MODUL FISIOLOGI OLAHRAGA

95

waktu lama akan berakibat berkurangnya aliran darah ke jaringan visceral
yang dapat berdampak pada gangguan hati dan ginjal.
Tekanan Darah
Tekanan darah arteri tetap stabil saat berolahraga di lingkungan panas. Keadaan ini
juga disebabkan oleh adanya vasokonstriksi pembuluh darah visceral yang akan
meningkatkan resistensi darah vaskular total sehingga darah akan dialihkan k e
daerah-daerah yang lebih membutuhkan. Namun demikian, bila olahraga yang
dilakukan mendekati beban maksimal dengan disertai dehidrasi, relatif lebih sedikit
darah yang dialihkan ke area periferal untuk pembuangan panas. Keadaan ini
mencerminkan upaya tubuh untuk mempertahankan cardiac output atau curah jantung,
meskipun disini terjadi penurunan volume plasma yang disebabkan oleh pengeluaran
keringat. Pengaturan peredaran darah dan pemeliharaan aliran darah otot lebih
diutamakan daripada pengaturan suhu. Keadaan ini akan berdampak buruk terhadap
kesehatan.
Core Temperatur atau Suhu Inti Selama Latihan
Selama latihan, panas yang dihasilkan oleh otot-otot yang aktif dapat meningkatkan suhu
inti ke tingkat yang berbahaya jika dibandingkan peningkatan suhu hanya disebabkan
oleh stres panas eksternal saja.
Kehilangan Air Pada Lingkugan Panas
Dehidrasi yang disebabkan oleh latihan berat selama beberapa jam pada lingkungan
panas dapat menghambat proses pembuangan panas, dan keadaan ini sangat
membahayakan bagi fungsi kardiovaskular dan kapasitas latihan. Gambar 6.3
menunjukkan rata-rata kehilangan air per jam melalui keringat pada berbagai suhu udara
selama istirahat dan aktivitas fisik ringan dan sedang.

MODUL FISIOLOGI OLAHRAGA

96

Gambar. 6.3. rata-rata kehilangan air per jam melalui keringat pada
berbagai suhu udara selama istirahat dan aktivitas fisik ringan dan sedang.

(Reff. Victor L. Katch. et al. Essentials of Exercise Physiology)
Untuk orang yang ter-aklimatisasi, selama latihan berat pada lingkungan panas,
kehilangan cairan dapat mencapai 3 liter per jam atau rata-rata hampir 12 liter
setiap hari. Pengeluaran keringat yang berlebihan dapat menyebabkan kelelahan
kelenjar keringat, yang pada akhirnya dapat mengganggu pengaturan suhu inti (core
temperature). Pada atlet elit lari maraton selama menjalani kompetisi, pengeluaran
keringat dapat melebihi 5 liter atau setara dengan kehilangan cairan 6% hingga 10%
dari berat badan. Untuk pelari maraton atau ultramaraton yang berlari lebih lambat,
kehilangan cairan jarang melebihi 500 ml per jam. Pada pemain sepakbola, kehilangan
cairan melalui keringat dapat mencapai 2 liter selama 90 menit. Lingkungan yang
panas dan lembab menghalangi efektivitas sistem pendinginan melalui mekanisme
evaporatif karena tekanan uap air yang tinggi dari udara menyebabkan kehilangan
cairan menjadi lebih besar. Setiap tingkat dehidrasi akan merusak fungsi fisiologis dan
termoregulasi. Ketika volume plasma menurun akibat dehidrasi, laju aliran darah

MODUL FISIOLOGI OLAHRAGA

97

perifer dan keringat juga menurun sehingga membuat pengaturan suhu
tubuh menjadi lebih sulit. Pada kondisi ini, terjadi kelelahan seketika akibat
berkurangnya volume plasma sehingga meningkatkan denyut jantung dan suhu inti.
Kehilangan cairan sebanyak 1% dari berat badan akan meningkatkan suhu rektal
dibandingkan dengan latihan sama yang dilakukan dalam keadaan terhidrasi penuh.
Dehidrasi setara dengan 5% dari berat badan akan meningkatkan suhu rektal dan
peningkatan denyut jantung, mengurangi pengeluaran keringat, penurunan VO2
maksimal, dan penurunan kapasitas latihan dibandingkan dengan kondisi terhidrasi
(cukup cairan). Normalnya. plasma darah memasok sebagian besar air yang berasal dari
cairan yang hilang melalui keringat. Dengan demikian, mempertahankan curah jantung
menjadi sulit seiring dengan hilangnya keringat. Bila terjadi kehilangan volume plasma,
tubuh akan melakukan hal berikut:
1. Peningkatan resistensi vaskular sistemik untuk menjaga tekanan darah tetap normal

2. Pengurangan aliran darah kulit, sehingga mengganggu mekanisme pembuangan panas
melalui penguapan di kulit.

Dehidrasi akan mengurangi tingkat sirkulasi dan mengurangi kapasitas pengatur suhu
selama latihan. Tujuh faktor yang mempengaruhi dehidrasi melalui keringat: 1).
intensitas latihan, 2). durasi latihan, 3). suhu lingkungan, 4). panas matahari, 5).
kecepatan angin, 6). kelembaban relatif, dan 7). pakaian.

