CIRI UMUM KELENJAR DUA SISTEM KELENJAR 1. KEL. EKSOKRIN Mengeluarkan sekresi melalui saluran (duktus) Kel. Keringat Kel. Lemak Kel. Sistem Pencernaan 2. KEL. ENDROKIN ( KEL. BUNTU) • Tidak mempunyai saluran • Sekresi → ke dalam sistem pembuluh darah • Hormon adalah senyawa yang dihasilkan -mempunyai target organ -target organ mempunyai reseptor -target organ biasanya jauh dari tempat disintesis Hormon Mirip Enzim dalam hal: Diperlukan jumlah sedikit • Mengkatalisis – mengendalikan macammacam proses metabolisme • Perbedaan • Enzim kerja lokal / sel sintesa • Hormon jauh dari tempat sintesa (sekarang ada hormon yang bekerja lokal) Mechanism of Hormone Action • Hormones are carried by the blood, yet they affect only certain cells. The specific cells that respond to a given hormone have receptor sites for that hormone. • Receptor sites may be located on the surface of the cell membrane or in the interior of the cell. Hormon = membangkitkan aktivitas Hormon oleh jar. → sistem sirkulasi → jar. Lain Parakrin → organ sama jaringan berbeda Autokrin →organ dan jaringan yg sama Hormon dapat ditargetkan pada lebih dari satu jaringan . Kelenjar target: ± 200 tipe sel tubuh ± 50 hormon yang sudah dikenal Ada dua macam reseptor hormon: 1.Reseptor yang mengikat hormon di luar sel. Hormon polipeptida, protein, dan katekolamin terikat reseptor pada membran plasma → menyalur fungsi ke intrasel melalui aktivitas enzim = C → cAMP 2.Reseptor yang mengikat hormon intraselluler Hormon Steroid dan Tiroid Mechanism of Hormone Action • Protein hormones, in general, are water soluble and are unable to diffuse through the cell membrane and react with receptor sites on the surface of the cell. • Steroids are fat soluble and can diffuse through the cell membrane and react with receptors inside the cell. Mechanism of Hormone Action Mechanism of Hormone Action Mechanism of Hormone Action Mechanism of Hormone Action HORMON RESEPTOR MEMBRAN; - ACTH ADH FSH hcG LIPOPROTEIN = LPH LUTEINISASI = LH TSH PARATIROID (PTH) GLUKAGON INSULIN HORMON RESEPTOR INTRASEL: ESTROGEN - GLUKOKORTIKOID - MINERALOKORTIKOID - PROGESTIN - KALSITRIOL - ANDROGEN - TIROID = T4;T3 - Relationship of Hypothalamus and Pituitary Gland Relationship of Hypothalamus and Pituitary Gland H. Hipotalamus H. Hipofise H. Kelenjar CRH ACTH: (LPH, MSH) HIDROKORTISON TRH TSH (PRL) T3 & T4 GnRH ( LHRH, FSHRH) LH, FSH ANDROGEN, ESTR, PROGGS GHRH atau GRH GH IGF- I GHRIH atau GRIH GH ( FSH, TSH, ACTH) IGF- I, T3 & T4 PRIH atau PIH PRL NEURON HIPOFISE ANTERIOR: GH; PRL; CS = LAKTOGEN PLASENTA; GLIKOPROTEIN ACTH = ADRENOCORTIKOTROPIK HORMON GH: Disintesis somatotrop, subkelompok sel asidofilik hipofise − Konsentrasi 515 mg/g − Polipeptida tunggal BM = 22.000 − 191 Asam amino − Kerja: • Pertumbuhan posnatal (esensial) • Metabolisme : KH; LIPID; N; MINERAL • Melalui IGF-I − PENINGKATAN SEKRESI G H • • • • • • • • 1. TIDUR 2. STRESS 3. ESTROGEN, DOPAMIN, ADRENERGIK, SEROTONIN, GLUKAGON, HORMON