PENYEBAB KELELAHAN PADA SAAT BEROLAHRAGA

KELELAHAN PADA SAAT BEROLAHRAGA

A.    Pengertian Kelelahan

Kelelahan adalah suatu keadaan yang terjadi setelah kontraksi otot yang kuat dan lama , di mana otot tidak mampu lagi berkontraksi dalam jangka waktu tertentu. Kelelahan merupakan suatu penurunan kapasitas otot dalam bekerja akibat kontraksi yang berulang.Kontraksi otot yang berlangsung lama mengakibatkan keadaan yang disebut dengan kelelahan otot.Otot yang lelah menunjukkan kurangnya kekuatan, bertambahnya waktu kontraksi dan relaksasi, berkurangnya koordinasi serta otot menjadi bergetar. Kelelahan otot menunjuk pada suatu proses yang mendekati definisi fisiologik yang sebenarnya yaitu berkurangnya respons terhadap stimulasi yang sama. Kelelahan secara umum dapat dinilai berdasarkan persentase penurunan kekuatan otot, waktu pemulihan kelelahan otot, serta waktu yang diperlukan sampai terjadi kelelahan. Kelelahan dapat diklasifikasikan menjadi kelelahan yang berlokasi di sistem saraf pusat yang dikenal dengan kelelahan pusat dan kelelahan yang berlokasi di luar sistem saraf pusat yang dikenal dengan kelelahan perifer.

a.      Kelelahan Pusat

Kelelahan pusat disebabkan karena kegagalan sistem saraf pusat merekrut jumlah dan mengaktifkan motor unit yang dilibatkan dalam kontraksi otot. Padahal kedua hal tersebut berperan dalam besarnya potensial yang dihasilkan selama kontraksi otot. Dengan demikian, berkurangnya jumlah motor unit dan frekuensi pengaktifan motor unit menyebabkan berkurangkan kemampuan kontraksi otot. Hal ini membuktikan bahwa pengembangan kekuatan otot tersebut dapat dipengaruhi oleh aspek psikologis. (Robert, 1999). Selain itu ada penelitan lain mengenai pengaruh motivasi terhadap performance. Seorang yang memiliki motivasi yang rendah akan mudah lelah dibandingkan dengan seorang yang memiliki motivasi tinggi (Robert,1999). Dengan demikian, diyakini bahwa rendahnya motivasi pada sistem saraf pusat akan menurunkan rekruitmen jumlah motor unit sehingga terjadi kelelahan pusat.

b.      Kelelahan Perifer

Kelelahan perifer merupakan kelelahan yang disebabkan karena faktor di luar sistem saraf pusat. Kelelahan perifer tersebut disebabkan ketidakmampuan otot untuk melakukan kontraksi dengan maksimal yang disebabkan oleh beberapa faktor diantaranya adalah gangguan pada kemampuan saraf, kemampuan mekanik kontraksi otot, dan kesediaan energi untuk kontraksi. Kelelahan pada gangguan saraf merupakan gangguan neuromuscular junction, ketidakmampuan sarcolemma mempertahankan konsentrasi Na+ dan K+ sehingga menurunkan depolarisasi sel dan amplitudo potensial aksi. Gangguan pada saraf tersebut akan berdampak pada berkurangnya kemampuan perambatan impuls dan ketidakmampuan membran otot untuk mengkonduksi potensial aksi. Gangguan perambatan impuls sehingga menuntut frekuensi stimulus yang tinggi.

B.     Faktor-faktor Penyebab Terjadinya Kelelahan

Kelelahan otot dapat diakibatkan oleh beberapa faktor, diantaranya: waktu istirahat otot yang kurang, kontraksi yang terus-menerus, meningkat, atau berlangsung dalam waktu lama, asam laktat yang meningkat, sumber energi berkurang, dan kerja enzim yang berkurang.

Apabila waktu istirahat otot terlalu sedikit padahal kerja otot (kontrasi) berlangsung dalam waktu yang cukup lama, maka otot dapat kehabisan energi
(ATP). Otot tidak memiliki waktu yang cukup untuk memproduksi ATP yang baru, jika terus berlangsung hal demikian, maka produksi ATP akan dialihkan dengan cara anaerob. Produksi dengan cara anaerob akan membuat penimbunan asam laktat semakin banyak. Asam laktat yang merupakan hasil sampingan peristiwa dari pemecahan glikogen dapat menyebabkan “pegal linu” dalam otot ataupun dapat menyebabkan “kecapaian” otot. Kecapaian atau kelelahan otot biasanya ditandai dengan tubuh yang menjadi lemas dan juga lelah.

Asam laktat dapat diubah lagi menjadi glukosa dengan bantuan enzim-enzim yang ada di hati. Akan tetapi hanya sekitar 70% asam laktat yang dapat diubah kembali menjadi glukosa oleh enzim-enzim dalam hati. Cara lain untuk mengurangi penimbunan asam laktat adalah dengan menambah pasokan oksigen ke dalam darah. Kebutuhan oksigen yang tinggi akan mengakibatkan seseorang bernapas dengan terengah-engah. Beberapa faktor yang terlibat dalam kelelahan adalah mekanisme kontraktil itu sendiri. Beberapa diantaranya adalah:

1.      Penumpukan Asam Laktat

Terjadinya kelelahan otot yang disebabkan oleh penumpukan asam laktat telah lama dicurigai. Bagaimanapun juga, baru belakangan ini orang menentukan hubungan antara penumpukan asam laktat pada intramuskuler dengan menurunnya puncak tegangan.

