1

Praktikum Faal

Kesanggupan Kardiovaskular

A. Tujuan Percobaan

Untuk mengukur kesanggupan kerja sistem jantung dan pembuluh darah untuk berfungsi

optimal pada keadaan istirahat dan kerja.

B. Pendahuluan

Tes Harvard adalah salah satu jenis tes stress jantung untuk mendeteksi atau

mendiagnosa penyakit kardiovaskuler. Tes ini juga baik digunakan dalam penilaian

kebugaran, dan kemampuan untuk pulih dari kerja berat. Semakin cepat jantung

berdaptasi (kembali normal), semakin baik kebugaran tubuh.

Cold pressor test merupakan test peningkatan tekanan darah dengan pendinginan yang

dilakukan dengan cara memberikan rangsang pendinginan pada tangan yaitu diletakkan di

dalam suatu wadah berisi air es bersuhu 4 derajat celcius selama kurang lebih satu menit.

Perbedaan tekanan darah setelah intervensi dan saat tekanan basal menunjukkan aktivitas

vascular dimana dikatakan hiperekator jika tekanan sistolik naik ≥ 20 mmHg dan tekanan

diastolic ≥15 mmHg, dan dikatakan hiporekator jika kenaikan tekanan darah masih

dibawah angka angka tersebut. Lewis, dalam penelitiannya mengatakan bahwa jika jari

diletakkan dalam suhu air 1-18 derajat celcius, akan menimbulkan rasa nyeri hebat. Akan

tetapi, apabila suhu melebih 18 derajat celcius, rasa nyeri tidak akan terjadi. Rasa nyeri

pada temperatur rendah, secara progressive akan terus meningkat hingga mencapai waktu

maksimal 1 menit.

C. Alat-alat dan bahan

1. Sfigmomanometer dan stetoskop

2. Ember kecil berisi air es dan termometer kimia

3. Pengukur waktu (arloji atau stopwatch)

4. Bangku setinggi 19 inci

5. Metronom (frekuensi 120/menit)

1

2

D. Cara kerja

A. Tes peninggian tekanan darah dengan pendinginan (cold pressor test)

1. Suruhlah orang percobaan berbaring terlentang dengan tenang selama 20 menit

2. Selama menunggu pasanglah manset sfigmomanometer pada lengan kanan atas orang

percobaan

3. Setelah OP berbaring 20 menit, tetapkanlah tekanan darahnya setiap 5 menit sampai

terdapat hasil yang sama 3 kali berturut-turut (tekanan basal)

4. Tanpa membuka manset suruhlah OP memasukkan tangan kirinya ke dalam air es (4°

C) sampai pergelangan tangan

5. Pada detik ke 30 dan detik ke 60 pendingnan, tetapkanlah tekanan sistolik dan

diastoliknya

6. Catatlah hasil pengukuran tekanan darah OP selama pendinginan. Bila pada

pendinginan tekanan sistolik naik lebih besar dari 20 mmHg dan tekanan diastolik

lebih dari 15 mmHg dari tekanan basal, maka OP termasuk golongan hiperreaktor.

Bila kenaikan tekanan darah OP masih dibawah angka-angka tersebut di atas, maka

OP termasuk golongan hiporeaktor

7. Suruhlah OP segera mengeluarkan tangan kirinya dari es dan tetapkanlah tekanan

sistolik dan diastoliknya setiap 2 menit sampai ke tekanan darah basal

8. Bila terdapat kesukaran pada waktu mengukur tekanan sistolik dan diastolik pada

detik ke 30 dan detik ke 60 pendinginan, percobaan dapat dilakukan dua kali

Pada percobaan pertama hanya dilakukan penetapan tekanan sistolik padea detik

ke 30 dan detik ke 60 pendinginan

Suruhlah OP segera mengeluarkan tangan kirinya dari es dan tetapkanlah

tekanan sistolik dan diastoliknya setiap 2 menit sampai kembali ke tekanan

darah basal

Setelah tekanan darah kembali ke tekanan basal, lakukanlah percobaan yang

kedua untuk menetapkan tekanan diastolik pada detik 30 dan detik ke 60

pendinginan

B. Percobaan naik turun bangku (Harvard step test)

2

Indeks kesanggupan badan =lama naik turun dalam detik x 100

5.5x harga denyut nadiselama 30” pertama

3

1. Suruhlah orang percobaan berdiri menghadap bangku setinggi 19 inci sambil

mendengarkan detakan sebuah metronom dengan frekuensi 120 kali per menit.

