Transcript FISIOLOGI HORMON

FISIOLOGI HORMON
MIFTAH
Pendahuluan
• Hormon adalah suatu zat yang:
– dihasilkan oleh satu sel atau sekelompok sel,
– dimasukkan ke cairan tubuh, dan
– memiliki kontrol fisiologis terhadap sel lain
• Jenis menurut tempat kerja
– hormon lokal bekerja di sekitar tempat sekresi,
memiliki efek lokal
– hormon umum disekresi organ spesifik, masuk
aliran darah, bekerja di tempat jauh
Hormon lokal
• Asetilkholin
– dari ujung akson motorik ke myoneural junction
– dari ujung neuron pre-ganglion, ke post-ganglion
• Nor-epinefrin
– dari ujung akson simpatis, ke sel-sel di dekatnya
• Sekretin
– dari sel-sel duodenum, ke sel-sel pankreas
• Kholesistokinin
– dari sel-sel jejunum, ke sel-sel kantong empedu
Hormon umum
• Efek umum: bekerja pada semua sel
(reseptornya ada pada semua sel)
– growth hormone
– thyroid hormones
• Efek lokal: bekerja pada sel-sel target (sel-sel
yang memiliki reseptor untuknya)
– epinefrin: dari adrenal ke berbagai organ
– ACTH: dari adenohipofisis ke korteks adrenal
– estrogen/progesteron: dari ovarium ke organ seks
Hubungan hormon-persyarafan
• Adalah sistem pemberian signal antar sel
• Berdasarkan atas konsep rangsangan dan
respons terhadapnya
• Signal bisa lokal atau umum
• Penting dalam kerjasama antara sel-sel,
jaringan-jaringan, dan organ-organ
Neurotransmitter adalah hormon
• Neuron dan sel kelenjar
– mampu bersekresi ke aliran darah,
– mengalami depolarisasi
• Suatu zat hormon mampu pula menjadi
neurotransmitter
• Suatu sel dapat menghasilkan hormon dan
neurotransmitter
• Suatu gen dapat membentuk neurotransmitter
dan hormon
Koordinasi Hormon dan Syaraf
• Hipoglikemia
– deteksi oleh hati dan otak
– kadar gula darah ditingkatkan oleh aktifitas:
• syaraf simpatis: nor-epinefrin (pemecahan glikogen)
• hipotalamus, adenohipofisis, adrenal, pankreas
• Penurunan volume darah
– deteksi oleh baroreseptor jantung, ginjal, dan otak
– volume darah ditingkatkan oleh aktifitas:
• syaraf simpatis: nor-epinefrin (vasokonstriksi)
• hipotalamus, atrium, adrenal, adrenal, dan ginjal
Jenis Kimiawi
• Protein atau peptida
– paling banyak: insulin, growth hormone, prolaktin,
oksitosisn
• Steroid
– adrenal: kortisol, aldosteron
– gonad: testoteron, estrogen, progesteron
– multiprodusen: vitamin D
• Derivat tyrosin (suatu asam amino)
– tiroid: tetra-iodo tironin (tiroksin) dan tri-iodo tironin
– adrenal: katekolamin (epinefrin dan nor-epinefrin)
Produksi Hormon
• Sederhana
– tiroid/katekolamin: dari tirosin di sitoplasma
– steroid: dari kolesterol di sitoplasma
– protein dan peptida:
• pre-prohormon (retikulum endoplasma kasar)
• prohormon: (benda Golgi), hormon: (granul sekresi)
• Rumit
– perubahan androgen menjadi estrogen
– perubahan kholesterol menjadi Vitamin D
– angiotensinogen menjadi angiotensin I dan II
Kontrol Lain
• Persyarafan: pulsa genetik atau didapat
– rangsangan luar
• panca indera
• oksitosin akibat rangsangan papilla mammae
– rangsangan dalam
• nyeri, emosi, takut, seksual
• aldosteron meningkat ketika berdiri lama
• Kronotropik
–
–
–
–
irama harian (circadian rhythm)
irama pertumbuhan: pubertas
irama bulanan: menstruasi
irama musiman: suhu, matahari, laut
Transport Hormon
• Bebas
– katekolamin
– protein
– peptida
• Terikat globulin khusus
– tiroid
– steroid
• Bisa kembali ke sirkulasi melalui limfe
Syarat Kerja Hormon
• Ada reseptor spesifik
• Terdapat ikatan hormon dengan reseptor
• Timbul sinyal intrasel yang membangkit
aktifitas spesifik di dalam sel
Reseptor
• Membran (peptida/protein, katekolamin)
– protein-G mengaktifkan 2nd messenger:
• cAMP, cGMP, Ca-calmodulin, IP3, DAG
– respons dalam hitungan detik
• Sitoplasma (steroid), nukleus (tiroid)
– masuk ke nukleus untuk kontak DNA
– respons muncul agak lama
• Down-regulation: penurunan efek
• Up-regulation: peningkatan efek
Kerja Hormon
• Faktor Penentu
–
–
–
–
–
Kadar hormon
Jumlah reseptor
Kontak hormon-reseptor: lama dan interval
Keadaan intrasel: kadar enzim, kofaktor, dan substrat
Kehadiran hormon lain: antagonis atau agonis.
• Efek berbentuk kurva sigmoid
– respons minimum dan maksimum, dosis efektif.
– Penurunan respons,
• efek maksimum berkurang berapa pun tingginya kadar.
– Penurunan kesensitifan,
• dibutuhkan kadar yang lebih tinggi untuk efek normal
Penentu Efek Hormon
• Efek hormon tergantung pada
– Jenis sel target
– Mekanisme yang diaktifkan di dalam sel tersebut
• Contoh: Somatostatin
– Somatostatin hipotalamus menghambat pembebasan
somatotropin di adenohipofisis
– Somatostatin berbagai sel di otak bekerja pada sel otak
lainnya untuk mengubah tingkah laku.
