Fisiologi Olahraga

FISIOLOGIS OLAHRAGA

PENDAHULUAN

Konsep Kesehatan Olahraga dan Faal Olahraga : •

Pemahaman mengenai faal olahraga merupakan hal yang sangat penting bagi guru olahraga, coach, trainer dan instruktur Fitness

•

Kesehatan Olahraga merupakan istilah yang berhubungan erat dengan semua aspek ilmu keolahragaan dan latihan

•

Berdasarkan hasil penelitian terbaru serta makin meningkatnya minat terhadap kesegaran jasmani dan kesejahteraan secara umum (Wellness), saat ini para ahli dihadapkan pada tantangan yang makin kuat untuk terus mempelajari sekaligus untuk memperoleh kesempatan untuk peningkatan karirnya.

•

Faal olahraga merupakan aspek kesehatan olahraga yang mengkaji bagaimana seca secara ra fun fungsio gsiona nall

tubu ubuh

meresp respon onss

dan meng engatur atur

sert sertaa

melaku lakuk kan

 penyesuaian terhadap latihan. •

Kesehatan Kesehatan Olahraga Olahraga merupakan merupakan berbagai berbagai macam aspek yang terlibat terlibat dalam ilmu keolahragaan dan latihan. Contohnya : kedokteran olahraga, biomekanik, kedokteran klinis, pertumbuhan dan perkembangan, psikologi dan sosiologi, gizi, gizi, kontro kontroll motori motorik k dan fisiol fisiologi ogi,, sekara sekarang ng ini fisiol fisiologi ogi diarti diartikan kan sama sama dengan faal latihan atau faal dari latihan.

•

 Neuromuskuler. Semua gerakan tergantung dari konstruksi perototan, tingkat kinerja dapat ditingkatkan apabila guru dan pelatih lebih banyak memahami strukt struktur ur dan fungsi fungsi otot otot skele skelett dalam dalam istila istilah h yang yang dikait dikaitkan kan dengan dengan jenis jenis

serabut otot, bahan bakar yang dipakai dan bagaimana satu aktivitas menjadi cepat lelah maupun yang berhubungan dengan kontrol saraf terhadap gerakan otot yaitu fungsi syaraf dalam merekrut satuan motorik. Selain itu merupakan aspe aspek k yang yang dapa dapatt memb memban antu tu guru guru dan dan pela pelati tih h untu untuk k meng menget etah ahui ui dan dan mema memaha hami mi deng dengan an lebi lebih h baik baik apa apa yang yang dima dimaks ksud ud deng dengan an pros proses es dasa dasar  r  neur neurom omus usku kule lerr

yang yang terl terlib ibat at

sepe sepert rtii

haln halnya ya

baga bagaim iman anaa

memp memper erba baik ikii

keterampilan motorik. SUMBER ENERSI •

Seluruh enersi yang dipakai dalam dunia biologis pada

dasarnya bersumber dari matahari •

Sumber enersi yang dapat dengan segera digunakan untuk untuk setiap setiap aktivi aktivitas tas manusi manusiaa sepert sepertii pada pada sistem sistem   bio biolo logi giss data datang ng dari dari peme pemeca caha han n seny senyaw awaa kimi kimiaa tunggal → ATP (Adenosine Triphospate)

•

Metabo Metabolis lisme me produk produksi si ATP otot otot dan sel berasa berasall dari dari pembeb pembebasa asan n enersi enersi mela melalu luii peme pemeca caha han n zat zat maka makana nan n dan dan seny senyaw awaa lain lain yang yang meli meliba batk tkan an serangkaian reaksi kimia Anaerobik maupun Aerobik.

•

Untuk otot yang bekerja, maka sistem energinya tergantung dari intensitas dan  jangka waktu yang digunakan dalam kegiatan yang dilakukan. Semu Semuaa akti aktivi vita tass manu manusi siaa berp berpus usat at kepa kepada da kesa kesang nggu gupa pann nnya ya dala dalam m

menyediakan energi yang harus dapat disediakan secara terus menerus. Tanpa  penyediaan energi yang terus menerus, sel, termasuk otot akan berhenti berfungsi dan mati. Energi disediakan melalui penguraian/metabolisme terhadap dua zat makanan utama yaitu karbohidrat dan lemak. Karbohidrat dimetabolis melalui

glikolisis dan Siklus Kreb. Lemak juga dimetabolis melalui Siklus Kreb tetapi diawali dengan proses sebelumnya yang disebut dengan Oksidasi Beta. Seperti yang sudah disebutkan sebelumnya, produksi energi merupakan aktivi aktivitas tas yang yang tidak tidak boleh boleh berhen berhenti ti yang yang dapat dapat dipros diproses es melalu melaluii Aerobi Aerobik k dan Anaerobik. Tujuan bab ini adalah mempelajari konsep energi secara umum dan secara khusus mempelajari sumber energi yang disediakan untuk manusia selama istirahat maupun dalam latihan jasmani. Definisi Energi

Sebelum Sebelum kita lanjutka lanjutkan n dengan dengan sumber-sum sumber-sumber ber energi, energi, terlebih terlebih dahulu dahulu akan akan kita kita jelask jelaskan an apa yang yang disebu disebutt dengan dengan energi energi.. Umumny Umumnyaa kita kita memili memiliki ki   pen penge gert rtia ian n yang yang hamp hampir ir sama sama deng dengan an sifa sifatt sert sertaa kara karakt kter eris isti tik k ener energi gi.. Ada Ada   beber beberapa apa istila istilah h atau atau kata-k kata-kata ata sepert sepertii gaya, gaya, power, power, kekuat kekuatan, an, usaha usaha keras, keras, gerakan, kehidupan bahkan semangat, paling tidak sudah dapat menggambarkan inti dari apa yang disebut sebagai energi. Istilah-istilah ini, bagaimanapun juga  belum memberikan pengertian yang memuaskan apa sebenarnya energi. Secara keilmuan energi diartikan sebagai “kapasitas untuk melakukan kerja”. Kerja dapat diarti diartikan kan sebaga sebagaii aplika aplikasi si satu satu gaya gaya pada pada jarak jarak terten tertentu. tu. Jadi Jadi energi energi dan kerja kerja merupakan dua kata yang tidak dapat dipisahkan satu sama lain. Secara umum ada 6 bentuk energi yaitu; (1) Kimi, (2) mekanik, (3) panas, (4) (4) sina sinar, r, (5) (5) elek elektr trik ik dan dan (6) (6) nukl nuklir ir.. Masi Masing ng-m -mas asin ing g ener energi gi ters terseb ebut ut dapa dapatt dikonversi dari satu bentuk ke bentuk yang lain. Transformasi energi  ini telah menjadi satu hal yang sangat menarik dan menjadi satu kajian yang tidak pernah   berhe berhenti nti,, khusus khususnya nya apabil apabilaa diapli diaplikas kasika ikan n ke dunia dunia biolog biologis. is. Secara Secara khusus khusus

ketertarikan kita terhadap energi adalah pada transformasi energi kimia ke energi mekan mekanik. ik. Energi Energi mekani mekanik k dimani dimanifes festas tasika ikan n dalam dalam geraka gerakan n manusi manusia, a, sumbe sumber  r  energinya adalah dating dari konversi bahan makanan menjadi energi kimiawi di dalam tubuh manusia. Siklus Energi Biologis

Matahari merupakan sumber segala energi yang ada pada bumi, energi mata mataha hari ri ini ini munc muncul ul kare karena na adan adanya ya ener energi gi nukl nuklir ir.. Seju Sejuml mlah ah ener energi gi nukl nuklir  ir  mencapai bumi sebagai sinar matahari atau energi sinar. Berjuta-juta tanaman hijau yang ada di bumi menyimpan sebagian dari energi sinar matahari dalam   bentu bentuk k energi energi kimiaw kimiawi. i. Selanj Selanjutn utnya ya energi energi ini akan akan diguna digunakan kan tanama tanaman n hijau hijau untuk membuat molekul makanannya seperti glukosa, selulosa, protein dan lemak  yang terbentuk dari karbondioksida (CO 2) dan air (H 2O). Proses dimana tanaman hijau hijau memben membentuk tuk makan makanann annya ya sendir sendirii yang yang disebu disebutt dengan dengan  photosynthesis. Sebagai manusia, kita tidak dapat melakukan seperti halnya pada tanaman, kita harus harus makan makan tanama tanaman n dan binata binatang ng lainny lainnyaa untuk untuk mensup mensuplai lai makana makanan. n. Oleh Oleh seba sebab b itu, itu, manu manusi siaa sang sangat at terg tergan antu tung ng kepa kepada da kehi kehidu dupa pan n tana tanama man n dan dan pada pada akhi akhirn rnya ya kete keterg rgan antu tung ngan an umat umat manu manusi siaa kepa kepada da mata mataha hari ri untu untuk k meme memenu nuhi hi kebutuhan energi kita. Dengan kehadiran O 2, makanan akan dipecah menjadi CO 2 dan H2O yang sekali sekaligus gus melepa melepaska skan n energi energi kimia kimia melalu melaluii proses proses metabo metabolis lisme me yang yang disebu disebutt dengan respirasi . Tujuan utama metabolisme respirasi ini adalah untuk mensuplai energi yang kita butuhkan dalam mempertahankan proses biologis seperti kerja

kimiawi untuk pertumbuhan pertumbuhan dan juga kerja kerja mekanik seperti seperti untuk kontraksi kontraksi otot. Secara keseluruhan proses ini disebut dengan  Siklus Energi Biologis.

TUMBUHA N HIJAU

CO2 H2O

Energi Yang Dipakai

Makanan (Karbohidrat, Lemak Dan Protein)

OKSIG EN (O2)

MANUSIA DAN BINATANG

Energi gi sina sinarr mata mataha hari ri digu diguna naka kan n oleh oleh Gamb Gambar ar 1. Siklu Siklus s Energi Energi Biolo Biologis gis. Ener tanaman untuk membuat melokul makanannya dari CO 2 dan H2O yang sekaligus mengeluar mengeluarkan kan O2. Tumbuh Tumbuhan an dan binata binatang ng terma termasuk suk manus manusia ia menggu menggunak nakan an oksigen untuk memecahkan makanan untuk menyediakan energi yang dibutuhkan

Adenosine Triphosphate – ATP

Bagaimana energi ini digunakan untuk kerja fisiologis khususnya kerja mekanik seperti pada kontraksi otot. Energi yang dilepaskan saat pemecahan zat makanan tidak dapat langsung digunakan untuk melakukan kegiatan. Namun akan diub diubah ah terl terleb ebih ih dahu dahulu lu menj menjad adii satu satu ikat ikatan an kimi kimiaw awii yang yang dise disebu butt deng dengan an

 Adenosine Triphosphate atau ATP yang disimpan di dalam otot. Apabila ATP ini

dipecahkan, maka energinya baru dapat kita gunakan untuk setiap aktivitas fisik  yang dilakukan. Struktur ATP terdiri dari satu komponen yang sangat komplek disebut Adenosine dan tiga bagian yang kurang komplekrumit disebut dengan kelompok   phosphate.Yang menjadi focus perhatian kita adalah pentingnya ikatan kimiawi yang berada pada kelompok phosphatenya. Pada gambar berikut menggambarkan Energi

struktur ATP dimaksud Ikatan Phosphate berenergi tinggi

ADENOSINE

A

P

P

ATP

P

ADENOSINE

B

P

ADP

P

P

+

Pi

Gambar Gambar 2. 2. A. Stru Struktu kturr ATP secara secara sede sederha rhana na yang yang menu menunju njukka kkan n ikatan ikatan phosphate berenergi tinggi. B pemecahan ATP menjadi ADP serta phosphate inor inorga gani nic c (Pi) (Pi),, ssek ssekal alig igus us dile dilepa pask skan anny nya a ener energi gi yang yang dapa dapatt digu diguna naka kan. n. Pemecahan 1 mol ATP akan menghasilkan 7 sampai 12 kilokalori energi

\

Dalam tubuh manusia, makanan berenergi digunakan untuk membentuk  Adenos Adenosin in Tripho Triphosph sphate ate (ATP). (ATP). ATP merupa merupakan kan ikatan ikatan kimiaw kimiawii yang yang apabil apabilaa dipecah ia dapat melepaskan energi yang dapat digunakan untuk kontraksi otot dan proses proses biolog biologis is lainnya lainnya..

