FUNGSI DAN REGULASI HORMON Erkadius Hormon adalah suatu zat yang Dihasilkan oleh satu sel atau sekelompok sel neuron akson ujung akson kelenjar endokrin sel-sel bebas Dimasukkan ke cairan tubuh cairan interstitium sel-sel (self or others) cairan interstitium plasma Memiliki kontrol fisiologis terhadap sel lain dekat: parakrin, autokrin jauh: neurokrin, endokrin 1. Pertumbuhan - prolaktin Perkembangan mammae dan produksi ASI Mulai naik pada hamil 5 minggu 10-20 x Perangsang: PRF, TRH, dibantu estrogen hisapan papilla mammae paling responsif: 0-6 mg postpartum tidur, stress fisik dan mental Penekan: PIF/dopamin dan somatostatin Merangsang proliferasi saluran ASI, dengan bantuan estrogen, progesteron, kortisol, GH pertumbuhan lobuli dan alveoli hamil, dengan bantuan estrogen dan progesteron merangsang sintesis dan sekresi ASI, dibantu kortisol ditekan estrogen dan progesteron meningkat setiap ada rangsangan papilla mammae Menekan sekresi LHRH dan gonadotropin menekan ovulasi, spermatogenesis. libido overproduksi infertilitas, galaktorrhea 2. Pertumbuhan - Somatotropin Sel: pembesaran, perbanyakan, diferensiasi Protein: transport AA, pembentukan protein Lemak: mobilisasi asetil ko-A Kreb’s bisa berakibat ketosis dan fatty liver Karbohidrat: glukosa penggunaan dihambat, disimpan sbg glikogen bisa berakibat diabetes pituitary peran somatomedin (hati) somatomedin = insulin-like growth factor dirangsang oleh somatotropin Peran terhadap kondrosit dan sel osteogenik protein dan reproduksi sel meningkat perubahan rawan menjadi tulang Peran terhadap pertumbuhan garis epifisis: tulang makin panjang permukan: pembesaran dan penebalan tulang Efek GH secara umum adiposum: perlemakan ↓ otot: lean body mass ↑ hati: sintesis protein dan somatomedin ↑ Efek GH melalui somatomedin tulang: pertumbuhan linear ↑ ukuran dan fungsi organ ↑ otot: lean body mass ↑ … interaksi GH dengan insulin Diet protein tinggi: sintesis protein dan pertumbuhan: meningkat penyimpanan kalori stabil Diet karbohidrat tingg: sintesis protein dan pertumbuhan stabil penyimpanan kalori meningkat Puasa: sintesis protein dan pertumbuhan menurun penyimpanan kalori menurun 3. Insulin substrat merangsang sekresi insulin insulin menarik substrat dari sirkulasi Respons insulin thd pemberian nutrisi Terhadap glukosa insulin plasma naik dalam dua fase (biphasic) naik cepat dalam 5 menit: kompartemen labil turun cepat, lalu naik perlahan Terhadap protein, terutama ARG dan LYS sinergi dengan glukosa Terhadap lemak trigliserida, asam lemak efek kecil asam keto plasma moderat Efek insulin terhadap glukosa Diffusi terbantu (facilitated diffusion) glukosa ke dalam sel otot dan sel jaringan adiposum BM glukosa 180, celah sel untuk BM 100 dipermudah olahraga (hati & otak: masuk bebas - permiabel) Efek thd glukosa Hati: glikogenesis dan glikolisis, menghambat pembentukan glukosa Otot: glikogenesis dan glikolisis Adiposum: lipogenesis (suplai gliserofosfat) Efek insulin terhadap lemak Menghambat mobilisasi dan oksidasi lemak produksi asetil-koA turun, asam keto turun, asam keto yang ada dijadikan enerji insulin = antiketogenic hormone Mendorong lipogenesis plasma: lipase lipoprotein chylomicron: VLDL & trigliserida FFA adiposum: FFA + α-gliserofosfat = trigliserida (gliserofosfat berasal dari glukosa) Efek insulin terhadap protein Transport