BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang
Pankreas merupakan gabungan antara dua organ yaitu jaringan pankreas dan pulau-pulau langerhans. Pankreas masuk dalam bagian kelenjar-kelenjar yang berhubungan atau bertalian dengan saluran pencernaan. Pankreas berada di bagian abdomen dengan panjang 18-25cm dan memil iki bentuk menyerupai ikan yang panjang. Pankreas memiliki fungsi endokrin dan eksokrin. Fungsi endokrin dari pankreas yaitu mengeluarkan hormon insulin. Insulin akan mengikat glukosa dari darah untuk dibawa ke beberapa jaringan di dalam tubuh agar dapat digunakan sebagai energi. Dan juga penting untuk organ hati, dimana hati membantu menyerap glukosa dan menyimpan glikogen. Dan fungsi eksokrin dari pankreas yaitu pankreas menghasilkan enzim yang berguna untuk memecah makanan sehingga dapat dicerna oleh tubuh. Misalnya seperti lipase, kemotripsin, tripsin dan amilase. Dalam pankreas terjadi pembentukan beberapa enzim yang berperan dalam metabolism tubuh. Selain itu di bentuk juga hormone insulin yang berperan dalam pengikatan glukosa. Dan ini terjadi pada pankreas yang normal atau sehat. Namun jika memiliki gangguan, maka produksi enzim pencernaan dan hormone tidak berjalan dengan baik. Selain itu, juga dapat menyebabkan penyakit seperti diabetes tipe 1 dan 2, pankreatitis, fibrosis kistik, kanker pankreas, dan pankreas pseudokista. B. Rumusan Masalah
1. Bagaimana anatomi dan fisiologi dari pankreas? 2. Bagaimana cara pembentukan enzim-enzim dan hormone pada pankreas? 3. Apasaja ganguan yang terjadi pada pankreas? C. Tujuan
Agar penulis atau mahasiswa mengetahui tentang anatomi dan fisiologi dari pankreas, cara pembentukan enzim-enzim dan hormon di dalam pankreas, dan ganguan-ganguan yang terjadi pada pankreas.
BAB II PEMBAHASAN A. Anatomi dan Fisiologi Pankreas
Pankreas adalah organ pipih yang terletak dibelakang dan sedikit di bawah lambung dalam abdomen. Pankreas merupakan kelenjar retroperitoneal dengan panjang sekitar 12-15 cm (5-6 inchi) dan tebal 2,5 cm (1 inchi). Pankreas berada di posterior kurvatura mayor lambung. Pankreas terdiri dari kepala, badan, dan ekor dan biasanya terhubung ke duodenum oleh dua saluran, yaitu duktus Santorini dan ampula Vateri. (“Anatomi Pankreas dan Saluran-Salurannya,” 2015). Pankreas merupakan suatu organ retroperitoneal berupa kelenjar dengan panjang sekitar 15-20 cm pada manusia. Berat pankreas sekitar 75-100 g pada dewasa, dan 80-90% terdiri dari jaringan asinar eksokrin. Pankreas terbentang dari atas sampai ke lengkungan besar dari perut dan biasanya dihubungkan oleh dua saluran ke duodenum terletak pada dinding posterior abdomen di belakang peritoneum sehingga termasuk organ retroperitonial kecuali bagian kecil kaudanya yang terletak dalam ligamentum lienorenalis. Strukturnya lunak dan berlobulus.
Gambar 2.1 Anatomi Pankreas (“Pankreas,” 2013)
Gambar 2.2 Anatomi pankreas (“Pankreas,” 2013) Pankreas dapat dibagi ke dalam empat bagian : a.
Caput Pancreatis, berbentuk seperti cakram dan terletak di dalam bagian cekung duodenum. Sebagian caput meluas di kiri di belakang arteri dan vena mesenterica superior serta dinamakan Processus Uncinatus.
b.
Collum Pancreatis, merupakan bagian pankreas yang mengecil dan menghubungkan caput dan corpus pancreatis. Collum pancreatic terletak di depan pangkal vena portae hepatis dan tempat di percabangkannya arteria mesenterica superior dari aorta.
c.
Corpus Pancreatis,berjalan ke atas dan kiri, menyilang garis tengah. Pada potongan melintang sedikit berbentuk segitiga
d.