Pendapat bahwa penumpukan asam laktat menyertai didalam proses kelelahan selanjutnya diperkuat oleh fakta dimana dua mekanisme secara fisiologis yang karenanya asam laktat menghalangi fungsi otot. Kedua mekanisme tersebut tergantung kepada efek asam laktat pada pH intraseluler atau konsentrasi ion hidrogen (H+).

Dengan meningkatnya asam laktat, konsentrasi H+ meningkat, dan pH menurun. Di lain pihak, peningkatan konsentrasi ion H+ menghalangi proses rangkaian eksitasi oleh menurunnya sejumlah Ca²+ yang dikeluarkan dari retikulum sarkoplasma dan gangguan kapasitas mengikat Ca²+ — troponin. Di lain pihak peningkatan konsentrasi ion H+ juga menghambat kegiatan fosfofruktokinase, enzim kunci yang terlibat di dalam anaerobik glikolisis. Demikian lambatnya hambatan glikolisis, mengurangi penyediaan ATP untuk energi.

2.      Pengosongan Penyimpanan ATP dan PC

Karena ATP merupakan sumber energi secara langsung untuk kontraksi otot, dan PC digunakan untuk resintesa ATP secepatnya, pengosongan fosfagen intraseluler mengakibatkan kelelahan. Bagaimana penelitian terhadap manusia telah disimpulkan bahwa kelelahan tidak berasal dari rendahnya konsentrasi fosfagen di dalam otot.

Sebagai contoh, sejumlah energi dilepaskan bila 1 molekul ATP dipecah menjadi ADP + Pi dan dihitung untuk menurunkan hampir 15% dari 12.9 kilokalori (Kkal) pada waktu istirahat, dan sampai serendah 11.0 Kkal setelah latihan yang melelahkan.

Alasan dari penurunan ini mungkin dihubungkan dengan peningkatan konsentrasi ion H+ dalam jumlah kecil sampai besar di dalam intraseluler, dan merupakan penyebab utama dari penumpukan asam laktat.

3.      Pengosongan Simpanan Glikogen Otot

Latihan yang lama (± 30 menit – 4 jam), simpanan glikogen otot di dalam beberapa serabut hampir seluruhnya dikosongkan. Karena pengosongan glikogen demikian hebatnya, sehingga menyebabkan kelelahan kontraktil. Hal ini benar walaupun asam lemak bebas (free fatty acid) dan glikogen (dari hati) lebih dari cukup yang masih tersedia sebagai bahan bakar untuk serabut-serabut otot.

Seperti halnya dengan asam laktat dan kelelahan, hubungan sebab akibat antara pengosongan glikogen otot dan kelelahan otot tidak dapat ditentukan dengan tegas. Faktor-faktor lain yang berhubungan dengan kelelahan selama periode latihan yang lama adalah sebagai berikut:

·         Rendahnya level glukosa darah, menyebabkan pengosongan cadangan glikogen hati

·         Kelelahan otot lokal disebabkan karena pengosongan cadangan glikogen otot

·         Dehidrasi dan kurangnya elektrolit, menyebabkan temperatur tubuh meningkat

·         Rasa jenuh

Beberapa Faktor lain sebagai tambahan, tetapi kurang diperhatikan, yang mungkin mempunyai andil terhadap kelelahan otot adalah kurangnya oksigen dan tidak memadainya aliran darah di serabut-serabut otot.

Pada berita diatas (“Kelelahan, Atlet Wadokai Meninggal Dunia”), faktor penyebab terjadinya kelelahan adalah Atlet tersebut melakukan latihan dalam jangka waktu yang lama, sehingga terjadilah kontraksi otot yang sangat hebat. Pada waktu pertandingan final berlangsung, atlet tersebut terjatuh dan tidak sadarkan diri. Hal ini di tambah dengan kondisi atlet yang kurang istirahat dan gerakan atlet yang terlalu memforsir tenaganya untuk menghadapi lawan. Akhirnya, atlet tersebut meninggal.