AA ke dalam sel Pembentukan protein (anabolik) menghambat pembebasan dan oksidasi AA menghambat proteolisis Molekul makro jaringan: rawan dan tulang 4. Hormon tiroid Pembentukan: I2 50 mg/th: 10 ppm dlm NaCl folikel: I2 mono/di-iodo tirosin (MIT/DIT) koloid: MIT/DIT tri/tetra-iodi tironin (T3/T4) sekresi: pinositosis ke sel, difusi keluar 93% sekresi T4, yang paling aktif T3 (1,75x) Hormon utama metabolisme tubuh tiroid (-): turun 40-50%; (++++): naik 60-100% Fungsi tiroid intrasel Sel-sel menggunakan tiroid untuk transport AA ke sel pembentukan protein enzim, terutama Na,K,ATPase protein struktural/fungsional (otak) Untuk suplai AA, tiroid memecah protein otot perlu sebagai sumber AA AA disusun lagi membentuk protein baru Efek umum: termogenesis Kecuali otak, gonad, limpa Konsumsi O2 meningkat: Tir(-)150, (N)250, (+)400 mL/1’ Untuk ini perlu peningkatan: suhu, aliran darah, keringat ventilasi paru, eritrosit naik Pulse pressure (systole-diastole) naik sistole naik (stroke volume) diastole turun (resistensi perifer) Suplai substrat untuk energi Tiroid mendorong penyerapan glukosa/lemak penguatan efek-efek: katekolamin, glukagon, kortisol, GH merangsang produksi kolesterol: untuk membentuk empedu Growth and development: tubuh dan otak 5. Metabolisme Ca dan PO4 Vitamin D dan hormon paratiroid Produksi awal vitamin D ergosterol tanaman: radiasi UV D2/D3 kulit: 7-dehidrokolesterolprevitamin D3 (UV) D3 (panas) Perubahan di hati: D3 25-OH D3 Perubahan di ginjal: 25-OH D3 1,25-(OH)2-D3: potensi 10x D3 24,25-(OH)2-D3: potensi 0,5x D3 Pembentukan 1,25-(OH)2-D3 defisiensi vitamin D, defisiensi kalsium dan hipokalsemia, defisiensi pospat dan hipopospatemia, peningkatan sekresi hormon paratiroid. Pembentukan 24,25-(OH)2-D3 vitamin D cukup didorong 1,25-(OH)2-D3 Ca dan PO4 plasma cukup berlebih … peran vitamin D Penyerapan Ca/PO4 dari usus dan tulang Usus: reseptor di sel villi dan kripta. menghasilkan kalbindin. penyerapan Ca melawan beda konsentrasi. Tulang: reseptor di osteoblast, merangsang osteoklast (via gap junction) Ginjal: efek penyerapan Ca lemah Hormon paratiroid (PTH) Efek utama: sintesis 1,25-(OH)2-D3 penyerapan Ca: tulang dan ginjal penghambatan reabsorpsi PO4 di ginjal. Pospat naik: Ca+menurun PTH terangsang Hormon korteks adrenal Glukokortikoid: kortisol dan kortikosteron efek metabolisme dan efek anti-peradangan; Mineralokortikoid: aldosteron keseimbangan sodium dan potassium; Pendahulu androgen dan estrogen ciri seks sekunder DHEA/androstenedion testosteron: perempuan: 50-60% efek androgenik testosteron estrogen: pasca-menopause 6. Regulasi metabolisme - Kortisol Kontrol: CRH ACTH. ACTH: perubahan kolesterol sampai kortisol . siklus diurnal, puncak sebelum bangun, terendah menjelang tertidur. Stress: CRH ACTH kortisol naik bedah, luka bakar, infeksi, demam, psikosis, ECT, cemas hebat olahraga berat dan lama, hipoglisemia. Efek kortisol thd karbohidrat Penggunaan glukosa ↓, konservasi glukosa dan glikogen kadar gula darah ↑ diabetes adrenal Produksi glukosa ↑ glukoneogenesis dan glikogenesis hati mobilisasi AA otot ↑ → glukosa ↑ → glikogen.↑ Efek kortisol terhadap protein Sel tubuh (selain hati): sintesis ↓ , pemecahan ↑., AA darah ↑ transport terutama ke hati. Hati: asam amino ↑, deaminasi ↑ sintesis protein ↑, protein plasma ↑ Kortisol berlebihan: otot lemah fungsi imunitas limfoid rendah Efek kortisol terhadap lemak Asam lemak bebas mobilisasi dari adiposum↑ → kadar darah ↑ oksidasi di sel-sel ↑.