Penggantian Cairan dan Rehidrasi
Penggantian cairan yang memadai perlu dilakukan guna mendukung pendinginan
secara evaporatif pada individu yang berolahraga pada lingkungan panas. Penjadwalan
penggantian cairan dengan benar sangat dibutuhkan guna mempertahankan volume
plasma, sehingga sistem sirkulasi dan pengeluaran keringat dapat berjalan secara optimal.
Sering kali, hal ini ‘ lebih mudah dikatakan daripada dilakukan’, karena beberapa pelatih
dan atlet berpegang teguh pada gagasan yang salah kaprah bahwa mengkonsumsi air
menghambat performa latihan. Sehingga bila tidak dipantau, kebanyakan atlet biasanya
mengkonsumsi cairan hanya sekitar setengah dari jumlah air yang hilang selama
berolahraga (500 ml per jam). Dehidrasi kronis untuk menurunkan berat badan menjadi

MODUL FISIOLOGI OLAHRAGA

98

‘ gaya hidup’ pada kebanyakan atlet. Dari pantauan, seorang penari balet
juga berusaha keras mempertahankan penampilan dengan menurunkan
berat badan agar supaya dapat bersaing dalam kategori bobot yang lebih ringan.
Penurunan berat dimaksud tidak jarang dilakukan dengan proses ‘ dehidrasi’ . Pelatih dan
dokter spesialis kedokteran olahraga harus waspada dan perlu memberikan edukasi
yang intens mengenai status hidrasi setiap atlet dan dampaknya pada performa latihan
dan juga kesehatan atlet. Semua individu yang aktif di setiap kegiatan olahraga, baik
olahraga prestasi maupun olahraga rekreasi, dari pemula hingga elit atlet, harus
mengganti kembali cairan yang hilang secara teratur. Terapi dingin, misalnya
penggunaan handuk dingin secara berkala pada dahi dan perut saat berolahraga atau
membasahi tubuh dengan air dingin sebelum berolahraga di lingkungan yang panas
juga baik dilakukan untuk meminimal perpindahan panas ke permukaan tubuh
dibandingkan dengan latihan yang sama tanpa membasahi kulit. Hidrasi yang baik
merupakan cara yang paling efektif untuk mempertahankan fungsi tubuh terhadap
stres panas dengan menyeimbangkan kehilangan air dan asupan air. Bukan dengan
menuangkan air ke kepala atau badan. Seorang atlet yang terhidrasi dengan baik selalu
mempunyai fungsi fisiologis dan tingkat kinerja yang lebih tinggi dari pada atlet yang
mengalami dehidrasi.
Menentukan Tingkat dan Jumlah Rehidrasi
Tabel 6.1 memperlihatkan contoh perhitungan untuk menentukan jumlah dan tingkat
kehilangan cairan selama berolahraga. Data di bawah; judul A hingga H menunjukkan
perhitungan tingkat rata-rata pengeluaran keringat (kolom H) untuk individu yang
berolahraga selama 90 menit (kolom G), volume urin (dalam mililiter; kolom E),
pengukuran berat badan sebelum dan sesudah latihan (baris A, B, dan C).

MODUL FISIOLOGI OLAHRAGA

99

Tabel. 6.1. Perhitungan untuk menentukan jumlah dan tingkat kehilangan
cairan selama berolahraga. (Reff. Victor L. Katch. et al. Essentials of
Exercise Physiology)

Dengan tingkat pengeluaran keringat 1152 ml per jam, maka individu ini perlu
mengkonsumsi 1000 ml cairan selama setiap jam dengan kecepatan 250 ml setiap
interval 15 menit guna menyesuaikan total kehilangan cairan selama berolahraga. Periode
rehidrasi menjadi 10 hingga 15 menit. Pemberian secara interval dilakukan untuk
menyesuaikan volume lambung yang optimal dengan kehilangan cairan. Atlet harus
mengatur jadwal rehidrasi mereka dengan teratur karena mekanisme haus sebagai
ukuran kebutuhan cairan merupakan sesuatu pendapat yang tidak tepat.

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Toleransi Latihan Pada Lingkungan Panas

Faktor-faktor yang berinteraksi dan mempengaruhi penyesuaian fisiologis selama
berolahraga pada lingkungan panas meliputi; aklimatisasi, tingkat latihan olahraga,
usia, jenis kelamin, dan indeks massa tubuh (IMT)

Masalah Kesehatan Pada Lingkungan Panas

1. Heat Cramp

Heat cramp ditandai dengan spasme otot tangan, kaki dan perut

2. Heat Syncop

Heat syncop ditandai badan lemah atau fatique, tekanan darah menurun, mata kabur,
peningkatan suhu di kulit dan syncop

3. Panas Karena Water Deplesi

Panas karena water deplesi ditandai dengan penurunan pengeluaran keringat, penurunan
berat badan dan mulut kering dan peningkatan temperatur kulit dan tubuh

4. Gangguan Panas Karena Kehilangan Garam

Gangguan panas karena kehilangan garam ditandai dengan sakit kepala, fatique, nausea
(mual), vomitus (muntah) , diare dan syncop

