Upload
ayuanassilvya
View
43
Download
1
Embed Size (px)
DESCRIPTION
metabolik endokrin
Citation preview
MEKANISME ENDOKRIN;
WANITA GEMUK (45TH) DENGAN KADAR GULA DIATAS NORMAL & TERDAPAT GLUKOSA DALAM URIN
Ayu anas silvya*
10 2010 072
A-4
Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana
Pendahuluan
Setiap manusia memilki kebutuhan gizi yang berbeda-beda tergantung dari pertumbuhan,
aktivitas yang dilakukan oleh orang tersebut. Pada skenario yang didapat adalah tentang seorang
yang ditemukan dalam kondisi karena kegemukan dan terdapat glukosa dalam urin. Dari
skenario yang didapat tersebut akan dibahas mengenai Mekanisme pembentukan
Glukosa,Hormon yang berperan,Sumber Karbohidrat, Protein, Lemak, Pola makan sehat Serta
antopometri.
*Alamat Korespondensi :Ayu Anas Silvya,Fakulltas Kedokteran Universitas Krida Wacana, Jl. Arjuna Utara No.6 Jakarta Barat, 11510E-mail : [email protected]
1 | P r o b l e m B a s e d L e a r n i n g
MAKALAH PBL BLOK 11
Skenario A
Seorang perempuan berusia 45 tahun,badannya gemuk datang kepuskesmas dengan
keluhan akhir-akhir ini sering kencing terutama pada malam hari sehingga tidurnya
terganggu. Oleh dokter dianjurkan untuk memeriksa kadar gula darah dan urin. Hasilnya
adalah peningkatan kadar gula dalam urin . Oleh dokter dianjurkan untuk mengurangi
berat badan dengan mengurangi makan karbohidrat. Pasien bertanya apa hubungan
gemuk dengan gula dalam darah yang naik.
Rumusan masalah
1. Wanita gemuk 45 tahun
2. Sering buang air pada malam hari
3. Kadar gula darah diatas normal & terdapat glukosa dalam urin
Analisis Masalah
Wanita gemuk (45th) dengan kadar gula diatas normal & terdapat glukosa dalam urin
1. Metabolisme Karbohidrat
2. Metabolisme Lemak
3. Metabolisme Protein
4. Hormon-hormon regulator
5. Sumber Karbohidrat, Protein,& lemak
6. Pola Makan Ideal
7. Status Gizi (antropometri)
Hipotesis
Kegemukan disertai dengan kadar gula darah diatas normal & terdapat glukosa dalam
urin disebabkan oleh gangguan metabolisme (Karbohidrat, Protein, lemak) dan pola makan.
2 | P r o b l e m B a s e d L e a r n i n g
Sasaran Pembelajaran
Wanita gemuk (45th) dengan kadar gula diatas normal & terdapat glukosa
dalam urin
1. Metabolisme Karbohidrat.1
Kebanyakan jaringan setidaknya memerlukan glukosa. Di otak, kebutuhan ini bersifat
substansial. Glikolisis yaitu jalur utama metabolisme glukosa, terjadi disitosol semua sel.
Jalur ini unik karena dapat berfungsi baik dalam keadaan aerob maupun anaerob,
bergantung pada ketersediaan oksigen dan rantai transport electron. Eritrosit yang tidak
memiliki mitokondria, bergantung sepenuhnya pada glukosa sebagai bahan bakar
metaboliknya, dan memetabolisme glukosa melalui glikolisis anaerob. Namun, untuk
mengoksidasi glukosa melewati piruvat ( produk akhir glikolisis) oksigen dan system
enzim mitokondria diperlukan, misalnya kompleks piruvat dehidrogenase, siklus asam
sistrat, dan rantai respiratorik.glikolisis merupakan rute utama metabolism glukosa dan
juga jalur utama untuk metabolism fruktosa, galaktosa, dan karbohidrat lain yang berasal
dari makanan.Kemampuan glikolisis untuk menghasilkan ATP tanpa oksigen merupakan
hal yang sangat penting karena hal ini memungkinkan otot rangka bekerja keras ketika
pasokan oksigen terbatas, dan memungkinkan jaringan bertahan hidup ketika mengalami
anoksia.
1. Glikolisis dapat berfungsi pada keadaan anaerob
Diketahui bahwa jika suatu otot berkontraksi dalam medium anaerob, yaitu
medium dengan oksigen yang telah dikeluarkan, glikogen akan lenyap dan muncul
laktat. Jika oksigen dimasukan, terjadi pemulihan aerob dan laktat kemudian lenyap.
Namun, jika kontraksi berlangsung dalam kondisi aerob, penimbunan laktat tidak
terjadi dan piruvat adalah produk akhir utama glikolisis. Piruvat dioksidasi lebih lanjut
menjadi CO2 dan air. Jika pasokan oksigen berkurang, reoksidasi NADH dimitokondria
yang terbentuk selama selama glikolisis terhambat, dan NADH direoksidasi dengan
mereduksi piruvat menjadi laktat sehingga glikolisis dapat berlanjut. Meskipun
glikolisis dapat berlangsung dalam kondisi anaerob, pengorbanan diperlukan karena hal
ini membatasi jumlah ATP yang dibentuk per mol glukosa yang teroksidasi sehingga
jauh lebih banyak glukosa yang harus dimetabolisme dalam kondisi anaerob ketimbang
3 | P r o b l e m B a s e d L e a r n i n g
dalam kondisi aerob. Di sel ragi dan beberapa mikroorganisme lain, piruvat yang
dibentuk dalam glikolisis anaerob tidak direduksi menjadi laktat, tetapi mengalami
dekarbosilasi dan direduksi menjadi laktat, tetapi mengalami dekarbosilasi dan
direduksi menjadi etanol.
