PENINGKATAN AMBILAN OKSIGEN MAKSIMAL (VO 2 MAKS) DAN FAT FREE MASS (FFM) PADA PASIEN PENYAKIT PARU OBSTRUKSI KRONIS STABIL YANG MELAKUKAN OLAHRAGA
Oleh
Amira Permatasari Tarigan 1 , Melly Miranda 2 , Pandiaman Pandia 1 , Zulkarnain 3 , Maryaningsih 3 , Yeni Vera 3 , Fotarisman Zaluchu 4
1 Divisi Asma PPOK, Departemen Pulmonologi & Kedokteran Respirasi, Fakultas Kedokteran, Universitas Sumatera Utara
2 Departemen Pulmonologi & Kedokteran Respirasi, Fakultas Kedokteran, Universitas Sumatera Utara
3 Fakultas Fisioterapi, Sekolah Tinggi Ilmu Kesehatan Siti Hajar, Medan
4 Departemen Biostatistik, Facultas Kesehatan Masyarakat, Universitas Sumatera Utara Email: amira@usu.ac.id

## Abstrak
Pasien  PPOK  yang  mengalami  atrofi  dan  disfungsi  otot  akan  mengurangi pengambilan  oksigen  maksimal  (VO 2 maks)  dalam  jaringan.  Berat  badan  dan penipisan  massa  bebas  lemak  (fat  free  mass)  adalah  masalah  umum  pada  pasien PPOK  dan  terkait  dengan  kelemahan  otot  dan  intoleransi  latihan,  kedua  hal  ini akan  menyebabkan  penurunan  aktivitas  dan  kualitas  hidup.  Olahraga  (latihan fisik) pada pasien PPOK memberikan efek yang baik terhadap toleransi latihan dan kualitas  hidup.  Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk  menilai  peran  olahraga terhadap  VO 2 maks  dan  fat  free  mass  pada  pasien  PPOK.  Desain  penelitian  ini adalah eksperimental, dilakukan pada 20 pasien PPOK. Pasien melakukan latihan tubuh bagian atas dan bawah dengan latihan otot pernapasan dan sepeda statis, dua kali seminggu selama 4 minggu, mulai dari 5-20 menit/sesi. Pengukuran VO 2 maks dihitung  sebelum  dan  sesudah  intervensi  menggunakan  Nury’s  Formula®  yang dirancang khusus untuk orang Indonesia (r = 0,68; p < 0,005), dengan mengkonversi jarak  berjalan  6  menit.  Fat  free  mass  diukur  dengan  BIA  (Bio  Impendances analysis) pre dan pasca intervensi dan indeks massa bebas lemak dihitung sebagai FFM  kg/m2.  Analisis  statistik  dilakukan  oleh  T  Test.  Terdapat  peningkatan  VO 2 maks  diperoleh  dengan  tes  berjalan  6 menit,  dari rerata  9.24  menjadi  9.44  tetapi tidak signifikan secara statistik (p = 0,066). Pada FFM ada peningkatan tetapi tidak signifikan secara statistik pada indeks massa bebas lemak dari rerata 18.37 menjadi 18.44 (p < 0,689) setelah intervensi. Kejadian eksaserbasi tidak ditemukan ketika intervensi  dilakukan.  Latihan  tubuh  dapat  meningkatkan  VO 2 maks  dan  fat  free mass tetapi tidak signifikan secara statistik.
Kata Kunci: Latihan tubuh, Formula Nury®, PPOK, VO 2 maks, FFM