SALURAN PENCERNAAN MAKANAN 4. HIPOGLIKEMI 5. INTAKE PROTEIN DAN ASAM AMINO 6. MALNUTRISI Beberapa fungsi: Sintesis protein → Menaikkan transfortasi As. AM ke sel otot • Metabolisme KH; umumnya melawan efek insulin • Metab. Lipid bebas dan gliserol dari adiposa • Me↑ FFA darah • Me↑ oksidasi FFA sel hati • Kekurangan insulin → ↑ ketogenesis • Metabolisme mineral : keseimbangan Ca, Mg, P + + • Menimbulkan retensi : Na , K , & Cl • PRL = PROLAKTIN Hormon Laktogenik Hormon Mamotropin Hormon Luteotropik Protein BM = 23.000 − Oleh Laktotrop = sel asidofilik HA − Kerja fisiologik & biokimia: •Mempertahankan laktasi •Mempertahankan korpus luteum − − Patologis Hormon ↑ •Amenore •Galaktore (sekresi ASI) •Ginekomastia ( mama membesar pada ♂) •Impotensi(♂) Hormon Glikoprotein − − Hormon Protein yang paling kompleks Hipofise & plasenta: TSH : Tiroid Stimulasing Hormone LH ; Luteining Hormone FSH : Folikel S. H CG : Korionik Gonadotropin − − − − − Semua hewan menyusui cAMP sebagai messenger intrasel Dua subunit : α dan β Aktivitas biologik spesifik ditentukan β Glikoprotein BM: 25.000 T S H MERUPAKAN HORMON GLIKOPROTEIN EFEK AKUT : MERANGSANG BIOSINTESIS T3 DAN T4 MELIPUTI TAHAP : KONSENTRASI, ORGANIFIKASI, KOPLING DAN HIDROLISIS TIROGLOBULIN EFEK KRONIK : MERANGSANG SINTESIS PROTEIN, FOSFOLIPID, ASAM NUKLEAT DAN JUMLAH BESERTA UKURAN SEL TIROID. EFEK LAMA DARI TSH AKAN MENYEBABKAN PRODUKSI DAN EFEK KERJA DARI HORMON TIROID FSH (Follicle Stimulating Hormon): •Sel - sel folikel ovarium Pematangan sel folikel Sekresi estrogen •Sel -sel setoli testis (seminiferous tubules) Spermatogenesis LH (Luteinizing Hormon) -Progeasterron Ovulasi -Testosteron ACTH (Adrenocorticotropic Hormon) = KORTIKOTOPIN Hormon poli peptida (39 as. Amino) Target organ kel. Kortek adrenal Meningkatkan sekresi hormon glukokortikoid (kortisol) ( ↑ Up take LDL, ↑ kerja enzim sint. Hormon) H Hipofise Posterior − Vasopresin = ADH Menyerap kembali air dari tubulus ginjal − Oksitosin Mempercepat proses kelahiran → merangasang otot polos uterus Menggalakkan ejeksi ASI Effects of Hormones from the Pituitary Gland Thyroid Mengatur : Ekspresi Gen Diferensiasi Jaringan Perkembangan Umum Kelenjar Tiroid: − Asam Yodoamino: T3 = 3,5,3’- Triyodotironin T4 = 3,5,3’,5’ – Tetrayodotironin = Tiroksin − Reseptor Hormon = intrasel − Memerlukan unsur I dalam aktivitas biogiknya Biosintesis: Tiroglobulin prekusor T3 & T4 − Protein ini teriyodinasi da terglikosilasi − Awal monoyodotiron = MIT →diyodotirosin = DIT → T3 & T4 aktif − Dalam darah terikat protein spesifik Globulin = TBG Prealbumin = TBPA − − − Menggalakan sintesis protein Meningkatkan konsumsi oksigen Modulator tumbuh kembang Mechanism of Thyroid Hormone Action • T4 passes into cytoplasm and is converted to T3. • Receptor proteins located in nucleus. – T3 binds to ligand-binding domain. – Other half-site is vitamin A derivative (9-cis-retinoic) acid. • DNA-binding