Reaksi-reaksi glikolisis merupakan jalur utama pemakaian glukosa
Persamaan keseluruhan untuk glikolisis dari glukosa menjadi laktat adalah
sebagai berikut:
Glukosa + 2 ADP + 2 Pi 2 laktat + 2 ATP + 2H2O
Semua enzim glikolisis ditemukan disitosol. Glukosa memasuki glikolisis melalui
fosforilasi menjadi glukosa 6-fosfat yang dikatalisis oleh heksokinase dengan
menggunakan ATP sebagai donor fosfat. Dalam kondisi fisiologis, fosforilasi glukosa
menjadi glukosa 6 fosfat dapat dianggap bersifat irreversible. Heksokinase dihambat
secara alosterik oleh produknya, yaitu glukosa 6 –fosfat. Dijaringan selain hati ( dan sel
pulau β pankreas ), ketersediaan glukosa untuk glikolisis ( atau sintesis glikogen di otot
dan lipogenesis dijaringan adipose ) dikontrol oleh transport kedlaam sel yang
selanjutnya diatur oleh insulin. Heksokinase memiliki afinitas tinggi ( Km rendah )
untuk glukosa, dan dihati dalam kondisi normal enzim ini mengalami saturasi sehingga
bekerja dengan kecepatan tetap untuk menghasilkan glukosa 6-fosfat untuk memenuhi
kebutuhan sel . sel hati juga mengandung suatu isoenzim heksokinase, glukokinase
yang memiliki Km yang jauh lebih tinngi dari pada kosentrasi glukosa intrasel normal.
Fungsi glukokinase dihati adalah untuk mengeluarkan glukosa dari darah setelah makan
dan menghasilkan glukosa 6-fosfat yang melebihi kebutuhan untuk glikolisis, yang
digunakan untuk sintesis glikogen dan lipogenesis .
Glukosa 6-fosfat adalah suatu senyawa penting yang berada di pertemuan
beberapa jalur metabolic yaitu glikolisis, glukoneogenesis, jalur pentose fosfat,
glikogenesis dan glikogenolisis.
Pada glikolisis, senyawa ini diubah menjadi fruktosa 6-fosfat oleh fosfoheksosa
isomerase yang melibatkan suatu isomerase aldosa-ketosa. Reaksi ini diikuti oleh
fosforilasi lain yang dikatalisis oleh enzim fosfofruktokinase ( fosfofruktokinase 1)
4 | P r o b l e m B a s e d L e a r n i n g
untuk membentuk fruktosa 1,6-bisfosfat. Reaksi fosfofruktokinase secara fungsional
dapat dianggap irreversibel dalam kondisi fisiologi;reaksi ini dapat diinduksi dan diatur
secara alosterik, dan memiliki peran besar dalam mengatur laju glikolisis. Fruktosa 1,6-
bisfosfat dipecah oleh aldolase ( fruktosa 1,6-bisfosfat aldolase ) menjadi dua triosa
fosfat,gliseraldehida 3-fosfat dan dihidroksiaseton fosfat. Gliseraldehida 3-fosfat dan
dihidroksiaseton fosfat dapat saling terkonversi oleh enzim fosfotriosa isomerase.
Glikolisis berlanjut dengan oksidasi gliseraldehida 3-fosfat menjadi 1,3-
bisfosfogliserat. Enzim yang mengatalisis reaksi oksidasi ini, gliseraldehida 3-fosfat
dehidrogenase, bersifat dependen-NAD. Secara structural, enzim ini terdiri dari empat
polipeptida identik ( monomer ) yang membentuk suatu tentramer. Empat gugus –SH
terdapat dimasing-masing polipeptida dan berasal dari residu sistein didalam rantai
polipeptida. Salah satu gugus –SH terdapat di tempat atau bagian aktif enzim.
Dalam reaksi berikutnya yang dikatalisis oleh fosfogliserat kinase, fosfat
dipindahkan dari 1,3- bisfosfogliserat ke ADP, membentuk ATP ( fosforilasi tingkat-
substrat) dan 3-fosfogliserat.
Karena untuk setiap molekul glukosa yang mengalami glikolisis dihasilkan dua
molekul triosa fosfat, pada tahap ini dihasilkan dua molekul ATP per molekul glukosa
yang mengalami glikolisis. Toksisitas arsen terjadi karena kompetisi arsenat dengan
fosfat anorganik (P) dalam reaksi di atas untuk menghasilkan 1-arseno-3-fosfogliserat,
yang mengalami hidrolisis spontan menjadi 3-fosfogliserat tanpa membentuk ATP. 3
fosfogliserat mengalami isomerasi menjadi 2-fosfogliserat oleh fosfogliserat mutase.
Besar kemungkinan bahwa 2,3-bisfosfogliserat ( disfosfoglisert, DPG ) merupakan zat
antara dalam reaksi ini.
Langkah berikutnya dikatalisis oleh enolase dan melibatkan suatu dehidrasi yang
membentk fosfoenolpiruvat. Enolase dihambat oleh fluoride, dan jika pengambilan
sampel darah untuk mengukur glukosa dilakukan, tabung penampung darah tersebut
diisi oleh fluoride untuk menghambat glikolisis. enzim ini juga bergantung pada
keberadaan Mg+2 atau Mn+2. . fosfat pada fosfoenolpiruvat dipindahkan ke ADP oleh
piruvat kinase untuk membenuk dua molekul ATP per satu molekul glukosa yang
dioksidasi. Keadaan redoks jaringan kini menentukan jalur mana dari dua jalur yang
5 | P r o b l e m B a s e d L e a r n i n g
diiikuti. Pada kondisi anaerob, NADH tidak dapat direoksidasi melalui rantai
respiratorik menjadi oksigen. Piruvat direduksi oleh NADH menjadi laktat yang
dikatalisis oleh laktat dehidrogenase .
Reoksidasi NADH melalui pembentukan laktat memungkinkan glikolisis
berlangsung tanpa oksigen dengan menghasilkan cukup NAD+ untuk siklus berikutnya
dari reaksi yang dikatalisis oleh gliseraldehida-3fosfat dehidrogenase. Pada keadaan
aerob, piruvat diserap ke dalam mitokondria dan setelah mejalani dekarboksilasi
oksidatif menjadi asetil koA, dioksidasi menjadi oleh SAS.