4.      Dehidrasi

Keseimbangan air dan elektrolit diperlukan untuk mempertahankan kesehatan secara umum. Air merupakan komponen utama dalam tubuh yang jumlahnya sekitar 73% dari lean body mass. Air dalam tubuh didistribusikan dalam sel dan plasma. Saat tubuh sedang istirahat, sekitar 30-35% air berada di intra sel, 20-25% berada di interstitial dan sekitar 5% berada di plasma. Peran air dalam sel sebagai medium dari reaksi biokimia dan peran air dalam plasma untuk mempertahankan volume darah yang dibutuhkan oleh sistem kardiovaskular. Air sangat berperan dalam tubuh manusia, namun pada saat melakukan olahraga, seorang atlet akan banyak kehilangan air melalui keringat. Keringat merupakan mekanisme pembuangan panas yang paling efektif saat berolahraga. Oleh karena, saat berolahraga tubuh akan menghasilkan banyak panas yang merupakan hasil dari metabolisme energi untuk mendukung kontraksi otot. Sebesar 70-90% energi yang dilepaskan dari metabolime tersebut berupa panas dan sisanya baru ATP. Oleh karenanya tubuh harus efektif dalam membuang panas yang dihasilkan saat berolahraga. Sebenarnya tubuh memiliki 4 mekanisme pembuangan panas yaitu: radiasi, konduksi, konveksi dan evaporasi. Radiasi adalah kehilangan panas dalam bentuk sinar infra merah. Hal ini melibatkan transfer panas dari permukaan satu objek ke permukaan lainnya tanpa melibatkan kontak fisik. Penting untuk diingat bahwa radiasi adalah transfer panas melalui sinar infra merah dan dapat menyebabkan hilangnya panas atau menerima panas bergantung pada kondisi lingkungan. Konduksi diartikan sebagai transfer panas dari tubuh ke molekul objek yang paling dingin karena adanya kontak dengan permukaan objek tersebut. Konveksi adalah bentuk hilangnya panas melalui molekul udara atau molekul air yang terjadi kontak dengan tubuh. Terakhir adalah evaporasi yaitu pembuangan panas melalui keringat. Mekanisme pembuangan panas tersebut dipengaruhi beberapa faktor yaitu suhu lingkungan, kelembaban udara, dan intensitas latihan (Werner, 1993). Mekanisme pembuangan panas melalui konduksi dan konveksi menjadi tidak efektif ketika suhu lingkungan panas, bahkan pembuangan panas secara radiasi menjadi tidak mungkin ketika suhu lingkungan panas (Douglas, 2000).

Dengan demikian, ketika suhu lingkungan panas, maka pembuangan panas yang paling efektif melalui mekanisme evaporasi. Namun demikian, efektivitas pembuangan panas melalui evaporasi tersebut tergantung pada beberapa ukuran tubuh, intensitas latihan, temperatur ambien, kelembaban, dan aklimasi panas. Seperti pada kondisi udara panas dan kelembaban yang rendah maka evaporasi akan mampu membuang panas sebesar 98% dari total panas tubuh (Warner, 1993; Amstrong, 1993). Berdasarkan pada hal tersebut, saat olahraga maka pembuangan panas melalui mekanisme evaporasi adalah efektif. Namun, evaporasi tersebut berdampak pada kehilangan cairan tubuh. Menurut Sawka (1995), saat atlet berolahraga dengan intensitas tinggi akan terjadi pengeluaran keringat dengan laju sebesar 1.0-2.5 L/jam. Sedangkan menurut Greenleaf (1991), pembuangan keringat pada suhu panas sekitar 4 -10L/ hari. Padahal, berkurangnya cairan tubuh sebanyak 1-2% saja dari total body akan mengalami gangguan fungsi tubuh serta penurunan performance. Hal ini di dukung oleh beberapa penelitian para ahli diantaranya Amstrong (1985) yang meneliti dampak dehidrasi terhadap endurance performance pada pelari jarak 1500m, 5000m dan 10.000m. Hasilnya membuktikan dehidrasi menurunkan endurance performance sebesar 5% pada pelari jarak 5000m dan 10.000m dan sebesar 3% pada pelari 1500m. Sedangkan penelitian Burge (1993), dehidrasi pada atlet rowing menurunkan power otot sebesar 5%. Menurut Sawka (1992), dehidrasi sebesar 8% menurunkan waktu toleransi terjadinya kelelahan. Dengan demikian, dehidrasi akan mempercepat terjadinya kelelahan.

Dehidrasi saat berolahraga dapat menyebabkan penurunan kemampuan rekruitmen motor unit oleh susunan saraf pusat yang dikenal dengan kelelahan pusat. Gangguan rekruitmen jumlah motor unit tersebut dikarenakan gangguan pada susunan saraf pusat akibat hyperthermia (kenaikan suhu inti tubuh). Peningkatan suhu inti tubuh tersebut merupakan dampak dari kegagalan tubuh dalam menjaga suhu tubuh yang stabil. Pusat pengaturan suhu tubuh terletak di hypotamulus. Anterior hypothalamus bertanggung jawab untuk meningkatnya suhu tubuh, sedangkan posterior hypothamulus bertanggungjawab untuk penurunan suhu tubuh. Pada saat olahraga, posterior hypothalamus bekerja untuk membuang panas dengan merangsang kelenjar keringat untuk membuang panas melalui proses evaporasi.

Dehidrasi juga dapat menyebabkan gangguan kontraksi otot yang diakibatkan gangguan pada perambatan impuls (faktor neuromuscular), gangguan pada mekanik kontraksi otot, dan kekurangan energi untuk kontraksi otot. Gangguan perambatan impuls dikarenakan adanya perubahan dalam eurotransmitter, osmolaritas, dan konsentrasi Na+.

