Post on 08-Jul-2016
description
Risma.imthihanul@yahoo.com
2. C. Mekanisme Frank-Starling
Hukum Frank-Starling menyatakan, energi kontraksi sebanding dengan panjang
awal serat otot jantung. Sehingga dengan diregangnya otot, timbul peningkatan
tegangan sampai maksimal dan kemudian menurun dengan makin bertambahnya
regangan. Pada keadaan fisiologis semakin besar volume ventrikel selama
diastolik, semakin teregang serat jantung sebelum stimulasi, dan akan semakin
besar pula kekuatan kontraksi berikutnya. Hal ini menunjukkan bahwa,
peningkatan ventricular output berhubungan dengan preload (peregangan serat-
serat miokardium sebelum kontraksi). Cardiac output dipengaruhi oleh stroke
volume dan frekuensi jantung. Ventricular stroke volume dipengaruhi
oleh preload, afterload dan kontraktilitas miokardium. Stroke volume akan
meningkat bila terjadi peningkatan preload, penurunan afterload, atau
peningkatan kontraktilitas. Hukum Frank-Starling secara lengkap dapat dilihat
pada Gambar.
Gambar Hukum Frank-Starling. 1
1. Sherwood, Laura Iee. Fisiologi Manusia. Jakarta : EGC. 2011.
4. B. Metabolisme Laktat
Pada aktivitas fisik anaerobik dapat digunakan energi yang berasal dari
metabolisme Sistem Glikolisis laktasid. Simpanan glikogen di otot dapat dipecah
menjadi glukosa untuk menghasilkan energi, proses awal disebut glikolisis tanpa
dibutuhkan oksigen, maka disebut proses metabolisme anaerobik. Energi
anaerobik artinya energi yang dihasilkan dari bahan makanan tanpa penggunaan
oksigen secara simultan. Selama glikolisis setiap molekul glukogen menghasilkan
4 mol ATP. Sistem ini melibatkan keberadaan glikogen didalam otot untuk
diuraikan sehingga menghasilkan energi, selanjutnya energi tersebut digunakan
untuk membentuk ADP dan Pi menjadi ATP. Proses ganda pembentukan kembali
ATP yang melibatkan glikogen tidak disertai dengan keterlibatan oksigen maka
disebut sebagai glikolisis anaerobik. Proses pembentukan ATP ini mempunyai
dampak terbentuknya asam laktat (C3H6O3). Sistem ini diperlukan untuk
aktivitas yang tinggi yang dilakukan dalam waktu antara 1-3 menit.1
Asam laktat dihasilkan dari reduksi asam piruvat, proses ini terjadi pada
jaringan otot yang kekurangan oksigen, misalnya pada waktu berolahraga dengan
intensitas yang relative berat.4,5,29 Hasil percobaan yang dilakukan Katz
menunjukan terjadinya hubungan yang linier antara peningkatan NAD+, asam
laktat dengan peningkatan intesitas kerja fisik. Pada waktu tes ergometer sepeda
dengan intensitas 50-70% VO2 maks akan terjadi peningkatan yang cukup tajam
kadar asam laktat di dalam darah dan sarcoplasma otot. Menurut Katz, dkk
terjadinya peningkatan asam laktat di otot disebabkan hipoksia jaringan otot.2
Laktat adalah produk akhir dari proses glikolisis anaerob yang dihasilkan
oleh sel darah merah dan sel otot yang aktif. Dalam keadaan istirahat, asam laktat
dihasilkan oleh sel darah merah, sel darah putih, otak, sel otot, sel hepar, mukosa
usus dan kulit. Eliminasi asam laktat dilakukan oleh jaringan tubuh, terutama oleh
hepar, ginjal dan jantung. Dalam keadaan istirahat, ginjal dan jantung
menggunakan asam laktat sebagai energi, sedangkan hepar menggunakan asam
