PERAN KORTISOL DALAM MENINGKATKAN GLUKONEOGENESIS

Tugas Mandiri Ilmu Faal I

PERAN KORTISOL DALAM MENINGKATKAN GLUKONEOGENESIS

Oleh: KINANTHI RIZKA DEWI HUSODO 020911005

ILMU FAAL 2-DEPARTEMEN BIOLOGI ORAL FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI-UNAIR Semester Ganjil- 2010/2011

1

ABSTRAK PERAN KORTISOL DALAM MENINGKATKAN GLUKONEOGENESIS Kinanhi Husodo

Metabolisme karbohidrat sangat penting bagi kehidupan kita. Karena semua energi yang kita butuhkan didapat dari proses ini. Glukosa adalah salah satu sumber energi kita. Glukosa didapat dari berbagai macam proses biokimia. Salah satunya adalah Glukoneogenesis. Glukoneogenesis adalah tmetabolisme dalam tubuh manusia, selama kelaparan. Glukoneogenesis memecah asam amino lemak menjadi karbohidrat yang akan dikonversi menjadi glukosa. Produksi glukosa dari metabolit lain yang diperlukan untuk digunakan sebagai sumber bahan bakar oleh otak, testis, eritrosit dan medula ginjal sejak glukosa adalah sumber energi tunggal untuk organ-organ ini. Hormon utama yang mempengaruhii glukoneogenesis adalah kortisol, dari beberapa penelitian telah menunjukkan bahwa kortisol dapat meningkatkan glukoneogenesis.

Kata Kunci: Metabolisme, Karbohidrat, Glukosa, Glukoneogenesis, Kortisol

2

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Metabolisme adalah proses penting bagi setiap individu. Metabolisme diperlukan untuk menghasilkan energi. Energi inilah yang nantinya akan digunakan untuk kita bergerak, berpikir dan beraktivitas. Pada prosesnya energi sangat lah berkaitan dengan Glukosa darah. Kadar glukosa darah yang normal berkisar antara 100mg/dl sampai 110mg/dl. Kadar Glukosa darah sangat diperlukan sebagai parameter metabolisme tubuh.

Glukosa yang kita kenal biasa di dapat dari makanan dengan rasa manis, baik gula, susu, kue, es krim dan lain lain bukan saja enak rasanya tapi juga sangat penting fungsinya. Glukosa sangat diperlukan bagi tubuh baik akan dipakai langsung, disimpan maupun disintesis menjadi bentuk lain. Glukosa digunakan untuk kehidupan sel sel di dalam jaringan tubuh kita.

Namun apa yang terjadi saat tubuh kita berpuasa selama lebih dari 10 jam. Tubuh tidak akan mendapatkan makanan dan minuman yang merupakan sumber energi.

Kelaparan adalah suatu keadaan dimana terjadi kekurangan asupan energi unsur unsur nutrisi essensial yang diperlukan tubuh dalam beberapa hari sehingga mengakibatkan terjadinya perubahan perubahan proses metabolisme unsur-unsur utama didalam tubuh.

Dalam kondisi kekurangan makanan yang berlangsung lebih dari satu hari, terjadi berbagai perubahan metabolik. Kadar insulin akan menurun dan glukagon akan meningkat akibat penurunan glukosa darah. Respons metabolik mendasar terhadap lapar adalah konservasi energi dari jaringan jaringan tubuh. Oksidasi glukosa menurun secara drastis selama hari pertama berpuasa dan asam asam lemak dimobilisasi, yang akhirnya menimbulkan kenaikan konsentrasi asam lemak plasma dan gugus keton serta kenaikan derajat oksidasi lemak.

Karena cadangan glikogen hati dideplesi setelah periode puasa (kelaparan) selama 24 jam, Karbohidrat sebagai salah satu unsur terpenting di dalam tubuh karena akan diubah menjadi glukosa. Tubuh kita kemudian akan melakukan proses glukoneogenesis salah satu proses yang sangat terkenal dalam biokimia yang berarti proses pembentukan karbohidrat yang berasal dari asam amino dan lemak.

3

Glukoneogenesis memegang peranan penting saat kita berpuasa, karena merupakan siklus terpenting yang sangat bermanfaat. Penelitian terbaru banyak mengangkat topik ini, mengenai berbagai hormon yang dapat meningkatkan proses glukoneogenesis dalam tubuh salah satunya adalah kortisol.

