Upload
dokhuong
View
217
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
i
PENGARUH PEMBERIAN ANTIOKSIDAN VITAMIN KOMBINASI
TERHADAP KELELAHAN PADA MAHASISWA PENDIDIKAN
OLAHRAGA UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SKRIPSI
Untuk Memenuhi Persyaratan
Memperoleh Gelar Sarjana Kedokteran
ZAKKY HAZAMI
G 0008025
FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2011
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ii
PERSETUJUAN
Skripsi dengan judul : Pengaruh Antioksidan Vitamin Kombinasi terhadap Kelelahan pada Mahasiswa Pendidikan Olahraga
Universitas Sebelas Maret
Zakky Hazami, G0008025, Tahun 2011
Telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Ujian Skripsi Fakultas Kedokteran Universitas
Sebelas Maret Surakarta
Pada Hari, Tanggal 2011
Pembimbing Utama Penguji Utama
Arif Suryawan, dr.,
NIP.19580327 198601 1 001
Pembimbing Pendamping
Dr. Hartono, dr., M.Si
NIP. 19650727 199702 1 001
Dr. Kiyatno, dr., M.OR.,PFK.,AIFO
NIP. 19480118 197603 1 002
Penguji Pendamping
Riza Novierta P, dr., M. Kes
NIP. 19651117 199702 2 001
Tim Skripsi
Nur Hafida Hikmayani, dr., MclinEpid.
NIP. 19761225 200501 2 001
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iii
PERNYATAAN
Dengan ini menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah
diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi dan
sepanjang pengetahuan penulis juga tidak terdapat karya atau pendapat yang
pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali yang secara tertulis diacu
dalam naskah dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Surakarta, 15 Desember 2011
Zakky Hazami
NIM. G0008025
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iv
ABSTRAK
Zakky Hazami, G0008025, 2011. Pengaruh Antioksidan Vitamin Kombinasi terhadap Kelelahan pada Mahasiswa Fakultas Pendidikan Olahraga Universitas Sebelas Maret. Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Tujuan Penelitian: Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pemberian antioksidan vitamin kombinasi terhadap kelelahan pada mahasiswa Pendidikan Olahraga Universitas Sebelas Maret. Metode Penelitian: Penelitian ini merupakan penelitian ekperimental analitik dengan pretest posttest group design. Subyek penelitian diambil secara acak sederhana(n=40) mahasiswa Pendidikan Olahraga Universitas Sebelas Maret, dibagi menjadi 2 kelompok: (1) olahraga seminggu 3x diukur skor kelelahan pretest lalu diukur posttest 3 hari kemudian (2) olahraga seminggu 3x diukur skor kelelahan pretest lalu diukur posttest 3 hari kemudian, selama 3 hari tersebut diberikan antioksidan vitamin kombinasi. Antioksidan vitamin kombinasi terdiri dari vitamin C 200 mg, vitamin E 50 mg, vitamin A 30 mg, Zn 15 mg, Se 25 mcg. Diperoleh 40 data dan dianalisis dengan menggunakan (1) Uji normalitas data Shapiro-Wilk test (2) Uji Mann-Whitney melalui program SPSS 17.0 for windows. Hasil Penelitian: Penelitian ini menunjukkan (1) rerata skor kelelahan pada pada kelompok kontrol sebesar 234.4 ± 11,851 dan untuk kelompok perlakuan sebesar 165.5 ± 12.563 (2) hasil uji Mann-Whitney menunjukkan p = 0,000. Simpulan Penelitian: Terdapat pengaruh antioksidan vitamin kombinasi yang signifikan terhadap proses pemulihan kelelahan pada kelompok perlakuan. Kelompok perlakuan lebih cepat menggalami proses pemulihan kelelahan dibandingkan kelompok kontrol. Kata kunci : antioksidan vitamin kombinasi, olahraga, kelelahan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
v
ABSTRACT
Zakky Hazami, G0008025, 2011. The Effect of Vitamin Antioxidant Combination for Fatigue in Sports Science Faculty of Sebelas Maret University. Medical Faculty of Sebelas Maret University Surakarta. Objectives: This research aims to know the effect of vitamin antioxidant combination for fatigue in Sports Science Faculty of Sebelas Maret University. Methods: This research was an analytical experimental research using pretest posttest group design. Forty of total students of Sports Science Sebelas Maret University were randomly selected to become an experimental subjects and divided equally into two groups. First group performed exercise 3 times a week after that got the pretest and 3 days later for post test. Second group performed exercise 3 times a week after that got the pretest and 3 days later for post test, this group took the vitamin antioxidant combination for 3 days twice a day. Vitamin antioxidant combination consist of vitamin C 200 mg, vitamin E 50 mg, vitamin A 30 mg, Zn 15 mg, Se 25 mcg. The Mann Whitney test was used for analyzing all collected data. Results : This research shows a significant mean difference of fatigue score between group of control with 234,4 ± 11,851 and experimental group with 165,5 ± 12,563. The Mann Whitney test shows p=0,000 Conclusion: This study found a significant effect of vitamin anitoxidant combination for recovery process between group control and experimental group. The experimental group need more little time than a group of control. Key words : Vitamin antioxidant combination, exercise, fatigue.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vi
PRAKATA
Alhamdulillaah, segala puji syukur bagi Allah Subhanahu wa ta’ala yang telah memberikan taufik, hidayah, dan kekuatan serta kesabaran sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan laporan penelitian dengan judul “Pengaruh Pemberian Antioksidan Vitamin Kombinasi terhadap Kelelahan pada Mahasiswa Pendidikan Olahraga Universitas Sebelas Maret”.
Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat kelulusan tingkat sarjana di Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret Surakarta. Kendala dalam penyusunan skripsi ini dapat teratasi atas pertolongan Allah SWT melalui bimbingan dan dukungan banyak pihak. Untuk itu, perkenankan penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Prof. Dr. Zaenal Arifin Adnan, dr., Sp.PD-KR-FINASIM selaku Dekan Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Muthmainah, dr., M.Kes, selaku ketua tim skripsi beserta tim skripsi Fakultas Kedokteran Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3. Arif Suryawan, dr., AIFO, selaku Pembimbing Utama yang telah banyak meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan dan nasehat.
4. Dr. Hartono dr.,M.Si selaku Pembimbing Pendamping yang telah banyak meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan dan nasehat.
5. Dr. Kiyatno, dr., M.OR., PFK., AIFO, selaku Penguji Utama yang telah memberikan bimbingan dan nasehat.
6. Riza Novierta Persik, dr., M. Kes, selaku Anggota Penguji yang telah memberikan bimbingan dan nasehat.
7. Papa, Mama, Ibu, Zaka, Icha, Eri, Sayiq, Fadhil, Zaid serta seluruh keluarga yang telah memberi dukungan moral, material, serta doa untuk terselesaikannya skripsi ini.
8. Abi dan Umi buat doanya sampai detik-detik terakhir kehidupan kalian 9. Sahabat-sahabat terbaik, Nadim mulachela, Fitra Purnama, Artha, Nubli,
Bang Rudi Setiawan, Mas banu, Mas Andi, Bonbon, Dito, Basith, Hamid, Hanindyo B, Rendy, Riana Aqmarina, Bertus, Erickson, Aldwin Arifin, Tegar Wibisono, Ainun Jariyah, dan Azzahra
10. Yulianita Permata Sari yang telah memberi kecerian ditengah-tengah kejenuhan skripsi ini
11. Semua pihak yang telah membantu terselesainya skripsi ini, yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Meskipun tulisan ini masih belum sempurna, penulis berharap skripsi ini
dapat bermanfaat bagi pembaca. Saran, pendapat, koreksi, dan tanggapan dari semua pihak sangat diharapkan.
