Senin, 25 Mei 2015



BAB I
PENDAHULUAN
Setiap bentuk aktifitas manusia memerlukan energi disebut sebagai kerja. Aktifitas kerja membutuhkan energi agar otot dapat berkontraksi. Pada dasarnya ada dua macam sistem metabolisme energi yang diperlukan dalam setiap aktifitas gerak manusia yaitu, metabolisme (1). Sistem energi anaerob, dan (2). Sistem energi aerobik. Adapun letak perbedaan pada kedua sistem tersebuut adalah ada tidaknya bantuan oksigen (O2) selama proses pemenuhuan kebutuhan energi berlangsung. Seistem aerobik selama proses pemenuhan energinya tidak memerlukan bantuan oksigen (O2), namun menggunakan sistem energi yang tersimpan dalam otot, yaitu ATP dan PC, sebaliknya sistem energi aerobik dalam proses pemenuhan kebutuhan energinya untuk bergerak memerlukan bantuan oksigen (O2) yang diperoleh dengan cara menghirup udara melalui sistem pernafasan. 1. Sistem metabolisme aerobik Adalah serentetan proses kimiawi yang tidak memerlukan adanya oksigen. Pada setiap awal kerja otot, kebutuhan energi dipenuhi oleh persedian ATP yang terdapat dalam sel otot (Bowers dan Fox, dkk. 1992), ATP merupakan senyawa kaya energi sehingga merupakan bentuk energi kimia yang siap pakai untuk aktivitas otot yang pertama kali, namun hanya mampu menopang kerja selama 5 detik bila ttidak ada sistem energi lain. Agar kerja otot dapat berlangsung lebih lama maka diperlukan Phospo Creatin (PC) yang mampu memperpanjang kerja selama kira-kira 10 detik (Nossek, 1992). Phospo Creatin juga merupakan senyawa kaya energi yang berkaitan erat dengan ATP. Di dalam otot menyimpan sejumlah ATP dan PC dalam jumlah sedikit secara kolektif yang di sebut phospagen. Menurut Bowers dan Fox (1992) jumlah ATP-PC didalam otot wanita sebesar 0,3 mol dan untuk laki-laki sebesar 0,6 mol. Dengan demikian jumlah energi yang tersedia bila menggunakan sistem ATP-PC sangat terbatas. Untuk itu apabila kerja otot masih berlangsung lama lagi, maka kebutuhan energi yang diperlukan dipenuhi oleh sistem glikolisis atau asam laktat (glikolisis anaerob). Sistem ini akan mampu memerpanjang kerja sampai denggan 120 detik (McArdle, dkk 1956). Glokolisis adalah proses pemecahan karbohidrat (gula), sedangkan aerobik berarti tanpa bantuan oksigen. Dalam proses glikolosis aerobik gula dipecah mencadi ATP untuk mensuplai energi yang diperlukan oleh otot. Apabila karbohidrat mencadi parsial (bagian), maka salah satu hasil akhirnya adalah asam laktat, sehingga dinamakan sistem asam laktat. Selama berlangsungnya pemenuhan energi anaerob, didalam jaringan otot dan darah akan terjadi timbunan asam laktat. Apabila timbunan asam laktat semakin banyak dan tidak tidak mampu disitesiskan lagi menjadi sumber energi, dalam proses sistem asam laktat, maka akan menyebabkan terjadinya kelelahan otot, salah satu tanda kelelahan otot adalah terjadinya kejang otot (kramp) yang disebabkan oleh tidal lancarnya proses resintesis asam laktat menjadi ATP kembali ke dalam otot. Adapun ciri sistem energi yang anaerobik, meliputi anaerobik alaktik dan laktik adalah sebagai berikut. Ciri sistem energi anaerobik alaktik : -Intensitas kerja maksimal -Lama kerja kira-kira 10 detik -Irama kerja eksplosif -Aktifitas menghasilkan Adenosin diphospat (ADP) + energi Ciri sistem energi anaerobik laktik : -Intensitas kerja maksimal -Lama kerja antara 10 sampai 120 detik -Irama kerja eksplosif -Aktifitas menghasilkan asam laktat dan energi 2. Sistem metabolisme aerobik Aerobik berarti ada bantuan oksigen, sehingga metabolisme aerobik adalah serentetan reaksi kimia yang memerlukan adanya oksigen. Setelah proses pemecahan energi berlangsung selama kurang lebih 120 detik, maka asam laktat sudah tidak dapat di resistensis lagi menjadi sistem energi, untuk itu perlu diperlukan oksigen (O2) untuk membantu proses resistensi asam laktat menjadi sumber energi kembali. Oksigen yang masuk digunakan untuk membantu pemecahan senyawa glikoligen dan karbohidrat (Bowers dan Fox, dkk, 1992). Dengan adanya oksigen maka pemecahan glikogen secara penuh menjadi karbon dioksida (CO2) dan air (H2O) yang akan menjadi ATP. Seluruh rangkaian proses tersebuut dinamakan glikolisis aerobik. Glikolisis aerobik adalah pemecahan glikogen dengan bantuan oksigen. Ada perbedaan antara glikolisis aerobik dan glikolisis anaerobik, yaitu dengan adanya bantuan oksigen asam laktat yang tersimpan dalam otot, dengan kata lain bantuan oksigen dapat membantu menghambat terjadinya asam laktat di dalam otot, tetapi oksigen tersebut tidak merisentesis ATP. Fungsi oksigen dalam proses ini adalah mengalihkan asam laktat dengan asam pyrufat ke dalam sistem aerobik setelah diresitesis ATP. Jadi selama proses glikolisis aerobik, glikogen dipecah menjadi asam pyrufat menghasilkan energi untuk merisentetis ATP (Bowers dan Fox, 1992). Untuk lebih jelasnya proses terjadi reaksi secara beruntun tersebut dapat digambarkan sebagai berikut : a. (C6H12)6)n 2C3 H4 O3 + Energi (Glykogen) (Asam pyruvat) b. Energi + 3 ADP + Pi ATP Adapun ciri dari sistem energi aerobik di tinjau dari intensitas, durasi, irama adalah sebagai berikut, Ciri-ciri sistem aerobik – Intensitas kerja sedang – Lama kerja lebih dari 3 menit – Irama gerak (kerja) lancar dan terus menerus (kontinyu) – Selama aktifitas menghasilkan karbondioksida + air (CO2H20) Dalam kinerja (penampilan) aktifitas olahraga kedua sistem enerrgi tersebut memiliki karateristik berbeda. Perbedaan ini merupakan dasar pada saat menetukan setiap metode yang disesuaikan dengan tujuan. Banyak faktor yang ikut menentukan pemilihan dan bentuk latihan selain kedua sumber energi tersebut, diantaranya adalah faktor teknik, taktik, macam gerak, dan kebutuhan energi dominan. Selanjutnya aktivitas yang suber energinya dari sistem aerobik cenderung mengunakan power yang rendah dan berhubungan erat dengan ketahanan kardiorespirasi. Sedangkan aktifitas yang suber energinya berasal dari anaerobik cenderung mengunakan power yang tinggi dan berkaitan erat dengan power otot serta ketahanan otot.
Sistem Energi
Untuk menghasilkan energi, terapat 2 (dua) sistem energi, yaitu sistem energi anaerobik (tidak memerlukan oksigen) dan sistem energi aerobik (memerlukan oksigen). Sementar itu, sistem energi anaerobik dibedakan menjadi 2, yakni anaerobik alaktik (tidak menghasilkan asam laktat) dan anaerobik laktik (menghasilkan asam laktat).

Sistem Energi Anaerobik Alaktik (Phosphagen System)
Sistem ini menyediakan energi siap pakai yang diperlukan untuk permulaan aktivitas fisik dengan intensitas tinggi (height Intensity). Sumber energi diperoleh dari pemecahan simpanan ATP dan PC yang tersedia di dalam otot. Pada aktivitas maksimum, sistem ini hanya dapat dipertahankan 6-8 detik (Short Duration) karena simpanan ATP dan PC sangat sedikit, setiap 1 kg otot mengandung 4-6 mM ATP dan 15-17 mM PC. 1 Mole = 1.000 mMol setara 7-12 kalori. Cabang olahraga yang menggunakan sistem ini antara lain lari cepat 100 meter, renang 25 meter, dan angkat besi.