Namun pada makalah ini penulisan hanya dibatasi mengenai fisiologi umum mengenai metabolisme karbohidrat karena siklus mendalam dari proses Glukoneogensis akan erat kaitannya dalam pelajaran Biokimia.

1.2 Tujuan a. Penulis mendapat pemahaman dalam fisiologi umum mengenai metabolisme b. Pembaca dapat memperoleh informasi fisiologi umum mengenai Glukosa Darah, Karbohidrat, dan Kortisol c. Mengetahui peranan Kortisol dalam meningkatkan Glukoneogenesis. d. Mendapatkan pengetahuan dari berbagai sumber yang berkaitan dan relevan e. Memberikan informasi yang bermanfaat

1.3 Manfaat Pembaca dapat mengetahui informasi mengenai Glukoneogenesis prosesnya dan fungsinya serta pengaruh hormone kortisol dalam meningkatkan prosesnya. Makalah ini secara keseluruhan membicarakan fisiologis pada metabolisme karbohidrat.

4

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2. 1 Metabolisme 2.1.1 Pengertian Metabolisme Keseluruhan proses kimiawi suatu organisme disebut metabolisme (dari bahasa Yunani metabole, yang artinya �berubah�). Metabolisme adalah suatu sifat baru dari kehidupan, yang muncul dari interaksi spesifik antara molekul molekul di dalam lingkungan sel yang teratur dengan baik. (Campbell, 2002) Secara umum, metabolisme memiliki dua arah lintasan reaksi kimia organik, katabolisme,

yaitu

reaksi

yang

mengurai molekul senyawa

organik untuk

mendapatkan energi anabolisme, yaitu reaksi yang merangkai senyawa organik dari molekul-molekul tertentu, untuk diserap oleh sel tubuh.

Kedua arah lintasan metabolisme diperlukan setiap organisme untuk dapat bertahan hidup. Arah lintasan metabolisme ditentukan oleh suatu senyawa yang disebut sebagai hormon, dan dipercepatkan oleh senyawa organik yang disebut sebagai enzim.

Pada senyawa organik, penentu arah reaksi kimia disebut promoter dan penentu percepatan reaksi kimia disebut katalis.

Pada setiap arah metabolisme, reaksi kimiawi melibatkan sejumlah substrat yang berinteraksi dengan enzim pada jenjang-jenjang reaksi guna menghasilkan senyawa intermediat yang lazim disebut dengan metabolit, yang merupakan substrat pada jenjang reaksi berikutnya. Keseluruhan pereaksi kimia yang terlibat pada suatu jenjang reaksi disebut metabolom. Semua ini dipelajari pada suatu cabang ilmubiologi yang disebut metabolomika (Anonymous, 2010)

2. 1.2 Fungsi Metabolisme Pengetahuan tentang metabolisme normal sangat penting untuk memahami kelainan yang mendasari penyakit. Metabolisme normal mencakup adaptasi terhadap masa kelaparan, aktivitas fisik, kehamilan, dan menyusui. Kelainan metabolisme dapat

5

terjadi karena defisiensi gizi, defisiensi enzim, sekresi abnormal hormone, atau efek obat dan toksin. (Harper, 2009)

2.1.3 Jalur Metabolisme Jalur umum §

Metabolisme karbohidrat

§

Metabolisme lemak

§

Metabolisme protein

§

Metabolisme asam nukleat

§

Katabolisme Jalur katabolisme yang menguraikan molekul kompleks menjadi senyawa sederhana mencakup: a) Respirasi

sel,

jalur

metabolisme

yang

menghasilkan

energi

(dalam

bentuk ATP dan NADPH) dari molekul-molekul bahan bakar (karbohidrat, lemak, dan protein).

Jalur-jalur

metabolisme

respirasi

sel

juga

terlibat

dalam pencernaan makanan.

•

Katabolisme karbohidrat

•

Glikogenolisis, pengubahan glikogen menjadi glukosa.

•

Glikolisis,

pengubahan

glukosa

menjadi piruvat dan

membutuhkan oksigen.

•

Jalur pentosa fosfat, pembentukan NADPH dari glukosa.

