BAB I Pendahuluan 1.1 Latar Belakang. Latar belakang saya membuat laporan ini adalah, Karena dapat kita ketahui, selama ini ingatan yang didapat mahasiswa dari dosen pada saat mengajar mengenai metabolic endokrin hanya beberapa persen saja, sehingga memaksa mahasiswa untuk belajar sendiri dengan berbagai sumber yang bisa didapat dari internet maupun buku referensi lain. 1.2 Tujuan Tujuan saya membuat makalah ini adalah untuk menambah wawasan tentang system metabolik khususnya tentang glukosa darah dan untuk memperjelas dan mengulang kembali materi yang telah diajarkan agar teman-teman dapat lebih memahami mengenai system metabolic endokrin yang ada di tubuh manusia. Diharapkan dapat digunakan dengan sebaik-baiknya. Demikianlah makalah ini saya buat, mohon maaf jika ada kata-kata yang salah.

Bab II 2.1 Hormon Hormon yang berperan dalam pengaturan glukosa darah yang terutama adalah hormonhormon yang dihasilkan oleh pulau-pulau langerhans kelenjar pancreas yang merupakan kumpulan sel-sel ovoid tersebar di seluruh pancreas dan terdiri dari beberapa jenis sel. Hormon-hormon yaitu insulin dan glukagon. 1.Insulin Diciptakan oleh sel beta dari pulau-pulau langerhans pancreas Bersifat anabolic karena meningkatkan simpanan karbohidrat, lemak, dan protein. Fungsi insulin adalah : Menurunkan kadar glukosa, asam amino, dan asam lemah dalam darah dengan meningkatkan simpanan nutrient-nutrien makanan tersebut. Cara kerja insulin adalah dengan meningkatkan pemasukan glukosa melalui membrane sel jaringan seperti jaringan otot, meningkatkan transportasi asam-asam lemak dari darah ke jaringan adipose, dan mendorong transportasi aktif asam-asam amino dari darah ke dalam otot dan jaringan lain. Insulin merangsang proses glikogenesis, yaitu pembentukan glikogen dari glukosa, baik di otot maupun di hati. Juga merangsang sintesis trigliserida dan protein. Menghambat proses glikogenolisis, lipolisis, atau ataupun glukoneogenesis, sehingga

menghambat proses katabolisme dari glukosa, trigliserida, dan protein. Insulin merupakan satu-satunya enzim yang berfungsi menurunkan kadar gula dalam darah. Rangsang utama pengeluaran insulin dari sel beta ini adalah kadar glukosa dalam darah.

Bila kadar glukosa dalam darah meningkat maka pengeluaran insulin pun meningkat demikian pun sebaliknya sehingga kadar glukosa dalam darah dapat dipertahankan.

Pengeluaran insulin pun juga meningkatnya kadar asam amino dalam darah, pengaruh hormon pencernaan utama khususnya gastric inhibitory peptide, dan peningkatan aktivitas parasimpatis di pulau-pulau langerhans. Sekresi insulin dapat dihambat oleh rangsang simpatis atau peningkatan epinefrin. Defisiensi insulin umumnya menimbulkan keadaan hiperglikemia(kenaikan kadar glukosa darah) yang umum diderita oleh penderita Diabetes Melitus. Pada protein, defisiensi akan menimbulkan penumpukan urea hasil katabolisme dan pada lemak akan menimbulkan banyak asam lemak bebas yang akan diubah menjadi bendabenda keton. Sebaliknya, apabila terjadi kelebihan sekresi insulin, maka akan terjadi kelaparan di otak karena otak mendapat energi bahan bakar hanya dari glukosa. 2. Glukagon o Diciptakan oleh sel alfa pulau-pulau langerhans pancreas. o Umumnya kerjanya berlawanan dengan insulin. o Pada karbohidrat, glukagon meningkatkan glukosa dalam darah dengan proses pengeluaran glukosa oleh hati. o Pada lemak, mendorong penguraian lemak, menghambat sintesis trigliserida sehingga kadar asam lemak dalam darah meningkat. o Pada protein, menghambat sintesis protein dan meningkatkan pengurain protein di hati.o

