Biologi Sekolah Menengah Atas · Grades 10–12

32Glukosa Darah dan Diabetes

Lima liter darah, satu gram glukosa dalam tiap liternya: lima gram seluruhnya, kira-kira sebuah gula batu. Otak saja membakar sebanyak itu setiap jam, siang dan malam, dan tak dapat memakai apa pun yang lain. Namun orang yang tak makan apa-apa seharian, atau memakan sepotong kue utuh sekaligus, tetap menjaga kepekatannya dalam beberapa persepuluh gram per liter dari nilai yang sama — dan orang yang pankreasnya telah gagal tidak, dengan akibat mulai dari haus sampai koma. Bab ini tentang angka yang paling ketat diawasi di dalam tubuh, organ yang menjaganya tetap, dan apa yang terjadi, pada kedua bentuk diabetes, ketika organ itu tak sanggup.

32.1 Sebuah tetapan yang diatur

Definisi 32.1 (Glikemia)

Glikemia adalah kepekatan glukosa di dalam plasma darah: sekitar $1\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ ( $5.5\,\mathrm{mmol}/\mathrm{L}$ ) sebelum makan pada orang sehat, naik menjadi $1.4\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ dalam sejam setelah makan dan kembali dalam dua jam, lalu turun menjadi $0.7\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ setelah sehari berpuasa. Di bawah $0.5\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ otak gagal (bingung, lalu koma); di atas $1.8\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ glukosa meluber ke dalam air seni, dan bertahun-tahun di atas $1.3\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ merusak pembuluh dan saraf. Glikemia adalah besaran yang diatur: sebuah nilai yang dijaga dekat titik acuan oleh sistem yang mengukurnya dan membetulkannya.

Proposisi 32.2 (Lubuk glukosa dan alirannya)

$5\,\mathrm{g}$ glukosa di dalam darah adalah sebuah lubuk yang dilewati aliran yang besar. Masukannya: usus setelah makan (sampai $100\,\mathrm{g}$ dalam sejam), dan di antara waktu makan hati, yang melepaskan glukosa dari simpanan glikogennya ( $100\,\mathrm{g}$ , pasokan setengah hari) serta membuat glukosa baru dari asam amino dan laktat. Keluarannya: otak ( $5\,\mathrm{g}/\mathrm{h}$ , tetap), otot (dari beberapa gram sampai $100\,\mathrm{g}/\mathrm{h}$ saat bekerja), jaringan lain, dan penyimpanan sebagai glikogen di hati serta otot atau sebagai lemak. Lubuk sebesar $5\,\mathrm{g}$ yang diisi dan dikuras pada puluhan gram per jam hanya mantap karena alirannya diatur menit demi menit.

Bukti. Diterima tanpa bukti pada tingkat ini. ∎

Lubuk glukosa. Makanan dan hati mengisinya; otak, otot dan jaringan lemak mengurasnya; hanya hati yang dapat bekerja ke dua arah, menyimpan setelah makan dan melepaskan di antara waktu makan.

Contoh 32.3 (Sehari glikemia)

Sarapan pukul 8: glikemianya naik dari $0.9$ menjadi $1.3\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ pada pukul 9 dan kembali ke $1.0$ pada pukul 10, dengan kelebihannya masuk ke glikogen hati dan otot. Dari pukul 10 sampai 13 hati melepaskan glikogen dan tarafnya bertahan dekat $0.9$ . Lari pukul 17 menarik $60\,\mathrm{g}$ ke dalam otot dalam sejam; hati mengosongkan separuh simpanannya untuk mengimbanginya, dan tarafnya melandai ke $0.8$ . Semalaman, hati membuat glukosa baru dari asam amino, dan pukul 7 tarafnya $0.9\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ . Tiga ratus gram telah melewati sebuah lubuk berisi lima gram.

