Dokumen tersebut membahas tentang fisiologi olahraga yang mencakup definisi sport medicine dan fisiologi olahraga, serta sistem energi tubuh yang terdiri dari sistem ATP-PC, sistem asam laktat, dan sistem oksigen beserta karakteristiknya."

1. 11
Fisiologi OlahragaFisiologi Olahraga
dr. Moch. Yunus, Mkesdr. Moch. Yunus, Mkesdr. Moch. Yunus, Mkesdr. Moch. Yunus, Mkes

2. 2
DEFINISIDEFINISI
Sport Medicine dan Fisiologi Olahraga
Sport
Medicine
Sport Medicine mencakup semua istilah yang digunakan, tidak
hanya berkaitan dengan kedokteran olahraga maupun latihan.
Contoh Kedokteran olahraga, biomekanik, kedokteran klinis,
pertumbuhan dan perkembangan, psikologi dan sosiologi, nutrisi,
motor control dan fisiologi.
Fisiologi
Olahraga
Fisiologi olahraga adalah fisiologi merupakan salah satu aspek
dalam Sport Medicine yang berkaitan dengan bagaimana tubuh
melakukan fungsinya, memberikan tanggapan/respon,
mengatur dan melakukan penyesuaian terhadap latihan.
Jadi
Fisiologi olahraga merupakan dasar-dasar fisiologis dalam
pendidikan jasmani, kebugaran dan program latihan olahraga

3. 3
Secara fisiologis, gerakan otot merupakan hasil
pemecahan ikatan energi kimiawi ke dalam bentuk
energi mekanis
Tujuan Umum Perkuliahan:
Memahami sistem energi aerobik (oksigen) dan
dua sistem energi anaerobik (ATP-PC dan Laktat)
sebagai bentuk metabolisme dalam penyediaan
bahan energi bagi kontraksi otot
Aplikasi
Latihan untuk tujuan olahraga harus selalu
memperhatikan sistem energi apa yang
paling dominan (predominan).

4. 4
SIKLUS BIOLOGISSIKLUS BIOLOGIS
TUMBUHAN
HIJAU
OKSIGEN
(O2)
MANUSIA DAN
BINATANG
MAKANAN
(KARBOHIDRAT, LEMAK
DAN PROTEIN)
TENAGA
YANG
DIPAKAI
CO2
H2O

5. 5
Bentuk pasif energi atau energi potensial = senyawa kimiawi yang disebutBentuk pasif energi atau energi potensial = senyawa kimiawi yang disebut
sebagai ATPsebagai ATP
Bentuk aktif energi atau energi kinetik apabila ATP dipecah menjadi CO2Bentuk aktif energi atau energi kinetik apabila ATP dipecah menjadi CO2
dan airdan air
Energi dan sistem energiEnergi dan sistem energi
• Definisi : Kapasitas untuk melakukan unjuk
kerja atau Capacity or ability to perform
work
6 jenis energi diantaranya
Kimiawi dan mekanik
Kapasitas kerja fisik
tergantung dari tersedianya
sejumlah energi
Unit untuk mengukur energi adalah dengan
kalori
1 gram air = 1o
Kerja mekanik (mechanical work) merupakan hasil
dari force atau gaya x jarak = W = F x d

6. 6
SISTEM ENERGISISTEM ENERGI
Immediate Energy Source
ATP = Adenosine Tripohsphate
merupakan ikatan kimia yang digunakan
untuk kontraksi otot

7. 7
P
PRODUKSI SELULAR ATP =PRODUKSI SELULAR ATP =
RESINTESIS ATPRESINTESIS ATP
ADENOSINE TRIPHOSPHATE (ATP)
Energi untuk setiap aktivitas jasmani
disediakan di dalam otot dalam bentuk
pasokan ATP
Ikatan Phosphate berenergi tinggi
Adenosine
P P
energi
ADP
+
Pi
+

8. 8
CREATINE PHOSPHATE (CP)
Ikatan Phosphate berenergi tinggi
Energi
Pi
+
C
+
BAGAIMANA ATP DIBENTUK KEMBALI
Sistem ATP-PC disebut juga dengan system Phosphagen
A. Phosphocreatine disimpan dalam sel otot yang mengandung ikatan energi
tinggi
B. Apabila ATP dipecah saat otot berkontraksi, maka ATP akan dengan segera
dibentuk kembali dengan menggunakan energi saat pemecahan PC.
Kegiatan ini berlangsung hanya dalam beberapa detik seperti sprint, loncat
dan menendang. Namun demikian sangat tergantung samapai berapa banyak
PC yang dapat digunakan sebagai sumber energi utama
ATP
ADP + Pi
PCreatine

