topik 4 - sistem tenaga

8/2/2019 Topik 4 - Sistem Tenaga

1/21

X PENGENALAN

Tenaga memberikan manusia kebolehan untuk melakukan sesuatu iaitukeupayaan melakukan kerja. Tenaga kimia, tenaga mekanik, tenaga haba, tenagacahaya, tenaga elektrik dan tenaga nuklear merupakan enam jenis tenaga. Setiap

jenis tenaga berupaya untuk berubah ke bentuk tenaga yang lain. Manusia bolehmelakukan pergerakan anggota tubuh dan bekerja hasil daripada perubahan

tenaga kimia kepada tenaga mekanik. Kita boleh membahagikan tenaga kepadatenaga aerobik dan tenaga anaerobik. Tenaga anaerobik pula terbahagi kepadadua iaitu tenaga fosfat dan tenaga asid laktik.

METABOLISME

Metabolisme adalah berkaitan dengan segala perubahan yang berlaku di dalam badan berhubung dengan kegunaan bahan-bahan makanan. Semua makhlukyang hidup akan mengalami proses metabolisme. Kadar metabolisme akan

4.1

TTooppiik

44

X SistemTenaga

HASIL PEMBELAJARAN

Di akhir topik ini, anda seharusnya dapat:

1. Menghuraikan dengan lebih lanjut tentang metabolisme tubuh;

2. Mengenal pasti kegunaan karbohidrat, lipid dan protein;

3. Membuat perbandingan antara sistem aerobik dengan sistemanaerobik; dan

4. Membincangkan fungsi sistem aerobik dan anaerobik dalam aktiviti

sukan.


2/21

TOPIK 4 SISTEM TENAGA W 109

bertambah secara berlipat ganda apabila seseorang melakukan pekerjaan sepertipergerakan atau penghadaman makanan. Sebaliknya semasa kita berehat, kadarmetabolisme akan berkurangan.

4.1.1 Konsep dan Definisi

Metabolisme adalah jumlah tenaga yang diperlukan bagi menetapkan suhubadan. Selain itu, ia juga untuk menggalakkan organ-organ penting dalam tubuhuntuk bekerja. Di dalam proses metabolisme, ada dua perubahan yang berlaku:

(a) Pembinaan (Anabolisme)

Proses pembinaan otot dan lain-lain tisu dalam badan. Pembinaan ini boleh berlaku daripada asid amino yang diperolehi daripada protein, ataudaripada lemak. Hasil daripada pembinaan asid amino dan lemak adalahasid lemak atau gliserol. Kadar anabolisme yang tinggi berlaku semasapertumbuhan dan semasa penyembuhan daripada penyakit.

(b) Pengungkaian (Katabolisme)Adalah proses untuk mengungkaikan lemak atau glukos kepada karbondioksida dan air. Tujuannya adalah untuk membebaskan tenaga bagimelakukan kerja. Kadar katabolisme yang tinggi berlaku semasa seorangdijangkiti penyakit dan semasa waktu mati akibat kelaparan.

Kita mendapat tenaga untuk tubuh badan melalui bahan makanan yang kitamakan. Tiga jenis zat makanan yang membekalkan tenaga adalah karbohidrat,protein dan lemak.

Tenaga daripada tiga jenis zat makanan di atas adalah untuk:

(a) Menetapkan suhu badan,

(b) Menggalakkan kecergasan tugas organ penting seperti bernafas, pengalirandarah dan penguncupan jantung, dan

(c) Menjalankan gerakan kerja seharian.

Istilah kadar metabolisme basal (BMR) diguna untuk menunjukkan jumlahkeseluruhan aktiviti metabolisme. Kadar metabolisme ini diambil sewaktu badandalam keadaan rehat dari segi fizikal dan mental. Kenapa dilakukan dalamkeadaan rehat? Kerana pada waktu ini, tisu bekerja pada tahap yang palingminimum dan menyebabkan kadar oksigen yang diperlukan adalah sedikit.

Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi kadar metabolisme seseorang.Faktor-faktor tersebut adalah saiz tubuh, umur, jantina, iklim, kepanasan, jenispakaian dan jenis pekerjaan. Namun, kadar metabolisme bergantung kepada


3/21

110 X TOPIK 4 SISTEM TENAGA

aktiviti yang dilakukan oleh individu. Kadar metabolisme individu yangberkerja manual seperti berkebun adalah lebih tinggi jika dibandingkan denganindividu yang bekerja di pejabat yang banyak duduk.

Kadar metabolisme pada penyakit juga berbeza dan dipengaruhi oleh beberapakelainan pada kelenjar tiroid. Keadaan hipertiroidisme akan meningkatkankadar metabolisme kerana kelenjar tiroid melakukan kegiatan yang berlebihan.Manakala, penyakit yang aktiviti kelenjar tiroidnya kurang seperti kretinismedan miksedema akan menurunkan kadar metabolisme.

Kadar metabolisme disukat dengan mengira jumlah haba yang dihasilkan didalam badan. Seseorang mestilah benar-benar berehat tanpa memakan apa-apa bagi tempoh 12 jam pada suhu udara biasa. Jika keputusannya adalah +10, iamembawa erti bahawa itu adalah 10% melebihi kadar biasa. Jika keputusannya -10 ia membawa erti bahawa ia adalah 10% kurang daripada kadar biasa. Kadaryang tinggi biasanya berlaku pada lelaki muda dan mempunyai permukaan

badan yang luas. Faktor ini menyebabkan kehilangan haba dengan lebih banyak.

