Faktor-faktor yang mempengaruhi metabo-lisme karbohidrat.
Pada tiap-tiap jalur metabolisme karbohidrat, telah dibicarakan faktor-faktor yang mempe-ngaruhi kerja enzim.
Secara keseluruhan akan ditinjau dengan singkat, terutama pengaruh keadaan kelaparan, diabetes melitus dan pada pemberian makanan yang tinggi karbohidrat.
a. Pada keadaan kelaparan
Pada keadaan kelaparan, enzim-enzim utama dari glikolisis, HMP shunt dan glikogenesis aktifitasnya menurun, sebaliknya aktifitas enzim-enzim utama dari glukoneogenesis dan glikogenolisis meningkat. Diharapkan mahasiswa meninjau kembali jalur-jalur karbohidrat terutama enzim kunci, enzim-enzim yang dipengaruhi oleh keadaan nutrisi (dalam hal ini kadar substrat). Perhatikan gambar-26 ! Tulislah kembali jalur demi jalur kemudian rangkaikan semuanya.
Sebagai petunjuk perhatikan :
-pengaruh glukosa 6-fosfat
-pengaruh fruktosa 1,6-bisfosfat.
-pengaruh macam-macam kofaktor ( ATP, AMP, cAMP dll )
-enzim-enzim kunci pada tiap-tiap jalur
-hubungan jalur satu dengan lainnya (senyawa tertentu dari satu jalur mempengaruhi jalur yang lain).
Enzim-enzim utama glikolisis adalah :
Glukokinase, heksokinase, fosfofruktokinase (1,2) dan piruvat kinase.
Enzim-enzim utama HMP shunt adalah:
Glukosa 6-fosfat dehidrogenase dan 6 fosfoglukonat dehidrogenase.
Enzim utama glikogenesis adalah glikogen sintetase
Enzim utama glikogenolisis adalah glikogen fosforilase.
Enzim-enzim utama glukoneogenesis adalah:
Piruvat karboksilase, fosfoenolpiruvat karboksikinase, fruktosa 1,6 bisfosfatase dan glukosa 6 fosfatase.
b. Pada keadaan Diabetes Melitus
Aktifitas enzim-enzim tersebut di atas mirip dengan keadaan kelaparan.
c. Pada pemberian makanan tinggi karbohidrat
Pada keadaan ini terjadi yang sebaliknya, aktifitas enzim-enzim glikolisis, HMP shunt dan glikogenesis meningkat, sedangkan aktifitas enzim-enzim utama glukoneogenesis dan glikogenolisis menurun.
TOLERTANSI KARBOHIDRAT
Kemampuan tubuh untuk memakai karbohidrat disebut toleransi karbohidrat Berkurangnya kemampuan ini dinamakan Diabetes Mellitus, yang disebabkan karena sekresi insulin relatif tidak cukup.
Test toleransi glukosa (Glucose tolerance test) adalah suatu penentuan dimana penderita diberi glukosa sebanyak 1,75 gr/kg berat badan setelah puasa semalam (8-10 jam).
Darah diambil untuk penentuan glukosa pada waktu (0) atau puasa, satu, dua, tiga, empat sampai lima jam setelah pemberian glukosa.
Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari test ini masih terdapat silang pendapat, karena banyaknya faktor yang mempengaruhinya, seperti makanan yang dimakan beberapa hari sebelum test, umur, keadaan emosi dan keadaan penderita pada umumnya misalnya apakah menderita infeksi, apakah mengalami operasi.
Sebagai petunjuk umum kriteria di bawah ini bisa dipakai sebagai acuan apabila memungkinkan :
1. Kurva normal berada di bawah 200 mg/100 ml pada satu jam dan di bawah 150 mg/100 ml dua jam setelah pemberian glukosa.
2. Dengan cara "scoring" atau pemberian nilai:
a. Apabila glukosa puasa lebih dari 110 mg/100 ml diberi nilai satu.
b. Harga satu jam lebih dari 170 mg/100 ml nilai = 1/2(setengah)
c. Harga dua jam lebih dari 120 mg/100 ml nilai = 1/2(setengah)
d. Harga tiga jam lebih dari 110 mg/100 ml nilai = 1 (satu)
e. Apabila semua nilai ini ditotal, dan didapatkan hasil dengan nilai dua atau lebih maka ini merupakan diagnosis diabetes mellitus.
f. Apabila total nilai puasa, satu, dua dan tiga jam besarnya kurang dari 500 mg/100 ml, maka kurvanya normal.
3. Adapula yang berpendapat bahwa kurva normal berada di bawah 160 mg/100 ml satu jam dan 120 mg/100 ml dua jam setelah pemberian glukosa
GLUKOSA DARAH
Glukosa darah pada orang normal biasanya berkisar antara 50 mg - 100 mg per 100 ml, tergantung pada makanan, waktu pengambilan darah bila dihubungkan dengan waktu makan, aktivitas dan keadaan emosi (state of exitement).