domain can then bind to the half-site of the HRE. – Two partners can bind to the DNA to activate HRE. • Stimulate transcription of genes. PENYAKIT: I. GOITER = Pembesaran Tiroid − − − − TSH ↑ Defisiensi I I ↑, tapi autoregulasi gagal Cacat metabolik bawaan: Cacat pengangkutan I - Cacat pada yodinasi Cacat perangkaian Defisiensi ernzim deyodinase Produksi protein teryodinasi yang abnormal − ↓ Hipotiroidisme : • BMR ↓ • kontipasi • jantung lambat • kulit kering • Ngantuk • Kholestero darah meningkat •Congenital Hypothyroidism •Cretinism •Stunted growth •Neurological / cognitive defects / mental retardation •Infantile appearancepuffy face , protuberant abdomen •Three women of the Himalayas with typical endemic goiters. II. HIPERTIROIDISME = TIROTOKSIKOSIS − − Penyakit Grave ~ Akibat produksi IgG perangasang tiroid = TSI → mengaktifkan reseptor TSH → menyebabkan pembesaran tiroid difus T3 & T4 ↑↑: Denyut jantung ↑ Gelisah Insomnia Kelelahan Keringat ↑ Berat badan ↓ Hormon PTH: Peptida rantai tunggal BM = 9500 − R membran plasma − Mengatur metabolisme Ca: Eksibilitas neuromuskuler Koagulasi darah Reaksi enzim Neurotransmiter dll + 3 Ca & PO4 → mineralisasi tulang − • HORMON PARATIROID ( PTH ) •DISINTESIS DALAM BENTUK TIDAK AKTIF •PREPROHORMON •PROHORMON • •HORMON AKTIF RIBOSOM ENDOPLASMIK RETIKULUM APARATUS GOLGI FUNGSI PTH 1. 1. MERANGSANG PENYERAPAN ION KALSIUM DAN FOSFAT DARI TULANG. 2. PADA GINJAL : a. MERANGSANG PEYERAPAN ION KALSIUM DAN MENURUNKAN EKSKRESINYA b. MENGHAMBAT PENYERAPAN ION FOSFAT DAN MERANGSANG EKSKRESINYA c. MERANGSANG PEMBENTUKAN KALSITRIOL YANG BERFUNGSI MENINGKATKAN PENYERAPAN ION KALSIUM DAN FOSFAT DI USUS DAN EKSKRESI ION BIKARBONAT Effects of Calcitonin and Parathyroid Hormones on Blood Calcium Levels •Para follicular cell / C cell ( Thyroid) HORMON KORTEKS ADRENAL •Adrenal Glands • Paired organs that cap the kidneys. • Each: outer cortex and inner medulla. – Pituitary-adrenal axis: – Stress -> more ACTH -> more glucocorticoids •Adrenal (Suprarenal) Glands • Lie superior, medial to kidneys, Almond-sized, pyramid shaped, Very vascular & Covered by fibrous capsule • Layers: – Cortex: • Zona glomerulosa — Mineralocorticoids & Aldosterone • Zona fasciculata — Glucocorticoids, Hydroxycortisone, Cortisone & Corticosterone • Zona reticularis — Gonadocorticoids & Estrogens/androgens – Medulla — Epinephrine & Norepinephrine KORTEK ADRENAL a. Glukokortikoid (kortisol) b. Mineralokortikoid (Aldosteron) c. Androgen (Dehidroepiandrosdteron=DHEA) a. Glukokortikoid: • • • • • Steroid 21-c M↑ glukoneogenesis Kortisol>> Kortikosteron < Zona fasikulota CUSHING’S SYNDROME Kelebihan kortisol atau hidrokortison Gejala: •Bertambahnya berat pada : muka, leher, dada dan perut > dari tungkai •Perubahan kulit tipis •Menstruasi jarang atau tidak teratur •Hirsutism •Osteoporosis dll b. Mineralkortikoid, aldosteron : Aldosteron •Aldosterone • Acts on kidney tubules • Increases