Ling Hee Kiew-Modul TISU ADIPOS DAN KOMPOSISI BADAN

TISU ADIPOS DAN KOMPOSISI BADAN

PENGENALAN

Lemak ialah sejenis lipid yang boleh dibezakan antara lipid-lipid berdasarkan struktur kimia.  Kategori molekul ini penting untuk banyak bentuk hidupan yang lepas, terutama pada kedua-dua fungsi struktur dan metabolik. Lemak merupakan sebahagian diet bagi kebanyakan heterotrof (termasuk manusia). Lemak biasanya larut dalam sebatian organik tetapi tidak bersama air.

            Lemak terdiri daripada kumpulan sebatian yang luas yang pada umumnya larut dalam pelarut organik dan biasanya tidak larut dalam air. Secara kimia, lemak merupakan triesters dari Gliserol (Glycerol) dan asid lemak. Lemak mungkin membentuk pepejal atau cecair pada suhu bilik, bergantung kepada struktur dan komposisinya. Sungguhpun perkataan "minyak", "lemak", dan "lipid" kesemuanya digunakan bagi merujuk kepada lemak, "minyak" biasanya merujuk kepada lemak yang membentuk cecair pada suhu bilik normal, sementara "lemak" biasanya digunakan bagi merujuk kepada lemak yang membentuk pepejal pada suhu bilik normal. "Lipid" digunakan bagi merujuk kepada kedu-dua bentuk lemak cecair dan pepejal, bersama bahan lain yang berkait. Perkataan "minyak" juga digunakan bagi sebarang bahan yang tidak bercampur dengan air dan memiliki rasa berminyak, seperti petrol (atau minyak mentah), minyak pemanas, dan minyak pati ("essential oils"), tanpa mengira struktur kimianya.

            Lemak membentuk kategori lipid, dibezakan dengan lipid lain melalui struktur kimianya dan ciri-ciri fizikal. Kategori molekul ini penting bagi banyak bentuk kehidupan, bagi fungsi struktur dan metabolik. Ia merupakan bahagian penting bagi permakanan kebanyakan heterotroph (termasuk manusia). Lemak atau lipid diuraikan dalam badan melalui enzim yang dikenali sebagai lipaseyang dihasilkan dalam pancreas.

            Contoh lemak haiwan adalah lemak, minyak ikan, dan buter atau ghee. Ia biasanya didapati dari lemak dalam susu dan daging, juga dari bawah kulit, dari haiwan. Contoh lemak tumbuhan yang boleh dimakan termasuk kacang, kacang soya, bunga matahari, bijan, kelapa, zaiton, dan minyak sayuran. Margarine dan lelemak sayuran ("vegetable shortening"), yang boleh dihasilkan dari minyak di atas, kebanyakannya digunakan bagi memasak. Contoh lemak sedemikian boleh dikelaskan sebagai lemak tepu dan minyak tidak tepu.

            Terdapat banyak jenis lemak, tetapi setiap satu merupakan kepelbagaian dari struktur kimia yang sama. Setiap lemak terdiri daripada asid lemak (rantaian atom karbon dan hidrogen, dengan kumpulan asid karbolik di satu hujungnya) terikat kepada struktur tunjang, sering kali Gliserol ( "tunjang" dari karbon, hidrogen, dan oksijen). Secara kimia, ini merupakan triester bagi glycerol, ester dari molekul yang terbentuk hasil tindakbalas asid karbolik dan alkohol organik. Satu gambaran ringkas adalah, jika kedutan dan lipatan untaian ini diluruskan, molekul ini akan memiliki bentuk huruf besar E. Asid lemak akan setiap satu membentuk garis mendatar; "tunjang" glycerol akan membentuk garis menegak yang menyambung garis datar. Dengan itu lemak akan memiliki ikatan kimia "ester".

