FISISOLOGI OLAHRAGA DAN KESEHATAN

FISIOLOGI OLAHRAGA

1. Venoconstriction
Venoconstriction disebabkan oleh peningkatan aktivitas sistem
saraf simpatetik selama latihan. Stimulasi simpatis menyebabkan otot
polos di vena berkontraksi, yang menyebabkan tekanan vena meningkat
di seluruh sirkulasi sistemik. Tekanan vena yang meningkat mendorong
darah kembali ke jantung. Dengan semakin banyak darah] dikembalikan
ke jantung, volume dan pra-diastolik akhir meningkat, yang
meningkatkan SV.

2. Skeletal Muscle Pump
Selama latihan, kontraksi otot rangka membantu mendorong darah
menuju jantung melalui katup vena satu arah (Gambar 6-3). Ini dikenal
sebagai pompa otot skeletal. Kontraksi ritmik dari otot rangka selama
aktivitas menekan vena, menyebabkan tekanan vena untuk membangun.
Saat tekanan meningkat, katup satu arah menutup secara tiba-tiba,
mencegah aliran balik darah menjauh dari jantung. Namun, antara
kontraksi ketika otot rangka rileks, kompresi pembuluh berkurang, yang
menyebabkan katup terbuka. Darah kemudian dapat mengalir menuju
jantung, dan mengakhiri volume diastolik, preload, dan peningkatan SV.

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

141

FISIOLOGI OLAHRAGA

Gambar 4.10 Pompa otot skeletal. Katup satu arah dalam sirkulasi vena mencegah
aliran balik darah. Selama latihan, kontraksi otot menekan vena, menyebabkan
beberapa katup satu arah menutup secara tiba-tiba, sementara yang lain dipaksa terbuka.
Darah kemudian dipaksa menuju jantung dan mencegah mengalir menjauh dari jantung.

3. Respiratory Pump
Bernapas juga menyediakan pompa mekanik yang efektif untuk
mengembalikan darah vena ke jantung. Selama inspirasi, tekanan di
dalam rongga toraks menurun, sementara tekanan abdominal meningkat.
Ini menciptakan gradien tekanan yang memaksa darah mengalir dari
daerah perut ke rongga toraks. Darah yang telah mengisi pembuluh darah
di rongga toraks selama inspirasi dipompa menuju jantung selama
ekspirasi. Kedaluwarsa meningkatkan tekanan di dalam rongga toraks,
yang menekan vena. Ini mendorong darah vena ke arah jantung. Tekanan

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

142

FISIOLOGI OLAHRAGA

perut menurun selama ekspirasi untuk memungkinkan vena untuk
mengisi dengan darah sehingga dapat dikirimkan ke rongga toraks pada
siklus inspirasi berikutnya. Peningkatan laju dan kedalaman pernapasan
selama latihan meningkatkan aktivitas pompa pernafasan untuk
mengembalikan darah ke jantung untuk meningkatkan SV. Interpretasi
tradisional dari tanggapan SV selama latihan tegak, inkremental hingga
maksimum digambarkan sebagai dataran tinggi pada sekitar 40% hingga
60% VO2max.

Alasan fisiologis yang paling umum untuk menjelaskan dataran
tinggi ini adalah bahwa denyut jantung yang sangat tinggi
mempersingkat waktu pengisian ventrikel, yang mengurangi volume
akhir diastolik dan, oleh karena itu, SV. Namun, cahaya baru telah
ditumpahkan pada interpretasi ini, dan penelitian telah membuktikan
tanggapan SV yang berbeda pada atlet yang memiliki enduransitrik
dibandingkan dengan individu yang kurang terlatih. Tanggapan SV yang
khas pada upaya maksimal adalah sekitar 120 hingga 140 mL / denyut
untuk kurang terlatih dan 180 hingga 200 mL / denyut atau lebih untuk
individu yang memiliki ketahanan yang terlatih. Untuk atlet yang terlatih
ketahanan, bukti saat ini menunjukkan bahwa SV tidak meningkat
dengan intensitas yang meningkat hingga VO2max. Untuk penjelasan
lebih lanjut tentang adaptasi ini, lihat fitur Penelitian Sorotan yang
menggambarkan tanggapan SV di atlet yang dilatih ketahanan selama
latihan tambahan.

Gambar 6-4 menunjukkan perubahan dalam Q˙ (Gambar 6-4A), SV
(Gambar 6-4B), dan HR (Gambar 6-4C) selama pertarungan latihan
submaksimal berkepanjangan intensitas konstan. Perhatikan pada
ilustrasi bahwa Q˙ tetap stabil selama sesi latihan. Peningkatan HR dan
SV digabungkan untuk meningkatkan Q˙ selama latihan yang lama.

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

143

FISIOLOGI OLAHRAGA

Namun, Gambar 8-5 menampilkan fitur yang menarik: jika latihan terus
berlanjut untuk jangka waktu lama, HR perlahan meningkat sedangkan
SV menurun, sebuah fenomena yang disebut drift kardiovaskular.
Peningkatan progresif dalam HR diperlukan untuk mengimbangi
penurunan progresif dalam SV untuk mempertahankan Q.

Gambar 4.11 Pengaruh peningkatan durasi latihan pada (A) cardiac output (QI), (B)
volume stroke (SV), dan (C) denyut jantung (HR) selama serangan submaximal
berkepanjangan latihan intensitas konstan.

Mekanisme apa yang berkontribusi pada penurunan SV secara
simultan dan peningkatan HR selama latihan? Secara umum diterima
bahwa selama sesi latihan yang berkepanjangan, peningkatan suhu
tubuh, ditambah dengan tingkat keringat yang lebih besar, dehidrasi, dan

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

144

FISIOLOGI OLAHRAGA

redistribusi aliran darah, mengurangi volume plasma. Penurunan volume
plasma menurunkan pengembalian vena, yang pada gilirannya, akan
menurunkan preload dan SV. Peningkatan aktivitas sistem saraf simpatis
ke jantung mengkompensasi penurunan SV, dan ini adalah alasan utama
untuk peningkatan progresif dalam HR selama latihan tentang.

Lingkungan akan memperkuat penyimpangan kardiovaskular.
Sebagai contoh, tidak jarang tingkat keringat mencapai 2 hingga 3 L /
jam dan volume plasma menurun 10% hingga 20% di bawah kondisi
panas dan lembab. Latihan di bawah tekanan lingkungan ini dapat
menimbulkan tingkat jantung yang mendekati maksimum pada intensitas
latihan submaksimal. Hilangnya cairan dan elektrolit yang terjadi
melalui dehidrasi yang diinduksi oleh olahraga, ditambah dengan
pergeseran cairan dari plasma ke jaringan, konsentrat sel darah merah
(sel darah merah) (hemokonsentrasi). Hemokonsentrasi mencerminkan
peningkatan relatif dalam kapasitas pembawa oksigen dari darah tanpa
perubahan jumlah aktual sel darah merah. Hemokonsentrasi bermanfaat
bagi seseorang yang melakukan latihan yang lama, terutama di panas
atau di ketinggian.

HR, Q˙ dan SV, menurun segera setelah penghentian latihan, seperti
yang diilustrasikan pada Gambar 6-1. Secara umum, variabel-variabel ini
akan berubah dengan cepat pada awalnya dan kemudian lebih lambat
selama pemulihan. Sejumlah faktor dapat mempengaruhi seberapa cepat
variabel-variabel ini kembali ke level istirahat. Tingkat pemulihan
(kembali ke istirahat) sebagian besar ditentukan oleh intensitas dan
durasi latihan, dan status pelatihan individu. Waktu pemulihan untuk
variabel kardiovaskular secara proporsional berkaitan dengan intensitas,

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

145

FISIOLOGI OLAHRAGA

yang berarti bahwa ketika intensitas meningkat, demikian pula respon
steady-state atau non-homystyst dan waktu yang diperlukan untuk
kembali beristirahat. Status pelatihan berbanding terbalik dengan waktu
pemulihan; dengan demikian, individu terlatih yang lebih terlatih akan
kembali ke tingkat istirahat jauh lebih cepat daripada orang yang kurang
terlatih.

Bahkan, sehubungan dengan SDM, banyak atlet dan pelatih telah
mengandalkan waktu untuk pemulihan SDM sebagai penanda status
pelatihan dan mungkin sebagai penanda overtraining (respons tertunda
dengan overtraining). Akhirnya, seperti yang dijelaskan sebelumnya,
penyimpangan kardiovaskular adalah penentu utama waktu pemulihan
SDM. Semakin besar drift, semakin lambat kembalinya ke level istirahat
setelah latihan.

Selain dari faktor-faktor yang dibahas sebelumnya, pertimbangan
lingkungan tertentu mempengaruhi pemulihan sistem kardiovaskular
setelah latihan. Kondisi panas dan lembab akan menunda pemulihan
SDM karena respons HR yang meningkat selama latihan yang
disebabkan oleh kerugian volume plasma dan efek yang disebabkan oleh
peningkatan suhu tubuh (lihat pembahasan sebelumnya tentang
penyimpangan kardiovaskular). Selain itu, ketinggian juga akan
menunda pemulihan SDM setelah latihan karena peningkatan
katekolamin dan masukan sistem saraf simpatik yang ditimbulkan oleh
kondisi hipoksia. Dalam lingkungan ini, jantung keadaan tunak akan
meningkat untuk beban kerja yang diberikan dibandingkan dengan
kondisi permukaan laut.

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

146

FISIOLOGI OLAHRAGA

14. Pembuluh Darah dan Tekanan Darah pada saat Olahraga

Pembuluh darah dan tekanan merupakan salah satu alat dan fungsi
tubuh yang berperan penting dalam menjaga integritas fisiologis serta
metabolisme dalam tubuh (Ram-asamy, 2017 :1). Pembuluh darah
memiliki peran yang vital sebagai pembawa darah ke seluruh tubuh,
Sedangkan menurut (Potente, dkk 2011 : 883) pembuluh darah tidak hanya
berperan sebagai distribusi zat – zat maupun hasil metabolisme ke seluruh
tubuh tetapi juga memainkan peran penting dalam morphogenesis,
inflammation, barrier formation, dan penyembuhan.

Namun, menurut (Logsdon, dkk 2013 : 1491) jika terjadi gangguan
terhadap pembuluh darah dapat menyebabkan kurangnya kandungan
hemoglobin dalam eri-trosit, kurangnya jumlah eritrosit dalam darah, dan
kurangnya volume darah dari volume normal. Hal tersebut di dukung
pernyataan (Carmeliet, 2005 :930) kerusakaan pada pembuluh darah dapat
meni-mbulkan pembuluh darah pecah yang dapat menyebabkan gangguan
pe-nyakit seperti hipertensi, stroke, anemia, oleh karena itu menurut
(Travasso, 2011:187) pertumbuhan pembuluh darah berperan penting
dalam proses kesehatan dan penyakit. Sehingga pertumbuhan dan per-
kembangan pembuluh darah akan se-jalan dengan tekanan darah.