reabsorption — Na, Cl & HCO3 • Increases excretion —K & H • Reduces urine output • Increases — Blood volume & pressure • Controlled via renin-angiotension path HIPER ALDOSTERODISM CONN’S SYNDROME • Hipertensi ( Na+ ↑ ) • Otot sering kram ( K+ ↓ karena eksresi ginjal ) • Metabolik alkalosis (↑ H+ eksresi ) DHEA DEHYDROEPIANDROSTERON • Bekerja lewat reseptor androgen langsung atau sebagai androstenediol dan androstenedione • Sebagai prohormon dari “sex sterroid” • Pemberian sebagai suplemen untuk post menapause, meningkatkan kekuatan otot, mengurangi efek kholestero hasilnya belum konklusif. C. Hormon Medula Adrenal: − Sistem simfato adrenal • Saraf parasimpatik • Saraf simpatik − Hormon Norepineprin (noradrenalin) − Hormon Epineprin (adrenalin) Functions of the Adrenal Cortex HORMON PANKREAS PANKREAS - Eksokrin → enzim-enzim dan ion-ion - Endokrin ~ Pulau Langerhan Insulin ( Beta sel ) Glukagon ( Alfa sel ) Somatostatin Polipeptida pankreas INSULIN • Disekresi dalam keadaan tdk aktif • Proinsulin insulin + C peptide • C peptide lebih mudah diukur • Yang merangsang sekresi insulin : glukosa, asam amino, asam lemak bebas, "keton bodies", glukagon, sekretin dan tolbutamid. • Yang menghambat : epinefrin • G sel kecuali : hepar, eritrosit dan sel neuron • Proinsuli n -dependent • •Ca2+ endopeptidases •PC2 •(PC3) C peptide Insulin • MW 5808 • A Chain • B Chain •PC3 •Insulin Action in Muscle and Fat Cells Mobilization of GLUT4 to the Cell Surface •Insulin receptor •Plasma membrane •Intracellular signaling cascades •Intracellular •GLUT4 vesicles •Insulin •GLUT4 vesicle mobilization to plasma membrane •GLUT4 vesicle integration into plasma membrane •GLUT4=glucose transporter 4 •Glucose •Glucose entry into cell via GLUT4 vesicle •Diabetes Mellitus • Chronic high blood [glucose]. • 2 forms of diabetes mellitus: – Type I: insulin dependent diabetes (IDDM). – Type II: non-insulin dependent diabetes (NIDDM). •Comparison of Type I and Type II Diabetes Mellitus •Insert table 19.6 Glukagon - Antagonis insulin Oleh sel-sel A Pulau Langerhan Polipeptida rantai tunggal BM = 3485 29 As. AM Dalam plasma tidak terikat protein - Sekresi dihambat glukosa - Sekresi dipengaruhi: • Asam-asam amino • Asam-asam lemak • Keton • Hormon-hormon GIT • neurotransmiter Somatostatin Menghambat sekresi GH - Peptida siklik - Sel-sel D Pulau Langerhans - Ada di hipotalamus; jaringan GIT - Menghambat sekresi Hormon-hormon sel Langerhan - Mempengaruhi pengangkutan nutrien dari GIT ke sirkulasi darah - Mengurangi waktu pengolahan lambung - Me ↓ sekresi gastrin → HCL ↓ - Me ↓ kelenjar eksokrin pankreas - Me ↓ aliran darah splankinikus - Menghambat absorpsi gula - Organ sek wanita − − HORMON GONAD Dwi fungsi : • Memproduksi sel-sel benih • Hormon Seks Ovarium : • Memproduksi ovum • Hormon Steroid estrogen • Hormon Progesteron Testis: • Spermatozoa • H. Testosteron → sel Leydig TESTOSTERON Hormon Testosteron: • Terikat globulin