## A. PENDAHULUAN
Penyakit  Paru  Obstruktif  Kronik  (PPOK)  adalah  penyakit  tidak  menular  yang telah  menjadi  masalah  kesehatan  masyarakat  di  Indonesia.  Penyebab  penyakit  ini termasuk peningkatan harapan hidup, peningkatan paparan risiko (misalnya, faktor tuan rumah  yang  diduga  terkait  dengan  kejadian  PPOK),  meningkatnya  jumlah  perokok, terutama pada usia muda, dan polusi udara baik di dalam maupun di luar ruangan dan di tempat kerja.  PPOK memiliki  karakteristik keterbatasan aliran  udara  persisten  dan progresif,  yang  berhubungan  dengan  respons  inflamasi  kronis  yang  berlebihan  pada saluran  pernapasan  dan  parenkim  paru-paru.  Karakteristik  resistensi  jalan  napas  dari PPOK adalah kombinasi dari obstruksi saluran udara kecil (obstruksi bronchiolitis) dan kerusakan  parenkim  (emphysema),  yang  menyebabkan  gejala,  seperti  sesak  napas, batuk kronis, dan produksi dahak (PDPI, 2016).
Disfungsi otot rangka pada PPOK ditandai dengan penurunan massa dan kekuatan otot, atrofi serat otot tipe I (lambat-kedutan, oksidatif, daya tahan) dan tipe IIa (kedutan cepat,  glikolitik),  penurunan  kapilerisasi  serat  dan  enzim  oksidatif  kapasitas,  dan pengurangan  daya  tahan  otot.  Disfungsi  otot  rangka  menyebabkan  penurunan  daya tahan  otot  rangka,  peningkatan  kelelahan,  ambang  laktat  rendah  dan  peningkatan kebutuhan  ventilasi  selama  latihan,  perubahan  keseluruhan  menyebabkan  intoleransi olahraga,  kualitas  hidup  yang  buruk,  dan  penurunan  kelangsungan  hidup  (Franssen, 2005 &  Gea, 2016).  Menipisnya massa bebas lemak  (FFM) yang terjadi pada  PPOK mengakibatkan melemahnya otot rangka dan berkurangnya kapasitas latihan (Zwerink, 2013). Franssen et al., mempelajari efek dari pengecilan otot dan latihan olahraga pada 59 pasien PPOK stabil dengan penipisan FFM selama 8 minggu. Studi ini menemukan bahwa  disfungsi  tungkai  bawah  terlihat  pada  pasien  PPOK  terlepas  dari  adanya penipisan  massa  bebas  lemak.  Penyerapan  oksigen  maksimal  (VO 2 maks)  dapat menurun karena proses disfungsi otot dan korteks. Oleh karena itu, program rehabilitasi untuk  pasien  PPOK  diperlukan  untuk  meningkatkan  kualitas  hidup  mereka  dan mengurangi gejala.

## B. METODE PENELITIAN
Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental one group pretest-posttest yang dilakukan di Rumah Sakit Umum H. Adam Malik Medan dan Fisioterapi di Rumah Sakit Siti Hajar Medan dari bulan Juli hingga Oktober 2017. Jumlah sampel dalam penelitian
ini adalah 20 orang dengan kriteria inklusi pasien rawat jalan dengan PPOK stabil, usia 40  -  70  tahun,  yang  tidak  memiliki  gangguan  kardiovaskular  berat  dan  tidak menggunakan terapi oksigen jangka panjang. Sebaliknya, kriteria eksklusi adalah pasien PPOK yang tidak dapat menyelesaikan intervensi/ pengobatan.
Informed  consent dan  anamnesis  diberikan  dan  dilakukan  untuk  semua  subjek penelitian, diikuti oleh pengukuran VO 2 maks dan FFM. Selanjutnya, analisis VO 2 maks dihitung sebelum dan sesudah intervensi menggunakan Nury's Formula® yang dirancang secara  eksplisit  untuk  bahasa  Indonesia  (r  =  0,68;  p  <0,005),  dan  mengonversi  jarak berjalan  kaki  enam  menit  (Nusdwinuringtyas,  2012). FFM  diukur  dengan  BIA (Bioimpedance Analysis) sebelum dan sesudah intervensi dan indeks massa bebas lemak (FFMI) dihitung sebagai FFM kg/m 2 . Selanjutnya, VO 2 maks dan FFM diperiksa sebelum dan satu bulan setelah latihan. Analisis statistik dihitung dengan program statistik standar untuk  penelitian.  Penelitian  ini  disetujui  oleh  Komisi  Etika  Kesehatan,  Fakultas Kedokteran, Universitas Sumatera Utara.
Gambar 1. Foto Beberapa Gerakan Latihan Lengan Atas

## C. HASIL DAN PEMBAHASAN PENELITIAN

## 1. Hasil Penelitian
Pengumpulan data dan penelitian itu sendiri dilakukan selama empat bulan. Latihan tubuh dilakukan selama empat minggu, dengan frekuensi dua kali seminggu untuk setiap individu.  Penelitian  ini  melibatkan  20  pasien  PPOK  sebagai  subjek  penelitian  dengan kriteria  inklusi.  Populasi  penelitian  adalah  pasien  dengan  PPOK  stabil  yang  memiliki
riwayat  pengobatan  teratur  dan  dengan  frekuensi  distribusi  yang  dikelompokkan berdasarkan usia, indeks massa tubuh Brinkman .

