PENGERTIAN FISIOLOGI OLAHRAGA Ilmu Faal Dasar Ilmu Faal

PENGERTIAN FISIOLOGI OLAHRAGA Ilmu Faal Dasar Ilmu Faal Olahraga

5. 3 The heart is a double pump Visualizing the heartbeat

9. 1 The respiratory system Overview of the respiratory system Copyright © The Mc. Graw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Nasal cavity filters, warms, and moistens air Upper Respiratory Tract Pharynx passageway where pathway for air and food cross Glottis space between the vocal chords; opening to larynx Larynx (voice box); produces sound Trachea (windpipe); passage of air to bronchi Bronchus passage of air to lungs Lower Respiratory Tract Bronchioles passage of air to alveoli Lung contains alveoli (air sacs); carries out gas exchange Diaphragm skeletal muscle; functions in ventilation

12. 1 Overview of the muscular system An example of muscle arrangement tendon origin biceps brachii (contracted) triceps brachii (relaxed) humerus insertion radius ulna b.

15. 1 Endocrine glands Copyright © The Mc. Graw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Endocrine system HYPOTHALAMUS Releasing and inhibiting hormones: regulate the anterior pituitary Antidiuretic (ADH): water reabsorption by kidneys Oxytocin: stimulates uterine contraction and milk letdown PITUITARY GLAND Posterior Pituitary Release ADH and oxytocin produced by the hypothalamus PARATHYROIDS Anterior Pituitary Parathyroid hormone (PTH): raises blood calcium level Thyroid stimulating (TSH): stimulates thyroid Adrenocorticotropic (ACTH): stimulates adrenal cortex Gonadotropic (FSH, LH): egg and sperm production; sex hormone production Prolactin (PL): milk production Growth (GH): bone growth, protein synthesis, and cell division parathyroid glands (posterior surface of thyroid) THYMUS Thymosins: production and maturation of T lymphocytes THYROID Thyroxine (T 4) and triiodothyronine (T 3): increase metabolic rate; regulates growth and development Calcitonin: lowers blood calcium level PANCREAS Insulin: lowers blood glucose level; formation of glycogen Glucagon: increases blood glucose level; breakdown of glycogen ADRENAL GLAND Adrenal cortex Glucocorticoids (cortisol): raises blood glucose level; stimulates breakdown of protein Mineralocorticoids (aldosterone): reabsorption of sodium and excretion of potassium Sex hormones: reproductive organs and bring about sex characteristics Adrenal medulla GONADS Testes Androgens (testosterone): male sex characteristics testis (male) Ovaries Estrogens and progesterone: female sex characteristics Epinephrine and norepinephrine: active in emergency situations; raise blood glucose level ovary (female)

Regulation of Cardiac Output Figure 18. 23

Ilmu Faal Dasar : �Ilmu Faal Dasar : mempelajari fungsi atau cara kerja organ tubuh serta perubahan yang terjadi akibat pengaruh internal maupun eksternal. Pengaruh tersebut terjadi secara sendiri-sendiri atau bersamaan, yaitu pada saat tidak berolahraga � Ilmu Faal Olahraga: sama dengan diatas ketika sedang berolahraga

HISTORY OF SPORT MEDICINE Sport Medicine had already known since B C : 1. Bizantium period 2. Rome period 3. The Hebrew in Persian Imperium 4. Renaissance Imperium 5. 17 th Century 6. 19 th Century 7. 20 th century

Bizantium period �Herodicus (the teacher of Hypocrates) diet, exercise and physical rehabilitation �Herophilus and Eristratus the professor in Alexandra �Philostratus, diet and strength exercise, sleep on leather on flour, bathing on mountain cool water , the dangerous about on sauna bath

Rome period : �Gallen from Pergamos, the discovered about the Anatomy and muscle contraction �Aurelianus use the hydrotheraphy and exercise after surgery The Hebrew in Persian Imperium � 10 th century, there any Moslem doctor has transformed to Arabian from Bizantium and Rome. Maimonides being Gallen descended has written the Sport medicine and religion to Arabian.