9. 9
Sel Otot
Sintesis ATP dari PC
ADP + Pi ATP
P CREATINE

10. 10
EnergiEnergi
Anaerobik Aerobik
ATP-PC Laktat
Dengan O2Tanpa O2
5 – 10 detik
diganti
50% = 30 detik.
100% = 2-3 menit
45 – 60 detik
400 m
100 m
2 – 30 menit
10.000 m

11. 11
Sistem Asam Laktat atau GlycolysisSistem Asam Laktat atau Glycolysis
AnaerobicAnaerobic
Sistem Asam Laktat atau Anaerobik Glikolisis.
Karbohidrat (Glikogen) dipecah secara anaerobik (tanpa oksigen) menjadi asam laktat
yang mengakibatkan perasaan lelah. Energi yang dilepaskan sewaktu pemecahan ini
digunakan untuk meresintesis ATP. Kegiatan latihan yang dilakukan pada kecepatan
maksimum antara 1 sampai 3 menit sangat tergantung kepada sistem asam laktat untuk
energi ATP
energi
laktat
Glikogen
OTOT
ADP+Pi ATP

12. 12
AnaerobicAnaerobic glycolysisglycolysis
• Sistem Asam Laktat
• Asam laktat merupakan produk dari glikolisis Anaerobik
• pH rendah pada intraseluler apabila asam laktat meningkat yang berakibat
terhambatnya ensim PFK
• Selama glikolisis anaerobik hanya 3 mol ATP yang diresintesisi dari 1 mol atau 180
gram sekitar 6 ons glikogen (bandingkan apabila ada oksigen yang mampu
menghasilkan 39 mol ATP)
• Toleransi akumulasi asam laktat pada otot dan darah adalah 60 – 70 gram
• Aktivitas fisik 400 – 800 meter
Per kg otot Massa otot
keseluruhan
1. Toleransi maksimal asam
laktat
2.0 – 2.3 60 – 70
2. Pembentukan ATP 33 - 38 1000 – 1200
3. Energi yang dapat dipakai 0.33 – 0.38 10.0 – 12.0
Estimasi ketersediaan energi dalam tubuh melalui glikolisis anaerobik
Pemecahan glikogen menjadi 180 gram asam laktat cukup untuk penyediaan energi dalam
meresintesis 3 mol ATP. Oleh karena itu, pemecahan glikogen menjadi 60 – 70 gram asam laktat
akan menyediakan energi untuk resintesis 180/3 x 60x = 1 mol ATP atau 180/3 x 70/x = 1.16 atau
1.2 mol ATP

13. 13
Asam
piruvat
Glukosa
Glikogen
(dari otot)
Glukosa
darah
Asam laktat
ADP + PiRangkaian
Glikolitik
Tidak cukup
oksigen
atau
Glikolisis Anaerobik. Glikogen dipecah secara kimiawi melalui serangkaian
reaksi kimia menjadi asam laktat. Pada saat pemecahan energi dilepaskan
melalui reaksi ganda yang dipakai untuk meresintesis ATP
ATP
Reaksi ganda
Persamaan
(C6H12O6)n > 2C3H6O3 + Energi
(Glikogen) (Asam Laktat)
Energi + 3ADP + 3Pi > 3ATP

14. 14
KesimpulanKesimpulan
Glikolisis Anaerobik akan menghasilkan :
1. Pembentukan Asam laktat
2. Tidak membutuhkan oksigen
3. Hanya menggunakan karbohidrat (glikogen dan
glukosa)
4. Cukup menghasilkan energi untuk meresintesisi
beberapa mol ATP saja

15. 15
Oksigen atau SistemOksigen atau Sistem
AerobikAerobik
Oksigen atau Sistem Aerobik.
Pemecahan secara aerobik terhadap karbohidrat, lemak dan protein menyediakan energi untuk
resintesis ATP. Karena ATP yang dihasilkan tidak mengakibatkan limbah penyebab kelelahan, sistem
aerobik ini sangat tepat untuk kegiatan yang memerlukan daya tahan.
O2
CO2 + Air
Mitokondria
Protein
Lemak
Glikogen
ADP + Pi + ATPENERGI
ATP
KERJA
CP = C + Pi + ENERGI
COUPLE
REACTION

