Risma.imthihanul@yahoo.com

2. C. Mekanisme Frank-Starling

Hukum Frank-Starling menyatakan, energi kontraksi sebanding dengan panjang

awal serat otot jantung. Sehingga dengan diregangnya otot, timbul peningkatan

tegangan sampai maksimal dan kemudian menurun dengan makin bertambahnya

regangan. Pada keadaan fisiologis semakin besar volume ventrikel selama

diastolik, semakin teregang serat jantung sebelum stimulasi, dan akan semakin

besar pula kekuatan kontraksi berikutnya. Hal ini menunjukkan bahwa,

peningkatan ventricular output berhubungan dengan preload (peregangan serat-

serat miokardium sebelum kontraksi). Cardiac output dipengaruhi oleh stroke

volume dan frekuensi jantung. Ventricular stroke volume dipengaruhi

oleh preload, afterload dan kontraktilitas miokardium. Stroke volume akan

meningkat bila terjadi peningkatan preload, penurunan afterload, atau

peningkatan kontraktilitas. Hukum Frank-Starling secara lengkap dapat dilihat

pada Gambar.

Gambar Hukum Frank-Starling. 1

1. Sherwood, Laura Iee. Fisiologi Manusia. Jakarta : EGC. 2011.

4. B. Metabolisme Laktat

Pada aktivitas fisik anaerobik dapat digunakan energi yang berasal dari

metabolisme Sistem Glikolisis laktasid. Simpanan glikogen di otot dapat dipecah

menjadi glukosa untuk menghasilkan energi, proses awal disebut glikolisis tanpa

dibutuhkan oksigen, maka disebut proses metabolisme anaerobik. Energi

anaerobik artinya energi yang dihasilkan dari bahan makanan tanpa penggunaan

oksigen secara simultan. Selama glikolisis setiap molekul glukogen menghasilkan

4 mol ATP. Sistem ini melibatkan keberadaan glikogen didalam otot untuk

diuraikan sehingga menghasilkan energi, selanjutnya energi tersebut digunakan

untuk membentuk ADP dan Pi menjadi ATP. Proses ganda pembentukan kembali

ATP yang melibatkan glikogen tidak disertai dengan keterlibatan oksigen maka

disebut sebagai glikolisis anaerobik. Proses pembentukan ATP ini mempunyai

dampak terbentuknya asam laktat (C3H6O3). Sistem ini diperlukan untuk

aktivitas yang tinggi yang dilakukan dalam waktu antara 1-3 menit.1

Asam laktat dihasilkan dari reduksi asam piruvat, proses ini terjadi pada

jaringan otot yang kekurangan oksigen, misalnya pada waktu berolahraga dengan

intensitas yang relative berat.4,5,29 Hasil percobaan yang dilakukan Katz

menunjukan terjadinya hubungan yang linier antara peningkatan NAD+, asam

laktat dengan peningkatan intesitas kerja fisik. Pada waktu tes ergometer sepeda

dengan intensitas 50-70% VO2 maks akan terjadi peningkatan yang cukup tajam

kadar asam laktat di dalam darah dan sarcoplasma otot. Menurut Katz, dkk

terjadinya peningkatan asam laktat di otot disebabkan hipoksia jaringan otot.2

Laktat adalah produk akhir dari proses glikolisis anaerob yang dihasilkan

oleh sel darah merah dan sel otot yang aktif. Dalam keadaan istirahat, asam laktat

dihasilkan oleh sel darah merah, sel darah putih, otak, sel otot, sel hepar, mukosa

usus dan kulit. Eliminasi asam laktat dilakukan oleh jaringan tubuh, terutama oleh

