PERUBAHAN OTOT RANGKA PADA OLAHRAGA Sonny J. R. Kalangi Bagian Anatomi-Histologi Fakultas Kedokteran Universitas Sam Ratulangi Manado Email: Abstract: Sports can enhance physical fitness and defence mechanism of the body. In the cellular and tissue levels, sports can improve the shape, function, defence, and strength of skeleton muscles. Although muscle cells can not undergo mytosis anymore, the injured muscle fibers can still be replaced by new fibers. During this regeneration process, the growth of new fibers compete with the growth of connective tissue. If there is less oxygen supply regeneration of muscle tissues will be hindered meanwhile the connective tissue can grow unimpededly. The changes of skeletal muscles are influenced by the endurance of physical training. As long as the physical training does not exceed the adaptation limit of the body, sport injury does not occur. Due to the regular physical training, all systems of the body will be improved, as well as the strength and skeletal muscle sizes. Therefore, the muscles can protect the joints against sudden external trauma. Keywords: sport, regeneration, muscle hypertrophy, sport injury Abstrak: Olahraga, terutama bila dilakukan secara teratur, dapat meningkatkan kesegaran jasmani serta daya tahan. Pada tingkat sel dan jaringan olahraga dapat memperbaiki bentuk, fungsi, ketahanan, dan kekuatan otot rangka. Otot rangka tergolong jaringan yang purna- kembang artinya sel-selnya tidak dapat membelah lagi untuk memperbanyak diri. Sekalipun serat ototnya tidak dapat membelah lagi otot yang rusak dapat diganti dengan serat baru sehingga pulih-asal seperti sediakala. Dalam proses regenerasi, pertumbuhan serat otot baru bersaing dengan pertumbuhan jaringan ikat. Jika pasokan oksigen terhambat, regenerasi jaringan otot akan terganggu sedangkan jaringan ikat akan lebih leluasa tumbuh. Perubahan yang terjadi pada otot rangka sesuai dengan beban latihan. Sepanjang latihan tidak melampaui batas kemampuan penyesuaian tubuh, umumnya tidak akan terjadi cedera otot. Dengan latihan yang teratur sistem dalam tubuh akan menjadi makin baik mutu kerja dan kekuatannya, dan ukuran serat otot bertambah besar (hipertrofi). Ketahanan dan kekuatan otot yang baik akan dapat melindungi sendi terhadap cedera yang disebabkan oleh beban tambahan yang mendadak dari luar. Kata kunci: olahraga, regenerasi, hipertrofi otot, cedera olahraga Apakah manfaat olahraga? Bagi siapapun, setiap jenis olahraga mempunyai arti khusus. Olahraga, terutama bila dilakukan secara terbukti meningkatkan teratur tahan kesegaran pelakunya. Otot jantung menjadi kuat dan kemampuan paru serta kapasitas pernapasan menjadi lebih baik, peredaran darah ke alat- telah jasmani serta daya alat tubuh, otot dan kulit bertambah, dengan demikian memperbaiki penyediaan bahan makanan yang diperlukan organ tersebut pembuangan serta meningkatkan sisa yang mungkin mem- metabolisme bahayakan. Latihan terarah dapat memperbaiki bentuk, fungsi, ketahanan, dan fisik yang 172