Sekresi glukagon juga berkebalikan dengan insulin, glukagon meningkat sekresinya pada waktu pasca-absortif, sehingga dapat dibilang sebagai hormon puasa.

o Rangsang utama sekresi glukagon juga sama seperti insulin yaitu kadar glukosa dalam darah. Glukagon disekresi oleh sel alfa sebagai respon terhadap menurunnya kadar glukosa dalam darah. Dengan demikian, sekresi glukagon akan menurun dengan meningkatnya kadar glukosa di dalam darah. o Apabila terjadi kelebihan sekresi dari hormon glukagon(hipersekresi), maka akan terjadi hiperglikemia dimana bila terjadi pada penderita DM maka akan memperparah keadaan penyakitnya. Selain 2 hormon utama dalam metabolic itu, ada juga hormon yang dihasilkan oleh kelenjar suprarenal yaitu cortisol yang juga ikut berperan di dalam metabolic hormon.

suprarenal.

Cortisol diciptakan dari zona fasikulata di kelenjar

Hormon ini berperan merangsang glukoneogenesis yaitu mengacu pada perubahan asam amino, menjadi karbohidrat di dalam hati. Dan juga merangsang penguraian protein di jaringan,terutama di otot dan dialirkan ke darah agar siap untuk dijadikan bahan glukoneogenesis juga. Hormon ini menghambat penyerapan dan penggunaan glukosa oleh banyak jaringan, kecuali otak. Karena otak menggunakan bahan bakar hanya dari glukosa. Meningkatkan lipolisis, penguraian simapan lemak di jaringan adipose. Asam-asam lemak yang sudah dipecah ini dapat dijadikan bahar bakar pengganti bagi jaringan yang menggunakan glukosa, agar glukosa bisa dihemat untuk di otak. Sekresi cortisol diatur langsung oleh ACTH yang berasal dari hipofisis anterior, terjadi mekanisme umpan balik negative yang berfungsi agar sekresi kortisol relative konstan. 2.2 Metabolisme Manusia harus memproses hasil penyerapan produk-produk pencernaan karbohidrat, lipid dan protein dari makanan. Secara berurutan, produk-produk ini terutama adalah glukosa, asam lemak serta gliserol dan asam amino. Semua produk hasil pencernaan diproses melalui lintasan metaboliknya masing-masing menjadi suatu produk umum yaitu Asetil KoA, yang kemudian akan dioksidasi secara sempurna melalui siklus asam sitrat.

Karbohidrat

ProteinPencernaan dan absorpsi

Lipid

Gula sederhana (terutama glukosa)

Asam lemak + gliserol Asam amino + gliserol Katabolisme

Asetil KoA

Siklus asam sitrat

2H

ATP

2CO2

Metabolisme Karbohidrat Glikolisis Glikolisis berlangsung di dalam sitosol semua sel. Lintasan katabolisme ini adalah proses pemecahan glukosa menjadi: 1. asam piruvat, pada suasana aerob (tersedia oksigen) 2. asam laktat, pada suasana anaerob (tidak tersedia oksigen) Glikolisis merupakan jalur utama metabolisme glukosa agar terbentuk asam piruvat, dan selanjutnya asetil-KoA untuk dioksidasi dalam siklus asam sitrat

Lintasan detail glikolisis (dipetik dari: Murray dkk. Biokimia Harper)

Grafik diatas merupakan salah satu rangkaian metabolisme utama dari glikolisis yaitu embden meyerhof. Dalam rangkaian ini, glukosa akan diubah menjadi piruvat secara aerob dan menghasilkan 8 ATP atau menjadi laktat bila secara anaerob dan menghasilkan 2 ATP. Terjadi di sitosol. Rangkaiannya adalah: 1. Glukosa -> Glukosa 6-P , - dikatalisis oleh enzim glukokinase atau heksokinase - memerlukan ATP dan Mg 2. Glukosa 6-P fruktosa 6-P (isomerase)

