Jenis Kelelahan Otot
Aktifitas kontraktil di otot tidak bisa berlangsung terus-menerus. Pada akhirnya ketegangan otot menurun seiring dengan timbulnya kelelahan. Jenis kelelahan : kelelahan otot, kelelahan neuromuskular dan kelelahan sentral. Sifat kelelahan : lokal atau menyeluruh, kelelahan yang menyertai olahraga endurance, kelelahan dan kinerja olahraga.
Kelelahan Otot
terjadi ketika otot tidak dapat berespon terhadap rangsangan dengan tingkat aktifitas kontraktil yang setara. Faktor-faktor yang terkait ; 1) penimbunan asam laktat, 2) Habisnya cadangan energi.
Waktu timbulnya kelelahan otot berbeda sesuai jenis serat otot. Aktivitas yang berintensitas tinggi lebih cepat menimbulkan kelelahan. Kelelahan otot membatasi kinerja otot
Kelelahan Neuromuskular
Faktor pembatas pada aktivitas yang kuat dan cepat terletak pada taut neuromuskulus. Neuron motorik aktif tidak mampu mensintesis asetilkolin dengan cukup cepat untuk mempertahankan transmisi kimiawi potensial aksi dari neuron motorik ke otot.
Kelelahan Sentral / Kelelahan Psikologis
Jika SSP tidak adekuat mengaktifkan neuron motorik yang mempersarafi otot yang bekerja. Individu akan memperlambat atau menghentikan aktivitasnya. Olahraga berat, kelelahan mungkin berakar pada rasa tidak nyaman yang berkaitan dengan aktivitas sehingga perlu motivasi. Olahraga kurang berat berkaitan dengan kebosanan atau kurang tidur. Mekanismenya masih belum jelas.
Kelelahan otot yang bersifat lokal/ menyeluruh
Menyertai latihan yang berintensitas tinggi dan waktunya singkat akibat akumulasi asam laktat dalam darah dan otot. Berhubungan dengan resistensi energi ATP selama kontraksi atau rileksasi otot Fast Twitch.
Kelelahan yang menyertai Olahraga endurance
Kelelahan ini terjadi karena kelelahan otot (lokal) dan di luar otot (komponen tubuh lain). Kelelahan lokal karena terkurasnya cadangan glikogen otot baik di FT / ST.
Kelelahan karena komponen lain disebabkan oleh :
1) Hipoglikemia
2) Penipisan glikogen hati
3) Dehidrasi
4) Kehilangan elektrolit
5) Hipertermia
6) Kebosanan (psikologis)
Kelelahan yang menyertai olahraga endurance bersifat menyeluruh.
Kelelahan dan kinerja olahraga
Menunda kelelahan akan memberi kesempatan atlit menyelesaikan suatu perlombaan. Idealnya menunda kelelahan memungkinkan atlit meningkatkan kinerja saat awal dan pertengahan pertandingan dan masih menyediakan tenaga yang besar untuk meyelesaikan pertandingan. Latihan fisik akan memberikan perubahan fisiologis tubuh untuk menunda kelelahan karena efek glycogen sparing (menggunakan lemak > glikogen sebagai bahan bakar) sehingga cadangan glikogen di hati dan otot dapat diirit sehingga kelelahan tertunda. Efek latihan fisik meningkatkan aklimatisasi terhadap panas lingkungan yang akan mengurangi hipertermia, dehidrasi dan hilangnya elektrolit selama kinerja berlangsung.
Nyeri otot (Muscle Soreness)
Penelitian : Kontraksi eksentrik > isometrik > isotonik. Terjadi penurunan kekuatan oto menyertai kontraksi eksentrik sepanjang durasi dari periode nyeri , sedangkan saat kontraksi isometrik dan konsentrik tidak mengalami penurunan nyeri.
Penyebab nyeri (berdasarkan teori) :
- kerusakan jaringan (sobekan kecil di otot)
- spasme lokal (mengurangi aliran darah)
- overstreching (rusaknya jaringan penyambung antara tendon dan otot / connective tissue theory)
Pencegahan Nyeri Otot
Streching : membantu mencegah dan menyenbuhkan bila terjadi nyeri.
Mengkonsumsi 2x 100 mg Vitamin C perhari selama 30 hari : melindungi dan mengurangi nyeri otot (mungkin berkaitan dengan anti oksidan).
