metabolisme dan suhu.pptx
Post on 06-Dec-2015
47 Views
Preview:
TRANSCRIPT
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
◦ 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:
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.
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
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
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
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
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
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
top related