FISIOLOGI OLAHRAGA
1. Bagaimana Respon dan Adaptasi Latihan Terhadap System Kardiovaskuler?
Respon
Respon
akut atau langsung yang terlihat pada saat latihan adalah peningkatan
kontraktilitas miokard, peningkatan curah jantung, peningkatan denyut jantung,
tekanan darah (Peçanha, 217), dan
respon perifer termasuk vasokonstriksi umum pada otot dalam keadaan istirahat,
ginjal, hati, limpa dan daerah splanknikus ke otot-otot kerja dan juga ada
peningkatan tekanan darah sistolik akibat curah jantung yang meningkat (Agarwal, 2012)
Todd, (1994), mengatakan bahwa selama
Olahra ada perubahan yang terkait dengan distribusi darah untuk masing masing bagian tubuh manusia yang
sangat berbeda saat istirahat. Pada Olahraga ada peningkatan
jumlah butir darah Kadar Hemoglobin juga meningkat. Cadangan Alkali meningkat
Jumlah simpanan darah di lien cukup banyak Jumlah keseluruhan darah yang
beredar (total whole blood) meningkat 20 % dari normal Circulasi darah ke otot
normal 1-4 cc/100 gram otot pada saat Olahraga meningkat menjadi 30 cc / 100
gram otot (Cheng et Al, 2013).
Adaptasi
Pada
olahragawan sering terjadi pembesaran jantung. Dikarenakan otot jantung
mengalami hipertropi (istilahnya cor bovinum) Pembuluh darah bersifat elastis,
mampu melebar (vasodilatasi). Pada saat olahraga dinamis pembuluh darah pada
otot mengalmi Vasodilatasi, hal ini menguntungkan aliran menjadi lancar. Proses
pertukaran gas berjalan lebih baik.
Dengan
pelatihan Jantung adaptasinya tersebut seperti ini: penurunan denyut nadi dan
pengurangan tekanan, frekuensi menurun, otot jantung menebal. Vasculer
bertambah elastis . Darah jumlah totalnya bertambah, peningkatan volume darah
dan hemoglobin. (Guyton, 2006) .
Prinsip-
prinsip respond an adaptasi system Kardiovaskuler terhadap latihan bisa
disimpulkan dalam tabel di bawah
Selama olahraga
|
Adaptasi Jantung
|
|
1.
 Denyut Jantung
2.
Alirarah
3.
Electric
4.
Suhu
5.
Kimia
6.
Tekanan darah
7.
Kontraktilitas miokard
8.
Circulasi darah
9.
Hemoglobin
|
Meningkatkan
|
1.
Otot jantung membesar
2.
Ruang jantung membesar
3.
Denyut jantung menurun
4.
Kpasitas jantung
meningkatkan
5.
Kapiler menjadi padat
6.
LDH Menurun
7.
Tekanan darah menurun
8.
Immune meningkatkan
9.
Pemburuh darah melebar
10.
|
2. Bagaimana Respon dan Adaptasi
Latihan Terhadap Sistem Respirasi?
Respon
Latihan
fisik akan mempengaruhi konsumsi oksigen dan produksi karbon dioksida. Kadar
oksigen dalam jumlah yang besar akan terdifusi dari alveoli ke dalam darah vena
kembali ke paru-paru. Sebaliknya, kadar karbon dioksida yang sama banyak masuk
dari darah ke dalam alveoli. Oleh itu, ventilasi akan meningkat untuk
mempertahankan konsentrasi gas alveolar yang tepat untuk memungkinkan
peningkatan pertukaran oksigen dan karbon dioksida. (Hernández,2018).
