Fis isio ioll og ogii Si st ste em Endokrin
2 sistem yang berperan dalam koordinasi dan kontrol fungsi organ : sistem endokrin dan sistem saraf • papirus bangsa Mesir ± Mesir ± 1.500 SM : urine manis • Aretaeus dari Cappadocia : “daging tubuh yang larut dalam air seni” • 1921, ahli fisiologi Kanada, Sir Frederick Grant Banting dan Charles Herbert Best menemukan hubungan antara kekurangan insulin dan Diabetes mellitus
pengertian yang lebih baik akan sistem endokrin akan mengarah ke penatalaksanaan yang lebih baik pula untuk kelainan-kelainan hormonal.
Endokrinologi : ilmu yang mempelajari penyesuaian homeostasis kimiawi dan aktivitas-aktivitas lain yang dilaksanakan oleh hormon Sist iste em endo endokri krin n terdiri dari kelenjar-kelenjar endokrin kelenjar-kelenjar endokrin tanpa saluran (duktus) khusus yang tersebar di tersebar di seluruh tubuh Kelenjar endokrin Kelenjar endokrin mensekresikan hormon ke cairan interstisial berdifusi ke aliran darah menuju seluruh tubuh bekerja pada sel target (sel sasaran) spesifik dengan reseptor yang reseptor yang sesuai →
→
→
Hormon
→
zat perantara kimiawi jarak kimiawi jarak jauh jauh
Fungsi ung si Sistem Sistem Endo Endokri krin n •
Mengatur metabolisme Mengatur metabolisme organik dan H2O serta keseimbangan elektrolit.
•
Menyebabkan perubahan adaptasi untuk membantu tubuh menghadapi tekanan stress.
•
Mengatur perkembangan Mengatur perkembangan dan pertumbuhan tubuh.
•
Mengontrol reproduksi.
•
Mengatur produksi Mengatur produksi sel darah merah
•
Bersama dengan sistem saraf otonom, saraf otonom, mengontrol dan menyatukan baik sirkulasi dan pencernaan serta absorpsi makanan.
Suatu zat dapat disebut hormon bila zat tersebut : (definisi klasik hormon) : •
dihasilkan oleh kelenjar endokrin kelenjar endokrin atau sel-sel khusus
•
disekresikan langsung ke dalam aliran darah
•
ditransportasi ke seluruh tubuh
•
mempengaruhi kegiatan sel jaringan sel jaringan / organ sasaran yang letaknya jauh letaknya jauh dari asal tempat pembentukkannya.
Beberapa hormon mempengaruhi hampir semua hampir semua sel tubuh, Growth hormone pertumbuhan pada hampir semua hampir semua bagian tubuh →
tiroksin meningkatkan laju dari banyak reaksi kimiawi di dalam tubuh. →
Beberapa hormon hanya memberikan pengaruhnya pada jaringan yang spesifik (jaringan target) karena hanya jaringan inilah yang mempunyai reseptor terhadap reseptor terhadap hormon tersebut. ACTH (adrenocorticot (adrenocorticotropic menstimulasi korteks ropic hormone) hormone) menstimulasi kelenjar adrenal, kelenjar adrenal, memyebabkannya memyebabkannya untuk mensekresikan hormon adrenokortikal
dalam mempertahankan homeostasis tubuh, sistem endokrin dan sistem saraf berinteraksi saraf berinteraksi satu sama lain. Sebagai contoh, medulla kelenjar adrenal kelenjar adrenal dan kelenjar hipofisis dalam mensekresikan hormonnya secara primer tergantung pada respon terhadap stimulasi neural. Perb Perba andin nd ingan gan antara Sistem is tem Saraf Saraf dan Siste Sist em Endokr Endo krin in Si s t em Sar af
Si s t em En d o k r i n
Sel
Neuron
Ephitelium glandular
Signal kimiawi
Neurotransmitter
Hormon
Spesifisitas kerja
Receptor pada sel postsynaptics
Reseptor pada Reseptor pada sel target
Kecepatan Kecepatan onset o nset
Beberapa detik
Beberapa detik sampai jam
Durasi kerja
Sangat singkat kecuali aktivitas neural berlanjut
Dapat singkat atau dapat bertahan selama beberapa hari bahkan ketika sekresi dihentikan
• Hormon ormo n Tropik ropi k adalah hormon yang mengatur produksi mengatur produksi dan sekresi dari hormon yang lain. Contoh : TSH (Thyroid (Thyroid Stimulating Hormone) Hormone) • Kelenja Kelenj ar Parakr Parakrin in mengeluarkan sekretnya melalui proses difusi sederhana ke dalam cairan interstisial dan hanya memberikan efek pada sel-sel di dekatnya. Contoh histamin yang dibebaskan oleh sel mast selama proses peradangan . Histamin bekerja pada arteriol di sekitarnya untuk menimbulkan vasodilatasi lokal yang kemudian diikuti oleh peningkatan aliran darah yang diperlukan untuk menambah perangkat pertahanan tubuh ke tempat yang terkena.
