BIOKIMIA KARDIOVASKULER.FKUNTAN-2010

sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10BIOKIMIA KARDIOVASKULER

sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10


METABOLISME ENERGI OTOT JANTUNG


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Otot rangka

Sumber energi untuk kontraksi berasal dari glikogen otot dan glukosa darah kemudian melalui jalur glikolisis akan menghasilkan ATP

Bila suplai O2 pembentukan ATP tidak terganggu otot rangka mengandalkan perolehan energi dari glikolisis anaerob dihasilkan laktat

Kemudian pada keadaan istirahat laktat akan diubah kembali menjadi glukosa di hati melalui glukoneogenesis glukosa berdifusi keluar dari hati ditangkap oleh otot rangka diubah kembali menjadi glikogen melalui glikogenesis


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Otot jantung struktur otot lurik ~ otot rangka

Otot jantung berbeda dengan otot rangka otot jantung berkontraksi terus menerus sepanjang hayat

Keperluan ATP untuk kontraksi oleh karena itu metabolisme aerobik

Untuk keperluan energi sangat bergantung pada glukosa dan asam lemak darah


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Untuk sekali denyut jantung diperlukan 2 % dari total produksi ATP sel otot jantung

Bila otot jantung tidak dapat memproduksi lagi ATP seluruh ATP akan dipakai dalam waktu < 1 menit

Oleh karena keperluan ATP yang sangat otot jantung bergantung pada metabolisme aerobik (glikolisis aerob, -oksidasi asam lemak) yang berlanjut dengan fosforilasi oksidatif melalui rantai transport elektron di dalam mitokondria menghasilkan ATP


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Bahan bakar untuk kontraksi sel otot jantung

Asam lemak darah (60 80 %) - -oksidasi asetil KoA daur TCA fosforilasi oksidatif ATP Glukosa darah ( 20 40 %) glikolisis asetil KoA daur TCA fosforilasi oksidatif ATP Kontraktibilitas sel otot jantung total bergantung pada suplai O2 dan bahan bakar dari arteri koronaria


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Bila suplai O2 atau pO2 - jumlah ATP tidak mencukupi sel otot jantung beralih ke metabolisme anerob

Pada serangan jantung yang disebabkan sumbatan arteri koroner suplai O2 dan bahan bakar terputus dapat meyebabkan kematian otot jantung infark ( Myocardial infarction, MCI)


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Keperluan energi yang tinggi dari otot jantung didukung oleh struktur jaringannya

>> mioglobin - mengikat O2 dalam otot jantung mentransportnya ke mitokondria

>> mitokondria (> 50 % vol otot jantung ) >> mengandung enzim - -oksidasi asam lemak - kreatin kinase - daur TCA - rantai transport elektron - ATP sintase - ADP-ATP translokase


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Pada keadaan normoksia asam lemak darah merupakan substrat utama untuk metabolisme energi otot jantung

Ketersediaan asam lemak darah menghambat penggunaan glukosa sebagai sumber energi karena asam lemak menghambat jalur glikolisis

Pada keadaan hipoksia/anoksiaoksidasi asam lemak terganggu asam lemak darah Glikolisis anaerob me


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10GLIKOLISISJalur utama metabolisme glukosa

Berlangsung di sitosol semua sel

Dapat berlangsung paada keadaan aerob maupun anaerob

Pada keadaan aerob glukosa diubah menjadi piruvat di sitosol kemudian piruvat masuk ke dalam mitokondria dioksidasi menjadi asetil KoA atom C akan dioksidasi melalui daur TCA menjaadi CO2

Elektron dari substrat akan dioksidasi melalui rantai transport elektron menghasilkan H2O + ATP


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10REAKSI JALUR GLIKOLISISGlukosa + ATP glukosa 6-P + ADPGlukosa 6-P fruktosa 6-PFruktosa 6-P + ATP fruktosa 1,6-BP + ADPFruktosa 1,6-BP di-OHaseton-P + gliseraldehid 3-PGliseraldehid 3-P + Pi + NAD 1,3-bisfosfogliserat + NADH + H+1,3-bisfosfogliserat + ADP 3-P gliserat + ATP3-P gliserat 2-P gliserat2-P gliserat P-enolpiruvat + H2OP-enol piruvat + ADP piruvat + ATP