Tekanan darah merupakan salah satu parameter hemodinamik yang
sederhana dan mudah dilakukan pengukurannya, Hemodinamik ada-lah
suatu keadaan dimana tekanan dan aliran darah dapat mempertahankan
perfusi atau pertukaran zat di jaringan (Muttaqin, 2012). Tekanan darah
di-ukur dalam satuan milimeter merkury (mmHg) dan direkam dalam dua
angka, yaitu tekanan sistolik (ketika jantung berdetak) terhadap tekanan
diastolik (ketika jantung relaksasi).

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

147

FISIOLOGI OLAHRAGA

Menurut (Bhavanani, 2010 :184) Tekanan darah normal ialah 120/80
mmHg, namun menurut (Liu, dkk 2016:605 ) jika tekanan darah me-lebihi
atau kurang dari darah normal maka menyebabkan gangguan penyakit
seperti hipertensi, dan hipo-tensi, oleh karena itu pertumbuhan dan
perkembangan tekanan darah maupun pembuluh darah sangat ber-peran
dalam menjaga fungsi, inte-gritas, maupun metabolisme dalam tubuh
(israeli, dkk 2007:706). Salah satu faktor yang dapat meningkat kan
efektifitas pembuluh darah maupun tekanan darah yaitu dengan ber-
olahraga (Khurana, 2006:927), Olah-raga berperan dalam mendiagnosis
dan memahami fungsi sistem pe-redaran darah, pembuluh darah mau-pun
tekanan darah yang me-nyebabkan peningkatan dan fungsi kardiovaskular
untuk memberikan oksigen yang dibutuhkan dan nutrisi luntuk otot dan
meningkatkan aliran darah menuju otot secara drastis selama olahraga
(Vandavasi dan Sukumar, 2016:37).

Respons tekanan darah terhadap latihan fisik merupakan pa-rameter
diagnostik penting yang dinilai selama olahraga dengan inten-sitas sub-
maximal. Tekanan darah sis-tolik akan meningkat secara dinamis pada
latihan isotonik dan diper-kirakan akan meningkat sesuai dengan beban
kerja. Pada penelitian (O’brien dkk, 2002 : 10) pada orang yang sehat
tekanan darah arteri sis-tolik meningkat selama olahraga secara dinamis
dan stabil setelah 2 - 3 menit latihan dari intensitas yang diberikan. Lalu
tekanan darah dia-stolik dalam kondisi seperti itu biasa-nya tetap tidak
berubah atau mungkin menurun secara tidak signifikan (Mancia, dkk
2007:1480).

Menurut beberapa ahli Eropa dan Amerika, Olahraga dengan intensitas
tinggi dapat menyebabkan tekanan darah maksimum sistolik meningkat
hingga 250mm Hg dan tekanan diastolik hingga 110mmHg (Zanchetti,
dkk 2009:930). American College of Sports Medicine, peningkatan inte-

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

148

FISIOLOGI OLAHRAGA

nsitas olahraga dengan menggunakan 1 MET (Metabolic Equivalent Test)
dapat mengakibatkan tekanan darah sistolik meningkat secara dinamis 10
mmHg dalam waktu beberapa menit (Mcham, 1999 :756). Pertumbuhan
pada pembuluh darah melibatkan rat-usan protein dan reseptor , hal ini
salah satu prosesnya disebut dengan angiogenesis(Travasso, 2011:190).

Angiogenesis dan remodeling vaskular memiliki sifat multi-skala
intrinsik, dan morfologi dari jaringan yang bergantung pada stressor
maupun stimulator yang terjadi pada tingkat sel (misalnya aktivasi dan
pertumbuhan cabang pembuluh darah baru) (Gerhardt, dkk 2003:540) dan
fungsi dari proliferasi sel endotel dan sifat mekanik jaringan (Painter,
2009 :332). Menurut (Alberts dkk, 2002 : 89) setiap sel memiliki
sitoskeleton yang secara aktif dapat mem-perpanjang dan mengubah
bentuk tergantung dari stressor maupun stimulusnya.

Perubahan yang yang terjadi pada sel juga mampu mempengaruhi
fenotipe mereka dengan mengubah ekspresi gen, salah satunya sel-sel
endotel, sehingga sel endotel memiliki tingkat protein serta karakteristik
sangat bergantung pada nutrisi maupun zat zat yang diberikan oleh
extracellularmatrix (ECM) dan dari aliran darah. (Mammoto, dkk
2009:550) telah menemukan bukti yang jelas dari jalur sinyal yang dipicu
secara mekanis yang dapat mengontrol jumlah reseptor faktor
pertumbuhan sel endotel, yaitu VEGFR2 pada membran sel. VEGF,
adalah faktor utama yang mendorong peningkatan angiogenesis di
jaringan, sehingga peningkatan aktifitas sel endotel dapat meningkatkan
jumlah pembuluh darah.

Peningkatan aktifitas secara mekanis terhadap pembuluh darah selama
selama olahraga masih belum jelas (Sun dkk, 2004:4257). Hal ini di
karenakan penyempitan pembuluh darah merupakan efek dari deformasi
endotel, ataukah disebabkan oleh timbulnya stressor atau disebabkan oleh

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

149

FISIOLOGI OLAHRAGA

peningkatan stimulasi yang bergantung integrin-mediated, matrix-
dependent signalling. Hal ini Sun dkk ( 2005 : 2530) secara meyakinkan
menunjukkan bahwa matriks pensinyalan yang dimediasi oleh integrin-
mediated dapat menginduksi baik secara vasokonstriksi dan vasodilatasi:
mediator, dan mekanisme pensinyalan yang menimbulkan terhadap
pelebaran dan penyempitan masih harus dikarakterisasi.

Selanjutnya, Hocking dkk, (2008:375) telah menunjukkan bahwa
fibronektin protein matriks ekstraseluler berkontribusi terhadap dilatasi
secara fungsional. Terlepas dari mekanisme produksi yang dirangsang,
peran untuk NO telah diidentifikasi secara jelas berperan menginduski
kontraksi otot)( Lau, dkk 2000 : 25), tetapi dari penelitian ahli lain
(Barclay dan Woodley 1994 :1038) bahwa jalur NO-dependent tidak
memperhitungkan semua respon fungsional, atau dalam beberapa kondisi.
Seperti disebutkan sebelumnya, pengukuran aktivitas cGMP dan regulasi
rantai fosforilasi rantai otot halus dalam otot skeletal yang dikontraksi dari
nNOS berimplikasi bahwa tidak hanya endotelium yang diturunkan tetapi
juga NO dari otot skeletal terlibat dalam dilatasi secara fungsional
(Grange dkk, 2001:40).

Olahraga, melalui aktivasi serabut aferen yang di rangsang secara
mekanik dan kimia, meningkatan aktivitas saraf simpatik (O’Leary, 2006
: 75). Sementara sinyal aktivitas otot seperti adenosine dan NO
menghambat untuk sebagian besar vasokonstriksi pada otot pada saat
berolahraga dengan mekanisme prejunctional and postjunctional (Thomas
dan Segal, 2004:732), Olahraga dapat menstimulasi dari medula adrenal
dan yang bertujuan untuk meningkatkan kadar plasma dari hormon
adrenalin dan noradrenalin. Hal ini menyebabkan peningkatan konsentrasi
hormon adrenalin yang menginduksi vasodilatasi lokal dengan aktivasi
adrenoseptor β2. Namun, karena reseptor adrenergik beta juga memainkan

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

150

FISIOLOGI OLAHRAGA

peran dalam metabolisme otot rangka dan juga berperandalam adaptasi
kardiovaskular pada saat olahraga, sulit untuk mengevaluasi peran
reseptor β2 pada saat olahraga.

Pada saat olahraga terjadi kontraksi otot secara kritis dan tergantung
pada pelepasan asetilkolin (ACh) yang terdapat pada vesikula
prejungsional dari ujung-ujung neuromuskular (Hocking, dkk 2008:376).
ACh secara historis merupakan senyawa pertama yang telah digambarkan
menjadi stimulus produksi NO (EDRF) endothelial (Mont, dkk 2009:18) ,
dan mereka berspekulasi bahwa limpahan atau hasil ACh dari
neuromuskular selama olahraga dapat berkontribusi pada sel endotelium,
namun jika olahraga dilakukan dengan intensitas berlebihan dan dilakukan
secara terus menerus dapat menyebabkan gangguan disfungsi sel endotel.

Disfungsi sel endotel ini dapat diamati dalam konteks klinis yang
berbeda:

1) Timbulnya faktor-faktor risiko koroner, seperti hipertensi,
hiperkolesterolnemia, merokok, diabetes melitus dan obesitas;

2) Adanya manifestasi penyakit arteri koroner (CAD);
3) Adanya respons Inflamasi secara umum seperti sepsis, dan
4) adanya gagal jantung yang kronis, Selain itu disfungsi sel endotel
juga dapat dikarenakan jika olahraga dilakukan dengan yang berat / High
Intensity dan dilakukan dengan frekuensi olahraga secara tidak teratur dan
menurut penelitian (Purnawarman dan Nurkhalis 2014:111) di tandai
dengan meningkatnya Circulation Endhotelial Cell (CEC) di dalam darah.
CEC merupakan biomaker dari disfungsi cell dan dapat menginduksi
terjadinya apoptosis maupun necrosis (Mancini, 2008:625). Dapat dilihat
pada gambar 1

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

151

FISIOLOGI OLAHRAGA

Gambar. 4.12 Disfungsi sel endotel/terjadinya circulation endhotelial cell (CEC) (Gorge
dan Sampol, 2000:216)

Terjadinya disfungsi sel endotel tersebut menyebabkan peningkatan
cec, jika cec dalam darah terus meningkat dan melebihi batas normal dapat
menyebabkan terjadinya necrosis dan apoptosis (Groon, 2006:72).
Necrosis adalah sel yang mengakibatkan kematian premature cell pada
jaringan, sedangkan apoptosis adalah menyebabkan proses secara alami
dan tertaget kematian cell (Proskuryakov, 2005:1315).

Jika necrosis dan apoptosis terjadi terus menerus dapat menimbulkan
gangguan kesehatan dan beberapa penyakit seperti jantung, disungsi sel
otak seperti pada penelitian (Devitt, A. dan Marshall, 2011:452) rusaknya
beberapa sel di hypotalamus maupun di hippocampus. Oleh karena itu,
olahraga harus di berikan dengan intensitas yang tepat dan terprogram
secara baik, hal tersebut juga dapat menyebabkan indikasi adanya sel
unipoten yang beredar dalam sirkulasi darah yang bersifat klonogenik
(mampu memperbarui diri), proliferatif, dan mampu berdiferensiasi
menjadi sel endotel dewasa (Dimmeler, 2008:24).

