GANGGUAN METABOLISME
2. JENIS NUTRIENT UTAMA UNTUK METABOLSIME
Ada empat jenis nutrien utama, untuk bahan dasar proses metabolisme yaitu:
1).Makronutrien (karbohidrat, protein, lipid) menyuplai energi bagi tubuh
2).Vitamin membantu penggunaan makronutrien dan
mempertahankan jaringan tubuh.
3).Mineral mempertahankan homeostasis, dan
4).Air sbg pelarut dalam tubuh, dan sbg alat transport untuk mendistribusikan nutrien ke jaringan.
Fungsi makronutrien adalah :
1)Sumber energi
Energi yang dilepaskan dari ikatan kimia nutrien ialah ATP, fosfokreatin, dan zat molekul berenergi tinggi. Energi ini digunakan untuk transport dan kerja mekanik.
Makromolekul digunakan untuk mensintesis bahan dasar yang diperlukan untuk pertumbuhan dan pertahanan sel dan jaringan.
3). Simpanan
Jika makanan yang kita makan melebihi kebutuhan tubuh untuk energi dan sintesis, kelebihan nutien tersebut akan disimpan sebagai glikogen dan lemak. Simpanan ini menyediakan energi saat puasa.
3. GANGGUAN METABOLISME
Segolongan penyakit akibat gangguan metabolsime dan bersifat sistemik berkaitan dengan ;1) gangguan akibat metabolisme karbohidrat, 2) gangguan akibat metabolisme protein, dan 3) gangguan akibat metabolsime lemak.
3.1. Gangguan Metabolisme Karbohidrat 3.1.1 Hipoglikemia
Adalah kadar glukosa darah yang kurang dari 50 mg/100 ml darah. Hipoglikemia dapat disebabkan oleh puasa, puasa disertai olahraga, karena olahraga dapat meningkatkan pemakaian glukosa oleh sel otot rangka. Hipoglikemia juga terjadi akibat pemakaian insulin yang berlebihan.
Karena otak sangat butuh glukosa sebagai sumber energi utama. Hipoglikemia menyebabkan terjadinya gejala seperti; kebingungan, iritabilitas, kejang dan koma. Secara sistemik, hipoglikemia menyebabkan saraf simpatis aktif bekerja yang menstimulasi adanya rasa lapar, gelisah, berkeringat dan takhikardia (denyut nadi meningkat), dan gemetar.
3.1.2 Hiperglikemia
Hiperglikemia didefinisikan sebagai kadar glukosa darah tinggi dari rentang kadar puasa normal 120 mg/100 ml darah. Hiperglimeia biasanya disebabkan defisiensi insulin. Stress kronis juga menimbulkan hiperglikemia kaena stimulasi glukoneogenesis hati. Kelebihan hormon tiroid, prolaktin, dan hormon pertumbuhan dapat menyebabkan hiperglikemia.
Pemeriksaan kadar glukosa darah darah : a. Pemeriksaan glukosa darah puasa b. Pemeriksaan glukosa dalam urine c. Pemeriksaan enzim amilase.
Kondisi penyakit yang dapat menimbulkan tanda hipoglikemia dan hiperglikemia adalah penyakit Diabetes Melitus (DM)/ Kencing Manis. Berikut klasifikasi penyakit DM
Tipe Karakteristik Penyebab Pengobatan
Tipe 1 Ketiadaan
absolut insulin Autoimune Insulin Tipe 2 Defisiensi
sekresi insulin Obesitas,genetik Diet,Aktivitas, OAD Tipe 3 Penyebab
spesifik lain Bergantung Bergantungpenyebab Tipe 4 Diabetes
kehamilan Peningkatankebutuhan metabolik
Diet OAD 3.2. Gangguan Metabolisme Protein
Penyakit gangguan metabolsime protein yang sering terjadi di masyarakat adalah gout/pirai.
