Fisiologi Olahraga

Pada era modern seperti saat ini, kesibukan dan kemudahan transportasi serta kecanggihan teknologi membuat orang-orang lupa untuk menjaga kesehatan. Padahal hanya dengan berolahraga ringan seperti jalan kaki sebanyak 10.000 langkah tiap hari telah dapat menjaga kebugaran tubuh serta menmbantu menghindarkan tubuh dari berbagai macam penyakit akibat penumpukan lemak dalam tubuh. Walaupun ada juga segelintir orang yang telah menjadikan olahraga sebagai gaya hidup, misalnya pada kalangan atas yang rutin mengikuti latihan aerobic di tempat fitness.
Penelitian telah banyak membuktikan berbagai manfaat dari kegiatan olahraga yakni meningkatkan kekuatan, daya, dan ketahanan otot serta untuk menjaga kesehatan seperti mencegah obesitas, hipertensi, diabetes mellitus, hyperlipidemia, stroke dll. Olahraga dan system kardiovaskuler (jantung dan pembuluh darah) tentu sangat erat kaitannya mengingat jantung merupakan organ utama yang memasok kebutuhan darah ke seluruh tubuh sehingga apabila aktivitas fisik meningkat maka pasokan oksigen bertambah sehingga aliran darah meningkat. Hal ini akan mempengaruhi faal jantung yang akhirnya membuat jantung lebih sehat dan jasmani lebih bugar.


Penentu umum akhir fungsi kardiovaskuler dalam latihan adalah mengangkut oksigen dan nutrisi lain ke otot. Untuk keperrluan itu, aliran darah meningkat secara dramatis selama latihan. Jadi, aliran darah otot dapat meningkat maksimum kira – kira 25 kali lipat selama latihan paling berat. Hampir separuh dari kenaikan aliran ini merupakan akibat vasodilatasi intramuskular yang disebabkan oleh pengaruh langsung kenaikan metabolisme otot. Separuh penyebab kenaikan lainnya disebabkan oleh banyak faktor, yang paling penting mungkin kenaikan tekanan darah arteri dalam tingkat sedang yang terjadi selama latihan, biasanya naik kira – kira 30 %. Kenaikan tekanan bukan saja memaksa lebih banyak darah melalui pembuluh darah, tetapi juga meregangkan dinding arteriol dan lebih lanjut menurunkan tahanan vaskular. Oleh karena itu, kenaikan tekanan darah sebanyak 30 % sering dapat meningkatkan aliran darah, lebih dari sekedar menggandakan ; hal ini akan menambah kenaikan aliran yang besar yang telah disebabkan oleh vasodilatasi metabolik, paling sedikit dua kali lipat lagi. (Guyton, 2000)
Supaya tetap berfungsi, sel-sel tubuh memerlukan darah yang terdiri atas plasma darah (60%) dan sel-sel darah merah atau eritrosit (40%). Plasma darah membawa semua nutrisi dan zat pembangun yang dibutuhkan, seperti mineral, gula, lemak, vitamin dan hormon, sedangkan sel-sel darah merah mengandung hemoglobin yang menjadi saluran oksigen dan karbon dioksida. Setiap saat terjadi pertukaran antara sari makanan dan oksigen yang dibawa dari jantung oleh pembuluh darah arteri dengan karbondioksida (CO2) dan bahan sisa metabolisme yang dialirkan kembali menuju jantung oleh pembuluh darah vena. Sisa metabolisme akan dibuang melalui ginjal saat darah melalui kedua organ ini. Karbondioksida dalam sel-sel darah merah akan diteruskan ke paru-paru untuk dilepaskan. Pada saat bersamaan, paru-paru menghirup oksigen baru. Sel-sel darah merah yang kosong setelah melepaskan karbondioksida membawa oksigen tersebut ke jantung, untuk seterusnya bersama-sama dengan plasma darah didistribusikan ke seluruh sel tubuh oleh pembuluh darah
arteri. (www.pmd.com)
Tenaga pada dinding pembuluh darah arteri saat darah dialirkan itulah yang disebut tekanan darah. Dengan adanya tekanan ini, aliran darah akan lancar. Pembuluh darah arteri ini adalah si pekerja yang terus-terusan bekerja dengan memompakan darah ke seluruh organ tubuh. Jika tanpa gangguan, porsi tekanan yang dibutuhkan sesuai dengan mekanisme tubuh. Tapi akan meningkat begitu ada hambatan. Inilah yang menyebabkan tekanan darah meninggi. Semakin besar hambatannya, tekanan darah akan semakin tinggi. Adapun pembuluh vena relatif lebih santai. Muatan yang dibawanya ke jantung mengalir tenang. Darah yang dialirkan kembali ke jantung bergerak sangat lambat, nyaris tanpa tekanan. (www.pmd.com)
