BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/45989/3/BAB II.pdf · olahraga,...

20
5 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Asam Laktat 2.1.1 Definisi Asam laktat adalah produk ikutan dari proses glikolisis anaerob. Hampir 80% laktat yang dihasilkan pada glikolisis anaerob ini dibawa keluar otot menuju sirkulasi darah. Proses glikolisis anaerob terjadi pada saat otot membutuhkan energi dalam waktu cepat dengan jumlah tertentu sedangkan pasokan oksigen kurang, seperti yang terjadi pada seseorang yang berolahraga dengan intensitas tinggi. Pada kondisi pasokan oksigen kurang ini, reoksidasi terhadap Nikotinamida Adenosin Dinukleotida Hidrogen (NADH) yang terbentuk dari Nikotinamida Adenosin Dinukleotida (NAD + ) saat glikolisis akan terganggu. Dalam keadaan ini, NADH direoksidasi melalui terangkaian dengan proses reduksi piruvat menjadi laktat melalui jalur anaerob dengan menambahkan dua atom hidrogen untuk membentuk asam laktat (Graner and Murray, 2012; Tortora et al, 2013). Sistem asam laktat ini memerlukan 12 macam reaksi kimia secara berurutan, sehingga energi yang terbentuk melalui sistem energi ini berlangsung lebih lambat dibandingkan dengan sistem Adenosine Tri-Phosphate Phospho-Creatine (ATP- PC) yang hanya membutuhkan 2 reaksi kimia. Kontraksi otot yang sangat cepat digunakan ATP-PC, sedangkan untuk kontraksi otot yang cepat digunakan sistem anaerobik. Proses ini berlangsung tanpa adanya oksigen. sehingga asam laktat merupakan produk akhir dari metabolisme glukosa dengan sistem metabolisme anaerobik. Ciri-ciri dari sistem glikolisis anaerobik yaitu menyebabkan terbentuknya asam laktat yang dapat menyebabkan kelelahan, tidak membutuhkan

Transcript of BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/45989/3/BAB II.pdf · olahraga,...

Page 1: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/45989/3/BAB II.pdf · olahraga, dilanjutkan dengan latihan pada kuantitas dan kualitas yang lebih ringan hingga kadar metabolit

5

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Asam Laktat

2.1.1 Definisi

Asam laktat adalah produk ikutan dari proses glikolisis anaerob. Hampir

80% laktat yang dihasilkan pada glikolisis anaerob ini dibawa keluar otot menuju

sirkulasi darah. Proses glikolisis anaerob terjadi pada saat otot membutuhkan energi

dalam waktu cepat dengan jumlah tertentu sedangkan pasokan oksigen kurang,

seperti yang terjadi pada seseorang yang berolahraga dengan intensitas tinggi. Pada

kondisi pasokan oksigen kurang ini, reoksidasi terhadap Nikotinamida Adenosin

Dinukleotida Hidrogen (NADH) yang terbentuk dari Nikotinamida Adenosin

Dinukleotida (NAD+) saat glikolisis akan terganggu. Dalam keadaan ini, NADH

direoksidasi melalui terangkaian dengan proses reduksi piruvat menjadi laktat

melalui jalur anaerob dengan menambahkan dua atom hidrogen untuk membentuk

asam laktat (Graner and Murray, 2012; Tortora et al, 2013).

Sistem asam laktat ini memerlukan 12 macam reaksi kimia secara berurutan,

sehingga energi yang terbentuk melalui sistem energi ini berlangsung lebih lambat

dibandingkan dengan sistem Adenosine Tri-Phosphate Phospho-Creatine (ATP-

PC) yang hanya membutuhkan 2 reaksi kimia. Kontraksi otot yang sangat cepat

digunakan ATP-PC, sedangkan untuk kontraksi otot yang cepat digunakan sistem

anaerobik. Proses ini berlangsung tanpa adanya oksigen. sehingga asam laktat

merupakan produk akhir dari metabolisme glukosa dengan sistem metabolisme

anaerobik. Ciri-ciri dari sistem glikolisis anaerobik yaitu menyebabkan

terbentuknya asam laktat yang dapat menyebabkan kelelahan, tidak membutuhkan

Page 2: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/45989/3/BAB II.pdf · olahraga, dilanjutkan dengan latihan pada kuantitas dan kualitas yang lebih ringan hingga kadar metabolit

6

oksigen, hanya menggunakan sumber energi karbohidrat (glikogen dan glukosa),

dan energi yang dilepaskan hanya cukup untuk resintesis ATP dalam jumlah yang

sedikit (Widiyanto, 2007).

