fisiologi sistem endokrin kbk
DESCRIPTION
fisiologi sistem endokrin. file dalam bentuk pdfTRANSCRIPT
Fisiologi Sistem Endokrin
2 sistem
yang berperan
dalam
koordinasi
dan
kontrol
fungsi organ : sistem
endokrin
dan
sistem
saraf
•
papirus
bangsa
Mesir
±
1.500 SM : urine manis•
Aretaeus
dari
Cappadocia : “daging
tubuh
yang larut
dalam
air seni”
•
1921, ahli
fisiologi
Kanada, Sir Frederick Grant Banting dan
Charles Herbert Best menemukan
hubungan
antara
kekurangan
insulin dan
Diabetes mellitus
pengertian
yang lebih
baik
akan
sistem
endokrin
akan mengarah
ke
penatalaksanaan
yang lebih
baik
pula untuk
kelainan-kelainan
hormonal.
Endokrinologi : ilmu
yang mempelajari
penyesuaian homeostasis kimiawi
dan
aktivitas-aktivitas
lain yang
dilaksanakan
oleh
hormon
Sistem endokrin terdiri
dari
kelenjar-kelenjar
endokrin
tanpa saluran
(duktus) khusus
yang tersebar
di
seluruh
tubuh
Kelenjar
endokrin
→ mensekresikan
hormon
ke
cairan interstisial
→ berdifusi
ke
aliran
darah
menuju
seluruh
tubuh
→ bekerja
pada
sel
target (sel
sasaran) spesifik dengan
reseptor
yang sesuai
Hormon
→ zat
perantara
kimiawi
jarak
jauh
Fungsi Sistem Endokrin•
Mengatur
metabolisme
organik
dan
H2
O serta keseimbangan
elektrolit.
• Menyebabkan
perubahan
adaptasi
untuk
membantu
tubuh
menghadapi
tekanan
stress.•
Mengatur
perkembangan
dan
pertumbuhan
tubuh.
• Mengontrol
reproduksi.
• Mengatur
produksi
sel
darah
merah
• Bersama
dengan
sistem
saraf
otonom, mengontrol
dan
menyatukan
baik
sirkulasi
dan
pencernaan
serta absorpsi
makanan.
Suatu
zat
dapat
disebut
hormon
bila
zat
tersebut
: (definisi klasik
hormon) :
• dihasilkan
oleh
kelenjar
endokrin
atau
sel-sel
khusus
• disekresikan
langsung
ke
dalam
aliran
darah
• ditransportasi
ke
seluruh
tubuh
• mempengaruhi
kegiatan
sel
jaringan
/ organ sasaran
yang letaknya
jauh
dari
asal
tempat
pembentukkannya.
Beberapa
hormon
mempengaruhi
hampir
semua
sel
tubuh, Growth hormone → pertumbuhan
pada
hampir
semua
bagian
tubuhtiroksin
→ meningkatkan
laju
dari
banyak
reaksi
kimiawi
di
dalam
tubuh.
Beberapa
hormon
hanya
memberikan
pengaruhnya
pada jaringan
yang spesifik
(jaringan
target) karena
hanya
jaringan
inilah
yang mempunyai
reseptor
terhadap
hormon tersebut.
ACTH (adrenocorticotropic hormone) menstimulasi
korteks kelenjar
adrenal, memyebabkannya
untuk
mensekresikan
hormon
adrenokortikal
dalam
mempertahankan
homeostasis tubuh, sistem
endokrin dan
sistem
saraf
berinteraksi
satu
sama
lain.
Sebagai
contoh, medulla kelenjar
adrenal dan
kelenjar hipofisis
dalam
mensekresikan
hormonnya
secara
primer
tergantung
pada
respon
terhadap
stimulasi
neural.
Perbandingan antara Sistem Saraf dan Sistem Endokrin
Sistem Saraf Sistem EndokrinSelSignal kimiawiSpesifisitas
kerjaKecepatan onset
Durasi kerja
NeuronNeurotransmitterReceptor pada
sel
postsynapticsBeberapa
detik
Sangat
singkat
kecuali
aktivitas
neural berlanjut
Ephitelium
glandularHormonReseptor
pada
sel
targetBeberapa
detik
sampai
jamDapat singkat atau dapat bertahan selama beberapa hari bahkan ketika sekresi dihentikan
•
Hormon Tropik adalah
hormon
yang mengatur
produksi dan
sekresi
dari
hormon
yang lain. Contoh
: TSH (Thyroid -
Stimulating Hormone)•
Kelenjar Parakrin mengeluarkan
sekretnya
melalui
proses
difusi
sederhana
ke
dalam
cairan
interstisial
dan
hanya memberikan
efek
pada
sel-sel
di
dekatnya. Contoh
histamin
yang dibebaskan
oleh
sel
mast selama
proses peradangan
. Histamin
bekerja
pada
arteriol
di
sekitarnya
untuk
menimbulkan
vasodilatasi
lokal
yang kemudian diikuti
oleh
peningkatan
aliran
darah
yang diperlukan
untuk
menambah
perangkat
pertahanan
tubuh
ke
tempat
yang terkena.