Energi Energi yang yang dihasilka dihasilkan n sewaktu sewaktu pemecaha pemecahan n ATP

disebut dengan   sumber energi segera yang dapat langsung digunakan sel otot untuk melakukan kegiatannya Sumber ATP

Karena hidrolisis ATP mampu melepaskan energi untuk kontraksi otot, maka muncul pertanyaan “Sampai sejauh pentingnya suplai ikatan kimia ini untuk  setiap sel otot?”.  Pertama harus difahami bahwa setiap saat otot bekerja hanya disediakan oleh jumlah ATP yang sangat terbatas terbatas dan ATP secara teru digunakan digunakan dan diregenerasi kembali. Regenerasi ATP membutuhkan energi. Ada tiga jalur    proses pembebasan energi untuk menghasilkan ATP: (1) Sistem ATP-PC atau Sistem Oksigen. Dalam sistem ini, energi untuk meresintesis ATP muncul dari hanya satu ikatan kimia yaitu   Phosphocreatine (PC). (2) Glikolisis Anaerobik  atau Sistem Asam Laktat, dapat menyediakan ATP dari pemecahan glukosa atau glik glikog ogen en seca secara ra tida tidak k semp sempur urna na.. (3) (3) Sist Sistem em keti ketiga ga dise disebu butt deng dengan an Sist Sistem em Oksigen. Oksigen. Sistem ini memiliki memiliki dua bagian; bagian; Bagian Bagian A meliputi meliputi penyempu penyempurnaan rnaan oksidasi oksidasi karbohidra karbohidratt dan bagian B meliputi meliputi oksiasi oksiasi asam lemak. lemak.  Kedua bagian tersebut akan berakhir ke dalam satu proses yang disebut Siklus Kreb. Karena  beberapa jenis protein dapat juga diproses melalui siklus ini, maka istilah yang lebih tepat adalah  Jalur akhir metabolisme ATP. Makanan

Energi

+ Bahan Limbah

PC

Energi

+

ADP

+

Pi

ATP

Gambar 3. Prinsip reaksi berpasangan. Energi dibebaskan dari pemecahan makana makanan n dan phosph phosphocr ocreat eatine ine yang yang secara secara fungsi fungsiona onall saling saling terkai terkaitt atau atau berpasangan untuk energi yang diperlukan untuk meresintesis ATP dari ADP (Adenosine Diphosphate) dan Phosphate Inorganik (Pi)

 Ketiga suplaier energi untuk resintesis bekerja dengan cara yang sama. Ener Energi gi yang yang dibe dibeba bask skan an dari dari peme pemeca caha han n baha bahan n maka makana nan n dan dan ener energi gi yang yang dibebaskan melalui pemecahan PC, digunakan untuk membentuk molekul ATP kembali atau energi digunakan untuk mendorong reaksi sepreti pada gambar 2 dari kanan ke kiri. Dengan kata lain, energi yang dilepaskan dari pemecahan makanan dan PC secara fungsional saling terkait satu sama lain atau berpasangan

(coupled) menjadi energi, membutuhkan resintesis ATP dari ADP dan Pi (gambar  3). 3). Pasa Pasang ngan an fung fungsi sion onal al ener energi gi

dari dari satu satu seri seri reak reaksi si ke seri seri lain lainny nyaa seca secara ra

 biokimiawi disebut sebagai reaksi berpasangan atau coupled reaction sebagai satu prinsip yang sangat mendasar yang terlibat dalam proses metabolisme ATP. Sumber Anaerobik ATP – Metabolisme Anaerobik 

Seba Sebaga gaim iman anaa yang yang suda sudah h dise disebu butk tkan an sebe sebelu lumn mnya ya,, ada ada dua dua sist sistem em metabolisme yang terlibat dalam resintesis ATP yaitu sistem phosphagen dan glik glikol olis isis is Anae Anaero robi bik k (Sis (Siste tem m Asam Asam Lakt Laktat at)) bers bersif ifat at  Anaerobik. Anaerobik  diartikan tanpa oksigen, dan oleh karena itu proses metabolisme yang terjadi di dalam tubuh (sel otot) meliputi serangkaian reaksi kimia yang berbeda pula. Jadi metab metaboli olisme sme Anaero Anaerobik bik atau atau pemben pembentuk tukan an ATP secara secara Anaero Anaerobik bik diarti diartikan kan sebagai resintesis ATP melalui serangkaian reaksi kimia yang tidak memerlukan oksigen yang kita hirup.

Gambar 5. Struktur kimia kimia Adenosine Adenosine Triphosphate Triphosphate (ATP) Adenos Aden osin ine e Trip Tripho hosp spha hate te (A (ATP TP)) meru merupa paka kan n su sumb mber er ener energi gi utam utama a yang yang terdapat pada makhluk hidup. ATP merupakan bahan bakar untuk hampir semua kegiatan sel termasuk gerakan otot, sintesis protein, pemecahan sel, dan trans transmis misii sin sinyal yal syaraf syaraf.. Gambar Gambar menun menunjuk jukkan kan moleku molekull ATP dengan dengan kelompok 3 fosfat berwarna oranye. Energi kimia ATP disimpan pada ikatan fosfat (Microsoft ® Encarta ® Reference Library 2003. © 1993-2002 Micr Micros osof oftt Cor Cor orat oratio ion. n. A All ll ri ri hts hts res reser erve ved d

 ATP-PC atau Sistem Phosphagen

Proses sistem Anaerobik ini tidak terlalu rumit, sehingga dapat dibahas terlebih dahulu tetapi bukan berarti tidak penting. Phosphocreatine seperti halnya deng dengan an ATP, ATP, ters tersim impa pan n di dala dalam m otot otot.. Kare Karena na kedu keduan anya ya (ATP (ATP dan dan PC) PC) mengandu mengandung ng phosphate, phosphate, maka secara secara kolektif kolektif disebut dengan dengan phosphagen phosphagen atau sistem sistem phosph phosphage agen. n. PC mirip mirip dengan dengan ATP, ATP, apabil apabilaa kelomp kelompok ok phosph phosphate atenya nya dipecah maka sejumlah besar energi akan dibebaskan (gambar 4). Hasil akhir dari   pemecahan ini adal;ah creatine (C) dan  Phosphate Inorganic (Pi). Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya, energi langsung disediakan dan secara biokimia dipasangkan untuk meresintesis ATP. Ikatan Phosphate  berenergi tinggi

CREATINE

P

PC A

Energi

Creatine Kinase

CREATINE

P

C B

+

Pi

Gambar Gambar 4. A Struktur Struktur sederhana sederhana Phosphocr Phosphocreatine eatine (PC) yang menunjukkan menunjukkan adanya ikatan phosphate berenergi tinggi. B Pemecahan PC menjadi Creatine (C) dan phosphate phosphate inorganic inorganic sekaligus sekaligus melepaska melepaskan n energi energi yang digunakan digunakan untuk resintesis ATP

Sebagai contoh, secepat ATP dipecah sewaktu kontraksi otot, secepat itu  pula dibentuk kembali dari ADP dan Pi dengan bantuan energi yang diperoleh dari pemecahan simpanan PC. Reaksi berpasangan ini dapat digambarkan seperti  pada gambar berikut

PC Energi + ADP + Pi

Pi + C + Energi ATP

Bagaim Bagaimana ana juga juga pengga penggamb mbara aran n ini masih masih sangat sangat sederh sederhana ana.. Tetapi Tetapi di dalam dalam tubuh tubuh itu sendir sendirii proses prosesnya nya sangat sangat rumit rumit serta serta membu membutuh tuhkan kan sejuml sejumlah ah enzim, yaitu satu ikatan protein yang membantu mempercepat kecepatan reaksi secara individual. Kenyataannya, semua reaksi metabolisme yang terjadi di dalam tubuh membutuhkan enzim termasuk juga pemecahan ATP. Ironisnya, satu-satunya cara untuk membentuk kembali PC dari C dan Pi, diambi diambill dari dari energi energi yang yang dilepa dilepaska skan n dari dari pemeca pemecahan han ATP. ATP. Kejad Kejadian ian ini akan akan  berlangsung saat pemulihan latihan yang diambil dari sumber utama ATP yang diperoleh dari pemecahan bahan makanan.  Jadi apabila cadangan PC terkuras

  saat melakukan sprint dengan intensitas sangat tinggi, maka penggantian PC  tidak akan efektif sampai dimulainya saat pemulihan. Berapa banyak energi ATP yang dihasilkan dari sistem phosphagen?. Tabel 1. Perkiraan Energi yang tersedia dalam tubuh melalui sistem phosphagen (ATP-PC)

ATP Kontraksi Otot a. mM/kg otot* b. mM total massa otot † Energi yang dapat digunakan π a. kcal/kg otot

4-6 120-180

0.04-0.06

Total Phosphagen (ATP-PC)

PC 15-17 450-510

0.15-

19-23 570-690

0.19-0.23 0 . 1 7

b. kcal total massa otot

1.2-1.8

4.5-5.1

5.7-5.9

Beberapa poin di atas perlu digarisbawahi.  Pertama, perlu difahami bahwa  penyimpanan PC di dalam otot melebihi penyimpanan ATP, hal dapat difahami karena salah satu fungsi PC adalah untuk menyediakan energi untuk resintesis ATP.  Kedua, singkatan mM merupakan kependekan dari milimoles yaitu satuan ukur ukuran an yang yang digu diguna naka kan n untu untuk k meng menguk ukur ur kuan kuanti tita tass ikat ikatan an kimi kimia. a. Satu Satu mol mol merupakan jumlah tertentu dari ikatan kimia dalam ukuran berat, ukuran berat ini tergantung dari jumlaah dan jenis atom yang membentuk ikatan kimia. 1000 mM sama dengan 1 mol dan apabila 1 mol ATP dipecah maka akan menghasilkan sejumlah energi yang dapat digunakan yaitu sebanyak 7 sampai 12 kcal kcal.. Keti Ketiga ga,, perl perlu u diin diinga gatt bahw bahwaa hany hanyaa berk berkis isar ar 570 570 samp sampai ai 690 690 mMol mMol  phosphagen saja yang tersimpan dalam otot secara keseluruhan. Ini sama dengan 5.7 sampai 5.9 kcal energi ATP yang memberikan gambaran jumlah yang tidak  akan akan cuku cukup p untu untuk k digu diguna naka kan n dala dalam m lati latiha han. n. Seba Sebaga gaii cont contoh oh,, simp simpan anan an

  phosp phosphag hagen en pada pada otot otot yang yang bekerj bekerjaa mungki mungkin n akan akan terkur terkuras as setela setelah h 10 detik  detik  kegiat kegiatan an yang yang all-ou all-outt sepert sepertii pada pada lari lari sprint sprint 100 meter meter.. Jumlah Jumlah kesel keseluru uruhan han energi ATP yang dapat disediakan dari sistem phosphagen ini sangat terbatas. Pentingnya sistem phosphagen dalam pendidikan jasmani dan olahraga dapat dapat dicontohka dicontohkan n pada kegiatan kegiatan-kegi -kegiatan atan yang memerlukan memerlukan daya ledak, start start cepat pada sprinter, pemain bola, peloncat tinggi maupun penolak peluru dan kegiatan lain yang mirip dan dilakukan hanya dalam beberapa detik saja. Tanpa sistem ini gerakan yang cepat dan berdaya ledak tidak dapat dilakukan, karena dari sekian banyak kegiatan, maka ada beberapa kegiatan yang memang benar  benar benar membut membutuhk uhkan an sejumlah sejumlah besar besar energi energi ATP

dalam dalam waktu waktu yang yang sangat sangat

singka singkat. t. Sistem Sistem phosph phosphage agen n merupa merupakan kan satu satu siste sistem m energi energi yang yang paling paling cepat cepat mnyediakan sumber energi ATP untuk kegiatan otot. Alasannya adalah bahwa (1) tidak tergantung dari rangkaian reaksi kimia yang panjang, (2) tidak tergantung dari transportasi oksigen yang kita hirup dan (3) ATP maupun PC disimpan langsung pada mekanisme kontraktil otot. Glikolisis Anaerobik (Sistem Asam Laktat)

Glikolisis diartikan sebagai pemecahan glukosa, oleh karena itu glikolisis Anaero Anaerobik bik dapat dapat diarti diartikan kan sebaga sebagaii pemeca pemecahan han sebagi sebagian an dari dari glukos glukosaa dalam dalam kondisi tanpa menggunakan oksigen. Sistem energi Anaerobik dalam resintesis ATP dalam otot lainnya adalah

