1

METABOLISME MINERAL

2

MINERAL : ± 4% dari tubuh manusia

KLASIFIKASI :

1. KELOMPOK ELEMEN UTAMA : C, H, O, N, S.

2. MINERAL PENTING ( MAKRO ELEMEN ) : P, K, Na, Ca, Cl, Mg.

3. ELEMEN RUNUTAN (TRACE ELEMENT ) : Co, Cu, Cr, I, Fe, Mn, Mo, Sn, F, Zn.

4. DIBUTUHKAN BINATANG: As, Cd, Ni, Si, Vanadium.

5. RACUN : Ag, Hg, Pb.

MINERAL

3

METABOLISME :

-GARAM SUKAR LARUT, ABSORPSI SULIT, kecuali K & Na.

-TRANSPORT & PENYIMPANAN PERLU PROTEIN CARRIER SPESIFIK :

Cu-ALBUMIN, Cu-AS.AMINO

Zn-GLOBULIN, Zn2+ TRANSFERIN,

Fe-TRANSFERIN, Fe-AS.AMINO,

Co-TRANSKOBALAMIN

♣ EKSKRESI : URINE , EMPEDU / FESES.

4

Ca : PEMBEKUAN DARAH, TULANG, KONTRAKSI OTOT

Mn, Mg : KOFAKTOR ENZIM

Na, K, Cl Na, K, Cl : : KESEIMBANGAN ASAM BASA KESEIMBANGAN ASAM BASA , , OSMOTIKOSMOTIK

CoCo : : KOMPONEN VITAMIN B12KOMPONEN VITAMIN B12

I : I : HHORMON ORMON TIROKSINTIROKSIN

FeFe : : TRANSPORT OKSIGEN TRANSPORT OKSIGEN

PERAN UMUM :

5

KALSIUM (Ca)

• 99% DITULANG & GIGI (hidroksi apatit, Ca karbonat dan Ca fosfat)

• PEMBEKUAN DARAH : protrombin trombin

• ± 700 mg/hari Ca KELUAR & MASUK TUBUH.

• RANGSANGAN SARAF dan KERJA HORMON

• RELAKSASI & KONTRAKSI OTOT.

• PERMEABILITAS MEMBRAN SEL.

• PENGGUMPALAN AIR SUSU.

• AKTIVASI ENZIM ATP-ASE.

• KALMODULIN

SEBAGAI “ SECOND MESSENGER “

6

PENYERAPAN Ca :

* TRANSPORT AKTIF DI DUODENUM & YEYUNUM PROKSIMAL,

DIKENDALIKAN VIT D3.

* DIPERMUDAH oleh VIT.D3, LAKTOSA dan PROTEIN

* DIHAMBAT oleh OKSALAT, FOSFAT, AS.LEMAK BEBAS dan FITAT

7

METABOLISME :

- DIPENGARUHI H.PARATIROID & KALSITONIN

- DIDALAM PLASMA : - BENTUK ION BEBAS

- BERIKATAN DENGAN PROTEIN

- IKATAN KOMPLEKS DENGAN SITRAT

KADAR NORMAL DALAM DARAH : 9 – 11 mg/dl

KEBUTUHAN : ± 800 MG / hr

SUMBER : SUSU, KEJU, KUNING TELUR

SAYURAN, KACANG, BUNCIS

8

KLINIS : 1. DEFISIENSI KALSIUM : TETANI KARENA : - Ph darah turun - intake Ca turun atau gangguan absorpsi - Peningkatan ekskresi melalui ginjal - Defisiensi paratiroid - retensi fosfat meningkat

2. HIPERPARATIROID : . Ca DARAH MENINGKAT ( HIPERKALSEMIA ) . FOSFAT SERUM (REABSORPSI TUB. GINJAL ) . AKTIVITAS FOSFATASE . Ca & FOSFAT URINE

9

3. HIPOPARATIROID : - Ca SERUM - FOSFAT SERUM , FOSFAT & Ca URINE

4. OSTEOPOROSIS : - INTAKE Ca KURANG, MENOPAUSE

5. RAKHITIS : - DEF. VIT. D , Ca & P GANGGUAN KALSIFIKASI

- FOSFAT & Ca SERUM RENDAH / NORMAL

- FOSFAT & Ca FESES dan DALAM URINE

- AKTIVITAS FOSFATASE

10

6. RAKHITIS HIPOFOSFATEMIA FAMILIAL

- KELAINAN GINJAL

- FOSFAT SERUM FOSFAT URINE

- ABSORPSI Ca TURUN/RENDAH

- GANGGUAN TRANSPORT FOSFAT dari USUS & GINJAL

- pemberian vit. D tidak membantu

7. GAGAL GINJAL

Ca SERUM Ca URINE

11

FOSFOR ( P )