Permulaan
aktivitas fisik ini disertai dengan peningkatan dua tahap ventilasi. Hampir
segera dapat terlihat peningkatan pada inspirasi dan kenaikan bertahap pada
kedalaman dan tingkat pernapasan. Kedua tahap penyesuaian menunjukkan bahwa
kenaikan awal dalam ventilasi diproduksi oleh mekanisme gerakan tubuh setelah
latihan dimulai, namun sebelum rangsangan secara kimia, korteks motor menjadi
lebih aktif dan mengirimkan impuls stimulasi ke pusat inspirasi, yang akan
merespon dengan meningkatkan respirasi juga. Secara umpan balik proprioseptif
dari otot rangka dan sendi aktif memberikan masukan tambahan tentang gerakan
ini dan pusat pernapasan dapat menyesuaikan kegiatan itu berdasarkan
kesesuaiannya. (Guyton, 2006) Tahap kedua lebih bertahap dengan kenaikan respirasi
yang dihasilkan oleh perubahan status suhu dan kimia dari darah arteri
Otot
diafragma yang terletak di bagian dalam dan luar interkostaliskontraksinya
bertambah dalam. Rongga toraks menutup dan mengeras ketika udara masuk ke dalam
paru-paru, diluar muskulus interkostalis menekan tulang iga dan mengendalikan
luas rongga torak yang menyokong pada saat ekspirasi
sehingga bagian luar interkostalis dari ekspirasi menekan bagian perut. Kekuatan diafragmakearah
atas membantu mengembalikan volume rongga pleura. (Eman, 2017) Pada waktu menarik napas dalam, maka otot
berkontraksi, tetapi
pengeluaran pernapasan dalam proses yang pasif. Ketika diafragma menutup dalam,
Penarikan
napas melalui isi rongga dada kembali memperbesar paru-paru dan dinding
badan bergerak hingga diafragma dan tulang dada menutup ke posisi semula. Aktivita
Volume respirasi per menit
Volume
respirasi per menit adalah jumlah total udara baru yang masuk ke dalam saluran
pernapasan setiap menit, sama dengan volume tidal kecepatan respirasi. Volume
tidal normal sekitar 500ml dan kecepatan respirasi normalnya 12 kali per menit.
Rata-rata volume respirasi per menit sekitar 6 liter/menit. Seseorang dapat
Adaptasi
Adaptasi
Sistem Pernapasan Terhadap Latihan merupakan sebagai fungsi tubuh. Fungsi
pernapasan agar baik, berolahraga merupakan cara yang sangat baik untuk meningkatkan vitalitas fungsi baru.
Olahraga merangsang pernapasan yang dalam dan menyebabkan paru berkembang,
oksigen banyak masuk dan disalurkan ke dalam darah, karbondioksida lebih banyak
dikeluarkan Untuk bekerja dan bergerak diperlukan energy.
Prinsip-
prinsip respond an adaptasi sistem Respirasi terhadap latihan bisa disimpulkan
dalam tabel di bawah:
Selama olahraga
|
Adaptasi
Sistem Respirasi
|
1.
Kontraktilitas otot diafragma meningkatkan
2.
Pemakaian oksigen sangat meningkat, karena otot yang aktif mengoksidasi molekul nutrien
lebih cepat untuk memenuhi
peningkatan kebutuhan
energinya.
3.
Produksi karbon dioksida sangat meningkat karena
otot yang lebih aktif melakukan
metabolisme
memproduksi lebih banyak karbon dioksida
4.
Ventilasi alveolus sangat meningkat.
5.
Penyaluran oksigen ke otot sangat meningkat.
6.
Volume respirasi
7.
Pengurangan karbon dioksida dari otot sangat meningkat
8.
Frekuensi pernapasan juga sangat meningkat
9.
Volume Udara Pernapasan dalam Paru-paru
10.
Pernapasan Dada
11.
Pernapasan Perut
12
Gas O2 dan CO2 dalam tubuh meningkatkan
13.Kecepatan
Pernapasan meningkatkan
|
1.
Aleveolus menjadi padat dan banyak
2.
Peningkatkan fungsi vitalitas paru-paru
|
3. Bagaimana Respon dan Adaptasi Latihan Terhadap Sistem
Muskuloskeletal?
Respon
Peningkatan
ekstraksi oksigen oleh otot bekerja karena perubahan enzimatik dan biokimia
pada otot serta peningkatan konsumsi oksigen maksimal untuk setiap intensitas
latihan yang diberikan. ( Ganong, 2005). Peningkatan aliran darah ke otot-otot
yang bekerja memberikan oksigen tambahan. Maka, ekstraksi oksigen lebih banyak
dari sirkulasi darah dan penurunan PO2 jaringan lokal dan peningkatan PCO2.
Otot
yang berkontraksi membutuhkan energi. Energi mengakibatkan actin dan myosin
saling mendekat berakibat serabut otot memendek sehingga ototpun memendek pula
Energi untuk kontraksi otot hanya energi dari pemecahan ATPmenjadi ADP + P +
energi diperlukan enzym ATPase (Virkamäki
et, Al, 2006 )
Adaptasi
pelatihan
meningkatkan kemampuan kedua jenis serat untuk menyediakan energi selama
latihan berkepanjangan. Setelah mengikuti latihan kekuatan, kegiatan intensitas
tinggi membutuhkan perbaikan besar dalam kekuatan otot dan kapasitas aerobik
tinggi. Selain itu, akan terjadi peningkatan ukuran otot-otot yang terlibat
iaitu hipertrofi. (Carolin Kisner, 1996)
Prinsip-
prinsip respon dan adaptasi sistem Muskuloskeletal terhadap latihan bisa disimpulkan
dalam tabel di bawah:
Selama olahraga
|
Adaptasi
Sistem Muskuloskeletal
|
1.Peningkatan kontraksi otot
(actin-myosin)
2. Peningkatan ekstraksi
oksigen oleh otot bekerja
3. Peningkatan
aliran darah ke otot-otot yang
bekerja
4. Perubahan enzimatik
dan biokimia
5. Glycogen
menurn
6.Asam laktat
meningkatkan
7.