2. Suruhlah orang percobaan menempatkan salah satu kakinya di bangku, tepat pada satu

detakan metronom.

3. Pada detakan berikutnya (dianggap sebagai detakan kedua) kaki lainnya dinaikkan ke

bangku sehingga orang percobaan berdiri tegak di atas bangku.

4. Pada detakan ketiga, kaki yang pertama kali naik diturunkan.

5. Pada detakan keempat, kaki yang masih di atas bengku diturunkan ulang sehingga

orang percobaan berdiri tegak lagi di depan bangku.

6. Siklus tersebut diulang terus-menerus sampai OP tidak kuat lagi tetapi tidak lebih dari

5 menit. Catatlah berapa lama percobaan tersebut dilakukan dengan mengunakan

sebuah stopwatch.

7. Segera setelah itu OP disuruh duduk. Hitunglah dan catatlah frekuensi denyut nadi

selama 30 detik sebanyak 3 kali masing-m,asing dari 0”-30”, dari 1”-130” dan dari

2”-2”30”.

8. Hitunglah indeks kesanggupan orang percobaan serta berikan penilaiannya menurut 2

cara berikut ini:

a. Cara lambat:

Penilaiannya:

Kurang dari 55 = kesanggupan kurang

55-64 = kesanggupan sedang

65-79 = kesanggupan cukup

80-89 = kesanggupan baik

Lebih dari 90 = kesanggupan amat baik

b. Cara cepat: Rumus

3

Indeks kesanggupan badan =2x jumlah ketiga harga denyut nadi tiap 30”

lama naik-turun dalam detik x 100

4

Dengan daftar:

Lamanya

percobaan

Pemulihan denyut nadi dari 0'' hingga 30''

40- 45- 50-55

-

60

-

65

-

70

-

75

-

80

-

85

-

90

-

4 4 5 5 6 6 7 7 8 8

4 9 4 9 4 9 4 9 4 9

0''-29'' 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5

0''30''-0''59'' 20 15 15 15 15 10 10 10 10 10 10

1'0''-1'29'' 30 30 25 25 20 20 20 20 15 15 15

1'30''-1'59'' 45 40 40 35 30 30 25 25 25 20 20

2'0''-2'29'' 60 50 45 45 40 35 35 30 30 30 25

2'30''-2'59'' 70 65 60 55 50 45 40 40 35 35 35

3'0''-3'29'' 85 75 70 60 55 55 50 45 45 40 40

3'30''-3'59''10

085 80 70 65 60 55 55 50 45 45

4'0''-4'29''11

0

10

090 80 75 70 65 60 55 55 50

4'30''-4'59''12

5

11

0

10

090 85 75 70 65 60 60 55

5'0''13

0

11

5

10

595 90 80 75 70 65 65 60

Petunjuk-petunjuk:

Carilah baris yang berhubungan dengan lama percobaan

Carilah lajur yang berhubungan dengan banyaknnya denyut nadi selama 30” pertama

4

5

Indeks kesangupan badan terdapat dipersilangkan baris dan lajur.

Penilaiannya:

Kurang dari 50 = kurang

50-80 = sedang

Lebih dari 80 = baik

E. Hasil pemeriksaan

A. Tes Peninggian Tekanan Darah dengan Pendinginan (cold-pressor test)

OP: Deas

Tekanan darah Rata-Rata dalam Keadaan Basal : 110/60 mmHg (Rata-rata dengan 3X

pengukuran).

