensitas berbagai kegiatan sistem kekebalan tubuh.Studi eksperimental dan pengamatan klinis telah menunjukkan banyak aspek respon imun dapat dimodifikasi dengan perubahan pada protein asupan, asam amino spesifik, lipid dan mikronutrien. 4. Efek Samping Sitokin Meskipun sitokin sangat penting untuk operasi normal sistem kekebalan tubuh, ketika diproduksi pada waktu yang tepat dalam jumlah yang tepat, mereka memainkan peran merusak besar dalam banyak penyakit radang seperti rheumatoid arthritis, penyakit radang usus, asma, psoriasis, multiple sclerosis dan pada kanker. Mereka juga dianggap penting dalam perkembangan plak atheromatous pada penyakit kardiovaskular.Dalam kondisi, seperti malaria serebral, meningitis dan sepsis, mereka berkembang dalam jumlah yang berlebihan dan merupakan faktor penting dalam peningkatan mortalitas.Pada penyakit ini sitokin diproduksi dalam konteks biologis yang salah. Biaya metabolisme aksi sitokin memiliki efek yang berpotensi merusak juga pada orang dewasa.Pada malaria, tuberkulosis, sepsis, kanker, infeksi human immunodeficiency virus (HIV) dan rheumatoid arthritis, sitokin menyebabkan hilangnya jaringan penyangga, yang dapat secara serius melemahkan individu. Ini adalah fenomena yang terkenal bahwa infeksi disertai dengan peningkatan suhu tubuh dan peningkatan output produk ekskresi nitrogen dalam urin. Hilangnya

10

nitrogen dari tubuh orang dewasa selama infeksi bakteri mungkin setara dengan 60 g protein jaringan dan dalam periode infeksi malaria persisten lebih dari 500 g protein.Ada empat kondisi klinis, yang menyebabkan katabolisme protein maksimal. Luka bakar derajat tiga lebih dari 30% dari luas permukaan tubuh, trauma multipel, cedera kepala tertutup dengan Glasgow Coma Score yang rendah dan sepsis berat. Mereka menghasilkan kerugian nitrogen hingga 30 g. yang setara dengan 200 g protein jaringan. 5.

Pengaruh fenotip pada respon sitokin Dalam populasi pasien atau individu yang sehat, intensitas respon

inflamasi diperantarai sitokin, terhadap infeksi; trauma dan penyakit kronis akan bervariasi dari individu ke individu.Faktor utama dalam varians ini adalah obesitas, jenis kelamin dan genotipe penuaan. Perlu dicatat bahwa obesitas dikaitkan dengan sejumlah gangguan dan penyakit di mana proses inflamasi berperan (misalnya atherosclerosis) dan dengan morbiditas dan mortalitas berlebih. Alasan utama untuk hubungan ini ditemukan dengan penemuan bahwa adiposit mampu mengeluarkan sitokin selain leptin.Secara kolektif mediator ini dianggap sebagai adipokines.Adiposit di wilayah visceral memiliki kecenderungan yang lebih besar untuk sekresi adipokin, daripada yang terletak di daerah subkutan tubuh.Studi Hotamusligil dan lain-lain telah menunjukkan bahwa sebagai peningkatan ukuran adiposit mereka mulai mengeluarkan peningkatan jumlah sitokin dan kemokin. Di bawah pengaruh molekul-molekul terakhir ini khususnya makrofag direkrut ke dalam jaringan adiposa sehingga pada individu yang sangat gemuk hingga 40% dari massa sel jaringan adiposa terdiri dari makropag. Studi pada wanita gemuk yang mengalami penurunan berat badan dengan cara pembatasan kalori menunjukkan bahwa peningkatan sekresi mediator terkait obesitas dapat dibalik. Penuaan dikaitkan dengan peningkatan tingkat peradangan kronis.Studi populasi besar telah menunjukkan peningkatan yang stabil dalam penanda stres inflamasi (misalnya plasma protein C-reaktif) dengan setiap dekade masa hidup. Ini memainkan peran utama dalam penurunan fungsi kekebalan tubuh dan massa tubuh tanpa lemak selama penuaan. Terapi nutrisi Anti Inflamasi dapat memperlambat laju penurunan.Genotip pro dan anti inflamasi sitokin terkait