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

152

FISIOLOGI OLAHRAGA

Sel-sel tersebut sensitif terhadap sitokin proinflamasi, faktor
pertumbuhan (growth factor), dan hipoksia yang terjadi saat inflamasi
vaskuler (Papayannopoulou, 2004,643). Saat terstimulasi, sel-sel ini
bermigrasi menuju area jejas, berdiferensiasi menjadi sel endotel dewasa
dan menggantikan endotel yang rusak. Setelah berhasil diisolasi sel
tersebut diberi nama sel progenitor endotel (endothelial progenitor
cell/EPC) (Asahara, 1997:525).

EPC memiliki peran dalam regenerasi fungsi sel endotel dan dapat
mempertahankan fungsi petumbuhan dan perkembangan pembuluh darah
maupun beberapa jaringan semakin baik (Heissig, 2002:204). EPC juga
merupakan biomeker terjadinya proses angiogenesis,serta memiliki peran
sebagai kebalikan dari CEC.

15. Ringkasan Perubahan Cardiorespirasi dan Respon Pada Saat
Olahraga

Ringkasan perubahan kardiovaskular dan pernapasan akut untuk
latihan ditunjukkan pada Gambar 6-6 dan 6-7, masing-masing. Kedua
sistem dipisahkan sehingga pembaca dapat lebih jelas melihat
penyesuaian yang terjadi dalam setiap sistem. Perhatikan bahwa banyak
faktor bekerja sama untuk membantu mengatur Q˙ ke otot yang bekerja.
Pertama, aktivitas sistem saraf simpatik menyebabkan HR dan SV
(karena peningkatan kontraktilitas miokard) meningkat.

Selanjutnya, faktor-faktor lokal di dalam otot yang bekerja (dan
aktivitas simpatik) merangsang vasodilatasi, yang menurunkan TPR
(menurunkan afterload), yang memfasilitasi Q˙ yang lebih besar. Selain
itu, pompa pernapasan, pompa otot rangka, dan venokonstriksi
membantu meningkatkan aliran balik vena. Vena kembali meningkatkan

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

153

FISIOLOGI OLAHRAGA

volume akhir-diastolik, yang membantu meningkatkan SV saat intensitas
latihan meningkat. Terakhir, vasokonstriksi pembuluh jaringan kurang
aktif membantu mendistribusikan aliran darah ke otot yang bekerja.
Penyetelan penyesuaian kardiovaskular yang dijelaskan sebelumnya
dikendalikan oleh reseptor pusat dan perifer yang terletak di seluruh
tubuh. Reseptor-reseptor ini menyampaikan sinyal ke pusat kontrol
kardiovaskular untuk secara tepat menyesuaikan aliran darah untuk
mencocokkan permintaan metabolik selama latihan.

Gambar 4.13 Ringkasan penyesuaian kardiovaskular akut untuk berolahraga. Panah
biru tua menandakan bahwa stimulasi SNS tidak hanya mempengaruhi denyut jantung
dan volume stroke, tetapi juga vasodilatasi arteri, yang dapat mempengaruhi tekanan
darah. Semua sistem ini saling berhubungan. EDV: volume akhir diastolik; SNS: sistem
saraf simpatik; TPR: resistensi perifer total.

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

154

FISIOLOGI OLAHRAGA

Gambar 4.14 Ringkasan penyesuaian pernapasan akut untuk berolahraga. Panah biru
gelap menandakan keterkaitan sistem tubuh.

Pada Gambar 6-7, aliran penyesuaian pernafasan mengarah pada
peningkatan VE dimulai dengan umpan balik sensoris dan masukan
langsung dari reseptor pusat dan perifer ke pusat kontrol pernapasan.
Pusat kontrol mengirim sinyal ke otot-otot pernafasan untuk berkontraksi
untuk meningkatkan laju dan kedalaman V˙ E. Selain itu, sistem simpatis
menyebabkan saluran udara melebar untuk mengurangi resistensi saluran
napas dan untuk meningkatkan aliran darah paru. Ini membantu
memberikan lebih banyak udara ke dalam dan keluar paru-paru selama
latihan dan untuk memastikan bahwa VE cocok dengan aliran darah ke
seluruh paru-paru. Akhirnya, PCO2 juga memainkan peran penting
dalam finetuning V˙ E. Ventilasi paru dirangsang oleh peningkatan CO2
dan berkurang ketika tingkat CO2 kembali ke normal.

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

155

FISIOLOGI OLAHRAGA

16. Respon Akut sistem Kardiorespirasi Pada Latihan Resisten
Respons kardiorespirasi terhadap latihan ketahanan dapat menjadi

dramatis tergantung pada intensitas resistansi, jumlah total unit motor
yang direkrut untuk melakukan latihan, jumlah pengulangan selesai, dan
periode istirahat antara set latihan. Dua jenis latihan ketahanan yang
dibahas dalam bagian ini adalah dinamis dan isometrik (statis), dan
efeknya pada HR dan tekanan darah (Gambar 6-8). Variabel-variabel ini
adalah yang paling terpengaruh melalui serangan akut latihan resistensi,
dan keduanya terkait dengan fenomena yang disebut respons pressor.
Tanggapan ini dan perubahan akut dalam HR dan tekanan darah untuk
latihan ketahanan akan dibahas lebih lanjut.

Gambar 4.15 Contoh gerakan Olahrag A) dinamic, B) Isometrik
Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

156

FISIOLOGI OLAHRAGA

a. Pressor Response

Respons pressor adalah mekanisme saraf yang membantu
mengatur tekanan darah dan HR selama latihan. Ini terdiri dari
mekanisme pusat dan perifer. Mekanisme sentral secara langsung
berkaitan dengan kontrol motorik dan upaya sukarela, yang terletak di
wilayah korteks motorik otak. Pengaruh perifer didorong oleh
penumpukan metabolit (misalnya, peningkatan H +, penurunan pH, dan
peningkatan adenosine difosfat) di dalam otot sebagai akibat dari
berkurangnya aliran darah sekunder akibat kompresi intramuskular
selama kontraksi. Akibatnya, penumpukan metabolit mengaktifkan
mechanoreceptors dan chemoreceptors di otot rangka untuk
meningkatkan tekanan darah dan HR ke tingkat yang lebih tinggi.
Dengan meningkatkan tekanan darah dan HR, refleks pressor terjadi
dalam upaya untuk meningkatkan dan aliran otot skeletal.

Seringkali, respons pressor yang terjadi selama latihan
ketahanan dapat menyebabkan peningkatan mendadak pada SBP dan
DBP yang mungkin tidak cocok dengan jumlah kerja metabolik yang
dilakukan. Selain itu, individu yang terlibat dalam latihan ketahanan
berat sering melakukan, kadang-kadang tanpa disadari, manuver
pernapasan yang biasa dikenal sebagai manuver Valsava. Ini melibatkan
pernafasan yang kuat terhadap glotis tertutup, yang tidak memungkinkan
udara dihembuskan keluar dari mulut dan hidung.

Manuver ini akan sangat meningkatkan tekanan intratoraks, yang
kemudian menambah lebih banyak respon tekanan darah berlebihan
selama pelatihan ketahanan. Bahayanya adalah bahwa besarnya respons
ini dapat berbahaya bagi individu dengan penyakit kardiovaskular

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

157

FISIOLOGI OLAHRAGA

melalui peningkatan kerja miokard dan tekanan di dalam pembuluh
darah.

b. Olahraga Dinamis dan Isometrik Resistence
Ada variasi besar dalam respon tekanan darah untuk tubuh bagian

atas yang dinamis dan latihan ketahanan tubuh yang lebih rendah
(Gambar 6-9). Tekanan sistolik umumnya lebih tinggi untuk serangan
yang diberikan pada latihan dinamis tubuh bagian bawah dibandingkan
dengan latihan tubuh bagian atas. Tekanan diastolik mungkin sedikit
menurun pada kedua kondisi, dengan pengurangan yang lebih besar
sering diamati selama latihan tubuh bagian bawah mengingat massa otot
kaki yang lebih besar digunakan.

Selama latihan intensitas tinggi dan dinamis yang menggunakan
otot tubuh bagian bawah seperti pada tekanan kaki, SBP telah diukur
mendekati 300 mmHg. Meskipun DBPs biasanya tidak akan mencapai
yang tinggi selama latihan ketahanan dinamis yang berat, tidak jarang
nilai mendekati 150 mm Hg. Perlu diingat bahwa tekanan ini ditimbulkan
oleh latihan resistensi intensitas tinggi, dan sebagian besar individu yang
terlibat dalam latihan ketahanan tidak akan mendekati angka-angka
ini.74,75 Bahkan, sebagian besar individu memiliki tanggapan SBP dan
DBP selama pelatihan ketahanan yang sangat mirip dengan yang dicapai
selama latihan aerobik.

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

158

FISIOLOGI OLAHRAGA

Gambar 4.16 Tanggapan tekanan darah sistolik dan diastolik untuk latihan tubuh bagian
atas dinamis (UB) dan tubuh bagian bawah (BB).

Tekanan sistolik meningkat pada kedua jenis latihan, dengan LB
memunculkan peningkatan tertinggi. Perhatikan bahwa tekanan diastolik
menurun di kedua kondisi, tetapi menurun lebih banyak dengan latihan LB
karena vasodilatasi yang lebih besar, yang berhubungan dengan massa otot
yang lebih besar yang digunakan.

Gambar 4.17 Tanggapan tekanan darah sistolik dan diastolik untuk meningkatkan
intensitas latihan pegangan tangan isometrik. Intensitas dalam grafik ini diukur sebagai
persentase kontraksi sukarela maksimum (% MVC). Perhatikan bahwa tekanan sistolik
dan diastolik meningkat secara signifikan dengan meningkatkan% MVC.
Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

159

FISIOLOGI OLAHRAGA

Gambar 6.10 menunjukkan respons tekanan darah tipikal terhadap latihan
isometrik. Latihan isometrik telah dikaitkan dengan peningkatan SBP dan
DBP yang lebih besar dibandingkan dengan latihan ketahanan dinamis.
Bahkan kontraksi isometrik berkelanjutan yang dilakukan pada beban yang
relatif rendah dari 20% kontraksi sukarela maksimal (MVC) dapat
menghasilkan peningkatan cepat dalam HR dan tekanan darah. Jika intensitas
latihan isometrik menjadi lebih sulit dengan, misalnya, meningkatkan durasi
kontraksi atau jumlah massa otot yang digunakan, tanggapan HR dan tekanan
darah menjadi lebih berlebihan.