Adaptasi otot dan struktur saraf akibat pelatihan fisik
Tergantung bentuk latihan, intensitas, durasi dan frekuensi latihan. Perubahan yang terjadi adalah meningkatnya kekuatan otot (muscle strenght), ketahanan dan kecepatan atau daya ledak otot. Perubahan pada ukuran otot yaitu hipertropi (meningkatnya diameter serabut otot, meningkatnya jumlah miofibril dan meningkatnya sarkoplasma, kapiler-kapiler dan komponen lainnya. Perubahan pada otot dan gerakan persendian yaitu meningkatnya kelenturan (fleksibility). Ukuran otot ditingkatkan dengan olahraga intensitas tinggi, berdurasi singkat dan anaerobik secara teratur. Pembesaran otot disebabkan hipertropi Fast twitch (IIa) yang direkrut selama kontraksi kuat. Sebagian besar serat menebal akibat sintesis filamen aktin dan miosin yang memungkinkan peningkatan kesempatan jembatan silang berinteraksi dan meningkatkan kekuatan kontraktil otot tapi endurans tidak meningkat. Sedangkan hiperplasia (peningkatan jumlah sel otot) diperkirakan sedikit berperan pada penbesaran otot. Serat otot pria lebih tebal, besar dan kuat bahkan tanpa latihan beban karena efek hormon testoteron(mendorong sintesis dan penyusunan aktin & miosin yang menyebabkan massa otot pria secara alamiah lebih besar). Aktivitas endurans yang teratur dapat mengubah serat IIb menjadi IIa dan sebaliknya dangan aktivitas yang bertenaga. Serat FT dan ST tidak dapat dipertukarkan . Perubahan adaptifr diotot akan berbalik keadaan semula dalam periode beberapa bulan apabila program latihan dihentikan
Macam-macam Sistem Energi
1. Sistem ATP-CP (sistem kreatin fosfat/ anaerob tanpa pembentukan laktat)
Fosfokreatin ; senyawa kimia yang tertimbun di dalam otot (15 – 17 milimol/kg > timbunan ATP). Merupakan energi instan/siap pakai secara cepat untuk membentuk ATP kembali, karena hanya terdiri dari satu rangkaian reaksi.
Creatin kinese
CP ——————–> C + Pi + energi (13000 kalori)
Energi dan gugusan fosfat tersebut digunakan untuk membentuk kembali ATP dari ADP.
ADP + Pi + energi (12000 kalori) ———–> ATP
Sistem ATP-CP
Daya maksimal sebesar 3,6 mol ATP/menit. Diperlukan untuk gerakan-gerakan mendadak/ olahraga kecepatan dan intensitas tinggi (lari cepat 100 meter, renang 25 meter atau angkat besi dll).
Cirinya :
1.tidak melewati rangkaian reaksi kimia yang panjang
2. Tidak membutuhkan O2
3. ATP-CP tertimbun dekat elemen kontraktil otot.
2. Sistem Glikolisis anaerobik/ sistem anaerob dengan Pembentukan laktat
Menyediakan energi dalam waktu relatif cepat (> ATP – CP) dengan intensitas tinggi secara tidak sempurna dan membentuk asam piruvat yang akan diubah menjadi asam laktat. Karbohidrat disimpam dalam darah berbentuk glukosa dan dalam otot berbentuk glikogen. Ketika sistem anaerobik berlangsung terdapat enzim yang mengubah glukosa atau glikogen menjadi suatu ikatan kimia baru sehingga terbentuk ATP dan asam laktat.
Sistem Glikolisis Anaerobik
Asam laktat menurunkan pH (meningkatkan keasaman) dalam otot dan darah yang akan menghambat kerja enzim-enzim atau reaksi kimia dalam sel tubuh, dalam otot menyebabkan kontraksi otot bertambah lemah dan akhirnya lelah.
Cirinya :
1. Membentuk asam laktat penyebab kelelahan
2. Tidak butuh O2
3. Hanya menggunakan KH
4. Memberikan energi untuk resintesis beberapa ATP saja
Sistem ini diperlukan pada aktifitas fisik yang berlangsung cepat/explosif dan berlangsung selama 1 -3 atau 4 menit (lari jarak pendek, sepak bola, hockey, dll). Daya maksimal sekitar 1,6 mol ATP/menit dan kapasitas maksimalnya 1,2 mol ATP.
3. Sistem Aerobik
Sistem energi yang paling banyak reaksi kimia dan memerlukan banyak enzim sehingga prosesnya lambat. Memerlukan O2 yang dibawa hemoglobin untuk menghasilkan ATP dalam jumlah besar. Sumber energinya dari KH dan lemak. Protein digunakan pada latihan endurance seperti lari maraton, balap sepeda jarak jauh, triathlon, dll.
Sistem Aerobik – Oksidasi Glikogen
KH merupakan sumber energi tercepat sehingga cadangan glikogen dalam otot dan hati yang optimal sangat diperlukan. Terjadi 2 tahap yaitu di sitoplasma dan mitokondria. Pertama glikogen (dari KH) berubah menjadi asam piruvat (glikolisis anaerobik) dan membentuk asam laktat di sitoplasma, selanjutnya jika O2 cukup maka sebagian asam piruvat masuk ke dalam mitokondria dan mengalami serangkaian reaksi kimia.
Sistem Aerobik – Oksidasi lemak
Komponen dasar lemak adalah trigliserida (gliserol+ asam lemak). Asam lemak terdiri dari asam lemak tak jenuh (nabati) dan asam lemak jenuh (hewani). Kandungan energinya 2x lebih besar dibanding KH & protein.