Salah satu test fitness faal diadakan oleh Harvard University sejak perang dunia II. Tes ini meliputi beberapa step menggunakan bangku dengan tinggi 20 inchi (50,8 cm), selama 30 detik sampai semenit yang diatur iramanya agar bermanfaat bagi kesehatan dan ini terus dilkakukan sampai tenaga habis (letih). Frekuensi nadi diukur selama istirahat sebelum test kemudian 1,2, dan 3 menit setelah test. Diperkirakan frekuensi nadi akan meningkat disbanding saat istirahat. Test ini tidak menggunakan obat-obatan karena hal ini tidak dapat diandalkan. (www.answers.com)
Kelanjutan dari ditemukannya test ini berniai sangat besar nilainya bagi kelompok yang menemukan serta yang telah berkecimpung dalam penelitian masalah-masalah dalam bidang fisiologi, kekurangan berusaha dihilangkan sehingga melalui test ini dapat diperkirakan kemampuan fisiologi individu, keletihan dan pengaruh suhu lingkungan ketika test. Dalam penelitian ini ditemukan bahwa kebanyakan orang yang memiliki skor di atas 80 dalam test ini pasti memiliki stamina yang sangat baik sehingga pantas untuk bekerja berat misalnya mendaki gunung.Tetapi skor tidak pernah absolute dan yang memiliki skor 100 belum tentu lebih unggul dibanding yang skornya hanya 80-90. Tetapi semua orang yang memiliki skor tinggi kemungkinan unggul dalam penggunaan tenaga yang berat. Beraneka ragam skor yaitu <50-rendah, antara 50 sampai 80-sedang dan diatas 80 sangat baik. Memberikan hasil (alasan) sebagai berikut:
1) Kesulitan untuk mengikuti irama, beberapa orang bahkan tidak dapat mengikuti semua irama.
2) Seorang individu pasti tersentak ketika naik (ke bangku Harvard) dan bertumpu pada beratnya sambil berdirri dengan baik tetapi ketika turun dengan agak lambat dapat meningkatkan ketegangan. (www.publication.drdo.gov.in)
Curah jantung adalah volume darah yang dipompa oleh jantung dalam satu menit (mL darah/menit). Curah jantung adalah fungsi akan frekuensi jantung dan volume sekuncup. Frekuensi jantung adalah angka sederhana dari denyut jantung per menit. Volume sekuncup adalah volume darah dalam milliliter (mL) yang dipompa keluar oleh jantung dengan cukup denyutan. Meningkatya frekuensi jantung dan volume sekucup menyebabkan meningkatnya curah jantung. (www.potalkalbe.com)
Curah jantung (mL/menit) = frekuensi jantung (denyut/menit) X volume sekuncup (mL/denyut)
Rata-rata manusia dalam keadaan istirahat memiliki frekuensi jantung 70 denyut/menit dan volume sekuncup memiliki volume 70 mL/denyut. Jadi, curah jantung manusia dalam keadaan istirahat ialah:
Curah jantung = 70 denyut/menit X 70 mL/denyut = 4900 mL/menit
Volume darah total dalam system sirkulasi manusia yaitu rata-rata 5 L (5000 mL). Jika kita kalkulasi, volume darah seluruhya dalam system sirkulasi yang dipompa oleh jantung setiap menit (keadaan istirahat). Selama latihan hebat, curah jantung dapat meningkat hingga 7 kali lipat (35 L/menit). (www.portalkalbe.com)
Curah kerja, konsumsi oksigen, dan curah jantung saling berhubungan selama latihan. Ketiganya berhubungan secara linear, karena curah kerja otot meningkatkan konsumsi oksigen, dan selanjutnya konsumsi oksigen akan melebarkan pembuluh darah otot, sehingga meningkatkan aliran balik vena dan curah jantung. Orang normal yang tidak terlatih dapat meningkatkan curah jantung sedikit di atas empat kali lipat, dan atlet yang terlatih baik dapat meningkatkan curah jantung sekitar enam kali lipat. Pelari marathon telah terbiasa dengan curah jantung sebesar 35 sampai 40 liter per menit, tujuh sampai delapan kali nilai curah istirahat normal. (Guyton, 2000)