•

Katabolisme protein, hidrolisis protein menjadi asam amino.

b) Respirasi aerobik •

Transpor elektron

6

ATP

tanpa

•

Fosforilasi oksidatif

c) Respirasi anaerobik, •

Daur Cori

•

Fermentasi asam laktat

•

Fermentasi

•

Fermentasi etanol

Anabolisme Jalur anabolisme yang membentuk senyawa-senyawa dari prekursor sederhana mencakup: §

Glikogenesis, pembentukan glikogen dari glukosa.

§

Glukoneogenesis, pembentukan glukosa dari senyawa organik lain.

§

Jalur sintesis porfirin

§

Jalur HMG-CoA reduktase, mengawali pembentukan kolesterol dan isoprenoid.

§

Metabolisme

sekunder,

jalur-jalur

metabolisme

yang

tidak

esensial

bagi pertumbuhan, perkembangan, maupun reproduksi, namun biasanya berfungsi secara ekologis, misalnya pembentukan alkaloid dan terpenoid. §

Fotosintesis

§

Siklus Calvin dan fiksasi karbon (Anonymous, 2010)

2.2 Karbohidrat 2.2.1 Pengertian Karbohidrat Sumber utama dari energi yang dihasilkan dari tubuh manusia rata rata berasal dari diet karbohidrat. Setengahnya bahkan lebih mensuplai intake kalori. Kira kira setengah dari diet karbohidrat berasal dari bentuk polisakarida seperti pati, dan dekstrin yang bisa didapat sebagian besar dari sayur-saturan, dan gandum. Kemudian setengahnya dipasok menjadi bentuk gula yang sederhana, bentuk yang paling penting adalah sukrosa, laktosa, ke tingkat yang rendah, glukosa, fruktosa, maltosa. (Gropper, 2008) 7

Gambar 2.1 Sumber Karbohidrat (Anonymous, 2010)

2.2.2 Fungsi Karbohidrat Di dalam sistem pencernaan dan juga usus halus, semua jenis karbohidrat yang dikonsumsiakan terkonversi menjadi glukosa untuk kemudian diabsorpsi oleh aliran darah dan ditempatkan ke berbagai organ dan jaringan tubuh. Molekul glukosa hasil konversi berbaga i macam jenis karbohidrat inilah yang kemudian akan berfungsi Sebagai dasar bagi pembentukan energi di dalam tubuh. Melalui berbagai tahapan dalam proses metabolisme, sel-sel yang terdapat di dalam tubuh dapat mengoksidasi glukosa menjadi CO2 & H2Odimana proses ini juga akan disertai dengan produksi energi.

Proses metabolisme glukosa yang terjadi di dalam tubuh ini akan memberikan kontribusi hampir lebih dari 50% bagi ketersediaan energi. Di dalam tubuh, karbohidrat yang telah terkonversi menjadi glukosa tidak hanya akan berfungsi sebagai sumber energi utama. Di dalam tubuh, karbohidrat yang telah terkonversi menjadi glukosa tidak hanya akan berfungsi sebagai sumber energi utama bagi kontraksi otot atau aktifitas fisik tubuh, namun glukosa juga akan berfungsi sebagai sumber energi bagi sistem syaraf pusat termasuk juga untuk kerja otak.

Selain itu, karbohidrat yang dikonsumsi juga dapat tersimpan sebagai cadangan energi dalam bentuk glikogen di dalam otot dan hati. Glikogen otot merupakan salah satu sumber energi tubuh saat sedang berolahraga sedangkan glikogen hati dapat berfungsi untuk membantu menjaga ketersediaan glukosa di dalam sel darah dan sistem pusat syaraf.

8

2.2.3 Jenis Karbohidrat A. Karbohidrat Sederhana •

Monosakarida Monosakarida merupakan jenis karbohidrat sederhana yang terdiri dari 1 gugus

cincin. Contoh dari monosakarida yang banyak terdapat di dalam sel tubuh manusia adalah glukosa, fruktosa dan galaktosa. Glukosa di dalam industri pangan lebih dikenal sebagai dekstrosa atau juga gula anggur. Di alam, glukosa banyak terkandung di dalam buah-buahan,sayuran dan juga sirup jagung.