Sistem Energi Anaerobik Laktik (Lactid Acid System)
Apabila aktivitas fisik terus berlanjut, sedangkan penyediaan energi dari sistem anaerobik alaktik sudah tidak mencukupi lagi, maka energi akan disediakan dengan cara mengurai glikogen otot dan glukosa darah melauli jalur glikolisis anaerobik (tanpa bantuan oksigen). Glikolisis anaerobik menghasilkan energi (2-3 ATP), juga menghasilkan asam laktat. Asam laktat yang terbentuk dan tertumpuk menyebabkan sel menjadi asam yang akan mempengaruhi efisiensi kerja otot, nyeri otot dan kelelahan. Asam laktat dapat diolah menjadi energi kembali dalam bentuk glukosa melauli siklus Corry. Hampir semua cabang olahraga seperti sepakbola, bola voli, basket menggunakan sistem energi ini. Setiap 1 kg otot mengandung 4-5 mM ATP dan 15-17 PC.    
Sistem Energi Aerobik
Untuk aktivitas dengan intensitas rendah (low intensity) yang dilakukan dalam waktu lama atau lebih dari 2 menit (long duration), energi disediakan melalui sistem energi aerobik, yakni pemecahan nutrion bakar (karbohidrat, lemak, dan protein) dengan bantuan oksigen. ATP yang dihasilkan oleh sistem ini 20 kali lebih banyak daripada yang dihasilkan oleh sistem anaerobik, yakni sejumlah 38-39 ATP.
Sistem energi anaerobik dan aerobik bekerja secara serempak, sesuai dengan kebutuhan ATP yang diperlukan tubuh untuk bergerak. ATP berfungsi untuk kontraksi otot, pencernaan, sekresi kelenjar, sirkulasi dan transmisi syaraf. Sehingga dapat disimpulkan bahwa anaerobik untuk intensitas tinggi dengan durasi pendek, sedangkan aerobik untuk intensitas rendah dengan durasi lama.
Kemampuan tubuh menggunakan oksigen secara maksimal (VO2 Max) merupakan cara efisien guna menyediakan energi, yang menjadi tuntutan bagi setiap olahragawan untuk dapat berprestasi. Semakin lama dan keras berlatih akan semakin meningkatkan kebutuhan oksigen untuk memenuhi kebutuhan energi. Namun, tubuh mempunyai kemampuan terbatas mengambil oksigen sehingga setiap orang mempunyai batas kemampuan maksimum yang berbeda. Intensitas kerja biasanya digambarkan dengan persentas (%) VO2 maz, pada tingkat kerja kurang dari 60-65% VO2 max. Sumbangan karbohidrat dan lemak seimbang dan pada tingkat kerja di atas 65% sumber energi utama berasal dari karbohidrat.
Masing-masing sistem energi tersebut memiliki kelebihan dan kekurangan, antara lain sistem energi anaerobik lebih cepat menghasilkan energi yang dapat segera dipergunakan, tetapi jumlah energi yang dihasilkan sedikit sehingga aktivitas hanya dapat dilakukan dalam waktu yang singkat. Sebaliknya, sistem aerobik menghasilkan energi dalam waktu yang relatif lama, tetapi jumlah energi yang dihasilkan lebih banyak sehingga dapat dipergunakan untuk gerakan yang lebih lama.
  
 Latar belakang
Manusia dalam melakukan kegiatan atau aktivitas setiap hari membutuhkan energi, baik untuk bergerak maupun untuk bekerja. Kemampuan tubuh manusia untuk melangsungkan kegiatannya dipengaruhi oleh struktur fisiknya. Tubuh manusia terdiri dari struktur tulang, otot, saraf, dan proses metabolisme. Rangka tubuh manusia disusun dari 206 tulang yang berfungsi untuk melindungi dan melaksanakan kegiatan fisiknya, dimana tulang-tulang tersebut dihubungkan dengan sendi-sendi otot yang dapat berkontraksi. Otot-otot ini berfungsi mengubah energi kimia menjadi energi mekanik, dimana kegiatannya dikontrol oleh sistem saraf sehingga dapat bekerja secara optimal.
Hasil dari proses metabolisme yang terjadi di otot, berupa kumpulan proses kimia yang mengubah bahan makanan menjadi dua bentuk, yaitu energi mekanik dan energi panas. Bahan makanan diproses pada sistem pencernaan yang meliputi lambung, diurai atau dihaluskan menjadi seperti bubur, kemudian masuk ke usus halus untuk diserap. Bahan-bahan makanan tersebut selanjutnya masuk ke sistem peredaran darah, lalu menuju ke sistem otot.
Begitu juga dengan udara yang dihirup melalui hidung akan masuk ke paru-paru atau sistem pernapasan, dimana zat oksigen yang turut masuk ke paru-paru selanjutnya oleh paru-paru dikirim ke sistem peredaran darah. Selain itu paru-paru berfungsi juga untuk mengambil karbon dioksida dari sistem peredaran darah untuk dikeluarkan dari dalam tubuh. Selanjutnya oksigen yang telah berada di sistem peredaran darah dikirimkan ke sistem otot, yang akan bertemu dengan zat gizi untuk beroksidasi menghasilkan energi.
Selain menghasilkan energi, proses ini juga menghasilkan asam laktat yang dapat menghambat proses metabolisme pembentukan energi selanjutnya. Selama kebutuhan oksigen terpenuhi dalam proses metabolisme, oksigen sisa yang ada di dalam darah digunakan untuk menguraikan asam laktat menjadi glikogen untuk digunakan kembali menghasilkan energi.
Bila ditinjau pada tingkat sel, tubuh manusia disusun dari 100 triliun sel dan mempunyai sifat dasar tertentu yang sama. Setiap sel digabung oleh struktur penyokong intrasel, dan secara khusus beradaptasi untuk melakukan fungsi tertentu. Dari total sel yang ada tersebut, 25 triliun sel merupakan sel darah merah yang mempunyai fungsi sebagai alat tranportasi bahan makanan dan oksigen di dalam tubuh dan membawa karbon dioksida menuju paru-paru untuk dikeluarkan.
Disamping itu, hampir semua sel juga mempunyai kemampuan untuk berkembang biak, walaupun sel-sel tertentu rusak karena suatu sebab, sel-sel yang tersisa dari jenisnya akan membelah diri secara kontinyu sampai jumlah yang sesuai untuk membentuk seperti semula. Semua sel menggunakan oksigen sebagai salah satu zat utama untuk membentuk energi, dimana mekanisme umum perubahan zat gizi menjadi energi di semua sel pada dasarnya sama.
Bahan makanan yang berupa karbohidrat, lemak, dan protein yang dioksidasi akan menghasilkan energi. Energi dari karbohidrat, lemak, dan protein semuanya digunakan untuk membentuk sejumlah besar Adenosine Tri Posphate (ATP), dan selanjutnya ATP tersebut digunakan sebagai sumber energi bagi banyak fungsi sel. Bila ATP diurai secara kimia sehingga menjadi Adenosine Di Posphate (ADP) akan menghasilkan energi sebesar 8 kkal/mol, dan cukup untuk berlangsungnya hampir semua langkah reaksi kimia dalam tubuh. Beberapa reaksi kimia yang memerlukan energi ATP hanya menggunakan beberapa ratus kalori dari 8 kkal yang tersedia, sehingga sisa energi ini hilang dalam bentuk panas. Beberapa fungsi utama ATP sebagai sumber energi adalah untuk mensintesis komponen sel yang penting, kontraksi otot, dan transport aktif untuk melintasi membran sel.
Bila dilihat secara persentase, energi yang menjadi panas sebesar 60% selama pembentukan ATP, kemudian lebih banyak lagi energi yang menjadi panas sewaktu dipindahkan dari ATP ke sistem fungsional sel. Sehingga hanya 25% dari seluruh energi dari makanan yang digunakan oleh sistem fungsional sel.

