SISTEM ENDOKRIN

A.    Sistem Endokrin

I.       Pengertian dan Fungsi Sistem Endokrin

System endokrin adalah system kelenjar control tanpa saluran (ductless) yang mensekresikan hormone yang tersirkulasi di tubuh melalui aliran darah untuk mempengaruhi organ-organ lain (organ target).

System endokrin, dalam kaitannya dengan system saraf, mengontrol dan memadukan fungsi tubuh. Kedua system ini bersama-sama bekerja untu mempertahankan homeostasis tubuh dan merupakan system komunikasi utama dalam tubuh. Bila system endokrin umumnya bekerja melalui hormone, maka system saraf bekerja melalui neurotransmitter yang dihasilkan oleh ujung-ujung saraf.

Adapun fungsi dari system endokrin, ialah mengatur mempengaruhi bebrapa aktivitas dalam tubuh manusia, yaitu :

1.      Reproduksi dan laktasi

2.      Proses system kekebalan tubuh

3.      Keseimbangan asam basa

4.      Asupan cairan, keseimbangan volume cairan intraselular dan ekstraselular

5.      Metabolism karbohidrat, protein, lemak, dan asam nukleat

6.      Digesti, absorbs, dan distribusi nutrient

7.      Tekanan darah

8.      Tahanan tekanan

9.      Adaptasi terhadap perubahan lingkungan

II.    Anatomi dan Fisiologi Sistem Endokrin

Sebagai mana pengertian dari sistem endokrin di atas, maka berikut akan dijelaskan mengenai gambaran umu sistem endokrin. Diantaranya sebagai berikut.

1.      Sistem endokrin berinteraksi dengan sistem saraf untuk mengatur dan mengkoordinasi aktivitas tubuh.

2.      Pengendalian endiokrin diperantarai oleh pembawa pesan kimia atau hormon, yang dilepas oleh kelenjar endokrin ke dalam cairan tubuh, diabsorbsi ke dalam aliran darah, dan dibawa melalui sistem sirkulasi menuju sel target.

3.      Hormone mempengaruhi sel target melalui reseptor hormon, yaitu suatu molekul protein yang memiliki sisi pengikat untuk hormon tertentu.

4.      Respons hormonal tubuh biasanya lebih lambat, durasi lebih lama, dan distribusinya lebih luas daripada respons langsung otot dan kelenjar terhadap stimulus sistem saraf.

Pengahsil hormone adalah sel-sel khusus pada kelenjar endokrin. Di dalam tubuh terdapat beberapa kelenjar endokrin yang tersebar di tubuh, yaitu :

1.      Kelenjar hipofisis anterior dan posterior

2.      Kelenjar tiroid

3.      Empat kelenjar paratiroid

4.      Dua kelenjar adrenal

5.      Pulau-pulau Langerhans pada pancreas endokrin

6.      Dua ovarium

7.      Dua testis

8.      Kelenjar pineal dan kelenjar timus.

 

Kelenjar yang terletak pada bagian cranium yaitu kelenjar hipofisis dan kelenjar hipotalamus. Adapun letak dari kelenjar endokrin yang tertera di atas ditunjukkan pada gambar berikut.

Karakteristik Kelenjar Endokrin, diantaranya sebagai berikut :

1.      Kelenjar endokrin tidak memiliki duktus. Kelenjar ini mensekresi hormone langsung ke dalam cairan jaringan di sekitar sel-selnya. Sebaliknya, kelenjar eksokrin seperti kelenjar saliva, mensekresi produknya ke dalam duktus.

2.      Kelenjar endokrin biasanya mensekresi lebih dari satu hormone. Kecuali kelenjar paratiroid hanya mensekresi hormone paratiroid

3.      Konsentrasi hormone dalam sirkulasi adalah rendah

a.       Hormone yang bersirkulasi dalam aliran darah hanya sedikit jika dibandingkan zat aktif biologis lainnya, seperti glukosa dan kolesterol.

b.      Walaupun hormone dapat mencapai sebagian besar sel tubuh, hanya sel target tertentu yang memiliki reseptor spesifik yang dapat dipengaruhi.

4.      Kelenjar endokrin memiliki persediaan pembuluh darah yang baik. Ecara mikroskopis, kelenjar tersebut terdiri dari korda atau sejumlah sel sekretori yang dikelilingi banyak kapilar dan ditopang jaringan ikat.

III. Pengetian Hormon dan Fungsinya

Kata hormon berasal dari bahasa Yunani hormone yang artinya membuat gerakan atau memebangkitkan. Hormon mengatur berbagai proses yang mengatur kehidupan.

