TRANSFER ENERGI pd aktivitas

Pokok Bahasan Ikatan phosphate dgn energi Pelepasan energi dari makanan

Pendahuluan Tubuh hrs dpt suplai energi secara kontinyu utk berbagai fungsi yg kompleks Energi dr mak tdk dihasilkan tiba2 pd kondisi biasa, namun energi kimia yg terikat pd HA, prot, lemak, dihslkan dlm jml yg relatif kecil pd reaksi yg kompleks, dikontrol enzim pd sel dgn media air yg sejuk. Proses ini dpt ↓ hilangnya energi sbg panas & meningkatkan efisiensi dlm transformasi energi

Cont... Pada olahraga endurance, lemak adalah sumber kalori utama. Tetapi tidak boleh dilupakan bahwa cadangan karbohidrat tubuh harus tersisa walaupun sedkit karena bila karbohidrat habis dapat menyebabkan asidosis berat dengan komplikasi berupa collaps.

Cont... Asam laktat yang terjadi di otot akan dibawa ke dalam sirkulasi darah dan kemudian dibawa ke hati untuk diubah kembali ke otot dalam bentuk glukosa. Glukosa ini akan dibawa kembali ke otot untuk dipecah dengan menghasilkan energi. Proses ini dikenal dengan Siklus Cori.

Cont... Apabila sirkulasi darah pada otot baik (dapat ditingkatkan dengan latihan fisik yang teratur), maka siklus Cori merupakan sumber energi yang berarti. Siklus Cori sangat berperan pada olahraga berat atau olahraga berat sekali. Kemampuan melaksanakan siklus Cori sangat bergantung kepada kemampuan sistem kardiovaskuler tubuh.

ATP sbg pembawa energi 2 aktifitas transfer energi di sel : Membentuk & simpan ATP dari energi potensial pada makanan Ekstrak / hasilkan energi kimia ATP utk aktifitas biologis ATPase Pd proses hydrolisis : ATP + H2O  ADP + P ------- 7,3 kcal/molekul

Jk O2 tdk cukup (anaerobik) ATP dihslkan utk keb segera mis mengejar bus, mengangkat barbel dll ATP ada dalam jml terbatas, 85 g hanya pd satu waktu. Hanya utk latihan bbrp detik Energi transfer meningkat dgn ↑ intensitas lat, mis dari duduk  jalan naik 4x, dari jalan  sprint anaerobik naik 120 x

CP (creatin phosphate) CP adl simpanan ikatan phosphate yg tinggi energi & di sel lebih banyak drpd ATP Penggunaan CP sec instan & tdk butuh O2 creatinekinase CP  C + P + energi (u/ resintesa ATP dari ADP + P Pd hampir semua OR, ATP-CP energi sistem memegang peranan penting Identifikasi sumber energi OR penting mis lat aktifitas yg butuh energi cepat, sprint berkali2 dpt ↑ kapasitas energi otot, ↑ penampilan OR

Gambar 2.3 Transfer energi dlm bentuk ikt phosphate disebut phosphorilasi ATPase ATP <==>ADP + P + energi (u/ kerja biologi) CP <==> C + P + energi

Oksidasi seluler Oksidasi (beri elektron) & reduksi (terima elektron) adl mekanisme metab energi penting dlm tubuh Elektron transport umumnya digambarkan dgn oksidasi hidrogen & transport elektron ke oksigen Bag enzim dehidrogenase yaitu NADH & FADH2 terbentuk dr pemecahan zat gizi dr mak merup mol yg kaya energi sebab membawa elektron & punya potensi transfer energi yg tinggi

Di mitokondria NADH & FADH2 melewati cytochrome (prot-iron pembawa elektron) Cytochrome transfer elektron dgn merubah bentuk iron (feri-oksidasi & fero-reduksi) Transfer elektron o/ mol khusus disebut rantai respirasi (reaksi umum dimana elektron dikeluarkan dr H diberi ke O) Pd rantai respirasi ini relatif sedikit jml energi kinetik dihasilkan, namun energi disimpan dlm bentuk ATP

Gambar 2.4 Phosporilase substrat H2  2 H+ + 2 e- elektron transpor chain ATP ½ O2 2 e- 2 H+ ------- ---- 2 H2O

