Metabolisme Energi Secara Aerobik

disertai dengan pembentukan ATP. Jumlah ATP yang dihasilkan dalam proses glikolisis ini tergantung dari asal molekul glukose. Jika molekul glukosa berasal dari darah maka 2 ATP akan dihasilkan dan jika berasal dari glikogen otot maka sebanyak tiga ATP akan dihasilkan. Penyediaan energi dari sistem asam laktat ini dapat dituliskan sebagai berikut Astrand dan Rodahl, 2003; Purba, 2016b: Glukose + ADP → Laktat + ATP Asam piruvat yang terbentuk dari proses glikolisis ini, dapat mengalami metabolisme lanjut baik secara aerobik maupun anaerobik yang bergantung pada ketersediaan oksigen di dalam tubuh. Pada olahraga dengan intensitas rendah, ketersediaan oksigen di dalam tubuh cukup besar, molekul asam piruvat yang terbentuk ini dapat diubah menjadi CO 2 dan H 2 O di dalam mitokondria. jika ketersediaan oksigen terbatas di dalam tubuh atau saat pembentukan asam piruvat terjadi secara cepat seperti saat melakukan sprint, maka asam piruvat terkonversi menjadi asam laktat.

2.6.2 Metabolisme Energi Secara Aerobik

ATP yang dihasilkan dalam metabolisme energi aerobik, simpanan energi yang digunakan yaitu simpanan karbohidrat, simpanan lemak, dan simpanan protein Ludington dan Diehl, 2011. Sistem ini merupakan pembentukan kembali ATP melalui fosforilasi oksidatif yang berlangsung di mitokondria. Yang merupakan pengikatan kembali Pi menggunakan sumber energi dari makanan Sugiharto, 2011. Proses persediaan energi dari aktivitas yang menggunakan energi karbohidrat dan lemak dituliskan sebagai berikut Janssen, 1993: Glukose + O 2 + ADP → CO 2 + ATP + H 2 O Lemak + O 2 + ADP → CO 2 + ATP + H 2 O Menurut Sugiharto 2011, proses yang terjadi dalam mitokondria terbagi menjadi tiga tahapan yaitu: glikolisis aerobik, siklus kreb, dan sistem transportasi elektron. Sistem glikolisis aerobik merupakan tahap awal dari perubahan, dimana mulai terjadi pemecahan glikogen menjadi CO 2 dan H 2 O. Dalam proses ini, satu molekul glikogen dipecah menjadi dua mol asam piruvat dan menghasilkan energi untuk meresintesis tiga mol ATP. Yang dituliskan sebagai berikut: Glukose C 6 H 12 O 6 → 2 asam piruvat + energi 2 ATP + 4H Energi + 3 ADP +3 Pi → 3 ATP. Pemecahan glukose berikutnya adalah dua asam piruvat dengan bantuan koenzim A Ko-A menjadi asetil A, CO 2 , dan H dituliskan asam piruvat + Ko- A → Asetil A + 2 CO 2 + 4H dan selanjutnya Asetil Ko-A masuk dalam siklus Kreb atau siklus asam sitrat. Periode ini disebut dengan siklus Kreb. Proses berikutnya adalah pemecahan glikogen pada membran mitokondria dengan terbentuknya H 2 O yang dihasilkan dari senyawa pada siklus Kreb dan O 2 yang masuk ke jaringan. Rangkaian ini disebut siklus transportasi elektron. 2.6.2.1 Metabolisme karbohidrat Karbohidrat merupakan zat gula karbohidrat sederhana dan zat tepung karbohidrat komplek yang terkandung dalam makanan yang dikonsumsi setiap hari. Setelah dicerna, kedua jenis karbohidrat ini diabsorsi oleh usus dan diedarkan oleh darah berupa glukose. Karbohidrat juga tersimpan dalam otot dan hati berupa glikogen Ludington dan Diehl, 2011. Karbohidrat adalah nutrisi yang paling penting dalam melangsungkan aktivitas seseorang, mengingat karbohidrat merupakan sumber energi yang segera dapat digunakan, maka harus dikonsumsi oleh atlet antara 60-70 dari total energi yang dibutuhkan. Dari hasil penelitian didapatkan pada kelompok atlet dengan diet tinggi karbohidrat mampu berlari selama 167 menit, kelompok dengan makanan yang biasa dimakan sehari-hari mampu berlari selama 114 menit dan kelompok diet tinggi protein dan lemak hanya mampu berlari tanpa berhenti dalam waktu 57 menit Sihadi, 2006; Neil-Nedley, 2009. Karbohidrat adalah nutrisi terpenting dalam olahraga. Dengan jumlah yang memadai, sangat dibutuhkan sebagai sumber energi utama bagi otot yang sedang bekerja, meningkatkan fungsi otak dan sistem saraf pusat SSP, dan membantu tubuh dalam memanfaatkan lemak tubuh seefisien mungkin Burke, 2001. Asam piruvat yang