hepar, ginjal dan jantung. Dalam keadaan istirahat, ginjal dan jantung

menggunakan asam laktat sebagai energi, sedangkan hepar menggunakan asam

laktat sebagai bahan baku dalam glukogenesis. Jantung mempunyai lebih banyak

enzim laktat dehidrogenase dibandingkan dengan jaringan otot, hal ini

memungkinkan jantung mempunyai kemampuan yang lebih baik dalam

menggunakan asam laktat sebagai bahan baku energy. Menurut Stanley, sumber

energy yang dipergunakan oleh otot jantung berasal dari asam lemak bebas 60-

80%, 10-20% glukosa dan sisanya berasal dari asam laktat.3

Laktat merupakan salah satu parameter respons stress selain ACTH dan

adrenalin. Sejak lebih dari 150 tahun y.l telah diketahui asam laktat diproduksi

dalam jumah yang banyak selama aktifitas otot sebagai hasil proses glikolisis

anaerob. Aktivitas fisik menyebabkan berbagai efek fisiologis tergantung

intensitas aktivitas fisik. Berlari atau tes treadmill menyebabkan peningkatan

kebutuhan metabolisme yang melampaui batas istirahat (resting level), selanjutnya

produksi laktat akan meningkat melewati batas ambang laktat (4 mmol/L). Laktat

merupakan hasil reduksi piruvat, oleh aktifitas enzim laktat dehidrogenase. Laktat

yang tertumpuk selanjutnya akan dapat dioksidasi kembali didalam sitosol

menjadi piruvat, keadaan ini berlangsung secara fisiologis. Aktifitas

fosfodehydrogenase(PDH) juga akan pulih kembali untuk memacu oksidasi

piruvat, yang akhirnya masuk ke dalam mitokondria untuk berpartisipasi dalam

siklus Krebs. Laktat juga dapat langsung masuk ke dalam mitokondria seperti

yang diterangkan dalam mekanisme intracellular lactate shuttle dan kemudian

dioksidasi di dalam matrik mitokondria. Dibuktikan juga bahwa interkonversi

yang hampir sama terjadi di dalam eritrosit berkat peran enzim laktat

dehidrogenase (LDH) di dalam darah yang dapat mengkonversikan piruvat

menjadi laktat atau sebaliknya. Interkonversi ini dapat terjadi dengan cepat dan

dengan laju yang sama pada ke dua arah, walaupun dalam keadaan hipoksia berat. 4

Hanya sedikit sekali asam laktat diekskresikan melaui urine dan kulit.

Kadar asam laktat dalam darah vena dalam keadaan istirahat adalah 0.63-2.44

mmol/l atau 5.7-22.0 mg/100ml, sedangkan sumber asam laktat yang terbesar

pada saat isitrahat berasal dari pemecahan glukosa di dalam sel darah.113 Secara

cepat asam laktat yang terbentuk akan dieliminasi terus-menerus. Apa bila terjadi

peninggian kadar asam laktat di dalam sirkulasi darah, berarti terdapat

peningkatan masuknya asam laktat ke dalam sirkulasi darah melebihi laju

eliminasi asam laktat.5

Serabut otot yang berbeda mengandung enzim LDH yang berbeda pula.

Fast twich fibers memiliki enzim LDH yang lebih mudah membentuk laktat

(perubahan piruvat menjadi laktat), sedangkan slow twich fibers mempermudah

pembentukan piruvat (laktat menjadi piruvat), perhatikan Gambar.5

Selama aktivitas fisik anaerobik kadar laktat darah akan meningkat dan

otot akan segera menghilangkannya. Laktat yang berada dalam sirkulasi darah

akan dikirim ke hepar untuk dimetabolisme, direkonversikan menjadi glukosa dan

menuju jantung untuk dioksidasi. Selain itu laktat juga dapat diambil oleh sel otot

lainnya melalui interstitium untuk dimetabolisme. Laktat secara pasif akan

disimpan oleh sel otot yang dalam keadaan istirahat akan tetapi akan dioksigenasi

