Bahasa Indonesia Guyton And Hall Textbook of Medical Physiology 75-85 End
XV
UNIT Fisiologi Olahraga
Garis Besar Unit
- 85 Fisiologi Olahraga
BAB 85 
Fisiologi Olahraga
Hanya sedikit kondisi yang memberikan tekanan pada tubuh yang dapat mendekati tekanan ekstrem akibat latihan fisik berat. Bahkan, jika beberapa bentuk latihan ekstrem tersebut dipertahankan dalam waktu yang cukup lama, kondisinya dapat berakibat fatal. Oleh karena itu, fisiologi olahraga pada dasarnya membahas batas maksimal berbagai mekanisme tubuh yang masih dapat mentoleransi stres. Sebagai contoh sederhana, pada seseorang yang mengalami demam sangat tinggi hingga mendekati tingkat yang mematikan, metabolisme tubuh meningkat sekitar 100% di atas normal. Sebagai perbandingan, metabolisme tubuh selama lomba maraton dapat meningkat hingga 2000% di atas normal.
Atlet Perempuan dan Laki-Laki
Sebagian besar data kuantitatif yang disajikan dalam bab ini berasal dari atlet laki-laki usia muda, bukan karena hanya nilai-nilai tersebut yang penting untuk diketahui, melainkan karena pengukuran yang relatif lengkap baru tersedia pada kelompok tersebut. Pengukuran pada atlet yang lebih tua maupun atlet perempuan masih jauh lebih terbatas. Namun demikian, berdasarkan pengukuran yang telah dilakukan pada atlet perempuan, prinsip-prinsip fisiologis dasarnya tetap sama, kecuali terdapat perbedaan kuantitatif yang disebabkan oleh perbedaan ukuran tubuh, komposisi tubuh, serta ada atau tidaknya hormon seks laki-laki, yaitu testosteron.
Secara umum, sebagian besar nilai kuantitatif pada perempuan, seperti kekuatan otot, ventilasi paru, dan curah jantung, yang terutama berkaitan dengan massa otot, berada pada kisaran dua pertiga hingga tiga perempat dari nilai yang dicatat pada laki-laki, meskipun terdapat banyak pengecualian terhadap generalisasi ini. Namun, apabila diukur berdasarkan kekuatan per sentimeter persegi luas penampang melintang, otot perempuan mampu menghasilkan gaya kontraksi maksimal yang hampir sama persis dengan otot laki-laki, yaitu antara 3 hingga 4 kg/cm². Oleh karena itu, sebagian besar perbedaan dalam performa otot secara keseluruhan disebabkan oleh persentase massa otot yang lebih besar pada tubuh laki-laki, yang sebagian dipengaruhi oleh perbedaan endokrin yang akan dibahas kemudian.
Perbedaan kemampuan performa antara atlet perempuan dan laki-laki dapat dilihat dari kecepatan lari pada perlombaan maraton. Dalam suatu perbandingan, pelari perempuan terbaik memiliki kecepatan lari sekitar 11% lebih rendah dibandingkan pelari laki-laki terbaik. Namun, pada beberapa cabang olahraga tertentu, perempuan pernah mencatatkan rekor yang lebih baik daripada laki-laki, misalnya pada renang pulang pergi melintasi Selat Inggris, ketika cadangan lemak tubuh yang lebih besar memberikan keuntungan berupa isolasi panas yang lebih baik, daya apung yang lebih tinggi, serta cadangan energi jangka panjang yang lebih besar.
Testosteron yang disekresikan oleh testis pada laki-laki memiliki efek anabolik yang sangat kuat sehingga menyebabkan peningkatan deposisi protein secara nyata di seluruh tubuh, terutama pada otot. Bahkan, seorang laki-laki yang hampir tidak pernah berolahraga tetapi memiliki kadar testosteron normal tetap akan memiliki massa otot sekitar 40% lebih besar dibandingkan perempuan dengan karakteristik serupa yang tidak memiliki testosteron.