MODUL FISIOLOGI OLAHRAGA

100

5. Heat Stroke
Heat stroke ditandai dengan suhu kulit dan tubuh meningkat, tachicardia,
diare, dan coma. Faktor pencetus heat stroke adalah; a). paparan panas, b). kehilangan
cairan dan elektrolit, c). refleks hypertermia. Faktor terpenting penyebab heat stroke
adalah kehilangan cairan dan elektrolit. Heat Stroke dapat menyebabkan kematian, oleh
karena disini terdapat kerusakan susunan saraf pusat (SSP) secara irreversible.
Pencegahan heat stroke adalah; a). mengkonsumsi cukup air dan elektrolit, b). aklimatisasi
panas, c). hindari latihan olahraga pada lingkunga panas, d). penggunaan pakaian dan topi
yang benar.
B. Latihan Pada Lingkungan Dingin
Olahraga pada suhu dingin seperti ski, hiking, naik gunung, dan lain sebagainya. Bila
manusia terpapar suhu dingin yang ekstrem, berakibat menghasilkan banyak
perubahan fisiologis dan psikologis. Suhu dingin merupakan peringkat tertinggi
penyebab kematian diantara berbagai stresor lingkungan. Pengaturan suhu inti atau
core temperature terhadap stres dingin akan berdampak pada adanya kelelahan kronis,
susah atau kurang tidur, nafsu makan berkurang, berkurangnya isolasi jaringan terhadap
suhu, dan adanya hambatan untuk menggigil. Tabel 6.2 menunjukkan perubahan
fisiologis yang terkait dengan hipotermia, mulai dari tingkat yang ringan sampai yang
berat.

MODUL FISIOLOGI OLAHRAGA

101

Tabel. 6.2. Perubahan fisiologis yang terkait dengan hipotermia,
mulai dari tingkat yang ringan sampai yang berat

(Reff. Victor L. Katch. et al. Essentials of Exercise Physiology)

Air merupakan media yang sangat baik untuk mempelajari penyesuaian fisiologis
terhadap lingkungsn dingin. Tubuh kehilangan panas sekitar dua hingga empat kali lebih
cepat dalam air dingin dibandingkan dengan udara di suhu yang sama. Artinya, bila
kita berendam dalam air dingin, maka panas tubuh lebih cepat hilang dari pada kita
berada di luar kolam air dingin, walaupun suhu lingkungan pada saat itu sama. Panas
metabolik yang dihasilkan oleh aktivitas otot berkontribusi terhadap termoregulasi
selama stres dingin. Menggigil sering terjadi jika seorang individu tidak banyak
bergerak dalam kolam renang atau dalam air laut karena kehilangan panas secara
konduktif dalam jumlah besar. Berenang dengan kecepatan rendah dalam air yang
mempunyai suhu 18o C membutuhkan sekitar 500 ml lebih banyak oksigen setiap
menitnya bila dibandingkan dengan berenang serupa dalam air yang mempunyai suhu
26o C. Konsumsi oksigen 15-20% lebih besar dari pada suhu biasa.Kebutuhan oksigen
ekstra disebabkan oleh kebutuhan energi tambahan ketika menggigil. Tubuh berusaha
untuk melawan kehilangan panas dengan cara menggigil. Pada saat ini, suhu inti atau
core temperatur akan turun karena metabolisme proses pembentukan panas tambahan
dengan cara menggigil dan beraktivitas tidak dapat mengimbangi besarnya panas yang
hilang.
Perbedaan kadar lemak tubuh seorang individu berpengaruh banyak terhadap fungsi
fisiologis di lingkungan yang dingin, baik pada saat istirahat ataupun berolahraga.
Perenang laut profesional memiliki lebih banyak lemak subkutan dari pada atlet daya
tahan lainnya. Saat berenang di air dingin, lemak yang tebal efektif meningkatkan
insulasi karena darah yang terdapat di perifer bergerak ke inti tubuh selama dalam air
dingin. Atlet yang mempunyai lemak yang tebal sering berenang di lautan es dalam waktu
lama hampir tanpa ada penurunan suhu inti dibandingkan dengan perenang yang tidak
mempunyai lemak yang tebal. Individu yang tidak mempunyai lemak yang tebal tidak

MODUL FISIOLOGI OLAHRAGA

102

dapat melawan pembuangan panas ke dalam air. Kapasitas aerobik
menurun 5-6% setiap penurunan suhu 10 C. Kekuatan otot tidak
terpengaruh pada suhu dingin. Salah satu perenang daya tahan di laut yang paling
menakjubkan yang pernah ada yalah Benoit Lecomte. Ia berenang selama 6 hingga 8
jam sehari sejauh 3736 mil laut, melintasi samudera Atlantik dari Cape Cod, MA, ke
Quiberon, Prancis selama 72 hari pada suhu 40 hingga 50o F.