Fruktosa dikenal juga sebagai gula buah dan merupakan gula dengan rasa yang paling manis. Di alam fruktosa banyak terkandung di dalam madu (bersama dengan glukosa), dan juga terkandung diberbagai macam buah-buahan. Sedangkan galaktosa merupakan karbohidrat hasil proses pencernaan laktosa sehingga tidak terdapat di alam secara bebas. Selain sebagai molekul tunggal, monosakarida juga akan berfungsi sebagai molekul dasar bagi pembentukan senyawa karbohidrat kompleks pati (starch) atau selulosa. •

Disakarida Disakarida merupakan jenis karbohidrat yang banyak dikonsumsi oleh manusia di

dalam kehidupan sehari-hari. Setiap molekul disakarida akan terbentuk dari gabungan 2 molekul monosakarida. Contoh disakarida yang umum digunakan dalam konsumsi sehari-hari adalah sukrosa yang terbentuk dari gabungan 1 molekul glukosa dan fruktosa dan juga laktosa yang terbentuk dari gabungan 1 molekul glukosa & galaktosa .

Di dalam produk pangan, sukrosa merupakan pembentuk hampir 99% dari gula pasir atau gula meja (table sugar) yang biasa digunakan dalam konsumsi sehari-hari sedangkan laktosa merupakan karbohidrat yang banyak terdapat di dalam susu sapi dengan konsentrasi 6.8 gr / 100 ml

B. Karbohidrat Kompleks Karbohidrat kompleks merupakan karbohidrat yang terbentuk oleh hampir lebih dari 20.000 unit molekul monosakarisa terutama glukosa. Di dalam ilmu gizi, jenis karbohidrat kompleks yang merupakan sumber utama bahan makanan yang umum dikonsumsi oleh manusia adalah pati (starch).

9

Pati yang juga merupakan simpanan energi di dalam sel-sel tumbuhan ini berbentuk butiran-butiran kecil mikroskopik dengan berdiameter berkisar antara 5-50 nm.

Dan di alam, pati akan banyak terkandung dalam beras, gandum, jagung, biji-bijian seperti kacang merah atau kacang hijau dan banyak juga terkandung di dalam berbagai jenis umbi-umbian seperti singkong, kentang atau ubi.

Di dalam berbagai produk pangan, pati umumnya akan terbentuk dari dua polimer molekul glukosa yaitu amilosa (amylose) dan amilopektin (amylopectin). Amilosa merupakan polimer glukosa rantai panjang yang tidak bercabang sedangkan amilopektin merupakan polimer glukosa dengan susunan yang bercabangcabang. Komposisi kandungan amilosa dan amilopektin ini akan bervariasi dalam produk pangan dimana produk pangan yang memiliki kandungan amilopektin tinggi akan semakin mudah untuk dicerna. (Anwari, 2007)

2.3 Glukosa Darah 2.3.1 Pengertian Glukosa darah Glukosa darah adalah gula utama yang diambil dari diet makanan. Glukosa dibawa melalui pembuluh darah dan sebagai penyedia energi untuk semua sel di tubuh kita. Sel sel dalam tubuh tidak dapat menggunakan glukosa tanpa bantuan dari insulin.

Glukosa merupakan gula sederhana yaitu monosakarida. Tubuh kita memproduksinya dari protein, lemak dan dalam jumlah yang besar adalah karbohidrat. Kemudian gula diedarkan secara langsung ke darah dari usus dan hasilnya peningkatan yang cepat pada glukosa darah. Glukosa dikenal juga dengan istilah Dektrosa. (Anonymous, 2010) .

Kadar Glukosa darah normal pada seseorang yang tidak makan dalam waktu tiga atau empat jam terakhir adalah sekitar 90mg/dl. Setlah makan makanan yang mengandung banyak karbohidrat sekalipun , kadar ini jarang melebihi 140mg/dl kecuali orang tersebut menderita diabetes militus. Pengaturan kadar gula dalam darah sangat erat hubungannya dengan hormone insulin dan glukagon pankreas. (Guyton, 2007) Metabolisme glukosa dan regulasi glukosa darah diatur oleh sistem hormon.

Insulin adalah sebuah hormon yang diproduksi oleh sel beta dari Langerhans yang berfungsi untuk menurunkan glukosa darah. Hal itu dilakukan dari proses merubah glukosa menjadi glukogen dalam proses glukogenesis yang nantinya disimpan dalam hati.

