HORMON
Pendahuluan
Manusia menggunakan waktu dan
usahanya untuk melakukan kegiatan, baik yang disadari maupun yang tidak
disadari, pada hakikatnya adalah untuk mempertahankan hidupnya. Makan, minum,
istrahat, tidur adalah tindakan yang secara sadar dilakukan untuk memenuhi
kebutuhan tubuh, sedangkan organ-organ tubuh misalnya jantung, ginjal,
paru-paru usus, bekerja untuk memenuhi kebutuhan tubuh melalui suatu mekanisme
yang tidak kita sadari atau tidak kita kendalikan.
Tubuh manusia merupakan suatu sistem
yang bekerja dan menimbulkan usaha, mirip apabila kita bandingkan dengan suatu
mesin. Organ-organ tubuh merupakan komponen-komponen yang saling mempengaruhi, bekerja sama secara terpadu.
Apabila ada salah satu komponen yang tidak bekerja dengan baik, maka
keseluruhan sistem merasakan dampaknya. Di samping itu tubuh manusia tidak
terlepas dari pengaruh lingkungan luar. Cuaca panas atau dingin, adanya bahaya
yang mengancam, adanya rangsangan untuk memproduksi pada hewan, merupakan
tanda-tanda yang diterima melalui sistem syaraf, misalnya mata, telinga, raba
dan lain-lainnya. Tubuh juga harus mampu memberikan reaksi atau tanda-tanda
dari dalam tubuh sendiri, misalnya rasa lapar, haus, lelah dan sebagainya.
Untuk dapat melakukan kegiatan dan
dapat memberikan reaksi terhadap perubahan-perubahan eksternal maupun internal,
diperlukan adanya koordinasi yang tepat diantara kegiatan organ-organ tubuh.
Dalam hal ini sistem endokrin merupakan suatu sistem yang dapat menjaga
berlangsungnya integrasi kegiatan organ tubuh. Hormon yang dihasilkan oleh
sistem endokrin ini memegang peranan yang sangat penting.
Sistem endokrin yang terdiri atas
kelenjar-kelenjar endokrin dan bekerja sama dengan sistem syaraf, mempunyai
peranan penting dalam mengendalikan kegiatan organ-organ utbuh kita. Untuk itu
kelenjar endokrin mengeluarkan suatu zat yang disebut hormon. Kelenjar endokrin
tidak mempunyai saluran, jadi hormon yang dihasilkan diangkut melalui sistem
peredaran darah ke sel-sel yang dituju guna melangsungkan proses yang
diperlukan oleh tubuh.
Kata “hormon” mempunyai arti senyawa
yang merangsang, istilah hormon diperkenalkan untuk pertama kali pada tahun
1904 oleh william bayliss dan ernest starling untuk menerangkan kerja sekretin,
suatu molekul yang dihasilkan oleh duodenum yang merangsang keluarnya cairan
pankreas. Konsep tentang hormon kemudian berkembang, bahwa (1) hormon adalah
molekul yang dihasilkan oleh jaringan tertentu (kelenjar); (2) hormon
dikeluarkan langsung ke dalam darah yang membawanya ke tempat tujuan dan (3)
hormon secara khas mengubah kegiatan suatu jaringan tertentu yang menerinya.
Hormon terdiri atas berbagai macam
senyawa yang dapat digolongkan dalam tiga kelompok, yaitu:
a. Steroid,
yaitu androgen, estrogen dan adrenokortikoi.
b. Derivat
asam amino, yaitu epinefrin dan tiroksin.
c. Peptida-protein,
yaitu insulin, glukagon, parathormon, oksitosin, vasopresin, hormon yang
dikeluarkan oleh mokusa usus dan lain-lainnya.
Tujuan
Setelah mempelajari bab ini anda
diharapkan dapat:
1. Memahami
pengertian sistem endokrin pada umunya dan hormon yang dihasilkannya.
2. Memnjelaskan
tentang mekanisme kerja hormon pada umumnya.
3. Menerangkan
fungsi beberapa jenis hormon.
4. Menjelaskan
tentang sistem pengendalian hormon.