 Sistem Energi dan Metabolisme Energi dalam Olahraga
            Saat sedang berolahraga terdapat dua simpanan energi utama yang akan digunakan oleh tubuh untuk menghasilkan energi yaitu simpanan karbohidrat dan lemak. Simpanan karbohidrat terdapat dalam jumlah yang terbatas di dalam tubuh yaitu sekitar 0.5 kg dan tersimpan dalam bentuk glikogen otot, glikogen hati dan glukosa darah. Sedangkan lemak dalam jumlah yang besar  akan tersimpan di dalam jaringan adipose dan di dalam otot sebagai triasilgliserol.
Proses produksi energi di dalam sel otot akan  berlangsung  tepatnya  di dalam mitokondria sel. Di dalam mitokondria, lemak atau karbohidrat akan dioksidasi atau dalam istilah yang lebih popular akan di ‘bakar’ untuk menghasilkan molekul energi ATP ( adenosin trifosfat ) yang merupakan sumber energi di dalam sel-sel tubuh.
Selama berolahraga, secara ideal energi harus dapat diperoleh oleh sel-sel otot dengan laju yang sama dengan kebutuhannya. Adanya ketidakseimbangan antara laju pemakaian energi dengan pergantian atau jumlah persediaan  energi akan mengurangi kerja maksimal otot sehingga secara perlahan intensitas olahraga akan menurun dan tubuh akan terasa lelah akibat dari  terjadinya ketidakseimbangan neraca energi.

Sumber Energi dalam Olahraga
Kebutuhan energi pada saat berolahraga dapat dipenuhi melalui sumber-sumber energi yang tersimpan di dalam tubuh yaitu melalui pembakaran karbohidrat, pembakaran lemak, serta kontribusi sekitar 5% melalui pemecahan protein. Diantara ketiganya, simpanan protein bukanlah merupakan sumber energi yang langsung dapat digunakan oleh tubuh dan protein baru akan terpakai jika simpanan karbohidrat ataupun lemak tidak lagi mampu untuk menghasilkan energi yang dibutuhkan oleh tubuh. Penggunaan antara lemak ataupun karbohidrat oleh tubuh sebagai sumber energi untuk dapat mendukung kerja otot akan ditentukan oleh 2 faktor yaitu intensitas serta durasi olahraga yang dilakukan.
Pada olahraga intensitas rendah (ą25 VO max) dengan waktu durasi yang panjang seperti jalan kaki atau lari-lari kecil, pembakaran lemak akan memberikan kontribusi yang lebih besar dibandingkan dengan pembakaran karbohidrat dalam hal produksi energi tubuh. Namun walaupun lemak akan berfungsi sebagai sumber energi utama tubuh dalam olahraga dengan intensitas rendah, ketersediaan karbohidrat tetap akan dibutuhkan oleh tubuh untuk menyempurnakan pembakaran lemak serta untuk mempertahankan level glukosa darah.
Pada olahraga intensitas moderat-tinggi yang bertenaga seperti sprint atau juga pada olahraga beregu seperti sepakbola atau bola basket , pembakaran karbohidrat akan berfungsi sebagai sumber energi utama tubuh dan akan memberikan kontribusi yang lebih besar dibandingkan dengan pembakaran lemak dalam memproduksi energi di dalam tubuh. Kontribusi pembakaran karbohidrat sebagai sumber energi utama tubuh akan meningkat hingga sebesar 100% ketika intensitas olahraga berada pada rentang 70-95% VO max.
Glikogen merupakan simpanan karbohidrat dalam bentuk glukosa di dalam tubuh yang berfungsi sebagai salah satu sumber energi. Terbentuk dari mokekul glukosa yang saling mengikat dan membentuk molekul yang lebih kompleks, simpanan glikogen memilik fungsi sebagai sumber energi tidak hanya bagi kerja otot namun juga merupakan sumber energi bagi sistem pusat syaraf dan otak.
Di dalam tubuh, jaringan otot dan hati merupakan dua kompartemen utama yang digunakan oleh tubuh untuk menyimpan glikogen. Pada jaringan otot, glikogen akan memberikan kontribusi sekitar 1% dari total massa otot sedangkan di dalam hati glikogen akan memberikan kontribusi sekitar 8-10% dari total massa hati. Walaupun memiliki persentase yang lebih kecil namun secara total jaringan otot memiliki jumlah glikogen 2 kali lebih besar di bandingkan dengan glikogen hati.
Pada jaringan otot, glukosa yang tersimpan dalam bentuk glikogen dapat digunakan secara langsung oleh otot tersebut untuk menghasilkan energi. Begitu juga dengan hati yang dapat mengeluarkan glukosa apabila dibutuhkan untuk memproduksi energi di dalam tubuh. Selain itu glikogen hati juga mempunyai peranan yang penting dalam menjaga kesehatan tubuh yaitu berfungsi untuk menjaga level glukosa darah.
Sebagai sumber energi simpanan glikogen yang terdapat di dalam tubuh secara langsung akan mempengaruhi kapasitas atau performa seorang atlet saat menjalani program latihan ataupun juga saat pertandingan. Secara garis besar hubungan antara konsumsi karbohidrat, simpanan glikogen dan performa olahraga dapat di simpulkan sebagai berikut:
·         Konsumsi karbohidrat yang tinggi akan meningkatkan simpanan glikogen tubuh.
·         Semakin tinggi simpanan glikogen maka kemampuan tubuh untuk melakukan aktivitas fisik juga akan semakin meningkat
·         Level simpanan glikogen tubuh yang rendah menurunkan atau membatasi kemampuan atlet untuk mempertahankan intensitas dan waktu latihannya.
·         Level simpanan glikogen tubuh yang rendah menyebabkan atlet menjadi cepat lelah jika dibandingkan dengan seorang atlet dengan simpanan glikogen tinggi.
·          Konsumsi karbohidrat setelah latihan atau pertandingan akan mempercepat penyimpanan glikogen yang kemudian juga akan mempercepat proses pemulihan (recovery) seorang atlet.

Protein
Protein merupakan salah satu jenis nutrisi yang mempunyai fungsi penting sebagai bahan dasar bagi pembentukan jaringan tubuh atau bahan dasar untuk memperbaiki jaringan-jaringan tubuh yang telah rusak. Selain dari kedua fungsi tersebut, protein juga akan mempunyai fungsi sebagai bahan pembentuk hormon dan pembentuk enzim yang akan kemudian juga akan terlibat dalam berbagai proses metabolisme tubuh. Kebutuhan protein bagi seorang atlet disebutkan berada berada pada rentang 1.2-1.6 gr/kg berat badan per-harinya dan nilai ini berada diatas kebutuhan protein bagi non-atlet yaitu sebesar 0.6-0.8 gr/kg berat badan.
Peningkatkan kebutuhan protein bagi atlet ini disebabkan oleh karena atlet lebih beresiko untuk mengalami kerusakan jaringan otot terutama saat menjalani latihan atau pertandingan olahraga yang berat. Selain itu pada olahraga yang bersifat ketahanan (endurance) dengan durasi panjang sebagian kecil asam amino dari protein juga akan digunakan sebagai sumber energi terutama saat simpanan glikogen sudah semakin berkurang. Oleh karena hal-hal tersebut diatas maka kebutuhkan konsumsi protein seorang atlet dalam kesehariannya akan relatif lebih besar jika dibandingkan dengan kebutuhan non-atlet.
Pengunaan protein sebagai sumber energi tubuh saat berolahraga biasanya akan dicegah karena hal tersebut akan menganggu fungsi utamanya sebagai bahan pembangun tubuh dan fungsiya untuk memperbaiki jaringan-jaringan tubuh yang rusak. Dan dalam hubungannya dengan laju produksi energi di dalam tubuh, pemecahan protein jika dibandingkan dengan pembakaran karbohidrat maupun lemak juga hanya akan memberikan kontribusi yang relatif kecil.
Pada saat berolahraga terutama olahraga yang bersifat ketahanan, protein dapat memberikan kontribusi sebesar 3-5% dalam produksi energi tubuh dan kontribusinya ini dapat mengalami peningkatan melebihi 5% apabila simpanan glikogen dan glukosa darah sudah semakin berkurang sehingga tidak lagi mampu untuk mendukung kerja otot. Melalui asam amino yang dilepas oleh otot atau yang berasal dari jaringan-jaringan tubuh lainnya, liver (hati) melalui proses gluconeogenesis dapat mengkonversi asam amino atau substrat lainya menjadi glukosa untuk kemudian mengeluarkannya ke dalam aliran darah agar konsentrasi glukosa darah dapat dipertahankan pada level normal.
Namun pengunaan protein sebagai sumber energi seperti yang telah disebutkan akan mengurangi fungsi utamanya sebagai bahan pembangun tubuh serta juga fungsinya untuk memperbaiki jaringan-jaringan tubuh yang rusak. Selain itu, pembakaran protein sebagai sumber energi juga akan memperbesar resiko terjadinya dehidrasi akibat dari adanya produk samping berupa nitrogen yang harus dikeluarkan dari dalam tubuh melalui urine. Oleh karena itu untuk mencegah pemakaian protein secara berlebihan sebagai sumber energi saat berolahraga, seorang atlet diharapkan untuk mengkonsumsi karbohidrat yang cukup agar dapat meningkatkan simpanan glikogen dan juga dapat menjaga level glukosa darah di dalam tubuh.

