1  

1. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Teori

Kata kelelahan menunjukkan keadaan yang berbeda–beda, tetapi semuanya

berakibat kepada pengurangan kapasitas kerja dan ketahanan tubuh.1 Kelelahan

(fatigue) adalah rasa capek yang tidak hilang waktu istirahat. Istilah kelelahan

mengarah pada kondisi melemahnya tenaga untuk melakukan suatu kegiatan,

walaupun itu bukan satu-satunya gejala. Secara umum gejala kelelahan yang lebih

dekat adalah pada pengertian kelelahan fisik atau physical fatigue dan kelelahan

mental atau mentalfatigue.2

Kelelahan adalah suatu mekanisme perlindungan tubuh agar tubuh terhindar

dari kerusakan lebih lanjut sehingga terjadi pemulihan setelah istirahat. Kelelahan

kerja akan menurunkan kinerja dan menambah tingkat kesalahan kerja.1 Pembebanan

otot secara statispun (static muscular loading) jika dipertahankan dalam waktu yang

cukup lama akan mengakibatkan RSI (Repetition Strain Injuries), yaitu nyeri otot,

tulang, tendon, dan lain-lain yang diakibatkan oleh jenis pekerjaan yang bersifat

berulang (repetitive).3

Berdasarkan uraian di atas dapat disimpulkan kelelahan akibat kerja adalah

suatu mekanisme perlindungan tubuh yang dirasakan secara subjektif yang terjadi

akibat kerja fisik atau mental secara berulang sehingga menyebabkan

ketidaknyamanan, hilangnya efisiensi dan penurunan kapasitas kerja serta ketahanan

tubuh yang ditandai oleh adanya pelemahan kegiatan, pelemahan motivasi dan

kelelahan fisik.4

Kelelahan otot dapat diakibatkan oleh beberapa faktor, diantaranya adalah

waktu istirahat otot yang kurang, kontraksi yang terus-menerus atau meningkat,

berlangsung dalam waktu lama, asam laktat yang meningkat, sumber energi

berkurang, dan kerja enzim yang berkurang.4

Apabila waktu istirahat otot terlalu sedikit padahal kerja otot (kontrasi)

berlangsung dalam waktu yang cukup lama, maka otot akan kehabisan energi (ATP).

Otot tidak memiliki waktu yang cukup untuk memproduksi ATP yang baru, jika terus

berlangsung maka produksi ATP akan dialihkan dengan cara anaerob.6 Produksi

dengan cara anaerob akan membuat penimbunan asam laktat semakin banyak. Asam

laktat yang merupakan hasil metabolism secara anaerob dapat menyebabkan

kelelahan otot. Kelelahan otot biasanya ditandai dengan tubuh yang menjadi lemas

dan juga lelah.5

  2  

Asam laktat dapat diubah lagi menjadi glukosa dengan bantuan enzim-enzim

yang ada di hati. Akan tetapi hanya sekitar 70% asam laktat yang dapat diubah

kembali menjadi glukosa oleh enzim-enzim dalam hati. Cara lain untuk mengurangi

penimbunan asam laktat adalah dengan menambah pasokan oksigen ke dalam darah.

Kebutuhan oksigen yang tinggi akan mengakibatkan seseorang bernapas dengan

terengah-engah.5

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kelelahan otot, antara lain

pengosongan ATP-CP, pengosongan simpanan glikogen otot atau akumulasi asam

laktat. Asam laktat merupakan sisa asam dari metabolism anaerob yang terjadi di

sitosol dan menghasilkan 2 ATP. Sementara itu, pada metabolism aerob terjadi

didalam matriks mitokondria dan menghasilkan energi yang lebih tinggi dari

metabolism anaerob yaitu 36 ATP. Metabolisme aerob membutuhkan oksigen yang

akan dikirim oleh darah. Oleh karena itu, apabila terjadi gangguan aliran darah, maka

metabolism otot akan terganggu, kekuatan kontraksi berkurang, dan timbul kelelahan

otot dalam 1 atau 2 menit karena hilangnya pasokan gizi, terutama hilangnya

oksigen.5

Mekanisme Kelelahan Otot (Fatigue)

Kontraksi merupakan hal terpenting dari otot. Hal ini berkaitan dengan

penggunaan adenosin triposphate (ATP) sebagai energi kontraksi. Mekanisme

kontraksi otot berlangsung melalui daur reaksi yang kompleks. Hal ini dapat

dijelaskan melalui teori pergeseran filamen (sliding filament theory). Keseluruhan

proses membutuhkan energi yang diperoleh dari ATP yang disimpan dalam kepala

miosin. Tahapan kontraksi otot hingga relaksasi. Pada neuromuscular junction,

asetilkolin dilepaskan dari synaptic terminal menuju reseptor dalam sarkoma. Hasil

perubahan potensial transmembran dari serabut otot akan menghasilkan pontensial

aksi yang menyebar melintasi seluruh permukaan dan sepanjang tubulus T. Retikulum

sarkoplasma melepaskan cadangan ion kalsium, sehingga meningkatkan konsentrasi

kalsium di sarkoplasma dan sekitar sarkomer. Ion Kalsium berikatan dengan troporin

dan menghasilkan perubahan orientasi kompleks troponin-tropomiosin yang terlihat

pada bagian yang aktif dari aktin, meosin cross bridge terbentuk pada saat kepala

miosin berikatan dengan bagian yang aktif. Kontraksi otot dimulai sebagai siklus

yang berulang dari meosin cross bridge. Siklus ini terjadidengan adanya hidrolisa

ATP. Proses ini menimbulkan pergeseran filamen dan pemendekan serabut otot.

