PRAKTIKUM IV KELELAHAN OTOT SYARAF PADA MANUSIA BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Otot merupakan alat gerak aktif karena kemampuan dalam berkonraksi. Pada saat otot berkontraksi diperlukan energi, sejumlah ATP akan dipecah membentuk ADP selama proses kontraksi. Semakin besar jumlah kerja yang dilakukan otot, semakin besar jumlah ATP yang dipecah. Otot akan berkontraksi sangat cepat bila berkontraksi tanpa ada beban, mencapai keadaan kontraksi penuh kira-kira dalam 0.1 detik untuk otot rata- rata. Bila beban diberikan, kecepatan kontraksi akan menurun secara progresif dengan penambahan beban. Selain itu, pada kontraksi otot yang kuat dan lama juga mengakibatkan keadaan yang dikenal sebagai kelelahan otot. Pada atlit, kelelahan otot meningkat hampir berbanding langsung dengan kecepatan pengurangan glikogen otot. Oleh karena itu, sebagian besar kelelahan adalah akibat dari ketidakmampuan proses kontraksi dan metabolisme serabut-serabut otot untuk terus memberikan hasil kerja yang sama. Pada percobaan ini, kita akan mempelajari bagaimana pengaruh beban yang diberikan pada otot dan bagaimana peredaran darah terhadap kerja otot tersebut. 1.2. Rumusan Masalah 1
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
PRAKTIKUM IV
KELELAHAN OTOT SYARAF PADA MANUSIA
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Otot merupakan alat gerak aktif karena kemampuan dalam berkonraksi. Pada saat otot
berkontraksi diperlukan energi, sejumlah ATP akan dipecah membentuk ADP selama proses
kontraksi. Semakin besar jumlah kerja yang dilakukan otot, semakin besar jumlah ATP yang
dipecah. Otot akan berkontraksi sangat cepat bila berkontraksi tanpa ada beban, mencapai
keadaan kontraksi penuh kira-kira dalam 0.1 detik untuk otot rata- rata. Bila beban diberikan,
kecepatan kontraksi akan menurun secara progresif dengan penambahan beban. Selain itu,
pada kontraksi otot yang kuat dan lama juga mengakibatkan keadaan yang dikenal sebagai
kelelahan otot. Pada atlit, kelelahan otot meningkat hampir berbanding langsung dengan
kecepatan pengurangan glikogen otot. Oleh karena itu, sebagian besar kelelahan adalah
akibat dari ketidakmampuan proses kontraksi dan metabolisme serabut-serabut otot untuk
terus memberikan hasil kerja yang sama. Pada percobaan ini, kita akan mempelajari
bagaimana pengaruh beban yang diberikan pada otot dan bagaimana peredaran darah
terhadap kerja otot tersebut.
1.2. Rumusan Masalah
1. Bagaimana gambaran otot yang memperlihatkan kerja steady state dan kerja dengan
kelelahan ?
2. Bagaimana pengaruh gangguan peredaran darah terhadap kerja otot-otot jari ?
1.3. Tujuan Penulisan
1. Mengamati gambaran otot yang memperlihatkan kerja steady state dan kerja dengan
kelelahan.
2. Mendemonstrasikan pengaruh gangguan peredaran darah terhadap kerja otot-otot jari.
1.4. Manfaat Penulisan
Penulisan laporan ini bertujuan untuk mengetahui arti dari otot yang mengalami
steady state dan otot yang mengalami kelelahan karena terlalu mengalami beban kerja yang
1
berat. Disamping itu, penulisan ini berguna agar mahasiswa mampu mengetahui perbedaan
antara kedua otot tersebut dan dapat mengetahui pengaruh gangguan peredaran darag
terhadap kerja otot-otot. Hal ini akan tentu akan bermanfaat bagi mahasiswa kedokteran yang
akan menghadapi kasus ini dalam sehari-hari, sehingga mahasiswa tersebt bisa mengatasi
nya.