C.    Konsep, Prinsip, Hukum, dan Teori yang berkaitan dengan kelelahan

1.      Konsep yang berkaitan dengan Kelelahan

a.      Oksigen

 merupakan unsur golongan kalkogen dan dapat dengan mudah bereaksi dengan hampir semua unsur lainnya (utamanya menjadi oksida). Dalam peranannya, oksigen membantu manusia untuk berespirasi dan menghasilkan energi. Berikut adalah reaksi respirasi aerob yang menghasilkan 36 ATP :

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + 2880 kJ·mol^-1

b.      Darah

Merupakan  cairan di dalam tubuh yangberfungsi untuk mengangkut oksigen yang diperlukan oleh sel-sel di seluruh tubuh. Darah juga menyuplai jaringan tubuh dengan nutrisi, mengangkut zat-zat sisa metabolisme, dan mengandung berbagai bahan penyusun sistem imun yang bertujuan mempertahankan tubuh dari berbagai penyakit.

Pada Kasus diatas, Darah berperan penting dalam mengangkut oksigen ke dalam otot agar tidak terjadi reaksi respirasi an aerob yang dapat menghasilkan asam laktat.

c.       Karbohidrat

Karbohidrat menyediakan kebutuhan dasar yang diperlukan tubuh makhluk hidup. Dalam tubuh manusia, karbohidrat digunakan sebagai sumber Energi (nutrisi). 1 gram karbohidrat memiliki nilai energi 4 Kalori. Selain sebagai sumber energi, karbohidrat juga berfungsi untuk menjaga keseimbangan asam basa di dalam tubuh, berperan penting dalam proses metabolisme dalam tubuh, dan pembentuk struktur sel dengan mengikat protein dan lemak.

Pada kasus diatas, Karbohidrat sebagai penghasil energi tubuh dapat mengurangi dampak terjadinya kelelahan akibat penumpukan asam laktat.

d.      Enzim

Merupakan  protein yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia organik. Enzim bekerja dengan cara bereaksi dengan molekul substrat untuk menghasilkan senyawa intermediat melalui suatu reaksi kimia organik yang membutuhkan energi aktivasi lebih rendah, sehingga percepatan reaksi kimia terjadi karena reaksi kimia dengan energi aktivasi lebih tinggi membutuhkan waktu lebih lama.

Dalam kasus diatas, enzim akan membantu mempercepat terbentuknya asam laktat secara an aerob sebagai mekanisme terhadap suatu kelelahan, sehingga beban otot kontraksi akan berkurang.

e.       Asam Laktat

Merupakan enyawa kimia yang terbentuk dari respirasi an aerob, dimana proses ini terjadi di dalam otot akibat kontraksi otot yang hebat dalam waktu yang lama sebagai mekanisme homeostasis pertahanan tubuh.

Pada kasus di atas, penumpukan asam laktat yang terlalu banyak dapat membuat atlet terjatuh, tidak sadarkan diri dan akhirnya meninggal dunia.

2.      Prinsip yang berkaitan dengan kelelahan :

a.      Produksi Energi secara an aerob pada otot

Energi pada otot yang mengalami kontraksi yang berlebihan di peroleh dari respirasi anaerob yang menghasilkan 2 ATP sebagai pengganti energi yang telah terkuras habis. Respirasi Anaerob  merupakan respirasi  yang tidak memerlukan oksigen atau O₂. Respirasi yang satu ini terjadi pada bagian sitoplasma dan tujuannya untuk mengurai senyawa organik(asam laktat). Pada respirasi anaerob ini, hidrogen bergabung bersama sejumlah komponen yakni asam piruvat, asetaldehida yang kemudian membentuk asam laktat juga etanol.

b.      Sistem Energi Otot

Otot merupakan salah satu jaringan tubuh yang membutuhkan energi ATP. Energi tersebut digunakan otot untuk kontraksi sehingga menimbulkan gerakan-gerakan sebagai aktivitas fisik. Menurut Fox dan Bowers (1988) ATP paling banyak otot dibandingkan dengan jaringan tubuh lainya, akan tetapi ATP yang tertimbun di dalam sel otot jumlahnya sangat terbatas, yaitu sekitar 4 - 6 m M/kg otot. ATP yang tersedia ini hanya cukup untuk aktivitas cepat dan berat selama 3 - 8 detik (Katch dan Mc Ardle, 1986). Oleh karena itu, untuk aktivitas yang relatif lama, perlu segera dibentuk ATP kembali. Proses pembentukan ATP dalam otot secara sederhana dapat diperoleh melalui tiga cara, yaitu sebagai berikut:

a.       Sistem ATP - PC (Phosphagen System);

- ATP ADP + Pi + Energi

ATP yang tersedia dapat digunakan untuk aktivitas fisik selama ditimbun dalam sel otot dibandingkan dengan jaringan tubuh lainnya, akan tetapi ATP tertimbun

b.      Sistem ATP - PC (Phosphagen System);

- ATP ADP + Pi + Energi

ATP yang tersedia dapat digunakan untuk aktivitas fisik selama  1-2 detik.

- CP + ADP C + ATP.

ATP yang terbentuk dapat digunakan untuk aktivitas fisik selama 6-8 detik.          

c.       Sistem Glikolisis Anaerobik (Lactic Acid System);

Glikogen/glukosa + ADP + Pi ATP + Asam laktat

ATP terbentuk dapat digunakan untuk aktivitas fisik selama 45 - 120 detik.

d.      Sistem Erobic (Aerobic System)

Dimana sistem ini meliputi oksidasin karbohidrat dan lemak.