## Tabel 1
Data karakteristik demografis Karakteristik n % Umur (tahun) 50-59 4 20 60-69 10 50 70-79 6 30 Pekerjaan Dosen / karyawan 3 15 Pensiunan 8 40 Pengusaha 4 20 Petani 3 15 Buruh 2 10 Indeks Brinkman Light 1 5 Borderline 7 35 Heavy 12 60 Kategori GOLD (sebelum) GOLD I 2 10 GOLD II 4 20 GOLD III 7 35 GOLD IV 7 35 (setelah) GOLD I 2 10 GOLD II 7 35 GOLD III 8 40 GOLD IV 3 15
Keterangan: GOLD = tingkat obstruksi aliran udara (% VEP1), berdasarkan kriteria dari Strategi Global untuk Diagnosis dan Manajemen PPOK.
Tabel 1 menunjukkan bahwa mayoritas sampel pada kelompok umur 60-69 adalah 10 orang (50%), dan 8 dari mereka sudah pensiun (40%). Sedangkan untuk indeks massa tubuh Brinkman , ada 12 orang (60%) dalam kategori berat, 7 orang (35%) di garis batas, dan 1 orang (5%) dalam kategori ringan.
Ada 7 orang (35%) dikategorikan ke dalam GOLD III dan jumlah orang yang sama dalam kategori GOLD IV, 8 orang (40%) pada GOLD III dan 7 orang (35%) pada GOLD II.
Tabel 2
Nilai VO 2 maks dan FFM dengan latihan tubuh Rata-rata Pra-latihan Pasca latihan n P-value VO 2 maks 9,24 9,44 20 0,689 FFM 18,37 18,44 20 0,661
Deskripsi:  Perbedaan  tidak  signifikan  pada  tingkat  akurasi  >  5%  dengan  T-Test berpasangan.
Nilai rata-rata untuk pra-latihan VO 2 maks adalah 9,24 ± 3,43, dan setelah 1 bulan latihan, nilainya menjadi 9,44 ± 3,58. Tes statistik menggunakan uji Paired T-Test dengan p  =  0,661,  yang  berarti  bahwa  ada  peningkatan  nilai  VO2  maks  walaupun  tidak  ada perbedaan  yang  berarti  secara  statistik  setelah  latihan.  Nilai  rata-rata  FFM  sebelum latihan adalah 18,37 ± 2,33, dan setelah 1 bulan latihan, nilainya menjadi 18,44 ±  2,13. Terjadi  peningkatan  nilai  rata-rata  FFM  setelah  latihan.  Walapun  dengan  tes  statistik menggunakan Paired T-Test dengan p = 0,689, yang berarti bahwa tidak ada perbedaan yang berarti setelah latihan.

