ATP-PC

ATP adalah singkatan dari adenosine triphosphate. Tubuh manusia berjalan dengan satu sumber bahan bakar yaitu ATP. Manusia dapat menyimpan hanya sejumlah kecil ATP (seperti baterai). Dengan kata lain ATP merupakan sumber energi tubuh manusia. Beberapa sistem ini bekerja dengan cepat dan geram, memberikan pasokan ATP yang hampir instan; yang lain menyediakan energi pada tingkat yang lebih lambat. Beberapa terkuras dengan cepat; yang lain bisa pergi selamanya. Beberapa kegiatan dan gerakan olahraga menggunakan satu sistem lebih dari yang lain (Hatzel & Albrecht, 2014).

Ketika konsep pelatihan sistem energi pertama kali diartikulasikan oleh Fox dan Mathews dalam buku Interval Training (1974), itu adalah terobosan besar. Konsep pelatihan sistem energi itu disajikan sedemikian rupa sehingga konsep yang pernah menjadi domain eksklusif ilmuwan di laboratorium diartikulasikan dalam istilah yang pelatih dan praktisi dapat terapkan (Gambetta, 2007).

Komponen penting yang mendorong reaksi kimia adalah katalis. Di dalam tubuh manusia, katalis ini adalah enzim. Dibutuhkan reaksi dengan air dan bantuan enzim khusus - ATPase - untuk membebaskan energi dari ATP. Setelah energi dibebaskan (bersama dengan fosfat hilang), Anda berakhir dengan adenosin difosfat, atau ADP (bagian di difosfat berarti "two"). Ketika ADP hadir, sistem mulai hidup untuk mengisi kembali ATP. Inilah yang terjadi: 

ATP + H2O → ADP + Pi = ENERGI 

ADP + P * → ATP + Creatine

Di otot, ada penyimpanan senyawa, creatine phosphate (CrP), yang terdiri dari creatine plus sejumlah besar fosfat. Jika, setelah ATP dipecah menjadi ADP, fosfat ditambahkan ke ADP, sehingga merekonstitusi ATP, maka proses produksi energi dapat dilanjutkan. Penyimpanan fosfat akan diperlukan untuk ini, dan di situlah CrP masuk. Saat ATP terurai menjadi ADP, fosfat dapat diambil dari toko CrP untuk membuat ATP. Proses ini dapat dilanjutkan sampai toko CrP habis. Hidrolisis CrP untuk mensintesis ulang ATP diatur oleh enzim creatine kinase (Dick, 2014).

Sayangnya, energi ini tidak dapat diproduksi dengan cepat. Otot hanya menyimpan cukup ATP selama sekitar dua detik kerja. Hal ini dibatasi oleh kemampuan tubuh untuk memecah karbohidrat dan lemak dengan bantuan oksigen dan, pada gilirannya, kemampuan tubuh untuk mengirimkan oksigen yang dibutuhkan ke otot. (Gambetta, 2007). Diperlukan pemulihan 25-30 detik untuk resintesis sekitar setengah dari cadangan energi CrP ATP. Senyawa energi ini di otot kadang-kadang dikenal sebagai simpanan fosfagen dan ini mengacu pada CrP plus ATP (Dick, 2014). Untungnya, tubuh kita memiliki cara untuk menghasilkan energi berkelanjutan yang kita butuhkan. 

Untuk memahami cara kerja sistem energi tubuh manusia, kita mencontoh cara kerja kompresor udara. Kompresor udara adalah tangki besar yang menampung udara yang dapat  digunakan untuk mengisi ban atau menjalankan mesin. Pada tangki ini terdapat motor kecil yang mengompres udara dan pengukur yang menunjukkan jumlah tekanan udara di dalam tangki.

Sekarang bayangkan tangki penuh dengan udara bertekanan dan motor dimatikan. Bagaimana caranya menghidupkan kompresor kembali? Sederhana: kita menggunakan udara! Saat kita menggunakan udara, tekanan di dalam tangki turun dan tekanan di dalamnya menandakan motor menyala untuk mengompres lebih banyak udara.