laktat sebagai bahan baku dalam glukogenesis. Jantung mempunyai lebih banyak
enzim laktat dehidrogenase dibandingkan dengan jaringan otot, hal ini
memungkinkan jantung mempunyai kemampuan yang lebih baik dalam
menggunakan asam laktat sebagai bahan baku energy. Menurut Stanley, sumber
energy yang dipergunakan oleh otot jantung berasal dari asam lemak bebas 60-
80%, 10-20% glukosa dan sisanya berasal dari asam laktat.3
Laktat merupakan salah satu parameter respons stress selain ACTH dan
adrenalin. Sejak lebih dari 150 tahun y.l telah diketahui asam laktat diproduksi
dalam jumah yang banyak selama aktifitas otot sebagai hasil proses glikolisis
anaerob. Aktivitas fisik menyebabkan berbagai efek fisiologis tergantung
intensitas aktivitas fisik. Berlari atau tes treadmill menyebabkan peningkatan
kebutuhan metabolisme yang melampaui batas istirahat (resting level), selanjutnya
produksi laktat akan meningkat melewati batas ambang laktat (4 mmol/L). Laktat
merupakan hasil reduksi piruvat, oleh aktifitas enzim laktat dehidrogenase. Laktat
yang tertumpuk selanjutnya akan dapat dioksidasi kembali didalam sitosol
menjadi piruvat, keadaan ini berlangsung secara fisiologis. Aktifitas
fosfodehydrogenase(PDH) juga akan pulih kembali untuk memacu oksidasi
piruvat, yang akhirnya masuk ke dalam mitokondria untuk berpartisipasi dalam
siklus Krebs. Laktat juga dapat langsung masuk ke dalam mitokondria seperti
yang diterangkan dalam mekanisme intracellular lactate shuttle dan kemudian
dioksidasi di dalam matrik mitokondria. Dibuktikan juga bahwa interkonversi
yang hampir sama terjadi di dalam eritrosit berkat peran enzim laktat
dehidrogenase (LDH) di dalam darah yang dapat mengkonversikan piruvat
menjadi laktat atau sebaliknya. Interkonversi ini dapat terjadi dengan cepat dan
dengan laju yang sama pada ke dua arah, walaupun dalam keadaan hipoksia berat. 4
Hanya sedikit sekali asam laktat diekskresikan melaui urine dan kulit.
Kadar asam laktat dalam darah vena dalam keadaan istirahat adalah 0.63-2.44
mmol/l atau 5.7-22.0 mg/100ml, sedangkan sumber asam laktat yang terbesar
pada saat isitrahat berasal dari pemecahan glukosa di dalam sel darah.113 Secara
cepat asam laktat yang terbentuk akan dieliminasi terus-menerus. Apa bila terjadi
peninggian kadar asam laktat di dalam sirkulasi darah, berarti terdapat
peningkatan masuknya asam laktat ke dalam sirkulasi darah melebihi laju
eliminasi asam laktat.5
Serabut otot yang berbeda mengandung enzim LDH yang berbeda pula.
Fast twich fibers memiliki enzim LDH yang lebih mudah membentuk laktat
(perubahan piruvat menjadi laktat), sedangkan slow twich fibers mempermudah
pembentukan piruvat (laktat menjadi piruvat), perhatikan Gambar.5
Selama aktivitas fisik anaerobik kadar laktat darah akan meningkat dan
otot akan segera menghilangkannya. Laktat yang berada dalam sirkulasi darah
akan dikirim ke hepar untuk dimetabolisme, direkonversikan menjadi glukosa dan
menuju jantung untuk dioksidasi. Selain itu laktat juga dapat diambil oleh sel otot
lainnya melalui interstitium untuk dimetabolisme. Laktat secara pasif akan
disimpan oleh sel otot yang dalam keadaan istirahat akan tetapi akan dioksigenasi