• Kele Kelenjar njar Autokr Aut okrin in hanya memberikan efek pada sel sekresinya itu sendiri dengan berikatan pada reseptor di reseptor di permukaan sel. • Kedua kelenjar tersebut, kelenjar tersebut, kelenjar parakrin kelenjar parakrin dan autokrin, mensekresikan zatnya ke dalam lingkungan internal, dan walaupun mereka bukanlah hormon menurut definisi tradisional, keduanya mempunyai fungsi yang sama yaitu sebagai “molekul messenger”, dan kadang-kadang disebut hormon lokal. • Kelenjar Eksokrin Kelenjar Eksokrin mempunyai sekret yang keluar melalui keluar melalui saluran atau duktus menuju permukaan tubuh, sebagai contoh kelenjar keringat. kelenjar keringat.
• Neurotransmitter Neurotransmitter : zat perantara kimiawi yang jarak jangkauannya sangat pendek, digunakan oleh neuron untuk berkomunikasi dengan sel yang dipersarafi (neuron, otot atau kelenjar) • Neurohormon : hormon yang dikeluarkan ke dalam darah secara spesifik oleh neuron neurosekretorik. neurosekretorik. Neuron neurosekretorik neurosekretorik dianggap termasuk sistem endokrin, dan sistem tersebut disebut neuroendokrin. Neuron neurosekretorik mengeluarkan zat perantara kimiawi (chemical messenger) melalui darah, sedangkan neuron biasa mengeluarkan neurotransmiter ke neurotransmiter ke dalam ruang tertutup. • Neuromodulator : Neuromodulator : zat perantara yang bekerja pada neuron untuk menimbulkan perubahan biokimiawi jangka biokimiawi jangka panjang di sel saraf.
• Kelenjar jukstakrin jukstakrin (kelenjar yang (kelenjar yang langsung mengeluarkan sekretnya ke sel tetangganya melalui suatu hubungan juksta) • Kelenjar intrakrin Kelenjar intrakrin (kelenjar yang (kelenjar yang hasil sekresinya bekerja pada sel itu sendiri, tanpa hasil sekresinya itu keluar ke keluar ke cairan interstisial. Jadi langsung setelah disekresikan oleh suatu organel sel, kemudian melintasi sitoplasma untuk bekerja pada bagian sel yang lain pada satu sel yang sama).
• Kelenjar endokrin Kelenjar endokrin sentral termasuk kelenjar pineal, kelenjar pineal, hipotalamus dan hipofisis. Kelenjar Pineal Kelenjar Pineal adalah bagian dari otak yang mensekresikan hormon, yang penting di dalam menjaga irama biologi tubuh (Melatonin). • Kelenjar endokrin Kelenjar endokrin perifer, termasuk : Kelenjar Tiroid Kelenjar Tiroid (hormon tiroid), Medula dan Korteks Adrenal (Hormon Adrenokortikal), (Hormon Adrenokortikal), Pankreas (Hormon Insulin, Glucagon), Hormon Paratiroid, Kalsitonin (Kontrol Hormon terhadap Metabolisme Kalsium dan Fisiologi Tulang)
Fungsi ung si Ke K elenjar lenjar Endo Endokri krin n yang Kompleks Kom pleks • Satu kelenj kelenja ar endokr endo krin in dapat dapat me m enghasil ng hasilkan kan bermacam bermacam hormon. hormon . Kelenjar hipofisis Kelenjar hipofisis anterior, sebagai contoh, menghasilkan enam macam hormon yang berbeda, masing - masing mempunyai mekanisme kontrol yang berbeda dan mempunyai fungsi yang berbeda pula. • Satu ma m acam hormo hor mon n dapat dapat disekresik di sekresika an ole ol eh lebih da d ari satu satu kele kelenjar njar endokrin endokr in . Contohnya, baik hipotalamus maupun pankreas sama - sama mensekresikan hormon somatostatin. • Seringkali, satu satu ma m acam cam horm h ormon on mempu mempunyai nyai lebih lebih dari dari satu tip t ipe e sel target, target , dan oleh karena itu dapat menimbulkan lebih dari satu macam efek. Contohnya, Vasopresin menimbulkan reabsorpsi H2O oleh tubulus ginjal, begitu juga begitu juga vasokonstriksi pembuluh darah seluruh tubuh.
