Anatomi Fisiologi Kelenjar Paratiroid Secara normal ada empat buah kelenjar paratiroid pada manusia, yang terletak tepat dibelakang kelenjar tiroid, satu kelenjar dibelakang setiap kutub atas dan kutub bawah kelenjar tiroid. Setiap kelenjar paratiroid panjangnya kira-kira 6 milimeter, lebar 3 milimeter, dan tebalnya 2 milimeter dan memiliki gambaran makroskopoik lemak coklat kehitaman. kelenjar paratiroid sulit untuk ditemukan selama operasi tiroid. Karena kelenjar paratiroid sering tampak sebagai lobules yang lain dari kelenjar tiroid.Pengangkatan setengah bagian kelenjar paratiroid biasanya tidak menyebabkan kelainan fisiologis yang besar akan tetapi pengangkatan 3 atau 4 kelenjar normal akan menyebabkan hipoparatiroidisme sementara. Tetapi bahkan sejumlah kecil dari jaringan paratiroid yang tertinggal biasanya sudah mampu mengalami hipertrofi denga cukup memuaskan sehingga dapat melakukan fungsi semua kelenjar.Seperti yang tampak pada gambar 79.9, Kelenjar paratiroid orang dewasa terutama mengandung sel utama (chief cell) dan sel oksifil dalam jumlah sedikit sampai cukup banyak tetapi pada sebagian besar binatang dan manusia muda, sel oksifil ini tidak ditemukan sebagian besar PTH diyakini disekresikan oleh sel utama. Fungsi sel oksifil masih belum jelas, namun sel-sel ini merupakan modifikasi atau sisa sel utama yang tidak lagi menyekresi sejumlah hormone.

Sifat Kimia Hormon Paratiroid PTH telah dapat diisolasi dalam bentuk murni. Hormon Paratiroid pertama kali dibentuk di ribosom dalam bentuk preprohormon suatu rantai polipeptida yang terdiri dari 110 asam amino. Preprohormon ini diubah pertama kali menjadi suatu pro hormone dengan 90 asam amino, kemudian diubah menjadi hormone itu sendiri dengan 84 asam amino oleh reticulum endoplasma dan apparatus Golgi, dan akhirnya dibentuk dalam granula granula sekretorik di dalam sitoplasma sel. Hormon akhir mempunyai berat molekul kira-kira 9500. Senyawa-senyawa yang lebih kecil, dengan 34 asam amino yang terletak dekat bagian terminal N dari molekul, juga telah diisolasi dari kelenjar paratiroid, memperlihatkan aktivitas PTH yang lengkap. Pada kenyataan, karena ginjal dengan cepat mengeluarkan semua hormone yang mengandung 84 asam amino dalam beberapa menit tetapi gagal untuk mengeluarkan banyak fragmen dalam beberapa jam, maka sebagian besar aktivitas hormonal disebabkan oleh fragmen-fragmen ini.

Efek Hormon Paratiroid Terhadap Konsentrasi Kalsium dan Fosfat dalam Cairan EkstraselGambar 79-10 menunjukkan efek yang kira-kira terjadi pada konsentrasi kalsium dan fosfat dalam darah akibat pemberian PTH secara infuse yang mendadak pada seekor binatang dan pemberian ini dilanjutkan untuk beberapa jam, Perhatikan bahwa pada awal pemberian infuse, konsentrasi ion kalsium mulai meningkat dan mencapai plateau (pendataran) dalam waktu kira-kira 4 jam. Namun, konsentrasi fosfat lebih cepat menurun daripada naiknya kalsium dan mencapai kadar penekanan dalam waktu 1 atau 2 jam. Naiknya konsentrasi kalsium terutama disebabkan oleh dua efek berikut ini : (1) efek PTH yang meningkatkan absorpsi kalsium dan fosfat dari tulang dan (2) efek yang cepat dari PTH dalam mengurangi eksr=kresi kalsium oleh ginjal. Berkurangnya konsentrasi fosfat disebabkan oleh efek yang sangat kuat dari PTH dalam meningkatkan timbulnya ekskresi fosfat dari ginjal secara berlebihan, yang merupakan suatu efek yang cukup besar untuk mengatasi peningkatan absorpsi fosfat dari tulang.

