Interelasi Metabolisme dan Penentuan Kalori Total

Polewali Mandar Sulawesi Barat. @arali2008.– Ditulis dengan tujuan pengantar memahami materi interelasi metabolisme, Penentuan Energi (Kalori) Total dan Keseimbangan Energi.  Ditulis sebagai bahan bacaan untuk mahasiswa smester 3 Sekolah Tinggi Ilmu Kesehatan Bina Generasi (STIKES BIGES) Polewali Mandar dari mata kuliah ILMU GIZI yang penulis Ajarkan. Tulisan ini juga —- yang penulis telah sederhanakan dari berbagai sumber pustaka —- dapat dipergunakan oleh setiap induvidu dewasa yang ingin mengetahui kebutuhan Energi (Kalori Totalnya).

Kalori yang bersumber dari makanan selayaknya harus sama –seimbang– dengan Kalori yang dibutuhkan tubuh untuk beraktifitas, istirahat dan kerja-kerja organ pencernaan. Penjelasan dimulai dari pengertian dari Interelasi Metabolisme, dengan output pada hasil akhir dari interelasi metabolisme, yaitu :

• setiap 1 gram Karbohidrat menghasilkan 4 Kalori,
• Setiap 1 gram protein menghasilkan 4 Kalori dan
• Setip 1 gram lemak menghasilkan 9 Kalori.

Jumlah Energi ——sama dengan Kalori (kkal)—— dari hasil interelasi metabolisme akan dipergunakan, Pertama,  energi basal, Kedua, energi aktifitas dan Ketiga, energi spesifik untuk pencernaan makanan. Ketiga Komponen ini adalah dasar untuk menentukan Kebutuhan Kalori Total untuk seseorang.

Interelasi Metabolisme

Interelasi Metabolisme Adalah proses metabolisme Karbohidrat, lemak, Protein yang pada mulanya berproses sendiri-sendiri, ——— karbohidrat menghasilkan glukosa, Lemak menghasilkan gliserol dan asam lemak serta protein menghasilkan asam amino—— tetapi pada akhirnya akan terjadi interelasi (saling berinteraksi pada suatu siklus yang dinamakan siklus kreb) antar metabolisme zat gizi, dengan hasil akhir pembentukan CO2, H2O dan NH3 dengan sejumlah energi potensial dalam bentuk Fosfat Berenergi Tinggi (ATP) termasuk energi yang dihasilkannya.

Proses dan hasil dari interelasi metabolisme terutama Energi Potensial adalah proses terjadinya metabolisme energi yang bersumber dari melekul Karbohidrat, Lemak dan Protein, terjadi didalam mitokondria (komponen dalam sel) dan akan menghasilkan sejumlah energi :

• Pada penguraian 1gram glukosa (Karbohidrat) menjadi CO2, H2O (air) akan menghasilkan energi sebesar 4 Kkal
• Pada penguraian 1gram asam lemak (lemak) menjadi CO2, H2O(air)  akan menghasilkan energi sebesar 9 Kkal
• Pada penguraian 1gram asam amino (protein) menjadi CO2, H2O(air) dan NH3 akan menghasilkan energi sebesar 4 Kkal

Metabolisme itu sendiri adalah seluruh rangkaian reaksi  biokimia yang terjadi di dalam sel tubuh membentuk melekul besar (anabolisme) maupun kecil (katabolisme).

Dimana katabolisme merupakan rangkaian reaksi-reaksi (Karbohidrat, Lemak dan Protein) dimana terjadi oksidasi alamia didalam sel yang menguraikan melekul besar menjadi melekul kecil dan menghasilkan energi.

Anabolisme merupakan rangkaian  reaksi reduksi alamia didalam sel  dari melekul kecil yang membutuhkan energi untuk membentuk melekul besar.

Reaksi anabolisme dan katabolisme berlangsung secara cepat. Terjadi karena adanya katalisator  yaitu enzim (melekul protein), berfungsi secara cepat karena adanya: ko-enzim yaitu beberapa vitamin B Complek dan ko-faktor yaitu beberapa mineral, serta adanya media air.

ATP yang dihasilkan dari interelasi metabolisme merupakan bahan penyedia energi tubuh, terjadi dalam mitokandria kemudian  diterima oleh nukleotida dengan gugus fosfat berenergi rendah sampai berenergi tinggi, Nukleotida berenergi rendah menerima energi ADP (Adenosin Difosfat) ditambah dengan gugus fosfat ADP akan menjadi ATP (denosin Trifosfat) yang berenergi tinggi sebagai penyedia energi.

ADP + Energi + Fosfat a’ ATP

Bila sel atau tubuh memerlukan energi akan terjadi penguraian ATP menjadi ADP lagi yang menghasilkan energi untuk dipergunakan berbagai kegiatan

ATP a’ ADP + Fosfat + Energi

Penjelasan secara keseluruhan disajikan dalam gambar dibawah ini.