• Laju se s ekre kr esi dari be b eberapa berapa hormo hor mon n be b erbe rb eda secara secara bermakna selama selama teng tenggang gang wa w aktu kt u te t erte rt entu nt u da d alam pola po la siklus. siklus . Karena itu, sistem endokrin juga endokrin juga mengatur fungsi mengatur fungsi koordinasi temporal (time ; waktu). Hal ini terlihat jelas terlihat jelas pada kontrol endokrin atas siklus reproduksi, seperti siklus menstruasi, yang fungsi normalnya membutuhkan perubahan pola yang sangat spesifik dari sekresi berbagai macam hormon. • Sebua bu ah sel target tun gga gg al dapat dapat dip d ipe enga ng aruhi ru hi ole ol eh lebih dari dari sa s atu hormo h ormon n. Contohnya, insulin mengatur perubahan mengatur perubahan glukosa menjadi glikogen di dalam sel hati dengan menstimulasi satu enzim hepar spesifik, hepar spesifik, sedangkan hormon yang lain, glukagon, mengaktifkan enzim hati yang lain menimbulkan menimbulkan degradasi glikogen menjadi glukosa di dalam sel hati.
• Perantara kimiawi (chemical messenger) yang sama dapat berupa hormon atau neurotransmiter tergantung neurotransmiter tergantung pada asal dan cara pengantarannya / transportasinya transportasinya ke sel target. Norepinefrin yang disekresikan sebagai hormon oleh medulla adrenal dan dilepaskan sebagai neurotransmiter dari serat saraf postganglionik saraf postganglionik simpatik adalah contoh utama. • Beberapa organ secara khusus mempunyai fungsi endokrin (khusus mensekresikan hormon saja, contohnya kelenjar hipofisis kelenjar hipofisis anterior). Sedang organ yang lain dari sistem endokrin juga endokrin juga melaksanakan fungsi non - endokrin, contohnya testis selain memproduksi sperma juga sperma juga mensekresikan hormon seks pria, testosteron.
Tinja inj auan uan kimia kim iawi wi hormo ho rmon n • Secara kimiawi, hormon dapat dibagi menjadi hormon steroid dan hormon non-steroid. • Hormon steroid terbuat dari kolesterol, dengan struktur kimia yang mirip pula dengan kolesterol. • perubahan dari kolesterol menjadi hormon steroid spesifik membutuhkan adanya sejumlah enzim, yang hanya terdapat pada organ steroidogenik (penghasil steroid) spesifik. • Hormon steroid tidak disimpan seperti hormon non-steroid
• Hormon non-steroid termasuk hormon amina, peptida, dan protein atau glikoprotein yang terbuat dari asam amino. • Hormon amina adalah hormon yang diturunkan (derivat) dari asam amino tirosin, termasuk norepinefrin dan epinefrin (medulla kelenjar adrenal) kelenjar adrenal) serta tiroksin dan triiodotironin (kelenjar tiroid). (kelenjar tiroid). • Hormon peptida terdiri dari rantai pendek asam amino (kurang dari 100 asam amino) • Hormon protein terbuat dari rantai panjang asam amino (lebih dari 100 asam amino) • hormon non-steroid disimpan sampai mereka disekresikan. • Dengan menyimpan hormon peptida di dalam bentuk yang telah siap dilepaskan, kelenjar dapat kelenjar dapat merespons secara cepat terhadap setiap permintaan untuk peningkatan sekresi tanpa perlu terlebih dahulu meningkatkan sintesis hormon. Berbeda dengan hormon steroid, yang laju sekresinya diatur secara diatur secara penuh oleh laju sintesis hormon.
Jenis kimiawi hormon J en i s zat
Ter b u at d ar i
Co n t o h
Amina
Asam amino
Norepinefrin, Epinefrin
Peptida
Asam amino
ADH, OT, TRH, SS, GnRH
Protein
Asam amino
PTH, GH, PRL
Glikoprotein
Protein dan karbohidrat
FSH, LH, TSH
Steroid
Kolesterol
Estrogen, Testosteron, Aldosteron, Kortisol
Perbedaan kecil pada struktur kimia struktur kimia di antara hormon pada setiap kategori seringkali mengakibatkan perbedaan besar dalam respons biologis-nya.