Pontensial aksi dibangkitkan dengan adanya pemecahan asetikolin oleh

  3  

asitilkolinesterase. Retikulum sarkoplasma akan menyerap kembali ion kalsium

sehingga konsentrasi ion kalsium menuru. Saat mendekati fase istirahat, kompleks

troponin-tropomiosin akan kembali ke posisi awal. Sehingga mencegah interaksi

cross bridge lebih lanjut. Tanpa interaksi cross bridge lebih lanjut maka pergeseran

filamen tidak akan timbul dan kontraksi akan berhenti. Relaksasi otot akan terjadi

dan otot akan kembali secara pasif pada resting length.7

Selama ATP tersedia daur tersebut dapat terus berlangsung. Pada keadaan

kontraksi, ATP yang tersedia didalam otot akan habis terpakai 1 detik. Oleh karena

itu ada jalur metabolisme produktif yang menghasilkan ATP. ATP dengan bantuan

kretin kinase akan segera menjadi kretin pospat. Persediaan kretin pospan ini hanya

cukup untuk beberapa detik, selanjutnya ATP diperoleh dari posforilasi oksidatif.

Apabila oksigen tidak cukup maka asam piruvat akan diubah menjadi asam laktat,

yang apabila menumbuk akan terjadi kelelahan otot.7

Selama latihan berat banyak oksigen dibawah kedalam otot, tetapi oksigen

yang mencapai sel otot tidak cukup. Asam laktat akan menumbuk dan berdifusi ke

dalam cairan jaringan dan darah. Keberadaan asam laktat di dalam darah akan

merangsang pusat pernafasan sehingga frekuensi dan kedalaman napas pun

meningkat. Hal ini berlangsung terus-menerus, bahkan setelah kontrasi itu selesai

sampai jumlah oksigen cukup untuk memungkinkan sel otot dan hati mengoksidasi

asam laktat dengan sempurna menjadi glikogen.7

Pemijatan (massage) pada otot yang lelah akan memperbaiki sirkulasi darah

sehingga proses pemuliahn dari kelelahan otot berjalan lebih cepat. 7

1.2. Rumusan Masalah

a. Apakah terjadi pemulihan sempurna dari kelelahan otot setelah melakukan

kerja dengan frekuensi rendah?

b. Apakah perubahan peredaran darah mempengaruhi terjadinya kelelahan otot?

c. Apakah terdapat pengaruh dari istirahat dan pemijatan (massage) terhadap

kelelahan?

d. Dapatkah timbul rasa nyeri karena kekurangan darah (ischemia)?

  4  

1.3. Tujuan

a. Mengetahui proses pemulihan sempurna dari kelelahan otot setelah

melakukan kerja dengan frekuensi rendah

b. Mengamati dan mengetahui pengaruh dari perubahan peredaran darah

terhadap kelelahan otot

c. Mengamati dan mengetahui pengaruh istirahat dan pemijatan (massage)

terhadap kelelahan otot

d. Mengetahui hubungan kekurangan darah (ischemia) terhadap rasa nyeri

pada otot

2. METODE KERJA

2.1. Alat

1. Ergograf jari

2. Metronom

3. Manset Sphygmomanometer

2.2. Cara Kerja

a. Pemulihan Sempurna dari Kelelahan Otot Setelah Melakukan Kerja dengan

Frekuensi Rendah

1. Siapkan ergograf (perhatikan kertas, penulis, panjang tali dsb)

2. Orang coba duduk dan lengan bawah kanan diletakkan di atas meja.

Peganglah Ergograf, sedangkan jari telunjuknya diletakkan/dimasukkan pada

penarik.

3. Pasanglah beban 1/3 dari beban maksimal yang dapat ditarik.

4. Ikuti irama metronom sambil dilakukan tarikan setiap 4 detik hingga 1/2

panjang kertas pencatat terlampaui.

5. Hendaknya perhatian orang coba dipusatkan pada tugas ini tanpa melihat

hasilnya pada kertas pencatat dan setiap tarikan dilakukan sekuat-kuatnya

dengan jari telunjuk tanpa mengikut sertakan otot jarinya, seperti otot tangan

dan otot lengan.

  5  

b. Pengaruh Gangguan Sirkulasi Darah terhadap Kelelahan

1. Pakailah kertas ergograf baru.

2. Manset sphygmomanometer dipasang pada lengan kanan atas orang percobaan

yang sama.

3. Besarnya beban tetap seperti percobaan I.

4. Tarikan dilakukan setiap 4 detik sebanyak 12 tarikan.

5. Pada tarikan ke-13, manset dipompa sampai denyut arteri radialis tidak teraba

lagi.

6. Tarikan dilakukan sehingga amplitudo mengecil hingga 1/4 amplitudo awal,

turunkan tekanan di dalam manset agar peredaran darah pulih kembali. Berilah

tanda pada ergogram pada saat tekanan di dalam manset mulai dinaikkan dan

diturunkan.

7. Tarikan dilakukan terus sehingga amplitudo tarikan kembali seperti pada awal

percobaan.

c. Pengaruh Istirahat dan Pemijatan (Massage) terhadap Kelelahan

Percobaan ini dilakukan oleh orang coba lain

1. Pasanglah beban sebesar 1/3 dari beban maksimal yang dapat ditarik.

2. Tarikan dilakukan setiap satu detik sesuai dengan irama metronom hingga

amplitudo tarikan mengecil hingga 1/4 amplitudo awal.

3. Kemudian orang coba beristirahat selama 3 menit. Selama istirahat lengan

diletakkan di tempat semula sambil lengan dipijat (massage) ke arah proximal

oleh temannya.

4. Lakukan kembali tarikan lagi seperti ad.2

5. Orang coba kembali beristirahat selama 3 menit, lengan tetap di tempat

semula tetapi tanpa dipijat (massage)

6. Lakukan kembali tarikan untuk ketiga kalinya seperti ad.2. Perhatikan

pengaruh pemijatan pada waktu istirahat terhadap hasil kerja orang coba.