Hormon seks perempuan, estrogen, juga berperan terhadap sebagian perbedaan performa antara perempuan dan laki-laki, meskipun pengaruhnya jauh lebih kecil dibandingkan testosteron. Estrogen meningkatkan deposisi lemak pada perempuan, terutama di payudara, panggul, dan jaringan subkutan. Sebagian karena alasan inilah, perempuan muda yang tidak berolahraga (usia 16 hingga 19 tahun) memiliki komposisi lemak tubuh rata-rata sekitar 34%, sedangkan laki-laki muda yang tidak berolahraga pada usia yang sama memiliki komposisi lemak tubuh sekitar 23% (Gambar 85-1). Persentase rata-rata lemak tubuh pada laki-laki maupun perempuan usia lebih tua lebih tinggi, dan telah meningkat secara bermakna selama 20 hingga 30 tahun terakhir seiring meningkatnya prevalensi obesitas di sebagian besar negara maju. Sebagai contoh, di Amerika Serikat, prevalensi obesitas saat ini mencapai sekitar 37% dari populasi dewasa. Komposisi lemak tubuh yang tinggi merupakan kerugian bagi pencapaian performa atletik tingkat tertinggi pada cabang olahraga yang bergantung pada kecepatan atau pada rasio kekuatan total otot terhadap berat badan.
Gambar 85-1. Persentase rata-rata lemak tubuh pada laki-laki dan perempuan pada berbagai kelompok usia. (Data berasal dari National Health and Nutrition Examination Survey, Amerika Serikat, 1999-2004).
Otot Saat Berolahraga
Kekuatan, Daya, dan Daya Tahan Otot
Penentu akhir keberhasilan dalam berbagai cabang olahraga adalah kemampuan otot, yaitu seberapa besar kekuatan yang dapat dihasilkan saat diperlukan, seberapa besar daya yang dapat dicapai untuk melakukan kerja, dan berapa lama aktivitas tersebut dapat dipertahankan.
Kekuatan otot terutama ditentukan oleh ukurannya, dengan gaya kontraksi maksimal berkisar antara 3 hingga 4 kg/cm² luas penampang melintang otot. Dengan demikian, seseorang yang memperbesar massa ototnya melalui program latihan akan mengalami peningkatan kekuatan otot yang sebanding.
Sebagai contoh kekuatan otot, seorang atlet angkat besi laki-laki kelas dunia dapat memiliki otot quadriceps dengan luas penampang melintang mencapai 150 cm². Ukuran tersebut menghasilkan kekuatan kontraksi maksimal sekitar 525 kilogram (atau 1155 pon), dengan seluruh gaya tersebut diteruskan ke tendon patela. Oleh karena itu, mudah dipahami bagaimana tendon ini kadang dapat mengalami ruptur atau bahkan terlepas (avulsion) dari tempat perlekatannya pada tibia di bawah lutut. Selain itu, ketika gaya sebesar ini terjadi pada tendon yang melintasi suatu sendi, gaya yang sama juga diteruskan ke permukaan sendi atau kadang ke ligamen yang melintasi sendi tersebut. Hal ini menjelaskan terjadinya cedera seperti dislokasi tulang rawan, fraktur kompresi di sekitar sendi, dan robekan ligamen.
Kekuatan menahan (holding strength) otot sekitar 40% lebih besar daripada kekuatan kontraksinya. Artinya, apabila suatu otot telah berkontraksi dan kemudian mendapat gaya yang berusaha meregangkannya, seperti ketika mendarat setelah melompat, diperlukan gaya sekitar 40% lebih besar dibandingkan gaya yang dapat dihasilkan melalui kontraksi pemendekan otot. Oleh karena itu, gaya sebesar 525 kilogram yang sebelumnya dihitung pada tendon patela saat kontraksi otot meningkat menjadi sekitar 735 kilogram (1617 pon) selama kontraksi menahan. Hal ini semakin meningkatkan beban pada tendon, sendi, dan ligamen. Kondisi tersebut juga dapat menyebabkan robekan pada serabut otot. Bahkan, peregangan kuat pada otot yang sedang berkontraksi maksimal merupakan salah satu cara yang paling mudah menimbulkan nyeri otot yang berat.
Kerja mekanik yang dilakukan oleh otot merupakan hasil perkalian antara gaya yang dihasilkan otot dengan jarak tempat gaya tersebut bekerja. Daya (power) kontraksi otot berbeda dengan kekuatan otot karena daya merupakan ukuran jumlah total kerja yang dilakukan otot dalam satu satuan waktu. Oleh karena itu, daya ditentukan tidak hanya oleh kekuatan kontraksi otot, tetapi juga oleh jarak kontraksi dan jumlah kontraksi yang terjadi setiap menit.