Lemak
Di dalam tubuh, lemak dalam bentuk trigliserida akan tersimpan dalam jumlah yang terbatas pada jaringan otot dan akan tersimpan dalam jumlah yang cukup besar pada jaringan adipose. Ketika sedang berolahraga, trigliserida yang tersimpan ini dapat terhidrolisis menjadi gliserol dan asam lemak bebas (free fatty acid / FFA) untuk kemudian menghasilkan energi.
Pada olahraga dengan intensitas rendah sepeti jalan kaki atau lari-lari kecil, ketika kebutuhan energi rendah dan kecepatan ketersediaan energi bukanlah merupakan hal yang penting, simpanan lemak akan memberikan kontribusi yang besar sebagai sumber energi utama bagi tubuh. Kontribusi simpanan lemak sebagai sumber energi tubuh baru akan berkurang apabila terjadi peningkatan intensitas dalam berolahraga.
Pada saat terjadinya peningkatan intensitas olahraga yang juga akan meningkatkan kebutuhan energi, pembakaran lemak akan memberikan kontribusi yang lebih kecil jika dibandingkan dengan pembakaran karbohidrat untuk memenuhi kebutuhan energi di dalam tubuh. Walaupun pembakaran lemak ini memberikan kontribusi yang lebih kecil jika dibandingkan dengan pembakaran karbohidrat saat intensitas olahraga meningkat, namun kuantitas lemak yang terbakar tetap akan lebih besar jika dibandingkan saat berolahraga dengan intensitas rendah.
Pada saat berolahraga kompetitif dengan intensitas tinggi, pengunaan lemak sebagai sumber energi tubuh akibat dari mulai berkurangnya simpanan glikogen otot dapat menyebabkan tubuh terasa lelah sehingga secara perlahan intensitas olahraga akan menurun. Hal ini disebabkan karena produksi energi melalui pembakaran lemak berjalan lebih lambat jika dibandingkan dengan laju produksi energi melalui pembakaran karbohidrat walaupun pembakaran lemak akan menghasilkan energi yang lebih besar (9kkal/gr) jika dibandingan dengan pembakaran karbohidrat (4 kkal/gr). Perlu juga untuk diketahui bahwa jaringan adipose dapat menghasilkan asam lemak bebas dalam jumlah yang tidak terbatas, sehingga kelelahan serta penurunan performa yang terjadi pada saat berolahraga tidak akan disebabkan oleh penurunan simpanan lemak tubuh.

Karbohidrat
Karbohidrat merupakan nutrisi sumber energi yang tidak hanya berfungsi untuk mendukung aktivitas fisik seperti berolahraga. Namun, karbohidrat juga merupakan sumber energi utama bagi sistem pusat saraf termasuk otak. Di dalam tubuh, karbohidrat yang dikonsumsi oleh manusia dapat tersimpan di dalam hati dan otot sebagai simpanan energi dalam bentuk glikogen. Total karbohidrat yang dapat tersimpan di dalam tubuh orang dewasa kurang lebih sebesar 500 gr atau mampu untuk menghasilkan energi sebesar 2000 kkal. Di dalam tubuh manusia, sekitar 80% dari karbohidrat ini akan tersimpan sebagai glikogen di dalam otot, 18-22% akan tersimpan sebagai glikogen di dalam hati dan sisanya akan bersirkulasi di dalam aliran darah dalam bentuk glukosa.
Pada saat berolahraga terutama olahraga dengan intensitas moderat-tinggi, kebutuhan energi bagi tubuh dapat terpenuhi melalui simpanan glikogen, terutama glikogen otot serta melalui simpanan glukosa yang terdapat di dalam aliran darah (blood glucose) dimana ketersediaan glukosa di dalam aliran darah ini dapat dibantu oleh glikogen hati agar levelnya tetap berada pada keadaan normal. Proses pembakaran 1 gram karbohidrat akan menghasilkan energi sebesar 4 kkal. Walaupun nilai ini relatif lebih kecil jika dibandingkan dengan energi hasil pembakaran lemak, namun proses metabolisme energi karbohidrat akan mampu untuk menghasilkan ATP (molekul dasar pembentuk energi) dengan kuantitas yang lebih besar serta dengan laju yang lebih cepat jika dibandingkan dengan pembakaran lemak.

Simpanan karbohidrat ( glikogen )
Jumlah simpanan glikogen yang terdapat di dalam tubuh merupakan salah satu faktor penentu performa seorang atlet. Atlet yang mengkonsumsi karbohidrat dalam jumlah yang besar dalam sehari-hari akan memilki simpanan glikogen yang relatif lebih besar jika dibandingan dengan atlet yang mengkonsumsi karbohidrat dalam jumlah yang kecil. Dengan simpanan glikogen yang rendah, seorang atlet dalam menjalankan latihan atau pertandingannya akan cepat merasa lelah sehingga kemudian mengakibatkan terjadinya penurunan intensitas dan performa olahraga. Hal ini berbeda dengan seorang atlet yang akan memiliki performa dan ketahanan yang lebih baik apabila memiliki simpanan glikogen yang besar.
Perlu juga untuk diketahui bahwa glikogen yang terdapat di dalam otot hanya dapat digunakan untuk keperluan energi di dalam otot tersebut dan tidak dapat dikembalikan ke dalam aliran darah dalam bentuk glukosa apabila terdapat bagian tubuh lain yang membutuhkannya. Hal ini berbeda dengan glikogen yang tersimpan di dalam hati yang dapat dikonversi menjadi glukosa melalui proses glycogenolysis ketika terdapat bagian tubuh lain yang membutuhkan. Walaupun jumlah karbohidrat yang dapat tersimpan sebagai glikogen ini memiliki keterbatasan, namun kapasitas penyimpanannya terutama kapasitas penyimpanan glikogen otot dapat ditingkatkan dengan cara mengurangi konsumsi lemak dan memperbesar konsumsi bahan pangan kaya akan karbarbohidrat seperti roti, kentang, jagung,singkong atau juga pasta. Pengisian tubuh dengan karbohidrat pada masa persiapan ini biasanya dikenal dengan istilah carbohydrate loading dan akan memberikan manfaat terutama bagi atlet yang akan berkompetisi dalam cabang olahraga endurance atau atlet yang akan melakukan latihan atau pertandingan dengan durasi lebih dari 90 menit.