2.1.2 Pemeriksaan asam laktat

Kadar laktat dapat diukur dalam plasma, serum atau darah. Beberapa

penelitian menunjukkan hasil yang lebih baik dengan sampel darah, membutuhkan

jumlah yang lebih sedikit, hasil yang lebih cepat dan dapat dikerjakan dengan alat

portabel. Jika alat tersebut tidak tersedia, kadar laktat dapat diperiksa menggunakan

autoanalisa dengan darah sitrat yang disimpan dalam es setelah sampel darah

diambil dan dikirim untuk dianalisa secepatnya. Beberapa peneliti

merekomendasikan penggunaan heparin untuk sampel darah yang diambil

(Agrawal et al, 2004; Maciel and Park,2007).

Tabel 2. 1 Nilai Asam Laktat

Sumber sampel Nilai laktat (mg/dl) Nilai laktat

Darah kapiler

Bayi baru lahir

Anak

<27

5-20

0,0-3,0

0,56-2,25

Vena 5-20 0,5-2,2

Arteri 5-14 0,5-1,6

(Purnomo, 2011)

Cara mengukur asam laktat pada mencit yaitu sampel darah didapat dengan

cara memotong sedikit ujung distal ekor tikus. Sebanyak satu tetes darah diletakkan

pada kaca objek kemudian langsung dilakukan pengukuran kadar asam laktat

dengan menggunakan reagen kering Strip BM- Lactate Accutrend Plus dengan alat

Accutrend Plus. Pengukuran kadar asam laktat dilakukan dua kali yaitu sebelum uji

rotarod untuk mendapatkan nilai awal kadar asam laktat dalam darah, dan segera

sesudah uji rotarod. Selisih kadar asam laktat dalam darah setelah uji rotarod dan

Page 3: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/45989/3/BAB II.pdf · olahraga, dilanjutkan dengan latihan pada kuantitas dan kualitas yang lebih ringan hingga kadar metabolit

7

nilai awal asam laktat, digunakan untuk mendeteksi terjadinya akumulasi asam

laktat dalam darah akibat aktivitas fisik (Herwana et al, 2005).

(Scafoglieri et al, 2012)

Gambar 2.1 Accutrend Plus

2.1.3 Pemulihan peningkatan asam laktat

Proses recovery adalah proses multidimensi yang tergantung pada faktor

intrinsik dan ekstrinsik. Dalam latihan atau masa pertandingan faktor pemulihan

memegang peranan yang sangat penting. Dalam hal pengisian atau pemulihan

energi memerlukan waktu. Pemulihan atau recovery adalah mengembalikan

kondisi tubuh untuk siap untuk melakukan suatu aktivitas berikutnya (Parwata,

2015).

Berdasarkan aktivitas, pemulihan setelah latihan dibedakan menjadi

pemulihan aktif dan pemulihan pasif. Pemulihan aktif adalah apabila setelah

olahraga, dilanjutkan dengan latihan pada kuantitas dan kualitas yang lebih ringan

hingga kadar metabolit kembali ke batas normal, sementara pemulihan pasif

dilakukan dengan cara menghentikan seluruh aktivitas segera setelah latihan

(Afriwardi and Rezki, 2007).

Page 4: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/45989/3/BAB II.pdf · olahraga, dilanjutkan dengan latihan pada kuantitas dan kualitas yang lebih ringan hingga kadar metabolit

8

Recovery aktif adalah latihan dengan intensitas rendah atau ringan.

Pemulihan aktif (recovery) mengacu pada pemulihan dari latihan menggunakan

intensitas kegiatan rendah dengan tujuan untuk pemulihan. Pemulihan aktif

membantu membersihkan otot-otot dari asam laktat yang menyebabkan rasa sakit

dan kelelahan. Dapat dilakukan dengan aktivitas jogging. Manfaat dari pemulihan

aktif antara lain: rasa nyeri otot dapat hilang lebih cepat, membantu otot

memperbaiki jaringan yang rusak, meningkatkan pemulihan psikologis / mental,

meningkatkan relaksasi mental dan fisik. Recovery pasif yaitu latihan yang tidak

melibatkan aktifitas atau dilakukan duduk diam atau aktifitas istirahat total. Jadi

recovery pasif yaitu suatu aktivitas fisik tanpa adanya aktifitas fisik yaitu diam,

istirahat total (duduk, terlentang atau tidur) atau tidak melakukan apapun. Pengaruh

pemulihan pasif kelelahan otot agar dapat pulih kembali seperti semula. Prinsip dari

pemulihan pasif hampir sama dengan pemulihan aktif. Mengembalikan lagi kondisi

fisik semula (Setiawan, 2011).

2.1.4 Laktat pada aktivitas fisik

Aktivitas fisik merupakan kegiatan hidup yang dikembangkan dengan

harapan dapat memberikan nilai tambah berupa peningkatan kualitas,

kesejahteraan, dan martabat manusia. Pengaruh aktivitas fisik terhadap fungsi

biologis dapat berupa pengaruh positif yaitu memperbaiki maupun pengaruh negatif

yaitu menghambat atau merusak. Aktivitas fisik dengan intensitas maksimal dan

melelahkan, dilaporkan justru dapat menyebabkan gangguan imunitas (Harahap,

2008).