Perbedaan dalam struktur kimia struktur kimia juga juga mempunyai akibat perbedaan dalam daya larut hormon. Tingkat daya larut suatu hormon akan menentukan bagaimana : (1) hormon diproses oleh sel endokrin, (2) cara bagaimana hormon diangkut di dalam darah, dan (3) mekanisme bagaimana hormon melaksanakan efeknya pada sel target. Berikut adalah perbedaan dalam tingkat daya larut dari berbagai macam kelas hormon : • Semua hormon peptida dan katekolamin adalah hidrofilik (menyukai air) dan lipofobik (takut akan lemak); karena itu mereka sangat larut di dalam air dan mempunyai daya larut dalam lemak yang sangat rendah • Semua hormon steroid dan hormon tiroid adalah lipofilik (menyukai lipid) dan hidrofobik (takut akan air); karena itu mereka mempunyai tingkat larut yang tinggi di dalam lemak dan sebaliknya, daya larutnya rendah di dalam air.
Onse ns et da d an Durasi Ke K erja rj a Hormo or mon n ONSET • Hormon yang bekerja melalui sistem second messenger untuk mengubah aktivitas enzim yang telah ada hanya membutuhkan waktu beberapa menit untuk menjalankan efeknya secara penuh. Co. epinefrin dan norepinefrin, disekresikan disekresikan dalam waktu beberapa detik setelah stimulasi, dan dapat segera melakukan fungsi kerjanya secara penuh dalam waktu beberapa detik sampai beberapa menit • Hormon yang bekerja melalui pembentukkan protein baru, membutuhkan waktu lebih lama sampai beberapa jam, beberapa jam, sebelum efeknya mulai dilangsungkan. Co. tiroksin atau growth hormon membutuhkan beberapa bulan untuk menimbulkan efeknya secara penuh.
DURASI KERJA • Bila dibandingkan secara kontras dengan respons neural yang secara cepat dihentikan begitu signal pemicunya dihentikan pula, respons hormonal dapat tetap ada (persisten) untuk selama beberapa waktu setelah hormon tidak lagi berikatan dengan reseptornya. • Efek hormon biasanya akan tetap ada selama beberapa waktu setelah withdrawal hormon itu sendiri. • Respons yang tergantung pada sintesis protein berlangsung lebih lama daripada yang kerjanya melaui aktivasi enzim. • Hormon lipofilik sendiri akan lebih lama kehadirannya sebelum di non-aktifkan bila dibandingkan dengan hormon hidrofilik.
• Konsentrasi hormon yang dibutuhkan untuk mengontrol metabolik dan fungsi endokrin adalah sangat kecil, berkisar antara 1 picogram ( satu per sejuta per sejuta dari satu gram) dalam setiap mililiter darah mililiter darah sampai beberapa mikrogram (per juta dari satu gram) per mililiter darah. mililiter darah. • Laju sekresi dari hormon jugalah hormon jugalah sangat kecil. Biasanya diukur dalam diukur dalam mikrogram atau miligram per hari. • Kelenjar endokrin Kelenjar endokrin tidak mensekresikan hormonnya dalam laju yang konstan (tetap). Laju sekresi tersebut diatur oleh diatur oleh kombinasi beberapa mekanisme yang kompleks. Mekanisme umum dalam pengontrolan laju sekresi tersebut adalah : sistem umpan balik negatif, refleks neuroendokrin ,dan irama diurnal (sirkadian).
Transp ransport ort Hormon or mon di dala dalam m dara darah h • Hormon yang larut dalam air (peptida dan katekolamin) larut di dalam plasma • Hormon steroid bersirkulasi di dalam darah dengan terikat pada protein plasma. Biasanya kurang dari 10 persen berada dalam keadaan bebas tanpa terikat dengan protein plasma. • Hormon katekolamin bersirkulasi sebagai hormon bebas dalam jumlah dalam jumlah sekitar 50% sekitar 50% ; sedangkan 50% yang lain terikat secara lemah pada protein plasma albumin. Karena hormon katekolamin larut di dalam air, kepentingan dan tujuan ikatan dengan protein plasma ini masih belum diketahui dengan jelas. dengan jelas.
• Enzim pencerna tidak dapat mengurai hormon steroid dan tiroid, sehinnga dapat dimasukkan ke dalam tubuh secara oral • Insulin harus injeksi Metabolis tabol isme me Hormo or mon n • Hati merupakan tempat utama untuk me-non-aktifkan hormon metabolik, beberapa hormon juga hormon juga dimetabolisme di ginjal, darah, atau sel target. • Cara utama di dalam melakukan bersihan hormon dan metabolitnya dari dalam darah adalah melalui eksresi urin cara non-invasif untuk non-invasif untuk menilai fungsi endokrin, karena laju sekresi hormon dan metabolitnya di dalam urin merefleksikan laju sekresi oleh kelenjar endokrin. kelenjar endokrin. →
• Hormon peptida hidrofilik dan katekolamin hanya berada di dalam darah untuk waktu yang singkat (beberapa menit sampai beberapa jam), beberapa jam), sebelum mulai di-non-aktifasikan • Pada insulin, sel target-nya sendiri menghilangkan ikatan dengan hormon dengan cara endositosis dan mendegradasikan-nya intraselular. • Ikatan hormon lipofilik dengan protein plasma membuat mereka bertahan lebih lama terhadap non-aktifasi hormonnya. Hormon lipofilik dapat tetap ada di dalam darah untuk beberapa jam beberapa jam (steroid) sampai mencapai waktu seminggu (hormon tiroid).
