Metabolisme & Keseimbangan Energi

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?