Semua aktivitas fisik memerlukan energi, jumlah kebutuhan energi

tergantung pada berat dan ringannnya latihan yang dikerjakan. Latihan yang berat

Page 5: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/45989/3/BAB II.pdf · olahraga, dilanjutkan dengan latihan pada kuantitas dan kualitas yang lebih ringan hingga kadar metabolit

9

dan lama pengadaan energinya diperoleh dari beberapa sumber energi di dalam sel,

antara lain dari long term energy system. Latihan yang dilakukan dengan frekuensi

yang teratur merupakan aktivitas fisik yang menggunakan long term energy system.

Pada latihan yang menggunakan long term energy system dan dilakukan secara

berkesinambungan akan menyebabkan terjadinya adaptasi pada mitokondria,

sehingga metabolisme energi menjadi lebih baik (Widiyanto, 2007).

Pada aktivitas fisik dengan intensitas tinggi dan durasi singkat, pemenuhan

kebutuhan energi meningkat hampir seratus kali lipat. Tubuh tidak mampu

menghasilkan energi yang besar dalam waktu singkat, sehingga pemenuhan

kebutuhan energi pada olahraga ini bergantung pada sistem fosfagen dan glikolisis

anaerob. Sistem fosfagen hanya dapat menyediakan energi untuk aktivitas dengan

rentan waktu dibawah sepuluh detik, sehingga glikolisis anaerobik merupakan jalur

metabolisme utama pada olahraga dengan intensitas tinggi. Namun jalur

metabolisme glikolisis anaerobik ini menghasilkan produk samping yaitu asam

laktat. Penimbunan asam laktat dapat menyebabkan terjadinya kelelahan (Septiana,

Ilya, Sadikin, 2010).

Asam laktat dalam otot akan menghambat kerja enzim-enzim dan

mengganggu reaksi kimia di dalam otot. Keadaan ini akan menghambat kontraksi

otot sehingga menjadi lemah dan akhirnya otot menjadi kelelahan (Widiyanto,

2007)

2.2 Aktifitas fisik

Aktivitas fisik adalah setiap gerakan tubuh yang dihasilkan oleh otot rangka

yang memerlukan pengeluaran energi. Aktivitas fisik yang tidak ada (kurangnya

Page 6: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/45989/3/BAB II.pdf · olahraga, dilanjutkan dengan latihan pada kuantitas dan kualitas yang lebih ringan hingga kadar metabolit

10

aktivitas fisik) merupakan faktor risiko untuk penyakit kronis, dan secara

keseluruhan diperkirakan menyebabkan kematian (WHO, 2010).

Menurut Kemenkes RI (2006) aktivitas fisik secara teratur memiliki efek

yang menguntungkan terhadap kesehatan yaitu terhindar dari penyakit jantung,

stroke, osteoporosis, kanker, tekanan darah tinggi, kencing manis, dan lain-lain,

berat badan terkendali, otot lebih lentur dan tulang lebih kuat, bentuk tubuh menjadi

ideal dan proporsional, lebih percaya diri, lebih bertenaga dan bugar, secara

keseluruhan keadaan kesehatan menjadi lebih baik.

2.2.1 Ketahanan (endurance)

Ketahanan merupakan suatu kapasitas untuk melakukan aktivitas fisik

secara terus menerus dalam waktu yang lama dan dalam suasana aerobik. Seseorang

yang memiliki daya tahan yang baik, tidak akan merasa kelelahan yang berlebihan

setelah melakukan latihan dan kondisinya cepat pulih kembali seperti sebelum

melakukan latihan. Ketahanan menyatakan keadaan yang menekankan pada

kapasitas melakukan kerja secara terus menerus. Secara umum daya tahan dibagi

menjadi dua yaitu daya tahan kardiovaskular dan daya tahan otot (Dewi, Wibawa,

Purnawati, 2015). Daya tahan otot adalah kemampuan suatu otot atau grup otot

untuk berkontraksi secara berulang kali atau terjadi ketegangan yang terus menerus

dan tahan terhadap kelelahan dalam jangka waktu yang lama (Kisner and Colby,

2012).

Aktivitas fisik yang bersifat untuk ketahanan, dapat membantu jantung,

paru-paru, otot, dan sistem sirkulasi darah tetap sehat dan membuat lebih bertenaga.