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10GLIKOLISIS AEROB


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Glikolisis anaerobNADH yang terbentuk pada reaksi yang dikatalisis oleh gliseraldehid 3-P dehidrogenase, di sitosol akan direoksidasi dengan mereduksi piruvat laktat, yang dikatalisis oleh laktat dehidrogenase (LDH)

Glukosa piruvat + NADH + H+ laktat + NAD+

Pada keadaan anaerob lebih banyak glukosa yang harus dimetabolisme dibandingkan dengan keadaan aerob


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Glikolisis Anaerob


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Asetil KoAOksaloasetatGlukosaGlukosa 6-PGlikogenFruktosa 1,6-BPGliseraldehid 3-PDi-OH aseton- P1,3-BP Gliserat3-P GliseratpiruvatpiruvatATPFruktosa 6-PATPNAD+NADH + H+ATPATPsitrata-KGfumaratmalatPDHMitokondriaSitosolLaktatLDHGLIKOLISISHKPFKGPDHPKTCA cycle


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Oksidasi--asamlemak

Berlangsung di dalam mitokondria ( pada keadaan aerob)

Asam lemak harus diaktifkan sebelum mengalami katabolisme menjadi asil KoA

Asil KoA tidak dapat menembus membran dalam mitokondria memerlukan karnitin

Pada oksidasi- asam lemak oksidasi terjadi pad atom C- dari asam lemak oleh karena itu pada setiap kali oksidasi- - akan dilepaskan 1 asetil KoA + asil KoA yang berkurang 2 atom C


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Oksidasi- asam lemakALAL-albALAsil KoAKoATAGAsil KoAAsill karnitinAsetil KoAAsil KoAkarnitineMembran luar mitokondriaTCA


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10DAUR TCA KATABOLISME ASETIL KOA (Daur Krebs)

Serangkaian reaksi di dalam mitokodria

Terjadi oksidasi asetil KoA menjadi CO2

Koenzim bentuk tereduksi (NADH, FADH) pada waktu mengalami reokisidasi terkait dengan pembentukan ATP merupakan substrat untuk rantai pernafasan

Merupakan jalur metabolsime bersama untuk oksidasi aerobik dari KH, lipid dan asam amino

Juga berperan pada glukoneogenesis, lipogenesis dan interkonversi asam amino


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10glukosaAsam lemakAsam aminoAsetil KoAsitratisositrat-ketoglutaraesuksiniKCoAsuksinatfumaratmalatoksaloasetatNAD2H2H2HFpKoQSit bSit cSit aa3H2O2HPPPFosforilasi oksidatifDaur TCA O2


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10KEADAAN NORMOKSIA

Sumber laktat terbesar dari sel darah merah

Sebagian besar laktat diubah menjadi glukosa di hati melalui glukoneogenesis

Bila suplai darah (hipoperfusi) ambilan laktat

Penghentian ambilan laktat asidosis laktatMetabolisme Laktat


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10METABOLISME LAKTAT PADA KEADAAN HIPOKSIA

Produksi laktat - karena inhibisi P-enolpiruvat karboksi kinase (PEPCK) (enzim jalur glukoneogenesis) di hati

Laktat dapat digunakan sebagai sumber energi

Laktat piruvat asetil KoA kemudian dioksidasi lebih lanjut melalui daur TCA di mitokondria

Ambilan laktat menghemat pemakaian glukosa untuk organ vital


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Piruvat Asetil KoADaur TCA Oksidasi- asam lemakCoA + NAD+NADH + CO2laktatglikolisisPDH (aktif)PDH-(P) (inaktif)kinasefosfataseMetabolisme energi otot jantung


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Otot jantung juga mengandung >>> kreatin kinase (creatine kinase, CK)

kreatin + ATP kreatin-P + ADP

Kreatin-P cadangan energi dalam jantung, otak, otot skelet

Bila keperluan ATP meningkat dalam waktu singkat mis. Pada awal kontraksi otot ikatan fosfat energi tinggi yang terdapat dalam kreatin-P ditransfer ke ADP membentuk ATP

Bila keperluan ATP - kreatin-P disintesis kembali


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10ANALISIS ENZIM UNTUK DIAGNOSIS