11

secara negatif dan positif, masing-masing dengan rentang hidup karena pengaruhnya pada peradangan. Bukti kuat menunjukkan bahwa laki-laki dapat menghasilkan respon inflamasi yang besar terhadap cedera infeksi dan stres daripada perempuan dan bahwa morbiditas dan mortalitas terhadap sepsis lebih besar pada laki-laki daripada perempuan.

Respon metabolik terhadap cedera dan sepsis Semua proses, dalam sel hewan hidup, bergantung pada pasokan konstan substrat untuk menghasilkan ikatan fosfat berenergi tinggi (yaitu ATP). Energi kemudian dimanfaatkan untuk aktivitas seluler oleh hidrolisis ATP. Karbohidrat, lemak dan protein adalah substrat yang dioksidasi untuk menghasilkan ATP. Dalam keadaan normal substrat ini dipasok dalam makanan, yang setelah diserap diproses oleh jalur metabolisme yang berbeda. Dalam kondisi normal (tanpa stres) yang dicerna karbohidrat, lemak dan protein sebagian disimpan sebagai glikogen dan lipid.Akumulasi protein hanya dapat terjadi secara kuantitatif dan dapat terjadi pada pertumbuhan individu, pemulihan setelah sakit, pelatihan atau pasca kehamilan.Pada individu yang sehat, makan makanan dengan kuantitas dan komposisi normal, nitrogen diekskresikan dalam urin, tinja, kulit, rambut dan keringat. Partikel non-nitrogen dioksidasi atau disimpan sebagai lemak atau glikogen.Khususnya selama kelaparan jangka panjang, lemak digunakan lebih baik untuk memenuhi kebutuhan energi dan protein sebagai cadangan. Otak dan jaringan lain yang biasanya memanfaatkan glukosa meningkatkan pemanfaatan badan keton. Glukosa terbentuk dari gliserol dan pada tingkat lebih rendah, dari asam amino. Dengan cara ini, protein berkurang perlahan-lahan selama kelaparan tanpa komplikasi. 1. Respon stress Selama kebutuhan tidak dapat dipasok oleh asupan makanan selama penyakit kritis, trauma atau infeksi berat, maka dikonsumsi penyimpanan energinya sendiri untuk menutupi kebutuhan energi.

12

Respon metabolik tubuh terhadap stres terjadi melalui dua fase, yaitu fase ebb dan fase flow. 1. Fase Ebb Fase ebb dimulai segera setelah terjadi stres, baik akibat trauma atau sepsis dan berlangsung selama 12-24 jam. Namun, fase ini dapat berlangsung lebih lama, tergantung pada keparahan trauma dan kecukupan resusitasi. Fase ebb disamakan juga dengan periode syok yang memanjang dan tidak teratasi, yang ditandai dengan hipoperfusi jaringan dan penurunan aktivitas metabolik secara keseluruhan. Sebagai upaya kompensasi tubuh terhadap keadaan ini, hormon katekolaminakan dikeluarkan, dimana norepinefrin menjadi mediator utama pada fase ebb. Norepinefrin dikeluarkan dari saraf perifer dan berikatan dengan reseptor beta-1 di jantung dan reseptor beta-2 di perifer dan dasar vaskular splanknik. Norepinefrin merupakan stimulan kuat dan memiliki efek paling penting pada sistem kardiovaskular, menyebabkan peningkatan kontraktilitas, denyut

jantung

mengembalikan

dan

vasokonstriksi.