Untuk meningkatkan ketahanan maka aktivitas fisik yang dilakukan selama 30

menit (4-7 hari per minggu). Contoh beberapa kegiatan yang dapat dipilih seperti:

Page 7: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/45989/3/BAB II.pdf · olahraga, dilanjutkan dengan latihan pada kuantitas dan kualitas yang lebih ringan hingga kadar metabolit

11

berjalan kaki, misalnya turunlah dari bus lebih awal menuju tempat kerja kira-kira

menghabiskan 20 menit berjalan kaki dan saat pulang berhenti di halte yang

menghabiskan 10 menit berjalan kaki menuju rumah, lari ringan, berenang, senam,

bermain tenis, berkebun dan kerja di taman (Depkes, 2006)

2.2.2 Kelelahan otot

Kelelahan otot adalah ketidakmampuan otot untuk berkontraksi dan

memetabolisme bahan-bahan yang dibutuhkan untuk menghasilkan pengeluaran

kerja yang sama, walaupun impuls saraf berjalan secara normal dan potensial aksi

menyebar ke serat otot. Kelelahan otot dapat timbul akibat kontraksi otot yang kuat

dan lama. Kelelahan dapat menghasilkan keadaan yang berbeda-beda, tetapi

semuanya berakibat pada pengurangan kapasitas kerja dan ketahanan tubuh

(Guyton and Hall, 2014)

2.3 Kopi Robusta

2.3.1 Morfologi Kopi Robusta

Kopi Robusta termasuk dalam kelas Dicotyledonae dan bergenus Coffea

dari famili Rubiaceae (Arief et al, 2011). Kopi robusta memiliki rasa asam dan

pahit, serta kandungan kafein yang lebih tinggi (2-3 kali) dari kopi arabika.

Disamping rasa dan aromanya, kopi mempunyai banyak kandungan yang berguna

untuk tubuh, salah satunya kafein yang berguna dalam penekanan pertumbuhan sel

kanker. Kafein juga berfungsi dalam menurunkan resiko diabetes melitus tipe 2

(dengan cara menjaga sensibilitas tubuh terhadap insulin), penyakit Parkinson, dan

juga Alzheimer (Artho, Wuisan, Najosan, 2015).

Page 8: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/45989/3/BAB II.pdf · olahraga, dilanjutkan dengan latihan pada kuantitas dan kualitas yang lebih ringan hingga kadar metabolit

12

(Murtafiah, 2012)

Gambar 2.2 Tanaman Kopi Robusta (Coffea canephora var. robusta)

Menurut Rahardjo (2014), kopi robusta dapat diklasifikasikan sebagai

berikut:

Domain : Eukaryota

Kingdom : Plantae

Phylum : Spermatophyta

Subphylum : Angiospermae

Class : Dicotyledonae

Order : Gentianales

Family : Rubiaceae

Genus : Coffea

Species : Coffea canephora

Struktur morfologi fisik tanaman kopi meliputi organ utama yaitu akar,

batang cabang, daun, bunga, buah dan biji. Tanaman kopi mempunyai akar

tunggang, penyebaran akar tanaman kopi relatif dangkal. Semakin baik

pertumbuhan akar, semakin baik pertumbuhan pohon di atas tanah. Batang tanaman

kopi bersifat dimorfisma (pertumbuhan tegak dan ke samping). Pada ketiak daun

batang terdapat dua macam kuncup tunas yaitu kuncup tunas primer dapat tumbuh

Page 9: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/45989/3/BAB II.pdf · olahraga, dilanjutkan dengan latihan pada kuantitas dan kualitas yang lebih ringan hingga kadar metabolit

13

menjadi cabang buah, dan kuncup tunas reproduksi. Daun berbentuk bulat telur

dengan ujung agak meruncing. Apabila intensitas cahaya terlalu sedikit, ukuran

daun dapat bervariasi menjadi lebar, tipis, dan lunak. Kopi Robusta memiliki

jumlah stomata sebanyak 302-388 stomata/mm². Pada tanaman kopi umumnya

mulai berbunga pada umur 3 tahun. Jumlah bunga berkisar antara 24-50

kuntum/dompolan. Buah kopi Robusta masak dalam jangka waktu 10-11 bulan

(Rukmana, 2014). Jenis kopi ini memiliki akar tunggang yang tumbuh tegak lurus

sedalam hampir 45 cm dengan warna kuning muda. Batang dan cabang-cabang kopi

Robusta dapat tumbuh hingga mencapai ketinggian 2-5 m dari permukaan tanah

atau mungkin juga lebih, bergantung di daerah mana kopi tersebut tumbuh (Arief

et al, 2011).

2.3.2 Pengolahan kopi robusta

Teknik ekstraksi kopi setiap negara mungkin sangat berbeda-beda,

dipengaruhi oleh budaya dan individu. Sajian tubruk adalah salah satu metode

mengekstrak kopi paling sederhana dan sangat dikenal di masyarakat. Prinsip

penyeduhan dilakukan dengan cara menuangkan air panas ke dalam bubuk kopi

sehingga terjadi proses ekstraksi komponen kimia dalam bubuk kopi. Sebelum

dikonsumsi, kopi tubruk harus ditunggu beberapa saat hingga ampas kopi

mengendap seluruhnya. Di samping itu, sajian ini juga merupakan sajian autentik

Indonesia dan digunakan sebagai standar dalam menilai cita rasa kopi secara

Internasional oleh beberapa pakar kopi (Gloess et al, 2013 ; Gardijo and Rahardian,

2011).