Surakarta, 28 November 2011
Zakky Hazami
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vii
DAFTAR ISI
PRAKATA ............................................................................................................ vi
DAFTAR ISI ......................................................................................................... vii
DAFTAR TABEL ................................................................................................. ix
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ x
DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... xi
BAB I. PENDAHULUAN ................................................................................... 1
A. Latar Belakang Masalah ..................................................................... 1
B. Perumusan Masalah ........................................................................... 3
C. Tujuan Penelitian ............................................................................... 3
D. Manfaat Penelitian ............................................................................. 3
BAB II. LANDASAN TEORI ............................................................................. 4
A. Tinjauan Pustaka ............................................................................... 4
1. Kelelahan ........................................................................................ 4
2. Fisiologi Olahraga ........................................................................... 6
3. Glukoneogenesis............................................................................... 15
4. Serotonin........................................................................................... 15
5. Asam amino rantai cabang............................................................... 16
6. Senyawa radikal dan stres oksidatif................................................. 19
7. Antioksidan...................................................................................... 22
8. Mekanisme kelelahan sentral karena olahraga................................. 23
9. Hubungan antioksidan terhadap kelelahan sentral........................... 25
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
viii
B. Kerangka Berpikir ............................................................................. 26
C. Hipotesis ............................................................................................ 27
BAB III. METODE PENELITIAN ...................................................................... 28
A. Jenis Penelitian............................................................................... 28
B. Lokasi Penelitian............................................................................ 28
C. Subyek Penelitian.......................................................................... 29
D. Teknik Sampling .......................................................................... 29
E. Identifikasi Variabel Penelitian..................................................... 30
F. Definisi Operasional Variabel Penelitian ...................................... 30
G. Instrumen Penelitian ..................................................................... 31
H. Alur Penelitian .............................................................................. 33
I. Teknik Analisis Data..................................................................... 34
BAB IV. HASIL PENELITIAN ........................................................................... 35
A. Kondisi Lingkungan......................................................................... 35
B. Karakteristik Sampel ........................................................................ 36
C. Tingkat Kelelahan............................................................................. 38
BAB V. PEMBAHASAN .................................................................................... 39
BAB VI. SIMPULAN DAN SARAN ................................................................. 43
A. Simpulan .......................................................................................... 44
B. Saran ................................................................................................ 43
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 44
LAMPIRAN
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1. Suhu Lingkungan ............................................................................... 35
Tabel 4.2. Distribusi Sampel Berdasarkan IMT....................................................36
Tabel 4.2. Distribusi Sampel Berdasarkan Usia ................................................... 36
Tabel 4.3. Distribusi Sampel Berdasarkan Tekanan Darah ................................. 37
Tabel 4.4 Hasil uji t independent test..........…………………………….....…...38
Tabel 4.5 Hasil Uji Mann-Whitney......................................................................39
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
x
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Surat Izin Penelitian dari Fakultas Kedokteran
Lampiran 2. Identitas Sampel dan Informed Consent
Lampiran 3. Data Mentah Hasil Penelitian
Lampiran 4. Distribusi Data
Lampiran 5. Hasil Uji Normalitas Data
Lampiran 6. Hasil Analisis Data Penelitian
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Kelelahan adalah suatu fenomena yang selalu terjadi setelah seseorang
berolahraga. Kelelahan menunjukkan kondisi yang berbeda-beda dari setiap
individu, tetapi semuanya bermuara pada kehilangan efisiensi dan penurunan
kapasitas kerja serta ketahanan tubuh (Tarwaka, 2004). Fenomena kelelahan ini
sering dialami oleh atlet atau olahragawan. Berbagai cara telah dicoba untuk
mengatasi kelelahan seefektif mungkin salah satunya dengan pemberian asam
amino dan antioksidan. Pemberian asam amino dimaksudkan untuk
meningkatkan kekuatan otot dan antioksidan untuk menangkal serangan radikal
bebas yang terjadi setelah berolahraga. Penelitian telah banyak dilakukan untuk
membuktikan kemampuan asam amino terhadap kelelahan. Namun sampai saat
ini masih belum jelas peran antioksidan terhadap kelelahan itu sendiri.
Penelitian lebih lanjut tentang pengaruh antioksidan terhadap proses
pemulihan kelelahan dapat membantu menjelaskan seberapa besar pengaruh
antioksidan terhadap proses pemulihan kelelahan. Pengetahuan yang didapat
dari penelitian pengaruh antioksidan dalam proses pemulihan kelelahan dapat
dijadikan dasar dalam penerapan antioksidan sebagai terapi tambahan dalam
mengatasi kelelahan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
2
Latihan fisik dapat meningkatkan pembentukan radikal bebas dan
peroksidasi lipid. Radikal bebas merupakan atom atau molekul yang memiliki
elektron tidak berpasangan (Clarkson dan Thompson, 2000). Produksi radikal
bebas yang berlebihan mampu diatasi oleh antioksidan yang dihasilkan oleh
tubuh hanya sebesar 20% dari total radikal bebas yang terbentuk sehingga
stress oksidatif tidak dapat dihindari. Stres oksidatif adalah suatu kondisi
dimana produksi radikal bebas melebihi antioksidan sistem pertahanan seluler.
Peningkatan stres oksidatif melalui produksi senyawa radikal bebas selama
olahraga mempengaruhi transpor elektron dari NADH. Olahraga meningkatkan
kadar stres oksidatif di dalam jaringan. Radikal bebas ini sangat reaktif
mempengaruhi di dalam inhibisi asam piruvat dan rantai transpor elektron.
Radikal bebas ini juga mengurangi kemampuan NADH dehidrogenase yang
memegang peranan penting mengoksidasi NADH menjadi NAD+, menekan
respirasi dan menghambat pembentukan ATP (Mach, et al., 2004).
Sistem antioksidan tubuh merupakan suatu jejaring fungsi yang
kompleks, saling interaksi serta melengkapi satu sama lain. Antioksidan dapat
digologkan berdasarkan berbagai macam pendekatan seperti antioksidan enzim
dan non enzim, hidrofilik dan lipofilik, intra membran, intra dan ekstra seluler,
serta antioksidan pencegah, pemutus rantai dan pemulih. Contoh antioksidan
enzim adalah superoksida dismutase (SOD), katalase, glutathion peroksidase
(GPx) dan glutahtion reduktase (GRd). Glutathion tereduksi (GSH), vitamin C,
dan tokoferol (vitamin E) merupakan contoh antioksidan non enzim (Halliwell
dan Gutteridge, 1999).Vitamin A, C, dan E di dalam plasma memiliki aktivitas
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
3
antioksidan yang potensial, konsentrasinya di dalam plasma akan meningkat
setelah latihan fisik. Tambahan pemasukan vitamin A, C dan E secara oral
dapat memberikan keuntungan potensial dengan cara mengurangi radikal bebas
dalam jaringan (Evans, 2000; Clarkson and Thompson, 2000). Dengan
mengurangi radikal bebas yang ada maka stress oksidatif dapat dicegah
sehingga proses metabolisme oksidatif dapat kembali normal.
B. Perumusan Masalah
Apakah ada pengaruh pemberian antioksidan vitamin kombinasi
terhadap kelelahan pada mahasiswa pendidikan olahraga UNS?
C. Tujuan Penelitian
Untuk mengetahui pengaruh pemberian antioksidan vitamin kombinasi
terhadap kelelahan pada mahasiswa pendidikan olahraga UNS.
D. Manfaat Penelitian
1. Manfaat Ilmiah
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi ilmiah mengenai
pengaruh antioksidan terhadap pemulihan kelelahan setelah berolahraga.
2. Manfaat Praktis
Penelitian ini diharapkan dapat menjadi salah satu terapi untuk
mempercepat proses pemulihan kelelahan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
4
BAB II
LANDASAN TEORI
Tinjauan Pustaka
1. Kelelahan
a. Pengertian
Kelelahan bagi setiap orang memiliki arti yang berbeda dan
bersifat subyektif. Lelah adalah suatu keadaan yang disertai penurunan
efisiensi dan ketahanan dalam bekerja. Kelelahan merupakan
mekanisme perlindungan tubuh agar tubuh menghindari kerusakan
lebih lanjut, sehingga dengan demikian terjadilah pemulihan
(Suma’mur, 1996).
Kelelahan menunjukkan kondisi yang berbeda-beda dari setiap
individu, tetapi semuanya bermuara pada kehilangan efisiensi dan
penurunan kapasitas kerja serta ketahanan tubuh (Tarwaka, 2004).
Terjadinya kelelahan dapat disebabkan oleh beberapa kondisi seperti
keadaan monoton, beban, dan lama pekerjaan baik fisik, mental,
keadaan lingkungan, keadaan kejiwaan, serta penyakit, perasaan sakit
dan keadaan gizi (Suma’mur,1996).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
5
b. Jenis kelelahan
Terdapat tiga jenis kelelahan, yaitu kelelahan otot, kelelahan
neuromuskular, dan kelelahan sentral (Sherwood, 2001).