2. Glikogenesis berlangsung terutama di otot dan hati
Seperti pada glikolisis, glukosa mengalami fosforilasi menjadi glukosa 6-fosfat
yang dikatalisis oleh heksokinase di otot dan glukokinase di hati. Glukosa 6-fosfat
mengalami isomerisasi menjadi glukosa 1-fosfat oleh fosfoglukomutase. Enzim itu
sendiri mengalami fosforilasi, dan gugus fosfo ikut serta dalam suatu reaksi reversible
dengan glukosa 1,6-bifosfat sebagai zat antaranya. Kemudian glukosa 1-fosfat bereaksi
dengan uridin trifosfat (UTP) untuk membentuk nukleotida aktif uridin difosfat glukosa
(UDPGIc) dan pirofosfat yang dikatalisis oleh UDPGIc pirofosforilase. Reaksi
berlangsung dalam arah pembentukan UDPGIc karena pirofosfatase mengkatalisis
hidrolisis pirofosfat pirofosfat menjadi dua kali fosfat sehingga salah satu produk
tersebut dihilangkan.
Glikogen sintase mengatalisis pembentukan sebuah ikatan glikosida antara C1
glukosa UDPGIc dan C4 residu glukosa terminal glikogen yang membebaskan uridin
difosfat (UDP). Suatu molekul glikogen yang sudah ada, atau “primer glikogen” harus
ada agar reaksi ini bisa berlangsung. Primer glikogen ini pada gilirannya dapat dibentuk
pada suatu primer protein yang dikenal sebagai glikogenin. Glikogenin adalah protein
37 kDa yang mengalami glukosilasi di residu tirosin spesifik oleh UDPGIc. Residu
glukosa lain melekat pada posisi 1→4 untuk membentuk suatu rantai pendek yang
merupakan substrat untuk glikogen sintase. Di otot rangka, glikogenin tetap melekat
pada bagian tengah molekul glikogen di hati, jumlah molekul glikoggen lebih banyak
daripada jumlah molekul glikogenin.
6 | P r o b l e m B a s e d L e a r n i n g
Penambahan sebuah residu glukosa ke rantai glikogen yang sudah ada, atau
“primer”, terjadi di ujung luar molekul sehingga cabang – cabang molekul
nonpereduksi glikogen memanjang seiring dengan terbentuknya ikatan 1→4 (dengan
panjang setidaknya 6 residu glukosa) dipindahkan ke rantai di dekatnya oleh branching
enzyme untuk membentuk ikatan 1→6 sehingga terbentuk titik percabangan. Cabang
tumbuh melalui penambahan unit – unit 1→4 glukosil dan percabangan selanjutnya.
3. Glikogenolisis bukan merupakan kebalikan glikogenesis melainkan suatu jalur
tersendiri
Glikogen fosforilase mengatalisis tahap penentu-kecepatan glikogenolisis dengan
mengatalisis pemecahan fosforoilitik ( fosforolisis; cf hidrolisis ) ikatan 1 4 glikogen
untuk menghasilkan glukosa 1-P. Residuglukosil terminal dari rantai terluar molekul
glikogen dikeluarkan secara sekuensial sampai tersisa sekitar empat residu glukosa
dikedua sisi suatu cabang 1 6. Enzim lain (α-[1 4] α-[1 4] glukan tranferase
) memindahkan satu unit trisakarida dari satu cabang ke cabang lain yang menyebabkan
terpajan titik cabang 1 6. Hidrolisis ikatan 1 6 memerlukan debranching enzyme,
glukan transferase dan debranching enzyme mungkin merupakan kedua bentuk
aktivitas dari suatu protein tunggal. Kerja fosforilase selanjutnya dapat berlangsung .
kombinasi kerja fosforilase dan enzim-enzim lain menyebabkan terurainya glikogen
secara sempurna. Reaksi yang dikatalisis oleh fosfoglukomutase bersfiat reversibel
sehingga glukosa 6-P dapat dibentuk dari glukosa 1-P.Dihati ( dan ginjal ), tetapi tidak
diotot, glukosa 6-fosfatase yang menghidrolisis glukosa 6-P yang menghasilkan
glukosa yang dieksport sehingga kadar glukosa darah meningkat .
2. Metabolisme Lemak.1
Jalur utama untuk sintesis DE NOVO asam lemak (lipogenesis) berlangsung di sitosol.
Sistem ini terdapat di banyak jaringan, meliputi hati, ginjal, otak, paru, kelenjar mamaria
dan jaringan adiposa. Kebutuhan kofaktornya mencakup NADPH, ATP, MN2+, Biotin
dan HCO3- (sebagai sumber CO2). Asetil koA adalah substrat langsungnya, dan palmitat
bebas adalah produk akhirnya.
7 | P r o b l e m B a s e d L e a r n i n g
Asetil Ko-A dibentuk dari glukosa melalui oksidasi piruvat di dalam mitokondria.
Namun, zat ini tidak mudah berdifusi keluar mitokondria (sitosol), yaitu tempat utama
terjadinya sintesis asam lemak. Sitrat yang terbentuk setelah kondensasi asetil Ko-a
dengan oksaloasetat di siklus asam sitrat di dalam mitokondria, dipindahkan ke dalam
kompartemen ekstramitokondria melalui pengangkut trikarboksilat. Dengan keberadaan
Koa dan ATP zat ini kemudian mengalami penguraian menjadi asetil KoA dan
oksaloasetat yang dikatalisis oleh ATP-sitrat liase yang aktivitasnya meningkat dalam
keadaan kenyang. Asetil KoA kemudian tersedia untuk membentuk malonil KoA dan
sintesis palmitat. Oksaloasetat yang terbentuk dapat membentuk malat melalui malat
dehidrogenase terkait NADH, diikuti oleh pembentukan NADPH oleh pembentukan
NADPH melalui enzim malat. NADPH kemudian dapat digunakan untuk lipogenesis,
dan piruvat dapat digunakan untuk membentuk kembali asetil KoA setelah diangkut ke
dalam mitokondria. Jalur ini adalah cara untuk memindahkan ekuivalen pereduksi dari
NADH ekstramitokondria ke NADP. Cara lain adalah malat itu sendiri dapat diangkut ke
dalam mitokondria untuk kembali membentuk oksaloasetat.