Klire Klir ens Hormon • Terdapat dua faktor yang faktor yang dapat meningkatkan atau menurunkan konsentrasi hormon di dalam darah. Pertama adalah laju sekresi hormon ke dalam darah. Yang kedua adalah laju bersihan hormon dari dalam darah, yang disebut laju klirens metabolik (metabolic clearance rate). • Biasanya diekspresikan sebagai jumlah sebagai jumlah mililiter plasma mililiter plasma yang di ’bersih’ kan dari hormon per menit. • Untuk menghitung laju klirens ini, harus dihitung (1) laju menghilangnya hormon dari plasma per menit, dan (2) konsentrasi dari hormon dalam setiap mililiter plasma. mililiter plasma. Laju Klirens Metabolik = Laju menghilangnya hormon dari dalam plasma / Konsentrasi hormon dalam setiap mililiter plasma
• Hormon dibersihkan dari plasma dengan berbagai cara (1) destruksi metabolik oleh jaringan oleh jaringan (2) ikatan dengan jaringan dengan jaringan (3) eksresi oleh hati ke dalam cairan empedu (4) eksresi oleh ginjal ke dalam urin.
Reseptor septo r Hor Hormo mon n • Hormon dapat menuju ke semua sel, tetapi hanya berpengaruh pada sel yang mempunyai reseptor yang reseptor yang sesuai. • Reseptor hormon Reseptor hormon adalah molekul protein atau glikoprotein yang mempunyai binding site untuk hormon yang spesifik • Setiap target sel mempunyai 2.000 sampai 100.000 reseptor • Semakin banyak reseptor yang reseptor yang terikat dengan hormon, semakin besar respons besar respons yang ditimbulkan.
Lokasi dari reseptor tiap reseptor tiap tipe hormon adalah sebagai berikut : •
Di dalam atau di atas permukaan membran sel. Reseptor membran Reseptor membran spesifik untuk sebagian besar hormon protein, peptida, dan hormon katekolamin.
•
Di dalam sitoplasma sel. Reseptor untuk Reseptor untuk beberapa hormon steroid ditemukan sebagian besar pada besar pada sitoplasma.
•
Di dalam nukleus sel. Reseptor untuk Reseptor untuk hormon steroid dan hormon tiroid ditemukan di dalam nukleus dan dipercaya berhubungan secara langsung dengan satu atau beberapa kromosom.
Perbedaan kerja antara hormon yang mempunyai reseptor di reseptor di permukaan membran sel dan yang mempunyai reseptor di reseptor di
• Jumlah reseptor pada reseptor pada target sel biasanya tidak tetap konstan dari hari ke hari, atau bahkan dari menit ke menit. • Down penurunan jumlah reseptor aktif reseptor aktif yang yang ow n Regu Regulatio lation n : penurunan jumlah akan menurunkan responsifitas jaringan responsifitas jaringan target terhadap hormon. Hal ini kemudian akan menurunkan sensitifitas (desensitisasi) sel target terhadap peningkatan konsentrasi hormon • Up Regulatio gu lation n : pembentukkan pembentukkan lebih banyak molekul reseptor oleh reseptor oleh target sel, melebihi keadaan normal, menyebabkan jaringan menyebabkan jaringan target menjadi lebih sensitif terhadap efek stimulasi hormon.
Mekanisme Kerja Hormon Tiga cara utama hormon melangsungkan respon biologi-nya : Kelenjar Endokrin Hormon
Berikatan dengan reseptor SEL TARGET)
Ikatan hormon dengan reseptornya memicu salah satu dari kejadian intraselular di bawah ini : 1.
Mengubah permeabilitas saluran (channel) dengan bekerja pada protein pembentuk-saluran yang telah ada. Atau
2.
Bekerja memalui sistem second messenger untuk mengubah aktivitas dari protein yang telah ada, Atau
3.
Mengaktifkan gen spesifik menyebabkan pembentukan protein baru.
Respons Fisiologis
Hormon ormo n Lipofilik Lipofil ik (Hormon ormo n Ste Steroid roid dan dan Hormon Hormon Tiroi Tiroid) d) Uruta rut an Kerja Kerja Hormon orm on Lipof Li pofili ilik k •
Kelenjar hormon Kelenjar hormon mensekresikan hormon lipofilik.