tekanan

darah,

Hal

ini

meningkatkan

merupakan performa

usaha jantung

dalam dan

maksimalisasi venous return. Hiperglikemia mungkin terjadi pada fase ebb. Hiperglikemia terjadi akibat glikogenolisis hepar yang merupakan efek sekunder dari katekolamin dan akibat stimulasi simpatik langsung dari pemecahan glikogen. Hiperglikemia yang terjadi setelah trauma merupakan masalah penting untuk segera diatasi karena dapat menyebabkan berbagai komplikasi, masa penyembuhan yang lebih lama, memperpanjang waktu rawatan bahkan kematian. 2. Fase flow Permulaan fase flow, yang meliputi fase anabolik dan katabolik, ditandai dengan curah jantung (CO) yang tinggi dengan restorasi oxygen delivery dan substrat metabolik. Durasi fase flow tergantung pada keparahan trauma atau adanya infeksi dan perkembangan menjadi komplikasi. Secara khas, puncak fase ini adalah sekitar 3-5 hari dan akan turun pada7-10 hari dan akan melebur ke dalam fase anabolik selama beberapa minggu. Selama terjadi fase hipermetabolik, insulin akan meningkat, namun peningkatan level katekolamin, glukagon dan kortisol akan menetralkan hampir semua efek metabolik dari insulin. Peningkatan

13

mobilisasi asam amino dan free fatty acids dari simpanan otot perifer dan jaringan adiposa merupakan akibat dari ketidakseimbangan hormon-hormon tersebut. Beberapa hormon akan mengeluarkan substrat yang digunakan untuk produksi energi salah satunya secara langsung sebagai glukosa atau melalui liver sebagai trigliserid. Substrat lainnya akan berkontribusi terhadap sintesis protein di liver, dimana mediator humoral akan meningkatkan produksi reaktan fase akut. Sintesis protein yang serupa juga terjadi pada sistem imun berguna menyembuhkan kerusakan jaringan. Fase hipermetabolik ini melibatkan proses katabolik dan anabolik. Hasilnya adalah kehilangan protein secara signifikan, yang ditandai dengan keseimbangan nitrogen negatif dan penurunan simpanan lemak. Hal ini menuju pada modifikasi komposisi tubuh secara keseluruhan, ditandai dengan kehilangan protein, karbohidrat dan simpanan lemak disertai dengan meluasnya kompartemen cairan ekstraselular. 2. Substrat Metabolisme Karbohidrat Salah satu tujuan metabolik penting selama respons umum terhadap penyakit kritis adalah menyediakan substrat yang sesuai untuk jaringan aktif dalam respon inang seperti sel darah putih, makrofag, sel Kupfer dan jaringan yang terganggu.Glukosa merupakan substrat yang sangat diperlukan dalam hal ini.Oleh karena itu cedera memulai peningkatan yang kuat dalam produksi glukosa dan omset endogen (hingga 150% di atas tingkat kontrol).Ini sebagian karena glukosa merupakan substrat yang sangat diperlukan dalam hal ini karena bagian dari pemecahan glukosa (glikolisis) tidak memerlukan oksigen, sementara masih menyediakan energi.Sebagai sumber energi oleh karenanya dapat digunakan dalam jaringan hipoksik dan inflamasi dan dalam penyembuhan luka di mana mitokondria belum berkembang, atau di mana lemak tidak dapat mencapai sel-sel karena tidak adanya kapiler.Oleh karena itu, sel-sel kekebalan tubuh, jaringan fibroblast dan granulasi, serta otak terutama menggunakan glukosa.Selain itu, metabolitnya - piruvat - dapat menerima kelompok NH2 untuk ditransfer ke hati sebagai alanin.