Oleh itu, manusia perlu makan untuk menggantikan haba yang hilang. Kita jugaperlu makan untuk mengekalkan penghasilan tenaga semasa penghasilan haba

berlaku. Jumlah tenaga yang dikeluarkan oleh zat makanan dalam nilai kaloriadalah:

(a) Protein = 17kJ (4.1kcal) setiap gram;

(b) Lemak = 38kJ (9.3kcal) setiap gram; dan

(c) Karbohidrat = 17kJ (4.1kcal) setiap gram.

Manusia memerlukan kalori untuk:

(a) Mencegah kehilangan berat badan;

(b) Mengekalkan suhu tubuh; dan

(c) Membekalkan tenaga bagi aktiviti semua sel, tisu, kelenjar dan organ.

4.1.2 Metabolisme Karbohidrat, Lipid dan Protein

Kesemua metabolisme tersebut akan dibincangkan seperti berikut.

(a) Metabolisme KarbohidratKarbohidrat berubah menjadi kanji dan gula hasil daripada tindak balasdengan enzim dalam air liur. Gula dan kanji akan dicernakan menjadiglukosa dan diserapkan ke dalam darah.


4/21


Glukosa yang dibawa oleh darah akan disimpan di dalam hati dan otot tulangdan dipanggil sebagai glikogen. Pada peringkat ini, aktiviti insulin adalahdiperlukan. Semasa aktiviti otot berlaku, glikogen akan digunakan. Glikogenyang telah digunakan akan digantikan kembali dengan glukosa gula darahmengikut keperluan tubuh badan.

Semasa kita sakit pula, badan memerlukan kalori yang banyak. Karbohidratmerupakan bahan makanan yang senang dicernakan dan diasimilasikan. Olehitu, kita memerlukan lebih banyak makanan berkarbohidrat berbandingmakanan berprotein dan lemak.

Proses pencernaan adalah proses yang menukarkan bahan makanan kepadabentuk kimia yang boleh diserap oleh sel-sel dalam badan. Semasa pencernaan,ptialin bertugas untuk mengubah kanji masak menjadi maltosa. Enzim di dalamusus iaitu invertasi, maltase dan laktase bertugas menghasilkan pemecahanakhir pada maltosa menjadi pelbagai monosakarida. Monosakarida yangterhasil adalah laevulosa, glukosa dan galaktosa.

Semasa penyerapan, monosakarida akan diserap ke dalam darah. Kawalaninsulin dan aktiviti hati pada saat ini adalah berfungsi untuk mengekalkanperatus gula darah. Haba dan tenaga dibekalkan hasil daripada pengoksidaankarbohidrat dalam tisu. Selebihnya disimpan sebagai lemak dan menjadi

penambah berat badan.

Hasil muktamad metabolisma karbohidrat adalah dalam bentuk karbondioksida dan air. Air disingkirkan melalui sistem perkumuhan iaitu sebagai airkencing (sistem urinari) dan peluh (kulit). Manakala, karbon dioksidadikeluarkan dari sistem tubuh melalui paru-paru.

Jadual 4.1 menunjukkan keperluan kalori bagi individu yang menjalankanaktiviti, umur dan jantina yang berbeza.

Jadual 4.1: Keperluan Kalori

Aktiviti /Jantina dan umur Jumlah kalori

Lelaki yang sedentari 2,100kcal

Lelaki yang sederhana cergas 2,500kcal

Lelaki yang sangat cergas 3,000kcal

Perempuan yang sedentari 1,750kcal

Perempuan yang sederhana cergas 2,100kcal

Perempuan mengandung 2,000kcal


5/21


Perempuan menyusukan anak 2,500kcal

Kanak-kanak 2 3 tahun 750kcal

Kanak-kanak 4 5 tahun 1,000kcal





(b) Metabolisme Lipid (Lemak)Lemak disimpan di dalam tisu adiposa sehinggalah ia diperlukan olehtubuh badan. Ia akan dikeluarkan apabila diperlukan dan berubah menjadigliserol dan asid lemak semasa simpanan dalam hati. Lemak diubahmenjadi gliserol dan asid lemak kerana ia adalah bentuk yang palingmudah dapat digunakan oleh tubuh badan.

Untuk menghasilkan haba dan tenaga dalam tisu, lemak digunakan sebagaibahan api dalam proses pembakaran. Ia akan terbakar seluruhnya menjadikarbon dioksida dan air jika terdapat jumlah gula yang mencukupi. Tetapi

jika jumlah gula yang ada hanya sedikit atau tiada langsung, pembakaranmenjadi tidak lengkap. Hasil daripada pembakaran yang tidak lengkap iniadalah bahan keton. Jika zat keton yang dihasilkan terlalu banyak maka,ketosis akan berlaku.

Selalunya ketosis berlaku kepada individu yang sedang dalam keadaankelaparan di mana tubuh tidak mempunyai sesuatu untuk digunakankecuali lemak dalam tisu adiposa. Ia juga berlaku pada pesakit diabetesdan pengamal diet yang mengambil terlalu banyak lemak tetapi kurangkarbohidrat.