         Kecepatan Produksi Energi dalam Olahraga

Salah satu faktor yang menjadi penyebab utama penurunan kapasitas perfoma tubuh saat beraktivitas fisik seperti berolahraga selain karena berkurangnya jumlah cairan dari dalam tubuh juga disebabkan oleh berkurangnya jumlah simpanan glukosa (energi) tubuh.
Glukosa merupakan nutrisi karbohidrat terpenting karena mempunyai fungsi utama sebagai penyedia energi bagi berbagai aktivitas fisik tubuh. Berfungsi sebagai ‘bahan bakar’ utama dalam proses metabolisme energi, menjadikan simpanannya  di dalam aliran darah (blood glucose), otot dan hati (glikogen)  menjadi salah satu faktor penting yang menentukan performa tubuh saat melakukan  olahraga intensitas tinggi bertenaga, olahraga ketahanan (endurance) ataupun juga olahraga kombinasi keduanya seperti sepakbola, tenis, bola basket ataupun bulutangkis.
Mengkonsumsi air putih yang telah ditambahkan karbohidrat glukosa terbukti dapat membantu meningkatkan performa olahraga. Karena merupakan karbohidrat dengan bentuk molekul yang paling sederhana, glukosa mudah diserap  dan dapat cepat menyediakan energi bagi sel-sel  tubuh.
Di dalam tubuh konsumsi glukosa dapat menghasilkan laju produksi energi yang besar hingga 1 gram per menit. Dan manfaat lebih akan didapatkan apabila glukosa ini dipadukan karbohidrat jenis lain seperti sukrosa atau fruktosa, karena selain akan membantu  mempercepat proses penyerapan cairan ke dalam tubuh  kombinasi antara glukosa-sukrosa atau glukosa-fruktosa ini juga akan menghasilkan laju produksi energi yang lebih besar di dalam tubuh hingga mencapai 1.3 gram per menit.

Aktivitas Aerobik dan Anaerobik dalam Olahraga
Secara umum aktivitas yang terdapat dalam kegiatan olahraga akan terdiri dari kombinasi 2 jenis aktivitas yaitu aktivitas yang bersifat aerobik dan aktivitas yang bersifat anaerobik. Kegiatan/jenis olahraga yang bersifat ketahanan seperti jogging, marathon, triathlon dan juga bersepeda jarak jauh merupakan jenis olahraga dengan komponen aktivitas aerobik yang dominan sedangkan kegiatan olahraga yang membutuhkan tenaga besar dalam waktu singkat seperti angkat berat, push-up, sprint atau juga loncat jauh merupakan jenis olahraga dengan komponen-komponen aktivitas anaerobik yang dominan. Namun dalam beragamnya berbagai cabang olahraga akan terdapat jenis olahraga atau juga aktivitas latihan dengan satu komponen aktivitas yang lebih dominan atau juga akan terdapat cabang olahraga yang mengunakan kombinasi antara aktivitas yang bersifat aerobik dan anaerobik. Aktivitas aerobik merupakan aktivitas yang bergantung terhadap ketersediaan oksigen untuk membantu proses pembakaran sumber energi sehingga juga akan bergantung terhadap kerja optimal dari organ-organ tubuh seperti jantung, paru-paru dan juga pembuluh darah untuk dapat mengangkut oksigen agar proses pembakaran sumber energi dapat berjalan dengan sempurna. Aktivitas ini biasanya merupakan aktivitas olahraga dengan intensitas rendah-sedang yang dapat dilakukan secara kontinu dalam waktu yang cukup lama sepeti jalan kaki, bersepeda atau juga jogging.
Aktivitas anaerobik merupakan aktivitas dengan intensitas tinggi yang membutuhkan energi secara cepat dalam waktu yang singkat namun tidak dapat dilakukan secara kontinu untuk durasi waktu yang lama. Aktivitas ini biasanya juga akan membutuhkan interval istirahat agar ATP dapat diregenerasi sehingga kegiatannya dapat dilanjutkan kembali. Contoh dari kegiatan/jenis olahraga yang memiliki aktivitas anaerobik dominan adalah lari cepat (sprint), push-up, body building, gimnastik atau juga loncat jauh. Dalam beberapa jenis olahraga beregu atau juga individual akan terdapat pula gerakan-gerakan/aktivitas sepeti meloncat, mengoper, melempar, menendang bola, memukul bola atau juga mengejar bola dengan cepat yang bersifat anaerobik. Oleh sebab itu maka beberapa cabang olahraga seperti sepakbola, bola basket atau juga tenis lapangan disebutkan merupakan kegiatan olahraga dengan kombinasi antara aktivitas aerobik dan anaerobik.

Metabolisme Energi saat Berolahraga
Inti dari semua proses metabolisme energi di dalam tubuh adalah untuk meresintesis molekul ATP dimana prosesnya akan dapat berjalan secara aerobik maupun anaerobik. Proses hidrolisis ATP yang akan menghasilkan energi ini dapat dituliskan melalui persamaan reaksi kimia sederhana sebagai berikut:
ATP + H2O ---> ADP + H+ + Pi -31 kJ per 1 mol ATP
Di dalam jaringan otot, hidrolisis 1 mol ATP akan menghasilkan energi sebesar 31 kJ (7.3 kkal) serta akan menghasilkan produk lain berupa ADP (adenosine diphospate) dan Pi (inorganik fosfat). Pada saat berolahraga, terdapat 3 jalur metabolisme energi yang dapat digunakan oleh tubuh untuk menghasilkan ATP yaitu hidrolisis phosphocreatine (PCr), glikolisis anaerobik glukosa serta pembakaran simpanan karbohidrat, lemak dan juga protein.
Pada kegiatan olahraga dengan aktivitas aerobik yang dominan, metabolisme energi akan berjalan melalui pembakaran simpanan karbohidrat, lemak dan sebagian kecil (±5%) dari pemecahan simpanan protein yang terdapat di dalam tubuh untuk menghasilkan ATP (adenosine triphospate). Proses metabolisme ketiga sumber energi ini akan berjalan dengan kehadiran oksigen (O2) yang diperoleh melalui proses pernafasan. Sedangkan pada aktivitas yang bersifat anaerobik, energi yang akan digunakan oleh tubuh untuk melakukan aktivitas yang membutuhkan energi secara cepat ini akan diperoleh melalui hidrolisis phosphocreatine (PCr) serta melalui glikolisis glukosa secara anaerobik. Proses metabolisme energi secara anaerobik ini dapat berjalan tanpa kehadiran oksigen (O2).
Proses metabolisme energi secara anaerobik dapat menghasilkan ATP dengan laju yang lebih cepat jika dibandingkan dengan metabolisme energi secara aerobik. Sehingga untuk gerakan-gerakan dalam olahraga yang membutuhkan tenaga yang besar dalam waktu yang singkat, proses metabolisme energi secara anaerobik dapat menyediakan ATP dengan cepat namun hanya untuk waktu yang terbatas yaitu hanya sekitar ±90 detik. Walaupun prosesnya dapat berjalan secara cepat, namun metabolisme energi secara anaerobik ini hanya menghasilkan molekul ATP yang lebih sedikit jika dibandingkan dengan metabolisme energi secara aerobik (2 ATP vs 36 ATP per 1 molekul glukosa).
Proses metabolisme energi secara aerobik juga dikatakan merupakan proses yang bersih karena selain akan menghasilkan energi, proses tersebut hanya akan menghasilkan produk samping berupa karbondioksida (CO2) dan air (H2O). Hal ini berbeda dengan proses metabolisme secara anaerobik yang juga akan menghasilkan produk samping berupa asam laktat yang apabila terakumulasi dapat menghambat kontraksi otot dan menyebabkan rasa nyeri pada otot. Hal inilah yang menyebabkan mengapa gerakan-gerakan bertenaga saat berolahraga tidak dapat dilakukan secara kontinu dalam waktu yang panjang dan harus diselingi dengan interval istirahat.