2
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. OTOT
2.1.1. Histologi Otot
1. otot polos
a. bekerja tidak sadar, memiliki satu inti, tidak bercabang
b. seratnya terdiri atas filament intermediate yang tebal (disebut caveolae)
c. berada pada system pencernaan, system pencernaan, dsb
d. bereaksi atas rangsang syaraf, hormone, dan factor lingkungan
2. otot lurik
a. bekerja secara sadar, memiliki inti banyak sehingga pembentukan ATP lebih
cepat, bercabang
b. terdiri dari serat yang dilapisi oleh sarcolemma
c. tiap serat terdapat myofibril yang terdiri dari miofilamen tebal (berisi myosin)
dan miofilamen tipis (berisi aktin)
d. berada pada alat gerak (skeleton)
3. otot jantung
a. bekerja secara tidak sadar, berinti banyak, bercabang
b. hanya ada pada jantung
c. memiliki sarcoplasma sehingga mitokondrianya lebih banyak ( Guyton, 2006 )
2.1.2.Karakteristik Otot
1. Kontraktilitas : Serabut otot berkontraksi dan menegang, yang dapat atau
mungkin juga tidak melibatkan pemendekan otot. Serabut akan terengolasi karena
kontraksi pada setiap diameter sel berbentuk kubus atau bulat hanya akan
menghasilkan pemendekan yang terbatas
2. Eksibilitas : Serabut otot akan merespons dengan kuat jika distimulasi oleh
impuls saraf
3. Ekstensibilitas : Serabut otot memiliki kemampuan untuk meregang melebihi
panjang otot saat rileks.
3
4. Elastisitas : Serabut otot dapat kembali ke ukurannya semula setelah
berkontraksi atau meregang. ( Sloane, 2003 )
2.1.3. Struktur Otot
1. Sarcoplasm
Cairan yang memenuhi ruang antara myofibril. Sarcoplasm mengandung sejumlah
potassium, magnesium, dan fosfat serta beberapa enzim protein. Di dalam sarcoplasm
juga terdapat sejumlah mitokondria yang terletak parallel pada myofibril. Mitokondria
ini mensuplai kontraksi myofibril dengan sejumlah ATP.
2. Sarcoplasmic Reticulum
Reticulum yang berada pada sarcoplasm. Keberadaan sarcoplasmic reticulum sangat
diperlukan dalam mengatur kontraksi otot. Otot yang memiliki kontraksi kuat maka
memiliki sarcoplasm reticulum yang luas.
3. Sarcolemma
Sarcolemma merupakan membrane sel dari serat otot. Sarcolemma terdiri dari
membrane sel yang sebenarnya, disebut dengan plasma membrane, dan selaput luar
yang terbuat dari lapisan polisakarida tipis yang berisi banyak kolagen fibril. Pada
setiap serat otot, permukaan lapisan sarcolemma melebur dengan serat tendon, dan serat
tendon berkumpul untuk membentuk tendon otot yang berada di dalam tulang.
4. Myofibrils; Actin and Myosin Filaments.
Setiap serat otot terdiri dari ratusan myofibril, yang terdiri dari 1500 miofilamen tebal
(berisi myosin) dan 3000 miofilamen tipis (berisi aktin). Dimana molekul-molekul
protein ini bertanggung jawab terhadap kontraksi otot.
( Guyton, 2006 )
2.1.4. Fisiologi Otot
1. Pergerakan : Otot menghasilkan gerakan pada tulang tempat otot tersebut
melekat dan bergerak dalam bagian-bagian organ internal tubuh.
2. Penopang tubuh dan mempertahankan postur : Otot menopang rangka dan
mempertahankan tubuh saat berada dalam posisi berdiri atau saat duduk
terhadap bgaya gravitasi.