            Ciri-ciri bagi molekul lemak khusus bergantung kepada asid lemak tertentu yang membentuknya. Asid lemak yang berbeza terdiri daripada bilangan atom karbondan hidrogen yang berlainan. Setiap atom karbon setiap satunya terikat kepada dua atom karbon yang bersebelahan, membentuk untaian bengkang-bengkok; lebih banyak atom karbon dalam asid lemak, lebih panjang untaian itu. Asid lemak dengan untaian panjang lebih cenderung kepada kuasa tarikan intermolekul (dalam kes ini, daya van der Waals), meningkatkan tahap leburnya. Untaian panjang turut menghasilkan lebih banyak tenaga setiap molekul apabila di metabolis.

PERUBAHAN TISU ADIPOS SEMASA PERTUMBUHAN

JENIS TISU ADIPOS

            Tisu adipos merupakan komponen fungsi dan struktur jisim lemak. Dalam badan mausia terdapat dua jenis tisu adipos iaitu tisu adipos putih dan tisu adipos perang. Kedua-dua jenis tisu adipos ini mempunyai perbezaan mereka dan juga berbeza dari segi fungsinya kepada kita.

Tisu Adipos Putih

Tisu adipos putih (WAT) atau lemak putih adalah salah satu daripada dua jenis tisu adipos ditemui dalam mamalia. Jenis lain tisu adipos tisu adipos perang. Pada manusia yang kesihatan normal, tisu adipos putih dikomposisikan sebanyak 20% daripada berat badan di kalangan lelaki dan 25% daripada berat badan di kalangan wanita. Sel-sel yang mengandungi titisan tunggal besar lemak, yang memaksa nukleus akan diperah ke dalam rim nipis di pinggir. Mereka mempunyai reseptor insulin, hormon pertumbuhan norepinephrine, dan glucocorticoids.

Selain itu, tisu adipos putih juga terdiri daripada sel lemak (adipocytes) yang mengandungi satu titisan lemak besar, dalam bentuk trigliserida. Nukleus adiposit dan organel sel sitoplasma (iaitu mitokondria dan lain-lain) dimampatkan ke bahagian luar sel antara titisan lipid dan membran sel. Kebanyakan tisu adipos putih ini boleh dijumpai di dalam ginjal, jantung, hati dan organ-organ lain, tetapi sebaran terbesar adalah di lapisan bawah kulit.

Tisu adipos putih digunakan sebagai penyimpan tenaga. Apabila pengeluaran insulin dari pankreas, reseptor insulin sel adipos putih menyebabkan lata dephosphorylation yang membawa kepada inactivation hormon sensitif lipase. Apabila pembebasan glucagon dari pankreas, reseptor glucagon menyebabkan lata pemfosforilan yang mengaktifkan hormon sensitif lipase, menyebabkan pecahan lemak yang disimpan untuk asid lemak, yang dieksport ke dalam darah dan terikat kepada albumin, gliserol dan, yang dieksport ke darah bebas. Asid lemak yang diambil oleh otot dan tisu jantung digunakan sebagai sumber bahan api, dan gliserol diambil oleh hati untuk gluconeogenesis. Tisu adipos putih juga bertindak sebagai penebat haba, membantu untuk mengekalkan suhu badan.

Tisu Adipos Perang

            Tisu adipos perang (BAT), juga dikenali sebagai lemak perang. Ia adalah salah satu daripada dua jenis manusia lemak dan mamalia lain mempunyai jenis lain dikenali sebagai lemak putih atau kuning.

            Bayi yang baru lahir dan mamalia mempunyai tahap lemak perang yang tinggi. Fungsi utama lemak perang adalah untuk menjana haba badan. Walau bagaimanapun, para saintis baru mula memahami tentang fungsi lemak perang ini, dan menegaskan bahawa manusia masih lagi tidak berapa mengetahui tentang lemak perang. Selain itu, lemak perang mempunyai lebih kapilari lemak daripada putih, kerana penggunaan oksigen yang lebih tinggi. Lemak perang juga mempunyai banyak saraf unmyelinated, dan menyediakan rangsangan simpatetik kepada sel-sel lemak.

