Metabolisme berasal dari bahasa Yunani metabolismos yang berarti perubahan. Sebagaimana asal namanya, metabolisme semua reaksi kimia yang terjadi dalam organisme termasuk pada tingkatan sel. Proses metabolisme pada makhluk hidup terdiri atas tiga bagian A. Metabolisme Karbohidrat Pengertian Dari istilah kata karbohidrat berasal dari kata karbon dan air (karbo: Karbon, hidrat: air). Secara sederhana pengertian karbohidrat adalah senyawa yang terdiri dari unsur atom karbon (C), hidrogen (H) dan oksigen (O), ikatan ketiganya dengan komposisi tertentu yang disebut gula. Setelah Anda mengetahui arti karbohidrat kita juga akan sedikit mengenal rumus umum dari karbohidrat adalah: Cn(H2O)n atau CnH2nOn. gula = tepung = karbohidrat = sumber tenaga. Macam-macam karbohidrat Karbohidrat Ikatan Sederhana Monosakarida adalah karbohidrat yang mempunyai ikatan paling sederhana dan sudah tidak dapat dipecah lagi lebih kecil. Glukosa merupakan gula yang berada dalam komponen darah kita dan sangat penting sebagai sumber tenaga kita. Fruktosa monosakarida yang sering kita kenal sebagai gula termanis, terdapat dalam madu dan buah-buahan bersama glukosa. Galaktosa Umumnya berikatan dengan glukosa dalam bentuk laktosa dan jarang terdapat bebas di alam Disakarida adalah karbohidrat yang tersusun dari 2 molekul monosakarida, yang dihubungkan oleh ikatan glikosida. (Maltosa, Sukrosa, Laktosa) Karbohidrat Ikatan Kompleks (polisakarida, sellulosa/serat). Karbohidrat ikatan kompleks ini merupakan kumpulan beberapa ikatan rantai monosakarida, dengan ikatannya ini masing-masing ikatan kompleks karbohidrat mempunyai karakter yang spesifik. FUNGSI KARBOHIDRAT Tempat penyimpanan energi sebagai komponen struktur pendukung sel atau jaringan tubuh PENCERNAAN KARBOHIDRAT Pencernaan diawali pada rongga mulut di mana karbohidrat secara mekanik dihancurkan dengan mengunyah dan dicampur dengan amilase saliva yang mempunyai pH 6,9 sehingga karbohidrat (amilum) berubah menjadi dekstrin dan maltosa. Perubahan ini dapat Anda rasakan ketika Anda mengunyah makanan yang mengandung zat tepung (nasi atau ubi) dalam beberapa saat akan Anda rasakan lebih manis daripada makanan tersebut di awal kita kunyah. Ketika di lambung dekstrin dan maltosa akan dirubah menjadi disakarida (maltosa, laktosa dan sukrosa) oleh aktivitas enzim amilase pankreas yang mempunyai pH 7. Keluar dari lambung disakarida akan di ubah menjadi monosakarida; maltosa menjadi glukosa dan glukosa oleh aktivitas maltase pH 7-8, laktosa menjadi glukosa dan galaktosa oleh enzim laktase pH 7-8, serta sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa oleh enzim sukrase pH 7-8. Semua monosakarida dalam lumen usus akan diserap dan ditransportasikan ke dalam hati untuk di metabolisme. METABOLISME KARBOHIDRAT Dalam sitoplasma glukosa akan di ubah menjadi asam piruvat dengan menghasilkan 2 Adhenosin Tri Phospat (ATP). Asam piruvat selanjutnya akan ditranspor ke dalam mitokondria dan diubah menjadi asetil coenzim A (Acetil Co A), setelah berbentuk Acetil CoA bisa dimasukkan dalam siklus kreb di dalam mitokondria . Transpor piruvat ke dalam mitokondria memerlukan molekul oksigen, jika sel kekurangan oksigen maka piruvat tidak dapat ditranspor ke dalam mitokondria. Piruvat yang tidak dapat masuk ke dalam mitokondria akan di fermentasi oleh NADH menjadi asam laktat dan dikeluarkan dari dalam sel. Akibat metabolisme anaerob maka pada jaringan tubuh akan banyak tertimbun asam laktat. Mekanisme tersebut sama seperti ketika Anda beraktivitas lama dan tubuh tidak mampu mensuplai oksigen secara memadaike dalam sel sehingga produk asam laktat meningkat dan menimbulkan rasa nyeri pada otot Anda yang akan sembuh setelah 24 jam. Pada mitokondria Acetil Co A akan masuk dalam siklus kreb dan menghasilkan NADH dan FADH. Hasil siklus kreb (NADH dan FADH) akan di kirim ke rantai elektron pada membran mitokondria bagian dalam. Dalam rantai elektron dengan adanya oksigen NADH akan menghasilkan 3 ATP dan FADH menghasilkan 2 ATP. Selain diubah menjadi piruvat glukosa dalam sitoplasma juga diubah menjadi glikogen untuk disimpan dalam bentuk glikogen. Glikogen merupakan cadangan energi yang siap digunakan menjadi energi dalam jaringan otot proses tersebut disebut dengan glikogenesis. Glikogen selain disusun dari glukosa juga dapat dibuat dari lipid dan protein yang disebut dengan glukoneogesis. Jika piruvat dalam sel tubuh kita tidak dapat diubah secara optimal menjadi Asetil CoA maka piruvat akan di fermentasi menjadi asam laktat, jika timbunan asam laktat meningkat maka akan menimbulkan respons nyeri pada otot kita seperti ketika kita selesai beraktivitas agak lama timbul nyeri-nyeri tersebut yang