METABOLISME DAN SUHU.pptx

METABOLISME DAN SUHU

Edwina Maharani 160110110023Robert 160110110024

Metabolisme

Katabolisme

Anabolisme

Modifikasi senyawa kimia secara biokimia dalam organisme dan sel.

Metabolisme biasanya terdiri atas tahapan-tahapan yang melibatkan enzim, dikenal juga sebagai jalur metabolisme.

Metabolisme total merupakan semua proses

biokimia di dalam organisme.

Metabolisme sel mencakup semua proses kimia

di dalam sel.

Tanpa metabolisme, makhluk hidup tidak dapat

bertahan hidup.

Disebut juga asimilasi atau sintesis Katabolisme adalah pemecahan senyawa

dari molekul yang besar ke molekul yang lebih kecil dengan membebaskan energi dalam jumlah yang kecil

Jalur katabolisme yang menguraikan molekul kompleks menjadi senyawa sederhana mencakup:

Respirasi sel, menghasilkan energi (dalam bentuk ATP dan NADPH) dari molekul-molekl bahan bakar (karbohidrat, lemak, dan protein). Jalur-jalur metabolisme respirasi sel juga terlibat dalam pencernaan makanan.

Katabolisme karbohidrato Glikogenolisis (perubahan glikogen menjadi

glukosa)o Glikolisis (perubahan glukosa menjadi

piruvat dan ATP tanpa membutuhkan oksigen)

o Jalur pentosa fosfat (pembentukan NADPH dari glukosa)

o Katabolisme protein (hidrolisis protein menjadi asam amino)

Respirasi aerobik Transpor elektron Fosforilasi oksidatif

Respirasi anaerobik Daur Cori Fermentasi asam laktat Fermentasi Fermentasi etanol

Disebut juga disimilasi Proses pembentukan senyawa yang

memerlukan energi

◦ Glikogenesis (pembentukan glikogen dari glukosa)◦ Glukoneogenesis (pembentukan glukosa dari

senyawa organik lain)◦ Jalur sintesis porfirin◦ Jalur HMG-CoA reduktase (mengawali pembentukan

kolesterol dan isoprenoid)◦ Metabolisme sekunder (jalur-jalur metabolisme yang

tidak esensial bagi pertumbuhan, perkembangan, maupun reproduksi,namun biasanya berfungsi secara ekologis, misalnya pembentukan alkaloid dan terpenoid)

◦ Fotosintesis◦ Siklus Calvin dan fiksasi karbon

Jalur metabolisme yang membentuk senyawa-senyawa dari prekursor sedertahan mencakup:

Fotosintesis

Kalori (Cal) satuan standard untuk energi panas (jumlah panas yang diperlukan untuk menaikkan 1 derajat Celcius suhu 1 g H2O)

◦ menyatakan kuantitas energi yang dikeluarkan dari berbagai makanan atau digunakan oleh berbagai proses fungsional tubuh.

◦ 1c kuantitas panas yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 gram air 1 derajat celcius.

◦ Kalori besar (C) ± 1000 kalori diuganakan untuk metabolisme energi.

Kalorimeter alat yang digunakan untuk mengukur energi yang dibebaskan pada pembakaran zat makanan di luar tubuh.

Respiratory Quotient (RQ) angka respirasi atau perbandingan jumlah CO2 yang dipakai per satuan waktu.

Istilah Dalam Metabolisme

kerja otot pemberian

makanan sebelumnya

suhu lingkungan tinggi badan luas permukaan

tubuh seks usia

emosi suhu tubuh Iklim kehamilan atau

menstruasi kadar hormon tiroid kadar epinephrine

dan norepinehrin

Faktor yang memepengaruhi metabolisme

Peranan ATP (Adenosin Trifosfat) pada metabolisme :◦ Karbohidrat, lemak, protein dapat digunakan oleh

sel untuk mensintesa sejumlah besar ATP dan selanjutanya ATP dapat digunakan sebagai sumber energi bagi banyak fungsi sel.

◦ Penggunaan ATP antara lain untuk sintesa unsur-unsur penting seluler :

Sintesa glukosa dari Asam LaktatSintesa protein untuk membentuk Asam AminoSintesa Asam Lemak dari Asetil Ko-ASintesa Kolesterol, fosfolipid

Kerja dan Kecepatan Metabolisme

– Penggunaan ATP antara lain untuk kontraksi otot, yang tidak akan terjadi tanpa energi dari ATP

ATP ------------> ADP + ENERGI ↑ Enzim Miosin

– Untuk tronasport aktif melalui membran transport aktif elektrolit dan berbagai zat gizi

– Sebagai energi Untuk sekeresi kelenjar– Sebagai energi untuk penghantaran saraf

Metabolisme tubuh semua reaksi kimia sederhana pada semua sel tubuh

Kecepatan metabolisme dalam keadaan normal berarti kecepatan pengeluaran panas selama reaksi kimia

Rata-rata 55% energi dalam makanan menjadi panas selama pembentukan ATP.