pada sel otot yang berkontraksi.15 Batas ambang kadar laktat untuk aerobik 2

mmol/L sedangkan untuk anaerobik adalah 4 mmol/L. Pada penelitian Soya 7,

menemukan peningkatan kadar laktat yang terus meningkat sampai 10 mMol/L,

pada keadaan aktifitas fisik anaerobik menggunakan treadmill kecepatan

35m/menit(all out speed) pada tikus percobaan. Sedangkan pada kecepatan

20m/menit ditemukan kadar laktat tikus dalam keadaan steady state sebesar 1

mMol/L sampai tikus dalam kondisi kelelahan, selanjutnya terjadi metabolisme.5

Gambar Metabolisme Bahan Bakar Kontraksi Sel Otot Jantung4

1. Foss and Keteyian. Physiological basis for exercise and sport,

Mc.Graw Hill New York.2006;59-64

2. Guyton & Hall. Textbook of Medical Physiology 11th edition.

Elsevier Saunders, Philadelphia, Pensylvania.2006;79-

82;530;1056-60

3. Soya H; Mukai A; Deocaris, OhiwaN; ChangH.,Nishijima; Fujikawa T; Togashi.K; Saito T. Threshold like pattern of neuronal activation on the hypothalamus during treadmill running : Estasblishment of minimum running stress (MRS) rat model. Neuroscience research.2007;58: 341- 8

4. Mooren. FC; Volker Klaus. Molecular and Cellular Exercise

Physiology, Human kinetics, USA.2005:553

5. Wittenberg,JB; Wittenberg,BA. Myoglobin function reassessed. J

Exp Biol. 2003; 206:2011-20.

5. Bagaimana Perubahan Anatomi Dan Fisiology Terhadap Mekanisme

Adaptasi

Fungsi kardiovaskuler dalam latihan adalah mengangkut oksigen dan nutrisi

ke otot. Untuk keperluan itu, aliran darah otot meningkat secara dramatis selama

latihan. Darah yang mengalir ke setiap jaringan tubuh hampir selalu diatur sesuai

dengan kebutuhan jaringan. Bila jaringan bersifat aktif, jaringan ini

membutuhkan jauh lebih banyak aliran darah daripada bila pada keadaan istirahat

kadang-kadang 20 sampai 30 kali nilai istirahatnya. Ternyata secara normal

jantung tidak dapat meningkatkan curah jantungnya lebih dari empat sampai

tujuh kalinya. Oleh sebab itu, tidaklah mungkin untuk meningkatkan aliran darah

di mana saja di dalam tubuh bila kebutuhan jaringan tertentu menimbulkan

peningkatan aliran. Seseorang yang terlatih memiliki sistem jantung, paru dan

pembuluh darah yang baik akan lebih efisien daripada orang yang tidak terlatih.

Dengan melakukan aktivitas olahrgaga yang rutin dan teratur dan sistematis akan

dapat meningkatkan kualitas sistem jantung paru dan pembuluh darah. Perubahan

secara cepat tekanan darah dan nadi disebut respon, bila perubahannya lambat

akibat olahraga atau latihan teratur disebut adaptasi. Contoh sederhana adalah

adanya perbedaan signifikan antara volume denyut jantung pada orang biasa

engan orang yang terlatih pada saat istirahat, orang yang terlatih misalnya atlet,

umumnya memiliki volume denyut jantung pada orang yang lebih besar dari pada

orang biasa. Hal ini disebabkan oleh olahraga yang dilakukan secara teratur dan

sistematis sehingga atlet memiliki jantung lebih kuat dan pembuluh darah yang

lebih baik, perhatikan gambar.1,2

Gambar Respon Jantung Terhadap Olah Raga3

Gambar Adaptasi organ tubuh pada keadaan istirahat dan latihan.4

Gambar respon kardiovaskuler saat latihan. Central command memulai proses

respon, yang dipertahankan dalam kondisi keseimbangan melalui sistem feedback

dari kardiopulmonar serta baroreseptor arterial, dan sistem neurologik.5

1. Karim Faizati. Panduan Kesehatan Olahraga bagi Petugas Kesehatan.

Diektur Kedokteran Komunitas, 2002.

2. Sumosardjuno Sadoso. Aspek Dasar Fungsi dan Organisasi Kedokteran

Olahraga. Jurnal Cermin Dunia Kedokteran No. 12, 1978, p. 8-10.

3. Ganong. Buku Ajar Fisiologi Olahraga, Edisi 22. EGC : Jakarta. 2012. pp:

290-230.

4. Soekarman R. Dasar Olahraga untuk Pembina, Pelatih dan Atlit Jakarta.

CV. Haji Masagung. 1986.

5. Moyna N.M. Principles of Exercise Training For Physicians, In Exercise

and Sports Cardiology. Editor: Thompson P.D., McGraw-Hill Companies,

Inc. 2001.