Sistem Aerobik – Oksidasi protein
Sumber energi saat cadangan KH berkurang, berfungsi untuk mengganti sel-sel tubuh yang rusak untuk perkembangan otot. Protein (asam-asam amino) diubah bentuknya di dalam hati menjadi senyawa karbon tanpa gugus amino (transaminasi) yang selanjutnya di oksidasi menjadi siklus krebs.
Melatih Otot-otot Oblik
Otot-otot oblik atau yang berada pada kedua sisi otot abdominal adalah wilayah yang seharusnya dilatih untuk merampingkan pinggang. Dengan berbaring pada salah satu sisi tubuh dan melakukan gerakan naik turun pada kaki paling atas berulang-ulang, maka masalah lemak perut dapat segera teratasi.
Bagi para pemula, gerakan mengangkat kaki tidak terlalu lebar sudah cukup untuk mengencangkan otot-otot oblik. Sementara bagi mereka yang menginginkan lebih banyak lemak yang terbakar, disarankan untuk menekuk bahu ke atas bersamaan dengan saat kaki paling atas diangkat menjauh dari lantai. Meningkatkan jumlah pengulangan gerakan secara bertahap dari hari ke hari juga dapat membakar lemak lebih banyak dan mengencangkan otot oblik.
Berbaring pada sisi tubuh sebelah kiri dengan kedua kaki dirapatkan. Letakkan tangan sebelah kiri, menyilang di depan perut. Tekuk lengan sebelah kanan dengan telapak tangan memegang belakang kepala sehingga sudut siku mengarah ke langit-langit. Cara yang paling mudah, jangan angkat kaki namun angkat bagian sisi tubuh paling atas.
Gunakan otot-otot oblik pada sisi sebelah kiri (bukan lengan kanan Anda), tarik otot abdominal dan angkat bahu sebelah kanan dari atas lantai sekitar 5-8 cm saat mengangkat kaki kanan setinggi 30 cm. Tahan selama 2 detik kemudian turunkan perlahan ke posisi semula. Awali dengan 5-8 kali pengulangan untuk setiap sisi tubuh dan lakukan dalam waktu 15-20 menit. Berikan jeda selama 1 menit setiap kali sebelum memulai pengulangan.
Pengantar Fisiologi Latihan
- physiology exercise
Fisiologi Latihan atau physiology exercise bagian atau cabang fisiologi yang mempelajari tentang fungsi tubuh selama berlatih (melakukan aktifitas fisik).
Exercise sciensi adalah ilmu yang mendekskripsikan dan menerangkan fenomena alam yang berhubungan dengan kerja/aktifitas fisik dan olahraga. Exercise sciensi meliputi ilmu spesialis dalam fisiologi olahraga, biomekanik olahraga, psikologi olahraga, sosiologi olahraga, biokimia olahraga, dsb.
Sport medicin adalah salah satu disiplin ilmu kedoteran yang secara teoritis dan praktis , mempelajari meneliti, menganalisa pengaruh olahraga terhadap manusia sehat maupun sakit.
Physical fitness adalah kesanggupan dan kemampuan tubuh melakukan penyesuaian terhadap pembebanan fisik yang diberikan kepadanya tanpa menimbulkan kelelahan yang berlebihan.
Inti dari Fisiologi Latihan
- Apa yang terjadi pada saat berlatih dan apa yang terjadi setelah berlatih
- Olahraga memberikan stress terhadap mekanisme homeostatis dalam tubuh melalui respon faal.
- Respon tubuh bereaksi terhadap perubahan kebutuhan dan tetap berusaha mempertahankan kestabilan lingkungan internal agar dapat bekerja secara optimal
- Sifat respon, adaptif dan akut.
Prinsip Fisiologi latihan
- Manusia makhluk hidup dinamis
- Dinamis eksternal dan internal
- internal : aktifitas sel
- eksternal : manipulasi lingkungan
Fungsi Sel dan Jaringan
- Memperoleh makanan dan O2 dari lingkungan yang mengelilinginya
- Menjalankan berbagai reaksi kimia yang menggunakan zat gizi dan O2 untuk menghasilkan energi bagi sel
- Mengeluarkan CO2 dan Zat-zat sisa selama reaksi kimia
- Mensistesis protein dan komponen lain yang diperlukan untuk pertumbuhan dan menjalankan fungsi tertentu sel
- Menjadi sensitif dan responsif terhadap perubahan yang terjadi di lingkungan sekitarnya.
- Memindahkan Zat-zat dari salah satu bagian sel ke bagian lain ketika menjalankan aktifitas sel
- Bereproduksi
- Ibarat kota metropolitan, memiliki generator dan pabrik bahan bakar, sistem transportasi, jaringan komunikasi yang rumit, sistem penghancur dan pembuangan sampah, pabrik penghasil aneka produk, sistem impor ekspor, sistem pertahanan dan keamanan, sistem pemerintahan yang bersifat diktator, kemampuan menghancurkan tubuhnya sendiri.
- Segala kegiatan kita sehari-hari terjadi pada tingkat sel; memegang kertas, kerja dari sel-sel otot tangan, membaca, sel-sel batang dan kerucut mata yang menerima bayangan huruf yang dikirim ke otak untuk diterjemahkan.