## 2. Pembahasan Hasil Peneltian
Disfungsi otot skeletal mengakibatkan penurunan signifikan pada nilai fat free mas (FFM)  di  jaringan  yang  akan  mempengaruhi  perubahan  aktivitas  enzim  metabolisme dalam  mitokondria  sel  otot  dan  menyebabkan  aktivasi  dini  metabolisme  anaerob. Metabolisme anaerob akan menghasilkan jumlah molekul energi adenosine tri phosphate (ATP)  yang  lebih  sedikit,  sehingga  penderita  akan  lebih  mudah  mengalami  kelelahan, bahkan dengan kerja ringan (Maltais dkk, 2014)
Rehabilitasi  paru  telah  terbukti  sebagai  strategi  paling  efektif  untuk  mengurangi gejala sesak napas, status kesehatan dan kemampuan beraktivitas (GOLD, 2023). Latihan fisik  merupakan  salah  satu  bentuk  rehabilitasi  paru.  Latihan  fisik  dapat  meningkatkan kapasitas  oksidatif  otot  rangka  yang memberikan  dampak  positif  berupa  berkurangnya produksi asam laktat sehingga mampu memperbaiki tingkat konsumsi oksigen jaringan (Novianti, 2015). Penelitian mengenai efek latihan alat gerak atas dan bawah terhadap peningkatan  FFM  dan  VO2  maks  belum  banyak  yang  dipublikasi,  penelitian  ini melibatkan 20 pasien PPOK stabil. Mayoritas subjek berada dalam kelompok usia 60-69 tahun sebanyak 10 orang (50%). Penelitian ini sejalan dengan survei yang dilakukan oleh Tarigan pada tahun 2003 di Rumah Sakit Umum H. Adam Malik dimana usia rata-rata
adalah 65,3 ± 5,5 tahun. Selanjutnya, ini sesuai dengan fakta bahwa PPOK terjadi pada usia tua dan hanya menunjukkan gejala yang mengganggu pada usia tersebut.
Lebih dari setengah subyek sebanyak 12 orang (60%) berada dalam kategori berat untuk  indeks Brinkman .  Penelitian  yang  dilakukan  di  Jepang  menunjukkan  hubungan yang  signifikan  antara  merokok  dan  PPOK,  dan  risikonya  meningkat  seiring bertambahnya  usia  (Kojima,  2007). PDPI  juga  menyatakan  bahwa  90%  dari  pasien PPOK  adalah  perokok  aktif  (PDPI,  2016).  Penelitian  yang  dilakukan  di  Rumah  Sakit Umum H. Adam Malik pada tahun 2014 juga menghasilkan pasien PPOK berada pada tingkat berat dan spirometri (Octariany, 2014). Merokok dan menghirup gas berbahaya adalah faktor risiko, dan mereka berkontribusi terhadap terjadinya PPOK. Paparan gas berbahaya  dalam  asap  dapat  mengaktifkan  sel  epitel  dalam  sistem  pernapasan  dan makrofag  alveolar,  yang  menyebabkan  reaksi  peradangan  paru  kronis  dan  progresif (Spruit, 2013).
VO 2 maks  adalah  ukuran  kesehatan  seseorang  diukur  dengan  tingkat  oksigen tertinggi  yang  dapat  dikonsumsi  tubuh  per  menit  saat  berolahraga  secara  maksimal. Dengan kata lain, VO 2 maks adalah tetap atau mengurangi pergeseran O 2 kurang dari 1 ml/menit/kgBB selama 30 detik atau lebih, pada perubahan beban kerja atau peningkatan tes  pelatihan.  Formula  Nury®  memiliki  korelasi  yang  kuat  (r  =  0,68,  r2  =  0,47)  dan berkorelasi  secara  signifikan  (p  <  0,005) dengan  nilai  serapan  oksigen maksimal  yang diuji  dengan  standar  GOLD  yaitu  Uji  Latihan  Kardiopulmoner  (Rabe,  2014). Pada penelitian ini terjadi peningkatan VO2 maks walaupun secara statistik nilai perbedaannya tidak berarti, namun secara klinis setelah pasien mengikuti penelitian ini terjadi perbaikan keluhan  secara  klinis.  Pasien  melaporkan  sesak  napas  berkurang  ketika  beraktifitas sehingga terjadi peningkatan kualitas hidup.
Penelitian sebelumnya, Franssen et al., mempelajari efek dari pengecilan otot dan latihan pada 59 pasien dengan PPOK yang distabilkan dengan penurunan FFM selama 8 minggu dan menemukan bahwa disfungsi otot tungkai terlihat pada pasien PPOK terlepas dari  penipisan  massa  bebas  lemak.  Dalam  penelitian  ini,  ditemukan  bahwa  terjadi peningkatan  nilai  FFM  walaupun  perbedaan  nilainya  tidak  signifikan  secara  statistik dengan  menggunakan  uji-berpasangan T-test diperoleh  nilai  p  =  0,689,  hal  ini menunjukkan  penambahan  massa  otot    yang  tidak  signifikan  setelah  diberikan  latihan olahraga.  Penelitian  sejenis  menunjukkan  hasil  yang  tidak  jauh  berbeda  dimana  tidak didapati  respon  yang  signifikan  pada  FFM,  dimana  didapati  peningkatan  yang  sedikit
pada subjek. Ada beberapa penelitian yang mendapatkan perbaikan FFM, perbaikan ini dipengaruhi  juga  oleh  pemberian  suplemen  nutrisi  tambahan  pada  subjek  (Eitmner, 2015). Pemberian peningatan asupan ptotein dan akitivitas fisik berupa resisten training, akan  menstimulasi  sintesis  protein  pada  usia  lanjut  (Yilmaz,  2015).  Perlu  dilakukan penelitian  lanjutan  dengan  penambahan  asupan  protein  dan  intervensi  olahraga  untuk peningkatan kualitas hidup pasien PPOK.

## D. KESIMPULAN
Latihan tubuh dapat meningkatkan VO 2 maks dan FFM pada pasien PPOK tetapi secara statistik tidak signifikan. Kami melihat potensi latihan tubuh untuk meningkatkan kualitas hidup orang dengan PPOK.

