BIOENERGETIKA
1. KONSEP ENERGI
Energi sering menjadi pokok bahasan setiap hari, namun tak banyak orang yang
memahami konsep dasar energi. Energi dapat ditinjau dari 3 sudut pandang, yaitu :
biologis, fisika dan kimia. Bahasan selanjutnya dibatasi pada konsep energi ditinjau dari
ilmu fisika.
Ilmu Fisika memandang energi sebagai sebuah proses perubahan dan tubuh
manusia merupakan media perubahan tersebut. Tubuh manusia berinteraksi dengan
benda lain di alam ini dalam gaining and loosing. Posisi dan gerakan tubuh mempengaruhi
keseimbangan energi tubuh. Pada posisi dan gerakan tertentu energi lebih besar dari
kondisi lain.
a. Kondisi : Static Vs Dyanamic
Pada kondisi statis sebuah benda memiliki potensi energi tersimpan yang
bergantung pada besar massa, gaya tarik gravitasi dan perbedaan ketinggian. Energi
yang tersimpan pada sebuah benda diam disebut dengan energi potensial (Ep). Pada
tubuh manusia, Ep bersifat relative karena pengertian diam dapat dikenakan pada
tubuh secara utuh, sebagian anggota gerak, organ tubuh atau bahkan molekul
penyusun tubuh manusia.
Ep = m.g.h, dimana m: massa; g: gaya gravitasi; h: perbedaan ketinggian
Pada kondisi tertentu tubuh kehilangan sebagian massanya, seperti saat
berenang, terutama di air asin. Saat berenang tubuh mendapatkan gaya dorong yang
arahnya berlawanan dengan gaya gravitasi. Selain itu, kerapatan molekul air
menentukan massa jenis air yang jauh lebih besar dari udara.
Manusia yang tegak berdiri memiliki perbedaan Ep pada tiap organya. Hal ini
disebabkan oleh perbedaan posisi ketinggian dari dasar, misalnya Ep otak jauh lebih
besar dibandingkan dengan Ep yang dimiliki patella. Sebaliknya bila manusia tidur
terlentang, maka Ep tiap organ adalah sama karena tidak terdapat perbedaan
ketinggian (Ep = 0). Dengan demikian manusia memiliki potensi yang lebih besar saat
berdiri daripada tidur.
Energi potensial (Ep) juga dimiliki oleh benda yang memiliki kelenturan
(elastisitas). Semakin kaku sebuah benda, semakin besar potensi energi yang
tersimpan dalam benda tersebut. Bila kita mampu memaksimalkan regangan pada
benda yang memiliki kelenturan maka semkin besar energi potensialnya. Dengan
demikian besar Ep pada benda yang lentur tergantung pada konstanta kelenturan dan
perbedaan panjang akibat regangan.
Ep = ½. k. x2, dimana k: konstanta kelenturan dan x: perbedaan panjang
Tubuh manusia memiliki beberapa jaringan yang memiliki kelenturan
(elastisitas), seperti : otot, kulit, dan tulang rawan. Sifat dari jaringan tersebut adalah
memiliki gaya recoil, yaitu gaya yang memiliki kecenderungan kembali pada kondisi
awal (seperti pegas). Gaya recoil sangat bergantung pada konstanta kelenturan dan
besar regangan
Gerakan yang menyebabkan perubahan posisi menandai kondisi dinamis.
Kondisi dinamis tubuh manusia tidak hanya dipandang dari perubahan posisi tubuh,
namun juga dapat dipandang dari perubahan posisi anggota gerak, organ tubuh atau
bahkan molekul tubuh. Benda yang bergerak dan berubah posisinya memiliki energi
kinetik (Ek). Ek bergantung pada besar massa dan kecepatan gerak benda berpindah
posisi.
Ek = ½ m v2 , dimana m: massa dan v: kecepatan gerakan.
Bentuk lain dari energi kinetik adalah energi alir darah dan energi termal tubuh.
Ek yang muncul dari energi termal berasal dari tumbukan molekul gas yang bergerak
tak beraturan akibat pemanasan.
b. Proses : Gaining Vs Loosing
Tubuh manusia merupakan media bagi perubahan bentuk energi. Energi kimia
berupa adenosine triphospat (ATP) dirubah menjadi energi potensial otot saat
melepas salah satu ikatan fosfatnya. Tubuh yang bergerak tidak kehilangan energi
potensialnya, justru besar energinya ditambah oleh energi kinetik yang muncul dari
kecepatan gerakan tersebut.
Tubuh akan selalu memperoleh dan kehilangan energi, karena tubuh manusia
kontak dengan molekul dari benda lain di alam semesta. Dengan demikian energi di
dalam tubuh manusia tidak bersifat absolut, namun relatif dan bergantung pada
kondisi lingkungan sekitar. Selama proses gaining dan loosing ini seimbang maka
tubuh manusia akan selalu sehat. Keseimbangan tersebut diperlukan untuk menjaga
besaran fisiologis tubuh, seperti suhu 37 derajat celcius.