Pelatihan ketahanan kronis dapat menurunkan respons HR dan tekanan
darah terhadap beban kerja yang diberikan dibandingkan dengan tingkat
pretreatment. Peningkatan kekuatan otot menurunkan kekuatan absolut dan
relatif (sebagai% dari MVC) yang harus dihasilkan oleh otot sebagai respons
terhadap beban resistensi yang diberikan. Ini akan meminimalkan besarnya
respons pressor. Oleh karena itu, adalah mungkin bagi seseorang untuk
menurunkan tekanan kardiovaskular ketika melakukan kegiatan normal yang
melibatkan kekuatan jika mereka terlibat dalam program perlawanan reguler.
Ketika dilakukan dengan benar pada intensitas yang tepat, dan respon pressor
yang dikenakan oleh latihan isometrik diminimalkan, latihan ketahanan aman
dan tidak menekankan sistem kardiovaskular lebih dari latihan aerobik,
bahkan untuk orang dewasa yang lebih tua dan mereka dengan penyakit
kardiovaskular.

17. Bioenergik dari Latihan Dan Energi

Pada awal setiap tahun, para profesional yang bekerja di industri
kebugaran bersiap untuk peningkatan peluang bisnis yang khas saat pelanggan
baru memutuskan untuk memulai program latihan rutin. Menurut International

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

160

FISIOLOGI OLAHRAGA

Health, Racquet and Sportsclub Association (IHRSA), sepertiga dari anggota
gym baru pada tahun tertentu ditambahkan antara Januari dan Maret.1 Sebuah
masuknya olahraga baru, yang belum dikondisikan dapat dilihat di fasilitas
kebugaran nasional karena mereka bersemangat untuk memulai resolusi
Tahun Baru mereka terkait untuk mendapatkan bentuk yang lebih baik.
Akibatnya, orang-orang yang diperkenalkan untuk pelatihan ketahanan
sebagai bagian dari program kebugaran mereka akan menghadapi serangkaian
tanggapan neuromuskular dan adaptasi yang pada dasarnya akan mengubah
cara kerja sistem saraf dan struktur otot mereka.

Interaksi antara sistem saraf dan otot pada akhirnya membawa
peningkatan kinerja dan karakteristik penampilan yang banyak dicari oleh
individu ketika mereka memulai program pelatihan perlawanan. Respons
fisiologis spesifik yang terjadi selama serangan olahraga terjadi pada berbagai
sistem tubuh (misalnya, saraf, kardiorespirasi, endokrin, dan termoregulasi)
untuk memastikan bahwa transisi dari istirahat ke aktivitas, dan kemudian dari
aktivitas ke istirahat, adalah efisien. Setelah berulang kali berolahraga, tubuh
beradaptasi untuk menjadi lebih efisien pada transisi ini.

Bersama dengan sistem otot, sistem saraf memastikan bahwa gerakan
tubuh dilakukan dengan tepat selama serangan akut aktivitas dan
menyesuaikan dengan tuntutan olahraga yang konsisten dari waktu ke waktu.
Lebih lanjut, tindakan sukarela dan tidak disengaja yang menghasilkan
gerakan yang terlibat dalam semua jenis aktivitas fisik diarahkan oleh sistem
saraf. Bab ini mengeksplorasi kontribusi dari sistem saraf untuk mengontrol
otot skeletal selama gerakan.

C. Gerak Reflek dan Aktifitas Gerak
Refleks adalah respons terhadap stimulus tertentu yang tidak berada di

bawah kendali sadar. Kebanyakan refleks sederhana ditangani pada tingkat

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

161

FISIOLOGI OLAHRAGA

sumsum tulang belakang, sedangkan respons yang lebih kompleks diproses
oleh pusat otak yang lebih tinggi (yaitu, korteks serebri, serebelum).
Proprioception (yaitu, mengetahui di mana tubuh dalam kaitannya dengan
berbagai segmen dan lingkungan eksternal) sebagian besar merupakan hasil
dari respons refleksif. Informasi sensorik yang dikumpulkan untuk mencapai
kesadaran kinestetik ini berasal dari struktur yang disebut proprioceptors,
yaitu reseptor sensoris yang terletak di kulit, di dalam dan di sekitar sendi dan
otot rangka, dan di telinga bagian dalam.

1. Refleks Arc
Refleks refleks khas dalam tubuh terdiri dari jalur saraf dari reseptor
sensorik ke sistem saraf pusat (SSP) dan dari CNS sepanjang jalur motor ke
organ efektor (Gambar 8-1). Kontraksi otot rangka sebagai respons terhadap
stimulus mungkin atau mungkin tidak melibatkan otak. Dalam respons refleks
motorik sederhana terhadap stimulus nyeri, misalnya, reaksi adalah dengan
cepat memindahkan anggota tubuh yang terkena dari sumber rasa sakit. Jalur
untuk busur refleks ini adalah sebagai berikut:
1. Reseptor nyeri sensoris (nociceptor) mengirimkan impuls ke sumsum
tulang belakang.
2. Struktur yang menyampaikan informasi sensorik dalam SSP, disebut
interneuron, dirangsang dan, pada gilirannya, merangsang neuron motorik.
3. Internalisasi yang dirangsang menyebabkan depolarisasi neuron
motorik spesifik, yang mengontrol otot rangka yang diperlukan untuk
menarik dahan dari stimulus nyeri.
Langkah-langkah ini menggambarkan refleks motor yang terjadi sangat
cepat. Kecepatan refleks motorik dimungkinkan karena dorongan tidak perlu
melakukan perjalanan ke otak sebelum aksi otot rangka terjadi. Karena otak
tidak terlibat, hanya satu pilihan adalah mungkin dan tidak ada gerakan lain

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

162

FISIOLOGI OLAHRAGA

yang perlu direncanakan atau dipertimbangkan. Dengan kata lain, tidak ada
keputusan sadar yang dibuat selama respons refleks ini.

Gambar. 4.18 Busur refleks dirangsang oleh rasa sakit dan digunakan untuk
menghilangkan dahan dari stimulus. (1) Reseptor sensoris di kaki mendeteksi stimulus
nyeri dan mengirimkan impuls ke sumsum tulang belakang melalui neuron sensorik. (2)
Impuls memasuki sumsum tulang belakang melalui akar dorsal dan neuron sensorik
bersinaps dengan interneuron, yang, pada gilirannya, bersinaps dengan neuron motorik.
(3) Neuron motor membawa impuls melalui akar ventral sumsum tulang belakang ke otot
paha depan. Dorongan merangsang kontraksi otot paha depan untuk mengangkat dahan
jauh dari stimulus rasa sakit.

2. Spindle Otot
Spindel otot adalah reseptor yang ditemukan dalam otot skeletal

yang terus-menerus memantau panjang atau perubahan panjang
(misalnya, peregangan) di otot. Ditemukan di jaringan ikat antara
fascicles dan berbaring paralel dengan serat otot rangka, spindel otot

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

163

FISIOLOGI OLAHRAGA

terdiri dari bagian tengah yang bertindak sebagai reseptor peregangan
dan ujung-ujungnya terdiri dari serat intrafusal. Sebaliknya, serat otot
rangka disebut serat extrafusal karena mereka terletak di luar kapsul otot
spindle (Gambar 8-2A).

Serat intrafusal mengandung jalur aferen dan eferen, yang berarti
bahwa mereka mampu mengirimkan informasi sensorik ke CNS dan
menerima impuls dari CNS, masing-masing. Struktur kompleks ini
memungkinkan otot spindle untuk berpartisipasi dalam respon refleks
yang memungkinkan pemeliharaan tonus otot normal dan postur untuk
melakukan gerakan

Karena lokasi spindel otot dan penyambungan jaringan ikat di
dalam otot, ketika serat otot direntangkan, daerah pusat dari spindel otot
juga diregangkan. Informasi tentang luas dan kecepatan peregangan
dikirim dari spindel otot ke sumsum tulang belakang melalui jalur aferen
primer (Ia). Setelah di sumsum tulang belakang, neuron aferen
membentuk sinaps dengan dan motor neuron (jalur eferen), yang
menambahkan rangsangan rangsang ke? neuron motorik yang
merangkum dengan stimulus sukarela untuk gerakan yang mungkin
datang dari pusat otak yang lebih tinggi. Penjumlahan rangsangan dari
sumber sukarela dan aferen dapat menyebabkan peningkatan
kemampuan untuk merekrut unit motor yang lebih besar di dalam unit
motorik otot, memfasilitasi produksi kekuatan (seperti dalam pelatihan
lompatan plyometric; Gambar. 8-3).

Spindel otot sensitif terhadap peregangan cepat dan dapat bertindak
sebagai reseptor peregangan pelindung \ yang memicu kontraksi otot
refleksif (di otot rangka yang sama yang baru saja meregang) tanpa
keterlibatan dari otak. Refleks ini, dalam teori, mencegah otot-otot itu
dari pemanjangan lebih lanjut untuk mencegah kemungkinan cedera.

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

164

FISIOLOGI OLAHRAGA

Secara keseluruhan, SSP menafsirkan informasi aferen dari spindel otot
dan mengirimkan impuls ke neuron motor untuk meningkatkan produksi
kekuatan dalam otot yang sama. Dengan demikian, dengan mendeteksi
perubahan cepat pada panjang otot, spindel otot meningkatkan produksi
kekuatan otot.

Gambar. 4. 19 Otot spindle

dan organ tendon Golgi.

Proprioceptors ini

digunakan untuk berbagai

tujuan untuk melindungi

otot dari bahaya. A, Spindle

otot digunakan untuk

menimbulkan kontraksi

otot dan melindungi otot

dari kerusakan yang

disebabkan oleh

peregangan yang cepat. B,

organ tendon Golgi

digunakan untuk

mengendurkan otot dan

melindunginya dari

kerusakan yang disebabkan

oleh kekuatan yang

berlebihan.

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

165

FISIOLOGI OLAHRAGA

Gambar. 4.20 Kotak plyometric melompat. Gerakan counter movement ini efektif dalam
menghasilkan peregangan cepat di otot-otot besar di kaki. A) Awal lompatan. B). Akhir
lompatan. Selama turun (gerakan counter), peregangan cepat yang dirasakan oleh spindel
otot dapat digunakan untuk menghasilkan lebih banyak gaya selama gerakan melompat.
Ketika lompatan dilakukan segera setelah peregangan yang cepat, kekuatan yang lebih besar
dihasilkan selama komponen konsentris lompatan.

Ketika impuls rangsang sensorik spindel otot tiba di sumsum tulang
belakang, sinyal merangsang kontraksi refleks otot di mana sinyal berasal
pada saat yang sama. Juga, cabang dari neuron sensorik secara simultan
menstimulasi interneuron penghambatan yang menginervasi suatu? neuron

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

166

FISIOLOGI OLAHRAGA

motorik dari kelompok otot antagonis. Hal ini menyebabkan penurunan
produksi kekuatan antagonis (disebut sebagai inhibisi timbal balik).
Penghambatan timbal balik juga terjadi selama gerakan sukarela di mana
sinyal penghambatan kemudian berasal dari pusat-pusat otak yang lebih
tinggi yang menyebabkan otot-otot antagonis untuk bersantai ketika otot-
otot agonis berkontraksi. Bersama-sama, sinyal rangsang ke otot agonis dan
sinyal penghambatan ke antagonis disebut sebagai refleks peregangan.
Menghambat otot antagonis diperlukan agar otot agonis dapat
menghasilkan gerakan sendi refleksif tanpa dibatasi oleh kekuatan otot
lawan di sisi lain dari sendi. Refleks peregangan sangat penting dalam
mengontrol gerakan dan mempertahankan postur pada tingkat bawah sadar.

