2.4 Hormon Insulin Insulin Dan Hormon Hormon Glukagon Hormon insulin adalah hormone yang diproduksi dalam sel pancreas, yaitu pada sel Langerhans. Fungsi insulin adalah merangsang sintesis enzim-enzim kinase dalam hati, misalnya kinase piruat, glukokinase dan !os!o!ruktokinase. Disamping itu insulin "uga
#er!ungsi
se#agai
pengham#at
atau
penekan
ter#entuknya
enzim-enzim
glukoneogenik, misalnya glukosa-$-!os!atase, !ruktosa-%,$-di!os!atase, dan kar#oksilase piruat. Hormon glucagon diproduksi oleh sel-sel Langerhans dalam pancreas. Glucagon mempuny mempunyai ai e!ek e!ek yang #erla& #erla&ana anan n dengan dengan insuli insulin, n, yaitu yaitu dapat dapat meningka meningkatka tkan n kadar kadar glukosa dalam darah dengan "alan meningkatkan proses glikogenolisis dalam hati. %. Insulin Insuli Insulin n memili memiliki ki e!ek e!ek pentin penting g pada pada meta#ol meta#olism ismee kar#ohi kar#ohidra drat, t, lemak, lemak, dan protein. Hormon ini menurunkan kadar glukosa, asam lemak, dan asam amino dalam darah darah serta serta mendor mendorong ong penyimp penyimpanan anan zat-zat zat-zat gizi gizi terse# terse#ut ut '%(). '%(). Hormon Hormon insuli insulin n digunakan secara nyata untuk mempengaruhi meta#olisme kar#ohidrat dan protein pada otot rangka. Hormon ini memudahkan penyerapan glukosa dan asam amino ke dalam otot rangka dan hati, dengan demikian #erperan dalam proses glycogenesis. *ecara #ersamaan, insulin menghalangi pelepasan glukosa hati 'glycogenolysis) dan produksi glukosa #aru dari nutrien nonkar#ohidrat 'gluconeogenesis) '2, %%, %2, %+). Hormon Hormon insuli insulin n "uga "uga memain memainkan kan peran peran yang yang krusia krusiall dalam dalam meta#ol meta#olism ismee lemak, yakni dalam mengatur lipolysis dan lipogenesis. Lipolysis, hidrolisis dari triglycerida, adalah salah satu langkah syarat dari oksidasi lemak, dimana dengan melepaskan ikatan asam lemak untuk ditranspor ke mitokhondria untuk oksidasi. anyak ka"ian yang menun"ukkan #ah&a hormon insulin dengan "elas #erperan dalam lipolysis pada posisi istirahat. Demikian "uga ketika mem!asilitasi serapan glukosa di hati dan "aringan "aringan adipose adipose "aringan, "aringan, hormon insulin insulin merangsang merangsang lipogenesis lipogenesis "uga. onersi glikolitik dari glukosa ke acetyl o/ merupakan pendahuluan ke sintese asam lemak. Dalam Dalam kaitan kaitan dengan dengan meta#ol meta#olis isme me protei protein, n, peran peran utama utama hormon hormon insuli insulin n adalah mengurangi dari menguraikan protein 'kata#olisme). 0alau hormon ini "uga #erperan di dalam meningkatkan sintese protein 'ana#olisme), aki#atnya se#agian #esar #ergantung pada kemampuan asam amino. e#erapa studi telah mencatat #ah&a eleasi hormon insulin tanpa diikuti dengan peningkatan pada kemampuan
asam amino se#enarnya menurunkan sintese protein se#agai hasil rendahnya konsentrasi asam amino plasma. a. 1eranan hormon insulin pada sel se#agai #erikut 3entranslokasi dari GL5-4 transporter •
ke
mem#ran
plasma
dan
mengalirkan atau memasukkan glukosa, sintese glikogen, glikolisis dan •
sintesis asam lemak. 3engontrol su#strat masukan selular , secara "elas mencolok adalah glukosa
•
di otot dan "aringan adipose. 3eningkatkan replikasi D6/ dan sintesa protein melalui kontrol dari serapan
• •
asam amino. 3emodi!ikasi aktiitas dari #anyak enzim ' pengaruh allosterik ). 3eningkatkan sintesis glikogen 7 hormon insulin mem!asilitasi masuknya glukosa ke sel hati dan sel otot8 kadar hormon insulin yang le#ih rendah menye#a#kan sel hati mengkonersi glikogen men"adi glukosa dan
•
mengeluarkannya ke dalam darah. 3eningkatkan sintesis asam lemak 7 hormon insulin mem!asilitasi masuknya lemak dalam darah ke "aringan adipose yang kemudian dapat dikonersi men"adi triglycerida8 akan ter"adi se#aliknya "ika kekurangan dari hormon
•
insulin. 3enurunkan proteinolisis 7 mengurangi kekuatan dari pemecahan protein8
•
kekurangan dari hormon insulin menye#a#kan pemecahan protein. 3enurunkan lipolisis 7 mengurangi kekuatan dari konersi dari simpanan sel lemak lipid ke dalam asam lemak plasma8 kekurangan dari hormon insulin
•
menye#a#kan se#aliknya. 3enurunkan gluconeogenesis 7 menurunkan produksi glukosa dari #er#agai su#strates di hati8 kekurangan insulin menye#a#kan produksi glukosa dari
•
ariasi su#strat pada hati dan di tempat lain. 3eningkatkan am#ilan9serapan amino asam 7 mem!asilitasi penyerapan dari sirkulasi asam amino8 kekurangan insulin akan mengham#at penyerapan. *ecara skematik peranan insulin seperti terlihat pada gam#ar % di #a&ah ini