25% energi dari makanan menjadi panas waktu dipindahakan dari ATP ke sistem fungsional sel.

Pada hakikatnya semua energi yang digunakan oleh tubuh diubah menjadi panas

Kecepatan Metabolisme

Kerja Spesific dynamic action (SDA) Usia Hormon thyroid Perangsangan simpatis Demam Tidur Malnutrisi

Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan metabolisme

Pengaturan konversi atau pemindahan energi mengikuti hukum termodinamika. 

Termodinamika adalah studi mengenai transformasi energi yang terjadi pada materi.

HUKUM TERMODINAMIKA

Jumlah energi di alam raya adalah konstan, energi tersebut dapat dipindahkan atau diubah tetapi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan

Hukum Termodinamika I

Setiap perubahan energi menghasilkan disorder atau entropi. Entropi adalah jumlah diorder (ketidakurutan) dalam suatu sistem.

Disorder adalah keacakan  atau ketidakurutan atau ketidakteraturan atau random.

Dengan kata lain hukum termodinamika kedua mengatakan kepada kita bahwa entropi jagad raya meningkatsetiap perubahan atau pemindahan energi meningkatkan entropi jagad raya.

Hukum Termodinamika II

Secara tersirat bahwa implikasi dari hukum termodinamika kedua ini adalah apabila suatu sistem menjadi lebih baik, teratur atau tersusun, maka lingkungan di sekitar sistem tersebut menjadi disorder (tidak teratur).

Dan konsep tersebut memiliki aplikasi langsung pada aktivitas sel. Sebuah sel menghasilkan struktur teratur berasal dari materi yang mulanya tidak teratur.

Hukum kedua termodinamika tersebut menyebabkan transformasi energi yang dilakukan sel tidak dapat menghasilkan efisiensi 100%.

Hubungan energi dengan mahluk hidup memiliki arti pembahasan mengenai reaksi kimia yang terjadi dalam sel. Ada dua reaksi yaitu:◦ reaksi endergonik yaitu reaksi yang

membutuhkan input atau pemasukan energi atau endergonik berarti energi masuk dan

◦ reaksi eksergonik yaitu reaksi kimia yang melepaskan energi atau eksergonik berarti energi keluar

Adalah Kecepatan pemakaian energi oleh tubuh selama kerja eksternal dan internal.

Laju metabolik = pemakaian energi persatuan waktu .

Laju Metabolik ini dipengaruhi Oleh:

Laju Metabolik

• Kerja otot• pemberian makanan

sebelumnya• suhu lingkungan• tinggi badan• berat badan• seks

• usia, emosi• suhu tubuh• Iklim• kehamilan atau

menstruasi• kadar hormon tiroid• kadar epinefrin dan

norepinefrin.

Metabolisme basal atau sering disebut Energi Pengeluaran Basal (Basal energi Expenditure [BEE])  atau Basal Metabolism Rate (BMR) adalah kebutuhan energi untuk mempertahankan kehidupan atau energi yang mendukung proses dasar kehidupan

Contohnya : mempertahankan temperature tubuh, kerja paru-paru, pembuatan sel darah merah, detak jantung, filtrasi ginjal, dan lain sebagainya.

METABOLISME BASAL

Untuk menentukan nilai dari BEE ini harus dalam kondisi basal. Kondisi basal tersebut meliputi : 12-16 jam setelah makan, posisi berbaring, tidak ada aktivitas fisik satu jam sebelum pemeriksaan, kondisi rileks, temperature tubuh normal, temperature ruangan harus 21-250C, dan dalam kondisi yang kelembapannya normal.

Adalah istilah untuk menunjukkan jumlah seluruh aktivitas metabolime saat tubuh dalam keadaan istirahat fisik dan mental.

Diperlukan O2 yang sedikit, agar jaringan bekerja minimal.

◦Protein menghasilkan 4.1 kalori/gram◦Lemak menghasilkan 9,3 kalori/gram◦Karbohidrat mengasilkan 4,1 kalori/gram

Tingkat Metabolisme Basal (BMR)

Kecepatan penggunaan energi dalam tubuh selama istirahat absolut dimana seseorang dalam keadaan bangun

Laju Metabolisme Basal

Energi basal metabolisme adalah sejumlah energi yang digunakan untuk melakukan proses-proses hidup minimal dari tubuh manusia.