## Daftar Pustaka
Emtner M, Hallin R, Arnardottir RH, and Janson C. (2015). Effect of physical training on fat-free mass in patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Ups J Med Sci. 2015; 120(1): 52–58. doi: 10.3109/03009734.2014.990124
Franssen, F.M., Broekhuizen, R., Janssen, P.P., Wouters, E.F. and Schols, A.M., (2005). Limb muscle dysfunction in COPD: effects of muscle wasting and exercise training. Medicine & science in sports & exercise, 37(1), pp.2-9 .
Gea, J., Casadevall, C., Pascual, S., Orozco-Levi, M. and Barreiro, E., (2016). Clinical management  of  chronic  obstructive  pulmonary  disease  patients  with  muscle dysfunction. Journal of thoracic disease, 8(11), p.3379 .
Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD). (2017). Global Strategy for  Diagnosis,  Management,  and  Prevention  of  Chronic  Obstructive  Pulmonary Disease 2017 Report . GOLD Committee. Retrieved from www.goldcopd.org
Kojima,  S.,  Sakakibara,  H.,  Motani,  S.,  Hirose,  K.,  Mizuno,  F.,  Ochiai,  M.  and Hashimoto, S., (2007). Incidence of chronic obstructive pulmonary disease, and the relationship  between  age  and  smoking  in  a  Japanese  population. Journal  of epidemiology, 17(2), pp.54-60 .
Liao, L.Y., Chen, K.M., Chung, W.S. and Chien, J.Y., (2015). Efficacy of a respiratory rehabilitation exercise training package in hospitalized elderly patients with acute
exacerbation of COPD: a randomized control trial. International journal of chronic obstructive pulmonary disease, pp.1703-1709 .
Maltais,  F.,  Decramer,  M.,  Casaburi,  R.,  Barreiro,  E.,  Burelle,  Y.,  Debigare,  R.,  et  al.
(2014).  An  Official  American  Thoracic  Society/  European  Respiratory  Society Statement: Update on Limb Muscle Dysfuction in Chronic Obstructive Pulmonary
Disease. Am J Respir Crit Care Med, 189 (9), 15-62 . https://doi.org/10.1164/rccm.201402-0373ST
Novianti, Z., Suradi, & Doewes, M. (2015). Peran Upper Limb dan Lower Limb Exercise Terhadap Kapasitas Latihan dan Fat-Free Mass Penderita Penyakit Paru Obstruktif Kronik  Stabil  Differences  Between  Upper  Limb  and  Lower  Limb  Exercise. J Respirasi Indonesia, 35 (3), 172-80 .
Nusdwinuringtyas,  N.,  Widjajalaksmi,  W.  and  Bachtiar,  A.,  (2011).  Healthy  adults maximum  oxygen  uptake  prediction  from  a  six  minute  walking  test. medical journal of indonesia, 20(3), pp.195-200 .
Octariany, Pandia, P., Tarigan, A.P., (2014). Analisis Kualitas Hidup Penderita Penyakit Paru Obstruktif Kronik Setelah Mengikuti Program Rehabilitasi Paru yang Dinilai Dengan  Copd  Assessment  Test  (Cat)  dan  Uji  Jalan  6  Menit (Thesis,  Universitas Sumatera Utara).
Perhimpunan  Dokter  Paru  Indonesia  (PDPI).  (2016). PPOK:  Diagnosis  dan Penatalaksanaan . Jakarta: Balai Penerbit FK UI
Rabe, K.F., Hurd, S., Anzueto, A., Barnes, P.J., Buist, S.A., Calverley, P., Fukuchi, Y., Jenkins, C., Rodriguez-Roisin, R., Van Weel, C. and Zielinski, J.,  (2017). Global strategy  for  the  diagnosis,  management,  and  prevention  of  chronic  obstructive pulmonary  disease:  GOLD  executive  summary. American  journal  of  respiratory and critical care medicine, 176(6), pp.532-555
Spruit, M.A., Singh, S.J.,  Garvey, C., ZuWallack, R., Nici, L., Rochester, C., Hill, K.,
Holland,  A.E.,  Lareau,  S.C.,  Man,  W.D.C.  and  Pitta,  F.,  (2013).  An  official American Thoracic Society/European Respiratory Society statement: key concepts and  advances  in  pulmonary  rehabilitation. American  journal  of  respiratory  and critical care medicine, 188(8), pp.e13-e64 .
Tarigan A, Sugiono. (2003). Pengaruh kombinasi tindakan fisioterapi dada dan olahraga ringan . www.repository.usu.ac.id
Yılmaz,  D.,  Çapan,  N.,  Canbakan,  S. et  al. (2015).  Dietary  intake  of  patients  with moderate  to  severe  COPD  in  relation  to  fat-free  mass  index:  a  cross-sectional study. Nutr J 14, 35 (2015). https://doi.org/10.1186/s12937-015-0020-5
Zwerink, M., van der Palen, J., van der Valk, P., Brusse-Keizer, M. and Effing, T., (2013).
Relationship between daily physical activity and exercise capacity in patients with COPD . Respiratory medicine, 107(2), pp.242-248.