akan hilang setelah 24 jam. Penggunaan cadangan energi dari glikogen disebut dengan glikogenolisis, sedangkan pemecahan glikogen yang berasal dari lipid dan protein disebut dengan glukoneogenolisis. Proses glikolisis yang berasal dari nonkarbohidrat mempunyai hasil sampingan berupa benda keton (jika dari lipid) dan amoniak (jika berasal dari protein). METABOLISME KARBOHIDRAT Terdiri 3 fase: 1. Glikolisis 2. Siklus Kreb 3. Fosforilasi Oksidatif Glikolisis: perubahan glukose → asam piruvat • R/ Glukose + 2 ADP + 2 PO4 → 2 asam piruvat + 2 ATP + 4 H • Hasil utama glikolisis: asam piruvat • Energi dihasilkan: 2 ATP • Tempat reaksi glikolisis: sitoplasma • Terdiri 2 lintasan: Embden Meyerhof dan Heksosmonofosfat • Siklus Kreb: perubahan asetil co-A → H • R/ 2 Asetil Ko-A + 6 H2O + 2 ADP → 4 CO2 + 16 H + 2 Ko-A + 2 ATP • Hasil utama: H • Energi dihasilkan: 2 ATP • Tempat berlangsung: mitokondria • Sisa metabolisme CO2 berasal dari hasil samping Siklus Krebs/ Siklus Asam Sitrat/ Siklus Asam Trikarboksilat • Fosforilasi oksidatif: proses perubahan ADP → ATP dengan cara mengambil energi yang dihasilkan Rantai Respirasi (reaksi H + O2 → H2O) • R/ 2 H + ½ O2 + 2e + ADP → H2O + ATP • Energi yang dihasilkan: 34 ATP • Total hasil energi metabolisme karbohidrat: 38 ATP B. Metabolisme lemak PENGERTIAN LIPID Lipid adalah molekul-molekul biologis yang tidak larut di dalam air tetapi larut di dalam pelarut-pelarut organik. Jenis-jenis lipid Berdasarkan tingkat kemampuan kelarutan dengan air dan ikatan gugus karbonnya Asam lemak, adalah suatu senyawa yang terdiri atas panjang hidrokarbon dan gugus karboksilat yang terikat pada ujungnya. Gliserida, lipid yang mempunyai fungsi utama sebagai cadangan energi. Lipid kompleks, gugus lipida yang berikatan dengan senyawa lain Non gliserida, senyawa lipid yang bukan ikatan gliserol Berdasarkan tingkat kejenuhannya lipid jenuh; tidak mempunyai ikatan rantai ganda pada gugus kabon lipid tidak jenuh; mempunyai ikatan rantai ganda pada gugus atom karbonnya dari kekomplekkan ikatannya Lemak sederhana yang merupakan gugus lemak yang tidak berikatan dengan unsure lain Lemak komplek, merupakan senyawa lipid yang terdiri dari ikatan lemak dengan unsure lain. Fungsi lipid Sebagai komponen struktur membran Sebagai lapisan pelindung pada beberapa jaringan dan organ tubuh Sebagai bentuk energi cadangan Sebagai komponen permukaan sel yang berperan dalam proses kekebalan jaringan Sebagai komponen dalam proses pengangkutan melalui membran, PENCERNAAN LIPID Lipid di rongga mulut dihancurkan secara mekanik, diubah oleh HCl lambung dan garam empedu menjadi melekul lemak, diserap jonjot usus halus dan di ubah menjadi gliserol dan asam lemak bebas untuk ditranspport ke hepar dan jaringan lemak. Ketika kita mengkonsumsi lipid yang terdapat di makanan kita merupakan campuran lipid yang sederhana (terpena dan steorida) dan yang kompleks (triasilgliserol, fosfolipid, sfingolipid, dan lilin) berasal dari tanaman maupun jaringan hewan. Dalam mulut dan lambung, lipid tadi belum mengalami pemecahan yang berarti. Setelah berada dalam usus halus, lipid kompleks terutama triasilgliserolnya dihidrolisis oleh lipase menjadi asam lemak bebas dan sisa. Enzim lipase diaktifkan oleh hormon epineprin. Enzim ini dibantu oleh garam asam empedu (terutama asam kholat dan taurokholat) yang disekresikan oleh hati ke doudenum. Fungsi garam tersebut ialah mengemulsi makanan berlemak sehingga terbentuklah emulsi partikel lipid yang sangat kecil. Oleh karena itu, permukaan lipid menjadi lebih besar dan lebih mudah dihirolisis oleh lipase. Berdasarkan reaksi tersebut diketahui bahwa lipase pankreas hanya bisa menghidrolisis ikatan ester pada atom C nomor 1 dan 3 yang hasilnya asam lemak bebas dan monoasil gliserol. Dengan bantuan misel-misel garam empedu maka asam lemak bebas, monoasil gliserol, kolesterol, dan vitamin membentuk sebuah kompleks yang kemudian menempel (diabsorpsi) pada permukaan sel mukosal. Senyawa-senyawa tersebut selanjutnya menembus membran sel mukosal dan masuk ke dalamnya. Misel-misel garam empedu melepaskan diri dan meninggalkan permukaan sel mukosal. Dalam sel mukosal, asam lemak bebas monoasil gliserol disintesis kembali menjadi triasil gliserol yang setelah bergabung dengan albumin, kolesterol, dan lain-lain membentuk siklomikron. Siklomikron tersebut pada akhirnya masuk ke dalam darah, kemudian sampai ke hati dan jaringan lain yang memerlukannya. Sebelum masuk ke dalam sel, triasil gliserol dipecah dulu menjadi asam lemak bebas dan gliserol oleh lipoprotein lipase. Metabolisme Lemak Metabolisme Lemak merupakan proses tubuh untuk menghasilkan energi dari asupan lemak setelah masuk menjadi