  6  

d. Timbulnya Rasa Nyeri karena KekuranganAliran Darah (Ischemia)

1. Percobaan ini dilakukan oleh orang lain dan dilakukan tanpa menggunakan

kertas pencatat,

2. Berilah pembebanan sedemikian rupa sehingga tarikan hanya akan diberikan

pada amplitudo tarikan yang kecil saja.

3. Manset dipasang pada lengan atas kanan orang coba dan manset dipompa

hingga arteri radialis tidak teraba lagi.

4. Tarikan dilakukan setiap 1 detik sesuai irama metronom sampai terjadi

kelelahan sempurna atau sampai terjadi rasa nyeri yang tidak tertahankan.

5. Pada saa timbul kelelahan sempurna atau rasa nyeri pada lengan tersebut,

kemudian tekanan dalam manset diturunkan.

6. Perhatikanlah suhu dan warna lengan bawah sebelum dan sesudah percobaan

di atas. Suhu ditentukan dengan meraba dan membandingkannya dengan

lengan bawah kiri ( amati percobaan yang terjadi setiap 7 detik).

  7  

3. HASIL PRAKTIKUM

3.1. Pemulihan Sempurna dari Kelelahan Otot setelah Melakukan Kerja Frekuensi

Rendah

a. Kelompok 1  

Grafik 1. Hasil Percobaan Ia

Pada percobaan ini orang coba menarik beban dengan menggunakan

telunjuknya, setiap 4 detik sampai dengan penulis pada ergograf jari mencapai

setengah dari kertas yang disediakan, agar tempo penarikan tetap stabil digunakan

metronom. Beban maksimal dari orang coba sebesar 4500 gr, sehingga beban yang

digunakan untuk mengerjakkan praktikum ini adalah 1/3 dari beban maksimal

tersebut, yaitu 1500 gr. Grafik hasil yang kami dapatkan dari kerja orang coba

menunjukkan hasil yang cenderung stabil.

b. Kelompok 2

Grafik 2. Hasil Percobaan Ib

Pada percobaan ini orang coba menarik beban dengan menggunakan

telunjuknya, setiap 4 detik sampai dengan penulis pada ergograf jari mencapai

  8  

setengah dari kertas yang disediakan, agar tempo penarikan tetap stabil digunakan

metronom. Beban maksimal dari orang coba sebesar 5985 gr, sehingga beban yang

digunakan untuk mengerjakkan praktikum ini adalah 1/3 dari beban maksimal

tersebut, yaitu 1995 gr.

3.2. Pengaruh Perubahan Peredaran Darah terhadap Kelelahan

a. Kelompok 1

Grafik 3. Hasil percobaan IIa

Pada percobaan ini, pengaruh gangguan sirkulasi darah terhadap kelelahan,

pada awalnya tarikan yang dilakukan masih menunjukkan amplitudo yang tinggi,

namun ketika manset yang terpasang pada lengan mulai dipompa hingga denyu arteria

radialis tidak teraba amplitudo tarikan sedikit demi sedikit menurun hingga ¼

amplitudo awal, ini menandakan bahwa orang coba mengalami kelelahan otot disertai

sirkulasi darah yang terhambat sehingga penyediaan oksigen untuk mengubah asam

laktat menjadi glukosa lagi terhambat. Pada saat tekanan dalam manset diturunkan

hingga sirkulasi darah pulih kembali, sedikit demi sedikit amplitudo naik hingga ke

jarak awal. Hal ini menunjukkan sirkulasi darah yang sudah pulih sehingga

pembentukan asam laktat kembali menjadi glukosa lebih cepat prosesnya.

  9  

b. Kelompok 2

Grafik 4. Hasil Percobaan IIb

Mekanisme percobaan ini adalah dengan memberikan perlakuan pengaruh

gangguan peredaran darah pada percobaan kerja steady state.Pada hasil percobaan,

didapatkan bahwa ternyata dengan dilakukan gangguan pada peredaran darahnya

dengan oklusi objek percobaan lebih cepat lelah lebih cepat mengalami kelelahan

otot. Telah dibahas sebelumnya bahwa kelelaahan otot dapat terjadi karena

pemasokan O2 yang kurang dalam upaya relaksasi untuk pemenuhan ATP sebagai

energi untuk mekanisme kontraksi otot dan juga karena penimbunan asam laktat

sebagai sisa hasil metabolisme dalam mekanisme glikolisis pada kondisi

anaerob.Apabila dikenakan perlakuan gangguan peredaran darah pada objek

percobaan,maka OP akan lebih cepat lelah.

  10  

3.3. Pengaruh Istirahat dan Pemijatan (massage) terhadap Kelelahan

a. Kelompok 1

Grafik 5. Hasil Percobaan IIIa

Pemijatan ketiga dilakukan oleh orang coba yang berbeda, dengan beban 1/3

dari beban maksimum dimana beban maksimum orang coba adalah 6065 gr sehingga

1/3 dari 6065 gr adalah 2021,6 gr tetapi beban yang di pakai adalah 2000 gr.

Tarikan dilakukan setiap detik sampai amplitudo tarikan mencapai ¼

amplitudo awal. Titik (a) adalah titik dimana amplitude tarikan orang coba mencapai

¼ detik. Kemudian orang coba di beri istirahat dan dilanjutkan dengan pemijatan pada

lengan orang coba ke arah proksimal oleh temannya. Lalu orang coba melakukan lagi

tarikan setiap detik dan menunjukkan peningkatan karena pemijatan yaitu titik (b).

Tarikan dilakukan terus hingga orang coba mencapai ¼ tariran amplitudo awal lagi,

yaitu titik (c). Setelah itu, orang coba diberi waktu istirahat 3 menit namun tidak

dilakukan pemijatan pada lengan orang coba. Titik (d) menunjukkan peningkatan

penarikan yang dilakukan oleh orang coba akibat melakukan istirahat selama 3 menit

tanpa dilakukan pemijatan, dimana amplitudo yang dihasilkan lebih kecil daripada

saat diberi pemijatan. Lalu percobaan berakhir sampai amplitude tarikan sudah

mencapai ¼ amplitudo awal lagi.