Oksidatif phosphorilasi Adl bgm ATP disintesa selama tranfer elektron dr NADH & FADH2 ke mol O2 (mengeluarkan & menangkap energi kimia > 90% ATP disintesa di rantai respirasi o/ reaksi oksidasi & phosphorilasi NADH + H+ + 3ADP + 3P + ½ O2  NAD+ + H2O + 3ATP Jika FADH2 hanya 2 ATP dibentuk

Efisiensi elektron transp & oksidatif phosphorilasi Krg lebih 7 kcal energi disimpan pada pembentukan tiap mol ATP 3 mol ATP dihslkan dr oksidasi 1 mol NADH  dihslkan 7 kcal x 3 = 21 kcal disimpan sbg energi kimia Namun 52 kcal dibebaskan selama oksidasi 1 mol NADH, shg efisiensi prod energi kimia 21/52 x 100% = 40%. Sisanya 60% hilang dlm tubuh sbg panas.

Peran oksigen dlm metab energi Kondisi/pra syarat yg hrs ada u/ resintesa ATP sec kontinyu selama oksidatif phospoilasi : Agen reduksi dlm bentuk NADH atau FADH2 hrs tersedia Agen oksidasi oksigen hrs ada di jar Enzim hrs ada dlm konsentrasi yg cukup agar reaksi transfer energi dpt berjalan

Pd lat yg berat jk kecepatan penyampaian & penggunaan O2 tdk cukup, terjadi ketdk seimbangan antara pelepasan H dgn penerimaan akhir O2  akumulasi H dgn NAD & FAD. Kadang2 as piruvat ikat kelebihan H  as laktat Pd proses oxidatif phosphorilasi dgn O2 sbg elektron terakhir & H+ sbg penerima disebut sbg metab aerobik O2 tdk berpartisipasi langsung dlm sintesa ATP, tapi pd akhir proses  salah satu kemampuan u/ prod ATP & mempertahankan latihan

Gambar 2.5 Potensi tinggi energi NADH + H+ ATP NAD+ FADH2 2 e- ATP FAD cytocrome 2e- cytocrome 2e- cytocrome 2e- ATP cytocrome 2e- cytocrome ½ O2 2e- H2O Elektron transpor chain

Sumber energi dan performance fisik Pada kerja otot yang ringan dan sedang, setelah energi awal yang diperoleh dari ATP dan kreatin fosfat, energi terutama diperoleh dari lemak dan karbohidrat dalam jumlah yang sama. Apabila kerja otot tersebut berlangsung lebih lama, lemak menjadi sumber energi lebih utama daripada karbohidrat.

Cont... Cadangan lemak akan dipecah dengan bantuan hormon norepinefrin untuk memobilisasi asam lemak bebas yang kemudian akan dioksidasi di dalam siklus Krebs. Akan tetapi pada akitivitas otot yang berat, sumber energi utama tubuh ialah karbohidrat (glikogen) sehingga cadangan glukosa tubuh berupa glikogen hati dan otot harus cukup besar

Cont... Pada diet seimbang, glikogen otot akan mencapai 1,5 g/100 g otot sehingga akan cukup untuk melakukan kerja berat selama 2 jam (dengan up-take oksigen maksimal 75%) dan lewat jangka waktu tersebut tubuh akan kelelahan. Kadar glikogen otot dapat diperbesar dengan diet tinggi karbohidrat sehingga mencapai 2,5 g/100 g otot. Hal ini akan menghasilkan cadangan tenaga yang cukup untuk dipakai dalam aktivitas berat yang lebih lama

Cont... Cara khusus yang biasa dijalankan ialah memberi diet campuran (mixed diet) untuk beberapa lama, kemudian kira-kira satu minggu sebelum pertandingan, dilakukan latihan-latihan yang berat sekali yang bersamaan dengan diet tinggi lemak, tinggi protein dan rendah karbohidrat selama 2-3 hari

Cont... Kemudian diet ini dilanjutkan dengan diet tinggi karbohidrat selama 2-3 hari dengan latihan fisik minimal atau istirahat. Cara seperti ini dilaporkan dapat menghasilkan kadar glikogen otot sebesar 5 g/100 g otot

Penyebab masalah gizi olahraga antara lain: kehabisan tenaga (energi) pada saat pertandingan. kekuatan tenaga otot tidak mencapai kekuatan optimal. terjadinya collaps atau asidosis. tertimbunnya zat-zat metabollic intermediate yang tidak diinginkan.

Terimakasih