kekuatan otot rangka. Perbaikan itu didasari oleh perubahan di tingkat sel dan jaringan. Demikian pula jika terjadi kerusakan akibat latihan yang berlebihan atau kecelakaan, perbaikan atas kerusakan itu juga bergantung kepada perbaikan di tingkat yang sama. Otot yang tampak normal dari luar, belum tentu berfungsi normal jika telah terjadi kerusakan permanen di dalamnya. Oleh karena itu berbagai perubahan mendasar pada otot rangka akibat latihan perlu dipahami agar latihan dapat dilakukan dan dimanfaatkan sebaik mungkin. Uraian di atas menggambarkan bagai- bila jasmani mana dilakukan secara teratur membawa kesegaran jasmani secara menyeluruh bagi pelakunya. Penampilan fisik yang baik dengan rona jelas merupakan yang keuntungan, selain itu otot-otot tubuh lebih mampu dan tahan melakukan pekerjaan berat tanpa cepat merasa lelah, hal ini merupakan suatu peningkatan daya tahan (endurance). latihan terutama sehat berseri JARINGAN OTOT Tubuh kita tersusun oleh empat jaringan dasar, salah satunya ialah jaringan otot. Jaringan otot terdiri dari tiga jenis, yaitu: otot jantung (skeletal muscle), otot rangka (cardiac muscle), dan otot polos (smooth muscle). Pada setiap jaringan otot terdapat sejumlah besar serat atau sel otot yang dibungkus dalam jalinan serabut jaringan ikat sebagai penyokong yang kata dengan pembuluh darah dan serat saraf. Semua itu diperlukan agar unsur jaringan otot dapat menjalankan tugasnya dengan baik, yaitu menghasilkan gerak, baik yang disadari maupun yang tidak disadari.1-7 Otot rangka hampir semuanya melekat pada tulang dan berfungsi menggerakkan jantung itu pada sendinya. Otot tulang polos otot membentuk membentuk dinding setiap saluran yang ada dalam tubuh kita misalnya, pembuluh darah, saluran cerna, saluran kemih, dan lainnya.1-7 jaringan ikat jantung dan Kalangi; Perubahan Otot Rangka pada Olahraga 173 Gerak otot rangka hampir seluruhnya di bawah pengaruh kemauan kita, karena itu otot sadar. Sebaliknya otot jantung dan otot polos, keduanya menghasilkan tanpa disadari, di luar kemauan kita, dan disebut tak sadar. Gerak otot jantung dan otot polos dapat berubah iramanya secara otomatis.1-7 rangka disebut juga otot gerak Otot dapat dipandang sebagai suatu motor yang bekerja dengan jalan mengubah tenaga mekanik energi kimia menjadi kontraksi dan pergerakan. Sifat istimewa setiap serat otot untuk berkontraksi terletak pada interaksi protein khusus, aktin, miosin retikulum sarko- dan plasmik dan ion kalsium memegang peranan menggandengkan rangsangan dengan kon- traksi (excitation-contraction coupling).1-7 troponin, dengan Otot rangka Unit organisasi otot rangka ialah serat otot dengan sel-sel yang multinuklear berbentuk silindrik panjang. Serat otot ini lebih panjang daripada serat otot polos. Panjangnya berkisar antara 10-30 cm dan diameter 0,1-0,5 mm. Serat-serat tersusun paralel berkumpul dalam berkas-berkas serat atau fasikulus yang cukup besar untuk dapat dilihat dengan mata telanjang.1-7 Jaringan ikat padat yang membungkus otot disebut epimisium. Sekat tipis yang masuk ke dalam dari epimisium untuk meliputi tiap fasikulus ialah perimisium dan jaringan ikat yang meliputi setiap serat otot disebut endomisium. Pembuluh darah yang memasok darah pada otot rangka bercabang- cabang pada epimisium dan mengadakan penetrasi melalui sekat perimisium untuk membentuk, dalam endomisium, banyak jaringan kapiler sekitar serat-serat otot.1-7 Serat otot dibungkus oleh suatu membran plasma yang disebut sarkolema dan sitoplasmanya disebut sarkoplasma. Di dalam terdapat perangkat kontraktil sel yaitu miofibril yang tersusun setiap dalam berkas-berkas. Di dalam sarkoplasma
