Sumber Energi – Bagian 1

SUMBER ENERGI
Bagian 1

Oleh: Mas Gunggung


Di dalam tubuh terdapat 3 (tiga) zat yang dapat dipergunakan sebagai bahan bakar. Ketiga zat tersebut adalah Glukosa, Lactate, dan Ketone. Meski demikian, setiap organ memiliki pola profil metabolisme sendiri yang unik. Pola metabolisme yang ada pada otak, otot, lemak, ginjal, dan liver sangatlah berbeda. Organ-organ ini berbeda dalam penggunaan bahan bakar untuk memenuhi kebutuhan energi mereka. Demikian juga dengan organ jantung.

Diantara kesemua organ yang ada, hanya JANTUNG yang mampu mengunakan berbagai substrat untuk memproduksi energi termasuk Glukosa, Asam Lemak, Ketone, Lactate, dan Pyruvate. Kesemuanya itu berada pada satu proses yang sama yakni Glycolysis.

Substrat Glukosa, Asam Lemak, Ketone, Lactate, dan Pyruvate semuanya terkait dengan proses Glycolysis. Maka memahami proses ini akan sangat membantu dalam mengurai apa dan bagaimana olah napas berpengaruh ke dalamnya. Mengenai Glukosa, silahkan membaca banyak tulisan saya di group ini. Search saja dengan kata kunci “Glucose” atau “Glukosa” maka Anda akan menemukan banyak tulisan saya mengenainya.

Kali ini saya akan membahas mengenai Lactate.

Kalangan atlet tidak asing dengan istlah Lactic Acid atau Asam Laktat. Konon, ini adalah substrat yang membuat otot kita menjadi kram dan mekanisme kontraksi otot terhenti sesaat. Tubuh memerlukan waktu untuk mengurai asam laktat ini sehingga otot dapat kembali bekerja. Maka, dalam dunia atlet dikenal ada istilah Lactate Treshold atau ambang batas asam laktat. Para atlet profesional selalu berusaha untuk meningkatkan ambang batas asam laktat ini agar performa meningkat.

Meski demikian, asam laktat ini masih sering diangap sebagai produk limbah dan sesuatu yang tidak nyaman dalam tubuh sehingga dihindari. Namun penelitian terbaru menunjukkan bahwa Lactate adalah salah satu bahan bakar yang tidak kalah canggih dibandingkan Glukosa dan Ketone.

Inilah yang nanti akan saya bahas secara detail pada Workshop Wisata Bugar Level 2 dan Level 3 sekaligus.

Pada Wisata Bugar Level 1 yang sudah diadakan di lebih dari 10 kota, peserta belajar mengenai pengaruh Oksigen dan Karbondioksida sebagai ‘obat’ dan ‘penyembuh’ dari berbagai masalah kesehatan yang diderita. Olah napas diajarkan sedemikian rupa dengan pendekatan yang logis, sistematis, dan terukur. Hasilnya sungguh luar biasa. Bagaimana perubahan pada kadar Oksigen dan Karbondioksida berperan penting dalam perubahan konsentrasi pH menjadi Asam ataukah Basa.

Berbeda dari pemahaman masyarakat umum bahwa cara meningkatkan pH tubuh adalah melalui minuman dan makanan semisal Kangen Water atau Milagros, maka sesungguhnya olah napaslah yang paling cepat menimbulkan perubahan pH dalam darah. Terdapat respirasi Alkalosis dan respirasi Acidosis yang sangat cepat membuat pH menjadi Asam atau Basa. Rumus pH yang didasarkan pada persamaan Handerson-Hasselbalch adalah bukti bahwa variabel terbesar pada perubahan pH adalah konsentrasi Karbondioksida dan ion Bikarbonat.

Banyak perubahan-perubahan yang terjadi pada mereka yang telah belajar metode ini. Dari mulai penyakit yang ringan, biasa-biasa saja, hingga penyakit berat yang secara medis mustahil disembuhkan. Namun, dengan izin Allah, hal itu bisa diselesaikan dan peserta membaik terus dari waktu ke waktu selama latihannya dijalani dengan istiqomah. Mereka-mereka yang sudah belajar pengetahuan metode ini mendapatkan pencerahan mengenai bagaimana tubuh bekerja dan bagaimana olah napas dilihat dari sisi ilmu kesehatan.