Serat intrafusal sebenarnya adalah kumpulan 4 hingga 20 serabut
otot rangka kecil khusus. Karena kurangnya serat intrafusal yang terletak
di bagian tengah spindel otot, wilayah pusat tidak dapat berkontraksi, itu
hanya dapat direntangkan. Ini adalah wilayah pusat poros otot yang
mengirimkan informasi sensorik ke CNS. Sebaliknya, setiap ujung
spindel otot memiliki serat intrafus yang lebih terkonsentrasi, yang
memungkinkan daerah ujungnya sedikit memendek. Daerah ujung dari
spindel otot dipersarafi oleh? neuron motorik (Gambar 8-2B). Ketika
neuron motorik dirangsang untuk menyebabkan kontraksi otot,neuron
motorik juga diaktifkan (disebut alfagamma coactivation), yang
menyebabkan ujung serat intrafusal berkontraksi. Kontraksi sedikit ini
menghasilkan pemeliharaan sensitivitas reseptor peregangan, bahkan
saat serat otot ekstrafusal memendek. Jika tidak untuk pemendekan serat
intrafusal ketika serat extrafusal memendek, spindel akan menjadi
kendur. Pemendekan ujung serat intrafusal menjaga daerah pusat spindel

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

167

FISIOLOGI OLAHRAGA

kencang, mempertahankan sensitivitas spindel sebagai monitor
perubahan panjang di dalam otot.

D. Respon Akut Neuromuskular Pada saat Olahraga

Hingga titik ini dalam diskusi, fokusnya adalah pada menyajikan
landasan untuk memahami struktur spesifik dari sistem saraf dan
bagaimana mereka berkontribusi pada kontrol motorik. Bagian ini
mengeksplorasi bagaimana sistem neuromuskular merespon selama
serangan akut olahraga. Fokusnya adalah pada kemampuan sistem
neuromuskular untuk mengatur produksi kekuatan untuk tingkat yang
diperlukan untuk gerakan dan partisipasi dalam intensitas kegiatan yang
berbeda.

1. Contractile Characteristics of Motor Units
Fungsi unit motor yang membentuk otot rangka adalah

menghasilkan gaya. Unit motor didefinisikan sebagai neuron motorik
dan semua serat otot rangka yang diinfestasi. Karakteristik fungsional
dari unit motor ditentukan oleh jenis serat otot yang dikandungnya. Jenis
serat telah diidentifikasi oleh dua metode umum. Salah satu metode
menggunakan potongan irisan kecil otot yang diperoleh dengan teknik
biopsi otot untuk melakukan pewarnaan histokimia.

Metode ini mengklasifikasikan jenis serat dengan kecepatan
kontraksi (atau "kedutan" kecepatan) yang diperkirakan oleh reaksi
myofibrillar-ATPase dalam serat yang berbeda dalam irisan otot.
ATPase adalah enzim yang membagi adenosine triphosphate (ATP) pada
kepala myosin, dan tampaknya ada tingkat yang berbeda dari aktivitas
ATPase dalam berbagai jenis serat. Biasanya, serat tipe I mengandung

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

168

FISIOLOGI OLAHRAGA

ATPase yang membagi ATP pada tingkat yang lebih lambat daripada
ATPase dalam serat tipe II.

Secara umum, semakin cepat ATPase memecah ATP pada kepala
myosin, semakin cepat stroke daya dari siklus jembatan silang dapat
terjadi. Metode kedua menggunakan serat otot tunggal dan proses yang
disebut elektroforesis yang mengidentifikasi protein dari isoform rantai
berat myosin (MHC) yang membentuk filamen tebal dalam serat otot.
Penelitian telah menunjukkan bahwa kedua metode klasifikasi ini
berkorelasi dengan baik, 5 dan sering nama-nama jenis serat dari dua
metode ini digunakan secara bergantian. Atas dasar metode ini mengetik
serat, tiga jenis serat otot rangka umum telah diidentifikasi. Serat tipe I
mengandung isoform MHC yang biasanya terkait dengan serabut-serabut
“lambat kedutan”; mereka cenderung memiliki kecepatan kontraktil
yang lambat yang ditentukan oleh aktivitas ATPase dan menggunakan
karakteristik metabolik oksidatif.

Serat tipe IIa mengandung isoform MHC dari satu subtipe dari serat
“kedutan cepat” yang dikenal memiliki karakteristik kontraktil cepat,
aktivitas enzim ATPase cepat, dan menggunakan kombinasi karakteristik
metabolik oksidatif dan glikolitik. Terakhir, serat tipe IIx mengandung
isoform MHC dari subtipe lain dari serat “kedutan cepat” yang juga
memiliki karakteristik kontraktil cepat dengan aktivitas ATPase yang
lebih cepat, tetapi terutama karakteristik metabolik glikolitik. Sebuah
unit motor mungkin memiliki kurang dari 10 hingga lebih dari 1.000
serat otot yang dipersarafi oleh neuron motorik yang sama. Semua serat
otot dalam unit motor adalah dari jenis serat yang sama; Oleh karena itu,
ketika unit motor diaktifkan untuk berkontraksi, semua serat yang
terkandung di dalamnya akan bereaksi sama dalam hal kecepatan

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

169

FISIOLOGI OLAHRAGA

kontraksi dan kemampuan untuk menghasilkan dan mempertahankan
kekuatan.

Unit motor diklasifikasikan berdasarkan jenis serat otot yang
dipersarafi oleh? motor neuron. Karakteristik unit motor yang berbeda
dibahas. Sebagai penyegaran, tipe I atau unit motor kedutan lambat
terdiri dari? neuron motorik dengan tubuh sel yang relatif kecil dan akson
berdiameter kecil. Selain itu, unit motorik tipe I biasanya menginervasi
lebih sedikit serat otot (yaitu,? 300). Sebaliknya, unit motor tipe II atau
kedutan cepat terdiri dari? neuron motorik dengan sel tubuh yang lebih
besar dan akson berdiameter besar yang mempersarafi 300 serat otot.8
Perbedaan kecil namun penting diamati antara unit motor tipe IIa dan IIx.
Misalnya, neuron motorik yang mempersarafi serat IIx memiliki tubuh
sel yang lebih besar daripada neuron motorik yang mempersarafi serat
IIa, dan diameter akson neuron motorik ini sedikit lebih besar dalam unit
motor IIx. Ukuran unit motor (serat per motor neuron) bervariasi dalam
unit motorik tipe II; namun, subkategori unit motor dua tipe II dicirikan
dengan memiliki lebih banyak serat per unit motor dibandingkan dengan
unit motor tipe I. Pengaturan ini berarti bahwa ketika unit motor tipe I
tunggal dirangsang untuk berkontraksi, serat otot yang jauh lebih sedikit
diaktifkan daripada ketika unit motor tunggal tipe II dipanggil untuk
menjalankan fungsinya.

Perbedaan lain antara jenis unit motor memainkan peran dalam
produksi gaya. Biasanya, serat-serat di unit motor tipe II mencapai
tegangan puncak lebih cepat daripada serat yang ditemukan di unit motor
tipe I karena isoform MHC yang lebih cepat dan aktivitas myosin
ATPase yang lebih cepat. Secara keseluruhan, unit motor tipe II juga
mampu menghasilkan gaya yang lebih kuat daripada unit motorik tipe I

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

170

FISIOLOGI OLAHRAGA

terutama karena ada lebih banyak serat otot di setiap unit motor tipe II
daripada di unit motor tipe I yang khas. Namun, meskipun gaya yang
lebih banyak biasanya dihasilkan oleh unit motor tipe II, unit motor tipe
I lebih tahan terhadap lelah; yaitu, tipe I motor unit mampu
mempertahankan kekuatan maksimal untuk jangka waktu yang lebih
lama. Sedikit perbedaan dalam properti yang menghasilkan gaya juga
ada antara tipe IIa dan tipe IIx. Tipe unit motor IIx menghasilkan gaya
yang lebih besar pada kecepatan pemendekan sedikit lebih cepat daripada
tipe IIa, sedangkan serat jenis IIa lebih tahan terhadap lelah dan lebih
mudah direkrut daripada tipe IIx.

2. Regulation of Force Production

Otot skeletal mampu menghasilkan berbagai macam produksi otot
untuk tugas-tugas mulai dari aktivitas fisik untuk kehidupan sehari-hari
sampai ke partisipasi yang intens dalam kegiatan olahraga. Dua
mekanisme menggambarkan kemampuan otot untuk memvariasikan
produksi kekuatan kontraktilnya. Kedua tugas ini adalah fungsi dari
sistem saraf. Pertama, CNS mengatur produksi gaya dengan menentukan
jumlah dan ukuran unit motor yang diaktifkan untuk berpartisipasi dalam
produksi gaya di dalam otot. Ini disebut sebagai perekrutan unit motor.
Kedua, setelah direkrut, laju pembakaran yang turun motor neuron ke
serat-serat di dalam unit motor dapat disesuaikan oleh CNS, yang
mengarah ke penyesuaian dalam produksi paksa dalam unit motor.
Fenomena ini disebut sebagai pengkodean tingkat. Bersama-sama,
perekrutan dan pengkodean tingkat menentukan jumlah kekuatan yang
dapat dihasilkan kontraksi otot (Gambar 8-4).

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

171

FISIOLOGI OLAHRAGA

Gambar. 4.21 Latihan squat punggung yang berat membutuhkan sistem saraf pusat
untuk meningkatkan perekrutan unit motorik di otot pinggul dan lutut dan
menyesuaikan laju impuls melalui pengkodean laju untuk meningkatkan
pengembangan kekuatan.

▪ Motor Unit Recruitment
Perekrutan unit motor membutuhkan soma (atau badan sel) dari

neuron motorik di sumsum tulang belakang untuk menerima stimulus
ambang. Rangsangan pada soma neuron motorik mungkin berasal dari
pusat otak yang lebih tinggi yang menstimulasi gerakan sukarela, tetapi
mungkin juga menerima rangsangan dari reseptor yang berbeda di otot
(yaitu, spindel otot dan GTO) yang mungkin bersifat rangsang atau
penghambatan. Potensi aksi dari neuron rangsang harus melebihi

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

172

FISIOLOGI OLAHRAGA

pengaruh neuron penghambatan untuk mencapai ambang dan, sebagai
hasilnya, menstimulasi soma neuron motorik.