sari-sari makanan dalam tubuh. dalam memetabolisme lemak menjadi energi kita membutuhkan bantuan glukosa dari karbohidrat. karena itu, tubuh kita cenderung menuntut makan yang manis-manis setelah makan makanan yang kaya akan lemak. lemak dalam tubuh kita akan masuk ke dalam proses metabolisme setelah melewati tahapan penyerapan, sehingga bentukan lemak yang memasuki jalur metabolisme lemak dalam bentukan trigliserida (trigliserida adalah bentuk simpanan lemak tubuh). Dalam bentuk trigliserida, lemak disintesis menjadi asam lemak dan glliserol, seperti yang dijelaskan pada gambar di bawah. asam lemak dan gliserol inilah yang masuk ke dalam proses metabolisme energi. Pada prosesnya, gliserol dan asam lemak memerlukan glukosa untuk memasuki siklus krebs atau biasanya dikenal dengan TCA, dengan memasuki siklus ini gliserol dan asam lemak dapat diubah menjadi energi, seperti dijelaskan pada gambar jalur metabolisme lemak di bawah ini. Asam lemak hasil sintesis lemak hanya terdiri dari pecahan 2-karbon, karena itu sel tubuh tidak dapat membentuk glukosa dari asam lemak, begitupun dengan gliserol, karena gliserol hanya merupakan 5% dari lemak. dengan demikian, sel tubuh tidak dapat membentuk glukosa dari lemak. karena tubuh tidak dapat membentuk glukosa dari lemak maka organ tubuh tertentu seperti sistem saraf tidak dapat mendapat energi dari lemak, dan karena hal itu pula proses pembakaran lemak tubuh membutuhkan proses yang panjang, salah satunya harus membutuhkan bantuan glukosa. Lipid dijadikan sebagai sumber energi dalam bentuk gliserol dan asam lemak yang diubah menjadi piruvat, dalam bentuk piruvat lemak dapat masuk dalam siklus kreb untuk menghasilkan energi, sementara perubahan asam lemak dan gliserol menjadi piruvat mempunyai produk sisa berupa benda-benda keton. Secara ringkas, hasil akhir pemecahan lipid dari makanan adalah asam lemak dan gliserol. Jika sumber energi dari karbohidrat telah mencukupi, maka asam lemak mengalami esterifikasi yaitu membentuk ester dengan gliserol menjadi trigliserida sebagai cadangan energi jangka panjang. Jika sewaktu-waktu tak tersedia sumber energi dari karbohidrat barulah asam lemak dioksidasi, baik asam lemak dari diet maupun jika harus memecah cadangan trigliserida jaringan. Proses pemecahan trigliserida ini dinamakan lipolisis. Proses oksidasi asam lemak dinamakan oksidasi beta dan menghasilkan asetil KoA. Selanjutnya sebagaimana asetil KoA dari hasil metabolisme karbohidrat dan protein, asetil KoA dari jalur inipun akan masuk ke dalam siklus asam sitrat sehingga dihasilkan energi. Di sisi lain, jika kebutuhan energi sudah mencukupi, asetil KoA dapat mengalami lipogenesis menjadi asam lemak dan selanjutnya dapat disimpan sebagai trigliserida. Beberapa lipid nongliserida disintesis dari asetil KoA. Asetil KoA mengalami kolesterogenesis menjadi kolesterol. Selanjutnya kolesterol mengalami steroidogenesis membentuk steroid. Asetil KoA sebagai hasil oksidasi asam lemak juga berpotensi menghasilkan badan-badan keton (aseto asetat, hidroksi butirat dan aseton). Proses ini dinamakan ketogenesis. Badan-badan keton dapat menyebabkan gangguan keseimbangan asam-basa yang dinamakan asidosis metabolik. Keadaan ini dapat menyebabkan kematian. C. Metabolisme Protein Pengertian Protein Kata protein berasal dari kata bahasa Yunani protos yang berarti "yang paling utama". Protein adalah suatu senyawa organik kompleks, dengan berat molekul tinggi yang berbentuk gabungan dari molekulmolekul asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida sehingga membentuk satu untaian rantai. PENCERNAAN PROTEIN Proses pencernaan protein dimulai dialam lambung (gaster) dimana terdapat sel chief di dinding lambung yang menghasilkan enzim pepsinogen. Enzim ini menghasil pepsin (suatu enzim proteolytic) yang dapat mencerna protein makanan. Selanjutnya organ pankreas menghasilkan beberapa enzim yang disalurkan ke pancreaticus ductus, yaitu:Proteolytic enzim, mempunyai anggota golongan peptidase, pepsinogen, enterokinase dll yang berfungsi memecah protein polypeptida menjadi rantai peptida yang pendek, atau asam amino. Penyerapan makanan terjadi pada mukosa intestinal melalui tonjolan villi dan microvilli. Di dalam lumen masing-masing villi terdapat jaringan kapiler dan sebuah pembuluh limf. Protein yang sudah dicerna menjadi asam-asam amino dipindahkan secara aktif menembus sel-sel epitel microvilli untuk masuk ke dalam kapiler, terus masuk ke aliran darah seluruh tubuh, menuju semua sel tubuh, terutama sel-sel otot tempat mereka digunakan untuk sintesis protein. Asam amino yg tidak digunakan disalurkan ke hati kemudian diubah menjadi karbohidrat atau lemak (glukoneogenesis) dan