Daya otot umumnya diukur dalam kilogram meter (kg-m) per menit. Artinya, suatu otot yang mampu mengangkat beban 1 kilogram setinggi 1 meter atau menggerakkan suatu benda secara horizontal melawan gaya sebesar 1 kilogram sejauh 1 meter dalam waktu 1 menit dikatakan memiliki daya sebesar 1 kg-m/menit. Daya maksimal yang dapat dicapai oleh seluruh otot tubuh seorang atlet yang sangat terlatih ketika semua otot bekerja bersama adalah sebagai berikut:
| Periode | kg-m/menit |
|---|---|
| 8 hingga 10 detik pertama | 7000 |
| 1 menit berikutnya | 4000 |
| 30 menit berikutnya | 1700 |
Dengan demikian, jelas bahwa seseorang mampu menghasilkan lonjakan daya yang sangat besar dalam waktu singkat, misalnya pada lari 100 meter yang selesai dalam waktu kurang dari 10 detik. Sebaliknya, pada aktivitas ketahanan jangka panjang, keluaran daya otot hanya sekitar seperempat dari daya yang dihasilkan pada lonjakan awal tersebut.
Hal ini tidak berarti bahwa performa atletik seseorang empat kali lebih baik selama lonjakan daya awal dibandingkan selama 30 menit berikutnya, karena efisiensi konversi daya otot menjadi performa atletik sering kali jauh lebih rendah pada aktivitas yang sangat cepat dibandingkan pada aktivitas yang lebih lambat tetapi berkelanjutan. Oleh karena itu, kecepatan lari 100 meter hanya sekitar 1,75 kali lebih tinggi dibandingkan kecepatan lari selama perlombaan 30 menit, meskipun terdapat perbedaan kemampuan daya otot jangka pendek dan jangka panjang sebesar empat kali lipat.
Ukuran lain dari performa otot adalah daya tahan. Daya tahan, dalam tingkat yang sangat besar, bergantung pada dukungan nutrisi terhadap otot. Faktor yang paling menentukan adalah jumlah glikogen yang tersimpan di dalam otot sebelum berolahraga. Seseorang yang mengonsumsi makanan tinggi karbohidrat menyimpan glikogen otot jauh lebih banyak dibandingkan orang yang mengonsumsi makanan campuran atau makanan tinggi lemak. Oleh karena itu, daya tahan meningkat dengan pola makan tinggi karbohidrat. Ketika atlet berlari pada kecepatan khas maraton, daya tahan mereka, yang diukur berdasarkan lamanya waktu mampu mempertahankan perlombaan hingga benar-benar kelelahan, adalah sebagai berikut:
| Pola makan | Menit |
|---|---|
| Tinggi karbohidrat | 240 |
| Campuran | 120 |
| Tinggi lemak | 85 |
Perbedaan tersebut dijelaskan oleh jumlah glikogen yang tersimpan di dalam otot sebelum perlombaan dimulai. Jumlah glikogen yang tersimpan kira-kira sebagai berikut:
| Pola makan | g/kg otot |
|---|---|
| Tinggi karbohidrat | 40 |
| Campuran | 20 |
| Tinggi lemak | 6 |
Sistem Metabolisme Otot Saat Berolahraga
Pada otot terdapat sistem metabolisme dasar yang sama seperti pada bagian tubuh lainnya. Sistem-sistem tersebut telah dibahas secara rinci pada Bab 68 hingga Bab 74. Namun, terdapat tiga sistem metabolisme yang memiliki arti kuantitatif sangat penting untuk memahami batas kemampuan aktivitas fisik. Ketiga sistem tersebut adalah: (1) sistem fosfokreatin-kreatin, (2) sistem glikogen-asam laktat, dan (3) sistem aerob.
Adenosin Trifosfat
Sumber energi yang secara langsung digunakan untuk menghasilkan kontraksi otot adalah adenosin trifosfat (adenosine triphosphate, ATP), yang memiliki rumus dasar sebagai berikut:
Adenosin − PO? ∼ PO? ∼ PO?