Perekrutan unit motor membutuhkan soma (atau badan sel) dari
neuron motorik di sumsum tulang belakang untuk menerima stimulus
ambang. Rangsangan pada soma neuron motorik mungkin berasal dari
pusat otak yang lebih tinggi yang menstimulasi gerakan sukarela, tetapi
mungkin juga menerima rangsangan dari reseptor yang berbeda di otot
(yaitu, spindel otot dan GTO) yang mungkin bersifat rangsang atau
penghambatan. Potensi aksi dari neuron rangsang harus melebihi
pengaruh neuron penghambatan untuk mencapai ambang dan, sebagai
hasilnya, menstimulasi soma neuron motorik.

Seperti disebutkan sebelumnya, beberapa jenis motor yang berbeda
ukurannya berbeda (tipe I <tipe IIa <tipe IIx). Ukuran mengacu pada
diameter, luas permukaan, dan kapasitansi dari soma? motor neuron.9
Banyak peneliti percaya bahwa urutan di mana unit-unit motor di dalam
sebuah pool unit motor direkrut bergantung pada kebutuhan kekuatan
dan terkait dengan ukuran soma dari motor neuron. Ini disebut sebagai
prinsip ukuran rekrutmen unit motor. Karena unit motor tipe I memiliki
somas terkecil, lebih mudah untuk mencapai ambang dan mereka
dianggap sebagai unit motor “ambang rendah”. Unit motorik tipe II yang
besar memiliki somas yang relatif besar dan dianggap sebagai unit motor
"ambang tinggi", dengan IIx memiliki somas yang lebih besar daripada
IIa. Oleh karena itu, unit motor tipe IIx memiliki ambang tertinggi dan
membutuhkan stimulus terbesar untuk perekrutan unit motor ini. Untuk
memahami diskusi berikut, harus disebutkan bahwa, di dalam sistem
saraf, ketika intensitas stimulus meningkat, laju penembakan neuron
meningkat. Ini berarti bahwa gelombang potensial aksi dengan interval
waktu yang panjang antara mewakili stimulus cahaya, dan gelombang

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

173

FISIOLOGI OLAHRAGA

potensial aksi dengan interval waktu yang lebih pendek menghasilkan
respons yang kuat.

Jalur motorik menurun di sumsum tulang belakang menentukan
tingkat stimulasi ke soma dari setiap neuron motorik dalam unit motorik
kolam ke otot. Akibatnya, pada tingkat stimulasi rendah, unit motor
ambang rendah direkrut, tetapi hanya tingkat stimulasi tercepat yang
akan memungkinkan penjumlahan impuls ke neuron motorik untuk
mencapai ambang di neuron motor yang mengaktifkan unit motor
ambang tertinggi. Tingkat stimulasi di antara akan merekrut unit motor
yang responsif terhadap tingkat stimulasi. Ketika tingkat stimulasi
berubah, unit motor dikeluarkan dalam urutan yang dapat diprediksi, unit
motor yang direkrut terakhir ketika gaya perlu ditingkatkan adalah unit
pertama yang dinonaktifkan ketika gaya mulai berkurang. Ketika suatu
aktivitas membutuhkan peningkatan jumlah produksi kekuatan dari otot
yang bekerja, semakin banyak unit motor dirangsang. Ketika sedikit
tenaga diperlukan, hanya beberapa unit motor yang diaktifkan.
Akibatnya, mengikuti prinsip ukuran, kontraksi otot rangka melibatkan
perekrutan progresif tipe I dan kemudian tipe II serat otot selama
kegiatan yang memerlukan tuntutan kekuatan yang meningkat. Secara
khusus, unit motor direkrut dalam urutan sebagai berikut: Tipe I, tipe IIa,
dan tipe Iix

▪ Rate Coding
Ketika stimulus tunggal, ambang diterima, unit motor direkrut dan

merespon dengan menghasilkan respons yang disebut kedutan
sederhana. Segera setelah stimulus, ada fase laten pendek yang
berlangsung beberapa milidetik yang memungkinkan untuk proses
eksitasi (dari kopling eksitasi-kontraksi) terjadi. Fase kedua kedutan

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

174

FISIOLOGI OLAHRAGA

adalah fase kontraksi dimana penyambungan lintas jembatan dan
pemendekan sarkomer menciptakan ketegangan pada serabut otot. Jika
tidak ada stimulus lebih lanjut yang diterima, fase relaksasi kedutan
terjadi saat jembatan silang dilepas dan ketegangan berkurang kembali
ke tingkat istirahat. Biasanya, ketika unit motor distimulasi melalui
motor neuron, ia menerima gelombang potensial aksi yang berurutan
(atau impuls saraf). Jika potensi aksi diterima sebelum fase relaksasi
stimulus sebelumnya selesai, ketegangan yang dihasilkan oleh kedutan
berturut-turut membangun satu sama lain (proses yang disebut
penjumlahan).

Peningkatan bertahap dalam tingkat pelepasan potensial aksi ke
motor neuron menghasilkan peningkatan linier dalam produksi gaya.
Tingkat debit maksimum berbeda di semua unit motor dan tergantung
pada kebutuhan kekuatan tugas yang sedang dilakukan. Dalam aktivitas
yang memerlukan peningkatan gaya secara bertahap, tingkat pelepasan
maksimal berkisar dari 20 hingga 60 pulsa per detik (pps), sedangkan
tingkat pelepasan maksimal dapat mencapai hingga 100 pps selama
kontraksi singkat yang cepat. Tingkat tumpang tindih antara kedutan
berturut-turut ditentukan oleh tingkat di mana potensial aksi dihasilkan.
Pengkodean tarif adalah istilah yang menggambarkan pengaturan kontrol
sistem saraf atas tingkat di mana motor melepaskan aksi potensial
neuron. Untuk penjelasan lebih rinci tentang pengkodean tarif

Dengan meningkatnya kekuatan otot, kekuatan rangsangan
meningkat (tingkat pengkodean meningkat); sebagai akibatnya,
memaksa produksi dalam unit motor meningkat karena kedutan-kedutan
ini berangkulan dengan laju pengaktifan yang lebih cepat dan lebih cepat,
hingga mencapai titik tertentu. Semua unit motor memiliki tingkat
pembakaran maksimal di mana tidak ada potensi aksi pengiriman yang

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

175

FISIOLOGI OLAHRAGA

lebih cepat akan menghasilkan produksi kekuatan yang lebih besar.
Ketika berkedut-kedut merangkum ke titik produksi kekuatan maksimal,
otot mengalami tetanus. Untuk banyak unit motorik di dalam otot, ketika
unit motor diaktifkan pada 80 hingga 100 pps, mereka biasanya mencapai
produksi kekuatan maksimal.

Ketika unit motor dirangsang dengan laju pembakaran lebih cepat
daripada tingkat tetanic, tidak ada kekuatan yang lebih besar yang
biasanya dihasilkan; Namun, peningkatan laju pengembangan gaya
terjadi, sehingga kekuatan maksimal tercapai lebih cepat setelah stimulus
awal. coding menentukan produksi gaya otot. Kedua proses saraf ini
bekerja bersamaan untuk memastikan pencapaian gerakan tubuh selama
aktivitas fisik. Para peneliti telah menentukan bahwa kecepatan kontraksi
dikontrol untuk sebagian besar oleh tingkat pengkodean, sedangkan
kekuatan yang dihasilkan selama kontraksi otot lebih terkait dengan
perekrutan unit motor.

3. Dasar Molekular Kontraksi

Proses yang mendasari pemendekan elemen kontraktil di otot adalah
pergeseran filamen tipis pada filamen tebal. Lebar pita A tetap, sedangkan
garis Z bergerak saling mendekat ketika otot berkontraksi dan saling menjauh
bila otot diregang. Pergeseran selama kontraksi otot terjadi bila kepala miosin
berikatan erat dengan aktin, menekuk di taut kepala dengan leher, dan
kemudian terlepas. Lonjakan tenaga (power stroke) ini bergantung pada
hidrolisis ATP yang serentak. Molekul miosin-II adalah dimer yang memiliki
dua kepala, tetapi setiap saat hanya satu yang melekat ke aktin. Banyak kepala
miosin mengalami siklus pada saat yang sama atau hampir bersamaan, dan
kepala- kepala tersebut bersiklus berulang-ulang untuk menghasilkan

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

176

FISIOLOGI OLAHRAGA

kontraksi otot keseluruhan. Setiap power stroke akan memendekkan sarkomer
sekitar 10 nm. Setiap filamen tebal mengandung 500 kepala miosin, dan setiap
kepala bersiklus sekitar lima kali per detik selama berlangsungnya kontraksi
cepat.

Proses ketika depolarisasi serabut otot memicu kontraks disebut
dengan penggabungan eksitasi-kontraksi (excitatio -contraction coupling).
Ururtan peristiwa yang berperan dalam kontraksi dan relaksasi otot rangka
dirangkum pada tabel di bawah :

Tabel 4.2 Tahap – tahap kontraksi dan relaksasi Otot.

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

177

FISIOLOGI OLAHRAGA

4. Tipe Serabut Otot
Serat-serat otot terdiri atas dua jenis serabut, yaitu serabut otot tipe
I, serabut lambat, serabut merah, atau serabut oksidatif lambat (slow-twitch
muscle fiber) dan serabut otot tipe II, serabut cepat, serabut putih, atau
serabut otot anaerobik (fast-twitch muscle fiber). Pada serabut tipe II masih
dibagi menjadi dua macam, yaitu tipe IIa dan tipe IIb. Sehingga dapat
diklasifikasikan menjadi 3 jenis serabut otot, yaitu tipe I (slow twitch
oxidative), tipe IIa (fast twitch oxidative), dan tipe IIb (fast twitch
glycolytic).

Serabut otot tipe lambat mengandung enzim oksidatif dalam jumlah
yang besar, berkontraksi secara lambat dan melepaskan energi secara
bertahap sesuai dengan kebutuhan yang diperlukan oleh tubuh pada
keadaan aktivitas steady-state misalnya joging, bersepeda, dan endurance
swimming. Serabut-serabut otot ini mengandung lebih banyak mitokondria,
suplai pembuluh darah, dan mioglobin sehingga dapat secara efisien dalam
menggunakan oksigen untuk menghasilkan energi, membuatnya resisten
terhadap kelelahan namun tidak dapat menghasilkan energi atau daya
sebagaimana serabut otot tipe cepat. Mioglobin yang lebih banyak
terkumpul di dalam serabut tipe ini menyebabkan warna serabut ini menjadi
lebih merah, karena mengandung pigmen mioglobin (seperti hemoglobin)
di dalamnya. Ketika tubuh melakukan aktivitas tipe ketahanan, maka
serabut otot tipe lambat ini akan lebih banyak digunakan untuk pergerakan
sebab serabut otot jenis ini akan memenuhi kebutuhan energi dari otot yang
bekerja.