3. Produksi panas : Kontraksi otot secara metabolis menghasilkan panas untuk
mempertahankan suhu normal tubuh. ( Sloane, 2003 )
4
2.2. KERJA OTOT BERDASARKAN TUJUAN KERJANYA
2.2.1. Otot antagonis
Terdapat dua tau lebih yang tujuan kerja ototnya berlawanan. JIka otot pertama
berkontraksi dan otot yang kedua berelaksasi sehingga otot terangkat.contoh dari otot
antagonis adalah otot bisep dan otot trisep. Otot bisep merupakan otot yang memiliki dua
ujung(tendon) yang melekat pada tulang dan terletak di lengan atas bagian depan. Sedangkan
otot trisep merupakan otot yang merupakan memilki tiga ujung(tendon) yang melekat pada
tulang, terletak di lengan atas bagian belakang. Untuk mengangkut lengan bawah , otot bisep
berkontraksi dan otot trisep berkontraksi. Untuk menrunkan lengan bawah, otot trisep
berkontraksi dan otot bisep berelaksasi.
2.2.1. Otot sinergis
Terdapat dua otot atau lebih yang bekerja bersama-sama dengan tujuan yang sama.
Jadi, otot-otot itu berkontraksi bersama menjadi akurat. Contoh Gerak Sinergis ialah jika kita
minum segelas air, otot bisep pada lengan akan menjadi penggerak utama untuk memfleksi
lengan bawah. Pada saat yang sama, otot-otot bahu akan menjaga persendian tetap stabil
sehingga air akan masuk ke mulut kita. Otot bahu dianggap bekerja sinergis karena
kontribusinya membuat gerakan lebih efektif. ( Arief, 2007 )
2.3. TAHAP – TAHAP KONTRAKSI DAN RELAKSASI OTOT
1. Tahap-tahap kontraksi otot rangka
a. Pelepasan muatan oleh neuron motorik
b. Pelepasan transmiter (asetilkolin) di end-plate motorik
c. Pengikatan asetilkolin ke reseptor asetilkolin nikotinik
d. Pengikatan konduktansi Na+ dan K+ di membran end-plate
e. Pembentukan potensial end-plate
f. Pembentukan potensial aksi di serabut-serabut otot
g. Penyebaran depolarisasi ke dalam di sepanjang tubulus T
h. Pelepasan Ca2+ dari sistema terminalis retikulum sarkoplasma serta difusi Ca2+ ke
filamen tebal dan filamen tipis
i. Pengikatan Ca2+ ke troponin C, sehingga membuka tempat pengikatan miosin di
molekul aktin
5
j. Pembentukan ikatan silang antara aktin dan miosin dan pergeseran filamen tipis
pada filamen tebal, sehingga menghasilkan gerakan
2. Tahap-tahap relaksasi otot rangka
a. Ca2+ dipompa kembali ke retikulum sarkoplasma
b. Pelepasan Ca2+ dari troponin
c. Penghentian interaksi antara aktin dan miosin ( Ganong, 2008 )
2.4. PERBEDAAN FISIK OLAHRAGAWAN DAN BUKAN OLAHRAGAWAN
1. Otot olahragawan lebih tampak atatu terbentuk
2. Badan lebih kencang
3. Pada olahragawan, ototnya mengalami hipertofi(otot menjadi besar dan kuat)
4. Kekar
5. Lebih padat
6. Olahragawan tidak cepat merasa lelah karena mampu menyesuaikan diri dengan
lingkungannya ( Guyton, 2006 )
2.5. SARAF DALAM SISTEM GERAK
1. Sel saraf sensorik
Sel saraf sensorik adalah sel yang membawa impuls berupa rangsangan dari reseptor
(penerima rangsangan), ke system saraf pusat (otak dan sumsum tulang belakang). Sel
saraf sensorik disebut juga dengan sel saraf indera, karena berhubungan dengan alat
indera.
2. Sel saraf Motorik
Sel saraf motorik berfungsi membawa impuls berupa tanggapan dari susunan saraf pusat
(otak atau sumsum tulang belakang) menuju ke kelenjar tubuh. Sel saraf motorik disebut
juga dengan sel saraf penggerak, karena berhubungan erat dengan otot sebagai alat gerak.