            Di samping itu, tisu adipos perang juga mengandungi lebih mitokondria yang lebih besar dan berstruktur kompleks berbanding tisu adipos putih. Saiznya Lebih kecil daripada sel adipos putih dan diameternya berjulat antara 15 – 50 mikrometer. Tisu jenis ini banyak terdapat di dalam haiwan yang tinggal di persekitaran sejuk, and haiwan yang berhibernasi. Warna perang adalah disebabkan oleh kepekatan tinggi sitokrom dan enzim sitokrom dalam mitokondria, serta kandungan hemoglobin dalam tisu. Dalam badan manusia, tisu ini didapati pada tempat-tempat tertentu, khususnya 28 di bahagian belakang leher, dan bahagian belakang interscapula bayi yang baru dilahirkan.

Gambar 1: tisu adipos putih dan tisu

adipos perang.

PERKEMBANGAN TISU ADIPOS DALAM PRANATAL

           

Tisu adipos putih telah didapati di bahagian abdomen bayi semasa minggu ke-14 kehamilan dan ia tidak kelihatan mempunyai perbezaan dalam tisu adipos putih sama ada dalam lelaki atau perempuan. Bentuk dan saiz semuanya hampir sama dalam lelaki dan perempuan.

Dalam perkembangan awalan bayi, adiposit mempunyai beberapa titisan lipid yang bergabung untuk membentuk satu sel dengan satu titisan. Selepas minggu ke-23 kehamilan, aktiviti utama yang menyumbang kepada pencapaian pesat berat badan adalah pengembangan adiposit dan pemberkasan tisu adipos. Maknanya berat badan bayi dalam kandungan telah meningkat dengan banyak adalah disebabkan pengembangan adiposit dan tisu adipos.

           Selain itu, statistik telah menunjukkan bahawa bayi yang baru dilahirkan mempunyai hampir 5 billion adiposit. Perbezaan kandungan lemak badan kelihatan lebih berkait dengan kandungan trigliserida adiposit berbanding perubahan sel atau bilangan sel dalam tisu. Secara umumnya, adiposit dalam fetus adalah lebih kecil berbanding dewasa, tetapi pada peringkat lewat fetus, satu populasi adiposit besar yang mengandungi lipid kelihatan lebih jelas. Tenaga yang tersimpan ini adalah penting bagi bayi semasa proses transisi dari persekitaran terlindung ke persekitaran terbuka dalam hidup.

            Selepas kelahiran, bayi perlu bergantung pada bahan metabolisme karbohidrat yang cepat kehabisan dan trigliserida yang tersimpan di dalam adiposit menjadi sumber yang penting. Hal ini kerana bayi yang baru dilahirkan masih kurang bersedia untuk menghasilkan tenaga dengan berkesan. Oleh itu adiposit di dalam bayi harus berupaya berfungsi dengan cekap untuk memenuhi keperluan tenaga ini.

                       

                        Gambar 2: Tisu Adipos Dalam Badan Bayi

SIFAT-SIFAT TISU ADIPOS DALAM PASCANATAL

Tisu adipos putih

Tisu adipos putih berkembang dengan suatu kuantiti simpanan lipid yang meningkat akibat perubahan interaktif dalam saiz adiposit dan sel organ tisu adipos. Pada peringkat dewasa bagi orang yang tidak gemuk, bilangan adiposit telah meningkat dari 5 billion semasa kelahiran kepada 30-50 billion. Manakala dari segi saiz pula, diameter purata adiposit juga meningkat dari 30-40 mikrometer semasa kelahiran ke 80-90 mikrometer di peringkat awal dewasa.

Organ adipos terdiri daripada 0.5kg lemak semasa kelahiran di dalam kedua-dua jantina, dan meningkat ke 10kg di dalam lelaki dan 14kg di dalam perempuan di peringkat awal dewasa. Pada peringkat ini, Hipertropi adiposit akan merangsang pembahagian sel di dalam adifoblas (adiphoblast) dan seterusnya meningkatkan bilangan praadiposit dan adiposit.