•
Hormon lipofilik berdifusi melalui membran sel target.
•
Hormon bergabung dengan molekul reseptor spesifik reseptor spesifik pada nukleus atau pada sitoplasma sel target.
•
Kompleks hormon-reseptor berdifusi hormon-reseptor berdifusi masuk atau ditransportasikan ke dalam nukleus.
•
Kompleks hormon-reseptor berikatan hormon-reseptor berikatan pada daerah yang khusus dari DNA di kromosom (hormone response element / HRE), yang mengaktifkan proses transkripsi gen spesifik untuk membentuk RNA messenger.
•
RNA messenger memasuki sitoplasma dan mengarahkan ribosom melaksanakan sintesis protein.
•
Protein yang baru terbentuk memproduksi efek spesifik hormon.
Hormon orm on Hidrofi idr ofilik lik (Hormon orm on Non Non – Stero teroid) id) Uruta rut an Kerj Kerja a Hor Hormon mon Nonste ons teroi roid d •
Kelenjar hormon Kelenjar hormon mensekresikan hormon nonsteroid.
•
Cairan tubuh membawa hormon ke target sel.
•
Hormon bergabung dengan situs reseptor pada reseptor pada membran dari sel target, mengaktifkan mengaktifkan protein G.
•
Molekul Adenylate Molekul Adenylate cyclase diaktifkan di dalam mebran sel target.
•
Adenylate cyclase mengubah ATP mengubah ATP menjadi cyclic AMP.
•
Cyclic AMP mengaktifkan protein kinases.
•
Enzim – Enzim – enzim ini mengaktifkan substrat protein di dalam sel yang mengubah proses metabolik.
•
Perubahan selular menimbulkan selular menimbulkan efek dari hormon.
sistem second messenger yang lain : Fosfolipase C & Kalsium – Kalmodulin
Kontr Kon trol ol terh terha adap dap Sekr Sekre esi Hormon or mon Sistem is tem Ump Umpa an Ba B alik li k -
Hypotalamus
-
Pituitari Anterior
-
Kelenjar endokrin perifer
a
Sistem Saraf
-
Perubahan jumlah di dalam plasma
Kelenjar Endokrin
Kelenjar Endokrin
Sel Target
Sel Target
Sel Target
Kerja Hormon
Kerja Hormon
Kerja Hormon
b
c
Kontrol terhadap sistem endokrin terjadi dalam 3 jalur : jalur : (a) hipotalamus dan pituitari anterior, (b) sistem saraf secara saraf secara langsung, dan (c) kelenjar yang kelenjar yang merespon secara langsung terhadap perubahan di lingkungan internal. Penghambatan Negative Feedback dilambangkan dengan - .
1.
Hipotalamus mengatur pelepasan mengatur pelepasan hormon tropik oleh kelenjar pituitari kelenjar pituitari anterior, yang merupakan hormon penstimulasi kelenjar endokrin kelenjar endokrin lain untuk melepaskan hormon. Hipotalamus secara teratur menerima teratur menerima informasi tentang lingkungan internal dari hubungan saraf dan saraf dan cairan serebrospinal.
2.
Sistem saraf menstimulasi saraf menstimulasi beberapa kelenjar secara kelenjar secara langsung. Sebagai contoh, medulla adrenal mensekresikan hormonnya (epinefrin dan norepinefrin) sebagai respons terhadap impuls saraf preganglionik saraf preganglionik simpatik.
3.
Grup kelenjar endokrin kelenjar endokrin yang lain merespons secara langsung terhadap perubahan dari lingkungan internal. Sebagai contoh, ketika kadar glukosa kadar glukosa darah meningkat, pankreas mensekresikan insulin, dan ketika kadar glukosa kadar glukosa darah turun, sebaliknya pankreas mensekresikan glukagon.
Udara dingin Hipotalamus TRH Adenohipofisis TSH Kelenjar Tiroid Kelenjar Tiroid Tiroksin Mekanisme umpan balik negatif negatif pengatur pengatura an sekresi hor mon tiroksi tir oksin n : menghambat : merangsang
• umpan balik positif pengendalian sekresi hormon bersifat saling menguatkan. →
• Terjadi ketika kerja biologis hormon di jaringan target membutuhkan membutuhkan tambahan sekresi dari hormon. • Contoh sekresi Luteinizing Hormone (LH) yang terjadi sebagai akibat efek stimulasi estrogen ke kelenjar hipofisis anterior sebelum ovulasi. LH bekerja pada ovarium menstimulasi menstimulasi tambahan sekresi estrogen menyebabkan lebih banyak lagi sekresi LH. →
→
→
• Ketika kadar konsentrasi LH mencapai tingkat yang cukup memadai kontrol umpan balik negatif akan terjadi. →
Umpan Balik Balik Positif osi tif • Persalinan hormon oksitosin dihasilkan oleh hipotalamus merangsang kontraksi uterus merangsang serviks uteri untuk meregang. →
→
→
• Regangan serviks uteri ini menimbulkan impuls yang merangsang hipotalamus untuk mensekresi oksitosin yang lebih banyak lagi. • Demikian proses ini semakin kuat dan baru berhenti bila bayi sudah dilahirkan.