Dalam proses pencernaan, terdapat sedikit hidrolisis lemak yang

dihasilkan oleh lipase gastrik. Manakala lipase pankreas dan lipase ususmemecahkan lemak menjadi gliserin dan asid lemak.

Dalam penyerapan pula, gliserin dan asid lemak akan diserap oleh lakteal.Apabila ia sudah diserap oleh lakteal, ia akan disalurkan ke duktustoraksik kemudian masuk ke dalam aliran darah. Apabila sudah berada didalam darah, lemak akan dihantar ke setiap sel di tubuh badan.


6/21


Lemak yang sudah dioksidasikan di dalam hati akan disimpan di dalamtisu. Semasa disimpan di dalam hati, sesetengah lemak dioksidakan olehkarbohidrat untuk menghasilkan haba dan tenaga. Sebahagian lemak yangmengandungi vitamin A dan D akan disimpan. Hasil akhir yang menjadi

bahan buangan adalah sama seperti yang berlaku dalam metabolismakarbohidrat iaitu karbon dioksida dan air. Cara perkumuhannya juga samaiaitu karbon dioksida oleh paru-paru, manakala air oleh kulit dan sistemurinari.

Keperluan lemak oleh seorang individu adalah tidak kurang daripada50gm setiap hari. Tubuh memerlukan 30% kalori daripada lemak.

(c) Metabolisme ProteinProtein diubah menjadi asid amino oleh tindakan dengan enzim bendalirperut, pankreas dan usus. Asid amino diperlukan untuk tugaspertumbuhan dan pembaikan tisu tubuh. Jumlah asid amino yangdipecahkan di dalam hati adalah banyak jika kita mengambil makananyang mengandungi banyak protein. Asid amino dipecahkan untukmengeluarkan nitrogennya, maka yang tinggal untuk penghasilan habadan tenaga adalah karbon, hidrogen dan oksigen.

Semasa proses pencernaan di dalam perut, pepsin menukarkan protein

menjadi pepton. Sementara di dalam usus pula, tripsin bertugas untukmemecahkan protein dan pepton kepada polipeptida. Kemudian daripadapolipeptida ditukarkan menjadi asid amino hasil tindak balas denganerepsin.

Pada proses penyerapan yang berlaku dalam darah, asid amino akanmembawa nitrogen dan sulfur ke setiap sel dalam tubuh. Untukpertumbuhan dan pembaikan, asid amino yang diperlukan akandipisahkan oleh sel tubuh.

Hasil kumuh daripada metabolisma protein adalah urea, sedikit asid urik

dan kreatinin. Semua bahan kumuh ini disingkirkan ke dalam bentuk urinoleh ginjal. Sebanyak lebih kurang 30gm urea disingkirkan setiap hari dari

badan melalui jalan ini bersama dengan sedikit asid urik dan kreatinin.

Jadual 4.2 menunjukkan peruntukan protein yang diperlukan di negaratropika.


7/21


Jadual 4.2: Peruntukan Protein yang Diperlukan di Negara Tropika

Lelaki dewasa 65gm setiap hari

Perempuan dewasa 55gm setiap hari

Budak lelaki 80gm setiap hari

Budak perempuan 70gm setiap hari

Budak 2 -9 tahun 40 60gm setiap hari

Perempuan mengandung 80gm setiap hari

Perempuan menyusukan anak 85gm setiap hari

Kawalan metabolisme dilakukan oleh dua faktor iaitu:

(i) Sistem saraf pusat dan tidak sedar (involuntary)Apabila tiada bekalan saraf pada sekelompok otot maka kelumpuhanakan berlaku. Otot akan menjadi kurus, bahagian tersebut tidak dapat

berfungsi dan pertumbuhan bahagian tersebut akan terbantut.

(ii) Organ endokrinSeperti yang kita pelajari, dalam sistem endokrin terdapat organ-organ tertentu menghasilkan zat yang bersifat kimia untuk mengawal

kesihatan tubuh. Contoh; aktiviti metabolisme menjadi berkuranganapabila rembesan kelenjar tiroid tiada, manakala metabolisme akanterjadi dalam kadar yang sangat besar apabila rembesan tiroid terlalu

banyak.

4.1.3 Regulasi Haba

Regulasi haba bermaksud bagaimana kita menyeimbangkan haba yang beradadalam tubuh badan. Keseimbangan haba adalah apabila kita berehat ataumenggunakan sedikit tenaga, suhu badan adalah pada takat 37C. Sebagaikesimpulannya, tenaga yang kita gunakan untuk aktiviti ringan sentiasa

dibebaskan ke persekitaran. Oleh itu, keseimbangan suhu dapat dikekalkan.Rajah 4.1 menunjukkan bagaimana regulasi haba berlaku.


8/21


Regulasi Haba

Keseimbangan haba tercapai apabila kehilangan haba sama denganpenghasilan haba.

Kehilangan haba berlaku melalui perolakan, pengaliran, pancaran danpenyejatan.

Suhu badan dapat dikekalkan pada takat 37C ketika rehat atau semasamelakukan aktiviti melalui sistem regulasi termal (thermoregulation).