dihasilkan melalui proses glikolisis ini diubah menjadi Asetil koenzim-A Asetil-KoA dalam mitokondria. Proses ini juga menghasilkan produk sampingan berupa NADH, yang menghasilkan 2 - 3 molekul ATP. Hasil konversi asam piruvat ini akan masuk ke dalam siklus asam sitrat siklus Kreb untuk memenuhi kebutuhan energy bagi sel tubuh yang aktif. Hasil akhirnya adalah karbon dioksida CO 2 , ATP, NADH, dan FADH 2 McArdle dkk., 2010. Persamaan reaksinya dituliskan sebagai reaksi sederhana Asetil-KoA + ADP + Pi + 3NAD + FAD + 3H 2 O → 2CO 2 + CoA + ATP + 3NADH + 3H + FADH 2 Irawan, 2007b. Setelah melampaui reaksi asam pirupat, dilanjutkan dengan reaksi fosforilasi oksidatif, di mana molekul NADH yang dihasilkan dalam siklus asam piruvat diubah menjadi ATP dan H 2 O. Dalam proses ini satu molekul NADH menghasilkan tiga molekul ATP dan satu molekul FADH 2 menghasilkan dua molekul ATP. Metabolisme energi secara aerobik melalui metabolism simpanan energi glukose maupun glikogen menghasilkan 38 molekul ATP dan menghasilkan produk samping berupa karbon dioksida CO 2 , dan air O 2 . Persamaan reaksi sederhana dapat dituliskan sebagai berikut Irawan, 2007b: Glukose + 6O 2 + 38 ADP + 38Pi → 6CO 2 + 6H 2 O + 38ATP 2.6.2.2 Metabolisme lemak Lemak adalah senyawa yang tidak larut dalam air, yang didapat dari organisme yang diekstrak dengan menggunakan pelarut non polar atau pelarut yang kepolarannya lemah Ngili, 2009. Lemak dapat terbentuk dari asam lemak yang dibutuhkan oleh tubuh dalam jumlah kecil untuk mengoptimalkan kesehatan yaitu untuk mengurangi ateroklerosis Mirchandani, 2008. Lemak merupakan zat gizi yang menghasilkan energi terbesar yaitu 1 gr menghasilkan 9 kilo kalori. Akan tetapi kelebihan lemak dapat menurunkan daya tahan tubuh Sihadi, 2006. Metabolisme lemak diawali dengan pemecahan simpanan lemak di dalam jaringan adipose dan jaringan otot berupa trigliserida intramuscular triglyserides melalui suatu proses yang disebut lipolisis. Trigliserida ini akan dikonversi menjadi asam lemak fatty acid dan gliserol. Dalam proses ini, satu molekul trigliserida menghasilkan tiga molekul asam lemak dan satu molekul gliserol. Trigliserida yang terbentuk dipecah menjadi bagian yang kecil melalui proses β-oksidasi yang akan menghasilkan ATP di dalam mitokondria, sedangkan gliserol yang dihasilkan masuk ke dalam siklus metabolisme dan diubah menjadi glukose. Proses β-oksidasi yang terjadi berjalan dengan adanya oksigen dan memerlukan adanya korbohidrat, sehingga proses pembakaran asam lemak berjalan dengan sempurna. Asam lemak yang terdiri dari 16 atom karbon dipecah menjadi unit kecil yang dibentuk dari dua atom karbon. Setiap dua atom karbon, dapat mengikat sebanyak satu molekul KoA dan terbentuk asetil KoA. Asetil KoA yang terbentuk akan masuk ke dalam siklus asam piruvat dan menghasilkan energi Kholmeier, 2003. 2.6.2.3 Metabolisme protein Protein yang terbentuk dari asam amino bermanfaat untuk membangun dan memperbaiki jaringan tubuh yaitu otot, ligament dan tendon, membentuk sel darah merah dan hormon. Protein meningkatkan penampilan atlet seperti mempercepat pemulihan setelah latihan, dan meningkatkan kekebalan tubuh Cribb, 2006. Bila protein yang dikonsumsi melebihi batas yang dibutuhkan, maka kelebihan asam amino ini disimpan sebagai lemak Burke, 2001. Menurut Sihadi 2006, protein yang diabsorpsi dipergunakan sebagai zat pembangun, pertumbuhan dan perkembangan jaringan tubuh, sel-sel khusus seperti hemoglobin, albumin, globulin, serta senyawa kimia lain yang digunakan untuk metabolisme. Kebutuhan protein seorang atlet adalah 0,8 - 1 gkgBBhari. Untuk daya tahan tubuh sebanyak 1 - 1,2 gkgBBhari dan untuk olahraga kekuatan sebanyak 1,3 - 1,6 gkgBBhari, sedangkan untuk olahraga usia dini butuh sebanyak 2,0 gkgBBhari. Orang dewasa perlu 0,8 - 1 gkgBBhari dan orang Amerika yang aktif membutuhkan sebanyak 1,5 gkgBBhari untuk pertumbuhan dan perkembangan otot Burke 2001. 2.7 Asam Laktat 2.7.1 Pengertian Asam Laktat