32.2 Pankreas menjaga keseimbangannya

Proposisi 32.4 (Dua hormon dari pulau pankreas)

Tersebar di dalam pankreas, di antara sel yang membuat enzim pencernaan, terletak sejuta gugusan kecil sel, yaitu pulau pankreas. Selnya mengukur glikemia darah yang mengalir lewat dan menyekresikan dua hormon ke dalamnya:

insulin, dari sel $\beta$ , ketika glikemianya naik: ia membuat sel otot dan sel lemak menyerap glukosa, serta hati dan otot menyimpannya sebagai glikogen; glikemianya pun turun;
glukagon, dari sel $\alpha$ , ketika glikemianya turun: ia membuat hati membongkar glikogen dan melepaskan glukosa; glikemianya pun naik.

Keduanya bekerja pada organ yang sama ke arah yang berlawanan; dan keseimbangannya, yang disetel ulang tiap beberapa menit oleh glikemia yang terukur, itulah pengaturannya. Insulin satu-satunya hormon yang menurunkan glikemia; beberapa hormon menaikkannya.

Bukti percobaan. Membuang pankreas seekor anjing (1889) membuatnya diabetes dalam sehari: glikemianya melipat tiga dan glukosa muncul di dalam air seninya; mengikat saluran yang membawa enzim pencernaannya tidak berakibat demikian, jadi pengaruhnya bukan pencernaan. Menyuntikkan ekstrak pulau pankreas (1921) menurunkan glikemia seekor anjing diabetes, dan seorang anak diabetes, dalam hitungan jam; zat aktifnya, insulin, dimurnikan pada tahun yang sama. Pulau pankreas terasing di dalam cawan menyekresikan insulin ketika glukosa mediumnya dinaikkan dan glukagon ketika glukosanya diturunkan. Glukagon yang disuntikkan menaikkan glikemia orang yang berpuasa dalam beberapa menit, dan hanya bila hatinya memuat glikogen. ∎

Sebuah irisan pankreas: sebuah pulau, yang lebih pucat, di antara gugusan sel penyekresi enzim yang lebih gelap. Sel pulau itu membaca glukosa darah dan menjawabnya dengan insulin atau glukagon; sisa organnya membuat getah pencernaan.

Pengaturan glikemia. Kenaikan memicu insulin, yang membuat jaringannya menyimpan glukosa dan menurunkan tarafnya; penurunan memicu glukagon, yang membuat hati melepaskan glukosa dan menaikkan tarafnya. Pengaruh tiap hormon menyingkirkan isyarat yang memanggilnya: dua gelung umpan balik negatif di sekitar satu titik acuan.

Contoh 32.5 (Gelung itu bekerja)

Setelah makan, glikemianya menanjak; dalam beberapa menit sel $\beta$ melepaskan insulin, otot dan sel lemak membuka pengangkut glukosanya, hati beralih membuat glikogen, dan tarafnya pun jatuh kembali — dan pada titik itu sekresi insulinnya ikut turun. Di antara waktu makan, hanyutan menurunnya disambut glukagon, glikogennya dibongkar, dan tarafnya bertahan. Tak satu pun hormon itu pernah benar-benar absen; nisbahnyalah yang bergerak, dan glikemia mengikutinya dalam pita yang sempit.

32.3 Ketika gelungnya gagal: diabetes

Definisi 32.6 (Diabetes)

Diabetes adalah kelebihan glikemia yang menahun: di atas $1.26\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ saat puasa, atau di atas $2\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ dua jam setelah beban glukosa baku. Tanda awalnya mengikuti kelebihan itu: glukosa di dalam air seni, yang menyeret air bersamanya (air seni berlimpah, haus), dan turunnya berat badan ketika sel tak dapat memakai glukosa di sekelilingnya. Kerusakan lanjutnya — pada pembuluh kecil mata dan ginjal, pada saraf, pada arteri — datang dari bertahun-tahun glukosa bereaksi dengan protein. Dua penyakit berbagi satu nama ini.