10

Saat insulin bertugas untuk menurunkan glukosa darah, hormon lainnya bertugas untuk menaikkan glukosa dalam darah. Pakreas memiliki dua hormon yang bertugas untuk menaikkan yaitu glukagon dan somastotin. Hal itu dilakukan dari proses merubah glukosa menjadi glukogen dalam proses glukogenesis yang nantinya disimpan dalam hati.

(Grodner, 2004)

2.3.2 Fungsi Glukosa Darah Seperti yang dijelaskan, produk akhir pencernaan karbohidrat dalam saluran pencernaan hampir seluruhnya dalam bentuk glukosa, fruktosa, dan galaktosa dengan glukosa yag mewakili rata rata sekitar 80% dari produk-produk akhir tersebut. Setelah absorpsi dari saluran pencernaan, banyak fruktosa dan hampir semua galaktosa diubah secara cepat menjadi glukosa di dalam hati. Oleh karena itu, hanya sejumlah kecil fruktosa dan galaktosa yang terdapat dalam sirkulasi darah. Glukosa kemudian menjadi jalur umum akhir ntuk mentranspor hampir semua karbohidrat ke sel jaringan. (Guyton, 2007 )

2.3.3 Patologi Bila level gula darah menurun terlalu rendah, berkembanglah kondisi yang bisa fatal yang disebut hipoglikemia. Gejala-gejalanya adalah perasaan lelah, fungsi mental yang menurun, rasa mudah tersinggung, dan kehilangan kesadaran.

Gambar 2.2 Hipotiroidisme (John, 2006)

11

Bila levelnya tetap tinggi, yang disebut hiperglikemia, nafsu makan akan tertekan untuk waktu yang singkat. Hiperglikemia dalam jangka panjang dapat menyebabkan masalah-masalah kesehatan yang berkepanjangan pula yang berkaitan dengan diabetes, termasuk kerusakan pada mata, ginjal, dan saraf. (Anonymous, 2010)

Gambar 2.3 Hipertiroidisme (Anonymous, 2010)

2.4 Kortisol 2.4.1 Pengertian Kortisol Kortisol adalah hormon steroid yang diproduksi di korteks kelenjar adrenal. Kortisol membantu dalam mengatur tekanan darah, fungsi kardiovaskular, dan menggunakan tubuh dari lemak, protein dan karbohidrat. Kortisol juga terlibat dalam metabolisme glukosa, insulin rilis untuk pemeliharaan gula darah, dan respon inflamasi.

Kortisol membantu dalam menangani dan mengatasi stres, trauma dan lingkungan ekstrem. Normal tingkat kortisol meningkatkan energi dan metabolisme dan membantu mengatur tekanan darah. Kortisol juga meningkatkan integritas pembuluh darah dan tanggapan alergi dan inflamasi. [Aeron Bioteknologi, 2010] Dalam keadaan normal, tubuh kita menjaga atau mengontrol tingkat alami kortisol kita. Kebanyakan orang dewasa sehat tingkat kortisolnya tinggi, pertama di pagi hari dan kemudian tingkat kortisol akan menjadi rendah di malam hari. Namun, bila kita merasa stres, tubuh kita akan mengeluarkan kortisol berlebih. Kortisol seringkali disebut sebagai "hormon stres" karena juga dikeluarkan di tingkat yang lebih tinggi selama pertarungan

12

tubuh atau tanggapan terhadap stres. Hal ini juga bertanggung jawab untuk perubahan yang terkait dengan stres dalam tubuh kita.

Meningkatkan kortisol dalam jumlah kecil akan menghasilkan efek positif seperti meningkatkan daya ingat, mengurangi kepekaan terhadap rasa sakit, dan peningkatan berkelanjutan energi. Namun, peningkatan kadar kortisol dari stres yang berkepanjangan atau kronis dapat menimbulkan efek samping seperti penekanan fungsi tiroid, gangguan kognitif, peningkatan tekanan darah, penurunan kepadatan tulang, dan darah ketidakseimbangan gula. Tingginya kadar kortisol juga dapat menurunkan kekebalan dan tanggapan inflamasi, serta memperlambat proses penyembuhan luka. (John, 2009)

2.4.2 Fungsi Kortisol Hormon kortisol melayani berbagai fungsi penting dalam tubuh seperti mengatur gula darah dan tekanan darah dan memberikan energi untuk olahraga dan aktivitas. Kortisol juga memainkan peran penting dalam proses imunitas dan penyembuhan. (Greenspan, 2000) Kortisol juga memiliki berbagai fungsi metabolij untuk mengatur metabolisme protein, karbohidrat dan lemak, juga memiliki efek anti inflamasi. (Guyton, 2006)

2.4.3 Patologi Stress kronis menyebabkan tingkat kronis yang tinggi kortisol dalam tubuh. Hal ini menciptakan suatu kebutuhan yang lebih tinggi hormon lainnya (misalnya tiroid, insulin, estrogen dan testosteron) dalam rangka melakukan pekerjaan yang sama.

