METABOLISME & KESEIMBANGAN ENERGI
Oleh:
Nike Monique Nugraha, dr. M.Kes
Metabolisme sel adalah seluruh rangkaian reaksi kimia (anabolisme & katabolisme) di dalam sel.
Metabolisme energi adalah seluruh rangkaian reaksi kimia yang berhubungan dengan pembentukan dan penggunaan energi.
Reaksi kimia di dalam sel memerlukan katalisator, berupa enzim (suatu protein) dan untuk bekerjanya enzim perlu:
Ko-enzim (vit. B. kompleks) dan ko-faktor (mineral).
Energi dihasilkan di mitokondria dari rangkaian penghantaran elektron pada reaksi pembentukan H2O
Potensial energi yang dihasilkan, mampu membentuk molekul-molekul fosfat berenergi tinggi (ATP & GTP)
ADP + fosfat + energi ATP
GDP + fosfat + energi GTP
H2 + O2 H2 + energi
Bila sel membutuhkan energi, terjadi penguraian fosfat berenergi tinggi terutama ATP
Energi kimia yang dibebaskan digunakan untuk:
Menghantarkan rangsang saraf (elektris)Kontraksi aktin dan miosin (mekanis)Memindahkan mol. Antar membran
(osmotik)Membentuk panas (termis)Reaksi anabolisme (khemis)
ATP ADP + energi
Dalam menghasilkan energi ada preferensi organ dalam memilih substrat yang dikatabolisir:
Glukosa oleh: otak, sel darah, kelenjar adrenal, dan otot pada aktifitas anaerobik dan aerobik intensitas tinggi.
As. Lemak oleh: otot skelet pada aktivitas aerobik intensitas rendah, otot polos dan jantung.
Benda keton oleh: otot skelet, jantung dan otak (setelah beradaptasi terhadap starvasi).
As. Amino rantai cabang oleh: otot skelet
As. Amino lain oleh: hepar
KESEIMBANGAN ENERGI
Beberapa istilah:
Asupan energi = Energy intake
Penggunaan energi = Energy expenditure
Kebutuhan energi = Energy requirement
Keseimbangan energi= Energy balance
Keseimbangan antara asupan energi dengan penggunaan energi menentukan status energi individu.
Status energi ditetapkan berdasarkan BB terhadap umur (pada anak) dan BB terhadap tinggi pada dewasa.
PENGGUNAAN
ENERGI
ASUPAN
ENERGI
STATUS ENERGI
Energi seimbang (balanced energy) bila supan energi sesuai dengan penggunaan energi. Ditandai dengan BB tetap.
Surplus energi = bila asupan energi melebihi penggunaan cadangan energi bertambah, surplus energi dari:KH disimpan sebagai glikogen (terbatas)
dan sebagai lemak (banyak)Lemak disimpan sebagai lemakProtein disimpan sebagai lemak
Ditandai dengan BB naik
Defisit energi = bila asupan energi kurang dari penggunaan. Molekul cadangan energi digunakan. BB turun.
Defisit energi 7 Kkal diatasi dengan mengaktabolisir 1 g jaringan tubuh.
Defisit energi 500 Kkal/hari atau 3500 Kkal/minggu diatasi dengan mengkatabolisir 3500 : 7 = 500 g jaringan tubuh / minggu atau BB turun 0,5 kg per minggu
Asupan energi atau energy intake bersumber dari makanan yang dikonsumsi.
Kandungan energi setiap makanan berbeda, tergantung pada jumlah KH, lemak, dan protein dalam bahan makanan penyusun.1 gram KH 4 Kkal1 gram Protein 4 Kkal1 gram lemak 9 Kkal
Vitamin, mineral dan air tidak mengandung energi
Jumlah asupan energi per hari tergantung pada: jenis, jumlah per porsi dan frekuensi perolehan makanan sehari.