  Anaerobik Glycolysis (Glikolis (Glikolisis is Anaerobik Anaerobik)) yang meliputi meliputi proses proses pemecaha pemecahan n sala salah h satu satu zat zat maka makana nan n yang yang tida tidak k semp sempur urna na sepe sepert rtii karb karboh ohid idra ratt (glu (gluko kosa sa)) menjadi asam laktat (untuk itulah sistem ini dikenal juga sebagai sistem asam

laktat laktat). ). Dalam Dalam tubuh tubuh semua semua karboh karbohidr idrat at akan akan diubah diubah menjad menjadii gula gula sederh sederhana ana (glukosa) yang bisa langsung digunakan dan disimpan pada liver/hati serta di otot dalam bentuk glikogen yang dapat digunakan nantinya. Disini istilah karbohidrat, gula gula,,

gluk glukos osaa

maup maupun un glik glikog ogen en akan akan disa disama maar arti tika kan n

untu untuk k

kepe kepent ntin inga gan n

 penyederhanaan istilah yang digunakan dalam proses metabolisme. Konsekuensi yang yang terj terjad adii saat saat atau atau seba sebaga gaii hasi hasill akhi akhirr yang yang dipe dipero role leh h dari dari Meta Metabo boli lism smee Anaerobik adalah adalah lactid acid acid (Asam Laktat). Laktat). Holoszy menyatakan bahwa ada batas tertinggi dari jumlah asam laktat yang bisa ditolerir sebelum kegiatan itu dihentikan karena kelelahan yang luar   biasa. Salah satu yang dapat dijelaskan tentang keterbatasan tersebut adalah pH inters interselu elular lar menuru menurun n apabil apabilaa asam asam laktat laktat sudah sudah mulai mulai menump menumpuk uk pada pada otot, otot,   pen penum umpu puka kan n

meng mengak akib ibat atka kan n

terh terham amba bata tany nyaa

kece kecepa pata tan n

pene penent ntra rasi si

enzi enzim m

 phosphofructokinase  phosphofructokinase (PFK). Dari pandangan kimiawi, glikolisis Anaerobik lebih rumit dibandingkan dengan sistem phosphagen karena memerlukan 12 rangkaian reaksi kimia secara terpisah tetapi berurutan sampai proses metabolisme itu benar-benar sempurna. Rangka Rangkaian ian reaksi reaksi ini ditem ditemuka ukan n oleh oleh dua orang orang ilmuwa ilmuwan n Jerma Jerman n pada pada tahun tahun 1930an yaitu Gustav Embden dan Otto Meyerhof. Berdasarkan alasan ini maka glikolisis Anaerobik sering disebut sebagai siklus Embden-Meyerhof, tetapi lebih sering disebut dengan Glikolisis Anaerobik karena lebih sederhana dan mudah dihafalkan. Bagaiman Bagaimanaa glikogen glikogen dipakai untuk untuk resintesis resintesis ATP? Seperti Seperti yang sudah dijela dijelaska skan n sebelu sebelumny mnya, a, glikog glikogen en akan akan dipeca dipecah h menjad menjadii asam asam laktat laktat melalu melaluii

serangkaian reaksi kimia. Sewaktu pemecahan ini, energi dilepaskan dan melalui

(coupled ed reacti reaction) on), ener reaksi reaksi ganda/be ganda/berpasa rpasangan ngan (coupl energ gi ini digun igunaakan kan untu untuk  k  meresintesis ATP. Perl Perlu u dite diteka kank nkan an seka sekali li lagi lagi bahw bahwaa rang rangka kaia ian n reak reaksi si ters terseb ebut ut masi masih h gambaran sederhana dan hanya menggambarkan sedikit dari masing-masing 12 reak reaksi si yang yang terl terlib ibat at dala dalam m glik glikol olis isis is.. Sela Selain in itu, itu, seti setiap ap reak reaksi si yang yang terj terjad adii membu membutuh tuhkan kan enzim enzim khusus khusus untuk untuk member memberika ikan n efek efek percep percepata atan n reaksi reaksinya nya.. Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya, bahwa salah satu enzim yang penting adal adalah ah phos phosph phof ofru ruct ctok okin inas asee (PFK (PFK). ). Seda Sedang ngka kan n enzi enzim m lain lainny nyaa yang yang turu turutt mengendalikan reaksi tersebut diantaranya hexokinase, pyruvatkinase dan lactic dehydrogenase. Deng Dengan an rang rangka kaia ian n reak reaksi si yang yang rela relati tiff lebi lebih h sede sederh rhan ana, a, maka maka hany hanyaa  beberapa mol ATP saja yang mampu dirensintesis dari glikogen dihasilkan dari reaksi glikolisis anaerobik ini, apabila dibandingkan dengan hasil yang diperoleh dari reaksi dengan dengan menggunakan menggunakan oksigen.Beberapa langkah langkah tersebut dapat dilihat  pada gambar 5 skema berikut ini Glikogen (dari Otot)

Gkukosa

Rangkaian glikolitik 

Asam Piruvat

atau

Glukosa darah

ADP + Pi ATP

Asam Laktat

Gambar 6. Glikolisis Anaerobik. Glikogen dipecah secara kimiawi melalui serangkaian reaksi kimia menjadi asam laktat. Pada saat pemecahan energi dilepaskan dan melalui reaksi ganda yang dipakai untuk meresintesis ATP

Sebagai contoh; hanya 3 mol ATP yang bisa dihasilkan dari pemecahan 1 mol

atau atau 180 gram (kira-k (kira-kira ira 6 ons) ons) glikog glikogen en melalui melalui glikol glikolisi isiss anaero anaerobik bik..

Apabila oksigen mencukupi, dengan jumlah glikogen yang sama dapat dihasilkan 9 mol ATP. Simpulan dari persamaan reaksi berpasangan ini untuk resintesis ATP dari glikolisis anaerobik dapat dilihat seperti berikut ini (C6H12 O6) n (Glikogen) Energi

2C3H6O3 + Energi (Asam Laktat) + 3 ADP + 3 Pi

3 ATP

Sewa Sewakt ktu u mela melaku kuka kan n lati latiha han, n, manf manfaa aatt resi resint ntes esis is ATP ATP dari dari Glik Glikol olis isis is Anaerobik pada kenyataannya kurang dari 3 mol saja (3ATP) seperti yang terlihat dari dari persam persamaan aan di atas. atas. Alasan Alasannya nya adalah adalah bahwa bahwa selama selama latiha latihan n yang yang sangat sangat melelahkan, otot maupun darah hanya mampu mentolerir penumpukan sekitar 60 sampai 70 gram atau 2 sampai 2.5 ons asam laktat sebelum munculnya kelelahan. Apabil Apabilaa 180 gram gram glikog glikogen en dipeca dipecah h melal melalui ui proses proses anaero anaerobik bik selam selamaa latiha latihan, n, maka akan dihasilkan juga asam laktat sebanyak 180 gram (2C 3H6O3). Namun secara praktis, hanya sekitar 1 dan 1.5 mol ATP yang dapat diresintesis dari

glikolisis anaerobik selama latihan berat, sebelum asam laktat dalam darah dan otot mencapai tingkat kelelahannya* Sepert Sepertii pada pada Sistem Sistem Phosph Phosphage agen, n, Glikol Glikolisi isiss Anaero Anaerobik bik dalam dalam latiha latihan n merup merupaka akan n reaksi reaksi kimia kimia yang yang sangat sangat pentin penting, g, karena karena mampu mampu mensu mensupla plaii ATP deng dengan an rela relati tiff cepa cepat. t. Seba Sebaga gaii cont contoh oh;; Kara Karakt kter eris isti tik k kegi kegiat atan an yang yang bers bersif ifat at Glikolisis Anaerobik adalah kegiatan yang berintensitas tinggi dan dilakukan pada   jarak yang pendek seperti pada lari 400 dan 800 meter Sprint dengan waktu   berki berkisar sar 3 menit, menit, benarbenar-ben benar ar sangat sangat tergan tergantun tung g dari dari sistem sistem phosph phosphage agen n dan glikolisis anaerobik untuk membentuk ATP. Jumlah keseluruhan energi ATP di dalam tubuh mlalui glikolisis anaerobik dapat diperkirakan seperti pada tabel berikut ini: Tabel. 2 Perkiraan ketersediaan energi dalam tubuh melalui Glikolisis Anaerobik  (Sistem Asam Laktat) Per

Toler oleraansi nsi maksi aksim mal asam sam (dalam gram) Pembentukan ATP (mM) Energi yang dapat digunakan

lakta aktatt

kg Total massa O otot to t

2.0-2.3

60-70

33-38 0.33-0.38

1000-12000 10.0-1.0

Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya, apabila otot mampu mentolerir  2.0 sampai 2.3 gram asam laktat per kilogram otot atau 60 sampai 70 gram dari total massa otot, maka secara maksimal ATP dapat dihasilkan melalui glikolisis sebesar 1.0 sampai 1.2 mole saja (1000 sampai 1200 mM). Dalam kondisi seperti

ini, maka ATP yang dihasilkan dari sistem ini hanya dua kali lipat dari ATP yang dihasilkan dari ATP-PC atau Sistem Phosphagen. Dapat disimpulkan, bahwa melalui Glikolisis Anaerobik akan; 1.

Meng Mengak akib ibat atka kan n pemb pemben entu tuka kan n asam asam lakt laktat at yang yang dika dikait itka kan n deng dengan an kele kelela laha han n otot.

2.

Tida Tidak k mem membu butu tuhk hkan an kebe kebera rada daan an oksi oksige gen. n.

3.

Hany Hanyaa meng menggu guna naka kan n karb karbo ohidr hidraat seb sebagai agai baha ahan baka bakarr (gl (glikog ikogeen dan dan glukosa) dan

4.

Hanya Hanya mamp mampu u menghas menghasilk ilkan an energi energi untuk untuk mere meresis sisnte ntesis sis beber beberapa apa mol mol ATP ATP saja.

Sumber ATP Aerobik – Metabolisme M etabolisme Aerobik 

Untuk memahami bagaimana sistem aerobik ini bekerja, sebelumnya perlu difahami difahami terlebih terlebih dahulu dahulu beberapa beberapa istilah-ist istilah-istilah ilah yang digunakan digunakan dalam dalam reaksi reaksi kimia seperti kelompok acetyl, NAD +, NADH, FAD + dan FADH2. Sesuai dengan tujuan dalam pembahasan berikut, kelompok acetyl secara sede sederh rhan anaa dapa dapatt diar diarti tika kan n seba sebaga gaii mole moleku kull yang yang memi memili liki ki dua dua karb karbon on,, umpa umpama many nyaa asam asam piru piruva vatt (mol (molek ekul ul tiga tiga karb karbon on)) mele melepa pask skan an CO 2 menjadi kelo kelomp mpok ok acet acetyl yl sebe sebelu lum m masu masuk k ke Sikl Siklus us Kreb Kreb.. Sepe Sepert rtii haln halnya ya juga juga pada pada meta metabo boli lism smee ee asam asam lema lemak, k, dua dua kelo kelomp mpok ok karb karbon on dibe dibent ntuk uk dulu dulu sebe sebelu lum m memasuki Siklus Kreb.  NAD+ (nicotina (nicotinamide mide adenine adenine dinucleo dinucleotide) tide) dan FAD + (flavor (flavor adenine adenine dinucleotide) berfungsi sebagai akseptor hydrogen. H + dipisahkan dari karbohidrat

sewaktu sewaktu proses glikolisi glikolisiss dan Kreb Siklus Siklus terjadi. terjadi. Pelepasan Pelepasan ion H + dari ikatan tert terten entu tu meru merupa paka kan n bent bentuk uk dari dari pros proses es oksi oksida dasi si.. Apab Apabil ilaa sala salah h satu satu ikat ikatan an menerima ion H + dapat dikatakan sebagai “pengurangan wujud”. Jadi NADH dan FADH2 merupaka merupakan n bentuk bentuk pengurang pengurangan an wujud wujud dari NAD + dan FAD+. Fung Fungsi si   NAD NADH H dan dan

FADH FADH adalah membaw membawaa electr electron on ke Sistem Sistem Transp Transport ortasi asi 2 ini adalah

Elektron. Apabila oksigen tersedia, 1 mol glikogen akan dipecah secara sempurna menjadi karbon dioksida (CO 2) dan air (H 2O) dan melepaskan enrgi yang cukup untuk resintesis 39 mol ATP. Sejauh ini sistem aerobik merupakan penghasil terbesar ATP. Bagaimanapun juga proses yang berlangsung selama metabolismee ini lebih rumit dibandingkan dua jenis metabolismee sebelumnya. Seperti halnya sistem anaerobik, reaksi sistem oksigen juga terjadi di dalam sel otot, tetapi tidak  sama dengan sebelumnya, sistem ini memiliki kekhususan lain yaitu terdapatnya   bagia bagian n subsel subselule ulerr yang yang disebu disebutt dengan dengan Mitochondria. Bagian Bagian subsel subselule ulerr ini  berisikan sejumlah sistem membrane yang terdiri dari serangkaian lipatan-lipatan yang yang saling saling melil melilit it satu satu sama sama lain lain yang yang disebu disebutt dengan dengan Cristae. Cris Crista taee ini ini memiliki sejumlah sistem enzim yang dibutuhkan untuk metabolisme aerobik. Mitokondria inilah yang akan mmicuk perkembangan dari otot-otot rangka. Glikogen

Glikogen

Glukosa

Glukosa

ADP + Pi

ADP + Pi

Asam Piruvat

ATP

Asam Piruvat

ATP

Kecukupan Oksigen

CO2 + H2O

+

Tidak cukup Oksigen

Asam Laktat

ATP

Gambar 7. Glikolisis Aerobik dan Glikolisis Anaerobik. Pemecahan glikogen ke Asam As am Piru Piruva vatt untu untuk k resi resint ntes esis is ATP ATP tida tidak k memb membut utuh uhka kan n oksi oksige gen. n. Deng Dengan an keberadaan kebera daan oksigen oksigen (Glikolisi (Glikolisis s Aerobik) Aerobik) asam piruvat seterusna seterusna dipecah dipecah lagi . menjadi CO2 dan H2O serta resintesis ATP yang lebih banyak. Tanpa oksigen (Glikolisis Anaerobik), asam piruvat diubah menjadi asam laktat dan tidak ada lagi resintesis ATP

Rangka Rangkaian ian reaksi reaksi kimia kimia dari dari sistem sistem aerobi aerobik k dapat dapat dibagi dibagi menja menjadi di tiga tiga  bagian rangkaian reaksi utama, yaitu (1) Glikolisis Aerobik, (2) Siklus Kreb dan (3) Sistem Tranportasi Elektron. Glikolisis Aerobik.