•
Kelenjar Autokrin hanya
memberikan
efek
pada
sel sekresinya
itu
sendiri
dengan
berikatan
pada
reseptor
di
permukaan
sel.•
Kedua
kelenjar
tersebut, kelenjar
parakrin
dan
autokrin,
mensekresikan
zatnya
ke
dalam
lingkungan
internal, dan walaupun
mereka
bukanlah
hormon
menurut
definisi
tradisional, keduanya
mempunyai
fungsi
yang sama
yaitu sebagai
“molekul
messenger”, dan
kadang-kadang
disebut
hormon
lokal.
•
Kelenjar
Eksokrin
mempunyai
sekret
yang keluar
melalui saluran
atau
duktus
menuju
permukaan
tubuh, sebagai
contoh
kelenjar
keringat.
•
Neurotransmitter : zat
perantara
kimiawi
yang jarak jangkauannya
sangat
pendek, digunakan
oleh
neuron
untuk
berkomunikasi
dengan
sel
yang dipersarafi
(neuron, otot
atau
kelenjar)
•
Neurohormon
: hormon
yang dikeluarkan
ke
dalam
darah secara
spesifik
oleh
neuron neurosekretorik.
Neuron neurosekretorik
dianggap
termasuk
sistem endokrin, dan
sistem
tersebut
disebut
neuroendokrin.
Neuron neurosekretorik
mengeluarkan
zat
perantara kimiawi
(chemical messenger) melalui
darah, sedangkan
neuron biasa
mengeluarkan
neurotransmiter
ke
dalam ruang
tertutup.
•
Neuromodulator
: zat
perantara
yang bekerja
pada
neuron untuk
menimbulkan
perubahan
biokimiawi
jangka
panjang
di
sel
saraf.
•
Kelenjar
jukstakrin
(kelenjar
yang langsung
mengeluarkan sekretnya
ke
sel
tetangganya
melalui
suatu
hubungan
juksta)•
Kelenjar
intrakrin
(kelenjar
yang hasil
sekresinya
bekerja
pada
sel
itu
sendiri, tanpa
hasil
sekresinya
itu
keluar
ke cairan
interstisial. Jadi
langsung
setelah
disekresikan
oleh
suatu
organel
sel, kemudian
melintasi
sitoplasma
untuk bekerja
pada
bagian
sel
yang lain pada
satu
sel
yang
sama).
•
Kelenjar
endokrin
sentral
termasuk
kelenjar
pineal, hipotalamus
dan
hipofisis. Kelenjar
Pineal adalah
bagian
dari
otak
yang mensekresikan
hormon, yang penting
di dalam
menjaga
irama
biologi
tubuh
(Melatonin).
•
Kelenjar
endokrin
perifer, termasuk
:Kelenjar
Tiroid
(hormon
tiroid), Medula
dan
Korteks
Adrenal (Hormon
Adrenokortikal), Pankreas
(Hormon Insulin, Glucagon), Hormon
Paratiroid, Kalsitonin
(Kontrol
Hormon
terhadap
Metabolisme
Kalsium
dan
Fisiologi Tulang)
Fungsi Kelenjar Endokrin yang Kompleks•
Satu kelenjar endokrin dapat menghasilkan bermacam hormon. Kelenjar
hipofisis
anterior, sebagai
contoh,
menghasilkan
enam
macam
hormon
yang berbeda, masing
-
masing
mempunyai
mekanisme
kontrol
yang
berbeda
dan
mempunyai
fungsi
yang berbeda
pula.•
Satu macam hormon dapat disekresikan oleh lebih dari satu kelenjar endokrin. Contohnya, baik
hipotalamus
maupun
pankreas
sama
-
sama
mensekresikan
hormon somatostatin.
•
Seringkali, satu macam hormon mempunyai lebih dari satu tipe sel target, dan
oleh
karena
itu
dapat
menimbulkan
lebih
dari
satu
macam
efek. Contohnya, Vasopresin
menimbulkan
reabsorpsi
H2O oleh
tubulus
ginjal, begitu
juga
vasokonstriksi
pembuluh
darah
seluruh tubuh.