Renaissance period �Vittorino de Feltre improved the sport medicine school and Exercise activity into the curriculum depend on climate �Marsilius Cagnatus, theme the doctor`s supervision on sport activity �Ambroise Parei, the Franch surgeon had noticed the importance of physical excersise after Fracture surgery

�Holland Stahl, have improved that the sport can prevent deseases. �But in 19 th century after discovered about Anaesthesia, Antibiotik and bactery by L Pasteur have decreased the doctor`s intens in to research that sport medicine can prevent many deseases.

From 19 th -20 th century and until 1913 have published many books and discovering : Exercise Physiology, Electrocardiography on sport (Einthoven), Sport Medicine (Siegfried Weisstein) etc

Sasaran yang ingin dicapai : � 1. Pengertian Ilmu Faal dan Ilmu Faal Olahraga � 2. Struktur organisasi biologik: Sel, jaringan, organ, sistema dan organisme. � 3. Macam-macam Ergosistema serta sistema yang termasuk pada masing-masing Ergosistema tersebut.

Struktur Biologik Manusia �Cytologi �Biologi Molekuler (Anatomi Fisiologi intraseluler) �Histology (ilmu jaringan) �Organ �Sistema Sel Jaringan organ Sistema Organisme (Tubuh Manusia)

�Dari struktur biologik : derajat kesehatan Sel menentukan kualitas fungsional / vitalitas �Hakekat pelatihan olahraga adalah meningkatkan kemampuan fungsional sel yang dengan sendirinya meningkatkan kemampuan fungsional organ tubuh manusia �Pelatihan bersifat fisiologis yang berarti tidak merusak / mengganggu fungsi sel, yang berarti tidak boleh ada gangguan homeostasis atau pemulihan perubahan homeostasis tidak boleh lebih adri 24 jam.

Sistematika Anatomik : �Skelet = kerangka �Muskular = otot �Nervorum=syaraf �Hemo-hidro-limpatik=darah-cairan getah bening �Respirasi=pernafasan �Kardiovaskuler

�Termoregulasi=tata suhu tubuh �Digestivus=pencernaan �Exkresi=pembuangan �Endokrin= hormon �Sensoris=penginderaan �Reproduksi=pemulih generasi

Sistema Fisiologik �Struktur anatomi yang tersistematik juga berfungsi secara sistematik sehingga dikenal sekarang dengan sistema fisiologik. �Sistema Anatomi sekarang disederhanakan menjadi SISTEMA KERJA = SK, atau ERGOSISTEMA = ES (ergo=kerja) yang artinya sekumpulan struktur anatomis yang secara bersama-sama dapat menjadi satu kesatuan fungsional (fisiologis) yang aktif pada saat bekerja atau berolahraga.

Ada 3 kelompok Sistema Fisiologik, yaitu: 1. Perangkat pelaksana Gerak, ES I = Ergosistema Primer, terdiri dari : sistema skelet, muskular, nervorum 2. Perangkat Pendukung Gerak, ES II = Ergosistema Skunder, yi: Sistema hemo-hidro-limpatik, sistema respirasi, sist, kardiovaskuler

3. Perangkat Pemulih/pemelihara, ER III = Ergosistema Tertier, yi: Sistema Digestivus, S. Exkresi, S. Reproduksi. (ini berperan dominan saat beristirahat) Pada saat berolahraga atau bekerja yang berperan dominan adalah ES I dan ES II

OLAHRAGA DAN OLAHRAGA KESEHATAN KEBUTUHAN DAN PENYADARAN DIRI: Umumnya mereka berolahraga karena bertujuan untuk meningkatkan kesehatan 2. BUDAYA MASYARAKAT: Manusia yg berolahraga 3. PRESTASI: LATIHAN terapan faal olahraga sehingga perlu mengetahui : a. Macam-macam olahraga b. Sasaran olahraga Kesehatan c. Dosis olahraga (kesehatan) 1.