16. 16
ATP YANG DIHASILKAN MELALUIATP YANG DIHASILKAN MELALUI
METABOLISME AEROBIKMETABOLISME AEROBIK
Beberapa Istilah Yang Perlu Diketahui Terlebih Dahulu
Kelompok Asetil, NAD+
, NADH+
, FAD+
dan FADH+
Kelompok Asetil secara sederhana dapat didefinisikan sebagai satu
molekul dengan dua karbon. Contoh; Asam piruvat (tiga molekul karbon)
membuang CO2 dan menjadi Kelompok Asetil sebelum memasuki
Siklus Kreb
NAD+
(Nicotinamide adenine dinucleotide dan FAD+
(Flavo adenine
dinucleotide berfungsi sebagai reseptor hidrogen. H ion akan dilepaskan
dari karbohidrat sewaktu glikolisis dan aktivitas Siklus Kreb
Pelepasan ion hidrogen (H+) dari ikatannya merupakan salah satu
bentuk oksidasi. Apabila satu ikatan menerima H+ ion disebut sebagai
pengurangan.
Jadi NADH dan FADH2 merupakan bentuk pengurangan dari NAD+ dan
FAD+. Fungsi NADH dan FADH2 adalah membawa elektron melalui
Sistem Transportasi Elektron

17. 17
3 seri reaksi pada3 seri reaksi pada
sistem Aerobiksistem Aerobik
• Glycolysis Aerobic
• Siklus Kreb
• Sistem Transportasi Elektron
• Glycolysis Aerobic
(C6H12O6)n 2C3H4O3 + Energi
(Glikogen) (asam piruvat)
• Siklus Kreb
H H+
+ e-
(atom hidrogen) (ion Hidrogen) (elektron)
• Sistem Transportasi Elektron
4H+
+ 4e-
+ O 2H2O

18. 18
• Dengan adanya oksigen, maka 1 mol glikogen akan dipecah
secara sempurna menjadi Karbondioksida (CO2) dan air (H2O),
sekaligus melepaskan energi untuk meresintesis (membuat) 39
mol ATP. Resintesis ATP terjadi di dalam Mitokondria
cristaeMitokondria

19. 19
AEROBIC GLYCOLYSISAEROBIC GLYCOLYSIS
• Rangkaian reaksi awal yang melibatkan pemecahan
glikogen secara aerobic menjadi CO2 dan H2O adalah
Glikolisis
• Perbedaan antara glikolisis anaerobik dengan glikolisis
aerobik adalah keberadaan oksigen dalam reaksi ini tidak
mengakibatkan terakumulasinya asam laktat atau
keberadaan oksigen akan menghambat asam laktat
• Oksigen akan merubah asam piruvat ke dalam sistem
aerobik setelah ATP dibentuk dengan demikian 1 mol
glikogen akan dipecah menjadi 2 mol asam piruvat dan
energinya cukup untuk membentuk 3 mol ATP
(C6H12O6)n 2C3H4O3 + Energi
(Glikogen) (asam piruvat)
Energi + 3 ADP + 3 Pi 3 ATP

20. 20
PERBEDAAN GLIKOLISIS AEROBIKPERBEDAAN GLIKOLISIS AEROBIK
DENGAN GLIKOLISIS ANAEROBIKDENGAN GLIKOLISIS ANAEROBIK
GLIKOLISIS AEROBIK GLIKOLISIS ANAEROBIK
Glikogen
Glukosa
ADP + Pi
ATP
Asam Piruvat
Cukup Oksigen
CO2 + H2O + ATP
Glikogen
Glukosa
ADP + Pi
ATP
Asam Piruvat
Tidak cukup Oksigen
Asam laktat

21. 21
Siklus KrebSiklus Kreb
Siklus Kreb.
Asam piruvat sebagai hasil akhir glikolisis aerobik masuk ke siklus Kreb setelah sedikit mengalami perubahan kimiawi. Begitu
masuk ke dalam siklus, akan terjadi dua proses kimiawi :
1. CO2 akan dibuang melalui paru
2. Oksidasi, yaitu pembuangan ion hidrogen (H+) dan elektron (e-) yang akhirnya akan masuk ke dalam sistem transportasi
elektron untuk diadakan perubahan kimia lainnya
Glikogen
Glukosa
ADP + Pi
Glikolisis
Aerobik
ATP
Asam piruvat
CO2
H+
+e-
H+
+e-
H+
+e-
CO2
CO2
SIKLUS KREB