Pendedahan yang ekstrem kepada haba boleh mengurangkan prestasi kerja,malah mudah terkena penyakit serius berkaitan cuaca panas Serious Heat

Illnesses dan kematian.

Heat Illnesses boleh dikurangkan melalui:

(i) Pengambilan air yang cukup dan penggantian elektrolit;

(ii) Penyesuaian dengan iklim haba; dan

(iii) Kesedaran tentang had bebanan melalui aktiviti yangdilakukan, pakaian dan haba persekitaran.

Rajah 4.1: Regulasi haba

(a) Kehilangan HabaKehilangan haba boleh berlaku pada tubuh badan melalui empat faktor

iaitu:

(i) Perolakan (convection)

x Pemindahan haba dari satu tempat ke tempat yang lain melaluipergerakan sesuatu bahan panas.

x Contoh; udara yang bertiup dari kipas ke atas permukaan kulitmemindahkan udara panas daripada badan dan digantikandengan udara sejuk.


9/21


x Begitu juga jika kita menghulurkan tangan keluar dari tingkap.Boleh disimpulkan di sini, kehilangan haba akan berlaku apabilaudara sejuk bertiup di atas permukaan kulit.

x Seseorang individu yang berlari akan kehilangan haba secaraperolakan sama seperti individu yang berdiri di udara.

x Kadar kelajuan dan suhu udara yang bertiup ke atas permukaankulit menentukan jumlah haba yang hilang daripada tubuh

badan.

(ii) Pengaliran (conduction)

x Pemindahan haba di antara dua objek yang berbeza suhu yangbersentuhan antara satu sama lain.

x Selalunya arah pengaliran haba adalah dari objek panas ke objeksejuk.

x Contoh; apabila kita memegang ais, haba dari tapak tangan akanmengalir ke ketulan ais dan mencairkannya.

x Begitu juga apabila kita menyentuh dapur yang panas, haba daridapur akan berpindah ke tangan kita.

(iii) Radiasi (radiation)

x Molekul dalam badan kita adalah sentiasa bergetar. Oleh itu, habaakan dikeluarkan secara berterusan dari tubuh dalam bentukgelombang elektromagnet.

x Radiasi adalah pemindahan haba antara objek melalui gelombangelektromagnet.

x Contoh; apabila seseorang berada di dalam bilik, dia akanmemancarkan haba ke dinding bilik dan pada masa yang samaperkara sebaliknya berlaku.

x Kita akan memperolehi haba apabila objek di sekeliling lebihpanas daripada suhu badan, manakala kita akan kehilangan habaapabila badan lebih panas daripada objek di sekeliling kita.

x Oleh itu, kita akan kehilangan haba apabila hanya sedikit awanyang menutupi matahari dan apabila kita berada di tengah panasantara pukul 12.00 tengah hari hingga 4.00 petang.

(iv) Penyejatan (evaporation)

x Penyejatan berlaku melalui perpeluhan.

x Perpeluhan tidak nyata yang berlaku semasa berehat jugamenyebabkan penyejatan.

x Penyejatan berlaku apabila air bertukar menjadi wap.


10/21


x Contoh; seseorang bekerja kuat dan berpeluh, badan akan menjadisejuk apabila penyejatan peluh berlaku iaitu bila ia bertukarkepada wap pada permukaan kulit.

x Namun, apabila peluh tidak dapat disejat dan mengalir ke bawah,penyejukan tidak berlaku.

x Pada setiap gram penyejatan peluh berlaku, kita kehilangan 0.580kcal haba.

(b) Penghasilan HabaUnit tenaga haba yang digunakan adalah kalori yang telah diuraikan untuk

menaikkan suhu 1gm air sebanyak 1C. Kilokalori (kcal) adalah jumlah

haba yang diperlukan untuk meningkatkan suhu 1kg air sebanyak 1C.Haba khusus yang perlu untuk mengubah suhu air 1C adalah 1kcal/kg/C. Haba khusus untuk suhu tisu badan adalah 0.83kcal/kg/C.

Oleh itu, seseorang yang seberat 70kg harus menyimpan 58kcal haba untukmeningkatkan suhu badan sebanyak 1C. Jumlah haba atau tenaga yangdihasilkan semasa metabolisme bergantung kepada makanan yangdioksidakan. Penghasilan haba daripada metabolisme bagi individu yangsedang berehat adalah sebanyak 1.45kcal/minit atau 87kcal/jam.

Jika tiada haba yang hilang, sebanyak 1.5C suhu badan akan meningkatdari 37C ke 38.5C. Tetapi pada waktu berehat, peningkatan ini tidak

berlaku kerana haba dihilangkan melalui penyejatan, pengaliran, radiasidan perolakan.

Haba juga boleh diperolehi melalui radiasi, pengaliran dan perolakan. Ini boleh berlaku apabila udara dan objek dipersekitaran adalah lebih panasdaripada badan.

Regulasi haba juga berlaku melalui sistem termal. Fungsi sistem termalialah untuk mengekalkan suhu badan secara relatif. Sistem regulasi termalterdiri daripada reseptor termal dan efektor termal.

