Transcript Gizi dan Fisiologi Olahraga Pertemuan 5

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 & feroreduksi)
• 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 eelektron transpor chain
ATP
ATP
ATP
½ O2
2 e2 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 eATP
FAD
cytocrome 2ecytocrome 2ecytocrome 2eATP
cytocrome
2ecytocrome
½ O2
2eH2O
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:
1. kehabisan tenaga (energi) pada saat
pertandingan.
2. kekuatan tenaga otot tidak mencapai
kekuatan optimal.
3. terjadinya collaps atau asidosis.
4. tertimbunnya zat-zat metabollic
intermediate yang tidak diinginkan.