– Somatostatin pulau pankreas menghambat sekresi insulin
oleh sel pulau pankreas lainnya.
Hipotalamus
• Hormon disekresi di ujung akson dari neuron:
– magnacellular: ke neurohipofisis
• oksitosin, vasopressin (antidiuretic hormone [ADH])
• 9 asam amino, beda pada 2 posisi
• diteruskan aliran darah sistemik
– parvicellular: ke eminentia mediana
• GHRH, somatostatin, CRH, LHRH (GnRH), PIF & PRF
• diteruskan aliran darah lokal ke adenohipofisis
Vasopressin / Antidiuretic hormone
• Sekresi dirangsang oleh cairan hipertonus
• Menarik air di tubuli distal & duktus koligentes
– air di bawa oleh vesikel melalui sitoplasma
– urine menjadi pekat
• ADH <2 pg/mL: kepekatan urine 0,3 plasma
• ADH > 5 pg/mL: kepekatan urine 4 x plasma
• Volume plasma 15-25%: sekresi bisa 50x
– vasokonstriksi, tekanan darah
• Penekanan aorta, a. karotid, a. pulmonalis:
– signal baroreseptor menekan produksi ADH
• Volume darah , tekanan darah ,
– tekanan baroreseptor , produksi ADH
• Penurunan efek: Diabetes Insipidus
– sentral: produksi ADH turun
– nefrogenik: respons tubuli berkurang
• Produksi meningkat:
– volume plasma meningkat
– ANH melibatkan diri untuk eskresi NaCl dan air
Oksitosin
• Suckling: rgs papilla mammae ke hipotalamus
• Efek pada
– mioepitel alveoli mammae: milk ejection
– otot polos uterus: kontraksi
• uterus subinvolusi
• induksi persalinan
• menghentikan perdarahan postpartum
• Estrogen memperkuat efek oksitosin
• Katekolamin melemahkan efek oksitosin
Adenohipofisis
• Rangsangan dari hormon hipotalamus yang
dibawa melalui eminentia mediana
• Sel-sel
– somatotrof (40-50%): somatotropin (GH)
– kortikotrof (15-20%): ACTH
– mammotrof 10-25%): Prolaktin
– gonadotrof (10-15%): Gonadotropin (LH & FSH)
– tirotrof (3-5%): Tirotropin (TSH)
Somatotropin
• Pembesaran, perbanyakan, diferensiasi sel
– Protein: transport AA, pembentukan protein
• pemecahan AA dihambat
– Lemak: mobilisasi, perubahan ke asetil ko-A
• bisa berakibat ketosis dan fatty liver
– Karbohidrat: penggunaan glukosa dihambat
• penyimpanan glukosa sebagai glikogen
• bisa berakibat diabetes pituitary
• Tulang:
– GH merangsang somatomedin hati
– somatomedin = insulin-like growth factor
– kondrosit dan sel osteogenik
• protein dan reproduksi sel meningkat
• perubahan rawan menjadi tulang
– pertumbuhan
• garis epifisis: tulang makin panjang
• permukan: pembesaran dan penebalan tulang
• Efek umum GH
– perlemakan berkurang
– leam body mass meningkat
– sintesis protein hati meningkat
• Efek GH melallui somatomedin
– pertumbuhan linear meningkat
– ukuran dan fungsi organ meningkat
•
• Defisiensi
– faktor hipotalamus, hipofisis
– faktor molekul GH, somatomedin, reseptor
– masa pra-pubertas: dwarfisme
– bisa sebagai bagian panpituitarisme
• Hiperaktifitas
– pra-pubertas: gigantisme
• sering dengan diabetes mellitus
– dewasa:
• tulang tebal
• jaringan lunak bertumbuh lebih banyak
Gonadotropin (LH dan FSH)
•
•
•
•
•
Mengatur pubertas dan sekresi gonad
Sekresi dipengaruhi mata dan hidung
Stress mengganggu via CRH dan endorfin
Awal pubertas: LHRH naik, pria-wanita mirip
Pulsa dewasa:
– wanita: 15 menit, tiap 1-7 jam
– pria: 8-10 kali perhari (tiap 2-3 jam)
• LHRH dan LH :
– dihambat oleh
• testosteron (sel interstitium testis [Leydig] dan ovarium)
• estradiol (sel Sertoli testis dan sel granolusa ovarium)
• progesteron kronis, prolaktin
– bisa dirangsang oleh estradiol dan progesteron !!