digunakan untuk energi atau disimpan di seluruh tubuh METABOLISME PROTEIN Protein di dalam tubuh dapat berubah menjadi molekul yang lebih sederhana melalui proses deaminasi dan trasaminasi. Transaminasi adalah proses perubahan asam amino menjadi jenis asam amino lain. Proses transaminasi didahului oleh pemindahan NH2 dari suatu asam amino ke ikatan yg lain, yaitu asam keto (perubahan asam amino menjadi bentuk asam keto), yang kemudian masuk ke cytoplasma sel yg nantinya akan digunakan untuk sintesis protein. Sekali sel diisi sampai batas penyimpanan proteinnya, penambahan asam amino apapun didalam cairan tubuh akan dipecah dan dipakai untuk energi atau disimpan sebagai lemak atau sedikit sebagai glikogen. Pemecahan ini hampir seluruhnya dalam hati, dan dimulai dengan proses deaminasi. Deaminasi adalah proses pengeluaran asam amino atau pemisahan gugus amino (NH2)dari suatu asam amino)ke beberapa zat akseptor lainnya. Deaminasi merupakan salah satu bentuk dari katabolisme atom N (nitrogen). PEMECAHAN PROTEIN 1. Transaminasi: • alanin + alfa-ketoglutarat → piruvat + glutamat 1. Diaminasi: • asam amino + NAD+ → asam keto + NH3 • NH3 → merupakan racun bagi tubuh, tetapi tidak dapat dibuang oleh ginjal → harus diubah dahulu jadi urea (di hati) → agar dapat dibuang oleh ginjal PEMECAHAN PROTEIN • Deaminasi maupun transaminasi merupakan proses perubahan protein → zat yang dapat masuk kedalam siklus Krebs • Zat hasil deaminasi/transaminasi yang dapat masuk siklus Krebs adalah: alfa ketoglutarat, suksinil ko-A, fumarat, oksaloasetat, sitrat D. Pengaturan Hormonal pada Metabolisme Peredaran zat-zat gizi dari karbohidrat, lemak, dan protein dalam proses metabolisme tersebut dipengaruhi oleh berbagai hormon, termasuk hormon insulin, glukagon, ephineprin, kortisol, dan hormon pertumbuhan. Pada berbagai kondisi, hormon insulin dan glukagon secara normal merupakan hormon pengatur yang paling dominan untuk mengubah jalur metabolik dari anabolisme netto menjadi katabolisme netto bolak-balik dan penghematan glukosa, yang masingmasing bergantung pada apakah tubuh berada dalam keadaan kenyang atau puasa. Kedua hormon ini memegang peranan penting dalam metabolisme karbohidrat, protein, dan lemak. Bahkan keseimbangan kadar gula darah sangat dipengaruhi oleh kedua hormon ini. Fungsi kedua hormon ini saling bertolak belakang. Kalau secara umum, sekresi hormon insulin akan menurunkan kadar gula dalam darah sebaliknya untuk sekresin hormon glukagon akan meningkatkan kadar gula dalam darah. Hormon Insulin Hormon Insulin merupakan hormon yang diproduksi di sel beta Islets of Langerhans Pankreas. Hormon Insulin memiliki efek penting pada metabolisme karbohidrat, lemak, dan protein. Hormon ini menurunkan kadar glukosa, asam lemak, dan asam amino dalam darah serta mendorong penyimpanan zat-zat gizi tersebut ( Guyton, and Hall, 2006 ), hormon tersebut berperan dalam proses meningkatkan penyimpanan dan penggunaan glukosa, sehingga bisa menurunkan glukosa darah. Hormon insulin digunakan secara nyata untuk mempengaruhi metabolisme karbohidrat dan protein pada otot rangka. Hormon ini memudahkan penyerapan glukosa dan asam amino ke dalam otot rangka dan hati. Hormon insulin juga memainkan peran yang krusial dalam metabolisme lemak, yakni dalam mengatur lipolysis dan lipogenesis. Lipolysis, hidrolisis dari triglycerida, adalah salah satu langkah syarat dari oksidasi lemak, dimana dengan melepaskan ikatan asam lemak untuk ditranspor ke mitokhondria untuk oksidasi. Peranan hormon insulin dalam kaitan dengan metabolisme protein, peran utama hormon insulin adalah mengurangi dari menguraikan protein (katabolisme). Walau hormon ini juga berperan di dalam meningkatkan sintese protein (anabolisme), akibatnya sebagian besar bergantung pada kemampuan asam amino. Hormon Glukagon Hormon Glukagon merupakan hormon yang diproduksi di sel alpha Islets of Langerhans Pankreas, hormon tersebut mempunyai peran yang berkebalikan dengan hormon insulin, yaitu menaikan glukosa darah dan memacu proses penggunaan simpanan glukosa. Glukagon bekerja utamanya di hepatocytes sel hati. Efek pada karbohidrat, mengakibatkan peningkatan pembentukan dan pengeluaran glukosa oleh hati sehingga terjadi peningkatan kadar glukosa arah. Glukagon menimbulkan efek hiperglikemik dengan menurunkan sintesis glikogen, meningkatkan glikogenolisis, dan merangsang glukoneogenesis. Efek pada lemak, mendorong penguraian lemak dan menghambat sintesa trigliserida. Glukagon meningkatkan pembentukan keton (ketogenesis) di hati dengan mendorong perubahan asam lemak menjadi badan keton. Efek pada protein, glukagon menghambat sintesa protein dan meningkatkan penguraian protein di