Pada percobaan ini, orang coba yang berbeda diberi beban sebesar 1/3 dari

beban maksimal, yaitu 2021,6 gr (yang digunakan 2000 gr) dan mendapatkan 3

perlakuan. Perlakuan pertama sama seperti percobaan 2, hanya dengan intensitas

penarikan yang lebih cepat, yaitu 1 detik. Hasil yang di dapat menunjukkan amplitudo

cukup stabil dan kerja otot baik pada awal penarikan kemudian sedikit mengalami

kelelahan.

  11  

Pada pelakuan kedua, setelah otot bekerja otot diberi istirahat dan pemijatan

kea rah proksimal dengan ibu jari. Hasilnya menunjukkan bahwa kerja otot kembali

maksimal, seperti gambar grafik pada kertas pencatat setinggi garis awal. Hal ini

disebabkan karena sirkulasi darah ke seluruh tubuh diperlancar oleh factor istirahat

dan pemijatan kearah proksimal.

Ketika otot mencapai steady state, maka diberikan perlakuan ketiga dengan

member istirahat pada otot tanpa pemijatan. Hasilnya kerja otot tidak semaksimal

perlakuan sebelumnya karena sirkulasi darah ke seluruh tubuh belum sepenuhnya

lancer dan proses perubahan asam laktat membutuhkan waktu lama. Oleh karena itu,

istirahat dan pemijatan diperlukan untuk memperlancar sirkulasi darah dan perubahan

asam laktat lebih cepat.

b. Kelompok 2

Grafik 6. Hasil Percobaan IIIb

Beban 1/3 maksimal : 2380gr

Pada hasil praktikum, diperoleh amplitudo awal yang tinggi sampai

menunjukkan penurunan 1/4 amplitudo awal pada kertas ergograf jari, kemudian

dilakukan pemijatan dan masa istirahat selama 3 menit. Sesudahnya dilakukan

tarikan lagi, diperoleh amplitudo yang lebih tinggi dari amplitudo awal dan sampai

penurunan 1/4 amplitudo tersebut, dilakukan masa istirahat selama 3 menit tanpa

pemijatan. Kemudian orang coba melakukan tarikan lagi, diperoleh jarak yang

lebih pendek dan hasil amplitudo yang lebih rendah dari amplitudo tarikan yang

sebelumnya dilakukan pemijatan dan masa istirahat.

  12  

3.4. Timbulnya Rasa Sakit karena Kekurangan Darah (Ischemia)

a. Kelompok 1

Grafik 7. Hasil Percobaan IVa

Tabel 1. Hasil Praktikum Timbulnya Rasa Nyeri karena Kekurangan Darah IVa

Detik Gejala

Obyektif Subyektif yang

dirasakan oleh

orang coba

Warna Suhu Keringat

7

14

21

28

35

42

49

56

63

70

Kemerahan

Kemerahan

Kemerahan

Kemerahan

Kemerahan

Kemerahan

Normal

Normal

Normal

Normal

Panas

Panas

Panas

Panas

Panas

Panas

Hangat

Hangat

Normal

Normal

Berkeringat

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Merasa berat di

awal, jarinya

merasa sakit

tapi belum

terasa nyeri di

bagian lengan

atas. Lama-

kelamaan

merasa nyeri di

bagian lengan

atas. Setelah

manset

diturunkan

orang coba

merasa lega dan

nyeri yang

dirasa juga

menghilang.

  13  

Orang coba diukur tekanannya dan diperoleh hasil 100/70, kemudian dipasang manset

sphygmomanometer sampai melebihi diatas tekanan sistol untuk menghentikan aliran

darah. Orang coba kemudian melakukan tarikan dengan beban yang menghasilkan

amplitudo terkecil, beban yang dipakai sebesar 10kg. Awal mula amplitudo besar

setelah 13 tarikan ampliudo langsung mengecil dan turun drastis mencapai 1/4

amplitudo awal. Tarikan tetap dilanjutkan sampai tarikan ke-16, lalu diberhentikan

karena orang coba mengalami nyeri tak tertahankan, kemerahan, berkeringat, dan

suhu di sekitar manset terasa panas. Pada detik ke-49 kemerahan sudah menjadi

normal. Pada detik ke-63 suhu mulai normal sedangkan nyeri yang dirasa sejak awal

manset dibuka langsung hilang.

b. Kelompok 2

Grafik 8. Hasil Percobaan IVb

A à manset sphygmomanometer mulai dipompa

B à tekanan dalam manset diturunkan

Adanya tekanan pada lengan menghambat sirkulasi darah.Kerja darah dan jantung

terhampat sehingga terjadi metabolisme anaerob karena kekurangan O2 dalam darah

dan terhambatnya penyaluran nutrisi. Asam laktat hasil metabolisme anaerob adalah

penyebab kelelahan, dan kelelahan tersebut menyebabkan terjadinya kelelahan

sempurna dan nyeri tak tertahankan.

  14  

Tabel 2. Hasil Praktikum Timbulnya Rasa Nyeri karena Kekurangan Darah IVb

Detik ke-

Gejala

Objektif Subjektif yang

dirasakan oleh

orang coba Warna Suhu Keringat

7’

14’

21’

28’

35’

42’

49’

56’

63’

70’

Normal

Normal

Normal

kemerahan

kemerahan

kemerahan

kemerahan

kemerahan

kemerahan

kemerahan

Normal

Normal

Normal

Panas

Panas

Panas

Panas

Hangat

Hangat

Hangat

-

-

-

+

+

-

-

-

-

-

Normal

Normal

Normal

Merasa Berat

Nyeri

Nyeri

Nyeri

Nyeri

Nyeri Berkurang

Nyeri Hilang

Pada percobaan ini objek penelitian (orang coba) menarik beban tanpa

dipasangi manset terlebih dahulu.Setelah tarikan ke 13 manset mulai dipompa sampai

denyut arteri radialis tidak teraba. Maka pada saat ini pembuluh darah tersumbat,

sehingga terjadi kegagalan pasokan darah untuk memasok elemen metabolisme yang

esensial atau kegagalan metabolisme pembuangan hasil sisa metabolisme

(penimbunan asam laktat)5.