Rangkaian reaksi pertama meliputi pemecahan glikogen menjadi CO 2 dan H2O. Sebelumnya kita mengenal adanya Glikolisis Anaerobik dan dalam reaksi ini juga dikenal Glikolisis Aerobik, tetapi perbedaannya hanya pada proses yang sedang berlangsung yaitu dengan dan tanpa oksigen saja. Jadi Anaerobik diartikan tanpa tanpa oksige oksigen n dan Aerobi Aerobik k dengan dengan oksige oksigen. n. Perlu Perlu difaha difahami mi bahwa bahwa “selam “selamaa oksigen cukup tersedia, akumulasi asam laktat tidak akan terjadi”. Dengan adanya oksi oksige gen n dapa dapatt meng mengha hamb mbat at akum akumul ulas asii asam asam lakt laktat at,, namu namun n demi demiki kian an tida tidak  k  mengakibatkan terjadinya resintesis ATP. Yang dilakukan oleh oksigen disini adalah mengalihkan sebagian besar   prekursor (sifat awal) asam laktat ke dalam sistem aerobik  setelah resintesis ATP. Glikolisis Aerobik 

(C6H12 O6) n

Glikolisis Anaerobik  2C3H4O3 +

(Glikogen)

Energi

(Asam Piruvat) Energi

+ 3 ADP + 3 Pi

3 ATP

Seperti terlihat pada gambar berikut ini Jadi selama glikolisis aerobik, 1 mol glikogen akan dipecah menjadi dua asam piruvat dan melepaskan enrgi yang cukup untuk meresintesis 3 mol ATP. Reaksi berpasangan ini digambarkan pada model persamaan berikut. Tambahan lain adalah 2 NAD + akan berubah bentuk  menjadi 2 NADH +, selanjutnya dialihkan ke Sistem Transportasi Elektron yang menghasilkan 6 mol ATP (masing-masing NADH menghasilkan 3 ATP). Siklus Krebs (Krebs Cycle)

Reaksi ini merupakan lanjutan dari reaksi glikolisis aerobik, dimana asam  piruvat yang terbentuk selama glikolisis aerobik akan dibawa ke mitochondria dan seterusnya akan dipecah dalam satu rangkaian reaksi kimia yang disebut Siklus Kreb (istilah ini muncul setelah ditemukan oleh Sir Hans Krebs). Siklus ini juga

dikenal sebagai Siklus Asam Sitrat, karena ditemukannya beberapa jenis ikatan kimia kimia yang muncul muncul di dalam siklus siklus ini. Sejumlah Sejumlah peristiwa peristiwa reaksi yang terjadi sewaktu Siklus Krebs adalah; 1.

Diha Dihasi silk lkan anny nyaa Kar Karbo bond ndio ioks ksid idaa

2.

Terj Terjad adii oks oksid idas asii dan dan juga juga redu reduks ksii dan dan

3.

Dihasilkannya AT ATP Saat CO2 akan dilepaskan dari asam piruvat kemudian dibentuk kelompok 

acetyl atau dari 3 ikatan karbon menjadi 2 ikatan karbon. Kelompok acetyl ini kemudian bergabung dengan co-enzym A kemudian membentuk acetyl co-enzym A. CO2   juga terbentuk dalam Siklus Krebs. Semua CO 2 yang dihasilkan akan masuk/berdifusi ke dalam darah dan selanjutnya dibawa ke paru dan terakhir  dibuang ke udara bebas dari dalam tubuh.

Sekali lagi harus diingat, bahwa oksidasi adalah proses dimana electron dibuan dibuang g dari dari ikatan ikatan kimian kimianya. ya. Electr Electron on yang yang dibuan dibuang g terseb tersebut ut berben berbentuk tuk ion hydrogen (H) dari atom karbon yang sebelumnya dalam bentuk asam piruvat dan sebelum itu dari glikogen. Atom hydrogen bermuatan partikel ion positif yang disebu disebutt dengan dengan proton proton sebaga sebagaii ion hydrog hydrogen en serta serta partik partikel el ion negati negative ve yang yang disebut dengan electron (lihat persamaan berikut). H = H+ + e(atom hydrogen) (ion hydrogen)

Jadi apabila atom hidrogennya dilepaskan dari ikatannya, maka ikatan tersebut disebut teroksidasi atau telah dioksidasi Produksi CO 2 dan pembuangan electron di dalam Siklus Krebs salin terkait satu satu sama sama lain lain:: Asam Asam piru piruva vatt (dal (dalam am bent bentuk uk yang yang tela telah h diub diubah ah)) berm bermua uata tan n Karbon (C), Hidrogen (H), dan Oksigen (O 2); apabila H dilepaskan, maka yang Glikogen

tertinggal hanya C dan O artinya hanya ada ikatan kimia karbondioksida saja. Jadi di dalam Siklus Krebs, asam piruvat dioksidasi sekaligus menghasilkan CO 2 . Glukosa

Di dalam Siklus Krebs itu sendiri hanya akan dihasilkan dua unit ATP ADP + Pi

untuk setiap unit glikogennya. Glikolisis Aerobik  Pada ke empat sisi Siklus Krebs yang berbeda, ion ATPSistem Transportasi Elektron H+ akan dilepaskan dan selanjutnya akan memasuki

dan diakhiri dengan terbentuknyaAsam air dan unit ATP. Secara skematis Siklus Kreb Piruvat dapat dilihat NAD pada gambar 8 berikut  NADH

CO2

H++ eCO2 SIKLUS KREBS

H++e-

FAD FADH2 +

H +e

-

CO2

H++e-

 NAD  NADH  NAD  NADH

Gambar Gambar 8. Siklus Siklus Krebs. Krebs. Asam piruvat piruvat sebagai sebagai hasil hasil akhir akhir dari dari gli glikol kolis isis is aerobik masuk ke dalam Siklus Krebs setelah sedikit ada perubahan. Begitu mema memasu suki ki sikl siklus us,, terj terjad adii dua dua keja kejadi dian an reak reaksi si:: (1) (1) pele pelepa pasa san n CO2 yang akhirnya akhirnya akan dibuang dibuang ke luar tubuh, tubuh, (2) oksidasi atau pembuangan pembuangan ion + hydrog hydrogen en (H ) dan elec electtron ron (e ) yan yang aka akan masu suk k ke dalam alam siste istem m transportasi electron untuk perubahan lebih lanjut

Sistem Transportasi Elektron

Sebagai kelanjutan dari pemecahan glikogen, hasil akhirnya adalah H 2O yang didapat dari ion hydrogen dan electron terbuang terbuang di dalam Siklus Krebs serta serta oksigen yang dihirup. Rangkaian reaksi dimana H 2O dibentuk disebut dengan Sistem Transportasi Elektron (STE) atau disebut sebagai Rantai Respirasi.

Rangkaian kejadian dimana ion hydrogen, electron masuk ke dalam STE melalui FADH 2 dan NADH dan dibawa ke oksigen dengan perataraan “pembawa elec electr tron on”” dala dalam m satu satu rang rangka kaia ian n reak reaksi si enzi enzima mati tik k yang yang bera berakh khir ir deng dengan an dihasilkannya air. Kalau digambarkan secara sederhana dapat dilihat sebagai 4H + + 4e- + O2

2H2O, artinya 4 ion hydrogen (4H +) ditambah 4 elektron (4e -) plus

1 mol oksigen (O 2) akan menghasilkan 2 mol air (2H 2O). Saat electron dibawa ke rantai respirasi, energi akan dilepaskan dan ATP akan dihasilkan melalui reaksi   ber berpa pasa sang ngan an.. NADH NADH masu masuk k ke STE STE dan dan bera berada da sedi sediki kitt lebi lebih h ting tinggi gi di atas atas FADH2, maka setiap kali NADH akan menghasilkan 3 mol ATP dan FADH 2 dengan 2 mol ATP. Secara skematis dapat dilihat pada gambar 9. Secara Secara kesel keseluru uruhan han,, 12 pasang pasangan an electr electron on akan akan dihasi dihasilka lkan n dari dari 1 mol glikog glikogen en atau atau sama sama dengan dengan 39 ATP. ATP. Dengan Dengan demiki demikian, an, selam selamaa metabo metabolis lisme me aerobik aerobik sebagian sebagian besar dari 39 ATP diresintesis diresintesis di Sistem Sistem Transport Transportasi asi Elektron Elektron dan pada saat yang sama juga akan dihasilkan air.Ke 39 ATP yang diresintesis, 3 mol berasal dari glikolisis aerobik, 30 ATP dihasilkan dari pasasi NADH ke STE, 4 ATP dari pasasi FADH 2 ke STE dan 2 ATP dihasilkan dari Siklus Krebs sendiri. Apabil Apabilaa glukos glukosaa darah darah diteta ditetapka pkan n sebaga sebagaii sumber sumber bahan bahan karboh karbohidr idrat, at, maka maka diperlukan 1 mol ATP akan digunakan untuk mengubah glukosa menjadi glukosa1-phosphate. Lebih jauh lagi perlu diingat bahwa untuk memecahkan 180 gram atau 1 mol glikogen glikogen memerlukan 6 mol oksigen (6O 2). Karena 1 mol gas (oksigen) diisi 22.4 22.4 liter liter pada pada temper temperatu ature re

(C6H12 O6)n + 6O2

dan dan teka tekana nan n stan standa dar, r, 6 mol mol

(Glikogen) Energi Energi + 39 ADP + Pi 39 ATP

O2 =

6 x 22.4 22.4=1 =134 34.4 .4 lit liter er..

6CO2 + 6H2 +

Dengan demikian, 134,4 litr O 2 dibutuhkan untuk meresintesis 39 mol ATP atau 134,4 : 39 = 3.45 liter liter O2 dibutuhkan untuk meresintesis 1 mol ATP. Dengan kata lain setiap 3.45 liter oksigen yang dikonsumsi akan mensintesis 1 mol ATP secara aerobik. Pada saat istirahat berkisar antara 10 sampai 15 menit dan pada saat kegiatan anaerobik atau latihan yang maksimal, umumnya hanya berkisar 1 menit.

Energi tingkat Pers Persam amaa aan n dari dari reak reaksi si berp berpas asan anga gan n yang yang terl terlib ibat at dala dalam m peme pemeca caha han n 1 mol mol tinggi 2H+

glikogen 2e secara aerobik dilihat sebagai berikut -

Perantara

-

2H+

ADP + Pi

2e

Energi

FADH2

ATP Perantara 2

2H+ 2e-

Perantara 3

2H+ 2e-

Perantara 4

ADP + Pi Energi ATP

2H+

Perantara 5

-

2e

Energi tingkat rendah

2H+

ADP + Pi Energi ATP

-

2e

½ O2

H2O

Gambar 9. Sistem Transportasi Elektron. Ion hydrogen (H +) dan electron (e-) yang dilepaskan dalam Siklus Krebs memiliki tingkat energi tinggi saat memasuki STE. Disini terjadi dua kejadian kimiawi. Pertama ion hidrogenm dan electron ditransport oleh “perantara” ke oksigen yang kita hirup untuk membentuk air melalui serangkaian reaksi enzimatik; kedua; pada saat yang sama ATP diresintesis melalui reaksi berpasangan yang diperoleh dari energi yang dibebaskan. Untuk setiap pasangan electron yang ditransportasi, rata-rata 3 mol ATP diresintesis.