hati. Stimulasi glukoneogenesis juga memperkuat efek katabolik glukagon pada metabolisme protein di hati. Walaupun meningkatkan katabolisme protein di hati, glukagon tidak memiliki efek bermakna pada kadar asam amino darah karena hormon ini tidak mempengaruhi protein otot, simpanan protein yang utama di tubuh. E. Pengaturan Suhu Tubuh Suhu tubuh Suhu tubuh manusia adalah konstan yaitu 36,89 C . Naik turunnya antara 36,11 C — 37,22 C. Perbedaan hariannya kira-kira 1 derajat, Tingkat terendah dicapai pada pagi hari, titik tertinggi antara pukul 5 – 7 petang. Menurut Tamsuri Anas (2007), suhu tubuh dibagi menjadi : Hipotermi, Normal, Febris / pireksia Hipertermi, : bila suhu < 36°C : antara 36 – 37,5°C : antara 37,5 – 40°C : bila suhu > 40°C Organ Pengatur Suhu Tubuh Hipotalamus Pusat pengatur panas, dikenal sebagai termostat, terletak di bawah otak. Thermostat hipotalamus memiliki semacam titik kontrol yang disesuaikan untuk mempertahankan suhu tubuh. Terdapat dua hipothalamus, yaitu: Hipothalamus anterior, mengatur pembuangan panas Hipothalamus posterior, mengatur upaya penyimpanan panas Saraf yang terdapat di bagian preoptik hipotalamus anterior & posterior memperoleh 2 sinyal, yaitu : dari saraf perifer yang menghantarkan sinyal dari reseptor panas/dingin dari suhu darah yang memperdarahi bagian hipothalamus itu sendiri. Termoreseptor Termoreseptor perifer : terletak dalam kulit ,mendeteksi perubahan suhu kulit dan membran mukosa tertentu serta mentransmisi informasi tersebut ke hipotalamus Termoreseptor sentral : terletak di antara hipotalamus anterior, medulla spinalis, organ abdomen dan struktur internal lainnya juga mendeteksi perubahan suhu darah. Penjalaran Sinyal Suhu Sinyal suhu yang dibawa oleh reseptor pada kulit akan diteruskan ke dalam otak melalui jaras spinotalamikus (mekanismenya hampir sama dengan sensasi nyeri) Ketika sinyal suhu sampai di tingkat medulla spinalis , sinyal akan menjalar dalam traktus Lissauer beberapa segmen di atas atau di bawah, dan selanjutnya akan berakhir terutama pada lamina I, II dan III radiks dorsalis. Setelah mengalami percabangan melalui satu atau lebih neuron dalam medulla spinalis, sinyal suhu selanjutnya akan dijalarkan ke serabut termal asenden yang menyilang ke traktus sensorik anterolateral sisi berlawanan, dan akan berakhir di tingkat reticular batang otak dan komplek ventrobasal thalamus. Beberapa sinyal suhu pada kompleks ventrobasal akan diteruskan ke korteks somatosensorik. Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Suhu Tubuh Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Suhu Tubuh Kecepatan metabolisme basal Kecepatan metabolisme basal tiap individu berbeda-beda. Hal ini memberi dampak jumlah panas yang diproduksi tubuh menjadi berbeda pula. Rangsangan saraf simpatis Rangsangan saraf simpatis menyebabkan kecepatan metabolisme menjadi 100% lebih cepat, mencegah lemak coklat (Brown fat) yang tertimbun dalam jaringan untuk dimetabolisme. Umumnya, rangsangan saraf simpatis ini dipengaruhi stress individu yang menyebabkan peningkatan produksi epineprin dan norepineprin yang meningkatkan metabolisme. Hormon pertumbuhan Menyebabkan peningkatan kecepatan metabolisme sebesar 15-20%. Akibatnya, produksi panas tubuh juga meningkat. Hormon tiroksin Hormon tiroksin meningkatkan aktivitas hampir semua reaksi kimia dalam tubuh sehingga peningkatan kadar tiroksin dapat mempengaruhi laju metabolisme menjadi 50-100% di atas normal. Hormon kelamin Hormon kelamin pria dapat meningkatkan kecepatan metabolisme basal kira-kira 10-15% kecepatan normal, menyebabkan peningkatan produksi panas. Pada perempuan, fluktuasi suhu lebih bervariasi dari pada laki-laki karena pengeluaran hormon progesteron pada masa ovulasi meningkatkan suhu tubuh sekitar 0,3 – 0,6°C di atas suhu basal. Peradangan Proses peradangan dan demam dapat menyebabkan peningkatan metabolisme sebesar 120 % untuk tiap peningkatan suhu 10°C. Status gizi Malnutrisi yang cukup lama dapat menurunkan kecepatan metabolisme 20 – 30%. Hal ini terjadi karena di dalam sel tidak ada zat makanan yang dibutuhkan untuk mengadakan metabolisme. Dengan demikian, orang yang mengalami malnutrisi mudah mengalami penurunan suhu tubuh. Individu dengan lemak tebal tidak mudah mengalami hipotermia karena lemak merupakan isolator yang cukup baik, dalam arti lemak menyalurkan panas dengan kecepatan sepertiga kecepatan jaringan yang lain. Aktivitas Aktivitas selain meningkatkan laju metabolisme juga mengakibatkan gesekan antar komponen otot/organ yang menghasilkan energi termal. Aktivitas dapat meningkatkan suhu tubuh hingga 38,3 – 40,0 °C. Gangguan organ Kerusakan organ seperti trauma atau keganasan pada