Otot lengan tidak mendapatkan nutrisi dan suplai O2 yang dibawa oleh

darah.Karena tidak adanya suplai O2 maka otot melakukan metabolisme pada

keadaan anaerob. Hal yang dapat terjadi akibat iskemia yaitu peningkatan kadar asam

laktat dengan mekanisme seperti di bawah ini:4

Peningkatan kadar asam laktat dalam plasma atau otot. Dalam kondisi

aktivitas yang sangat berat kebutuhan energi diperoleh dari metabolisme

anaerob.Dalam keadaan anaerob terjadi metabolisme glukosa yang tidak sempurna

dengan hasil akhir berupa 2 ATP ditambah produk sisa berupa asam laktat.

Produksi sisa yang berupa asam laktat, setelah mengalami disosiasi menjadi

laktat dan H+ merupakan asam kuat.Ion laktat mempunyai efek yang tidak terlalu

besar terhadap kontraksi otot, tetapi peningkatan H+ sangat berpengaruh terhadap

  15  

munculnya kelelahan otot skelet tersebut. Kelelahan otot skelet yang disebabkan oleh

peningkatan H+ dibuktikan oleh 2 kenyataan yaitu:

1) Percobaan pada kelelahan otot manusia memperlihatkan hubungan yang sangat

kuat terjadinya penurunan kekuatan kontraksi otot sebanding dengan penurunan

pH (peningkatan keasaman) jaringan otot

2) Selanjutnya percobaan pada serat otot skelet menggambarkan dalam keadaan

asidosis sel otot akan terjadi reduksi kekuatan isometri dan kecepatan kontraksi

otot. Keadaan asidosis sel otot akan menurunkan kemampuan kontraksi otot

hingga menimbulkan kelelahan. Keadaan sarkoplasma atau sel otot dengan asam

yang tinggi akan menghambat penglepasan Ca++ dari retikulum sarkoplasma, yang

pada akhirnya kontraksi otot tidak dapat terjadi lagi, sehingga menghentikan

aktivitas.

4. PEMBAHASAN

4.1. Diskusi Hasil

a. Pemulihan Sempurna dari Kelelahan Otot setelah Melakukan Kerja

Frekuensi Rendah

Grafik hasil kerja orang coba yang stabil menunjukkan amplitudo yang sama.

Hal ini menunjukkan tidak terjadinya kelelahan otot pada orang coba, sehingga kerja

otot tidak melebihi dari kerja otot steady state. Jika tidak terjadi kelelahan otot,

sehingga tidak adanya penumpukan asam laktat pada orang coba tersebut.

Pada percobaan ini, tampak terjadi kelelahan. Hal tersebut dapat terlihat pada

grafik ergogram, dimana grafik semakin menurun. Hal ini menunjukkan orang coba

mengalami kelelahan otot. Hal ini menunjukkan, kerja otot orang coba melebihi kerja

otot steady state. Sehingga, asam laktat hasil metabolisme anaerob yang dihasilkan

telah menumpuk sehingga terjadi kelelahan pada orang coba.

Energi untuk melakukan kerja diperoleh dari hasil metabolisme. Metabolisme

anaerob menghasilkan sisa asam, salah satunya asam laktat. Asam laktat yang

dihasilkan berlebih akan menumpuk dan menyebabkan kelelahan. Pada percobaan 1a.

orang coba tidak terjadi kelelahan otot. Hasil penggambaran ergogram, terlihat grafik

yang cenderung stabil. . Hal ini menunjukkan sumber energi yang dimiliki orang coba

masih ada, sehingga tidak terjadi penumpukan asam laktat. Kondisi tersebut, tidak

menimbulkan rasa lemah, lesu, atau penurunan konsentrasi.

  16  

Sebaliknya, pada percobaan 1b. Orang coba mengalami kelelahan otot.

Sumber energi yang tersedia telah habis dan asam laktat hasil metabolisme anaerob

tersebut menumpuk. Kondisi ini menunjukkan penurunan kapasitas kerja pada orang

coba. Hal ini tampak pada grafik yang menurun akibat dari tarikan yang dilakukan

orang coba semakin melemah karena efek dari kelelahan otot. Orang coba mengalami

penurunan kemampuan kerja.

Orang coba pada percobaan 1a menghasilkan energi yang lebih besar daripada

orang coba pada percobaan 1b. Pada percobaan 1a, beban yang digunakan lebih

ringan daripada percobaan 1b. Oleh karena itu, energi yang digunakan untuk

melakukan kerja pada orang coba percobaan 1b lebih besar daripada orang coba

percobaan 1a. Asam laktat yang dihasilkan juga lebih besar pada orang coba 1b,

sehingga orang coba 1b lebih mudah mengalami kelelahan otot. Kelelahan sentral

juga dapat mempengaruhi kelelahan karena sistem saraf pusat tidak dapat

mengaktifkan neuron motorik yang mempersarafi otot yang bekerja secara adekuat.

Sehingga, individu akan memperlambat kerjanya dan menurunkan aktivitas fisik.