Prinsip Homeostasis
Homeostasis,berasal dari kata Homeo berarti “sama” dan Stasis berarti “berdiam atau menetap”.
Homeostasis adalah pengaturan kondisi-kondisi statis atau konstan di lingkungan dalam tubuh. Tubuh menghadapi perubahan kebutuhan sementara ia harus mempertahankan kestabilan lingkungan internal yang dibutuhkan oleh setiap sel dan organ agar mereka dapat berfungsi karena kerja sistem tubuh yang sangat teratur dan terkoordinasi. Homeostasis bukan berarti menetap namun bersifat “stabil dinamis”.
Sistem tubuh dan kontribusi penting untuk homeostasis
- Sistem sirkulasi : transportasi berbagai zat
- Sistem pencernaan :Sistem pencernaan: menguraikan makanan dan mengeluarkan zat sisa.
- Sistem respirasi : mengambil O2 dan mengeluarkan CO2
- Sistem kemih : mengeluarkan kelebihan garam, air dan elektrolit dari plasma
- Sistem rangka : menunjang, proteksi jaringan lunak, menyimpan Ca dll.
- Sistem otot : menggerakkan tulang dan mendekati makanan, menjauhi bahaya, mengatur suhu
- Sistem integumen : sawar protektif bagian luar yang mencegah cairan internal keluar dan mikroorganisme asing masuk ke dalam tubuh serta mengatur suhu dengan mengatur produksi keringat dan mengatur aliran darah ke kulit.
- Sistem imun : mempertahankan tubuh dari serangan benda asing dan sel-sel tubuh yang telah menjadi kanker, perbaikan dan penggantian sel yang tua atau cidera.
- Sistem saraf : Sistem pengontrol utama tubuh yang memerlukan respon cepat
- Sistem endokrin : Sistem kontrol utama yang lebih mementingkan daya tahan otot
- Sistem reproduksi : tidak esensial untuk homeostasis sehingga tidak penting untuk kelangsungan hidup suatu spesies
Homeostasis penting bagi kelangsungan hidup sel, tiap sel melalui aktifitas khususnya masing-masing turut berperan dan memberi kontribusi bagi homeostasis sebagai bagian dari sistem yang terorganisasi untuk memelihara lingkungan internal yang digunakan bersama oleh semua sel, sehingga butuh kontrol fisiologis.
Mekanisme kontrol fisiologis
Untuk mempertahankan homeostasis tubuh mendeteksi penyimpangan-penyimpangan melalui sistem kontrol :
- Kontrol intrinsik : terdapat dalam organ yang bersangkutan (contoh ; otot bekerja menggunakan O2 dan mengeluarkan CO2 untuk menghasilkan energi. Konsentrasi O2 menurun dan CO2 meningkat, melalui otot polos di dinding pembuluh darah yang mengaliri otot tersebut menghasilkan perubahan kimiawi sehingga otot polos melemas dan pembuluh terbuka lebar untuk mengakomodasi peningkatan aliran darah ke otot).
- Kontrol ekstrinsik : mekanisme pengaturan yang dicetuskan di luar organ (sistem saraf dan endokrin), memungkinkan pengaturan berbagai organ sekaligus untuk mencapai tujuan bersama.
- Mekanisme kontrol fisiologis ini penting untuk mempertahankan keadaan stabil dinamis lingkungan internal keseluruhan –> Contoh; jika terjedi penurunan tekanan darah, maka sistem saraf secara serentak bekerja pada jantung dan pembuluh darah diseluruh tubuh untuk meningkatkan tekanan darah.
- Mekanisme kontrol homeostatis terutama bekerja berdasarkan prinsip umpan balik negatif dan sebagian kecil umpan balik positif.
Adaptasi Tubuh dengan Aktifitas Fisik
1. Adaptasi Otot
Proporsi ST dan FT pada lengan dan tungkai seimbang. Serabut ST memiliki daya tahan aerobik yang tinggi dan bekerja pada aktifitas yang bersifat endurance serta intensitasnya rendah. Serabut FT bersifat anaerobik. FTa/IIa untuk aktifitas yang eksplosif dan FTb//IIb sedikit susah dipahami karena melibatkan otot yang tinggi. Serabut FT dan ST tidak dapat dipertukarkan. Proses adaptasi otot sangat bergantung pada jenis aktifitas yang dilakukan sehingga mempengaruhi predominan sistem energi yang bekerja dan terkait dengan kelompok serat otot yang ada. Otot rangka mendapat suplai darah sebesar 15% dari total volume darah dan meningkat hingga 80% pada saat aktifitas fisisk yang berat. Perubahan adaptif otot akan berbalik keadaan semula dengan periode beberapa bulan apabila aktifitas fisik dihentikan.
2. Adaptasi Kardiovaskuler
Fungsi utama sistem Kardiovaskuler :
- Membawa O2 dan nutrisi ke seluruh sel-sel tubuh
- Mengangkat CO2 dan sisa metabolisme dari sel-sel tubuh
- Mengangkat hormon dari kelenjar endokrin ke target organ
- Mempertahankan hemodinamika tubuh , misalnya temperatur tubuh dan keseimbangan cairan tubuh agar tidak dehidrasi.