3. Metabolisme Protein.1
Bioseintesis urea berlangsung dalam empat tahap: transaminasi, deaminasi oksidatif
glutamat, transpor amonia dan reaksi siklus urea.
1. Transaminasi
Transaminasi memindahkan nitrogen α-amino dan asam α-keto. Semua asam
amino protein keculai lisin, treonin, prolin dan hidroksiprolin ikut sera dalam
transaminasi. Transaminasi berlangasung secara reversibel, dan aminotransferase juga
berfungsi dalam sintesis asam amino. Koenzim piridoksal posfat (PLP) terdapat di
bagian katalitik aminotransferase dan banyak enzim lain yang bekerja pada asam
amino. PLP, suatu turunan vitamin B6 , membentuk suatu zat anatara basa schiff enzim
yang dapat mengalami tata ulang dengan berbagai cara. Sewaktu trnsaminasi, PLP yang
terikat berfungsi sebagai pembawa gugus amino. Tata ulang tersebut membentuk suatu
8 | P r o b l e m B a s e d L e a r n i n g
asam α-keto dan piridoksamin fosfat terikat enzim-enzim membentuk basa schiff
dengan basa keto kedua.
Alanin piruvat aminotransferase dan glutamat α-ketoglutarat aminotransferase
mengkatalisis pemindahan gugus amino ke piruvat atau α-ketoglutarat. Masing –
masing amino transferase bersifat spesifik untuk satu pasangan substrat, tetapi tidak
spesifik untuk pasangan lain. Karena alanin juga merupakan suatu substrat untuk
glutamat aminotransferase, semua nitrigen amino dari asam amino yang mengalami
transaminasi dapat terkonsentrasi dalam glutamat. Hal ini penting karena L-glutamat
adakah satu-satunnya asam amino yang menjalani deaminasi oksidatif dengan laju yang
cukup tinggi di jaringan mamalia. Jadi pembentukan amonia dari gugus α-amino terjadi
terutama melalui nitrogen α-amino L-glutamat. Transaminasi tidak tebatas pada gugus
α-amino.
2. Deaminasi Oksidatif
Pemindahan nitrogen amino α-ketoglutarat membentuk L-glutamat. Pembebasan
nitrogen ini sebagai amonia kemudian dikatalisis oleh L-glutamat dehidrogenase hati,
yang dapat menggunakan NAD+ atau NADP+. Perubahan nitrogen α-amino menjadi
amonia oleh kerja terpadu glutamat aminotransferase dan GDH sering disebut
transdeaminasi. Aktivitas GDH hati secara alosterik dihambat oleh ATP, GTP, dan
NADPH serta diaktifkan oleh ADP. Reaksi yang dikatalisin oleh GDH bersifat
reversibel sepenuhnya dan juga berfungsi dalam biosintesis asam amino.
Meskipun peran fisiologisnya belum jelas, namun L-amino oksidase di hati dan
ginjal mengubah asam amino menjadi suatu asam α-imino yang mengalami
dekompiosisi menjadi asam α-keto disertai pembebasan ion amonium . flavin tereduksi
mengalami reoksidasi oleh oksigen molekular, dan membentuk hidrogen peroksida
yang kemudian teruai menjadi O2 dan H2O oleh katalase.
3. Transport ammonia
Amonia yang dihasilkan oleh bakteri usus dan diserap dalam darah vena porta dan
amonia yang dihasilkan oleh jaringan cepat disingkirkan oleh sirkulasi oleh hati dan
diubah menjadi urea. Karena itu hanya sedikit yang normalnya terdapat dalam perifer.
Hal ini sangat penting karena amonia bersifat toksik bagi susunan saraf pusat.
Seandainya darah porta memintas hati, kadar amonia darah sistemik dapat meningkat
9 | P r o b l e m B a s e d L e a r n i n g
ke kadar toksik. Hal ini terjadi pada gangguan fungsi hati yang parah atau terjadinya
hubungan kolateral antara vena porta dan vena sistemik pada sirosis. Gejala intoksikasi
amonia mencakup tremor, berbicara pelo, penglihatan kabur, koma dan akhirnya
kematian. Amonia dapat bersifat toksik bagi otak, sebagian karena zat ini bereaksi
dengan α-ketoglutarat untuk membentuk glutamat. Kadar α-ketoglutarat yang menurun
ini kemudian mengganggu fungsi siklus asam trikarboksilat (TCA) di neuron.
4. Siklus urea
Sintesis 1 mol urea memerlukan 3 mol ATP plus 1 mol ion amonium dan 1 mol
nitrogen α-amino aspartat. Dari enam asam amino yang ikut serta, N-asilglutamat
hanya berfungsi sebagai aktivator enzim. Asam amino lain berfungsi sebagai pembawa
atom yang akhirnya menjadi urea. Sintesis urea adalah suatu proses siklik. Karena
ornitin yang dikonsumsi dalam reaksi 2 di bentuk kembali di reaksi 5, tidak terdapat
penambahan aatau pengurangan netto ornitin, sitrulin, argininosuksinat atau arginin.
Namun ion amonium, CO2, ATP, dan aspartat dikonsumsi. Beberapa reaksi pada
sintesis urea berlangsung di matriks mitokondria dan reaksi yang lain berlangsung di
sitosol.
4. Hormon-hormon regulator.2-3
Korteks adrenal menghasilkan bermacam-macam hormon adrenokorteks yang semuanya adalah
steroid dan brasal dari molekul prekusor sama, kolesterol. Berdasarkan efek primrnya steroid
adrenal dapat dibagi menjadi tiga kategori yaitu mineral kortikoid, terutama aldosteron, yang
mempengaruhi keseimbangan mineral (elektrolit); glukokortikoid, terutama kortisol yang
berperan penting dalam metabolisme glukosa serta metabolisme protein dan lemak; dan hormon
seks yang identik atau serupa dengan yang dihasilkan oleh gonad (testis pada pria, ovarium pada
wanita).