Mekanisme kerja
Earl suterland memulai penelitiannya
tentang mekanisme kerja enzim pada tahun 1950. Mula-mula ia bertujuan untuk
mengetahui bagaimana epinefrin dan glukagon bekerja pada reaksi pemecahan
glikogen dan pembentukan glukosa oleh hati. Yang diamati pertama kali ialah
bahwa reaksi pemecahan glikogen menjadi glukosa dipercepat oleh hormon-hormon
tersebut. Pada penelitian lebih lanjut sutherland menemukan bahwa adanya
epinefrin dan glukagon pada reaksi pemecahan glikogen telah menimbulkan
terbentuknya suatu zat yang tahan panas sebagai zat anatara. Dari analisis
kimia ternyata zat tersebut ialah AMP siklik atau adenosin 3’, 5’ monofosfot.
Selanjutnya
diketahui bahwa AMP siklik ini terbentuk dari ATP oleh enzim adenil siklase.
AMP siklik dapat dihidrolisis oleh enzim fosfodiesterase menjadi AMP.
Reaksi
ini bersifat sangat eksergonik dan bila tidak ada fosfodiesterase, AMP siklik
merupakan senyawa yang sangat stabil.
Hasil penelitian sutherland lebih
lanjut dapat menjelaskan konsep tentang mekanisme kerja hormon. Hal-hal penting
pada konsep tersebut ialah :
1. Sel
mengandung reseptor bagi hormon dalam membran plasma.
2. Penggambungan
hormon dengan reseptornya dalam membran plasma dapat merangsang siklase adenil
yang juga terdapat dalam membran plasma.
3. Peningkatan
aktivitas siklase adenil menyebabkan meningkatnya jumlah AMP siklik dalam sel.
4. AMP
siklik bekerja dalam sel untuk mengubah kecepatan satu atau beberapa proses.
Dari konsep
tersebut dapat digambarkan mekanisme kerja hormon serta peranan AMP siklik
sebagai berikut:
Adanya
rangsangan dari luar maupun dari dalam menyebabkan kelenjar endokrin
memproduksi dan mengeluarkan hormon kedalam plasma darah. Setelah sampai pada
sel yang menjadi tujuan, hormon bergabung dengan reseptor dan meningkatkan
aktivitas adenil siklase yang terdapat pada membran.
Aktivitas adenil
siklase yang meningkat ini menyebabkan peningkatan pembentukan AMP siklik yang
terdapat dalam plasma sel yang dapat mengubah proses didalam sel tersebut,
misalnya aktivitas enzim, permeabilitas membran dan sebagainya. Keseluruhan
proses yang berubah ini dapat terwujud dalam tindakan sebagai jawaban
fisiologik atau usaha yang dilakukan
oleh manusia. Proses yang bersifat hormonal ini terdiri atas dua tahap, yaitu
tahap pertama pembentukan hormon sampai tiba pada dinding sel atau plasma,
sedangkan tahap kedua ialah peningkatan jumlah AMP siklik hingga terjadinya
pertumbuhan atas proses dalam sel.
Beberapa jenis hormon
Hormon pada saluran pencernaan,
antara lain Gastrin, Sekretin, Koleosistokinin dan Pankreoziminung. Rangsangan
Gastrin diproduksi oleh mukosa
pilorik dan terbentuknya hormon ini dirangsang oleh adanya protein dari makanan
atau mungkin juga oleh asam lambung juga dapat meningkatkan produksi gastrin.
Hormon dibawa oleh darah ke sel-sel tujuan dan mengakibatkan sel-sel tersebut
mengeluarkan asam HCL lebih banyak. Molekul gastrin adalah suatu heptapeptida.
Sekretin diproduksi oleh mukosa
usus, dan diangkut oleh darah ke pankreas. Hormon ini merangsang pankreas untuk
mengeluarkan cairan pankreas yang mengandung bikarbonat dalam bentuk kristal.
Kemungkinan sekretin juga merangsang aliran cairan usus dan merupakan salah
satu faktor yang meningkatkan sekresi empedu oleh hati.