Beberapa mekanisme dalam tubuh bekerja untuk mengatur glukosa darah agar berada pada konsentrasi tersebut di atas. Glukosa dapat dipakai oleh semua sel dalam tubuh. Setelah makan akan terjadi penimbunan glukosa dalam tubuh, misalnya dalam hepar, otot, jaringan lemak, dan terjadi peningkatan oksidasi. Sedangkan dalam keadaan puasa ataupun keadaan darurat, akan terjadi pengambilan glukosa dari cadangan makanan dalam tubuh, hingga glukosa darah berkisar pada konsentrasi yang dapat ditolerir tubuh.
Glukosa darah berasal dari :
a. Karbohidrat dalam makanan.
Sebagian besar karbohidrat dalam makanan akan membentuk glukosa, galaktosa dan fruktosa yang diserap dan masuk ke vena porta. Galaktosa dan fruktosa bisa diubah menjadi glukosa dalam hati.
b. Hasil dari proses glukoneogenesis.
Glukoneogenesis bisa dibagi menjadi dua yaitu:
1. Yang bisa langsung diubah menjadi glukosa, seperti asam amino dan asam propionat.
Senyawa (metabolit) yang merupakan hasil metabolisme parsial glukosa, yang perlu dibawa ke hati atau ke ginjal di mana akan diubah menjadi glukosa. Sebagai contoh,asam laktat hasil oksidasi glukosa dalam otot dan sel darah merah akan dibawa ke hati dan ginjal untuk diubah menjadi glukosa. Glukosa yang terbentuk akan masuk ke dalam peredaran darah untuk bisa dipakai lagi oleh jaringan. Siklus ini disebut Cori cycle atau "lactic acid cycle" (gambar-29). Contoh yang lain misalnya gliserol yang diperlukan untuk sintesis triasilgliserol dalam jaringan lemak tidak bisa dipakai oleh jaringan ini, akan tetapi akan dibawa ke hepar, dan bisa diubah menjadi glukosa.
2. Telah diketahui bahwa asam amino, sebagian besar alanin, pada waktu kelaparan diangkut dari otot menuju ke hati. Ini menyebabkan timbulnya suatu postulat akan adanya suatu siklus glukosa-alanin, di mana terjadi suatu siklus glukosa dari hepar menuju ke otot dan alanin dari otot menuju ke hepar yang menghasilkan hasil netto adanya pemindahan alanin dari otot ke hepar dan "free energy" dari hepar ke otot. "Energy" atau tenaga yang diperlukan untuk membuat glukosa dari asam laktat berasal dari oksidasi asam lemak ( gambar-29 ).
c. Dari pemecahan glikogen dalam hepar.
Peran ginjal dalam kontrol kadar glukosa darah
Ginjal juga mempunyai peran dalam mengatur kadar glukosa darah, terutama pada waktu kadar glukosa darah meningkat.
Glukosa dapat melalui filter glomeruli, tapi biasanya direabsorpsi kembali dan masuk ke dalam peredaran darah. Proses reabsorpsi kembali ini merupakan transport berbantuan (facilitated diffusion), yang dapat dipengaruhi oleh insulin. Apabila kadar glukosa darah meningkat, demikian juga glukosa yang melalui filter glumeruli juga meningkat, keadaan ini merangsang sekresi insulin. Insulin dapat meningkatkan V max transport (lihat enzim).
Insulin juga dapat meningkatkan kadar cGMP dalam sel tubulus yang bertindak sebagai mediator insulin untuk mempengaruhi enzim-enzim yang berada di bawah pengaruhnya.
Kapasitas sistim tubulus untuk mengabsorpsi kembali glukosa terbatas pada kecepatan kira
kira 350 mg/ menit. Apabila kadar glukosa darah meningkat tinggi, glukosa dalam lumen
tubulus keadaannya lebih tinggi dari kemampuan untuk mengabsorpsi kembali, sehingga glukosa akan didapatkan dalam urine. Keadaan ini disebut glukosuria. Pada orang normal glukosuria akan terjadi apabila kadar glukosa darah vena melebihi 170 - 180 mg/ dl. Kadar glukosa darah vena ini disebut glukosa "renal threshold".
Pada binatang percobaan, glukosuria dapat dibuat dengan memberikan phlorhizin. Senyawa ini dapat menghambat reabsorpsi glukosa dalam tubulus. Keadaan ini dikenal dengan nama renal glukosuria.
Glukosuria yang disebabkan karena kelainan ginjal dapat diturunkan, tapi bisa juga akibat menderita suatu penyakit.