Kortisol, glukokortikoid utama, berperan penting dalam metabolisme karbohidrat, protein, dan
lemak; memperlihatkan efek permisif yang bermakna pada hormon lain dan mebantu kita
mengatasi stres. Efek keseluruhan dari pengaruh metabolisme kortisol adalah meningkatkan
10 | P r o b l e m B a s e d L e a r n i n g
konsentrasi glukosa darah dengan mengorbankan simpanan protein dan lemak. Secara spesifik,
kortisol melaksanakan fungsi-fungsi berikut yaitu:
- Merangsang glukoneogenesis, yang mengacu pada perubahan sumber-sumber non
karbohidrat (yaitu asam amino) menjadi karbohidrat di hati. Di antara waktu makan dan
sewaktu puasa, saat tidak ada nutrien baru yang diserap masuk ke darah untuk digunakan
dan disimpan, glikogen (bentuk simpanan glukosa) di hati cenderung habis karena
teruarai menjadi glukosa untuk dibebaskan ke darah. Glukoneogenesis adalah faktor
penting untuk mengganti simpanan glikogen hati dan mempertahankan kadar glukosa
darah yang normal di antara waktu makan. Penggantian ini penting karena otak hanya
dapat menggunakan glukosa sebagai bahan bakar metaboliknya, namun jaringan saraf
sama sekali tidak dapat menyimpan glikogen. Dengan demikian, konsentrasi glukosa
dalam darah harus dipertahankan pada kadar yang sesuai agar otak yang tergantung
glukosa mendapat nutrisi yang adekuat.
- Menghambat penyerapan dan penggunaan glukosa oleh banyak jaringan, kecuali otak,
sehingga glukosa dapat digunakan oleh otak yang mutlak memerlukannya sebagai bahan
bakar metabolik.
- Merangsang penguraian protein di banyak jaringan, terutama otot. Dengan menguraikan
sebagian protein otot menjadi asam amino konstituennya, kortisol meningkatkan
konsentrasi asam amino darah. Asam amino yang dimobilisasi ini siap digunakan untuk
glukoneogenesis atau dipakai di tempat lain yang memerlukannya, misalnya untuk
memperbaiki jaringan yang rusak atau sintesis struktur sel yang baru.
- Meningkatkan lipolisis, penguraian simpanan lemak di jaringan adiposa, sehingga terjadi
pembebasan asam-asam lemak ke dalam darah. Asam-asam lemak yang dimobilisasi
inidapat digunakan sebagai bahan bakar metabolik alternatif bagi jaringan yang dapat
memanfaatkan sumber energi ini sebagai pengganti glukosa, sehingga glukosa dapat
dihemat untuk otak.
Medula adrenal terdiri dari neuron-neuron simpatis pasca ganglion yang mengalami modifikasi.
Seperti serat simpatis, medula adrenal memang mengeluarakan norepinefrin, tetapi zat yang
paling banyak disekresi adalah suatu zat kimia serupa yang dikenal sebagai epinefrin. Baik
epinefrin maupun norepinefrin berasal dari kelaskatekolamin, yang berasal dari asam amino
11 | P r o b l e m B a s e d L e a r n i n g
tirosin. Epinefrin sama dengan norepinefrin, kecuali bahwa zat ini memiliki tambahan sebuah
gugus metil. Epinefrin menimbulkan beberapa efek metabolik, bahkan pada konsentrasi hormon
dalam darah yang lebih rendah dari pada yang dibutuhkan untuk menimbulkan efek
kardiovaskuler. Secara umum, epinefrin merangsang mobilisasi simpanan karbohidrat danlemak
sehingga tersedia energi yang dapat segera digunakan oleh otot. Secara spesifik,epinefrin
meningkatkan kadar glukosa darah melalui beberapa mekanisme yang berlainan. Pertama
hormon ini merangsang glukoneogenesis dan glikogenolisis di hati, yang terakhir mengacu pada
penguraian simpanan glikogen menjadi glukosa yang kemudian dibebaskan ke dalam darah.
Epinefrin juga merangsang glikogenolisis di otot rangka. Epinefrin dan sistem simpatis juga
memiliki efek hiperglikemik dengan menghambat sekresi insulin, hormon pankreas terutama
berperan menurunkan kdar gula dari darah, dan dengan merangsang glukagon, hormon pankreas
lainnya yang meningkatkan glikogenolisis dan glukoneogenesis hati. Selain meningkatakan
kadar gula darah, epinefrin juga menignkatkan kadar asam lemak darah dengan mendorong
lipolisis.
Efek metabolik epinefrin sesuai untuk situasi fight or flight. Kadar glukosa dan asam lemak yang
meningkat merupakan tambahan bahan bakar untuk menjalankan berbagai aktivitas otot yang
dibutuhkan pada keadaan terebut dan juga memastikan bahwa otak mendapat cukup makanan
selama krisis saat individu yang bersangkutan tidak mengkonsumsi nutrien baru. Otot dapat
mengggunakan asam lemak sebagai sumber energi, tetapi otak tidak. Epinefrin juga
meningkatkan laju metabolisme keseluruhan. Epinefrin dan norepinefrin menyebakan
pengeluaran keringat, yang membantu tubuh mengeluarkan panas ekstra yang disebabkan oleh
meningkatnya aktivitas otot.
Selain menyerupai efek pelepasan muatan saraf noradregenik, norepinefrin dan epinefrin
memperlihatkan efek metabolik yang mencakup glikogenolisis di ahti dan otot rangka, mobilisasi
asam lemak bebas, peningkatan laktat plasma dan stimulasi tingkat metabolik. Keduanya juga
meningkatkan kekuatan dan kecepatan kontraksi jantung terisolasi. Norepinefrin dan epinefrin
juga menyebabkan peningkatan cepat tigkat Metabolik yang independen terhadap hati dan
peningkatan ringan yang timbul lebih lambat yang hilangdengan hepatektomi serta bersamaan
dengan peningkatan konsentrasi laktat darah. Efek kalorigenik ini tidak terjadi bila tidak terdapat
tiroid dan korteks adrenal.