d. Indikator menilai intensitas aktivitas fisik e. Hasil dari latihan olahraga aerobik Definisi Olahraga: olahraga adalah serangkaian gerak raga yang teratur dan terencana yang dilakukan orang dengan sadar untuk meningkatkan kemampuan fungsionalnya, sesuai dengan tujuannya berolahraga (HYS Santoso Giriwijoyo)

Pembagian olahraga berdasar sifat dan tujuan: 1. Olahraga Prestasi sebagai tujuan 2. Olahraga rekreasi ---- sukacita 3. Olahraga kesehatan olraga adalah alat : tujuan 4. Olahraga pendidikan-- belajar

Pengertian SEHAT (WHO) : suatu keadaan tubuh jasmani, rohani dan sosial termasuk organ dan fungsi sistem alat tubuhnya berada dalam keadaan optimal bukan saja bebas dari sakit penyakit, cacat ataupun kelemahan `serta siap untuk berolahraga`. WHO : 3 aspek SEHAT, yaitu aspek Jasmani, aspek Rohani, dan aspek Sosial.

Upaya memelihara ke`SEHAT`an selalu berhubungan dengan : 1. Preventif-promotif (kebugaran jasmani, peningkatan derajat sehat dinamis) 2. Kuratif-rehabilitatif (di Rumah Sakit)

METABOLISME DAN OLAHRAGA �Kontraksi otot butuh ATP (energi). ATP ADP �Fosfokreatin (PCr), menjadi sumber `P` : ADP ATP �Namun ATP otot dan ADP-PCr ini hanya cukup untuk energi selama 15 detik saja (contoh : lari sprint, angkat berat)(=jalur Anaerobik) �Sehingga selanjutnya otot harus mencari sumber ATP lain yang berasal dari nutrien sel otot, hepar, adiposa via sirkulasi

�Pada keadaan sedang OR ini sumber utama ATP berasal dari KH dan lemak. Dan yang terefisien adalah memakai =jalur Aerobik. �Jalur Aerobik ini memakai sistem siklus glikolisis asam sitrat di mitokondria yang membutuhkan O 2 (fosforilasi oksidatif : gukosa dan asam lemak - ATP) �Apabila O 2 kurang: produk akhir glikolisis menjadikan piruvat berubah asam laktat (kelelahan), karna tidak pernah masuk ke dalam jalur asetil co A. Jalur Anaerobik ini juga disebut `jalur glikolitik`.

�Keunggulan jalur Anaerobik ini : sangat cepat yi produksi ATP 2, 5 X lebih cepat dari jalur aerobik. �Kerugiannya Anaerobik : a). hanya memproduksi 2 ATP/ mol glukose (dibandingkan 30 -32 ATP jalur aerobik). b). Berkontribusi `metabolik-asidosis` yi banyak timbul H+ >> dimana CO 2 yang terbentuk mengarah ke `asam`! �Sumber glukose : glukosa-plasma, glikogen intrasel otot dan hepar, dan gukose-baru dari glukoneogenesis dalam sel hepar.

�Simpanan glikogen otot dan hati ini : dapat menyediakan 2000 kkal ~ lari 20 mil. Sangat cukup! �Namun untuk lari maraton ini belum cukup. Perlu energi dari lemak! �Faktanya olahraga endurance sudah memakai asam lemak lebih dini (30 menit) yi meningkatnya asam lemak dalam darah, walau pemecahannya belakangan sesudah glukosa. �Intensitas lebih rendah: jalan kaki ternyata juga dapat menurunkan lemak. Sehingga dapat menurukan BB

Hormon dan Olahraga �Katekolamin (Epinefrin dan norefinefrin), kortisol, GH meningkat selama OR mendorong pengubahan trigliserida gliserol + asam lemak. �Glukagon, katekolamin + kortisol memobilisasi glikogen hepar dan meningkatkan glukosa-darah. �Walau glukosa darah meningkat dalam darah tetap saja insulin menurun akibat penekanan simpatis pada sel beta pankreas.