Semakin sering bagian tubuh tersebut digunakan, maka akan semakin cepat

timbulnya kelelahan otot.

b. Pengaruh Perubahan Peredaran Darah terhadap Kelelahan

Dalam percobaan ini masih dilakukan oleh pelaku yang sama. Akan tetapi

dilakukan pemompaan manset yang bertujuan menghambat aliran darah untuk

mengetahui dampaknya pada kelelahan otot. Pada percobaan inidiidapatkan hasil otot

bekerja lebih lambat dan terasa lelah, dapat dibuktikan dari kertas ergograf yang

semakin mengecil amplitudonya. Irama kontraksi otot akan terjadi setelah melalui

suatu periode aktivitas secara terus menerus. Fenomena berkurangnya kinerja otot

setelah terjadinya tekanan melalui fisik untuk suatu waktu tertentu disebut kelelahan

otot secara fisiologis, dan gejala yang ditunjukkan tidak hanya berupa berkurangnya

tekanan fisik namun juga pada makin rendahnya gerakan. Pada susunan saraf pusat

terdapat sistem aktivasi (bersifat simpatis) dan inhibisi (bersifat parasimpatis).

Rangsangan eferen menghambat pusat-pusat otak dalam mengendalikan gerakan

sehingga frekuensi potensial kegiatan pada sel saraf menjadi berkurang.

Berkurangnya frekuensi tersebut akan menurunkan kekuatan dan kecepatan kontraksi

otot dan gerakan atas perintah kemauan menjadi lambat. Dengan demikian semakin

lambat gerakan seseorang akan menunjukkan semakin lelah otot seseorang. Untuk

  17  

melakukan aktivitas, tubuh memerlukan energi yang diperoleh dari pembakaran zat

makanan. Energi yang diperoleh dari proses tersebut digunakan oleh otot untuk

melakukan kontraksi dan relaksasi. Energi pada kontraksi diperoleh dari perubahan

adenosine triphosphat (ATP) menjadi adenosine diphosphat (ADP) kemudian ADP

diubah kembali menjadi ATP oleh energi yang tersedia dari pemecahan glikogen.

Dengan tambahan persediaan oksigen maka pemecahan bersifat aerobik, yang

menghasilkan karbondioksida dan air. Deplesi ATP dan phospocreatin

mengakibatkan terjadinya kelelahan otot. Bila tidak cukup tersedia oksigen akan

dipecah menjadi asam laktat (glycogen anaerobic) dan kadar asam laktat dalam darah

akan bertambah. Akumulasi asam laktat dalam aliran darah dapat mengurangi

kapasitas kerja otot yang selanjutnya akan mengakibatkan kondisi yang disebut

kelelahan. Peranan aliran darah pada kelelahan otot sangat menentukan karena otot

yang berkontraksi membutuhkan energi dan dalam peristiwa kontraksi ini oksigen

darah berkurang dan terjadi penimbunan sisa metabolisme berupa karbondioksida,

asam laktat dan lainnya di otot.

Peredaran darah yang tidak lancar akan mempercepat terjadinya kelelahan

otot. Pemompaan manset pada lengan → pembendungan aliran darah ke daerah

ekstrimitas → suplai darah yang mengandung nutrisi dan O2 tidak ada → asam laktat

(penumpukan pada saat kontraksi) tidak dapat diubah kembali menjadi sumber energi

→ kelelahan terjadi lebih, ” Ketika kontraksi, akan ada penumpukan asam laktat

akibat pengubahan glikogen (gula otot) menjadi sumber energi. Dan karena tidak

terdapat suplai oksigen, maka asam laktat tidak dapat diubah kembali menjadi sumber

energi. Akibatnya kelelahan terjadi lebih cepat.

c. Pengaruh Istirahat dan Pemijatan (massage) terhadap Kelelahan

Dalam keadaan anaerob terjadi pengurangan ATP dan akumulasi asam laktat

sebagai produk sisa metabolit pada otot. Parameter akumulasi asam laktat sebagai

indikator kelelahan disebabkan oleh asidosis intraseluler akibat akumulasi asam

laktat. Peningkatan kadar asam laktat dalam plasma atau otot selama aktivitas berat

disebabkan oleh kebutuhan energi yang sangat tinggi, berupa peningkatan kebutuhan

energi sekitar 100 kali lipat dibandingkan dengan kondisi istirahat. Dalam kondisi

aktivitas yang sangat berat kebutuhan energi diperoleh dari metabolisme anaerob.

Dalam keadaan anaerob terjadi metabolisme glukosa yang tidak sempurna dengan

hasil akhir berupa 2 ATP ditambah produk sisa berupa asam laktat.8

  18  

Produksi sisa yang berupa asam laktat, setelah mengalami disosiasi menjadi

laktat dan H+ merupakan asam kuat. Ion laktat mempunyai efek yang tidak terlalu

besar terhadap kontraksi otot, tetapi peningkatan H+ sangat berpengaruh terhadap

munculnya kelelahan otot skelet tersebut. Dalam keadaan asidosis sel otot akan terjadi

reduksi kekuatan isometri dan kecepatan kontraksi otot. Keadaan asidosis sel otot

akan menurunkan kemampuan kontraksi otot hingga menimbulkan kelelahan.

Keadaan sarkoplasma atau sel otot dengan asam yang tinggi akan menghambat

penglepasan Ca++ dari retikulum sarkoplasma, yang pada akhirnya kontraksi otot

tidak dapat terjadi lagi, sehingga menghentikan aktivitas.8

Tenaga mekanik yang timbul pada kontraksi otot merupakan hasil proses

kimiawi cadangan tenaga dalam otot. Sumber tenaga yang paling penting bagi kerja

otot adalah glukosa. Proses kimiawi ini akan mengubah glukosa menjadi tenaga dan

asam laktat. Penumpukan asam laktat ini yang akan menyebabkan terjadinya rasa

nyeri pada otot. Otot yang tidak rileks akan mengganggu alat-alat tubuh, misalnya

pembuluh darah vena atau arteri. Juga pembuluh limpa dan persarafan. Bisa jadi

pembuluh darah tertekan atau saraf-saraf terjepit. Akibatnya, peredaran darah menjadi

kurang lancar dan saraf menjadi kurang sensitif.8

Pemijatan yang mengalami kelelahan akan memperbaiki sirkulasi darah

sehingga proses pemulihan berjalan lebih cepat. Berdasarkan hasil penelitian,

massage dapat menurunkan kelelahan seseorang, manipulasi dalam sport massage

memberikan efek pada sistem muskular melalui banyak cara, seperti menguraikan

asam laktat penyebab timbulnya kelelahan dan mempercepat aliran darah segar,

mengurangi rasa nyeri yang dapat menimbulkan kekakuan pada otot, serta

meningkatkan fleksibilitas gerak. Rasa sakit dan nyeri pada otot, kelelahan serta rasa

kaku, seluruhnya dapat dengan sukses disembuhkan melalui seni dari massage.