|
1.Otot
membesar (hipertrofi)
2.Peningkatkan
Mitokondria otot
3.Peningkatkan
Kapasitas otot (Kekuatan, kecepatan, flexibilitas dan daya otot)
4.Tulang
mejandi padat
|
4. Bagaimana Respon dan Adaptasi Latihan Terhadap System
Saraf Otak?
Respon
Proses
penerimaan rangsang yang umumnya dari luar, proses yang ada di otak baik proses
mengingat “short term” dan “long term”, kemudian perintah (motor) yang
rangsangnya diteruskan ke otot serang lintang (lurik). Reaksi tersebut bisa
dilatihkan. Kalau sangat terlatih akan disebut dengan automatisasi, seolah-olah
tak dipikirkan lagi (sebenarnya ada proses berpikir). Hanya waktu proses yang
terjadi sangat cepat. (Tian,
2014)
Adaptasi
Latihan
selama 30 – 45 menit dengan berjalan cepat, tiga kali seminggu, dapat membantu
menangkal timbulnya demensia. Tidak hanya itu, latihan untuk meningkatkan
keseimbangan, koordinasi dan kelincahan memberi dampak positif yang besar pada
struktur otak dan fungsi kognitif dari sekelompok besar orang-orang usia lanjut (Hayward,
2013)
Setiap
sel otot dilayani oleh satu saraf. Menurut Morgan (2015), pengaruh latihan terhadap perubahan neuromuscular
adalah
1.
Latihan dapat memperbesar myofilament, dengan
latihan kekuatan
2.
Latihan dapat mempercepat sliding filament( kontraksi-relaksas
3.
Latihan dapat mempertinggi cadangan glikogen, karena pada latihan banyak menggunakan glikogen.
4. Meningkatkan responsibilitas otot terhadap
rangsang
5.
Meningkatkan kemampuan motorik,
kekuatan, dan daya tahan otot
6.
Meningkatkan Memori
• Membantu
Mengendalikan Emosi
• Sel
Saraf Sensorik
• Sel
Saraf Motorik
• Sel
Saraf Penghubung
7. Perlambatan Penurunan Fungsi Kognitif
8. Membantu
Berkonsentrasi
Ø Struktur
sistem saraf menjalankan fungsi:
(1) Meregulasi
aktifitas tubuh
(2) Mengontrol
kesadaran
(3) Mendeteksi
stimuli lingkungan
(4) Merespons
stimuli
lingkungan
(5) Memroses
dan menyimpan informasi sensoris
dan,
motoris, dan
(6) Mentransmisi
impuls sensoris dan motoris
antara otak dan seluruh bagian tubuh.
Ø Otak
adalah pusat penyimpan memori
Medulla oblongata =
bagian terbawah batang
otak,
mengontrol otot respirasi,
detak
jantung dan tekanan darah.
Hypothalamus =
bagian otak pengatur/regulator
laju
detak jantung, tekanan darah, dan
pernapasan,
aktivitas digestif, respons
emosional,
perilaku, suhu badan, keseim-
bangan air
serta rasa haus, siklus tidur-
bangun,
sensasi lapar, aktivitas sistem
endokrin;
sebutan lain: “thermostate”
tubuh.
•
Masing hemishpere dibagi menjadi 4
(empat)
(1)
lobes frontalis à fungsi gerak motoris
(2)
lobes temporalis
à
fungsi pendengaran dan penciuman
(3)
lobes occipitalis à fungsi pengelihatan
(4)
lobes parietalis à fungsi penerima
dan penginterpretasi impuls saraf dari
reseptor sensoris yang di seluruh bagian tubuh.
Meningkatkan
kemampuan motorik, kekuatan, dan daya tahan otot (Xuanming et, Al, 2013)
5. Bagaimana respon dan adaptasi Latihan terhadap sistem
Indokrin?
