Overtraining merupakan permasalahan bagi peningkatan prestasi olahraga karena dapat menurunkan perfoma bagi seorang atlet . Penurunan performa diantaranya disebabkan oleh gangguan fungsi otak seperti pembelajaran dan memori. Sampai saat ini mekanisme yang mendasari gangguan pembelajaran dan memori pada overtraining, serta upaya pencegahannya melalui pemberian Hibiscus Sabdarifa Linn masih belum diketahui dengan pasti. Oleh karena itu, pada penelitian ini mengetahui mekanisme dasar overtraining dari tingkat seluler, molekuler dan interaksinya terhadap fungsi sinap dalam proses pembelajaran dan memori di hipokampus.

Overtraining disebabkan oleh keadaan stress oksidatif di tingkat seluler yang akan berdapampak kerusakan oksidatif pada membran sel protein dan bahkan DNA. Untuk mengetahui keadaan stress oksidatif di otak dilakukan pemerikasaan MDA, carbonyl protein dan gluthation. Diduga stres oksidatif pada overtraining akan berdampak pada kerusakan protein yang berperan dalam proses pembelajaran dan memori seperti BDNF dan CREB dan kerusakan DNA yang dapat mengganggu produksi BDNF dan CREB ditingkat molekuler. Oleh karena itu pada penelitian ini akan mengukur kadar BDNF dan CREB di hipokampus serta menilai ekspresi gen BDNF dan CREB. Dengan demikian diharapkan penelitian ini dapat menjelaskan mekanisme overtraining dimulai dari tingkat seluler, molekuler sampai interaksinya terhadap fungsi sinap yang berperan dalam pembelajaran dan memori di hipokampus.

Selain itu, penelitian ini ingin mengetahui pengaruh pemberian Hibiscus Sabdarifa Linn sebagai upaya pencegahan terhadap pembelajaran dan memori.berdasarkan pada stress oksidatifmekanisme yang mendasarinya di tingkat seluler, molekuler dan fungsi sinap. Apakah stresakan Semua itu yang akan mendasari pembelajaran keterampilan teknik. Mekanisme gangguan fungsi otak khususnya proses pembelajaran akibat overtraining masih belum diketahui dengan pasti. Indikator pelatihan yang tepat agar menghasilkan performa maksimal tetapi tidak masuk keadaan overtraining masih belum diketahui. Oleh karena itu perlu upaya pencegahan terjadinya overtraining dengan mengetahui penyebab yang tepat agar upaya yang dilakukan menjadi efektif.

Penyebab pasti overtraining sampai saat ini masih belum diketahui dengan pasti. Penelitian sebelumnya mengungkapkan bahwa overtraining merupakan gangguan mekanisme pada sistem endokrin berupa penurunan IGFBP 3 akibat gangguan aksis GH/IGF-1 Petetapi masih belum ada meneliti pada fungsi SSP khususnya pada fungsi pembelajaran. struktur dan aktivitas listrik di kanal ion sel saraf. Oleh karena itu, pada penelitian ini ingin mengembangkan patofisiologi overtraining berdasarkan pada struktur dan fungsi aktivitas kelistrikan kanal ion Ca dan Na di SSP saat mengalami overtraining. Hal ini menjadi suatu hal yang perlu untuk diteliti mengingat overtraining berkaitan dengan kelelahan pusat.

Pada awal penelitian akan dilakukan mengenai struktur dan aktivitas listrik yang berkaitan dengan pembelajaran keterampilan teknik yaitu ganglia basalis dan prefrontal kortek. Selanjutnya akan dikembangkan pada bagian otak lainnya yang berkaitan dengan fungsi emosi. Selain itu, pada penelitian ini ingin mengetahui pathogenesis terjadinya gangguan pada struktur dan fungsi kanal ion pada membran presinaps yang di duga oleh stress oksidatif. Dengan diketahuinya penyebab overtraining maka upaya pencegahan terhadap kejadian overtraining. Pemberian antioksidan seperti Hibiscus sabdariffa Linn di duga dapat mencegah terjadinya kelelahan pusat akibat overtraining.