Proposisi 32.7 (Tipe 1 dan tipe 2)

Diabetes tipe 1 (sekitar 10% kasus) adalah rusaknya sel $\beta$ oleh sistem imun pasiennya sendiri, biasanya pada masa kanak atau remaja: insulinnya tidak ada. Glikemianya naik tanpa kendali, lemak dibakar karena kekurangan glukosa yang dapat dipakai dan produk asamnya menumpuk; tanpa suntikan insulin penyakit itu mematikan dalam beberapa bulan. Pengobatannya adalah insulin, beberapa kali sehari, dengan dosis menurut makanan dan glikemia yang terukur, seumur hidup.
Diabetes tipe 2 (sekitar 90%) berkembang pada orang dewasa, paling sering yang kelebihan berat dan kurang gerak: jaringannya makin lama makin kurang menanggapi insulin (resistansi insulin), sel $\beta$ mengimbanginya dengan menyekresikan lebih banyak, dan setelah bertahun-tahun sel itu kehabisan tenaga. Insulinnya ada tetapi tak mencukupi. Kecenderungannya sebagian bersifat genetik (Bab 16); pemicunya adalah cara hidup, dan pengobatan pertamanya adalah mengubah cara hidup itu — menurunkan berat badan dan berolahraga — sebelum obat dan, pada tahap lanjut, insulin.

Bukti percobaan. Pasien tipe 1 punya antibodi terhadap sel pulau pankreasnya sendiri bertahun-tahun sebelum gejalanya muncul, dan pada saat didiagnosis pulau pankreasnya nyaris kosong dari sel $\beta$ serta disusupi sel darah putih; insulin darahnya tak terdeteksi dan mereka menanggapi insulin suntikan seketika. Pasien tipe 2 punya insulin yang normal atau tinggi saat didiagnosis; sel otot dan sel lemaknya menyerap lebih sedikit glukosa untuk dosis insulin yang sama daripada sel orang sehat; kembar identik berbagi penyakit itu pada 70% kasus, dan menurunkan berat badan atau program jalan kaki saja memulihkan glikemia normal pada banyak kasus dini. ∎

Uji toleransi glukosa: glikemia setelah sekali minum baku 75\, g glukosa. Orang sehat kembali dekat 1\, g/ L dalam dua jam; penyandang diabetes mulai tinggi, menanjak di atas 2\, g/ L lalu bertahan di sana. Kurva antaranya adalah tahap peringatan, yang biasanya masih dapat dibalikkan. — Uji toleransi glukosa: glikemia setelah sekali minum baku $75\,\mathrm{g}$ glukosa. Orang sehat kembali dekat $1\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ dalam dua jam; penyandang diabetes mulai tinggi, menanjak di atas $2\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ lalu bertahan di sana. Kurva antaranya adalah tahap peringatan, yang biasanya masih dapat dibalikkan.

Contoh 32.8 (Mengelola sehari dengan tipe 1)

Seorang remaja dengan tipe 1 mengukur glikemianya sebelum tiap makan dengan setetes darah, menghitung karbohidrat di piringnya, dan menyuntikkan dosis insulin cepat yang sebanding dengannya — sekitar satu unit per $10\,\mathrm{g}$ — ditambah insulin lambat sekali sehari untuk latarnya. Insulin yang terlalu banyak, atau makan yang terlewat, dan tarafnya jatuh di bawah $0.6\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ : berkeringat, gemetar, bingung, yang dibetulkan dengan gula dalam beberapa menit. Terlalu sedikit, dan tarafnya bertahan di atas $2\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ dengan haus dan letih, dan pembuluhnya menanggung kerusakan diam-diam. Ia sedang mengerjakan, dengan tangan, apa yang dahulu dikerjakan sel $\beta$ -nya dengan umpan balik.

Perkakas seorang penyandang diabetes tipe 1: sebuah meter yang membaca glikemia dari setetes darah, dan sebuah pena yang menyuntikkan dosis insulin terukur. Gelung pulau pankreas, yang dijalankan dengan tangan beberapa kali sehari.