3. Sel saraf penghubung
Sel saraf penghubung disebut juga dengan sel saraf konektor, hal ini disebabkan karena
fungsinya meneruskan rangsangan dari sel saraf sensorik ke sel saraf motorik. ( Setiadi,
2007 )
6
2.6. MEKANISME GERAK
Gerak pada umumnya terjadi secara sadar, namun, ada pula gerak yang terjadi tanpa
disadari yaitu gerak refleks. Impuls pada gerakan sadar melalui jalan panjang, yaitu dari
reseptor, ke saraf sensori, dibawa ke otak untuk selanjutnya diolah oleh otak, kemudian hasil
olahan oleh otak, berupa tanggapan, dibawa oleh saraf motor sebagai perintah yang harus
dilaksanakan oleh efektor.
Gerak refleks berjalan sangat cepat dan tanggapan terjadi secara otomatis terhadap
rangsangan, tanpa memerlukan kontrol dari otak. Jadi dapat dikatakan gerakan terjadi tanpa
dipengaruhi kehendak atau tanpa disadari terlebih dahulu. Contoh gerak refleks misalnya
berkedip, bersin, atau batuk. Dimana gerak refleks ini merupakan gerak yang dihasilkan oleh
jalur saraf yang paling sederhana. Jalur saraf ini dibentuk oleh sekuen dari neuron
sensorik ,interneuron, dan neuron motorik, yang mengalirkan impuls saraf untuk tipe refleks
tertentu. Gerak refleks yang paling sederhanahanya memerlukandua tipe sel saraf, yaitu
neuron sensorik dan neuron motorik. Gerak refleks bekerja bukanlah dibawah kesadaran dan
kemauan seseorang.
Pada gerak refleks, impuls melalui jalan pendek atau jalan pintas, yaitu dimulai dari
reseptor penerima rangsang, kemudian diteruskan oleh saraf sensori ke pusat saraf, diterima
oleh set saraf penghubung (asosiasi) tanpa diolah di dalam otak langsung dikirim tanggapan
ke saraf motor untuk disampaikan ke efektor, yaitu otot atau kelenjar. Jalan pintas ini disebut
lengkung refleks. Gerak refleks dapat dibedakan atas refleks otak bila saraf penghubung
(asosiasi) berada di dalam otak, misalnya, gerak mengedip atau mempersempit pupil bila ada
sinar dan refleks sumsum tulang belakang bila set saraf penghubung berada di dalam sumsum
tulang belakang misalnya refleks pada lutut. ( Amien, 1987 )
2.7. FAKTOR-FAKTOR PENYEBAB KELELAHAN OTOT
Telah diketahui bahwa kelelahan otot merupakan ketidakmampuan otot untuk berkontraksi
secara cepat dan kuat. Ada banyak faktor yang mempengaruhi kelelahan otot. Berikut adalah
pembahasan tentang penyebab-penyebab dari kelelahan otot tersebut:
2.7.1. Pengososan ATP-CP
7
ATP merupakan sumber energi kontraksi otot dan PC untuk resintesa protein secepatnya. Jika
ATP dan PC digunakan untuk kontraksi terus maka terjadi pengosongan fosfagen intraselular
sehingga mengakibatkan kelelahan. Selain itu ada peningkatan konsentrasi ion H+ di dalam
intraselular yang diakibatkan penumpukan asam laktat.
2.7.2. Pengosongan simpanan glikogen otot
Pengosongan glikogen terjadi karena proses latihan yang lama (30 menit – 4 jam). Karena
pengosongan glikogen demikian hebat, maka menyebabkan kelelahan kontraktil. Faktor lain
penyebab kelelaha, antara lain:
1. rendahnya tingkat glukosa darah yang menyebabkan pengosongan glikogen hati,
pengosongan cadangan glikogen otot, menyebabkan kelelahan otot local, dehidrasi
dan kurangnya elektrolit, menyebabkan temperatur meningkat.
