HORMON GULA DARAH

Dalam ilmu kedokteran, gula darah adalah istilah yang mengacu kepada tingkat glukosa di dalam darah. Konsentrasi gula darah, atau tingkat glukosa serum, diatur dengan ketat di dalam tubuh. Glukosa yang dialirkan melalui darah adalah sumber utama energi untuk sel-sel tubuh.

Umumnya tingkat gula darah bertahan pada batas-batas yang sempit sepanjang hari: 4-8 mmol/l (70-150 mg/dl). Tingkat ini meningkat setelah makan dan biasanya berada pada level terendah pada pagi hari, sebelum orang makan.

Diabetes mellitus adalah penyakit yang paling menonjol yang disebabkan oleh gagalnya pengaturan gula darah.

Meskipun disebut "gula darah", selain glukosa, kita juga menemukan jenis-jenis gula lainnya, seperti fruktosa dan galaktosa. Namun demikian, hanya tingkatan glukosa yang diatur oleh beberapa hormon. Oleh karena itu, untuk mengetahui hormon yang berperan pada pengaturan gula darah, maka dibuatlah makalah ini.

Kadar gula darah dipengaruhi oleh hormon dan mekanisme metabolik. Konsentrasi glukosa dalam darah normal orang dewasa adalah 3,9-5,8 mmol/L (70-105 mg/100mL). Saat makan kadar gula darah dapat meningkat hingga 6,5-7,2 mmol/L dan selama puasa dapat turun hingga 3,3-3,9 mmol/L. Alasan utama pengaturan gula darah dilakukan secara ketat adalah karena otak secara normal tergantung pada glukosa. Walaupun otak dapat menggunakan keton dari hasil perombakkan lemak sebagai sumber energinya sebagai mekanisme adaptasi. Glukosa di dalam aliran darah berkisar 16 gram dimana kecepatan peningkatan gula darah adalah 8-10 gram tiap jamnya setelah absorbsi dan pergantiannya dilakukan setiap 2 jam.

Selain melaui mekanisme kontrol metabolik kadar gula darah juga dipengaruhi oleh mekanisme hormonal. Hormon yang berpengaruh adalah insulin, glukagon, epinefrin, hormon tiroid, glukokortikoid dan hormon pertumbuhan.

Insulin

Insulin merupakan polipeptida yang terdiri dari dua rantai yaitu rantai A dan B, yang saling dihubungkan oleh dua jembatan disulfida antar-rantai. Insulin disintesis oleh sel-sel beta dengan cara mirip dengan sintesis protein. Sewaktu insulin disekresikan ke dalam darah, hampir seluruhnya beredar dalam bentuk yang tidak terikat, waktu paruhnya rata-rata hanya 6 menit, sehingga dalam waktu 10 sampai 15 menit akan dibersihkan dari sirkulasi. Insulin menghambat fosforilase hati, yang merupakan enzim utama yang menyebabkan terpecahnya glikogen dalam hati menjadi glukosa. Insulin juga meningkatkan aktivitas enzim glukokinase, yang merupakan salah satu enzim yang menyebabkan timbulnya fosforilasi awal dari glukosa sesudah  glukosa berdifusi ke dalam sel-sel hati. Selain itu insulin meningkatkan aktivitas enzim-enzim yang meningkatkan sintesis glikogen.

Disamping fungsi-fungsi tersebut, insulin juga menurunkan kadar glukosa dengan memfasilitasi proses pemasukannya pada jaringan yang sensitif terhadap insulin. Hal ini dilakukan dengan meningkatkan kadar transporter dalam jaringan seperti otot. Pada hati, insulin merangsang penyimpanan glukosa sebagai glikogen atau meningkatkan metabolismenya melalui jalur glikolitik. Namun pemasukkan glukosa ke dalam sel hati tidak disebabkan oleh perubahan fungsi transporter glukosa. Hepatosit memiliki transporter tersendiri yaitu GLUT 1 dan GLUT 2. Glukosa memiliki efek pada sekresi insulin dan insulin memiliki pengaruh pada penyimpanan glukosa normal dan pertumbuhan sel serta diferensiasinya. Sehingga, secara tidak langsung glukosa memiliki pengaruh pada kejadian-kejadian di tingkat seluler.

Glukagon

Glukagon bekerja pada sel hati dengan menyebabkan glikogenolisis yang oleh keadaan hipoglikemia. Saat glukosa plasma mengalami peningkatan hingga dua kali, maka sekresi glukagon akan terhambat dan digantikan oleh insulin. Glukagon bekerja pada resptor spesifik pada membran sel untuk mengaktifkan respon seluler.