22. 22
Simpulan Sistem AerobikSimpulan Sistem Aerobik
Simpulan Sistem aerobik
Glikogen dioksidasi melalui tiga seri reaksi kimiawi : Glikolisis aerobik dengan
terbentuknya asam piruvat; Siklus Kreb dengan membuang CO2 dan e-
dan Sistem
Transportasi Elektron yang membentuk H2O dari H+
, e-
dan oksigen. Konsekuensinya
ATP akan dihasilkan lebih banyak
Glikogen
GlukosaGlikolisis Aerobik
ADP + Pi
ATP
Asam piruvat
CO2
CO2
SIKLUS
KREB
CO2
H+
+e-
H+
+e-
H+
+e-
ADP + Pi
ATP
ADP + Pi
ATP
ADP + Pi
ATP
H2O
Electron
Transport
System
Protein
Lemak

23. 23
KARAKETIRSTIK UMUM SISTEM ENERGIKARAKETIRSTIK UMUM SISTEM ENERGI
SYSTEM ATP-PC
(PHOSPHAGEN)
SISTEM ASAM LAKTAT SISTEM OKSIGEN
Anaerobik Anaerobik Aerobik
Sangat cepat Cepat Lambat
Bahan kimia; Phosphocreatine Bahan makanan ; glikogen Bahan makanan; glikogen,
lemak dan protein
Produksi ATP sangat terbatas Produksi ATP terbatas Produksi ATP tak terbatas
Cadangan pada otot terbatas Produksi sampingan;
asam laktat yang
mengakibatkan rasa lelah
pada otot
Tidak menghasilkan
produk sampaingan
penyebab lelah
Digunakan untuk sprint atau
power tinggi, kegiatan jasmani
dengan waktu yang sangat
singkat
Digunakan pada kegiatan
jasmani dalam waktu
antara 1 sampai 3 menit
Digunakan dalam kegiatan
yang membutuhkan daya
tahan atau kegiatan
jasmani yang
menggunakan waktu lama

24. 24
KelelahanKelelahan
• Kelelahan diartikan sebagai ketidakmampuan meneruskan kegiatan pada intensitas
yang sama, atau adanya penurunan dalam mengerahkan kekuatan otot.
• Kelelahan mutlak PC berada pada titik NOL, ATP masih tersedia sekitar 60 – 70 % dari
nilai ATP istirahat. Oleh sebab itu faktor yang membatasi kemampuan aktivitas pada
intensitas tinggi dalam waktu singkat disebabkan oleh terkurasnya PC
• Glikolisis Anaerobik mengakibatkan dihasilkannya asam laktat
• Peningkatan asam laktat berakibat penurunan pH darah dan otot
• PFK meruupakan enzim yang mempercepat glikolisis, akan dihambat oleh rendahnya pH
• pH rendah akan menghambat produksi ATP secara anaerobik – kelelahan pada otot
• Peningkatan konsentrasi Hion
yang disebabkan oleh prodksi asam laktat tinggi
menurunkan efek Kalsium pada troponin

25. 25
Latihan Anaerobik Latihan maksimal
Peningkatan glikolisis
Produksi asam laktat meningkat
Keasaman intraseluler
Pengaruh kalsium berkurang pada troponin
Ketegangan otot menurun
Kinerja menjadi memburuk
PROSES TERJADINYA KELELAHAN
PADA SISTEM ANAEROBIK

26. 26
TUJUAN RECOVERYTUJUAN RECOVERY
• Tujuan selama recovery dari latihan adalah untuk
memulihkan otot dan sebagian tubuh lainnya ke kondisi
sebelum latihan.
• Pemulihan tubuh selama recovery termasuk mengganti
cadangan energi yang terkuras dan membuang asam laktat
yang terakumulasi selama latihan; kedua proses di atas
membutuhkan energi ATP
• Konsumsi oksigen selama recovery akan mensuplai energi
ATP yang dibutuhkan dengan segera selama masa
recovery
• Pemulihan cadangan phosphagen otot (ATP-PC) hanya
membutuhkan beberapa menit, sedangkan untuk
pemulihan sempurna glikogen otot maupun darah
membutuhkan beberapa hari
• Kecepatan pembuangan asam laktat dari darah dan otot
dapat ditingkatkan melalui latihan-latihan ringan
dibandingkan dengan cara beristirahat pasif
• Sejumlah kecil oksigen yang disimpan pada otot dalam
bentuk kombinasi dengan myoglobin sangat penting selama
melakukan kegiatan yang bersifat intermiten, karena
digunakan selama interval kerja dan juga cepat dipulihkan
kembali selama interval kerja.