•
Laju sekresi dari beberapa hormon berbeda secara bermakna selama tenggang waktu tertentu dalam pola siklus. Karena
itu, sistem
endokrin
juga
mengatur
fungsi
koordinasi
temporal (time ; waktu). Hal ini
terlihat
jelas pada
kontrol
endokrin
atas
siklus
reproduksi, seperti
siklus
menstruasi, yang fungsi
normalnya
membutuhkan perubahan
pola
yang sangat
spesifik
dari
sekresi
berbagai
macam
hormon.•
Sebuah sel target tunggal dapat dipengaruhi oleh lebih dari satu hormon.Contohnya, insulin mengatur
perubahan
glukosa
menjadi
glikogen
di
dalam
sel
hati
dengan
menstimulasi
satu
enzim hepar
spesifik, sedangkan
hormon
yang lain, glukagon,
mengaktifkan
enzim
hati
yang lain menimbulkan
degradasi glikogen
menjadi
glukosa
di
dalam
sel
hati.
•
Perantara
kimiawi
(chemical messenger) yang sama
dapat berupa
hormon
atau
neurotransmiter
tergantung
pada
asal
dan
cara
pengantarannya
/ transportasinya
ke
sel
target.Norepinefrin
yang disekresikan
sebagai
hormon
oleh
medulla adrenal dan
dilepaskan
sebagai
neurotransmiter dari
serat
saraf
postganglionik
simpatik
adalah
contoh
utama.•
Beberapa
organ secara
khusus
mempunyai
fungsi
endokrin
(khusus
mensekresikan
hormon
saja, contohnya kelenjar
hipofisis
anterior). Sedang
organ yang lain dari
sistem
endokrin
juga
melaksanakan
fungsi
non -
endokrin, contohnya
testis selain
memproduksi
sperma
juga
mensekresikan
hormon
seks
pria, testosteron.
Tinjauan kimiawi hormon•
Secara
kimiawi, hormon
dapat
dibagi
menjadi
hormon
steroid dan
hormon
non-steroid.
•
Hormon
steroid terbuat
dari
kolesterol, dengan
struktur kimia
yang mirip
pula dengan
kolesterol.
•
perubahan
dari
kolesterol
menjadi
hormon
steroid spesifik membutuhkan
adanya
sejumlah
enzim, yang hanya
terdapat
pada
organ steroidogenik
(penghasil
steroid) spesifik.
•
Hormon
steroid tidak
disimpan
seperti
hormon
non-steroid
•
Hormon
non-steroid termasuk
hormon
amina, peptida, dan protein atau
glikoprotein
yang terbuat
dari
asam
amino.
•
Hormon
amina
adalah
hormon
yang diturunkan
(derivat) dari
asam
amino tirosin, termasuk
norepinefrin
dan
epinefrin
(medulla kelenjar
adrenal) serta
tiroksin
dan triiodotironin
(kelenjar
tiroid).
•
Hormon
peptida
terdiri
dari
rantai
pendek
asam
amino (kurang
dari
100 asam
amino)
•
Hormon
protein terbuat
dari
rantai
panjang
asam
amino (lebih
dari
100 asam
amino)
•
hormon
non-steroid disimpan
sampai
mereka
disekresikan.
•
Dengan
menyimpan
hormon
peptida
di
dalam
bentuk
yang telah
siap
dilepaskan, kelenjar
dapat
merespons
secara
cepat
terhadap
setiap
permintaan
untuk
peningkatan sekresi
tanpa
perlu
terlebih
dahulu
meningkatkan
sintesis
hormon. Berbeda
dengan
hormon
steroid, yang laju sekresinya
diatur
secara
penuh
oleh
laju
sintesis
hormon.
Jenis
kimiawi
hormon
Jenis zat Terbuat dari Contoh
AminaPeptidaProteinGlikoproteinSteroid
Asam
aminoAsam
aminoAsam
aminoProtein dan
karbohidratKolesterol
Norepinefrin, EpinefrinADH, OT, TRH, SS, GnRHPTH, GH, PRLFSH, LH, TSHEstrogen, Testosteron, Aldosteron, Kortisol
Perbedaan
kecil
pada
struktur
kimia
di
antara
hormon
pada setiap
kategori
seringkali
mengakibatkan
perbedaan
besar
dalam
respons
biologis-nya.
Perbedaan
dalam
struktur
kimia
juga
mempunyai
akibat perbedaan
dalam
daya
larut
hormon. Tingkat daya
larut
suatu
hormon
akan
menentukan
bagaimana
: (1) hormon diproses
oleh
sel
endokrin, (2) cara
bagaimana
hormon
diangkut
di
dalam
darah, dan
(3) mekanisme
bagaimana hormon
melaksanakan
efeknya
pada
sel
target. Berikut
adalah
perbedaan
dalam
tingkat
daya
larut
dari
berbagai macam
kelas
hormon
:
•
Semua
hormon
peptida
dan
katekolamin
adalah
hidrofilik (menyukai
air) dan
lipofobik
(takut
akan
lemak); karena
itu
mereka
sangat
larut
di
dalam
air dan
mempunyai
daya larut
dalam
lemak
yang sangat
rendah
•
Semua
hormon
steroid dan
hormon
tiroid
adalah
lipofilik (menyukai
lipid) dan
hidrofobik
(takut
akan
air); karena
itu
mereka
mempunyai
tingkat
larut
yang tinggi
di
dalam lemak
dan
sebaliknya, daya
larutnya
rendah
di
dalam
air.