• FSH
– dihambat oleh
• testosteron dan estradiol
• inhibin (asal = estradiol)
– dirangsang oleh aktivin (feedback positif)
Prolaktin
• Perkembangan mammae dan produksi ASI
• Mulai naik pada hamil 5 minggu, sp 10-20 x
• Dirangsang oleh:
– PRF dan TRH, dibantu estrogen
– hisapan papilla mammae
– paling responsif: 0-6 mg postpartum
– tidur, stress fisik dan mental
• Ditekan oleh PIF/dopamin dan somatostatin
• Efek biologis
– merangsang
• proliferasi saluran ASI:
– dgn estrogen, progesteron, kortisol, GH
• pertumbuhan lobuli dan alveoli hamil
– dgn estrogen dan progesteron
• merangsang sintesis dan sekresi ASI
– dgn kortisol, tapi ditekan oleh estrogen dan progesteron
– meningkat setiap ada rangsangan papilla mammae
– menekan sekresi LHRH dan gonadotropin:
• menekan ovulasi, spermatogenesis. libido
– overproduksi: infertilitas, galaktorrhea
ACTH (kortikotropin)
•
•
•
•
Rangsangan sekresi oleh CRH dan ADH
Stress: sekresi CRH naik, diikuti ACTH
Feedback negatif melalui ACTH dan Kortisol
POMC berisi:
– ACTH, β-lipotropin, γ-lipotropin, β-endorfin
– aktifitas MSH: pigmentasi kulit
• Sekresi puncak 2 dan 4 jam sebelum bangun
• Merangsang perkembangan korteks adrenal
TSH (Tirotropin)
• Perkembangan kelenjar dan sekresi tiroid
• Dirangsang TRH, ditekan T3 dan T4
• Respons thd TRH
– berkurang di saat puasa (metabolisme rendah)
– meningkat ketika dingin (metabolisme perlu naik)
Pulau – pulau pankreas
• Menghasilkan 2 hormon : insulin & glukagon (
pengtr metblime yg cepat & kuat)
• Mengatur : glukosa, as lemak, AA & molekul
substrt lainnya
- kebthn energi
- dilakkn di hati , otot, jar lemak
• 1,0-1,5% massa pankreas, di antara asini
• 2500 sel/pulau, dengan jenis
– α: 20-25%, glukagon
– β: 60-70%, insulin
– δ: 10%, somatostatin
– PP: polipeptida pankreas
Insulin
• Hormon pertama diisolasi dr binatang
• Hormon pertama susunan AA diketahui
• Sekresi insulin:
- diatur oleh hubgn feedback mkn dr luar
- substrat banyak, insulin disekresikan
- merngsang penggunaan substrat
- menghambat mobilisasi substrat dr tubuh
• Pengaruh glukosa :
- perngsang insulin yg penting bg manusia
- kadar gula darah <50mg/dl, insulin tdk
disekresikan
-respon max pd kadr 300mg/dl
- respon 50%
150mg/dl
• Pengaruh protein
- protein oral tu: arginin & lisin utk sekresi
insulin
-leusin utk rangsangan moderat
• Pengaruh lemak
- trigliserida & as lemak, efek rangsangnya
kecil
- as keto, merangsang sekresi insulin secara
moderat
• Pengaruh lain:
- K, Ca, penting untuk timbulnya respon
terhadap glukosa, Mg utk efek moderat.
- simpatik: beta adrenergik (merngsang), alfa
adrenergik (menghambat)
- sejumlah hormon meningkatkan sekrei insulin
Insulin plasma
• 10 μUnit/mL plasma, beredar bebas
• puasa, olahraga lama: turun
• makan: naik 3-10 kali dalam 30-60 menit
– turun dalam 2 jam: “glucose tolerance”
• 0,5-1 unit /jam (basal), 30 unit/hari
• metabolisme di hati
Mekanisme kerja insulin
• Langkah pertama : keluar dr dinding kapiler
menuju sel-sel & mengaktifkan mekanisme
dlm sel
• Efek sangat penting, transport glukosa ke sel
otot & lemak
Metabolisme KH
•
•
•
•
•
Penyimpanan sebagai glikogen
Oksidasi glukosa menjadi energi
Menghambat produksi glukosa
Perubahan glukosa menjadi G6P (di hati)
Menghambat G6P menjadi glukosa (di hati)
• Metabolisme lemak
– hambat mobilisasi dan oksidasi lemak
• produksi asam keto berkurang
• asam keto yang ada dijadikan enerji
• insulin = antiketogenic hormone
– dorong lipogenesis
• lipase lipoprotein thd chylomicron:
– mengubah VLDL & trigliserida menjadi FFA
• adiposum: FFA + α-gliserofosfat = trigliserida
• Metabolisme protein
– transport AA, pembentukan protein (anabolik)
– menghambat pembebasan dan oksidasi AA
• proteolisis menjadi terhalang
– molekul makro jaringan: rawan dan tulang
• Metabolisme mineral
– transport K dan fosfat ke hati
– transport K, fosfat dan Mg ke otot
– reabsorbsi K, fosfat, dan Na dari ginjal
Glukagon
• Perangsang :
– hipoglikemia, ARG dan LYS (!)
– olahraga lama, vagus, asetilkholin
– stress fisik penyebab hipoglikemia
• Penekan:
– insulin, somatostatin, glukosa dan FFA
• Makanan oral:
– dirangsang oleh GIP
– ditekan oleh GLP dan sekretin
• Efek Glukagon
– Meningkatkan kadar glukosa darah
• mendorong glikogenolisis, glukoneogenesis
• menghambat glikogenesis dan glikolisis
– Meningkatkan kadar FFA plasma
• mengaktifkan lipase, mobilisasi dan oksidasi lemak
• menghambat pembentukan trigliserida
• Somatostatin:
– dirangsang oleh makanan
• Polipeptida Pankreas:
– dirangsang makanan
– menghambat enzim pankreas
Aspek klinis
• Kadar gula darah
– puasa 80-90 mg/dL,
– 1 jam post-prandial (pp) 120-140 mg/dL
– 2 jam pp kembali <120 mg/dL
• Sumber energi eksklusif:
– otak, retina
– sperma dan ovum
• Diabetes mellitus
– Tipe I: insulin dependent: kadar insulin rendah
– Tipe II: non-insulin dependent (80-90%)
• reseptor insulin tidak berespons
• jaringan resisten terhadap insulin
– Polifagia: lapar karena sel kekurangan glukosa
– Poliuria: glukosa muncul di urin, diikuti air
– Polidipsia: akibat poliuria
Hormon-hormon Tiroid
• T3 dan T4 (tri- dan tetra-iodotironin)
• Hormon utama metabolisme tubuh
– tiroid (-): turun 40-50%; (++++): naik 60-100%
• Pembentukan:
– I2  MIT dan DIT (sel folikel) T3 dan T4 (koloid)
– sekresi melalui pinositosis ke sel, lalu difusi keluar
– butuh 50 mg/th: cukup 10 ppm I2 dalam NaCl
– 93% sekresi T4, yang paling aktif T3 (1,75x)
• Fungsi tiroid intrasel
– pembentukan protein sel dan transport AA
• Na, K, ATPase: untuk transport Na dan K sel
• protein struktural dan fungsional (otak)
– pemecahan protein otot
• Efek umum
– termogenesis (kecuali otak, gonad, limpa)
• konsumsi O2: Tir(-) 150, (N) 250, (+) 400 mL/1’
• suhu, aliran darah, keringat, ventilasi paru, eritrosit naik
– pulse pressure naik
• sistole naik (stroke volume), diastole turun (resistensi)
– suplai substrat untuk produksi energi
• penyerapan glukosa
• penguatan efek katekolamin, glukagon, kortisol, GH
– glukoneogenesis, proteolisis, lipolisis, ketolisis
• pembuatan dan penggunaan kolesterol untuk empedu
– sinergi dengan katekolamin
– growth and development
• perkembangan tubuh dan otak
• Sekresi diatur TSH:
• iodide uptake, iodinasi tiroglobulin, MIT-DIT coupling
• pembesaran ukuran dan aktifitas folikel
• Klinis
– Hipertiroidime:
•
•
•
•
•
TSI merangsang folikel dan produksi T3-T4
TSH turun karena feedback negatif
tidak terdapat feedback negatif ke TSI
efek khas dengan peningkatan metabolisme
eksoftalmus akibat edema retroorbita
– Hipotiroidisme: goiter koloid
• endemik: I2 kurang, T3-T4 turun, TSH naik
• non-toksik idiopatik: tioriditis
• metabolisme turun, miksedema, kretinisme
Metabolisme Ca dan PO4
• Peran: GIT, tulang, ginjal, [kulit dan hati]
• Calcium
– Tulang dan gigi: 1 sampai 2 kg.