Sistem energi tubuh Kita pada dasarnya mengikuti prinsip yang sama. Kita hanya memiliki dua detik ATP yang tersimpan di tubuh kita, tetapi ketika kita menggunakannya, kita menghidupkan sistem energi tubuh kita untuk mulai membuat ATP. Energi untuk bekerja dapat diturunkan secara anaerob atau aerobik. Sistem analitik menghasilkan energi dengan sangat cepat, menghasilkan output daya yang besar tetapi singkat. Tetapi terbatas dalam jumlah total energi yang dapat dihasilkannya. Sistem anaerob menyebabkan penumpukan asam laktat dan menipisnya simpanan PC (fosfokreatin), yang menghasilkan pengurangan daya yang cepat dan penurunan kecepatan yang signifikan. Sistem aerobik justru sebaliknya. Ini dapat menghasilkan energi dalam jumlah besar. Sayangnya, energi ini tidak dapat diproduksi dengan cepat. Ini dibatasi oleh kemampuan tubuh untuk memecah karbohidrat dan lemak dengan bantuan oksigen dan, pada gilirannya, kemampuan tubuh untuk mengirimkan oksigen yang dibutuhkan ke otot (Gambetta, 2007)

Menurut Martens (2012) terdapat tiga sistem energi atau metode untuk menghasilkan ATP:

1. Sistem fosfagen
2. Sistem anaerob
3. Sistem aerobik

Sistem fosfagen/Phosphocreatine (ATP-PC)

Adenosine triphosphate (ATP) adalah satu-satunya bahan bakar yang dapat digunakan sel untuk berkontraksi otot, membangun jaringan baru, dan mengangkut mineral dan limbah ke seluruh tubuh. Ketika tubuh membutuhkan ledakan energi untuk daya atau kecepatan, ia menggunakan ATP yang disimpan dalam sel, tetapi sel-sel hanya dapat menyimpan sekitar 80 hingga 100 gram ATP, cukup untuk bahan bakar berjalan satu menit atau lima hingga enam - sprint kedua. Ketika ATP dikonsumsi, phosphocreatine (PCr), yang disimpan dalam sel, meregenerasi ATP pada tingkat yang sangat tinggi melalui proses kimia yang kompleks. Ketika ATP dan PCr habis, asam laktat — produk sampingan dari pemecahan ATP terakumulasi dalam sel, yang memberi sinyal kepada rekan setimnya, sistem anaerob dan aerob, untuk ikut membantu. Karena PCr, atau hanya creatine, sangat penting untuk menghasilkan ATP, atlet dalam kekuatan dan kecepatan olahraga tidak ingin kehabisan asam amino esensial ini. Dengan demikian, banyak atlet saat ini mengambil creatine sebagai suplemen. Sistem ini memberikan dorongan energi langsung yang hanya berlangsung beberapa detik.

Sistem anaerob / Glikolisis anaerob

Ketika PCr dan dengan demikian ATP habis dan tubuh membutuhkan lebih banyak energi, sistem anaerob (juga dikenal sebagai sistem laktat) melompat untuk mengisi kembali ATP. Ia melakukannya dengan menggunakan karbohidrat sebagai bahan bakar, yang disimpan di hati dan otot dalam bentuk glikogen atau sebagai glukosa dalam aliran darah. Glikogen hanyalah sekelompok molekul glukosa yang bergabung bersama. Sistem ini memberikan energi untuk aktivitas yang berlangsung lebih dari beberapa detik (mendekati lima menit) tetapi itu masih membutuhkan banyak ATP dengan cepat.

Glikolisis

Proses kimia memecah glikogen menjadi glukosa disebut glikolisis dan dapat terjadi sangat cepat atau lebih lambat. Glikolisis cepat (kadang-kadang disebut glikolisis anaerob) berarti memecah glikogen menjadi glukosa sedemikian cepat sehingga menghasilkan asam laktat. Glikolisis lambat (juga disebut glikolisis aerob) menghindari produksi asam laktat. Glikolisis cepat bukanlah sumber energi yang efisien. Ini hanya menghasilkan 2 molekul ATP per molekul glukosa sedangkan glikolisis lambat menghasilkan 38 molekul ATP per molekul glukosa. Glikolisis lambat tidak dianggap sebagai bagian dari sistem anaerob. 

Sistem glikolisis yang cepat memberikan energi hanya sekitar 60 hingga 90 detik ketika seseorang melakukan latihan yang intens. Kita mungkin berpikir bahwa itu adalah pasokan bahan bakar karbohidrat dalam bentuk glukosa dan glikogen yang membatasi produksi energi, tetapi itu tidak benar. Ini adalah musuh utama kita, asam laktat, akumulasi yang merupakan harga yang harus kita bayar ketika memproduksi energi terlalu cepat.

Asam laktat

Saat asam laktat menumpuk, ia menghambat produksi ATP, menghambat kekuatan yang dihasilkan oleh otot, dan merusak koordinasi. Inilah yang disebut: Sakit, secara harfiah, menyebabkan sensasi terbakar di otot. Ini juga merupakan sumber kelelahan fisik dan mental, ini bukan sumber nyeri otot setelah berolahraga. Berita baiknya adalah dengan melatih sistem glikolisis lambat, atlet dapat menunda produksi asam laktat, dan dengan melatih sistem glikolisis cepat, mereka dapat membersihkan asam laktat dari otot dan darah dengan lebih cepat.

Apa yang terjadi dengan asam laktat dalam tubuh? Sebagian besar dihilangkan dari otot melalui aliran darah dengan sangat cepat, dan luar biasa itu diubah menjadi bahan bakar untuk sistem energi aerobik. Ketika ahli fisiologi olahraga mempelajari hal ini, mereka menyadari bahwa olahraga ringan setelah latihan yang intens - disebut pemulihan aktif - membuat darah terus bergerak dan dengan demikian membantu menghilangkan asam laktat dari tubuh, alasan penting untuk mendapatkan pendinginan yang tepat.

Ketika intensitas latihan tinggi, tubuh memproduksi asam laktat lebih cepat daripada yang bisa membersihkannya. Asam laktat kemudian dengan cepat menumpuk di dalam darah. Titik di mana laktat darah mulai meningkat tiba-tiba disebut ambang laktat darah, atau ambang anaerob. Atlet yang sangat terkondisikan mengalami ambang batas ini pada 70 hingga 80 persen dari kapasitas latihan aerobik maksimum mereka, dibandingkan dengan atlet yang tidak terlatih, yang melakukannya pada 50 hingga 60 persen dari kapasitas aerobik maksimum mereka. Ambang laktat penting untuk dipahami karena merupakan indikator kapan seorang atlet beralih dari sistem energi yang didominasi aerobik ke dominan anaerob.

Sistem Energi Aerobik / Sistem Oksidatif

Untuk penggunaan jangka panjang yang efisien dari energi yang disimpan tubuh, sistem energi aerobik (glikolisis lambat) menang dengan mudah. Sistem ini menggunakan karbohidrat dan lemak, dikombinasikan dengan oksigen, untuk menghasilkan glukosa, yang diubah menjadi ATP. Saat istirahat, lemak menyediakan sekitar 67 persen energi untuk kehidupan sehari-hari dan karbohidrat sekitar 33 persen. Perhatikan bahwa hanya sistem energi aerobik yang menggunakan lemak untuk energi; lemak tidak dibakar oleh fosfagen atau sistem anaerob. Selama tubuh memiliki oksigen yang cukup, ia membakar lemak dan meminimalkan penggunaan pasokan karbohidrat yang terbatas, yang disimpan dalam bentuk glikogen. Dengan cara ini, tubuh secara cerdik menjaga glikogen tersedia sebagai cadangan untuk latihan intensif. Meskipun, ketika sistem energi aerobik menggunakan lemak sebagai bahan bakar, perlu karbohidrat untuk mengubah lemak menjadi glukosa dan karena itu bergantung pada sistem glikolisis cepat untuk menjaga ketersediaan karbohidrat tersedia untuk tujuan ini.

