Aspek Fisiologis Otot pada Olahraga

Artikel ini sudah dibaca 36554 kali!

Disusun oleh Johny Bayu Fitantra, S.Ked

Sebelum membahas mengenai olahraga dan dampaknya terhadap otot rangka, perlu diketahui terlebih dahulu bahwa terdapat beberapa jenis otot rangka dengan komposisi dan fungsi yang berbeda satu sama lain. Secara garis besar, kita dapat membedakan otot menjadi serat otot merah dan serat otot putih yang memang penamaannya sesuai dengan tampilan warna dari otot tersebut. Serat otot merah berwarna kemerahan dan lebih gelap karena mengandung banyak mioglobin. Mioglobin itu sendiri merupakan suatu protein yang berwarna kemerahan yang berfungsi mengikat oksigen pada serat otot. Selain itu, serat otot merah memiliki mitokondria lebih banyak dan disuplai oleh lebih banyak kapiler darah. Sementara itu, serat otot putih berwarna lebih terang (keputih-putihan) karena kandungan mioglobin yang lebih sedikit.

Selain itu, serat otot rangka dapat dibedakan berdasarkan kecepatan kontraksi dan relaksasi, variasi pada reaksi metabolik yang digunakan untuk menghasilkan energi dalam bentuk ATP, serta seberapa cepat otot tersebut merasa lelah. Dengan pembagian tersebut, serat otot rangka diklasifikasikan menjadi serat oksidatif lambat, serat oksidatf-glikolitik cepat, dan serat glikolitik cepat.

Serat oksidatif lambat merupakan serat otot yang secara utama menggunakan respirasi aerobik dalam menghasilkan ATP. Serat ini memiliki ukuran paling kecil yang menjadikannya serat otot yang paling kurang kuat dibandingkan yang lainnya. Serat otot ini memiliki kandungan mioglobin, mitokondria dan kapiler darah yang banyak. ATPase pada kepala miosin melakukan hidrolisis ATP secara relatif lebih lambat dibandingkan tipe lainnya. Siklus kontraksi juga terjadi secara lebih lambat. Twitch contraction terjadi dalam 100 hingga 200 milidetik serta membutuhan waktu yang lebih lama untuk menjadi kekuatan puncak. Kelebihan dari serat otot ini adalah daya tahannya yang baik sehingga tidak mudah lelah apabila digunakan dalam waktu yang berkepanjangan. Jenis serat otot ini memang dirancang untuk menjadi postur serta aktifitas yang membutuhkan daya tahan serta aerobik seperti lari maraton.

Serat oksidatif-glikolisis lambat dapat dikatakan sebagai serat otot pertengahan antara serat oksidatif lambat dan serat glikolitik cepat, terutama pada ukuran ototnya. Sebagaimana serat oksidatif lambat, serat ini memiliki kandungan yang besar akan mioglobin dan kapiler darah. Warna serat ini juga kemerahan. Dengan begitu, otot ini memiliki kemampuan untuk menghasilkan ATP secara aerobik sehingga memiliki resistensi terhadap kelelahan yang baik (tetapi masih di bawah kemampuan dari serat oksidatif lambat). Namun, otot ini juga memiliki kandungan glikogen yang tinggi sehingga dapat menghasilkan ATP secara glikolisis anaerob. Kecepatan hidrolisis ATP dari ATPase pada kepala miosin mencapai tiga hingga lima kali lebih cepat dari serat oksidatif lambat. Dengan begitu, kecepatan  kontraksi pun lebih cepat. Otot ini berperan dalam aktivitas seperti berjalan dan lari cepat.

Serat glikolisis cepat merupakan otot dengan diameter paling besar dan berisi miofibrin paling banyak. Otot inilah yang memiliki kemampuan kontraksi paling kuat. Kandungan mioglobin relatif lebih rendah. Demikian juga dengan kapiler darah dan mitokondrianya. Otot ini memiliki tampilan yang lebih putih dibandingan kedua otot lainnya. Namun, kandungan glikogennya banyak. ATP secara utama dihasilkan melalui glikolisis. Kekuatan dan kecepatan dari serat otot glikolisis cepat merupakan kontribusi dari besarnya ukuran dan kemampuannya dalam melakukan hidrolisis ATP secara cepat. Otot ini berperan pada aktivitas-aktivitas anaerobik yang intens dalam waktu pendek seperti angkat beban. Meski kekuatannya besar, serat otot ini lebih cepat mengalami kelelahan.

Ketiga jenis serat tersebut tersebar di seluruh tubuh sesuai dengan kerja otot, kebiasaan olahraga atau aktifitas dan faktor genetik. Otot-otot yang berperan untuk mempertahankan posisi tubuh tetapi tidak mendapat beban yang berat seperti pada otot-otot leher, punggung dan kaki memiliki serat oksidatif lambat yang cenderung lebih tinggi. Sementara itu, otot pada pundak dan lengan tidak aktif secara konstan, tetapi biasanya digunakan dalam waktu singkat untuk melakukan tensi yang besar seperti mengangkat barang, latihan beban, melempar sesuatu. Dengan begitu, serat otot glikolisis cepat cenderung lebih banyak pada area tersebut. Sementara itu, otot kaki yang tidak ganya digunakan untuk menopang tubuh saja, melainkan juga berlari atau berjalan secara teratur akan memiliki serat oksidatif lambat dan serat glikolitik cepat secara berimbang.