27. 27
PEMULIHAN OKSIGEN (RECOVERYPEMULIHAN OKSIGEN (RECOVERY
OXYGEN)OXYGEN)
• Oksigen yang dikonsumsi pada
kadar yang tinggi setelah
kegiatan berakhir dibandingkan
masa isitirahat disebut dengan
pemulihan oksigen
• Pemulihan oksigen terdiri dari
dua fase yaitu :
1. Konsumsi Pemulihan Oksigen
Cepat (tanpa asam
laktat) selama 2 sampai 3
menit masa pemulihan,
konsumsi oksigen
menurun dengan cepat,
kemudian melambat
setelah sampai
mencapai kecepatan
konstan.
2. Konsumsi Pemulihan
Oksigen Lambat
(dengan asam laktat)
Konsumsi oksigen
selama masa ini secara
kuantitatif
berhubungan dan
tergantung kepada masa
pembuangan asam laktat
yang terakumulasi pada otot
dan darah selama
latihan
6.
0
5.
0
4.
0
3.
0
2.
0
1.
0
0
50
Kerja/latihan
Pemulihan
60
Waktu dalam menit
V02(liter/menit)
Konsumsi Pemulihan Oksigen Cepat
Konsumsi Pemulihan Oksigen Lambat
Konsumsi Oksigen Istirahat

28. 28
STRUKTUR DAN FUNGSI ANATOMISSTRUKTUR DAN FUNGSI ANATOMIS
SYARAF-OTOTSYARAF-OTOT
Potong lintang Sel otot

29. 29
TEORI PERGESERAN FILAMENTEORI PERGESERAN FILAMEN
(SLIDING FILAMENT THEORY)(SLIDING FILAMENT THEORY)
Meregang
(tipis)
Istirahat
(nomral)
Kontraksi
(tebal)
Skema dua sarkomer dalam keadaan istirahat, kontraksi
konsentrik dan meregang

30. 30
Filamen aktin dan myosin
BIOLOGI MOLEKULAR GERAKBIOLOGI MOLEKULAR GERAK
Filamen aktin dan myosin
BIOLOGI MOLEKULAR GERAK

31. 31
Crossbridge serta pengembangan tegangan antara filamen Aktin dan Myosin

32. 32

33. 33

34. 34

35. 35

36. 36

37. 37
KECEPATAN KONTRAKSI OTOT TERGANTUNGKECEPATAN KONTRAKSI OTOT TERGANTUNG
DARI PELEPASAN ENERGIDARI PELEPASAN ENERGI
Proses pelepasan energi Kecepatan pembebasan Kecepatan
ATP – CP
ANAEROBIC GLYCOLYSIS
AEROBIC GLYCOLYSIS
FAT OXIDATION
1.6 – 3.0
1.0
0.5
0.24

38. 38
METABOLISME BAHAN MAKANAN SESUAI DENGANMETABOLISME BAHAN MAKANAN SESUAI DENGAN
SISTEM ENERGI YANG DIPERGUNAKANSISTEM ENERGI YANG DIPERGUNAKAN
PROTEIN KARBOHIDRAT LEMAK
Asam Amino Monosakarida
(glukosa)
Asam lemak
Asam Piruvat Asam Laktat
Acetyl-CoA
Electron Transport System
Energi (ATP) + CO2 + H2O

39. 39
TUGAS SEMINARTUGAS SEMINAR
MAKALAHMAKALAH
• JUDUL
• PENDAHULUAN
• PEMBAHASAN
• SIMPULAN
• DAFTAR PUSTAKA
JAWABLAH PERTANYAAN BERIKUTJAWABLAH PERTANYAAN BERIKUT
•APA ITU ENERGI (WHAT)APA ITU ENERGI (WHAT)
•MENGAPA ENERGI (WHY)MENGAPA ENERGI (WHY)
•BAGAIMANA TERJADINYA ENERGI (HOW)BAGAIMANA TERJADINYA ENERGI (HOW)