Ikatan yang menghubungkan dua gugus fosfat terakhir pada molekul tersebut, yang dilambangkan dengan simbol ∼, merupakan ikatan fosfat berenergi tinggi. Masing-masing ikatan tersebut menyimpan energi sebesar 7300 kalori per mol ATP pada kondisi standar, bahkan sedikit lebih besar pada kondisi fisiologis di dalam tubuh sebagaimana dibahas secara rinci pada Bab 68. Oleh karena itu, ketika satu gugus fosfat dilepaskan, lebih dari 7300 kalori energi dibebaskan untuk menggerakkan proses kontraksi otot. Selanjutnya, ketika gugus fosfat kedua dilepaskan, tambahan lebih dari 7300 kalori energi kembali tersedia. Pelepasan gugus fosfat pertama mengubah ATP menjadi adenosin difosfat (adenosine diphosphate, ADP), sedangkan pelepasan gugus fosfat kedua mengubah ADP menjadi adenosin monofosfat (adenosine monophosphate, AMP).
Jumlah ATP yang terdapat di dalam otot, bahkan pada atlet yang sangat terlatih sekalipun, hanya cukup untuk mempertahankan daya otot maksimal selama sekitar 3 detik, yang kira-kira cukup untuk menempuh setengah jarak lari 50 meter. Oleh karena itu, kecuali selama beberapa detik saja, ATP baru harus terus-menerus dibentuk kembali, bahkan ketika melakukan aktivitas olahraga berdurasi singkat. Gambar 85-2 memperlihatkan sistem metabolisme secara keseluruhan, yang menunjukkan pemecahan ATP menjadi ADP, kemudian menjadi AMP, disertai pelepasan energi untuk kontraksi otot. Bagian kiri gambar memperlihatkan tiga sistem metabolisme yang secara terus-menerus menyediakan ATP bagi serabut otot.
Sistem Fosfokreatin-Kreatin
Gambar 85-2. Sistem metabolisme utama yang menyediakan energi untuk kontraksi otot.
Fosfokreatin (phosphocreatine), yang juga disebut kreatin fosfat (creatine phosphate), merupakan senyawa kimia lain yang memiliki ikatan fosfat berenergi tinggi dengan rumus sebagai berikut:
Kreatin ∼ PO?
Fosfokreatin dapat terurai menjadi kreatin dan ion fosfat, seperti ditunjukkan pada Gambar 85-2, dan proses ini melepaskan energi dalam jumlah besar. Bahkan, ikatan fosfat berenergi tinggi pada fosfokreatin mengandung energi lebih besar daripada ikatan pada ATP, yaitu 10.300 kalori per mol dibandingkan 7300 kalori per mol pada ATP. Oleh karena itu, fosfokreatin dengan mudah menyediakan energi yang cukup untuk membentuk kembali ikatan fosfat berenergi tinggi pada ATP. Selain itu, sebagian besar sel otot mengandung fosfokreatin dua hingga empat kali lebih banyak dibandingkan ATP.
Karakteristik khusus pemindahan energi dari fosfokreatin ke ATP adalah proses ini berlangsung dalam waktu yang sangat singkat, hanya sebagian kecil dari satu detik. Oleh karena itu, seluruh energi yang tersimpan dalam fosfokreatin otot hampir seketika tersedia untuk kontraksi otot, sama seperti energi yang tersimpan dalam ATP.
Jumlah gabungan ATP dan fosfokreatin di dalam sel disebut sistem energi fosfagen (phosphagen energy system). Kedua zat ini bersama-sama mampu menyediakan daya otot maksimal selama sekitar 8 hingga 10 detik, hampir cukup untuk lari 100 meter. Dengan demikian, energi dari sistem fosfagen digunakan untuk menghasilkan ledakan daya otot maksimal dalam waktu singkat.
Sistem Glikogen-Asam Laktat
Glikogen yang tersimpan di dalam otot dapat dipecah menjadi glukosa, dan glukosa tersebut kemudian digunakan sebagai sumber energi. Tahap awal proses ini, yang disebut glikolisis, berlangsung tanpa menggunakan oksigen sehingga disebut sebagai metabolisme anaerob (lihat Bab 68). Selama glikolisis, setiap molekul glukosa dipecah menjadi dua molekul asam piruvat, dan energi yang dilepaskan digunakan untuk membentuk empat molekul ATP dari setiap molekul glukosa, sebagaimana dijelaskan pada Bab 68.
Dalam keadaan normal, asam piruvat kemudian memasuki mitokondria sel otot dan bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan lebih banyak lagi molekul ATP. Namun, apabila oksigen tidak mencukupi untuk berlangsungnya tahap kedua metabolisme glukosa tersebut, yaitu tahap oksidatif, sebagian besar asam piruvat akan diubah menjadi asam laktat yang kemudian berdifusi keluar dari sel otot menuju cairan interstisial dan darah. Dengan demikian, sebagian besar glikogen otot diubah menjadi asam laktat, tetapi selama proses tersebut terbentuk sejumlah besar ATP tanpa mengonsumsi oksigen.
