METABOLISME
Metabolisme adalah istilah yang
mengacu pada perubahan-perubahan kimiawi yang terjadi di dalam tubuh untuk
pelaksanaan berbagai fungsi vitalnya. Setiap sel terdiri atas protoplasma yang
memiliki kemampuan memungut oksigen dan bahan keperluan lainnya, dan
menyisihkan bahan tertentu lainnya sebagai barang buangan, termasuk karbon
dioksida. Namun, antara berbagai perubahan yang terjadi di dalam sel itu
terdapat bidang kegiatan kimiawi yang luas dan fungsi tubuh yang sangat erat,
yang bergantung dari kegiatan tersebut.
Terdapat keseimbangan terus-menerus
antara pembangunan atau metabolisme berbagai unsur-unsur kompleks dan jaringan
yang memakan energi, dan penghancuran atau katabolisme
unsure-unsur kompleks yang membebaskan energi. Pada masa pertumbuhan atau
masa penyembuhan dari penyakit terdapat anabolisme yang lebih kuat. Pada waktu
mati kelaparan atau penyakit terdapat katabolisme predominan.
Metabolisme merupakan transformasi
energi dari berbagai reaksi kimia. Metabolisme dibagi menjadi dua, yaitu
katabolisme dan anabolisme.
Katabolisme adalah reaksi pemecahan /pembongkaran senyawa
kimia kompleks yang mengandung energy tinggi menjadi senyawa sederhana yang
mengandung energy lebih rendah. Tujuan utama katabolisme adalah untuk
membebaskan energy yang terkandung di dalam senyawa sumber. Bila pembongkaran
suatu zat dalam lingkungan cukup oksigen (aerob) disebut proses respirasi, bila
dalam lingkungan tanpa oksigen (anaerob) disebut fermentasi.
Contoh Respirasi: C6H12O6
+ O2 6 CO2 + 6H2O
+ 688 kkal
(Glukosa)
Contoh Fermentasi: C6H12O6
2 C2H5OH + 2 CO2 + energi
(Glukosa) (Etanol)
Anabolisme adalah suatu peristiwa
perubahan senyawa sederhana menjadi senyawa kompleks, nama lain dari anabolisme
adalah peristiwa sintesis atau penyusunan. Anabolisme memerlukan energi,
misalnya : energi cahaya untuk fotosintesis, energi kimia untuk kemosintesis.
Kecepatan Metabolisme. Metabolisme basal ialah
itilah untuk menunjukkan jumlah keseluruhan aktivitas metabolisme, dengan tubuh
dalam keadaan istirahat fisik dan mental. Dalam keadaan ini diperlukan oksigen
paling sedikit karena jaringan sedang bekerja paling sedikit.
Kecepatan
Metabolisme Basal diukur pada orang yang sedang istirahat di tempat tidur,
belum makan dan minum sewaktu malam, dan yang belum terganggu. Baik pemasukan
oksigen maupun pengeluaran karbon dioksida diukur.
Faktor
Utama yang memengaruhi kecepatan metabolisme mencakup: ukuran tubuh, umur,
seks, dan iklim yang mencakup derajat panas, jenis pakaian yang dipakai, dan
jenis pekerjaan. Jelas bahwa kecepatan metabolisme tergantung dari kegiatan
perseorangan. Seorang buruh bangunan akan lebih tinggi kecepatan metabolismenya
daripada seorang pekerja kantor yang menjalankan hidup dengan lebih banyak
duduk.
Keadaan tegangan saraf merupakan
faktor terpenting karena hal ini akan memengaruhi kecepatan pernapasan serta
kecepatan dan kekuatan kerja jantung.
Kecepatan
metabolisme basal pada penyakit dipengaruhi
beberapa kelainan pada kelenjar tiroid. Kegiatan Kelenjar tiroid yang berlebihan menaikkan
kecepatan metabolisme, seperti pada hipertirodisme. Kekurangan kegiatan
kelenjarnya merendahkan kecepatan metabolisme, seperti pada kretinisme dan
miksudema.
Untuk menutupi kehilangan napas dan
untuk mempertahankan produksi energy yang diperlukan guna pembuata panas dan
kerja, orang memerlukan makanan.
Nilai energi makanan telah
distandarkan dan dinyatakan dalam jumlah kalori yang dihasilkan:
Protein 4-1 kalori setiap gram
Lemak 9-3 kalori setiap gram
Karbohidrat 4-1 kalori
setiap gram
Kalori diperlukan:
Untuk menghindarkan kehilangan berat
badan.
Untuk mempertahankan suhu tubuh.