- 80 % BERSAMA Ca, TERDAPAT DALAM TULANG

- 10 % KOMPLEKS DENGAN PROTEIN, LEMAK, KH dan

SENYAWA LAIN DALAM DARAH & OTOT

- 10 % BERBENTUK ESTER FOSFAT UNTUK TRANSFER ENERGI

METABOLISME :

- BERHUBUNGAN DENGAN MET. Ca, DIATUR VIT. D

- EKSKRESI FOSFAT : 80 – 90% MELALUI FILTRASI

GLOMERULUS GINJAL URINE

12

FUNGSI : PEMBENTUKAN TULANG DAN GIGI ABSORBSI GLUKOSA DAN GLISEROL TRANSPORT ASAM LEMAK MEMBENTUK FOSFOLIPID BAGIAN DARI RNA DAN DNA ATP

KADAR : 0,8-1,1% BERAT BADAN

SUMBER DAN KEBUTUHAN = Ca

13

MAGNESIUM (Mg)

- DI SEMUA SEL

- 70% KOMPLEKS DENGAN Ca, P dalam TULANG

- 30% DI JARINGAN LUNAK dan CAIRAN TUBUH

FUNGSI :

- KOFAKTOR ENZIM . CONTOH: REAKSI PADA SINTESIS PROTEIN,

AS.NUKLEAT, NUKLEOTIDA, LEMAK, KH dan KONTRAKSI OTOT

METABOLISME :

-ABSORPSI MELALUI USUS HALUS TERGANTUNG VIT. D, KADAR Ca, P dan

PROTEIN dalam MAKANAN

- EKSKRESI melalui URINE, 35 – 45% dari INTAKE MAKANAN

14

DEFISIENSI Mg : MALABSORPSI, DIARE KRONIS, MALNUTRISI, ALKOHOLISME

SUMBER : COKLAT, KACANG2AN, IKAN LAUT

KEBUTUHAN PER HARI : 300 – 400 MG KEBUTUHAN : pada PAYAH GINJAL KRONIS KEBUTUHAN : pada ASIDOSIS TUBULUS RENALIS, DM, LAKTASI dan PEMAKAIAN DIURETIKA KADAR NORMAL DALAM DARAH : 5,20 meq/l ( 2 – 4 mg/dl )

14

15

NATRIUM ( Na )

• KATION UTAMA EKSTRA SEL

• BERHUBUNGAN DENGAN ION Cl- & HCO3-PENGATURAN

KESEIMBANGAN ASAM-BASA

• MEMPERTAHANKAN TEKANAN OSMOTIK CAIRAN TUBUH

• KEBUTUHAN : 5 – 15 Gr NaCl ( garam dapur )

METABOLISME :

• ABSORPSI DI ILEUM

• EKSKRESI : - 90 - 95% URINE

- 5% FESES

• GINJAL MAMPU MENGHEMAT Na+ dengan MEMBUANG K+ atau H+ , DIATUR

ALDOSTERON

16

KADAR Na SERUM , bila :

-. PENYAKIT ADDISON ( insuffisiensi cortex adrenal )

-. DIARE HEBAT

-. PRODUKSI KERINGAT YANG BERLEBIHAN

-. PENYAKIT GINJAL KRONIS ( penurunan Reabsorpsi Na )

KADAR Na SERUM , bila :

* PENAMBAHAN GARAM Na YANG BERLEBIHAN

* CUSHING’S DISEASE ( korteks adrenal hiperaktif )

* PEMBERIAN KORTIKOTROPIN ( ACTH ), KORTISON,

HORMON KELAMIN

TERDAPAT HUBUNGAN INTAKE Na & TEKANAN DARAH DIASTOLE; PENAMBAHAN NaCl MEMBERATKAN HIPER-TENSI.

