Tenaga bagi Manusia buku sumber sains sukan Tingkatan 4

SAINS SUKAN 99 Apabila kita merujuk kepada kecepatan melakukan kerja, kita merujuk kepada Kuasa Kuasa = Kerja Masa Bagaimana kita mengukur tenaga dan kerja? Tenaga boleh diukur dengan Joules, kilogram-meters KGM, Watts 1 Joule = 0.102 KGM 1 Watt = 1 Joule per saat Contoh kiraan: Apabila atlit mengangkat berat sebanyak 10 kg dan menaiki tangga setinggi 50 m dan mengambil masa satu minit, maka atlit tersebut telah melakukan 500 KGM. Ini bermakna atlit tersebut telah melakukan sebanyak 4,901 Joule. Atlit tersebut juga telah menjana Kuasa sebanyak 81.7 Watt. Satu 1 kalori merujuk kepada ukuran tenaga haba. 1 gram kalori mewakili jumlah tenaga yang diperlukan untuk menaikkan suhu air sebanyak satu darjah celcius. 1 kilokalori kcal = 1000 kalori C 1 gram karbohidrat = 4.30 C 1 gram lemak = 9.45 C 1 gram protin = 5.65 C Peringatan: 6 jenis tenaga adalah mekanikal, kimia, elektrikal, haba, cahaya dan haba. 4.3.2 Simpanan Tenaga dalam Badan Tenaga dalam badan yang boleh digunakan serta merta disimpan dalam bentuk adenosine trifosfat ATP dan fosfokreatine PCr. Kedua-dua ATP dan PCr terdapat dalam tisu dalam jumlah yang sedikit dan mudah habis dalam beberapa saat sahaja. ATP dan PCr membekalkan tenaga utama bagi larian pecut seperti 100m. Oleh itu amatlah penting untuk memastikan simpanan ATP dan PCr dalam tisu badan mencukupi. Karbohidrat, lemak dan protein dalam badan boleh membentuk ATP dan PCr. Tenaga yang paling banyak disimpan dalam badan adalah dalam bentuk lemak iaitu 100 trigliserida dan asid lemak bebas free fatty acid. Karbohidrat disimpan dalam bentuk glikogen dan glukosa. Protein disimpan dalam bentuk asid amino dalam tisu. Jadual 3.3. Simpanan Tenaga Utama dalam Tubuh Manusia Sumber Tenaga Bentuk Tenaga Yang Disimpan Jumlah Kalori dalam Badan Jumlah kilo- Joule dalam Badan Jarak yang boleh tercapai ATP PCr Karbohidrat Lemak Protein Tisu Tisu Serum Glukos Glikogen Hati Glikogen Otot Serum Asid Lemak Bebas Serum Trigliserida Trigliserida Tisu Adipos Protein Otot 1 4 20 400 1,500 7 75 80,000 30,000 4.2 16.8 88 1,680 6,300 29.2 315 336,000 126,000 17.5 ela 70 ela 350 ela 8.8 km 24 km 4.3.3 Sistem Tenaga Terdapat tiga jenis sistem tenaga: 1 Sistem ATP-PCr 2 Sistem anaerobik glikolisis 3 Sistem aerobik Sistem Tenaga membekalkan sumber tenaga dalam bentuk ATP Adenosin Trifosfat. Apabila penguraian ATP berlaku maka tenaga akan dibebaskan. Tenaga ini digunakan untuk pergerakan otot. Sistem tenaga ATP- PCr dan sistem anaerobik glikolisis tidak memerlukan kehadiran oksigen bagi penghasilan tenaga berbanding dengan sistem aerobik. Rajah 3.2. menunjukkan sistem tenaga dan peratus sumbangan sistem tenaga bagi beberapa acara sukan. SAINS SUKAN 101 Sumber: Powers Howley 2002 4.3.4. Metabolisme Semasa Rehat dan Senam Metabolisme merupakan jumlah perubahan fizikal dan kimia yang berlaku dalam badan seperti penukaran dari makanan kepada tenaga, pembentukan enzim dan hormon serta pembinaan tisu dan tumbesaran tulang. Tenaga adalah diperlukan untuk proses metabolisme berlaku. Semasa rehat, kadar metabolisme adalah rendah. Oleh kerana penggunaan otot adalah minimum semasa rehat, badan tidak perlu membentuk ATP dengan banyak dan cepat. Tenaga yang minimum itu hanya perlu bagi fungsi Rajah 3.2 Sumbangan sistem tenaga anaerobik dan aerobik dalam sukan Sumber: Powers Howley, 2002 102 fisiologikal seperti pengepaman darah dan juga untuk menghasilkan haba badan. Akti viti senam akan meningkatkan kadar metabolisme. Semakin tinggi intensiti serta semakin pantas kita melakukan aktiviti fizikal, maka semakin cepatlah berlakunya penguncupan otot. Ini akan meningkatkan penggunaan tenaga dan kalori. Jadual 3.4 di bawah menunjukkan contoh kalori yang digunakan bagi aktiviti tertentu. Jadual 3.4 Penggunaan Kalori Bagi Aktiviti Aktiviti Penggunaan Kalori sem init Kadar Metabolik Semasa Rehat 1.0 Duduk dan Menulis 2.0 Berjalan 4.4 km per jam 3.3 Berjalan 11 km per jam 9.4 Berlari 31 km per jam 29.3 Angkat berat maksimum 90.0