– [Ca+] intrasel 10-7 M, bebas 0,2 mg, terikat 9000 mg:
• RE, mitokondria, membran plasma
• naik 10-100x pada aktifitas umum sel: potential aksi, gerakan,
sitoskeleton, pembelahan, sekresi, aktifitas enzim
– [Ca+] ekstrasel 10-3M, (total 1000 mg)
• dipertahankan oleh membran spesial dan Ca+-pump
• potensial aksi, Ca+ influx (kontraksi), pembekuan darah, dan
aktifitas enzim plasma
– [Ca+] plasma 8,6-10,6 mg/dL ± 10%.
• Phosphates
– integral dalam semua komponen glikolisis
– bagian dari molekul
•
•
•
•
•
transfer berenergi tinggi: ATP dan kreatinin pospat
kofaktor: NAD, NADP dan thiamin piropospat
DNA dan RNA
lipid: pospatidilkolin
anion utama dalam sel dan struktur kristal tulang/gigi
– [PO4] plasma 2,5-4,5 mg/dl
Dinamika tulang
• Massa tulang : 80% korteks, 20% trabekula.
–
–
–
–
–
proses remodelling terus menerus
satu di antara mekanisme homeostasis Ca.
masa muda: pembentukan > penyerapan..
usia tua: penyerapan > pembentukan.
15% massa tulang berubah per tahun
• Sel utama : osteoblast, osteosit, dan osteoklast.
– osteoblast: membuat dan mengantar kolagen,
• disusul mineralisasi: perlu Ca, PO4, dan vitamin D
– osteoblast berubah menjadi osteosit
– osteoklast menyerap Ca, matriks hancur, massa berkurang
Vitamin D
• Produksi awal vitamin D
– makanan: ergosterol tanaman melalui radiasi ultraviolet D2/D3: dari
– kulit: 7-dehidrokolesterol menjadi previtamin D3 (UV), vitamin D3 (panas)
• Vit D3 diubah menjadi
– 25-OH D3 (hati), lalu 1,25-(OH)2-D3 atau 24,25-(OH)2-D3 (ginjal)
– potensi: 1,25-(OH)2-D3 = 10x, 24,25-(OH)2-D3 = 1/2 vitamin D3.
• Pembentukan 1,25-(OH)2-D3
–
–
–
–
defisiensi vitamin D,
defisiensi kalsium dan hipokalsemia,
defisiensi pospat dan hipopospatemi,
dan peningkatan sekresi hormon paratiroid.
• Pembentukan 24,25-(OH)2-D3
– vitamin D cukup, juga didorong 1,25-(OH)2-D3
– Ca dan PO4 plasma cukup berlebih.
• Peranan:
– penyerapan Ca dari usus dan dari tulang, diikuti pospat.
• Usus
– penyerapan Ca dengan melawan beda konsentrasi.
– bekerja di inti sel villus dan sel kripta.
– menghasilkan kalbindin (protein pengikat kalsium).
• Tulang,
– reseptor pada osteoblast, merangsang kerja osteoklast
– kadar rendah bisa merangsang osteolisis oleh osteosit
• Lain
– efek lemah pada penyerapan Ca di ginjal
– merangsang transport Ca ke otot lurik
– peningkatan sekresi insulin dan prolaktin
Hormon paratiroid (PTH)
• Efek utama:
– penyerapan Ca dari tulang dan ginjal
– sintesis 1,25-(OH)2-D3 (menyerap Ca di usus)
– penghambatan reabsorpsi pospat di ginjal.
• Pengatur metabolisme Ca secara feedback negatif.
• Ca menekan produksi dan massa kelenjar PTH
• Sekresi PTH
– level basal pada [Ca+] 5,5 mg/dL.
– sekresi terbesar pada [Ca+] 3,5 mg/dL
• Pospat naik: Ca+menurun, PTH terangsang
• Efek umum:
– meningkatkan kadar kalsium plasma
– plasma: Ca naik, pospat turun
• penarikan Ca di tulang dan usus diikuti pospat,
• PTH di ginjal mengeluarkan pospat dengan kuat.
• Peranan di Tulang
– penarikan Ca: dari kanalikuli tulang ke oosit dan ekstrasel.
– merangsang osteoklast menyerap tulang (lebih lambat)
– reseptor di osteoblast, efek melalui osteoklast
• Peranan di Ginjal
– penyerapan Ca
• peningkatan PTH kronis: Ca darah naik, filtrasi > reabsorbsi.
