Tinjauan Pustaka

Pengaturan Kadar Glukosa Darah pada Fasting State

Segera setelah makan, kadar gula darah dalam tubuh akan meningkat hingga mencapai puncaknya setelah satu jam. Setelah itu, kadar gula darah akan menurun hingga kurang lebih dua jam setelah makan, kadar gula darah akan mulai mencapai kisaran 80 – 100 mg/dL. Kondisi inilah yang disebut dengan “fasting state”.1

Manusia pada umumnya membutuhkan sekitar 2000 kalori setiap harinya untuk menjalankan proses-proses fisiologis dalam tubuh. Meski energi dibutuhkan setiap saat, kebutuhan energi tersebut umumnya hanya dipasok tiga kali dalam satu hari. Karena itulah harus ada mekanisme penyimpanan yang diikuti pelepasan energi secara perlahan-lahan agar homeostasis tubuh dapat terjaga. Daur glikogenesis/glikogenolisis-glukoneogenesis adalah serangkaian proses yang menjaga keseimbangan tersebut.2,3

Pada fed state, kadar gula yang tinggi dalam darah yang tinggi setelah makan segera dirubah menjadi glikogen melalui proses glikogenesis.1 Nantinya pada fasting state, glikogen akan diubah perlahan-lahan menjadi glukosa untuk menjaga kadar gula dalam darah. Melalui proses glikogenesis dan glikogenolisis ini tubuh dapat menjaga kadar gula dalam darah tetap pada level 80 – 100 mg/dL, cukup untuk emnjadi sumber energi seluruh jaringan tubuh.

Pada fasting state, produksi insulin oleh sel β pankreas menurun. Menurunnya jumlah glukosa dan insulin, sebagai inhibitor glukagon, menyebabkan produksi glukagon oleh sel α meningkat.2 Akibatnya terjadilah glikogenolisis dan glukoneogenesis untuk menjaga homeostasis gula dalam darah.

Gambar 1. Sintesis dan sekresi insulin. Glukosa masuk ke sel hati melalui GLUT-2, reseptor glukosa yang aktivitasnya tidak bergantung pada insulin. Di dalam sel, glukosa diubah menjadi ATP melalui proses respiratori oksidatif. ATP kemudian menghambat aktivitas kanal kalium, memicu depolarisasi membran yang membuka kanal kalsium. Kadar kalsium yang tinggi dalam sel kemudian memicu pengeluaran insulin.4

Glukagon inilah yang memicu proses glikogenolisis dalam hati. Glukagon di hati akan memicu reaksi fosforilasi enzyme fosforilase-b menjadi fosforilase-a yang merupakan katalis reaksi glikogen menjadi glukosa-1P.3 Glukosa yang dipecah kemudian akan dilepasakan ke alirah darah untuk mencegah penurunan kadar gula darah secara drastis yang dapat berakibat fatal.

Gambar 2. Biochemical pathway glikogenolisis1

Disamping menjaga pasokan energi tubuh dengan senyawa glukosa, glukagon juga memicu lipolisis, pemecahan triacylglycerol menjadi asam lemak dan gliserol. Asam lemak kemudian dapat digunakan menjadi sumber energi oleh sebagian besar jaringan di dalam tubuh dengan reaksi β oksidasi.

Pada percobaan, tikus yang tidak berpuasa memiliki kadar glikogen hati yang tinggi. Hal ini sesuai prediksi karena tikus yang makan akan menyimpan energi dalam bentuk glikogen di hati, menyebabkan kadar glikogen menjadi lebih tinggi.

Referensi:

1. Smith C, Marks AD, Lieberman M. Marks’ Basic Medical Biochemistry. 2nd Edition. Lippincot Williams & Wilkins; 2008

2. Murray RK, Bender DA, Botham KM, Kennelly PJ, Rodwell VW, Weil PA. Harper's Illustrated Biochemistry. 28th Edition. McGraw-Hill; 2009

3. Nelson DL, Cox MM. Lehninger Principles of Biochemistry. 5th Edition. W.H. Freeman And Company; 2008.

4. Kumar V, Abbas AK, Aster JC, Fausto N. Robbins and Cotran Pathologic Basis of Disease. 8 th Edition.

Saunders; 2009