12 | P r o b l e m B a s e d L e a r n i n g
Selain glandula adrenal juga terdapat pankreas yang juga menghasilkan hormon yang ikut
berperan. Pankreas adalah suatu organ yang terdiri dari jaringan eksokrin dan endokrin. Bagian
eksokrin pankreas mengeluarkan larutan basa encer dan enzim-enzim pecernaan melalui duktus
pankreatikus ke dalam lumen saluran pencernaan. Di antara sel-sel eksokrin pankreas tersebar
kelompok-kelompok atau pulau-pulau sel endokrin yang juga dikenal sebagai pulau-pulau
langerhans. Jenis sel endokrin pankreas yang paling banyak dijumpai adalah sel β (beta), tempat
sintesis dan sekresi insulin. Yang juga penting adalah sel α (alfa) yang menghasilkan glukagon.
Sel D (delta) adalah tempat sintesis somatostatin, sedangkan sel endokrin yang paling jarang, sel
PP, mengeluarkan polipeptida pankreas.Hormon pankreas yang paling penting untuk mengatur
metabolisme bahan bakar adalah insulin dan glukagon. Somatostatin juga dihasilkan oleh
hipotalamus, tempat hormon tersebut berfungsi menghambat sekresi hormon pertumbuhan dan
TSH. Selain itu, somatostatin dihasilkan oleh sel-sel yang membentuk lapisan dalam saluran
pencernaan, tempat hormon ini diperkirakan bekerja lokal sebagai zat parakrin untuk
menghambat sebagian besar proses pencernaan. Somatostatin juga menimbulkan berbagai efek
inhibisi terhadap saluran pencernaan, yang efek keseluruhannya adalah menghambat pencernaan
nutrien dan mengurangi penyerapan nutrien. Dengan menimbulkan efek inhibisi, somatostatin
pankreas bekerja secara umpan balik negatif untuk mengerem kecepatan pencernaan dan
penyerapan makanan sehingga tidak terjadi peningkatan berlebihan kadar nutrien di dalam
plasma. Masih sedikit yang diketahui mengenai polipeptida pankreas. Tampaknya hormon ini
memilki efek yang terutama berkaitan dengan inhibisi fungsi pencernaan. Polipeptida pankreas
tampaknya tidak memilki fek langsung pada metabolisme karbohidrat, protein, atau lemak.
Insulin memilki efek penting pada metabolisme karbohidrat, lemak dan protein. Hormon ini
menurunkan kadar glukosa, asam lemak, dan asam amino dalam darah serta mendorong
penyimpanan nutrien-nutrien tersebut. Efek pada karbohidrat yaitu:
- mempermudah masuknya glukosa ke dalam sebagian besar sel. Molekul glukosa tidak
mudah menembus membrans sel tanpa adanya insulin. Dengan demikian, sebagian besar
jaringan sangat bergantung pada insulin untuk menyerap glukosa dari darah dan
menggunakannya.
- merangsang glikogenesis, pembentukan glikogen dari glukosa baik di otot maupun hati.
13 | P r o b l e m B a s e d L e a r n i n g
- menghambat glikogenolisis, penguaraian glikogen menjadi glukosa. Dengan
menghambat penguraian glikogen, insulin meningkatkan penyimpanan karbohidrat dan
menurunkan pengeluaran glukosa oleh hati.
- menurunkan pengeluaran glukosa oleh hati dengan menghambat glukoneogenesis,
perubahan asam amino menjadi glukosa di hati.
Selain itu, efeknya pada lemak antara lain meningkatkan transportasi glukosa ke dalam jaringan
adiposa, seperti yang dilakukannya pada kebanyakan sel tubuh; mengaktifkan enzim-enzim yang
mengkatalisasi pembentukan asam lemak dari turunan glukosa, meningkatkan masuknya asam-
asam lemak dari darah ke dalam sel jaringan adiposa, dan menghambat lipolisis (penguraian
lemak) sehingga terjadi penurunan pengeluaran asam lemak dari jaringan adiposa ke dalam
darah. Sedangkan pada protein, efeknya mendorong transportasi aktif asam-asam amino dari
darah ke dalam otot dan jaringan lain. Insulin juga meningkatkan kecepatan penggabungan asam
amino ke dalam protein dengan merangsang perangkat pembuat protein di dalam sel serta
menghambat penguraian protein. Walaupun insulin berperan sentral dalam mengontrol
penyesuaian-penyesuaian metabolik antara keadaan absorptif dan pasca-absorptif, glukagon juga
sangat penting. Glukagon mempengaruhi banyak proses metabolik yang juga dipengaruhi oleh
insulin, tetapi umumnya efek glukagon berlawanan dengan efek insulin. Efek keseluruhan
glukagon pada metabolime karbohidrat timbul akibat peningkatan pembentukan dan pengeluaran
glukosa oleh hati sehingga terjadi peningkatan kadar glukosa darah. Menimbulkan efek
hiperglikemik dengan menurunkan sintesis glikogen, meningkatkan glikogenolisis, dan
merangsang glukoneogenesis. Glukagon juga melawan efek insulin berkenaan dengan
metabolisme lemak dengan mendorong penguraian lemak dan megnhambat sintesis trigliserida
meningkatkan pembentukan keton di hati dan mendorong perubahan asam lemak menjadi badan
keton. Glukagon menghambat sintesis protein dan meningkatkan penguraian protein di hati.
Stimulasi glukoneogenesis juga memperkuat efek katabolik glukagon pada metabolisme protein
di hati.
5. Sumber Karbohidrat, Protein,& lemak.4
Sumber Karbohidrat.4
Ada tiga macam sumber karbohidrat, yang pertama adalah sumber karbohidrat yang berasal dari
14 | P r o b l e m B a s e d L e a r n i n g
makanan berserat yaitu buah-buahan dan sayur-sayuran, kemudian simple karbohidrat yang
didapat dari konsumsi gula dan yang terakhir adalah kompleks karbohidrat yang didapat dari
nasi, kentang, jagung, roti, dan lain lain.