Pada proses penyeduhan kopi, tingkat kehalusan menjadi faktor yang perlu

dijustifikasi untuk mendapatkan hasil seduhan yang optimal. Semakin kecil ukuran

Page 10: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/45989/3/BAB II.pdf · olahraga, dilanjutkan dengan latihan pada kuantitas dan kualitas yang lebih ringan hingga kadar metabolit

14

bubuk kopi maka kopi akan terekstrak lebih maksimal, namun demikian proses

tersebut akan menghasilkan rasa yang lebih pahit dan sepat. Butiran kopi bubuk

mempunyai luas permukaan yang besar sehingga senyawa pembentuk aroma dan

cita rasa mudah larut dalam air panas (Suharyanto and Firmanto, 2012).

2.3.3 Kandungan kopi robusta

Kopi robusta memiliki kandungan kafein lebih tinggi dibanding varietas

kopi lain (1,6 – 2,4%) (Wijaya and Yuwono, 2015). Keuntungan kopi untuk

kesehatan adalah kandungan antioksidan yang tinggi (kemampuan proses oksidasi).

Banyaknya komponen kimia di dalam kopi seperti kafein, asam klorogenat,

trigonelin, karbohidrat, lemak, asam amino, asam organik, aroma volatile dan

mineral. Salah satu kandungan yaitu asam klorogenat yang memiliki kemampuan

sebagai antioksidan, antiinflamasi, analgesik, dan antiulserogenik (Fahraty and

Muchtaridi, 2014). Sedangkan kafein memiliki efek terhadap sekresi asam lambung

yang tergantung pada dosisnya. Dosis sedang menyebabkan sekresi asam lambung

yang berlangsung lama. Kandungan kimia pada kopi dapat dilihat pada tabel 2.2.

Tabel 2.2 Kandungan Kimia yang terdapat pada kopi Robusta setelah penyangraian.

No Komponen

Konsentrasi (g/100g)

Biji Coffea canephora setelah

penyangraian

1 Sukrosa 1,6-tr

2 Gula pereduksi 0,3

3 Polisakarida 37

4 Lignin 3,0

5 Pectin 2,0

6 Protein 7,5-1,0

7 Asam amino bebas Tidak terdeteksi

8 Kafein 2,4-2,5

9 Trigonelline 0,7-0,3

10 Asam nikotinik 0,014-0,025

11 Minyak kopi (trigleserida, sterol/ tocopherol) 11,0

12 Diterpen 0,2

13 Mineral 47

14 Asam klorogenat 3,3-3,8

Page 11: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/45989/3/BAB II.pdf · olahraga, dilanjutkan dengan latihan pada kuantitas dan kualitas yang lebih ringan hingga kadar metabolit

15

15 Asam alifatik 1,6

16 Asam quinic 1,0

17 Melanoidins 25

(Farhaty and Muchtaridi, 2012)

2.3.4 Kafein

Kafein hasil isolasi maupun sintesis dapat berbentuk anhidrat atau hidrat

yang mengandung satu molekul air. Senyawa ini mempunyai sifat fisik berupa

serbuk putih atau bentuk jarum mengkilat putih, biasanya menggumpal, tidak

berbau, dan berasa pahit seperti alkaloid pada umumnya. Kafein sukar larut dalam

eter, agak sukar larut dalam air dan etanol, serta mudah larut dalam kloroform

(Safitri, 2007). Secara kimiawi, kafein merupakan golongan alkaloid dan bagian

dari kelompok senyawa yang dikenal sebagai methylxanthine. Substansi lain dari

golongan methylxanthine yang juga banyak dikenal adalah theophyllin dan

theobromine. Nilai kafein normal dalam satu gelas kopi (150ml) yang berasal dari

biji kopi mengandung 85 mg kafein. Absorbsi kafein pada saluran pencernaan cepat

dan lengkap sekitar 20 – 40 menit setelah minum. Kadar puncak kafein dalam

plasma mencapai 15 – 120 menit setelah minum (Goodman, Gillman, Brunton,

2008)

Page 12: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/45989/3/BAB II.pdf · olahraga, dilanjutkan dengan latihan pada kuantitas dan kualitas yang lebih ringan hingga kadar metabolit

16

(Goodman, Gillman, Brunton, 2008).