Untuk menentukan atau mengukur besarnya energi tersebut diperlukan persyaratan-persyaratan tertentu :◦ Sebelum diukur orang harus berpuasa selama 12-

24 jam◦ Saat diukur, pasien harus istirahat sempurna dan

berbaring tak bergerak

Metode Pengukuran Metabolisme Basal

1. Pengukuran langsung (Direct Colorimetry)

oMenggunakan kalorimeter.oUntuk mengukur secara langsung, orang dimasukan ke dalamnya setelah orang itu memenuhi ketentuan-ketentuan tadi.

oPanas dihasilkan oleh tubuh orang yang diukur ditangkap oleh air yang jumlahnya telah diketahui dan berada di dalam pipa saluran yang melingkar sekeliling dinding ruang kalorimeter yang diisolasi rapat.

Dengan alat-alat yang diciptakan secara teliti dapat dukur kenaikan suhu air dalam pipa yang diakibatkan oleh panas yang dikeluarkan oleh tubuh orang terukur.

2. Pengukuran tak langsung

o Cara ini dilakukan dengan menggunakan persyaratan seperti yang disebutkan di atas dan ditambah dengan penggunaan alat untuk mengukur jumlah gas oksigen (O2) dan gas karboh dioksida (CO2) dari pernafasan orang yang bersangkutan.

o Dengan alat ini dapat dihitung bayaknya energi yang dihasilkan oleh peroses oksidasi dalam tubuh orang yang dukur menggunakan data jumlah oksigen yang tercatat.

Dengan cara ini dapat pula ditentukan rasio antar a jumlah produksi CO2 dengan O2 yang dikonsumsi pada pernafasan .

Rasio ini biasa disebut “Respiratory Quotient” (RQ). Secara empiris dapat pula ditentukan korelasi antara RQ dengan jumlah energi yang dihasilkan, sehingga apabila RQ diketahui amak jumlah energi juga dapat ditentukan

Alat respirasi Kofranyi-Michaelis :◦ Terdiri atas pengukur gas kering yang dapat

menunjukkan olume udara dari pernafasan yang kemudian udara itu dialirkan ke dalam bola karet untuk kemudian dianalisa kadar O2 dan CO2 nya.

◦ Udara dari luar yang dihisap oleh orang yang bersangkutan juga dianalisa kadar O2 dan CO2-nya,sehingga banyak oksigen yang dikonsumsi dan karbon dioksida yang dihasilkan dapat diketahui dan selanjutnya jumlah energi yang digunakan/terjadii dalam proses oksidasi tubuh ditentukan.

◦ Dengan alat semacam ini dapat diukur penggunaan energi oleh orang yang sedang melakukan berbagai kegiatan.

Menghitung energi basal metabolisme

◦ Orang yang akan diperiksa dalam keadaan istirahat total baik fisik maupun mental, sehingga otot-otot juga dalam keadaan istirahat, kelenjar, jantung, paru-paru tidak bekerja dalam aktivitas tinggi dan alat pencernaan dalam keadaan istirahat.

◦ Dalam kondisi demikian beberapa variabel tampak menonjol pengaruhnya antara lain ukuran dan komposisi tubuh, umur, dan jenis kelamin.hasil-hasil penelitian menunjukkan bahwa pada golongan orang dewasa energi basal metabolisme meningkat secara proporsional dengan luas permukaan badan.

Beberapa cara pendekatan untuk menentukan luas permukaan tubuh telah ditemukan antara lain oleh Aub & du Bois (1916), dengan rumus :

A = W0.425 x H0.725 x 71.84

◦ A : Luas permukaan badan (m2)◦ H : Tinggi badan (cm)◦ W : Berat badan (kg)

Harris dan Benedict menemukan sebuah metoda dengan cara perhitungan :

◦ Laki-laki66.5 + (13,7 x BB kg) + (5 x TB cm) - (6,8 x umur)

◦ Perempuan66.5 + (9,6 x BB kg) + (1,8 x TB cm) - (4,7 x umur)

Dengan BB adalah nilai dari berat badan normal. Dapat dihitung dengan cara :◦ Jika umurnya kurang dari 30 tahun (<30)

BB =(TB-100)-(10%(TB-100))◦ Jika umurnya lebih dari 30 tahun (>30)

BB =(TB-100) → 100%

Over weight → 110-120 % Obesitas       → > 120 %

Basal energi Expenditure (BEE) juga dipengaruhi oleh beberapa faktor, faktor-faktor tersebut diantaranya :

1.      UmurPada umur dia atas 20 tahun, maka BEE akan menurun 2% setiap 10 tahunnya.

2.      GenderBEE pada laki-laki > wanita  (pada umur > 10 tahun)

3.     PertumbuhanBEE paling tinggi pada saat masa pertumbuhan (masa bayi dan remaja)

4.      Tinggi badanOrang yang lebih tinggi memiliki BEE yang lebih tinggi pula

5.      Masa ototBEE akan lebih tinggi pada masa otot yang lebih banyak

6.      TemperaturSetiap peningkatan temperature sebesar 10C (di atas temperature normal, 370C) BEE akan meningkat 13%.

7.      TidurBEE akan berkurang 10%

8.      EndokrinHipertiroid : BEE meningkat 75 – 100 %Hipotiroid : BEE menurun 30 – 40 %Sebelum menstruasi BEE agak meningkat dan selama menstruasi BEE menurun.

