Gangguan Metabolisme Karbohidrat (dr. Ria)
A. Struktur Karbohidrat
Merupakan
polihidroksialdehid
atau
keton
atau
senyawa
yang
menghasilkan senyawa-senyawa ini bila dihidrolisa. Rumus umum dari karbohidrat ->
B. Klasifikasi Karbohidrat Berdasarkan jumlah unit gula, karbohidrat dibagi menjadi 4: 1. Monosakarida -> Terdiri dari hanya satu unit polihidroksi aldehid atau keton. Contoh: Glukosa, fruktosa, dan galaktosa. 2. Disakarida -> Gabungan 2 molekul molekul monosakarida. monosakarida. Contoh: Maltosa, Laktosa, Sukrosa.
The King : “MaLakSukro”
Maltosa
= Glukosa + Glukosa
Laktosa
= Glukosa + Galaktosa
Sukrosa
= Glukosa + Fruktosa
3. Oligosakarida -> -> Gabungan Gabungan 2-10 molekul monosakarida. Contoh: maltotriosa 4. Polisakarida -> -> Gabungan Gabungan lebih dari 10 monosakarida. Contoh: pati, Contoh: pati, selulosa, glikogen.
C. Metabolisme Karbohidrat
Metabolisme karbohidat tergantung pada kebutuhan : 1. Produksi energi 2. Disimpan sebagai glikogen di hepar/otot, atau trigliserida pada jaringan lema k 3. Di konversi menjadi: keto acids, amino acids
D. Pengaturan Pengaturan Glukosa Darah
1. Glikolisis Glikolisis : : memecahkan molekul glukosa untuk membentuk 2 molekul asam piruvat dan asam laktat.
Glikolisis dapat menghasilkan ATP pada keadaan anaerob yang penting pada kontraksi otot rangka.
Sebaliknya pada otot jantung, adaptasi jelek pada anaerob bahaya pada iskemia.
Penyakit akibat defisiensi enzim glikolisis, seperti : dan fatique.
anemia hemolitik
Pada kanker, kecepatan glikolisis meningkat dibandingkan kebutuhan siklus kreb, akibatnya piruvat menumpuk dan akhirnya asam laktat meningkat.
Asidosis laktat dapat disebabkan oleh beberapa hal, mis : def. Piruvat dehidrogenase.
2. Glikogenolisis : perubahan glikogen -> glukosa. Glikogen yang ada di hati akan di ubah kembali menjadi glukosa. 3. Glikogenolisis : perubahan glukosa -> glikogen. Bila glukosa tidak segera dibutuhkan untuk energi, glukosa ekstra yang masuk secara kontinu ke dalam sel akan disimpan sebagai glikogen di dalam hati dan otot. 4. Glukoneogenesis Glukoneogenesis : : non KH (asam amino, gliserol) -> glukosa. Bila simpanan karbohidrat tubuh berkurang di bawah normal, glukosa dalam jumlah sedang dapat dibentuk dari asam amino dan amino dan dari gugus dari gugus gliserol lemak. lemak. Glukoneogenesis terjadi jika kebutuhan glukosa tidak terpenuhi dari diet karbohidrat. Asupan glukosa yang berkesinambungan penting terutama bagi sistem saraf dan eritrosit. •
Glukoneogenesis terjadi jika kebutuhan glukosa tidak terpenuhi dari diet karbohidrat. Asupan glukosa yang berkesinambungan penting terutama bagi sistem saraf dan eritrosit.
E. Pengatur Kadar Gula dalam Darah
Pengaturan kadar gula dalam darah dikukan oleh pankreas. Pankreas memiliki dua jenis jaringan utama, yaitu: 1) asini -> -> yang yang menyekresikan getah pencernaan ke dalam duodenum,dan 2) pulau langerhans -> -> yang langsung menyekresikan insulin dan glukagon ke dalam darah. Pulau langerhans memiliki langerhans memiliki 3 jenis sel utama, yaitu : 1. Sel alfa -> yang kira-kira mencakup 25% dari seluruh sel yang ada di pulau langerhans. Sel alfa menyekresikan glukagon. menyekresikan glukagon. Fungsinya untuk meningkatkan kadar gula dalam darah.
2. Sel beta -> beta -> kira-kira mencakup 60% dari semua pulau. Sel beta menyekresikan insulin dan amilin. Amilin merupakan hormon yang di sekresikan bersama insulin insulin, meski fungsi dari amilin ini masih belum jelas.
