Energi adalah kemampuan untuk beroperasi atau bekerja
sebagai hasil dari aktivitas reaksi
kimia di dalam sel-sel tubuh. Kerja merupakan hasil dari perkalian antara
tenaga dengan jarak. Semakin berat suatu pekerjaan maka semakin banyak
kebutuhan energi. Semua energi yang digunakan dalam proses biologis yang
berasal dari matahari. Matahari merupakan sumber segala energi yang ada dibumi,
energi dari matahari tersebut dirobah oleh tumbuh-tumbuhan hijau menjadi energi
kimia, seluruh energi yang telah diolah oleh tumbuh-tumbuhan tersebut disimpan
dalam bentuk karbohidrat, selulosa, protein dan lemak.
Dalam tubuh manusia, makanan
berenergi digunakan untuk membentuk ATP sebagai satu ikatan kimia yang apabila
dipecah dapat melepaskan energi yang dapat digunakan untuk kontraksi otot dan
proses biologis lainnya. Setiap manusia atau makhluk hidup setiap hari
membutuhkan makanan untuk menambah energinya dalam melakukan kegiatan, kalori
yang terpakai setiap hari harus diganti dengan cara makan supaya timbul energi
baru. Kemudian setelah kita makan sari makanan akan diolah untuk menjadi energi
dan sisa makanan atau ampas akan menjadi kotoran atau feces.
Sumber pembentukan utama ATP dalam tubuh secara umum dibagi tiga, yaitu:
a.
Karbohidrat
Normalnya 90% atau lebih karbohidrat dipakai untuk
membentuk ATP. Hasil akhir pencernaan karbohidrat dalam saluran pencernaan
hampir seluruhnya dalam bentuk glukosa -80%
dari keseluruhan-, fruktosa dan galaktosa. Setelah absorpsi dalam saluran
pencernaan, sebagian fruktosa dan hampir semua galaktosa juga dengan segera
diubah menjadi gluktosa dalam hati. Glukosa kemudian menjadi jalan umum akhir
untuk metabolisme ATP dalam tubuh. Tahap pembentukan ATP selama pemecahan
glukosa adalah :
1.
Glikolisis, yaitu pemecahan
molekul glukosa untuk membentuk 2 molekul asam piruvat melalui 10 langkah
reaksi kimia yang menghasilkan 2 molekul ATP
2.
Siklus Asam Sitrat (Siklus Krebs),
selama putaran siklus asam sitrat dibentuk satu molekul ATP. Akan tetapi,
karena masing-masing molekul glukosa dipecah menjadi 2 molekul asam piruvat,
terdapat 2 putaran siklus untuk masing-masing molekul glukosa yang dimetabolisme,
memberikan hasil akhir 2 ATP lagi
3.
Fosforilasi Oksidasi, selama
pemecahan glukosa total 24 atom hidrogen dilepaskan selama glikolisis dalam
siklus asam sitrat. 20 dari atom ini dioksidasi dalam mekanisme kemiosmotik
yang melepaskan 3 molekul ATP per 2 atom hidrogen ini menghasilkan tambahan 30
ATP. Sisa 4 hidrogen dilepaskan oleh dehidrogenase atom ke dalam skema
oksidatif kemiosmotik di dalam mitokondria di luar tahap pertama sehingga untuk
4 atom hidrogen ini, hanya 2 ATP yang dilepaskan untuk 2 atom hidrogen yang
dioksidasi, memberikan tambahan 4 molekul ATP. Jadi untuk tiap molekul glukosa
yang dipecah dihasilkan 38 molekul ATP.
Selanjutnya adalah Lemak 40%
kalori dalam diet normal tubuh berasal dari lemak. Lemak atau lipid yang
berperan besar dalam metabolisme energi adalah trigliserida. Tahap pertama
dalam penggunaan trigiselida adalah hidrolisis trigiselida menjadi asam lemak
dan gliserol. Kemudian asam lemak ditranspor kedalam mitokondria. Di
mitokondria inilah terjadi proses oksidasi asam lemak yang membentuk hasil
akhir 146 ATP. Sumber Energi Utama (bahan makanan utama) adalah,
a.
Karbohidrat Banyak ditemukan
pada makanan pokok (beras, jagung, gandum, singkong dan ubi).
b.
Lemak Banyak terdapat pada
susu, keju, kuning telur, mentega, margarin, minyak nabati, kacang tanah dan
daging.
c.
Protein Banyak ditemukan telur, daging, ikan, susu,
keju, mentega, kacang tanah, kacang polong, tahu dan tempe.
Selanjutnya Reaksi Ganda ialah kesetimbangan
dalam pemindahan energi (ATP) dalam tubuh. Pada dasarnya, semua mekanisme
fisiologis yang berlangsung dalam sel tubuh yang membutuhkan energi untuk
bekerja memperoleh energinya langsung dari ATP. Sebaliknya, makanan dalam sel
dioksidasi secara bertahap dan energi yang dibebaskan dipakai untuk membentuk
kembali ATP sehingga mempertahankan suplai zat ini. Jadi tujuan dari proses
reaksi ganda ini ialah untuk menjaga ketersediaan ATP dalam tubuh. Untuk lebih
jelasnya dapat dilihat pada bagan interkonversi antara ATP, ADP, dan AMP pada
halaman diatas tersebut.