(i) Reseptor termalIa adalah organ-organ yang sensitif kepada stimulasi termal. Duakawasan reseptor termal adalah bahagian hipotalamus otak (pusatreseptor) dan kulit (reseptor periferal). Kedua-dua kawasan inimempunyai dua jenis pengesan iaitu peka kepada bahang dan pekakepada sejuk.


11/21


Pusat reseptor peka kepada perubahan kecil suhu pada salur daraharteri yang berubah-ubah antara 0.2 0.4C. Reseptor pada kulit pula

berubah mengikut keadaan suhu sekeliling. Reseptor kulit yangmempunyai saraf yang banyak dapat mengesan kehadiran bahang.Lokasi reseptor bahang adalah di seluruh tubuh dan jumlah reseptorsejuk adalah lebih banyak daripada reseptor panas. Kedua-duareseptor bersambung ke korteks dan pusat regulasi di hipotalamus.Tindakan dari kepekaan kepada panas dan sejuk adalah mencaritempat redup, menambah atau mengurangkan pergerakan dan lain-lain.

(ii) Efektor termalIa merupakan otot tulang yang merangkumi arteriol yangmembekalkan darah pada kulit, kelenjar peluh dan kelenjar endokrin.Dalam keadaan sejuk atau menggigil akan meningkatkan bahangpemprosesan metabolik pada masa yang sama. Arteriol yangmembekalkan darah ke kulit akan berada dalam keadaanpemvasocerutan apabila cuaca sejuk. Apabila suhu panas, ia akanmenyebabkan keadaan sebaliknya.

Perpeluhan mencegah kita daripada mengalami suhu lebih had keranapeluh mengewap dari kelenjar-kelenjar peluh yang berada di semua

permukaan tubuh terutamanya di tapak tangan, kaki dan leher. Kelenjarendokrin yang terlibat dalam regulasi haba adalah tiroid dan medulaadrenal.

Kelenjar tiroid akan mengeluarkan tiroksin apabila keadaan sejuk danmeningkatkan kadar metabolisme. Tahap adrenalin dan noradrenalin danmedula adrenal akan meningkatkan suhu dari pengurangan penegangandan pengecutan.

SISTEM AEROBIK

Sistem tenaga boleh dibahagikan kepada dua iaitu sistem aerobik dan sistemanaerobik (lihat Rajah 4.2).

4.2


12/21


Rajah 4.2: Sistem tenaga

4.2.1 Konsep dan Definisi

Sistem aerobik membekalkan tenaga secara berpanjangan. Tenaga aerobikmembekalkan Adenosina Trifosfat (ATP). Untuk membekalkan ATP bekalanoksigen adalah diperlukan.

Melalui metabolisme aerobik, ATP dihasilkan dengan banyak. Akan tetapi tiadabahan kumuh yang melesukan terbentuk. Karbon dioksida diserap secara bebasdaripada sel-sel otot ke dalam darah. Ia kemudiannya dibawa ke paru-paru dandihembuskan keluar. Sel akan mengunakan air yang terbentuk.

Selain daripada glikogen, sistem aerobik juga boleh memecahkan lemak danprotein menjadi karbon dioksida dan air. Karbon dioksida dan air ini dibebaskanuntuk tujuan sintesis ATP. Contoh; 256gm lemak yang dipecahkan akanmenghasilkan 130 mol ATP. Glikogen dan lemak menjadi sumber penting untukpenghasilan ATP semasa melakukan aktiviti gerakan.

Kita memerlukan kira-kira 3.5 liter oksigen untuk menghasilkan satu mol ATP.2.0 3.0 liter oksigen digunakan untuk menghasilkan satu mol ATP padakeadaan rehat. Dalam keadaan rehat yang normal, kita menghasilkan satu mol

ATP secara aerobik bagi setiap 12 20 minit.

Secara keseluruhan, boleh dikatakan lemak dan glikogen digunakan dalamsistem aerobik untuk mensintesis semula ATP dalam jumlah yang banyak tanpa

bahan buangan sampingan yang melesukan. Ketika aktiviti jangka panjang dandaya tahan, sistem aerobik sesuai digunakan untuk menghasilkan ATP.


13/21


Ciri-ciri sistem aerobik adalah:

(a) Glikogen dan lemak adalah penyumbang kepada penghasilan ATP;

(b) Prestasi ditentukan dengan keupayaan memberi dan menggunakanoksigen; dan

(c) Tiada asid laktik dihasilkan.

4.2.2 Mekanisme Sistem Aerobik

Sistem aerobik berlaku di dalam sel-sel tubuh. Untuk melakukan sistem aerobik,oksigen adalah diperlukan. Berlaku pengoksidaan glukosa lengkap di manaianya akan menghasilkan tenaga, air dan karbon dioksida.

Apabila tenaga dihasilkan, tenaga yang terbebas adalah 2,880kJ per molekulglukosa. Penghasilan ATP juga banyak berlaku dalam sistem aerobik iaitu kira-kira 32 - 38 ATP. Sistem aerobik berlaku dalam sel mitokondria.