Hormon Paratiroid meningkatkan Absorpsi Kalsium dan Fosfat dari Tulang PTH mempunyai dua efek pada tulang dalam menimbulkan absorpsi kalsium dan fosfat. Yang pertama merupakan suatu tahap cepat yang dimulai dalam waktu beberapa menit dan meningkat secara progresif dalam beberapa jam. Tahap ini disebakan oleh aktivasi sel-sel tulang yang sudah ada (terutama osteosit) untuk meningkatkan absorpsi kalsium dan fosfat. Tahap yang kedua adalah tahap yang lebih lambat, dan membutuhkan waktu beberapa hari atau bahkan beberapa minggu untuk menjadi berkembang penuh; fase ini disebabkan oleh adanya proses proliferasi osteoklas, yang diikuti dengan sangat meningkatkannya reabsorpsi osteoklastik pada tulang sendiri, jadi bukan hanya absorpsi garam fosfat kalsium dari tulang. Hormon Paratiroid Menurunkan Ekskresi Kalsium dan Meningkatkan Ekskresi Fosfat oleh GinjalPemberian PTH menyebabkan pelepasan fosfat dengan cepat ke dalam urin karena efek dari hormone tersebut yang menyebabkan berkurangnya reabsorpsi ion fosfat di tubulus proksimal.PTH juga meningkatkan reabsorpsi kalsium di tubulus ginjal pada waktu yang sama dengan berkurangnya reabsorpsi fosfat oleh hormone paratiroid. Selain itu, hormone ini meningkatkan kecepatan reabsorpsi ion magnesium dan ion hydrogen, sewaktu hormone ini mengurangi reabsorpi ion natrium, kalium dan asam amino dengan cara yang sangat mirip seperti hormone paratiroid memengaruhi fosfat. Penigkatan absorpsi kalsium terutama terjadi di bagian akhir tubulus distal, duktus koligentes, bagian di awal duktus koligentes, dan mungkin berlanjut ke ansa Henle asenden.Bila bukan oleh karena efek PTH pada ginjal dalam meningkatkan reabsorpsi kalsium, pelepasan kalsium yang berlangsung terus menerus itu akhirnya akan menghabiskan mineral tulang dari cairan ekstrasel dan tulang.