14

Glikogen, terutama glikogen hati, mensuplai glukosa hanya selama 12-24 jam dan selama keadaan kritis penyimpanan glikogen habis dalam periode yang lebih

pendek.Oleh

karena

itu,

pembentukan

glukosa

baru

oleh

hati

(glukoneogenesis) dari laktat, gliserol dan asam amino meningkat dengan segera. Pembesaran ini dalam produksi glukosa endogen terkait dengan penyakit kritis dan tidak dapat sepenuhnya ditekan oleh glukosa eksogen atau dengan insulin, menunjukkan bahwa glukoneogenesis adalah proses wajib, yang diprakarsai oleh hormon stres dan sitokin, yang tidak dapat ditekan dengan cara yang sama seperti pada keadaan berpuasa. Bahkan peningkatan produksi glukosa ini sangat penting untuk kelangsungan hidup organisme (manusia) dalam kondisi kritis. Secara kuantitatif, laktat adalah prekursor glukoneogenesis yang paling penting.Karena substrat ini adalah hasil glikolisis, glukosa karbon beredar di antara jaringan perifer dan hati (Cori Cycle).Dalam kondisi normal sekitar 150 g laktat dimetabolisme di hati, tetapi jumlah ini dapat meningkat secara signifikan dalam kondisi stres.Siklus glukosa ke laktat dan harga kembali per mol glukosa 4 mol ATP, yang harus dilengkapi oleh oksidasi asam lemak dalam siklus Krebs dan sebagian akuntansi untuk peningkatan pengeluaran energi di trauma / penyakit / penyakit.Kapasitas hati untuk memetabolisme laktat tinggi kecuali hati menjadi hipoperfusi atau sangat hipoksia.Dalam cara yang sama glukosa dihasilkan dari alanin (alanin terbentuk terutama di otot dari laktat dan gugus amino; dengan cara ini bagian dari nitrogen limbah yang berasal dari pemecahan asam amino dalam otot dilepaskan ke dalam sirkulasi dan dapat dimetabolisme di hati untuk menghasilkan glukosa dan urea). Glukosa juga terbentuk dari gliserol, dilepaskan dari jaringan adiposa selama lipolisis. Protein danasam amino Asam amino, dilepaskan kedalam sirkulasi oleh jaringan perifer sebagian besar berasal dari otot. Mereka, bersama dengan gliserol, substrat utama untuk produksi glukosa 'denovo' di hati karena siklus cory tidak memberikan glukosa 'denovo' bersih. Tingkat katabolisme protein pada sepsis besar, mencapai 160-240 g. Ini sesuai dengan kerugian harian lebih dari 700 - 1000 g. Dari jaringanotot, yang menyiratkan bahwa, ketika katabolisme protein berlanjut pada tingkat ini

15

dan ketika pasien tidak menerima dukungan nutrisi, jaringan otot akan hilang dengan cepat, menghambat penyapihan dari ventilator dan pemulihan. Selain itu, asam amino tertentu, seperti asam amino rantai cabang (BCAA), sebagian terdegradasi di jaringan perifer (otot, tulang, kulit).Sebagian besar dari BCAA berasal dari pemecahan protein otot yang terdegradasi secara ireversibel untuk menghasilkan bagian dari kerangka karbon dan amino-nitrogen dari glutamin dan alanin.Ini menjelaskan mengapa pemanfaatan kembali asam amino dari degradasi protein otot untuk sintesis protein di hati, sistem imun dan luka tidak efisien, dalam arti bahwa pada seluruh tubuh, keseimbangan nitrogen negatifnya tercapai. Asam amino yang dilepaskan dari jaringan otot juga digunakan untuk sintesis protein fase akut, albumin, fibrinogen, glikoprotein, faktor pelengkap, dll. Pada flow phase, katabolisme otot dapat dikurangi dengan dukungan nutrisi, dengan mempromosikan sintesis protein, meskipun supresi lengkap katabolisme jaringan otot tidak mungkin. Perolehan protein jaringan otot hanya dapat dicapai pada fase penyembuhan atau fase anabolik, asalkan nutrisi yang adekuat diberikan dan aktivitas fisik dilakukan. Pada fase ini, perputaran pergantian protein otot akan berkurang secara perlahan dan peningkatan protein sebagian besar akan dicapai dengan penurunan degradasi protein serta peningkatan sintesis.