Untuk member persediaan pada
aktivitas fungsional semua sel, jaringan, kelenjar, dan
organ.
Seorang
yang menjalankan pekerjaan tangan
Yang berat
memerlukan……………………………………………. 3.500
Pekerja yang menjalankan pekerjaan
duduk………………………. 2.500
Seorang yang sedang
istirahat……………………………………… 1.800
Seorang Pasien di tempat
tidur…………………………………….. 1.200
Bayi dan anak-anak dalm pertumbuhan
memerlukan lebih banyak kalori daripada orang dewasa untuk setiap kilogram
berat badan.
Makanan yang menyediakan panas dan
energi adalah karbohidrat, lemak, dan di bawah keadaan tertentu, protein.
Ringkasan tentang proses metabolisme dari ketiga jenis makanan diuraikan di
bawah.
Metabolisme Karbohidrat
Sebagai
hasil pencernaan dan absorpsi jenis gula dan jenis zat tepung ada di dalam
darah sebagai glukosa. Kadar gula darah yang normal ialah 100 mg glukosa setiap
ccm darah. Glukosa dapat segera difusikan ke dalam cairan jaringan dan ke dalam
sel, dan konsentrasi glukosa yang sama terdapat di dalam cairan tubuh.
Glukosa
disimpan di dalam hati dan otot tulang-tulang sebagai glikogen. Proses ini
menghendaki kegiatan insulin. Glikogen dalam otot digunakan sewaktu aktivitas
otot dan diisi kembali dengan glukosa darah menurut kebutuhan.
Dalam
banyak penyakit diperlukan tambahan kalori oleh badan, dan Karena karbohidrat
termasuk jenis makanan yang paling mudah dicernakan dan diasimilasikan, maka
makanan tambahannya lebih banyak berupa karbohidrat daripada protein atau
lemak.
Pencernaan
Ptialin
(amylase ludah) mengubah zat tepung masak menjadi maltose. Amilase mengubah
semua zat tepung menjadi maltose.
Enzim dalam usus:
Invertase menghasilkan pemecahan laevulosa
Maltase akhir pada maltose menjadi glukosa, dan
Laktase berbagai monosakarida galaktosa.
Absorpsi
Monosakarida diserap
ke dalam darah-persentase gula darah dipertahankan karena pengendalian insulin
dan aktivitas hati. Didalam jaringan terjadi oksidasi karbohidrat untuk menyediakan
panas dan energy. Kelebihannya disimpan sebagai lemak dan penambahan berat
badan.
Sewaktu proses pembakaran, CO2
disingkirkan sebagai produk buangan.
Produk buangan sebagai
hasil pembakaran karbohidrat di dalam jaringan diekskresikan:
Oleh paru-paru : air ( H2O) dan karbon dioksida (CO2)
Dari kulit : air
Di dalam urine :
air
Metabolisme Lemak
Lemak yang
tidak segera diperlukan setelah diabsorpsi ( lihat bawah) disimpan tubuh di
dalam jaringan adipose. Bila diperlukan maka akan dikeluarkan dari tempat
penyimpanan itu dan di dalam hati diubah menjadi gliserol dan asam lemak, yaitu
bentuk yang paling mudah dapt digunakan di dalam tubuh.
Bila
lemak telah dimetaboliskan oleh hati maka terdapat residu(ampas) zat keton yang
oleh tubuh hanya terbatas dapat digunakan. Bila oleh hati lebih banyak
dihasilkan daripda yang dapat digunakan
maka di dalam darah menjadi tertimbun dan menyebabkan keadaan yang
disebut ketosis. Hal ini terjadi pada
orang yang kelaparan bila tubuh tidak mempunyai sesuatu untuk digunakan selain
lemak di dalam jaringan adipose; pada diabetes dan pada diet yang berisi
terlampau banyak lemak dan kurang karbohidrat.
Pencernaaan. Lipase gastrik menghasilkan
sedikit hidrolisis lemak.
Lipase
Pankreas memecahkan lemak menjadi
gliserin
Lipase
Usus dan
asam lemak.
Absorpsi gliserin
dan asam lemak oleh lakteal yang disalurkan ke duktus toraksika, dan masuk ke
dalam aliran daerah. Di dalam darah lemak diantarkan ke setiap sel tubuh.
Hati membantu mengoksidasikan lemak
dan mempersiapkan lemak untuk disimpan di dalam jaringan. Istilah desaturasi lemak adakalanya digunakan
untuk menggambarkankegiatan persiapan hati atas lemak. Di dalam jaringan
sebagian lemak dioksidasikan (dalam keadaaan ada karbohidrat) untuk member
panas dan energy. Beberapa bagian lemak disimpan di dalam tempat penyimpanan
lemak. (lemak simpanan ini mengandung vitamin A dan D).