Glikogen + ADP + Pi + O2 CO2 + H2O + ATP

ATP yang terbentuk dapat digunakan untuk aktivitas fisik dalam

waktu relatif lama.

c.       Pembakaran Karbohidrat saat Berolahraga

Sebagai nutrisi yang berfungsi untuk menyediakan   energi bagi  tubuh, konsumsi karbohidrat pada saat latihan / pertandingan olahraga kompetitif sudah menjadi bagian yang tidak terpisahkan dari strategi seorang atlet profesional saat menjalani kompetisi atau jadwal latihan yang padat. Karena glikogen otot yang menjadi sumber energi utama untuk berbagai aktivitas olahraga memiliki jumlah simpanan yang terbatas   di dalam tubuh. maka salah satu tujuan konsumsi karbohidrat pada saat olahraga adalah untuk menghemat pemakaian glikogen otot agar level energi tubuh,  performa serta  intensitas olahraga  dapat dipertahankan.

Karbohidrat menyediakan kebutuhan dasar yang diperlukan tubuh. Tubuh menggunakan karbohidrat seperti layaknya mesin mobil menggunakan bensin. Glukosa, karbohidrat yang paling sederhana mengalir dalam aliran darah sehingga tersedia bagi seluruh sel tubuh. Sel-sel tubuh tersebut menyerap glukosa. Gula ini kemudian oleh sel dioksidasi (dibakar) dengan bantuan oksigen yang kita hirup menjadi energi dan gas CO2 dalam bentuk respirasi / pernafasan. Energi yang dihasilkan dan tidak digunakan akan disimpan dibawah jaringan kulit dalam bentuk lemak. 

Reaksi Pembakaran Karbohidrat dalam tubuh : 

C₆H₁₂O₆ (karbohidrat) + 6O₂ (Udara yang dihirup) → 6CO₂ (udara yang dikeluarkan) + 6H₂O (Keringat/air Seni)

d.      Prinsip Respirasi sel

 Didalam setiap sel hidup terjadi proses metabolism. Salah satu proses tersbut adalah katabolisme. Katabolisme disebut pula disimilasi, karena dalam proses ini energy yang tersimpan ditimbulkan kembali atau dibongkar untuk menyelenggarakan proses – proses kehidupan . Proses utama dari katabolisme adalah respirasi seluler. Pada proses respirasi seluler, glukosa dan bahan organik lainnya dirombak menjadi karbon dioksida dan air. Sebaliknya, anabolisme memakai energi untuk membangun molekul kompleks dari molekul-molekul yang lebih sederhana. Salah satu contoh anabolisme adalah sintesis protein dan asam amino.

3.      Hukum Biokimia yang berkaitan dengan Kelelahan

a.      Hukum Kontraksi dan Relaksasi Otot

Penegangan otot atau kontraksi terjadi apabila otot menerima rangsangan. Dikenal dua macam penegangan otot yaitu isotonik dan isometrik. Kontraksi isotonik adalah penegangan otot yang mengakibatkan otot mengalami pemendekan, contohnya adalah orang mengangkat beban yang tidak terlalu berat, sehingga beban terangkat. Kontraksi isometrik adalah timbulnya penegangan otot tanpa mengalami pemendekan, contohnya adalah bila orang mengangkat beban yang terlalu berat, sehingga beban sama sekali tidak terangkat. Pada umumnya kontraksi isometrik digunakan untuk mengetahui panas yang timbul di dalam otot. 

Hukum Starling menyatakan bahwa kuat kontraksi otot berbanding lurus dengan panjang awal (initial length) otot tersebut. Ini berarti otot diberi beban, karena sifat dapat memanjang yang dimiliki otot, maka otot akan sedikit memanjang sehingga kalau otot berkontraksi, kuat kontraksinya akan lebih besar. Hukum Starling jangan diartikan bahwa otot yang panjang akan berkontraksi lebih kuat daripada otot lain yang lebih pendek. Otot rangka dapat berkontraksi menurut kehendak atau kemauan kita. Tanggapan otot terhadap kemauan kita dilaksanakan dengan perantaraan sistem saraf pusat dan saraf motorik yang mempersarafi otot itu. Setiap ada kerusakan pada sistem saraf pusat atau pada saraf motorik yang menyebabkan terganggunya perambatan impuls dari korteks otak ke otot, mengakibatkan pula otot tidak dapat mengadakan tanggapan terhadap kemauan kita. Hal ini disebut paralisis.

Bila otot melakukan kerja berat secara terus-menerus, otot akan membesar. Membesarnya otot ini disebut hipertrofi. Otot yang mengalami hipertrofi, diameter serabut ototnya meningkat dan jumlah zat yang terdapat di dalam otot juga bertambah. Sebaliknya, otot yang tidak digunakan dapat menjadi kecil, dan hal ini disebut atropi. Hiperplasia adalah membesarnya otot yang disebabkan karena membesarnya serabut otot.

Bila otot rangka menegang, terjadilah beberapa perubahan yaitu perubahan bentuk, perubahan kimia, perubahan panas dan perubahan elektrik. Selama masa kontraksi, otot menjadi pendek dan gemuk, tetapi tidak mengalami perubahan volume. Studi mengenai kontraksi otot menunjukkan bahwa kontraksi otot merupakan hasil perubahan bentuk molekul protein. Menurut Szent-Gyorgi, protein utama yang terlibat dalam kontraksi adalah aktin dan miosin yang dapat berkombinasi menjadi aktomiosin. Kontraksi terjadi karena pemendekan aktin dengan jalan menggeser sambil berputar.