174 Jurnal Biomedik (JBM), Volume 6, Nomor 3, November 2014, hlm. 172-178 miofibril terdapat protein kontraktil yang disebut miofilamen. Miofilamen ini susunan- nya teratur sehingga menghasilkan gambaran lurik. Pada setiap serat terdapat banyak inti sel yang terletak berderet-deret di tepian serat di bawah sarkolema. Di samping itu terdapat perangkat metabolisme sel lainnya organel disebut yang sitoplasma. Di antara organel itu yang menonjol jumlahnya ialah mitokondria.1-7 secara umum dengan suatu miosin unik yang tidak terlihat pada serat otot jenis lain. Tipe serat otot ini ditemukan pada otot-otot rahang. Bentuk otot rangka bervariasi, yaitu bentuk fusiform (berbentuk gelendong) dan bentuk pennate (berbentuk seperti bulu). Bentuk dari pennate multipennate, bipennate, dan unipennate.8 otot terdiri Jenis serat otot rangka digolongkan atas serat otot merah (red fibers), serat otot putih (white fibers), dan serat otot menengah (intermediate fibers). Pada manusia serat otot merah mungkin terdapat pada hampir semua otot tubuh, namun terutama pada otot yang bertugas untuk menyanggah berat badan di waktu berdiri, sedangkan serat otot putih tubuh terdapat pada semua otot terutama otot untuk gerak cepat.4,7,8 Jenis serat otot yang diidentifikasi secara genetik terdapat lima jenis, yaitu:4,8 1. Tipe I Disebut juga serat otot berkontraksi lambat (slow-twitch fiber). Jenis otot ini paling lambat untuk berkontraksi, tetapi lebih tahan terhadap kelelahan otot. Terdapat banyak mitokondria dan mioglobin dan sedikit glikogen dan enzim glikolisis. Regenerasi otot rangka Otot rangka tergolong jaringan yang purna-kembang artinya sudah tidak berubah lagi, sel-selnya tidak membelah lagi untuk lain dari memperbanyak diri. Contoh jaringan juga purna- kembang ialah jaringan otak. Setelah lahir, jaringan otak tidak bertambah lagi jumlah selnya dengan selain menyesuaikan bertambah besarnya badan kita. Demikian pula jaringan otot rangka. Namun, ternyata jaringan otot rangka memiliki keistimewaan. Sekalipun sel-selnya sudah tidak dapat membelah lagi untuk memperbanyak diri, melalui cara yang unik serat otot yang rusak dapat diganti dengan serat baru sehingga pulih-asal seperti sediakala. Artinya jaringan "beregenerasi" sampai batas otot dapat tertentu.1,4-6,8 tubuh kita yang 2. Tipe IIA Serat oksidatif kontraksi cepat (serat banyak ini merah). mitokondria dan mioglobin daripada tipe IIB tetapi lebih sedikit dari tipe I dan berkontraksi lebih cepat dari tipe I. Jenis lebih 3. Tipe IIB Serat glikolisis kontraksi cepat (serat putih). Tipe ini juga berkontraksi cepat tetapi lebih mudah mengalami kelelahan otot. 4. Tipe IIC Serat menengah mengandung kedua jenis serat kontraksi cepat (serat merah dan putih). 5. Tipe IIM Sebenarnya, pada setiap serat otot rangka, terdapat "selongsong" khusus yang disebut membran basal. Pada beberapa tempat di sepanjang serat, di bawah membran basal tadi tetapi di luar sarkolema terdapat sel satelit yang merupakan sel "cadangan" yang dapat berkembang menjadi sel otot jika terjadi kerusakan pada serat tersebut. Itulah yang memungkinkan sel otot rangka mempunyai kemampuan beregenerasi. Bila kerusakan- nya terlalu luas, sebagian jaringan otot yang rusak akan diganti dengan jaringan parut yang kurang liat dan agak kaku sehingga lebih mudah cedera. Agar regenerasinya berjalan sempurna, diperlukan berbagai prasyarat yang harus diperhatikan.1 di luar sarkolema Serat sangat cepat (superfast fiber)