Metode 32.9 (Membaca sebuah rekaman glikemia)

Tentukan titik acuan dan pitanya: saat puasa $0.7\text{ to }1.1\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ , setelah makan di bawah $1.4$ ; dua jam setelah beban glukosa di bawah $1.4$ (sehat), $1.4\text{ to }2\,$ (terganggu), di atas $2\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ (diabetes).
Untuk tiap kenaikan, tanyakan apa yang memasukkan glukosa (makanan, hati) dan apa yang seharusnya mengeluarkannya (sasaran insulin); untuk tiap penurunan, apa yang mengeluarkannya (otak, otot) dan apa yang seharusnya mengembalikannya (glukagon, hati).
Bacalah hormonnya bersama glukosanya: insulin seharusnya naik bersama glikemia dan glukagon turun; insulin yang tak ada berarti tipe 1, insulin tinggi dengan glikemia tinggi berarti resistansi.
Ubahlah satuannya bila perlu: $1\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ glukosa setara $5.55\,\mathrm{mmol}/\mathrm{L}$ .

Catatan 32.10 (Sebuah model pengaturan)

Sensor, titik acuan, dua efektor yang berlawanan, umpan balik negatif: kendali glikemia berancangan sama dengan kendali testosteron pada Bab 20, dan sama dengan rancangan sebagian besar tetapan tubuh — suhu, air, tekanan darah, keasaman. Diabetes adalah rupa sebuah tetapan yang diatur ketika gelungnya putus: nilainya masih menanggapi masukan, tetapi tak ada yang mengembalikannya. Membaca kurva bab ini adalah latihan untuk membaca kurva mana pun di antaranya.

32.4 Latihan

Latihan 32.1 ★

Sebutkan glikemia puasa yang normal dalam $\mathrm{g}/\mathrm{L}$ dan dalam $\mathrm{mmol}/\mathrm{L}$ , serta kedua ambang bahayanya.

Solusi

Solusi Latihan 32.1.

Sekitar $1\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ , yaitu $5.5\,\mathrm{mmol}/\mathrm{L}$ . Di bawah $0.5\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ otak gagal; di atas $1.8\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ glukosa lolos ke air seni (dan bertahun-tahun di atas $1.3\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ merusak pembuluhnya).

Latihan 32.2 ★

Sebutkan kedua hormon pulau pankreas, sel yang membuatnya, dan pengaruh masing-masing terhadap glikemia.

Solusi

Solusi Latihan 32.2.

Insulin, dari sel $\beta$ , menurunkan glikemia (penyerapan dan penyimpanan oleh otot, lemak dan hati); glukagon, dari sel $\alpha$ , menaikkannya (pelepasan glukosa oleh hati).

Latihan 32.3 ★

Organ mana yang dapat sekaligus menyimpan dan melepaskan glukosa? Dalam bentuk apa organ itu menyimpannya?

Solusi

Solusi Latihan 32.3.

Hati, sebagai glikogen (dan hati juga dapat membuat glukosa baru dari asam amino serta laktat).

Latihan 32.4 ★

Nyatakan perbedaan hakiki antara diabetes tipe 1 dan tipe 2 dalam satu kalimat untuk masing-masing.

Solusi

Solusi Latihan 32.4.

Tipe 1: sel $\beta$ -nya rusak dan insulinnya tidak ada. Tipe 2: insulinnya ada tetapi jaringannya kurang menanggapinya, dan sel $\beta$ -nya akhirnya kehabisan tenaga.

Latihan 32.5 ★

Dari gambar uji toleransi, bacalah ketiga kurvanya pada menit ke-120 lalu golongkan masing-masing.

Solusi

Solusi Latihan 32.5.

Sehat sekitar $0.95\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ ; toleransi terganggu sekitar $1.7\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ (antara 1.4 dan 2); tipe 2 sekitar $2.7\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ (di atas 2).

Latihan 32.6 ★★

Otak memakai $5\,\mathrm{g}$ glukosa per jam dan darah memuat $5\,\mathrm{g}$ . Jelaskan mengapa seseorang tidak kehilangan kesadaran sejam setelah makan, dengan menyebutkan organ dan hormon yang bertanggung jawab.