Sistem kardiovaskuler = Sistem Pemompaan
Terdiri atas :
- Pompa (jantung)
- Sistem pengaliran (pembuluh darah)
- Cairan (darah)
Jantung secara anatomis terdiri dari :
- 2 atrium (sebagai reservoar)
- 2 ventrikel (sebagai unit pengirim)
- Katup (sebagai penghalang)
Sistem sirkulasi jantung
- Sirkulasi paru : mengangkut darah antara jantung dan paru-paru, ia memiliki tekanan dan resistensi yang rendah.
- Sirkulasi sistemik : mengangkut darah antara jantung dan sistem organ, ia memiliki tekanan dan resistensi yang tinggi.
Sistem konduksi dan intrinsik jantung :
4 sistem konduksi jantung
- Nodus sinoatrial (SA)
- Nodus Atrioventrikularis (AV)
- Bundle his
- Serabut purkinje
Sistem pembuluh darah
- Arteri –> Arteriola –> kapiler –> venula –> vena
- Darah dari seluruh tubuh kembali ke jantung melalui vena-vena, dibantu oleh pompa otot (terutama pada kontraksi otot)
- Darah didistribusikan ke seluruh tubuh bergantung pada kebutuhan jaringan. Jaringan yang aktif membutuhkan darah dalam volume yang lebih banyak.
Darah
Darah dan cairan limpe mengandung zat-zat dari dan ke seluruh tubuh. Cairan plasmamerembes ke jaringan —> Cairan interstitial. Kebanyakan Cl akan kembali ke kapiler dan sebagian lagi masuk ke dalam sistem limfatik dan akhirnya kembali ke aliran darah.
Dehidrasi –> plasma berkurang –> kekentalan darah meningkat –> tahanan aliran meningkat
Adaptasi sistem kardiovaskuler terhadap latihan fisik
Latihan fisik :
- Kebutuhan O2 dan nutrisi meningkat dengan cepat
- Proses metabolisme terjadi dengan cepat
- Sampah metabolisme meningkat
- Suhu tubuh meningkat
- Konsentrasi ion hidrogen meningkat dalam darah dan otot, menyebabkan otot dan darah menjadi lebih asam.
Range of Movement (ROM) Pada Sendi
Range of Movement
Range (jarak)
Kata range (jarak) dapat digunakan dalam 2 pandangan. Pertama, range merupakan besarnya gerakan yang terjadi pada suatu sendi. Kedua, range merupakan besarnya otot memendek atau memanjang pada saat otot menghasilkan gerakan atau mengontrol gerakan.
ROM merupakan kuantitas jarak gerakan ketika sendi digerakkan sampai penuh. Nama-nama gerakan merupakan nama-nama gerakan anatomical yang secara normal diaplikasikan dan metode pengukuran ROM dipublikasikan oleh American Orthopaedic Association. Salah satu contoh pengukuran ROM adalah ROM abduksi shoulder adalah 90 derajat dan ROM adduksi shoulder 90 derajat.
Ketika otot berkontraksi dan menghasilkan gerakan maka kerja otot tersebut melalui ROM tertentu. Ketika suatu otot berkontraksi akan menghasilkan gerakan dengan full ROM. Gambaran full ROM dapat dipecah ke dalam 3 bagian yaitu outer range, middle range dan inner range.
Outer range dari kontraksi otot adalah kontraksi dari terulur penuh otot ke titik tengah dari full ROM. Inner range dari kontraksi otot adalah kontraksi dari titik tengah ROM ke kontraksi penuh (memendek penuh). Middle range dari kontraksi otot adalah kontraksi yang menghasilkan suatu jarak antara titik tengah dari outer range dan titik tengah dari inner range. Middle range kontraksi merupakan kerja dari beberapa otot yang paling sering terjadi dalam menghasilkan gerakan.
Inner range yang penuh lebih sulit dilakukan karena memerlukan kontraksi dengan sejumlahmotor unit yang lebih banyak dan biasanya juga tarikan otot memiliki sudut tarikan yang kurang baik tetapi terhindar dari usaha memisahkan kedua permukaan sendi.
Outer range yang penuh juga sulit karena biasanya sudut tarikannya kurang baik dan terhindar dari usaha menekan kedua permukaan sendi, ditambah pula otot mungkin mengalami inersia dan bekerja melawan berat lengan yang panjang atau berat. Hal ini memungkinkan terjadi ketika beberapa otot bergerak dari full outer range ke full inner range, dengan posisi-posisi tibuh tertentu dimana gaya gravitasi dapat menahan gerakan ketika outer range dilakukan dan membantu gerakan ketika inner range dilakukan. Ketika hal ini terjadi pada otot yang sama maka otot tersebut tidak akan bekerja pada seluruh ROM. Pada bagian akhir ROM (dibantu oleh gravitasi) akan dikontrol oleh otot antagonis pada outer rangenya tetapi kerja otot terjadi secara isotonik memanjang.