1) Kelelahan otot terjadi apabila otot yang berolahraga tidak
lagi dapat berespon teradap rangsangan dengan tingkat
kontraktil yang setara.
2) Kelelahan neuromuskular, neuron motorik aktif tidak
mampu mensintesis asetikolin dengan cukup cepat untuk
mempertahankan transmisi kimiawi potensial aksi dari
neuron motorik ke otot.
3) Kelelahan sentral, yang juga dikenal sebagai kelelahan
psikologis, terjadi jika SSP tidak lagi secara adekuat
mengaktifkan neuron motorik yang mempersarafi otot yang
bekerja.
c. Mekanisme kelelahan sentral
Selama olahraga kadar glukosa darah yang turun merangsang
terjadinya glikoneogenesis oleh otot (Fernstrom, 2005; Markus, et.al.,
2005; Sowers, 2009). Hal ini meningkatan katabolisme dari asam
amino rantai cabang(AARC) yang menyebabkan kadar AARC dalam
darah turun (Fernstrom, 2005; Abiss, et al., 2005; Shimomura, et al.,
2006; Blomstrand, 2006). AARC dengan triptofan bersaing dalam hal
transporer untuk melewati blood-barrier di otak (Davis, et al., 2000;
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
6
Fernstrom, 2005; Blomstrand, 2006). Ketika kadar AARC dalam
darah turun, maka triptofan yang masuk ke dalam otak meningkat
(Fernstrom, 2005; Blomstrand, 2006). Triptofan merupakan prekusor
pembentukan serotonin (5-HT) (Fernstrom, 2005; Meeusen, et al.,
2005; Dewoto, et al, 2008; Abiss, et al., 2005; Blomstrand, 2006).
Serotonin(5-HT) merupakan neurotransmiter dalam otak yang
menimbulkan efek perasaan tenang, rileks, mengantuk, dan malas
beraktifitas melalui mekanisme inhibisi terhadap sistem eksitasi otak
terutama lewat formatio retikularis (Dewoto, 2008; Davis, et al., 2000;
Blomstrand, 2006; Sowers, 2009). Keadaan ini diperburuk oleh
peningkatan kadar asam lemak bebas saat berolahraga yang membuat
pengunaan albumin oleh asam lemak bebas(FFA) meningkat sehingga
triptofan bebas di dalam plasma meningkat (Fernstrom, 2005).
2. Fisiologi Olahraga
a. Sistem Metabolik otot dalam latihan
Di dalam otot terdapat sistem metabolik dasar seperti bagian
tubuh yang lain yaitu: sistem fosfokreatin-kreatin, sistem glikogen-
asam laktat, dan sistem aerobik (Guyton and Hall, 2008).
1) Adenosin trifosfat
Sumber energi sebenarnya yang digunakan untuk
kontraksi otot adalah adenosin trifosfat (ATP) yang
memiliki rumus dasar sebagai berikut:
Adenosin-PO3~PO3~PO3 –
Ikatan yang melekatkan dua fosfat radikal terakhir kepada
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
7
molekul, yang dilambangkan dengan simbol ~ adalah
ikatan fosfat berenergi tinggi. Setiap ikatan ini menyimpan
7300 kalori energi per mol ATP. Pemindahan pertama
menggubah ATP menjadi adenosin difosfat(ADP), dan
pemindahan kedua menggubah ADP menjadi adenosin
monofosfat(AMP) (Guyton and Hall, 2008).
Jumlah ATP di dalam otot, bahkan di dalam otot atlet
yang terlatih dengan baik, hanya mampu mempertahankan
daya otot maksimal selama kira-kira 3 detik. Oleh karena
itu, penting bahwa ATP yang baru terus menerus harus
dibentuk (Guyton and Hall, 2008).
2) Sistem Energi Fosfokretain-Kreatin
Fosofokreatin juga disebut kreatin fosfat) adalah
senyawa kimia lain yang mempunyai ikatan fosfat
berenergi tinggi, dengan rumus sebagai berikut:
Kreatin~PO3
Senyawa ini dapat dipecah menjadi kreatin dan
fosfat. Sebenarnya, ikatan fosfat berenergi tinggi dari
fosfokretain mempunyai energi yang lebih banyak
dibanding ATP, 10.300 kalori per mol. Suatu karakteristik
khusus dari energi yang dihantarkan oleh fosfokreatinin ke
ATP adalah bahwa penghantaran tersebut terjadi sangat
singkat. Oleh karena itu, semua energi yang disimpan di
dalam fosfokreatin otot segera tersedia untuk kontraksi otot,
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
8
seperti energi yang disimpan dalam ATP (Guyton and Hall,
2008)
Jumlah gabungan dari ATP dan fosfokreatin disebut
sistem energi fosfogen. Keduanya bersama-sama dapat
menyediakan daya otot maksimal selama 8-10 detik,
hampir cukup untuk lari 100 meter. Jadi, energi dari sistem
fosfogen digunakan untuk ledakan singkat tenaga yang
maksimum (Guyton and Hall, 2008).
3) Sistem glikogen-asam laktat
Glikogen yang disimpan di dalam otot dapat dipecah
menjadi glukosa,dan glukosa tersebut digunakan untuk
energi. Tahap awal dari proses ini, yang disebut glikolisis,
terjadi tanpa menggunakan oksigen. Oleh karena itu disebut
metabolisme anaerobik. Selama glikolisis, setiap molekul
glukosa dipecah menjadi dua molekul asam piruvat,dan
energi dilepaskan untuk membentuk empat molekul ATP
untuk setiap satu molekul glukosa (Guyton and Hall, 2008).
Asam piruvat akan masuk ke dalam miokondria sel otot dan
bereaksi dengan oksigen untuk membentuk lebih banyak
molekul ATP. Akan tetapi,bila tidak tersedia cukup oksigen
untuk meneruskan metabolisme ke tahapan oksidatif,
sebagian besar asam piruvat akan diubah menjadi asam
laktat, yang berdifusi keluar dari sel otot masuk ke dalam
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
9
cairan interstisial dan darah (Guyton and Hall, 2008).
Karakteristik dari sistem glikogen-asam laktat adalah
bahwa sistem ini dapat membentuk molekul ATP kira-kira
2,5 kali lebih cepat dibandingkan mekanisme oksidatif
mitokondria. Akan tetapi sistem ini hanya setengah kali
lebih cepat dari sistem fosfogen. Di bawah kondisi yang
optimal, sistem glikogen-asam laktat dapat menyediakan
aktivitas otot yang maksimal selama 1,3 sampai 1,6 menit
sebagai tambahan waktu 8 sampai 10 detik yang disediakan
sistem fosfogen (Guyton and Hall, 2008).
4) Dehidrogenase dan Dinukleotida Adenin Nikotinamid
Atom hidrogen dilepaskan selama reaksi kimia yang
berbeda dalam siklus krebs, 4 atom hidrogen selama
glikolisis, 4 atom hidrogen selama pembentukan asetil-KoA
dari asam piruvat, dan 16 atom dalam siklus krebs.
Keseluruhan proses tersebut telah melepaskan 24 atom
hidrogen yang dilepaskan untuk setiap molekul glukosa
asal. Akan tetapi glukosa tidak terbuang percuma di dalam
cairan intrasel. Sebagai gantinya, atom hidrogen dilepaskan
dalam suau paket berisi dua atom, dan di setiap proses
pelepasannya dikatalisis oleh enzim dehidrogenase.
Duapuluh dari 24 atom hidrogen segera bergabung dengan
dinukleotida adenin nikotinamid(NAD+) suatu derivat
vitamin niasin, dengan reaksi sebagai berikut:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
10
H
Substrat + NAD+ dehidrogenase
H
NADH+ H++ substrat
Reaksi ini tidak akan terjadi tanpa perantara
dehidrogenase yang spesifik atau tanpa terjadinya NAD+
sebagai pembawa hidrogen. Baik hidrogen bebas maupun
hidrogen yang berikatan dengan NAD+ berturut-turut masuk
ke dalam reaksi kimia oksidatif yang membentuk sejumlah
besar ATP (Guyton and Hall, 2008).