4.2.3 Fungsi Sistem Aerobik dalam Aktiviti Sukan

Sistem aerobik memberikan faedah yang banyak kepada aktiviti sukan. Jurulatih

sukan boleh menggunakan latihan aerobik untuk melatih atlet-atlet. Latihanaerobik adalah:

(a) Latihan di mana tubuh berupaya membekalkan oksigen secukupnya untukmenampung keperluan tubuh dalam melaksanakan aktiviti pada jangkamasa panjang;

(b) Latihan secara progresif berterusan dan dijalankan pada jangka masa yangpanjang dan melibatkan sebahagian besar otot rangka; dan

(c) Menyebabkan berlakunya adaptasi terhadap sistem kardiorespiratori dan

sistem penggunaan oksigen pada otot berkenaan.

Terdapat beberapa jenis aktiviti bercorak aerobik seperti berikut:

(a) Joging

(b) Lari ulang alik berterusan

(c) Berbasikal

(d) Berenang

(e) Berjalan pantas


14/21


Fungsi sistem aerobik dalam aktiviti sukan adalah:

(a) Otot mitokondria mempunyai kapasiti yang tinggi untuk menghasilkanATP;

(b) Penambahan mitokondria dan saiznya;

(c) Peningkatan kandungan mioglobin dalam darah.

x Mioglobin ialah pewarna pengikat oksigen dan bertindak sebagai storoksigen.

x Fungsi utamanya membantu dalam penyerapan oksigendari selaput selke mitokondria (rumah penghasil tenaga);

(d) Peningkatan dalam oksidasi karbohidrat (glikogen); dan

(e) Peningkatan kapasiti otot untuk memecahkan dan oksida lemak.

x Lemak akan diurai kepada karbon dioksida dan air dengan penghasilanATP.

x Lemak bertindak sebagai bahan api utama bagi otot semasa senamandaya tahan.

x Lebih banyak dioksidasi lemak, semakin kurang pengumpulan asidlaktik.

SISTEM ANAEROBIK

Sistem anaerobik adalah berlawanan dengan sistem aerobik. Jika sistem aerobik

dilakukan dengan kehadiran oksigen, maka sistem anaerobik adalah tanpaoksigen.

Tenaga anaerobik dihasilkan daripada bahan tenaga fosfat dalam otot ataudaripada simpanan karbohidrat dalam otot yang membawa kepada penghasilanasid laktik.

(a) Sistem FosfatKreatin fosfat atau Phosphocreatine (PC) akan bergabung dengan ATPuntuk menghasilkan tenaga bagi menampung aktiviti yang dijalankan bagi

4.3

Jelaskan ciri-ciri sistem tenaga dalam konteks penggunaan danpenjanaan ATP sebagai sumber bekalan tenaga.

SEMAK KENDIRI 4.1


15/21


tempoh jangka pendek iaitu antara 5 saat hingga 10 saat. Sistem ini dikenali juga sebagai sistem ATP-PC iaitu ia berkaitan dengan faktor genetik danberkaitan dengan aktiviti ledak/eksplosif. Di dalam sistem ini, pembekalantenaga segera dapat disediakan di mana ATP dan PC disimpan di dalam selotot.

Apabila seseorang individu selesai melakukan sesuatu aktiviti, tenaga akandapat dipulihkan semula dalam masa 30 saat sebanyak 50%. Seterusnya,dua hingga tiga minit diambil untuk memulihkan 100% tenaga yangdigunakan.

Semasa kita melakukan aktiviti, ATP yang tersimpan di dalam otot akandigunakan untuk memberi tenaga pada 10 saat yang pertama. 10 saat yangseterusnya pula, ATP akan dihasilkan daripada PC untuk membekalkantenaga. Kemudian, selepas tempoh tersebut, glikogen akan digunakanuntuk menghasilkan tenaga dengan mengeluarkan asid laktik sebagai

bahan sampingan.

(b) Sistem Asid LaktikDi dalam sistem asid laktik, oksigen tidak perlu di mana ia menyebabkan

berlakunya pengumpulan asid laktik yang menjadi faktor kelesuan otot.Sistem asid laktik menggunakan hanya karbohidrat (glikogen dan glukos)dan kemampuan lakuan bergantung kepada toleransi terhadap akumulasiasid laktik.

Apabila aktiviti dilanjutkan dalam jangka masa melebihi 30 saat, glikogenyang tersimpan di dalam otot akan digunakan untuk menghasilkan tenaga.Tenaga daripada glikogen ini digunakan apabila tempoh aktiviti sudahmemasuki 45 saat hingga 60 saat. Ketika ini, asid laktik mencapaipenghasilan tahap maksimum.

Kita perlu berehat secara aktif bagi mengurangkan penghasilan asid laktik.Bagi menghapuskan asid laktik yang terbentuk, kita memerlukan masa 45minit hingga 60 minit.

4.3.1 Mekanisme Sistem Anaerobik

Dalam sistem anaerobik, oksigen tidak diperlukan dan pengoksidaan glukosadalah tidak lengkap. Hasil daripada sistem ini adalah tenaga dan asid laktikpada otot. Sedikit tenaga terbebas per molekul glukosa iaitu penapaian = 210k.Dalam sistem aerobik ATP yang terhasil adalah dalam jumlah yang sedikitsahaja iaitu 2 ATP. Sistem anaerobik berlaku dalam matriks sitoplasma sel.