Gout arthritis, atau lebih dikenal dengan nama penyakit asam urat, adalah salah satu penyakit inflamasi yang menyerang persendian. Gout arthritis disebabkan oleh penimbunan asam urat (kristal mononatrium urat), suatu produk akhir metabolisme purin, dalam jumlah berlebihan di jaringan. Penyakit ini sering menyerang sendi metatarsophalangeal 1 dan prevalensinya lebih tinggi pada laki-laki dibandingkan perempuan. Kadang-kadang terbentuk agregat kristal besar yang disebut sebagai tofi (tophus) dan menyebabkan deformitas.
Patofisiologi gout arthritis
Peningkatan kadar asam urat serum dapat disebabkan oleh pembentukan berlebihan atau penurunan eksresi asam urat, ataupun keduanya. Asam urat adalah produk akhir metabolisme purin. Secara normal, metabolisme purin menjadi asam urat dapat diterangkan sebagai berikut:
Sintesis purin melibatkan dua jalur, yaitu jalur de novo dan jalur penghematan (salvage pathway).
1). Jalur de novo melibatkan sintesis purin dan kemudian asam urat melalui prekursor nonpurin. Substrat awalnya adalah ribosa-5-fosfat, yang diubah melalui serangkaian zat antara menjadi nukleotida purin (asam inosinat, asam guanilat, asam adenilat). Jalur ini dikendalikan oleh serangkaian mekanisme yang kompleks, dan terdapat beberapa enzim yang mempercepat reaksi yaitu: 5-fosforibosilpirofosfat (PRPP) sintetase dan amidofosforibosiltransferase (amido-PRT). Terdapat suatu mekanisme inhibisi umpan balik oleh nukleotida purin yang terbentuk, yang fungsinya untuk mencegah pembentukan yang berlebihan.
2). Jalur penghematan adalah jalur pembentukan nukleotida purin melalui basa purin bebasnya, pemecahan asam nukleat, atau asupan makanan. Jalur ini tidak melalui zat-zat perantara seperti pada jalur de novo. Basa purin bebas (adenin, guanin, hipoxantin) berkondensasi dengan PRPP untuk membentuk prekursor nukleotida purin dari asam urat. Reaksi ini dikatalisis oleh dua enzim: hipoxantin guanin fosforibosiltransferase (HGPRT) dan adenin fosforibosiltransferase (APRT).
Asam urat yang terbentuk dari hasil metabolisme purin akan difiltrasi secara bebas oleh glomerulus dan diresorpsi di tubulus proksimal ginjal. Sebagian kecil asam urat yang diresorpsi
kemudian diekskresikan di nefron distal dan dikeluarkan melalui urin.
Pada penyakit gout-arthritis, terdapat gangguan kesetimbangan metabolisme (pembentukan dan ekskresi) dari asam urat tersebut, meliputi:
1) Penurunan ekskresi asam urat secara idiopatik
2) Penurunan eksreksi asam urat sekunder, misalnya karena gagal ginjal
3) Peningkatan produksi asam urat, misalnya disebabkan oleh tumor (yang meningkatkan cellular turnover) atau peningkatan sintesis purin (karena defek enzim-enzim atau mekanisme umpan balik inhibisi yang berperan)
4) Peningkatan asupan makanan yang mengandung purin Mekanismenya hingga saat ini masih belum diketahui.
Adanya kristal mononatrium urat ini akan menyebabkan inflamasi melalui beberapa cara:
1). Kristal bersifat mengaktifkan sistem komplemen terutama C3a dan C5a. Komplemen ini bersifat kemotaktik dan akan merekrut neutrofil ke jaringan (sendi dan membran sinovium). Fagositosis terhadap kristal memicu pengeluaran radikal bebas toksik dan leukotrien, terutama leukotrien B. Kematian neutrofil menyebabkan keluarnya enzim lisosom yang destruktif.