Tekanan Darah saat memasukan tangan kiri ke air dingin:

Pengukuran setiap 2 menit setelah tangan dikeluarkan dari air es:

Waktu Tekanan Darah

2 menit Pertama 120/60 mmHg

2 menit Kedua 120/50 mmHg

2 menit Ketiga 110/50 mmHg

2 menit Keempat 110/30 mmHg

2 menit Kelima 100/50 mmHg

5

Detik ke Tekanan Darah

30” 120/70 mmHg

60” 120/80 mmHg

6

Pada data hasil percobaan di atas, terlihat secara umum bahwa tekanan darah basal

sistol dan diastol mengalami peningkatan setelah tangan dimasukkan ke dalam air es. Dari

tekanan basal 120/60 naik menjadi 120/70 dan 120/80. Saat tubuh manusia berada pada

temperatur yang relatif lebih rendah, pembuluh-pembuluh darah akan menyempit

(vasokonstriksi), terutama pembuluh darah perifer. Tujuan vasokonstriksi tersebut adalah

untuk menjaga panas tubuh agar tidak keluar. Vasokonstriksi tersebut berdampak pada

naiknya tekanan darah sistol dan diastol.

Di samping itu, adanya respon stress yang ditimbulkan tubuh saat tangan OP

dimasukkan dalam es yang bersuhu 4oC juga mungkin menjadi alasan naiknya tekanan darah

OP. Suhu yang sangat dingin ini akan menyebabkan tubuh tidak mampu mempertahankan

kondisi homeostasis, sehingga menimbulkan respon stress. Respon stress ini akan memacu

disekresikannya hormon adrenalin yang memacu peningkatan aktivitas kardiovaskuler

termasuk peningkatan tekanan darah.

Pada OP Andrew tekanan darah sistolnya naik sebesar 10 mmHg dan tekanan darah

diastolnya naik sebesar 10 mmHg sehingga dapat disimpulkan OP Andrew termasuk

golongan hiporeaktor.

B. Percobaan naik turun bangku (harvard step test)

OP = haldis, denyut nadi awal = 80x/menit, kesanggupannya berhenti 2 menit 18 detik

atau 138 detik. Denyut setelah melakukan Harvard step test, sbb:

- 0” - 30” = 51x

- 1’ - 1’30” = 46x

- 2’ - 2’30” = 38x

-

Jadi, indeks kesanggupan badan OP 1 dalam cara:

a. Cara lambat

Lama naik turun dalam detik x 100

2 x jumlah ketiga harga denyut nadi tiap 30”

138 detik x 100

2 x (51+46+38)

Sehingga kesanggupan OP sedang

6

=

= = 51,11

7

b. Cara cepat

Lama naik turun dalam detik x 100

5.5 x harga denyut nadi selama 30” pertama

138 detik x 100

5.5 x 51

Jadi kesanggupan OP kurang

OP = dika, denyut nadi awal = 82x/menit, kesanggupannya berhenti 2 menit 36 detik

atau 156 detik. Denyut setelah melakukan Harvard step test, sbb:

- 0” - 30” = 58x

- 1’ - 1’30” = 46x

- 2’ - 2’30” = 35x

Jadi, indeks kesanggupan badan OP 2 dalam cara:

a. Cara lambat

Lama naik turun dalam detik x 100

2 x jumlah ketiga harga denyut nadi tiap 30”

156 detik x 100

2 x (58+46+35)

Sehingga kesanggupan OP kurang

b. Cara cepat

Lama naik turun dalam detik x 100

5.5 x harga denyut nadi selama 30” pertama

156 detik x 100

5.5 x 58

Jadi kesanggupan OP kurang

7

=

= = 49,197

=

= =

=

= =

41,711

48,902

8

Dari percobaan Harvard Step Test, kita dapat menentukan sampai mana batas

kesanggupan badan seseorang dalam melakukan aktivitas otot. Semakin lama ia mampu

bertahan naik-turun bangku dan semakin cepat frekuensi denyut nadinya pulih ke frekuensi

normal, maka semakin baik pula kesanggupannya.

Peningkatan frekuensi denyut nadi dapat terjadi karena adanya peningkatan curah

jantung. Aktivitas yang meningkat menyebabkan kebutuhan jaringan akan oksigen meningkat

untuk melakukan proses metabolisme. Oleh karena itu, curah jantung juga perlu ditingkatkan

agar kebutuhan tersebut terpenuhi. Karena peningkatan curah jantung inilah dimana darah

akan lebih banyak dipompa melalui aorta sehingga berpengaruh dalam peningkatan tekanan

darah dimana peningkatan ini mengakibatkan gelombang tekanan yang berjalan di sepanjang

arteri semakin cepat dan selanjutnya akan mengakibatkan denyut nadi meningkat. 