Proses Metabolisme secara Anaerobik

Sistem Creatine (Cr)
Creatine (Cr) merupakan jenis asam amino yang tersimpam di dalam otot sebagai sumber energi. Di dalam otot, bentuk creatine yang sudah ter-fosforilasi yaitu phosphocreatine (PCr) akan mempunyai peranan penting dalam proses metabolisme energi secara anaerobik di dalam otot untuk menghasilkan ATP. Dengan bantuan enzim creatine kinase, phosphocreatine (PCr) yang tersimpan di dalam otot akan dipecah menjadi Pi (inorganik fosfat) dan creatine dimana proses ini juga akan disertai dengan pelepasan energi sebesar 43 kJ (10.3 kkal) untuk tiap  1 mol PCr. Inorganik fosfat (Pi) yang dihasilkan melalui proses pemecahan PCr ini melalui proses fosforilasi dapat mengikat kepada molekul ADP (adenosine diphospate) untuk kemudian kembali membentuk molekul ATP (adenosine triphospate). Melalui proses hidrolisis PCr, energi dalam jumlah besar (2.3 mmol ATP/kg berat basah otot per detiknya) dapat dihasilkan secara instant untuk memenuhi kebutuhan energi pada saat berolahraga dengan intensitas tinggi yang bertenaga. Namun karena terbatasnya simpanan PCr yang terdapat di dalam jaringan otot yaitu hanya sekitar 14-24 mmol ATP/ kg berat basah maka energi yang dihasilkan melalui proses hidrolisis ini hanya dapat bertahan untuk mendukung aktivitas anaerobik selama 5-10 detik.
Karena fungsinya sebagai salah satu sumber energi tubuh dalam aktivitas anaerobik, supplementasi creatine mulai menjadi popular pada awal tahun 1990-an setelah berakhirnya Olimpiade Barcelona. Creatine dalam bentuk creatine monohydrate telah menjadi suplemen nutrisi yang banyak digunakan untuk meningkatkan kapasitas aktivitas anaerobik. Namun secara alami, creatine ini akan banyak terkandung di dalam bahan makanan protein hewani seperti daging dan ikan.
Data dari hasil-hasil penelitian dalam bidang olahraga yang telah dilakukan menunjukan bahwa konsumsi creatine sebanyak 5-20 g per harinya secara rutin selama 20 hari sebelum musim kompetisi berlangsung dan menguranginya menjadi 5 gr/hari saat memulai kompetisi dapat memberikan peningkatan terhadap jumlah creatine dan phosphocretine di dalam otot dimana peningkatannya ini juga akan disertai dengan peningkatan dalam performa latihan anaerobik. Data juga membuktikan bahwa cara terbaik untuk ‘mengisi’ creatine di dalam otot pada saat menjalani rutinitas latihan adalah mengimbanginya dengan mengkonsumsi karbohidrat dalam jumlah besar dan mengkonsumsi lemak dalam jumlah yang kecil.

Glikolisis (Sistem Glikolitik)
Glikolisis merupakan salah satu bentuk metabolisme energi yang dapat berjalan secara anaerobik tanpa kehadiran oksigen. Proses metabolisme energi ini mengunakan simpanan glukosa yang sebagian besar akan diperoleh dari glikogen otot atau juga dari glukosa yang terdapat di dalam aliran darah untuk menghasilkan ATP. Inti dari proses glikolisis yang terjadi di dalam sitoplasma sel ini adalah mengubah molekul glukosa menjadi asam piruvat dimana proses ini juga akan disertai dengan membentukan ATP. Jumlah ATP yang dapat dihasilkan oleh proses glikolisis ini akan berbeda bergantung berdasarkan asal molekul glukosa. Jika molekul glukosa berasal dari dalam darah maka 2 buah ATP akan dihasilkan namun jika molekul glukosa berasal dari glikogen otot maka sebanyak 3 buah ATP akan dapat dihasilkan. Mokelul asam piruvat yang terbentuk dari proses glikolisis ini dapat mengalami proses metabolisme lanjut baik secara aerobik maupun secara anaerobik bergantung terhadap ketersediaan oksigen di dalam tubuh. Pada saat berolahraga dengan intensitas rendah dimana ketersediaan oksigen di dalam tubuh cukup besar, molekul asam piruvat yang terbentuk ini dapat diubah menjadi CO2 dan H2O di dalam mitokondria sel. Dan jika ketersediaan oksigen terbatas di dalam tubuh atau saat pembentukan asam piruvat terjadi secara cepat seperti saat melakukan sprint, maka asam piruvat tersebut akan terkonversi menjadi asam laktat.

Metabolisme Energi Secara Aerobik

Pada jenis-jenis olahraga yang bersifat ketahanan (endurance) seperti lari marathon, bersepeda jarak jauh (road cycling) atau juga lari 10 km, produksi energi di dalam tubuh akan bergantung terhadap sistem metabolisme energi secara aerobik melalui pembakaran karbohidrat, lemak dan juga sedikit dari pemecahan protein. Oleh karena itu maka atlet-atlet yang berpartisipasi dalam ajang-ajang yang bersifat ketahanan ini harus mempunyai kemampuan yang baik dalam memasok oksigen ke dalam tubuh agar proses metabolisme energi secara aerobik dapat berjalan dengan sempurna.
Proses metabolisme energi secara aerobik merupakan proses metabolisme yang membutuhkan kehadiran oksigen (O2) agar prosesnya dapat berjalan dengan sempurna untuk menghasilkan ATP. Pada saat berolahraga, kedua simpanan energi tubuh yaitu simpanan karbohidrat (glukosa darah, glikogen otot dan hati) serta simpanan lemak dalam bentuk trigeliserida akan memberikan kontribusi terhadap laju produksi energi secara aerobik di dalam tubuh. Namun bergantung terhadap intensitas olahraga yang dilakukan, kedua simpanan energi ini dapat memberikan jumlah kontribusi yang berbeda.
Secara singkat proses metabolisme energi secara aerobik seperti yang ditunjukan pada gambar di atas. Dari gambar tersebut dapat dilihat bahwa untuk meregenerasi ATP, 3 simpanan energi akan digunakan oleh tubuh yaitu simpanan karbohidrat (glukosa,glikogen), lemak dan juga protein. Diantara ketiganya, simpanan karbohidrat dan lemak merupakan sumber energi utama saat berolahraga dan oleh karenanya maka pembahasan metabolisme energi secara aerobik pada tulisan ini akan difokuskan kepada metabolisme simpanan karbohidrat dan simpanan lemak.

            Pembakaran Karbohidrat
Secara singkat proses metabolime energi dari glukosa darah atau juga glikogen otot akan berawal dari karbohidrat yang dikonsumsi. Semua jenis karbohidrat yang dkonsumsi oleh manusia baik itu jenis karbohidrat kompleks (nasi, kentang, roti, singkong dan sebagainya) ataupun juga karbohidrat sederhana (glukosa, sukrosa, fruktosa) akan terkonversi menjadi glukosa di dalam tubuh. Glukosa yang terbentuk ini kemudian dapat tersimpan sebagai cadangan energi sebagai glikogen di dalam hati dan otot serta dapat tersimpan di dalam aliran darah sebagai glukosa darah atau dapat juga dibawa ke dalam sel-sel tubuh yang membutuhkan. Di dalam sel tubuh, sebagai tahapan awal dari metabolisme energi secara aerobik, glukosa yang berasal dari glukosa darah ataupun dari glikogen otot akan mengalami proses glikolisis yang dapat menghasilkan molekul ATP serta menghasilkan asam piruvat. Di dalam proses ini, sebanyak 2 buah molekul ATP dapat dihasilkan apabila sumber glukosa berasal dari glukosa darah dan sebanyak 3 buah molekul ATP dapat dihasilkan apabila glukosa berasal dari glikogen otot.
Setelah melalui proses glikolisis, asam piruvat yang dihasilkan ini kemudian akan diubah menjadi Asetil-KoA di dalam mitokondria. Proses perubahan dari asam piruvat menjadi Asetil-KoA ini akan berjalan dengan ketersediaan oksigen serta akan menghasilkan produk samping berupa NADH yang juga dapat menghasilkan 2-3 molekul ATP. Untuk memenuhi kebutuhan energi bagi sel-sel tubuh, Asetil-KoA hasil konversi asam piruvat ini kemudian akan masuk ke dalam siklus asam-sitrat untuk kemudian diubah menjadi karbon dioksida (CO2), ATP, NADH dan FADH melalui tahapan reaksi yang kompleks.
Setelah melewati berbagai tahapan proses reaksi di dalam siklus asam sitrat, metabolisme energi dari glukosa kemudian akan dilanjutkan kembali melalui suatu proses reaksi yang disebut sebagai proses fosforlasi oksidatif. Dalam proses ini, molekul NADH dan juga FADH yang dihasilkan dalam siklus asam sitrat akan diubah menjadi molekul ATP dan H2O. Dari 1 molekul NADH akan dapat dihasilkan 3 buah molekul ATP dan dari 1 buah molekul FADH akan dapat menghasilkan 2 molekul ATP. Proses metabolisme energi secara aerobik melalui pembakaran glukosa/glikogen secara total akan menghasilkan 38 buah molekul ATP dan juga akan menghasilkan produk samping berupa karbon dioksida (CO2) serta air (H2O). Persamaan reaksi sederhana untuk mengambarkan proses tersebut dapat dituliskan sebagai berikut:
Glukosa + 6O2 +38 ADP + 38Pi à  6 CO2 + 6 H2O + 38 ATP