Sedangkan serabut otot tipe cepat berkontraksi secara cepat dan
melepaskan energi secara cepat, hal ini disebabkan serabut otot tipe ini
mengandung lebih banyak retikulum sarkoplasma sehingga lebih cepat

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

178

FISIOLOGI OLAHRAGA

dalam melepaskan dan mengambil kembalik ion kalsium, struktur kepala
myosin juga sedikit berbeda dibanding serabut otot tipe lambat
menyebabkan serabut otot ini lebih efisien dalam menghidrolisa ATP,
namun serabut otot ini rentan terhadap kelelahan yang disebabkan jalur
penghasil energi yang digunakan yaitu sistem metabolisme anaerobik.
Tubuh banyak menggunakan serabut otot jenis ini untuk melakukan tipe
aktivitas daya ledak, seperti angkat beban, senam atletik, dan lari sprint.
Pada setiap individu rasio antara serabut otot tipe lambat dan cepat berbeda
dan telah dideterminasi secara genetik, sehingga dapat menjadikan mereka
lebih cocok pada suatu cabang olahraga atau aktivitas tertentu.

Latihan fisik yang tepat akan turut mengembangkan dan
menimbulkan adaptasi yang tepat bagi tiap tipe serabut otot. Serabut otot
tipe cepat akan menunjukkan perkembangan dan manfaat dengan latihan
anaerobik, seperti misalnya lari sprint atau latihan dengan interval dan
latihan beban. Serabut otot tipe lambat akan menunjukkan perkembangan
dan manfaat terutama dari aktivitas ketahanan yang menggunakan jalur
sistem aerobik, seperti berlari, bersepeda, dan berenang.

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

179

FISIOLOGI OLAHRAGA

Tabel. 4.3 Tipe Serabut Otot

E. Fisioneurohormonal Pada Saat Olahraga
Olahraga merupakan salah satu rang-sangan yang sangat fisiologis dan

meli-batkan semua sistem tubuh, baik itu sistem otot, syaraf, sistem
metabolisme maupun sistem hormon (Kanaley & Hartman, 2002) dan sebagai
metode yang sangat efisien dalam mengontrol stres (Teixeira dkk., 2008). Hal
ini karena olahraga dapat berperan untuk mengontrol neurohormonal, syaraf
oto-nomik dan respon perilaku stres fisik dan psikologis (Rimmele dkk.,
2009). Oleh sebab itu olahraga yang dilakukan dengan baik memiliki peran
yang sangat penting dalam meningkatkan kesehatan, baik kesehatan fisik
maupun kesehatan psikis (Mastorakos dkk., 2005), kesegaran jasmani, mood
dan menurun- kan kecemasan serta mencegah depresi (Strohle,2009). Namun
olah-raga juga memiliki resiko (Rost, 1993), baik pada olahraga intensitas

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

180

FISIOLOGI OLAHRAGA

submak-simal maupun maksimal (Gervino & Douglas,1993). Terutama pada
olahraga yang berlebihan dengan dosis berat dan kompetitif (Hackney,2006).
Olahraga merupakan stres fisik, yang berpotensi menimbulkan gangguan
homeostatis, khusususnya pada olah-raga yang dilakukan secara berlebihan
(Mastorakos & Pavlatou, 2005). Stres fisik yang ditimbulkan tersebut menurut
Uchakin dkk. (2003) tidak hanya me-nyebabkan stres fisik itu sendiri, tetapi
juga dapat menyebabkan stres kimia fi-siologis dan pikologis. Hal ini
berpoten-si mengganggu homeostatis (Fatouros dkk., 2010).

Menurut Rimmele dkk. (2007) olahraga dengan dosis berat juga
beresiko terjadi dehidrasi, menurunnya berat badan kronis, masalah lambung,
hypo maupun hyperthermia, kerusakan otot dan collap. Olahraga
menyebabkan peningkatan hormon kortisol baik olah-raga dengan dosis
maksimal (berat) mau-pun dosis submaksimal (Sugiharto 2009; Sugiharto
dkk, 2010). Kortisol, men-ingkatkan aktivitas glukokorticoid dan
cortikosteron, yang dapat menyebabkan resisten insulin, tubuh,
hyphothalamic-hypophysis-adrenal axis (HHA) dan juga meningkatkan
insiden penyakit jantung serta menurunnya daya tahan tubuh un-tuk penyakit
(Contarteze dkk.,2007).

Stres oleh tubuh direspon dengan mengaktifkan sistem
kardiorespirasi, sis-tem locus ceruleus (LC/norepinephrin (NE), sistem
metabolisme dan HPA axis (Mastorakas & Pavlatou, 2005). Aktifn-ya
hipotalamus–puitutary–adrenal axis (HPA), menimbulkan conditioning
stim-uli pada alur limbic–hipotalamus–puitut-ary-adrenal Axis (LHPA
axis), kemudian merangsang hipotalamus dan menyebab-kan disekresinya
hormon corticotrophin relesing hormone (CRH), merangsang hipotalamus
untuk sekresi ACTH. Pen-ingkatan sekresi ACTH, menyebabkan
meningkatnya sekresi, kortisol (Usui dkk., 2012). Hormon tersebut

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

181

FISIOLOGI OLAHRAGA

dikeluar-kan untuk menjaga homeostatis dalam menghadapi stres, baik fisik
maupun psikologis (Fatouros dkk., 2010). Dalam batas tertentu peningkatan
kortisol digu-nakan sebagai upaya untuk menghadapi tuntutan baru (cope)
dengan peningkatan kebutuhan energi yang diakibatkan oleh stresor olahraga
(Hackney, 2006), se-dangkan menurut Rimmele dkk. (2007) baik stresor fisik
maupun psikologis menyebabkan peningkatkan sistem kar-diorespirasi dan
neurohormonal, sebagai refleksi dari respon system syaraf oto-nomi
(autonomic nervous system/ANS) salah satunya sistem syaraf simpatik
(sympathetic nervous system/SNS).

F. STRES DAN STRESOR

Stres merupakan kondisi yang didalamnya terdapat permintaan
yang melebihi kemampuan untuk memenuhin-ya (Mastorakos dkk., 2005).
Stres menu-rut Carrasco & Vander de Kar (2003) merupakan respon tubuh
yang sangat sp-esifik dalam memenuhi permintaan. Oleh karena itu stres
digambarkan keadaan organisme di bawah pengaruh kekuatan internal dan
ekternal yang dapat men-gancam untuk mengubah keseimbangan dinamis
(homeostatis) (Mastorakos, dkk, 2005).

Stres menurut Hackney (2006) adalah respon spesifik oleh tubuh
yang dapat merangsang kerusakan atau menganggu keseimbangan kondisi fisi-
ologis pada organisme ”normal”. Kata kunci dalam definisi ini adalah
”normal” merupakan hal penting untuk dipahami pada konteks ini, bahwa
respon stres merupakan tanggapan atau peristiwa hal yang luar biasa dalam
kehidupan fisiologis basal sehari – hari, namun bukan merupakan peristiwa
yang sangat sulit ”distresful”. Karena itu tubuh senantiasa berusaha untuk
mempertahankan hidup dan menjaga dari pengaruh internal dan ekternal yang
dapat mempengaruhi ke-seimbangan fisiologis (Fatouros dkk., 2010). Ketidak

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

182

FISIOLOGI OLAHRAGA

mampuan tubuh mengha-dapi pengaruh tersebut dapat menyebab-kan kondisi
tubuh kurang harmonis dan homeostatis terganggu, juga disebut dengan stres
(Tsigos & Chrousos, 2002). Stres menurut para ahli kesehatan me-nyebabkan
masalah kesehatan lebih dari sebelumnya, seperti yang ditandai den-gan
perubahan aktivitas dari HPA axis, guna merangsang system saraf otonom
yang berpengaruh pada denyut jantung, tekanan darah, suhu, kecepatan
respirasi dan tingkat katekolamin, maupun men-unda pengaruh dari
kortikosteroid (Shar-ma dkk,2006).

Kondisi internal dan ekternal yang dapat mempengaruhi
kemampuan tubuh tersebut disebut dan dapat me-nyebabkan stres disebut
stresor (Mas-torakos & Pavlatou, 2005). Stresor menurut Hackney (2006)
merupakan kegiatan, cara atau rangsangan yang menyebabkan stres,
sedangkan menurut Carrasco & Vander de Kar (2003) stre-sor adalah
paparan kondisi yang me-nyebabkan ketidaknyamanan. meng-hasilkan
serangkaian tanggapan yang terkoordinasi untuk mempertahankan hidup.
Karena itu stresor dapat berasal dari lingkungan, fisik, kimia, dan juga
psikologis (Uchakin dkk., 2003). Stresor dapat berupa kondisi fisik seperti
panas atau dingin, infeksi atau peradangan (in-flamasi), olahraga atau
stresor psikologi, misalnya stresor psikologi lingkungan seperti kondisi
kerja, hubungan kekera-batan yang tidak bagus, stres kerja, dan komunikasi
antara teman kurang baik (Sharma dkk., 2006).

Stresor merupakan dinamika baru bagi tubuh, tidak hanya berdampak
negatif tetapi juga dapat berdampak positif. Hans Selye (dalam Cox, 2002)
mengemukakan stresor yang berdampak positif disebut dengan eustres,
sedang-kan yang berdampak negatif disebut dis-tres.Eustres dan distres pada
dasarnya merupakan gambaran respon – adaptasi tubuh terhadap stres yang
dialami, un-tuk menjaga keseimbangan agar homeo-statis tidak terganggu

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

183

FISIOLOGI OLAHRAGA

Respon-adaptasi tubuh tersebut dapat mempengaruhi perilaku fisik, fisi-ologis
maupun psikologis (Mastorakos dkk., 2005). Eustres dan destres meru-pakan
dinamika baru bagi tubuh tersebut dapat berdampak yang menyebabkan
gangguan sel dan sistem yang meng-aturnya atau merangsang sistem sel yang
berdampak sebaliknya (Ronsendal dkk., 2002). Distres misalnya dapat terjadi
apabila tubuh tidak mampu merespon dinamika baru tersebut, homeostatis
terganggu.

