Metabolisme Energi Dalam Berolahraga

Di dalam berbagai jenis olahraga baik olahraga dengan gerakan-gerakan yang bersifat konstan seperti jogging, marathon dan bersepeda, atau juga pada olahraga yang melibatkan gerakan-gerakan yang explosif seperti menendang bola atau gerakan smash dalam olahraga tenis atau bulutangkis, jaringan otot hanya akan memperoleh energi dari pemecahan molekul adenosine triphospate atau yang biasa disingkat  sebagai ATP,

Melalui simpanan energi yang terdapat di dalam tubuh yaitu simpanan phosphocreatine (PCr), karbohidrat, lemak dan protein, molekul ATP ini akan dihasilkan melalui metabolisme energi yang akan melibatkan beberapa reaksi kimia yang kompleks. Pengunaan simpanan-simpanan energi tersebut beserta jalur metabolisme energi yang akan digunakan untuk menghasilkan molekul ATP ini juga akan bergantung terhadap jenis aktivitas serta intensitas yang dilakukan saat berolahraga.

Apa itu metabolisme energi? Metabolisme energi adalah serangkaian proses biokimia yang terjadi di dalam tubuh untuk menghasilkan energi dari nutrisi yang dikonsumsi. Proses ini melibatkan berbagai jalur metabolik yang kompleks, yang bekerja bersama untuk memastikan tubuh memiliki cukup energi untuk melakukan aktivitas sehari-hari, termasuk berlari, berpikir, dan mempertahankan fungsi organ vital.

Phosphocreatine (PCR)

Phosphocreatine (PCR), juga dikenal sebagai creatine phosphate, adalah molekul berenergi tinggi yang ditemukan di otot dan sel otak. PCR berfungsi sebagai cadangan energi yang dapat digunakan dengan cepat untuk menghasilkan ATP, molekul yang menyediakan energi untuk kontraksi otot dan aktivitas seluler lainnya.

Proses PCR:

1. Penyimpanan Energi: Selama periode istirahat, creatine kinase mengkatalisasi penambahan fosfat dari ATP ke creatine, membentuk PCR dan ADP.
2. Penggunaan Energi: Saat otot membutuhkan energi cepat, PCR dapat dengan cepat mendonorkan kelompok fosfatnya ke ADP untuk membentuk ATP kembali melalui reaksi yang dikatalisis oleh creatine kinase. Ini menyediakan energi untuk aktivitas intensitas tinggi dan jangka pendek, seperti sprint atau angkat beban.

Glikolisis Aerob

Glikolisis aerob adalah proses pemecahan glukosa menjadi piruvat, yang terjadi di sitoplasma sel dan memerlukan oksigen untuk melanjutkan ke tahap berikutnya dalam mitokondria. Proses ini menghasilkan ATP, NADH, dan piruvat yang kemudian diubah menjadi asetil-CoA untuk memasuki siklus asam sitrat (siklus Krebs) dan rantai transpor elektron untuk menghasilkan lebih banyak ATP.

Tahapan Glikolisis Aerob:

1. 1. Pemecahan Glukosa: Glukosa (6 karbon) dipecah menjadi dua molekul piruvat (3 karbon), menghasilkan 2 ATP dan 2 NADH.
   2. Pembentukan Asetil-CoA: Piruvat kemudian diangkut ke dalam mitokondria, di mana ia diubah menjadi asetil-CoA oleh enzim piruvat dehidrogenase.
   3. Siklus Krebs dan Rantai Transpor Elektron: Asetil-CoA memasuki siklus Krebs, menghasilkan lebih banyak NADH dan FADH2, yang kemudian digunakan dalam rantai transpor elektron untuk menghasilkan ATP tambahan melalui fosforilasi oksidatif.

Glikolisis Anaerob

Glikolisis anaerob terjadi ketika kebutuhan energi melebihi suplai oksigen, seperti selama aktivitas fisik intensitas tinggi. Proses ini juga dimulai dengan pemecahan glukosa menjadi piruvat di sitoplasma, tetapi karena tidak ada oksigen yang cukup, piruvat diubah menjadi asam laktat.

Tahapan Glikolisis Anaerob:

1. 1. 1. Pemecahan Glukosa: Sama seperti dalam glikolisis aerob, glukosa dipecah menjadi dua molekul piruvat, menghasilkan 2 ATP dan 2 NADH.
      2. Pembentukan Asam Laktat: Karena kekurangan oksigen, piruvat diubah menjadi asam laktat oleh enzim laktat dehidrogenase. Ini memungkinkan regenerasi NAD+ yang diperlukan untuk melanjutkan glikolisis, tetapi juga menyebabkan penumpukan asam laktat yang dapat menyebabkan kelelahan otot.

Glukoneogenesis

Glukoneogenesis adalah proses pembentukan glukosa baru dari prekursor non-karbohidrat seperti asam amino, laktat, dan gliserol. Proses ini terutama terjadi di hati dan ginjal dan sangat penting untuk menjaga kadar glukosa darah selama periode puasa atau aktivitas fisik yang berkepanjangan.

Tahapan Glukoneogenesis:

1. 1. 1. 1. Pembentukan Prekursor: Asam amino, laktat, dan gliserol diubah menjadi prekursor glukosa seperti piruvat dan oksaloasetat.
         2. Pembentukan Glukosa: Prekursor ini kemudian diubah kembali menjadi glukosa melalui serangkaian reaksi enzimatik yang sebagian besar adalah kebalikan dari glikolisis. Namun, beberapa langkah dalam glukoneogenesis menggunakan enzim yang berbeda untuk melewati langkah-langkah yang tidak dapat dibalik dalam glikolisis.