Pelari marathon dapat mencapai curah jantung maksimum sekitar 40 persen lebih besar daripada yang dicapai oleh orang yang tidak terlatih. Hal ini terutama disebabkan oleh fakta bahwa ruang jantung pelari marathon membesar kira-kira 40 persen, bersama dengan pembesaran ruang tersebut, massa jantung pun meningkat 40 persen atau lebih. Oleh karena itu, bukan hanya otot rangka saja yang mengalami hipertrofi selama latihan atletik, tetapi juga jantung. Akan tetapi, pembesaran jantung dan kenaikan kapasitas pompa hanya bisa terjadi pada latihan atletik jenis daya tahan, bukan pada jenis lari cepat dalam latihan atletik. (Guyton, 2000)
Walaupun jantung pelari marathon lebih besar daripada orang normal, curah jantung selama istirahat pelari marathon hampir tepat sama dengan orang normal. Akan tetapi, curah jantung yang normal ini dicapai dengan isi sekuncup yang besar pada denyut jantung yang menurun. Jadi efektifitas pompa jantung dari tiap denyut jantung adalah 40 sampai 50 persen lebih besar pada atlet yang sangat terlatih daripada orang yang tidak terlatih, tetapi terdapat penurunan denyut jantug yang berhubungan pada saat istirahat. (Guyton, 2000)
Aliran darah ke suatu jaringan bergantung pada gaya pendorong berupa tekanan darah arteri rata-rata dan derajat vasokontriksi arteriol-arteriol jaringan tersebut. Karena tekanan arteri rata-rata bergantung pada curah jantung dan derajat vasokontriksi arteriol, jika arteriol di salah satu jaringan berdilatasi, arteriol di jaringan lain akan mengalami akan mengalami kontriksi untuk mempertahankan tekanan darah arteri yang adekuat,sehingga darah tidak hanya mengalir ke jaringan yang mengalami vasodilatasi, tetapi juga ke otak yang harus mendapat pasokan darah yang konstan. Dengan demikian variabel kardiovaskuler harus terus menerus diubah untuk mempertahankan tekanan darah yang konstan walaupun kebutuhan jaringan akan darah berubah-ubah. (Sherwood, 2001)
Perubahan mencolok sistem kardiovaskuler pada saat berolahraga, termasuk peningkatan aliran darah otot rangka, peningkatan bermakna curah jantung, penurunan resistensi perifer total (karena vasodilatasi luas di otot-otot rangka walaupun terjadi vasokontriksi umum di sebagian besar organ lain) dan peningkatan sedang tekanan arteri rata-rata. Bukti-bukti mengisyaratkan bahwa pusat-pusat olahraga yang masih perlu diidentifikasi lebih lanjut, menginduksi perubahan jantung dan pembuluh darah pada permulaan olahraga atau bahkan dalam antisipasi olahraga. Efek-efek ini kemudian diperkuat oleh msukan aferen ke pusat kardiovaskuler medulla dari kemoreseptor di otot serta oleh mekanisme local yang mempertahankan vasodilatasi di otot-otot yang aktif. Refleks baroreseptor kemudian juga memodulasi respons-respons kardiovaskuler ini. (Sherwood, 2001)
Berbagai penelitian sekarang ini telah menunjukkan bahwa orang yang mempertahankan kebugaran tubuh yang sesuai, menggunakan berbagai ragam latihan dengan bijaksana dan pengaturan berat badan, memiliki keuntungan tambahan, yaitu hidup lebih panjang. Khususnya antara 50 dan 70 tahun, penelitian telah menunjukkan bahwa kematian menjadi berkurang tiga kal lipat pada orang yang melakukan kebugaran daripada yang tidak melakukan kebugaran. Alasannya ada dua, pertama, kebugaran tubuh dan pengaturan berat badan sangat mengurangi penyakit kardiovaskuler. Hal ini disebabkan oleh (a) pengaturan tekanan darah yang cukup rendah dan (b) pengurangan kolestrol darah dan lipoprotein densitas rendah bersamaan dengan peningkatan lipoprotein densitas tinggi. Perubahan-perubahan ini semua bekerja bersama-sama untuk mengurangi jumlah serangan jantung dan stroke otak. Kedua dan mungkin yang sama pentingnya, orang yang sehat secara atletik memiliki cadangan kebugaran jasmani yang lebih banyak bila ia sedang sakit maupun ketika telah lanjut usia. Selain itu, kemampuan untuk meningkatkan curah jantung pada waktu dibutuhkan (“cadangan jantung”) sering lebih dari 50 persen pada orangtua yang melakukan kebugaran daripada tidak melakukan kebugaran. (Guyton, 2001)