17

KALIUM ( K )

- KATION UTAMA INTRA CELL

- BERFUNGSI SEPERTI Na

- MEMPENGARUHI OTOT JANTUNG

- PENTING UNTUK SINTESIS PROTEIN & METABOLISME KH

METABOLISME :

• ABSORPSI DI ILEUM

• EKSKRESI :GINJAL / URINE

• GINJAL TIDAK DAPAT MENGHEMAT KALIUM

18

HIPERKALEMIA :

• KEGAGALAN FAAL GINJAL

• DEHIDRASI LANJUT

• PENYAKIT ADDISON K+ SERUM & INTRA SEL meningkat

• PEMBERIAN K MELALUI INTRAVENA YANG BERLEBIHAN

Terjadi GEJALA : DEPRESI JANTUNG & S.S.P

HIPOKALEMIA :

• PEMBERIAN INFUS KALIUM YANG TIDAK CUKUP

• MALNUTRISI

• DIARE

• PENYAKIT CUSHING

• PEMBERIAN DIURETIKA

• PEMBERIAN INSULIN + GLUKOSA pada COMA DIABETES

19

POMPA Na - K◙ Na DIDALAM & K DILUAR SEL DIPERTAHANKAN POMPA MENGANGKUT Na KELUAR dan DIGANTI dengan K

◙ 3 MOL.Na KELUAR dan DIGANTI 2 MOL. K MASUK

◙ MEMERLUKAN ENZIM Na-K ATP-ase, PERLU Mg

◙ AKTIVITAS Na-K ATPase TINGGI : JA RINGAN SARAF

◙ DIHAMBAT OLEH GLIKOSIDA JANTUNG ( QUOBAIN )

◙ POMPA Na-K PENTING UNTUK TRANSPORT GLUKOSA, ASAM

AMINO, URASIL, TIAMIN, YODIDA

20

KHLORIDA ( Cl ) FUNGSI :

- KESEIMBANGAN ASAM-BASA Na & K

- BERPERAN PENTING PADA PERGESERAN KLO-

RIDA (“ CHLORIDE SHIFT”) DALAM SEL DARAH

MERAH & MUKOSA LAMBUNG

METABOLISME :

-ABSORBSI/EKSKRESI BERHUBUNGAN DENGAN Na

-MUNTAH2 /OBSTRUKSI PILORUS/DUODENUM Cl KELUAR >> Na

Cl- PLASMA KOMPENSASINYA HCO3- PLASMA ALKALOSIS HIPOKLOREMIK

-CUSHING SY. atau SETELAH PEMBERIAN KORTI KO TROPIN >>

HIPOKALEMI + ALKALOSIS HIPOKLOREMIK

21

UNSUR RUNUTAN ( TRACE ELEMENT)

COBALT ( Co )

- UNSUR VIT. B12

- ABSORPSI MENINGKAT PADA PENYAKIT HATI & HEMOKROMATOSIS

- EKSKRESI MELALUI URINE

- TOKSIKSITASNYA RENDAH

MANGAN ( Mn )

- BANYAK DI MITOKONDRIA

- KOFAKTOR ENZIM GLIKOSIL TRANSFERASE (SINTESIS OLIGOSAKARIDA,

GLIKO PROTEIN dan PROTEOGLIKAN) , SOD

- ABSORPSI Mn : MENINGKAT PADA DEFISIENSI Fe, DIHAMBAT OLEH Fe.

22

TEMBAGA ( Cu )

KOFAKTOR ENZIM METALOPROTEIN

(SITOKROM OKSIDASE, TIROSINASE, MONO AMIN OKSIDASE,

SOD, dan LISIL OKSIDASE)

ABSORPSI PERLU TRANSPORTER; DI MUKOSA TERIKAT METALOTIONIN

DI PLASMA TERIKAT ALBUMIN ke HATI

METABOLISME DI HATI

EKSKRESI : EMPEDU FESES

KOMPLEKS DG GLIKOPROTEIN SERULO PLASMIN ( 6 – 8 ATOM Cu+)

23

KELAINAN METAB. Cu :

1. PENYAKIT MENKES : ( SINDROMA RAMBUT KERITING )

KELAINAN ABSORPSI (KELAINAN KROMOSOM X)

2. PENYAKIT WILSON :

HEREDITER AUTOSOMAL RESESIVE pada PENGGABUNGAN

Cu dengan APOSERULOPLASMIN SERULOPLASMIN

24

B E S I ( Fe )

± 3 – 4 mg Fe DALAM TUBUH

FUNGSI : - UNTUK TRANSPORT OKSIGEN Hb

- KOMPONEN PENTING pada MIOGLOBIN,

SITOKROM, KATALASE & PEROKSIDASE

BANYAK DI DAGING, KERANG, KACANG2AN, BAYAM

BESI DALAM DIET ( Fe++ ) SUKAR LARUT PADA pH netral.