Gambar 2.3 Struktur Kimia Kafein

Dalam jumlah yang wajar kafein dapat membantu pikiran, pekerjaan dan

pergaulan. Jumlah yang tepat berbeda untuk setiap orang dan efek kafein pada tiap

orang berbeda. Secara umum mengkonsumsi 2 sampai 4 cangkir kopi setiap hari

memiliki banyak manfaat bagi kesehatan. Kafein banyak memiliki manfaat dan

telah banyak digunakan dalam bidang obat-obatan dalam dunia medis. Kafein

adalah senyawa kimia hasil metilasi xanthin dengan bentuk dasar heterosiklis yang

memiliki sifat farmakologi, sehingga kafein juga dikenal dengan nama 1, 3, 7

trimetil xanthin. Kafein berfungsi untuk merangsang aktivitas susunan saraf dan

meningkatkan kerja jantung sehingga jika dikonsumsi dalam jumlah berlebihan

akan bersifat racun dengan menghambat mekanisme susunan saraf manusia

(Ramanavicience et al, 2003).

Semua obat psikoaktif termasuk kafien, memberikan efek dengan cara

mempengaruhi neutransmiter, senyawa kimia yang mengatur interaksi sel-sel saraf.

Kafein memberikan efek dengan cara menghambat aktivitas adenosin,

neurotransmiter yang mempengaruhi hampir seluruh sistem dalam tubuh. Salah

satu fungsi adenosin adalah membuat lelah atau mengantuk. Sehingga kafein

C8H10N4O2 C8H10N4O2

Page 13: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/45989/3/BAB II.pdf · olahraga, dilanjutkan dengan latihan pada kuantitas dan kualitas yang lebih ringan hingga kadar metabolit

17

membantu menghambat kelelahan dengan cara menghambat penyerapan adenosin

(Weinberg and Bealer, 2002).

2.3.5 Pengaruh kafein pada kopi robusta terhadap asam laktat

Mekanisme pemulihan laktat dari darah dan otot sangat dipengaruhi oleh

aktivitas yang dilakukan setelah aktivitas maksimalnya. Kecepatan pengeluaran

laktat akan mempengaruhi proses metabolisme berikutnya, sehingga laktat dapat

segera dimetabolisme kembali membentuk energi melalui siklus krebs. Menurut

Falks, pemulihan laktat yang penting adalah meningkatkan aliran darah,

meningkatkan cardiac output, meningkatkan transport laktat, sehingga cepat

membentuk energi kembali (Widiyanto, 2007)

Efek fisiologis kafein yang beraneka ragam mungkin disebabkan oleh tiga

mekanisme kerjanya yaitu mobilisasi kalsium intrasellular, peningkatan akumulasi

nukleotida siklik karena hambatan phosphodiesterase, dan antagonisme reseptor

adenosine (Nehlig, Armspach, Namer, 2010).

Kafein memberikan efek dengan cara menghambat aktivitas adenosin,

neurotransmiter yang mempengaruhi hampir seluruh sistem dalam tubuh. Salah

satu fungsi adenosin adalah membuat kita lelah atau mengantuk. Sehingga itu

kafein membantu kita menghambat kelelahan dengan cara menghambat penyerapan

adenosin (Weinberg and Bealer, 2002).

Kafein merupakan salah satu dari derivat xantin termetilasi (1,3,7

trimetilxantin) yang dapaat menginduksi peningkatan tekanan darah karena

mekanisme kerja dari kafein sendiri yaitu menghambat enzim nukleotida siklik

fosfodiesterase (PDE) yang akan mengkatalis memecahan AMP siklik menjadi 5’-

AMP dan GMP siklik menjadi 5’-GMP yang secara nyata akan terjadi penumpukan

Page 14: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/45989/3/BAB II.pdf · olahraga, dilanjutkan dengan latihan pada kuantitas dan kualitas yang lebih ringan hingga kadar metabolit

18

dari cAMP dan cGMP yang mana hal ini akan mengakibatkan kuat kontraksi

jantung akan lebih meningkat yang kemudian akan meningkatkan tekanan darah

(Goodman, Gillman, Brunton, 2008).

Kafein mempengaruhi mekanisme keluarnya laktat dari otot ke darah,

meningkatnya aliran darah, ambilan laktat oleh hati, jantung, dan otot rangka

sehingga laktat dapat di metabolisme kembali membentuk energi melalui siklus

krebs (Widiyanto, 2007). Laktat melalui aliran darah masuk ke hati. Di dalam hati,

laktat akan diubah kembali menjadi glukosa. Glukosa kembali masuk ke dalam

darah yang selanjutnya akan digunakan di dalam otot. Di dalam otot, glukosa

diubah kembali menjadi glikogen. Hal tersebut dikenal dengan siklus asam laktat

atau siklus Corry (Litwak, 2003).