Fungsi Energi

Fungsi Energi dari Penguraian ATP atau ADP yang yang terurai akan sangat berguna untuk sel dan penggerakan otok  yaitu

Untuk  Keperluan sel :

• Proses pencernaan, menyerapan, dan mengangkut zat gizi penghasilan energi hingga masuk kedalam sel di dalam sel akan berguna
  • Membentuk melekul baru (misal. Enzim, hormon dan antibody
  • Mengganti struktur sel yang rusak
  • Mengeluarkan dan memasukan zat-zat dari dan kedalam sel
  • Membentuk melekul cadangan energi

Untuk pergerakan otot

• aktif maupun istirahat
• diperintah otak maupun tidak diperintah otak

Atau secara keseluruhan Energi (Kalori) yang dihasilkan dari penguraian ATP akan digunakan untuk :

1. Aktifitas saat tubuh istirahat Basal (Basal Energy Expenditure= BEE ),
2. Aktifitas Fisik ( AF) dan
3. Pengaruh termis dari makanan (thermic effect of food = TEF).
4. Seluruh Energi yang digunakan tubuh ini  adalah Penjumlahan dari BEE +AF + TEF. Inilah yang disebut dengan Penentuan Energi (kalori) Total.

Penentuan Energi (Kalori) Total

PERTAMA: Aktifitas saat tubuh istirahat Basal (Basal Energy Expenditure= BEE). Misalnya Proses metabolisme dalam sel, Denyut jantung, Gerakan peristaltik usus, Pernapasan, Sekresi enzim dan hormon, Tonus otot dll. Aktifitas ini nyaris tidak dapat dikontrol oleh otak. Rumus yang digunakan untuk menghitung BEE adalah Saat istirahat (istirahat tampa aktifitas fisik) tetapi atau dengan menggunakan perhitungan untuk BEE sebagai berikut :

Rumus Du Bois

BEE pria            = 66 + (13.7 x BB kg ) + ( 5 x TB cm ) – ( 6,8 x  U.thn )

BEE Wanita      = 655 + ( 9,6 x BB kg ) + ( 1,8 x TB cm ) – ( 4,7 x U.thn )

Atau dengan cara cepat

BEE pria             = 1 kkal /kg BB/Jam = ( 24 Kkal / kg BB / hari )

BEE wanita         = 0,9 Kkal / kg BB / jam = ( 21,6 Kkal / kg BB / hari )

Bisa juga cara cepat dengan menghitung

BEE Laki-laki     = 30 kkal x kg BB

BEE Perempuan = 25 kkal x kg BB

Faktor-faktor yang mempengaruhi nilai BEE diantaranya :

Umur : BEE / kg BB yang tertinggi adalah pada masa BAYI  lalu menurun pada masa ANAK, lalu meningkat lagi pada masa REMAJA. Selanjutnya BEE menurun 2 % untuk setiap tambahan umur 10 tahun setelah usia 21 tahun

Jenis Kelamin : BEE anak wanita dan pria hingga umur 10 tahun adalah sama, selanjutnya pada usia dewasa BEE pria lebih tinggi 10 % dari wanita. Masa otot pria lebih besar dari wanita.

Suhu tubuh dan Lingkungan : Pada saat udara dingin atau tubuh kehilangan kulit karena luka bakar, tubuh berusaha mempertahankan suhu tubuh dengan cara meningkatkan BEE. Pada keadaan demam, BEE meningkat, setiap kenaikan suhu 1 oC, BEE naik 13 %

Tidur : Selama tidur tenang BEE turun 10 %

Aktifitas Hormon : Pada kondisi stress, saat terjadi peningkatan hormon katabolik, terjadi kenikan BEE. Pada hipertiroidi, terjadi peningkatan sekresi hormon tiroksin oleh kelenjar gondok, BEE meningkat 75 – 100 %. Pada hipotiroidi BEE menurun 30 – 40 %

Dan faktor-faktor lainnya adalah : Starvasi dan kurang energi protein kronis BEE menurun 15 – 20 %. Kehamilan BEE naik 15 – 25 %. Pada keadaan normal penggunaan energi untuk aktifitas OTAK dan SISTEM SARAF PUSAT adalah 20 % BEE. Pada faktor Genetik BEE bisa naik bisa turun

KEDUA : Aktifitas Fisik ( AF) dibagi dalam tiga aktifitas;

1. Aktifitas sangat ringan dan ringan menggunakan energi sebesar 30 – 50 % dari BEE.
2. Aktifitas sedang 50 – 75 % dari BEE.
3. Aktifitas berat (kerja berat) menggunakan energi 75 % dari BEE. Aktifitas ini dikontrol oleh otak.

Aktifitas SANGAT RINGAN bila dilakukan sambil duduk dengan sedikit menggunakan otot tangan, seperti mengetik, menyiangi sayuran, dll.

Aktifitas RINGAN bila menggunakan otot tangan dengan  lebih kuat seperti menyeterika atau dengan menggunakan otot tangan dan kaki dengan santai.

Aktifitas SEDANG berupa aktifitas-aktifitas orang yang setara dengan orang  yang berjalan cepat diselingi dengan lari-lari kecil.