3. Fruktosa 6-P Fruktosa 1,6 bifosfat (fosfofruktokinase) - Perlu ATP dan Mg - Enzim kunci (karena penting dalam pengaturan kecepatan glikolisis). 4. Fruktosa 1,6 bifosfat gliseraldehid -3P + Dihidroksi Aseton-P (aldolase) Dihidroksi Aseton-P gliseraldehid-3P (isomerase) 5. Gliseraldehid- 3P 1,3 bifosfogliserat (gliseraldehid-3P dehidrogenase) - Memerlukan NAD+ + Pi NADH + H+ - Menghasilkan 3 ATP melalui rantai pernapasan - Dihambat oleh iodoasetat 6. 1,3 bifosfogliserat 3 fosfogliserat ( fosfogliserat kinase) - Memerlukan Mg - Menghasilkan 1 ATP 7. 3-Fosfogliserat 2-fosfogliserat (mutase) 8. 2- Fosfogliserat Fosfoenolpiruvat (enolase) - Memerlukan Mg - Dihambat oleh fluorida 9. Fosfoenolpiruvat (enol) piruvat (piruvat kinase) - memerlukan Mg dan ADP - menghasilkan 1 ATP 10. (enol) piruvat -> (keto) piruvat -spontan -dioksidasi lebih lanjut melalui SAS

Kemudian dilanjutkan dengan Piruvat yang dioksidasi menjadi asetil Ko-A yang terjadi di mitokondria:

Piruvat + NAD+ + KoA Asetil KoA + NADH + H+ + CO2 - Dikatalisis oleh enzim piruvat dehidrogenase -Menghasilkan 3 ATP

Siklus Asam sitrat

Reaksi-reaksi pada siklus asam sitrat diuraikan sebagai berikut:1. Kondensasi awal asetil KoA dengan oksaloasetat membentuk sitrat, dikatalisir oleh enzim

sitrat sintase.2. Sitrat dikonversi menjadi isositrat oleh enzim akonitase (akonitat hidratase). Reaksi ini bisa

dihambat oleh fluoroasetat.3. Isositrat mengalami dehidrogenasi membentuk oksalosuksinat dengan adanya enzim

isositrat dehidrogenase. Kemudian terjadi dekarboksilasi menjadi ketoglutarat yang juga dikatalisir oleh enzim isositrat dehidrogenase. Reaksi ini menghasilkan 3 ATP

4. Selanjutnya ketoglutarat mengalami dekarboksilasi oksidatif yang dikatalisir oleh

kompleks ketoglutarat dehidrogenase dan menghasilkan pembentukan suksinil KoA. Reaksi ini dapat dihambat oleh arsenat dan menghasilkan 3 ATP.5. Selanjutnya terjadi perubahan suksinil KoA menjadi suksinat dengan adanya peran enzim

suksinat tiokinase (suksinil KoA sintetase). Adanya reaksi GTP + ADP GDP + ATP (menghasilkan 1 ATP). 6. Suksinat dimetabolisir lebih lanjut melalui reaksi dehidrogenasi dikatalisir oleh enzim suksinat dehidrogenase. Menghasilkan Fumarat. Pada reaksi ini dihasilkan 2 ATP 7. Fumarase mengkatalisir penambahan air ke fumarat yang kemudian dihasilkan Malat8. Malat dikonversikan menjadi oksaloasetat dengan katalisator berupa enzim malat

dehidrogenase yang menghasilkan 3 ATP. Glikogenesis Terjadi terutama di hati dan di otot. Memerlukan molekul glikogan asal yang sudah ada: glikogen primer/ inti glikogen. Proses ini membutuhkan 3 enzim yaitu: 1. Enzim UDP- glukosa pirofosorilase untuk pembentukan UDP-glukosa dari glukosa 1-P + UTP dengan melepaskan 2 Pi. 2.Enzim glikogen sintase Untuk pembentukan unit glukosil 1 4 dari molekul glikogen primer + UDP-glukosa. 3.Enzim percabangan (branching enzyme). Untuk pembentukan unit 1 6 glikogen. Enzim ini akan memindahkan segmen glukosa dari glikogen ke bagian cabang lain bila sudah terbentuk 11 glukosa.