Lipid Energi yang diperlukan untuk meningkatkan Cori Cycle dipasok oleh oksidasi lemak, yang mungkin juga merupakan substrat energi utama untuk sel-sel hati.Karena glukosa hanya sebagian teroksidasi dan 80-90% energi yang diperlukan untuk gluneogenesis berasal dari oksidasi lemak, hasil bagi pernapasan dari seluruh organisme adalah antara 0,75dan 0,9. Deposit lemak tubuh sangat penting. Meskipun tingkat lipolisis yang dipercepat adalah bagian dari respons metabolik terhadap penyakit berat, tanpa pemulihan etiologinya, pelepasan asam lemak yang dihasilkan dapat melebihi kebutuhan energi.Asam lemak yang dilepaskan dari jaringan adiposa hanya

16

sebagian teroksidasi di hati dan jaringan perifer seperti otot dan miokardium dan sebagian lagi diesterifikasi ke trigliserida.Ini dapat bersama dengan de novo lipogenesis, menyebabkan infiltrasi lemak pada hati dan jaringan otot, terutama ketika glukosa dosis tinggi (di atas batas oksidasi 4-5 mg pada pasien dewasa) diberikan terus menerus.Ini dapat terjadi lebih cepat ketika pasien menderita diabetes, obesitas, septik atau menderita penyakit inflamasi kronik. Meskipun penghambatan produksi tubuh keton oleh sitokin dan tingkat insulin tinggi, ketogenesis hati tidak sepenuhnya terhambat selama penyakit akut dikombinasikan dengan kelaparan.Selain itu, lipoprotein plasma yang dilepaskan dari hati mungkin bukan hanya pengangkut substrat energi tetapi juga dapat memodulasi inflamasi dan imunitas. ALS Aspekmetabolikpenyakitneurologis Pengembangandanpemeliharaanseluruhneuromuskuleraparat, danmelekatkarakteristik,

para

Properties

eratterkaitdengansalingkomunikasiantara

neuron

motorikdanotot.Jikakomunikasiiniterganggu, ototmengalamibeberapaperubahan.Perubahaninidisebutsebagaidenervasiatrofi, fiturUmumdaribeberapadegeneratifataupasca trauma gangguanneurologis.Barubaruini,

aktivitas

neuron

motorikdanneurotropikfaktortelahdiakuiuntukmempengaruhiotottrophismdanmele starikanneuromuskulerfungsi,

Bahkanmelaluimekanisme

yang

mendasariadalahtidaklengkapdipahami. Atrofidenervasi Ototatrofipertama-tama

mengalamidegenerasiAkutdankemudian

diferensiasifibrotik.Dengandemikian,

perubahansifatserat

parahterjadipadaotot

skeletal

harisetelahdenervasi.Hilangnyamionuklearadalahsalahsatutandaatrofiotot paling

penting.Otot

(termasukpenurunan

yang

deyang 7 yang

rusakmengalamibeberapaperubahanhistologis diameter

17

seratdantransformasiprogresifmenjadijaringanikatdanadiposa)dalamwaktu

2

tahundenervasi. Konsekuensimetabolikdenervasiotot

Beberapaperubahandalammetabolismekarbohidratdan

Lipid

di

ototrangkaterjadisetelahdenervasi.Penurunanglikolisisdansintesisglikogen (disertaidenganpenghambatandalamtransportasiglukosaterangsang

insulin)

telahterdeteksipadaotot-otot yang mengalamidenervasi, bersamadenganpenurunan b-hydroxybutyratedanpalmitat.Perubahanini, disertaidenganberkurangnyaaktivitasenzimmitokondriadanpenurunankemampuan untukmengoksidasiglukosadanasamlemak, menyebabkanpenurunanprogresifkandunganfosfatenergitinggi

di

otot.Penurunankapasitasoksidasiasamlemakbebasrantaipanjang

(FFA),

aktivitasrendah lipoprotein lipase (LPL) dansedikitpeningkatantingkattrigliserida (TG),

perubahandalamkomposisifosfolipiddankandungan

yang

lebihtinggidaridiasilgliseroljugatelahdilaporkan.Data inimenunjukkanberkurangnyakemampuanototdenervasiuntukmemanfaatkan lipid sebagaisumberenergi.