Stresor menghasilkan serangka-ian tanggapan yang terkoordinasi untuk
mempertahankan hidup atau menjaga homeostatis untuk meningkatkan adapta-si
(Carrasco & Van de Kar, 2003). Oleh Hans Selye serangkaian adaptasi tersebut
disebut dengan mekanisme “General Adaptation Sindrome (GAS)” (Rushall &
Pyke, 1992). GAS memi-liki 3 tahapan:

▪ Alarm Reaction Stage (reaksi peringatan), terdiri dari dua tahap, yaitu
shock dan counter shock. Shock secara umum merupakan respon tubuh
yang berlebihan dan tidak efisiennya sis-tem tubuh, walaupun
menghadapi be-ban yang ringan sekalipun. Atlet dapat mengalami
tekanan fisiologi maupun psikologis yang berat pada awal terkena paparan
stres, misalnya olahraga dilaku-kan, apalagi beban yang diberikan berat
dan bersifat mendadak. Tekanan berat tersebut dapat berlangsung hingga
ming-gu kedua. Oleh sebab itu pada awal-awal olahraga terjadi penurunan
kondisi fisik, kelelahan, tidak efisiennya sistem tubuh dalam bekerja,
bahkan berpotensi men-urunnya kondisi fisik di bawah kondisi rata-rata.
Namun dengan konsistennya pembeban secara bertahap, tubuh beru-saha
mengembangkan mekanisme “cop-ing”, untuk melawan tekanan tersebut.
Stres secara bertahap terus berkurang dengan melawan yang dikenal
counter shock. Tubuh secara bertahap melakukan adaptasi terhadap stres,
sehingga mera-sakan “ënak” dalam menghadapi shock, kemudian terjadi
adaptasi yang lebih tinggi dari pada proses “perusak”. Pada saat ini kinerja

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

184

FISIOLOGI OLAHRAGA

fisik mulai ada peningka-tan dan kembali pada kondisi fisik sebe-lum
olahraga.
▪ Resistance / Adaptation Stage, merupakan fase kedua dalam mening-
katkan adaptasi awal yang terjadi setelah Alarm Reaction Stage. Tahap ini
terjadi peningkatan perlawanan terhadap stres, sehingga kinerja fisik
berpotensi menin-gkat. Ketika tubuh mendapat beban stres secara terus
menerus maka kemampuan dalam menanggulangi stres juga akan terjadi
peningkatan. Jika kemampuannya meningkat maka peningkatan kondisi
fisik tidak menjadi hambatan, namun peningkatan dalam menanggulangi
stres tersebut juga sangat terbatas, selanjutnya memasuki fase yang ketiga.
▪ Exhaustion Stage (tahap kelela-han) adalah reaksi nonspesifik yang di-
hasilkan dari stres berkepanjangan dan dapat meningkatkan
adaptasi.Tetapi kondisi ini tidak dapat dipertahankan dalam waktu lama.
Hal ini dapat dis-ebabkan oleh stres yang berlebihan, ka-lau dalam
olahraga dapat disebabkan oleh overtraining. Tahap ini terjadi penu-runan
daya tahan, yang diikuti stres yang meningkat, dengan penyebab yang
kron-ik. Tahap ini ditandai dengan peningktan kelelahan, kapasitas kerja
fisik menurun lebih cepat, adanya gangguan fisiologis dan psikologis.

Gambar. 4.13 Pola respons adaptasi tubuh pada pemberian dosis latihan fisik (Rushall
& Pyke, 1992:51)

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

185

FISIOLOGI OLAHRAGA

Kemampuan tubuh dalam mel-akukan respon dan adaptasi dapat men-
galami kerusakan, yang diakibatkan oleh dinamika baru tersebut secara terus
me-nerus, sehingga menyebabkan tekanan atau stres yang tidak mampu
ditanggu-langi oleh tubuh. Stres baik fisik mau-pun psikologis menyebabkan
peningka-tan sistem yang melibatkan sistem stres di otak dan komponen saraf
tepi, HPA axis dan sistem saraf otonomi (Mastora-kos dkk.,2005), serta
melibatkan neuro-hormon, sehingga banyak hormon stres disekresi, untuk
mempertahankan kes-eimbangan (homeostatis) tubuh (Hack-ney, 2006).

G. Respon Fisiologis Tubuh Terhadap Stress
Kehidupan merupakan sesuatu yang di-namis, terdapat tantangan

baik intrinsik maupun ekstrinsik yang penyebabkan stres (Tsigos &
Chrousos, 2002). Tan-tangan tersebut dapat menyebabkan stres fisik
ataupun emosional, seseorang dalam menghadapi hal tersebut akan relatif
melakukan respon-respon adaftif yang stereotif dan tidak alamiah, oleh
Selye sebagai kondisi “Sindrom adaptasi umum” (Rimmele dkk.,2009).
Keterli-batan system syaraf dan hormon dalam merespon stres disampikan
pada Gambar 8-2.

Gambar. 4.14 Respon fisiologis stres pada sistem tubuh (Tsigos & Chrousos, 2002:866).
Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

186

FISIOLOGI OLAHRAGA

Gambar 9-2 menjelaskan bahwa pusat kontrol stres terdapat di hipotala-mus
dan batang otak, termasuk parvos-elular kortikotropin hormone (CRH) dan
Orginine-vasopressin (AVP), paraven-tricular nuclei (PVN) dalam hipotala-mus
dan juga locus ceruleus (LS)- nor-epineprin (Sistem saraf simpatik/SAM).
Hipotalamik-pituitari-adrenal axis (HPA axis ) yang merupakan representatidari
system limbic, melalui otak mempen-garuhi seluruh organ tubuh. Interaksi antara
pusat stres dengan system kontrol otak memberikan keuntungan bagi system
tubuh. Interaksi tersebut berpengaruh terhadap fenomena afek-si dan
antisipasi (Sistem Mesokortikal/ Mesolimbik); yaitu inisiasi, propagasi dan
terminasi dari sistem aktifitas stres (Amygdala/Hippocampus kompleks) dan
pembentuk sensasi rasa sakit (Arkuate Nukleus).

Respon hormonal terhadap stres dianggap sebagai mekanisme pertahanan
untuk menjaga kehidupan selama terjadi stres, yang mengancam kehidupan. HPA
axis memiliki peran dalam menjaga ke-hidupan (Carrasco & Van de Kar, 2003).
Tsigos & Chrousos, (2002) menjelaskan bahwa secara fisiologi stres mengaktif-
kan HPA axis dan system saraf simpa-tis, corticotrophin-releasing hormone –
corticotrophin-releasing factor (CRH-CRF) dan arginine vasopressin (AVP).

Hal tersebut menyebabkan peningkatan produksi ACTH dari kelenjar
posterior dan mengaktifkan neuron andrenergik dari locus
caeruleas/norepinephrine (LC/ NE). Sistem LC/NE bertanggungjawab untuk
merespon langsung terhadap stre-sor dengan “melawan atau lari/fight or
flight), yang didorong oleh epinefrin dan norepinefrin, sedangkan ACTH
merang-sang disekresinya kortisol dari kortek adrenal (lihat Gambar 3).
Peningkatan sekresi kortisol memiliki efek metabolik dengan meningkatkan
glukoneogensis, meningkatkan memobilisasi lemak dan protein, serta
menurunkan sensifitas in-sulin, hormon pertumbuhan (GH-T3) dan
menurunnya respon peradangan (Gulliams & Edwards, 2010). ) (Gambar 9-3).
Respon stres terhadap tubuh menurut Carrasco & Van de Kar (2003) dapat me

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

187

FISIOLOGI OLAHRAGA

nyebabkan beberapa perubahan fisiologis antara lain: (a) memobilasi energi
untuk mempertahankan fungsi otot dan otak,meningkatkan
responsibilitas/ketaja-man/kepekaan tubuh terhadap ancaman atau
ketidaknyamanan (c) meningkatkan kerja jantung, respirasi, distribusi
aliran darah, meningkatkan subtract dan suplai energi ke otot dan otak, (d)
Perubahan sistem modulasi respon imun tubuh, (e) menghambat system
fisiologi reproduksi dan perilaku seks, (f) menurunkan nafsu makan.

Gambar. 4.15 HPA Axis dan Respon stres (Guilliams & Edwards, 2010:3)

Selain itu respon stres terhadap otak juga melakukan aktivitas yang
ber-beda pada jaringan saraf simpatik. Dalam menghadapi stres terdapat
interaksi yang menguntungkan antara pusat pen-gendali stres dengan 3
daerah di syaraf pusat tertinggi (high brain centre), yang berpengaruh
terhadap fenomena antisipatori (mesocortical/meso limbic system) (Tsigos &
Chrousos 2002). Fenomena antisipatori, berkaitan dengan inisiasi, propagasi
dan terminasi dari ativitas system stres (Amygdala/ complex Hippocampus)

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

188

FISIOLOGI OLAHRAGA

sert pembentuk sensasi. rasa sakit (Arkuate Nukleus) (Thornton Andersen,
2006). Stres menybabkan diaktifkannya HPA axis dan SAM axis, yang
menyebabkan terjadinya perubahan imonitas tubuh (lihat Gambar 9-4).

Gambar. 4.16 HPA axis dan sympatheic ad-renal medulare axis (SAM axis) dalam
menanggapi stres serta pengaruhnya (Thornton & Andersen, 2006:5 ).

H. Olahraga Sebagai Stressor Tubuh
Olahraga merupakan stresor bagi tubuh yang memiliki potensi

terhadap gangguan homeostatis (Ronsendal dkk., 2001) dan dapat
menyebabkan stres fisik, kimia, fisiologis serta psikologis (Uchakin dkk.,
2003. Stresor dapat me-nyebabkan stress sistemik dan menim-bulkan
beberapa penyakit (Helbert dkk., 2004). Karena itu memperlukan usaha
dari tubuh untuk melakukan adaptasi ter-hadap stres (Debruille, dkk,1999),
salah satunya dengan mengaktifkan fungsi neuroendocrine (Minetto dkk.,
2006). Stresor olahraga juga memiliki ket-erkaitan dengan sekresi
neuroendocrine.

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

189

FISIOLOGI OLAHRAGA

Hal ini telah dibuktikan dengan olah-raga yang sangat dinamik,
yang melibat-kan banyak otot, seperti pada lari selama 30-40 menit dengan
intensitas 70% dari kapasitas oksigen maksimal atau setara dengan 80%
dari denyut jantung mak-simal, menunjukan peningkatan sekresi hormon
(Hackney, 2006). Sekresi hor-mon tersebut disebabkan oleh pening-katan
aktivitas sistem syaraf simpatik (sympathetic nervous system (SNS), se-
bagai sistem antisipasi terhadap stres.

Peningkatan aktivitas SNS merangsang peningkatan sekresi
katekolamin secara langsung pada target sel dan juga pening-katan sirkulasi
katekolamin yang disebut dengan simpatik “Spill-over”(gambar 9-5).
Kemudian beberapa detik setelah olahraga dimulai, terjadi peningkatan
aktivitas sistem syaraf simpatik. Aktifn-ya syaraf simpatik meningkatkan
sekresi dan sirkulasi katekolamin ke target sel, yang dapat meningkatkan
efek simpa-tik “spill –over” . Efek memiliki ini leb-ih diperkuat dengan
hubungan dengan syaraf simpatik dengan kelenjar medula adrenal,
sehingga menyebabkan pening-katan sirkulasi katekolamin. Bersamaan
dengan itu, sekresi insulin dari kelenjar pankreas dihambat, sedangkan
sekresi glucagon mulai dirangsang. Kemudian dilanjutkan dengan fase
kedua (Gambar 9-6).

Moch. Nasmay Lupita, S.Or / Pascasarjana / Universitas Negeri Malang

190