Keram Otot berkurang, jaringan tisu yang rusak digantikan, serabut otot baru dapat

dibentuk.

Pemijatan pada orang coba yang mengalami kelelahan otot dapat memulihkan

kelelahan yang terjadi karena pemijatan akan memperbaiki sirkulasi darah sehingga

proses pemulihan dari kelelahan berjalan lebih cepat.9 Dapat dilihat pada hasil

praktikum menunjukkan bahwa otot akan pulih kembali dan bekerja maksimal setelah

menjalani masa istirahat dan pemijatan. Jika dibandingkan dengan otot yang hanya

dengan masa istirahat terlihat peningkatan kerja otot yang tidak terlalu maksimal

  19  

karena pemulihan otot yang berjalan lebih lambat daripada pemulihan dengan

pemijatan.

d. Timbulnya Rasa Sakit karena Kekurangan Darah

Dari hasil percobaan ini didapatkan kelelahan yang luar biasa akibat beban

berat yang diterima oleh otot sehingga otot harus bekerja secara maksimal. Selain itu,

setelah manset. dipompa, aliran darah menjadi terhambat dan menyebabkan otot

kekurangan suplai oksigen dan nutrisi dari darah untuk metabolisme.

Ischemia adalah suatu keadaan kekurangan oksigen yang bersifat sementara

dan reversibel. Penurunan suplai oksigen akan meningkatkan mekanisme

metabolisme anaerobik. Ischemia yang lama dapat menyebabkan kematian otot atau

nekrosis. Ischemia yang berlangsung lebih dari 30 menit dapat menyebabkan

kerusakan sel yang ireversibel dan kematian otot (nekrosis).

Iskemia terjadi ketika terdapat sel, jaringan atau organ yang kekurangan

oksigen. Umumnya hal tersebut diakibatkan penurunan cardiac output karena

gangguan intrinsik atau ekstrinsik pada pembuluh darah.10 Selama iskemia jaringan

kekurangan oksigen dan nutrisi serta kekurangan aliran darah yang menyebabkan

akumulasi sisa metabolisme. Iskemia pada otot skeletal dapat disebabkan dari faktor

intrinsik yang menyebabkan pembuluh darah tidak tercukupi atau disebabkan faktor

ekstrinsik seperti operasi dan transplantasi. Iskemia yang panjang pada otot skeletal

menyebabkan perubahan pada metabolisme ATP. 10

Dapat disimpulkan, bahwa: Kelelahan otot yang disebabkan oleh iskemia

dapat dijelaskan oleh faktor-faktor seperti peningkatan konsentrasi ion H+ di dalam

plasma atau sel, menurunnya fosfat dari otot karena gangguan sirkulasi, keterbatasan

suplai oksigen atau substrat lain ke otot untuk pembentukan ATP, pemisahan proses

eksitasi – kontraksi, atau pengurangan proses eksitasi, penumpukan asam laktat, dan

kurangnya ATP.11

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Ischemia :

1. Perubahan mikrosirkulasi

Perubahan mikrosirkulasi meningkatkan terjadinya ischemia. Ketika di otot

manusia tidak ada sirkulasi sampai 3 jam, ada perubahan miskrosirkulasi dan

terjadi ischemia.

2. Tidak ada fenomena “reflow”

  20  

Tidak adanya aliran yang dapat mengakibatkan matinya sel otot.

3. Adanya respons inflamasi local

Reperfusi yang diikuti dengan respon inflamasi lokal yang dapat memperparah

kerusakan

4. Adanya respons inflamasi sistemik

Iskemia dapat menyebabkan respon inflamasi lokal, atau lokal dan sistemik.

4.2. Diskusi Jawaban Pertanyaan

a. Pemulihan Sempurna dari Kelelahan Otot setelah Melakukan Kerja

Frekuensi Rendah

Apakah terjadi kelelahan pada percobaan ini?

Pada percobaan pertama dimana otot pada tangan melakukan aktivitas dengan

beban berat 1/3 dari beban maksimal, otot melakukan kerja lebih lama. Kelelahan

yang dialami juga tidak terlalu besar. Hal ini dikarenakan otot yang tidak mengalami

oklusi dapat bergerak bebas. Selain itu, dengan sela waktu 4 detik sebelum penarikan,

otot dapat melakukan kontraksi dan relaksasi dalam waktu yang cukup. Sela waktu 4

detik juga memungkinkan pengangkutan oksigen dari peredaran darah ke otot

secukupnya agar glikolisis aerob dapat berlangsung untuk mendapatkan tenaga saat

melakukan tarikan. Asam laktat yang dihasilkan pun lebih terorganisir dengan baik

(mendapatkan oksigen lebih banyak sehingga asam laktat dapat dipecah). Hal ini

menyebabkan proses pemulihan dari kelelahan otot terjadi lebih cepat.

b. Pengaruh Perubahan Peredaran Darah terhadap Kelelahan

Terangkan pengaruh perubahan darah terhadap kelelahan!

