LAPORAN FISIOLOGI VETERINER II

METABOLISME ENERGI

ADE LESTARI RAMBU LEBA

1209017074

FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN

UNIVERITAS NUSA CENDANA

2013

BAB I

PENDAHULUAN

A. DASAR TEORI

Hewan dalam hidupnya selalu memerlukan energi untuk pertumbuhan, produksi, bekerja

dan mempertahankan suhu tubuh agar kehidupannya berlangsung optimal. Semua energy

tersebut berasal dari oksidasi zat makanan. Yang dimaksud dengan pengukuran metabolisme

energi adalah pengukuran panas yang diproduksi oleh seekor hewan..

Ringkasnya: Energi makanan = Energi Kerja I Energi disimpan IEnergi panas tubuh.Bila

hewan dalam keadaan istirahat dan postabsorptif maka energy makanan dan energy kerja

dihilangkan dari persamaan diatas, dan persamaan tersebut menjadi Energi panas = Energi

disimpan, Artinya energy makanan diambil dari zat makanan tersimpan, yaitu terjadi oksidasi zat

makanan yang disimpan didalam tubuh. Energi panas yang diproduksi hewan dapat diukur

secara langsung dengan menempatkan seekor hewan pada ruang tertutup dan diselimuti dengan

jaket air yang suhunya selalu disamakan dengan suhu ruangan agar tidak ada panas yang bocor

keluar. Dibagian atas ruangan tersebut dialirkan air dalam pipa tipis yang menjadi panas karena

pengaruh panas hewan. Dengan menghitung perbedaan suhu air yang masuk dan air yang keluar

dan banyaknya air yang keluar tersebut dalam waktu yang diketahui maka dapat diketahui

metabolisme energy hewan tersebut dalam waktu tertentu.

Pengukuran diatas disebut Kalorimetri secara langsung. Kesulitan dalam kalorimetri

langsung adalah:

1. Alatnya rumit dan mahal

2. Selalu ada panas yang bocor

3. Panas penguapan dari keringat dan pernafasan sulit ditentukan pada alat ini.

Kalorimetri secara tak langsung adalah dengan mengukur konsumsi oksigen dalam waktu

tertentu, karena energy dalam tubuh hewan berasal dari oksidasi makanan yaitu hidrat arang,

lemak dan protein. Satu liter oksigen yang yang terpakai untuk mengoksidasi :

1. Hidrat arang menghasilkan panas 0,5 kalori

2. Protein menghasilkan panas 4,6 kalori

Satu kalori adalah banyaknya panas untuk menaikkan suhu satu gram air satu derajat

celcius.

1 Kalori – 1000 kalori ( 1 kalori – 1 kilokalori), Untuk mudahnya telah ditetapkan untuk1 liter

oksigen yang dikonsumsi seekor hewan menghasilkan panas 4, 826 kalori, dari oksidasi

campuran makanan, kesalahan perhitungan dengan penetapan diatas jarang mencapai 3 %. Perlu

pula diketahui bahwa dalam setiap perhitungan volume gas, disini oksigen harus selalu dihitung

dalam keadaan suhu dan tekanan ( STB ) yaitu suhu 00 celcius dan tekanan barometer 760 mm

Hg. Bisa pula dipakai istilah RQ ( Respiratory quotient) yaitu perbandingan antara produksi

karbondioksida dengan konsumsi oksigen. RQ untuk hidrat arang, lemak dan protein adalah

sebagai berikut:

C6H12 O + 6 CO2 + 6 H2O

( Glukosa )

RQ = 6/6 = 1,0 dengan nilai kalor 5,0 kal/lt O2

2C51 H98 + 145 O2 102 CO2 + 92 H20

( Tripalmitin)

RQ = 102/145 = 0,70 dengan nilai kalor 4,7kal/lt O2

2C3 H2 O2 N + 6 O2 (NH2)2 CO + 5, CO2 + 5 H2O

( Alanin)

RQ-5/6- 0,83 dengan nilai kalor 4,9 kal/lt O2

RQ campuran makanan adalah 0,83 dengan niali kalor 0,826 kalori/liter

oksigen yang dikonsumsi.

Panas dikeluarkan dari tubuh melalui luas permukaannya dengan cara :

1. Radiasi

2. Konduksi

3. Konduksi

4. Evaporasi

Luas permukaan tubuh = k BB2/3 (BB= bobot badan, k=konstanta).Brody menemukan

bobot metabolic (BM) yaitu BB 0,75. Dengan BM ini metabolisme menjadi seragam dari tikus

sampai sapi yaitu 70 kalori/kg 0,75/hari dalam keadaan basal. pada manusia biasa di lakukan

pengukuran laju metabolisme basal (LMB) dan dihitung per M2 luas permukaan.