�Rendahnya insulin ini memungkinkan terjadinya ambilan glukose untuk kepentingan energi ATP (katabolisme). Kontraksi otot memicu terjadinya transporter GLUT-4 �GLUT 4 (transporter) ini tidak memerlukan insulin dalam memindahkan glukosa ke dalam sel. . Glukose melewati membran sel dengan aman oleh GLUT 4 ini.

Konsumsi O 2 saat Olahraga �Konsumsi O 2 dinyatakan VO 2 -max, yaitu konsumsi O 2 yang digunakan selama fosforilasi oksidatif, dan ketika O 2 dalam mitokondria bergabung dengan H menjadi H 2 O �Konsumsi O 2 itu menjadi indikator respirasi seluler, satuannya Liter / menit, semakin besar nilainya, semakin baik kapasitas aerobiknya, berarti semakin tinggi daya endurance seseorang, demikian pula semakin meningkat kapasitas kerjanya.

�Terdapat parameter: ketika OR dimulai, maka konsumsi O 2 meningkat dengan cepat sekali (± 1. 25 L/ 4 menit dan bertahan sampai 10 menit. Ketika sesudah 10 menit itu berhenti OR-nya, konsumsi O 2 turun drastis. �Pada awal OR dimulai itu. . Sebenarnya kebutuhan O 2 otot tidak mencukupi, sehingga ATP dari PCr diupayakan dari otot, dan metabolisme aerobik, yang terdukung oleh O 2 pada mioglobin dan hemoglobin darah

�Namun pemakaian simpanan otot ini menimbulkan defisit-O 2 karena penggantiannya memerlukan waktu. Dan baru terpenuhi ketika sudah berhenti atau beristirahat. �Kelebihan konsumsi O 2 pascaolahraga disebut EPOC =excess postexercise oxygen consumption yang sering disebut O 2 -debt, mempresentasikan O 2 yang digunakan untuk metabolisme laktat. Selanjutnya ATP dipenuhi ulang untuk PCr dan O 2 mioglobin. Hal ini juga dipengaruhi oleh suhu tubuh dan katekolamin

�Terdapat pembatas dalam ber-OR. Yaitu kemampuan serat otot untuk mendapatkan dan menggunakan O 2. mitokondria yang terbatas jumlahnya, asupan O 2 yang terbatas, sel otot tidak mampu memproduksi ATP dengan cepat, �Kapasitas respirasi dan fungsi kardiovaskuler: Terbukti 65% nilai maksial ventilasi paru , 90% dari nilai maksimal curah jantung. �Latihan : memperbaiki efisiensi jantung.

RESPON VENTILASI TERHADAP OR �Pada saat. OR nafas bertambah dalam dan cepat ventilasi alveolair meningkat �Hiperventilasi OR = hiperapnea: merupakan sinyal umpan maju aktivitas saraf motorik otak dan umpan balik dari sensorik reseptor perifer. �Mekanoreseptor dan proprioseptor sebagai sinyal balik ke pusat otak sensorik postsentralis selanjutnya umpan maju motorik dari pusat motorik presentralis ke medula oblongata memacu pusat respirasi ini ventilasi meningkat.