Banyak
hormon berperan dalam latihan fisik, respon endokrin terhadap olahraga dapat
meningkatkan fungsi organ, kebugaran fisik dan keadaan psikologi secara
keseluruhan. tanpa olahraga hormon akan terbatas. olahraga yang kuat dapat
meningkatkan fungsi endokrin. Respon
hormone Pineal gland, Pituitary gland, Tyroid gland, Thymus gland, Adrenal,
Pancreas, Ovary dan Testes (Hackney,2017)
Latihan
tampaknya menjadi stimulan kuat terhadap hypothalamus untuk mengeluarkan
hormon-hormon pituitary anterior
– Lobus
Anterior
• Adrenocorticotropin
• Growth
hormone *
• Thyropin
• Follicle-stimulating
hormone
• Luteinizing
hormone *
• Prolactin
Latihan
fisik dalam jangka panjang menunjukkan proses kontrol GH yang berbeda. Bukti
:1. Sedikit peningkatan GH selama latihan dengan intensitas yang sama antara
seorang atlit dan bukan.2. Penurunan GH setelah olahraga berat lebih cepat
terjadi pada atlit dibanding yang bukan atlit (berhubungan dgn tk. Kebugaran
ENDOCRINE EXERCISE GROWTH HORMONE
(GH)
-
GH disekresikan dari adenohyphophysis.
-
Kadar GH meningkat dalam darah selama olahraga, dan peningkatannya lebih besar
pada olahraga dengan intensitas yang lebih besar pula meningkat pada
peningkatan suhu yang diakibatkan oleh olahraga
-
latihan 900 cal/m/min (20 ment) dicapai peningkatan puncak GH sampai sekitar 35
kali dari nilai pada keadaan istirahat.
menimbulkan
dugaan bahwa peningkatan GH selama latihan berperan dalam mobilisasi dan
metabolisme asam lemak
a. Selama
latihan Hormone Adrenalin dan
Norepinephrine dilepaskan dalam jumlah besar, menyediakan sistem tubuh
dengan peningkatan energi dalam bentuk glukosa dan asam lemak bebas. ( Hoffmann
et Al, 2004)
b. Epinephrine
( The Adrenal Medulla): meningkatkan selama latihan dan menstimulasi Hati untuk
melepaskan glukosa maupun mempercepat kegunaan glycogen otot.
c. Tthyroxin dari Thyroid gland
selama latihan meningkatkan jumlah darah dalam tubuh sebesar 30% dan
meningkatkan metabolisme dalam tubuh manusia.
d. Insulin dan Glycagon, Selama
latihan terlihat peningkatkan Glycagon dan penurnan Insulin.
-
Catecholamines hormones : selama latihan sekresi Catecholamines meningkatkan
-
Somatotropin meningkatkan
-
ACTH-cortisol meningkatkan
-
Testosterone meningkatkan
(Boman, 2018).
-
Renin-angiotensin-aldosterone meningkatkan
-
ADH meningkatkan
Pengaturan
metabolisme glukosa selama latihan :
• Sekresi
Glucagon meningkat selama latihan untuk meningkatkan pemecahan
glycogen dalam liver (glycogenolysis)
• Epinephrine
dan Norepinephrine selanjutnya meningkatkan glycogenolysis
• Kadar
kortisol juga meningkat selama latihan untuk katabolisme protein untuk
gluconeogenesis selanjutnya.
• Growth
Hormone memobilisasi free fatty acids (asam lemak bebas)
• Thyroxine meningkatkan
katabolisme glukosa
• Seiring
dengan meningkatnya intensitas latihan, meningkt pula keluaran catecholamine untuk
glycogenolysis
• Selama
latihan ketahanan rerata keluaran glukosa sangat erat berhubungan dengan
kebutuhan otot.
• Saat
kadar glukosa menurun, kadar glucagon dan cortisol meningkat signifikan untuk
meningkatkan gluconeogenesis.
• Glucose
hanya diantar ke sel-sel, namun juga harus diambil oleh sel
Adaptasi
Fungsi
system endokrin menjadi lancer dan:
• Mengendalikan
proses pergerakan dan keseimbangan fisiologis
• Meliputi
semua jaringan/kelenjar yang mensekresi hormon masuk ke dalam darah
Reference
Fry, A., & Putrino, D. (2018). Exercise decreases cardiovascular
risk factors: Now what? International
Journal of Cardiology, 254, 340–341. doi:10.1016/j.ijcard.2017.12.023
Serna, L. Y., Mañanas, M. A., Hernández, A. M., & Rabinovich, R. A.
(2018). An Improved Dynamic Model
for the Respiratory Response to Exercise. Frontiers in Physiology, 9. doi:10.3389/fphys.2018.00069
Eman M F, Mahitab M, Safaa K M, Ahmed. M. El-Kahky, Manal A Al A.