Karakteristik lain dari sistem glikogen-asam laktat adalah kemampuannya membentuk molekul ATP sekitar 2,5 kali lebih cepat dibandingkan mekanisme oksidatif di dalam mitokondria. Oleh karena itu, ketika diperlukan ATP dalam jumlah besar untuk kontraksi otot selama waktu yang singkat hingga sedang, mekanisme glikolisis anaerob ini dapat menjadi sumber energi yang cepat. Namun, kecepatannya hanya sekitar setengah dari sistem fosfagen.
Dalam kondisi optimal, sistem glikogen-asam laktat mampu menyediakan energi untuk aktivitas otot maksimal selama sekitar 1,3 hingga 1,6 menit, sebagai tambahan terhadap 8 hingga 10 detik yang disediakan oleh sistem fosfagen, meskipun dengan daya otot yang sedikit lebih rendah.
Sistem Aerob
Sistem aerob merupakan proses oksidasi zat-zat gizi di dalam mitokondria untuk menghasilkan energi. Seperti diperlihatkan pada sisi kiri Gambar 85-2, glukosa, asam lemak, dan asam amino yang berasal dari makanan, setelah melalui beberapa proses perantara, akan bergabung dengan oksigen untuk melepaskan energi dalam jumlah sangat besar. Energi tersebut digunakan untuk mengubah AMP dan ADP menjadi ATP, sebagaimana dibahas pada Bab 68.
Jika mekanisme penyediaan energi aerob ini dibandingkan dengan sistem glikogen-asam laktat dan sistem fosfagen, maka laju maksimal relatif pembentukan energi, yang dinyatakan sebagai mol ATP yang dihasilkan per menit, adalah sebagai berikut:
| Sistem | Mol ATP/menit |
|---|---|
| Sistem fosfagen | 4 |
| Sistem glikogen-asam laktat | 2,5 |
| Sistem aerob | 1 |
Tabel 85-1 Sistem Energi yang Digunakan pada Berbagai Cabang Olahraga
| Sistem Energi | Cabang Olahraga |
|---|---|
| Sistem fosfagen, hampir sepenuhnya | Lari 100 meter Lompat Angkat besi Loncat indah Sprint dalam sepak bola Amerika Triple dalam bisbol |
| Sistem fosfagen dan sistem glikogen-asam laktat | Lari 200 meter Bola basket Sprint dalam hoki es |
| Sistem glikogen-asam laktat, terutama | Lari 400 meter Renang 100 meter Tenis Sepak bola |
| Sistem glikogen-asam laktat dan sistem aerob | Lari 800 meter Renang 200 meter Seluncur cepat 1500 meter Tinju Dayung 2000 meter Lari 1500 meter Lari 1 mil Renang 400 meter |
| Sistem aerob | Seluncur cepat 10.000 meter Ski lintas alam Lari maraton (26,2 mil atau 42,2 kilometer) Joging |
Jika ketiga sistem tersebut dibandingkan berdasarkan daya tahannya, diperoleh nilai relatif sebagai berikut:
| Sistem | Lama Penyediaan Energi |
|---|---|
| Sistem fosfagen | 8 hingga 10 detik |
| Sistem glikogen-asam laktat | 1,3 hingga 1,6 menit |
| Sistem aerob | Tidak terbatas, selama cadangan nutrisi masih tersedia |
Dengan demikian, dapat dipahami bahwa sistem fosfagen digunakan oleh otot untuk menghasilkan lonjakan daya selama beberapa detik, sedangkan sistem aerob diperlukan untuk aktivitas olahraga yang berlangsung lama. Di antara keduanya terdapat sistem glikogen-asam laktat, yang sangat penting untuk menyediakan tambahan daya pada perlombaan berdurasi sedang, seperti lari 200 hingga 800 meter.
Jenis Olahraga Apa yang Menggunakan Sistem Energi Tertentu?
Dengan mempertimbangkan intensitas suatu aktivitas olahraga dan lamanya aktivitas tersebut berlangsung, dapat diperkirakan secara cukup akurat sistem energi mana yang dominan digunakan pada setiap jenis aktivitas. Berbagai perkiraan tersebut disajikan pada Tabel 85-1.