Tisu adipos perang

            Terdapatnya satu jumlah yang kecil tisu adipos perang dalam bayi yang baru dilahirkan, iaitu sebanyak 1% berat badan, atau 25g di dalam bayi yang dilahirkan penuh seberat 3500g. Tisu ini berfungsi sebagai satu mekanisme perlindungan dalam bayi tidak cukup bulan kerana menghadapi persekitaran luar yang mencabar. Sejurus selepas kelahiran, tisu ini akan hilang dari badan, tetapi sebilangannya akan kekal berada di organ-organ dalaman seperti ginjal.

Gambar 3: Perbezaan sel adipos putih dan perang.

SEBARAN LEMAK SEMASA PERTUMBUHAN

            Pertumbuhan pada seseorang manusia merupakan satu proses semulajadi yang membawa kepada pembesaran dari saiz badan dan juga sebaran lemak. Sebaran lemak merupakan proses bahawa kandungan lemak dalam badan kita semakin bertambah dan terdapat di seluruh badan kita.

            Lemak boleh dikategorikan kepada dua jenis iaitu lemak dalaman dan juga lemak lapisan bawah kulit. Pertama sekali, lemak dalaman juga dikenali sebagai lemak jantung. Pengukuran langsung lemak dalaman boleh dilakukan secara analisi pada mayat dan tomografi.

            Selain itu, kajian tentang perubahan lemak dalaman semasa pertumbuhan boleh dilakukan berdasarkan nisbah lemak lapisan bawah kulit kepada jisim lemak keseluruhan. Menurut kajian yang dilakukan, kadar pengumpulan lemak dalaman adalah lebih cepat berbanding lemak lapisan bawah kulit semasa kanak-kanak bagi kedua-dua jantina. Selepas 13 – 14 tahun, nisbah akan meningkat bagi lelaki, dan ini menunjukkan perubahan dalam penyebaran lemak lapisan bawah kulit di bahagian hujung anggota dan badan lelaki.

            Oleh itu, jelaslah bahawa lemak dalaman menyebar dengan kadar yang lebih tinggi pada usia yang muda seperti dalam zaman kanak-kanak dan kandungan lemak dalaman akan meningkat banyak untuk kaum lelaki semasa mencapai akil baligh.

            Manakala bagi lemak lapisan bawah kulit dan topografi lemak pula, data radiografik telah menunjukkan bahawa perempuan mempunyai lebih banyak lemak lapisan bawah kulit berbanding lelaki dari awal bayi sehingga 18 tahun. Lemak lapisan bawah kulit mengalami peningkatan yang pesat pada tempoh 6 bulan pertama dari hari pertama bayi dilahirkan namun jumlahnya telah menurun semasa umur 6 hingga 7 tahun.

            Perempuan akan menunjukkan peningkatan linear sehingga remaja, manakala lelaki

menunjuk sedikit peningkatan antara 7 – 12/13 tahun, dan seterusnya penurunan semasa remaja. Tambahan juga perempuan dibuktikan bahawa mereka mempunyai lebih lemak lapisan bawah kulit berbanding lelaki antara 4 hingga 18 tahun. Antara 4 – 7 tahun, jumlah 10 lipatan kulit menunjukkan kestabilan dalam kedua-dua jantina dan ini adalah selaras dengan dapatan radiografik. Lemak lapisan bawah kulit meningkat secara linear dalam perempuan antara 6 – 7 tahun sehingga remaja. Jumlah lipatan kulit juga meningkat dari 7/8 – 13 tahun dan seterusnya menunjukkan penurunan di umur 15 tahun bagi lelaki.