(Berg, Tymoczko, Stryer, 2002)

Gambar 2.4 Siklus Corry

2.4 Rotarod

Rotarod secara luas digunakan untuk mengevaluasi koordinasi motorik

mencit, dan terutama sensitif dalam mendeteksi disfungsi serebelar (Shiotsuki et al,

2010). Rotarod memiliki kelebihan dibandingkan endurance test lain (swimming,

Page 15: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/45989/3/BAB II.pdf · olahraga, dilanjutkan dengan latihan pada kuantitas dan kualitas yang lebih ringan hingga kadar metabolit

19

voluntary wheel running, treadmill running), yaitu merupakan tes yang sederhana

dan mudah untuk dilakukan (Halim et al, 2017). Metode uji rotarod ialah mencit

diletakkan di atas silinder yang dapat diatur kecepatan putarannya dan di bawah

silinder tersebut terdapat papan panel yang merupakan tombol penghitung waktu

lamanya mencit bertahan diatas silinder yang berputar. Bila mencit jatuh, mencit

akan menekan papan panel sehingga menghentikan hitungan waktu (Hadinoto et al,

2014). Putaran rotarod diatur pada kecepatan yang relatif lambat (10 rpm, 2,8 m/

menit di permukaan), untuk memudahkan tikus yang sedang beradaptasi (Shiotsuki

et al, 2010). Dalam eksperimen, mencit ditempatkan pada silinder berputar yang

berorientasi horizontal, yang diletakkan diatas lantai kandang dengan ketinggian

cukup rendah agar tidak melukai. mencit secara alami mencoba tetap berada di

silinder yang berputar, atau rotarod dan menghindari terjatuh ke tanah. Lamanya

waktu yang diberikan hewan tertentu pada rotarod ini adalah ukuran keseimbangan,

koordinasi, kondisi fisik dan perencanaan motorik mereka. Kecepatan rotarod

digerakkan secara mekanis, dan dapat dipegang konstan atau dipercepat (Mouzon

and Chaytow, 2012).

Adapun prosedur rotarod test untuk menilai endurance berdasarkan The

University of Queensland Standard Operating Procedures Laboratory Animal

Research oleh Abernethy (2015) adalah sebagai berikut:

1. Hewan coba terlebih dahulu diadaptasikan dengan rotarod sebelum

pengujian untuk membiasakan hewan coba dengan perangkat dan

protokol uji yang akan dilakukan.

2. Pada dua hari pertama, hewan coba diberi 10 kali percobaan pada batang

rota dengan intertrial interval 30 detik (ITI). Kemudian, pada tiga hari

Page 16: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/45989/3/BAB II.pdf · olahraga, dilanjutkan dengan latihan pada kuantitas dan kualitas yang lebih ringan hingga kadar metabolit

20

selanjutnya secara berturut-turut, hewan coba diaklimatisasi dengan 3 kali

percobaan per harinya dengan kecepatan 20 rpm/min untuk membiasakan

hewan coba pada perangkat rotarod.

3. Pada hari ke-4, dilakukan uji coba secara aktual pada hewan coba.

4. Menuliskan nomor pada ekor hewan coba dengan tinta tidak beracun

sebelum pengujian dengan tujuan untuk memudahkan identifikasi pada

uji coba.

5. Bawa hewan coba ke ruangan (dengan tingkat pencahayaan seperti yang

akan digunakan dalam percobaan dengan pintu tertutup) minimal 30

menit sebelum memulai percobaan.

6. Pemberian dosis obat/stimulan dilakukan pada waktu penyerapan yang

tepat sebelum mengenalkan hewan coba ke perangkat rotarod.

7. Hidupkan perangkat rotarod.

8. Tahap uji : terdiri dari tiga percobaan yang dipisahkan oleh intertrial

interval 15 menit (ITI) sehingga memungkinkan untuk menjalankan uji

coba pada hewan berikutnya secara berurutan dalam satu percobaan

sebelum berpindah ke uji coba selanjutnya. Tidak ada periode pelatihan

sebelum tahap uji coba.

9. Atur perangkat rotarod ke mode percepatan dari 4-40 rpm dalam 300 detik

atau 5 menit. Tekan saat tombol start menyala. Batang rota akan melaju

dari 4 sampai 40 rpm, mengikuti lampiran waktu yang telah ditentukan.

10. Uji coba 1 (T1): letakkan hewan coba di atas batang rota. Cobalah untuk

memastikan terlebih dahulu hewan coba dapat berjalan pada batang rota

untuk menjaga keseimbangan mereka. Pada permulaan uji coba, batang

Page 17: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/45989/3/BAB II.pdf · olahraga, dilanjutkan dengan latihan pada kuantitas dan kualitas yang lebih ringan hingga kadar metabolit

21

rota diberi kecepatan konstan 4 rpm untuk memungkinkan terlebih dahulu

semua posisi hewan coba telah masuk pada jalur masing-masing. Setelah

semua hewan coba "siap" (yaitu periksa apakah mereka mampu untuk

berjalan maju selama beberapa detik dalam kecepatan 4 rpm), maka

tekanlah tombol start. Batang rota akan berputar dengan percepatan dari

4-40 rpm dalam 300 detik atau 5 menit.