Refle fl eks Neur Neuroendo oendokr krin in • di dalamnya termasuk komponen saraf dan komponen endokrin. • Tujuan menghasilkan menghasilkan peningkatan mendadak di dalam sekresi hormon sebagai respons terhadap stimulus spesifik. →
• Contoh, sekresi epinefrin oleh medulla adrenal secara tunggal diatur oleh sistem saraf simpatik. Beberapa sistem kontrol endokrin yang lain, mengandung baik sistem umpan balik (mempertahankan jumlah basal yang konstan dari hormon) maupun refleks neuroendokrin (menyebabkan (menyebabkan sekresi mendadak sebagai respons terhadap kebutuhan yang mendadak pula terhadap hormon). Contohnya adalah peningkatan sekresi hormon kortisol, “hormon stress”, oleh korteks adrenal sebagai respons terhadap stress.
Irama Diu Diurn rna al (Sir (Sirkadi kadia an) • irama diurnal (siang-malam ; day-night) • irama sirkadian (dalam waktu/selama sehari ; around a day) • Irama endokrin “terkunci” terhadap petunjuk dari luar tubuh, seperti siklus terang dan gelap. Puncak pasang dan surut dari siklus 24 jam sekresi hormon diatur sesuai dengan siklus terang dan gelap. • Beberapa siklus endokrin ber-operasi pada skala waktu selain irama sirkadian, ontoh siklus menstruasi bulanan.
Hal-hal l-hal yang dapat dapat menyebabkan menyebabkan ke k elainan endokr endo krin in terjadi Aktivitas Hormon Terlalu Sedikit
Aktivitas Hormon Terlalu Banyak
•
• Kelenjar endokrin terlalu banyak mensekresikan hormon (hipersekresi) * • Penurunan jumlah protein plasma pengikat hormon (terlalu banyak hormon bebas yang aktif secara biologis) • Penurunan bersihan hormon dari darah • Penurunan non-aktifasi • Penurunan eksresi
• •
• •
Kelenjar endokrin terlalu sedikit mensekresikan hormon (hiposekresi) * Peningkatan bersihan hormon dari darah Tingkat responsitifitas jaringan yang abnormal terhadap hormon Kekurangan reseptor sel target Kekurangan enzim yang esensial untuk respons sel target
* penyebab terbanyak disfungsi endokrin
Hiposekresi (dapat primer atau sekunder) 1.
genetik (kelainan sejak lahir dimana lahir dimana tidak adanya kehadiran enzim yang dibituhkan untuk mengkatalisa sintesis dari hormon)
2.
diet (kekurangan yodium, yang dibutuhkan untuk sintesis hormon tiroid)
3.
zat kimia atau zat toksik (beberapa residu insektisida dapat menghancurkan korteks adrenal)
4.
imunologi (antibodi autoimun dapat menghancurkan jaringan tiroid tubuh sendiri)
5.
proses penyakit lainnya (kanker atau (kanker atau tuberkulosis mungkin dapat menghancurkan kelenjar endokrin) kelenjar endokrin)
6.
iatrogenik (operasi pengangkatan kelenjar tiroid kelenjar tiroid yang terkena kanker)
7.
idiopatik (mempunyai arti penyebabnya belum diketahui).
Hipersekresi dapat terjadi karena : 1.
tumor yang mengabaikan sinyal masukan pengatur normal (normal regulating input) dan secara terusmenerus mensekresikan hormon secara berlebihan
2.
faktor imunologi, faktor imunologi, seperti stimulasi berlebihan terhadap kelenjar tiroid kelenjar tiroid oleh antibodi abnormal yang meyerupai kerja dari TSH, hormon tropik tiroid.
Permisif rmi sifitas, itas, Sinergis Sinergisme me,, dan dan Anta Ant agonism gon isme e Hormon seringkali mempengaruhi reseptor dari hormon yang lain sebagai bagian dari aktivitas fisiologis normal-nya. Sebuah hormon dapat mempengaruhi mempengaruhi aktivitas hormon yang lain pada sel targetnya melalui satu dari tiga jalur berikut ini : • Permisifitas : suatu hormon harus ada dalam jumlah yang adekuat agar efek hormon lain dapat bekerja secara penuh. Hormon yang pertama meningkatkan responsitifitas sel target terhadap hormon lain. Contohnya, hormon tiroid meningkatkan meningkatkan jumlah reseptor untuk epinefrin pada sel target epinefrin, meningkatkan tingkat efektifitas dari epinefrin itu sendiri.