DENGAN FRUKTOSA, ASAM SITRAT, ASAM AMINO, VIT. C MEMBENTUK

SENYAWA KOMPLEKS YANG MUDAH LARUT MUDAH DI ABSORPSI

25

Fe-HEM DI ABSORPSI USUS DIPECAH, FE DIBEBASKAN

Fe NON HEM ABSORPSI Fe++ DI OKSIDASI Fe+++

Fe+++ TERIKAT CARIER PROTEIN MITOKONDRIA

DISTRIBUSINYA BERGABUNG dg APOFERITIN /APOTRANSFERIN

APOFERITIN MENGIKAT 4300 ATOM Fe : FERITIN

APOTRANSFERIN MENGIKAT 2 ATOM Fe : TRANSFERIN

CADANGAN FERITIN ( Fe3+ ) DI REDUKSI Fe2+, lepas dari FERITIN.

2626

BILA Fe >>> MELAMPAUI KAPASITAS FERITIN, Fe DISIMPAN SBG HEMOSIDERIN.

Fe DALAM HEMOSIDERIN DIPAKAI UNTUK SINTESIS Hb.

DEFISIENSI Fe :

KARIER Fe INTRASEL , ABSORPSI , FERITIN SEL TAK

TERBENTUK Fe DI TRANSFER KE APOTRANSFERIN

KELEBIHAN Fe :

KARIER Fe INTRASEL BERKURANG

FERITIN BANYAK TERBENTUK

PENIMBUNAN Fe SAMPAI 20 – 30Gram SEBAGAI HEMOSIDERIN DI HATI,

PANKREAS, KULIT, SENDI (PENYAKIT)

HEMOSIDEROSIS : INTAKE Fe BERLEBIHAN DAN LISIS SEL DARAH MERA

27

MOLIBDENUM ( Mo )

KOFAKTOR METALOENZIM : XANTIN OKSIDASE, ALDEHID OKSIDASE,

SULFIT OKSIDASE

L ARUT AIR : ABSORPSI MUDAH

EKSKRESI : URINE

MEMPENGARUHI METAB. Cu MENGURANGI EFISIENSI PENGGUNAAN

Cu & MOBILISASI Cu JARINGANSELENIUM ( Se )

KOFAKTOR GLUTATION PEROKSIDASE sebagai anti oksidan

DEFISIENSI : DILATASI / PAYAH JANTUNG (jarang terjadi)

KERACUNAN NAPAS BAU BAWANG PUTIH (DIMETIL SELENIDA)

pada pekerja Elektro nik, cat & kaca.

28

S E N G ( Zn )

KOFAKTOR METALOENZIM :

- Karbonik anhidrase - Karboksi peptidase

-Laktat dehidrogenase - Alkohol dehidrogenase

-Alkali fosfatase - Superoksid dismutase

-Retinen reduktase untuk pembentukan kembali RETINEN pada SIKLUS

RHODOPSIN

ABSORPSI :

-DIBANTU OLEH PROTEIN PENGIKAT ALBUMIN

DI TRANSFER KE HATI ( DIIKAT oleh METALOTININ)

-DIPENGARUHI oleh Cukompetitif dengan albumin

- Dengan FITAT KOMPLEKS TAK DI ABSORPSI

29

YODIUM ( I )

YOD DIPERLUKAN UNTUK SINTESIS HORMON TIROKSIN

KEBUTUHAN YOD : 100 – 150 μg / hari

KEBUTUHAN MENINGKAT pada PUBERTAS & KEHAMILAN

DEFISIENSI YOD YANG LAMA HIPERTROFI KELENJAR

TIROID STRUMA / GOITER / GONDOK

HORMON TIROID ( TIROKSIN ) :

-. TRIYODOTIROSIN = T3

-. TETRAYODOTIROSIN = T4

T3 LEBIH AKTIF DARI PADA T4

30

KEBUTUHAN YOD UNTUK SINTESIS H.TIROID :

* 2/3 bagian dari dalam sel kelenjar tiroid

* 1/3 bagian dari hasil absorpsi aktifDalam sel kelen-jar tiroid

YOD + TIROGLOBULIN T3 & T4

Peranan H.Tiroid : -. Mengatur metabolisme

-. Meningkatkan oksidasi

-. Pertumbuhan mental & fisil

CHROMIUM=Cr

Sayuran : 0,1 – 1 ppm Jaringan hewan : 0,02 – 0,05 ppm Fungsi :

Metab. Glukosa memperkuat kerja insulin Metab. Lipoprotein plasma

Absorbsi : usus halus Ekskresi : urin Kontak lama dengan debu kromat kanker

paru31

FLUOR = F

Fungsi : Perkembangan gigi dan tulang Mencegah karies gigi

Sumber : air minum Kebutuhan : 1 ppm = 1-2 mg/hari Fluorosis = kelebihan fluor menyebabkan :

Mottling enamel gigi garis-garis Densitas tulang meningkat, pengapuran insertio

dari otot-otot

Defisiensi : karies dentis32

33

&