Sistem Energi Adenosin Triphosphate (ATP)
Seluruh energi ditubuh berasal dari molekul yang tinggi energi yaitu Adenosin Triphosphate (ATP) yang tertimbung diotot. Selama fungsi tubuh bekerja maka hidrolisis ATP harus terus berjalan. Diantara sel tubuh, sel otot merupakan sel yang terbanyak menimbun ATP. ATP diotot sekitar 4-6 milimol/kg otot, yang hanya cukup untuk aktifitas cepat dan berat selama 3-8 detik. Untuk aktifitas yang lebih lama otot memerlukan ATP melalui 3 sistem energi. Kinerja fisik memerlukan kombinasi dari ke 3 sistem energi, dimana kontribusinya tergantung dari intensitas dan lamanya kerja fisik yaitu sistem ATP-CP, Sistem glikolisis anaerobic dan sistem aerobic. Tubuh beraktifitas seperti mesin yang bergerak sendiri (automobile) dengan mengubah energi kimia menjadi energi mekanik.
Adenosin Triphosphate
Adenosin Triphosphate (ATP)
Semua energi dalam proses biologi berasal dari matahari. Sumber energi tidak dapat digunakan secara langsung tapi melalui proses metabolisme yaitu pemecahan zat gizi dari makanan (klorofil tanaman merubah energi yang diterimanya menjadi energi kimia: KH, protein dan lemak) yang memberi hasil akhir ATP + CO2 H2O. ATP merupakan senyawa kimia berenergi tinggi yang dapat langsung digunakan dalam proses biologis (konduksi saraf, transportasi ion, sekresi kelenjar, kontraksi dan rileksasi otot,dll)
ATP terbentuk dari ADP dan Pi melalui fosforilasi yang dirangkaikan dengan proses oksidasi. Selanjutnya ATP yang terbentuk dialirkan ke proses reaksi biologis yang membutuhkan energi untuk hidrolisis menjadi ATP dan Pi sekaligus melepaskan energi yang dibutuhkan oleh proses biologis tersebut. Demikian seterusnya sehingga terjadilah daur ATP-ADP secara terus menerus.
Siklus ATP
Hidrolisis
- ATP –> ADP + Pi + 12.000 kalori
- ADP –> AMP + Pi + 12.000 kalori
Pembentukan kembali
- AMP + Pi + 12.000 kalori –> ADP
- ADP + Pi + 12.000 kalori –> ATP
Berlangsung secara mendaur –> Siklus ATP –> sistem energi.
Jenis Serat Otot Rangka
Berdasarkan karateristiknya :
- ST (Slow Twitch fiber/serabut otot lambat/Serat oksidatif lambat/Tipe I)
- FT (Fast Twitch fiber/Serabut otot cepat/tipe II), Tipe IIa= serat oksidatif cepat, Tipe IIb= serat glikolitik cepat.
Perbedaan kedua serat terletak pada kecepatan kontraksi dan perangkat enzimatik yang digunakan membentuk ATP.
Potensi Aerobik & Anaerobik serta kecepatan kontraksi
- Fast Twitch, kemampuan sistem anaerobik, ATP lebih cepat terbentuk sehingga kontraksinya lebih cepat, akibatnya Fast Twitch lebih cepat lelah (3x lebih cepat dari slow twitch karena motor neuronnya lebih besar dan sistem ATP-CP serat FT 3x > ST, sistem asam laktat serat FT 2x lebih aktif dari ST.
- Slow Twitch, Sistem aerobik, ATP lambat tapi banyak sehingga kontraksinya lambat, akibatnya ST lebih resisten terhadap kelelahan.
- ST memiliki banyak mitokondria, banyak kapiler dan memiliki kandungan mioglobin yang tinggi (serat merah= red fibers)
- FT kebalikan dari ST, FT berwarna pucat (white fibers)
- Manusia memiliki ketiga serat, persentasinya ditentukan oleh jenis aktifitasnya. Misalnya kontraksi otot dengan intensitas rendah dan lama tanpa mengalami kelelahan seperti otot punggung dan tungkai, serat oksidatif lambat/ST.
- Sedangkan FT pada otot-otot lengan mempunyai adaptasi gerakan yang kuat dan cepat.
- Persentase FT: ST sekitar 50%.
Pelaksanaan Teknik Terapi Latihan R.Mc. Kenzie Exercises
Latihan 1 :
- Penderita tidur tengkurap, kedua tangan sejajar badan, kepala menoleh ke samping, atur pernapasan dan ikuti dengan relaksasi otot punggung. Posisi ini dipertahankan kira-kira 5 menit, sehingga tercapai relaksasi.
Latihan 2 :
- Penderita tidur tengkurap bertumpu pada kedua siku, pandangan lurus ke depan, pertahankan posisi kira-kira 5 menit sehingga dirasakan bagian pinggang ke bawah rileks. Latihan ini selalu diikuti latihan 1 pada setiap sessionnya.