Pada tahun 1943 ditemukan bahwa ada
hormon yang terdapat dalam ekstrak mukosa usus halus dan disebut
kolesistokinin. Berbeda dengan sekretin, hormon ini merangsang sekresi cairan
pankreas yang mengandung banyak enzim. Hormon lain yang juga terdapat dalam
mukosa usus halus bagian atas ialah pankreozimin. Pankreozimin tahan terhadap
panas, tidak dapat dirusak oleh asam, tetapi tidak stabil terhadap alkali.
Senyawa ini dapat dipisahkan dari sekretin dalam larutan alkoholdengan jalan
pengendapan pankreozimin oleh penambahan NaCl hingga jenuh. Pankreozimin adalah
suatu protein dan dapat diperoleh dalam
keadaan murni. Molekul pankreozimin terdiri atas 33 buah asam amino.
Pengeluaran hormon ini disebabkan oleh beberapa macam zat, antara lain kasein,
dekstrin maltosa, laktosa, dan lain-lain. Apabila sekretin merangsang keluarnya
cairan pankreas yang mengandung bikarbonat banyak dan hormon kolesistokinin
merangsang keluarnya cairan pankreas dengan kadar enzim tinggi, maka
pankreozimin merangsang cairan pankreas dengan kadar bikarbonat maupun enzim
tinggi.
Insulin
Setelah mengadakan penelitian yang
mendalam, banting dan best pada tahun 1922 memperoleh insulin, suatu hormon
yang diproduksi dalam sel pankreas, yaitu pada sel-sel langerhans atau
“pulau-pulau langerhans”. Sebagian besar sel-sel pankreas berfungsi untuk memproduksi
cairan pankreas. Disamping itu ada sekelompok kecil sel-sel yang letaknya tidak
teratur yang ditemukan oleh langerhans pada tahun 1867. Sel-sel tersebut
selanjutnya disebut sel-sel atau pulau-pulau langerhans. Fungsi insulin adalah
merangsang sintesis enzim-enzim kinase dalam hati, misalnya kinase piruvat,
glukokinase dan fosfofruktokinase. Disamping itu insulin juga berfungsi sebagai
penghambat atau penekan terbentuknya enzim-enzim glukoneogenik, misalnya
glukosa-6-fosfatase, fruktosa-1,6-difosfatase, dan karboksilase piruvat. Dengan
demikian insulin dapat mengendalikan proses metabolisme karbohidrat dan
karenanya kadar glukosa dalam darah orang normal relatif konstan.
Insulin adalah suatu protein dengan
bobot molekul sebesar 5734 dan mempunyai titik isolistrik pada pH 5,3 sampai
5.36. hormon ini dengan alkali dapat bereaksi dan menimbulkan amonia, dan
karenanya menjadi tidak aktif lagi. Enzim proteolitik yang dapat memecah
protein juga dapat merusak insulin.
Kekurangan hormon insulin dalam tubuh
mengakibatkan penurunan aktivitas enzim dalam proses glikolisis dan dengan
demikian kadar glukosa menjadi lebih tinggi daripada keadaan normal.
Di samping peranannya dalam
penggunaan glukosa bagi tubuh, insulin juga mempunyai pengaruh pada metabolisme
protein dan asam nukleat. Sebagai contoh insulin mempermudah masuknya asam
amino kedalam sel, meningkatkan sintesis protein dalam ribosom, dan
mempengaruhi pembentukan mRNA.
Insulin dapat dirusak oleh enzim
insulinase dalam hati. Hal ini terlihat pada t1/2 untuk insulin yaitu 6,5 sampai 9 menit.
Glukagon
Hormon ini juga diproduksi oleh
sel-sel langerhans dalam pankreas. Glukagon mempunyai efek yang berlawanan
dengan insulin, yaitu dapat meningkatkan kadar glukosa dalam darah dengan jalan
meningkatkan proses glikogenolisis dalam hati. Glukagon juga berfungsi
mengaktifkan enzim siklase adenil yang mengubah ATP menjadi AMP siklik. Adanya
AMP siklik dapat meningkatkan aktivitas enzim fosforilase yang bekerja sebagai
katalis dalam proses penguraian glikogen menjadi glukosa-6-fosfat. Hal ini
mengakibatkan kenaikan kadar glukosa dalam darah.