Denervasimenghasilkangangguan menstimulasi Setelahdenervasi,

transport

yang

paling

parahpada

insulin

glukosadanpadasinyaltransduksimediasi

yang insulin.

ototmengurangitransportasiglukosakontraksi-stimulasi,

diikutiolehpenurunanseiringdalampemanfaatanglukosa.Pengurangantingkatpenga ngkutglukosatergantung insulin GLUT-4 mRNA, tingkat protein GLUT-4 dapatmenjelaskanfenomenatersebut.Sistempensinyalan

insulin

reseptorpos,

tidakbergantungpada insulin danglukosa, dijaminolehkontraksimediasi neural yang

normal.Bagaimanaaktivitaskontraktil

normal

ototmengaturintegritasjalursinyal insulin tidakdiketahui.Aktivitaskontraktilfaktorfaktorturunandansarafmungkinterlibatdalammengatur

GLUT-4

dansistemtransduksisinyal insulin reseptor post.

18

Bukti

yang

meyakinkanada,

bagaimanapun,

bahwadenervasijangkapanjangmenghasilkanresistensi insulin karenakekacauan di berbagaitingkat.Initermasuk:

fosforilasitirosinreseptor

insulin

danmolekulsinyalhilirnya, reseptor insulin substrat-1 (IRS-1), ekspresi protein IRS-1, danaktivasifosfatidilinositol 3-kinase (PI 3-K) padatingkatmuskular .

Resistensi

insulin

dalamderajatmoderatselaludiamati

24

denervasipadakeduajenisserabutotot.

jam Namun,

initidakdapatdijelaskanhanyaatasdasarketidakaktifanotot.Peranpentingresistensi insulin

di

dalamotottelahdikaitkandengantingkatglikogenfosforilase

lebihrendah

(GP).Bersamadenganglikogensintase,

yang GP

bertanggungjawabuntukpenyimpananglikogen.Penurunantingkat

GP

ototadalahkarenapenurunantingkatenzimotot

di yang

terjadisetelahdenervasisertaperubahandalammetabolismeenergiotot.

Peningkatan yang ditandaidalamresistensi insulin diamatipada tipe-1 serat 3 harisetelahdenervasi.Setelah ditandaidalamaktivitas

7

haridenervasi, GP

penurunan

padaserat

yang tipe-1

jugadapatdiamati.Karenasensitivitasnya

yang

lebihtinggiterhadapberkurangnyaketersediaanglukosa (karenametabolismeoksidatif yang intensdanketergantunganny Pada

60%

pasien

ALS,

peningkatanpengeluaranenergiistirahatdari

10%

telahdiamati.Peningkatankerjapernapasankarenaatrofiototpernapasan, ketidakseimbangandalammitokondriafungsionaldenganpenguranganproduksienerg i,

aktivasisistemsarafotonom,

fasikulasiotot,

danpeningkatanproduksisitokinolehleukositdapatberkontribusiterhadappeningkata npengeluaranenergi.Hipotesislainadalahbahwahipermetabolismeadalahkarenapeng eluaranenergi

yang

meningkat.

Hipotesislainadalahbahwahipermetabolismeadalahkarenameningkatnyapermintaa

19

nnutrisi

di

otot.