Dari Gam#ar di atas 3enun"ukkan #ah&a masuknya glukosa ke dalam sel otot rangka dan ke "aringan adiposa hanya melalui pem#a&a di mem#ran plasma yang dikenal se#agai glucose transporter. Glukosa transporter ini adalah glucose transporter 4 atau yang le#ih dikenal dengan istilah GL5 4. Glut 4 ini ditemukan pada "aringan adiposa dan otot serang lintang 'otot rangka dan "antung) '%:, %%, %2, %+). Insulin meningkatkan mekanisme di!usi ter!asilitasi 'dengan perantara pem#a&a) glukosa ke dalam sel-sel tergantung insulin terse#ut melalui !enomena transporter recruitment '%(). 1engangkut-pengangkut terse#ut diinsersikan ke dalam mem#ran plasma se#agai respon terhadap peningkatan sekresi insulin, sehingga ter"adi peningkatan
pengangkutan glukosa ke dalam sel. /pa#ila sekresi insulin #erkurang, GL54 terse#ut se#agian ditarik dari mem#ran sel dan dikem#alikan ke simpanan intrasel ' 2,%:,%%, %2, %+). 1roses ini seperti ditun"ukkan oleh gam#ar 2 di #a&ah ini
/kan tetapi pada #e#erapa "aringan masuknya glukosa tidak tergantung pada insulin;yaitu otak, otot yang akti!, dan hati '%(). 1ada otot yang akti! seperti ketika digunakan dalam latihan olahraga memang tidak tergantung pada insulin tetapi pada kondisi istirahat sel-sel terse#ut tetap #ergantung pada insulin. ontrol insulin ketika olahraga akan di"elaskan #erikutnya. #. Faktor yang 3engontrol *ekresi Insulin ontrol utama atas sekresi insulin adalah sistem umpan #alik negati! langsung antara sel < pankreas yang menghasilkan insulin dengan konsentrasi glukosa dalam darah. 1eningkatan kadar glukosa darah, sepeti yang ter"adi setelah proses pencernaan makanan secara langsung akan merangsang sintesa dan sekresi insulin oleh sel < pankreas '2, %=). Dengan adanya kadar insulin yang meningkat, maka akan menurunkan kadar glukosa darah ke tingkat yang normal karena ter"adi peningkatan pemakaian dan penyimpanan glukosa.
*e#aliknya penurunan kadar glukosa darah akan secara langsung mengham#at
sekresi
insulin.
1enurunan
kecepatan
sekresi
insulin
ini
menye#a#kan peru#ahan meta#olisme dari keadaan a#sorpti! ke keadaan pascaa#sorpti!. Dengan demikian sistem umpan #alik negati! sederhana ini mampu mempertahankan pasokan glukosa ke "aringan secara konstan tanpa memerlukan !ungsi hormon insulin. Faktor lain yang mengontrol sekresi hormon insulin adalah
•
1eningkatan kadar asam amino plasma. Hormon pencernaan utama yang disekresikan oleh saluran pencernaan se#agai
•
respon adanya makanan. *istem sara! otonom, secara skematik seperti tampak pada gam#ar. + di #a&ah
•
ini
2.
Glukagon anyak ahli !isiologi memandang sel-sel < pankreas penghasil insulin dan sel-sel > pankreas penghasil glukagon se#agai pasangan sistem endokrin yang sekresinya kom#inasinya merupakan !aktor utama dalam mengatur meta#olisme #ahan #akar '%(). Glukagon mempengaruhi #anyak proses meta#olisme yang "uga dipengaruhi oleh insulin dan #erla&anan dengan e!ek insulin '2, %=, %(). Glukagon #eker"a terutama di hati, tempat hormon ini menim#ulkan #er#agai e!ek pada meta#olisme kar#ohidrat, lemak, dan protein yaitu a. ?!ek
pada
kar#ohidrat,
mengaki#atkan
peningkatan
pem#entukan
dan
pengeluaran glukosa oleh hati sehingga ter"adi peningkatan kadar glukosa darah. Glukagon menim#ulkan e!ek hiperglikemik dengan menurunkan sintesis glikogen, meningkatkan glikogenolisis, dan merangsang glukoneogenesis. #. ?!ek pada lemak, mendorong penguraian lemak dan mengham#at sintesa trigliserida. Glukagon meningkatkan pem#entukan keton 'ketogenesis) di hati dengan mendorong peru#ahan asam lemak men"adi #adan keton 'gam#ar %). c. ?!ek pada protein, glukagon mengham#at sintesa protein dan meningkatkan penguraian protein di hati. *timulasi glukoneogenesis "uga memperkuat e!ek kata#olik glukagon pada meta#olisme protein di hati. 0alaupun meningkatkan kata#olisme protein di hati, glukagon tidak memiliki e!ek #ermakna pada kadar asam amino darah karena hormon ini tidak mempengaruhi protein otot,
simpanan protein yang utama di tu#uh. *ecara sekematik ditun"ukkan oleh Gam#ar 4
*eperti sekresi insulin, !aktor utama yang mengatur sekresi glukagon adalah e!ek langsung konsentrasi glukosa darah pada pankreas endokrin '%(). etika glukosa darah mengalami penurunan maka sel > pankreas meningkatkan sekresi glukagon. ?!ek hiperglikemik hormon ini cenderung memulihkan konsentrasi glukosa darah ke tingkat normal. *e#aliknya peningkatan glukosa darah seperti yang ter"adi setelah makan akan mengham#at sekresi glukagon yang "uga cenderung memulihkan kadar glukosa ke kadar normal, seperti ditun"ukkan gam#ar = #erikut