9.      Status nutrisiBEE menurun pada Protein energi Malnutrition (PEM)

10.  KehamilanBEE meningkat 15 – 25 %

Segolongan penyakit akibat gangguan metabolisme dan bersifat sistemik

Penyakit ini ada 3 golongan:1. Gangguan metabolisme karbohidrat2. Gangguan metabolisme protein3. Gangguan metabolisme lemak

Dapat menimbulkan kelebihan atau kekurangan zat bersangkutan

GANGGUAN METABOLISME

Diabetes melitus (Hiperglykemia) Dasar penyakit adalah defisiensi insulin

Gejala klinis penyakit :◦ Hiperglikemia ◦ Glikosuria ◦ Dapat diikuti gangguan sekunder metabolisme

protein dan lemak ◦ Dapat berakhir dengan kematian

Insidensi terbanyak usia 50 – 60 thn

Dapat juga dekade pertama atau pada yang sudah lanjut

Penyakit ini diturunkan secara autosomal resesif

GANGGUAN METABOLISME KARBOHIDRAT

Sebab tepat belum diketahui berhubungan dgn kelainan hormonal

◦ Insulin◦ Growth hormon ◦ Hormon steroid

Keadaan diabetes timbul akibat ketidak seimbangan dalam interaksi pankreas, hipofisis dan adreanal

Pankreas Pankreas mempunyai pulau Langerhans : sel beta dan sel

alpha◦ Sel beta : hormon insulin◦ Sel alpha : menghasilkan hormon glukgon ◦ Efek anti insulin → berfungsi sebagai faktor

hiperglikemik dan glikogenolitik → meningkatkan kadar gula darah

Etiologi:

Ada 2 teori cara kerja insulin Teori 1 = Teori Levine :

◦ Insulin mentransfer glukosa melalui membran sel otot serat lintang, tetapi tidak menggangu perpindahan glukosa melalui sel membran hati

Teori 2◦ Insulin diperlukan untuk fosforilasi glukosa

dalam sel → glukosa 6 posfatase ◦ Untuk pengikatan ini dibutuhkan enzim

hexokinase yang dihasilkan oleh sel hati ◦ Kelenjar hipofisis menghasilkan zat inhibitor

hexokinase ◦ Insulin merupakan zat antagonis terhadap

hexokinase

Cara kerja insulin

Kelenjar Hipofisis◦ Growth hormon ◦ Hormon ACTH ◦ Efek menghambat enzim hexoki nase. ◦ Bila kelenjar hipofisis hiperaktif → menyebabkan

terjadi diabetes

Kelenjar Adrenal◦ Glukoneogenesis yaitu perubahan bentuk protein

menjadi karbohidrat. ◦ Karena pengaruh hormon steroid yang dihasilkan oleh

kortex adrenal ◦ Bila berlangsung terus menerus → menekan sel beta

pankreas → menimbulkan difesiensi insulin permanen◦ Aktivitas adrenal bergantung kepada kelenjar hipofisis

anterior

KOMPLIKASI DIABETES MELITUS Merupakan gangguan biokimia. Cedera morfologik sebenarnya tidak dapat untuk

menegakkan diagnosis Tidak selalu sebagai dasar dari pada gangguan

metabolisme 20 % penderita meninggal tidak menunjukkan bukti-

bukti kelainan anatomik

Pankreas Seperempat penderita : pankreasnya normal Pada umumnya kerusakan pada sel beta ringan →

tidak mungkin menimbulkan gangguan produksi insulin

Bila ada : ◦ Hialinisasi◦ Fibrosis ◦ Vakoalisasi hidropik yang sebenarnya merupakan

penimbunan glikogen

Pembuluh darah Bila gangguan metabolisme karbohidrat terlalu lama →

hiperglikemik menahun, pada otot, hati dan jantung terjadi difisiensi.

Lemak dimobilisasi sebagai sumber tenaga →lemak dalam darah bertambah.