Sumber karbohidrat adalah padi-padian (gandum dan beras) atau sereali, umbi-umbian (kentang,
singkong, ubi jalar), jagung, kacang-kacang kering, dan gula. Hasil olahan dari sumber
karbohidrat adalah mie. bihun, roti, tepung-tepungan, selai, sirup, dan sebagainya. Sebagian
besar sayur dan buah tidak banyak mengandung karbohidrat. Sayur umbi-umbian, seperti wortel
dan kacang-kacangan relatif lebih banyak mengandung karbohidrat daripada sayuran. Bahan
makanan hewani seperti daging, ayam, ikan, telur, dan susu sedikit sekali mengandung
karbohidrat. Sumber karbohidrat yang banyak dimakan sebagai makanan pokok di Indonesia
adalah beras, jagung, ubi, singkong, talas, dan sagu.
Sumber Protein.4
1. Kacangan-kacangan
Seperti almond, kacang mete, kacang tanah dan kacang tanah semua sangat kaya protein.
2. Produk kedelai
Seperti susu kedelai, yoghurt kedelai, tahu dan protein suplemen.
3. Susu produk
Seperti susu, keju dan yoghurt, telur adalah salah satu sumber protein terbaik.
4. Ikan dan Daging
Seperti ikan Miring (seperti cod, salmon dan tuna) dan daging (seperti daging sapi, ayam
dan domba) sangat kaya protein.
Sumber Lemak.4
Tumbuh-tumbuhan (nabati); buah, biji, lembaga biji, kemiri, zaitun, kelapa dan jagung.
Hewan (hewani); mentega, susu, keju, kuning telur.
15 | P r o b l e m B a s e d L e a r n i n g
Setelah karbohidrat, lemak merupakan sumber energi kedua. Dalam 1 gram lemak,
menghasilkan energi 9,3 kalori.
Dalam kehidupan manusia, lemak digolongkan menjadi dua kelompok
1. Lemak nabati (lemak yang berasal dari tumbuhan)
Sumber lemak nabati : minyak kelapa, minyak kacang, minyak jagung, minyak
wijen, margarine, kemiri, kelapa dan lain lain.
2. Lemak yang berasal dari hewan, atau yang lebih dikenal dengan sebutan Lemak
hewani. Sumber lemak ini adalah lemak sapi, lemak babi, lemak kambing minyak
ikan, mentega, susu, keju dan lain lain.
6. Pola Makan Ideal.5
Untuk memperoleh pola makan yang sehat itu paling tidak ada 3 kriteria yang harus kita penuhi
antara lain:
1. Jumlah makanan yang kita konsumsi
Kita harus menyeimbangkan jumlah kalori yang masuk dengan jumlah energi yang kita
keluarkan. Apabila jumlah kalori yang masuk lebih besar dari energi yang kita keluarkan maka
kita akan mengalami kelebihan berat badan.
Selain jumlahnya, komposisipun harus seimbang seperti karbohidratsebanyak 60-70%, protein
sebanyak 10-15%, Lemak sebanyak 20-25%, vitamin dan mineral (A, D, E, K, B, C, dan Ca).
2. Jenis makanan yang kita konsumsi
Jenis makanan yang kita konsumsi harus mengandung karbohidrat, protein, lemak dan nutrien
spesifik.
Karbohidrat komplek bisa kita penuhi dari gandum, beras, terigu, buah dan sayuran. Pilih
karbohidrat yang berserat tinggi dan kurangi karbohidrat yang berasal dari gula, sirup dan
16 | P r o b l e m B a s e d L e a r n i n g
makanan yang manis-manis. Konsumsi makanan yang manis paling banyak 3-5 sendok makan
per hari.
Kebutuhan tubuh akan serat sebanyak lebih dari 25 gram per hari. Untuk memenuhinya
diajurkan untuk mengkonsumsi buah dan sayur.
Konsumsi protein harus lengkap antara protein nabati dan hewani. Sumber protein nabati didapat
dari kedelai, tempe dan tahu, sedangkan protein hewani berasal dari ikan, daging (sapi, ayam,
kerbau, kambing).
Tubuh manusia juga membutuhkan lemak, akan tetapi konsumsi lemak yang berlebihan akan
menimbulkan dampak yang negatif, untuk itu dianjurkan untuk tidak berlebihan dalam
mengkonsumsi lemak.
Sumber vitamin dan mineral terdapat pada vitamin A (hati, susu, wortel, dan sayuran), vitamin D
(ikan, susu, dan kuning telur), vitamin E (minyak, kacang-kacangan, dan kedelai), vitamin K
(brokoli, bayam dan wortel), vitamin B (gandum, ikan, susu, dan telur), serta kalsium (susu, ikan,
dan kedelai).
3. Jadwal makan
Jadwal makan harus teratur, lebih baik makan dalam jumlah yang sedikit tapi sering dan teratur
daripada makan dalam porsi banyak tapi tidak teratur.
Sedangkan Direktorat Gizi Masyarakat Republik Indonesia mengeluarkan Pedoman Umum Gizi
Seimbang sebagai berikut:
1. Makanlah aneka ragam makanan
2. Makanlah makanan untuk memenuhi kecukupan energi
3. Makanlah makanan sumber karbohidrat setengah dari kebutuhan energi
4. Batasi konsumsi lemak dan minyak sampai seperempat dari kebutuhan energi
5. Gunakan garam beryodium
6. Makanlah makanan sumber zat besi
7. Berikan ASI saja kepada bayi sampai umur empat bulan
17 | P r o b l e m B a s e d L e a r n i n g
8. Biasakan makan pagi
9. Minumlah air bersih, aman yang cukup jumlahnya
10. Lakukan kegiatan fisik dan olah raga secara teratur
11. Hindari minum minuman beralkohol
12. Makanlah makanan yang aman bagi kesehatan
13. Bacalah label pada makanan yang dikemas.
Salah satu indikator apakah pola makan kita sudah seimbang atau belum yaitu dengan
menggunakan Indeks Massa Tubuh (IMT) untuk mengetahui berat badan ideal yang bisa
anda ukur di sini.