Hormon adalah pengahantar kimiawi yang disekresikan oleh sel-sel khusus pada kelenjar endokrin dan dibawa oleh darah ke sel-sel target. Hormon merupakan molekul mediator yang mengontrol sejumlah fungsi esensial tubuh termasuk aktivitas kimia sel-sel pertumbuhan, keseimbangan garam dan cairan, perkembangan seksual dan respon terhadap penyakit  serta stress.

IV. Klasifikasi Hormon

Begitu banyak hormon yang terdapat dalam tubuh manusia. Meskipun begitu banyak, namun hormon-hormon tersebut dapat diklasifikasikan dengan meninjaunya dari beberapa aspek.

1.   Klasifikasi Hormon berdasarkan mekanisme kerjanya maka pembagian hormon menurut aspek biokimianya, yaitu :

a.       Hormon Lipofilik

Kelompok hormon ini menyampaikan pesan hormon dengan cara menembus membran sel dan berikatan dengan reseptor spesifik di dalam sel sasarannya.

Yang termasuk dalam kelompok ini adalah :

1)      Hormon steroid : hormon yang dibentuk dari kolesterol, terdiri atas   progesteron, kortisol, aldosteron, testosteron, estradiol.

2)      Hormon tiroid (tiroksin)

3)      Substansi mirip hormon :

a)      Derivat vitamin A : retinoat, retinol, retinal

b)      Eikosanoid (hormon lokal) : berasal dari asam arakidonat, berefek parakrin, yang termasuk eikosanoid adalah : prostaglandin, tromboksan, prostasiklin, dan leukotrien.

b.      Hormon Hidrofilik

Kelompok hormon ini menyampaikan sinyal dengan cara berikatan pada bagian luar sel sasaran pada reseptor spesifik yang terfiksasi di dalam membran sel. Pengikatan hormon menyebabkan pembentukan caraka kedua di bagian dalam membran sel. Kemudian caraka kedua mengatur respon sel target terhadap hormon melalui reaksi lainnya

Yang termasuk dalak kelompok hormon hidrofilik adalah:

1)      Derivat asam amino : histamin, serotonin, melatonin, dan katekolamin. Histamin dibentuk dari asam amino histidin, serotonin berasal dari asam amino triptofan, melatonin berasal dari serotonin, sedangkan katekolamin berasal dari tirosin. Katekolamin sendiri terdiri dari dopa, dopamin, noradrenalin, dan adrenalin.

2)      Peptida dan protein : insulin, lutropin, folitropin, oksitosin, vasopresin, somatomedin, kalsitonin.

2.   Klasifikasi hormone berdasarkan fungsi utama endokrin.

a.       Homeostasis (keseimbangan)

1)      Penyimpanan dan penggunaan energy melalui pengendalian metabolism karbohidrat, lemak, dan protein.

2)      Imbangan cairan tubuh dan elektrolit.

3)      Fungsi kardiovaskular.

Hormone yang terlibat :

·         Insulin, glucagon, katekolamina, growth hormone, kortisol, dan tiroid.

·         Anti Diuretic Hormon (ADH) dan aldosteron.

b.      Reproduksi

1)      Perkembangan organ seks dan sifat-sifat kelamin sekunder

2)      Gametogenesis (produksi sel telur dan sperma)

3)      Siklus menstruasi

4)      Kehamilan, kelahiran, dan laktasi.

Hormone yang terlibat

·         Estrogen (terutama estradiol), progesterone

·         Prolaktin, oksitosin

·         Androgen (terutama testosterone)

3.   Klasifikasi hormon berdasarkan fungsi :

a.       Hormon pengembangan

Hormone yang memegang peranan didalam perkembangan dan pertumbuhan. Hormone ini dihasilkan oleh kelenjar gonad.

b.      Hormon metabolisme

Proses homeostasis glukosa dalam tubuh yang diatur bermacam-macam hormon. Contoh : glucagon, katekolamin, dan glukokortikoid.

c.       Hormon tropik

Dihasilkan oleh struktur khusus dalam pengaturan fungsi folikel pada ovarium dan spermatogenesis.

d.      Hormon pengatur metabolism air dan mineral sitonia dihasilkan oleh kelenjar tiroid untuk mengatur metabolism Ca dan fosfor.

V.    Mekanisme Kerja Sistem Endokrin

Kelenjar endokrin akan mengeluarkan hormone bila ada stimulus atau rangsangan. Hormone yang akan dikeluarkan kemudian diangkut oleh darah menuju kelenjar-kelenjar yang sesuai sehingga bagian tubuh yang sesuai tersebut akan merespon misalnya insulin yang disekresikan pancreas apabila kadar gula dalam darah tinggi.