Pada perubahan kimia, energi yang digunakan oleh otot selama kontraksi berasal dari perubahan kimia yang terjadi di dalam otot iu sendiri. Otot dalam keadaan istirahat mengandung zat seperti air 75%, protein 20%, glikogen 1%, fosfokreatin 0,3%, asam laktat 0,5%, dan heksosefosfat 0,05%. Analisis kimia menunjukkan bahwa setelah kontraksi berakhir, jumlah fosfat anorganik dan asam laktat meningkat, sedangkan glikogen dan asam fosfat menurun. Oksigen (O2) banyak digunakan, sedangkan karbondioksida (CO2) dan air (H2O) banyak dihasilkan. Energi yang digunakan untuk kontraksi otot berasal dari proses sebagai berikut :

Energi (E) yang dilepas dapat segera digunakan untuk kontraksi otot E.

Energi (E) yang dilepas dari reaksi ini digunakan untuk sintesis kembali ATP (adenosin trifosfat).

Energi (E) yang dilepas digunakan untuk sintesis kembali fosfokreatin.

Energi (E) yang dilepas digunakan untuk mengubah 4/5 asam laktat menjadi glikogen.

Bila aktivitas otot sangat meningkat, oksidasi asam laktat dan perubahannya menjadi glikogen tidak seimbang dengan pembentukan asam laktat. Setelah otot berhenti berkontraksi, oksidasi asam laktat yang banyak tertimbun masih terus berlangsung meskipun kontraksi otot telah selesai. Dengan perkataan lain, selama aktivitas otot sangat meningkat otot seolah-olah berhutang oksigen. Hutang oksigen ini dikembalikan pada masa pemulihan.

Selama kontraksi otot terjadi perubahan panas. Dari seluruh energi yang digunakan untuk kontraksi, hanya kurang lebih 20% sajalah digunakan untuk melakukan kerja, selebihnya hilang dalam bentuk panas. Jadi otot dapat dikatakan tidak 100% efisien. Namun demikian panas yang timbul dapat digunakan untuk mempertahankan suhu tubuh. Pada hawa dingin, produksi panas dapat ditingkatkan dengan jalan pergerakan otot. Perlu diulang disini bahwa pada semua makhluk hidup, energi selalu dibutuhkan untuk melakukan bermacam-macam proses hidup. Sebagian dari energi tampak sebagai panas, bahkan pada otot yang tidak berkontraksi pun (otot dalam keadaan agak istirahat), panas selalu timbul.

Panas ini disebut panas istirahat. Selama otot berkontraksi panas yang timbul melebihi panas istirahat. Panas yang melebihi panas istirahat ini disebut Panas Awal (initial heath). Panas awal ini dibedakan menjadi panas aktivasi dan pemeliharaan, panas pemendekan dan panas relaksasi. Baik pada kontraksi isotonik maupun kontraksi isometrik, selalu ada panas aktivasi dan pemeliharaan, karena energi selalu digunakan untuk kontraksi. Bila otot tidak memendek, panas pemendekan tidak ada. Panas pemendekan mungkin dibutuhkan untuk kerja dari jembatan silang (cross-bridge) pada proses pemendekan. Bila otot melakukan kerja (mengangkat beban), segera setelah kontraksi otot berakhir dan relaksasi dimulai, tampak bahwa beban akan menyebabkan otot memanjang. Energi tidak diperlukan selama otot dalam keadaan relaksasi. Panas relaksasi berasal dari energi yang disimpan selama otot berkontraksi. Akhirnya, ada panas pemulihan yang disebabkan karena adanya energi yang digunakan oleh reaksi kimia untuk resintesis ATP .

Ada 2 macam panas produksi yaitu panas awal yang dilepas selama proses kontraksi dan panas pemulihan yang terjadi setelah proses kontraksi selesai. Panas awal terdiri dari (a) panas aktivasi dan pemeliharaan yang merupakan panas yang dilepas dari suatu proses kimia yang mengubah otot dari keadaan istirahat menjadi keadaan aktif. Panas ini timbul baik pada otot yang memendek (kontraksi isotonik) atau otot yang tidak memendek (kontraksi isometrik); (b) panas pemendekan yang merupakan panas yang timbul karena adanya pemendekan. Bila otot tidak memendek, panas pemendekan juga tidak timbul. Ini mungkin ditimbulkan karena meningkatnya liberasi energi oleh jembatan silang pada waktu terjadi pergeseran terhadap miosin; (c) panas relaksasi yang timbul karena liberasi energi potensial otot, bila otot dalam keadaan relaksasi. Ini tidak merupakan proses kimia, tetapi hanya sekedar perubahan fisika dari energi potensial yang tersimpan, pada waktu otot memendek berubah menjadi panas selama fase relaksasi, (d) panas pemulihan yang merupakan panas yang dilepas oleh proses kimia (resintesis ATP). Kurang lebih 9/10 dari panas ini berasal dari proses metabolisme anaerob .