Solusi

Solusi Latihan 32.6.

Hati melepaskan glukosa dari glikogennya pada laju yang sama dengan laju otak menyingkirkannya, di bawah kendali glukagon, sehingga lubuknya bertahan dekat $5\,\mathrm{g}$ walaupun isinya diperbarui tiap jam.

Latihan 32.7 ★★

Jelaskan mengapa membuang pankreas menyebabkan diabetes sedangkan mengikat salurannya tidak, dan apa yang ditunjukkan hal ini tentang di mana insulin dibuat dan bagaimana ia berjalan.

Solusi

Solusi Latihan 32.7.

Salurannya membawa enzim pencernaan ke usus; menyumbatnya membiarkan glikemianya normal, jadi pengaruh pankreas terhadap glukosa bukan lewat pencernaan. Membuang seluruh organnya berarti membuang pulau pankreasnya: insulin dibuat di dalam pankreas dan mencapai sasarannya lewat darah, bukan lewat salurannya.

Latihan 32.8 ★★

Seorang yang berpuasa menerima suntikan glukagon: glikemianya naik $0.4\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ dalam 20 menit. Suntikan yang sama setelah tiga hari berpuasa tak berakibat apa pun. Jelaskan.

Solusi

Solusi Latihan 32.8.

Glukagon bekerja dengan membuat hati membongkar glikogennya; setelah puasa semalam simpanannya masih ada dan glikemianya naik; setelah tiga hari glikogennya habis dan glukagon tak punya apa pun untuk dilepaskan.

Latihan 32.9 ★★

Mengapa penyandang diabetes mengeluarkan air seni berlimpah dan merasa haus?

Solusi

Solusi Latihan 32.9.

Di atas sekitar $1.8\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ ginjal tak dapat menyerap kembali semua glukosa yang disaringnya; glukosa lolos ke air seni dan, secara osmosis, menyeret air bersamanya. Air yang hilang harus diganti: haus.

Latihan 32.10 ★★

Seorang pasien tipe 1 menyuntikkan dosis insulinnya yang biasa lalu melewatkan makan siang. Ramalkan apa yang terjadi selama dua jam berikutnya dan mengapa.

Solusi

Solusi Latihan 32.10.

Insulinnya mendorong glukosa masuk ke otot dan sel lemak serta menghentikan pelepasan oleh hati, tetapi tak ada glukosa yang masuk: glikemianya jatuh di bawah $0.6\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ dalam satu-dua jam, disertai keringat, gemetar dan bingung; gula yang segera diambil membetulkannya.

Latihan 32.11 ★★

Jelaskan mengapa olahraga menurunkan glikemia penyandang diabetes tipe 2 bahkan tanpa perubahan insulin apa pun, dengan memakai Bab 10.

Solusi

Solusi Latihan 32.11.

Otot yang bekerja menyerap glukosa dari darah lewat jalan yang tak memerlukan insulin, dan otot terlatih memulihkan kepekaannya terhadap insulin di antara sesi latihan; glikemianya turun selama dan setelah olahraga, dan resistansi jaringan, yang menjadi sebab penyakitnya, pun berkurang.

Latihan 32.12 ★★★

Dua pasien punya glikemia puasa $2\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ . Yang satu tak terdeteksi insulinnya; yang lain punya insulin tiga kali normal. Diagnosislah masing-masing, lalu katakan apa yang sedang dilakukan pulau pankreas tiap pasien.

Solusi

Solusi Latihan 32.12.

Tanpa insulin: tipe 1, sel $\beta$ pulau pankreasnya rusak dan tak menyekresikan apa-apa. Insulin tiga kali normal: tipe 2, pulau pankreasnya menyekresikan sekuat tenaga melawan jaringan yang tak lagi menanggapi.

Latihan 32.13 ★★★

Gambarlah, atau uraikan, kurva glikemia dan kurva insulin sepanjang tiga jam setelah makan pada orang sehat, pada pasien tipe 1 tanpa pengobatan, dan pada pasien tipe 2. Jelaskan setiap perbedaannya.