5) Fosfolirasi Oksidatif
Hampir 90 persen dari total ATP yang terbentuk
melalui metabolisme glukosa dihasilkan selama proses
oksidasi lanjutan dari atom hidrogen yang dilepaskan
selama tahap awal degradasi glukosa. Tentu saja, fungsi
utama dari seluruh tahap awal ini adalah untuk
menyediakan hidrogen dari molekul glukosa dalam bentuk
yang dapat dioksidasi (Guyton and Hall, 2008).
Oksidasi hidrogen dicapai melalui suatu rangkaian
reaksi katalis enzimatik di dalam mitokondria. Reaksi ini
awalnya memecahkan setiap atom hidrogen menjadi ion
hidrogen dan satu elektron, dan akhirnya menggunakan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
11
elektron untuk menggabungkan oksigen terlarut dalam
cairan dengan molekul air untuk membentuk ion hidroksil.
Kemudian ion hidrogen dan ion hidroksil bergabung
membentuk air. Selama reaksi oksidatif berlangsung,
sejumlah besar energi dibebaskan untuk membentuk ATP.
Proses ini seluruhnya terjadi di dalam mitokondria melalui
proses yang sangat khusus yang disebut mekanisme
kemiosmotik (Guyton and Hall, 2008).
a) Mekanisme Kemiosmotik Mitokondria untuk
Membentuk ATP
Langkah pertama fosfolirasi oksidatif dalam
mitokondria adalah mengionkan atom hidrogen yang
dikeluarkan dari zat makanan. Atom hidrogen ini
dikeluarkan berpasangan, yang satu segera menjadi ion
hidrogen dan yang lain bergabung dengan NAD+ untuk
membentuk NADH. Tahap awal adalah pembebasan
atom hidrogen lain dari NADH untuk menjadi ion
hidrogen yang lain, proses ini juga akan membentuk
NAD+ yang akan dipakai berulang-ulang. (Guyton and
Hall,2008)
Elektron yang dikeluarkan dari atom hidrogen untuk
menimbulkan ionisasi hidrogen, segera memasuki suatu
rantai transpor elektron dari akseptor elektron yang
merupakan bagian integral dari membran dalam
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
12
mitokondria. Akseptor elektron secara reversible dapat
dikurangi atau dioksidasi dengan menerima atau
memberi elektron. Unsur penting dari rantai transpor
elektron ini meliputi flavoprotein, sejumlah protein
sulfida besi, ubiquinon, dan sitokrom B,C1,C,A dan A3,
yang disebut sitokrom oksidase. Selama transpor
elekron ini melalui rantai transpor elektron, dibebaskan
energi yang kemudian dipakai untuk menimbulkan
sintesis ATP (Guyton and Hall,2008).
b) Pemompaan ATP ke dalam Bilik Luar Mitokondria
Pemopaan ini disebabkan oleh rantai transpor
elektron. Sewaktu elektron melewati rantai trasnport
elektron, sejumlah besar energi dibebaskan. Energi ini
dipakai untuk memompa ion hidrogen dari bagian
dalam matriks mitokondria ke dalam bilik luar di antara
membran mitokondria dalam dan luar. Keadaan ini
menghasilkan ion hidrogen bermuatan positif
berkonsentrasi tinggi dalam bilik ini, serta
menghasilkan potensial negatif yang kuat di dalam
matriks (Guyton and Hall,2008).
c) Pembentukan ATP
Langkah selanjutnya dalam fosfolirasi oksidatif
adalah mengubah ADP menjadi ATP. Ini terjadi
berkaitan dengan molekul protein besar yang menonjol
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
13
sepenuhnya dari membran mitokondria bagian dalam
dan mucul dengan kepala seperti tombol(knob like
head) ke dalam matriks mitokondria bagian dalam,
molekul ini adalah ATPase (Guyton and Hall,2008).
Konsentrasi ion hidrogen bermuatan positif yang
tinggi di bilik luar dan perbedaan potensial listrik yang
besar melalui membran bagian dalam menyebabkan ion
hidrogen mengalir ke dalam matriks mitokondria
melalui zat molekul ATPase. Sewaktu melakukan hal
tersebut, energi yang dihasilkan dari aliran hidrogen ini
digunakan oleh ATPase untuk mengubah ADP menjadi
ATP dengan menggabungkan ADP dengan suatu radikal
fosfat ionik bebas(Pi), sehingga menambah jumlah
ikatan fosfat berenergi tinggi lain yang berikatan
dengan molekul (Guyton and Hall,2008).
Langkah terakhir dalam proses ini adalah pemindahan
ATP dari bagian dalam mitokondria kembali ke
sitoplasma sel. Proses ini terjadi melalui difusi pasif
keluar dari membran bagian dalam dan kemudian difusi
sederhana melewati membran luar mitokondria yang
permeable. Selanjutnya, ADP secara kontinu ditransfer
dalam arah yang berlawanan untuk dikonversi menjadi
ATP secara berkesinambungan. Untuk setiap dua
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
14
elektron yang berjalan melalui rantai transpor
elektron(mewakili ionisasi 2 atom hidrogen), dapat
disintesis 3 molekul ATP (Guyton and Hall,2008).
6) Pemulihan Sistem Metabolisme Otot Setelah Kerja Fisik
Bila tersedia jumlah energi yang adekuat dari
metabolisme oksidatif, pemindahan asam laktat dicapai
dalam dua cara (1) satu bagian kecil dari asam laktat diubah
kembali menjadi asam piruvat dan kemudian
dimetabolisme secara oksidatif oleh seluruh jaringan tubuh.
(2) sisa asam laktat diubah kembali menjadi menjadi
glukosa terutama di dalam hati, dan glukosa selanjutnya
digunakan untuk melengkapi penyimpanan glukosa di
dalam otot (Guyton and Hall,2008).
3. Glikoneogenesis
Bila simpanan karbohidrat sudah berkurang di bawah normal, glukosa
dalam jumlah sedang dapat dibentuk dai asam amino dan dari gugus gliserol
lemak. Proses ini disebut glikoneogenesis. Glikoneogenesis sangat penting
untuk menghambat penurunan yang berlebihan kadar glukosa darah Sekitar 60
persen asam amino dalam protein tubuh dapat diubah dengan mudah menjadi
karbohidrat (Guyton and Hall,2008).
Glikoneogenesis terjadi ketika berkurangnya karbohidrat di dalam sel dan
berkurangnya gula darah merupakan rangsangan dasar untuk meningkatkan
kecepatan glikoneogenesis. Berkurangnya karbohidrat dapat langsung
membalikkan reaksi glikolisis dan reaksi fosfoglukonat, sehingga
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
15
memungkinkan perubahan asam amino yang terdeaminasi dan gliserol menjadi
karbohidrat. Selain itu,hormon kortisol sangat penting dalam pengaturan ini.
Kortisol memobilisasi protein terutama dari semua sel tubuh, yang
menyebabkan protein tersedia dalam bentuk asam amino di dalam cairan tubuh.
Sejumlah besar asam amino tersebut segera diubah menjadi glukosa setelah
melewati proses deaminasi di hati (Guyton and Hall,2008).
4. Serotonin
Serotonin ialah 3-(β-aminoetil)-5-hidroksi-indol. Pada mamalia, serotonin
disintesis dari triptofan dalam makanan yang mula-mula mengalami
hidroksilasi menjadi 5-hidroksitriptofan(5-HTP), dan kemudian mengalami
dekarboksilasi menjadi 5-hidroksitriptamin(5-HT, serotonin) (Blomstrand,
2006; Dewoto, 2008; Davis, et al., 2000; Sowers, 2009).
Serotonin merupakan suatu neuron hormon inhibitorik pada titik-titik di
otak. Ketika kadar serotonin tinggi di otak dan sistem retikularis maka sistem
eksitasi di otak akan dihambat sehingga menghasilkan perasaan tenang, malas,
dan mengantuk (Guyton and Hall,2008).