Latihan 3:
- Penderita tidur tengkurap, kedua tangan diletakkan pada posisi seperti push up. Kemudian tangan menekan lantai sehingga siku lurus, badan terangkat ke atas sampai pinggang terasa sebatas rasa sakit, pertahankan selama 1-2 detik dan usahakan pelvis serta kedua tungkai tetap menempel di lantai. Latihan ini efektif untuk terapi saat akut, juga dapat mengurangi ketegangan otot punggung dan mencegah berulangnya sakit pinggang. Setiap kali latihan ulangi 10 kali gerakan dilakukan 4-6 kali sehari. Apabila dalam 1 minggu tidak ada perubahan atau justru sakitnya bertambah maka perlu didiskusikan dengan dokter.
Latihan 4 :
- Penderita berdiri tegak dengan kedua tangan diletakkan pada bagian punggung, kemudian badan digerakkan lurus dengan kedua tangan sebagai fiksator, diusahakan kedua lutut dalam posisi lurus, selanjutnya posisikan kembali tegak, latihan dilakukan selama 1-2 detik.
Latihan 5 :
- Penderita tidur terlentang dengan fleksi sendi paha dan lutut, kemudian dengan kedua lengan, kedua tungkai ditarik kearah dada, kepala tidak perlu diangkat kemudian kembali ke posisi semula. Ulangi 6-8 kali gerakan, lakukan 2-4 kali sehari setiap kali latihan seharusnya diikuti dengan latihan 3.
Latihan 6 :
- Posisi penderita duduk dipinggir kursi, kepala fleksi kedua tangan diletakkan di atas lutut dengan lurus kemudian secara pelan-pelan pinggang dibuat dalam posisi lordosis yang ekstrem dalam beberapa saat, kemudian ke posisi awal. Kedua telapak kaki menumpu lantai, pandangan lurus ke depan , gerakan badan ke depan dan kedua tangan menyentuh lantai . Kembali lagi pelan-pelan ke posisi semula. Sebagai latihan lebih lanjut gerakan kepala mendekati lantai dan kedua tangan dapat memegang pergelangan kaki. Ulangi setiap 5-6 kali dan 3-4 kali sehari. Latihan ini dilakukan bila latihan 5 dapat dilakukan tanpa sakit dan setiap melakukan latihan ini harus diikuti dengan latihan 3.
Latihan dengan Menggunakan Mekanikal REX
Mekanikal REX adalah suatu bentuk latihan tahanan dimana tahanan yang diaplikasikan berasal dari penggunaan beberapa peralatan latihan.
Mekanikal REX digunakan untuk meningkat-kan kekuatan (strength), power (daya le-dak), atau muscle endurance (daya tahan otot) dalam program rehabilitasi atau kondisioning.
Dosis Latihan
- Intensitas berkaitan dengan besarnya beban yang diaplikasikan sehingga menghasilkan kon-traksi submaksimal atau maksimal. Oleh karena itu berdasarkan intensitasnya maka latihan dibedakan atas : latihan maksimal dan submaksimal. Latihan maksimal ditujukan pada peningkatan strength & power, latihan submaksimal ditujukan pada peningkatan endurance otot. Untuk menentukan berat beban yang harus di-angkat pada awal program latihan maka diguna-kan metode RM (Repetisi Maksimum). RM adalah berat beban yang paling besar (mak-simum) dapat digerakkan sampai ROM penuh dengan jumlah repetisi tertentu. DeLorme menggunakan 10 RM, ahli lainnya menggunakan antara 6 RM – 15 RM. Jumlah repetisi latihan dapat ditingkatkan untuk tujuan endurance otot. à umumnya latihan sub-maksimal dengan 3 – 5 set & 40 – 50 x repetisi. Tidak ada penentuan jumlah repetisi untuk pe-ningkatan strength, power & endurance à sedi-kitnya 5 – 6 x repetisi atau sebanyaknya 15 – 20 x repetisi.
- Bout latihan adalah jumlah atau set yang dilakukan setiap sesion/tahap latihan. Untuk peningkatan strength otot, umumnya digunakan program latihan dengan 3 set – 6 RM, 2 set – 12 RM, 6 set – 3 RM, serta beberapa variasi lainnya.
Frekuensi Latihan
- Frekuensi latihan adalah banyaknya latihan yang dilakukan dalam sehari atau dalam 1 minggu. Program latihan yang paling baik adalah latihan yang dilakukan setiap hari atau 4 – 5 x seminggu
- Durasi latihan adalah total jumlah hari, minggu atau bulan dimana program latihan dilakukan. Untuk peningkatan strength secara bermakna maka program latihan harus dilakukan sekurang-kurangnya 6 minggu.
- Kecepatan latihan berkaitan dengan kecepatan kontraksi otot. Kecepatan kontraksi secara bermakna dapat mempengaruhi ketegangan otot yang dihasilkan à jika kecepatan kontraksi konsentrik meningkat (kecepatan tinggi) maka gaya otot akan menurun. Beberapa penelitian menganjurkan bahwa kece-patan kontraksi eksentrik yang lambat akan menghasilkan gaya otot yang meningkat dari awal sampai akhir.