Cauda
Pancreatis,
berjalan
ke
depan
menuju
ligamentum
lienorenalis dan mengadakan hubungan dengan hilum lienale. Selain itu terdapat pula bagian fungsi pankreas yang dibagi menjadi eksokrin dan endokrin. Untuk fungsi eksokrin, kelenjar eksokrin pada pankreas disebut acini, yang menghasilkan enzim yang terlibat pada proses pencernaan ketiga jenis molekul kompleks makanan. Enzim pankreatik amilase akan mencerna zat pati menjadi maltosa. Kita bisa menyebutnya enzim “cadangan” untuk amilase saliva. Lipase akan mengubah lemak yang teremulsi menjadi asam lemak dan gliserol. Pengemulsifan atau pemisahan lemak pada garam empedu akan meningkatkan luas permukaan sehingga enzim lipase akan dapat bekerja secara efektif. Tripsinogen adalah suatu enzim yang tidak aktif, yang akan menjadi tripsin aktif di dalam duodenum. Tripsin akan mencerna polipeptida menjadi asam-asam amino rantai pendek.
Cairan enzim pankreatik dibawa oleh saluran-saluran kecil yang kemudian bersatu membentuk saluran yang lebih besar, dan akhirnya masuk ke dalam duktus pankreatikus mayor. Duktus tambahan juga bisa muncul. Duktus pankreatikus mayor bisa muncul dari sisi medial pankreas dan bergabung dengan duktus koledokus komunis untuk kemudian menuju ke duodenum. Pankreas juga memproduksi cairan bikarbonat yang bersifat basa. Karena cairan lambung yang memasuki duodenum bersifat sangat asam, ia harus dinetralkan untuk mencegah kerusakan mukosa duodenum. Prose penetralan ini dilaksanakan oleh natrium bikarbonat di dalam getah pankreas, dan pH kimus yang berada di dalam duodenum akan naik menjadi sekitar 7,5. Sekresi cairan pankreas dirangsang oleh hormon sekretin dan kolesistokinin, yang diproduksi oleh mukosa duodenum ketika kismus memasuki intestinum tenue. Sekretin meningkatkan produksi cairan bikarbonat oleh pankreas, dan kolesistokinin akan merangsang sekresi enzim pankreas. Dan komponen endokrin pankreas tersebar di seluruh organ berupa pulau sel endokrin yang disebut insula pancreatica (pulau Langerhans). Pulau Langerhans, tersebar di seluruh pankreas dan tampak sebagai massa bundar, tidak teratur, terdiri atas sel pucat dengan banyak pembuluh darah yang berukuran 76×175 mm dan berdiameter 20-300 mikron tersebar di seluruh pankreas, walaupun lebih banyak ditemukan di kauda daripada kaput dan korpus pankreas. Dengan pewarnaan khusus, sel-sel pulau Langerhans terdiri dari empat macam: a. Sel
Alfa,
sebagai
penghasil
hormon
glukagon.
Glukagon
meningkatkan kadar glukosa darah dengan mempercepat perubahan glikogen, asam amino, dan asam lemak di hepatosit menjadi glukosa. b. Sel Beta, sebagai penghasil hormon insulin. Insulin menurunkan kadar glukosa darah dengan meningkatkan transpor membran glukosa ke dalam hepatosit, otot, dan sel adiposa. c. Sel
Delta,
mensekresikan
hormon
somatostatin.
Hormon
ini
menurunkan dan menghambat aktivitas sekretorik sel alfa dan sel beta melalui pengaruh lokal di dalam insula pankreatika.
d. Sel
F,
Mensekresi
polipeptida
pankreas
yang
menghambat
pembentukan enzim pankreas dan sekresi alkali. (“Pankreas,” 2013).
Gambar 2.3. Bagian pulau Langerhans. (“Anatomi Pankreas dan SaluranSalurannya,” 2015) B. Fungsi Pankreas
1.
Mengatur kadar gula dalam darah melalui pengeluaran glucogen, yang menambah kadar gula dalam darah dengan mempercepat tingkat pelepasan dari hati.
2.
Pengurangan kadar gula dalam darah dengan mengeluarkan insulin yang mana mempercepat aliran glukosa ke dalam sel pada tubuh, terutama otot. Insulin juga merangsang hati untuk mengubah glukosa menjadi glikogen dan menyimpannya di dalam sel-selnya.