Berikut mekanisme kerja hormone secara spesifik :

1.      Stimulasi kerja enzim yang ada dalam sel. Aktivasi enzim melibatkan system reseptor terikat membrane (pembawa pesan kedua).

a.       Molekul-molekul dari berbagai hormone protein dan polipeptida (pembawa pesan pertama) berikatan dengan reseptor tetap pada permukaan sel yang spesifik terhadap hormone tersebut.

b.      Kompleks hormone reseptor menstimulasi pemebentukan adenosine 3,5 – monofosfat siklik (cAMP) sebagai pengantar pesan kedua, yang dapat menyampaikan pesan pertama dari berbagai hormone.

1)      Sintesis cAMP melibatkan lebih dari satu G-protein terikat membrane, yang termasuk keluarga protein regulator pengikat nukelotida guanine.

2)      G-protein mengalami perubahan bentuk, sehingga guanosin difosfat(GDP) yang tidak aktif dapat diganti dengan enzim pengaktivasi, guanosin trifosfat (GTP).

3)      Kompleks G-protein-GTP mengaktivasi enzim adenilat siklase, untuk memproduksi cAMP.

c.       Setiap molekul cAMP mengaktivasi berbagai moleki cAMP-dependen protein kinase yang sesuai.

1)      Enzim protein kinase mengkatalisis rreaksi fosforilasi khusu (transfer gugus fosfat) untuk enzim kunci dalam sitoplasma.

2)      Setiap molekul protein kinase mengaktivasi berbagai molekul yang sesuai dengan enzimnya. Dengan demikian, suatu konsentrasi rendah dari hormone yang bersirkulasi dapat diperkuat sehingga mengakibatkan aktivitas enzim intraseluler utama

d.      Aktivasi enzim oleh protein kinase mengakibatkan efek fisiologis dan reaksi kimia, bergantung pada sifat bawaan sel.

e.       cAMP terurai dengan cepat oleh enzim intraseluler fosfodisterase. Ini akan membatasi durasi efek cAMP.

2.      Aktivasi gen melibatkan system reseptor intraselular

a.       Hormone steroid, hormone tiroid, dan beberapa jenis hormone polipeptida, menembus membrane untuk masuk ke dalam sel. Hormone tersebut berikatan dengan reseptor internal bergerak dalam sitoplasma atau nucleus sel.

b.      Kompleks reseptor-hormon bergerak ke DNA di sisi atau di dekat gen yang transkripsinya distimulasi oleh hormone. Disisi ini, kompleks akan berikatan dengan reseptor DNA spesifik untuk hormone.

c.       Gen kemudian diaktivasi oleh kompleks ini untuk membentuk transkripsi mRNA yang akan berdifusi ke dalam sitoplasma.

d.      mRNA kemudian ditransisi menjadi protein dan enzim yang memicu respons selular terhadap hormone.

B.     Abnormalitas Hormon

Sebagai bahan pembawa sinyal, hormon beredar dalam darah hanya dalam konsentrasi kecil (antara 10^-7 dan 10^-12 M). Konsentrasi tersebut menunjukkan perubahan yang sangat besar. Kebanyakan konsentrasi hormon berubah secara periodik dalam daur yang dapat tergantung dari hari, bulan, musim dan daur berahi.

Konsentrasi hormon diatur secara tepat melalui sistem umpan balik sederhana atau sistem yang diatur secara hierarki. Kekurangan dan kelebihan hormone memiliki efek, diantaranya :

1.      Abnormalitas GH

a.       kerdil (dwarfism). Hiposekresi (defisiensi) GH selama masa kanak-kanak mengakibatkan pertumbuhan terhenti. Hormon pertumbuhan manusia digunakan secara terapeutik dalam kasus dwarfism hipofisis.

b.      Gigantisme. Hipersekresi GH selama masa dan sebelum penutupan lempeng epifisis mengakibatkan pertumbuhan tulang panjang yang berlebihan. Biasanya disebabkan oleh tumor hipofisis yang sangat jarang terjadi.

c.       Akromegali. Hipersekresi GH setrelah penutupan lempeng epifisis tidak menyebabkan penambahan panjang tulang panjang. Tetapi menyebabkan pembesaran yang tidak proporsional pada jaringan, penambahan ketebalan tulang pipih pada wajah, dan memperbesar ukuran tangan dan kaki

2.      Abnormalitas ADH

a.      Hiposekresi mengakibatkan diabetes insipidus, yang ditandai dengan rasa haus yang berlebihan juga reproduksi urine berlebihan. Hal ini disebabkan karena adanya kerusakan pada hipotalamus atau lobus posterior karena kegagalan ginjal merespons ADH dalam jumlah kecil.

b.      Hipersekresi kadanga terjadi setelah hipotalamus mengalami cedera atau karena tumor. Hal ini mengakibatkan retensi air, dilusi cairan tubuh,  dan peningkatan volume darah.