Peningkatan curah jantung juga dipengaruhi oleh saraf otonom yang akan merangsang

saraf simpatis sehingga denyut nadi meningkat. Stimulasi simpatis dan epinefrin

meningkatkan kontraktilitas jantung, yang mengacu kepada kekuatan kontraksi pada setiap

volume diastolik akhir; dengan kata lain jantung memeras lebih banyak darah yang

dikandungnya. Stimulasi simpatis menyebabkan konstriksi vena, yang memeras lebih banyak

darah dari vena ke jantung, sehingga terjadi peningkatan volume diastolik akhir dan akhirnya

peningkatan volume sekuncup lebih lanjut. Peningkatan volume sekuncup dan peningkatan

kekuatan kontraksi menyebabkan denyut nadi meningkat.

Hasil akhir menunjukan bahwa OP mendapat nilai sebesar 48,34 dengan

menggunakan rumus lambat. Nilai ini menunjukan bahwa OP memiliki kesanggupan yang

kurang sesuai. Sementara itu, dengan menggunakan rumus cepat OP mendapat nilai 45,23.

Hal ini menunjukan juga OP memiliki kesanggupan yang kurang sesuai dengan kriteria. Hal

ini terjadi karena OP sendiri jarang berolahraga.

Pada prinsipnya olahraga diharapkan dapat meningkatkan kapasitas fungsional individu

dan menurunkan kebutuhan oksigen otot jantungyang diperlukan pada tingkatan latihan fisik,

baik pada orang sehat maupun orang sakit. Pada latihan fisik akan terjadi dua perubahan pada

sistem kardiovaskular yaitu peningkatan curah jantung dan redistribusi aliran darah dari

organ yang kurang aktif ke organ yang aktif. Kesanggupan badan seseorang dinyatakan

dengan Indeks Kesanggupan Badan (IKB) yang dapat dihitung dengan menggunakan rumus

di atas. Semakin besar nilai dari IKB seseorang maka kesanggupan badannya semakin baik.

8

9

F. Pembahasan

Tekanan darah pada pembuluh darah dipengaruhi oleh berbagai faktor. Faktor dasar

yang mempengaruhinya adalah cardiac output, total tahanan perifer pembuluh darah di

arteriola, volume darah, dan viskositas darah. Dengan faktor tersebut, tubuh kita melakukan

kontol agar tekanan darah menjadi normal dan stabil. Pengaturan pembuluh darah yang

bekerja dalam mengontrol tekanan darah yaitu pengaturan lokal, saraf dan hormonal.

Kontrol lokal (intrinsik) adalah perubahan-perubahan di dalam suatu jaringan yang

mengubah jari-jari pembuluh, sehingga alirah darah ke jaringan tersebut berubah melalui efek

terhadap otot polos arteriol jaringan. Kontrol lokal sangat penting bagi otot rangka dan

jantung, yaitu jaringan-jaringan yang aktivitas metabolik dan kebutuhan akan pasokan

darahnya sangat bervariasi, dan bagi otak, yang aktivitas metabolic keseluruhannya dan

kebutuhan akan pasokan darah tetap konstan. Pengaruh-pengaruh lokal dapat bersifat

kimiawi atau fisik.

Pengaturan Tekanan Darah 

1. Kontrol Ekstrinsik, saraf dan hormonal

Kontrol ekstrinsik terhadap jari-jari arteriol mencakup pengaruh pengaruh saraf dan

hormonal dengan efek system saraf simpatis yang terpenting. Serat serat saraf simpatis

mempersarafi otot polos arteriol di seluruh tubuh kecuali di otak. Peningatan aktivitas

simpatis (hiperreaktor) menimbulkan vasokonstriksi arteriol umum, sedangkan penurunan

aktivitas simpatis (hiporeaktor) menyebabkan vasodilatasi arteriol umum. Menurut hines-

brown, insiden hioertensi tingi pada golongan yang hipereaktor. Vasokonstriksi umum yang