Glukagon adalah suatu protein yang
dapat diisolasi dalam bentuk kristal. Pada pH=7 kristal glukagon sukar larut
dalam air. Molekul glukagon merupakan rantai polipeptida lurus, terdiri atas 29
asam amino dan mempunyai bobot molekul 3482.
Hormon-hormon adrenokortikoid
Hormon-hormon ini diproduksi pada
klenjar adrenal. Binatang yang telah diambil kelenjar adrenal hanya dapat
bertahan hidup satu sampai dua minggu dan hal ini disebabkan oleh tidak adanya
jaringan adrenokortikal. Pada binatang yang tidak memiliki kelenjar adrenal
terdapat gejala sebagai beriut:
a. Gangguan
keseimbangn air dan elektrolit.
b. Kadar
urea darah naik, disebabkan antara lain fungsi ginjal menurun.
c. Kelemahan
pada otot yang merupakan akibat gangguan metabolisme karbohidrat serta
keseimbangan air dan elektrolit
d. Penurunan jumlah glikogen dalam hati.
e. Kemampuan
mengatasi pengaruh luar berkurang.
f. Ada
hambatan pertumbuhan tubuh sebagai akibat terhambatnya anabolisme protein.
Beberapa orang
ahli kimia, yaitu rendall, reichstein dan wintersteiner telah berhasil
mengisolasi 28 macam steroid dari adrenal korteks. Senyawa-senyawa tersebut
dapat di bagi dalam 2 golongan yaitu mineralokortikoid yang terutama bekerja
pada metabolisme elektrolit atau mineral dan glukokortikoid yang mempunyai
pengaruh terhadap metabolisme karbohidrat.
17-hidroksikortikosteron
adalah hormon yang mempunyai peranan sangat penting dalam metabolisme
kerbohidrat dan protein, sedangkan deoksikortikosteron dan aldosteron adalah
contoh hormon mineralokortikoid. Aldosteron 30 kali lebih aktif dari pada
deoksikortikosteron. Penurunan volume darah atau penurunan tekanan darah akan
merangsang peningkatan sekresi aldosteron yang selanjutnya akan mengembalikkan
volume dan tekanan darah pada keadaan normal. Diatas telah diberikan beberapa
rumus struktur hormon adrenokortikal.
Hormon kelenjar tiroid
Hormon yang dikeluarkan dari
kelenjar tiroid mengandung iodium dan lebih dari setengah jumlah keseluruhan
iodium tubuh terdapat dalam kelenjar tiroid. Pengeluaran hormon tiroid
dipengaruhi oleh persediaan iodium dalam tubuh. Apabila terjadi defisiensi
iodium, kecepatan pembentukan hormon mula-mula tetap, tetapi persediaan iodium
dalam kelenjar tiroid berkurang. Dalam keadaan demikian kelenjar tiroid
berusaha mengambil iodium dari iodida yang terdapat dalam darah. Apabila
defisit iodium menjadi makin besar, maka pengeluaran hormon berkurang.
Kekurangan iodium dalam tubuh akan mengakibatkan terjadinya penyakit gondok.
Beberapa hormon yang diproduksi oleh kelenjar tiroid antara lain ialah tiroksin
dan 3, 5, diiodotirosin.
Sistem pengendalian hormon
Mekanisme
kerja sistem endokrin dikendalikan oleh hipotalamus, yaitu suatu organ tubuh
yang terletak dibawah otak sebesar biji kacang yang mempunyai sistem syaraf
tertentu. Hipotalamus mempengaruhi kelenjar pituitari atau hipofisis yang dapat
mengeluarkan hormon tertentu. Pengaruh hipotalamus terhadap sistem endokrin
dapat digambarkan sebagai berikut:
Untuk memberikan gambaran tentang
sistem pengendalian hormon, berikut ini diberikan contoh yaitu pengendalian
metabolisme karbohidrat dan pengendalian keseimbangan air dalam tubuh.