            Di samping itu, perubahan di dalam jumlah sebaran lemak lapisan bawah kulit berlaku paling ketara semasa pertumbuhan. Hal ini kerana badan kita dalam proses membesar dan seluruh anggota badan kita akan menumbuh pada jangka masa ini. Perempuan dengan lazimnya akan mempunyai lebih banyak lemak lapisan bawah kulit berbanding lelaki tidak kira di peringkat mana-mana sahaja. Namun begitu, lelaki akan mempunyai lebih banyak lemak lapisan bawah kulit pada bahagian badan berbanding hujung anggota.

MODEL KOMPOSISI BADAN

Dua model komposisi badan yang lazim digunakan di dalam kebanyakan kajian yang dilakukan adalah dari perspektif ahli kimia dan juga mereka yang bertugas bersama individu di klinik, hospital, pusat pemakanan, pusat kecergasan dan lain-lain lagi.

Pertama sekali model biokimia adalah model yang mengatakan bahawa badan manusia terdiri daripada empat unsur pertama iaitu air, protein, mineral dan lemak. Badan manusia memang terdiri daripada empat unsur ini dan manusia tidak akan dapat hidup sekiranya kekurangan salah satu unsur. Model biokimia ini senang untuk dijadikan sebagai perbandingan umum, namun sebenarnya model ini adalah tidak efektif kerana data analisis biokimia yang diperolehi hanyalah dari sekumpulan individu yang kecil. Justeru, data yang diperolehi tidak dapat mewakili populasi norma.

Selain itu, model yang kedua adalah model dua bahagian di mana model ini merujuk kepada pembahagian jisim badan kepada komponen otot dan lemak. Komponen tanpa lemak adalah dirujuk sebagai jisim badan bebas lemak manakala komponen yang satu lagi dikenali sebagai jisim berlemak.

KAEDAH MENGANGGAR KOMPOSISI BADAN

            Komposisi badan manusia dapat dianggar dengan pelbagai jenis kaedah dan macam-macam kaedah wujud untuk menganggar komposisi badan. Namun, kebanyakan kaedah menganggar komposisi badan adalah secara tidak langsung dan tidak mempunyai standardnya.

Bil.	Kaedah	Penjelasan
1.	Timbangan Dalam Air (Hydrostatic)	Menganggar ketumpatan badan dan menukar nilai kepada peratusan lemak badan.
2.	Pencairan Isotop	Menganggar jumlah air di dalam badan, yang mana ini ditukar kepada jisim bebas lemak (fat-free mass).
3.	Pengaktifan Neutron	Menggunakan isotop nitrogen dan kalsium untuk menganggar tisu tanpa lemak dan mineral.
4.	Pengkonduksian elektrik badan dan bioelectrical impedance	Menganggar jisim bebas lemak (tisu tanpa lemak akan mengalirkan elektrik lebih mudah berbanding tisu berlemak).
5.	Ultrasound	Menganggar lemak, otot dan tulang.
6.	Radiografi	Menganggar lemak, otot dan tulang.
7.	Antropometri	Menganggar lemak dan meramal jisim bebas lemak.

Jadual 1: Jenis Kaedah Menganggar Komposisi Badan.

Pengukuran ketumpatan badan:

- Ketumpatan = jisim per unit isipadu.

- Ketumpatan lemak = 0.90 g/cm3 dan adalah lebih rendah daripada air (1.0g/cm3), dan lebih rendah daripada tisu tanpa lemak (1.10 g/cm3).

- Badan yang berketumpatan rendah mempunyai lebih lemak berbanding badan yang berketumpatan tinggi.

- Ketumpatan adalah berkadar songsang dengan lemak badan.

- Densitometri adalah merujuk kepada pengukuran ketumpatan badan.

- Ketumpatan digunakan untuk menganggar peratus berat badan yang terdiri daripada lemak.

Mengukur jumlah air dalam badan:

- Air adalah komposisi terbesar dalam badan.

- Kebanyakan air di dalam badan adalah di dalam tisu tanpa lemak. Oleh itu pengukuran jumlah air dalam badan memberi satu cara untuk menganggar jisim bebas lemak.