diinduksi oleh simpatis secara refleks mengurangi aliran darah ke sel sel jaringan perifer,

sehingga kompensasinya adalah peningkatan tekanan arteri rata rata agar darah dapat

mengalir ke semua organ hingga ke jaringan perifer. Aktivitas simpatik tonik juga untuk

mempertahankan tekanan sehingga organ organ dapat menyerap darah sesuai keperluan

melalui mekanisme local yang mengontrol jari jari arteriol.  Persarafan parasimpatis ke

arterio tidak bermaksna, vasodilatasi di tempat tempat lain ditimbulkan oleh penurunan

aktivitas vasokonstiktor simpatis di bawah tingkat toniknya, ketika tekanan arteri rata rata

meningkat di atas normal, timbul refleks berupa reduksi aktivitas vasokonstriksi simpatis

yang menyebabkan vasodilatasi arteriol umum yang membantu menurunkan tekanan

pendorong ke tingkat normal.

9

10

Bagian utama di otak yang bertanggung jawab menyesuaikan keluaran simpatis ke

arteriol arteriol adalah pusat kontrol kardiocaskular di medulla batang otak. Ini adalah pusat

integrasi bagi pengaturan tekaan darah, beberapa bagian lain juga mempengaruhi distribusi

darah, yang paing menonjol adalah hipotalamus, yang sebagian dari fungsinya mengnotrol

suhu, mengontor aliran darah ke kulit untuk menyesuaikan julah panas yang keluar ke

lingkungan.  Selain aktivitas refleks saraf, beberapa homron juga memepngaruhi jari jari

arteriol hormon ini mencakup hormon medulla adrenal epinefrin dan norepinefrin, yang

secara umum memperkuat system saraf simpatis di sebagian besar jaringan serta vasopressin

dan angiotensin II, yang penting dalam mengontrol keseimbangan cairan.  Stimulasi simpatis

pada medulla adrenal menyebabkan kelenjar endokrin ini mengeluarkan epinefrin dan

norepinefrin. Norepinefrin medulla adrenal berkaitan dengan reseptor α seperti yang secara

simpatis dilepaskan norepinefrin untuk menimbulkan vasokonstriksi umum.

Namun ,epinefrin, hormon medulla adrenal yang paling banyak, berikatan dengan reseptor α

dan β2 . Pengaktifan reseptor β2 menimbulkan vasodilatasi, reseptor tersebut paling banyak

di arteriol jantung dan otot rangka, selama aktivitas simpatis epinefrin yang dikeluarkan

berikatan dengan resepton β2 di jantung dan otot rangka untuk memperkuat mekanisme

vasodilator local di jaringan ini. 

2. Refleks Baroreseptor

Setiap perubahan tekanan darah rata rata akan mencetuskan refleks baroreseptor yang

diperantarai secara otonom dan mempengaruhi jantung serta pembuluh darah untuk

menyesuaikan curah jantung dan resistensi perifer total sebagai usaha untuk memulihkan

tekanan darah ke normal. Refleks baroreseptor mencakup reseptor, jalur aferen, pusat

integrasi, jalur eferen dan organ efektor. Respon terpenting dalam pengaturan tekanan darah

adalah sinus karotikus dan baroreseptor lengkung aorta, yang merupakan mekanoreseptor

yang peka terhadap perubahan tekanan arteri rata rata dan tekanan nadi. Ketangggapan

reseptor-reseptor tersebut terhadap fluktuasi tekanan nadi meningkatkan kepekaan mereka

sebagai sensor tekanan, karena perubahan kecil pada tekanan sistolik atau diastolic dapat

mengubah tekanan nadi tanpa mengubah tekanan rata rata. Baroresptor terletak di tempat

strategis untuk menyediakan informasi mengenai tekanan darah arteri di pembuluh –

pembuluh yang meglir ke otak (baroresptor sinus karotikus) dan di arteri utama yaitu

baroresptor lengkung aorta.