Fungsi insulin : insulin : a. Meningkatkan ambilan glukosa kedalam sel (otot/jaringan adiposa) Insulin dapat meningkatkan metabolisme dan ambilan glukosa otot , maksudnya di sini adalah dalam sehari, jaringan otot tidak bergantung glukosa untuk energinya tapi sebagian besar tergantung pada asam lemak. Alasan utama untuk itu adalah karena membran otot istirahat yang normal hanya sedikit permeabel terhadap glukosa, kecuali bila serabut otpt dirangsang oleh insulin; diantara waktu-waktu makan, jumlah insulin yang disekresikan terlalu kecil untuk meningkatkan ambilan glukosa ke dalam sel-sel otot. Akan tetapi, ada 2 kondisi saat otot menggunakan sejumlah besar glukosa, yaitu : 1) Selama kerja fisik sedang atau berat. berat. Penggunaan glukosa yang besar ini tidak membutuhkan sejumlah besar insulin, karena serabut otot yang bekerja menjadi permeabel terhadap glukosa bahkan tanpa adanya insulin akibat proses kontraksi itu sendiri. 2) Selama beberapa jam setelah makan. makan. Pada saat ini konsentrasi glukosa darah tinggi dan pankreas menyekresikan sejumlah besar insulin. Insulin tambahan menyebabkan transpor glukosa yang cepat dalam sel otot. Hal ini menyebabkan sel otot selama periode ini lebih cenderung menggunakan glukosa dari pada asam lemak.
Penyimpanan lemak di sel-sel adiposa -> 1. Insulin menghambat kerja lipase peka-hormon. Enzim inilah yang menyebabkan hidrolisis trigliserida yang sudah disimpan dalam sel-sel lemak. Oleh karena itu, pelepasan asam lemak dari jaringan adiposa ke dalam sirkulasi akan terhambat. 2. Insulin meningkatkan pengangkutan glukosa melalui membran sel ke dalam sel-sel lemak dengan cara yang sama seperti insulin meningkatkan pengangkutan glukosa ke dalam sel-sel otot. Sebagian glukosa ini lalu dipakai untuk membentuk sejumlah besar α -gliserol fosfat. Zat ini menyediakan gliserol yang akan berikatan dengan asam lemak untuk membentuk membentuk trigliserida trigliserida yang merupakan bentuk lemak yang disimpan dalam sel-sel adiposa. Oleh karena itu, bila tidak ada insulin, bahkan penyimpanan sejumlah besar asam lemak yang diangkut dari hati dalam bentuk lipoprotein hampir terhambat. b. Meningkatkan penyimpanan glukosa sebagai glikogen. Penyimpanan glukosa sebagai glikogen dapat terjadi di hati maupun otot. Penyimpanan glikogen di otot -> Bila setelah makan otot tidak bekerja, walaupun glukosa yang ditranspor ke dalam otot jumlahnya banyak, sebagaian besar glukosa sampai batas 2-3% kemudian akan disimpan dalam bentuk glikogen otot dari pada digunakan untuk energi. Glikogen ini kemudian dapat digunakan oleh otot untuk menghasilkan energi. Glikogen terutama digunakan selama masa penggunaan energi yang besar dan singkat oleh otot dan bahkan untuk menyediakan sejumlah besar energi anaerob selama beberapa menit pada suatu waktu melalui perombakan glikolisis glikogen -> asam laktat, yang dapat terjadi bahkan tanpa adanya oksigen. Penyimpanan glukosa di hati -> hati -> 1. Insulin menghambat fosforilase hati, hati, yaitu enzim utama yang menyebabkan terpecahnya glikogen hati menjadi glukosa. Keadaan ini mencegah pemecahan glikogen yang sudah tersimpan di sel-sel hati.