Aklimatisasi Pada Suhu Dingin

Manusia lebih berhasil beradaptasi terhadap paparan panas kronis dari paparan dingin.
Menghindari kedinginan atau meminimalkan efek dingin merupakan respon dasar bagi
orang Eskimo yang mendiami Siberia dan Greenland. Bagi kita di Indonesia, studi
mengenai respon dan adaptasi tubuh paparan dingin sangatlah kurang. Beberapa
indikasi adaptasi terhadap suhu dingin berasal dari studi Ama (AmaSan), para penyelam
perempuan Korea dan Jepang Selatan yang menahan nafas ketika menyelam. Para
penyelam perempuan Korea dan Jepang Selatan ini sering menyelam sepanjang masa
kehamilan mereka, bahkan hingga saat persalinan. Mereka terbiasa terkena paparan
suhu dingin ketika menyelam dimusim dingin sedingin 100 C. Selain ketangguhan
psikologis, 25% peningkatan metabolisme istirahat berkontribusi terhadap toleransi
dingin. Menariknya, para penyelam Ama memiliki tingkat lemak tubuh yang sama
dengan rekan-rekan mereka yang bukan penyelam. Jenis adaptasi dingin umum terjadi
setelah kontak udara dingin yang berkepanjangan. Peningkatan produksi panas dan
meminimalkan kehilangan panas tubuh, dan tubuh mengatur suhu inti yang lebih
rendah di udara dingin. Beberapa adaptasi periferal juga mencerminkan suatu bentuk
aklimatisasi terhadap stres dingin yang parah Paparan dingin yang berulang pada
tangan atau kaki menyebabkan aliran darah meningkat melalui daerah-daerah ini
selama stres dingin seperti yang terjadi pada nelayan yang menangani jaring dan
ikannya dalam cuaca dingin. Beberapa jenis adaptasi lokal semacam itu sebenarnya
memfasilitasi kehilangan panas setempat dan menyebakan kerusakan jaringan akibat
hipotermia lokal yang dikenal sebagai congelatio atau radang dingin. Frostbite terjadi di
bagian tubuh yang paling jauh dari jantung (jari, jari kaki, hidung, telinga) dan area
dengan area terbuka yang lebih besar. Kehilangan panas pada suhu dingin, yaitu

MODUL FISIOLOGI OLAHRAGA

103

melalui kepala. Luas permukaan kepala 7-9 % dari seluruh tubuh.
Kehilangan panas dari kepala selama latihan mencapai 50% dari seluruh
kehilangan panas tubuh. Respon tubuh pada suhu dingin : 1). vasokontriksi perifer,
2). peningkatan sistem saraf simpatis, 3). peningkatan hormon adrenal di sirkulasi darah,
dan 4). kontraksi musculus pilo erektil dikulit

Saluran Pernafasan Selama Latihan Cuaca Dingin

Udara yang dingin tidak dapat merusak saluran pernapasan. Bahkan ketika cuaca yang
sangat dingin, udara yang masuk dihangatkan antara 27o C dan 32o C saat mencapai
bronkus. Penghangatan udara inspirasi dari udara dingin guna meningkat kapasitas dan
untuk mempertahankan kelembaban. Pelembaban udara inspirasi dingin menghasilkan
air dan memicu kehilangan panas dari saluran pernapasan, terutama pada volume
ventilasi yang besar selama latihan yang intens. Keadaan ini menyebabkan mulut
kering, sensasi terbakar di tenggorokan, iritasi bagian pernapasan, dan dehidrasi umum.
Mengenakan syal atau "baklava" jenis topeng yang menutupi hidung dan mulut dapat
menahan air yang dihembuskan di udara dan dapat menghangatkan serta
melembabkan udara yang masuk berikutnya. Hal ini dapat mengurangi gejala tidak
nyaman di saluran pernapasan.

Kehilangan Cairan Pada Lingkungan Dingin

Kehilangan cairan menjadi risiko yang serius selama latihan pada lingkungan dingin.
Udara yang dingin mengandung tingkat kelembaban lebih rendah dari pada udara
yang lebih hangat, terlebih pada dataran yang tinggi. Peningkatan kehilangan cairan
terjadi dari saluran pernapasan saat masuknya udara dingin dan kering. Kehilangan
cairan ini sebagai mekanisme saluran pernapasan menghangatkan suhu tubuh akibat
udara dingin yang masuk. Sebanyak 1 liter cairan hilang setiap hari. Selain itu, stres
dingin meningkatkan produksi urin, yang juga menambah kehilangan cairan tubuh.
Berkeringat dimulai saat olahraga berlangsung karena produksi panas tubuh melebihi
dari kehilangan panas. Perbedaan ini dapat menjadi lebih besar jika seorang individu
menganggap tidak penting untuk mengkonsumsi cairan sebelumnya, selama, dan
setelah latihan pada lingkungan dingin.

MODUL FISIOLOGI OLAHRAGA

104

Masalah Kesehatan Pada Lingkungan Dingin

1. Frostbite

Frostbite terjadi pada suhu kulit -2 sampai dengan -60 C dan terjadi pada suhu
lingkungan -290 C. Frostbite terjadi oleh karena : a). aktifitas vasomotor, b). aktifitas
metabolism. Penyakit ini biasanya mengenai : muka, kuping, jari dan kulit muka.
Kunci terjadinya frostbite adalah kehilangan panas dari kulit

2. Hipotermia

Hipotermia terjadi bila suhu tubuh berada 350 C. Penyakit ini terjadi oleh karena
paparan udara dingin yang lama, misalnya pada pelari marathon ( karena larinya
lambat) sehingga produksi panas berkurang, dehidrasi (volume darah menurun),
kehilangan panas