Onset dan Durasi Kerja HormonONSET•
Hormon
yang bekerja
melalui
sistem
second messenger
untuk
mengubah
aktivitas
enzim
yang telah
ada
hanya membutuhkan
waktu
beberapa
menit
untuk
menjalankan
efeknya
secara
penuh.Co. epinefrin
dan
norepinefrin, disekresikan
dalam
waktu
beberapa
detik
setelah
stimulasi, dan
dapat
segera melakukan
fungsi
kerjanya
secara
penuh
dalam
waktu
beberapa
detik
sampai
beberapa
menit•
Hormon
yang bekerja
melalui
pembentukkan
protein baru,
membutuhkan
waktu
lebih
lama sampai
beberapa
jam, sebelum
efeknya
mulai
dilangsungkan.
Co. tiroksin
atau
growth hormon
membutuhkan
beberapa bulan
untuk
menimbulkan
efeknya
secara
penuh.
DURASI KERJA•
Bila
dibandingkan
secara
kontras
dengan
respons
neural
yang secara
cepat
dihentikan
begitu
signal pemicunya dihentikan
pula, respons
hormonal dapat
tetap
ada
(persisten) untuk
selama
beberapa
waktu
setelah
hormon tidak
lagi
berikatan
dengan
reseptornya.
•
Efek
hormon
biasanya
akan
tetap
ada
selama
beberapa waktu
setelah
withdrawal hormon
itu
sendiri.
•
Respons
yang tergantung
pada
sintesis
protein berlangsung
lebih
lama daripada
yang kerjanya
melaui
aktivasi
enzim.•
Hormon
lipofilik
sendiri
akan
lebih
lama kehadirannya
sebelum
di
non-aktifkan
bila
dibandingkan
dengan
hormon hidrofilik.
•
Konsentrasi
hormon
yang dibutuhkan
untuk
mengontrol metabolik
dan
fungsi
endokrin
adalah
sangat
kecil, berkisar
antara
1 picogram
( satu
per sejuta
per sejuta
dari
satu gram) dalam
setiap
mililiter
darah
sampai
beberapa
mikrogram
(per juta
dari
satu
gram) per mililiter
darah.
•
Laju
sekresi
dari
hormon
jugalah
sangat
kecil. Biasanya diukur
dalam
mikrogram
atau
miligram
per hari.
•
Kelenjar
endokrin
tidak
mensekresikan
hormonnya
dalam laju
yang konstan
(tetap). Laju
sekresi
tersebut
diatur
oleh
kombinasi
beberapa
mekanisme
yang kompleks. Mekanisme
umum
dalam
pengontrolan
laju
sekresi
tersebut
adalah
: sistem
umpan
balik
negatif, refleks neuroendokrin
,dan
irama
diurnal (sirkadian).
Transport Hormon di dalam darah•
Hormon
yang larut
dalam
air (peptida
dan
katekolamin)
larut
di
dalam
plasma•
Hormon
steroid bersirkulasi
di
dalam
darah
dengan
terikat
pada
protein plasma. Biasanya
kurang
dari
10 persen berada
dalam
keadaan
bebas
tanpa
terikat
dengan
protein
plasma.
•
Hormon
katekolamin
bersirkulasi
sebagai
hormon
bebas dalam
jumlah
sekitar
50% ; sedangkan
50% yang lain
terikat
secara
lemah
pada
protein plasma albumin. Karena hormon
katekolamin
larut
di
dalam
air, kepentingan
dan
tujuan
ikatan
dengan
protein plasma ini
masih
belum diketahui
dengan
jelas.
•
Enzim
pencerna
tidak
dapat
mengurai
hormon
steroid dan tiroid, sehinnga
dapat
dimasukkan
ke
dalam
tubuh
secara
oral•
Insulin harus
injeksi
Metabolisme Hormon•
Hati
merupakan
tempat
utama
untuk
me-non-aktifkan
hormon
metabolik, beberapa
hormon
juga
dimetabolisme di
ginjal, darah, atau
sel
target.