Syarat pengukuran laju Metabolisme Basal adalah sebagai berikut:

1. Istirahat(terbaring terlentang dengan tenang ),dan

2. Suhu lingkungan termonetral,yatui suhu nyaman yang tidak

merangsang tubuh meningkatkan meabolismenya.

Pada hewan ruminansia,keadaan basal sulit di capai karena perlu beberapa hari untuk

mencapai keadaan postabsiorptif. Oleh karena itu pada hewan seperti ini digunakan laju

metabolisme istirahat (LMI) ,Yaitu pengukuran metabolisme pada:

1. Keadaan istirahat (depa)

2. Pagi hari sebelum makan

3. Suhu lingkungan suhu kandang

Perbedaan antara LMB dan LMI tidak terlalu besar . kalorimeter tidak langsung dapat di

lakukan dengan 2 cara:

1. Cara terbuka , dengan mengkonsumsi volume udara luar kemudian menghitung

kemudian menhitung volume darah pernafasannya dan menganalisa kandungan oksigen

udara pernafasan tersebut.

2. Cara tetutup ,dengan mengkonsumsi oksigen dari ruang tertutup terpisah dari udara luar

dan kemudian menghitung volume oksigen yang di konsumsi.

Faktor koreksi untuk STB dengan rumus Boyle-Gay lussac:

P1V1=P2V2/T2

Indeks 1:keadaan yang di amati

Indeks 2:keadaan buku

Ket : P1 :Barometer yang di amati

P2 :Tekanan udara buku 760 mmHg

V1: volume udara yang dikonsumsi selama 1 hari

V2:Volume udara yang di amati

T1: Suhu yang di amati

T2: Suhu udara baku-273

Suhu tubuh cenderung berfluktuasi setiap saat. Banyak faktor yang dapat menyebabkan

fluktuasi suhu tubuh. Untuk mempertahankan suhu tubuh dalam keadaan konstan, diperlukan

regulasi suhu tubuh. Suhu tubuh diatur dengan mekanisme umpan balik (feed back) yang

diperankan oleh pusat pengaturan suhu di hipotalamus. Apabila pusat temperatur hipotalamus

mendeteksi suhu tubuh yang terlalu panas, tubuh akan melakukan mekanisme umpan balik.

Mekanisme umpan balik ini terjadi bila suhu inti tubuh telah melewati batas toleransi tubuh

untuk mempertahankan suhu, yang disebut titik tetap (set point).

Makhlukh hidup dalam melakukan aktivitas untuk memenuhi kebutuhan hidupnya tentu

menghasilkan sampah atau limbah. Sampah atau limbah ini merupakan sisa yang harus dibuang

agar tidak mengganggu. Misalnya sampah yang dihasilkan dari memasak, limbah pabrik,

ataupun limbah rumah sakit. Demikian pula yang terjadi pada mahluk hidup. Semua mahluk

hidup juga mengeluarkan limbah. Mulai hewan bersel satu, seperti amoeba sampai hewan tingkat

tinggi, bahkan manusia. Dalam proses pengeluaran limbah pada mahluk hidup memerlukan

sebuah sistem yang disebut sistem ekskresi. Ekskresi adalah suatu proses pengeluaran zat-zat

sisa hasil metabolisme sel yang sudah rusak tidak digunakan oleh tubuh dan dikeluarkan bersama

urin, keringat, atau udara pernapasan. Zat ekskresi utama terdiri dari karbon dioksida, air, dan

senyawa nitrogen. Sementara itu, zat ekskresi yang berupa senyawa nitrogen ada tiga macam,

yaitu amonia, asam urat, dan urea. Amonia merupakn zat yang sangat beracun dan larut dalam

air. Urea adalah zat yang mudah larut dan tidak begitu beracun. Zat sisa yang mengandung

senyawa nitrogen harus segera dikeluarkan dari dalam tubuh karena bersifat beracun.

B. TUJUAN

Mengetahui prinsip pengukuran metabolism secara tak langsung.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Metabolisme adalah suatu proses fisiologis dimana makan yang dicerna akan diubah

menjadi energi. Perimbangan jumlah energi yang masuk ke dalam dan keluar dari tubuh

merupakan proses yang pokok dalam sistem kehidupan tubuh tersebut. Energi ini akan

digunakan untuk melakukan serangkaian aktivitas yaitu untuk pertumbuhan, produksi, bekerja,

dan mempertahankan suhun tubuh agar kehidupan berlangsung optimal. Tanpa energi yang

masuk secara terus menerus dan tetap kehidupan akan terhenti (Wirahadikusumah 1985).