• Sinergisme : kerja dari beberapa hormon saling melengkapi dan efek kombinasinya lebih besar dibandingkan dengan gabungan jumlah gabungan jumlah dari efek hormonhormon itu sendiri masing-masing secara terpisah. Contohnya adalah sinergisme kerja antara Folliclestimulating hormone (FSH) dengan testosteron, yang keduanya dibutuhkan untuk mempertahankan laju produksi normal dari sperma. • An A n t ago ag o n i s m e : satu hormon menyebabkan hilangnya reseptor hormon reseptor hormon yang lain, menurunkan efekitivitas hormon yang lain itu. Contohnya, progesteron (hormon yang disekresikan selama kehamilan yang menurunkan kontraksi uterus) menghambat responsitifitas uterus terhadap estrogen (hormon yang disekresikan selama kehamilan yang meningkatkan kontraksi uterus). Dengan menyebabkan hilangnya reseptor estrogen reseptor estrogen pada otot polos uterus, progesteron mencegah uterus untuk melangsungkan efeknya selama kehamilan ,sehingga menjaga uterus sebagai lingkungan yang tenang (tidak berkontraksi) yang cocok untuk perkembangan fetus.
Penguk ng ukur ura an Kons Ko nse entrasi nt rasi Hor Hormo mon n di dalam dalam Da Darah Kebanyakan hormon berada di dalam darah dalam jumlah yang sangat kecil, dapat mencapai 1 picogram (satu per trilyun dari satu miligram) per mililiter darah. Radioimmunoasay Prinsip : I.
diproduksi antibodi yang sangat spesifik terhadap hormon yang akan diukur.
II.
sejumlah kecil dari antibodi ini (1) dicampurkan dengan sejumlah cairan tubuh dari binatang yang mengandung hormon yang akan diukur, dan (2) dicampur secara bersamaan dengan sejumlah hormon standar yang telah dimurnikan, yang telah ditandai dengan isotop radioaktif.
• Kondisi spesifik yang dipenuhi : harus ada jumlah antibodi yang sangat kecil yang berikatan seluruhnya dengan keduanya, hormon yang telah dita dit andai de d engan ra r adioa dio aktif kti f dan hormon horm on standa standar r di di dalam cairan tubuh yang akan diukur. • Hormon alami dan hormon ter-radioaktif akan berkompetisi menuju ‘binding site’ (tempat lekat) dari antibodi. • Dalam kompetisi tersebut, kedua hormon yang berikatan dengan reseptor, alami dan yang ter-radioaktif, proporsional dengan konsentrasinya konsentrasinya di dalam cairan yang akan diukur.
III.
setelah pengikatan drengan reseptor mencapai keadaan seimbang, kompleks antibodi – hormon dipisahkan dari sisa cairan solusio, jumlah dari hormon ter-radioaktif yang terikat dengan kompleks ini diukur dengan teknik penghitungan radioaktif. Jika sejumlah besar hormon ter-radioaktif berikatan dengan antibodi, jelaslah bahwa hanya ada sejumlah kecil dari hormon alami yang berkompetisi dengan hormon ter-radioaktif, dan karena itu jumlah hormon alami di dalam cairan tubuh yang diukur adalah kecil. Sebaliknya, jika hanya sejumlah kecil hormon terradioaktif yang terikat dengan antibodi, maka terdapat jumlah yang besar dari hormon hormon alami.
IV.
Untuk membuat penghitungan menjadi sangat kuantitatif, prosedur radioimmunoassay juga dilakukan pada cairan solusio ‘‘standar’’ mengandung hormon yang belum ditandai dengan radioaktif pada beberapa tingkat konsentrasi. Kemudian sebuah “kurva standar” dibuat.
•
Tingkat kesalahan 10 sampai 15 persen.
Penggunaa ngg unaan n hormon hor mon untuk unt uk menin meningkatka gkatkan n kema kemampu mpua an atlet. • Growth Hormone (HGH) • Steroid
→
→
memperbesar massa otot
menguatkan otot
• Eritropoetin meningkatkan meningkatkan jumlah eritrosit meningkatkan meningkatkan pengiriman oksigen ke otot meningkatkan ketahanan →
→
→
1987 menyebabkan serangan jantung dan kematian pada lebih dari dua lusin atlet balap sepeda Belanda