Sistem Aerobik dan metabolisme Lemak 

Dua jenis bahan makanan lain yaitu protein dan lemak juga dapat dipecah secara aerobik dengan hasil akhir yang sama yaitu menjadi CO 2 dan H2O serta dilepa dilepaska skanny nnyaa energi energi.. Lemak Lemak (biasa (biasanya nya berran berrantai tai karbon karbon 16 atau atau 18) dalam dalam  bentuk  Triglycerides akan dipecah menjadi dua ikatan karbon (kelompok acyl)

(Oks ksid idas asii – β) melalui serangkaian reaksi yang disebut dengan Oksidasi Beta (O sebelum memasuki Siklus Krebs dan Sistem Transportasi Elektron (gambar 11) Asam lemak harus diaktifkan terlebih dahulu sebelum memasuki oksidasi  beta, aktivasi ini memerlukan 1 mol ATP. Selanjutnya, dalam oksidasi beta, satu FADH2 dan satu NADH dirangsang dan masuk ke STE. Secara keseluruhan ATP yang dihasilkan dari proses awal ini adalah 5 ATP (3 ATP dari NADHA dan 2 ATP dari FADH 2. Sama dengan yang berlaku pada kelompok acyl dari asam  piruvat, yaitu 1 ATP, 3 NADH dan 1 FADH 2 dihasilkan dalam Siklus Krebs. Setap kali satu NADH akan meresintesis 3 ATP dan setiap sati FADH 2 akan akan diresi diresinte ntesis sis 2 ATP. ATP. Maka Maka secara secara keselu keseluruh ruhan an ATP yang yang dihasi dihasilka lkan n dari dari

Siklus Krebs dan Sistem Transportasi Elektron sebanyak 12 ATP. Dari tahapan tersebut di atas, ATP yang dihasilkan adalah; 1.

Hasil Hasil bersi bersih h ATP mela melalui lui poses poses akti aktivas vasii asam lema lemak, k, reaksi reaksi oksid oksidasi asi beta beta dan dan  pada lintasan awal memasuki Siklus Krebs adalah 16 ATP.

2.

Saat Saat prose prosess oksid oksidasi asi beta, beta, sikl siklus us Kreb Krebss mengh menghasi asilka lkan n 17 ATP

3.

ATP Pada Pada bagi bagian an akh akhir pro proses ses yang yang melib elibaatkan tkan 4 ranta antaiiHASIL karb arbBERSIH on, on, maka ma ka akan kan Dari Dari dihasilka dihasilkan n 17 dan 12 ATP (kelompok (kelompok acyl terakhir terakhir Glukosa tidak tida k masuk ke siklus glikogen

Krebs).

A

darah -1

otot

Untuk asam lemak lainnya, hasil ATP yang diperoleh akan berbeda satu sama lain. Untuk asam lamak lain yang sejenis seperti asam sterik yang memiliki 18 molekul karbon serta asam palmitat yang memiliki 16 molekul karbon mampu menghasilkan 147 dan 130 ATP (lihat table 3)

Glikogen (otot)

A

--2 2

-1

C

0

+1

D

+2 +2

+3

E

+8

+9

F

+14

+15

G

+16

+17

Glukosa

1 ATP “dipakai”

Glukosa-1-phosphate ATP

B

ADP + Pi

Glukosa (darah)

(Phosphorylase) Glukosa-6-phosphate

(Hexosekinase) Fruktosa-6-phosphate (Phosphofructokinase)

Ke Sistem Transportasi Elektron

ATP ADP + Pi Fructosa-1-6-Diphosphate +

2 NAD 2 NADH

B 1 ATP “dipakai”

C

2 ADP + Pi 22 ATP ADP + Pi

H +34 +35 E 6 ATP10. Sumber resintesis ATP melalui oksidasi karbohidrat Gambar yang sempurna dalam 2 ATP dari STE D bentuk glukosa darah maupun glikogen otot. Dua kolom pada bagian kanan mnunjukkan 2 Asam piruvat (3 Cs) produksi ATP bersih untuk setiap tahap glikolisis (termasuk Siklus Kre I +3Krebs). 8 bs). Garis +39 tebal (cukup oksigen) menunjukkan ada sebagian reaksi yang diabaikan. Enzim kunci hexokinase, phosphorylase + + 2 CO2F 6 ATP 2 NAD2+ FAD 2 NAD I 18 4 ATP ATP 2 CO ke STE Asam (6 Cs) 2 dengan kurung. Kesitrat Paru dan phosphofructokinase ditandai Ketiga enzim ini erat berkaitan dengan Ke Paru Asam Oksaloasetat 2 NADH 2 FADH 2 2NADH Co-enzym A 2 kelompok Acetyl Co-A Acetyl (2 (2 Cs) Cs) dari STE dari STE

PRODUKSI ATP

ASAM LEMAK  ATP AMP + 2 ATP

-

1 ATP

Aktivasi Asam Lemak  Aktivasi Asam Lemak mengurangi 1 kelompok acyl

FAD+ FADH2  NAD+  NADH

Ke Sistem Transportrasi Elektron

2 ATP tiap siklus 3 ATP tiap siklus

Kelompok acyl

Acetyl-Co-A

Siklus Krebs dan Sistem Transportasi Elektron

12 ATP setiap siklus

Gambar 11. Simpulan metabolism Asam Lemak (Aerobik). Asam lemak diakti diaktifka fkan n untuk untuk oksida oksidasi si beta, beta, kemud kemudian ian dlam dlam satu satu rangka rangkaian ian siklus siklus,, unit unit karbon karbon (kelom (kelompok pok acyl) acyl) dipisa dipisahka hkan n selanj selanjutn utnya ya masuk masuk ke Siklus Siklus Krebs sebagai acetyl-Co-A serta sejumlah karbon yang ada pada asam lemak

Perlu diketahui bahwa 1 mol asam palmitat (lebih berat sedikit dari ½   pons pons dapat dapat mengha menghasil silkan kan cukup cukup energi energi untuk untuk resint resintesi esiss 130 mol ATP (lebih (lebih  banyak dari yang dihasilkan dari 1 mol glikogen. Bagaimanapun juga, diperlukan oksigen sebanyak 515.2 liter (23 x 22.4 = 515.2 oksigen). Oleh sebab itu 3.96 liter  oksigen diperlukan untuk setiap mol ATP yang diresintesis (515.2:130 = 3.96). Sekali lagi perlu diingat bahwa oksidasi 1 mol glikogen membutuhkan 6 mol oksigen (6 x 22.4 liter oksigen per mol = 134.4 liter oksigen) dan 3.45 liter  oksigen untuk menghasilkan 1 mol ATP. Jadi untuk menghasilkan 1 mol ATP mela melalu luii oksi oksida dasi si asam asam lema lemak k memb membut utuh uhka kan n 15% 15% oksi oksige gen n lebi lebih h bany banyak  ak  diband dibanding ingkan kan dengan dengan 1 mol ATP yang yang dihasi dihasilka lkan n dari dari pemec pemecaha ahan n sempur sempurna na

glik glikog ogen en.. Deng Dengan an kata kata lain lain memb membut utuh uhka kan n lebi lebih h bany banyak ak oksi oksige gen n untu untuk  k  meng mengha hasi silk lkan an 1 mol mol ATP ATP dari dari lema lemak k diba diband ndin ingk gkan an dari dari glik glikog ogen en mela melalu luii  pemecahan yang bersifat aerobik. Tabel. Produksi bersih ATP dari dua jenis Asam Lemak 

Aktivasi dan lintasan awal (17 –  1) 6 lintasan berikutnya (6 x 17)

Asam Sterat

Asam Palmitat

(18 rantai karbon)

(16 rantai karbon)

16 ATP

16 ATP

102 ATP

5 lintasan berikutnya (5 x 17)

85 ATP

Lintasan terakhir (17) plus (12)

29 ATP

29 ATP

PRODUKSI TOTAL ATP

147 ATP

10 ATP

Peranan protein dalam metabolism aerobik 

Sejauh Sejauh ini pembahasa pembahasan n selalu selalu terarah terarah hanya pada karbohidr karbohidrat at dan lemak,  bagaimana dengan protein? Walaupun protein merupakan salah satu sumber ATP tetapi hanya memiliki peranan kecil saja dalam keadaan istirahat bahkan hamper  tidak tidak berper berperan an sama sama sekali sekali pada pada saat saat latiha latihan n fisik. fisik. Dalam Dalam kondis kondisii kelapa kelaparan ran,, dimana dimana karboh karbohidr idrat at sangat sangat rendah rendah atau atau pada pada saat saat kegiat kegiatan an daya daya tahan tahan yang yang ekstrim (lomba ketahan dalam 6 hari), maka katabolisme protein mungkin akan terlihat lebih nyata. Total Energi Aerobik dari Otot

Suli Sulitt untu untuk k meny menyeb ebut utka kan n juml jumlah ah tota totall ener energi gi otot otot yang yang dipe dipero role leh h darisistem oksigen, karena semua jenis bahan makanan digunakan dalam proses ini. ini. Namun Namun demiki demikian, an, sebaga sebagaii dasar dasar perban perbandin dingan gan dengan dengan sistem sistem anaero anaerobik bik,,  jumlah total energi aerobik yang tersedia dalam otot dari glikogen saja bisa di lihat pada table ….. Dari Dari table table dimaks dimaksud, ud, mudah mudah sekali sekali diambi diambill kesimp kesimpula ulan, n, bahwa bahwa siste sistem m oksigen merupakan sistem metabolism ATP yang sangat efisien. Sebagai contoh,  jumlah ATP secara keseluruhan dari pemecahan glikogen secara aerobik di dalam otot antara antara 87 sampai 98 mol. Ini mendekati mendekati 50 kali lipat dibandingka dibandingkan n dengan dengan yang dapat disediakan melalui sistem anaerobik. Selain itu ada lagi 80 sampai 100 gram gram yang yang tersed tersedia ia sebaga sebagaii cadang cadangan an hati. hati. Dan apabil apabilaa semuan semuanya ya diguna digunakan kan untuk metabolism aerobik, maka akan ada 17 sampai 22 mol ATP lagi yang dapat dihasilkan. Table Table

Perkiraan Perkiraan keterse ketersediaa diaan n energi dari dari glikoge glikogen n otot melalu melaluii sistem aerobi aerobik  k 

(oksigen) Glikogen Otot Per kg kg Ot Otot Massa ot otot ke keseluruhan Kandungan dalam otot (gram) Pembentukan ATP (mol) Energi yang digunakan (kcal)

13 – 15 2.8 – 3.2 28 – 32

4500 – 450 87 – 98 870 – 980

Keuntungan dari sistem aerobik adalah mampu menggunakan karbohidrat maupun lemak untuk meresintesis sejumlah besar ATP tanpa harus merangsang

 bahan limbah yang menjadi penyebab kelelahan. Oleh sebab itu, sistem aerobik  merupakan sistem yang paling sesuai untuk kondisi istirahat. Dalam pendidikan jasmani maupun olahraga, sistem aerobik merupakan system yang tepat dalam menghasilkan sejumlah besar ATP yang dibutuhkan untuk untuk kegiata kegiatan n yang yang lama lama

sepert sepertii lari lari marath marathon on (42.2 km), km), dalam dalam kegiata kegiatan n

tersebut dapat diperkirakan diperkirakan akan ada sekitar 150 150 mol ATP yang dibutuhkan dibutuhkan (ratarata rata 1 mol ATP dibutu dibutuhka hkan n setiap setiap menit menitnya nya). ). Kemamp Kemampuan uan untuk untuk memenu memenuhi hi kebutuhan energi yang diperlukan secara terus menerus, bukan merupakan hal yang yang suli sulit, t, kare karena na di dala dalam m otot otot itu itu send sendir irii suda sudah h ters tersed edia ia seju sejuml mlah ah besa besar  r  glikogen, lemak dan oksigen untuk memenuhi kebutuhan di atas. Perbandingan Sistem Energi

Sebagai bahan pertimbangan akhir, coba kita bandingkan ke tiga sistem energi energi yang yang sudah sudah kita kita bahas bahas sebelu sebelumny mnya, a, pertam pertamaa berdas berdasark arkan an karakt karakteri eristi stik  k  umum dan kedua dengan melihat kapasitas dan daya dam memproduksi ATP. Glikogen Kapasitas diartikan sebagai jumlah yang tidak terikat oleh waktu, sedangkan daya cend cender erun ung g dise disebu butt seba sebaga gaii perc peGlukosa rcep epat atan an atau atau juml jumlah ah dala dalam m wakt waktu u tert terten entu tu.. Glikolisis Aerobik  Pemahaman tentang ketiga sistem ini,

ADP + Pi ATP kita maka

juga mampu membuat urutan

Piruvat kapasitas maupun daya ketigaAsam sistem dimaksud berdasarkan kapasitas dan daya

relatifnya.