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Seorang atlet akan mengalami suatu periode pelatihan yang panjang untuk menghadapi

suatu pertandingan yang bertujuan untuk meningkatkan kondisi fisik dan keterampilan teknik

yang sesuai dengan kecabangannya. Namun apabila beban latihan yang diberikan melebihi

kemampuannya maka seorang atlet dapat mengalami overtraining. Overtraining adalah suatu

sindroma yang ditandai dengan penurunan kapasitas pada aspek fisik, emosi dan imunitas.

Persentase kejadian Overtraining pada atlet cukup tinggi yaitu 6% pada pelari jarak jauh,

21% pada perenang dan lebih dari 50% pada pemain sepakbola. Overtraining akan

berdampak pada penurunan performa seorang atlet diantaranya akibat penurunan fungsi otak.

Penurunan fungsi otak pada overtraining berkaitan dengan gejala yang dialami oleh atlet

berupa gangguan pembelajaran dan memori.

Pembelajaran dan memori diantaranya berperan untuk pembelajaran keterampilan gerak

dan pengeksekusian gerak atas stimulus. Pada keadaan overtraining, atlet mengalami

kesulitan dalam mempelajari keterampilan gerak sehingga sering muncul kesalahan teknik

meski sudah diperbaiki berulang-ulang, hal ini menunjukkan adanya gannguan pada proses

pembelajaran. Selain itu, atlet mengalami penurunan kemampuan reflek bersyarat yang telah

dimiliki sebelumnya, hal ini menunjukkan gangguan pada memori. Keadaan gangguan pada

proses pembelajaran dan memori itulah yang menjadi salah satu penyebab menurunnya

performa suatu atlet dalam suatu pertandingan. Namun, sampai saat ini masih belum

diketahui dengan pasti mekanisme gangguan dari tingkat seluluer, molekuer sehingga berefek

pada penurunan fungsi pembelajaran dan memori pada overtraining.

Overtraining disebabkan oleh keadaan stres oksidatif yaitu peningkatan produksi ROS

yang tidak diimbangi dengan antioksidan tubuh. Produksi ROS yang berlebihan dapat terjadi

pada latihan fisik aerobik yang berat, karena adanya peningkatan konsumsi oksigen. Dampak

konsumsi oksigen yang berlebihan pada mitokondria akan menghasilkan reactive oxygen

species (ROS) yaitu suatu molekul radikal yang mengandung oksigen seperti hydroxyl

radical (OH-), hydrogen peroxidase (H2O2), superoxidase (O2).1 Otak merupakan organ yang

dijaga agar tidak terjadi stres oksidatif, hal itu dilakukan berdasarkan atas tingginya

antioksidan internal pada otak. Antioksidan yang ditemukan di otak diantaranya adalah.........

Stres oksidatif akan menyebabkan kerusakan berupa kerusakan sel membran, kerusakan

protein atau kerusakan DNA. Oleh karena itu perlu diketahui tingkat stres oksidatif di

hipokampus akibat overtraining dengan menilai kerusakan sel membran melalui pemeriksaan

MDA, kerusakan protein melalui pemeriksaan protein carbonyl dan pemeriksaan kadar

GSH/GPX di hipokampus. Pemeriksaan stres oksidatif di otak khususnya hipokampus

sebagai bagian yang berperan dalam pembelajaran dan memori.

Memori merupakan kemampuan menahan, menyimpan dan memanggil kembali

informasi atau sensasi yang diperoleh dari proses belajar. Proses pembelajaran dan memori

terjadi di sinap. Proses pembelajaran akan membuat peningkatan plastisitas sinaps yaitu

kemampuan merubah struktur sinaps. Perubahan pada lempeng prasinaps akan diikuti pula

dengan perubahan pada struktur pasca sinaps. Terdapat faktor pertumbuhan yang berperan

dalam mengatur plastisitas sinap yaitu BDNF.