5. Asam amino rantai cabang (AARC)
Asam Amino Rantai Cabang (AARC) memegang peranan yang penting
terutama selama beraktifitas dan di dalam pemeliharaan serta pertumbuhan
daripada otot rangka. AARC, membentuk lebih kurang 40% daripada asam
amino esensial bebas di dalam plasma darah, dan digunakan sebagai sumber
energi selama beraktifitas bila diperlukan, dan memegang peranan yang
penting dalam proses glikoneogenesis (suatu mekanisme penggunaan kembali
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
16
glukosa sebagai energi di otot). Pada penderita penyakit sirosis hati, penurunan
signifikan kadar AARC akan mengakibatkan timbulnya malnutrisi atau
ensefalopati hepatik yang serius. Pemberian suplemen AARC pada penderita
tersebut akan memperbaiki status nutrisi dan memperpanjang harapan hidup
penderita (Murray, et al., 2003; Shimomura, et al., 2006).
Ketiga asam amino rantai cabang (AARC), leusin, isoleusin dan valin,
merupakan asam amino esensial yang memegang peranan penting di dalam
struktur, metabolisme dan regulasi protein. Pada pertengahan tahun 1970an,
ditunjukkan bahwa AARC, terutama leusin, merupakan suatu regulator yang
kuat terhadap proses pergantian protein. Pada tahun 1980an, juga
diperlihatkan bahwa berkompetisi dengan large neutral amino acids (LNAAs),
dimana dengan menaikkan kadar AARC di dalam darah akan membatasi
pembentukan neurotransmiter palsu di otak (Blomstrand, 2006).
Struktur AARC
Gambar 1
Otot rangka merupakan tempat yang utama terjadinya proses katabolisme
AARC. Hal ini menunjukkan adanya perbedaan yang penting antara AARC
dan asam amino lain yang pada umumnya dimetabolisme dalam hati dan usus
halus. Tentu saja, setelah asupan makanan yang kaya protein, terjadi
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
17
peningkatan jumlah asam amino yang tidak seimbang dalam aliran darah. Hal
ini merupakan suatu tanda kepada AARC untuk bertindak dalam pengaturan
proses selular yang beragam (Murray, et al., 2003).
a. Peranan regulasi dari AARC
Peningkatan kadar AARC yang bersirkulasi di dalam darah
setelah pemberian makanan yang mengandung protein, di rasakan oleh
beberapa jaringan tubuh yang berbeda dan mempunyai efek yang
penting bagi jaringan tersebut. AARC bertindak sebagai petanda yang
penting bagi jaringan tubuh yang lain. Otak dan otot rangka
merupakan salah satu jaringan yang dipengaruhi oleh kadar AARC
(Shimomura, et al., 2006; Blomstrand, 2006).
1) Otak
Selain mempunyai peranan penting dalam sintesa
protein, asam amino juga memainkan peranan yang penting
di otak. Glutamat merupakan suatu eksitatori
neurotransmiter yang penting sementara asam amino
aromatik (triptofan, tirosin dan fenilalanin) merupakan
prekursor neurotransimiter serotonin, dopamin dan
norepinefrin. Uptake asam amino ke dalam otak melibatkan
transporasi melalui sawar darah otak, sementara uptake dari
large neutral amino acids hanya melalui suatu carrier
tunggal yaitu transporer large neutral amino acids (Davis, et
al., 2000; Fernstrom, 2005; Blomstrand, 2006).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
18
Ketiga asam amino rantai cabang dan asam amino
aromatik menggunakan transporer ini, dan berkompetisi
satu sama lain. Peningkatan kadar AARC dapat mengurangi
uptake dari ketiga asam amino dan mengurangi sintesa
daripada neurotransmiter yang dihasilkan oleh asam amino
ini (Fernstrom, 2005).
2) Otot rangka
Asam amino yang memiliki peran penting dalam
mekanisme kontraksi otot adalah asam amino rantai cabang
(AARC) (Murray, et al., 2003). Asam amino rantai cabang,
terutama leusin, mengatur sintesa protein dan degradasi
protein. Suplementasi AARC membantu mencegah
katabolisme protein yang disebabkan menurunnya kadar
glikogen di otot. Proses regulasi dari sintesa protein ini
sangat kompleks. Peranan leusin dalam sintesa protein di
otot dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
Gambar 2 (Murray, et al., 2003)
Dalam hal ini perangsangan pada sintesa protein
sangat jelas bahwa salah satu target intraseluler daripada
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
19
insulin adalah suatu protein kinase yang dikenal dengan
mTOR. Leusin juga mengaktivasi mTOR untuk
merangsang sintesa protein disamping mempertahankan
massa tubuh selama kehilangan berat badan dan proses
penuaan serta mempercepat penyembuhan luka (Murray, et
al., 2003).
6. Senyawa radikal dan stres oksidatif
Senyawa radikal adalah senyawa yang mempunyai elektron tidak
berpasangan pada lintasan paling luar. Senyawa radikal bersifat sangat reaktif
karena elektron tunggal yang dimiliki berusaha”pindah ke” atau “menarik
elektron dari” molekul di sekitarnya. Senyawa ini terdiri dari berbagai macam
jenis yaitu senyawa radikal oksigen, radikal karbon,dan radikal sulfur. Contoh
senyawa radikal oksigen adalah superoksida(O2*), nitrogen oksida(NO2*), dan
hidroksil(HO*) (Halliwell and Gutteridge, 1999).
Untuk menetralisir senyawa radikal bebas, tubuh dilengkapi dengan
sistem antioksidan yang kompleks. Bila karena suatu sebab, sistem antioksidan
gagal menetralisir aktivitas senyawa radikal bebas, maka terjadilah proses stres
oksidatif. Stres oksidatif adalah suatu keadaan dimana senyawa radikal atau
senyawa oksidan lain menyerang molekul maupun struktur fungsional tubuh.
Peristiwa stres oksidatif dapat menyebabkan gangguan fungsi pada berbagai
komponen sel seperti membran, reseptor, saluran, dan pompa ion, gen serta
molekul fungsional seperti enzim dan molekul struktural (Halliwell and
Gutteridge, 1999).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
20
Peningkatan kalsium sitosol, stres oksidatif intrasel dan produk
pemecahan menyebabkan kerusakan saluran membran mitokondria interna
dengan kemampuan konduksi yang tinggi yang disebut juga transisi
permeabilitas mitokondria. Pori non selektif ini memungkinkan gradien proton
melintasi membran mitokondria untuk menghilang sehingga mencegah
pembentukan ATP. Sitokrom C juga bocor keluar ke dalam sitosol, disini
mengaktifkan jalur apoptosis (Robbins, et al., 2004).
a. Pengaruh Stres Oksidatif Terhadap Proses Pembentukan ATP
Peningkatan stres oksidatif melalui produksi senyawa radikal
bebas selama olahraga mempengaruhi transpor elektron dari NADH.
Olahraga meningkatkan kadar oksidatif stres di dalam jaringan.
Radikal bebas ini sangat reaktif mempengaruhi di dalam inhibisi asam
piruvat dan rantai transpor elektron. Radikal bebas ini juga mengurangi
kemampuan NADH dehidrogenase yang memegang peranan penting
mengoksidasi NADH menjadi NAD+, menekan respirasi dan
menghambat pembentukan ATP. Sintesis ATP bisa ditingkatkan selama
olahraga dengan cara memberikan suplemen antioksidan (Mach, et al.,
2004).
b. Pembentukan Senyawa Radikal dan Stres Oksidatif pada Latihan
Olahraga
Laporan awal tentang terjadinya peristiwa stres oksidatif pada
latihan olahraga disampaikan antara lain oleh Dillard et al(1978).
Dalam penelitian mereka dikemukakan bahwa latihan olahraga dengan
intensitas sebesar 75% VO2 maks meningkatkan kandungan pentana
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
21
yaitu suatu senyawa hasil peroksidasi lemak di dalam hawa ekspirasi.
Terjadinya peroksidasi lemak pada latihan olahraga dilaporkan oleh
Heunk et al.(1999) serta Harjanto(2006). Disamping menimbulkan
peroksidasi lemak, latihan olahraga juga dilaporkan dapat
menimbulkan stres oksidatif pada protein(Ji,1999; Leewenbergh, et al.,
1999).
Mekanisme terjadinya peningkatan pembentukan senyawa
radikal pada latihan olahraga belum sepenuhnya dapat dijelaskan,
tetapi beberapa peristiwa tau proses dapat dihipotesiskan sebagai
sumber atau modulator pembentukan senyawa radikal dan senyawa
oksidan lain, misalnya peningkatan konsumsi oksigen, peningkatan
suhu tubuh, kenaikan kalsium sitosol, mobilisasi dan aktivasi leukosit,
peradangan sirkulasi, hipohidrasi, serta peningkatan sekresi adrenalin
(Harjanto, 2006).