Olahraga: Aerobik dan Kekuatan

Saat digunakan secara teratur untuk berbagai aktivitas, jumlah total serat otot rangka biasanya tidak meningkat. Namun, karakteristik dari otot tersebut dapat mengalami adaptasi.

Dalam olahraga, kita mengenal beberapa tipe latihan antara lain yang bersifat aerobik dan kekuatan atau strength. Dalam kedua jenis latihan ini, terdapat perbedaan dalam mekanisme fisiologi yang mendasarinya. Olahraga yang bersifat aerobik atau endurance yang dilakukan berulang secara teratur dapat bermanfaat dalam meningkatkan suplai darah kaya oksigen ke otot-otot rangka. Oksigen tersebut penting untuk respirasi seluler secara aerob. Yang termasuk dalam olahraga atau latihan aerobik adalah berenang, joging atau senam aerobik. Olahraga aerobik membantu dalam membangun daya tahan otot untuk melakukan aktivitas berkepanjangan.

Olahraga aerobik seperti lari atau berenang dapat menyebabkan perubahan secara bertahap beberapa serat glikolitik cepat menjadi serat oksidatif-glikolitik cepat. Sistem kardiovaskular dan respirasi juga dapat mengalami peningkatan kualitas sehingga suplai oksigen dan nutrisi ke otot juga semakin baik. Hanya saja, memang massa otot tidak mengalami peningkatan.

Untuk bisa mendapatkan manfaat dari olahraga aerobik ini, orang dewasa disarankan dapat melakukan aktifitas dengan intensitas menengah selama kurang lebih 30 menit secara akumulatif. Dalam artian adalah 30 menit tersebut dapat dibagi menjadi beberapa sesi seperti 10-15 menit di pagi hari, siang hari dan malam hari. Aktifitas tersebut harus dilakukan secara teratur setidaknya  5 hari dalam seminggu. Aktifitas dengan intensitas menengah ini dapat ditandai dengan mulai munculnya rasa hangat serta napas mulai terasa sedikit berat pada saat aktifitas tersebut. Dapat pula ditandai dengan mulai terasanya sensasi berdebar-debar.

Rekomendasi lain dipublikasikan oleh American College of Sports Medicine yang berupa aktivitas aerobik kontinyu selama 20-60 menit seperti bersepeda, berjalan, joging, senam, menari, berenang, dan semacamnya selama 3-5 hari dalam seminggu. Detak jantung setidaknya harus mencapai 60-90% dari maksimal. Target detak jantung maksimal dapat dihitung dengan rumus: detak jantung maksimal=220-usia. Misalnya seseorang berusia 20 tahun, maka target detak jantung maksimalnya adalah 220-20= 200 kali/menit.

Berbeda dengan aerobik, olahraga yang mengandalkan kekuatan seperti angkat beban lebih tergantung pada mekanisme penghasilan energi (berupa ATP) secara anaerob. ATP tersebut dihasilkan melalui glikolisis. Olahraga semacam inilah yang memiliki potensi untuk membantu seseorang apabila ingin meningkatkan massa ototnya. Aktivitas anaerob yang terjadi selama latihan tersebut membantu menstimulasi sintesis protein otot sehingga otot membesar (terjadi hipertrofi otot). Selain itu, kadar dari glikogen pada serat tersebut juga akan semakin banyak. Jika latihan aerobik meningkatkan daya tahan otot untuk aktivitas jangka panjang, latihan strength meningkatkan kekuatan otot untuk jangka waktu relatif pendek. Namun, perlu diperhatikan bahwa untuk menghasilkan protein otot, dibutuhkan pula asupan protein yang adekuat melalui makanan.

Untuk dapat meningkatkan kekuatan dan tonus otot secara optimal, strength exercise setidaknya dilakukan selama 2-3 kali dalam seminggu. Otot ditantang untuk melakukan kontraksi melawan suatu beban yang membuat otot tersebut membutuhkan usaha ektra untuk melakukannya. Beban yang digunakan untuk latihan harus dipertimbangkan secara tepat dengan pengulangan atau repetisi kontraksi setidaknya mencapai 8 hingga 12 kali.

Dalam melakukan latihan beban, pemilihan hari latihan juga penting dilakukan supaya tidak mengganggu aktivitas pada hari tersebut atau berikutnya.  Hal ini mengingat bahwa jaringan otot mengalami pemecahan selama strength training tersebut dan membutuhkan waktu pemulihan untuk membangun kembali otot yang lebih kuat. Selain itu, otot juga sebaiknya tidak terlalu dipaksakan dengan secara cepat meningkatkan intensitas olahraga atau waktu yang digunakan karena dapat menyebabkan cedera. Akibatnya justru rutinitas olahraga tersebut dapat terganggu.

Referensi dan bacaan lebih lanjut

Tortora GJ. Derrickson B. Principles of Anatomy And Physiology: Exercise and Skeletal Muscle Tissue. 12thed. Amerika Serikat: John Willey and Sons; 2009. p.324-5

Aerobic Exercise. Diunduh dari http://www.medicinenet.com/script/main/art.asp?articlekey=82275&page=1#what. Diakses 4 Agustus 2013.

Strength Training Exercise. Diunduh dari http://www.mydr.com.au/sports-fitness/strength-training-exercises. Diakses 4 Agustus 2013.

Medicinesia

Sebuah website yang didedikasikan untuk mahasiswa kedokteran maupun ilmu kesehatannya lainnya di Indonesia.