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)