→ energi ↑. penggunaan glukosa ↓ Obesitas unik penumpukan lemak: dada dan kepala dada seperti banteng, ‘moon face’. nafsu makan ↑, produksi > mobilisasi lemak Efek kortisol thd stress dan radang Menekan stress trauma, infeksi, panas atau dingin ekstrim, injeksi norepinefrin, bedah, restraining, injeksi zat yang membunuh jaringan subkutis penyakit yang melemahkan. Menekan proses radang, penyelamat pada: artritis reumatoid demam rematik glomerulonefritis akut 7. Regulasi Na dan K - Aldosteron Mineralokortikoid (-), mati 3-14 hari: ekstrasel: [K] ↑, [Na] ↓ dan [Cl] ↓ volume total cairan ekstrasel ↓↓. cardiac output ↓↓, syok, dan meninggal dunia. selamat kalau dapat NaCl mineralokortikoid Aktifitas mineralokortikoid aldosteron 90%, kortisol 1/400 aldosteron, tapi sekresi 80x lain: kortikosteron dan deoksikortikosteron. Sirkulasi dan Ginjal Fungsi di tubuli distal dan duktus koligentes penyerapan Na pengeluaran K Penyerapan Na diikuti oleh: kadar Na naik cairan interstitium ditarik volume darah ↑ tekanan darah ↑ ekskresi air/garam ↑, (pressure natriuresis) Efek pada keringat, saliva, dan usus penyerapan sodium dan ekskresi potassium tanpa aldosteron: diare. Pengaturan sekresi (1) [K] ekstrasel ↑, sekresi aldosteron ↑ (2) Renin-angiotensin ↑, sekresi aldosteron ↑ (3) [Na] ↑ sedikit menurunkan aldosteron (4) ACTH: permissive. Gangguan Prolaktin Peningkatan [ ] penekanan gonadotropin: overproduksi, penurunan metabolisme di hati libido menurun overproteksi keturunan pematangan folikel terganggu KB galaktorea Peningkatan [ ] pada pria produksi sperma dan libido terganggu ginekomastia Gangguan somatotropin Overproduksi - gigantisme pemanjangan tulang (pra-pubertas) penebalan tulang, pembesaran organ hiperglikemia urine di ginjal diabetes pituitari perangsangan insulin kerusakan sel-sel beta pankreas diabetes melitus tipe I Kekurangan produksi - dwarfism Diabetes mellitus Jenis Tipe I – produksi insulin turun Tipe II – respons reseptor rendah Ciri khas sel kekurangan glukosa lapar, polifagia glukosa di urin membawa air poliuria cairan tubuh bekurang polidipsia Uji toleransi gluosa makanan merangsang insulin, insulin memasukkan makanan ke dalam sel Gangguan tiroid Tirotoksikosis – akibat kelebihan produksi Thyroid-stimulating immunoglobulin metabolisme tinggi produksi panas, pembuangan panas ventilasi paru meningkat eksoftalmos Miksedema – penurunan produksi Kekorangan iodium atau gangguan kelenjar non-pitting edema idiot (gangguan dalam kandungan) Gangguan paratiroid dan vitamin D Hipoparatiroidisme: Ca turun, tetani larings Hiperparatioridisme: dekalsifikasi tulang depresi saraf pusat/perifer, kelemahan otot kalsifikasi luas di alveoli, tubuli ginjal, arteri Riketsia: vitamin D turun, absorbsi Ca usus terganggu kelemahan tulang jangka panjang, tetani Osteomalasia: sering akibat steatorrhea Osteoporosis: penurunan matriks, bukan Ca Gangguan adrenal Peny. Addison: kegagalan sekresi Penurunan aldosteron: pembuangan Na, air, penurunan TD darah Penurunan kortisol hipoglikemia stress dan radang sulit diatasi Peny. Cushing: hipersekresi ACTH, kortisol penarikan asam amino untuk suplai glukosa kekebalan menurun, moon face efek androgenik hirsutism