Solusi

Solusi Latihan 32.13.

Sehat: glikemianya naik menjadi sekitar $1.3\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ pada menit 30–60 lalu kembali pada jam ke-2; insulinnya naik bersamanya dan turun bersamanya. Tipe 1 tanpa pengobatan: glikemianya menanjak di atas $2\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ lalu bertahan; insulinnya datar di nol — tak ada yang menyingkirkan glukosanya. Tipe 2: glikemianya naik tinggi lalu turun pelan; insulinnya naik lebih tinggi daripada normal dan bertahan tinggi — banyak hormon, sedikit pengaruh.

Latihan 32.14 ★★★

Sebuah santapan mengandung $80\,\mathrm{g}$ karbohidrat. Jika semuanya masuk ke darah sekaligus, glikemianya akan menjadi berapa? Jelaskan mengapa hal itu tak pernah terjadi, dengan mendaftarkan nasib glukosanya dalam dua jam pertama.

Solusi

Solusi Latihan 32.14.

$5 + 80 = 85\,\mathrm{g}$ di dalam $5\,\mathrm{L}$ : $17\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ . Hal itu tak pernah terjadi karena penyerapannya memakan satu sampai dua jam, dan begitu glukosanya tiba insulin mengirimkannya ke glikogen hati, glikogen otot dan lemak, sementara otak dan jaringannya membakar sebagian: lubuknya tak pernah memuat lebih dari beberapa gram di atas normal.

Latihan 32.15 ★★★

Bandingkan pengaturan glikemia dengan pengaturan testosteron pada Bab 20: sensornya, titik acuannya, efektornya, dan tanda umpan baliknya. Apa istimewanya punya dua hormon yang berlawanan?

Solusi

Solusi Latihan 32.15.

Keduanya punya: sebuah sensor (sel pulau pankreas; hipotalamus dan hipofisis), sebuah titik acuan, efektor, dan umpan balik negatif yang menyingkirkan isyaratnya. Glikemia punya dua hormon berlawanan yang bekerja pada organ yang sama, sehingga peubahnya dapat didorong naik maupun turun secara aktif; gelung testosteron punya satu hormon dan membetulkannya terutama dengan lebih banyak atau lebih sedikit hormon itu. Dua efektor yang berlawanan memberi kendali yang lebih cepat dan lebih ketat bagi peubah yang berubah cepat ke dua arah.

32.5 Soal: Lima Gram Gula

Soal 32.1

Soal akhir pekan — glukosa darah dipertanggungjawabkan sepanjang sehari: lubuknya dan alirannya, sebuah uji toleransi dibaca, sebuah dosis insulin dihitung, dan sebuah gelung yang harus digantikan dengan tangan

Ambillah volume darah $5\,\mathrm{L}$ , pemakaian otak $5\,\mathrm{g}/\mathrm{h}$ glukosa, simpanan glikogen hati $100\,\mathrm{g}$ , dan glikogen otot $400\,\mathrm{g}$ . Satu unit insulin cepat menangani sekitar $10\,\mathrm{g}$ karbohidrat.

Bagian I — Lubuknya.

Hitunglah massa glukosa di dalam darah pada $1\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ , dan kepekatan yang sama dalam $\mathrm{mmol}/\mathrm{L}$ (glukosa $180\,\mathrm{g}/\mathrm{mol}$ ).
Berapa lama glukosa darah itu akan mencukupi otak saja, seandainya tak ada yang menggantikannya?
Di antara waktu makan, hati menggantikannya. Berapa lama glikogen hati mencukupi otak? Apa yang terjadi sesudahnya?
Glikogen otot empat kali glikogen hati, tetapi otot tak dapat melepaskan glukosa ke darah. Jelaskan mengapa glikogen otot tak membantu otak, dan untuk apa glikogen itu sebenarnya.
Sebuah santapan mengantarkan $60\,\mathrm{g}$ glukosa selama sejam. Jika tak ada yang menyingkirkannya, glikemianya akan mencapai berapa? Apa yang sebenarnya menyingkirkannya, dan ke mana perginya?