Pengetahuan ini mudah-mudahan dapat membawa manfaat bagi siapapun yang mempelajarinya, menimbulkan rasa rendah hati, menjauhkan diri dari kesombongan dan ego merasa paling benar sendiri, meningkatkan kesadaran, dan ikut serta dalam membawa pencerahan kepada orang lain yang belum memahaminya.

Sedangkan pada Wisata Bugar Level 2 & 3 akan membahas detail mengenai potensi Lactate untuk menjadi obat dan penyembuh yang tidak kalah canggih dibandingkan Glukosa. Dengan memahami ini maka Anda akan mengerti bagaimana caranya mengkondisikan Oksigen, Karbondioksida, dengan Lactate untuk melakukan berbagai perubahan metabolisme menjadi yang diinginkan. Berbagai masalah-masalah berat akan relatif lebih mudah diatasi ketika memahami konsep Lactate ini. Bagaimana olah napas menghasilkan Lactate dan bagaimana ia ditransportasikan sesuai kebutuhan. Event ini akan mengajak peserta untuk melakukan eksplorasi diri lebih jauh.

Kembali kepada pokok pembahasan.

Sebelum masuk lebih dalam pada Lactate, saya akan jelaskan mengenai proses Glycolysis. Sesuai dengan namanya, Glycolysis berarti pemecahan Glukosa. Proses ini menggunakan bahan baku bernama Glukosa. Rumus kimianya C6H12O6, terdiri dari 6 rantai karbon. Glukosa akan ditransportasikan melalui receptor yang disebut dengan GLUT, singkatan dari Glucose Transporter.

Glucose Transporter (GLUT) adalah protein yang memfasilitasi pengakutan Glukosa untuk melintasi membran plasma. GLUT terdiri dari 14 (empat belas) macam yakni GLUT1, GLUT2, GLUT3, GLUT4, dan seterusnya hingga GLUT14. GLUT dibagi menjadi 3 (tiga) kelas yakni CLASS I, CLASS II, dan CLASS III. Masing-masing GLUT ini melekat pada organ atau jaringan tertentu. Saya tidak akan membahas keseluruhan GLUT namun akan mengambil dari CLASS I saja yakni GLUT1, GLUT2, GLUT2, dan GLUT4.

Cara menghafalkan GLUT yang masuk pada CLASS I berdasarkan letaknya ada dimana saja pada tubuh kita dapat menggunakan mnemonik yakni “BBB Kids Lips are Pink Mother Father”. Saya akan jelaskan lebih detail berikut ini:

  1. GLUT1, receptor yang berada pada “BBB”. BBB merupakan singkatan dari Blood (sel darah merah), Baby (fetus), dan Blood Brain Barrier (otak). Jadi, GLUT1 melekat disana.
  2. GLUT2, receptor yang berada pada “Kids Lips”. Kids singkatan dari KIdney (ginjal), LIver (hati), dan Pancreas (pankreas).
  3. GLUT3, receptor yang berada pada “Pink”. Pink singkatan dari Placenta, Neurons (syaraf), dan Kidney (ginjal).
  4. GLUT4, receptor yang berada pada “Mother Father”. M pada “Mother” singkatan dari Muscle (otot), F pada “Father” singkatan dari Fat (adipose/lemak)

Jadi, GLUT1 merupakan receptor yang melekat pada Sel Darah Merah, Fetus, dan Blood Brain Barier (otak). GLUT2 merupakan receptor yang melekat pada Ginjal, Liver, dan Pankreas. GLUT3 merupakan receptor yang melekat pada Placenta, Syaraf, dan Ginjal. GLUT4 merupakan receptor yang melekat pada Otot dan Lemak.

GLUT1, GLUT2, dan GLUT3 merupakan transporter yang bersifat Insulin Independent, maksudnya adalah keberadaan konsentrasi Insulin tidak memberikan pengaruh apa-apa pada transportasi glukosa disana. Namun khusus pada GLUT4 bersifat Insulin Dependent, maksudnya adalah keberadaan Insulin sangat berpengaruh pada transportasi glukosa yang ada disana. Peningkatan Insulin akan berpengaruh pada peningkatan reaksi pada GLUT4.