Sedangkan Aktifitas BERAT berupa Aktifitas  orang yang setara  dengan  orang yang berlari dengan kecepatan 12-14 km /jam. Untuk menghitung energi aktifitas fisik sebaiknya dicatat jamnya, Misalnya 5 jam sangat ringan, 6 jam ringan, 2 jam sedang dan 1 jam berat.

KETIGA : Pengaruh termis dari makanan (thermic effect of food = TEF).

Pada saat mengkonsumsi makanan  terjadi proses pencernaan dan penyerapan, mengangkut zat gizi penghasil energi hingga mencapai sel-sel tubuh. Terjadi peningkatan BEE dan aktifitas fisik atau terjadi peningkatan penggunaan Energi disebut Thermic Effect of Food = TEF.

Nilai TEF biasa disebut juga dengan Specifik Dinamik Action= SDA. Nilai TEF untuk protein adalah tertinggi 30 %, lalu karbohidrat, kemudian lemak. SDA bekerja  mulai dari TEF tertinggi kemudian yang terendah. Karena menu makanan merupakan gabungan protein,  karbohidrat dan lemak, maka nilai TEF adalah 10 % dari ( BEE + AF )

Contoh perhitungan energi untuk pa’ Rahmat yang berumur 30 tahun, BB=60 kg dan TB=160  cm, aktifitas sehari-harinya dikategorikan sedang (50%).

BEE (Cara Du Bois)

BEE pria   = 66 + (13.7 x BB kg ) + ( 5 x TB cm ) – ( 6,8 x  U.thn ) = 1450 kkal

Cara cepat :

BEE pria  = 1 kkal /kg BB/Jam = ( 24 Kkal / kg BB / hari ) =1440 kkal

Aktifitas Fisik sedang ( 50 % )

= 50 % x 1450 Kkal

= 725 Kkal

TEF

= 10 % x (BEE + AF )

= 10 % x (1450+725)  = 217.5  Kkal

Maka total keseluruhan penggunaan energi ( Total Energi Expenditure = TEE ) adalah penjumlahan dari :             = BEE + AF + TEF

TEE

= 1450 +  725 + 217.5

= 2392.5 Kkal

Seluruh Energi yang digunakan tubuh ini  yaitu Penjumlahan dari BEE +AF + TEF, harus berada dalam keseimbangan energi. Kelebihan dan kekurangan energi akan mengakibatkan gangguan gizi dan kesehatan.

Keseimbangan Energi

Keseimbangan energi terjadi karena asupan energi dari makanan sama banyak dengan penggunaanya, tubuh dalam kondisi ENERGI SEIMBANG.

Bila asupan energi dari makanan melebihi penggunaanya, maka tubuh dalam kondisi KELEBIHAN ENERGI, dan selanjutnya energi ini akan tersimpan dalam dalam bentuk glikogen hati (maks. 600 mg) dan glikogen otot (maks. 300 mg), serta tersimpan dalam bentuk asam lemak trigliserida dengan daya tampung tak terbatas (bermakna) yaitu Rongga perut dan jaringan dibawah kulit.

Dalam keadaan kelebihan energi yang tersimpan, BB  akan bertambah 10%-20% diatas normal (Over weight  dan Obesitas). Gangguan kesehatan akan sering muncul  diantaranya : penyakit jantung koroner, Hiptertensi, Gangguan sendi tulang tungkai, Gangguan pernapasan, Perlemakan hati, DM Dan berbagai gangguan hormonal.

Bila asupan energi dari makanan lebih sedikit penggunaanya, maka tubuh dalam kondisi KEKURANGAN ENERGI. Disini glikogen (hati dan otot) berkurang, Lemak (asam trigliserida) berkurang, Protein berkurang. Gangguan Kesehatan kemungkinan muncul adalah  Sintesa berbagai protein tergganggu, Anti Body akan menurun, Daya tahan tubuh menurun dan  mudah terkena infeksi.

——–

Bahan bacaan;  Arsad Rahim Ali, (2009), “Modul Mata Kualiah Ilmu Gizi”, Sekolah Tinggi Ilmu Kesehatan Bina Generasi (STIKES BIGES) Polewali Mandar.

Baca juga artikel terkait :

1. Apakah Masalah Gizi Itu ?
2. Kebutuhan Gizi pada Masa Embrio dan Janin.
3. Mengitung Kebutuhan (Gizi) Air
4. Cara Praktis Mendeteksi gizi Buruk dengan Menggunakan Berat Badan Ideal
5. Menghitung Berat Badan Ideal Ibu Hamil
6. Pemberian Kapsul Vitamin A pada balita di Polewali Mandar
7. Ada Gizi Buruk Di Tengah-tengah Kelebihan Berat Badan Orang Dewasa
8. Perdebatan Angka Kematian Ibu
9. Hasil Audit Non Klinis Kematian Ibu dan Bayi
10. Mama Aku Mau Mati

—

Blogger @arali2008

Opini dari Fakta Empiris Seputar Masalah Epidemiologi Gizi dan Kesehatan
di Kabupaten Polewali Mandar Propinsi Sulawesi Barat Indonesia