Bagian II — Ujinya. Seorang pasien meminum $75\,\mathrm{g}$ glukosa. Glikemia dan insulin yang terukur:

menit	0	30	60	90	120	180
glikemia (g/L)	1.15	1.8	2.05	2.0	1.85	1.6
insulin (% puncak orang sehat)	90	140	180	200	190	160

Golongkan pasien itu dengan ambang pada Metode 32.9.
Apakah insulinnya kurang? Kalau begitu, apa yang gagal?
Sebutkan nama penyakitnya, dan berikan dua ciri riwayat pasien yang kamu harapkan ada.
Bagaimana rupa tabel yang sama bagi pasien tipe 1 tanpa pengobatan?
Pengobatan pertama apa yang diresepkan, dan lewat mekanisme apa pengobatan itu bekerja?

Bagian III — Menjalankan gelungnya dengan tangan. Glikemia seorang pasien tipe 1 adalah $1.0\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ sebelum makan malam; santapannya memuat $90\,\mathrm{g}$ karbohidrat.

Hitunglah dosis insulin cepat untuk santapan itu.
Ia menyuntikkannya tetapi hanya memakan separuh santapannya. Taksirlah seberapa jauh glikemianya dapat jatuh, lalu sebutkan gejalanya dan penawarnya.
Ia tak menyuntikkan apa pun dan memakan seluruh santapannya. Taksirlah glikemianya seandainya $90\,\mathrm{g}$ itu semuanya masuk ke lubuk $5\,\mathrm{L}$ , lalu katakan apa yang dilakukan ginjal di atas $1.8\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ .
Mengapa ia juga harus menyuntikkan insulin lambat pada malam hari, ketika ia tak makan apa pun?
Jelaskan dalam arti apa meter dan pena itu menggantikan sel $\beta$ , dan apa yang tak dapat digantikannya.

Bagian IV — Gelungnya, dinalar.

Sebuah obat merangsang sel $\beta$ agar menyekresikan lebih banyak insulin. Untuk tipe diabetes yang mana obat itu dapat bekerja, dan mengapa tidak untuk yang lain?
Seorang penyandang tipe 2 menurunkan $10\,\mathrm{kg}$ berat badan dan berjalan kaki sejam sehari; enam bulan kemudian uji toleransinya normal. Jelaskan bagian gelung mana yang diperbaiki.
Jelaskan mengapa insulin dan glukagon orang sehat tak pernah sama-sama tinggi, dan apa yang dilakukan sebuah pulau pankreas di dalam cawan ketika glukosa mediumnya disetel pada $1\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ .
Glukagon, adrenalin, kortisol dan hormon pertumbuhan semuanya menaikkan glikemia; hanya insulin yang menurunkannya. Usulkan mengapa tubuh punya beberapa pengaman terhadap glikemia rendah dan satu terhadap glikemia tinggi.
Nyatakan hasilnya: glukosa di dalam darah, berapa jam yang dapat ditutup hati, diagnosis Bagian II, dan dosis Bagian III.

Solusi

Solusi Soal 32.1.

1. $5\,\mathrm{g}$ ; $1\,\mathrm{g}/\mathrm{L} \div 180\,\mathrm{g}/\mathrm{mol} = 5.55\,\mathrm{mmol}/\mathrm{L}$ .

2. Satu jam.

3. $100/5 = 20$ jam. Sesudah itu hati membuat glukosa baru dari asam amino (dan laktat), dengan ongkos protein tubuhnya.

4. Sel otot tak punya enzim yang melepaskan glukosa bebas dari glikogen ke dalam darah; glikogennya dibakar di tempat, untuk kontraksinya sendiri.