Konsentrasi kortisol yang tinggi merupakan racun bagi sel-sel otak dan dapat menyebabkan hilangnya memori jangka pendek. Seumur hidup tingkat kortisol yang tinggi dapat menjadi kontributor utama untuk penyakit Alzheimer dan pikun. kortisol yang tinggi juga merupakan penyebab utama osteoporosis. [Aeron Bioteknologi, 2010]

2.5 Glukoneogenesis 2.5.1 Pengertian Glukoneogenesis Glukoneogenesis sangat penting untuk menghambat penurunan yang berlebihan kadar glukosa darah selama puasa. Glukosa merupakan substrat utama untuk

13

menghasilkan energi di jarinan seperti otak dan sel darah merah, serta jumlah glukosa yang adekuat harus tersedia selama beberapa jam di antara waktu waktu makan. Hati berperan utama dalam mempertahankan kadar gllukosa darah selama puasa dengan mengubah simpanan glikogennya menjadi glukosa (glikogenolisis) dan dengan mensintesis glukosa, terutama dari asam laktat dan asam amino (glukoneogenesis).

Sekitar 25 persen glukosa yang diproduksi hati selama puasa berasal dari glukoneogenesis, yang membantu mempertahankan supllai glukosa ke otak. Pada puasa yang berkepanjangan, ginjal juga mensintesis sejumlah glukosa dari asam amino dan precursor lainnya (Guyton, 2007) Sekitar 60 persen asam amino dalam protein tubuh dapat diubah dengan mudah menjadi karbohidrat; sedangkan 40 persen sisanya mempunyai konfigurasi kimia yang menyulitkan ata tidak memungkinkan pengubahan tersebut. Setiap asam amino diubah menjadi glukosa melalui proses kimia yang sedikit berbeda. Misalnya, alalnin dapat dirubah secara langsung menjadi asam piruvat hanya melalui deaminasi;asam piruvat kemudian diubah menjadi glukosa atau glikogen yang disimpan. Beberapa asam amino yang lebih rumit dapat diubah menjadi berbagai gula yang mengandung tiga, empat, lima, atau tujuh atom karbon; gula gula ini kemudian dapat memasuki jalur fosfoglukonat dan akhirnya membentuk glukosa. Jadi, melalui deaminasi ditambah beberapa konversi sederhana, banyak asam amino yang dapat berubah menjadi glukosa. Interkonversi yang serupa dapat mengubah gliserol menjadi glukosa atau glikogen.(Guyton, 2007)

2.5.2 Pengaturan Glukoneogenesis Berkurangnya karbohidrat di dalam sel dan berkurangnya gula darah merupakan rangsangan dasar untuk meningkatkan kecepatan glukoneogenesis. Berkurangnya karbohidrat dapat langsung mengembalilkan banyak reaksi glikolisis dan reaksi fosfoglukonat, sehingga memungkinkan perubahan asam amino yang terdeaminasi dan gliserol menjadi karbohidrat. Selain itu, hormone kortisol sangat penting dalam pengaruh ini.

14

2.5.3 Mekanisme Glukoneogenesis

Gambar 2.4 Gambaran Singkat Glukoneogenesis (Ophardt,2003)

Titik awal dari proses glukoneogenesis dimulai dari asam piruvat, meskipun asam oksaloasetat dan dihidroksiaseton fosfat juga bisa sebagai titik awal. Asam Laktat, dan beberapa asam amino dari protein dan gliserol dari lemak bisa terkonversi menjadi glukosa.