Lipaemia dan cholestrolimia → gangguan vaskular, dengan komplikasi aterioskelosis merata → skeloris pembuluh darah arteri coronaria, ginjal dan retina

Mata Skelosis arteri retina → retinitis diabetika. Berupa

◦ perdarahan kecil-kecil tidak teratur ◦ pelebaran pembuluh darah retina dan berkeluk-keluk ◦ kapiler-kapiler membentuk mikroaneurisma

Jantung Sklerosis arteri coronaria → infrak otot jantung

Ginjal Kelainan degeneratif pada alat vaskular glomeruler – tubular pyleonepritis akut maupun kronis

Kulit Penimbunan lipid dlm makropag-makropag pada dermis

→xantoma diabetikum

Susunan syaraf Pada syaraf tepi dan kadang medula spinalis Perubahan degeneratif

◦ Demyelinisasi ◦ Fibrosis ◦ Mungkin berhubungan dengan skelosis pembuluh darah

Hati Perlemakan → hepatomegali dan infiltasi glikogen Disebabkan karena defisiensi karbohidrat → sumber

tenaga dari lemak → imobilisasi lemak berlebihan → defisiensi lipotropik → lemak tidak dapat diangkut dari sel → penimbunan lemak berlebihan

Klinis Polyphagia : tubuh tidak dapat memetabolisme

karbohidrat yg dimakan →penderita banyak makan Polidipsia : glycosuria (diuresis osmotik) → kompensasi:

penderita banyak minum Polyuria : glycosuria (diuresis osmotik) → penderita

banyak kencing

Hipoglykemia

Patologis : Sering ditemukan pada 3 keadaan:1. Akibat pemakaian insulin berlebihan pada diabetes2. Pada pengobatan psykosis dengan shock

hipoglikemik3. Akibat pembentukan insulin berlebihan pada tumor

pankreas yg dibentuk oleh sel beta

Penyakit akibat kelebihan protein (-) Defisiensi protein

◦ Terjadi pada pemasukan protein kurang → kekurangan kalori, asam amino, mineral, dan faktor lipotropik

◦ Akibatnya : Pertumbuhan tubuh Pemeliharaan jaringan tubuh Pembentukkan zat anti dan serum protein akan

terganggu.◦ Penderita mudah terserang penyakit infeksi,

perjalanan infeksi berat, luka sukar sembuh dan mudah terserang penyakit hati akibat kekurangan faktor lipotropik

GANGGUAN METABOLISME PROTEIN.

Hipoproteinemia Sebab :

◦ Exkresi protein darah berlebihan melalui air kemih◦ Pembentukan albumin terganggu spt pada penyakit

hati◦ Absorpsi albumin berkurang akibat kelaparan atau

penyakit usus, juga pada penyakit ginjal

Hipo dan AgammaglobulinemiaAda 3 jenis :1. Hipoagammaglobulinemia kongenital

Penyakit herediter, terutama anak laki-laki antara 9 – 12 thn

Mudah terserang infeksi. Kematian sering terjadi akibat infeksi

Plasma darah tidak mengandung gamma protein Dapat terjadi penyakit hipersensitivas (ex: penyakit

artritis) krn tubuh tidak dapat membentuk Ig

MACAM-MACAM PENYAKIT DEFISIENSI PROTEIN

2. Hipo/ (a) gammaglobulinemia didapat◦ Pada pria dan wanita pada semua usia◦ Penderita mudah terkena infeksi◦ Terjadi hiperplasi konpensatorik sel retikulum →

mengakibatkan limfadenopathi dan splenomegali

3. Hipoagammaglobulinemia sementara◦ Hanya ditemukan pada bayi◦ Merupakan peralihan pada waktu gamma globulin

yang didapat dari ibu habis dan anak harus membentuk gamma globulin sendiri

Akibat gangguan metabolisme asam urat → asam urat serum meninggi → pengendapan urat pada berbagai jaringan

Asam urat merupakan hasil akhir dari pada metabolisme purin.

Secara klinis :◦ Arthritis akut yg sering kambuh secara menahun◦ Pada jaringan ditemukan tonjolan-tonjolan disebut

“tophus” Di sekitar sendi Bursa Tulang rawan Telinga Ginjal Katup jantung

Pirai atau Gout

Kelebihan lemak (Obesitas) Terjadi kalori didapat > kalori yg dimetabolisme

(hipometabolisme) Terjadi pada hipopituitarisme dan hipotiroidisme. Kalori yg dibutuhkan menurun → berat badan naik,

meskipun diberi makan tidak berlebihan Lemak ditimbun pada:

◦ Jaringan subkutis◦ Jaringan retroperitoneum◦ Peritoneum◦ Omentum◦ Pericardium◦ Pankreas

Obesitas → memperberat hipertensi, diabetes, penyakit jantung

GANGGUAN METABOLISME LEMAK

Hiperlipemia Jumlah lipid darah total dan kholesterol

meningkat Terdapat pada :

◦ Diabetes melitus tidak diobati◦ Hipotiroidisme ◦ Nefrosis lupoid◦ Penyakit hati ◦ Sirhrosis biliaris ◦ Xantomatosa◦ Hiperlipidemi◦ Hiperkholesterolemi

Penimbunan lemak terjadi di dinding pembuluh darah → arteriosklerosis

Defisiensi lemak Terjadi pada

◦ Kelaparan (starvation)◦ Gangguan penyerapan (malabsorption) :

penyakit celiac, sprue, penyakit Whipple. Tubuh terpaksa mengambil kalori dari

simpanannya karena intake kurang Yang mula-mula dimobilisasi : karbohidrat dan

lemak, dan hanya pada keadaan gizi buruk akhirnya protein diambil dari jaringan

Pada penyakit Whipple selain difisiensi lemak, juga difisensi protein, karbohidrat dan vitamin.

