Download - FISIOLOGI METABOLISME
FISIOLOGI METABOLISME
Dr. Suparyanto, M.Kes
Apa Itu Metabolisme Metabolisme adalah suatu proses komplek perubahan makanan menjadi energi dan panas
melalui proses fisika dan kimia, berupa proses pembentukan dan penguraian zat didalam tubuh organisme untuk kelangsungan hidupnya.
Macam MetabolismeMetabolisme dibedakan 2 macam :
Katabolisme : proses penguraian makanan menjadi energi, yang terjadi pada proses respirasi sel.
Anabolisme : proses pembentukan (sintesa) zat organik komplek yang berasal dari zat yang lebih sederhana
Contoh MetabolismeContoh Katabolisme :
Glikogenolisis : proses pemecahan glikogen menjadi glukose Glikolisis : proses pemecahan glukose menjadi asam piruvat
Contoh Anabolisme : Glikogenesis : proses pembentukan glikogen dari glukose Glikoneogenesis : proses pembentukan glukose dari prtein atau lemak
Alur Metabolisme
Hasil Metabolisme Hasil metabolisme berupa energi dan panas → energi tersebut belum dapat digunakan
langsung oleh sel → berikatan adenin, fosfat dan ribose → ATP (Adenosin Tri Fosfat). ATP tersebut merupakan simpanan energi → siap digunakan oleh sel untuk : transport
membran, sintesis senyawa kimia, kerja mekanik.
Jika sel memerlukan energi, maka energi diambil dari ATP dengan cara melepas satu gugus fosfat menjadi ADP (Adenosin Di Phosfat) dengan melepas 8.000 kalori.
Penggunaan ATP ATP → ADP + PO4 + 8.000 kalori ADP → AMP + PO4 + 8.000 kalori
AMP sudah tidak dapat mengeluarkan energi lagi → harus diisi lagi dengan energi baru yang berasal dari metabolisme makanan → menjadi ATP.
Metabolisme → proses merubah makanan → ATP
Kreatin + ATP → Fosforil kreatin + ADP Kreatin di otot dalam keadaan istirahat mampu mengikat ATP menjadi Fosforil kreatin
(simpanan energi)
Jika otot perlu energi untuk gerak maka fosforil kreatin dipecah →Kreatin + ATP.
ATP inilah yang digunakan untuk gerak
Fase Metabolisme Karbohidrat Glikolisis → proses merubah glukose → asetil Co-A Siklus Kreb → proses merubah asetil Co-A → H
Fosforilasi Oksidatif → proses mereaksikan H + O → H2O + ATP
Glikolisis Glikolisis: glukose → asam piruvat/ asetil co-A R/ Glukose + 2 ADP + 2 PO4 → 2 Asam Piruvat + 2 ATP + 4 H
Hasil akhir glikolisis: Asam piruvat / Acetil co-A 2 ATP
Siklus Asam Sitrat Siklus Kreb: asetil co-A → H R/ 2 Asetil Ko-A + 6 H2O + 2 ADP → 4 CO2 + 16 H + 2 Ko-A + 2 ATP
Hasil utama: H (hidrogen) dan 2ATP
Fosforilasi Oksidatif
Rantai Respirasi → transfer H dari satu karier ke karier lainya dengan enzim dehidrogenase
H + O2 → H2O + ATP
R/ 2 H + ½ O2 + 2e + ADP → H2O + ATP
ATP hasil fosforilasi oksidatif = 34 ATP
Metabolisme LemakAda 3 fase:
β oksidasi → proses merubah asam lemak → asetil Co-A Siklus Kreb → proses merubah asetil Co-A →H
Fosforilasi Oksidatif → proses mereaksikan H + O → H2O + ATP
Metabolisme ProteinAda 3 tahap
Deaminasi → proses merubah asam amino → asetil Co-A Siklus Kreb → proses merubah asetil Co-A → H
Fosforilasi Oksidatif →proses mereaksikan H + O → H2O + ATP
Keseimbangan Energi Energi didalam tubuh kita dikatakan seimbang, jika jumlah energi yang masuk melalui
makanan sama besar dengan jumlah energi yang dikeluarkan untuk kelangsungan hidup
Basal Metabolisme Rate (BMR) Basal Metabolisme Rate ( BMR ) : adalah keadaan metabolisme tubuh dalam keadaan
istirahat fisik maupun mental Jadi dalam keadaan BMR, diperlukan jumlah tenaga minimal untuk kelangsungan hidup
yang terpenting : gerak nafas, suhu tubuh, sirkulasi darah.