Pemulihan Sistem Metabolisme Otot Setelah Berolahraga
Sebagaimana energi dari fosfokreatin dapat digunakan untuk membentuk kembali ATP, energi dari sistem glikogen-asam laktat juga dapat digunakan untuk membentuk kembali fosfokreatin dan ATP. Selanjutnya, energi yang berasal dari metabolisme oksidatif pada sistem aerob digunakan untuk memulihkan semua sistem lainnya, yaitu sistem ATP, sistem fosfokreatin, dan sistem glikogen-asam laktat.
Pemulihan sistem asam laktat terutama berarti menghilangkan kelebihan asam laktat yang telah terakumulasi di dalam cairan tubuh. Penghilangan kelebihan asam laktat sangat penting karena penumpukan asam laktat berkontribusi terhadap timbulnya kelelahan dan sensasi "terbakar" pada otot yang sedang bekerja selama latihan intensitas tinggi.
Apabila tersedia energi yang cukup dari metabolisme oksidatif, asam laktat dihilangkan melalui dua mekanisme, yaitu:
- Sebagian kecil asam laktat diubah kembali menjadi asam piruvat, kemudian dimetabolisme secara oksidatif oleh jaringan tubuh.
- Sebagian besar sisanya diubah kembali menjadi glukosa, terutama di hati, dan glukosa tersebut selanjutnya digunakan untuk mengisi kembali cadangan glikogen otot.
Pemulihan Sistem Aerob Setelah Berolahraga
Bahkan sejak tahap awal latihan fisik berat, sebagian kapasitas energi aerob telah mengalami penurunan. Penurunan ini disebabkan oleh dua faktor, yaitu: (1) oxygen debt (utang oksigen) dan (2) berkurangnya cadangan glikogen di dalam otot.
Utang Oksigen
Dalam keadaan normal, tubuh mengandung sekitar 2 liter oksigen yang tersimpan dan dapat digunakan untuk metabolisme aerob meskipun tanpa menghirup oksigen baru. Cadangan oksigen tersebut terdiri atas:
- 0,5 liter di dalam udara paru-paru.
- 0,25 liter yang terlarut di dalam cairan tubuh.
- 1 liter yang terikat pada hemoglobin di dalam darah.
- 0,3 liter yang tersimpan di dalam serabut otot, terutama terikat pada mioglobin, yaitu senyawa pengikat oksigen yang mirip dengan hemoglobin.
Selama latihan fisik berat, hampir seluruh cadangan oksigen tersebut digunakan dalam waktu sekitar satu menit untuk metabolisme aerob. Setelah latihan selesai, cadangan oksigen ini harus dipulihkan dengan cara menghirup oksigen dalam jumlah yang melebihi kebutuhan normal.
Selain itu, diperlukan sekitar 9 liter oksigen tambahan untuk memulihkan sistem fosfagen dan sistem asam laktat. Seluruh oksigen tambahan yang harus "dibayar kembali" ini, yaitu sekitar 11,5 liter, disebut utang oksigen (oxygen debt).
Gambar 85-3 Laju pengambilan oksigen oleh paru-paru selama latihan fisik maksimal selama 4 menit dan kemudian selama sekitar 40 menit setelah latihan selesai. Gambar ini memperlihatkan prinsip utang oksigen (oxygen debt).
Gambar 85-3 menggambarkan prinsip utang oksigen tersebut. Selama 4 menit pertama, sebagaimana diperlihatkan pada gambar, seseorang melakukan latihan fisik berat sehingga laju pengambilan oksigen meningkat lebih dari 15 kali lipat. Setelah latihan selesai, pengambilan oksigen tetap berada di atas normal. Pada awalnya peningkatannya sangat tinggi karena tubuh sedang memulihkan sistem fosfagen dan mengganti kembali cadangan oksigen yang telah digunakan. Selanjutnya, pengambilan oksigen tetap berada di atas normal, meskipun pada tingkat yang lebih rendah, selama sekitar 40 menit berikutnya ketika asam laktat sedang dihilangkan dari tubuh.
Bagian awal dari utang oksigen disebut utang oksigen alaktasid (alactacid oxygen debt) dengan jumlah sekitar 3,5 liter. Bagian berikutnya disebut utang oksigen asam laktat (lactic acid oxygen debt) dengan jumlah sekitar 8 liter.