hipotalamus, dapat menyebabkan mekanisme regulasi suhu tubuh mengalami gangguan. Berbagai zat pirogen yang dikeluarkan pada saat terjadi infeksi dapat merangsang peningkatan suhu tubuh. Kelainan kulit berupa jumlah kelenjar keringat yang sedikit juga dapat menyebabkan mekanisme pengaturan suhu tubuh terganggu. Lingkungan Suhu tubuh dapat mengalami pertukaran dengan lingkungan. Perpindahan suhu antara manusia dan lingkungan terjadi sebagian besar melalui kulit. Proses kehilangan panas melalui kulit dimungkinkan karena panas diedarkan melalui pembuluh darah dan juga disuplai langsung ke fleksus arteri kecil melalui anastomosis arteriovenosa yang mengandung banyak otot. Irama diurnal Suhu tubuh bervariasi pada siang dan malam hari. Suhu terendah manusia yang tidur pada malam hari dan bangun sepanjang siang terjadi pada awal pagi dan tertinggi pada awal malam Jenis kelamin Sesuai kegiatan metabolismenya, suhu tubuh pria lebih tinggi daripada wanita. Wanita dipengaruhi daur haid. Pada saat ovulasi, suhu tubuh wanita pada pagi hari saat bangun meningkat 0,3-0,5°C. Usia individu Usia sangat mempengaruhi metabolisme tubuh akibat mekanisme hormonal sehingga memberi efek tidak langsung terhadap suhu tubuh. Pada neonatus dan bayi, terdapat mekanisme pembentukan panas melalui pemecahan lemak coklat sehingga terjadi proses termogenesis tanpa menggigil (non-shivering thermogenesis). Mekanisme ini sangat penting untuk mencegah hipotermi pada bayi. Ada 4 mekanisme kehilangan panas, yaitu : Radiasi Radiasi adalah mekanisme kehilangan panas tubuh dalam bentuk gelombang panas inframerah. Gelombang inframerah yang dipancarkan dari tubuh memiliki panjang gelombang 5 – 20 mikrometer. Tubuh manusia memancarkan gelombang panas ke segala penjuru tubuh. Radiasi merupakan mekanisme kehilangan panas paling besar pada kulit (60%) atau 15% seluruh mekanisme kehilangan panas. Panas adalah energi kinetic pada gerakan molekul. Sebagian besar energi pada gerakan ini dapat di pindahkan ke udara bila suhu udara lebih dingin dari kulit. Sekali suhu udara bersentuhan dengan kulit, suhu udara menjadi sama dan tidak terjadi lagi pertukaran panas, yang terjadi hanya proses pergerakan udara sehingga udara baru yang suhunya lebih dingin dari suhu tubuh. Konduksi Konduksi adalah perpindahan panas akibat paparan langsung kulit dengan benda-benda yang ada di sekitar tubuh. Biasanya proses kehilangan panas dengan mekanisme konduksi sangat kecil. Evaporasi Evaporasi ( penguapan air dari kulit ) dapat memfasilitasi perpindahan panas tubuh. Setiap satu gram air yang mengalami evaporasi akan menyebabkan kehilangan panas tubuh sebesar 0,58 kilokalori. Pada kondisi individu tidak berkeringat, mekanisme evaporasi berlangsung sekitar 450 – 600 ml/hari. Hal ini menyebabkan kehilangan panas terus menerus dengan kecepatan 12 – 16 kalori per jam. Evaporasi ini tidak dapat dikendalikan karena evaporasi terjadi akibat difusi molekul air secara terus menerus melalui kulit dan system pernafasan. Selama suhu kulit lebih tinggi dari pada suhu lingkungan, panas hilang melalui radiasi dan konduksi. Namun ketika suhu lingkungan lebih tinggi dari suhu tubuh, tubuh memperoleh suhu dari lingkungan melalui radiasi dan konduksi. Pada keadaan ini, satu-satunya cara tubuh melepaskan panas adalah melalui evaporasi. Memperhatikan pengaruh lingkungan terhadap suhu tubuh, sebenarnya suhu tubuh actual ( yang dapat diukur ) merupakan suhu yang dihasilkan dari keseimbangan antara produksi panas oleh tubuh dan proses kehilangan panas tubuh dari lingkungan. Konveksi Perpindahan panas melalui aliran udara / air. E. Hubungan suhu tubuh dengan cairan tubuh Sebagian besar tubuh manusia terdiri dari cairan, dan cairan inilah yang berperan dalam mengatur suhu tubuh manusia. Seperti yang terlihat saat berkeringat, yaitu tubuh melepaskan keringat saat panas untuk mengurangi panas berlebih dalam tubuh sehingga mengurangi suhu tubuh yang tinggi tersebut. Semua pengaturan suhu tubuh seperti ini dilakukan dan bergantung pada asupan air yang ada pada tubuh kita. F. Hubungan suhu tubuh dengan eritrosit Apabila eritrosit naik, maka suhu tubuh pun akan ikut naik. Begitupula sebaliknya. Suhu tubuh yang naik, menyebabkan pembuluh darah mengembang sehingga berdekatan dengan kulit dan wajah pun jadi memerah. Sedangkan, jika suhu tubuh turun maka pembuluh darah mengecil sehingga berjauhan dengan kulit dan wajah pun menjadi pucat. F. Penghitungan BMR Basal Metabolic Rate (BMR) Basal Metabolic Rate (BMR) atau Angka Metabolisme Basal (AMB) adalah kebutuhan minimal energi untuk melakukan proses tubuh vital. Proses tubuh vital meliputi mempertahankan tonus otot, sistem peredaran darah, pernapasan, metabolisme sel, dan mempertahankan suhu tubuh. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi BMR, antara lain jenis kelamin, umur, ukuran tubuh (berat badan), komposisi tubuh, tingkat kesehatan, suhu lingkungan, suhu tubuh, aktivitas, sekresi hormon, status gizi, kebiasaan merokok, dan keadaan hamil dan menyusui. Kamu tau nggak nih, satuan BMR itu apa? Yap, satuan BMR adalah kkal untuk setiap kg berat badan/jam. Ada beberapa cara yang bisa kamu lakukan untuk menghitung nilai BMR tubuhmu Berdasarkan berat badan Jika kamu ingin menghitung BMR berdasarkan berat badan, cara menghitungnya dibedakan sesuai dengan jenis kelaminmu, nih! Untuk laki-laki, cara menghitung BMR-nya adalah BMR laki-laki = BB kg x 1.0 kkal x 24 jam. Sedangkan untuk perempuan, begini cara menghitungnya: BMR perempuan = BB kg x 0.9 kkal x 24 jam. Berdasarkan Standar WHO, FAO, dan UNU Menurut WHO, FAO, dan UNU, nilai BMR bisa didapatkan dengan memperhatikan umur, jenis kelamin, dan berat badan (BB). Yuk, kita simak penjelasannya dalam tabel berikut ini! Berdasarkan rumus Harris-Benedict (1918) Penghitungan BMR dengan menggunakan rumus Harris-Benedict juga dikenal dengan metode REE (resting energy expenditure). Metode RRE menghitung jumlah energi untuk proses tubuh vital (BMR) serta energi untuk aktivitas ringan dan pencernaan. RRE berlaku untuk laki-laki dengan usia lebih dari 10 tahun dan perempuan semua usia. Rumusnya seperti apa, ya? Yuk, simak pada gambar di bawah ini! Berdasarkan rumus Harris-Benedict yang telah direvisi oleh Roza dan Shizgal (1984) Rumus menghitung BMR berdasarkan Harris-Benedict dengan revisi dari Roza dan Shizgal adalah sebagai berikut: BMR laki-laki = 88.362 + (13.397 x BB kg) + (4.799 x TB cm) – (5.677 x umur tahun) BMR Wanita = 447.593 + (9.247 x BB kg) + (3.098 x TB cm) – (4.330 x umur tahun) G. Pengukuran Suhu Tubuh Berikut jenis-jenis termometer beserta cara mengukur suhu tubuh yang tepat serta tingkat keakuratannya, mengutip dari jurnal Nursing Times yang ditulis oleh ahli kesehatan Louise McCallum dari University of the West of Scotland dan Dan Higgins dari University Hospitals Birmingham Foundation Trust: 1. Termometer Oral Merupakan jenis termometer yang paling banyak digunakan, karena mulut dianggap dapat merepresentasikan suhu tubuh dengan akurat. Namun, jika kamu menggunakan termometer oral, pastikan untuk menjaga kebersihannya, ya. Beberapa produk termometer oral menyediakan penutup plastik sekali pakai. Jika tidak ada penutupnya, kamu harus mencuci termometer dengan air mengalir dan mengeringkannya, sebelum digunakan. Cara penggunaannya adalah dengan meletakkan ujung termometer di bagian bawah lidah dan tutup mulut hingga alat mengeluarkan bunyi tertentu. Bunyi tersebut biasanya menandakan bahwa suhu tubuh telat selesai tercatat. Selama pengukuran, kamu disarankan untuk tetap relaks dan bernapas melalui hidung saja, karena mulut harus tertutup. Kalau kamu baru saja mengonsumsi makanan atau minuman panas atau dingin, atau merokok, tunggulah sekitar 20-30 menit sebelum menggunakan termometer. 2. Termometer Rektal Termometer rektal adalah jenis termometer yang digunakan melalui rektum atau anus. Biasanya lebih cocok digunakan untuk bayi dan anak-anak. Meski terkesan jorok, termometer rektal justru dinilai sebagai cara pengukuran suhu tubuh yang paling akurat, lho. Sebelum pemakaian, bersihkan termometer terlebih dahulu dengan menggunakan sabun dan air mengalir. Lalu, lapisi dengan pelumas berbahan dasar air, dan masukkan ujung termometer ke dalam anus. Biarkan bayi atau anak dalam posisi tengkurap selama pengukuran, agar lebih mudah. Kemudian, setelah termometer berbunyi, cabut dari anus dan lihat suhu tubuh yang berhasil terukur. Setelah selesai, cuci kembali termometer dan keringkan, lalu simpan. Sanitasi saat penggunaan termometer jenis ini harus sangat dijaga, mengingat bakteri E. coli yang terdapat di anus dapat menyebabkan infeksi. Baca juga: Ini yang Perlu Diketahui tentang Suhu Tubuh 3. Termometer Timpani Termometer timpani memang agak berbeda dengan yang lainnya, karena dirancang khusus agar sesuai dengan saluran telinga. Sensor termometer yang satu ini dapat mencerminkan emisi inframerah dari membran timpani (gendang telinga). Sebelum memasukkannya ke dalam telinga, pastikan termometer kering dan bersih dari kotoran telinga. Kondisi termometer yang basah dan kotor dapat mengurangi keakuratan pengukuran suhu tubuh. Setelah termometer dinyalakan, tempatkan penutup steril di ujungnya, pegang kepala, dan tarik kembali pada bagian atas telinga untuk meluruskan saluran serta membuat termometer lebih mudah untuk dimasukkan. Selama pengukuran, tidak perlu menyentuh gendang telinga