Pengendalian metabolisme
karbohidrat
Salah satu faktor penting dalam
metabolisme ini ialah kadar gula dalam darah yang relatif konstan. Bila
orang-orang makan makanan sumber karbohidrat, maka glukosa yang terjadi diserap
oleh darah melalui dinding usus. Dengan demikian pada saat dimana kadar glukosa
dalam darah bertambah. Agar kadar glukosa dalam darah konstan, maka pankreas
mengeluarkan hormon insulin. Hormon ini menyebabkan penguraian glukogen menjadi
glukosa diperlambat. Sebaliknya apabila kadar glukosa dalam darah rendah, maka
pankreas mengeluarkan hormon glukagon yang bekerjanya kebalikan dari insulin
yaitu menaikkan kadar glukosa. Demikian pula kelenjar pituitari atau hipofisis
mengeluarkan hormon pertumbuhan yang juga menaikkan kadar glukosa dalam darah.
Dalam kondisi normal, insulin,
glukogen dan hormon pertumbuhan ada dalam keadaan keseimbangan sehingga kadar
glukosa dalam darah relatif konstan. Dalam situasi kritis misalnya kedinginan,
ada bahya dan ketakutan, maka tiga macam hormon lain memegang peranan yaitu
adrenali, kortison dan tiroksin. Bila ada situasi yang gawat misalnya ada
bahaya, maka sistem syaraf dapat mengetahuinya dan meneruskan pada kelenjar
adrenal yang terletak diatas ginjal. Kelenjar ini mengeluarkan hormon adrenalin
dan noradrenalin yang menyebabkan naiknya kadar glukosa darah pada bagian otot
tertentu misalnya otot pada tangan dan kaki sehingga siap dipergunakan
sewaktu-waktu untuk memberikan energi yaitu untuk melawan bahaya atau untuk
melarikan diri dari bahaya. Adrenal korteks mengeluarkan hormon kortison yang
juga mempunyai peranan menaikkan kadar glukosa darah bila ada tekanan
fisiologis misalnya keadaan inflamasi, yaitu kulit berwarna kemerah-merahan
terasa panas dan membengkak.
Hormon tiroksin bekerja untuk
mengatur metabolisme glukosa bila tubuh berada dalam keadaan kedinginan. Dalam
keadaan demikian kecepatan metabolisme glukosa diperbesar sehingga dihasilkan
banyak kalori guna mengimbangi keadaan dingin itu. Tahap-tahap prosesnya adalah
sebagai berikut: keadaan dingin yang mengenai tubuh diterima oleh system syaraf
pusat kemudian sistem syaraf pusat itu mengaktifkan hipotalamus. Hipotalamus
mempengaruhi kelenjar pituitari sehingga kelenjar ini mengelurkan hormon yang
merangsang kelenjar tiroid yaitu hormon TSH (thyroid stimulating hormone).
Dengan rangsangan ini kelenjar tiroid mengeluarkan hormon tiroksin yang dapat
mempercepat metabolisme glukosa.
Pengendalian keseimbangan air
Kira-kira 70% tubuh manusia terdiri
dari air. Air mempunyai peranan penting karena reaksi-reaksi biokimia
berlangsung dalam air dan zat-zat yang tidak berguna pun dikeluarkan dari dalam
tubuh antara lain sebagai larutan dalam air, misalnya urine. Oleh karenanya air
dalam tubuh harus dijaga agar tidak mengalami perubahan yang dapat merugikan
tubuh.
Apabila kadar air dalam tubuh
berkurang maka konsentrasi darah bertambah besar. Syaraf penerima dalam
hipotalamus mengetahui keadaan ini dan hipotalamus mempengaruhi pituitari
sehingga pituitari mengeluarkan hormon antidiuretik atau ADH (anti diuretic
hormone). ADH berperan untuk menghambat keluarnya air dari ginjal. Hipotalamus
juga mempengaruhi ginjal melalui sistem syaraf hingga memproduksi renin. Renin
ini menyebabkan terbentuknya angiotensin, suatu polipeptida dalam hati. Hormon
baru ini memperkuat keinginan untuk minum yang telah ditimbulkan oleh
hipotalamus dan juga meningkatkan pengeluaran ADH. Pada waktu yang sama
aldosteron dikeluarkan oleh adanya rangsangan dari angiotensi. Aldosteron dapat
menghambat pengeluaran ion Na+ dari ginjal dan juga menghambat
pembentukan urine.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar