Kebutuhan
energi untuk Metabolisme Basal (AMB)
Kebutuhan energi total dibutuhkan
untuk: (1) metabolisme basal, (2) aktivitas fisik, (3) efek makanan atau
pengaruh dinamik khusus. Kebutuhan energi terbesar pada umumnya diperlukan
untuk metabolisme basal. Angka Metabolisme Basal adalah kebutuhan energi
minimal yang dibutuhkan tubuh untuk menjalankan proses tubuh yang vital.
Kebutuhan energi metabolisme basal termasuk jumlah energi yang diperlukan untuk
pernapasan, peredaran darah, pekerjaan ginjal, pankreas, dan lain-lain alat
tubuh serta untuk proses metabolisme di dalam sel-sel dan untuk mempertahankan
suhu tubuh. Kurang lebih dua per tiga energi yang dikeluarkan seseorang sehari
digunakan untuk kebutuhan aktivitas metabolisme basal tubuh. Angka metabolisme
basal dinyatakan dalam kilokalori per kilogram berat badan per jam. Angka ini
berbeda antar orang dan mungkin pada orang yang sama bila terjadi perubahan
dalam keadaan fisik dan lingkungan.
Cara Menaksir Kebutuhan
Energi Basal dengan Perhitungan
Dari
hasil-hasil perhitungan yang dilakukan dengan menggunakan alat pernapasan telah
dikembangkan cara menaksir AMB dengan perhitungan. Untuk sebagian besar
manusia, kebutuhan energi dasar yang ditentukan melalu kalorimeter langsung atau tidak langsung hanya berbeda
sebesar kurang lebih 10% dari angka yang diperoleh dengan cara perhitungan.
Kebutuhan energi basal atau AMB pada dasarnya ditentukan
oleh ukuran dan komposisi ukuran tubuh atau umur. Hubungan antara tiga peubah
ini sangat kompleks. AMB persatuan berat badan berbeda menurut umur, yaitu
lebih tinggi pada anak-anak dan lebih rendah pada orang dewasa dan tua. AMB per unit
berat badan juga berbeda menurut tinggi badan. AMB per kg berat badan lebih
tinggi pada orang pendek dan kurus serta lebih rendah pada orang tinggi dan
gemuk.
Dengan memperhitungkan berat badan, tinggi badan dan
umur, Harris dan Benedict pada tahun 1909 menentukan rumus untuk menghitung
kebutuhan energi basal sebagai berikut:
AMB = 66,5 + [13,5 x
BB (Kg )]+ [5,0 xTB
(cm )] + [6,75 x
umur (th)]
Dari banyak penelitian yang dilakukan ternyata indeks
paling berpengaruh terhadap AMB adalah berat badan menurut umur. Dengan
menggunakan rumus regresi linier, FAO/WHO/UNU/1985 telah mengeluarkan rumus
untuk menaksir nilai AMB dari berat badan seperti dapat dilihat pada tabel berikut ini.
Tabel
1. Rumus untuk menaksir
nilai AMB dari berat badan
|
Kelompok Umur
(Tahun)
|
AMB
(kkal/hari)
|
|
|
Laki-laki
|
Perempuan
|
|
|
0-3
3-10
10-15
18-30
30-60
≥ 60
|
60,9
B – 54
22,7
B + 495
17,5
B + 651
15,3
B + 679
11,6
B + 879
13,5
B + 487
|
61,0
B + 51
22,5
B + 499
12,2
B + 746
14,7
B + 496
8,7
B + 829
10,5
B + 596
|
Sumber
: FAO/WHO/USU, Energi and Protein Requirements, 1985, hlm. 71.
Keterangan: B = berat badan dalam kg
Untuk penaksiran AMB secara kasar bagi orang dengan
kerangka badan sedang, kebutuhan angka metabolisme basal laki-laki dewas
diperkirakan sebesar 1 kkal/kg
berat badan/jam, sedangkan untuk wanita dewasa sebesar 0,9 kkal/kg berat
badan/jam.
AMB = 1 kkal atau
0,9 kkal x
berat badan (Kg ) x
24 jam
Faktor-faktor yang
berpengaruh terhadap Angka Metabolisme Basal.
Faktor-faktor
mempengaruhi angka metabolisme basal adalah ukuran tubuh, komposisi tubuh,
umur, tidur, suhu tubuh, sekresi kelenjar endokrin, kehamilan, status gizi,
suhu lingkungan.
Ukuran tubuh. Ukuran tubuh merupakan
pengubah utama dalam menentukan pengeluaran energi seseorang yang memberi
sumbangan lebih dari separuh AMB. Tubuh yang besar mempunyai AMB lebih tinggi
daripada tubuh yang kecil. Perbedaan berat sebanyak 10 kg pada orang dewasa
laki-laki atau perempuan menyebabkan perbedaan AMB sebanyak kurang lebih 120
kkal sehari.
Komposisi tubuh. Semua jaringan
tubuh aktif secara metabolik. Ada jaringan yang dipecah dan diganti dan
melakukan fungsi-fungsi vital. Namun, kecepatannya berbeda-beda. Otot, organ
tubuh dan kelenjar secara metabolik lebih aktif daripada lemak dan tulang.
Kebutuhan energi secara relatif (per kg berat badan) lebih tinggi bila tubuh
secara proporsional lebih banyak mengandung otot daripada lemak atau tulang. AMB
sering diucapkan dalam kg massa tubuh-tanpa lemak, dinamakan juga berat badan
biologik atau ukuran metabolik tubuh. Berat badan biologik ini adalah berat
badan (BB) pangkat ¾ (BB3/4).
Kebutuhan metabolisme basal adalah
70 x BB3/4. Untuk sebagian besar berat badan nilainya adalah 1,3 kkal/kg berat
badan tanpa lemak/jam.
Jenis kelamin. Laki-laki dan
perempuan dengan umur, tinggi badan dan berat badan yang sama memunyai
komposisi tubuh yang berbeda. Perempuan mempunyai lebih banyak jaringan lemak
dan lebih sedikit otot daripada laki-laki. AMB perempuan lebih rendah 5%
daripada laki-laki.
Umur. AMB lebih tingi pada usia muda
daripada usia tua. Pada usia muda tubuh lebih banyak mengandung jaringan
tanpa-lemak atau otot. AMB tinggi waktu lahir dan meningkat hingga umur dua
tahun, menurun secara berangsur untuk meningkat lagi pada waktu remaja. Semakin
tua tubuh semakin lebih banyak mengandung jaringan lemak, sehingga AMB menurun.
AMB turun sebesar ±2% tiap sepuluh tahun sesudah umur tiga puluh tahun.
Tidur. Selama tidur, otot-otot tubuh
dan emosi mengalami relaksasi. Ini akan menurunkan AMB sebanyak kurang lebih
10%.
Suhu tubuh. Suhu bertindak sebagai
katalisator terhadap sebagian besar reaksi kimia. Oleh karena itu, AMB
meningkat dengan peningkatan suhu tubuh. Tiap kenaikan suhu tubuh sebesar 1ºC,
meningkatkan AMB sebesar 13%. Seseorang yang sedang demam membutuhkan energi
yang lebih besar.
Suhu lingkungan/iklim. Iklim
berpengaruh terhadap AMB karena kebutuhan tubuh akan energi untuk
mempertahankan suhu tubuh. AMB terendah diperoleh pada suhu lingkungan 26ºC.
Pada suhu lebih rendah atau lebih tinggi AMB akan meningkat. Suhu lebih rendah,
tanpa tambahan pakaian, akan menyebabkan tubuh menggigil yang dinamakan
termogenesis, atau produksi panas yang meningkatkan AMB. Tubuh berusaha
memproduksi lebih banyak panas untuk mengatasi pengaruh suhu yang rendah
tersebut. Pada suhu diatas 30ºC pengeluaran energi dapat meningkat karena
pengeluaran keringkat.
Sekresi kelenjar endokrin. Sekresi
kelenjar-kelenjar tiroid dan adrenal meningkatkan AMB. Kekurangan sekresi
kelenjar tiroid berupa hormon tiroksin menurunkan AMB. Sebaliknya, kebanyakan
tiroksin meningkatkan AMB. Sekresi kelenjar adrenalin berupa epinefrin atau
adrenalin terjadi sebagai akibat stimuli emosional yang berlebihan misalnya
terjadi pada waktu marah, ketakutan atau di bawah tekanan (stres). Akibatnya,
AMB akan meningkat.
Kehamilan. Selama kehamilan terjadi
kenaikan aktivitas matabolik pada jaringan ibu dan tambahan aktivitas metabolik
karena janin dan plsenta. Semakin lanjut kehamilan, semakin tinggi AMB. Selama
trisemester terakhir kehamilan kenaikan AMB adalah 20% di atas normal.
Status gizi. Keadaan gizi kurang,
menurunkan AMB sampai 20%. Ini merupakan upaya tubuh untuk beradaptasi
mempertahankan berat badan pada konsumsi makanan di bawah kebutuhan,
sebagaimana terjadi di daerah yang konsumsi energinya rata-rata rendah.
Konsumsi energi rendah menurunkan AMB sebesar 10-20%.
Kebutuhan
energi untuk aktivitas fisik
Aktivitas fisik memerukan energi di
luar kebutuhan untuk metabolisme basal. Aktivitas fisk adalah gerakan yang
dilakukan oleh otot tubuh dan sistem penunjangnya. Selama aktivitas fisik, otot
membutuhkan energi di luar metabolisme untuk bergerak, sedangkan jantung dan
paru-paru memerlukan tambahan energi untuk mengantarkan zat-zat gizi dan
oksigen ke seluruh tubuh dan untuk mengeluarkan sisa-sisa dari tubuh. Banyaknya
energi yang dibutuhkan bergantung pada berapa banyak otot yang bergerak, berapa
lama dan berapa berat pekerjaan yang dilakukan. Seseorang yang gemuk
menggunakan lebih banyak energi untuk melakukan suatu pekerjaan daripada
seseorang yang kurus, karena orang gemuk membutuhkan usaha lebih besar untuk
untuk menggerakkan berat badan tambahan. Faktor lain yang berpengaruh adalah
efisiensi melakukan pekerjaan tersebut. Kebutuhan energi untuk berbagai
aktivitas dan berat badan dapat dilihat pada tabel berikut ini. Angka ini
diperoleh dari hasil pengamatan terbatas. Oleh karena itu, tidak dapat dipakai
sebagai ukuran tepat untuk setiap orang.
Tabel
2. Kebutuhan Energi untuk berbagai aktivitas di luar metabolisme basal dan
pengaruh termis makanan
|
Aktivitas
|
Kkal/kg/jam
|
Aktivitas
|
Kkal/kg/jam
|
|
Bersepeda (cepat)
|
7,6
|
Main piano (sedang)
|
1,4
|
|
Bersepeda (sedang)
|
2,5
|
Membaca keras
|
0,4
|
|
Bertukang kayu (berat)
|
2,3
|
Berlari
|
7,0
|
|
Menyulam
|
0,4
|
Menjahit, tangan
|
0,4
|
|
Berdansa, cepat
|
3,8
|
Menjahit mesin jahit tangan
|
0,6
|
|
Berdansa, lambat
|
3,0
|
Menjahit mesin jahit motor
|
0,4
|
|
Mencuci piring
|
1,0
|
Menyanyi, keras
|
0,8
|
|
Mengganti baju
|
0,7
|
Duduk diam
|
0,4
|
|
Menyetir mobil
|
0,9
|
Berdiri tegap
|
0,6
|
|
Makan
|
0,4
|
Berdiri relaks
|
0,5
|
|
Mencuci pakaian, ringan
|
1,3
|
Menyapu lantai
|
1,4
|
|
Tiduran
|
0,1
|
Berenang, 3,5 km/jam
|
7,9
|
|
Mengupas kentang
|
0,6
|
Mengetik cepat
|
1,0
|
|
Main ping pong
|
4,4
|
Berjalan, 3 km/jam
|
2,0
|
|
Menulis
|
0,4
|
Berjalan, 6,8 km/jam (cepat)
|
3,4
|
|
Mengecat kursi
|
1,5
|
Berjalan, 10 km/jam (sangat besar)
|
9,3
|
Sumber
: Gutrhrie, H.A, Introductory Nutrition, 1986, hlm 146.
Kebutuhan
Energi untuk Pengaruh Termis Makanan atau Kegiatan Dinamik Khusus (Thermic Effect of Foods atau Specific
Dynamic Action/SDA)
Pengaruh termis makanan atau
kegiatan dinamik khusus adalah energi tambahan yang diperlukan tubuh untuk
pencernaan makanan, absorpsi dan metabolisme zat-zat gizi yang menghasilkan
energi. SDA ini bergantung pada jumlah energi yang dikonsumsi yaitu kurang
lebih 10% kebutuhan energi untuk metabolisme basal dan untuk aktivitas fisik.
Pengaruh termis makanan ini sering dapat diabaikan karena kontribusinya
terhadap penggunaan energi lebih kecil daripada kemungkinan kesalahan yang dibuat
dalam menaksir konsumsi dan pengeluaran energi secara keseluruhan.
Cara
Menaksir Kebutuhan Energi
Kebutuhan energi seseorang sehari
ditaksir dari kebutuhan energi untuk komponen-komponen sebagi berikut.
1.
Angka Metabolisme
Basal/AMB (kebutuhan sedang istirahat)
2.
Aktivitas fisik
3.
Pengaruh Dinamik
Khusus Makanan/SDA (dapat diabaikan)
Ketiga komponen ini berbeda untuk
tiap orang menurut umur, jenis kelamin, ukuran tubuh, tingkat kesehatan, dan
faktor lainnya. Guna menaksir nilai AMB cukup digunakan indeks berat badan
sebagai peubah yang berpengaruh. Banyak percobaan yang menunjukkan bahwa peubah
ukuran tubuh dan tinggi badan tidak memberikan perbedaan yang nyata.
Guna menaksir kebutuhan energi untuk
aktivitas fisik biasanya tidak digunakan nilai energi tiap kegiatan seperti
pada tabel 2 karena terlalu memakan waktu dan kurang praktis. Guna menaksir
kebutuhan energi suatu penduduk, aktivitas fisik dikelompokkan menurut berat
ringannya aktivitas: ringan, sedang dan berat. Untuk tiap kelompok aktivitas
fisik kemudian diterapkan suatu faktor aktivitas seperti pada tabel berikut.
Tabel
3. Angka Kecukupan Energi untuk tiga tingkat aktivitas fisik untuk laki-laki
dan perempuan
|
Kelompok aktivitas (x AMB)
|
Jenis kegiatan
|
Faktor aktivitas
|
|
Ringan
|
75% waktu digunakan untuk duduk atau berdiri, 25% waktu untuk berdiri
atau bergerak.
|
|
|
·
Laki-laki
|
1,56
|
|
|
·
Perempuan
|
1,55
|
|
|
Sedang
|
25% waktu digunakan untuk duduk atau berdiri, 75% waktu untuk aktivitas
pekerjaan tertentu.
|
|
|
·
Laki-laki
|
1,76
|
|
|
·
Perempuan
|
1,70
|
|
|
Berat
|
40% waktu digunakan untuk duduk atau berdiri, 60% waktu untuk aktivitas
pekerjaan tertentu.
|
2,10
|
|
·
Laki-laki
|
2,00
|
|
|
·
Perempuan
|
|
Sumber
: FAO/WHO/UNU, 1985 dengan penyesuaian oleh Muhilal, dkk, Risalah Widya Karya
Pangan dan Gizi V, 1994, hlm. 428.