Kalangi; Perubahan Otot Rangka pada Olahraga 175 Regenerasi serat otot rangka makan waktu paling tidak 21 hari untuk dapat pulih- asal. Pada hari ketiga, jumlah serat yang rusak mungkin masih bertambah karena terhambatnya pasokan darah ke tempat yang cedera akibat pembengkakan setempat. Karena itu, agar dapat terjadi regenerasi yang sempurna diperlukan pengistirahatan yang diselingi mobilisasi ringan, agar aliran darah lancar dan pembentukan serat baru terarah sempurna. Dengan demikian setelah sembuh, otot dapat berfungsi normal kembali.1 Dalam regenerasi, pertumbuhan serat baru bersaing dengan pertumbuhan jaringan ikat. terhambat, regenerasi akan terganggu dan jaringan ikat akan lebih leluasa tumbuh. Bila otot kurang diistirahatkan, akan serat yang bertambah terus sebab kebutuhan oksigen semakin meningkat sedangkan aliran darah akan makin terhambat karena pembeng- kakan terus membesar akibat perdarahan baru dan radang. Akibatnya, pertumbuhan serat otot baru pun terhambat dan jaringan ikat lebih leluasa tumbuh mengisi ruangan yang semula ditempati oleh serat otot. Akhirnya, terbentuklah jaringan parut yang luas dibekas cedera otot itu. Bila hal ini terjadi, otot tersebut akan lebih mudah cedera lagi bila digunakan kelak setelah sembuh dan kekuatannya pun berkurang.1,9 Jika pasokan oksigen rusak PERUBAHAN AKIBAT OLAHRAGA OTOT RANGKA sebenarnya bukan hanya memengaruhi otot, tetapi juga memengaruhi keseluruhan sistem pergerakan, yaitu: tulang, sendi, ikat sendi, otot, tendo, saraf, dan pembuluh darahnya secara berimbang. Perubahan yang terjadi sesuai dengan beban latihan. Sepanjang tidak melampaui batas kemampuan penyesuaian tubuh, pada umumnya tidak akan terjadi cedera akibat latihan. Dengan latihan yang teratur semua sistem akan menjadi makin Olahraga latihan itu baik mutu kerjanya dan kekuatannya.9-13 serat otot latihan, ukuran bertambah besar (hipertrofi otot), dengan demikian diameter otot menjadi besar. Jadi ketahanan dan kekuatan otot bertambah baik, sehingga otot akan dapat melindungi sendi terhadap cedera yang disebabkan oleh beban tambahan yang mendadak dari luar.9-13 Melalui Pada dasarnya perubahan yang terjadi pada latihan adalah bertambahnya jumlah pembuluh darah, diameter serat otot, dan organel intrasel. Bertambahnya kekuatan otot yang diperoleh melalui latihan tidak dapat diperoleh begitu saja. Memerlukan waktu latihan rutin selama dua bulan barulah akan didapat peningkatan yang bermakna. Peningkatan kekuatan ini harus dipelihara terus sebab peningkatan yang telah dicapai dalam waktu dua bulan itu akan hilang sama sekali jika tidak berlatih selama lima bulan berikutnya.Tubuh cepat menyesuaikan diri dengan kebutuhan jasmani. Bila kebutuhan berkurang maka massa otot akan berkurang (atrofi otot), dan volume darah yang mengalir ke otot juga berkurang. Akibatnya efisiensi pengangkutan oksigen dari paru ke jaringan juga menurun dan akhirnya pasokan energi ke ototpun ikut menurun.9-13 latihan otot bermacam-macam. Secara garis besar dapat dikelompokkan menjadi dua kegiatan. Pertama, latihan statis, tidak artinya otot berkontraksi latihan menghasilkan gerakan. Kedua, dinamis, artinya terjadi kontraksi otot yang menghasilkan gerakan pada sendi. Dalam latihan dinamis terdapat dua jenis gerakan, yaitu gerakan konsentrik, anggota badan mendekati tubuh, dan gerakan eksentrik anggota badan menjauhi tubuh. Pada kedua gerakan dinamis ini terjadi pemanjangan dan pemendekan sekaligus.9-13 Jenis tetapi Kedua jenis latihan di atas mempunyai pengaruh yang berbeda pada sifat otot, sekalipun dasar perubahannya sama. Latihan statis biasanya digunakan pada latihan awal untuk rehabilitasi pascacedera, sedangkan latihan dinamis dilakukan setelah pemulihan