16/21


Apabila seseorang melakukan aktiviti cergas, kadar penggunaan oksigen adalahmelebihi kadar resapan oksigen. Ketika ini, glukosa akan diuraikan kepada asidlaktik untuk menghasilkan sedikit tenaga. Otot akan mengalami situasi hutangoksigen iaitu otot berada dalam keadaan kekurangan oksigen. Asid laktik akandiangkut oleh darah ke hati.

Di hati, hutang oksigen akan dibayar balik di mana sebahagian asid laktikdioksidakan untuk menghasilkan tenaga. Sebahagian lagi asid laktik akanditukarkan kepada glukosa. Glukosa yang berlebihan akan dibawa ke otot.Apabila glukosa berada di otot, maka glukosa tersebut akan ditukarkan kepadaglikogen untuk disimpan bagi proses yang seterusnya.

4.3.2 Fungsi Sistem Anaerobik dalam Aktiviti Sukan

Sama juga seperti sistem aerobik, sistem anaerobik mempunyai kegunaan dalamaktiviti sukan. Latihan anaerobik adalah:

(a) Latihan yang memerlukan penggunaan bahan bakar tenaga tubuh yangtinggi.

(b) Hanya boleh dilakukan pada jangka masa pendek (30 40 saat) tanpa rehatdan ia tidak bergantung kepada keupayaan tubuh untuk membekalkanoksigen.

Jadual 4.3 menunjukkan jenis-jenis latihan anaerobik.

Jadual 4.3: Jenis Latihan Anaerobik

Sistem Tenaga Tempoh Nama

1. ATP Kurang 4 saat Kuasa kekuatan

2. ATP-PC Kurang 10 saat Kuasa

3. ATP-PC + LA 15 saat 2 minit Daya tahan kuasa

4. ATP-PC + LA Mengikut keupayaan Kuasa puncak

Fungsi sistem anaerobik dalam aktiviti sukan adalah:

(a) Penambahan gentian otot;

(b) Penambahan kekuatan penguncupan otot;

(c) Tulang dan ligamen bertambah kuat;

(d) Bertambahnya kelembutan/kelenturan;


17/21


(e) Peningkatan fungsi otot saraf; dan

(f) Peningkatan koordinasi (gerak suaian).

Jadual 4.4 pula menunjukkan keperluan tenaga mengikut tempoh aktiviti sukanyang dijalankan.

Jadual 4.4: Keperluan Tenaga Mengikut Tempoh Aktiviti Sukan Dijalankan

Mula 10 saat 20 saat 10 minit

Sistem anaerobik

(ATP dalam otot)

Sistem aerobik

Kreatin Fosfat (CP)ditukar kepada ATP

Otot memerlukan oksigen.

Oksigen menukarkan karbohidrat danlemak kepada tenaga.

Sumber: Sains Kejurulatihan, Wee Eng Hoe

Jadual 4.5 dan 4.6 menunjukkan sumbangan tenaga aerobik dan anaerobik

mengikut tempoh latihan maksimum dan jenis aktiviti sukan.

Jadual 4.5: Sumbangan Tenaga Aerobik dan Tenaga Anaerobik mengikut TempohLatihan Maksimum

Tempoh latihan maksimum

Peratusan sumbangan(%)

10saat

30saat

60saat

2min

4min

10min

30min

60min

120min

Tanaga aerobik 10 20 30 40 65 85 95 98 99

Tenaga anaerobik 90 80 70 60 35 15 5 2 1

Sumber: Exercise Physiology, S.K. Powers dan E.T. Howley


18/21


Jadual 4.6: Sumbangan Tenaga Aerobik dan Anaerobik Mengikut Jenis Aktiviti Sukan

Peratusan sumbangan (%)Aktiviti/Acara sukan

Tenaga aerobik Tenaga anaerobik

Olahraga

100m

200m

400m

800m

1500m

3000m

5000m

10000m

42000m(maraton)

Acara padang

0(2*)

10

20

45(70*)

65(80*)

80

(90*)

(95*)

100(96**)

(10**)

100(98*)

90

80

55(30*)

35(20*)

20

(10*)

(5*)

0(4**)

(90**)

Renang

Terjun air

100m

200m

400m

800m

1500m

0(2*)

20

45(40**)(70*)

65(80*)

80

(75**)(90*)

100(98*)

80

55(60**)(30*)

35(20*)

20

(25**)(10*)

Permainan

Bola keranjang

Bola tampar

Tenis

Hoki

Bola sepak

Golf

Sofbol

10(40**)(15*)

15(40**)(10*)

25(30*)

30(50**)(40*)

30(50**)

(5*)

(20*)

90(60**)(85*)

85(60**)(90*)

75(70*)

70(50**)(60*)

70(50**)

(95*)

(80*)

SumberPowers, S.K. dan Howley, E.T. (2001), Exercise Physiology (4th ed.). New York:McGraw-Hill, Jadual 3.3, hlm 43.* Fox, E.L. (1984), Sport Physiology, Holt, Rinehart: CBS College, Jadual 9-2, hlm 207.** Pyke, E.S. (2001), (Ed), Better Coaching (2nd ed.). Australia: Australia SportsCommission, hlm 71.