Produk
buangan ini sebagai hasil pembakaran lemak di dalam jaringan diekskresikan:
Oleh
paru-paru : air dan
karbon dioksida
Oleh
kulit : air
Oleh
ginjal : air
Metabolisme Protein
Sejumlah
besar asam amino dibentuk sebagai hasil pencernaan protein dan semua ini
membentuk tempat penyimpanan (‘pool” asam amino), tempat sel tubuh mengambil
protein yang diperlukannya. Sebenarnya hanya Sembilan jenis asam amino yang
penting untuk pertumbuhan dan perbaikan jaringan tubuh. Bila makanan berisi kelebihan protein maka kelebihan asam amino dipecah di dalam
hati untuk mengeluarkan nitrogennya dan yang ditinggalkan hanya karbon,
hydrogen, dan oksigen yang dapat digunakan untuk produksi panas dan energi.
Sebaliknya bila protein yang masuk tidak mencukupi, seperti pada kelaparan,
maka bukan saja simpanan karbohidrat dan lemak dipakai habis, tetapi juga ada
kehilangan protein tubuh yang tampak pada mengurusnya otot. Sebuah contoh
terlihat pada kuashiorkor , terutama
terjadi di Negara belum berkembang bila protein sangat kurang di dalam diet.
Pencernaaan. Di
dalam lambung:
Pepsin (dengan HCL)
mengubah protein menjadi pepton.
Rennin menghasilkan
kasein dari kaseinogen.
Pepsin (dengan HCL) mengubah kasein menjadi pepton.
Di
dalam usus:
Tripsin
memecahkan protein dan pepton menjadi polipeptida.
Erepsin
kemudian memecahkan polipeptida menjadi asam amino.
Absorpsi. Di
dalam darah, asam amino membawa nitrogen dan zat belerang ke setiap sel di
dalam tubuh.
Sel tubuh memisahkan asam amino yang
khusus diperlukan setiap sel untuk perbaikan dan pertumbuhan.
Hati
memecah asam amino, dan dari proses ini terbentuk urea; seproduk buangan sebagai hasil metabolisme protein di dalam
jaringan terdapat: urea, asam urat, dan kreatinin. Bahan-bahan ini
diekskresikan di dalam urine.
Protein
tidak ditimbun di dalam tubuh, tetapi kelebihannya diekskresikan terutama di
dalam urine.
Pengendalian metabolisme.
Jika kita memperhatikan koordinasi antara aktivitas berbagai organ tubuh maka
akan jelas bahwa terdapat suatu mekanisme pengendali yang ajaib berfungsi untuk
memastikan bahwa setiap sel sebuah organisasi, yaitu tubuh. Dua faktor
pengendali paling penting adalah:
System
persarafan , yang pusat dan yang tak sadar. Sebuah contoh bila sekelompok otot
tidak mendapat pelayanan saraf adalah kelumpuhan pada anak-anak, otot-otot
mengurus karena bagian itu berhenti berfungsi dan pertumbuhan terhambat.
Organ
endokrin. Sudah diketahui bahwa organ-organ tertentu disebut endokrin, dan
menghasilkan zat yang bersifat kimiawi yang mengawasi kesehatan tubuh. Dengan
cara demikian menimbulkan perubahan dan organ lain. Misalnya bisa sekresi
kelenjar tiroid dihilangkan maka aktivitas metabolic berkurang; dan sebaliknya
bila sekresinya diperbesar atau bersifat abnormal, maka metabolisme berjalan
dengan kecepatan lebih besar. Misalnya pada hipertiroidisma ada kenaikan suhu
dan denyut nadi lebih cepat yang khas, dan jaringan memerlukan persediaan
oksigen lebih banyak.
Hal lain yang perlu diperhatikan
dalam hubungan dengan pengendalian dan pengaturan metabolisme adalah kenyataan
bahwa penambahan aktivitas suatu organ dapat dan memang sering menambah
aktivitas organ lain. Misalnya aktivitas otot menghasilkan penyingkiran karbon
dioksida dengan lebih baik. Hadirnya gas ini di dalam darah merangsang
aktivitas pernapasan; alhasil lebih banyak oksigen dimasukkan dan jantung
berdebar lebih kuat guna mendistribusikan oksigen ke semua jaringan ; dalam hal
ini khususnya ke otot-otot yang memerlukannya untuk dibuat energy dan untuk
penyingkiran produk buangan.