Epinefrin

Epinefrin bekerja dengan meningkatkan glikogenolisis dengan menstimulasi fosforilase yang akan melepaskan glukosa untuk metabolisme otot. Salah satu efek epinefrin adalah Katekolamin menyebabkan pelepasan asam-asam lemak bebas, meningkatkan kecepatan metabolic basal (BMR) dan menaikkan kadar glukosa darah melalui stimulasi glikogenolisis pada hati dan simpanan glikogen otot dan dalam pankreas menghalangi pelepasan insulin menghindari pelepasan glukosa, serta mengatur mobilisasi glukosa dengan menambah glikogenesis.

Glukokortikoid

Kortisol adalah golongan glukokortikoid alam yang merupakan kortikosteroid dengan 21 atom karbon dibentuk dari kolesterol di korteks adrenal yang berada di bagian atas ginjal. Dalam proses pembentukan kortikosteroid ini dibutuhkan bermacam-macam enzim. Sebagian besar kolesterol yang digunakan untuk steroidogenesis (pembentukan steroid) berasal dari luar (eksogen). Dalam korteks adrenal, kortikosteroid tidak di simpan sehingga harus disintesis terus menerus. Jumlah yang tersedia dalam kelenjar adrenal tidak cukup untuk mempertahankan kebutuhan normal bila biosintesis berhenti, meskipun hanya untuk beberapa menit saja. Oleh karenanya kecepatan biosintesisnya disesuaikan dengan kecepatan sekresinya.

Kortikosteroid dibedakan menjadi dua golongan besar, glukokortikoid dan mineralokortikoid. Glukokortikoid adalah kortikosteroid yang fungsi utamanya menyimpan glikogen hepar (hati) dan berkhasiat nyata sebagai anti-inflamasi. Sedangkan pengaruhnya pada keseimbangan air dan elektrolit kecil atau tidak berarti.

Fungsi fisiologi dan farmakologi kortikosteroid sangat banyak dan beraneka ragam, meliputi pengaruhnya pada : metabolisme karbohidrat, protein, lemak, dan purin; keseimbangan elektrolit dan air; sistem kardiovaskuler, ginjal, otot lurik, susunan saraf, beberapa jaringan dan organ lain. Karena kortikosteroid ini penting untuk kelangsungan hidup organisme, maka dikatakan bahwa korteks adrenal berfungsi homeostatik, artinya : peranan kelenjar ini sangat penting bagi organisme untuk dapat mempertahankan diri apabila menghadapi perubahan sekelilingnya yang bersifat konstan.

Konsentrasi kortisol dalam darah pada keadaan basal tidak tetap; pada pagi hari jumlahnya paling tinggi sedangkan pada malam hari paling rendah, keadaan ini disebut variasi diurnal. Ada dugaan bahwa ritme diurnal ini, meskipun tidak secara langsung, berhubungan dengan aktivitas dari individu.

Pengaruh kortikosteroid terhadap metabolisme dapat terjadi dengan dua cara : (1) Pengaruh langsung pada metabolisme enzim, disebut initiating action misalnya efek kortisol yang dapat meninggikan konsentrasi glikogen hepar. Jumlah glikogen yang disimpan dalam hepar tergantung pada dosis kortisol yang diberikan. (2) Permissive action kortikosteroid memungkinkan zat-zat lain untuk mempengaruhi metabolisme. Misalnya efek kortikosteroid terhadap mobilisasi lemak.

Metabolisme Karbohidrat

Pengaruh kortikosteroid pada metabolisme karbohidrat antara lain terlihat pada hewan dengan adrenalektomi (kelenjar adrenalnya dibuang). Hewan ini hanya dapat hidup tanpa penurunan kadar glukosa darah dan glikogen hepar, yakni bila diberikan makanan cukup. Bila hewan tersebut dipuasakan sebentar saja, maka penyimpanan karbohidrat berkurang dengan cepat, glikogen hepar dan juga sedikit dari otot akan berkurang, dan timbul hipoglikemia. Hewan tersebut menjadi lebih sensitif terhadap insulin. Gambaran gangguan metabolisme karbohidrat ini mirip dengan insufisiensi kortikosteroid, misalnya pada penderita Addison. Apabila hewan tanpa adrenal tersebut di atas diberi glukokortikoid, misalnya kortisol, maka metabolisme karbohidrat akan normal kembali: penyimpanan glikogen terutama di hepar bertambah, glukosa darah tetap normal terutama pada keadaan puasa, dan sensitivitas terhadap insulin kembali normal. Peningkatan produksi glukosa pada keadaan ini ternyata diikuti oleh bertambahnya ekskresi nitrogen, hal ini menunjukkan terjadinya perubahan protein menjadi karbohidrat. Perubahan ini dapat menimbulkan gejala seperti penderita DiabeteS pada seseorang yang diberi pengobatan kortikosteroid dosis besar untuk waktu lama. Pada keadaan tersebut, glukosa darah cenderung meninggi, resistensi terhadap insulin meninggi, toleransi terhadap glukosa menurun dan mungkin terjadi glukosuria.