pada sel otot yang berkontraksi.15 Batas ambang kadar laktat untuk aerobik 2
mmol/L sedangkan untuk anaerobik adalah 4 mmol/L. Pada penelitian Soya 7,
menemukan peningkatan kadar laktat yang terus meningkat sampai 10 mMol/L,
pada keadaan aktifitas fisik anaerobik menggunakan treadmill kecepatan
35m/menit(all out speed) pada tikus percobaan. Sedangkan pada kecepatan
20m/menit ditemukan kadar laktat tikus dalam keadaan steady state sebesar 1
mMol/L sampai tikus dalam kondisi kelelahan, selanjutnya terjadi metabolisme.5
Gambar Metabolisme Bahan Bakar Kontraksi Sel Otot Jantung4
1. Foss and Keteyian. Physiological basis for exercise and sport,
Mc.Graw Hill New York.2006;59-64
2. Guyton & Hall. Textbook of Medical Physiology 11th edition.
Elsevier Saunders, Philadelphia, Pensylvania.2006;79-
82;530;1056-60
3. Soya H; Mukai A; Deocaris, OhiwaN; ChangH.,Nishijima; Fujikawa T; Togashi.K; Saito T. Threshold like pattern of neuronal activation on the hypothalamus during treadmill running : Estasblishment of minimum running stress (MRS) rat model. Neuroscience research.2007;58: 341- 8
4. Mooren. FC; Volker Klaus. Molecular and Cellular Exercise
Physiology, Human kinetics, USA.2005:553
5. Wittenberg,JB; Wittenberg,BA. Myoglobin function reassessed. J
Exp Biol. 2003; 206:2011-20.
5. Bagaimana Perubahan Anatomi Dan Fisiology Terhadap Mekanisme
Adaptasi
Fungsi kardiovaskuler dalam latihan adalah mengangkut oksigen dan nutrisi
ke otot. Untuk keperluan itu, aliran darah otot meningkat secara dramatis selama
latihan. Darah yang mengalir ke setiap jaringan tubuh hampir selalu diatur sesuai
dengan kebutuhan jaringan. Bila jaringan bersifat aktif, jaringan ini
membutuhkan jauh lebih banyak aliran darah daripada bila pada keadaan istirahat
kadang-kadang 20 sampai 30 kali nilai istirahatnya. Ternyata secara normal
jantung tidak dapat meningkatkan curah jantungnya lebih dari empat sampai
tujuh kalinya. Oleh sebab itu, tidaklah mungkin untuk meningkatkan aliran darah
di mana saja di dalam tubuh bila kebutuhan jaringan tertentu menimbulkan
peningkatan aliran. Seseorang yang terlatih memiliki sistem jantung, paru dan
pembuluh darah yang baik akan lebih efisien daripada orang yang tidak terlatih.
Dengan melakukan aktivitas olahrgaga yang rutin dan teratur dan sistematis akan
dapat meningkatkan kualitas sistem jantung paru dan pembuluh darah. Perubahan
secara cepat tekanan darah dan nadi disebut respon, bila perubahannya lambat
akibat olahraga atau latihan teratur disebut adaptasi. Contoh sederhana adalah
adanya perbedaan signifikan antara volume denyut jantung pada orang biasa
engan orang yang terlatih pada saat istirahat, orang yang terlatih misalnya atlet,
umumnya memiliki volume denyut jantung pada orang yang lebih besar dari pada
orang biasa. Hal ini disebabkan oleh olahraga yang dilakukan secara teratur dan
sistematis sehingga atlet memiliki jantung lebih kuat dan pembuluh darah yang
lebih baik, perhatikan gambar.1,2
Gambar Respon Jantung Terhadap Olah Raga3
Gambar Adaptasi organ tubuh pada keadaan istirahat dan latihan.4
Gambar respon kardiovaskuler saat latihan. Central command memulai proses
respon, yang dipertahankan dalam kondisi keseimbangan melalui sistem feedback
dari kardiopulmonar serta baroreseptor arterial, dan sistem neurologik.5
1. Karim Faizati. Panduan Kesehatan Olahraga bagi Petugas Kesehatan.
Diektur Kedokteran Komunitas, 2002.
2. Sumosardjuno Sadoso. Aspek Dasar Fungsi dan Organisasi Kedokteran
Olahraga. Jurnal Cermin Dunia Kedokteran No. 12, 1978, p. 8-10.
3. Ganong. Buku Ajar Fisiologi Olahraga, Edisi 22. EGC : Jakarta. 2012. pp:
290-230.
4. Soekarman R. Dasar Olahraga untuk Pembina, Pelatih dan Atlit Jakarta.
CV. Haji Masagung. 1986.
5. Moyna N.M. Principles of Exercise Training For Physicians, In Exercise
and Sports Cardiology. Editor: Thompson P.D., McGraw-Hill Companies,
Inc. 2001.