Cara Mempertahankan
Suhu Tubuh
Suhu
tubuh yang normal adalah 36,89oC dan naik –turunnya berkisar antara
36,11o sampai 37,22o C. Perbedaan hariannya kira-kira
satu derajat , tingkat terendah dicapai pagi-pagi hari dan titik tertinggi
antara pukul 5 dan pukul 7 petang.
Suhu normal ini dipertahankan dengan
imbangan yang tepat antara panas yang dihasilkan dan panas yang hilang dan hal
ini dikendalikan oleh pusat pengaturan panas di dalam hipotalamus yang sangat
peka terhadap suhu dari darah yang melaluinya dan yang bekerja sebagai
termostat.
Panas dihasilkan oleh aktivitas metabolic di dalam otot tulang dan hati.
Glikogen yang disimpan di dalam hati diubah menjadi glukosa yang dapat
digunakan dan dioksidasikan untuk menghasilkan panas. Untuk mempertahankan
produksi panas yang normal maka diperlukan sejumlah tepat bahan bakar.
Aktivitas metabolic (kecepatan oksidasi) harus disesuaikan untuk memenuhi
berbagai kebutuhan yang timbul; misalnya pada kerja aktif atau dalam keadaan
istirahat, pemasukan makanan pada waktu makan dan jangka waktu antara waktu
makan, reaksi pada emosi seseorang, suhu luar, pakaian yang dipakai, dan
sebagainya.
Panas
berlebihan biasanya disebabkan kombinasi suhu luar, kegiatan fisik, dan
keringat tak esuai.
Kehilangan panas terutama
disebabkan aktivitas fungsi kulit. Sejumlah tertentu panas hilang karena
penguapan air dari paru-paru dan organ ekskresi. Ringkasan tentang organ yang
berurusan dengan produksi panas dan pembuangan panas adalah:
Produksi panas panas
hilang persen
Makanan
di oksidasikan kulit
–penguapan keringat,
Di
dalam semua jaringan pemancaran
dan pengantaran………. 75
Paru-paru
penguapan air………….. 20
Ekskreta……………………………. 5
100
Pelepasan
panas dirangsang oleh vasodilatasi (pelebaran pembuluh darah) dalam kulit
dan oleh pengeluaran keringat; penyimpanan panas oleh vasokonstriksi
(penyempitan saluran darah) dan pengurangan keringat. Sebaliknya bila suhu
tubuh diturunkan karena vasokonstriksi yang berlangsung lama, yang barangkali
disebabkan dingin atau kelaparan, maka dapat terjadi gigil atau gemetar kalau
otot berkontraksi untuk menghangatkan tubuh.
SUHU TUBUH
Suhu
tubuh adalah keadaan seimbang antara
produksi panas tubuh dan kehilangan panas dari tubuh. diukur dengan derajat.
n Hipotermi,
bila suhu tubuh kurang dari 36°C
n Normal,
bila suhu tubuh berkisar antara 36 - 37,5°C
n Febris /
pireksia, bila suhu tubuh antara 37,5 - 40°C
n Hipertermi,
bila suhu tubuh lebih dari 40°
PENGATURAN SUHU TUBUH
Suhu tubuh diatur oleh sistem saraf dan
sistem endokrin
- Sistem Saraf
Pusat
pengatur suhu tubuh hipotalamus→ preoptik hipotalamus
anterior.
Pemanasan
→ vasodilatasi
Dingin
→ vasokonstriksi
2.
Sistem Endokrin
a.
Medula adrenal : Dingin mengakibatkan
sekresi yg menstimulasi metabolisme shg meningkatkan pembentukan panas.
b.
Kelenjar tiroid : Dingin meningkatkan
skresi tiroksin yg mengakibatkan peningkatan metabolisme dan pembentukan panas
Hormone kelamin
pria dapat meningkatkan kecepatan metabolisme basal kira-kira 10-15% kecepatan
normal, menyebabkan peningkatan produksi panas. Pada perempuan, fluktuasi suhu
lebih bervariasi dari pada laki-laki karena pengeluaran hormon progesterone
pada masa ovulasi meningkatkan suhu tubuh sekitar 0,3 – 0,6°C di atas suhu
basal.
Hormon
pertumbuhan ( growth hormone ) dapat menyebabkan peningkatan kecepatan
metabolisme sebesar 15-20%. Akibatnya, produksi panas tubuh juga meningkat.
3.
PRODUKSI
PANAS/
HEAT PRODUCTION
HEAT PRODUCTION
5
Faktor penting produksi panas
a.
BMR ( Basal Metabolisme Rate )
b.
Aktifitas otot
c.
Pengeluaran tiroxin
d.
Stimulasi simpatis,epinephrin dan norepineptin
e.