BDNF utamanya di sintesis di hipokampus suatu area otak yang terlibat dalam proses

pembelajaran dan memori. BDNF merupakan salah satu keluarga pertumbuhan yang

mengatur plastisitas sinap, pertumbuhan syaraf dan kelangsungan hidup neuron. Selain itu

BDNF memfasilitasi transmisi sinap dengan mempercepat proses signaling di otak dan

mengaktivasi kanal ion. Dengan demikian, BDNF berperan dalam plastisitas sinap dan

transmisi sinap sehingga dapat meningkatkan proses pembelajaran dan memori.

BDNF merupakan protein yang berespon terhadap latihan fisik. Pada latihan fisik areobik

dengan intensitas moderat akan meningkatkan ekspresi BDNF sehingga meningkatkan

pembelajaran dan memori. Tetapi masih belum diketahui ekspresi gen BDNF dan protein

BDNF pada keadaan overtraining

BDNF juga akan menginduksi ciclyc AMP response element binding protein (CREB)

suatu faktor transkripsi yang terlibat dalam pembelajaran dan memori. Pada saat latihan fisik

dengan intensitas tinggi akan mengubah ekspresi CREB. Oleh karena itu, perlu diketahui

ekspresi gen CREB dan protein CREB pada keadaan overtraining.

Dengan demikian pada penelitian ini ingin mengetahui mekasime dasar overtraining pada

tingkat seluler, molekuler dan interaksinya terhadap fungsi sinap yang berperan pada

pembelajaran dan memori. Pemeriksaan yang akan dilakukan adalah penilaian stres oksidatif

di hipokampus pada tingkat seluler, pemeriksaan ekspresi gen BDNF dan CREB di

hipokampus pada tingkat molukuler, pemeriksaan protein BDNF dan CREB di hipokampus

untuk menilai fungsi sinap dan pemeriksaan water e maze untuk menilai memori spatial.

Selain itu, penelitian ini ingin mengetahui upaya pencegahan gangguan pembelajaran dan

memori pada overtraining. ROS yang terbentuk pada latihan fisik aerobik hingga

overtraining dapat diantisipasi dengan pemberian antioksidan eksternal sebagai upaya

pencegahan terjadinya overtraining. Sebenarnya, tubuh memproduksi antioksidan internal,

tetapi saat level ROS terlalu tinggi, antioksidan yang diproduksi tidak mencukupi untuk

menangkap ROS. Antioksidan dapat diberikan secara eksternal. Di Indonesia banyak

tumbuh-tumbuhan yang mengandung antioksidan. Salah satu kandungan antioksidan tinggi

adalah Anthocyanin. Tumbuhan yang mengandung anthocyanin yang cukup tinggi adalah

rosela atau Hibiscus sabdariffa Linn, yang disebut juga sebagai Teh Merah. Oleh karena itu

pada penelitian ini ingin mengetahui apakah pemberian Hibiscus sabdariffa Linn

400mg/KgBB/hari pada latihan fisik aerobik overtraining dapat mencegah terjadinya

gangguan pembelajaran dan memori pada tingkat selelur, molekuler dan interaksinya

terhadap fungsi sinap.

Untuk mengetahui mekanisme dasar overtraining dan pengaruh pemberian Hibiscus

Sabdarifa Linn, penelitian ini menggunakan organ otak yang dibekukan dari penelitian

sebelumnya yang berjudul pengaruh pemberian Hibiscus sabdarifa linn terhadap ekspresi gen

IGFBP3, kadar IGFBP 3, IGF 1, GH, MDA dan GPx plasma pada tikus yang mengalami

overtraining.