– menghambat penyerapan pospat.
• PO4 turun, Ca naik dan PTH turun, penyerapan PO4 naik lagi
– sintesis 1,25-(OH)2-D3 untuk menarik Ca dari usus.
Kalsitonin
• Dihasilkan sel-sel para-folikel tiroid (= sel C)
• Perangsang sekresi:
– peningkatan kalsium plasma.
– meningkat ketika makan karena dirangsang gastrin.
• Kerja:
– menurunkan kadar kalsium plasma.
– menurunkan kadar pospat plasma.
• penghambatan absorbsi Ca di tulang memudahkan masuknya
pospat ke dalam tulang
Aspek klinis
•
Hipoparatiroidisme
–
–
•
tubuh kekurangan kalsium.
tetani, terutama larings - sumbatan jalan nafas.
Hiperparatiroidisme
–
–
•
tumor paratiroid: kalsium naik, pospat turun
tulang rapuh karena dekalsifikasi luas.
Ricketsia
–
–
•
cahaya matahari kurang, vitamin D kurang
Ca sedikit berkurang (dari tulang), kadar pospat rendah.
Osteomalasia
–
–
–
•
mirip dengan rickets, akibat steatorrhea sehingga Ca terbuang
bisa akibat kerusakan ginjal: gangguan pembentukan vitamin D.
kerapuhan tulang sering terjadi
Osteoporosis
–
usia tua, akibat kekurangan matriks, bukan kekurangan kalsifikasi tulang.
Kelenjar Adrenal
• retroperitoneum
– di atas ginjal, berat total 6-10 gram.
• sangat penting untuk kehidupan.
– atrofi → sakit berat, pembuangan → kematian.
• gabungan dua kelompok yang berbeda.
– korteks: 80-90% kelenjar, sumber kortikosteroid;
– medulla: sumber katekolamin.
• korteks terdiri dari tiga lapis
– zona glomerulosa, fasikulata, retikularis.
– fasikulata dan retikularis dipengaruhi kortikotropin
Hormon utama
• Glukokortikoid: kortisol dan kortikosteron
– efek metabolisme dan efek anti-peradangan;
• Mineralokortikoid: aldosteron
– keseimbangan sodium dan potassium;
• Pendahulu androgen dan estrogen
– ikut membangkit/memelihara ciri seks sekunder.
Sintesa Hormon Korteks Adrenal
• Glukokortikoid:
• fasikulata dibantu retikularis
• kortisol: tidak disimpan, dibentuk kapan perlu
• Mineralokortikoid
• aldosteron: zona glomerulosa.
• Pendahulu steroid seks:
•
•
•
•
zona retikularis
DHEA dan androstenedion → testosteron di perifer.
pada perempuan penting untuk 50-60% efek androgenik.
testosteron → estradiol, dan androstenedion → estron,
penting bagi perempuan setelah menopause.
Transportasi
• Kortisol berikatan dengan
– transkortin (suatu globulin), 75-80%
– berikatan dengan albumin, 15%
– sisanya dalam bentuk bebas.
• Aldosteron berikatan dengan
– aldosterone-binding globulin
– transkortin
– albumin
Zona fasikulata/retikularis
• Sekresi kortisol dikontrol CRH dan ACTH.
– ACTH: sejak kolesterol sampai sintesa final.
– ACTH kronis:
• merangsang IGF lokal, saling meningkatkan reseptor
• memperbanyak reseptornya (up-regulasi),
• meningkatkan jumlah sel: kortisol naik dengan pesat.
• ACTH mempengaruhi kortisol.
– siklus diurnal,
• puncak sebelum bangun, terendah setelah tertidur.
– kortisol plasma ditingkatkan oleh stress:
• bedah, luka bakar, infeksi, demam, psikosis, ECT, cemas hebat
• olahraga berat dan lama, hipoglisemia.
– kortisol diturunkan dexametason, karena menekan ACTH
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
POTENSIGLUKOKORTIKOID
Kortisol
1.00
11-keto kortison
0.80
Kortikosteron
0.50
Prednison
4.00
6α-Methil prednison
5.00
Triamcinolone
5.00
Dexamethasone
30.00
Aldosterone
0.25
Deoxycorticosterone
0.01
9α-Fluorokortisol
10.00
POTENSIMINERALOKORTIKOID
1.0
0.8
1.5
<0.1
<0.1
<0.1
<0.1
500.0
30.0
500.0
Glukokortikoid
• Efek bersih: antianabolik
– produksi glukosa dari protein, metabolisme lemak,
– respons vaskuler, dan fungsi sistim syaraf pusat.
– pertukaran tulang, fungsi otot, respons imun, fungsi ginjal.
• Metabolisme Karbohidrat
– penggunaan glukosa ↓, kadar gula darah ↑,
• diabetes adrenal
– glukoneogenesis dan glikogenesis hati
– mobilisasi AA otot ↑ → menjadi glukosa ↑ → glikogen.↑
Metabolisme Protein
• Sel tubuh (selain hati):
• sintesis protein ↓ , pemecahan protein ↑., AA darah ↑
• transport terutama ke hati.
• Hati:
• asam amino ↑, deaminasi asam amino ↑
• sintesis protein ↑, pembentukan protein plasma ↑
• Kadar kortisol berlebihan:
• otot sangat lemah
• fungsi imunitas limfoid sangat rendah
Metabolisme Lemak
• Asam lemak bebas
– mobilisasi dari adiposum↑ → kadar darah ↑
– oksidasi di sel-sel ↑.→ penggunaan sebagai energi ↑.
– penggunaan glukosa ↓ , konservasi glukosa dan glikogen
• Obesitas yang unik
– penumpukan lemak yang berlebihan di dada dan kepala
– bentuk tubuh seperti banteng dan wajah ‘moon face’.