4.4 Karbohidrat, Lemak dan Protein

4.4.1 Karbohidrat Karbohidrat merupakan komponen makanan dalam diet Asia. Setiap satu gram karbohidrat adalah lebih kurang 4 kalori. Karbohidrat merupakan sumber utama tenaga. Dalam tubuh badan, karbohidrat disimpan dalam bentuk glukos dalam darah dan glikogen dalam otot dan hati. 4.4.1.1 Jenis-jenis Karbohidrat Jadual 3.5 Jenis-jenis karbohidrat Jenis Nam a Contoh Karbohidrat Mudah Monosakarida: Glukosa, Fruktosa, Galaktosa Disakarida : Maltosa, laktosa, Sukrosa Madu, Gula perang, jus buah-buahan Karbohidrat Kompleks Polisakarida : A milopektin, A milos, Glikogen Nasi, Kanji, Gandum Dietary Fiber Larut air : Gam, Pektin Tidak larut air :Selulosa Didapati dalam hampir semua tumbuh- tumbuhan SAINS SUKAN 103 4.4.1.2. Fungsi Karbohidrat Karbohidrat yang dimakan akan diuraikan sehingga menjadi bentuk termudah seperti glukosa. Glukosa kemudian diserapkan ke dalam darah dan glukosa darah adalah penting untuk proses metabolisme. Tahap glukosa dalam darah normal adalah 80-100 miligram per mililiter darah. Insulin, sejenis hormon akan memastikan glukosa dalam darah sentiasa berada dalam tahap yang optimum. Glukosa darah berlebihan akan diserap semula ke dalam tisu. 4.4.1.3. Keperluan Semasa Senam Keperluan pengambilan karbohidrat berbeza bagi peringkat umur yang berbeza. Atlit mempunyai keperluan karbohidrat yang lebih tinggi dari individu bukan atlit untuk membekalkan tenaga semasa berlatih. Jadual 3.6 Keperluan Karbohidrat Per ingkat Umur Keperluan Karbohidrat dalam diet harian Kalori Kanak-kanak lelaki 9 - 12 tahun 12 - 15 tahun 15 - 18 tahun 50 – 60 50 – 60 50 – 60 1,400 1,550 1,750 Kanak-kanak perempuan 9 - 12 tahun 12 - 15 tahun 15 - 18 tahun 50 – 60 50 – 60 50 – 60 1,100 1,300 1,250 Dew asa 50 – 60 1,300 Atlit dalam latihan 60 – 70 1,800 Atlit berdaya tahan tinggi 60 – 70 2,450 4.4.2. Lemak Lemak dalam diet kita adalah lipid, suatu bahan organik. Lipid’dietary’ yang penting dalam diet kita adalah trigliserida, kolesterol dan fosfolipid. Lemak boleh didapati dalam daging, hasil tenusu dan kekacang.