•
Cara utama
di
dalam
melakukan
bersihan
hormon
dan metabolitnya
dari
dalam
darah
adalah
melalui
eksresi
urin
→ cara
non-invasif
untuk
menilai
fungsi
endokrin, karena laju
sekresi
hormon
dan
metabolitnya
di
dalam
urin
merefleksikan
laju
sekresi
oleh
kelenjar
endokrin.
•
Hormon
peptida
hidrofilik
dan
katekolamin
hanya
berada
di dalam
darah
untuk
waktu
yang singkat
(beberapa
menit
sampai
beberapa
jam), sebelum
mulai
di-non-aktifasikan
•
Pada
insulin, sel
target-nya
sendiri
menghilangkan
ikatan dengan
hormon
dengan
cara
endositosis
dan
mendegradasikan-nya
intraselular.
•
Ikatan
hormon
lipofilik
dengan
protein plasma membuat mereka
bertahan
lebih
lama terhadap
non-aktifasi
hormon-
nya. Hormon
lipofilik
dapat
tetap
ada
di
dalam
darah
untuk beberapa
jam (steroid) sampai
mencapai
waktu
seminggu
(hormon
tiroid).
Klirens Hormon•
Terdapat
dua
faktor
yang dapat
meningkatkan
atau
menurunkan
konsentrasi
hormon
di
dalam
darah. Pertama adalah
laju
sekresi
hormon
ke
dalam
darah. Yang kedua
adalah
laju
bersihan
hormon
dari
dalam
darah, yang disebut
laju
klirens
metabolik
(metabolic clearance rate).
•
Biasanya
diekspresikan
sebagai
jumlah
mililiter
plasma yang di
’bersih’
kan
dari
hormon
per menit.
•
Untuk
menghitung
laju
klirens
ini, harus
dihitung
(1) laju menghilangnya
hormon
dari
plasma per menit, dan
(2)
konsentrasi
dari
hormon
dalam
setiap
mililiter
plasma.
Laju
Klirens
Metabolik
= Laju
menghilangnya
hormon
dari dalam
plasma / Konsentrasi
hormon
dalam
setiap
mililiter
plasma
•
Hormon
dibersihkan
dari
plasma dengan
berbagai
cara(1) destruksi
metabolik
oleh
jaringan
(2) ikatan
dengan
jaringan(3) eksresi
oleh
hati
ke
dalam
cairan
empedu
(4) eksresi
oleh
ginjal
ke
dalam
urin.
Reseptor Hormon•
Hormon
dapat
menuju
ke
semua
sel, tetapi
hanya
berpengaruh
pada
sel
yang mempunyai
reseptor
yang sesuai.
•
Reseptor
hormon
adalah
molekul
protein atau
glikoprotein yang mempunyai
binding site untuk
hormon
yang spesifik
•
Setiap
target sel
mempunyai
2.000 sampai
100.000 reseptor
•
Semakin
banyak
reseptor
yang terikat
dengan
hormon, semakin
besar
respons
yang ditimbulkan.
Lokasi
dari
reseptor
tiap
tipe
hormon
adalah
sebagai
berikut
:•
Di dalam atau di atas permukaan membran sel.Reseptor
membran
spesifik
untuk
sebagian
besar
hormon
protein, peptida, dan
hormon
katekolamin.•
Di dalam sitoplasma sel.Reseptor
untuk
beberapa
hormon
steroid ditemukan
sebagian
besar
pada
sitoplasma.•
Di dalam nukleus sel.Reseptor
untuk
hormon
steroid dan
hormon
tiroid
ditemukan
di
dalam
nukleus
dan
dipercaya
berhubungan secara
langsung
dengan
satu
atau
beberapa
kromosom.
Perbedaan
kerja
antara
hormon
yang mempunyai
reseptor
di permukaan
membran
sel
dan
yang mempunyai
reseptor
di
sitosol
•
Jumlah
reseptor
pada
target sel
biasanya
tidak
tetap konstan
dari
hari
ke
hari, atau
bahkan
dari
menit
ke
menit.
•
Down Regulation : penurunan
jumlah
reseptor
aktif
yang akan
menurunkan
responsifitas
jaringan
target terhadap
hormon.Hal ini
kemudian
akan
menurunkan
sensitifitas
(desensitisasi) sel
target terhadap
peningkatan
konsentrasi hormon
•
Up Regulation : pembentukkan
lebih
banyak
molekul reseptor
oleh
target sel, melebihi
keadaan
normal,
menyebabkan
jaringan
target menjadi
lebih
sensitif terhadap
efek
stimulasi
hormon.