3.      Abnormalitas sekresi tiroid

a.      Hipotiroidisme mengakibatkan penurunan aktivitas metabolic, konstipasi, letargi, reaksi mental lambat, dan peningkatan simpanan lemak. Pada orang dewasa menyebabkan miksedema, yang ditandai dengan adanya akumulasi air dan musin di bawah kulit, sehingga penampakan edema terlihat. Pada anak kecil kretinisme yaitu retardasii mental dan fisik.

b.      Hipertiroidisme mengakibatkan aktivitas metabolic meningkat, berat badan turun, gelisah, tremor, diare, frekuensi jantung meningkat, dan pada hipertiroidisme berlebihan, gejalanya adalah toksisitas hormone. Dapat menyebabkan golter eksolftalmik (penyakit Grave). Gejalanya berupa pembengkakan jaringan di bawah kantung mata sehingga bola mata menonjol.

c.       Golter (gondok) adalah pembesaran kelenjar tiroid. Gondok ringan berkaitan dengan hipotiroidisme terjadi di daerah yang mengalami defisiensi iodium.

4.      Abnormalitas paratiroidisme

a.      Hiperparatiroidisme diakibatkan oleh tumor paratiroid. Mengakibatkan peningkatan aktivitas osteoklas, resorpsi tlang dan dekalsifikasi serta pelemahan tulang.

b.      Hipoparatiroidisme mengakibatkan penurunan kadar kalsium darah dan peningkatan iritabilitas system neuromuscular. Jika berlebihan dapat menyebabkan tetanus.

5.      Abnormalitas adrenokortikal

a.      Hiposekresi terjadi karena destruksi jaringan kortikal akibat penyakit atau atrofi, dikenal sebagai penyakit Addison. Mengakibatkan ketidakseimbangan Na-Ka dalam darah, penghitaman kuli (akibat penambahan ACTH, mirip dengan MSH, dan penurunan kemampuan untuk merespons stress fisiologis.

b.      Hipersekresi dapat terjadi akibat tumor adrenal atau peningkatan produksi ACTH. Sekresi aldosteron yg berlebihan mengakibatkan peningkatan natrium tubuh, volume cairan ekstraseluler, curah jantung, dan tekanan darah. Cushing’s disease terjadi akibat produksi glukokortikoid berlebihan pada zona fasikulata yang mengakibatkan peningkatan mobilisasi protein dan lemak, sehingga terjadi kelemhan otot dan penumpukan lemak di leher, wajah dan trunkus

C.    Hormon Pertumbuhan

I.       Pengertian dan Fisiologi Hormon Pertumbuhan

Hormon yang berperan terhadap pertumbuhan yaitu growth hormone (hormon somatotropin) dan hormone tiroksin. Hormone pertumbuhan (GH) adalah hormone protein yang dilepaskan dalam pola diurnal selama 24 jam. Sekitar 70% sekresi harian terjadi dalam satu ledakan 1-4 jam setelah awitan tidur. Peningkatan pelepasan GH terjadi selama pubertas dan kehamilan.

Hormone pertumbuhan meningkatkan sintesis protein di semua sel tubuh, terutama sel otot. GH menstimulasi pertumbuhan kartilago dan aktivitas osteoblas, sel penghasil tulang di tubuh. GH sangat penting untuk pertumbuhan tulang longitudinal dan untuk remodeling tulang yang terus-menerus berlangsung seumur hidup. Efek GH pada tulang dan kartilago terjadi melaui peptide perantara, yang disebut somatomedin atau factor pertumbuhan mirip insulin (IGF), yang dilepaskan dari hati sebagai respons terhadap hormone pertumbuhan. GH secara langsung menstimulasi pertumbuhan hampir semua organ lain pada tubuh, termasuk otot jantung, kulit dan kelenjar endokrin.