Istilah metabolisme secara harfiah berarti perubahan, digunakan untuk menunjukan

semua transformasi kimiawi dan tenaga yang timbul dalam badan (Ganong 1995). Metabolisme

meliputi proses sintesis dan proses pengurain senyawa atau komponen dalam sel hidup. Proses

sintesis ini disebut anabolisme dan proses penguraian disebut katabolisme

Faktor yang dapat mempengaruhi laju metabolisme adalah aktivitas, suhu lingkungan,

panjang siang hari, musim, umur, jenis kelamin,  berat badan, ukuran tubuh, stress, jenis

makanan yang dimetabolisme dan kebuntingan ( Eckert 1983). Pengukuran laju metabolisme

adalah suatu bentuk pengukuran energi yang dihasilkan tubuh berdasarkan asupan makanan yang

masuk dan melibatkan oksidasi oksigen.

            Metabolisme adalah segala proses resksi kimia yang terjadi di dalam mahluk hidup 

mulai mulai dari mahluk bersel satu yang sangat sederhana seperti bakteri, protozoa, jamur,

tumbuhan, hewan, sampai kepada manusia, mahluk yang susunan tubuhnya sangat kompleks. Di

dalam proses ini mahluk hidup mendapat, mengubah, dan memakai senyawa kimia dari

sekitarnya untuk mempertahankan kelangsungan hidupnya.( Wirahadikusumah M. 1985 ).

            Hampir setiap reaksi yang berlangsung in vivo, di katalis oleh enzim. Bila kami

membayangkan suatu organism hidup sebagai suatu laboratorium kimia yang sangat istimewa,

maka enzim merupakan operator – operator yang terlatih, yang mampu membuat reaksi – reaksi

canggih dengan kecepatan terkendali dan hasil yang tinggi.( Manitto, Paulo. 1992 ).

           

BAB III

METODE PRAKTIKUM

3.1 WAKTU PRAKTIKUM

3.2 ALAT DAN BAHAN

1. Ruang tertutup kedap udara (metabolor stoples), bersaluran untuk mengisi oksigen dan

manometer air dan di lengkapi dengan thermometer.

2. Persediaan oksigen

3. Pencatat waktu.

4. Spuite 20 cc

5. Hewan percobaan (tikus putih)

6. Penyerap karbondioksida (soda kapur,KOH,NaOH)

3.3 PROSEDUR KERJA

1. Siapkan metabolor stoples, periksa apakah semua sistem persambungan selang dan tutup

toples sudah rapat.Pastikan sistem tidak bocor.

2. Timbang hewan percobaan dan catat hasilnya.

3. Catat suhu dan tekanan udara.

4. Masukkan hewan percobaan ke dalam stoples metabolor

5. Tarik pendorong spuite sehingga spuite terisi dengan udara 20 ml. sambungkan spuite

dengan salah satu selang karet pada tutup stoples.

6. Doronglah udara permukaan menjadi tidak sama.

7. Perhatikan jam, lalu tunggu sampai permukaan cairan di kaki manometer kembali seperti

semula. catat waktu yang di butuhkan oleh air di kaki manometer itu untuk kembali ke

keadaan semula (air di pipa sama tinggi)

8. Setelah selesai,keluarkan hewan percobaan dari stoples dan biarkan beberapa menit

supaya keadaannya pulih kembali.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 HASIL

1. Volume udara yang di masukkan= 20 ml

2. Rata-rata waktu yang dibutuhkan sampai cairan di kaki manometer kembali ke keadaan

semula= 11.41 detik=701 detik.

jadi waktu yang di di butuhkan cairan di kaki manometer kembali ke semula = 701 detik

3. Volume udara yang dikonsumsi selama percobaan = 20 ml

4. Volume udara yang dikonsumsi /hari = 24 jam x 60 x 60 = 86.400 detik

= 86.400/ 701 x 20

= 123,25 x 20 = 2465 ml 2,465 L

5. Volume udara yang dikonsumsi /hari pada STB :

diketahui; P1= 750 mmhg T1 = 273 k + 28(suhu ruangan) =301 k

P2 = 760 mmhg T2 = 237 k

V1 = 2,465 L

ditanya; V2=. . . ?

jawab; V2 = P1 x V1 x T2/( T1 x P 2 )

= 750 mmhg x 2,465 L x 273 k

301 k x 760 mmhg

= 504,708

228760

= 2,206 L

6. Laju metabolisme / hari = kal / hari

= 2,206 L x 4,826.kal / hari

= 10,64 kal / hari

7. Bobot Metabolik = BB0,75

=(0,0386)kg 0,75

= 0,087 kg BB0,75

8. Laju metabolisme/hari/BM = Kal/kg 0,75/hari

=2,206 x4,826/(0,0386) kg0,75

= 10,64 kal/hari / 0,087 kg

=122,2 kal/kg 0,75/hari.