Hormon Paratiroid Meningkatkan Absorpsi Kalsium dan Fosfat di UsusPada bagian ini diingatkan kembali bahwa PTH sangat meningkatkan absorpsi kalsium dan fosfat dari usus yakni dengan cara meningkatkan pembentukan 1,25-dihidrokskolekalsiferol dari vitamin D.Siklik Adenosin Monofosfat Sebagai Mediator Efek Hormon Paratiroid.Sebagian besar efek PTH pada organ sasarannya diperantarai oleh siklik adenosine monofosfat (cAMP) yang bekerja sebagai mekanisme second messenger. Dalam waktu beberapa menit setelah pemberian PTH, konsentrasi cAMP di dalam osteosit, osteoklas, dan sel-sel sasaran lainnya yang meningkat. Selanjutnya, cAMP mungkin bertanggung jawab terhadap beberapa fungsi osteoklas seperti sekresi enzim dan asam asam sehingga terjadi reabsorpsi tulang dan pembentukkan 1,25-dihidroksikolekalsiferol di dalam ginjal. Miungkin masih ada efek langsung lain dari PTH yang fungsinya tidak bergantung pada mekanisme second messenger.Pengaturan Sekresi Paratiroid oleh Konsentrasi Ion KalsiumBahkan penurunan konsentrasi ion kalisum yang paling sedikit pun dalam cairan ekstrasel akan menyebabkan kelenjar paratiroid meningkatkan kecepatan sekresinya dalam waktu beberapa menit, bila penurunan konsentrasi kalsium menetap, kelenjar akan menjadi hipertrofi, sering kali menjadi lima kali lipat atau lebih. Contohnya, kelenjar paratiroid menjadi sangat membesar pada rakhitis, saat kadar kalsium biasanya hanya tertekan sedikit; juga, kelenjar menjadi sangat besar saat hamil, walaupun penurunan konsentrasi ion kalsium dalam cairan ekstrasel ibu sangat sulit diukur; dan kelenjar sangat membesar selama laktasi karena kalsium digunakan untuk pembentukkan air susu ibu.Sebaliknya, keadaan-keadaan yang menigkatkan konsentrasi ion kalsium diatas nilai normal akan menyebabkan berkurangnya aktivitas dan ukuran kelenjar paratiroid. Beberapa keadaan tersebut meliputi : (1) jumlah kalsium yang berlebihan dalam diet, (2) menigkatkan vitamin D dalam diet, dan (3) absorpsi tulang yang disebabkan oleh faktor-faktor selain PTH (contohnya, absorpsi tulang yang disebabkan oleh tidak digunakannya tulang).Gambar 79-11 menunjukkan perkiraan hubungan kuantitatif antara besarnya konsentrasi kalsium plasma dan konsentrasi PTH plasma. Kurva merah tebal menggambarkan efek yang segera terjadi bila konsentrasi kalsium berubah selama beberapa jam. Keadaan ini menunjukkan bahwa bahkan penurunan konsentrasi kalsium dalam jumlah kecil dari nilai normal dapat melipatduakan atau mempertigakan PTH plasma. Perkiraan hubungan yang kronis dapat kita jumpai bila selama beberapa minggu timbul perubahan konsentrasi ion kalsium, sehingga memberikan waktu bagi kelenjar untuk menjadi sangat hipertrofi, yang ditunjukkan dengan garis merah putus-putus; hal ini menggambarkan bahwa penurunan konsentrasi ion kalsium plasma hanya beberapa milligram perdesiliter saja dapat menggandakan sekresi PTH. Keadaan ini merupakan dasar dari system umpan balik tubuh yang sangat kuat untuk pengaturan konsentrasi ion kalsium plasma jangka panjang.

KALSITONINKalsitonin, suatu hormone peptide yang disekresi kelenjar tiroid, cenderung untuk menurunkan konsentrasi kalsium plasma dan umumnya, mempunyai efek yang berlawanan dengan efek yang dihasilkan oleh PTH. Namun, peranan kalsitonin secara kuantitatif lebih lemah dibandingkan PTH dalam mengatur konsentras ion kalsium.Sintesis dan sekresi kalsitonin terjadi di sel-sel parafolikel, atau sel C, yang terletak didalam jaringan interstisial diantara kelenjar tiroid. Sel-sel tersebut mencangkup hanya 0,1 persen dari kelenjar tiroid manusia dan merupakan sisa kelenjar ultimobrankial pada binatang yang lebih rendah, seperti ikan, amfibi, reptile, dan unggas. Kalsitonin merupakan polipeptida besar dengan berat molekul kira-kira 3400 dan mempunyai rantai yang terdiri atas 32 asam amino.Peningkatan Konsentrasi Kalsium Plasma Merangsang Sekresi KalsitoninStimulus utama sekresi kalsitonin adalah peningkatan konsentrasi ion kalsium plasma. Hal ini berlawanan dengann sekresi PTH, yang di stimulus oleh penurunan konsentrasi kalsium.Pada beberapa binatang muda tetapi sedikit pada manusia, peningkatan konsentrasi kalsium plasma siktar 10 persen menyebabkan peningkatan kecepatan sekresi kalsitonin sebanyak dua kali lipat atau lebih, yang ditunjukkan oleh garis biru pada Gambar 79-11. Kondisi ini memungkinkan terjadinya mekanisme umpan balik hormone kedua dalam pengaturan konsentras ion kalsium plasma, namun mekanisme tersebut relative lebih lemah dan cara kerjanya berlawanan dengan system PTH.