2. Insulin meningkatkan ambilan glukosa dari darah oleh sel-sel hati. Keadaan ini terjadi dengan meningkatkan aktivitas enzim glukokinase, yang merupakan salah satu enzim yang menyebabkan timbulnya fosforilasi awal dari glukosa setelah glukosa berdifusi ke dalam sel-sel hati. Begitu difosforilasi, glukosa terperangkap sementara di dalam selsel hati, sebab glukosa yang sudah terfosforilasi tadi tidak dapat berdifusi kembali melewati membran sel. 3. Insulin juga meningkatkan aktivitas enzim-enzim yang meningkatkan sintesis glikogen, termasuk enzim glikogen enzim glikogen sintetase, yang sintetase, yang bertanggung jawab untuk polimerisasi unit-unit monosakarida untuk membentuk molekul glikogen. c. Meningkatkan glikolisis Maksudnya di sini adalah menggunakan glukosa sebagai bahan utama untuk pembentukan energi. d. Meningkatkan sintesa asam lemak dan protein Meningkatkan sintesa asam lemak -> insulin meningkatkan pembentukan asam lemak, hal ini terutama terjadi bila lebih banyak karbohidrat yang dicerna dari pada yang dapat digunakan untuk energi sehingga substrat untuk sintesis asam lemak terjadi di sel hati, dan asam lemak kemudian ditranspor dari hati melalui lipoprotein darah ke sel adiposa untuk disimpan. Berbagai faktor yang mengarah pada peningkatan sintesis asam lemak di hati, meliputi: a. Insulin meningkatkan pengangkutan glukosa glukosa ke dalam sel-sel hati . Setelah konsentrasi glikogen dalam hati mencapai 5-6% = 100 gram, glikogen itu sendiri akan menghambat sintesis glikogen lebih lanjut. Kemudian seluruh glukosa tambahan yang memasuki sel-sel hati menjadi tersedia untuk dipakai membentuk lemak. Glukosa mula-mula dipecah menjadi piruvat dalam jalur glikolisis, dan piruvat ini selanjutnya diubah menjadi asetilKoA, yang merupakan substrat asal untuk sintesis asam lemak.
b. Kelebihan ion sitrat dan ion isositrat akan terbentuk oleh siklus asam sitrat bila kelebihan glukosa dipakai sebagai sumber energi. energi. Ion-ion ini selanjutnya mempunyai efek langsung dalam mengaktifkan asetil-KoA karboksilase, karboksilase, yaitu enzim yang dibutuhkan untuk melakukan proses karboksilasi asetil-KoA menjadi malonil-KoA, malonil-KoA, yang merupakan tahap pertama sintesis asam lemak. c. Sebagian besar asam lemak ini kemudian disintesis membentuk trigliserida, yaitu bentuk penyimpanan lemak yang umum dijumpai. Trigliserida ini akan dilepaskan dari sel-sel hati ke dalam darah dalam bentuk lipoprotein. Insulin akan mengaktifkan lipoprotein lipase di dinding kapiler darah jaringan lemak, yang akan memecah trigliserida sekali lagi menjadi asam lemak, yang menjadi suatu keharusan agar asam lemak dapat diabsorbsi ke dalam sel-sel lemak, tempat asam lemak ini diubah menjadi trigliserida dan disimpan. Produksi insulin di rangsang oleh glukosa dan juga asam amino, dan akan dihambat oleh hormon epinephrine.
3. Sel delta -> kira-kira mencakup 10% dari seluruh sel. Sel delta menyekresikan somatostatin.. somatostatin
F. Meningkatkan Kadar Gula Darah
1. Glukagon 2. Epineprin 3. Glukokortikoid G. Metabolisme KH di jaringan adipose
H. Metabolisme KH di hepar
I. Gangguan Metabolisme
Merupakan segolongan penyakit akibat gangguan metabolisme dan bersifat sistemik Penyakit ini ada 3 golongan: a. Gangguan metabolisme karbohidrat b. Gangguan metabolisme protein c. Gangguan metabolisme lemak Dapat menimbulkan kelebihan atau kekurangan zat bersangkutan Salah satu penyakit kesalahan metabolisme adalah:
D I A B E TE TE S M E L I T U S
Merupakan suatu penyakit menahun yang ditandai oleh kadar glukosa darah yang melebihi normal (hiperglikemia) Apabila dibiarkan tidak terkendali, penyakit ini akan menimbulkan berbagai macam penyulit seperti PJK, gagal ginjal, kebutaan dan amputasi amputasi Faktor resiko DM : Usia > 45 tahun BMI > 23 kg/m