5. $5 + 60 = 65\,\mathrm{g}$ di dalam $5\,\mathrm{L}$ : $13\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ . Insulin mengirimkan glukosanya ke glikogen hati dan otot serta ke lemak, dan jaringannya membakar sebagian; glikemianya memuncak sekitar $1.4\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ .

6. Saat puasa $1.15\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ (di bawah 1.26) tetapi $1.85\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ pada menit ke-120 (antara 1.4 dan 2): toleransi terganggu, di ambang diabetes.

7. Tidak: insulinnya dua kali puncak orang sehat. Tanggapan jaringan terhadapnyalah yang gagal — resistansi insulin.

8. Tipe 2 (atau tahap peringatannya). Yang diharapkan: dewasa, kelebihan berat, kurang gerak, sering dengan kerabat penyandang diabetes.

9. Glikemia yang mulai di atas $1.5\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ , naik di atas $2.5$ dan tak turun; insulinnya dekat nol sepanjang waktu.

10. Menurunkan berat badan dan berolahraga teratur: keduanya memulihkan kepekaan jaringan terhadap insulin dan membiarkan otot yang bekerja menyerap glukosa tanpa insulin.

11. $90/10 = 9$ unit.

12. Dosisnya menangani $90\,\mathrm{g}$ tetapi hanya $45\,\mathrm{g}$ yang tiba: kelebihan insulinnya menurunkan glikemia setara $45\,\mathrm{g}$ di dalam lubuk dan simpanannya — jauh di bawah $0.6\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ : berkeringat, gemetar, bingung; gula seketika.

13. $(5 + 90)/5 = 19\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ seandainya tak ada yang disingkirkan; kenyataannya beberapa $\mathrm{g}/\mathrm{L}$ . Di atas $1.8\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ ginjal meloloskan glukosa ke air seni, beserta airnya: air seni berlimpah dan haus.

14. Di antara waktu makan, hati akan melepaskan glukosa tanpa kendali (glukagon bekerja, tak ada yang melawannya) dan jaringannya akan membakar lemak dengan produk asamnya: latar insulin diperlukan untuk keseimbangan dasarnya, bukan hanya untuk waktu makan.

15. Meternya mengukur glikemia seperti dahulu dikerjakan sel $\beta$ ; penanya mengantarkan insulin yang dahulu disekresikannya. Keduanya tak dapat menggantikan penyetelan yang malar dari menit ke menit: pasiennya mengukur beberapa kali sehari lalu menaksir, sedangkan selnya mengukur terus-menerus dan menanggapi dengan tepat.

16. Tipe 2, yang sel $\beta$ -nya masih ada dan dapat didorong. Pada tipe 1 tak ada sel $\beta$ yang dapat dirangsang.

17. Tanggapan jaringan terhadap insulin — sisi efektor gelungnya: dengan lemak yang lebih sedikit dan otot yang aktif, isyarat insulin yang normal kembali menghasilkan penyerapan yang normal, dan sel $\beta$ -nya pun lega.

18. Masing-masing disekresikan sebagai tanggapan terhadap penyimpangan yang berlawanan dari peubah yang sama: glikemia yang tinggi memanggil insulin dan membungkam glukagon, yang rendah sebaliknya. Pada $1\,\mathrm{g}/\mathrm{L}$ pulau itu menyekresikan keduanya pada laju rendah yang seimbang — keadaan istirahatnya.

19. Glikemia yang rendah membunuh otak dalam beberapa menit, yang tinggi merusak pelan-pelan sepanjang tahun: bahaya akutnya punya beberapa penjaga yang saling bebas, yang lambat hanya punya satu — itulah sebabnya gagalnya insulin saja sudah cukup menimbulkan sebuah penyakit, dan itulah sebabnya diabetes begitu umum.

20. Sekitar $5\,\mathrm{g}$ glukosa di dalam darah; glikogen hati menutup sekitar 20 jam; pasien Bagian II bertoleransi terganggu di tepi diabetes tipe 2; dan dosis Bagian III adalah 9 unit.

Istilah yang didefinisikan dalam bab ini

Lihat semua 479 istilah di glosarium