Kalsitonin Menurunkan Konsentrasi Kalsium Plasma.Pada beberapa binatang muda, kalsitonin dnegan cepat menurunkan konsntrasi ion kalsium dalam darah dan keadaan ini dimulai dalam waktu beberapa menit sesudah pemberian suntikkan kalsitonin, paling sedikit melalui dua cara :1. Efek yang berlangsung dengan segera adalah pengurangan kerja absorpsi osteoklas dan mungkin efek osteolitik dari membrane osteositik diseluruh tulang, sehingga menggeser keseimbangan penimbunan kalsium sesuai dengan cepatnya pertukaran garam-garam kalsium tulang. Efek ini terutama bermakna pada binatang muda sebab dibutuhkan pertukaran cepat antara kalsium yang diabsorpsi dengan kalsium yang ditimbun.2. Efek Kalsitonin yang kedua dan lebih lama adalah penurunan pembentukkan osteoklas yang baru. Selain itu, karena resorpsi osteoklastik tulang mengarah secara sekunder kepada aktivitas osteoblastik, jumlah osteoklas yang berkurang diikuti oleh berkurangnya jumlah osteoblas. Oleh karena itu, dalam jangka waktu yang panjang, hasil akhirnya adalah berkurangnya aktivitas osteoklastik dan osteoblastik, dan akibatnya, efek pemanjangan konsentrasi ion kalsium plasma sangat sedikit. Artinya, efek terhadap kalsium plasma terutama bersifat sementara, Paling lama bertahan untuk beberapa jam sampai beberapa hari.

Kalsitonin juga menmpunyai efek ringan terhadap kalsium di tubulus ginjal dan usus halus, sekali lagi, efeknya berlawanan dengan efek PTH, tetapi efek tersebut mempunyai manfaat yang kurang penting sehingga sering kurang dipertimbangkan.

Kalsitonin Mempunyai Efek yang Lemah Terhadap Konsentrasi Kalsium Plasma pada Manusia DewasaPenyebab lemahnya efek kalsitonin pada kalsium plasma ada dua hal. Pertama, setiap awal pengurangan konsentrasi ion kalsium yang disebabkan oleh kalsitonin dalam waktu beberapa jam akan menimbulkan rangsangan yang kuat untuk sekresi PTH, yang hampir seluruhnya mengatasi efek kalsitonin. Ketika kelenjar tiroid diangkat dan kalsitonin tidak lagi disekresi, konsentrasi ion kalsium darah dalam waktu lama tidak berubah secara bermakna yang sekali lagi menunjukkan bahwa pengaturan yang dilakukan oleh system PTH mengatasi hal tersebut.Kedua, pada orang dewasa, kecepatan absorpsi dan penimbunan kalsium sehari-hari sangat kecil, dan bahkan sesudah kecepatan absorpsi diperlambat oleh kalsitonin, ternyata kecepatannya ini mempunyai pengaruh yang sedikit sekali terhadap konsentrasi kalsium plasma. Pada anak-anak, efek kalsitonin ini jauh lebih besar sebab pembentukkan tulang kembali pada pada anak-anak terjadi lebih cepat , disertai dengan absorpsi dan penimbunan kalsium sampai sebesar 5 gram atau lebih per hari---jumlah ini setara dengan 5 sampai 10 kali lipat dari jumlah total kalsium dalam seluruh cairan ekstrasel. Selain itu, pada penyakit-penyakit tulang tulang tertentu, seperti penyakit Paget, ketika terjadi aktivitas osteoklastik yang sangat cepat, ternyata kalsitonin masih mempunyai efek yang lebih kuat dalam mengurangi proses absorpsi kalsium.

Guyton and hall. 2007. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Edisi ke -11. Hal 1037-1041, Jakarta: EGC