Protein CO2

Lemak 

CO2 SIKLUS KREBS ADP + Pi ATP ADP + Pi ATP

H++e+

-

H +e CO2

H++eH++e-

ADP + Pi ATP ADP + Pi ATP

Sistem Transportasi Elektron

Oksigen

H2O

Gambar 12. Kesimulan system aerobic. Glikogin dioksidasi melalui tiga seri reaksi kimia, glikolisis aerobic dimana asam piruvat dibentuk dan beberapa ATP diresintesis; Sikl Siklus us Kreb Krebs s dima dimana na CO2 CO2 diha dihasi silk lkan an dan dan H+ dan dan e- dile dilepa pask skan an;; dan dan Sist Sistem em   Trans Transpor portas tasii Elekt Elektron ron dimana dimana H2O dibentuk dibentuk dari dari H+ , e- dan oksigen oksigen serta serta lebih lebih banyak ATP yang diresintesis. Lemak dan protein apabila digunakan sebagai bahan bakar bakar untuk untuk resi resinte ntesis sis ATP, ATP, u a akan akan masuk masuk ke ke Siklus Siklus Kreb Krebs s dan Sist Sistem em Trans Trans ortasi ortasi

Sebelum menjelaskan reaksi sistem aerobic. Energi yang dilepaskan oleh Sistem Oksigen atau Aerobik untuk memproduksi ATP, pada umumnya diperoleh melal melalui ui pemeca pemecahan han karboh karbohidr idrat at dan lemak lemak atau atau protei protein n (dalam (dalam keadaa keadaan n yang yang sangat khusus), akan menghasilkan karbondioksida dan air (limbah). Walaupun sistem sistem ini merupa merupakan kan pengha penghasil sil ATP yang yang paling paling banyak banyak,, namun namun proses prosesnya nya sangat rumit, panjang dan melibatkan sejumlah besar enzim oksidatif. Table Karakteristik Umum ketiga Sistem Energi Energi dalam dalam memproduksi memproduksi ATP Sistem

Makanan atau

O2 yang

Kecepatan

Produksi

Anaerobik  Sistem ATP-PC Sistem A s am Laktat Aerobik  Sistem Oksigen

kimia

diperlukan

ATP relatif  

Phosphocreatine

Tidak

Tercepat

Glikogen (Glukosa)

Tidak

Cepat

Glikogen, Lemak  dan protein

Ya

Lambat

Sedikit, terbatas Sedikit, terbatas Banyak, tak   terbatas

Table Kapasitas dan daya daya maksimal maksimal dari dari ketiga ketiga sistem energi

Sistem Phosphagen (ATP-PC) Glikolisis Anaerobik  (Asam Laktat) Aerobik atau Oksigen (hanya dari glikogen)

Daya maksimal (ATP per menit)

Kapasitas maksimal (total ATP yang tersedia)

3.6 1.6

0 .7 1 .2

1.0

90.0

Sistem Aerobik dan Anaerobik saat istirahat dan latihan

Paling tidak ada tiga sifat penting yang perlu dipertimbangkan dari sistem anaerobik dan aerobik yang ada pada kondisi istirahat dan latihan: (1) jenis bahan makanan yang akan dimetabolisir, (2) peranan dari masing-masing sistem, dan (3) munculnya serta akumulasi asam laktat dalam darah.

 Istirahat 

Dari Dari gambar gambar beriku berikutt kita kita lihat lihat bahwa bahwa dalam dalam kondis kondisii istira istirahat hat sekita sekitar  r  duapertiga dari energi disediakan dari lemak dan satu pertiga disediakan dari karbohidr karbohidrat at (glikogen (glikogen dan glukosa). glukosa). Protein tidak muncul dalam dalam gambar, gambar, karena karena kontribusinya memang sangat tidak nyata sama sekali. Karena sistem aerobik  merup rupaka akan

sat satu-sa u-satu tuny nyaa

sist sisteem

yang yang

mampu ampu

berf erfungs ungsii

opti ptimal

untuk  ntuk 

menghasilkan enegi dalam keadaan istirahat, karena sistem transportasi okisgen (jantung dan paru) mampu mensuplai oksigen dengan cukup pada setiap sel yang membutuhkannya. Dengan kapabilitas tersebut, ATP mampu mensuplai semua kebutu kebutuhan han energi energinya nya pada pada kondis kondisii istira istirahat hat.. Moleku Molekull ATP yang yang muncul muncul dari dari sistem anaerobik dilihat sebagai bagian dari aerobik, karena kelihatannya memang muncul walaupun oksigen tersedia. . 1/3 glukos a 2/3 lemak

A

ATP

+

Asam Laktat

+ O2 Aerobi k

+ CO2 + H2O ATP O2 yang dikonsumsi = O 2 yang dibutuhkan (0.3 liter/menit Asam laktat darah (10 mg/100 ml darah

B

Waktu

Gambar 13. A. Sistem Aerobik mensuplai semua kebutuhan ATP dalam kondisi istirahat. B, selama istirahat, konsumsi oksigen (0.3 liter/menit) berada dalam kea keadaan daan kon konstan stan dan dan cuku cukup p untu ntuk mensu ensupl pla ai ATP yang ang dibut ibutuh uhka kan n; konsekuensinya kadar asam laktat dalam darah tidak mengalami perubahan (10 mg%). Kombinasi semua factor ini menunjukkan bahwa metabolism yang terjadi adalah aerobik.

Walaupun sistem aerobik merupakan satu-satunya yang mampu bekerja  pada kondisi istirahat, namun perlu dicatat bahwa ternyata bahwa dalam kondisi ini terdapat asam laktat yang muncul secara konstan di dalam darah, namun kemunc kemuncula ulan n terseb tersebut ut tidak tidak beraku berakumul mulasi asi sepert sepertii yang yang terdap terdapat at pada pada system system glikolisis anaerobic (sekitar 10 mg untuk setiap 100 mlk darah). Alasan untuk  dapa dapatt menj menjel elas aska kan n feno fenome mena na ini ini mema memang ng sang sangat at rumi rumitt dan dan meme memerl rluk ukan an  pemahaman kimiawi yang dalam untuk dapat memahami setiap reaksi kimia yang terjadi secara individual. Selain itu perlu ditambahkan bahwa terdapat sejumlah  besar enzim LDH (lactic dehydrogenase) yang mengkatalis reaksi asam piruvat ke asam asam lakt laktat at.. Sesu Sesuai ai deng dengan an peng pengka kaji jian an dala dalam m buku buku ini, ini, ada ada bukt buktii yang yang menunjuk menunjukkan kan bahwa kadar asam laktat tidak tidak mengalami mengalami perubahan perubahan dan tidak  meningkat selama sistem anaerobik tidak mulai berproses. Perlu ditegaskan sekali lagi, lagi, bahwa bahwa saat istira istirahat hat,, bahan bahan makan makanan an

yang yang diguna digunakan kanunt untuk uk kebutu kebutuhan han

energy energy diambi diambill dari dari lemak lemak dan karboh karbohidr idrat at dan kebutu kebutuhan han ATP hanya hanya akan akan disediakan dari sistem aerobik.

 Latihan Sistem anaerobik maupun aerobik memberikan kontribusi energi pada saat latihan dan peranannya peranannya sangat tergantung tergantung dari (1) jenis kegiatan kegiatan yang dilakukan, (2) status kondisi latihan, dan (3) asupan bahan makanan atlet. Untuk melanjutkan  pembahasan, kita bagi dulu jenis kegiatan fisik ke dalam dua kategori: (1) jenis kegia egiata tan n yang yang dila dilaku kuk kan hanya anya dala dalam m wakt aktu yang yang sang sangaat sin singka gkat dan dan membu membutuh tuhkan kan usaha usaha maksi maksima mal, l, dan (2) jenis jenis kegiat kegiatan an yang yang dilaku dilakukan kan dalam dalam

waktu yang sangat lama dan membutuhkan usaha submaksimal. Selanjutnya akan kita bahas secara khusus bagaimana interaksi dan peranan ketiga sistem energi dalam latihan, karena pada dasarnya sulit untuk menetapkan satu sistem energi hanya hanya kepada kepada satu satu jenis jenis kegiat kegiatan an saja. saja. Pemaha Pemahama man n konsep konsep ini sangat sangat pentin penting g terutama bagi para pelatih dalam merencanakan program latihan. Salt Saltin in dan dan Kral Kralso son n tela telah h meng mengga gamb mbar arka kan n pola pola peng pengur uras asan an glik glikog ogen en dengan kegiatan dari 30% samapai 120% kebutuhan oksigen maksimal. Sangat menarik kalau kita bahas dengan hasil penemuan lainnya, karena ada beberapa hal yang yang perlu perlu dipert dipertimb imbang angkan kan yaitu yaitu factor factor keterb keterbata atasan san.. Bahwa Bahwa kegiat kegiatan an yang yang membutuhkan kurang dari 60% dan lebih dari 90% kapasitas aerobik, cadangan glikogen tidak berkurang secara nyata ) ne ha g sa

o

A ki

b t

l ot g o na g sa k/ r

0 ---

l u o

g

m P n M( a ne

e p n at a p e c e K

a n u g g n

*

30

20 --

*

n e g o ki l g

t -ot )it 40 n o -g e k/ --m/ 120 l h o -a 12 -60 m s a -m( --b

80 -- 10 -! -08 --

* 90 75

Kelelahan Persentase VO2max

! 30

. .

-6 --

B

60

-4 --

! 60

! 90

! 120

Waktu (menit)

.

-2 -! 150

! 125

! 100

! 75

Konsumsi oksigen (persentase dari VO

! 50 )

.

! 25

. Gamba Gambarr 14. Pola Pola pengur pengurasa asan n gli glikog kogen en selama selama latiha latihan n melela melelahka hkan n pada pada sepe sepeda da.. Peng Pengur uras asan an yang yang abso absolu lute te (A (A)) maup maupun un rela relati tive ve (B) (B) berh berhub ubun unga gan n deng dengan an inte intens nsit itas as.. Cata Catata tan n bahw bahwa a di baga bagaia ian n A kelelahan belum tercapai pada intensitas 30% dan 60%)

. Pada gambar…. menunjukan kecepatan penggunaan glikogen meningkat secara tajam searah dengan peningkatan beban kerja. Pada beban yang sangat ting tinggi gi dima dimana na kele kelela laha han n munc muncul ul deng dengan an sang sangat at cepa cepat, t, masi masih h terd terdap apat at 70% 70% cada cadang ngan an glik glikog ogen en.. Pada Pada beba beban n kerj kerjaa yang yang memb membut utuh uhka kan n 65 samp sampai ai 95% 95% kapasitas aerobik, kelelahan berkorelasi dengan pendekatan likogen pada taraf  nol. Saltin dan Karlsson melaporkan kecepatan penggunaan glikogen pada 0.3, 0.7, 1.4, 3.4 dan 10 mM glukosa per kg otot basah per menit pada beban kerja 25, 50, 75, 100, dan 150% kapasitas aerobik. Gambar 14 menggambarkan semua  pengamatan yang telah dilakukan.