Bila otot berkontraksi, terjadilah perubahan Elektrik. Perubahan Elektrik ini dapat dideteksi oleh instrumen yang khusus untuk itu. Otot mempunyai kelakuan seperti baterei, bila otot tersebut berkontraksi. Otot yang berkontraksi akan menimbulkan suatu arus yang biasa dikenal dengan nama arus aksi. Arus aksi ini akan mengalir dari daerah positif ke daerah negatif. Daerah yang aktif adalah relatif lebih negatif dibandingkan dengan daerah yang tidak aktif. Bila otot dalam keadaan istirahat, tidak ada arus yang timbul.

4.      Teori yang berkaitan dengan Kelelahan

Konsep kelelahan merupakan reaksi fungsional dari pusat kesadaran yaitu cortex cerebri yang dipengaruhi oleh dua sistem penghambat (inhibisi dan sistem penggerak/aktivasi). Sampai saat ini masih berlaku dua teori tentang kelelahan otot, yaitu teori kimia dan teori syaraf pusat.

1) Teori kimia

Secara teori kimia bahwa terjadinya kelelahan adalah akibat berkurangnya cadangan energi dan meningkatnya sistem metabolisme sebagai penyebab hilangnya efisiensi otot, sedangkan perubahan arus listrik pada otot dan syaraf adalah penyebab sekunder.

2) Teori syaraf pusat

Bahwa perubahan kimia hanya penunjang proses, yang mengakibatkan dihantarkannya rangsangan syaraf oleh syaraf sensosrik ke otak yang disadari sebagai kelelahan otot. Rangsangan aferen ini menghambat pusat-pusat otak dalam mengendalikan gerakan sehingga frekuensi potensial gerakan pada sel syaraf menjadi berkurang. Berkurangnya frekuensi ini akan menurunkan kekuatan dan kecepatan kontraksi otot dan gerakan atas perintah kemauan menjadi lambat. Kondisi dinamis dari pekerjaan akan meningkatkan sirkulasi darah yang juga mengirimkan zat-zat makanan bagi otot dan mengusir asam laktat. Karena suasana kerja dengan otot statis aliran darah akan menurun, maka asam laktat akan terakumulasi dan mengakibatkan kelelahan otot lokal.

Disamping itu juga dikarenakan beban otot yang tidak merata pada jaringan tertentu yang pada akhirnya akan mempengaruhi kinerja (performance) seseorang. Kelelahan diatur oleh sentral dari otak. Pada susunan syaraf pusat, terdapat sistem aktivasi dan inhibisi. Kedua sistem ini saling mengimbangi tetapi kadangkadangsalah satu daripadanya lebih dominan sesuai dengan kebutuhan. Sistem aktivasi bersifat simpatis, sedang inhibisi adalah parasimpatis.

A.    Mekanisme Kelalahan Tubuh

Kontraksi merupakan hal terpenting dariotot. Hal ini berkaitan dengan penggunaan adenosin triposphate (ATP) sebagaienergi kontraksi. Mekanisme kontraksi otot berlangsung melalui daur reaksi yang kompleks. Hal ini dapat dijelaskan melalui teori pergeseran filamen (sliding filament theory). Keseluruhan proses membutuhkan energi yang diperoleh dari ATP yang disimpan dalam kepala miosin. Tahapan kontraksi otot hingga relaksasi.  Pada neuromuscular junction, asetilkolin dilepaskan dari synaptic terminal menuju reseptor dalam sarkoma. Hasil perubahan potensial transmembran dari serabut otot akan menghasilkan pontensial aksi yang menyebar melintasi seluruh permukaan dan sepanjang tubulus T. Retikulum sarkoplasma melepaskan cadangan ion kalsium, sehingga meningkatkan konsentrasi kalsium di sarkoplasma dan sekitar sarkomer. Ion Kalsium berikatan dengan troporin dan menghasilkan perubahan orientasi kompleks troponin-tropomiosin yang terlihat pada bagian yang aktif dari aktin, meosin cross bridge terbentuk pada saat kepala miosin berikatan dengan bagian yang aktif.  Kontraksi otot dimulai sebagai siklus yang berulang dari meosin cross bridge. Siklus ini terjadidengan adanya hidrolisa ATP. Proses ini menimbulkan pergeseran filamen dan pemendekan serabut otot. Pontensial aksi dibangkitkan dengan adanya pemecahan asetikolin oleh asitilkolinesterase. Retikulum sarkoplasma akan menyerap kembali ion kalsium sehingga konsentrasi ion kalsium menuru. Saat mendekati fase istirahat, kompleks troponin-tropomiosin akan kembali ke posisi awal. Sehingga mencegah interaksi cross bridge lebih lanjut. Tanpa interaksi cross bridge lebih lanjut maka pergeseran filamen tidak akan timbul dan kontraksi akan berhenti.  Relaksasi otot akan terjadi dan otot akan kembali secara pasif pada resting lenght.

Selama ATP tersedia daur tersebut dapat terus berlangsung. Pada keaadan kontraksi, ATP yang  tersedia didalam otot akan habis terpakai 1 detik. Oleh karena itu ada jalur metabolisme produktif  yang menghasilkan ATP. ATP dengan bantuan kretin kinase akan segera menjadi kretin pospat. Persediaan kretin pospan ini hanya cukup untuk beberapa detik, selanjutnya ATP diperoleh dari posforilasi oksidatif. Apabila oksigen tidak cukup maka asam piruvat akan diubah menjadi asam laktat, yang apabila menumbuk akan terjadi kelelahan otot.