Initelahmerangsangpenelitianterapinutrisiuntuk

ALS.Sepertipadapenyakitneurodegeneratiflainnya, perubahanmetabolikdapatmemainkanperananpentingdalamprogresi ALS. Intoleransiglukosatelahdijelaskanpada

model

hewan

ALS.Penurunanpenggunaanglukosakarenaatrofiprogresifotot bersifatkarakteristikpenyakit)

skeletal

(yang

dapatmenjelaskanfenomenatersebut.Namun,

tidaksepertipadaatrofidenervasi, data yang diperolehdariototlenganbawahpasien ALS menunjukkanpeningkatanambilanglukosadanasamlemakrantaipanjangdaridarahart eri

yang

disertai

(bahkandalamkondisiistirahat)

olehpeningkatankonsumsioksigendan

output

laktat.Beberapapenulismenyarankanbahwaperubahan

yang

diamatidalammetabolismeglukosatidakdapatdijelaskanhanyadenganpenguranganj umlahreseptorglukosakarenaatrofiotot.Merekamengusulkanpenyimpanganutamad alammetabolismekarbohidratdalam

proses

penyakit.

Mengamatipeningkatankonsentrasiglukosadanmeningkatkanmetabolismeglukosa menjadifruktosa

di

otot

skeletal

pasien

ALS.Secarabersama-sama,

temuaninimendukungadanyakelainan yang ditandaidalammetabolismekarbohidrat yang

sangatrelevandalamjaringanotot,

yang

tampaknyamenjaditempatutamadaripeningkatankonsumsiglukosa

yang

takterdugapadahewan model ALS. Metabolisme lipid yang terganggujugadapatmenjelaskanhipermetabolisme yang terlihatpada ALS.Dalam model murine ALS, pembersihanperifer lipoprotein kaya TG meningkat, denganpenurunan yang lebihcepatpadalipidemiapascaprandial.

Data

inimenyarankanpenggunaan

(setidaknyadalam

lipid

olehotot

model

skeletal ALS).Diet

lemakberenergitinggitelahterbuktimemberikanefekneuroprotektifpadatikusmutan SODI (model pengganti ALS).Dalammanusia ALS, peningkatantingkatkolesterol total atau low-density lipoprotein (LDL) denganrasiotinggi LDL / high-density lipoprotein

(HDL)

seringdiamati,

tampaknyaterkaitdenganpeningkatanharapanhidup

12

bulan.

yang Sebaliknya,

hiperkolesterolemiaakandikaitkandenganpeningkatanlajuperkembanganpenyakit, 20

mungkindenganmeningkatkaneksitotoksisitasterkaitglutamatdankerusakansaraf. Selainitu,

kekurangankolesterolmerusakintegritasmembran

astrocytes,

dengankemungkinankerusakanfungsionaldankerusakan neuronal akibatnya. Meskipunspektrumdantingkatperubahanmetabolismedalam

ALS

kurangdipahami, koreksiketidakseimbanganmetabolikdenganintervensinutrisidanmetabolik

yang

tepatdapatsecarapositifmempengaruhiperkembanganpenyakit.

BAB III PENUTUP

I. Kesimpulan 1. Antioksidan merupakan senyawa yang dapat menghambat reaksi oksidasi, dengan cara mengikat radikal bebas dan molekul yang sangat reaktif. 2. Antioksidan dibagi menjadi antioksidan endogen, yaitu enzim-enzim yang bersifat antioksidan, serta antioksidan eksogen, yaitu yang didapat dari luar tubuh atau makanan.

21

3. Kecukupan zat gizi (recomemded diatery allowance/RDA) adalah jumlah masing-masing zat gizi yang dianjurkan dipenuhi oleh seseorang agar hampir semua orang hidup sehat. Kecukupan zat gizi disusun untuk kelompok umur dan berat badan tertentu menurut jenis kelamin. 4. Untuk menghitung kecukupan gizi seseorang dapat mengacu pada Daftar Kecukupan Gizi (DKG), yaitu daftar yang memuat angka-angka kecukupan zat gizi rata-rata per orang perhari bagi orang sehat Indonesia.