C.
Pembentukan Enzim-Enzim dan Hormon pada Pankreas
Pankreas memiliki 2 fungsi yaitu : 1. Eksokrin, mensekresi enzim-enzim dan ion-ion yang digunakan untuk proses pencernaan ke dalam duodenum seperti enzim amilase pankreas, enzim proteolitik dll 2.
Endokrin, terdiri dari pulau-pulau Langerhans yang menghasilkan beberapa hormone seperti insuli, glukagon, somatosin dan polipeptida pankreas Lihat tabel di bawah
Tipe sel
Jumlah Relatif
Hormon yg diproduksi
A (atau α)
25%
Glucagon
B (atau β)
70%
Insulin
D (atau δ)
< 5%
Somatostatin
F
Sangat kecil
Polipeptida pankreas
Tabel 1.1 Pembentukan Enzim-Enzim dan Hormon pada Pankreas 1. Insulin Struktur Insulin merupakan polipeptida yang terdiri dari 2 rantai, yaitu rantai A
dan rantai B
Rantai A terdiri dari 21 asam amino, rantai B terdiri dari 30 asam amino
Kedua rantai trsebut dihubungkan oleh jembatan disulfida, yaitu pada A7 dengan B7 dan pada A20 dengan B19. Ada pula jembatan disulfida intra rantai pada rantai A yaitu pada A6 dan A11. Posisi ketiga jembatan tersebut selalu tetap.
Kadang terjadi substitusi asam amino terutama pada rantai A posisi 8, 9, 10 namun tidak mempengaruhi bioaktivitas rangkaian tesebut.
Sintesis a. sintesis pro insulin
Preprohomon insulin merupakan prekursor yang lebih besar
Terdapat rangkaian pra atau rangkaian pemandu dengan 32 asam amino bersifat hidrofobik yang mengarahkan molekul tersebut ke dalam Retikulum Endoplasma kasar.
Di
dalam
RE
kasar
dihasilkan
molekul
proinsulin
yamg
memperlihatkan adanya jembatan disulfida pada peptida C rantai A dan peptida C rantai B.
b. sintesis insulin Molekul proinsulin yang diproduksi oleh RE kasar kemudian
diangkut ke aparatus golgi. Di aparatus golgi terjadi proteolisis dan pengemasan ke dalam
bentuk granul sekretorik. 95% proinsulin diubah menjadi insulin dengan
memecah
molekul proinsulin
pada
rantai
peptida
penghubung sehingga hanya tersisa rantai A danrantai B beserta jembatan disulfidanya.
Granul tersebut dibawa ke membran plasma melintasi sitoplasma.
Dengan adanya rangsangan granul yang telah matur akan menyatu dengan membran plasma dan mengeluarkan isinya ke dalam cairan ekstrasel melalui proses eksositosis
Sekresi
Insulin disekresikan sekitar 40-50 unit perhari.
Beberapa unsur yang terlibat antara lain:
a. Glukosa
Peningkatan konsentrasi glukosa dalam plasma merupakan faktor fisiologis penting dalam sekresi insulin
Konsentrasi ambang bagi sekresi insulin tersebut adalah kadar glukosa puasa plasma (80-100 mg/dL). Pada ambang tersebut insulin diproduksi minimal.
Peningkatan rasio ATP/ADP dalam metabolisme glukosa membuat K+ keluar, keadaan ini menyebabkan saluran Ca2+ aktif. Masuknya Ca2+ menyebabkan sekresi insulin.
b. faktor hormonal Sejumlah hormon mempengaruhi pelepasan insulin : epinefrin menghambat pelepasan insulin
agonis β-adrenegik merangsang pelepasan insulin, kemungkinan dengan cara meningkatkan cAMP intrasel.
Hormon pertumbuhan, kortisol, laktogen plasenta, estrogen, progestin dapatmeningkatkan sekresi insulin.
Dapat dilihat ketika pada fase akhir kehamilan insulin meningkat dengan sangat mencolok.
c.
preparat farmakologik Obat yang merangsang sekresi insulin dan paling sering dipakai untuk terapi diabetes pada manusia adalah senyawa sulfonilurea.