– nafsu makan ↑., pembentukan > mobilisasi/oksidasi lemak
Stress dan peradangan
• kortisol menekan stress
•
•
•
•
trauma, infeksi, panas atau dingin ekstrim,
injeksi norepinefrin, pembedahan, restraining,
injeksi zat yang membunuh jaringan di bawah kulit,
penyakit yang melemahkan.
• kortisol menekan proses radang
– bisa menyelamatkan pada
• artritis reumatoid,
• demam rematik,
• glomerulonefritis akut.
Efek lain Kortisol
• Efek lain
– menghambat respons radang pada alergi
– reaksi dasar allergi tidak dipengaruhi.
– jumlah eosinofil dan limfosit darah ↓
• Dosis besar:
– atrofi jaringan limfoid, limfosit T dan antibodi ↓
– kekebalan terhadap benda asing dan kuman ↓
Aldosteron
• tanpa mineralokortikoid, mati 3-14 hari: kecuali
kalau dapat garam.
– ekstrasel [K] meningkat, [Na] dan [Cl] menurun tajam
– volume total cairan ekstrasel berkurang drastis.
– cardiac output turun, syok, dan meninggal dunia.
• dapat dicegah dengan aldosteron atau
mineralokortikoid lain
– aldosteron 90% aktifitas mineralokortikoid korteks adrenal,
– aktifitas kortisol [glukokortikoid] 1/400, tapi sekresi 80x
aldosteron
– lain: kortikosteron dan deoksikortikosteron.
Sirkulasi dan Ginjal
• Fungsi di tubuli distal dan duktus koligentes
– penyerapan Na dan pengeluaran K
– tanpa aldosteron: Na ke urine 10-20 gram/hari, K ditahan.
• Penarikan Na diikuti oleh:
–
–
–
–
penarikan cairan interstitium.
volume darah ↑
tekanan darah ↑
ekskresi air dan garam di ginjal ↑, ( pressure natriuresis)
• Kelebihan aldosteron:
– potassium dibuang: hipokalemia: kelemahan otot yang
berat.
• Kekurangan aldosteron:
– potassium ditahan: hiperkalemia: cardiac toxicity.
• Efek pada keringat, saliva, dan usus
– penyerapan sodium dan ekskresi potassium
– tanpa aldosteron: diare.
• Pengaturan Sekresi Aldosteron
–
–
–
–
(1) [K] ekstrasel ↑, sekresi aldosteron ↑
(2) aktifitas renin-angiotensin ↑, sekresi aldosteron ↑
(3) [Na] ↑ sedikit menurunkan sekresi aldosteron
(4) ACTH: permissive.
GANGGUAN SEKRESI ADRENAL
• Hipoadrenalisme - Penyakit Addison
– atrofi primer korteks: 80% aotuimun, lain TB/kanker.
– hilangnya sekresi kortisol
•
•
•
•
glukoneogenesis ↓: kadar gula darah puasa ↓↓↓
mobilisasi protein dan lemak dari jaringan ↓↓↓
stress sulit diatasi: infeksi ringan dapat mematikan.
pigmentasi melanin akibat peningkatan ACTH.
– berkurangnya aldosteron
• hiponatremia, hiperkalemia, asidosis ringan
• volume plasma ↓, hematokrit ↑, curah jantung ↓, dan syok.
• kematian 4 - 14 hari setelah aldosteron tidak dihasilkan.
• Hiperadrenalisme - Sindroma Cushing
– hipersekresi kortisol:
• tumor adrenal atau hiperplasia adenohipofisis
–
–
–
–
–
–
mobilisasi lemak: tubuh banteng. dan ‘wajah bulan’.
androgenik: jerawat dan hirsutisme
hipertensi 80% (efek mineralokortikoid kortisol)
[gula] darah pp. bisa 200 mg/dl (glukoneogenesis)
protein tubuh berkurang (kecuali hati dan plasma)
otot lemah, kekebalan turun, subkutis robek, osteoporosis.
• Aldosteronisme Primer
– tumor zona glomerulosa
– hiperplasia korteks adrenal
• Sindroma Adrenogenital
– tumor penghasil androgen: maskulinisasi.
– wanita: ciri-ciri seks sekunder laki-laki,
•
•
•
•
nada suara rendah,
jenggot, distribusi rambut badan pria,
pembesaran klitoris,
penumpukan protein seperti pria.
– menjelang pubertas,
• mempercepat perkembangan organ dan dorongan
seks.
– laki-laki dewasa:
• dikaburkan oleh testosteron dari testes.
Androgen
• Produksi sel interstitium Leydig testes
– testosteron, dihydrotestosteron, androstenedion
– testosteron paling banyak, tapi diubah menjadi
dihydrotestosteron di jaringan target.
• Janin sampai usia 10 minggu
– rangsangan gonadotropin khorion (HCG) pada testes
– pembentukan genitalia pria, penekanan genitalia wanita.
– merangsang penurunan testes trimester terakhir
• Rangsangan gonadotropin hipofisis: usia 13 th
Fungsi androgen
• Pembesaran organ genital
• Pengembangan ciri-ciri seks sekunder
–
–
–
–
–
–
–
rambut khas pubis, wajah, dada, punggung,
botak di puncak kepala
kulit tebal, subkutis kasar; sekresi sebasea, jerawat.
pertumbuhan otot,
hipertrofi mukosa larings
tulang lebih tebal, dan penyimpanan Ca meningkat
penyempitan pintu bawah panggul (panggul android).
Kontrol Sekresi
• LHRH hipotalamus → LH adenohipofisis → Testosteron
• Feedback negatif terhadap LHRH, → LH dan FSH ↓.
• Efek bersama FSH dalam spermatogenesis
– testosteron + FSH: awal
– testosteron: jangka panjang.
– FSH merangsang sel Sertoli menghasilkan zat yang diperlukan.