Pengaturan Suhu

Suhu Tubuh

Suhu inti

Suhu permukaan

Suhu inti = suhu dari jaringan tubuh dalam Yang termasuk dalam inti tubuh adalah

kepala, trunk,semua organ vital yang dilingkupinya seperti jantung, ginjal, hepar, dll.

Pengukurannya bisa diwakili di anus/rektum juga di bawah permukaan lidah

Suhu inti hampir selalu konstan

Suhu Inti

Naik dan turun sesuai dengan suhu lingkungan

Suhu yang terdapat di permukaan kulit dan anggota badan

Suhu Kulit

Suhu Tubuh

Produksi Panas

Kehilangan Panas

Paling utama berasal dari produk tambahan metabolisme makanan utama

Faktor2 penting :◦ laju metabolisme basal dari semua sel tubuh◦ laju cadangan metabolisme yang disebabkan oleh

aktivitas otot, termasuk menggigil◦ metabolisme tambahan yang disebabkan oleh pengaruh

tiroksin terhadap sel◦ metabolisme tambahan yang disebabkan oleh efek

epinefrin, norepinefrin, dan perangsangan simpatis terhadap sel

◦ metabolisme tambahan yang disebabkan oleh meningkatnya aktivitas kimiawi di dalam sel sendiri

Produksi panas

Produksi Panas Ketika misal metabolisme karbohidrat:

◦1 mol glukosa = 686.000 kal◦38 mol ATP(hsl metabolisme) = 456.000

kal◦Sisa : 230.000 kal

Hukum Kekekalan Energi menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan dan hanya dapat diubah dari bentuk satu ke bentuk yang lain

Sebagai biokatalisator mempercepat reaksi tapi tidak ikut bereaksi(katalisator) dan terjadi dalam tubuh makhluk hidup(bio)

Merupakan senyawa protein

Bekerja spesifik mekanisme lock&key, induced fit

Dipengaruhi oleh suhu, pH

Enzim

Metabolisme Makanan

Metabolisme Karbohidrat

Metabolisme Lemak

Metabolisme Protein

Sebagai hasil pencernaan dan absorpsi jenis gula dan zat tepung

Glukosa didifusikan segera ke dalam cairan jaringan dan sel, disimpan dalam hati dan otot sebagai glikogen.

Dalam proses metabolisme karbohidrat, insulin mengatur kadar glukosa darah◦ Defisiensi insulin hiperglikemia◦ Kelebihan insulin hipoglikemia

Absorsi :◦ Monosakarida darah kadar diatur oleh insulin◦ Oksidasi karbohidrat dalam jaringan panas dan

energi

Metabolisme Karbohidrat

1. Glikolisis2. Dekarboksilasi Oksidatif3. Siklus Krebs4. Transpor Elektron

Tahapan Metabs Karbohidrat

Berlangsung dalam SITOSOL

Reaksi yang terjadi :

Glukosa + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi 2Piruvat + NADH + 2H+ + 2H2O + 2ATP

GLIKOLISIS

DEKARBOKSILASI OKSIDATIF

ASAM PIRUVAT + KOENZIM A ASETIL KoA + 2CO2 4H

SIKLUS KREBS

Terjadi pada sel tubuh mahluk hidup Lemak yang tidak diperlukan setelah

diabsorpsi disimpan tubuh dalam jaringan adiposa

Didalam jaringan, lemak dioksidasi menjadi panas dan energi

Hasil akhir : 146 molekul ATP=1.752.000 kal

Metabolisme Lemak

Lemak dalam hati diubah menjadi gliserol dan asam lemak

Fungsi hati pada metabolisme lemak,yaitu :◦ Pembentukan asam amino asetat◦ Pembentukan lipoprotein◦ Pembentukan kolesterol dan fosfolipid dalam

jumlah yang besar◦ Perubahan karbohidrat dan protein menjadi lemak

Enzim pencernaan yang terlibat dalam metabolisme lemak,yaitu :◦ Lipase gastrict

Menghasilkan sedikit hidrolisa lemak◦ Lipase pankreas

Mengubah lemak menjadi gliserin dan asam lemak

Deposit Lemak disimpan dalam 2 jaringan tubuh utama :1. Jaringan adiposa◦ Fungsi utama : untuk menyimpan trigliserida

sampai diperlukan untuk membentuk energi dalam tubuh.