Tolbutamid, dipakai dalam terapi diabetes melitus tipe II (diabetes yang tidak tegantung insulin).
Peranan insulin dalam metabolisme
2. Glukagon
struktur
Merupakan
polipeptida rantai tunggal terdiri dari 29 asam amino
Disintesis
Disintesis dari molekul prekursor proglukagon yang berukuran jauh
di dalam sel A pulau Langerhans pankreas
lebih besar
Glukagon beredar dalam plasma dalam bentuk bebas, tidak terikat dengan protein
pengangkut. Karena tidak terikat dengan protein pengangkut maka usia paruh glukagon dalam
plasma singkat (sekitar 5 menit) Glukagon diinaktifkan di hati yang mempunyai enzim yang memecah 2 asam amino
Pertama
dari ujung terminal amino.
sekresi
Diperkirakan glukosa menghambat sekresi glukagon, mungkin juga diperantarai
oleh insulin karena hormon ini menghambat langsung pelepasan glukagon.
Faktor lain yang mempengaruhi sekresi glukagon antara lain asam amino, asam lemak, serta keton, hormon traktus gastrointestinal dan neurotransmiter.
Mekanisme
kerja
secara umum glukagon melawan kerja insulin glukagon merangsang glikogenolisis dan lipolisis
Hati merupakan sasaran utama kerja glukagon. Glukagon terikat dengan reseptor spesifik dalam membran plasma sel hati. Peristiwa ini mengaktifkan enzim adenilil siklase menghasilkan cAMP. Molekul cAMP yang dihasilkan mengaktifkan enzim
fosforilase
yang
meningkatkan laju penguraian dan menghambat kerja enzim
glikogen sintase sehingga pembentukan glikogen terhambat.
kenaikan kadar cAMP merangsang konversi asam amino menjadi glukosa dengan menginduksi sejumlah enzim yang terlibat dalam lintasan glukoneogenik. Beriku tadalah tabel yang memperlihatkan enzim-enzim yang diinduksi atau direpresi oleh insulin dan glukagon
3. Somatostatin
Struktur
Merupakan
peptida siklik disintesis sebagai prohormon somatostatin
yang besar.
disintesis dalam sel D pulau langerhans pankreas
Prohormon tersebut mula-mula diproses menjadi 28 asam amino dan akhirnya menjadi 14 asam amino
Selain di di pulau Langerhans somatostatin dijumpai di hipotalamus, jaringan gastrointestinal, dan sistem saraf pusat (mungkin sebagai neurotransmiter)
Peran
Somatostatin menghambat sekresi hormon pertumbuhan
menghalangi ketosis pada kondisi defisiensi akut i nsulin (menghambat kerja
glukagon untuk lipolisis saat kondisi insulin rendah)
mengurangi pengangkutan nutrien dari traktus gastrointestinal ke dalam sirkulasi darah, karena: - hormon ini memperpanjang waktu pengosongan lambung - mengurangi sekresi gastrin, sehingga produksi asam lambung menurun - mengurangi sekresi kelenjar eksokrin pankreas (enzim pencernaan) - mengurangi aliran darah splanknikus - memperlambat absorbsi gula
4. Polipeptida pankreas (pp)
merupakan suatu peptida dengan 36 asam amino
diproduksi oleh sel af pankreas
Sekresinya ditingkatkan oleh konsumsi protein, puasa, olah raga, serta hipoglikemia akut dan dikurangi oleh somatostatin dan pemberian glukosa intravena
Fungsi PP masih belum diketahui, mungkin berkaitan dengan kadar glikogen hati dan sekresi gastrointestinal.