176 Jurnal Biomedik (JBM), Volume 6, Nomor 3, November 2014, hlm. 172-178 dianggap sempurna. Latihan dinamis dapat memperbaiki kekuatan otot atau memelihara tingkat kekuatannya pada taraf tertentu tanpa mengurangi kecepatan geraknya, sedangkan latihan statis dapat mengurangi kecepatan gerak, artinya gerak otot yang bersangkutan menjadi lamban.9-13 Pada saat istirahat volume darah total yang mengalir ke otot hanya 15-20%, setelah 10-20 menit pemanasan, jumlah darah yang mengalir ke otot meningkat sampai 70-75%. Di terlihat betapa besarnya otot mengambil pasokan darah agar dapat berfungsi normal. Otot akan memperlihatkan seluruh kemampuan maksimal pembuluh darahnya berfungsi. Dengan begitu artinya pemanasan sangat membantu dan mempertinggi sekaligus kemungkinan cedera.8,9,11-13 sini jika kemampuan otot mencegah CEDERA OTOT akibat kecelakaan latihan berlebihan. Latihan yang tidak mengikuti tatacara dapatberakibat cedera. Cedera otot dapat beragam bentuknya dan berat- ringannya. Penyebabnya yang umum ialah tarikan berlebijhan atau gerakan kuat mendadak, yang dapat merobek fascia atau bahkan otot atau tendonya. Selain itu cedera tekanan kuat timbul akibat dapat pula misalnya pada benturan.14,15 Cedera otot dapat terjadi olahraga ataupun Dalam hal cedera ini, yang penting ialah yang dini mengenal memerlukan penanganan medis. Jika cedera itu ringan, nyeri akan hilang segera atau berangsur dalam beberapa hari. Memaksa latihan pada otot yang cedera dapat dipastikan akan menurunkan kekuatannya dan mengundang cedera ulang di masa mendatang setelah sembuh. Agar lebih mudah memahami, lihatlah bagan di bawah ini yang pada dasarnya menekankan adanya lingkaran setan pada otot cedera yang tidak diistirahatkan, akibatnya cedera otot semakin secara cedera parah.14,15 Cedera otot yang paling ringan adalah nyeri otot pasca latih. Nyeri semacam ini dapat terjadi pada setiap orang pasca latihan. Kadang dapat timbul pembengkakan otot dan muncul beberapa jam setelah latihan berat. Nyeri dapat berasal dari satu atau sekelompok otot. Rasa nyeri itu timbul pada saat bergerak ataupun diam; dan otot yang tersebut akan terasa lemah. Cedera seperti ini dapat terjadi pada "start" yang terlalu kuat dan mendadak, pada latihan yang sekaligus memanjang dan memendekkan otot, dan pada orang yang sudah lama tidak berlatih. Selain itu, juga dapat terjadi pada latihan yang lain dari biasanya.14,15 Sebenarnya cedera itu terjadi pada unit kontraksi yang paling kecil yaitu sistem miofilamen, miofibril, dan dapat pula disertai pecahnya pembuluh kapiler darah. Akibatnya radang dan pembengkakkan yang menjadikan aliran darah terhambat dan timbulnya rasa nyeri dan kaku. Namun demikian keadaan ini tidak berbahaya dan akan berangsur hilang dalam beberapa hari.14,15 terjadi reaksi Untuk menghindari kejadian seperti itu perlu dilakukan langkah-langkah berikut:14,15 Sesuaikan program latihan dengan hasil yang hendak dicapai dan gunakanlah peralatan yang sesuai. Jika ringan, dapat diubah. diteruskan Intensitas latihan dinaikkan bertahap, terutama pada tahap awal. Gerakan yang kalem
nyeri latihan tetapi sedikit akan menambah nyeri. Lingkungan yang hangat dapat membantu penyembuhan. tidak Cedera dapat pula berat misalnya putusnya tendo, robekan fascia, robekan otot, dan hematom. Cedera seperti ini biasanya akan semakin sakit jika digunakan untuk bergerak, dan sakitnya tidak mereda dalam waktu 24-48 jam. Terdapat memudahkan yang beberapa terjadinya cedera. Hal-hal keadaan
