2.4. Homeostasis Energi dan Regulasi Asupan Makanan
Hampir semua binatang dewasa dan manusia, baik perempuan maupun lelaki, memelihara homeostasis energi, dimana asupan energi makanan sama
dengan pengeluaran energi energy expenditure. Ketika kandungan energi pada makanan seimbang dengan energi yang digunakan oleh semua sel di tubuh, berat
badan akan tetap konstan kecuali terjadi penambahan atau kehilangan cairan Tortora dan Derickson, 2009.
Asupan energi tidak hanya tergantung pada jumlah makanan yang dikonsumsi dan diabsorbsi, tetapi terdapat tiga komponen yang berperan dalam
pengeluaran energi energy expenditure: 1.
Basal Metabolic Rate BMR berperan dalam 60 dalam pengeluaran energi energy expenditure.
2. Aktivitas fisik, menambah sekitar 30-35 tetapi bisa lebih rendah pada
orang yang bergaya hidup sedentaris. 3.
Makanan yang memicu termogenesis, panas yang dihasilkan ketika makanan dicerna, diabsorbsi, dan disimpan, merupakan 5-10 dari total
pengeluaran energi energy expenditure. Tempat penyimpanan energi kimia utama tubuh adalah sel adiposa. Ketika
energi yang digunakan melebihi asupan energi, trigliserida di jaringan adiposa dikatabolisme untuk menyediakan energi tambahan, dan ketika asupan energi
melebihi pengeluaran energi, trigliserida disimpan. Sudah jelas, terdapat suatu mekanisme umpan balik negatif negative feedback mechanisms yang mengatur
asupan energi dan juga pengeluaran energi tubuh. Tetapi tidak ada reseptor sensorik untuk memonitor berat dan ukuran tubuh kita Tortora dan Derickson,
2009. Regulasi keseimbangan energi, asupan dan pengeluaran, tergantung pada:
impuls neural dan endokrin, kadar nutrisi tertentu di darah, elemen psikologi seperti stres atau depresi, impuls yang berasal dari GI tract dan special senses,
dan hubungan neural antara hipotalamus dan bagian-bagian lain di otak Tortora dan Derickson, 2009.
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Dalam Tortora dan Derickson 2009, terdapat sekelompok neuron di hipotalamus yang memegang peranan dalam regulasi asupan makanan food
intake. Dua area hipotalamus yang terlibat dalam regulasi ini adalah nukleus arkuata arcuate nucleus dan nukleus paraventrikular paraventricular nucleus.
Terdapat mekanisme neurohormonal yang mengatur persamaan energi dan dapat mempengaruhi berat tubuh, yang dikutip dari buku “Dasar Patologis
Penyakit” Robbins Cotran, secara kasar terdapat tiga komponen dalam sistem ini:
1. Sistem aferen, yang menghasilkan sinyal-sinyal humoral dari jaringa n
lemak leptin, pankreas insulin, dan lambung ghrelin 2.
Unit pengolahan sentral, yang terutama berada di hipotalamus, yang mengintegrasikan sinyal-sinyal aferen.
3. Sistem efektor, yang menjalankan “perintah” dari nukleus-nukleus
hipotalamus dalam bentuk perilaku makan dan pengeluaran energi. Di antara sinyal-sinyal aferen, insulin dan leptin menghasilkan kontrol
jangka-panjang atas siklus energi dengan mengaktifkan sirkuit-sirkuit katabolik dan menghambat jalur-jalur anabolik. Sebaliknya, ghrelin terutama berfungsi
sebagai mediator jangka pendek. Ghrelin, yang dibentuk di lambung, kadarnya meningkat pesat tepat sebelum makan dan segera turun ketika lambung “penuh”
Kumar, dkk, 2010. Sementara insulin dan leptin memengaruhi siklus energi, data-data yang
ada mengisyaratkan bahwa leptin memiliki peran yang lebih penting daripada insulin pada pengendalian homeostasis oleh susunan saraf pusat. Leptin disintesis
dan disekresikan oleh sel adiposit; semakin banyak trigliserida disimpan, semakin banyak pula leptin disekresikan ke aliran darah. Leptin bekerja di hipotalamus
untuk menghambat sirkuit yang menstimulasi proses makan, juga bersamaan meningkatkan pengeluaran energi Kumar, dkk, 2010.
Sekarang telah dipastikan bahwa adiposit berkomunikasi dengan pusat- pusat hipotalamus yang mengendalikan nafsu makan dan pengeluaran energi
dengan mengeluarkan leptin, suatu anggota dari famili sitokin. Jika terdapat banyak energi yang tersimpan dalam bentuk jaringan adiposa, kadar leptin akan
Universitas Sumatera Utara
tinggi dan menembus sawar darah otak untuk berikatan dengan reseptornya. Sinyal dari reseptor leptin memiliki dua efek: menghambat sirkuit-sirkuit anabolik,
yang normalnya mendorong pemasukan makanan dan menghambat pengeluaran energi, dan melalui serangkaian neuron tersendiri, leptin memicu sirkuit katabolik.
Oleh karena itu, efek netto leptin adalah mengurangi asupan makanan dan meningkatkan pengeluaran energi Kumar, dkk, 2010.
Dalam jangka waktu tertentu, simpanan energi adiposit berkurang, dan berat badan menurun. Hal ini pada gilirannya mengurangi kadar leptin dalam
darah, dan tercapainya keseimbangan baru. Siklus ini berbalik jika jaringan adiposa berkurang dan kadar leptin berkurang di bawah suatu ambang.
Keseimbangan kembali dicapai, karena kadar leptin yang rendah, sirkuit anabolik dilepaskan dari hambatannya dan sirkuit katabolik menjadi tidak aktif sehingga
terjadi penambahan netto berat badan Kumar, dkk, 2010. Dasar molekul kerja leptin sangatlah kompleks dan belum sepenuhnya
terungkap. Umumnya leptin menjalankan fungsinya melalui serangkaian jalur- jalur saraf terintegrasi yang disebut sebagai sikuit leptin-melanokortin, yang
diilustrasikan pada gambar 2.1. Pemahaman atas sirkuit ini penting karena obesitas adalah suatu masalah kesehatan masyarakat yang serius, dan pemahaman
obat antiobesitas akan bergantung pada pemahaman pada jalur-jalur ini Kumar, dkk, 2010.
Gambar 2.1. Sirkuit Neurohormonal di Hipotalamus yang Mengatur Keseimbangan Energi
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Dalam Kumar, dkk 2010, ketika kadar leptin dan insulin rendah, neuron memanjang dari nukleus arkuata arcuate nucleus ke nukleus paraventrikular
paraventricular melepaskan sebuah neurotransmiter yang disebut neuropeptida Y NPY yang menstimulasi asupan makanan. Neuron lain yang memanjang
antara nukleus arkuata dan paraventrikular melepaskan sebuah neurotransmiter yang disebut melanokortin, yang serupa dengan melanocyte-stimulating hormone
MSH. Leptin menstimulasi pelepasan melanokortin, yang bekerja menghambat asupan makanan. Walaupun leptin, neuropeptida Y, dan melanokortin merupakan
molekul kunci yang memberi sinyal untuk memelihara homeostasis energi, beberapa hormon dan neurotransmiter lain pun turut berkontribusi. Serta area-area
lain di hipotalamus ditambah nuklei di batang otak, sistem limbik, dan korteks serebri juga turut mengambil bagian dalam proses ini.
2.5. Indeks Massa Tubuh Indeks Massa tubuh IMT adalah rumus matematis yang dinyatakan
Kategori