◦ Fungsi tambahan : untuk menyediakan penyekat panas untuk tubuh

2. Hati

Hasilkan asam amino Jika terjadi kelebihan protein, asam amino

akan dipecah dalam hati menjadi nitrogen, karbon,hidrogen, dan oksigen untuk produksi panas dan energi.

Kelaparan defisiensi protein, simpanan karbohidrat dan protein tubuh dipakai, tubuh dan otot menjadi kurus.

Sebagai cadangan energi

Metabolisme Protein

Di lambung protein dipecah oleh enzim pepsin dan HCl menjadi pepton dan oleh enzim renin, kasein dengan bantuan enzim pepsin dan HCl diubah juga menjadi pepton.

Di usus protein dan pepton oleh enzim tripsin diubah menjadi polipeptida dan oleh enzim erepsin polipeptida tersebut diubah menjadi asam amino

Absorpsi dalam darah, dimana asam amino mengikat nitrogen dan belerang ke setiap sel dalam tubuh.

Hati memecah asam amino sehingga terbentuk urea dan senyawa karbon melalui proses oksidasi.

Protein tidak ditimbun dalam tubuh, kelebihannya diekskresikan bersama urine.

Pengaturan metabolisme protein dilakukan oleh sistem saraf dan sistem endokrin.Dalam kondisi normal, hanya 15% protein didalam tubuh yang diubah menjadi energi

Protein di dalam tubuh mengalami “turn over”

Sejumlah mineral harus terdapat dalam makanan sehari-hari untuk mempertahankan kesehatan.

Trace element adalah elemen yang ditenukan dalam jaringan dalam jumlah sedikit, antara lain :◦ Cobalt◦ Yodium◦ Seng◦ Tembaga

Metabolisme Vitamin dan Mineral

Unsur-unsur mineral yang penting:◦ Chromium◦ Cobalt◦ Fluor◦ Yodium◦ Mangan◦ Nikel◦ Selenium◦ Silikon◦ Seng

VITAMIN sejenis senyawa organik sebagai pelengkap diet untuk kesehatan, kehidupan, dan pertumbuhan, namun tidak berfungsi sebagai penghasil energi.

Vitamin yang larut dalam air : B dan C Vitamin yang larut dalam lemak : A, D, E, K

Laju hilangnya panas ditentukan oleh dua faktor :◦ seberapa cepat panas dapat dikonduksi dari

tempat panas dihasilkan dalam inti tubuh ke kulit berkaitan dengan vasodilatasi dan vasokonstriksi

◦ seberapa cepat panas kemudian dapat dihantarkan dari kulit ke sekitarnya sistem penyekat tubuh

Kehilangan panas

Kulit, jaringan subkutan, dan terutama lemak dari jaringan subkutan merupakan suatu penyekat panas dari tubuh

Lemak penting karena lemak hanya menyalurkan panas sepertiga kecepatan jaringan lain

Sistem Penyekat Tubuh

Aliran Darah di kulit

Pengaruh vasokonstriksi &vasodilatasi

Kehilangan Panas scr Fisika

Radiasi

Konduksi

konveksi

Evaporasi

Kehilangan panas melalui radiasi berarti kehilangan dalam bentuk gelombang panas infra merah, suatu jenis gelombang elektromagnetik

Kehilangan panas melalui radiasi berkisar 60 % dari kehilangan panas total

Melalui radiasi

Konduksi adalah pemindahan panas antar objek yang bersentuhan dapat dikurangi dengan memakai pakaian

Pakaian akan mengurung udara di antara kulit dan rajutan pakaian lapisan udara panas di atas kulit terjaga

Kehilangan panas tubuh melalui konduksi ke udara(disebut sebagai konveksi) berperan sekitar 15 % dari kehilangan panas total

Melalui konduksi

Evaporasi adalah pemindahan dan pengeluaran panas melalui difusi molekul air yang menembus permukaan tubuh ke udara

Air keluar dari permukaan tubuh melalui perspirasi tak kasat mata yang terus berlangsung selama difusi dari jaringan di bawahnya dan terevaporasi tak kasat mata di kulit

Evaporasi berperan sekitar 22 % dari kehilangan panas total

Menjadi jalan satu-satunya kehilangan panas bila suhu lingkungan>suhu tubuh

Melalui evaporasi

Suhu tubuh diatur hampir seluruhnya oleh mekanisme persarafan umpan balik

Pusat pengaturan suhu terletak di hipotalamus

Deteksi termostatik hipotalamus di area preoptik(hipotalamus anterior)diketahui dengan percobaan menggunakan thermode