BMR rata rata: 2.000 kalori / hari, Kebutuhan energi manusia > 2.000 kalori / hari yang dipergunakan untuk: BMR, kegiatan
fisik dan SDA
SDA( Specifik Dinamic Action ) yaitu energi yang dibutuhkan untuk metabolisme makanan
Laju metabolik → jumlah tenaga yang dibebaskan per satuan waktu
Cara Pengukuran BMR
Tidak makan minimal 12 jam Tidur nyenyak semalam
Tanpa gerak badan setelah tidur
Menghilangkan faktor psikis dan fisik yang merangsang metabolisme
Suhu harus nyaman ( 25 – 300 C )
Faktor BMR1. Gerak badan 2. Makan / minum
3. Suhu lingkungan
4. Tinggi badan, Berat badan
5. Jenis kelamin
6. Suhu tubuh
7. Kehamilan, menstruasi
8. Hormon tiroid
9. Hormon epineprin dan nonepineprin
Cara Menghitung Kebutuhan Energi Untuk menghitung kebutuhan energi seseorang, maka harus diketahui BMR nya dan
kegiatan fisiknya, dan untuk memperkirakan jumlah energi yang diperlukan dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut
Rumus BMR
Energi Aktivitas Fisik
Suhu Tubuh Suhu tubuh normal rata rata per oral = 37oC (36,40C - 37,2OC).
Kehilangan panas tubuh melalui cara: Radiasi : 60 % Konduksi ke tempat lain : 3 %
Konveksi ke udara: 15 %
Evaporasi: 22 %
Perpindahan Panas
Konduksi → perpindahan kalor melalui suatu medium, tanpa disertai perpindahan partikel medium tersebut
Misal: perpindahan panas tubuh ke kursi
Konveksi: perpindahan kalor melalui suatu medium, yang disertai perpindahan partikel medium tersebut
Misal: perpindahan panas tubuh ke udara
Radiasi → perpindahan panas tanpa melalui medium, dalam bentuk gelombang elektromagnetik
Misal: sinar, sinar gama, sinar X, sinar infra merah
Evaporasi → perpindahan panas melalui penguapan
Misal: penguapan keringat memerlukan kalori
Keseimbangan Panas Panas secara terus menerus dihasilkan oleh tubuh sebagai hasil sampingan metabolisme,
dan panas juga dibuang ke lingkungan sekitar. Bila kecepatan pembentukan panas tepat sama dengan kehilangan panas maka tubuh
dalam keadaan keseimbangan panas.
Tetapi bila keduanya diluar keseimbangan, maka suhu tubuh akan meningkat atau menurun.
Jika suhu tubuh > suhu lingkungan → panas akan hilang dengan cara radiasi dan konduksi
Jika suhu tubuh < suhu lingkungan → tubuh dapat panas dari radiasi dan konduksi lingkungan → membuang panas dengan Evaporasi.
Pengaturan Suhu Tubuh Pusat pengatur suhu tubuh →Termostat Hipotalamus Reseptor suhu tubuh :
Neuron di area Preoptika Hipotalamus
Reseptor suhu kulit
Reseptor suhu didalam Medulla spinalis, Abdomen.
Mekanisme Pembuangan Panas Perangsangan kelenjar keringat → pembuangan panas secara penguapan.
Menghambat pusat simpatis di Hipotalamus posterior, sehingga menghilangkan tonus vasokonstriksi normal pada pembuluh kulit →terjadi vasodilatasi dan kehilangan banyak panas dari tubuh
Mekanisme Pembentukan Panas Vasokonstriksi pada kulit → mencegah konduksi panas dari dalam tubuh ke kulit. Piloereksi “rambut berdiri“ → membentuk isolator pada kulit, efek ini tidak begitu
penting pada manusia.
Peniadaan keringat → penguapan terhenti.
Peningkatan pembentukan panas : Menggigil (Pusat motorik efek menggigil terletak pada bagian Dorsomedial Hipotalamus
Posterior) Peningkatan rangsangan simpatis pembentukan panas → Hormon epinefrin dan
norepinefrin meningkatkan metabolisme.
Peningkatan pengeluaran Hormon Tiroksin → meningkatkan metabolisme.
Fisiologi Demam Demam → adalah suhu tubuh diatas batas normal biasa, yang disebabkan oleh zat toksik
(Pirogen), penyakit bakteri, tumor otak, atau dehidrasi yang mempengaruhi pusat pengaturan suhu (termostat hipotalamus).
Pirogen tsb merangsang termostat hipotalamus, untuk di set pada suhu yang lebih tinggi
Karena suhu tubuh lebih rendah dari pada setelan ( set ) termostat hipotalamus → maka terjadi peningkatan suhu tubuh dan terjadilah demam (diatas normal) sampai mencapai suhu kritis (38,6OC)
Pada suhu kritis tsb (38,6OC) → maka tubuh berusaha men-set termostat hipotalamus pada suhu normal (37OC) → maka terjadi vasodilatasi, dan berkeringat.
Perubahan peristiwa yang mendadak pada demam dari suhu kritis menuju normal disebut Kritis atau FLUSH
Bila suhu tubuh meningkat sampai melebihi 40,5OC → terjadi sengatan panas (HEAD STROKE) dengan gejala : dizziness, distress abdomen, delirium, kehilangan kesadaran.
Obat anti Piretik (Aspirin) → mempunyai kasiat menurunkan panas, dengan jalan menurunkan penyetelan termostat hipotalamus (kebalikan efek Pirogen)