Pemulihan Glikogen Otot
Gambar 85-4 Pengaruh pola makan terhadap laju pengisian kembali glikogen otot setelah latihan fisik berkepanjangan. (Dimodifikasi dari Fox EL: Sports Physiology. Philadelphia: Saunders College Publishing, 1979.)
Baca Juga: Lighten PDF Converter OCR 6.1.1 Full Version
Pemulihan setelah glikogen otot terkuras secara menyeluruh bukanlah proses yang sederhana. Proses ini sering kali memerlukan waktu beberapa hari, bukan hanya beberapa detik, menit, atau jam seperti yang dibutuhkan untuk pemulihan sistem metabolisme fosfagen dan asam laktat. Gambar 85-4 memperlihatkan proses pemulihan tersebut pada tiga kondisi: (1) individu yang mengonsumsi makanan tinggi karbohidrat; (2) individu yang mengonsumsi makanan tinggi lemak dan tinggi protein; serta (3) individu yang tidak mengonsumsi makanan.
Perhatikan bahwa pada individu yang mengonsumsi makanan tinggi karbohidrat, pemulihan penuh terjadi dalam waktu sekitar 2 hari. Sebaliknya, individu yang mengonsumsi makanan tinggi lemak dan tinggi protein, atau tidak mengonsumsi makanan sama sekali, hanya menunjukkan pemulihan yang sangat sedikit, bahkan setelah 5 hari. Perbandingan ini memberikan dua pesan penting, yaitu: (1) atlet sebaiknya mengonsumsi makanan tinggi karbohidrat sebelum mengikuti pertandingan atau perlombaan yang sangat berat, dan (2) atlet sebaiknya tidak melakukan latihan yang sangat menguras tenaga selama 48 jam sebelum pertandingan.
Zat Gizi yang Digunakan Selama Aktivitas Otot
Selain menggunakan karbohidrat dalam jumlah besar selama berolahraga, terutama pada tahap awal latihan, otot juga menggunakan lemak dalam jumlah besar sebagai sumber energi dalam bentuk asam lemak dan asam asetoasetat (lihat Bab 69), serta protein dalam jumlah yang jauh lebih kecil dalam bentuk asam amino.
Bahkan, dalam kondisi terbaik sekalipun, pada olahraga ketahanan yang berlangsung lebih dari 4 hingga 5 jam, cadangan glikogen di dalam otot hampir seluruhnya habis sehingga tidak lagi dapat berperan secara berarti sebagai sumber energi untuk kontraksi otot. Pada kondisi ini, otot bergantung pada sumber energi lain, terutama lemak.
Gambar 85-5 Pengaruh lamanya latihan, serta jenis pola makan, terhadap persentase relatif karbohidrat atau lemak yang digunakan sebagai sumber energi oleh otot. (Data dari Fox EL: Sports Physiology. Philadelphia: Saunders College Publishing, 1979.)
Gambar 85-5 menunjukkan perkiraan penggunaan relatif karbohidrat dan lemak sebagai sumber energi selama latihan berat berkepanjangan pada tiga pola makan, yaitu pola makan tinggi karbohidrat, pola makan campuran, dan pola makan tinggi lemak. Perhatikan bahwa sebagian besar energi berasal dari karbohidrat selama beberapa detik atau beberapa menit pertama latihan. Namun, ketika mencapai kelelahan total, sekitar 60% hingga 85% energi berasal dari lemak, bukan dari karbohidrat.
Tidak seluruh energi yang berasal dari karbohidrat diperoleh dari glikogen otot. Bahkan, jumlah glikogen yang tersimpan di hati hampir sama banyaknya dengan yang tersimpan di otot. Glikogen hati dapat dilepaskan ke dalam darah dalam bentuk glukosa, kemudian diambil oleh otot sebagai sumber energi. Selain itu, larutan glukosa yang diminum atlet selama pertandingan dapat menyediakan sekitar 30% hingga 40% kebutuhan energi pada aktivitas yang berlangsung lama, seperti lari maraton.
Oleh karena itu, apabila glikogen otot dan glukosa darah tersedia, keduanya merupakan sumber energi yang paling dipilih untuk aktivitas otot berintensitas tinggi. Meskipun demikian, pada olahraga ketahanan jangka panjang, lemak diperkirakan menyumbang lebih dari 50% kebutuhan energi setelah sekitar 3 hingga 4 jam pertama aktivitas.
Comments (0)