KelenjarEndokrin
Hormon
Berikatan denganreseptor
SEL TARGET)Ikatan hormon dengan reseptornya memicu salah satu darikejadian intraselular di bawah ini :1. Mengubah permeabilitas saluran (channel) dengan bekerja pada protein
pembentuk-saluran yang telah ada.Atau
2. Bekerja memalui sistem second messenger untuk mengubah aktivitasdari protein yang telah ada,
Atau3. Mengaktifkan gen spesifik menyebabkan pembentukan protein baru.
ResponsFisiologis
Mekanisme Kerja HormonTiga cara utama hormon melangsungkan respon biologi-nya :
Hormon Lipofilik (Hormon Steroid dan Hormon Tiroid)Urutan Kerja Hormon Lipofilik•
Kelenjar
hormon
mensekresikan
hormon
lipofilik.
• Hormon
lipofilik
berdifusi
melalui
membran
sel
target.
• Hormon
bergabung
dengan
molekul
reseptor
spesifik
pada
nukleus
atau
pada
sitoplasma
sel
target.•
Kompleks
hormon-reseptor
berdifusi
masuk
atau
ditransportasikan
ke
dalam
nukleus.•
Kompleks
hormon-reseptor
berikatan
pada
daerah
yang
khusus
dari
DNA di
kromosom
(hormone response element / HRE), yang mengaktifkan
proses
transkripsi
gen
spesifik
untuk
membentuk
RNA messenger.•
RNA messenger memasuki
sitoplasma
dan
mengarahkan
ribosom
melaksanakan
sintesis
protein.•
Protein yang baru
terbentuk
memproduksi
efek
spesifik
hormon.
Hormon Hidrofilik (Hormon Non – Steroid)Urutan Kerja Hormon Nonsteroid•
Kelenjar
hormon
mensekresikan
hormon
nonsteroid.
• Cairan
tubuh
membawa
hormon
ke
target sel.
• Hormon
bergabung
dengan
situs
reseptor
pada
membran
dari
sel
target, mengaktifkan
protein G.•
Molekul
Adenylate
cyclase
diaktifkan
di
dalam
mebran
sel
target.•
Adenylate
cyclase
mengubah
ATP menjadi
cyclic AMP.
• Cyclic AMP mengaktifkan
protein kinases.
• Enzim
–
enzim
ini
mengaktifkan
substrat
protein di
dalam
sel
yang mengubah
proses
metabolik.•
Perubahan
selular
menimbulkan
efek
dari
hormon.
sistem
second messenger yang lain : Fosfolipase
C & Kalsium –
Kalmodulin
Kontrol
terhadap
sistem
endokrin
terjadi
dalam
3 jalur
: (a) hipotalamus
dan
pituitari
anterior, (b) sistem
saraf
secara
langsung, dan
(c) kelenjar
yang merespon
secara
langsung terhadap
perubahan
di
lingkungan
internal. Penghambatan
Negative Feedback dilambangkan
dengan
.
Hypotalamus
Pituitari Anterior
Kelenjar endokrin perifer
Sel Target
-
Kerja Hormon
-
Sistem Saraf
Kelenjar Endokrin
Sel Target
Kerja Hormon
-
Sel Target
Kerja Hormon
Kelenjar Endokrin
Perubahan jumlahdi dalamplasma-
a b c
-
Kontrol terhadap Sekresi HormonSistem Umpan Balik
1.
Hipotalamus
mengatur
pelepasan
hormon
tropik
oleh kelenjar
pituitari
anterior, yang merupakan
hormon
penstimulasi
kelenjar
endokrin
lain untuk
melepaskan hormon. Hipotalamus
secara
teratur
menerima
informasi
tentang
lingkungan
internal dari
hubungan
saraf
dan cairan
serebrospinal.
2.
Sistem
saraf
menstimulasi
beberapa
kelenjar
secara langsung. Sebagai
contoh, medulla adrenal
mensekresikan
hormonnya
(epinefrin
dan
norepinefrin) sebagai
respons
terhadap
impuls
saraf
preganglionik
simpatik.3.
Grup
kelenjar
endokrin
yang lain merespons
secara
langsung
terhadap
perubahan
dari
lingkungan
internal. Sebagai
contoh, ketika
kadar
glukosa
darah
meningkat,
pankreas
mensekresikan
insulin, dan
ketika
kadar
glukosa darah
turun, sebaliknya
pankreas
mensekresikan
glukagon.
Mekanisme umpan balik negatif pengaturan sekresi hormon tiroksin
: menghambat: merangsang
Hipotalamus
Udara
dingin
Adenohipofisis
TRH
TSH
Tiroksin
Kelenjar
Tiroid
•
umpan balik positif → pengendalian sekresi hormon bersifat saling menguatkan.
•
Terjadi ketika kerja biologis hormon di jaringan target membutuhkan tambahan sekresi dari hormon.
