metabolisme dan suhu

IMETABOLISME

dr. I Pt. Adiartha Griadhi, S.Ked

Bagian Ilmu Faal

FK Unud

METABOLISME

Definisi :• Segala perubahan atau transformasi kimiawi &

energi di dalam tubuh • Katabolisme ~ pemecahan

• Anabolisme ~ penyusunan

Dua jenis metabolisme : • Metabolisme Anabolik ~ fed state

• Metabolisme Katabolik ~ fasted state

METABOLISME

Dihubungkan dengan waktu makan :• Fed State

• Fasted State

FASE ABSORPTIF

Fed state Metabolisme anabolik

• Nutrien digunakan untuk energi, sintesis, dan disimpan.

• KH (glukosa) untuk energi, sintesis lipoprotein di liver, glikogen, diubah mjd lemak di jaringan lemak.

• Protein (asam amino) untuk sintesis protein tubuh, metabolisme aerobik, diubah mjd lemak.

• Lemak (trigliserida) untuk disimpan dalam bentuk lemak di liver dan jaringan lemak.

FASE POSTABSORPTIF

Fasted state Metabolisme katabolik

• Terjadi produksi glukosa di hepar, untuk mempertahankan kadar glukosa darah.• Dari glikogen, asam amino, asam lemak dan gliserol

• Tanda perubahan fase metabolisme absorptif postabsorptif adalah penurunan konsentrasi glukosa darah yang terjadi setelah fase absorptif.

KESEIMBANGAN ENERGI

Hukum keseimbangan energi

Energy Intake = Energy Output

Copyright © 2007 Lippincott Williams & Wilkins

Figure 3.1

ATP production

ATP can be generated by 3 processes

1. ADP + PC C + ATP

2. Anaerobic respiration (glycolysis)

3. Aerobic respiration (glycolysis, Kreb’s cycle, ETS/OP)


KESEIMBANGAN ENERGI

Energi Intake (asupan makanan)• Berasal dari Nutrien yang dimakan, dicerna, dan diserap

tubuh.

Energi Output• Untuk panas dan kerja

• ~ 50 % panas dan ~ 50 % kerja

• PANAS menjaga suhu tubuh tetap normal

• KERJA aktivitas sehari-hari

• Transport memindahkan materi dari dan ke tubuh

• Mekanik kerja eksterna dan internal

• Kimia sintesis dan penyimpanan

KESEIMBANGAN ENERGI

• Makanan yang kita makan dapat menjadi :• ENERGY

• Metabolisme menghasilkan molekul berenergi tinggi = ATP. Untuk kerja mekanis dan transport.

• Energi digunakan segera atau disimpan

• SINTESIS• Sitesis komponen dasar untuk tumbuh dan pemeliharaan

jaringan

• STORAGE• Bila melebihi kebutuhan untuk energi dan sintesis,

disimpan dalam bentuk glikogen dan lemak.

KESEIMBANGAN ENERGI

• Energi akan disimpan dalam bentuk lemak dan glikogen

• Glukosa akan dikonversi menjadi Glikogen

• Jumlah storage : 100 g glikogen di hepar and 200 glikogen di otot.

• Sebagian besar energi disimpan dalam bentuk lemak berenergi tinggi.

• Lebih sulit diakses, metabolismenya lebih lambat.

ETSTIMASI ENERGI

Estimasi energi • Direct calorimetry (bomb calorimeter)

• Indirect calorimetry (konsumsi oksigen)

• 1 lt O2 ~ 4,5 – 5 kcal energi

Energy Content of food :• KH dan Protein 4 kcal/g ; Lemak 9 kcal/g.

• 1 kcal = energi yang dibutuhkan untuk meningkatkan suhu 1 liter air 1o C (15o – 16o C).

Metabolic rate = kecepatan pemakaian energi

METABOLIC RATE

Metabolic rate dipengaruhi oleh :• Umur dan Kelamin

• Jumlah Lean muscle mass

• Tingkat aktivitas fisik

• Jenis diet

• Hormon

KONTROL METABOLISME

SISTEM SARAF • Otak mengatur intake makanan

SISTEM ENDOKRINE• Hormon Insulin dan Glukagon

KONTROL METABOLISME

Kontrol hormonal thd metabolisme• Regulasi metabolisme diperankan oleh enzim

yang akan mengkatalisa reaksi kimia kedepan dan belakang (push-pull control).

• Contoh :• A B A B

Enzim A Enzim B

• Bila aktivitas enzim A dan B sama maka tidak terdapat hasil reaksi. Contoh enzim ini adalah insulin dan glukagon.

KONTROL HORMONAL

HORMON PANKREAS• Hormon Insulin dan Glukagon

• Agar tetap dalam keadaan homeostasis

• Kunci regulasi = rasio Insulin thd Glukagon

• Insulin adalah hormon dominan pada fed state, memacu anabolisme.