 Selama latihan berat banyak oksigen dibawah kedalam otot, tetapi oksigen yang mencapai sel otot tidak cuku. Asam laktat akan menumbuk dan berdifusi ke dalam cairan jaringan dan darah. Keberadaan asam laktat di dalam darah akan merangsang pusat pernafasan sehingga frekuensi dan kedalaman napas pun meningkat. Hal ini berlangsung terus-menerus, bahkan setelah kontrasi itu selesai sampai jumlah oksigen cukup untuk memungkinkan sel otot dan hati mengoksidasi asam laktat dengan sempurna menjadi glikogen.

B.     Cara mengatasi Kelelahan

Kelelahan bukan merupakan suatu penyakit, oleh karena itu tidak dibutuhkan obat-obat khusus. Cara yang dilakukan untuk mengatasi kelelahan adalah dengan memberikan segala sesuatu yang dibutuhkan oleh tubuh kita. Dalam mengatasi kelelahan, bisa dilakukan langkah-langkah sebagai berikut:

·         makan makanan yang seimbang

·         istirahat yang cukup

·         olahraga ringan yang tidak menimbulkan kelelahan

·         mengatur diri sendiri, baik secara fisik, emosional, dan intelektualitas, karena terlalu banyak stress dapat menyebabkan tanda-tanda kelelahan muncul.

Kelelahan bisa dikarenakan kekebalan tubuh yang lemah. Kekebalan bisa terjadi karena kualitas istirahat(relaksasi) yang buruk. Selain istirahat, pemberian suplemen makanan juga sangat dibutuhkan. Sebagaimana kita ketahui bahwa NADH adalah senyawa yang dibuat secara alamiah dalam makanan. Senyawa ini memegang peranan yang penting dalam proses dimana makanan itu diubah menjadi energi. NADH merupakan senyawa kimia yang mengawali terbentuknya ATP. ATP adalah senyawa yang memberikan tenaga pada tubuh. Jadi, kedua senyawa ini memiliki keterkaitan erat. Sehingga jika orang yang mengalami kelelahan dianjurkan untuk mengatasi pola dan menu makanan. Dengan demikian, penanganannya disebut sebagai pemberian suplemen makanan bergizi dan bukan pemberian obat-obatan. Selain itu, orang yang mengalami kelelahan disarankan juga untuk melakukan olahraga tertentu, mengkonsumsi vitamin dan antibiotik, serta melakukan terapi tidur.

Berkaitan dengan pemberian vitamin, hasil penelitian menunjukkan bahwa vitamin B1, ternyata tidak hanya bermanfaat untuk beri-beri tapi juga memperbaiki metabolisme karbohidrat dan menghasilkan tenaga dan mengurangi penumpukan asam laktat pada otot yang mengalami kelelahan. Hasilnya, orang yang mengkonsumsinya dalam jumlah cukup akan merasa fit atau tidak lesu lantaran kurang tenaga.

Selain vitamin, konsumsi susu juga turut membantu dalam mengatasi kelelahan. Yogurt yang merupakan jenis susu fermentasi memiliki zat gizi utama, yakni karbohidrat (laktosa), protein (kasein) dan lemak. Zat-zat gizi ini telah diuraikan menjadi ikatan-ikatan yang lebih sederhana oleh bakteri asam laktat, sehingga perubahan ini menjadikan yogurt mudah dicerna, sehingga tidak memboroskan persediaan energi tubuh. Oleh karena mudah dicerna, yogurt bisa dikonsumsi dengan makanan yang mudah dicerna, yakni buah-buahan. Sebaiknya utamakan buah-buahan yang mengandung vitamin C, seperti stroberi, mangga, pepaya, jeruk, jambu biji, rambutan, nanas, dll. Vitamin C membantu tubuh menyerap zat besi lebih banyak. Zat besi memegang peranan penting dalam proses metabolisme energi. Sehingga dengan mengkonsumsi yogurt dan buah-buahan yang kaya vitamin C akan membuat tubuh lebih bertenaga dan menghilangkan kelelahan

Dari paparan di atas jelas terlihat bahwa solusi dalam mengatasi kelelahan bukanlah obat-obatan, namun hanya mengatur pola makan dan hidup. Pola makan bisa diatasi dengan memakan makanan yang kaya gizi dan mengandung zat-zat yang dibutuhkan oleh tubuh, Sedangkan pola hidup bisa diatasi dengan pola tidur yang teratur dan cukup, serta berpikiran sehat.

Daftar Pustaka

http://devil0052.blogspot.com/2009/06/kontarksi-dan-relaksasi-otot.html

http://www.home.unpar.ac.id/~aloysius/paper-51.PDF#-search=’kelelahan’

http://garnisah.blogspot.com/2011/11/respirasi-sel.html

http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_laktat

http://www.Fatique Syndrome_files\hj.jpg

http://www.Chronic Fatique Syndrome Resources - Also known as Ebstein-Barr Virus or CFS_files\holistic-health.gif

http://jufankristiyono46.blogspot.com/2011/10/pengaruh-kehilangan-cairan-tubuh-yang.html