Konsekuensi yang terjadi dari
sistem Anaerobik dan Aerobik, pada sistem Anaerobik penyaluran O2
tidak dapat mengimbangi kebutuhan ATP, serat-serat otot mengandalkan glikolisis
saja. Glikolisis ini lebih cepat dari fosforilasi oksidatif meskipun
menghasilkan lebih sedikit ATP. Meskipun demikian jalur ini mempunyai 2
konsekuensi, pertama sejumlah besar nutrien harus diolah karena glikolisis
sangat kurang efisien dibandingkan fosforilasi oksidatif dalam mengubah makan
menjadi ATP, yaitu 1 : 18, kedua produk akhir glikolisis Anaerobik yaitu, asam
pituvat yang diubah menjadi asam laktat ketika asam piruvat tidak dapat diolah
lebih lanjut oleh jalur fosforilasi oksidaitf. Penimbunan asam laktat
menyebabkan nyeri otot yang timbul ketika sedang olahraga intensif berlangsung.
Selain itu, asam laktat yang diserap oleh darah bersama dengan habisnya
simpanan energi, diperkirakan berperan menimbulkan kelelahan otot. Konsekuensi
dari sistem Aerobik adalah terjadinya kelelahan otot bila asupan zat nutrisi
sudah habis.
Jalur produksi ATP yang termasuk
dalam Anaerobik adalah glikolisis Anaerobik. Pada proses ini, pemecahan glukosa
hanya sampai pada proses perubahan glukosa menjadi asam piruvat. Disini proses
siklus asam sitrat dan fosforilasi oksidatif tidak berlangsung karena tidak
tersedianya pasokan O2 yang mencukupi. Jadi pada proses ini hanya
akan dihasilkan 2 ATP untuk tiap molekul glukosa. Pada glikolisis ini dua hasil
akhirnya adalah (1) asam piruvat, dan (2) atom hidrogen yang dikombinasikan
dengan NAD+ untuk membentuk NADH dan H+. Bila jumlah keduanya
mulai berlebihan, kedua hasil akhir ini bereaksi satu sama lain untuk membentuk
asam laktat. Penumpukan asam laktat yang banyak dalam tubuhlah yang nantinya akan
menyebabkan kelelahan otot. Secara skematis, proses diatas dapat ditulis sebagai
berikut:
Pada prinsipnya, ada 3 sistem energi dasar yang
digunakan dalam aktivitas fisik, ketiga sistem ini adalah a) sistem fosfagen,
(2) sistem glikogen asam laktat dan (3) sistem Aerobik. Perbedaan mendasar pada
ketiga sistem ini terdapat pada kecepatan pembentukan ATP per menit dan jangka
waktu atau ketahanan sistem.
1)
Kecepatan pembentukan ATP per
menit
Kecepatan pembentukan ATP per
menit
|
ATP/Menit
|
Sistem fosfagen
Sistem Glikolisis Asam Laktat
Sistem Aerobik
|
4
2,5
1
|
2)
Ketahanan sistem
Ketahanan Sistem
|
Waktu
|
Sistem fosfagen
Sistem Glikolisis Asam Laktat
Sistem Aerobik
|
8 – 10 Menit
1,3 – 1,6 Menit
Tak terbatas
(Selama nutrisi masih ada)
|
Jadi dapat disimpulkan bahwa sistem fosfagen adalah
sistem yang digunakan oleh otot untuk ledakan daya selama beberapa detik dan
sistem Aerobik diperlukan untuk aktivitas fisik yang lama di antaranya ada
sistem glikogen asam laktat yang terutama penting untuk memberikan tenaga
tambahan selama kegiatan perlombaan menengah seperti lari 200 – 800 Meter. Contoh
sistem energi yang digunakan dalam berbagai jenis cabang olahraga:
a.
Sistem Fosfagen
Ø Lari cepat 100 Meter
Ø Angkat Berat
Ø Menyelam
Ø Melompat
b.
Sistem Glikolisis – Asam Laktat
Ø Lari cepat 100 Meter
Ø Renang 100 Meter
Ø Tenis
Ø Sepakbola
c.
Sistem Aerobik
Ø Lari Jauh 10.000 Meter
Ø Lari Marathon
Ø Jogging
Dari penjelasan diatas dapat saya tarik kesimpulan
bahwasanya, melihat sistem energi yang dipakai dalam suatu aktivitas fisik kita
harus melihat The Basic Tenets atau karakteristik dari suatu
cabang olahraga tersebut, tergantung sistem energinya apa dan waktu aktifitas
tersebut.
0 Comments:
Post a Comment