6.2 Latihan Olahraga Pada Ketinggian
Penduduk asli dataran tinggi bermukim secara permanen di Andes dan pegunungan
Himalaya pada ketinggian 5486 m. Pada dataran tinggi terjadi penurunan tekanan
atmosfer. Makin tinggi dari permukaan laut maka tekanan atmosfer makin rendah,
namun komposisi gas tetap sama. Pada ketinggian 3000 m, tekanan O2 alveoli 60
mmHg. Paparan yang berkepanjangan pada individu yang tidak teraklimatisasi dapat
menyebabkan kematian. Kematian disini disebabkan tekanan oksigen yang rendah dan
disebut hipoksia. Di dataran tinggi, keadaan kekurangan oksigen tetap terjadi walaupun
seorang individu tidak aktif secara fisik. Ancaman tehadap fungsi fisiologis selama
aktivitas fisik mulai terlihat jelas pada ketinggian sedang, terutama bagi individu yang
baru tiba (tidak teraklimatisasi) akibat penurunan tekanan parsial oksigen.

Aklimatisasi

Aklimatisasi pada ketinggian menggambarkan respon adaptasi atau peningkatan
toleransi metabolisme dan fisiologis terhadap hipoksia akibat ketinggian. Penyesuaian
aklimatisasi terjadi secara progresif di setiap ketinggian. Semakin tinggi datarannya,
semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk beraklimatisasi. Sebagai pedoman umum,
dibutuhkan sekitar 2 minggu untuk beradaptasi pada ketinggian 2.300 m. Setelah itu,

MODUL FISIOLOGI OLAHRAGA

105

setiap peningkatan ketinggian 610 m memerlukan tambahan satu minggu
untuk adaptasi secara penuh hingga ketinggian 4.572 m. Seperti yang
dirangkum dalam Tabel 12.3, beberapa respons kompensasi terhadap ketinggian dapat
terjadi segera, tetapi bagi individu yang lain mungkin membutuhkan waktu berminggu-
minggu atau bahkan berbulan-bulan.
Aklimatisasi Segera
Pada ketinggian d i atas 2300 m , dengan adanya udara yang tipis, maka tubuh
melakukan penyesuaian fisiologis secara cepat dengan cara mengurangi tekanan oksigen
alveolar. Pada kedaan ini respon yang terlihat meliputi:
1. Hiperventilasi
Hiperventilasi merupakan cara pertahanan pertama tubuh terhadap paparan ketinggian.
Kemoreseptor terletak di lengkung aorta dan cabang arteri karotid di leher mendeteksi
pengurangan tekanan oksigen (PO2) arteri. Rangsangan pada kemoreseptor akan
meningkatkan ventilasi dan meningkatkan konsentrasi oksigen alveolar menuju tingkat
udara ambien. Setiap peningkatan PO2 alveolar dengan cara hiperventilasi akan
memfasilitasi pemasukan oksigen ke paru-paru.
2. Peningkatan aliran darah (curah jantung) selama istirahat dan selama latihan
submaksimal

MODUL FISIOLOGI OLAHRAGA

106

Tabel. 6.3. Respon kompensasi segera dan jangka lama
terhadap ketinggian

(Reff. Victor L. Katch. et al. Essentials of Exercise Physiology)

Denyut jantung dan curah jantung meningkat 50% di atas nilai normal di permukaan
laut pada tahap awal aklimatisasi di ketinggian, tetapi volume isi sekuncup (stroke
volume) tetap tidak berubah. Sebenarnya, latihan olahraga di permukaan laut atau
pada ketinggian, ambilan oksigen relatif tetap sama, tetapi meningkatnya aliran
darah saat latihan submaksimal di ketinggian berdampak pada pengurangan
kandungan oksigen arteri. Di lain pihak, penyesuaian sirkulasi pada paparan ketinggian
akut saat latihan maksimal tidak berdampak pada pengurangan kandungan oksigen
dalam darah arteri, tetapi akan menurun VO2 maksimal dan performa latihan olahraga
secara dramatis.

Penyesuaian Jangka Panjang

Hiperventilasi dan peningkatan curah jantung merupakan penyesuaian yang cepat dan
efektif pada terhadap papran akut di ketinggian.. Penyesuaian fisiologis yang lebih lambat
terjadi selama berdiam di ketinggian dengan waktu yang lama. Tiga penyesuaian jangka
panjang yang paling penting meliputi:

1. Penyesuaian keseimbangan asam-basa
Hiperventilasi pada ketinggian dapat meningkatkan konsentrasi oksigen alveolar,
sementara konsentrasi karbon dioksida menurun. Udara ambien pada dasarnya tidak
mengandung karbon dioksida. Peningkatan ventilasi alveolar pada ketinggian akan
mengeluarkan (mengencerkan) karbon dioksida di dalam alveoli. Hal ini menciptakan
gradien karbon yang lebih besar dari normal selama difusi karbon dioksida dari darah
ke paru-paru, dan hal ini juga akan mengurangi kadar karbon dioksida arteri. Bila terjadi
paparan ketinggian tinggi yang berkepanjangan, tekanan karbon dioksida alveolar
dapat menurun hingga 10 mm Hg dibandingkan dengan tekanan karbon dioksida
alveolar di permukaan laut sebesar 40 mm Hg.