Mekanisme bagaimana glukokortikoid ini dapat mempengaruhi metabolisme karbohidrat sebenarnya sangat kompleks; hormon ini dapat menyebabkan glukoneogenesis (pembentukan baru gula) di perifer maupun di hepar. Di perifer steroid ini menyebabkan mobilisasi asam amino dari beberapa jaringan, jadi mempunyai efek katabolik. Efek katabolik inilah yang menyebabkan terjadinya atrofi jaringan limfe, penghancuran jaringan dengan akibat pengecilan masa jaringan otot, pada tulang terjadi osteoporosis (pengurangan matriks protein tulang yang diikuti oleh pengeluaran Ca), penipisan kulit, dan timbulnya keseimbangan nitrogen yang negatif. Asam amino tersebut akan dibawa ke hepar yang kemudian akan digunakan sebagai substrat untuk enzim yang berperanan dalam produksi glukosa dan glikogen.

Dalam hepar glukokortikoid merangsang sintesis enzim yang berperanan dalam proses glukoneogenesis dan metabolisme asam amino, antara lain: fosfoenolpiruvat-karboksikinase, fruktosa—1,6—difosfatase, dan glukosa—6—fosfatase, yang mengkatalisis sintesis glukosa. Rangsangan sintesis enzim ini tidak timbul dengan segera, tetapi dibutuhkan waktu beberapa jam. Efek yang lebih cepat timbulnya ialah pengaruh hormon terhadap mitokondria hepar, di mana sintesis piruvat karboksilase sebagai katalisator pembentukan oksaloasetat, dipercepat. Pembentukan oksaloasetat ini merupakan reaksi permulaan sintesis glukosa dari piruvat.

Penggunaan glukokortikoid untuk jangka lama dapat menyebabkan peninggian konsentrasi glukagon plasma, yang dapat merangsang glukoneogenesis, keadaan ini dapat merupakan salah satu penyebab bertambahnya sintesis glukosa. Peninggian penyimpanan glikogen di hepar setelah pemberian glukokortikoid, sekarang dianggap sebagai efek sekunder terhadap adanya peninggian insulin plasma yang disebabkan karena bertambahnya glukosa plasma.

Metabolisme lemak

Pada penggunaan glukokortikoid atau pada penderita Cushing terjadi gangguan distribusi lemak tubuh yang khas. Lemak akan terkumpul secara berlebihan pada depot lemak: leher bagian belakang (buffalo hump), daerah supraklavikula dan juga dimuka (moon face), sebaliknya lemak di daerah ekstremitas akan menghilang. Mekanisme bagaimana hormon ini dapat menyebabkan perubahan distribusi lemak yang abnormal belum diketahui; hanya dari keadaan ini dapat disimpulkan bahwa depot lemak dalam tubuh adalah heterogen dan kepekaan terhadap hormon yang sama pada satu daerah berlainan dengan didaerah lain.

Kortikosteroid dapat menambah efek obat yang berkhasiat adipokinetik yang menyebabkan lipolisis trigliserida dalam jaringan lemak. Pada keadaan di mana tidak terdapat korteks adrenal, ternyata mobilisasi lemak akan dihambat dari depot lemak di perifer oleh epinefrin, norepinefrin dan hormon pertumbuhan.  Ketonemia dan ketonuria yang terjadi akibat pankreatektomi atau pemberian diet tinggi lemak, akan berkurang pada hewan tanpa adrenal. Pada hewan tanpa adrenal ini transpor dan penyimpanan lemak dihepar dihambat.

Pemberian ekstrak hipofisis anterior, diet tinggi lemak atau zat yang bersifat hepatotoksik pada hewan tanpa adrenal, menyebabkan infiltrasi lemak yang lebih kecil bila dibandingkan dengan hewan utuh. Gangguan metabolisme lemak pada hewan ini dapat diperbaiki dengan pemberian kortisol dosis kecil. Dalam hal ini steroid tersebut dapat menyebabkan suatu perubahan sedemikian rupa, sehingga zat yang diberikan, misalnya ekstrak hipofisis anterior, dapat melakukan pengaruhnya dengan sempurna. Hal ini merupakan salah satu contoh permissive action kortikosteroid.

DAFTAR REFERENSI

http://biokimia-dian.blogspot.com/p/pengaturan-kadar-glukosa-darah.html

http://id.wikipedia.org/wiki/Gula_darah

http://www.edisukarman.com/2012/09/system-koordinasi-hormon.html

http://kabarnesia.com/1876/hormon-dan-fungsinya/

http://dahroji.wordpress.com/2009/11/01/diabetes-4-peranan-hormon/