 Mengukur kalium dalam badan

- Kalium banyak dijumpai dalam sel-sel, khususnya di tisu otot. Oleh itu pengukuran kepekatan kalium dalam badan boleh memberi satu anggaran jisim bebas lemak.

Aplikasi kaedah pengukuran pada kanak-kanak

- Kaedah-kaedah pengukuran yang sedia ada yang dilaksanakan ke atas orang dewasa tidak semestinya sesuai dengan kanak-kanak.

- Antara perkara-perkara yang perlu dipertimbangkan adalah:

·         Adakah ketumpatan lemak dan tisu bebas lemak, kandungan air dan kalium di dalam jisim bebas lemak sama dalam dewasa dan kanakkanak?

·         Bilakah ketumpatan, kepekatan air dan kalium dalam tisu tanpa lemak dicapai dalam dewasa?

·         Kaedah densitometri adalah lambat dan memerlukan subjek kajian menjalani latihan keselesaan dengan prosedur.

·          Kaedah ini hanya terhad kepada kanak-kanak berumur 7 atau 8 tahun dan bukannya lebih muda.

·          Penggunaan kaedah kalium adalah sangat mahal dan sensitif, dan tempoh pengukurannya amat bergantung kepada saiz subjek.

·         Kanak-kanak mungkin tidak berupaya berada di dalam keadaan tetap untuk suatu tempoh yang lama semasa pengukuran dilaksanakan.

·         Pengukuran jumlah air dalam badan memerlukan subjek berpuasa semalaman sebelum pengukuran dapat dilaksanakan.

Pertumbuhan Jisim Bebas Lemak, Jisim Lemak Dan Peratus Lemak

            Jisim Bebas Lemak juga dikenali sebagai ‘Fat-Free Mass’. Ia mengikuti satu pola pertumbuhan seperti dalam ketinggian dan berat badan, sama sekali dengan perbezaan jantina juga memainkan peranan utama semasa pertumbuhan remaja. Hal ini kerana lelaki dan juga perempuan memang ada perbezaan dari segi kadar pertumbuhan lemak serta jangka masa.

            Pada peringkat awal dewasa, perempuan akan mencapai nilai jisim bebas lemak lebih awal, antara umur 15 ke 16 tahun berbanding lelaki pada umur antara 19 ke 20 tahun. Manakala pada peringkat lewat remaja, lelaki, pada puratanya mempunyai jisim bebas lemak 1.5 kali lebih berbanding perempuan. Perbezaan ini menunjukkan pertumbuhan pesat jisim otot dalam remaja. Selepas 14 tahun, lelaki mempunyai jisim bebas lemak yang lebih berbanding perempuan dengan ketinggian yang sama.

Jisim lemak juga dipanggil ‘Fat Mass’ dalam bahasa Inggeris. Anggaran jisim lemak meningkat pada 2 atau 3 tahun pertama dalam hidup dan kemudiannya tidak menunjukkan perubahan antara 5 – 6 tahun. Jisim lemak perempuan mula meningkat dengan pesat berbanding lelaki di peringkat remaja, dan mula malar apabila lelaki mengalami pertumbuhan pesat di antara 13 –15 tahun.

Di samping itu, kajian juga menunjukkan bahawa perempuan pada puratanya menunjukkan peratus lemak yang lebih sedikit berbanding lelaki semasa peringkat bayi dan awal kanak-kanak. Namun selepas 5 tahun sehingga ke tahap remaja, perempuan pula yang mempunyai peratus lemak yang lebih berbanding lelaki. Dalam lelaki, peratus lemak berada di tahap paling rendah pada 16 – 17 tahun, dan seterusnya meningkat apabila berada di peringkat awal dewasa. Hal ini kerana perempuan akan mengalami akil baligh lebih cepat seterusnya badan perempuan akan menumbuh dengan lebih pesat dari lelaki dan menyebabkan peratus lemak dalam perempuan lebih tinggi.