Angka
Kecukupan Energi bagi Bayi, Anak dan Remaja
Penggunaan energi di luar AMB bagi
bayi dan anak selain untuk pertumbuhan
adalah untuk bermain dan sebagainya. Pada usia remaja (10-18 tahun) terjadi
proses pertumbuhan jasmani yang pesat serta perubahan bentuk dan susunan
jaringan tubuh, di samping aktivitas yang tinggi. Besar kecilnya angka
kecukupan energi sangat dipengaruhi oleh lama serta intensitas kegiatan jasmani
tersebut. Angka faktor aktivitas untuk kelompok ini ditaksir seperti pada tabel
berikut.
Tabel
4. Angka Kecukupan Energi untuk Bayi, anak dan remaja
|
Umur
|
Faktor Aktivitas (x AMB)
|
|
|
Laki-laki
|
Perempuan
|
|
|
0-3
|
1,8
|
1,8
|
|
3-10
|
1,9
|
1,7
|
|
10-12
|
1,75
|
1,69
|
|
13-15
|
1,66
|
1,56
|
|
16-18
|
1,60
|
1,52
|
Sumber
: FAO/WHO/UNU, 1985.
Tambahan
Energi untuk Kehamilan dan Laktasi
Selama hamil, perempuan memerlukan
tambahan energi untuk pertumbuhan janin, plasenta dan jaringan tambahan
lainnya. Tambahan yang diperlukan adalah 300 kkal/hari. Pada saat laktasi
seorang ibu memerlukan tambahan energi untuk memproduksi ASI untuk energi yang
tersimpan di dalam asi sendiri. Dalam keadaan normal, pada periode enam bulan
pertama laktasi diharapkan seluruh atau sekurang-kurangnya 80% kebutuhan energi
bayi dapat disediakan dari ASI. Di samping itu ibu juga perlu memelihara
kesehatannya sesudah melahirkan. Tambahan keperluan energi ibu menyusui pada
enam bulan pertama adalah 300 kkal/hari. Pada enam bulan kedua, bayi sudah
mendapat makanan tambahan di samping tetap mendapat ASI. Tambahan keperluan
energi ibu adalah sebanyak 550 kkal/hari. Untuk tahun kedua bila anak masih
mendapat ASI dianjurkan tambahan sebanyak 400 kkal/hari.
Contoh
Cara Menaksir Kebutuhan Energi
1.
Taksir kebutuhan energi sehari seorang mahasiswa
laki-laki, berumur 30 tahun dengan berat badan 70 kg dengan aktivitas sedang!
Kebutuhan
energi untuk angka metabolisme basal adalah
AMB
= 11,6 BB + 879
= 11,6(70) + 879
= 812 + 879 = 1691 kkal/hari
Kebutuhan
energi total dengan aktivitas fisik adalah
Aktivitas
sedang = 1,76 x AMB = 1,76 x 1691 = 2976,16 kkal/hari
2.
Hitung berapa
kebutuhan energi untuk anak 10 tahun perempuan dengan berat badan 30 kg!
Kebutuhan
energi untuk angka metabolisme basal adalah
AMB
= 22,5 BB + 499
= 22,5(30) + 499
= 675 + 499 = 1174 kkal/hari
Kebutuhan
energi total dengan aktivitas fisik adalah
Aktivitas
sedang = 1,7 x AMB = 1,76 x 1174 = 1995,8 kkal/hari