RESPON TERHADAP KARDIOVASKULER �COP: Meningkat. Selama ber-OR cepat meningkat dari 5 L/menit sampai menjadi 20 L/menit. Pada atlet terlatih bisa sampai 40 L/mnt, �Venous return yang banyak membuat peregangan dinding jantung, namun agar tidak merusak dinding jantung, maka frekuensi ditingkatkan �Peran parasimpatis diturunkan berganti dengan simpatis membuat frekuensi denyut meningkat �Stimulasi simpatis ada 2 sasaran: meningkatkan kontraksi dan mempercepat kontraksi. Perpaduan ini mengakibatkan COP meningkat

ALIRAN DARAH MENINGKAT SAAT OR �Saat inaktif darah ke otot jumlahnya ¼ COP = 1, 2 L/ mnt, namun saat OR akan meningkat akibat reaksi lokal dan reflex �Atlet terlatih: kombinasi COP dan vasodilatasi perifer dapat meningkatkan aliran sampai 22 L/mnt, dan 88% COP darah akan mengalir ke otot. Jadi naik dibandingkan saat istirahat yang hanya 21% �Pada jaringan lain justru terjadi vasokonstriksi, seperti pada GI tract

BARORESEPTOR �Baroreseptor yang ada pada arteri karotis dan Aorta, berperan homeostasis, tapi saat ber OR peran ini tidak aktif, mengapa ? Setiap OR selalu meningkatkan tekana darah, namun baroreseptor tidak aktif untuk menurunkannya, �Teori aktivasi kortex motorik mengubah ambang baroreseptor tekanan darah tidak turun, tetapi tetap tinggi �Teori lain : sinyal-sinyal dari aferen baroreseptor dihambat di presinap inhibisi medula spinalis

�Teori ke-3: adanya kemoreseptor otot yang sensitif akan hasil metabolisme produk H+ selama ber-OR. Sinyal kemoreseptor ini dikirim ke SSP memberitahukan aliran darah ke jaringan tidak cukup menghilangkan hasil metabolit itu, dan agar tetap terkondisikan pada suasana aerobik tekanan darah tetap tinggi. �Juga disertai respon mekanoreseptor dari ekstremitas yang membuat tekanan darah tetap tinggi

�Tekanan darah yang tinggi juga berguna untuk perfusi jaringan �Kemoreseptor ini juga berperan dalam peningkatan ventilasi

SUHU TUBUH MENINGKAT �Suhu tubuh meningkat saat ber-OR, yi pada latihan endurance dapat menjadi 40 -42° C (mirip demam) �Suhu meningkat menyebabkan aliran darah ke kulit meningkat , dan berkeringat >> untuk membuang panas �Pada suhu yang meningkat justru terjadi vasodilatasi kulit (=efek vasodilatasi simpatis di otot), padahal ditempat lainnya pengaruh simpatis menyebabkan vasokonstriksi.

PADA DM tipe 2 �Pada DM konsentrasi gula dalam darah yang tinggi, akan diturunkan oleh OR, yi mengaktifkan peran GLUT-4 yang memindahkan glukosa dari luar masuk ke dalam sel tanpa bantuan insulin, walaupun jumlah reseptor insulin pada membran sel bertambah jumlahnya. �Aktivasi GLUT 4 menurunkan ketergantungan sel otot akan insulin untuk ambilan glukosa dari luar sel ke dalam sel otot hiperglikemia DM menurun

�OR juga dapat menyebabkan sel otot lebih sensitif terhadap insulin, yang pada gilirannya menurunkan kadar gula darah, dibutuhkan sedikit saja insulin, sehingga sekresi insulin dalam pankreas berkurang. menurunkan beban pankreas insiden DM menurun. �Pasien DM yang sudah terbiasa ber-OR, jangan sampai berhenti olahraga. Bahkan lama kelamaan produksi insulinnya dan uji toleransi glukosenya dapat menyamai orang normal

IMUNITAS �Imunitas dapat meningkat saat OR, tetapi stress OR berat dapat menurunkan imunitas, sebagai akibat keluarnya kortikosteroid, dan terlepasnya interferonÝ �DEPRESI : OR yang teratur menurunkan depresi, tapi OR berat tidak dapat menanggulangi depresi. rupanya saat ber-OR serotonin otak bertambah, yang dapat menurunkan depresi Oba-obat yang dapat menambah serotonin, dipakai untuk obat antidepresan