• Feedback negatif:
– pembentukan sperma gagal → sekresi FSH ↑
– spermatogenesis berlangsung cepat → sekresi FSH ↓
• inhibin sel Sertoli menekan FSH.
Estrogen
• Hormon utama: estradiol
– dihasilkan oleh follikel di ovarium
– dirangsang gonadotropin pada pubertas.
• Efek estrogen pada genitalia
– penumpukan lemak mons pubis dan vulva:
– epitel kuboid vagina menjadi gepeng berlapis
– ukuran uterus membesar, endometrium menebal
– jumlah sel-sel bersilia tuba meningkat
Efek lain estrogen
• Mammae:
– perkembangan stroma dan sistem saluran
– penumpukan lemak.
• Tulang:
– aktifitas osteoblast meningkat → pertumbuhan cepat.
– penutupan epifisis lebih cepat → tidak setinggi pria.
– postmenopause: aktifitas osteoblast ↓ → osteoporosis.
• Kulit:
– lembut dan tebal,
– vaskularisasi lebih banyak: hangat dan mudah luka
Progesteron
• Pembentukan di korpus luteum
• Fungsi pada uterus dan tuba
– sekresi endometrium persiapan implantasi.
– sekresi tuba untuk nutrisi ovum.
• Terhadap mammae
– perkembangan lobuli dan alveoli
– alveoli proliferasi, membesar, dan sekretori.
– peningkatan cairan di bawah kulit
Siklus Menstruasi
• Pembagian fisiologis
– fase folikel: perdarahan - 15 (9-23) hari,
– fase ovulasi: 1-3 hari, berakhir dengan ovulasi
– fase luteum: 13 hari - berdarahan berikut
• Sesuai dengan perubahan hormonal
• Menjelang akhir fase luteum:
– estrogen dan progesteron tinggi
– FSH dan LH mencapai titik terendah (feedback negatif)
– perbandingan LH/FSH sedikit di atas 1
Fase folikel
• Satu atau dua hari sebelum menstruasi,
– FSH meningkat, diikuti LH.
– estrogen meningkat akibat rangsanan FSH
– progesteron dan androgen tetap rendah.
• Fase folikel akhir,
–
–
–
–
–
FSH turun, LH tetap naik, perbandingan LH/FSH sekitar 2.
estrogen naik 5-9 kali, androgen naik sedikit
estradiol dari folikel dominan, estrone dari perifer
estradiol dan inhibin menekan FSH (feedback negatif)
progesteron tetap rendah
Fase ovulasi dan luteum
• Fase ovulasi
–
–
–
–
peningkatan tajam gonadotropin, LH/FSH menjadi 5.
naik dalam 14 jam, bertahan 14 jam, dan menurun 20 jam
estradiol menurun tajam.
progesteron mulai meningkat.
• Fase luteum,
–
–
–
–
LH dan FSH menurun
progesteron meningkat 10 kali (korpus luteum)
estradiol, estrone, inhibin meningkat, (korpus luteum)
androgen terus menurun.
Perubahan uterus
• Awal fase folikel
– endometrium tinggal 1-2 mm dengan sedikit kelenjar.
• Setelah menstruasi selesai,
– endometrium menebal sampai 8-10 mm (estradiol)
– mukus serviks menjadi lebih encer dan elastis.
• Setelah ovulasi,
– progesteron menghambat proliferasi, jadi 5-6 mm.
– stroma endometrium sembab, disebut fase sekresi.
• Kalau kehamilan tidak terjadi,
– korpus luteum menyusut, estradiol dan progesteron menghilang,
– kontraksi myometrium dan arteri spiralis, nekrosis
– endometrium dilepaskan
Tuba fallopii
• Fase folikel
– jumlah silia dan sel-sel sekresi meningkat (estradiol)
• Menjelang ovulasi,
– kontraksi tuba meningkat
• Fase luteum
– peningkatan gerak silia (progesteron)
– memudahkan gerakan hasil pembuahan ke uterus.
• Progesteron
– sekresi zat-zat yang perlu untuk makanan
• Vagina,
–
–
–
–
fase folikel awal: epitel gepeng menipis (estradiol)
fase ovulasi: epitel menebal, bertanduk
estradiol meningkatkan sekresi vagina,
progesteron mengurangi sel-sel bertanduk.
• Mammae
– fase folikel awal: proliferasi dan pembesaran lobulus
(estradiol)
– akhir fase luteum: ukurannya berkurang.
Human Chorionic Gonadotropin
• Menstruasi dicegah oleh gonadotropin chorion (HCG)
• Sekresi
–
–
–
–
berasal dari sel trofoblast sinsitium
dapat diukur di darah 8-9 hari setelah ovulasi.
maksimum 10-12 mgg, menurun 16-20 mgg, lalu menetap.
dasar untuk uji kehamilan melalui darah atau urine.
• Fungsi
– mencegah penyusutan korpus luteum,
– merangsang sekresi progesteron dan estrogen korpus luteum
– merangsang sel interstitium testes untuk menghasilkan testosteron
• Korpus luteum menyusut minggu 13-17
• Plasenta membentuk estrogen/progesteron:12 minggu
• Estrogen plasenta
– pembesaran uterus, mammae dan struktur saluran ASI
– pembesaran genitalia eksterna.