7. Antioksidan
Sistem antioksidan tubuh merupakan suatu jejaring fungsi yang
kompleks, saling interaksi serta melengkapi satu sama lain. Antioksidan dapat
digologkan berdasarkan bebragai macam pendekatan seperti antioksidan enzim
dan non enzim, hidrofilik, dan lipofilik, intra membran, intra dan ekstra seluler,
serta antioksidan pencegah, pemutus rantai dan pemulih. Contoh antioksidan
enzim adalah superoksida dismutase (SOD), katalase, glutathion peroksidase
(GPx) dan glutahtion reduktase (GRd). Glutathion tereduksi (GSH), vitamin C
dan tokoferol (vitamin E) merupakan contoh antioksidan non enzim (Halliwell
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
22
and Gutteridge, 1999).
Antioksidan lipofilik terletak intra-membran baik membran sel maupun
organel. Antioksidan enzim biasanya merupakan antioksidan intra sel
sedangkan antioksidan ekstra seluler terdiri dari protein plasma yang dapat
berfungsi sebagai antioksidan seperti transferin yang mengikat ion besi dan
seruloplasmin yang mengikat ion tembaga. Antioksidan hidrofilik seperti GSH
dan vitamin C dapat berada di intra maupun ekstra seluler (Halliwell and
Gutteridge, 1999)
Antioksidan pencegah berfungsi untuk mencegah pembentukan senyawa
radikal atau reaksi antara senyawa radikal atau oksidan lain dengan molekul
tubuh. Antioksidan pemutus rantai berfungsi menghentikan reaksi yang sedang
berlangsung sedangkan antioksidan pemulih berperan memulihkan tubuh yang
mengalami stres oksidatif. Contoh antioksidan pencegah adalah vitamin C,
SOD, katalase, transferin, seruloplasmin, dan GSH. Tokoferol dan quinon
merupakan contoh antioksidan pemutus rantai. Antioksidan pemulih seperti
vitamin C, GSH, tioreduksin, NADH, NADPH (Halliwell and Gutteridge,
1999; Atalay, et al., 2006).
8. Mekanisme kelelahan sentral karena olahraga
Saat berolahraga terjadi penurunan kadar glukosa dalam darah yang
menyebabkan proses pembentukan ATP menurun. Untuk menunjang
ketersediaan ATP maka terjadi proses glikoneogenesis, dalam hal ini glikogen
di dalam otot dipecah untuk menghasilkan ATP yang berguna untuk kontraksi
otot. Ketika kadar glikogen di dalam otot hampir habis, maka otot mengambil
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
23
asam amino rantai cabang(AARC) yang terdapat di dalam plasma darah untuk
melanjutkan proses glikoneogenesis. Hal ini mengakibatkan penurunan kadar
AARC dalam plasma. AARC dan triptofan bersaing dalam media transpor
untuk dapat melewati sawar darah otak dan masuk ke dalam sistem saraf
pusat(CNS). Triptofan merupakan prekusor pembentukan serotonin. Ketika
kadar serotonin di dalam CNS meningkat maka akan terjadi peningkatan sistem
inhibisi sistem formatio retikuler. Peningkatan sistem inhibisi ini
mengakibatkan kelelahan sentral.
Proses pemulihan setelah olahraga difokuskan untuk
mengembalikan jumlah ATP di dalam sel otot dan cadangan glikogen otot.
Ketika proses ini terganggu karena adanya stres oksidatif setelah olahraga
maka asam amino dalam plasma terus digunakan. Hal ini mengakibatkan
kelelahan sentral terus terjadi sampai sistem metabolisme oksidatif kembali
normal.
9. Hubungan antioksidan terhadap kelelahan sentral
Antioksidan berfungsi untuk mencegah pembentukan senyawa radikal atau
reaksi antara senyawa radikal atau oksidan lain dengan molekul tubuh.
Antioksidan juga berperan memulihkan tubuh yang mengalami stres oksidatif.
(Halliwell and Gutteridge, 1999).
Peningkatan stres oksidatif melalui produksi senyawa radikal bebas
selama olahraga mempengaruhi transpor elektron dari NADH. Olahraga
meningkatkan kadar oksidatif stres di dalam jaringan. Radikal bebas ini sangat
reaktif mempengaruhi di dalam inhibisi asam piruvat dan rantai transpor
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
24
elektron. Radikal bebas ini juga mengurangi kemampuan NADH
dehidrogenase yang memegang peranan penting mengoksidasi NADH menjadi
NAD+, menekan respirasi dan menghambat pembentukan ATP. (Mach, et al.,
2004).
Dengan pemberian antioksidan dapat menghilangkan dampak dari stres
oksidatif sel yang diakibatkan peningkatan senyawa radikal bebas. Sehingga
proses transpor elektron yang terganggu bisa kembali seperti normal. Hal ini
akan mempercepat pembentukan kembali ATP di dalam sel otot sehingga
penggunaan asam amino rantai cabang dalam plasma dapat diturunkan.
Penggunaaan asam amino rantai cabang yang dapat ditekan dapat menurunkan
jumlah triptofan yang masuk ke dalam sawar darah otak sehingga pembentukan
serotonin menurun. Hal ini dapat menghambat proses terjadinya kelelahan
sentral.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
25
B. Kerangka Pemikiran
Olahraga
Stres Oksidatif Antioksidan
Kemampuan Metabolisme oksidatif
Glikogenolisis Otot
Glikogen Otot
AARC Plasma
Triptofan Plasma
Kelelahan Sentral
Triptofan di Otak
Serotonin di Otak
Inhibisi Sistem Retikuler
Status Gizi
Faktor Psikis Lingkungan
Status Kesehatan
Kerja Fisik Berat
Usia
Keterangan: Memacu : Menghambat : Variabel Perancu :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
26
C. Hipotesis
Ada pengaruh antioksidan vitamin kombinasi terhadap kelelahan pada
mahasiswa pendidikan olahraga Universitas Sebelas Maret.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
27
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Jenis Penelitian
Penelitian ini bersifat eksperimental analitik dengan pretest postest
group design. Penelitian eksperimental analitik adalah penelitian yang
dilakukan untuk mencari hubungan antara variabel bebas dengan variabel
terikat dengan intervensi (perlakuan) terhadap variabel bebas (Subana and
Sudrajat, 2001).
Oleh karena penelitian ini menggunakan pretest postest group
design, maka pengamatan terhadap sampel perlakuan dilakukan dua kali.
Analisis pada penelitian pretest postest group design bermaksud untuk
melihat adanya perbedaan antara variabel terikat sebelum dan sesudah
perlakuan (Subana and Sudrajat, 2001).
B. Lokasi dan Waktu Penelitian
1. Lokasi Penelitian
Penelitian ini di laksanakan kampus FKIP UNS Manahan .
2. Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan tanggal 22 Juni 2011.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
28
C. Populasi Penelitian
Populasi penelitian adalah mahasiswa FKIP UNS yang memenuhi ktiteria
inklusi sebagai berikut:
1. Subyek penelitian adalah mahasiswa yang melakukan latihan olahraga
minimal seminggu 2 kali dan bersedia menjadi subyek penelitian
2. Subyek penelitian berusia antara 20-25tahun
3. Subyek penelitian memiliki status gizi baik
Adapun kriteria eksklusi adalah:
1. Subyek penelitian mempunyai riwayat penyakit metabolisme(DM,
sindrom metabolik, hipertiroid, hipotiroid)
2. Subyek penelitian melakukan aktivitas fisik berat lain selain olahraga
3. Subyek penelitian sedang menderita sakit(melalui anamnesis)
4. Subyek penelitian merokok
D. Teknik Sampling
Subyek penelitian yang memenuhi kriteria inklusi diambil secara
simple random sampling sejumlah 20 untuk masing-masing kelompok.
Jumlah sampel ditentukan dari rumus Gobierno.