2). Makrofag yang juga terekrut pada pengendapan kristal urat dalam sendi akan melakukan aktivitas fagositosis, dan juga mengeluarkan berbagai mediator proinflamasi seperti IL-1, IL-6, IL-8, dan TNF. Mediator-mediator ini akan memperkuat respons peradangan, di samping itu mengaktifkan sel sinovium dan sel tulang rawan untuk menghasilkan protease. Protease ini akan menyebabkan cedera jaringan.
3.3. Gangguan Metabolsime Lemak
Penyakit akibat gangguan metabolsime lemak yang paling banyak di masyarakat adalah obesitas (kelebihan berat badan.)
Kelebihan berat badan adalah suatu kondisi dimana perbandingan berat badan dan tinggi badan melebihi standar yang ditentukan. Sedangkan obesitas adalah kondisi kelebihan lemak, baik di seluruh tubuh atau terlokalisasi pada bagian bagian tertentu. Obesitas merupakan peningkatan total lemak tubuh, yaitu apabila ditemukan kelebihan berat badan >20%
pada pria dan >25% pada wanita karena lemak (Ganong W.F, 2003).
Faktor-faktor penyebab obesitas masih terus diteliti. Baik faktor lingkungan maupun genetik berperan dalam terjadinya obesitas. Faktor lingkungan antara lain pengaruh psikologi dan budaya. Dahulu status sosial dan ekonomi juga dikaitkan dengan obesitas. Individu yang berasal dari keluarga sosial ekonomi rendah biasanya mengalami malnutrisi. Sebaliknya, individu dari keluarga dengan status sosial ekonomi lebih tinggi biasanya menderita obesitas. Kini diketahui bahwa sejak tiga dekade terakhir, hubungan antara status sosial ekonomi dengan obesitas melemah karena prevalensi obesitas meningkat secara dramatis pada setiap kelompok status sosial ekonomi (Zhang, 2004). Meningkatnya obesitas tak lepas dari berubahnya gaya hidup, seperti menurunnya aktivitas fisik, dan kebiasaan menonton televisi berjam-jam. Faktor genetik menentukan mekanisme pengaturan berat badan normal melalui pengaruh hormon dan neural. Selain itu, faktor genetik juga menentukan banyak dan ukuran sel adiposa serta distribusi regional lemak tubuh.
Obesitas berhubungan erat dengan distribusi lemak tubuh. Tipe obesitas menurut pola distribusi lemak tubuh dapat dibedakan menjadi obesitas tubuh bagian atas (upper body obesity) dan obesitas tubuh bagian bawah (lower body obesity). Obesitas tubuh bagian atas merupakan dominansi penimbunan lemak tubuh di trunkal . Terdapat beberapa kompartemen jaringan lemak pada trunkal, yaitu trunkal subkutaneus yang merupakan kompartemen paling umum, intraperitoneal (abdominal), dan retroperitoneal. Obesitas tubuh bagian atas lebih banyak didapatkan pada pria, oleh karena itu tipe obesitas ini lebih dikenal sebagai “android obesity”. Tipe obesitas ini berhubungan lebih kuat dengan diabetes, hipertensi, dan penyakit kardiovaskuler daripada obesitas tubuh bagian bawah. Obesitas tubuh bagian bawah merupakan suatu keadaan tingginya akumulasi lemak tubuh pada regio gluteofemoral. Tipe obesitas ini lebih banyak terjadi pada wanita sehingga sering disebut “gynoid obesity”. Tipe obesitas ini berhubungan erat dengan gangguan menstruasi pada wanita (David., 2004). DAFTAR PUSTAKA
Hall & Guyton, 1996. Textbook of Medical Physiology. W.B Sounders Company, Philadelphia, Pennsylvania.
Corwin Elizabeth J, 2008. Handbook of Pathophysiology, 3rd ed. Lippincolt William & Wilkins, USA.
Price, SA, Wilson, L.Mc, 2000. Phatopysiology Clinical Concept of Disease Processes. 2nd edition, WB Souders Company, Philadelphia.
Putra, ST, Soewandojo,E, 1997. Patofisiologi. Airlangga University Press, Surabaya.