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