•
Contoh sekresi Luteinizing Hormone (LH) yang terjadi sebagai akibat efek stimulasi estrogen ke kelenjar hipofisis anterior sebelum ovulasi.LH → bekerja pada ovarium→ menstimulasi tambahan sekresi estrogen → menyebabkan lebih banyak lagi sekresi LH.
•
Ketika kadar konsentrasi LH mencapai tingkat yang cukup memadai → kontrol umpan balik negatif akan terjadi.
Umpan Balik Positif
•
Persalinan → hormon oksitosin dihasilkan oleh hipotalamus → merangsang kontraksi uterus →
merangsang serviks uteri untuk meregang.•
Regangan serviks uteri ini menimbulkan impuls yang merangsang hipotalamus untuk mensekresi oksitosin yang lebih banyak lagi.
•
Demikian proses ini semakin kuat dan baru berhenti bila bayi sudah dilahirkan.
Refleks Neuroendokrin•
di dalamnya termasuk komponen saraf dan komponen endokrin.
•
Tujuan → menghasilkan peningkatan mendadak di dalam sekresi hormon sebagai respons terhadap stimulus spesifik.
•
Contoh, sekresi epinefrin oleh medulla adrenal secara tunggal diatur oleh sistem saraf simpatik. Beberapa sistem kontrol endokrin yang lain, mengandung baik sistem umpan balik (mempertahankan jumlah basal yang konstan dari hormon) maupun refleks neuroendokrin (menyebabkan sekresi mendadak sebagai respons terhadap kebutuhan yang mendadak pula terhadap hormon). Contohnya adalah peningkatan sekresi hormon kortisol, “hormon stress”, oleh korteks adrenal sebagai respons terhadap stress.
Irama Diurnal (Sirkadian)•
irama
diurnal (siang-malam
; day-night)
•
irama
sirkadian
(dalam
waktu/selama
sehari
; around a day)
•
Irama
endokrin
“terkunci”
terhadap
petunjuk
dari
luar tubuh, seperti
siklus
terang
dan
gelap. Puncak pasang dan
surut dari siklus 24 jam sekresi hormon diatur sesuai dengan siklus terang dan gelap.
•
Beberapa siklus endokrin ber-operasi pada skala waktu selain irama sirkadian, ontoh siklus menstruasi bulanan.
Hal-hal yang dapat menyebabkan kelainan endokrin terjadi
Aktivitas Hormon Terlalu Sedikit
Aktivitas Hormon Terlalu Banyak
• Kelenjar endokrin terlalu sedikit mensekresikan hormon (hiposekresi) *
• Peningkatan bersihan hormon dari darah
• Tingkat responsitifitas jaringan yang abnormal terhadap hormon
• Kekurangan reseptor sel target• Kekurangan enzim yang
esensial untuk respons sel target
• Kelenjar endokrin terlalu banyak mensekresikan hormon (hipersekresi) *
• Penurunan jumlah protein plasma pengikat hormon (terlalu banyak hormon bebas yang aktif secara biologis)
• Penurunan bersihan hormon dari darah• Penurunan non-aktifasi• Penurunan eksresi
* penyebab
terbanyak
disfungsi
endokrin
Hiposekresi (dapat
primer atau
sekunder)1.
genetik
(kelainan
sejak
lahir
dimana
tidak
adanya
kehadiran
enzim
yang dibituhkan
untuk
mengkatalisa sintesis
dari
hormon)
2.
diet (kekurangan
yodium, yang dibutuhkan
untuk
sintesis hormon
tiroid)
3.
zat
kimia
atau
zat
toksik
(beberapa
residu
insektisida dapat
menghancurkan
korteks
adrenal)
4.
imunologi
(antibodi
autoimun
dapat
menghancurkan jaringan
tiroid
tubuh
sendiri)
5.
proses
penyakit
lainnya
(kanker
atau
tuberkulosis mungkin
dapat
menghancurkan
kelenjar
endokrin)
6.
iatrogenik
(operasi
pengangkatan
kelenjar
tiroid
yang terkena
kanker)
7.
idiopatik
(mempunyai
arti
penyebabnya
belum
diketahui).
Hipersekresi dapat
terjadi
karena
:1.
tumor yang mengabaikan
sinyal
masukan
pengatur
normal (normal regulating input) dan
secara
terus- menerus
mensekresikan
hormon
secara
berlebihan
2.
faktor
imunologi, seperti
stimulasi
berlebihan
terhadap kelenjar
tiroid
oleh
antibodi
abnormal yang meyerupai
kerja
dari
TSH, hormon
tropik
tiroid.