2.7.3. Akumulasi “LACTIC ACID”
Akumulasi asam laktat akan menumpuk di otot dan di pembuluh darah.Menyebabkan
konsentrasi H+ meningkat dan pH menurun.Ion H+ menghalangi proses eksitasi, yaitu
menurunnya Ca2+ yang dikeluarkan dari retikulum sarkoplasmik. Ion H+ juga mengganggu
kapasitas mengikat Ca2+ oleh troponin. Ion H+ juga akan menghambat kegiatan fosfo-
fruktokinase.
2.7.4. Mekanisme Kelelahan Otot
Konsep kelelahan merupakan reaksi fungsional dari pusat kesadaran yaitu cortex cerebri
yang dipengaruhi oleh dua sistem penghambat (inhibisi dan sistem penggerak/aktivasi).
Sampai saat ini masih berlaku dua teori tentang kelelahan otot, yaitu teori kimia dan teori
syaraf pusat (Tarwaka. dkk, 2004: 107).
1) Teori kimia
Secara teori kimia bahwa terjadinya kelelahan adalah akibat berkurangnya cadangan energi
dan meningkatnya sistem metabolisme sebagai penyebab hilangnya efisiensi otot, sedangkan
perubahan arus listrik pada otot dan syaraf adalah penyebab sekunder.
8
Proses kimiawi:
glukosa → tenaga (ATP) dan asam laktat → Penumpukan asam laktat dalam otot →
mengiritasi saraf → rasa nyeri pada otot → membatasi kerja otot
• Oksigen (melalui aliran darah) → mengubah asam laktat menjadi glukosa kembali selama kontraksi otot
• Gangguan sirkulasi darah → Glukosa dlm otot terganggu → penurunan kekuatan kontraksi → perbaikan sirkulasi darah → proses pemulihan kelelahan
2) Teori syaraf pusat
Bahwa perubahan kimia hanya penunjang proses, yang mengakibatkan dihantarkannya
rangsangan syaraf oleh syaraf sensosrik ke otak yang disadari sebagai kelelahan otot.
Rangsangan aferen ini menghambat pusat-pusat otak dalam mengendalikan gerakan sehingga
frekuensi potensial gerakan pada sel syaraf menjadi berkurang. Berkurangnya frekuensi ini
akan menurunkan kekuatan dan kecepatan kontraksi otot dan gerakan atas perintah kemauan
menjadi lambat.
Kondisi dinamis dari pekerjaan akan meningkatkan sirkulasi darah yang juga mengirimkan
zat-zat makanan bagi otot dan mengusir asam laktat. Karena suasana kerja dengan otot statis
aliran darah akan menurun, maka asam laktat akan terakumulasi dan mengakibatkan
kelelahan otot lokal.
Disamping itu juga dikarenakan beban otot yang tidak merata pada jaringan tertentu yang
pada akhirnya akan mempengaruhi kinerja (performance) seseorang (Eko Nurmianto, 2003:
265).
Kelelahan diatur oleh sentral dari otak. Pada susunan syaraf pusat, terdapat sistem aktivasi
dan inhibisi. Kedua sistem ini saling mengimbangi tetapi kadangkadang salah satu
daripadanya lebih dominan sesuai dengan kebutuhan. Sistem aktivasi bersifat simpatis,
sedang inhibisi adalah parasimpatis.
Peredaran darah yang tidak lancar akan mempercepat terjadinya kelelahan otot. .
Pemompaan manset pada lengan → pembendungan aliran darah ke daerah ekstrimitas
→ suplai darah yang mengandung nutrisi dan O2 tidak ada → asam laktat
(penumpukan pada saat kontraksi) tidak dapat diubah kembali menjadi sumber energi
9
→ kelelahan terjadi lebih, ” Ketika kontraksi, akan ada penumpukan asam laktat
akibat pengubahan glikogen (gula otot) menjadi sumber energi. Dan karena tidak
terdapat suplai oksigen, maka asam laktat tidak dapat diubah kembali menjadi sumber
energi. Akibatnya kelelahan terjadi lebih cepat
2.8. PROSES METABOLISME KARBOHIDRAT, PROTEIN, DAN LEMAK
2.8.1. METABOLISME KARBOHIDRAT
Karbohidrat merupakan derivat dari aldehid. Karbohidrat dibagi menjadi
empat macam, yaitu:
1. Monosakarida
Merupakan bentuk karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisis lagi menjadi senyawa
yang lebih sederhana. Monosakarida menurut jumlah atom karbonnya adalah
triosa, tetrosa, pentosa, hektosa, heptosa, oktosa dan selanjutnya. Sedangkan bila
berdasarkan gugus pembentuknya monosakarida dibedakan menjadi aldosa (gugus
aldehid) dan ketosa (gugus keton). Contoh dari monosakarida adalah glukosa,
fruktosa, galaktosa.
