Otot jantung berbeda dengan otot rangka. Otot jantung berkontraksi terus menerus

sepanjang hayat. Persyarafan otot jantung adalah syaraf otonom. Karena itu keperluan ATP

sepenuhnya untuk kontraksi metabolisme aerobik . Untuk keperluan energi, otot jantung

sangat membutuhkan aliran darah dan sangat bergantung pada glukosa dan asam lemak

darah. 

Untuk sekali denyut jantung diperlukan 2 % dari total produksi ATP sel otot jantung.

Bila otot jantung tidak dapat memproduksi ATP, seluruh ATP akan dipakai dalam waktu < 1

menit. Oleh karena keperluan ATP yang sangat tinggi, otot jantung bergantung pada

metabolisme aerobik (glikolisis aerob, b-oksidasi asam lemak) yang berlanjut dengan

fosforilasi oksidatif melalui rantai transport elektron di dalam mitokondria untuk

menghasilkan ATP.

A. Bahan bakar untuk kontraksi sel otot jantung

Asam lemak darah (60 – 80 %).

Melalui b-oksidasi terbentuk asetil KoA kemudian masuk ke daur TCA

berlanjut ke proses fosforilasi oksidatif sehingga menghasilkan ATP.  Setelah daur

TCA berlangsung, elektron dan proton yang dihasilkan masuk ke transport

elektron, lalu mengalir di transport elektron. Pada saat mengalir terjadi gradient

elektrokimia yang digunakan untuk fosforilasi ADP menjadi ATP. ATP terbentuk

dan elektronnya ditangkap oleh oksigen menjadi air.

Glukosa darah ( 20 – 40 %).

Melalui glikolisis (aerob), mengubah glukosa menjadi piruvat, terjadi di

sitosol. Piruvat kemudian dirubah menjadi asetil KoA, masuk ke daur TCA

kemudian fosforilasi oksidatif dan terbentuklah ATP. Kontraktibilitas sel otot

jantung, bergantung pada suplai O2 yang berasal dari arteri koronaria. Bila suplai

O2 atau pO2 kurang, jumlah ATP tidak mencukupi, sel otot jantung beralih ke

metabolisme anaerob. Metabolisme glukosa, glikolisisnya bisa aerob dan

anaerob, sedangkan asam lemak dan protein tidak bisa, harus ada oksigen.

Pada serangan jantung yang disebabkan sumbatan arteri koroner, suplai O2 dan

bahan bakar terputus yang dapat meyebabkan kematian otot jantung atau disebut

infark ( Myocardial infarction, MCI) 

B. Kebutuhan energi otot jantung

Kebutuhan yang tinggi dari otot jantung didukung oleh struktur jaringannya 

Banyak mioglobin yang mampu mengikat O2 dalam otot jantung kemudian

mentransportnya ke mitokondria. 

Banyak mitokondria (> 50 % vol otot jantung ), 

Banyak mengandung enzim untuk b-oksidasi asam lemak, seperti:

kreatin kinase untuk pembentukan keratin fosfat yang merupakan sumber

energy. Pada awal kontraksi yang pertama dipecah adalah keratin fosfat, baru

glikogen, kemudian sumber dari darah.

enzim untuk daur TCA

enzim rantai transport elektron

ATP sintase untuk pembentukan ATP

ADP-ATP translokase untuk mengangkut ATP dari dalam mitokondria

keluar, bertukar dengan ADP.

Pada keadaan normoksia, asam lemak darah merupakan substrat utama untuk

metabolisme energi otot jantung. Karena pada keadaan aerob, hasil oksidasi satu molekul

asam lemak, mampu menghasilkan 123 ATP. Sedangkan untuk glukosa dihasilkan 38 ATP.

Ketersediaan asam lemak darah menghambat penggunaan glukosa sebagai sumber energi

karena asam lemak menghambat enzim piruvat dehidrogenase (PDH) dari jalur glikolisis.

Pada keadaan hipoksia/anoksia, oksidasi asam lemak terganggu sehingga asam lemak darah

dan glikolisis anaerob meningkat.

GLIKOLISIS

Glikolisis merupakan jalur utama metabolisme glukosa. Berlangsung di sitosol semua sel.

Dapat berlangsung pada keadaan aerob maupun anaerob. Pada keadaan aerob, glukosa diubah

menjadi piruvat di sitosol, kemudian piruvat masuk ke dalam mitokondria, dioksidasi

menjadi asetil KoA, atom C akan dioksidasi melalui daur TCA menjadi CO2. Elektron dari

substrat akan dioksidasi melalui rantai transport elektron – menghasilkan H2O + ATP.

Oksidasi-b-asamlemak

Berlangsung di dalam mitokondria (pada keadaan aerob). Asam lemak harus diaktifkan

sebelum mengalami katabolisme menjadi asil KoA. Asil KoA tidak dapat menembus

membran dalam mitokondria sehingga memerlukan karnitin. Pada oksidasi-b asam lemak,

oksidasi terjadi pada atom C-b dari asam lemak oleh karena itu pada setiap kali oksidasi-b

akan dilepaskan 1 asetil KoA + asil KoA yang berkurang 2 atom C.