• Glukagon memacu sintesis glukosa

INSULIN

PEMICU SEKRESI :• Peningkatan konsentrasi glukosa

• Peningkatan kosentrasi a.amino

• Parasimpatis

INSULIN

EFEK INSULIN• Meningkatkan transport glukosa ke dalam sel sensitif

insulin• Jaringan lemak

• Otot rangka

• Meningkatkan penggunaan glukosa (glikolisis) dan penyimpanannya (glikogenesis & lipogenesis)

• Meningkatkan penggunaan asam amino, sintesis protein dan menghambat pemecahannya.

GLUKAGON

PEMICU SEKRESI • Rendahnya glukosa darah

• Dihambat oleh kadar insulin

EFEK GLUKAGON• Meningkatkan penggunaan glikogen

(Glikogenolisis di hepar – 75 %)

• Meningkatkan pembentukan glukosa dari a.amino (Glukoneogenesis – 25 %)

Metabolisme Nutrien

Metabolisme KH Metabolisme Lemak Metabolisme Protein

Carbohydrate Metabolism

General formula (skeletal muscle)

C6H12O6 + 6O2 + 36 (ADP + Pi) 6H2O + 6CO2

+ 36 ATP



Glycolysis -The energy pathway responsible for the initial catabolism of glucose in a 10- or 11-step process that begins with glucose or glycogen and ends with the production of pyruvate (aerobic glycolysis) or lactate (anaerobic glycolysis)



Glycogenolysis - The process by which stored glycogen is broken down (hydrolyzed) to provide glucose



Gluconeogenesis - The creation of glucose in the liver from noncarbo-hydrate sources, particularly glycerol, lactate or pyruvate, and alanine



Beta Oxidation - Cyclic series of steps that breaks off successive pairs of carbon atoms from FFA, which are then used to form acetyl CoA


Fat Metabolism

Transamination & oxidative deamination, ATP production from amino acids (See example)


Protein Metabolism

IISUHU TUBUH

PENGATURAN SUHU TUBUH

POIKILOTERM dan HOMOITERM• Suhu tubuh merupakan hasil keseimbangan produksi

dan pengeluaran panas

• Produksi panas : • Metabolisme basal, aktivitas otot, Hormonal, Simpatis

• Kehilangan panas : • Radiasi, Evaporasi, Konveksi, Konduksi, << melalui feces,

urine, dan nafas.

PENGUKURAN SUHU TUBUH

Normal range : 36,7 + 5 derajat Celcius Tempat pengukuran :

• Rectal suhu inti

• Oral (mulut) 1o lebih rendah

• Aksila suhu kulit, nilainya terendah

Pada latihan fisik suhu tubuh dapat meningkat Tidak ada satu titik yang normal tetapi

merupakan satu range (N = 37o C)

PRODUKSI PANAS TUBUH

METABOLISME BASAL• Panas yang terbentuk dalam keadaan istirahat

sempurna, fisik maupun mental, dalam ruangan nyaman setelah puasa 12 jam

KERJA OTOT / FISIK• Meningkatkan panas hingga 25 – 60 %, kerja

mental 3 – 4 %, emosi 5 – 10 %.

PRODUKSI PANAS TUBUH

MAKANAN• Ditimbulkan oleh SDA atau efek kalorigenik

makanan

• Timbul setelah 1 jam makan, max setelah 3 jam• Protein = 30 %

• Karbohidrat = 6 %

• Lemak = 4 %

HILANGNYA PANAS TUBUH

Proses Fisika pengaturan secara fisik• RADIASI

• KONVEKSI

• KONDUKSI

• EVAPORASI

Proses Kimia pengaturan secara kimia• Terjadi di HIPOTALAMUS

RADIASI

60 persen Berupa radiasi infra merah Tidak ada perbedaan antara warna kulit (perfect

black body radiator) Kulit berwarna terang akan memantulkan sinar

matahari yang diterima (35 %)

KONVEKSI

12 persen Melalui udara yang bergerak pada permukaan

tubuh Peristiwa ini didahului oleh peristiwa konduksi Konveksi alamiah dan buatan

KONDUKSI

3 persen Hilangnya panas melalui kontak langsung. Udara berlaku sebagai konduktor yang buruk atau

sebagai isolator yang baik. Contoh : pakaian orang arab, hewan berbulu tebal

EVAPORASI

Melalui penguapan air di permukaan tubuh dan saluran pernafasan.

1 gram air = 0,58 kkal Ada dua proses :

• Sensibel water lost

• Insensibel water lost Dipengaruhi oleh kelembaban udara dan aliran

udara. Misalkan cuaca mendung. Mekanisme penting pada suhu panas

Terima Kasih

metabolisme dan suhu

Documents