Demam
4.
KEHILANGAN
PANAS/
HEAT LOSS
HEAT LOSS
4
Mekanisme kehilangan panas:
a.
Konduksi : Perpindahan lgsung dari badan ke obyek tanpa gerakan Kompres
b.
Konveksi : Melalui sirkulasi :Kipas angin
c.
Radiasi : Diantara kulit dan
lingkungan
d.
Evaporasi : Penguapan ( Insensibel water loss mis, pernafasan,kulit,)
Regulasi suhu tubuh
Manusia
mempunyai komponen dalam menjaga keseimbangan energi dan keseimbangan suhu
tubuh pada kisaran 37,0 ± 2°c, diantaranya adalah hipotalamus, asupan
makanan, kelenjar keringat, pembuluh darah kulit dan otot
rangka. Pemakaian energi oleh tubuh menghasilkan panas yang penting dalam
pengaturan suhu tubuh. Manusia dapat hidup di beberapa wilayah dengan suhu yang
berbeda, oleh karena itu mereka harus terus-menerus mengatur panas internal
untuk mempertahankan suhu tubuh, karena kecepatan reaksi kimia sel bergantung
pada suhu tubuh. Panas yang berlebihan dapat merusak protein sel.
Hipotalamus
Hipotalamus
adalah bagian yang sangat peka, yang merupakan pusat integrasi utama untuk
memelihara keseimbangan energi dan suhu tubuh. Hipotalamus berfungsi sebagai
termostat tubuh, dengan menerima informasi dari berbagai bagian tubuh di kulit.
Penyesuaian dikoordinasi dengan sangat rumit dalam mekanisme penambahan dan
pengurangan suhu sesuai dengan keperluan untuk mengorekasi setiap penyimpangan
suhu inti dari nilai patokan normal. Hipotalamus mampu berespon terhadap
perubahan suhu darah sekecil 0,01ºc. Hipotalamus terus-menerus mendapat
informasi mengenai suhu kulit dan suhu inti melalui reseptor khusus yang peka
terhadap suhu yang disebut termoreseptor (reseptor hangat, dingin dan nyeri di
perifer). Reseptor suhu sangat aktif selama perubahan temperatur. Sensasi suhu
primer diadaptasi dengan sangat cepat. Suhu inti dipantau oleh termoreseptor
sentral yang terletak di hipotalamus serta di susunan syaraf pusat dan organ
abdomen
FAKTOR
YG MEMPENGARUHI
SUHU TUBUH
SUHU TUBUH
- Umur. Bayi sangat rawan thd perubahan suhu lingkungan yg ektrem, anak – anak lebih labil dibanding selama pubertas dan dewasa, sebagian orang umur lebih dari 75 th beresiko utk hypotermi
- Variasi diurnal ( siklus cirkardian )Suhu tubuh bervariasi dlm sehari
3.
Ecercise/Latihan: Kerja/latihan keras dapat
meningkatkan suhu tubuh sampai 38,3C-40C
- Hormon: Sekresi progesteron pada saat ovulasi meningkatkan suhu tubuh 0,3-0,6C pada suhu basal
- Stress : Stimulasi sistem saraf simpatis dapat meningkatkan produksi epineprin dan norepineprin yg akan meningkatkan aktifitas metabolik dan produksi panas
- Lingkungan : Suhu lingkungan yg ektrem dpt mempengaruhi sistem regulasi suhu individu
FAKTOR
LAIN
n Kerusakan organ seperti trauma atau keganasan pada
hipotalamus, dapat menyebabkan mekanisme regulasi suhu tubuh mengalami
gangguan. Berbagai zat pirogen yang dikeluarkan pada saai terjadi infeksi dapat
merangsang peningkatan suhu tubuh. Kelainan kulit berupa jumlah kelenjar
keringat yang sedikit juga dapat menyebabkan mekanisme pengaturan suhu tubuh
terganggu.
n Demam ( peradangan )
Proses peradangan dan demam dapat
menyebabkan peningkatan metabolisme sebesar 120% untuk tiap peningkatan suhu
10°C.
n Status gizi
Malnutrisi yang cukup lama dapat menurunkan
kecepatan metabolisme 20 – 30%. Hal ini terjadi karena di dalam sel tidak ada
zat makanan yang dibutuhkan untuk mengadakan metabolisme. Dengan demikian,
orang yang mengalami mal nutrisi mudah mengalami penurunan suhu tubuh
(hipotermia). Selain itu, individu dengan lapisan lemak tebal cenderung tidak
mudah mengalami hipotermia karena lemak merupakan isolator yang cukup baik.
0 komentar:
Posting Komentar