dengan ujung termometer karena alat ini telah dirancang untuk mengambil bacaan jarak jauh. Tunggu saja hingga berbunyi dan suhu tubuh terbaca. Jika telinga sedang mengalami infeksi, terluka, atau baru pulih dari operasi, hindari penggunaan termometer timpani untuk mengukur suhu tubuh. Soal keakuratan, termometer ini bisa dibilang cukup akurat membaca suhu tubuh, jika diposisikan dengan benar. Namun kekurangannya, termometer timpani biasanya memiliki harga yang cenderung lebih mahal dibanding jenis termometer lain. 4. Termometer Ketiak Termometer ketiak juga banyak digunakan untuk mengukur suhu tubuh. Namun, termometer ini tidak seakurat termometer yang digunakan pada mulut, anus, ataupun telinga. Untuk mendapatkan hasil yang lebih akurat, gunakan termometer di kedua ketiak dan ambil angka rata-rata dari hasil dua pengukuran tersebut. Pengukuran suhu di ketiak biasanya lebih rendah daripada area tubuh lain, dengan suhu normal menunjukkan 36,5 derajat Celsius. Sebelum menggunakan termometer ini, pastikan ketiak dalam keadaan kering. Lalu, tempatkan ujung termometer ke tengah ketiak (tepatnya menunjuk ke atas ke arah kepala) dan pastikan lengan mendekap di dekat tubuh, sehingga panas tubuh terperangkap. Tunggu beberapa saat atau hingga termometer berbunyi dan menampilkan hasil pengukuran. 5. Termometer Plaster Termometer plaster biasanya digunakan untuk mengukur suhu tubuh anak-anak, dengan cara ditempelkan pada dahi. Termometer ini dirancang menggunakan kristal cair yang dapat bereaksi terhadap panas tubuh, dengan mengubah warna untuk menunjukkan suhu kulit. Iya, hanya suhu kulit saja, bukan suhu di dalam tubuh. Itulah sebabnya akurasi dari termometer plaster cukup bervariasi. Cara menggunakan termometer ini adalah dengan menempelkannya di kulit dahi secara horizontal, lalu tunggu setidaknya satu menit. Sebelum memasangnya, pastikn dahi tidak berkeringat, baik karena aktivitas fisik ataupun terbakar sinar matahari. Agar hasil pengukuran lebih akurat, tempatkan termometer plaster di dekat garis rambut, karena aliran darah pada area ini lebih merefleksikan suhu tubuh dengan baik. Baca juga: Ditarik Kemenkes, Ini Bahaya Termometer Bermerkuri 6. Termometer Arteri Temporal Termometer ini juga kerap disebut dengan nama “termometer dahi”. Hal ini karena penggunaannya yang ditodongkan ke arah dahi, walaupun tanpa menyentuh. Dalam mengukur suhu, termometer ini menggunakan pemindai inframerah untuk mengukur suhu arteri temporal pada dahi. Termometer jenis inilah yang sering kamu jumpai di ruang-ruang publik saat ini. Kelebihan termometer arteri temporal terletak pada keakuratan dan kecepatannya. Termometer ini dapat merekam suhu tubuh seseorang dengan cepat dan mudah. Bahkan, termometer arteri temporal disebut-sebut dapat memberikan pembacaan yang akurat pada bayi baru lahir. Selain cepat, termometer ini juga bersifat contactless, karena memang tidak ditempelkan langsung ke kulit. Itulah sebabnya termometer ini sangat cocok digunakan untuk mengukur suhu tubuh banyak orang di tempat umum. Proses Metabolisme Lemak Untuk langkah pertama dalam metabolisme lemak ialah konsumsi dan pencernaan trigliserida yang ditemukan baik dalam sebuah makanan nabati seperti buah zaitun, kacangkacangan dan alpukat dan makanan hewani seperti daging, telur dan produk susu. Lemak ini berjalan melalui saluran pencernaan ke usus dimana mereka tidak dapat diserap dalam bentuk trigliserida. Sebaliknya, mereka dibagi melalui enzim yang disebut lipase menjadi asam lemak, dan yang paling sering, monogliserida yang merupakan asam lemak rantai tunggal yang melekat pada gliserol. Trigliserida yang bercabang kemudian dapat diserap melalui usus dan disusun kembali menjadi bentuk aslinya sebelum diangkut oleh kilomikron, jenis zat yang mirip dengan kolesterol yang dikenal sebagai lipoprotein ke dalam sistem getah bening. ______________ Dari sistem getah being trigliserida masuk ke dalam aliran darah, dimana proses metabolisme lipid atau lemak diselesaikan dalam satu dari tiga cara, karena mereka juga diangkut ke hati, sel-sel otot atau sel-sel lemak, yang dimana mereka disimpan atau digunakan untuk energi. Jika mereka berakhir di sel-sel hati, mereka diubah menjadi jenis kolestrol “jahat” yang dikenal sebagai very-low-density lipoprotein (VLDL) dan dilepaskan ke dalam aliran darah dimana mereka bekerja untuk mengangkut lipid lain. Trigliserida dikirim ke sel-sel otot dapat dioksidasi dalam mitokondria sel-sel untuk energi, sedangkan yang dikirim ke sel-sel lemak akan disimpan sampai mereka dibutuhkan untuk energi di lain waktu. Hal ini menyebabkan peningkatan ukuran sel-sel lemak, terlihat pada seseorang sebagai peningkatab lemak tubuh.