Asam oksaloasetat disintesis dari asam piruvat pada langkah pertama. Asam oksaloasetat juga merupakan senyawa pertama yang bereaksi dengan asetil KoA dalam siklus asam sitrat. Konsentrasi asetil KoA dan ATP menentukan nasib asam oksaloasetat. Jika konsentrasi asetil CoA rendah dan konsentrasi ATP tinggi, maka glukoneogenesis akan dihasilkan. Juga perhatikan bahwa ATP diperlukan untuk urutan glukoneogenesis. Penjelasan lebih detail bisa didapatkan dari pelajaran biokimia.

15

BAB 3 PEMBAHASAN Metabolisme didalam tubuh manusia sangatlah penting, hal ini didasari bahwasanya kita selalu membutuhkan energi untuk bergerak, berpikir, juga beraktivitas.

Energi yang kita makan, seperti nasi dan lauk pauk, erat kaitannya sebagai karbohidrat, protein, dan lemak, yang kemudian dikategorikan sebagai bahan utama penghasil energi.

Metabolisme adalah proses yang melibatkan molekul molekul, enzim dan terbagi menjadi metabolisme asam nukleat, metabolisme protein, metabolisme, lemak, dan metabolisme karbohidrat.

Jalur katabolisme juga meliputi katabolisme dan anabolisme. Katabolisme adalah penguraian molekul kompleks menjadi senyawa sederhana seperti Respirasi sel, Katabolisme karbohidrat, Glikogenolisis, Glikolisis. Sementara anabolisme adalah jalur yang membentuk senyawa-senyawa dari prekursor sederhana yaitu Glikogenesis dan Glukoneogenesis.

Metabolisme Karbohidrat terkait hal nya mengenai glukosa dalam darah. Glukosa dibawa melalui pembuluh darah dan sebagai penyedia energi untuk semua sel di tubuh, oleh karenanya glukosa amat dibutuhkan bagi manusia. Kebutuhan Glukosa kita harus tetap terjaga, karena dewasa ini banyak sekali penyakit-penyakit yang disebabkan intake kelebihan atau kekurangan dari glukosa.

Umumnya yang sering terdengar adalah Diabetes Melitus yakni, penyakit kelainan metabolis yang disebabkan oleh banyak faktor berupa hiperglisemia kronis dan gangguan metabolisme karbohidrat, lemak dan protein. Dan lainnya adalah hipoglikemia, yaitu kurangnya intake glukosa dalam tubuh. Jika terjadi hal ini maka dalam tubuh akan terjadi proses Glukogenolisis adalah proses pemecahan glukagon dalam lemak dan hati yang akan diubah menjadi glukosa sebagai kebutuhan kurangnya glukosa dalam darah.

Saat puasa, tubuh kita kekurangan karbohidrat, dan jumlah karbohidrat bisa dikataka berkurang di bawah normal, oleh karena itu glukosa dibentuk dari asam amino dan gugus gliserol lemak. Proses inilah yang dinamakan sebagai glukoneogenesis.

Glukoneogenesis dipengaruhi oleh beragam hormon di antaranya Kortikotropin dan Glukokortikoid.

16

Pada intinya, Kortisol akan memobilisasi protein terutama dari semua sel tubuh yang. menyebabkan protein tersedia dalam bentuk asam amino di dalam cairan tubuh.

Sejumlah besar asam amino tersebut segera mengalami deaminasi di hati dan menghasilkan substrat yang ideal untuk diubah menjadi glukosa. Jadi salah satu cara terpenting untuk diubah menjadi glukosa kortisol dapat meningkatkan kecepatan glukoneogenesis sebesar 6 sampai 10 kali lipat. Keadaan ini terutama disebabkan oleh dua efek kortikol (Guyton, 2007).

Lebih lanjut Kortisol meningkatkan enzim-enzim yang dibutuhkan untuk mengubah asam-asam amino menjadi glukosa darah dalam sel-sel hati. Hal ini dihasilkan dari efek glukokortikoid untuk mengaktifkan transkripsi DNA di dalam inti sel hati dengan cara yang sama seperti fungsi aldoesteron di dalam sel tubulus ginjal, disertai dengan pembentukan RNA messenger yang selanjutnya dapat dipakai intuk menyusun enzim-enzim yang diperlukan dalam proses glukoneogenesis.