MODUL FISIOLOGI OLAHRAGA

107

Hilangnya karbon dioksida dari cairan tubuh menyebabkan PH menjadi
naik karena darah menjadi lebih basa. Kontrol alkalosis respirasi yang
disebabkan oleh hiperventilasi akan dilakukan oleh ginjal, dengan cara mengekskresi
(HCO3) melalui tubulus ginjal. Kontrol alkalosis respirasi selama aklimatisasi ini akan
menyebabkan hilangnya cadangan basa tubuh. Ketinggian tidak mempengaruhi jalur
metabolisme anaerob, tetapi kapasitas penyangga (buffer) darah terhadap asam secara
bertahap berkurang, dan mengurangi kompensasi akumulasi metabolit asam misalnya
asam laktat.

2. Perubahan hematologis

Peningkatan kapasitas pembawa oksigen dalam darah merupakan hal paling penting
selama adaptasi jangka panjang pada ketinggian. Terdapat dua faktor adaptasi utama
dalam hal ini: a). penurunan volume plasma b). Peningkatan sintesis eritrosit dan
hemoglobin. Penurunan dengan cepat volume plasma akan meningkat konsentrasi sel
darah merah (RBC) selama beberapa hari pertama di ketinggian. Respon ini
menyebabkan konsentrasi oksigen darah arteri meningkatkan di atas nilai sebelumnya.
Keadaan ini dapat diamati pada pendaki gunung. Berkurangnya PO2 arteri akan
merangsang peningkatan sel darah merah, respons ini disebut polisitemia. Dengan adanya
polisitemia ini secara langsung akan meningkatkan kapasitas darah untuk pengangkutan
oksigen. Ginjal melepaskan erythrocyte-stimulating hormone atau erythropoietin dalam
waktu 15 jam setelah berada di ketinggian. Pada minggu-minggu berikutnya, produksi sel
darah merah di sumsum tulang panjang tetap meningkat dan tetap tinggi. Misalnya,
kapasitas sel darah merah pada penduduk yang bermukim di ketinggian tinggi (Peru)
rata-rata 28% lebih besar dibandingkan penduduk yang bermukim di atas permukaan
laut. Pada pendaki gunung yang teraklimatisasi dengan baik, kapasitas pengangkutan
oksigen untuk setiap 100 ml darah (pada PO2 di permukaan laut) berkisar antara 25
dan 31 ml dibandingkan dengan sekitar 20 ml pada penduduk dataran rendah. Bahkan
pada saturasi oksigen- hemoglobin yang berkurang.

MODUL FISIOLOGI OLAHRAGA

108

Masalah Kesehatan Pada Dataran Tinggi
Penduduk asli yang bermukim dan bekerja di tempat tinggi serta
pendatang baru di tempat tinggi akan menghadapi masalah kesehatan terkait dengan
penurunan tekanan oksigen (PO2) ambien. Bebarapa masalah ringan akan hilang dalam
beberapa jam atau beberapa hari, tergantung pada kecepatan pendakian dan tingkat
paparan. Tetapi beberapa keadaan dapat membuat masalah kesehatan yang serius
sehingga dapat mengancam jiwa. Empat masalah kesehatan terkait paparan di
ketinggian meliputi:

1. Penyakit gunung akut atau Acute mountain sickness (AMS)

Acute mountain sickness (AMS) merupakan kondisi yang relatif tidak berbahaya, tetapi
dapat menjadi buruk bila melakukan latihan olahraga dalam beberapa jam pertama
paparan. Keadaan ini paling sering terjadi pada orang yang naik dengan cepat ke
ketinggian tinggi 3000 m tanpa menjalani proses aklimatisasi secara bertahap dimulai
dari ketinggian yang lebih rendah. Gejala akan terlihat mulai dalam 4 hingga 12 jam
setelah terpapar dan hilang dalam 1 minggu. Pengobatan biasanya dengan menjalani
istirahat dan aklimatisasi bertahap.

2. Edema paru pada ketinggian tinggi atau High-altitude pulmonary edema (HAPE).
Penyakit ini dapat mengancam jiwa. Patofisiologinya meliputi akumulasi cairan di otak
dan paru-paru. Faktor predisposisinya termasuk tingkat ketinggian pendakian dan
kerentanan individu. Gejala biasanya terlihat dalam waktu 24 hingga 96 jam setelah
pendakian cepat. Untuk mencegah kecacatan menjadi lebih parah atau kematian,
membutuhkan penurunan segera ke ketinggian yang lebih rendah. Penderita harus
segera dibawa ke tempat yang lebih aman. Segala aktivitas fisik yang berpotensiasi
memberi komplikasi harus dihindari dan. pemberian oksigen tambahan perlu dilakukan
selama turun.