 Latihan dalam waktu sangat singkat 

Latihan pada kategori ini termasuk latihan sprint seperti 100, 200 dan 400 meter, 800 dan nomor lainnya yang membutuhkan kapasitas kerja sampai 2 atau mungkin sampai 3 menit saja. Gambar…. Menggambarkan peran relative dari sistem energi yang terjadi  pada saat kegiatan berlangsung. Disini dapat dilihat bahwa bahan makanan utama adalah karbohidrat, dengan sedikit lemak dan protein diabaikan penggunaannya. Juga Juga dapat dapat diliha dilihatt bahwa bahwa sistem sistem yang yang predom predomina inan n adalah adalah anaero anaerobik bik.. Disini Disini menu menunj njuk ukka kan n bahw bahwaa ener energi gi atau atau ATP ATP yang yang dibu dibutu tuhk hkan an untu untuk k meme memenu nuhi hi kebutuhan ini tidak bisa disediakan melalui sistem aerobik. Konsekuensinya, pada umumny umumnyaa ATP harus harus disupl disuplai ai secara secara aerobi aerobik k melalu melalu sistem sistem phosph phosphage agen n dan glikol glikolisi isiss anaero anaerobik bik.. Kadar Kadar phosph phosphocr ocreat eatine ine (PC) (PC) pada pada kegiat kegiatan an yang yang sangat sangat singka singkatt dengan dengan intens intensita itass kjerja kjerja yang yang sangat sangat tinggi tinggi,, akan akan menur menurun un sampai sampai ke tingkat yang paling rendah dan bahkan akan tetap rendah walaupun latihan sudah dihent dihentika ikan. n. Namun Namun perlu perlu dicata dicatat, t, bahwa bahwa PC akan akan dapat dapat dengan dengan cepat cepat digant digantii (dalam hitungan menit) selama fase pemulihan. Ada dua alasan alasan,, menga mengapa pa ada keterb keterbata atasan san dari dari sistem sistem aerobi aerobik k dalam dalam mensuplai cukup ATP saat melakukan latihan: (1) masing-masing kita memiliki keterb keterbata atasan san aerobi aerobik k power power atau atau kecepa kecepatan tan maksim maksimum um dalam dalam mengko mengkonsu nsumsi msi oksigen; dan (2) paling tidak dibutuhkan 2 sampai 3 menit dalam mengkonsumsi oksigen untuk mencapai tingkat yang baru dan lebih tinggi. Sebagai contoh, atlet terlatih memiliki aerobik power maksimal antara 3.0 liter (perempuan) dan 5.0 liter (laki-laki) oksigen per menit. Sedangkan bagi mereka yang tidak terlatih sebanyak 2.2 liter (perempuan) dan 3.2 liter (laki-laki) permenit. Kadar oksigen ini tidak akan mampu mencukupi untuk mensuplai semua kebutuhan ATP untuk 

kegiatan seperti 100 meter sprint yang membutuhkan lebih dari 45 liter (sekitar 8 liter oksigen per 100 meter atau per 10 detik). Bahkan kalaupun itu memungkinkan untuk mengkonsumsi oksigen pada kece kecepa pata tan n yang yang meme memenu nuhi hi kebu kebutu tuha han n ener energi gi atau atau ATP, ATP, teta tetap p saja saja akan akan memer memerluk lukan an waktu waktu 2 atau atau 3 menit menit pertama pertama

latiha latihanny nnyaa dalam dalam memperce mempercepat pat

konsum konsumsi si oksige oksigen n pada pada tingka tingkatt yang yang dibutu dibutuhka hkan. n. Alasan Alasan untuk untuk pening peningkat katan an kebutuhan oksigen yang tertunda dan terkait dengan waktu, memiliki hubungan yang erat dengan penyesuaian biokimiawi dan fisiologis untuk sampai kepada kebutu kebutuhan hannya nya.. Dan ini juga juga dapat dapat dibukt dibuktika ikan n pada pada saat saat transi transisi si dari dari kondis kondisii istirahat ke kondisi latihan walau pada intensitas yang berbeda dan dari latihan dengan intensitas lebih rendah ke latihan dengan intensitas yang lebih tinggi. Peri Period odee sema semasa sa kada kadarr kon konsums sumsii oksi oksige gen n rend rendah ah untu untuk k meme memenu nuhi hi

oxygen deficit  deficit  (kekuarangan kebu kebutu tuha han n ATP ATP dala dalam m lati latiha han n dise disebu butt deng dengan an oxygen oksigen). Pada masa kekurangan oksigen, sistem energi kemudian berpindah ke sistem sistem phosph phosphage agen n dan sistem sistem glikol glikolisi isiss anaero anaerobik bik untuk untuk memenu memenuhi hi semua semua kebutuhan ATP dalam latihan. Ini berarti bahwa latihan yang berdurasi singat dengan intensitas yang sangat tinggi, akan selalu menderita kekurangan oksigen sepanjang kegiatan berjalan dengan sumber utama ATP diambil dari dua sistem anaerobik. Gambar Gambar berikut berikut menggamba menggambarkan rkan bahwa kecepata kecepatan n akselerasi akselerasi glikolisis glikolisis anaerobik sejalan dengan kecepatan yang sama dengan peningkatan pada kadar  asam laktat. Akumulasi asam laktat akan terjadi secara nyata pada kegiatan yang  berdurasi 2 sampai 10 menit. Pengurasan PC dan kecepatan resintesis ATP sangat

 penting untuk kegiatan yang berdurasi kurang dari 3 menit. Oleh sebab itu untuk   pemulihan yang disebabkan oleh tekanan kerja yang intensif, maka latihan harus dihentikan atau dilanjutkan pada intensitas yang lebih rendah. Kadar asam laktat darah darah seting setinggi gi 200 mg % tercat tercatat at saat saat perlom perlombaa baan n nomornomor-nom nomor or sprint sprint dan   berenang. Kadar tersebut 20 kali lebih besar dibandingkan engan kadar yang ditemukan pada saat istirahat (10 mg %).

karbohidrat

anaerobik 

lemak 

A

+ O2

ATP

+

ATP

Asam laktat

+

CO2

+

H2O

Gambar Gambar 15. A. Sewakt Sewaktu u latiha latihan n yang yang all out dalam dalam waktu waktu yang yang sangat sangat singkat, singkat, maka system anaerobic, anaerobic, glikolisis glikolisis anaerobic anaerobic dan phosphage phosphagen n (tidak (tidak terlihat) terlihat) mensuplai mensuplai hampir hampir seluruh seluruh kebutuhan kebutuhan ATP

 B = Kekurangan oksigen = Oksigen yang dikonsumsi

ti

+

ne

m

= Konsumsi oksigen sewaktu latihan

re p

O

= Kebutuhan oksigen

= Konsumsi oksigen istirahat 2

Sprint 10-30 detik 

Lari ½ mil 2:00 menit

C 

Gambar 15 B, Keterkaitan antara kekurangan oksigen, konsumsi oksigen dan oksigen yang dibutuhkan selama latihan dalam waktu sangat pendek. )

%. g

m( ha ra d ta t

ka 150 l

-

ma s

A 100

-

50

-

0

! 0.5 Akumulasi

! 1.5 asam

! 1.5 darah

Gambar 150C. laktat melelahkan antara 30 detik sampai 2 menit

! 2.0 sewaktu

latihan yang

Waktu latihan (menit)

 Latihan jangka lama Kadar Kadar asam asam laktat laktat merupa merupakan kan indica indicator tor yang yang sangat sangat sempur sempurna na untuk  untuk  menaksir menaksir sistem energi energi mana yang predominan predominan dan digunakan digunakan selama selama kegiatan kegiatan   ber berla lang ngsu sung ng.. Apab Apabil ilaa kada kadarn rnya ya ting tinggi gi,, sist sistem em utam utamaa yang yang digu diguna naka kan n past pastii

glikolisis anaerobik dan apabila kadarnya rendah, maka sistem yang digunakan adalah sistem aerobik. Setiap latihan yang dapat dipertahankan dalam waktu yang relative lama termas termasuk uk ke dalam dalam katego kategori ri ini.. ini.. yang yang dimaks dimaksud ud dengan dengan relati relative ve lama lama adalah adalah waktu yang digunakan dalam latihan 10 menit atau lebih. Dalam kasus tertentu,  bahan makanan utama yang digunakan, sekali lagi berasal dari karbohidrat dan lemak. Untuk kegiatan yang mencapai 20 menit seperti pada continuous running, maka maka karboh karbohidr idrat at menjad menjadii bahan bahan yang yang paling paling domina dominan n untuk untuk resint resintesi esiss ATP, ATP, sedang sedangkan kan yang yang bersum bersumber ber dari dari lemak, lemak, memili memiliki ki perana peranan n yang yang relati relative ve kecil. kecil. Walaupun kadarnya tinggi tetapi tidak maksimal, asam laktat akan muncul dalam dara darah. h. Apab Apabil ilaa kegi kegiat atan an lati latiha han n mula mulaii mele melewa wati ti 1 jam, jam, cada cadang ngan an glik glikog ogen en menunjukkan penurunan konsentrasi yang sangat nyata dan lemak menjadi sangat  penting sebagai sumber resintesisi ATP. Pertukaran penggunaan karbohidrat dan lemak akan berbeda antara satu atlet terhadap atlet lainnya, hal ini berkaitan dengan status atlet dalam latihan, proporsi serabut otot cepat dan lambat serta cadangan awal glikogennya. anaerobik 

A

karbohidrat

ATP

lemak 

+ O2

+

ATP

Asam laktat

+

CO2

+

H2O

Gambar Gambar 16. A, Pada saat saat latihan yang yang berdurasi berdurasi lama dengan dengan beban subm su bmak aksi sima mal. l. Sumb Sumber er utam utama a ATP ATP dipe dipero role leh h umum umumny nya a dari dari sy syst stem em aerobic:

B = Kekurangan oksigen = Oksigen yang dikonsumsi

ti ne

+

m re

= Kebutuhan oksigen = Konsumsi oksigen sewaktu latihan

p O

2

= Konsumsi oksigen istirahat

0

Waktu yang digunakan untuk latihan (menit)

60

Gambar 16 B, Glikolisis anaerobic serta system phosphagen juga memberikan kon kontrib tribu usi ATP, TP, tetap etapii hanya anya pada ada tah tahap awal wal lat latiha ihan su subm bmak aks simal imal C (kek (kekur uran anga gan n oksi oksige gen) n) sebe sebelu lum m kons konsum umsi si oksi oksige gen n menc mencap apai ai taha tahap p yang yang

0

Waktu yang digunakan untuk latihan (menit)

60

Gambar Gambar 16. C, begitu sampai sampai pada taraf steady-sta steady-state, te, sejumlah sejumlah kecil asam laktat menunjukkan menunjukkan kenaikan selama kekurangan kekurangan oksigen dn tetap konstan sampai lomba berakhir

Dalam jenis kegiatan ini, sumber utama ATP akan disuplai melalui sistem aerobik. Sistem asam laktat maupun sistem phosphagen juga turut memberikan

andilnya, tetapi hanya pada fase-fase awal kegiatan, sebelum konsumsi oksigen mencapai mencapai tingkat tingkat steady-stat steady-state; e; pada saat ini kekuranga kekurangan n oksigen oksigen akan terjadi. terjadi. Begitu Begitu konsum konsumsi si oksige oksigen n mencap mencapai ai tingka tingkatt steady steady-st -state ate yang yang baru baru (sekit (sekitar ar 2 sampai 3 menit), maka semua kebutuhan ATP sudah dapat dipenuhi seluruhnya. Akumulasi asam laktat darah tidak mencapai kadar yang tinggi pada saat latihan yang berdurasi tidak lebih dari 1 jam. Glikol Glikolisi isiss Anaero Anaerobik bik akan akan berhen berhenti ti apabil apabilaa kondis kondisii  steady-state sudah tercapai, dan akumulasi asam laktat hanya dalam jumlah yang kecil dan relative konstan sampai berakhirnya kegiatan tersebut. Contoh paling baik adalah saat lari marathon. Disini atlet akan berlari sejauh 42.2 km dengan waktu berkisar 2.5 jam, tetapi di akhir lomba ternyata asam laktat hanya meningkat tidak lebih dari 2 sampai 3 kali lipat dibandingkan saat istirahat. Kelelahan yang dirasakan pelari di akhir lomba disebabkan oleh factor-faktor lain dibandingkan dengan tingginya kadar asam laktat. Beberapa factor penting yang mengakibatkan timbulnya rasa lelah adalah: (1) rendahnya glukosa darah sebagai akibat terkurasnya cadangan glikogen pada hati; (2) kelelahanm pada otot yang disebabkan karena terkurasnya cadang cadangan an glikog glikogen en otot; otot; (3) kehila kehilanga ngan n cairan cairan (dehid (dehidras rasi) i) dan elektr elektroli olitt yang yang menyebabkan peningkatan peningkatan pada suhu tubuh; dan (4) kebosanan serta terpaan yang diderita oleh tubuh selama kegiatan berlangsung. Dalam kegiatan yang berdurasi lama dengan intensitas yang sangat rendah sepert sepertii jalan, jalan, berma bermain in golf golf maupu maupun n tugastugas-tug tugas as indust industria rial, l, asam asam laktat laktat tidak  tidak   berakumulasi di atas kadar istirahat. Hal ini disebabkan karena sistem phosphagen sendiri sendiri sudah cukup untuk mensupla mensuplaii tambahan ATP sebelum sebelum mencapai mencapai tahap