E. Variabel Penelitian
1. Variabel Bebas : Antioksidan vitamin kombinasi
2. Variabel Terikat : Kelelahan
3. Variabel Luar :
a. Terkendali
1) Kesehatan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
29
2) Kerja fisik berat
3) Status merokok
b. Tidak terkendali
1) Faktor psikis
2) Lingkungan
F. Definisi Operasional Variabel
1. Variabel Bebas : Antioksidan Vitamin Kombinasi
Antioksidan yang dimaksud disini adalah antioksidan gabungan
dari vitamin C 200 mg, vitamin E 50 mg, vitamin A 30 mg, Zn 15 mg,
Se 25 mcg. Antioksidan ini diberikan dalam bentuk suplemen dan
diberikan dengan dosis dua kali sehari selama tiga hari.
Skala Pengukuran: Nominal
2. Variabel Terikat : Kelelahan
Kelelahan sentral adalah suatu perasaan lelah secara menyeluruh
yang timbul setelah aktivitas olahraga, ditandai dengan penurunan
kemampuan beraktivitas, penurunan motivasi, dan gambaran penurunan
keadaan fisik. Hal ini diukur dengan menggunakan alat reaction timer
tipe L. 77 LAKASSIDAYA.
Skala Pengukuran: Numerik
G. Instrumentasi Penelitian
Penelitian ini menggunakan suplemen vitamin yang terdiri dari
vitamin A, C, dan E dalam bentuk tablet yang diminum satu kali sehari.
Untuk menilai kelelahan secara obyektif dilakukan terhadap pengukuran
kecepatan waktu reaksi rangsang cahaya. Pengukuran kelelahan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
30
menggunakan metode uji psikomotor (psikomotor test) dengan
menggunakan reaction timer tipe L. 77 LAKASSIDAYA. Pengukuran
yang dilakukan terhadap waktu reaksi pemberian rangsangan cahaya
sampai kepada suatu kesadaran atau sampai sampel menekan tombol
subjek. Adapun langkah-langkah pengukuran adalah:
(1) Alat dihubungkan dengan sumber tenaga (listrik/ batere)
(2) Alat dihidupkan dengan menekan tombol on atau off pada on (hidup)
(3) Reset angka penampilan sehingga menunjukkan angka “0.000” dengan
menekan tombol “nol”
(4) Dipilih rangsang cahaya dengan menekan tombol “cahaya”
(5) Subjek yang akan diperiksa diminta menekan tombol subjek dan
diminta secepatnya menekan tombol setelah melihat cahaya dari sumber
rangsang (lampu)
(6) Untuk memberikan rangsang, pemeriksa menekan tombol pemeriksa
(7) Setelah diberi rangsang subjek menekan tombol maka pada layar kecil
akan menunjukkan angka waktu reaksi dengan satuan “milidetik”
(8) Pemeriksaan diulangi 5 kali
(9) Catat keseluruhan hasil pada formulir
Standar pengukuran kelelahan yaitu
1. Normal : 150,0 – 240,0 mili detik
2. Kelelahan Ringan : 240,0 - 410,0 mili detik
3. Kelelahan Sedang : 410,0– 580,0 mili detik
4. Kelelahan Berat : >580,0 mili detik
(Tim Hiperkes, 2004)
.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
31
H. Alur Penelitian
Setelah 3 hari
Olahraga
Simple randomize sampling
Sampel (P)
n = 20
Olahraga
Ukur tingkat kelelahan(Post Test)
m2
Ukur tingkat kelelahan
Antioksidan 2x1 sehari
Analisis Post Test dengan Mann-Whitney
test
Populasi
Sampel (K)
n = 20
Ukur tingkat kelelahan(Post Test)
m1
Ukur tingkat kelelahan
Keterangan: K: Kontrol P: Perlakuan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
32
I. Teknik dan Analisis Data
Data yang diambil adalah data primer dari pengumpulan data yang
telah dilakukan. Dilakukan uji normalitas distribusi skor kelelahan dengan
menggunakan Shapiro-Wilk test. Analisis data menggunakan uji t
independent test dan uji non parametrik Mann- Whitney test, keduanya
diolah dengan menggunakan software SPSS 17.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
33
BAB IV
HASIL PENELITIAN
A. Kondisi Lingkungan
Penelitian dilakukan Stadion Manahan Surakarta, pada bulan Juni hingga
Juli 2011.
Tabel 4.1 Suhu lingkungan
Variabel Kontrol Perlakuan P value
Suhu 39,31 ± 0,116a 0C 39,30 ± 0,100a 0C 0,879
Keterangan: Huruf yang sama pada dalam satu baris menyatakan tidak ada perbedaan yang signifikan dengan uji t-independent (α =0.05).
Berdasarkan Tabel 4.1 dapat diketahui rata-rata suhu lingkungan pada
saat penggambilan data kelompok kontrol adalah 39,31 ± 0,116 0C sedangkan
untuk kelompok perlakuan adalah39,30 ± 0,100 0C. Dari hasil uji statistik
dengan uji t-independent tidak terdapat perbedaan yang signifikan( p>0,05)
untuk suhu lingkungan pada kelompok kontrol dan perlakuan.
B. Karakteristik Sampel
Sampel penelitian berjumlah 40 responden yang terdiri dari 20 responden
dari kelompok kontrol dan 20 responden dari kelompok perlakuan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
34
Tabel 4.2 Karakteristik sampel berdasarkan IMT
Variabel Kontrol Perlakuan P value
IMT 23,1 ± 1,14a 22,7 ± 1,34a 0,320
Keterangan: Huruf yang sama pada dalam satu baris menyatakan tidak ada perbedaan yang signifikan dengan uji t-independent (α =0.05).
Berdasarkan Tabel 4.2 dapat diketahui karakteristik sampel berdasarkan
Index Massa Tubuh (IMT) rata-rata kelompok kontrol adalah 23,1 ± 1,14
sedangkan untuk kelompok perlakuan adalah 22,7 ± 1,34. Dari hasil uji statistik
dengan uji t-independent tidak terdapat perbedaan yang signifikan( p>0,05) untuk
IMT antara kedua kelompok.
Tabel 4.3 Karakteristik sampel berdasarkan Usia
Variabel Kontrol Perlakuan P value
Usia 21,7 ± 0,92a 21,5 ± 0,60a 0,547
Keterangan: Huruf yang sama dalam satu baris tidak ada perbedaan yang signifikan dengan uji t-independet test (α =0.05).
Berdasarkan Tabel 4.2 dapat diketahui karakteristik sampel berdasarkan
Usia rata-rata kelompok kontrol adalah 21,7 ± 0,92 sedangkan untuk kelompok
perlakuan adalah 21,5 ± 0,60. Dari hasil uji statistik dengan uji t-independent
tidak terdapat perbedaan yang signifikan( p>0,05) untuk usia antara kedua
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
35
kelompok.
Tabel 4.4 Karakteristik sampel berdasarkan Tekanan Darah
Variabel Kontrol Perlakuan P value
Sistol 124,5 ± 7,591a 120 ± 7,940a 0,075
Diastol 81,5 ± 3,664a 79,0 ± 6,407a 0,163
Keterangan: Huruf yang sama dalam satu baris menyatakan tidak perbedaan signifikan dengan uji t-independent test (α =0.05).
Tabel 4.3 menunjukkan karakteristik sampel penelitian berdasarkan hasil
pemeriksaan tekanan darah sampel kelompok kontrol dan perlakuan. Dari tabel di
atas didapatkan tekanan darah sistol rata-rata pada kelompok kontrol adalah124,5
± 7,591 mHg sedangkan pada kelompok perlakuan sebesar 120 ± 7,940 mmHg.
Untuk tekanan darah diastol rat-rata untuk kelompok kontrol sebesar 81,5 ± 3,664
mmHg sedangkan kelompok perlakuan sebesar 79,0 ± 6,407mmHg. Dari hasil uji
statistik dengan uji t-independent tidak terdapat perbedaan yang signifikan(
p>0,05) untuk tekanan darah antara kedua kelompok.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
36
C.. Tingkat Kelelahan
Data penelitian yang telah diperoleh kemudian dianalisis dengan uji
t-independent dan uji Mann-Whitney dengan program SPSS 17.00.
Tabel 4.5 Hasil Uji t independen
Variabel Kontrol Perlakuan P value
Pretest 292,75 ± 12,44a 295,10 ± 12,96b 0,562
Sumber : Data primer, 2011. Keterangan: Huruf yang berbeda dalam satu baris menyatakan perbedaan yang tidak signifikan dengan uji t-independent (α =0.05.
