Slide 1

PENGERTIAN FISIOLOGI OLAHRAGA

Ilmu Faal Dasar

Ilmu Faal Olahraga

Visualizing the heartbeat

5.3 The heart is a double pump

2

Overview of the respiratory system

9.1 The respiratory system

Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display.

Nasal cavity

filters, warms, and moistens air

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

Bronchioles

passage of air to alveoli

Lung

contains alveoli (air sacs);

carries out gas exchange

Diaphragm

skeletal muscle; functions

in ventilation

Upper

Respiratory

Tract

Lower

Respiratory

Tract

3

An example of muscle arrangement

12.1 Overview of the muscular system

tendon

radius

ulna

insertion

humerus

origin

b.

biceps brachii

(contracted)

triceps brachii

(relaxed)

4

Endocrine system

15.1 Endocrine glands

Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display.

ovary (female)

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

Anterior Pituitary

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

THYROID

Thyroxine (T4) and triiodothyronine

(T3): increase metabolic rate;

regulates growth and development

Calcitonin: lowers blood calcium level

ADRENAL GLAND

Adrenal cortex

Glucocorticoids (cortisol):

raises blood glucose level;

stimulates breakdown of protein

Mineralocorticoids (aldosterone):

reabsorption of sodium and

excretion of potassiumSex hormones: reproductive organs

and bring about sex characteristics

Adrenal medulla

Epinephrine and norepinephrine:

active in emergency situations;

raise blood glucose level

testis

(male)

GONADS

Testes

Androgens (testosterone):

male sex characteristics

Ovaries

Estrogens and progesterone:

female sex characteristics

PANCREAS

Insulin: lowers blood glucose

level; formation of glycogen

Glucagon: increases blood

glucose level; breakdown

of glycogen

THYMUS

Thymosins: production

and maturation of T

lymphocytes

PARATHYROIDS

Parathyroid hormone (PTH):

raises blood calcium level

parathyroid glands

(posterior surface of thyroid)

5

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 :

Bizantium period

Rome period

The Hebrew in Persian Imperium

Renaissance Imperium

17th Century

19th Century

20th 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

10th 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 and Stahl, have improved that the sport can prevent deseases.

But in 19th 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 19th -20th 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 JaringanorganSistema 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-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:

Perangkat pelaksana Gerak, ES I = Ergosistema Primer, terdiri dari : sistema skelet, muskular, nervorum

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: LATIHANterapan faal olahraga

sehingga perlu mengetahui :

a. Macam-macam olahraga

b.Sasaran olahraga Kesehatan

c. Dosis olahraga (kesehatan)

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:

Olahraga Prestasisebagai tujuan

Olahraga rekreasi ---- sukacita

Olahraga kesehatan olraga adalah alat : tujuan

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 :

Preventif-promotif (kebugaran jasmani, peningkatan derajat sehat dinamis)

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 O2 (fosforilasi oksidatif : gukosa dan asam lemak -ATP)

Apabila O2 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 CO2 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 maratonini 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

GLUT4 (transporter) ini tidak memerlukan insulin dalam memindahkan glukosa ke dalam sel.... Glukose melewati membran sel dengan aman oleh GLUT4 ini.

Konsumsi O2 saat Olahraga

Konsumsi O2 dinyatakan VO2-max, yaitu konsumsi O2 yang digunakan selama fosforilasi oksidatif, dan ketika O2 dalam mitokondria bergabung dengan H menjadi H2O

Konsumsi O2 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 O2 meningkat dengan cepat sekali ( 1.25 L/ 4 menit dan bertahan sampai 10 menit. Ketika sesudah 10 menit itu berhenti OR-nya, konsumsi O2 turun drastis.

Pada awal OR dimulai itu.... Sebenarnya kebutuhan O2 otot tidak mencukupi, sehingga ATP dari PCr diupayakan dari otot, dan metabolisme aerobik, yang terdukung oleh O2 pada mioglobin dan hemoglobin darah

Namun pemakaian simpanan otot ini menimbulkan defisit-O2 karena penggantiannya memerlukan waktu. Dan baru terpenuhi ketika sudah berhenti atau beristirahat.

Kelebihan konsumsi O2 pascaolahraga disebut EPOC =excess postexercise oxygen consumption yang sering disebut O2-debt, mempresentasikan O2 yang digunakan untuk metabolisme laktat. Selanjutnya ATP dipenuhi ulang untuk PCr dan O2 mioglobin. Hal ini juga dipengaruhi oleh suhu tubuh dan katekolamin

Terdapat pembatas dalam ber-OR. Yaitu kemampuan serat otot untuk mendapatkan dan menggunakan O2. mitokondria yang terbatas jumlahnya, asupan O2 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 saatOR 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 5L/menit sampai menjadi 20L/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 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 interferon-

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