Glikogenolisis 1. Fosforilase: enzim regulator, mengkatalisis reaksi pemecahan ikatan glikosidik/ fosforolisis (pemecahan dengan fosfat). Oleh fosforilase, tiap 1 molekul gluuukosa pada rantai lurus dilepaskan menjadi glukosa-1P, sampai tinggal 4 molekul glukosa pada cabang. 2. Glukan transferase : memindahkan 3 segmen glukosa dari 4 sisa glukosa ke rantai lurus yang berdekatan dan meninggalkan 1 glukosa pada cabang tersebut. 3. Debranching enzyme : menghidrolisis tempat percabangan, memutus 1 molekul glukosa pada cabang tersebut. Menghasilkan 1 glukosa bebas.

Lintasan glikogenesis dan glikogenolisis (dipetik dari: Murray dkk. Biokimia Harper)

Metabolisme Protein Berbeda dengan karbohidrat, pencernaan proein dimulai dari lambung. Di lambung enzim pepsin yang merupakan bentuk aktif dari pepsinogen memecah ikatan asam amino tertentu di protein untuk menghasilkan fragmen-fragmen peptida. Ini juga dilanjutkan di lumen usus halus oleh enzim-enzim proteolitik protein yang berasal dari pankreas, kimotripsin dan karboksipeptidase yang diaktifkan oleh tripsin. Enzim-enzim ini menyerang ikatan peptida yang berbeda yang dimana hasil akhirnya adalah campuran asam amino dan rantai peptida. Kemudian berlanjut ke usus halus. Protein yang dicerna dan diserap disini yang diserap berasal dari 2 bagian yaitu eksogen yang berasal dari makanan. Asam amino diserap ke dalam sel epitel usus dan kemudian ke darah melalui mekanisme transport aktif. Sedangkan, peptida-peptida kecil yang diangkut oleh jenis pembawa berbeda, diuraikan manejadi asam-asam amino oleh aminopeptidase yang terdapat di brush border sel epitel atau peptidase intrasel. Mekanisme Lemak Karena tidak larut dalam air, lemak harus menjalani serangkaian transformasi. Lemak dalam makanan yang berada dalam bentuk trigliserida diemulsifikasi oleh efek deterjen garamgaram empedu. Emulsi lemak ini mencegah penyatuan butir-butir lemak, sehingga luas permukaan yang dapat diserang oleh lipase pankreas meningkat. Lipase menghidrolisis trigliserida menjadi monogliserida dan asam lemak bebas. Produk-produk yang tidak larut air ini diangkut di dalam misel yang larut air, yang dibentuk oleh garam empedu dan konstituen-konstituen empedu lainnya, ke permukaan luminal sel epitel usus halus. Setelah meninggalkan misel dan berdifusi secara pasif menembus membran luminal, monogliserida dan asam lemak bebas disintesis ulang menjadi trigliserida di sel epitel. Sedangkan rantai asam lemak yang sedang atau yang pendek akan langsung masuk ke kapiler darah. Trigliserida-trigliserida ini menyatu dan dibungkus oleh satu lapisan lipoprotein untuk membentuk kilomikron yang laru air. Kilomikron kemudian dialirkan ke pembuluh darah tetapi melewati lakteal pusat. Didalam darah ada enzim lipoprotein lipase yang kemudian melisis lipoprotein/kilomikron menjadi gliserol dan asam lemak bebas.