Uji t independent test ini digunakan karena kedua kelompok tidak
berhubungan satu sama lain. Adapun syarat uji t-independent adalah data berskala
numerik, terdistribusi secara normal, dan variansi kedua kelompok sama. Dari
tabel di atas didapatkan rata-rata skor kelelahan pada kelompok kontrol adalah
292,75 ± 12,44 sedangkan pada kelompok perlakuan sebesar 295,10 ± 12,96. Dari
hasil uji statistik dengan uji t-independent tidak terdapat perbedaan yang
signifikan( p>0,05) antara kedua kelompok.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
37
Tabel 4.6 Hasil Uji Mann-Whitney
Variabel Kontrol Perlakuan Pvalue
Post test 234,40 ± 11,851a 165,5 ± 12,563b 0,000
Sumber : Data primer, 2011. Keterangan: Huruf yang berbeda dalam satu baris menyatakan perbedaan signifikan dengan uji Mann-Whitney (α =0.05).
Uji Mann-Whitney digunakan karena uji parametrik tidak dapat
dilakukan karena data tidak terdistribusi normal. Dari tabel di atas
didapatkan rata-rata skor kelelahan pada kelompok kontrol adalah 234,4 ±
11,851 sedangkan pada kelompok perlakuan sebesar 165,5 ± 12,563. Dari
hasil uji statistik dengan uji Mann-Whitney terdapat perbedaan yang
signifikan(p<0,05) antara kedua kelompok.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
38
BAB V
PEMBAHASAN
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui adanya pengaruh antioksidan
vitamin kombinasi terhadap proses pemuliahan kelelahan. Dari 40 sampel pria
yang diambil dengan cara simple randomize sampling, sampel dikelompokan
menjadi kelompok kontrol dan perlakuan, masing-masing terdiri dari 20 sampel.
Jumlah sampel didapatkan dengan menggunakan rumus Gobierno dalam
software win episcope 2.0. Metode penelitian yang digunakan adalah
ekperimental dengan pretest postest group design. Varieabel perancu dikendalikan
dengan dua cara, pertama dengan menggunakan sistem penggambilan sampel
secara simple randomize sampling dan penerapan kriteria inklusi dan eksklusi
sehingga sampel bersifat homogen.
Analisis data dengan menggunakan uji Mann-Whitney pada tabel 4.5
menunjukkan adanya perbedaan signifikan skor kelelahan pada kelompok
perlakuan yang diberikan antioksidan vitamin kombinasi (vitamin C 200 mg,
vitamin E 50 mg, vitamin A 30 mg, Zn 15 mg, Se 25 mcg) dua kali sehari selama
tiga hari dengan kelompok kontrol yang tidak diberikan apa-apa. Hasil analisis ini
menunjukan bahwa penelitian ini sesuai dengan hipotesis, yaitu terdapat pengaruh
pemberian antioksidan vitamin kombinasi terhadap skor kelelahan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
39
Seperti dijelaskan sebelumnya bahwa kelelahan dipengaruhi oleh banyak
faktor seperti faktor usia, lingkungan, kerja fisik berat, psikis, status gizi, dan
status kesehatan. Pada penelitian kali ini, peneliti berusaha dikendalikan
penggaruh variabel luar yang dapat mempengaruhi kelelahan. Seperti terlihat pada
tabel 4.1 faktor status gizi antara kelompok kontrol dan perlakuan tidak terdapat
perbedaan yang signifikan, begitu juga pada tabel 4.2 tidak didapatkan perbedaan
yang signifikan untuk faktor usia. Pada penelitian ini faktor kesehatan juga
diperhatikan, peneliti memilih sampel yang sehat. Hal ini di dapatkan melalui
anamnesis riwayat kesehatan. Sedangkan untuk faktor kerja fisik berat
dikendalikan dengan menanyakan pekerjaaan fisik berat yang dilakukan selain
berolahraga. Namun faktor psikis pada penelitian ini sulit untuk dikendalikan
karena peninjauan status gizi terlalu banyak dari berbagai aspek. Faktor lain yang
dapat berpengaruh terhadap kelelahan adalah merokok yang dapat meningkatkan
senyawa radikal bebas dalam tubuh, dalam penelitian ini dikendalikan melalui
pemilihan sanpel yang tidak merokok.
Pada penelitian sebelumnya oleh Jeff et al. (2001), penelitian ini
merupakan penelitian yang bertujuan mengetahui efek pemberian L-Carnitine
terhadap proses pemulihan setelah aktivitas fisik berat. Disana didapatkan bahwa
peningkatan jumlah radikal bebas di dalam intrasel menggangu proses transpot
elektron yang mempengaruhi pembentukan kembali ATP di dalam sel otot.
Pemberian antioksidan vitamin setelah melakukan olahraga yang
berlangsung lama dan berat dapat mempercepat proses recovery. Proses
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
40
pemulihan setelah olahraga difokuskan untuk mengembalikan jumlah ATP di
dalam sel otot dan cadangan glikogen otot. Ketika proses ini terganggu karena
adanya stres oksidatif setelah olahraga maka asam amino dalam plasma terus
digunakan. Hal ini mengakibatkan kelelahan sentral terus terjadi sampai sistem
metabolisme oksidatif kembali normal (Hellsten, 1993; Guyton and Hall, 2008).
Teori yang mendasari waktu yang tepat untuk memberikan antioksidan
vitamin kombinasi berdasarkan pada penelitian yang dilakukan Kiyatno tahun
2007 yang bertujuan untuk mengetahui waktu pemberian antioksidan vitamin
paling efektif untuk mengguranggi kerusakan otot, telah membuktikan bahwa
pemberian antioksidan vitamin setelah melakukan aktivitas fisik lebih efektif
dibandingkan pemberia sebelum aktivitas fisik. Hal ini lah yang juga mendasari
penelitian ini ,pemberian antioksidan vitamin kombinasi dilakukan setelah
aktivitas olahraga.
Menurut Kiyatno (2009), pemberian antioksidan vitamin kombinasi
setelah aktivitas fisik menurunkan kerusakan otot akibat stress oksidatif.
Peningkatan radikal bebas setelah melakukan aktivitas berolahraga terjadi selama
24 jam setelah melakukan kegiatan olahraga dan mencapai puncaknya pada 48-72
jam berikutnya.
Jika hal ini tidak teratasi maka akan terjadi kerusakan sel otot lebih lanjut
dan menyebabkan nyeri otot. Hal ini akan memperlama proses recovery. Hal ini
yang mendasari penulis memanfaatkan waktu terbaik memberikan antioksidan
vitamin kombinasi berdasarkan penelitian sebelumnya oleh Kiyatono (2009),
yang menyimpulkan waktu terbaik pemberian antioksida vitamin adalah sesudah
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
41
melakukan aktivitas olahraga. Hal ini bertujuan menekan terjadinya stres oksidatif
akibat peningkatan radikal bebas 48-72 jam setelah olahraga.
Dari hasil analisis data yang dilakukan dapat dilihat perbedaan yang
signifikan antara kelompok kontrol dan perlakuan. Kelompok perlakuan yang
mengkonsumsi antioksidan vitamin kombinasi dua kali sehari selama tiga hari
memiliki skor kelelahan lebih rendah dibandingkan dengan kontrol. Hal ini
menunjukkan bahwa ada pengaruh antioksidan vitamin kombinasi terhadap
kelelahan. Antioksidan vitamin kombinasi mempercepat proses pemulihan
kelelahan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
42
BAB VI
SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan
Ada pengaruh pemberian antioksidan vitamin kombinasi terhadap
proses pemulihan kelelahan. Antioksidan vitamin kombinasi mempercepat
proses pemulihan kelelahan.
B. Saran
1. Bagi Peneliti
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan jumlah sampel yang lebih
besar, menggunakan dosis antioksidan kombinasi yang bervariasi untuk
menunjukkan tingkat efektifitas, termasuk juga dilakukannya analisis
tarhadap variabel-variabel perancu lain selain yang disebutkan di atas,
dengan harapan semakin memperkuat simpulan dan semakin memperkecil
bias.
2. Bagi Masyarakat
Penelitian ini dapat menjadi dasar pengetahauan bagi masyarakat untuk
menggunakan antioksidan vitamin kombinasi A, C E, Zn dan selenium
untuk membantu memprcepat proses pemulihan kelelahan dan
meningkatkan produktivitas kerja.