Ezim fungsional plasma Enzim/proenzim tertentu normal terdapat di dalam plasma mempunyai fungsi fisiologissContoh - lipoprotein lipase - proenim pembekuan darah, komplemen, dllBiasanya disintesis dan disekresi oleh hati

Enzim non-fungsional plasma Tidak mempunyai fungsi fisiologis di dalam plasma / darahKeberadaan di dalam plasma menandakan adanya kerusakan jaringan/ organContoh : LDH, SGOT/SGPT, amilase, kreatin kinase (CK), fosfatase alkali / asamMempunyai nilai diagnostik


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Enzim nonfungsional plasma pada penyakit jantung

LDH- tetramer - 2 tipe isomer H (heart) dan M (muscle)- 5 isozim : H4, H3M, H2M2, HM3, M4- pola elektroforesis khas pada MCI LDH1 isozim (H4) - aktivitas pada hari I meningkat bertahap dan bertahan sampai > 6 hari

CK- dimer- 2 tipe subunit M (muscle) and B (brain)- 3 isozim: MM, MB, BB- isozim CK-MB mempunyai nilai diagnostik - aktivitas dalam 6 jam setelah serangan jantung


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10GOT (AST, aspartate transaminase) - Pada MCI aktivitas dalam 6 12 jam setelah nekrosis, menetap dalam 24 - 36 jam, dan menghilang dalam waktu 4 hari - aktivitas 10 x N, paralel dengan luas daerah nekrosis - pada penyakit hati dan empedu - aktivitas juga , tetapi tidak setinggi pada penyakit jantung, dalam waktu singkat dan biasanya disertai dengan pe aktivitas GPT >100 X N


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Aktivitas transaminase di berbagai organ (Unit/g jaringan)

OrganAST/GOTALT/GPTJantungHatiOtot skeletGinjalPankreasLimpaParuSerum1555001424009930090900283001360010000227130438004750193001550121066816


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10AKIVIAS ENZIM NONFUNGSIONAL PLASMA PADA MCI4 8 1 2 3 4 5 Jam Hari7x

6x

5x

4x

3x

2x

NAST/GOTLDHCK-MB


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10KOLESTEROL dan LIPOPROTEIN


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Lipid, termasuk kolesterol, ditransport di dalam plasma sebagai lipoprotein

Lipoprotein di dalam darahKilomikronVLDL (very low density lipoprotein)IDL (intermediate density lipoprotein)LDL (low density lipoprotein)HDL (high density lipoprotein)


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Kilomikron (KM)

Berasal dari absorpsi lipid di usus (lipid eksogen)

Mentransport lipid dari usus ke hati/jaringan

Terutama mengandung triasilgliserol (TG), juga mengandung fosfolipid (PL), kolesterol (C), apo A, apoB-48, apo C

Di dalam endotel pembuluh kapiler terdapat lipoprotein lipase (LPL), yang menghidrolisis TG asam lemak (AL) + gliserol


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10AL kemudian ditangkap oleh jaringan, digunakan sebagai energi (jantung) atau akan mengalami esterifikasi dengan gliserol TG (disimpan di jaringan adiposa)

Gliserol disimpan di jaringan adiposa (setelah esterifikasi dengan AL) dalam bentuk TG

Setelah TAG dihidrolisis oleh LPL KM berubah menjadi sisa KM ditransport kembali ke hati komponen kolesterol nya di kemas kembali dalam bentuk VLDL


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10VLDL

Dibentuk di hati (lipid endogen)Mentransport lipid endogen dari hati ke jaringan Terutama mengandung TG (komponen utama), juga mengandung kolesterol, PL, apo B-100, apo CLPL yang terdapat pada endotel pembuluh darah menghidrolisis TG AL + gliserolAL ditangkap oleh jaringan digunakan sebagai sumber energi (jantung) atau disimpan sebagai TG di jaringan adiposa Gliserol ditangkap oleh jaringan untuk reesterifikasi menjadi TG di jaringan adiposaSetelah dihidrolisis oleh LPL, VLDL berubah menjadi IDL (VLDL remnant, sisa VLDL)


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10IDLDibentuk dari VLDLKomponen utama adalah kolesterolJuga mengandung Apo B-100 dan apo EDiangkut kembali ke hati atau diubah menjadi LDL