Mudah dihapalkan khan? 🙂

Terlihat bahwa Ginjal memiliki dua Glucose Transporter yakni GLUT2 dan GLUT3. Kapan waktu nanti saya bahas terpisah mengenai ini dan bagaimana pendekatan saya dapat melakukan perbaikan pada organ ginjal berkat pengetahuan mengenai GLUT2 dan GLUT3 ini.

Glycolysis terdiri dari 10 proses sebagai berikut:

  1. Glucose-6-Phosphate (G-6-P)
  2. Fructose-6-Phosphate (F-6-P)
  3. Fructose-1,6-Bisphosphate (F-1,6-BP)
  4. Glyceraldehyde-3-Phosphate (GA3P)
  5. Dihydroxy-Acetone-Phosphate (DHAP)
  6. 1,3-Biphosphoglycerate (1,3-BPG)
  7. 3-Phosphoglycerate (3-P)
  8. 2-Phosphoglycerate (2-P)
  9. Phosphoenol Pyruvate (PEP)
  10. Pyruvate

Mari saya bantu jelaskan secara singkat.

Molekul Glukosa sebelum diproses awalnya tidak memiliki Phosphate. Hanya 6 rantai karbon saja. Namun ketika molekul Glukosa ini masuk via GLUT, oleh enzim khusus akan ditambahkanlah Phosphate. Enzim khusus ini disebut dengan Hexokinase dan/atau Glucokinase. Hexokinase terjadi hampir dibanyak lokasi, sedangkan Glucokinase khusus terjadi hanya di Liver. Jadi, proses Hexokinase/Glucokinase sederhananya merupakan proses penambahan Phosphate kedalam molekul Glukosa. Kinase itu istilah yang dipakai sebagai kondisi penambahan Phosphate. Molekul Glukosa yang sudah ditambahkan Phosphate ini disebut dengan Glucose-6-Phosphate. Angka 6 adalah lokasi dimana Phosphate ditambahkan. Sebagaimana kita tahu bahwa molekul Glukosa terdiri dari 6 rantai karbon. Nah, si Phosphate ini menempel pada rantai nomor 6 dari molekul Glukosa maka dari itu disebut G-6-P atau Glucose-6-Phosphate. Sederhananya, molekul Glukosa yang rantai karbon nomor 6 terdapat Phosphate. 🙂

Pertanyaannya, darimana datangnya Phosphate ini?

Phosphate datang dari pemecahan ATP menjadi ADP. ATP singkatan dari Adenosine-Triphosphate. ATP punya 3 phosphate yang setelah dipecah akan menjadi ADP yang merupakan singkatan dari Adenosine-Diphosphate. Enzim Hexokinase/Glucokinase mengambil 1 Phosphate dari reaksi ATP menjadi ADP dan menempelkannya pada molekul Glukosa. Jadilah Glucose-6-Phosphate. Itu adalah proses nomor 1.

Berikutnya proses nomor 2, yakni Fructose-6-Phosphate (F-6-P).

Pada proses ini terjadi yang disebut dengan Isomerisasi, yakni jumlah karbon sama (masih 6), phosphate juga masih melekat pada rantai karbon namun karakter molekul berubah. Perubahan ini disebabkan oleh enzim Phosphohexose Isomerase yang menyebabkan Glucose berubah menjadi Fructose dengan bentuk yang masih sama. Maka dari itu namanya menjadi Fructose-6-Phosphate, yakni molekul Fructose yang memiliki Phosphate pada rantai karbon nomor 6. Mudah khan? 🙂

Proses Glucose-6-Phosphate dan Fructose-6-Phosphate itu bersifat Reversible, artinya bisa terjadi bolak-balik. Dari G-6-P bisa menjadi F-6-P.