Energi sering menjadi pokok bahasan setiap hari, namun tak banyak orang yang
memahami konsep dasar energi. Energi dapat ditinjau dari 3 sudut pandang, yaitu :
biologis, fisika dan kimia. Bahasan selanjutnya dibatasi pada konsep energi ditinjau dari
ilmu fisika.
Ilmu Fisika memandang energi sebagai sebuah proses perubahan dan tubuh
manusia merupakan media perubahan tersebut. Tubuh manusia berinteraksi dengan
benda lain di alam ini dalam gaining and loosing. Posisi dan gerakan tubuh mempengaruhi
keseimbangan energi tubuh. Pada posisi dan gerakan tertentu energi lebih besar dari
kondisi lain.
a. Kondisi : Static Vs Dyanamic
Pada kondisi statis sebuah benda memiliki potensi energi tersimpan yang
bergantung pada besar massa, gaya tarik gravitasi dan perbedaan ketinggian. Energi
yang tersimpan pada sebuah benda diam disebut dengan energi potensial (Ep). Pada
tubuh manusia, Ep bersifat relative karena pengertian diam dapat dikenakan pada
tubuh secara utuh, sebagian anggota gerak, organ tubuh atau bahkan molekul
penyusun tubuh manusia.
Ep = m.g.h, dimana m: massa; g: gaya gravitasi; h: perbedaan ketinggian
Pada kondisi tertentu tubuh kehilangan sebagian massanya, seperti saat
berenang, terutama di air asin. Saat berenang tubuh mendapatkan gaya dorong yang
arahnya berlawanan dengan gaya gravitasi. Selain itu, kerapatan molekul air
menentukan massa jenis air yang jauh lebih besar dari udara.
Manusia yang tegak berdiri memiliki perbedaan Ep pada tiap organya. Hal ini
disebabkan oleh perbedaan posisi ketinggian dari dasar, misalnya Ep otak jauh lebih
besar dibandingkan dengan Ep yang dimiliki patella. Sebaliknya bila manusia tidur
terlentang, maka Ep tiap organ adalah sama karena tidak terdapat perbedaan
ketinggian (Ep = 0). Dengan demikian manusia memiliki potensi yang lebih besar saat
berdiri daripada tidur.
Energi potensial (Ep) juga dimiliki oleh benda yang memiliki kelenturan
(elastisitas). Semakin kaku sebuah benda, semakin besar potensi energi yang
tersimpan dalam benda tersebut. Bila kita mampu memaksimalkan regangan pada
benda yang memiliki kelenturan maka semkin besar energi potensialnya. Dengan
demikian besar Ep pada benda yang lentur tergantung pada konstanta kelenturan dan
perbedaan panjang akibat regangan.
Ep = ½. k. x2, dimana k: konstanta kelenturan dan x: perbedaan panjang
Tubuh manusia memiliki beberapa jaringan yang memiliki kelenturan
(elastisitas), seperti : otot, kulit, dan tulang rawan. Sifat dari jaringan tersebut adalah
memiliki gaya recoil, yaitu gaya yang memiliki kecenderungan kembali pada kondisi
awal (seperti pegas). Gaya recoil sangat bergantung pada konstanta kelenturan dan
besar regangan
Gerakan yang menyebabkan perubahan posisi menandai kondisi dinamis.
Kondisi dinamis tubuh manusia tidak hanya dipandang dari perubahan posisi tubuh,
namun juga dapat dipandang dari perubahan posisi anggota gerak, organ tubuh atau
bahkan molekul tubuh. Benda yang bergerak dan berubah posisinya memiliki energi
kinetik (Ek). Ek bergantung pada besar massa dan kecepatan gerak benda berpindah
posisi.
Ek = ½ m v2 , dimana m: massa dan v: kecepatan gerakan.
Bentuk lain dari energi kinetik adalah energi alir darah dan energi termal tubuh.
Ek yang muncul dari energi termal berasal dari tumbukan molekul gas yang bergerak
tak beraturan akibat pemanasan.
b. Proses : Gaining Vs Loosing
Tubuh manusia merupakan media bagi perubahan bentuk energi. Energi kimia
berupa adenosine triphospat (ATP) dirubah menjadi energi potensial otot saat
melepas salah satu ikatan fosfatnya. Tubuh yang bergerak tidak kehilangan energi
potensialnya, justru besar energinya ditambah oleh energi kinetik yang muncul dari
kecepatan gerakan tersebut.
Tubuh akan selalu memperoleh dan kehilangan energi, karena tubuh manusia
kontak dengan molekul dari benda lain di alam semesta. Dengan demikian energi di
dalam tubuh manusia tidak bersifat absolut, namun relatif dan bergantung pada
kondisi lingkungan sekitar. Selama proses gaining dan loosing ini seimbang maka
tubuh manusia akan selalu sehat. Keseimbangan tersebut diperlukan untuk menjaga
besaran fisiologis tubuh, seperti suhu 37 derajat celcius.
Comments