3. Edema serebral di ketinggian tinggi atau High-altitude cerebral edema (HACE).

HACE merupakan sindrom neurologis yang berpotensi fatal dan berkembang dalam
beberapa jam atau beberapa hari terutama pada orang yang menderita Acute mountain

MODUL FISIOLOGI OLAHRAGA

109

sickness (AMS). Keadaan ini biasanya terjadi pada orang yang terpapar
di ketinggian diatas 2700 m. Edema serebral dihasilkan dari adanya
vasodilatasi pembuluh darah otak dan peningkatan tekanan hidrostatik kapiler yang
menyebabkan pergerakan cairan dan protein dari kompartemen vaskular melintasi
barrier darah± otak. Gejala awal mirip dengan AMS dan HAPE termasuk sakit kepala,
kelelahan yang sangat, dan perubahan keadaan mental. Penanganannya berupa turun
langsung ke ketinggian yang lebih rendah bersamaan dengan pemberian oksigen
tambahan.
4. Perdarahan retina yang disebabkan ketinggian atau High-altitude retinal hemorrhage
(HARH). Penyakit ini termasuk pendarahan di makula mata yang menghasilkan cacat
penglihatan yang menetap. Pendarahan retina mungkin disebabkan peningkatan tekanan
darah yang mendadak ketika berolahraga yang menyebabkan pembuluh darah di mata
membesar dan pecah. Pecahnya pembuluh darah di mata akibat dari peningkatan aliran
darah otak. Segera turun ke ketinggian yang lebih rendah dengan oksigen tambahan
atau penggunaan ruang hiperbarik adalah wajib dilakukan sebagai tindakan pengobatan.
Performa Latihan Pada Ketinggian
Pengaruh tekanan yang ada di dataran tinggi menyebabkan kapasitas latihan dan fungsi
fisiologis individu menjadi sangat terbatas. Bahkan di ketinggian yang lebih rendah,
penyesuaian aklimasi tubuh tidak sepenuhnya dapat mengimbangi tekanan oksigen yang
berkurang sehingga berakibat berkurangnya performa latihan.
Kapasitas Aerobik
Gambar 6.4. memperlihatkan hubungan antara penurunan VO2 maksimal (% dari nilai
permukaan laut) dan peningkatan ketinggian. Penurunan kecil VO2 maksimal terlihat
di ketinggian 589 m.

MODUL FISIOLOGI OLAHRAGA

110

Gambar. 6.4. Pengurangan VO2maks(% dari nilai permukaan laut)
dan peningkatan ketinggian 580 m hingga 8848 m

(Reff. Victor L. Katch. et al. Essentials of Exercise Physiology)

Penurunan isi sekuncup pada saat berada di ketinggian tetap berlangsung dan ini
memberi kontribusi terhadap penurunan curah jantung. Latihan maksimal dengan
ketinggian diatas 3048 m, penurunan curah jantung maksimal terjadi setelah sekitar 1
minggu dan bertahan selama tinggal di ketinggian. Berkurangnya aliran darah selama
latihan maksimum merupakan efek gabungan dari penurunan denyut jantung
maksimum dan isi sekuncup maksimum.
Performa Latihan
Gambar 6.5. memperlihatkan tren umum dalam penurunan performa latihan atlet,
selama berkompetisi pada ketinggian yang berbeda. Ketinggian tidak memberikan efek
buruk pada latihan yang berlangsung kurang dari 2 menit. Batas penurunan performa
latihan terjadi pada ketinggian sekitar 1600 m dengan lama latihan 2 hingga 5 menit .
Pada ketinggian 600-700-m, performa latihan dapat turun bila dilakukan selama lebih
dari 20 menit. Untuk lari dengan jarak 1. 6 km hingga 4.8 km dengan ketinggian sedang
(2300 m) performa latihan menurunkan sebesar 2% hingga 13%. Pada pelari jarak
menengah yang sangat terlatih, penurunan performa latihan sekitar 7,2% dapat terjadi
selama lari 3.2 km. Setelah 29 hari aklimatisasi, pengaruh ketinggian masih terlihat pada
pelari yang melakukan lari 4.8 km dibandingkan dengan lari di permukaan laut. Sedikit

MODUL FISIOLOGI OLAHRAGA

111

perbaikan pada daya tahan ketika latihan pada ketinggian selama proses
aklimatisasi, mungkin berhubungan dengan:
1. Peningkatan ventilasi paru-paru menit (aklimatisasi ventilasi)
2. Peningkatan saturasi oksigen arteri
3. Respons peningkatan laktat yang rendah selama berolahraga.

Gambar 6.5. Tren penurunan performa latihan yang berhubungan
dengan ketinggian dan durasi latihan.

(Reff. Victor L. Katch. et al. Essentials of Exercise Physiology)

MODUL FISIOLOGI OLAHRAGA

112

D. Peningkatan Tekanan Atmosfer

Di atas permukaan laut tekanan atmosfer sebesar 1 atm. Selama menyelam pada
kedalaman 10 m dalam air laut atau 10.4 m dalam air tawar akan meningkatkan
tekanan pada tekanan tubuh. Pada kedalaman 30 m, tubuh akan menerima tekanan
sebesar 4 atm. Pada kedalaman 3 0 m , seorang penyelam memerlukan alat bantu
berupa scuba (self contained underwater breathing apparatus). Peningkatan tekanan 4-
5 atm, yaitu di kedalaman 30 hingga 40 m, konsentrasi nitrogen 78% dan akan
memberi gejala eforia pada seorang penyelam. Pada tekanan lebih tinggi lagi akan
terjadi gangguan intelektual. Untuk mencegah hal tersebut maka digunakan campuran
gas O2 dan helium. Bila seorang penyelam, menyelam lebih dalam lagi akan terjadi
apa yang disebut High Pressure Nervous Syndrome dengan gejala berupa tremor,
mengantuk dan gangguan keterampilan .