Permisifitas, Sinergisme, dan AntagonismeHormon seringkali mempengaruhi reseptor dari hormon yang
lain sebagai bagian dari aktivitas fisiologis normal-nya. Sebuah hormon dapat mempengaruhi aktivitas hormon yang lain pada sel targetnya melalui satu dari tiga jalur berikut ini :
•
Permisifitas : suatu hormon harus ada dalam jumlah yang adekuat agar efek hormon lain dapat bekerja secara penuh. Hormon yang pertama meningkatkan responsitifitas sel target terhadap hormon lain. Contohnya, hormon tiroid meningkatkan jumlah reseptor untuk epinefrin pada sel target epinefrin, meningkatkan tingkat efektifitas dari epinefrin itu sendiri.
•
Sinergisme : kerja
dari
beberapa
hormon
saling melengkapi
dan
efek
kombinasinya
lebih
besar
dibandingkan
dengan
gabungan
jumlah
dari
efek
hormon- hormon
itu
sendiri
masing-masing
secara
terpisah.
Contohnya
adalah
sinergisme
kerja
antara
Follicle- stimulating hormone (FSH) dengan
testosteron, yang
keduanya
dibutuhkan
untuk
mempertahankan
laju
produksi normal dari
sperma.
•
Antagonisme : satu
hormon
menyebabkan
hilangnya reseptor
hormon
yang lain, menurunkan
efekitivitas
hormon
yang lain itu. Contohnya, progesteron
(hormon yang disekresikan
selama
kehamilan
yang menurunkan
kontraksi
uterus) menghambat
responsitifitas
uterus terhadap
estrogen (hormon
yang disekresikan
selama
kehamilan
yang meningkatkan
kontraksi
uterus). Dengan menyebabkan
hilangnya
reseptor
estrogen pada
otot
polos
uterus, progesteron
mencegah
uterus untuk melangsungkan
efeknya
selama
kehamilan
,sehingga
menjaga
uterus sebagai
lingkungan
yang tenang
(tidak berkontraksi) yang cocok
untuk
perkembangan
fetus.
Pengukuran Konsentrasi Hormon di dalam DarahKebanyakan hormon berada di dalam darah dalam jumlah
yang sangat kecil, dapat mencapai 1 picogram (satu per trilyun dari satu miligram) per mililiter darah.
RadioimmunoasayPrinsip :I.
diproduksi antibodi yang sangat spesifik terhadap hormon yang akan diukur.
II. sejumlah kecil dari antibodi ini (1) dicampurkan dengan sejumlah cairan tubuh dari binatang yang mengandung hormon yang akan diukur, dan (2) dicampur secara bersamaan dengan sejumlah hormon standar yang telah dimurnikan, yang telah ditandai dengan isotop radioaktif.
•
Kondisi spesifik yang dipenuhi : harus ada jumlah antibodi yang sangat kecil yang berikatan seluruhnya dengan keduanya, hormon yang telah ditandai dengan radioaktif dan hormon standar di dalam cairan tubuh yang akan diukur.
•
Hormon alami dan hormon ter-radioaktif akan berkompetisi menuju ‘binding site’
(tempat lekat) dari
antibodi. •
Dalam kompetisi tersebut, kedua hormon yang berikatan dengan reseptor, alami dan yang ter-radioaktif, proporsional dengan konsentrasinya di dalam cairan yang akan diukur.
III. setelah pengikatan drengan reseptor mencapai keadaan seimbang, kompleks antibodi –
hormon
dipisahkan dari sisa cairan solusio, jumlah dari hormon ter-radioaktif yang terikat dengan kompleks ini diukur dengan teknik penghitungan radioaktif.
Jika sejumlah besar hormon ter-radioaktif berikatan dengan antibodi, jelaslah bahwa hanya ada sejumlah kecil dari hormon alami yang berkompetisi dengan hormon ter-radioaktif, dan karena itu jumlah hormon alami di dalam cairan tubuh yang diukur adalah kecil. Sebaliknya, jika hanya sejumlah kecil hormon ter-
radioaktif yang terikat dengan antibodi, maka terdapat jumlah yang besar dari hormon alami.
IV. Untuk membuat penghitungan menjadi sangat kuantitatif, prosedur radioimmunoassay juga dilakukan pada cairan solusio ‘‘standar’’
mengandung hormon
yang belum ditandai dengan radioaktif pada beberapa tingkat konsentrasi. Kemudian sebuah “kurva standar”
dibuat.
•
Tingkat kesalahan 10 sampai 15 persen.
Penggunaan hormon untuk meningkatkan kemampuan atlet.
•
Growth Hormone (HGH) → memperbesar massa otot•
Steroid → menguatkan otot
•
Eritropoetin → meningkatkan jumlah eritrosit → meningkatkan pengiriman oksigen ke otot → meningkatkan
ketahanan1987 menyebabkan serangan jantung dan kematian pada lebih dari dua lusin atlet balap sepeda Belanda