Ketika area preoptik dipanaskanseluruh tubuh berkeringat

Hipotalamus posterior menjumlahkan sinyal sensoris temperatur pusat dan perifer

Pengaturan suhu tubuhby hipotalamus

Sistem pengatur temperatur menggunakan tiga mekanisme penting untuk menurunkan panas tubuh ketika temperatur menjadi sangat tinggi :◦ Vasodilatasi◦ Berkeringat◦ Penurunan pembentukan panas

Mekanisme Penurunan Temperatur tubuh

Berkeringat

Rangsangan pada area preoptik di bagian anterior hipotalamus baik secara elektrik/ oleh panas yang berlebihan akan menyebabkan berkeringat

Impuls dari area yang menyebabkan berkeringat medula spinalis kulit di seluruh tubuh

Berkeringat&Pengaturannya oleh Sistem Saraf Otonom

Kelenjar keringat diperlihatkan berbentuk tubular yang terdiri dari dua bagian :◦ bagian bergelung di

subdermis dalam yang mensekresi keringat

◦ bagian duktus yang berjalan keluar melalui dermis dan epidermis kulit

Kelenjar keringat

1. Kelenjar keringat mensekresikan sekret primer/sekret prekursor(hasil sekresi aktif dari sel2 epitel bag. Bergelung)

2. Ketika melalui duktus, konsentrasi zat-zat dalam cairan tersebut dimodifikasi(reabsorpsi sebagian besar ion natrium dan klorida)

* Ketika kelenjar keringat hanya dirangsang sedikit cairan prekursor melalui duktus dengan sangat lambat kandungan urea, asam laktat, ion kalsium tinggi

Mekanisme sekresi keringat

Ketika tubuh terlalu dingin, sistem pengaturan temperatur mengadakan prosedur yang sangat berlawanan, yaitu :◦ Vasokonstriksi◦ Piloereksi

Piloereksi berarti rambut “berdiri pada akarnya.” Rangsangan simpatis otot arektor pili yang melekat

ke folikel rambut berkontraksi◦ Peningkatan pembentukan panas

menggigil, sekresi tiroksin, rangsangan simpatis pembentukan panas

Mekanisme Peningkatan Temperatur tubuh

Demam Serangan panas (heat stroke) Tubuh terpapar udara dingin yang ekstrem Frossbite

Gangguan pada pengaturan suhu tubuh

Temperatur tubuh di atas batas normal Disebabkan oleh kelainan di dalam otak sendiri atau

oleh bahan-bahan toksik yang mempengaruhi pusat pengaturan temperatur

Pirogen = protein/hasil pemecahan protein, dan beberapa zat tertentu lain, terutama toksin liposakarida yang dilepaskan oleh bakteri, dapat menyebabkan peningkatan set-point termostat hipotalamus

Pirogen berasal dari degenerasi jaringan tubuh/ dilepaskan bakteri toksik/ hasil fagositosis bakteri(pirogen endogen)

Dua fase : kedinginan dan kritis

Demam

Batas kecepatan di mana walau berkeringat maks, tapi suhu tubuh tetap meningkat

Ketika suhu hipotalamus > 106-108 derajat Fahrenheit kemampuan mengatur panas turun+kemampuan berkeringat berhenti suhu tubuh terus meninggi sel2 pada tubuh rusak organ rusak kematian

Gejala : pening, perut tidak enak/ muntah, hilang kesadaran bila temperatur tubuh tidak segera turun

Heat stroke

Bila tidak ditangani dengan segera, orang yg terpapar dengan air es selama hampir 20-30 menit akan meninggal karena henti jantung/fibrilasi jantung(suhu tubuh sekitar 77 derajat Fahrenheit)

Ketika suhu tubuh < 85 derajat Fahrenheit kemampuan hipotalamus hilang sama sekali bahkan sudah terganggu jika suhu tubuh sekitar 94 derajat Fahrenheit

Kecepatan pembentukan panas pada setiap sel ditekan 2 kali lipat setiap penurunan suhu 10 derajat Fahrenheit

Mekanisme pengaturan panas SSP hilang(menggigil)

Exposure of the Body toExtreme Cold

Ketika tubuh terpapar udara dingin vasokonstriksi menurunnya aliran darah di permukaan kulit(terutama ujung jari, ujung daun telinga) sel2 di ujung jari mati jari terlepas

Terutama ketika sudah terbentuk kristal es di dalam sel

Frossbite

http://www.emedicinehealth.com/frostbite/article_em.htm

Guyton&Hall, Buku Ajar FISIOLOGI KEDOKTERAN, 1997, Jakarta :ECG

Tortora,Derrickson.Principles of Anatomy and Physiology 12 th edition.2009

Sumber