10

11

Baroresptor secara kontinue mengahasilkan potensial aksi sebagai respon terhadap

tekanan di dalam arteri. Jika tekanan arteri (tekanan rata rata atau nadi) meningkat, potensial

reseptor di kedua baroreseptor itu meningkat, sehingga kecepatan pembentukan potensial aksi

di neuron aferen yang bersangkutan juga meningkat, berlaku juga jiga sebaliknya, apabila

tekanan darah menurun kecepatan pembentuka aksi di neuron aferen oleh baroreseptor

berkurang. Pusat integrasi yang menerima impuls aferen adalah pusat kontrol kardiovaskular,

terletak di medulla di system batang otak. Sebagai jalur aferen adalah system sara otonom,

pusat kardiovaskular mengubah rasio antara aktivitas simpatis dan parasimpatis ke organ

organ efektor (jantung dan pembuluh darah).

I. Tes peninggian tekanan darah dengan pendinginan (Cold-presor test)

Perubahan temperatur lingkungan menjadi dingin merupakan salah satu contoh

pengaruh fisik lokal pada otot, sehingga tekanan darah dapat berubah. Bila pada

pendinginan, tekanan sistolik naik lebih besar dari 20 mmHg dan tekanan diastolik

lebih dari 15 mmHg dibandingkan dengan tekanan basal, maka o.p tergolong

hiperreaktor. Bila kenaikan tekanan darah o.p masih di bawah angka-angka tersebut,

o.p tergolong hiporeaktor.

II. Percobaan naik turun bangku (Harvard Step Test)

Saat berolahraga, terjadi peningkatan metabolisme dalam tubuh. Hal ini

mempengaruhi tekanan darah, dan termasuk sebagai pengaruh lokal kimiawi. Sebab

olahraga menyebabkan:

a. Penurunan O2 oleh karena sel-sel yang aktif melakukan metabolism menggunakan

lebih banyak O2 untuk fosforilasi oksidatif untuk menghasilkan ATP.

b. Peningkatan CO2 sebagai produk sampingan fosforilasi oksidatif

c. Peningkatan asam – lebih banyak asam karbonat yang dihasilkan dari peningkatan

produksi CO2 akibat peningkatan aktivitas metabolic. Juga terjadi penimbunan asam

laktat apabila yang digunakan untuk menghasilkan ATP adalah jalur glikolitik.

d. Peningkatan K+ -- potensial aksi yang terjadi berulang-ulang dan mengalahkan

kemampuan pompa Na+ untuk mengembalikan gradient konsentrasi istirahat,

menyebabkan peningkatan K+ di cairan jaringan.

e. Peningkatan osmolaritas ketika metabolism sel meningkat karena meningkatnya

pembentukan partikel-partikel yang secara osmotis aktif.

11

12

f. Pengeluaran adenosin sebagai respon terhadap peningkatan aktivitas metabolism atau

kekurangan O2, terutama di otot jantung.

g. Pengeluaran prostaglandin

Tekanan sistolik dan diastolik dalam keadaan istirahat dan dalam keadaan setelah

beraktivitas (misalnya : olahraga) akan berbeda karena saat olahraga terjadi peningkatan

aliran balik vena.

Efek aktivitas otot rangka selama berolahraga adalah salah satu cara untuk

mengalirkan simpanan darah di vena ke jantung. Penekanan vena eksternal ini menurunkan

kapasitas vena dan meningkatkan tekanan vena. Peningkatan aktivitas otot mendorong lebih

banyak darah keluar dari vena dan masuk ke jantung.

Pada Harvard Step Test menggunakan parameter waktu lama kerja dan frekuensi

denyut nadi, Denyut nadi dapat diketahui dengan menghitung denyut arteri radialis, suara

detak jantung, atau dengan bantuan eleftrokardiogram. Dengan memakai kedua factor

tersebut dapat dihitung indeks kesanggupan badan, yang dibedakan antara kesanggupan

kurang sampai kesanggupan amat baik.

J. Kesimpulan

1. Efek pendinginan menyebabkan tekanan darah seseorang meningkat. Tekanan darah

yang meningkat disebabkan oleh penyempitan pembuluh darah atau vasokonstriktor

dan adanya respon stress yang merangsang hormon adrenalin.

2. Peningkatan frekuensi denyut nadi dapat terjadi karena adanya peningkatan curah

jantung dan juga dipengaruhi oleh saraf otonom yang akan merangsang saraf simpatis

sehingga denyut nadi meningkat.

12