 steady-state konsumsi oksigen. Walaupun penyebabnya masih belum terungkap, dalam kasus ini kelelahan dapat ditangguhkan sampai 6 jam atau lebih. Akan sangat sangat bermanfaa bermanfaat, t, apabila apabila pelatih pelatih memahami memahami bagimana bagimana peranan peranan ketiga sistem energi dalam kegiatan latihan yang sangat lama. Sebagai contoh, salah salah satu aspek yang sangat sangat penting penting pada lomba lomba jarak jarak menengah menengah dan jarak jarak jauh adalah mengatur tempo berlari (pacing). Apabila si atlet start terlalu cepat pada marathon atau sprint final terlalu dini, maka akan terjadi akumulasi asam laktat yang tinggi dan cadangan glikogen otot akan terkuras lebih awal. Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya, apabila intensitas kegiatan meningkat, maka akan meningkat pula kebutuhan energi dari sistem anaerobik. konsekuensinya adalah kekalahan karena kelelahan muncul lebih awal. Secara fisiologis, perlu disarankan   bah bahwa wa

pelar elarii

seha seharu rusn sny ya

dapa apat

berl berlaari

deng dengaan

memper mperttahan ahanka kan n

pace pace

kecepatannya sepanjang jarak lomba pada umumnya dan kemudian melakukan finis dengan seluruh kemampuannya. Dengan kata lain, kemunculan kelelahan yang disebabkan oleh akumulasi asam laktat dan terkurasnya cadangan glikogen otot harus dapat ditangguhkan ditangguhkan sampai sampai menjelang akhir lomba. Di samp sampin ing g gamb gambar aran an umum umum di atas atas,, ada ada kasu kasuss khus khusus us yang yang perl perlu u difahami yaitu pada lari jarak menengah. Pada nomor ini strategi dri satu pelari ke  pelari lainnya sangat bervariasi. Sebagai salah satu contoh adalah sebagian pelari selalu melakukan “muncul dari belakang” dan melakukan sprint akhir pada jarak  300 300 yard yard.. Seti Setiap ap pela pelari ri elit elit mene menemu muka kan n stra strate tegi gi yang yang dise disesu suai aika kan n deng dengan an kapasitas fisiologisnya. Pelari sprint biasanya memiliki persentase serabut otot cepat yang lebih tinggi (fast glycolytic) dan “front runner” mungkin memiliki  persentase serabut lambat yang lebih banyak  (slow oxidative).

Kapasitas Kapasitas anaerobik anaerobik menjadi menjadi factor factor yang sangat penting penting dalam latihan   pada jarak-jarak pendek dengan intensitas yang tinggi, maka maximal aerobik   power merupakan factor yang menentukan untuk kegiatan yang berdurasi lama. Mengapa demikian, karena mayoritas energi yang diperlukan dari jenis kegiatan ini datang dari sistem aerobik. Maximal Aerobik Power (VO2max) diartikan sebagai kecepa kecepatan tan maksim maksimal al dalam dalam mengk mengkons onsums umsii oksige oksigen n atau atau Konsum Konsumsi si Oksige Oksigen n Maksimal. Makin tinggi konsumsi oksigen maksimal yang dimiliki atlet, makin

.

  bertambah kesempatan untuk berhasil dalam nomor-nomor ketahanan, asalkan semua factor yang dapat memberikan kontribusi untuk jadi juaranya “tersedia”. m k 160 --

. .. .

0 3 a b

150 --

ol

140 --

m )t

k

i

ut n u ki a

ne 170 -130 -m(

br

120 --

ut

110 --

W

100 --

et ka

 // 

//

! 50

! 60

. ... ! 70

! 80

Maximal Aerobic Power  (ml/kg-min)

Gambar 17. Semakin baik maximal aerobic power si atlet, akan lebih berhasil dia dalam dalam mengik mengikuti uti nomornomor-nom nomor or daya daya tahan, tahan, asalka asalkan n semua semua factor factor yang yang berkontribusi terhadap performa juara “tersedia”

 Interaksi Sumber Energi aerobik dan Anaerobik selama kegiatan berlangsung 

Sebelum telah dibahas sistem energi yang diperlukan untuk kegiatan yang   berdurasi sangat singkat dan yang berdurasi sangat lama. Sekarang bagaimana untuk kegiatan yang berlangsung dinatar keduanya? Apakah bersifat anaerobik  atau aerobik atau membutuhkan keduanya?. Sebagai pada lari 1500 meter. Dalam kegiatan ini sistem energi anaerobik mengambil porsi yang paling banyak dalam mens mensup upla laii ATP ATP saat saat spri sprint nt awal awal maup maupun un fini finish sh.. seda sedang ngka kan n aero aerobi bik k akan akan mendominasi sistem saat berada dipertengahan lomba. Pada lari ini paling tidak  setengah kebutuhan ATP, setengahnya dimabil dari aerobik dan setengahnya lagi anaerobik. Gambar berikut menunjukan distribusi sistem energi untuk setiap kegiatan yang berbeda yang disebut dengan energi continuum. Dengan kata lain, semua nomo nomorr sepe sepert rtii 100 100 mete meterr spri sprint nt hamp hamper er 100% 100% bers bersum umbe berr dari dari anae anaero robi bik  k  sedangkan sedangkan di sebelah sebelah kanan seperti seperti marathon marathon

jelas jelas bersifat bersifat aerobik. aerobik. Diantara

kedua kutub sistem energi disebut sebagai grey zone (daerah abu-abu), artinya   berba berbagai gai jenis jenis sistem sistem yang yang diperl diperluka ukan n akan akan berper berperan an saling saling bergan bergantia tian n yaitu yaitu antara anaerobik dan aerobik. Kegiatan ini merupakan kegiatan yang paling menyulitkan atlet, karena semua sistm diperlukan dalam kegiatan tersebut. Jadi memang merupakan yang   palin paling g sulit sulit dalam dalam memper mempersia siapka pkan n atlet, atlet, karena karena mereka mereka harus harus mengh menghabi abiska skan n SUMBER ENERGI UTAMA  banyak waktu dalam latihan pengembangan sistem anaerobik dan aerobik.

ATP-PC Asam Laktat Sistem Oksigen

ATP-PC dan Sistem Asam Laktat

% Aerobik 

0

% Anaerobik  100

Sistem Oksigen

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

30

5000

10.000

 Nomor  (meter)

100

200

400

800

Waktu Menit:detik 

0:10

0:20

0:45

1:45

1500 3200

3:45

9:00

30

14:00

29:00

42.2

135:00

Gambar Gambar Rata-r Rata-rata ata persen persentas tase e kontri kontribus busii sumber sumber eneerg eneergii aerobi aerobic c dan anaero anaerobic bic pada beberapa nomor lomba. Daerah yang tidak berwarna menunjukkan apakah itu termas termasuk uk metabo metabolis lism m anaero anaerobic bic (kiri) (kiri) atau atau aerobi aerobic c (kanan (kanan). ). Daerah Daerah berwar berwarna na menun menunjuk jukkan kan nomor nomor lomba lomba dimana dimana system system anaero anaerobic bic dan aerobi aerobic c sama-s sama-sama ama penting

Konsep kontinum energi ini dapat diterapkan untuk semua kegiatan tidak hanya  pada cabang olahraga atletik saja.

Kesimpulan

Pada bab ini yang paling penting untuk dipertimbangkan adalah energi. Mataha Matahari ri merupa merupakan kan sumber sumber energi energi yang yang tidak tidak pernah pernah habis habis dan merupa merupakan kan sumber energi utama bagi bumi, melalui radiasi solar, karbohidrat dlam tanaman dapat dbentuk. Manusia dan binatang makan tanaman dan juga bintang lainnya seba sebaga gaii maka makana nan. n. Dlam Dlam tubu tubuh h manu manusi sia, a, ener energi gi maka makana nan n digu diguna naka kan n untu untuk  k  membentuk Adenosine Triphosphate atau ATP merupakan senyawa kimia yang apabila apabila dipecahka dipecahkan n akan mensuplai mensuplai energi energi untuk kontraksi kontraksi otot dan peristiwa peristiwa  biologis lainnya. Produksi ATP dapat terjadi melalui metabolism (reaksi kimia) serobik  (tanpa (tanpa oksig oksigen) en) dan aerobi aerobik k (denga (dengan n oksige oksigen). n). Ada dua sistem sistem serobi serobik; k; (1)

 phosphagen atau Sistem ATP-PC; dan (2) Glikolisis Anaerobik atau Sistem Asam Laktat. Phosphage Phosphagen n

(ATP-PC, (ATP-PC, merupakan merupakan senyawa senyawa kimia kimia yang mirip mirip dengan dengan

ATP) disimpan di dalam mekanisme kontraktil otot dan merupakan sumber energi yang yang paling paling cepat cepat untuk untuk diguna digunakan kan otot. otot. Sistem Sistem energi energi ini merupa merupakan kan sistem sistem yang yang paling paling utama utama diguna digunakan kan untuk untuk mempr memprodu oduksi ksi ATP sewakt sewaktu u latiha latihan n yang yang   berdurasi berdurasi singkat dengan dengan intensita intensitass yang sangat sangat tinggi. tinggi. Sistem Sistem energi energi serobik  serobik  mele melepa pask skan an ener energi gi untu untuk k resi resint ntes esis is ATP ATP mela melalu luii peme pemeca caha han n karb karboh ohid idra ratt (glikogen dan glukosa) yang tidak sempurna menjadi asam laktat. Apabila Asam laktat terus meningkat dalam darah dan otot maka peningkatan tersebut dapat menyebabkan otot menjadi lelah. Glikolisis Anaerobik juga menjadi penyuplai ATP utama utama untuk untuk resin resintes tesis is ATP pada pada kegiat kegiatan an yang yang berdur berdurasi asi singka singkatt dan  berintensitas sangat tinggi seperti sprint 400 meter dan 800 meter. Kegiatan yang   benar benar-be -benar nar mengan mengandal dalkan kan sistem sistem phosph phosphage agen n dan glikol glikolisi isiss serobi serobik k disebu disebutt deng dengan an kegi kegiat atan an aero aerobi bik. k. Sist Sistem em ener energi gi aero aerobi bik, k, mele melepa pask skan an ener energi gi untu untuk  k  meres meresint intesi esiss ATP dengan dengan cara cara memeca memecahka hkan n (umumn (umumnya) ya) dari dari karboh karbohidr idrat at dan lemak dan kadang-kadang juga dari protein, menjadi karbondioksida dan air. Walaupun sejauh ini sistem oksigen mampu menghasilkan ATP paling   ban banya yak, k, namu namun n meme memerl rluk ukan an sera serang ngka kaia ian n reak reaksi si kimi kimiaa yang yang rumi rumit. t. Deng Dengan an karbohidrat akan dipecah melalui reaksi pertama kimia disebut dengan glikolisis Aerobik, glikogen akan dipecah menjadi asam piruvat, asam piruvat masuk ke dalam siklus krebs yang selanjutnya akan dihasilkan karbondioksida dan elektron dalam bentuk atom hidrogen (elektron) yang terbawa oksigen yang kita hirup, kemudi kemudian an air dibent dibentuk uk dan ATP disint disintesi esis. s. Apabil Apabilaa lemak lemak diguna digunakan kan sebaga sebagaii

  bahan bahan energi energi,, reaksi reaksi kimian kimianya ya sama sama terkec terkecual ualii pada pada rangka rangkaian ian pertam pertamaa yaitu yaitu Oksidasi si Beta Beta. Sist reak reaksi si yang yang terj terjad adii pada pada Oksida Sistem em Oksi Oksige gen n pada pada umum umumny nyaa

digunakan pada kegiatan berintensitas rendah, menggunakan waktu yang lama seperti pada lari maraton. Jenis kegiatannya disebut dengan kegiatan Aerobik. Sela Selain in itu itu bany anyak kegi kegiaatan tan fisi fisik k yang yang meli meliba batk tkan an kedu keduaa sist sistem em metab metaboli olisme sme,, sebaga sebagaii contoh contoh pada pada lari lari 1500 1500 meter. meter. Disini Disini sistem sistem Anaero Anaerobik  bik  merupakan pensuplai utama ATP khususnya saat lari sprint terutama pada start dan finish, sedangkan Sistem Oksigen mengambil porsi lebih besar pada saat dipertengahan lari atau  steady-state. Pemahaman terhadap sistem energi ini sangat  berguna dalam merencanakan program latihan.