2
Hipertensi (> 140/90 mmHg) Memiliki kadar HDL-C level < 35 mg/dl dan/atau kadar trigliserida > 250 mg/dl Melahirkan bayi dengan BB bayi > 4000 gram Memiliki keturunan DM Diabetes Melitus memiliki beberapa jenis : 1. DM Tipe 1 Penyebab DM tipe 1 : a. Terdapat destruksi sel beta yang umumnya menjurus ke defisiensi Insulin absolut, ada dua yaitu karena autoimun dan idiopatik b. Didapatkan virus yang merusak sel beta sehingga terbentuk antibodi (ICA =Islet Cell Antibody) yang mengganggu produksi insulin c. ICA ditemukan setelah infeksi virus Influenza A, Morbili, Coxsackie d. Pada IDDM sel beta rusak, dan produksi insulin terganggu bahkan sampai berhenti (sekresi insulin sampai nol) e. Penyakit-penyakit yang mengganggu produksi insulin. f. Kelainan autoimundapat menyebabkan kerusakan sel beta pankreas pada banyak pasien diabetes tipe 1 g. Faktor herediter
Gejala DM tipe 1: a. Naiknya kadar glukosa darah b. Peningkatan penggunaan lemak sebagai sumber energi dan untuk pembentukan kolesterol oleh hati c. Berkurangnya protein dalam jaringan tubuh. d. Dehidrasi berat pada sel di seluruh tubuh. Hal ini terjadi karena glukosa tidak dapat dengan mudah berdifusi melewati pori-pori membran sel dan naiknya tekanan osmotik dalam cairan ekstrasel menyebabkan timbulnya perpindahan air secara osmosis keluar dari sel. e. Keluarnya glukosa ke dalam urin akan menimbulkan keadaan diuresis osmotik. Diuresis osmototik adalah efek osmotik dari glukosa tubulus ginjal yang sangat mengurangi reabsorpsi cairan tubulus. Efek keseluruhannya adalah kehilangan cairan yang sangat besar dalam urin, sehingga menyebabkan dehidrasi cairan ekstrasel, yang selanjutnya menimbulkan dehidrasi kompensatorik cairan intrasel. f. Poliuria (kelebihan ekskresi urin) g. Polidipsi (banyak minum) h. Polifagi (banyak makan) Akibat : a. Serangan jantung b. Stroke c. Penyakit ginjal stadium akhir d. Retinopati dan kebutaan e. Iskemi dan gangren di rungkai f. Neuropati perifer , yaitu kelainan fungsi saraf perifer, dan disfungsi sistem saraf otonom otonom yang sering menjadi komplikasi diabetes melitus yang tidak terkontrol dalam waktu yang lama. Kelainan-kelainan tersebut dapat menimbulkan gangguan refleks kardiovaskular, gangguan pengaturan kandung kemih, penurunan sensasi di ekstremitas. g. Arteriosklerosis.
2. DM Tipe 2 Penyebab DM tipe 2 : a. Penyebabnya belum jelas b. Pada obese: sebab primer adalah resistensi insulin dijaringan perifer (otot, lemak). DM
tipe
II
ditandai
dengan
peningkatan
konsentrasi
insulin
plasma
(hiperinsulinemia). Hal ini terjadi sebagai kompensasi sel beta pankreas terhadap penurunan sensitivitas jaringan terhadap efek metabolisme insulin, yaitu suatu kondisi yang dikenal sebagai resistensi insulin. Penurunan sensitivitas insulin mengganggu
penggunaan
dan
penyimpanan
karbohidrat,
yang
akan
meningkatkan kadar gula darah dan merangsang peningkatan sekresi insulin sebagai upaya kompensasi. c. Pada non obese : sebab primer terdapat defek sel beta
produksi insulin <,
sebab sekunder kelainan di perifer. d. Sindrom metabolik -> gejala: 1) obesitas, 2) resistensi insulin, 3) hiperglikemia puasa, 4) hipertensi
IDDM
NIDDM
Ada
Tidak
Ya
Tidak
Diturunkan Dituru nkan
Tidak
Ya
Usia
Anak/muda
Puncak 40th
Sekresi
Rendah/nol
N/Naik/Resist
Underweight
Overweihgt
Hub
dg
Antibodi Kerusakan sel β
Insulin Berat badan
Gejala dari diabetes melitus
Kelu Ke lu han Khas
Kelu Ke lu han Tidak Khas
Poliuria
Kesemutan
Polidipsia
Pruritus vulavae
Polifagia
Penglihatan kabur
Berat Badan Menurun cepat
Cepat Lelah Mudah mengantuk