Gangguan pada aliran darah mengakibatkan kelelahan tot yang berakibat otot

tidak dapat berkontraksi, meskipun rangsangan motorik masih berjalan. Pada

percobaan kedua ini, dalam amplitudo tarikan pertama terlihat garis sejajar seperti

pada percobaan I. Setelah beberapa saat, grafik pada ergogram menunjukkan garis

yang menurun. Hal ini menunjukkan bahwa otot mengalami kelelahan karena manset

yang dipompa pada arteri brachialis mengakibatkan peredaran darah dari atau ke

jantung terhambat sehingga pengaliran oksigen ke seluruh tubuh pun terhambat

bahkan terhenti. Akibatknya, terjadi pengumpulan asam laktat pada bagian lengan

bawah oleh glikolisis anaerob, dimana glikolisis anaerob ini menghasilkan asam laktat

dan sedikit ATP (2 atau 3ATP). Asam laktat yang terkumpul ini mengakibatkan

  21  

kelelahan pada otot. Kemudian setelah tekanan manset kembali diturunkan, asam

laktat dapat terirai dan otot mengalami pemulihan grafik pada ergogram pun kembali

seperti pada tarikan awal.

c. Pengaruh Istirahat dan Pemijatan (massage) terhadap Kelelahan

Berilah kesimpulan pada percobaan ini!

Kesimpulan percobaan ini adalah ditemukan pengaruh antara pemijatan

terhadap pemulihan kerja otot. Pada istirahat pertama dilakukan pemijatan. Hal ini

bertujuan untuk melancarkan peredaran darah kembali pada lengan sehingga otot

dapat melakukan aktivitasnya dengan lebih baik. Jumlah amplitudo pada ergogram

yang dihasilkan lebih besar daripada hasil amplitudo pada saat istirahat 3 menit tanpa

dilakuakn pemijatan. Pemijatan pada otot yang mengalami kelelahan ke arah proximal

dapat mempercepat aliran darah pada pembuluh darah vena semakin cepat sehingga

merangsang jantung untuk memompa darah lebihc epat sehingga darah yang banyak

mengalir ke otot adalah darah yang hanya mengandung oksigen dan membantu proses

respirasi aerob. Selain itu, pemijatan yang dilakukan dapat membantu pecahnya asam

laktat akibat kerja. Timbunan asam laktat akan dibawa kembali ke jantung atau hepar

untuk diubah menjadi asam piruvat. Akibatnya, pemulihan otot terjadi lebih cepat

karena sirkulasi darah berjalan normal lagi. Sementara itu, perlakuan berupa istirahat

tanpa pemijatan pada otot yang lelah dapat merelaksasikan otot secara sementara,

tetapi otot akan memerlukan waktu yang lebih lama untuk mengeluarkan sisa produk

berupa asam laktat bagian tubuh yang mengalami kelelahan.

d. Timbulnya Rasa Sakit karena Kekurangan Darah

Apa kesimpulan pada percobaan ini?

Kesimpulan pada percobaan ini, terjadi nyeri akibat ischemia. Ischemia

merupakan rasa nyeri yang timbul akibat adanya penyumbatan aliran darah. Pada

percobaan ini, manset spygmomanometer dieratkan hingga denyut arteri radialis tidak

teraba lagi. Pada saat itu, aliran darah tidak ada yang mengalir ke otot. Darah yang

seharusnya membawa oksigen untuk respirasi aerob tidak sampai ke otot. Hal ini

mengakibatkan otot terpaksa harus memecah glikogen sepenuhnya tanpa adanya

respirasi aerob sama sekali dan mengakibatkan kelelahan otot. Kelelahan pada

percobaan ini termasuk dalam kelelahan lokak yang disebabkan oleh jenis pekerjaan.

Kelelahan ini disebut kelalah otot yang berupa tremor atau nyeri otot, dimana otot

  22  

dipaksa bekerja teru menerus dan terjadi metabolisme anaerob. Akibatnya, tidak ada

suplai oksigen dan nutrisi pada otot sehingga pembentukan asam laktat akan semakin

cepat, asam laktat tidak dapat dialirkan ke jantung dan hepar, ATP yang terbentuk

sedikit dan menimbulkan rasa nyeri tidak tertahankan pada otot. Kurangnya darah

pada otot mengakibatkan warna kuliat di lengan bawah pun menjadi pucat dan lama-

lama menjadi kebiruan. Selain itu, suhu pada lengan menjadi rendah akibat kurangnya

oksigen yang dapat memecah tumpukan asam laktat pada otot.

DAFTAR PUSTAKA

1. Tarwaka. 2004. Ergonomi Untuk Keselamatan, Kesehatan Kerja dan

Produktivitas. UNIBA PRESS. Cetakan Pertama. Surakarta. Hal. 35; 97-101;

2. Pearce, Evelyn C.2006. Anatomi dan Fisiologis Untuk Para Medis. PT.

Gramedia Pustaka Utama. Jakarta. Cetakan kedua puluh sembilan. Hal. 141-

144

3. Notoatmodjo, Soekidjo. 2005. Metodologi Penelitian Kesehatan. Rineka

Cipta. Jakarta. Cetakan ketiga.

4. Almatsier, Sunita. 2004. Prinsip Dasar Ilmu Gizi. Gramedia. Jakarta. Cetakan

keempat. Hal. 148-149.

5. (Anonim). 2004. Kelelahan Kerja.

http://nonameface.wordpress.com/2008/07/25/kelelahan-kerja-occupational-

fatigue/ [12 November 2009]

6. Sherwood L. 2002. Human Physiology from Cell to System. 2nd ed.

Thompson Publishing Inc. hlm.: 212-253.

7. Wilmore JH, Costil DL. 1994. Physiology of Sport and Exercise. USA:

Human Kinetic. hlm.: 26-41.

8. W.F. Ganong. 2000. review of medical physiology. Lithographed in USA,

California

9. Guyton & Hall. 2001. text book of medical phsyiologi. Saunders, Newyork

10. Reznick, Abraham Z., ed. Oxidative stress in skeletal muscle. Jerman,

Springer. 1998 :p. 239

11. Thomson, Hamish. Oklusi. Jakarta: EGC. 2007.