Kandungan gizi dan besar energi per 100 g bahan makanan dapat dilihat pada Daftar Komposisi Bahan Makanan (DKBM). Berat bahan makanan diketahui dengan ditimbang atau diperkirakan besar menurut tabel Ukuran Rumah Tangga (URT)
Penggunaan energi tiap hari (Total Energy Expenditure = TEE) adalah penjumlahan antara penggunaan energi untuk metabolisme basal (Basal Energy Expenditure = BEE ) dengan aktifitas fisik (AF) dan spesicif dynamic action of food (SDA) atau thermic effect of food (TEF).
Dalam rumus:
TEE = BEE + AF + SDA (TEF)
BEE adalah penggunaan energi untuk aktivitas dalam keadaan basal, yaitu aktivitas yang tetap berjalan walaupun sedang istirahat. Aktivitas ini tidak dapat dihentikan oleh perintah otak, seperti: denyut jantung, peristaltik usus, sekresi hormon dan enzim, tonus otot, dll.
Kondisi basal adalah keadaan tubuh pada:
12 – 16 jam setelah makan terakhirBerbaring santai tetapi sadarTidak ada kegiatan fisik 1 jam sebelum tesTanpa gejala emosiSuhu badan normal Suhu ruangan nyaman (21-21oC)Kelembaban normal
BEE orang dewasa dihitung dengan rumus Harris & Benedict:
Untuk perhitungan cepat (kurang akurat) dapat digunakan rumus:
Pria : 66 + (13,7 x BB kg) + (5 x TB cm) – (6,8 x umur)Wanita : 665 + (9,6 x BB kg) + (1,7 x TB cm) – (4,7 x umur)
Pria : 1 Kkal / Kg BB / jam = 24 Kkal / Kg BB / hariWanita : 0,9 Kkal / Kg BB / jam = 21,6 Kkal / Kg BB / hari
Faktor yang mempengaruhi BEE
BB, TB, umur, kelamin, pertumbuhan, suhu, masa otot, pertumbuhan, tidur, aktivitas endokrin, status gizi.
Umur : di atas umur 20 th BEE menurun 2% setiap tambahan umur 10 tahun.
Kelamin : BEE pria lebih tinggi dari wanita (di atas umur 10 tahun)
Pertumbuhan: BEE per Kb BB tertinggi pada bayi kemusian remaja
TB : BEE/kbBB orang tinggi lebih besar dari orang pendek
Masa otot : masa otot besar maka BEE tinggi
Suhu : suhu tubuh naik 1oC di atas 37oC BEE naik 13%
Tidur : pada saat tidur BEE turun 10%
Endokrin :- hipertitoidi: BEE naik 75-100%
- hipotiroidi : BEE turun 30-40%
- sesaat sebelum menstruasi BEE agak naik dan pada saat
mens BEE turun
Status gizi : BEE penderita KEP turun
Kehamilan : BEE naik 15-25%
Energi untuk aktivitas fisik (AF)
AF sangat ringan = 10-30% dari BEEAF ringan = 30-50% dari BEEAF sedang = 50-80% dari BEEAF berat = 80-100% dari
BEEAF sangat berat = diatas 100% dari
BEE
Tingkatan AktivitasSangat ringan: - Aktivitas sambil duduk
- Yang dirawat di RS / bedrestRingan : Guru, dokter praktek sore, ibu
RT, pekerja kantorSedang : Pekerja bangunan, petani
(mesin), mahasiswa aktif (+olah raga)
Berat : Atlit TC, buruh kasar, tentara yang sedang berlatih
Sangat berat : Penggergaji kayu, pandai besi, penarik ricksaw
SDA atau TEFSDA /TEF adalh sejumlah energi yang
digunakan untuk proses digesti, absorpsi dan transportasi zat gizi makanan yang dikonsumsi.
- SDA protein 30% dari BEE
- SDA KH lebih rendah
- SDA lemak terendah
SDA menu Indonesia (dimana KH dominan) rata-rata 10% dari (BEE + AF)
Contoh perhitungan TEE
Seorang pria dewasa dengan BB 70 kg dan beraktivitas ringan.
a. Berapa penggunaan energi setiap hari pria itu?
b. Bila ingin menurunkan BB seberat 5 kg dalam waktu 10 minggu, berapa rata-rata asupan energi makanan yang harus ia konsumsi setiap harinya?