tersebut di bawah ini perlu diwaspadai dan jika ditemukan langkah khusus harus diambil agar cedera dapat dihindari. Keadaan tersebut ialah:14,15 Kurang persiapan, kurang pemanasan. Otot yang melemah akibat cedera yang terjadi sebelumnya, dan rehabilitasi yang salah. Bekas cedera dengan jaringan parut yang luas. Otot yang kelelahan dan tarikan yang berlebihan. Otot yang terlalu pendek lebih mudah cedera pada olahraga yang mengandal- kan kelenturan. Otot yang terlalu lama kedinginan, kurang kontraktil. SIMPULAN Serat otot rangka terdapat tiga jenis, yaitu: serat otot merah, serat otot putih, dan serat otot menengah. Secara genetik jenis serat otot dibagi dalam lima golongan, yaitu: tipe I, tipe IIA, tipe IIB, tipe IIC, dan tipe IIM. rangka mempunyai susunan mikroskopik yang unik. Sel otot dan berubah rangka organisasinya sesuai dengan kebutuhan sehingga kemampuan otot rangka dapat ditingkatkan. Dengan latihan serat otot akan membesar (hipertrofi), jumlah organel sel meningkat, dan jumlah pembuluh darahpun bertambah. Sejalan dengan itu kandungan energi dan tingkat metabolismenya pun naik, sehingga kekuatan dan ketahanannya makin tinggi. Jaringan otot akan struktur Otot rangka mampu beregenerasi tetapi cedera otot tetap harus ditangani dengan baik. Latihan yang baik dan benar akan dapat menghindari cedera. Telah "Connective disorders" yang Perhimpunan Ahli Anatomi seminar pada dibawakan tissue and musculoskeletal oleh diselenggarakan Indonesia Kalangi; Perubahan Otot Rangka pada Olahraga 177 Komisariat Manado tanggal 3 Oktober 2014 di Manado. DAFTAR PUSTAKA 1. Cormack DH. Muscle Tissue. Ham"s Histology (Ninth Edition). Sydney: J.B. Lippincott Company, 1987; p. 389-422. 2. Fawcett DW. Muscle. A Textbook of Histology (Twelfth Edition). London: Chapman & Hall, 1994; p. 266-92. 3. Wynsberghe DV, Noback CR, Carola R. Human Anatomy and Physiology (Third Edition). Toronto: McGraw-Hill Inc, 1995. 4. Mescher AL. Junqueira"s Basic Histology Text & Atlas (Twelfth Edition). New York: Mc GrawHill, 2010. 5. Gartner P, Hiatt JL. Color Textbook of Histology (Third Edition). Philadelphia: Saunders Elsevier, 2007. 6. Ross MH, Wojciech P. Histology A Text and Atlas with Correlated Cell and Molecular Biology (Sixth Edition). Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins Wolters Kluwer, 2011. 7. Tortora GJ, Derrickson B. Principles of (Thirteenth Anatomy & Physiology Edition). Danvers: John Wiley & Sons Inc, 2012. 8. Buckley PD, Grana WA, Pascale MS. The biomechanical and physiological basis of rehabilitation. In: Grana WA, Kalenak A, editors. Clinical Sports Medicine. Tokyo: WB Saunders Company, 1991; p. 239- 42. 9. Wonodirekso S. Pengaruh otot rangka. latihan pada jaringan Simposium Perubahan Struktur, Faal, dan Biokimia Jaringan Otot Rangka karena Latihan. KONI DKI JAYA. Jakarta, 10 Januari 1992. 10. Davis RJ, Bull CR, Roscoe JV, Roscoe DA. Physical Education and the Study of Sports (Second Edition). Toronto Wiesbaden: Mosby, 1994 (1995); p. 24- 47. 11. Hazeldine R. Fitness for Sport. Wiltshire: The Crowood Press, 1985 (1994); p. 66- 7. 12. Newsholme E, Leech T, Duester G. Keep
178 Jurnal Biomedik (JBM), Volume 6, Nomor 3, November 2014, hlm. 172-178 on running: The Science of Training and Performance. Muscles and Movement. Singapore: John Wiley & Sons, 1994. 14. Peterson L, Renstrom P. Sports Injuries; Their Prevention and Treatment. London: Martin Dinitz, 1988. 13. Marini M, Veicsteinas A. The exercised skeletal muscle: a review. European Journal Myology. Translational 2010;20(3):105-20. 15. Close GL, Kayani A, Vasilaki A, McArdle A. Skeletal muscle damage with exercise and aging. Sports Med. 2005;35(5):413- 27.