11. Jika hewan coba hanya menempel pada batang (putaran pasif penuh),

maka hentikan penghitung waktu untuk hewan coba tersebut dan catat

latensinya. Dalam hal ini, putaran pasif secara penuh dianggap sebagai

kegagalan dalam performa seperti jatuh. Lepaskan hewan coba dan

tempatkan kembali ke kandangnya. Buat juga catatan rotasi pasif pada

lembaran data.

12. Setelah semua hewan coba jatuh dari batang rota atau waktu uji coba telah

berlalu, maka hentikan pecepatan rotarod dan kembalikan hewan coba ke

kandangnya, setelah mencatat periode jatuh masing-masing hewan coba,

bersihkan rotarod dengan larutan etanol 70% dan biarkan hingga kering.

Ulangi prosedur untuk uji coba berikutnya seperti tahapan sebelumnya.

13. Beri intertrial interval (ITI) selama 15 menit antar uji coba secara

berturut-turut (misalnya T1 – ITI - T2 – ITI - T3).

14. Pada akhir uji coba 3 (T3), timbanglah setiap hewan coba dan catat bobot

tubuh pada lembar data.

15. Catat setiap pengamatan selama pengujian pada lembar data.

Page 18: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/45989/3/BAB II.pdf · olahraga, dilanjutkan dengan latihan pada kuantitas dan kualitas yang lebih ringan hingga kadar metabolit

22

(Dokumen pribadi, 2018)

Gambar 2.5 Rotarod Test

2.5 Mencit (Mus Musculus L.)

Mencit (Mus musculus L) merupakan salah satu hewan percobaan di

laboratorium yang biasa disebut tikus putih, hewan ini dapat berkembang biak

secara cepat dan dalam jumlah yang cukup besar. Mencit termasuk hewan pengerat

(Rodentia) yang cepat berbiak, mudah dipelihara dalam jumlah banyak, variasi

genetiknya cukup besar serta anatomi dan fisiologisnya terkarakteristik dengan baik

(Hasaaanah, 2009). Hewan ini memiliki karakteristik lebih aktif pada malam hari

daripada siang hari (Permatasari, 2014).

Tabel 2. 3 Data Biologis Mencit (Mus musculus L.)

Indikator Karakteristik

Lama hidup 1-2 tahun, bisa sampai 3 tahun

Lama bunting 19-21 hari

Umur disapih 21 hari

Umur dewasa 35 hari

Umur dikawinkan 8 minggu (jantan dan betina)

Berat dewasa 20-40 g jantan; 18-35 g betina

Berat lahir 0,5 – 0,1 gram

Jumlah anak Rata- rata 6 bisa 15

Page 19: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/45989/3/BAB II.pdf · olahraga, dilanjutkan dengan latihan pada kuantitas dan kualitas yang lebih ringan hingga kadar metabolit

23

Suhu (rektal) 36-39o C (rata-rata 37,9o C)

Konsumsi oksigen 2,38-4,48 ml/g/jam

Volume darah 75-80 ml/ kg

Sel darah merah 7,7 -12,5 X 103/ mm3

Sel darah putih 6,0 -12,6 X 103/ mm3

Trombosit 150-400 X 103/ mm3

Hb 13-16/ 100 ml

Kecepatan tumbuh 1 g/ hari

(Hasaaanah, 2009)

Diantara spesies-spesies hewan lainnya, mencitlah yang paling banyak

digunakan untuk tujuan penelitian medis (60-80%) karena murah dan mudah

berkembang biak. Banyak keunggulan yang dimiliki oleh mencit sebagai hewan

percobaan, yaitu memiliki kesamaan fisiologis dengan manusia, siklus hidup yang

relatif pendek, jumlah anak per kelahiran banyak, variasi sifat sifatnya tinggi dan

mudah dalam penanganan (Permatasari, 2014). Walaupun mencit mempunyai

struktur fisik dan anatomi yang jelas berbeda dengan manusia, tetapi mencit adalah

hewan mamalia yang mempunyai beberapa ciri fisiologi dan biokimia yang hampir

menyerupai manusia terutama dalam aspek metabolisme glukosa melalui

perantaraan hormon insulin. Disumping itu, mempunyai jarak gestasi yang pendek

untuk berkembang biak (Syahrin, 2006).

Permatasari (2014) menyatakan taksonomi mencit diklasifikasikan sebagai

berikut:

Kingdom : Animalia

Filum : Chordata

Klas : Mamalia

Ordo : Rodentia

Page 20: BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/45989/3/BAB II.pdf · olahraga, dilanjutkan dengan latihan pada kuantitas dan kualitas yang lebih ringan hingga kadar metabolit

24

Famili : Muridae

Genus : Mus

Spesies : M. Musculus

Gambar 2.6 Mencit (Mus musculus L.)

(Rakhmadi et al, 2009)