D. Ganguan-Gangguan pada Pankreas
1. Pankreatitis Pankreatitis adalah suatu penyakit inflamasi pankreas yang identik menyebabkan nyeri perut dan terkait dengan fungsinya sebagai kelenjar eksokrin, (meskipun pada akhirnya fungsi sebagai kelenjar endokrin juga terganggu akibat kerusakan organ pankreas). The Second International Symposium on The Classification of Pancreatitis, (Marseille,1980) membuat klasifikasi sebagai berikut: a. Pankreatitis akut Pankreatitis akut adalah pankreatitis yang dikarakterisasi oleh nyeri berat di perut bagian atas dan meningkatnya level enzim pankreas di dalam darah. Pankreatitis akut bisa ringan ataupun berat tergantung manifestasi klinis, tes laboratorium, dan diagnosa. Perjalanan penyakit
dari ringan self limited sampai berat yang disertai renjatan gangguan ginjal dan paru-paru yang bisa berakibat fatal. Pankreatitis yang berat, enzim-enzim pankreas, bahan-bahan vasoaktif dan bahan-bahan toksik lainnya keluar dari saluran- saluran pankreas dan masuk ke dalam ruang pararenal anterior dan ruang-ruang lain seperti ruang-ruang pararenal posterior, lesser sac dan rongga peritoneum. Bahan ini mengakibatkan iritasikimiawi yang luas. Bahan-bahan tersebut memasuki sirkulasi umum melalui saluran getah bening retroperitoneal dan jalur vena dan mengakibatkan berbagai penyulit sistemik seperti gagal pernapasan, gagal ginjal dan kolaps kardio-vaskuler. Patofosiologi Pankreatitis akut dimulai sebagai suatu proses autodigesti di dalam kelenjar akibat aktivasi prematur zimogen (prekursor dari enzim digestif) dalam sel-sel sekretor pankreas (asinar), sistem saluran atau ruang interstisial. Gangguan sel asini pankreas dapat terjadi karena beberapa sebab: 1.
Obstruksi duktus pankreatikus. Penyebab tersering obstruksi adalah batu empedu kecil (microlithiasis) yang terjebak dalam duktus. Sebab lain adalah karena plug protein (stone protein) dan spasme sfingter Oddi pada kasus pankreatitis akibat konsumsi alkohol,
2.
Stimulasi hormon cholecystokinin (CCK) sehingga akan mengaktivasi enzim pankreas. Hormon CCK terstimulasi akibat diet tinggi protein dan lemak (hipertrigliseridemia) dapat juga karena alkohol,
3.
Iskemia sesaat dapat meningkatkan degradasi enzim pankreas. Keadaan ini dapat terjadi pada prosedur operatif atau karena aterosklerosis pada arteri di pankreas.
Gangguan di sel asini pankreas akan diikuti dengan pelepasan enzim pankreas, yang selanjutnya akan merangsang sel-sel peradangan (makrofag, neutrofil, sel-sel endotel, dsb) untuk mengeluarkan mediator inflamasi (bradikinin, platelet activating factor [PAF]) dan sitokin proinflammatory (TNF-, IL-1 beta, IL-6, IL-8 dan intercellular adhesive molecules (ICAM 1)
dan
vascular
adhesive
molecules
(VCAM)
sehingga
menyebabkan
permeabilitas vaskular meningkat, teraktivasinya sistem komplemen dan ketidakseimbangan sistem trombo-fibrinolitik. Kondisi tersebut akhirnya memicu terjadinya gangguan mikrosirkulasi, stasis mikrosirkulasi, iskemia dan nekrosis sel-sel pankreas. Kejadian di atas tidak saja terjadi lokal di pankreas tetapi dapat pula terjadi di jaringan/organ vital lainnya sehingga dapat menyebabkan komplikasi lokal maupun sistemik. Dengan kata lain pankreatitis akut dimulai oleh adanya keadian yang menginisiasi luka kemudian diikuti kejadian selanjutnya memperberat luka, yang dapat digambarkan secara lebih jelas pada skema di bawah ini (Gambar 3.1).
Gambar 3.1 Skema patogenesis Pankreatitis aku Secara ringkas progresi pankreatitis akut dapat dibagi menjadi 3 fase berurutan, yaitu: 1. inflamasi lokal pankreas, 2. peradangan sistemik (systemic inflammatory response syndrome [SIRS]), 3. disfungsi multi organ (multiorgan dysfunctions [MODS]). Berat ringannya pankreatitis akut tergantung dari respons inflamasi sistemik yang
diperantarai
oleh
keseimbangan
sitokin
proinflammatory
dan
antiinflammatory, dan ada tidaknya infeksi baik lokal maupun sistemik. Pada keadaan dimana sitokin proinflammatory lebih dominan daripada sitokin antiinflammatory (IL-10, IL-1 receptor antagonist (IL- 1ra) dan soluble TNF receptor (sTNFR) keadaan yang terjadi adalah pankreatitis akut berat.