Sampai disini bisa dipahami? Mudah-mudahan… 😀

Proses nomor 2 menjadi nomor 3 tidak bisa reversible. Artinya hanya terjadi satu arah saja. Enzim yang berpengaruh pada proses dari nomor 2 ke nomor 3 adalah Fructose-Phospho-Kinase-1 (PFK-1). Sekali lagi, Kinase berarti adanya penambahan Phosphate. Maka, Fructose-6-Phosphate yang awalnya hanya memiliki satu Phoshpate di nomor 6 kemudian mendapat tambahan satu Phosphate yang diletakkan oleh enzim PFK-1 ke rantai karbon nomor 1 sehingga nama molekulnya menjadi Fructose-1,6-Bisphosphate. Angka 1,6 menunjukkan lokasi Phosphate pada rantai karbon nomor 1 dan nomor 6.

Tarik napas dulu… Hahahaha…

Oleh bantuan enzim Aldolase, Fructose-1,6-Bisphosphate (F-1,6-BP) akan dipecah menjadi proses nomor 4 dan nomor 5. Dengan kata lain, F-1,6-BP akan diubah menjadi Dihydroxy-Acetone-Phosphate (DHAP) dan Glyceraldehyde-3-Phosphate (GA3P). Disinilah 6 rantai karbon pada F-1,6-BP akan diubah menjadi 3 rantai karbon. Maka, DHAP berisi 3 rantai karbon, dan GA3P juga berisi 3 rantai karbon. Nah, karena pada F-1,6-BP terdapat 2 Phosphate, maka ketika dipecah menjadi DHAP dan GA3P menyebabkan masing-masingnya mendapat 1 Phosphate pada rantai karbonnya. Artinya, DHAP punya 1 Phosphate melekat pada rantai karbonnya, demikian juga dengan GA3P.

Singkatnya, berturut-turut terjadi proses hingga puncaknya menjadi Pyruvate (proses nomor 10).

Nah, Pyruvate itu memiliki takdir berdasarkan ada atau tidak adanya Oksigen.

Reaksi Aerobik dan Anaerobik kemudian dimulai dari sini yakni dari penentuan takdir Pyruvate. Jika tersedia Oksigen, akan masuk pada reaksi Aerobik, sedangkan jika tidak ada oksigen akan masuk pada reaksi Anaerobik. Jika ia masuk pada reaksi Aerobik, maka ia akan masuk pada proses yang disebut dengan Siklus Krebs dan Electron Transport Chain. Sedangkan ketika Pyruvate masuk pada reaksi Anaerobik menyebabkan Pyruvate berubah menjadi Lactic Acid atau Asam Laktat.

Pertanyaanya, siapa yang menentukan Pyruvate ini masuk pada reaksi Aerobik atau berubah menjadi Asam Lactat? Sebab dialah nanti yang dapat menentukan takdir Pyruvate sekaligus menentukan perubahan metabolisme apa yang bakal terjadi.

Jawabannya adalah OKSIGEN.

Jadi, Oksigen inilah yang menentukan bagaimana jalur Glycolysis berlanjut. Oksigen baru muncul perannya pada fase Pyruvate ini. Nah, jika Oksigen yang mengambil peran, maka siapa yang berperan sebagai regulator Oksigen di tubuh kita? Yang menentukan berapa kadar oksigen yang ada dalam tubuh kita?

Regulator Oksigen di tubuh kita namanya Hypoxia-Inducible-Factor atau HIF. Berdasarkan informasi dari HIF inilah takdir Glycolysis ditentukan yakni apakah Pyruvate masuk pada reaksi Aerobik ataukah Anaerobik. Mengenai HIF, silahkan membaca tulisan saya di group ini. Search saja dengan kata kunci “Hypoxia-Inducible-Factor”.

Tarik napas dulu…

Saya akan lanjutkan nanti ditulisan berikutnya.

Referensi:

[1]. Glucose Transporter. Wikipedia. (https://en.wikipedia.org/wiki/Glucose_transporter)
[2]. Glycolysis. Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Glycolysis
[3]. Lactate – the forgotten fuel!. John C Chatham. (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2290415/)

About MG

He is martial artist in Pencak Silat Merpati Putih. He develops health and wealth program in pencak silat based on breathing exercises. Individuals who are not scientists or engineers, but believe in the importance of science.

View all posts by MG →