19/21


Lain

Lawan pedang

Angkat berat

Tinju

Gimnastik artistik

15(10*)

0

50

(10*)

85(90*)

100

50

(90*)

x Tenaga memberikan manusia kebolehan untuk melakukan sesuatu iaitukeupayaan melakukan kerja.

x Kita boleh membahagikan tenaga kepada tenaga aerobik dan tenagaanaerobik.

x Tenaga anaerobik terbahagi kepada dua iaitu tenaga fosfat dan tenaga asidlaktik.

x Metabolisme adalah berkaitan dengan segala perubahan yang berlaku didalam badan berhubung dengan kegunaan bahan-bahan makanan.

x Metabolisme adalah jumlah tenaga yang diperlukan bagi menetapkan suhubadan.

x Anabolisme ialah proses pembinaan otot dan lain-lain tisu dalam badan.

x Katabolisme pula ialah proses untuk mengungkaikan lemak atau glukosakepada karbon dioksida dan air.

1. Kelesuan otot berlaku apabila kandungan asid laktik dalam darahmeningkat.

(a) Senaraikan faktor-faktor yang mempengaruhi tempohmengalami kelesuan.

(b) Bincangkan strategi yang boleh digunakan untukmelengahkan kelesuan otot.

2. Berdasarkan soalan 1, sediakan peta minda yang menunjukkanhubung kait antara faktor penyebab kelesuan dengan strategi yang

boleh digunakan untuk melengahkan proses kelesuan otot.

AKTIVITI 4.1


20/21


x Tiga jenis zat makanan yang membekalkan tenaga adalah karbohidrat,protein dan lemak.

x Istilah kadar metabolisme basal diguna untuk menunjukkan jumlahkeseluruhan aktiviti metabolisme.

x Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi kadar metabolisme seseorang.Faktor-faktor tersebut adalah saiz tubuh, umur, jantina, iklim, kepanasan,

jenis pakaian dan jenis pekerjaan.

x Karbohidrat berubah menjadi kanji dan gula hasil daripada tindak balasdengan enzim dalam air liur.

x Lemak disimpan di dalam tisu adiposa sehinggalah ia diperlukan oleh tubuhbadan. Ia akan dikeluarkan apabila diperlukan dan berubah menjadi gliseroldan asid lemak semasa di dalam hati.

x Regulasi haba bermaksud bagaimana kita menyeimbangkan haba yangberada dalam tubuh badan. Keseimbangan haba adalah apabila kita berehatatau menggunakan sedikit tenaga, suhu badan adalah pada takat 37C.

x Kehilangan haba boleh berlaku pada tubuh badan melalui empat faktor iaituperolakan (convection), pengaliran (conduction), radiasi (radiation), danpenyejatan (evaporation).

x

Reseptor termal dan efektor termal merupakan sistem regulasi termal.x Sistem tenaga boleh dibahagikan kepada dua iaitu sistem aerobik dan sistem

anaerobik.

x Sistem aerobik membekalkan tenaga secara berpanjangan. Tenaga aerobikmembekalkan Adenosina Trifosfat (ATP). Untuk membekalkan ATP bekalanoksigen adalah diperlukan.

x Sistem aerobik berlaku di dalam sel-sel tubuh. Untuk melakukan sistemaerobik, oksigen adalah diperlukan. Berlaku pengoksidaan glukosa lengkapdi mana ianya akan menghasilkan tenaga, air dan karbon dioksida.

x

Jenis-jenis aktiviti bercorak aerobik ialah aktiviti berjoging, lari ulang alikberterusan, berbasikal, berenang dan berjalan pantas.

x Sistem anaerobik adalah berlawanan dengan sistem aerobik. Jika sistemaerobik dilakukan dengan kehadiran oksigen, maka sistem anaerobik adalahtanpa oksigen.

x Tenaga anaerobik dihasilkan daripada bahan tenaga fosfat dalam otot ataudaripada simpanan karbohidrat dalam otot yang membawa kepadapenghasilan asid laktik.


21/21


x Dalam sistem anaerobik, oksigen tidak diperlukan. Pengoksidaan glukosadalah tidak lengkap. Hasil daripada sistem ini adalah tenaga dan asid laktikpada otot.

x Jenis-jenis latihan anaerobik terbahagi kepada beberapa kategori iaitu:

Sistem Tenaga Tempoh Nama

1. ATP Kurang 4 saat Kuasa kekuatan

2. ATP-PC Kurang 10 saat Kuasa

3. ATP-PC + LA 15 saat 2 minit Daya tahan kuasa

4. ATP-PC + LA Mengikut keupayaan Kuasa puncak

Adenosina trifosfat (ATP)

Anabolisme

Asid amino

Efektor termal

Glikogen

Heat illnesses

Hutang oksigen

Hipotalamus

Kalori

Katabolisme

Kehilangan haba

Kelenjar tiroidMekanisme karbohidrat

Mekanisme lipid

Mekanisme protein

Mekanisme sistem aerobik

Mekanisme sistem anaerobik

Metabolisme

Metabolisme basal

Organ endokrin

Pengaliran (conduction)

Penyejatan (evaporation)

Perolakan (convection)

Radiasi (radiation)

Regulasi haba

Reseptor termal

Serious heat illnesses

Sistem saraf pusat dan tidak sedar(involuntary)

Tenaga aerobik

Tenaga anaerobik

Tenaga asid Laktik

Tenaga fosfat

topik 4 - sistem tenaga

Documents