            Pembakaran Lemak
Langkah awal dari metabolisme energi lemak adalah melalui proses pemecahan simpanan lemak yang terdapat di dalam tubuh yaitu trigeliserida. Trigeliserida di dalam tubuh ini akan tersimpan di dalam jaringan adipose (adipose tissue) serta di dalam sel-sel otot (intramuscular triglycerides). Melalui proses yang dinamakan lipolisis, trigeliserida yang tersimpan ini akan dikonversi menjadi asam lemak (fatty acid) dan gliserol. Pada proses ini, untuk setiap 1 molekul trigeliserida akan terbentuk 3 molekul asam lemak dan 1 molekul gliserol. Kedua molekul yang dihasilkan melalu proses ini kemudian akan mengalami jalur metabolisme yang berbeda di dalam tubuh. Gliserol yang terbentuk akan masuk ke dalam siklus metabolisme untuk diubah menjadi glukosa atau juga asam piruvat. Sedangkan asam lemak yang terbentuk akan dipecah menjadi unit-unit kecil melalui proses yang dinamakan ß-oksidasi untuk kemudian menghasilkan energi (ATP) di dalam mitokondria sel. Proses ß-oksidasi berjalan dengan kehadiran oksigen serta membutuhkan adanya karbohidrat untuk menyempurnakan pembakaran asam lemak. Pada proses ini, asam lemak yang pada umumnya berbentuk rantai panjang yang terdiri dari ± 16 atom karbon akan dipecah menjadi unit-unit kecil yang terbentuk dari 2 atom karbon. Tiap unit 2 atom karbon yang terbentuk ini kemudian dapat mengikat kepada 1 molekul KoA untuk membentuk asetil KoA. Molekul asetil-KoA yang terbentuk ini kemudian akan masuk ke dalam siklus asam sitrat dan diproses untuk menghasilkan energi seperti halnya dengan molekul asetil-KoA yang dihasilkan melalui proses metabolisme energi dari glukosa/glikogen.

      Metabolisme Energi untuk Olahraga Kombinasi Aerobik dan Anaerobik
Beberapa jenis olahraga beregu atau individual seperti sepakbola, bola basket atau juga tenis merupakan olahraga yang menggunakan kombinasi antara aktivitas intensitas tinggi dan aktivitas intensitas rendah. Pada jenis olahraga ini, proses metabolisme energi di dalam tubuh dapat berjalan secara simultan melalui metabolisme energi secara aerobik dan anaerobik. Pada aktivitas dengan intensitas tinggi yang membutuhkan power secara cepat seperti saat berlari untuk mengejar bola atau saat memukul bola dengan keras, metabolisme energi tubuh akan berjalan secara anaerobik melalui sumber energi yang diperoleh dari simpanan ATP, simpanan phosphocreatine (PCr) dan simpanan karbohidrat .Sedangkan saat melakukan aktivitas dengan intensitas rendah seperti saat berlari secara perlahan, metabolisme energi tubuh akan berjalan secara aerobik dengan sumber energi diperoleh dari simpanan karbohidrat (glikogen otot & glukosa darah), lemak dan juga protein. Pada olahraga beregu yang umumnya merupakan kombinasi antara endurance serta speed dan power, diantara semua bentuk simpanan energi yang akan digunakan dalam proses metabolisme energi baik secara aerobik maupun anaerobik, simpanan energi yaitu simpanan karbohidrat (glikogen otot & glukosa darah) dan simpanan lemak akan memberikan kontribusi yang lebih besar untuk menyediakan energi bagi tubuh. Diantara simpanan lemak dan karbohidrat, simpanan karbohidrat akan memberikan kontribusi yang lebih besar dibandingkan dengan simpanan lemak untuk menghasilkan energi dalam olahraga beregu. Dan oleh karena simpanan karbohidrat berada dalam jumlah yang terbatas dibandingkan dengan simpanan lemak maka berkurangnya simpanan karbohidrat merupakan pembatas bagi kemampuan tubuh untuk mempertahankan performa pada olahraga ini.
Pengertian Sistem Energi Latihan
Mari Berkawand - Energi didefinisikan sebagai kapasitas atau kemampuan untuk melakukan kerja, sedangkan kerja didefiniskan sebagai penerapan suatu gaya melalui suatu jarak. Dengan demikian energi dan kerja tidak dapat dipisahkan (Fox, 1984: 11).
Banyak energi yang digunakan untuk kerja otot tergantung pada intenitas, frekuensi, serta ritme dan durasi latihan. Energi yang diperlukan untuk suatu latihan kegiatan atau kontrasi otot tidak dapat diserap langsung dari makanan yang dimakan, tetapi diperoleh dari persenyawaan yang disebut ATP (Adenosin Triphospahte). ATP inilah merupakan sumber energi yang langsung digunakan otot untuk melakukan kontraksi.