Hormone pertumbuhan menyebabkan pemecahan lemak dan penggunaan lebih lanjut asam lemak sebagai energy. Karena lemak digunakan sebagai sumber energy, GH menyebabkna peningkatan glukosa darah  yang bersirkulasi. GH juga menyebabkna insentivitas terhadap insulin. Dengan menurunnya sensitivitas terhadap insulin, sebagian besar sel tidak mengangkut glukosa melalui intrasel sehingga meningkatkan kadar glukosa plasma lebih lanjut.

Hormone tiroksin mencapai 90% dari seluruh sekresi kelenjar tiroid. Hormone tiroksin meningkatkan laju metabolic hampir semua sel tubuh. Hormone ini menstimulasi konsumsi oksigen dan memperbesar pengeluaran energy, terutama dalam bentuk panas. Mengendalikan pertumbuhan dan maturasi normal tulang, gigi, jaringan ikat, dan jaringan saraf.

II.    Faktor yang Mempengaruhi Hormon Pertumbuhan

Hormon pertumbuhan dilepaskan dari hipofisis anterior sebagai respons terhadap keseimbangan antara dua hormon hypothalamus; GHRH dan Growth Inhibiting Hormon, yang juga disebut somatostatin. GH bekerja dengan cara umpan balik negative pada hipotalamus untuk menurunkan pelepasan GHRH lebih lanjut.

Peningkatan GHRH terjadi sebagai respons terhadap peningkatan kadar asam amino yang bersirkulasi, hipoglikemia, puasa atau kelaparan, stress fisisk dan emosional, dan penurunan GH. Olahraga menstimulasi pelepasan GHRH, secara langsung atau memilki efek hipoglikemia dan stress fisik. Hormon reproduktif (estrogen dan testosterone) tampak meningkatkan sekresi GH, baik dengan bekerja secara langsung pada hipofisis ataupun melalui stimulasi GHRH.

Hipotalamus melepaskan hormon inhibisi untuk GH, yang disebut somatostatin. Somatostatin dilepaskan sebagai respons terhadap glukosa darah yang tinggi, asam lemak bebas, , obesitas, dan kortisol. Pengaruh emosi, termasuk stress, menstimulasi somatostatin, kemungkinan besar melalui peningkatan kortisol sehingga menurunkan pertumbuhan.

III. Abnormalitas Hormon Pertumbuhan

1.      Abnormalitas GH

a.       kerdil (dwarfism). Hiposekresi (defisiensi) GH selama masa kanak-kanak mengakibatkan poertumbuhan terheti. Hormone pertumbuhan manusia digunakan secara terapeutik dalam kasus dwarfism hipofisis.

b.      Gigantisme. Hipersekresi GH selama masa dan sebelum penutupan lempeng epifisis mengakibatkan pertumbuhan tulang panjang yang berlebihan. Biasanya disebabkan oleh tumor hipofisis yang sangat jarang terjadi.

c.       Akromegali. Hipersekresi GH setrelah penutupan lempeng epifisis tidak menyebabkan penambahan panjang tulang panjang. Tetapi menyebabkan pembesaran yang tidak proporsional pada jaringan, penambahan ketebalan tulang pipih pada wajah, dan memperbesar ukuran tangan dan kaki

2.      Abnormalitas tiroksin, biasanya terjadi akibat defisisensi iodium, atau malfungsi hipotalamus, hipofisis atau kelenjar tiroid.

a.       Hipotiroidisme adalah penurunan produksi hormon tiroid (tiroksin). Hal ini mengakibatkan penurunan aktivitas metabolic, konstipasi, letargi, reaksi mental lambat, dan peningkatan simpanan lemak.

1)      Pada orang dewasa, kondisi ini menyebabkan miksedema, yang ditandai dengan adanya akumulasi air dan musin di bawah kulit, sehingga penampakan edema terlihat.

2)      Pada anak kecil, hipotiroidisme mengakibatkan retardasi mental dan fisik, disebut dengan krtinisme.

b.      Hipertiroidisme adalah produksi hormon tiroid yang berlebihan. Hal ini mengakibatkan aktivitas metabolic meningkat, berat badan turun, gelisah, tremor, diare, frekuensi jantung meningkat, dan pada hipertiroidisme berlebihan , gejalanya dalah toksisitas hormon.

1)      Hipertiroidisme berlebihan dapat menyebabkan goiter eksoftalmik (penyakit grave). Gejalanya berupa pembengkankan jaringan di bawah kantung mata sehingga bola mata menonjol.

2)      Goiter (gondok) adalah pembesaran kelenjar tiroid. Gondok ringan berkaitan dengan hipotiroidisme terjadi di daerah yang mengalami defisiensi iodium.