Bahan-bahan dari mekanisme protein seperti asam amin dan mekanisme lemak seperti asam lemak dan gliserol bisa masuk ke reaksi pembentukan KH yang disebut reaksi glukoneogenesis. Reaksi ini merupakan reaksi pembentukan dengan menggunakan bahan non-KH. 2.3 Gizi Menyusun Menu Menyusun menu sangat penting karena untuk memenuhi kebutuhan gizi individu yang berbeda yang dipengaruhi tinggi, berat badan, umur, jenis kelamin, pertumbuhan, aktivitas, penyakit. Menu juga seharusnya disusun dengan melihat pengelompokkan berdasarkan jenis bahan

makanan. Bisa berdasarkan komposisi makanan berdasarkan piramida makanan atau 4 sehat 5 sempurna. Dan juga mengikuti Pedoman Umum Gizi Sehat(PUGS) PUGS : o Makanlah aneka ragam makanan o Makanlah makanan untuk memenuhi kecukupan energi o Makanlah makanan sumber makanan karbohidrat setengah dari kebutuhan energi o Makanlah konsumsi lemak dan minyak sampai seperempat dari kecukupan energi o Gunakan garam beryodium o Makan makanan sumber zat gizi o Berikan ASI saja kepada bayi sampai umur enam bulan dan tambahkan MP-ASI sesudahnya o Biasakan makan pagi o Minumlah air bersih yang aman dan cukup jumlahnya o Lakukan aktivitas fisik secara teratur o Hindari minum minuman beralkohol o Makanlah makanan yang aman bagi kesehatan o Bacalah label pada makanan Menyusun menu juga penting memperhatikan kandungan gizi dari makanan-makanan itu.

Menyusun menu juga mengikuti syarat makanan sehari-hari: 1. Memberi nutrient lengkap 2. Memenuhi cita rasa 3. Bervariasi 4. Tampak menarik dan bersih 5. Tidak bertentangan dengan agama/kepercayaan 6. Berikan kepuasan tanpa mengurangi harga diri Komposisi Tubuh Komposisi tubuh terdiri dari 4 kompartemen yaitu: 1. Massa lemak 2. 3 kompartemen : a. Protein b. Air c. Mineral/ tulang Antropometri Antropometri mempunyai definisi berupa ukuran tubuh, berat, dan proporsi fisik (Lee dan Nieman, 1996). Antropomterik merupakan pengukuran yang relative mudah dan menggunakan teknik yang sederhana yang bisa digunakan untuk jumlah sample yang besar. Observasi dengan menggunakan antropometrik tidak invasive dan tidak menakutkan. Faktor-faktor yang mempengaruhi pengukuran antropometrik dapat berupa factor intern : genetic, obstretrik, dan gender dan factor eksternal : diet, obat-obat, lingkungan, dan penyakit. Ukuran antropometri untuk lemak tubuh dan massa bebas lemak: - IMT: Berat badan dalam kg / (tinggi dalam m)2. Berhubungan erat dengan kegemukan tubuh Indikator terbaik bagi lemak tubuh total pada wanita Indikator terbaik bagi % lemah tubuh total pada pria. Klasifikasinya adalah :

IMT < 18,5 18,5-22,9 >23,0 23,0-24,9 25,0-29,9 >30,0

Berat Badan BB kurang BB normal BB lebih Preobesitas Obesitas I Obesitas II

- Tebal lemak triceps Merupakan cara yang sering untuk digunakan pada penentuan tak langsung lemak subcutan dan lemak tubuh total. Mewakili seluruh lapis lemak Pedoman interpretasi nilai jumlah tebal lipatan kulit triceps dan subskapula berdasarkan usia dan jenis kelamin persentil 5 th-15 th 15 th- 75 th 75 th- 85 th > 85 th Kategori Kurus Dibawah rata-rata Rata-rata Diatas rata rata Terlalu banyak lemak

- Lingkar panggul (Lpa) Merupakan lingkar terbesar sekitar panggul pada subyek dalam keadaan berdiri. - Lingkar Pinggang / perut (Lpe) Berhubungan erat dengan lemak abdominal Subjek harus dalam berpakaian minim agar pengukur dapat diposisikan di tempat yang tepat.

- Rasio dari lingkar pinggang/ perut-lingkar panggul ini merupakan cara sederhanan membedakan obesitas bagian bawah tubuh( panggul) dengan obesitas bagian atas tubuh (pinggang dan perut). Rasio Lpe Lpa berhubungan erat dengan DM tipe 2. Rasio LPe-LPa menurut jenis kelamin Laki-laki