LDLDibentuk dari IDLKomponen utama kolesterol Ditangkap oleh hati atau jaringan yang mempunyai reseptor LDLKolesterol digunakan sebagai komponen membran sel, hormon steroid= bad cholesterol


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10HDLDisintesis dan disekresi oleh hati dan usus

Komponen utama fosfolipid, kolesterol

Juga mengandung apo A

Kolesterol diubah menjadi kolesteril ester (CE) oleh LCAT (lecithine-cholesterol acyl transferase)

Berperan pada transport-balik kolesterol dari jaringan ke hati


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Hati menggunakan kembali kolesterol diubah menjadi garam empedu atau diekskresi ke dalam empedu

HDL = good cholesterol


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10METABOLISME KOLESTEROL

Kolesterol dalam tubuh berasal dari Diet, dan Biosintesis

Kolesterol hanya disintesis oleh hewan ( tidak pada tanaman)

Dibentuk dari asetil KoA di hati, kulit, korteks adrenal, usus, testis, aorta

Asetil KoA merupakan sumber seluruh atom C kolesterol


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Asetil KoAAseto asetil KoAHMG KoA Mevalonat SkualenKolesterolHMG KoA reduktaseKolesterolAsam empeduStatin--Asam empedu Hormon steroidVitamin DStruktur membranBiosintesis kolesterolAsam lemakKH, AA


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Kolesterol

ditransport antar jaringan dalam bentuk lipoproteinDiekskresi dalam empedu sebagai kolesterol atau asam empedu (garam)

Fungsi kolesterol, prekursor dariHormon steroidVitamin DAsam empedu


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Kolesterol dalam makanan terdapat dalam bentuk ester dengan asam lemak

Di dalam usus kolesteril ester dihidrolisis menjadi kolesterol bebas dan asam lemak diabsorbsi dari usus dalam bentuk kilomikron

Setelah triasilgliserol dalam kilomikron di hidrolisis oleh lipoprotein lipase, berubah menjadi kilomikron remnant yang terutama mengandung banyak kolesterol ditransport ke ke hati di resekresi sebagai - VLDL - kolesterol


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Kolesterol dapat di sintesis di dalam hati di sekresi ke dalam darah sebagai VLDL

Setelah triasilgliserol dalam VLDL di hidrolisis oleh lipoprotein lipase, berubah menjadi VLDL remnant (= intermediate density lipoprotein, IDL) sebagian IDL di transport kembali ke hati mengalami nasib yang sama dengan kilomikron remnant

Sebagian IDL berubah menjadi LDL lipoprotein yang terutama mengandung banyak kolesterol


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10LDL ditangkap oleh jaringan yang mempunyai reseptor LDL, digunakan untuk - struktur membran - sintesis hormon steroid - atau di akumulasi di jaringan

HDL berfungsi dalam pengangkutan kelebihan kolesterol dari jaringan kemudian di transport kembali ke hati (reverse cholesterol transport)


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10HDL disebut juga sebagai kolesterol baik karena mengambil kelebihan kolesterol dari jaringan perifer, misal dari dinding pembuluh darah

Kolesterol dalam HDL diubah menjadi ester kolesterol, sebagian di transfer ke lipoprotein lain, dan sebagian ke hati dalam bentuk HDL

Oleh hati kolesterol ini akan dikeluarkan kembali dalam bentuk VLDL, diubah menjadi garam empedu atau diekskresi ke dalam empedu

HDL berperan untuk me kadar kolesterol darah bersifat protektif terhadap aterosklerosis



Kadar kolesterol serum (dalam VLDL, IDL atau LDL) - berhubungan dengan pembentukan plak aterosklerotik dapat terjadi penyumbatan pembuluh darah aterosklerosis pembuluh darah hipertensi, penyakit jantung koroner, stroke


sriwidiaaj/biokimiaKV/fkuntan/10Pencegahan aterosklerosis

Gaya hidup sehat tidak merokok, berat badan idealDiet rendah lemak, mengandung asam lemak tidak jenuh jamak (PUFA) atau MUFAOlahraga dapat menurunkan LDL, meningkatkan HDLObat-obatan penghambat sintesis kolesterol golongan statin merupakan inhibitor HMG KoA reduktase


Documents

BIOKIMIA KARDIOVASKULER.FKUNTAN-2010