Data pengukuran

1. Suhu udara ruangan = 28

2. Berat hewan percobaan (mencit) = 38,6 gr = 0,0386 kg

4.2 PEMBAHASAN

Mencit (Mus musculus) merupakan salah satu hewan laboratorium yang sering

digunakan. Mencit adalah hewan pengerat (rodentia) yang cepat berkembang biak, mudah

dipelihara, variasi genetiknya cukup besar serta sifat anatomis dan fisiologisnya

terkarkteristik dengan baik. Menurut Amandor 2003, mencit yang digunakan di laboratorium

menjadi berbeda dengan mencit liar yang ada di alam disebabkan pengaruh dari pengaturan

lingkugan tempat mencit laboratorium dibiakan.

Faktor yang dapat mempengaruhi laju metabolisme adalah aktivitas, suhu lingkungan,

panjang siang hari, musim, umur, jenis kelamin,  berat badan, ukuran tubuh, stress, jenis

makanan yang dimetabolisme dan kebuntingan .Pengukuran laju metabolisme adalah suatu

bentuk pengukuran energi yang dihasilkan tubuh berdasarkan asupan makanan yang masuk dan

melibatkan oksidasi oksigen.

Pembentukan energi  ini melibatkan proses metabolisme. Secara umum metabolism

merupakan proses reaksi yang terjadi di dalam makhluk hidup mulai dari makhluk hidup bersel

satu sampai yang paling komplokes (manusia) untuk mendapat, mengubah, dan memakai

senyawa kimia di sekitar untuk mempertahankan kelangsungan hidup (Yushinta, 2002).

Metabolisme adalah proses pembakaran kalori tubuh yang diperoleh dari asupan

makanan, terdiri dari tiga jenis aktivitas; Resting Metabolic Rate (RMR),Thermic Effect of Food

(TEF), dan aktivitas fisik. RMR adalah energy yang digunakan sebagai bahan bakar aktivitas

dasar tubuh seperti bernafas dan tidur. Thermic Effect of Food (TEF) adalah energy yang

digunakan untuk membakar kalori atau secara eksplisit adalah untuk mencerna, menyerap, dan

mengolahmakanan (Swenson, 1993).

Pengukuran metabolisme energi adalah pengukuran panas yang diproduksi oleh seekor

hewan. Pada praktikum kali ini, metabolisme hewan diukur dalam keadaan basal. Metabolisme

basal adalah istilah untuk menunjukan jumlah keseluruhan aktivitas metabolisme dengan tubuh

dalam keadaan istirahat, di tempat tidur, tidak terganggu oleh apapun, dengan pemasukan

oksigen dan pengeluaran karbondioksida diukur (Ganong FG, 1995). Laju metabolisme basal

adalah jumlah energi yang dipergunakan untuk melakukan fungsi tubuh minimal dalam keadaan

istirahat (Wirahadikusumah, 1985).

Kalorimeter secara tak langsung adalah dengan mengukur konsumsi oksigen dalam

waktu tertentu (Ganong  FG, 1995). Konsumsi oksigen pada setiap jenis hewan berbeda-beda.

Konsumsi oksigen dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti temperatur, ukuran tubuh, jenis

kelamin, hormon, nutrisi, umur (usia), dan aktivitas yang dilakukannya. Pada praktikum ini

dilakukan pengukuran metabolisme berdasarkan konsumsi oksigen.

Percobaan kali ini menggunakan kalorimeter secara tidak langsung dengan menggunakan

metabolor. Hasil pengukuran yang didapat saat praktikum menunjukan bahwa laju konsumsi

oksigen oleh mencit adalah sebesar 122,2 Kal/kg/hari pada mencit jantan

.Berdasakan pembahasan diatas, didapatkan beberapa faktor yang mempengaruhi laju

konsumsi oksigen yaitu spesies hewan, suhu lingkungan( terutama bagi hewan

ektoterm ), dan aktivitas. Selain ketiga hal tersebut, ukuran tubuh juga

menentukan besarnya laju konsumsi oksigen (Herdt T, 1997). Untuk hewan endoterm hewan

yang berukuran tubuh kecil akan memiliki laju konsumsi oksigen per unit masa yang lebih besar

dibanding hewan yang berukuran lebih besar

KESIMPULAN

Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa prinsip

pengukuran metabolisme secara tak langsung dengan menggunakan metabolor stoples.

didapatkan beberapa faktor yang mempengaruhi laju konsumsi oksigen yaitu spesies

hewan, suhu lingkungan( terutama bagi hewan ektoterm ), dan aktivitas hewan

tersebut. Sehingga dapat disimpulkan jika berat badan, jenis kelamin, aktivitas dan suhu

berpengaruh terhadap laju metabolisme oksigen.

DAFTAR PUSTAKA

Sonjaya H.2012.dasar fisiologi ternak.IPB Press

Kimball. W. John. 1983. Biologi. Jakarta: Erlangga.

http://yudhim.blogspot.com/2008/01/katabolisme.htmlhttp://id.wikipedia.org/wiki/Anabolisme.