plasma • Spermatogenesis diatur FSH & testosteron • Diferensiasi seks • Pengembangan organ seks sekunder • Perilaku jantan ESTROGEN DAN PROGESTERON • Secretion of estrogens by the ovarian follicles begins at puberty under the influence of FSH. They stimulate maturation of the female reproductive system and development of secondary sex characteristics. Progesterone is released in response to high blood levels of LH. It works with estrogens in establishing the menstrual cycle. STEROIDOGENESIS OVARIUM SEL THECA OVARIUM MENGHASILKAN ANDROSTENEDION DAN TESTOSTERON YANG AKAN DIUBAH MENJADI ESTRON ( E1 ) DAN ESTRADIOL ( E2 ) OLEH ENZIM AROMATASE DI SEL GRANULOSA. FUNGSI ESTROGEN 1. SINTESIS PROTEIN DAN GLUKOSA DARAH 2. DEPOSISI LEMAK SUB KUTAN 3. KOFAKTOR REAKSI TRANSHIDROGENASI NADPH NADH 4. MEMPERTAHANKAN STRUKTUR KULIT 5. EFEK ANTAGONIS TERHADAP PTH 6. MERANGSANG SINTESIS “PROTEIN TRANSPORT” , KOAGULASI DARAH 7. PENURUNAN LDL, KOLESTEROL DARAH DAN PENINGKATAN HDL DAN TG DARAH 8. RETENSI AIR DAN KOLESTEROL EMPEDU 9. VASODILATASI PEMBULUH DARAH ARTERIOL Progestin: • Dimetabolisir sel hati → sodium prenanediol – 20 glukuronida → urin • Oral tidak efektif • H. Sintetik: 17- α hidroksiprogesteron 19- nortestosteron → disubtitusi gugus 17- α alkil untuk kontraseasi oral Siklus Menstruasi − 25-35; ±28 hari − Fase folikuler; Folikel membesar Pengaruh FSH Progesteron < Fase akhir LH → puncak → ovulasi: terjadi 16-18 jam sebelumnya − Fase lutial; Setelah ovulasi Sel-sel granulosa rupture Corpus luteum Progesteron mulai diproduksi & estradiol LH dipertahankan awal corpus luteum → diambil alih hCG (plasenta) bila implantasi − Fase menstruasi: Corpus luteum mulai regresi Endometrium rontok Kehamilan Progestin corpus luteum = 68 minggu, kemudian oleh plasenta untuk produk progestin − Estradiol − Estron plasma me↑ bertahap − Estriol − - Siklus M Fase folikel Ovulasi Luteal Hormonal Changes During Pregnancy • (hCG) human chrionic gonadotropin) maintains the functional activity of the CL during first trimester of pregnancy • E2 & P from the CL are required during first trimester for survival of the pregnancy • Human placental lactogen (hPL acts as the growth hormone (GH) of pregnancy. It binds to the GH receptor & has 3% of the potency of GH Fase folikel - Ovulasi - Terjadi 12-18 jam LH ↑ LH menghambat produksi merangasang produksi prog estradiol Luteal - M → estrogen < → hipotalamus dirangsang → LH, FSH ↑ →corpus luteum → Prog dan estradiol Pregnancy ? Laktasi : prolaktin ↑ dengan Manopause - Reproduksi (-) Ovarium ↓ Prog ↑, estr ↓ Amenorrhoea - Primer (tidak pernah mengalami menstruasi): Pubertas terlambat Turner’s syndrom - Sekunder (pernah menstruasi biarpun sekali): Hamil Menopause Lain-lain - Infertility Hirsutism → muka, tubuh Girl with Turner syndrome before and immediately after her operation for neck-webbing which is a characteristic clinical feature of patients with the syndrome Hirsutism