Kita cenderung berpikir negatif tentang lemak karena banyak dari kita menyimpan kelebihan lemak akibat makan terlalu banyak dan berolahraga terlalu sedikit. Namun, lemak adalah sumber energi yang sangat baik, menghasilkan 9 kalori energi per gram dibandingkan dengan hanya 4 kalori per gram dari karbohidrat. Jika seorang atlet memiliki berat 90 kilogram (198 pon) dan memiliki lemak tubuh 15 persen, ia akan memiliki 13,5 kilogram (30 pon) lemak. Jika dia bisa membakar semua lemaknya, dia akan memiliki energi 121.500 kalori — cukup untuk berlari 1.350 mil dengan kecepatan lambat atau bermain tenis selama 225 jam. Protein sebagai sumber energi. Protein digunakan terutama untuk pemeliharaan, perbaikan, dan pertumbuhan jaringan. Namun, protein dapat digunakan untuk produksi glukosa jika simpanan glikogen terlalu rendah, yang dapat terjadi ketika latihan terlalu keras dan tubuh tidak cukup istirahat dan diet untuk pulih. Kita tidak ingin membiarkan atlet menggunakan protein sebagai sumber energi. Ketika mereka melakukannya, mereka mengkanibal jaringan otot mereka dan bekerja terlalu keras untuk ginjal mereka. Sistem ini menyediakan energi untuk aktivitas yang tidak membutuhkan ATP dengan laju yang sangat tinggi tetapi membutuhkan ATP untuk bertahan lama sekali tanpa kelelahan.

Rekap dan interaksi sistem

Pemahaman kita tentang ketiga sistem energi ini akan membantu kita merencanakan dan melakukan program pelatihan kebugaran energi yang sehat. Jadi mari kita rekap bagaimana tiga sistem ini bekerja:

1. Ketika tubuh membutuhkan ledakan energi segera, itu membakar ATP yang disimpan dalam sel, melakukannya secara anaerob. Phosphocreatine (PCr) melalui proses kimia yang kompleks dengan cepat mengisi kembali ATP. Sistem ini dapat menjadi sumber energi utama selama sekitar 5 hingga 60 detik tergantung pada intensitas kegiatan.
2. Saat PCr dan dengan demikian ATP habis, tubuh memanggil sistem anaerob untuk mengisi kembali ATP. Itu melakukannya dengan menggunakan karbohidrat sebagai bahan bakar, yang diubah menjadi glukosa untuk menghasilkan ATP. Ketika proses ini terjadi dengan cepat dan tanpa oksigen, ia menghasilkan asam laktat yang membatasi pergerakan. Sistem ini menyediakan energi selama sekitar 60 hingga 90 detik.
3. Untuk pasokan energi jangka panjang, sistem aerobik memenuhi kebutuhan dengan menggunakan karbohidrat dan lemak, dikombinasikan dengan oksigen, untuk menghasilkan glukosa, yang diubah menjadi ATP.

Mungkin terdengar seolah-olah ketiga sistem energi ini bekerja secara independen satu sama lain, tetapi bukan itu masalahnya. Apakah seorang atlet berlari 100 meter atau bersepeda 100 mil, ketiga sistem berkontribusi untuk total kebutuhan energinya, tetapi proporsi dari masing-masing bervariasi sesuai dengan aktivitas. Sistem fosfagen adalah sumber utama dalam sprint 100 meter, dan sistem aerobik dominan dalam kegiatan bersepeda 100 mil.

Semua sistem energi bergantung pada ATP. Ini diperlukan untuk gerakan yang diproduksi secara aerobik atau anaerob, tergantung pada intensitas latihan. Semua sistem dapat dilatih ke berbagai tingkatan. Seperti disebutkan sebelumnya, yang paling penting adalah fokus pada efisiensi dan interaksi sistem daripada mencoba menargetkan satu sistem untuk pengembangan. Kita akan mencapai ini dengan mendistribusikan pekerjaan kita dalam rencana pelatihan untuk mencocokkan tuntutan pengkondisian olahraga dengan kebutuhan atlet individu.

Dalam tuning yang sama, manusia akan mengembangkan kapasitas dan daya aerobik sebagaimana diperlukan dalam konteks meningkatkan kapasitas kerja secara keseluruhan. Ini semua sangat sejalan dengan pendekatan sistem untuk pengembangan atletik (Sports). Tidak ada satu komponen yang secara signifikan lebih penting daripada yang lain; yang penting adalah bagaimana masing-masing komponen cocok dengan konteks kesatuan yang utuh untuk setiap atlet.

Daftar Pustaka:

• Dick, F.W. 2014. Sports Training Principles 6th Edition. Bloomsbury.
• Gambetta, V. 2007. Athletics Development : the art & science of functional sports conditioning.
• Hatzel, B. & Albrecht, R. 2014. Kinesiology for Dummies.
• Martens, R. 2012. Successful Coaching. IV ed. Developing Your Coaching Philosophy. Human Kinetics.