Kortisol juga menyebabkan pengangkutan asam asam amino dari jaringan ekstrahepatik, terutama dari otot. Akibatnya, semakian banyak asam amino tersedi dalam plasma untuk masuk dalam proses glukoneogenesisi di hati ddan oleh karena itu akan meningkatkan pembentukan glukosa (Guyton, 2007) Dalam sebuah penelitian bahkan menujukan ketika infus dosis tinggi kortisol diberikan pada beberapa orang coba yang sebelumnya telah berpuasa 16-20 jam maka akan terjadi kenaikan Produk Glukosa dalam waktu 3 Âą 4 jam yang didapat dari proses glukoneogenesis.

17

Gambar 2.5 Perbandingan Pengukuran Kortisol Kenaikan Proses Glukoneogenesis akibat naiknya dosis Kortisol (Samina, 2001)

18

BAB 4 PENUTUP

5.1 Kesimpulan Glukoneogensis sangat dibutuhkan dalam peranannya mengatur jumlah glukosa darah dalam tubuh terutama saat tubuh tidak mendapat suplai energi dari karbohodrat yakni pada saat berpuasa. Tubuh dengan segera akan melakukan proses glukoneogenesis ini dimaksudkan untuk mensintesis glukosa, terutama dari asam laktat dan asam amino.

Sekitar 25 persen glukosa yang diproduksi hati selama puasa berasal dari glukoneogenesis, yang membantu mempertahankan suplai glukosa ke otak. Glukosa sangat diperlukan untuk kehidupan sel sel di dalam tubuh.

Glukoneogenesis menjadi proses yang penting terutama karena jenis jaringan dan sel tertentu yang mencakup sistem syaraf pusat serta eritrosit, tergantung kepada pasokan glukosa yang berkesinambungan. Pasokan minimal glukosa mungkin diperlukan dalam jaringan ekstra hepatik untuk mempertahankan konsentrasi oksaloasetat dan bentukan siklus asam sitrat.

Glukoneogenesis dalam prosesnya dipengaruhi oleh banyak hormon, salah satunya adalah Kortisol. Banyak penlitian menunjukan Kortisol dapat membantu meningkatkan glukosa darah saat berpuasa karena kortisol merangsang proses glukoneogenesis sebesar 6-10 kali lipat.

5.2 Saran Penulis mengharapkan agar proses glukoneogensis dan peran hormon hormon lainnya kelak bisa lebih digali baik dari informasi, maupun dilakukan percobaan percobaan yang berarti yang memungkinkan adanya pengetahuan baru bagi dunia fisiologi dan juga biokimia ke depannya.

19

DAFTAR PUSTAKA 1. Adam, John MF. Buku Ajar Ilmu penyakit Dalam Jilid 3. 2006.. 4 th edition.. Jakarta: Pusat Penerbitan Departemen Ilmu penyakitan Dalam 2. Anonymous. Definisi Metabolisme. Available from: http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Metabolisme&oldid=3607913. Accessed October 20, 2010.

2. Anonymous. Pengertian glukosa darah. Available from: http://www.medterms.com/script/main/art.asp?articlekey=32858. Accessed October 22, 2010.

3. Anonymous. Pengertian Gula Darah. Available from: http://id.wikipedia.org/wiki/Gula_darah. Accessed October 22, 2010.

4. Anwari Irawan. Glukosa dan Metabolisme Energi. Vol 1, No 3. Pp 02-04. Polton Sports Siences and Performance Lab, 2007; 01 (3): pp, 02-04.

5. Campbell. 2002.Biologi jilid 1. 5th edition. Jakarta : Erlangga. Pp 90 6. Murray, et all. 2009. Biokimia Harper. 27 th edition. Jakarta: EGC. Pp 139.

7. Greenspan, Stewler GJ. 2000. Endokrinologi Dasar dan Klinis. Jakarta:EGC. Pp 8. Grodner, Young, et all. 2004. Foundations and clinical applications of nutrition: a nursing approach. United States: Elsevier Health Sciences. Pp: 89.

9. Gropper, Smith, et all. 2008. Advanced Nutrition and Human Metabolism. Cengage Learning. Pp 63.

10. Guyton Guyton, and Hall. 2007. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran.11th ed. Jakarta: EGC. pp. 880-1000 11. John R. Lee, MD. 2009. Kortisol and The Connection Stres. Available from: www.virginiahopkinshealthwatch.com. Accessed October 28, 2010.

12. Samina Khani and John A. Cortisol increases gluconeogenesis in humans: its role in the metabolic syndrome. Clinical Science, 2001. 101, 739–747.

20