ATP merupakan suatu komponen kompleks yang tersusun atas suatu komponen adenosine dan tiga komponen phosphate. ATP tersimpan dalam otot rangka dalam jumlah yang sangat terbatas. Agar supaya kontraksi otot tetap berlangsung, maka ATP ini harus segera disintesis kembali. ATP bisa diberikan pada sel-sel otot melalui 3 (tiga) cara metabolisme, yaitu: 2 (dua) secara anaerobik dan 1 (satu) secara aerobik. Ketiga cara ini disebut: (1) Sistem ATP-PC (2) Glikolisis anaerobik; (3) Sistem Aerobik.
1) ATP-PC (Sistem Phosphagen)
Semua energi yang dibutuhkan untuk menjalankan fungsi tubuh berasal dari ATP yang banyak terdapat dalam otot. Apabila otot berlatih lebih banyak, maka persediaan ATP menjadi lebih besar. Agar otot dapat berkontraksi berulang-ulang dengan cepat dan kuat, maka ATP harus dibentuk dengan cepat. Pembentukan kembali ATP (resistesis ATP) diperlukan energi. Energi tersebut berasal dari PC (Phospho Creatine) yang juga terdapat di dalam otot. Apabila PC dipecah akan keluar energi. Pemecahan tersebut tidak memerlukan oksigen. PC ini jumlahnya sangat sedikit, tetapi merupakan sumber energi tercepat untuk pembentukan kembali ATP. ATP-PC sudah tersimpan di dalam otot. Keduanya dapat memberikan energi yang cukup dalam kerja fisik maksimal yang dilakukan dalam waktu 5 – 10 detik. Substansi tersebut segera dibentuk kembali setelah 30 detik. Sumber energi ini sudah terbentuk sekitar 70%, tetapi untuk mencapai 100% diperlukan waktu 2 – 3 menit. Sistem ini merupakan sumber energi yang dapat digunakan secara cepat yang diperlukan untuk olahraga yang memerlukan kecepatan tinggi.
2) Glikolisis Anaerobik (Sistem Asam Laktat)
Apabila cadangan PC yang digunakan untuk resistesis ATP berkurang, maka dilakukan pemecahan cadangan glikogen tanpa menggunakan oksigen (anaerobic glycolisis). Dalam proses ini diperlukan reaksi yang lebih panjang dari pada sistem phosphagen, karena glikolisis ini menghasilkan asam laktat, sehingga pembentukan energi lewat sistem ini lebih lambat. Aktivitas yang dilakukan secara maksimal dalam waktu 45 – 60 detik menimbulkan akumulasi asam laktat.
Asam laktat yang terbentuk dalam glikolisis anaerobik akan menurunkan pH dalam otot maupun darah. Perubahan pH ini akan menghambat kerja enzim-enzim atau reaksi kimia dalam sel tubuh, terutama dalam otot sehingga menyebabkan kontraksi menjadi lemah dan akhirnya otot mengalami kelelahan. Untuk menghilangkannya diperlukan waktu 3 – 5 menit. Apabila glikolisis anaerobik ini terus berlangsung, maka pH akan menjadi sangat rendah sehingga menyebabkan atlet tidak dapat meneruskan aktivitasnya.
Semua olahraga yang memerlukan kecepatan, pertama-tama menggunakan sistem phosphagen dan kemudian sistem asam laktat. Selanjutnya, timbunan asam laktat dapat diubah menjadi glukosa lagi dalam hati. Untuk olahraga yang memerlukan waktu 1 sampai 3 menit, energi yang digunakan terutama dari glikolisis ini.
3) Sistem Aerobik
Untuk jenis olahraga ketahanan yang tidak memerlukan gerakan yang cepat, pembentukan ATP terjadi dengan metabolisme aerobik. Apabila cukup oksigen, maka 1 mole glukosa dipecah secara sempurna menjadi CO2 (karbon dioksida) dan H2O (air), serta mengeluarkan energi yang cukup untuk resistesis 3 mole ATP. Untuk reaksi tersebut diperlukan beratus-ratus reaksi kimia serta pertolongan beratus-ratus enzim, dengan sendirinya sangat rumit bila dibandingkan dengan kedua sistem terdahulu. Reaksi aerobik ini terjadi di dalam mitokhondria
Manusia dalam melakukan kegiatan/aktivitas setiap hari membutuhkan energi, baik untuk bergerak maupun untuk bekerja. Kemampuan tubuh manusia untuk melangsungkan kegiatannya dipengaruhi oleh struktur fisiknya. Tubuh manusia terdiri dari struktur tulang, otot, syaraf, dan proses metabolisme. Rangkah tubuh manusia disusun dari 206 tulang yang berfungsi untuk melindungi dan melaksanakan kegiatan fisiknya, dimana tulang-tulang tersebut dihubungkan dengan sendi-sendi otot yang dapat berkontraksi. Otot-otot ini berfungsi mengubah energi kimia menjadi energi mekanik, dimana kegiatannya dikontrol oleh sistem syaraf sehingga dapat bekerja secara optimal.
Hasil dari proses metabolisme yang terjadi di otot, berupa kumpulan proses kimia yang mengubah bahan makanan menjadi dua bentuk, yaitu energi mekanik dan energi panas. Proses dari pengubahan makanan dan air menjadi bentuk energi. Bahan makanan yang diproses pada sistem pencernaan yang meliputi Lambung diruai/dihaluskan menjadi seperti bubur, kemudian masuk ke usus halus untuk diserap bahan-bahan makanan tersebut yang selanjutnya masuk ke sistem peredaran darah, menuju ke sistem otot.
Begitu juga dengan udara yang dihirup melalui hidung akan masuk ke paru-paru/sistem pernafasan, dimana zat oksigen yang turut masuk ke paru-paru selanjutnya oleh paru-paru dikirim ke sistem peredaran darah. Selain itu paru-paru berfungsi juga untuk mengambil karbon dioksida dari sistem peredaran darah untuk dikeluarkan dari dalam tubuh. Selanjutnya oksigen yang telah berada di sistem peredaran darah dikirimkan ke sistem otot, yang akan bertemu dengan zat gizi untuk beroksidasi menghasilkan energi.
Selain menghasil energi, proses ini menghasilkan juga asam laktat yang dapat menghambat proses metabolisme pembentukan energi selanjutnya. Selama kebutuhan oksigen terpenuhi proses metabolisme, oksigen sisa yang ada di dalam darah digunakan untuk menguraikan asam laktat menjadi glikogen untuk digunakan kembali menghasilkan energi kembali.
Kemudian bila dilihat dari proses tempat terjadinya pembentukan energi pada tubuh manusia, maka perlu dijelaskan mekanisme pada tingkat sel. Hal ini dipandang perlu, agar konsep pembentukan energi tenaga dalam yang akan diterangkan pada edisi berikutnya dapat dipahami dengan baik.
Bila ditinjau pada tingkat sel, tubuh manusia disusun dari 100 triliun sel dan mempunyai sifat dasar tertentu yang sama. Setiap sel digabung oleh struktur penyokong intrasel, dan secara khbusus beradaptasi untuk melakukan fungsi tertentu. Dari total sel yang ada tersebut, 25 triliun sel merupakan sel darah merah yang mempunyai fungsi sebagai alat tranportasi bahan makanan dan oksigen di dalam tubuh dan membawa karbon dioksida menuju paru-paru untuk dikeluarkan.
Disamping itu, hampir semua sel juga mempunyai kemampuan untuk berkembang biak,
walaupun sel-sel tertentu rusak karena suatu sebab, sel-sel yang tersisa dari jenisnya akan membelah diri secara kontinyu sampai jumlah yang sesuai/membentuk seperti semula. Semua sel menggunakan oksigen sebagai salah satu zat utama untuk membentuk energi, dimana mekanisme umum perubahan zat gizi menjadi energi di semua sel pada dasarnya sama.
Bahan makanan yang berupa karbohidrat, lemak, dan protein yang dioksidasi akan menghasilkan energi. Energi dari karbohidrat, lemak, dan protein semuanya digunakan untuk membentuk sejumlah besar Adenosine TriPosphate (ATP), dan selanjutnya ATP tersebut digunakan sebagai sumber energi bagi banyak fungsi sel. Bila ATP di urai secara kimia sehingga menjadi Adenosine DiPosphate (ADP) akan menghasilkan energi sebesar 8 kkal/mol, dan cukup untuk berlangsungnya hampir semau langkah reaksi kimia dalam tubuh. Beberapa reaksi kimia yang memerlukan energi ATP hanya menggunakan beberapa ratus kalori dari 8 kkal yang tersedia, sehingga sisa energi ini hilang dalam bentuk panas. Beberapa fungsi utama ATP sebagai sumber energi adalah untuk mensintesis komponen sel yang penting, kontraksi otot, dan transport aktif untuk melintasi membran sel.

Kesimpulan
Selama berolahraga, secara ideal energi harus dapat diperoleh oleh   sel-sel otot dengan laju yang sama dengan kebutuhannya. Proses produksi energi di dalam tubuh dapat berjalan melalui dua proses metabolisme yaitu metabolisme aerobik dan metabolisme anaerobik. Metabolisme energi pembakaran lemak dan karbohidrat dengan  kehadiran oksigen (O2) yang akan diperoleh melalui proses pernafasan disebut dengan metabolisme aerobik. Sedangkan proses metabolisme energi tanpa kehadiran oksigen (O2) disebut dengan metabolisme anaerobik.
Di dalam tubuh, jaringan otot dan hati merupakan dua kompartemen utama yang digunakan oleh tubuh untuk menyimpan glikogen. Pada jaringan otot, glikogen akan memberikan kontribusi sekitar 1% dari total massa otot sedangkan di dalam hati glikogen akan memberikan kontribusi sekitar 8-10% dari total massa hati. Walaupun memiliki persentase yang lebih kecil namun secara total jaringan otot memiliki jumlah glikogen 2 kali lebih besar di bandingkan dengan glikogen hati. Sebagai sumber energi simpanan glikogen yang terdapat di dalam tubuh secara langsung akan mempengaruhi kapasitas atau performa seorang atlet saat menjalani program latihan ataupun juga saat pertandingan.

Saran
  1. Konsumsi karbohidrat setelah latihan atau pertandingan akan mempercepat penyimpanan glikogen yang kemudian juga akan mempercepat proses pemulihan (recovery) seorang atlet, maka dari itu seorang atlet disarankan untuk mengkonsumsi lebih banyak karbohidrat.
  2. Untuk mencegah pemakaian protein secara berlebihan sebagai sumber energi saat berolahraga, seorang atlet diharapkan untuk mengkonsumsi karbohidrat yang cukup agar dapat meningkatkan simpanan glikogen dan juga dapat menjaga level glukosa darah di dalam tubuh

DAFTAR PUSTAKA
·         http://rendrapjk08.wordpress.com/2010/11/01/sistem-energi-dan-metabolisme-energi-dalam-olahraga/
·         http://www.pssplab.com/journal/07.pdf
·         http://kotabiru.blogspot.com/2014/05/sistem-energi-aerobik-dan-anaerobik.html
·          
Diposting oleh di Tidak ada komentar:
Langganan: Postingan (Atom)