2. Disakarida
Merupakan bentuk karbohidrat yang bila terhidrolisis menjadi dua monosakarida
yang sama ataupun berbeda. Contoh disakarida adalah maltosa ( bila dihidrolisis
menjadi dua molekul glukosa), laktosa (bila dihidrolisis menjadi glukosa dan
galaktosa), sukrosa (bila dihidrolisis menjadi glukosa dan fruktosa).
3. Oligosakarida
Merupakan bentuk karbohidrat yang bila dihidrolisis menjadi dua sampai sepuluh
unit monosakarida. Contohnya adalah maltotriosa.
4. Polisakarida
Merupakan bentuk karbohidrat yang paling kompleks. Polisakarida bila
dihidrolisis akan menghasilkan lebih dari sepuluh molekul monosakarida. Contoh
dari polisakarida adalah pati dan dekstrin.
10
Karbohidrat yang masuk ke tubuh berasal dari makanan. Sel-sel di dalam
tubuh tentunya tidak dapat langsung menyerap karbohidrat, tetapi karbohidrat tersebut
harus dipecah menjadi molekul yang lebih sederhana lagi yaitu monosakarida,
terutama dalam bentuk glukosa. Karena glukosa merupakan monosakarida yang
paling utama yang dapat diserap oleh tubuh untuk menghasilkan energi. Karbohidrat
akan dipecah menjadi monosakarida melalui proses digesti di saluran pencernaan.
Setelah berubah menjadi glukosa, baru akan terjadi metabolisme glukosa di tingkat sel
(respirasi sel). Respirasi sel ini mencakup tiga peristiwa: glikolisis, siklus Krebs,
sistem transpor sitokrom/ elektron.
Tabel singkat respirasi sel
ReaksiMolekul yang
terlibatHasil reaksi
Vitamin/ mineral
yang diperlukan
Glikolisis
Siklus Krebs
Sistem
Transpor
Sitokrom
Glukosa
Asam Piruvat
atau
Asetil KoA
NADH2 dan
FADH2
∙ 2 ATP (bersih)
∙ 2 NADH2 dan 1 FADH2
(dilanjutkan ke reaksi sistem
transpor sitokrom)
∙ 2 Asam piruvat ( bila aerob
langsung menuju siklus Krebs;
bila anaerob diubah menjadi
asam laktat)
∙ CO2
∙ 3 NADH2 dan 1 FADH2
(menuju reaksi sistem transpor
sitokrom)
∙ empat molekul karbon
∙ 34 ATP
∙ air metabolik
Niasin
∙ Tiamin
∙ Riboflavin
∙ Niasin
∙ Asam pantotenat
Besi dan tembaga
Kelebihan glukosa akan disimpan dalam bentuk glukagon yang terdapat pada
hepar dan otot rangka. Sehingga dapat digunakan bila tubuh membutuhkannya untuk
menghasilkan energi.
Dari tabel di atas dapat diambil garis besar, bahwa yang paling perlu dalam
metabolisme iti adalah makan dan bernafas. Makanan merupakan energi potensial,
11
sedangkan untuk membebaskan energi tersebut dibutuhkan O2 yang di dapatkan dari
proses bernafas.