II. Saran Mengkonsumsi antioksidan setiap hari baik berupa sediaan antioksidan maupun bahan alam yang mengandung antioksidan sangat perlu untuk mencegah stres oksidatif yang terjadi pada proses degeneratif. Masih dibutuhkan telaah tinjauan pustaka lebih mendalam untuk penyempurnaan makalah ini.

22

DAFTAR PUSTAKA

1. Badan Litbangkes Depkes RI. Laporan Riset Kesehatan Dasar 2007. Jakarta. 2008; 275-8. 2. Setiati S. Radikal Bebas, Antioksidan, dan Proses Menua. Tinjauan Pustaka. Medika. 2003; 6:366-9. 3. Shihabi A, Li WG, Miller Jr FG, Weintraub NL. Antioxidant therapy for atherosclerotic vascular disease: the promise and the pitfalls. Am J Physiol Heart Circ Physiol [serial online]. 2002 [diunduh bulan Agustus 2018]; 282 (3): 797-802. 4. Giacco F, Brownlee M. Oxidative Stress and Diabetic Complications. Circ Res [serial online]. 2010 [diunduh bulan Agustus 2018];107:1058-70. 5. Winarsi H., et al. Antioksidan Alami dan Radikal Bebas : Potensi dan aplikasi dalam kesehatan. Yogyakarta: Kanisius. 2007; 189-90. 6. Meydani SN, Wu D, Santos MS, Hayek MG. Antioxidants and immune response in aged persons: Overview of present evidence. Am J Clin Nutr 62 (6 Suppl). 1995: 1462S. 7. Clarkson, PM., et al. Antioxidants: what role do they play in physical activity and health?. Am J Clin Nutr 72 (2 Suppl). 2000: 637S-46S. 8. Boer, Y., Uji Aktivitas Antioksidan Ekstrak Kulit Buah Kandis (Garcinia parvifolia Miq), Jurnal Matematika dan IPA 1, (1) 2000; hal 2633. 9. Winarti, Sri. 2010. Makanan Fungsional. Yogyakarta

23

10. Iorio, E.L., The Measurement of Oxidative Stress. International Observatory of Oxidative Stress, Free Radicals and Antioxidant Systems. Special Supplement to Bulletin 4. 2007; 1. 11. Kartikawati, D. Studi efek protektif vitamin c dan vitamin e terhadap respon imun dan enzim antioksidan pada mencit yang dipapar paraquat. [tesis]. Bogor. 1999; Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. 12. Almatsier, Sunita. Penuntun Diet. 2009; Jakarta: Gramedia Pustaka Umum. 13. Dorland. Kamus Kedokteran. Edisi 29. 2006; Pennsylvania. 14. Gropper and Smith. Advanced Nutrition and Human Metabolism 6th edition. 2013;Wadsworth, Australia. 15. Pham-Huy, et al. Free Radicals, Antioxidant in Disease and Health. Int J Biomed Sci. 2008; 89-96. 16. Muchtadi,H. Sayur-sayuran, Sumber Serat dan Antioksidan : Mencegah penyakit Degeneratif. 2000; Bogor : Jurusan Teknologi Pangan & Gizi. FATETA.IPB. 17. Muhilal. 1991. Teori Radikal Radikal Bebas dalam Gizi dan Kedokteran. Cermin Dunia Kedokteran No. 73. Pusat Penelitian dan Pengembangan Gizi, Departemen Kesehatan RI : Bogor.

24

Wahid S, Miskad UA. Imunologi. Surabaya: Brilian Internasional; 2016. Sobotka L, editor in chief. Basic in Clinical Nutrition. Ed ke4. Czech Republic: Galen; 2011. Gaber T, Strehl C, Buttgereit F. Metabolic Regulation of Inflammation. Macmillan Publishers Limited. 2017 Mar 23;13:267-79

25