- Bentuk latihan adalah tipe kontraksi otot yang di-aplikasikan, apakah statik atau dinamik, konsen-trik atauk eksentrik. Bentuk latihan yang dipilih bergantung pada tipe injury/penyakit, tahap penyembuhan jaringan, kondisi sendi dan toleransi pasien terhadap kompressi atau gerakan, tujuan akhir program latihan, dan aktivitas fungsional yang diinginkan kembali oleh pasien.Pada tahap awal latihan pada injury muskulo-skeletal, sebaiknya diaplikasikan latihan tahanan isometrik. Latihan tahanan eksentrik menjadi indikasi jika perkembangan kekuatan otot sangat jelek atau kontraksi konsentrik menimbulkan nyeri. Jika pasien mengalami kemajuan, biasanya dila-kukan kombinasi kontraksi konsentrik dan eksen-trik. Pada mekanikal REX, dapat terbentuk kontraksi konsentrik dan eksentrik dalam program latihan à pada saat beban diangkat maka terjadi kon-traksi konsentrik & saat diturunkan terjadi kon-traksi eksentrik.
ROM (Range of Motion)
- Latihan tahanan dapat dilakukan melalui ROM penuh (arkus penuh) atau ROM terbatas (arkus pendek). Latihan arkus pendek diaplikasikan pada situasi tertentu à contoh : post-op ligamen cruciatum anterior pada tahap awal diberikan latihan tahanan arkus pendek untuk melindungi ligamen yang sudah diperbaiki (hindari ekstensi penuh).
- Teknik DeLormeDitemukan oleh Tuan DeLorme dengan pen-dekatan progressive resistance exercise.Prosedur :Menentukan 10 RM : memberikan beban yang paling berat dan dapat digerakkan sampai 10x repetisi.Terdiri dari 3 bout/set latihan :- 10x repetisi pada beban ½ 10 RM- 10x repetisi pada beban ¾ 10 RM- 10x repetisi pada beban 10 RMSetiap set latihan istirahat selama 1 menit. Teknik ini menggunakan masa warming-up. Berat beban ditingkatkan setiap minggu.
- Teknik OxfordTeknik ini kebalikan dari teknik DeLorme.Prosedur :
Tentukan 10 RM (dengan cara yang sama)
Terdiri atas 3 bout/set latihan :10x repetisi pada beban 10 RM
10x repetisi pada beban ¾ 10 RM
10x repetisi pada beban ½ 10 RM
Teknik ini didesain untuk menurunkan tahanan saat otot mengalami kelelahan. Teknik ini berusaha mengurangi efek2 merugikan dari kelelahan
- Teknik DAPRETeknik DAPRE diperkenalkan oleh Tn. KnightTeknik ini lebih obyektif menentukan pening-katan tahanan setiap tahapProsedur :
Menentukan beban kerja/latihan awal (6 RM)
Terdiri dari 4 bout/set latihan :Set I : 10x repetisi pada ½ 6 RM
Set II : 6 x repetisi pada ¾ 6 RM
Set III : sebanyak mungkin repetisi pada 6 RM
Set IV : sebanyak mungkin repetisi pada beban berda-sarkan jumlah repetisi pada set 3
Jumlah repetisi pada set 4 akan digunakan untuk menentukan beban latihan pada hari berikutnya. Tn. Knight menegaskan bahwa ideal jumlah repetisi maksimum adalah 5 – 7 kali repetisi. Teknik DAPRE dapat mengeliminir penentuan beban kerja/latihan yang semaunya dari hari ke hari. Teknik DAPRE dapat menggunakan free weight atau weight machine.
- Weight Training, dll.Weight training adalah program latihan yang didesain untuk peningkatan strength dan endurance ototBeberapa tipe latihan dalam weight training adalah :
Power Clean
Power Snatch
Bench Press
Back squats
- *Sit up
Dead lift
Alternating Dumbbell Press
Front Raise
Lat Pull Down
Incline Bench Press
Lateral Raise
Push Press
Straight-Arm Lat Pull
Lateral Chest Fly
Leg Press
Quadriceps Bench
Besarnya beban yang diberikan berdasarkan pada persentase 1 RM
- Zona training strength adalah :60% – 17x repetisi65% – 14x repetisi70% – 12x repetisi75% – 10x repetisi80% – 8x repetisi85% – 6x repetisi90% – 5x repetisi95% – 3x repetisi100% – 1x repetisi
Besarnya beban dan jumlah repetisi yang di-gunakan bergantung pada tujuan yang ingin dicapai :- 1 – 3 RM untuk tujuan neuromuskular strength
- 4 – 6 RM untuk tujuan maximum strength dgn merangsang hipertropi otot
- 6 – 12 RM untuk tujuan hipertropi dgn pencapai-an strength yang sedang/cukup
- 12 – 20 RM untuk tujuan hipertropi dan enduran-ce otot
- Jumlah repetisi yang paling baik untuk pe-ningkatan strength adalah 4 – 6 RM
- Brief Repetitif Isometrik Exercise