2.8.2. METABOLISME GLUKOSA
A. GLIKOLISIS
B. SIKLUS KREBS
12
13
SECARA GARIS BESAR
Glukosa
2 ATP
2 NADH + 2 H+
Asam piruvat
2 NADH + 2 H+
Asetil Ko-A
2 CO2
4 CO2 6 NADH
2 FADH2
2 ATP
34 ATP
O2
H2O
2.8.3 METABOLISME PROTEIN
2.8.3.1. Anabolisme
Unsur dasar penyusun protein adalah asam amino, dan 20 di antaranya
terdapat dalam protein tubuh dalam jumlah yang cukup banyak.
14
GLIKOLISIS
SIKLUS KREBS
TRANSPOR ELEKTRON
- Asam amino esensial : tidak dapat disintesis oleh tubuh
Ex : treonin, metionin, lisin, arginin, valin, fenialanin, leusin, triptofan,
isoleusin, histidin
- Asam amino non esensial : asam amino yang dapat disintesis oleh tubuh
Ex : alanin, asparagin, aspartat, sistein, glutamate, glutamine, glisin, prolin,
serin, tirosin
Struktur asam amino memperlihatkan ciri yang khas yaitu mempunyai satu
gugus asam (-COOH) dan satu atom nitrogen yang melekat pada molekul, yang
biasanya berupa gugus amino (-NH2). Dalam protein, asam amino dihubungkan
menjadi rantai panjang melalui ikatan peptide. Nitrogen pada radikal amino dari satu
asam amino berikatan dengan karbon dari radikal karboksil asam amino lainnya. Satu
atom hidrogen dilepaskan dari radikal amino, dan satu ion hidroksil dilepas dari
radikal karboksil, keduanya bergabung membentuk molekul air. Setelah dibentuk,
satu radikal amino dan satu radikal karboksil masih terletak pada ujung yang
berlawanan dan kemudian membentuk lagi rantai peptida.
2.8.3.2 Katabolisme
Begitu sel diisi sampai batasnya dengan protein yang tersimpan, penambahan
asam amino tambahan dalam cairan tubuh terutama di hati, akan menginduksi aktivasi
sejumlah besar aminotransferase, yaitu enzim yang bertanggung jawab memulai
sebagian besar katabolisme (pemecahan protein untuk digunakan sebagai energi atau
bila berlebih disimpan terutama sebagai lemak / glikogen).
1. Deaminasi
Gugus amino dari asam amino ditransfer ke asam α-ketoglutarat, yang kemudian
menjadi asam glutamate. Asam glutamat ini kemudian dapat mentransfer asam
amino ke zat lainnya / dapat melepaskan dalam bentuk ammonia (NH3). Dalam
proses kehilangan gugus amino, asam glutamat sekali lagi menjadi asam α-
ketoglutarat, sehingga siklus tersebut dapat berlangsung berulang-ulang.
2. Pembentukan urea di hati
Amonia yang dilepaskan selama deaminasi asam amino dikeluarkan dari darah
hampir seluruhnya melalui konversi menjadi ureum. Pada dasarnya, semua asam
15
amino dalam tubuh manusia disintesis di hati. Bila tidak ada hati / pada penyakit
hati yang berat, ammonia akan menumpuk dalam darah. Keadaan ini sangat toksik
terutama terhadap otak, yang sering kali menimbulkan keadaan yang disebut
koma hepatikum. Setelah ureum terbentuk, ureum berdifusi dari sel hati masuk ke
dalam cairan tubuh dan diekskresikan oleh ginjal.
3. Oksidasi asam amino yang sudah mengalami deaminasi
Begitu asam amino sudah dideaminasi, pada banyak keadaan , asam keto yang
dihasilkan dapat dioksidasi untuk mengeluarkan energi untuk keperluan
metabolisme. Oksidasi ini biasanya melibatkan 2 proses yang berurutan:
a. Asam keto diubah menjadi zat kimia yang sesuai kemudian masuk ke dalam
siklus asam sitrat.
b. Setelah itu zat tersebut dpecah dan menjadi energi.
ATP yang dihasilkan dari protein lebih kecil daripada ATP yang dibentuk
glukosa untuk setiap gramnya.