– relaksasi ligamen pelvis ibu
• Progesteron plasenta
–
–
–
–
merangsang sel-sel desidua untuk nutrisi embryo
mengurangi kontraktilitas uterus
meningkatkan sekresi tuba
mempersiapkan mammae untuk laktasi
• Hormon laktasi
–
–
–
–
estrogen: pertumbuhan sistim saluran ASI
progesteron: pertumbuhan sistim lobuli-alveoli.
prolaktin: produksi ASI,
oksitosin: pengeluaran ASI
Fungsi Komunikasi Hormon
• Endokrin
– pembuluh darah
• Neurokrin
– akson
– pembuluh darah
• Parakrin
– c. interstitium ke
sel-sel berbeda
• Autokrin
– c. interstitium, ke
sel-sel sejenis
Komunikasi antar Sel
a. gap junction
b. hubungan
langsung
sementara
c. parakrin
d. neurotransmitter
e. sekresi hormon
f. neurohormon
Kontrol Feedback
• Negatif:
A
– untuk
pertahanan
kadar
HORMON
KELENJAR
merangsang
TARGET
PRODUK
meng hambat
• Positif
– untuk
peningkatan
cepat menuju
keseimbangan
baru
B
PRODUK
TARGET
merangsang
merangsang
KELENJAR
HORMON
Kurve Sigmoid Efek Hormon
Hipotalamus-Neurohipofisis
Hipotalamus-Adenohipofisis
ADH – Osmolalitas Urine
Adenohipofisis
Tidur
Stress
• Rangsangan sekresi GHRH
dan GH
– Tidur dalam (2 jam awal):
– Stress fisik
– Nutrisi:
HIPOTALAMUS
Som atostatin
ADENOHIPOFISIS
• hipoglikemia akut,
• hipoproteinemia kronis
GH
• Feedback negatif:
– GH merangsang somatostatin
(penekan GH)
– GH ditekan oleh somatomedin
(produk hati)
GHRH
HATI
ORG AN LAIN
Som atomedin
STIMULASI
INHIBISI
GH
Makan protein
Som atomedin
Sintesis protein
P ertum buhan
P enyim panan
kalori
Sintesis protein
P ertum buhan
P enyim panan
kalori
Sintesis protein
P ertum buhan
P enyim panan
kalori
Insulin
GH
Makan
karbohidrat
Som atomedin
Insulin
GH
P uasa
Som atomedin
Insulin
GROWTH HORMONE
JARINGAN ADIPOSUM
HATI
OTOT
Penangkapan Glukosa
Sintesis RNA
Penangkapan Glukosa
Pemecahan Lemak
Sintesis Protein
Penangkapan Asam Amino
Glukoneogenesis
Sintesis Protein
PERLEMAKAN
Somatomedin
LEAN BODY MASS
SOMATOMEDIN
KONDROSIT
Penangkapan Asam Amino
Sintesis Protein
Sintesis RNA
Sintesis DNA
Jaringan kolagen
Kondroitin Sulfat
Jumlah dan Ukuran Sel
PERTUMBUHAN LINEAR
TULANG
JANTUNG
PARU-PARU
GINJAL
PANKREAS
P. LANGERHANS
USUS
PARATIROID
KULIT
JARINGAN IKAT
Sintesis Protein
Sintesis RNA
Sintesis DNA
Jumlah dan Ukuran Sel
UKURAN ORGAN
FUNGSI ORGAN
• Insulin
– pertama: isolasi, susunan dikenal, diproduksi
– substrat dan, mekanisme feedback negatif:
Kurve sigmoid
Respons terhadap Glukosa
• dalam dua fase
– naik 5 menit, turun dengan
cepat, lalu naik perlahan
– teori: kompartemen labil,
inhibisi sekresi, dan insulin baru
• respons thd oral > intravena
– GIP dan glucagon-like peptide1
– blok oleh somatostatin
• langerhans (endokrin)
• kelenjar usus (eksokrin)
• Efek thd glukosa
– diffusi terbantu (BM 180)
• pada otot dan adiposum
• juga olahraga
• (hati/otak permiabel)
– hati:
• glikogenesis dan glikolisis
• blok pembentukan glukosa
– otot
• transport ke dalam sel
• glikogenesis dan glikolisis
– adiposum
• transport ke dalam sel
• lipogenesis
DO PAMIN
ENDORFIN
NO REPINEFRIN
HIPOTALAMUS
LHRH
ADENOHIPOFISIS
FSH
ACTIVIN
INHIBIN
GONAD
TESTO STERO N
/ ESTRADIO L
STIMULASI
INHIBISI
LH
Calcium turnover
Diet
1000 mg
350 mg
Cairan
E kstrasel
T empat
P enyimpanan
Labil
1000 mg
4000 mg
GIT
150 mg
Feses
800 mg
Urine
200 mg
500 mg
500 mg
T ulang
1000.000 mg
Phosphates turnover
Jaringan Lunak
100.000 mg
Diet
1000 mg
650 mg
Cairan
E kstrasel
250 mg
T ulang
600.000 mg
GIT
500 mg
Feses
350 mg
Urine
650 mg
250 mg
KALSIUM PLASMA
SEKRESI PTH
POSPAT PLASMA
POSPAT GINJAL
POSPAT URIN
1,25-(OH)2-D3
PENYERAPAN DI USUS
PENYERAPAN DI TULANG
KALSIUM PLASMA
SEKRESI PTH
1,25-(OH)2-D3
24,25-(OH)2-D3
POSPAT PLASMA
KALSITONIN
POSPAT PLASMA
KALSIUM PLASMA
POSPAT GINJAL
1,25-(OH)2-D3
PENYERAPAN DI USUS
SEKRESI PTH
KALSIUM URIN
PENYERAPAN DI TULANG
POSPAT PLASMA
1,25-(OH)2-D3
24,25-(OH)2-D3
POSPAT URIN
Keseimbangan sodium
Penarikan
Na di ginjal
Pembuangan Na
di ginjal ↑
[Na]
plasma ↑
Filtrasi
glomerulus ↑
(pressure
natriuresis)
Penarikan air
dari
intersititum
Tekanan
darah ↑
Volume
plasma ↑
Venous
return ↑
Kerjasama hormonal
Hati
Paru-paru
Angiotensinogen
Angiotensin I
Renin
[Na] ginjal ↓
[Na] plasma ↓
Angiotensin converting
enzyme (ACE)
Angiotensin II
Tekanan darah
Nafsu garam
Sekresi aldosteron