Masalah Kesehatan Pada Tekanan Tinggi

1. Penyakit Dekompresi

Penyakit dekompresi disebabkan, apa bila seorang penyelam sudah cukup lama
menyelam pada kedalaman 20 m, mendadak naik ke permukaan laut atau pilot mendadak
naik ke 8.550 m (1/3 atm) tanpa menambah tekanan dalam kabin. Akibatnya nitrogen
yang larut dalam darah dan jaringan berubah menjadi gelembung udara. Penyakit ini
disebut juga sebagai Bends Syndrome. Gejalanya berupa nyeri pada sekitar sendi,
kesemutan (parasthesia) dan gatal. Pada kasus berat dapat terjadi penyumbatan pada
otak, paru, dan lain sebagainya.

2. Emboli Udara

Bila seorang penyelam naik mendadak dari kedalaman sambil menahan napas (akhir
inspirasi) maka udara dalam paru akan mengembang dengan cepat. Pada keadaan ini
alveol dan pembuluh paru dapat pecah sehingga udara masuk ke aliran darah. Keadaan

MODUL FISIOLOGI OLAHRAGA

113

ini disebut dengan emboli paru Setelah itu, desaturasi arteri
menyebabkan penurunan VO2 maks sebesar 7% hingga 9% per 1000 m
ketinggian dan terus meningkat sampai ketinggian 6300 m. Pada ketinggian ini, kapasitas
aerobik menurun dengan lebih cepat dan nilainya tidak linier. Misalnya, kapasitas
aerobik pada ketinggian rata-rata 4000 m, 75% dari nilai permukaan laut. Pada
7000 m, VO2 maks rata-rata hanya tersisa setengahnya dari nilai di permukaan laut.

Faktor Peredaran Darah

Kapasitas aerobik tetap dibawah nilai permukaan laut dalam beberapa bulan setelah
menjalani aklimatisasi. Berkurangnya efisiensi peredaran darah selama latihan dengan
intensitas sedang dan berat merupakan pengaruh dari aklimatisasi. Respon langsung
terhadap ketinggian berupa peningkatan aliran darah selama olahraga dengan intensitas
submaksimal. Disini terlihat, walaupun terjadi peningkatan aliran darah, tapi terdapat
ketidak-efisiensi dari mekanisme kerjanya. Curah jantung berkurang pada hari-hari
berikutnya dan tetap tidak meningkat pada paparan ketinggian yang lebih lama.

Video Pembelajaran dapat dilihat di :

https://youtu.be/1cJbliuu7CQ
Rangkuman :
Termoregulasi memainkan peran penting dalam menjaga keseimbangan homeostatis
tubuh, dimana bila hal ini gagal dilakukan dapat menyebabkan kematian. Pendinginan
terjadi ketika keringat mencapai kulit dan cairan menguap. Kulit yang dingin kemudian
mendinginkan darah yang dikeluarkan dari bagian dalam ke permukaan tubuh.
Aklimatisasi pada ketinggian menggambarkan respon adaptasi atau peningkatan
toleransi metabolisme dan fisiologis terhadap hipoksia akibat ketinggian. Penyesuaian
aklimatisasi terjadi secara progresif di setiap ketinggian. Semakin tinggi datarannya,
semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk beraklimatisasi.

MODUL FISIOLOGI OLAHRAGA

114

Latihan :

1. Jelaskan yang dimaksud dengan termoregulasi ?
2. Jelaskan yang dimaksud dengan aklimatisasi ?
3. Apa saja masalah kesehatan pada lingkungan dingin ?
4. Apa saja masalah kesehatan pada lingkungan panas ?
5. Bagaimanakah latihan olahraga pada ketinggian

MODUL FISIOLOGI OLAHRAGA

115



DAFTAR PUSTAKA

Junaidi. 2020. Respon dan Adaptasi Tubuh Terhadap Latihan. Fisiologi Olahraga

Birch M . Karen, John P . Buckley, e t all. Exercise Physiology i n Special Populations,
Philadelphia, Churchill Livingstone; 2008

Constantini Naama, Anthony C. Hackney, Endocrinology of Physical Activity and Sport.
2nd Ed, New York, Human Press;2013

Eston Roger, Thomas Reilly, Kinanthropometry and Exercise Physiology Laboratory
Manual, 2nd Ed, London, Taylor & Francis e-Library; 2005

Ganong F. William, Review of Medical Physiology, 21th Ed, New York. McGraw-Hill; 2005

Hale, Tudor. Exercise Physiology A Thematic approach. West Sussex England, John Wiley
& Sons Ltd; 2003

Johnson R. Leonard, Essential Medical Physiology, 3rd Ed, California - USA; Elsivier; 2003
Katch, L Victor, William D. McArdle et all, Essentials of Exercise Physiology. 4th Ed,

Philadelphia, Lippincott Williams & Wilkins; 2011

Porcari .P John, Cedric Bryant, et all, Exercise Physiology. Philadelphia, F.A. Davis Company;
2015

Reilly.T, N. Secher, et all. Physiology Of Sports, London, Taylor & Francis e-Library; 2005
Sherwood Laurel, Human Physiology, 7th Ed. California, Brooks/Cole, Cengage

Learning; 2010
Widmaier P. Eric, Hershel Raff, et all. Vander Human Physiology. 11th Ed. New York.

McGraw-Hill; 2006

MODUL FISIOLOGI OLAHRAGA