Asam amino tertentu yang dideaminasi serupa, digunakan untuk mensintesis
glukosa / asama lemak. Misalnya deaminasi alanin adalah asam piruvat. Asam piruvat
ini kemudian dikonversi menjadi glukosa/ glikogen (disebut proses glukoneogenesis),
sebagian dikonversi menjadi asetil ko-A (2 mol asetil ko-A akan berubah menjadi
asam aseloasetat),dan sebagian lagi dikonversi menjadi asam lemak (disebut proses
ketogenesis).
Hormon yang berpengaruh dalam metabolisme protein:
1. Hormon pertumbuhan meningkatkan sintesis protein sel karena adanya percepatan
proses transkripsi dan translasi RNA dan DNA untuk sintesis protein.
2. Insulin diperlukan untuk sintesis protein. Insulin mempercepat transpor beberapa
asam amino ke dalam sel, sehingga dapat menjadi rangsangan bagi pembentukan
protein.
3. Glukortikoid meningkatkan pemecahan sebagian besar protein jaringan.
4. Testoteron menambah deposit protein di jaringan.
5. Estrogen menambah sedikit deposit protein.
6. Tiroksin meningkatkan kecepatan metabolisme seluruh sel termasuk protein.
16
Jenis protein yang terdapat dalam plasma:
1. Albumin
Jenis protein terbanyak dalam plasma yang mencapai 60%. Albumin
merupakan protein yang larut dalam air dan mengendap pada kondisi dipanaska.
Terbuat di hepar sehingga dapat digunakan untuk tes pembantu dalam penilaiaan
fungsi ginjal dan saluran pencernaan. Banyak dijumpai pada telur (albumin telur,
putih telur), darah (albumin serum), dalam susu (laktalbumin).
Berat molekul albumin plasma pada manusia 69000, albumin telur 44000,
dalam daging mamalia 63000.
Fungsi albumin :
a. Mengangkat molekul-molekul kecil melewati plasma dan cairan sel. Fungsi ini
erat kaitannya dengan bahan metabolism asam lemak bebas dan bilirubin dan
berbagai macam obat yang kurang larut dalam air tetapi harus diangkat melalui
darah dari satu organ ke organ lain agar dapat diekskresi.
b. Membentuk jaringan sel baru sehingga dalam ilmu kedokteran, albumin
dimanfaatkan untuk mempercepat pemulihan jaringan sel tubuh yang
terbelah.Misalnya akibat operasi.
c. Albumin dapat menghindari timbulnya pembengkakan paru-paru dan gagal
ginjal serta sebagai carrier faktor pembekuan darah.
2. Globulin
Meruapakan protein yang tidak larut dalam air, larut dalam euglobulins, larut
dalam pseudoglobulin, serta dalam larutan garam. Globulin juga memiliki sifat lain
yaitu mengeras atau menggumpal jika dikondisikan dalam suhu tinggi.
Ada tiga macam globulin:
a. Alfa globulin
Salah satu bagian plasma darah yang mengedarkan hormon.
b. Beta globulin
Protein plasma darah yang memiliki kaitan erat dengan transportasi thrombin dan
protrombin. Dengan kata lain sangat erat kaitannya dengan proses pembekuan
darah.
c. Gamma globulin
Kelompok protein serum yang mengandung banyak antibody. Dengan kata lain
sangat erat kaitannya dengan proses imun atau kekebalan tubuh.
17
3. Fibrinogen
Fibrinogen berpolimerasi menjadi pilinan fibrin yang panjang selama proses
koagulasi darah. Dengan demikian, terbentuk bekuan darah yang akan membantu
memperbaiki kebocoran sistem sirkulasi.
2.8.4. METABOLISME LEMAK
2.8.4.1 Lipid dibagi menjadi 3:
1. Trigliserida
2. Fosfolipid
3. Kolesterol
2.8.4.2 Pencernaan lemak dalam usus
1. Emulsifikasi lemak, memecahkan gumpalan lemak menjadi ukuran yang lebih
kecil sehingga enzim pencernaan yang larut air dapat bekerja pada permukaan