Dengan mengetahui pola makan sehat seperti diatas diharapkan kita bisa selalu menjaga
kesehatan tubuh kita.
7. Status Gizi (antropometri).6
Pengukuran antropometri adalah pengukuran terhadap dimensi tubuh dan komposisi tubuh.
Ada beberapa pengukuran antropometri utama.
1. Pengukuran Stature/Tinggi Badan
Komponen: kepala, tulang belakang, tulang panggul, dan kaki.
Jaringan utama yang diukur: tulang
2. Pengukuran Berat Badan
Komponen: seluruh tubuh
Jaringan utama yang diukur: seluruh jaringan khususnya lemak, otot, tulang, dan air
3. Pengukuran Lingkar Lengan
a. Komponen: lemak bawah kulit
Jaringan utama yang diukur: otot
b. Komponen: otot, tulang
Jaringan utama yang diukur: lemak
4. Pengukuran Lipatan Lemak
Komponen: lemak bawah kulit, kulit
18 | P r o b l e m B a s e d L e a r n i n g
Jaringan utama yang diukur: lemak
Antropometri adalah pengukuran yang paling sering digunakan sebagai metode penilaian
status gizi secara langsung untuk menilai dua masalah utama gizi, yaitu: (1) Kurang Energi
Protein (KEP), khususnya pada anak-anak dan ibu hamil, (2) obesitas pada semua kelompok
umur. Penilaian status gizi dengan menggunakan antropometri ini memiliki kekurangan dan
kelebihan.
Kelebihan:
1. Relatif murah
2. Cepat, sehingga dapat dilakukan pada populasi yang besar
3. Objektif
4. Gradable, dapat diranking apaka ringan, sedang, atau berat
5. Tidak menimbulkan rasa sakit pada responden
Kekurangan:
1. Membutuhkan data referensi yang relevan
2. Kesalahan yang muncul seperti kesalahan pada peralatan (belum dikalibrasi), kesalahan
pada observer (kesalahan pengukuran, pembacaan, dan pencatatan)
3. Hanya mendapatkan data pertumbuhan, obesitas, malnutrisi karena kurang energi dan
protein, tidak dapat memperoleh informasi karena defisiensi zat gizi mikro.
Macam-macam pengukuran antropometri yang bisa digunakan untuk melihat pertumbuhan
adalah sebagai berikut.
a. Massa Tubuh
Berat badan adalah pengukuran antropometri yang paling sering digunakan meskipun sering
terjadi kesalahan dalam pengukuran.
1. Berat Badan
Berat badan mencerminkan jumlah protein, lemak, air, dan massa mineral tulang. Pada orang
dewasa terdapat peningkatan jumlah lemak sehubungan dengan umur dan terjadi penurunan
protein otot. Untuk menilai status gizi biasanya berat badan dihubungkan dengan pengukuran
lain, seperti umur dan tinggi badan.
19 | P r o b l e m B a s e d L e a r n i n g
b. Pengukuran Linear (Panjang)
Dasar pengukuran linear adalah tinggi (panjang) atau stature dan merefleksikan pertumbuhan
skeletal. Pengukuran linear lainnya seperti tulang biasa digunakan untuk tujuan tertentu.
Misalnya panjang lengan atas atau kaki.
1. Tinggi Badan
Pengukuran tinggi badan seseorang pada prinsipnya adalah mengukur jaringan tulang
skeletal yang terdiri dari kaki, panggul, tulang belakang, dan tulang tengkorak.
2. Panjang Badan
Panjang badan dilakukan pada balita yang berumur kurang dari dua tahun atau kurang dari
tiga tahun yang sukar untuk berdiri pada waktu pengumpulan data tinggi badan.
3. Lingkar Kepala
Pengukuran ini biasanya digunakan pada kedokteran anak yang digunakan untuk mendeteksi
kelainan seperti hydrocephalus atau microcephaly.
4. Lingkar Dada
Pertumbuhan lingkar dada pesat sampai anak umur 3 tahun. Rasio lingkar dada dan kepala
dapat digunakan sebagai indicator KEP pada balita.
5. Lingkar Lengan Atas
Biasanya pengukuran ini digunakan pada anak balita serta wanita usia subur. Pengukuran
LILA mencerminkan cadangan energi sehingga pengukuran ini dapat mencerminkan status
KEP pada balita atau KEK pada ibu WUS dan ibu hamil.
6. Tinggi Lutut
Tinggi lutut erat kaitanya dengan tinggi badan sehingga data tinggi bdan didapatkan dari
tinggi lutut bagi orang yang tidak dapat berdiri atau manula.
20 | P r o b l e m B a s e d L e a r n i n g
Kesimpulan
Dari perjelasan diatas dapat di simpulkan bahwa kegemukan disertai dengan kadar gula darah
diatas normal & terdapat glukosa dalam urin disebabkan oleh gangguan metabolisme
(Karbohidrat, Protein, lemak) dan pola makan. Hipotesis diterima.
Daftar Pustaka
1. Murray RK, Granner DK, Rodwell VW. Biokimia harper. 27th ed. Jakarta: EGC;
2006. p.139-224.
2. Sherwood L. Fisiologi manusia dari sel ke sistem edisi 2. Jakarta: EGC;
2001.p.641-66.
3. Ganong WF. Buku ajar fisiologi kedokteran. Jakarta: EGC; 2003.h .373-97.
4. Soemardjo H. Pengantar kimia. Jakarta; 2009. h. 205-15.
5. 15 Agustus 2009. Pola makan sehat. Di unduh dari
http://gayahidupsehat.org/pola-makan-sehat/#ixzz29wz3lQZb, 20 Oktober 2012.
6. Hartriyanti Y, Triyanti. Penilaian status gizi. Dalam: Departemen Gizi dan
Kesehatan Masyarakat Universitas Indonesia. Gizi dan kesehatan masyarakat.
Edisi ke-1. Jakarta: Raja Grafindo Persada; 2008. h. 278-83.
21 | P r o b l e m B a s e d L e a r n i n g