Ultrasonography Assessment of
Diaphragm in Asthmatic Children and Effects of Diaphragm Strengthening Exercise on Angiogenin
Level and Pulmonary Functions. Int J Pul & Res
Sci. 2017; 1(5): 555574. DOI:10.19080/IJOPRS.2017.01.555574
Peçanha, T., Bartels, R., Brito, L. C., Paula-Ribeiro, M., Oliveira, R.
S., & Goldberger, J. J. (2017).
Methods of assessment of the post-exercise cardiac autonomic recovery: A methodological review. International Journal
of Cardiology, 227, 795–802. doi:10.1016/j.ijcard.2016.10.057
Hackney, A. C. (2015). Exercise Endocrinology: Guidance for Future
Research Direction and Focus. Journal
of Steroids & Hormonal Science, 06(01). doi:10.4172/2157- 7536.1000.e114
Morgan, J. A., Corrigan, F., & Baune, B. T. (2015). Effects of
physical exercise on central nervous
system functions: a review of brain region specific adaptations. Journal of Molecular Psychiatry, 3(1).
doi:10.1186/s40303-015-0010-8
Tian, K. , Qin, J. , Huang, L. , Long, M. , Yu, S. , Yu, Y. and Wu, J.
(2014) Effect of Endurance Training
on the Autonomic Nervous System Function of Young Male. International Journal of Clinical Medicine, 5,
1189-1199. doi: 10.4236/ijcm.2014.519152
Patel, H.C., Rosen, S.D., Lindsay, A, Hayward, C., Lyon, A.R. and di Mario, C. (2013) Targeting the Autonomic Nervous System: Measuring Autonomic Function and Novel Devices for Heart Failure Management. International Journal of Cardiology, 170, 107-117. http://dx.doi.org/10.1016/j.ijcard.2013.10.058
Qin, Fei; Hao, Xuanming; Wang, Songtao; and Li, Han (2013) "Effect
of Exercise on Enteric Nervous
System and the Dysfunction of Colon in Type 2 Diabetes Rat," International
Journal of Exercise Science:
Conference Proceedings: Vol. 10 : Iss. 1 , Article 35.
Cheng, S.-J., Yu, H.-K., Chen, Y.-C., Chen, C.-Y., Lien, W.-C., Yang,
P.-Y., & Hu, G.-C. (2013).
Physical Activity and Risk of Cardiovascular Disease Among Older Adults. International Journal of
Gerontology, 7(3), 133–136. doi:10.1016/j.ijge.2013.03.001
Agarwal, S. (2012). Cardiovascular benefits of exercise. International
Journal of General Medicine, 541.
doi:10.2147/ijgm.s30113
Prado, D., Silva, A., Trombetta, I., Ribeiro, M., Guazzelli, I., Matos, L.,
Villares, S. (2010). Exercise
Training Associated with Diet Improves Heart Rate Recovery and Cardiac Autonomic Nervous System Activity in
Obese Children. International Journal of
Sports Medicine, 31(12), 860–865. doi:10.1055/s-0030-1267158
Harjola, V.-P., Kiilavuori, K., & Virkamäki, A. (2006). The effect
of moderate exercise training on
skeletal muscle myosin heavy chain distribution in chronic heart failure. International Journal of Cardiology,
109(3), 335–338doi:10.1016/j.ijcard.2005.06.025
Todd, I. C. (1994).
Cardiovascular response to exercise. International Journal of Cardiology, 47(1), 85–86.
doi:10.1016/0167-5273(94)90142-2
Romero, S.M., Pereira,
A.F., Garofalo, M.A. and Hoffmann, A. (2004) Effects of Exercise on Plasma Catecholamine Levels in the Toad,
Bufo paracnemis: Role of the Adrenals and
Neural Control. Journal of Experimental Zoology Part A: Comparative Experimental Biology, 301,
911-918. http://dx.doi.org/10.1002/jez.a.91
Melvin H Williams 2010;
Nutrition for Health , Fitness Sport. 9 th ed, McGraw Hill
Guyton, C. Arthur.
2006. The Textbook of Medical Physiology. 6th edition, W.B. Company
Anne Wang, Stefan
Arver, Kurt Boman.(2018). Testosterone, sex hormone-binding globulin and risk of cardiovascular events: A
report from the Outcome Reduction with an Initial
Glargine Intervention trialFirst Published December 19, 2018 Research Article https://doi.org/10.1177/2047487318819142
No comments:
Post a Comment