1.2.Rumusan Masalah

1. Adakah perbedaan pengaruh latihan aerobik overtraining dan latihan aerobik

overtraining dengan Hibiscus sabdariffa Linn 400 mg/kgBB/hari terhadap

Malonylaldhide, Carbonyl Protein dan Gluthation di hipokampus.

2. Adakah perbedaan pengaruh latihan aerobik overtraining dan latihan aerobik

overtraining dengan Hibiscus sabdariffa Linn 400 mg/kgBB/hari terhadap ekspresi

gen BDNF dan CREB di hipokampus.

3. Adakah perbedaan pengaruh latihan aerobik overtraining dan latihan aerobik

overtraining dengan Hibiscus sabdariffa Linn 400 mg/kgBB/hari terhadap protein

BDNF dan CREB di Hipokampus.

1.3.Tujuan Penelitian

1. Untuk mengetahui perbedaan pengaruh latihan aerobik overtraining dan latihan

aerobik overtraining dengan Hibiscus sabdariffa Linn 400 mg/kgBB/hari terhadap

Malonylaldhide, Carbonyl Protein dan Gluthation di hipokampus.

2. Untuk mengetahui perbedaan pengaruh latihan aerobik overtraining dan latihan

aerobik overtraining dengan Hibiscus sabdariffa Linn 400 mg/kgBB/hari terhadap

ekspresi gen BDNF dan CREB di hipokampus.

3. Untuk mengetahui perbedaan pengaruh latihan aerobik overtraining dan latihan

aerobik overtraining dengan Hibiscus sabdariffa Linn 400 mg/kgBB/hari terhadap

protein BDNF dan CREB di Hipokampus.

1.4.Manfaat Penelitian

Memberikan informasi ilmiah mengenai mekanisme dasar overtraining mulai dari

keadaan stress oksidatif di tingkat seluler dan dampaknya terhadap ekspresi gen

BDNF dan CREB di tingkat molekuler, sampai ekspresi proteinnya yang mengatur

plastisitas sinap dalam pembelajaran dan memori di hipokampus.

Memberikan informasi ilmiah mengenai pengaruh pemberian Hibiscus sabdariffa

Linn terhadap stress oksidatif di tingkat seluler dan dampaknya terhadap ekspresi gen

BDNF dan CREB di tingkat molekuler, serta ekspresi proteinnya yang mengatur

plastisitas sinap di hipokampus sebagai upaya pencegahan gangguan pembelajaran

dan memori pada overtraining

1. Keluaran:

Publikasi Jurnal Internasional (Minerva Medica)

1. Pengaruh Hibiscus Sabdariffa Linn terhadap MDA, Carbonyl Protein, Gluthation Stres,

ekspresi gen BDNF, CREB serta protein BDNF dan CREB pada hipokampus tikus yang

mengalami oovertraining.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Overtraining

Overtraining adalah suatu kondisi kelelahan dan penurunan performa pada seorang yang

melakukan pelatihan dengan beban latihan yang berat. Hal ini disebabkan adanya kegagalan

tubuh beradaptasi dari beban latihan yang diberikan tersebut. Sebenarnya, tujuan pemberian

latihan dengan meningkatkan beban latihan secara progresi pada seorang atlet adalah untuk

meningkatkan adaptasi tubuhnya. Berdasarkan pada teori Ramp of Progression, maka

semakin besar beban latihan yang diberikan, maka semakin besar pula adaptasi tubuh hingga

suatu saat tertentu (overreacing). Overeaching adalah peride saat beban yang diberikan

melebihi kemampuannya yang ditandai dengan keluhan muscle soreness. Setelah beberapa

hari dari overreaching akan terjadi proses adaptasi yang disebut superkompensasi sehingga

terjadi peningkatan performa. Namun adapula sebagian atlet tidak mengalami

superkompensasi setelah periode overreaching dikarenakan terjadi maladaptasi.2

Angka kejadian overtraining ini sering ditemukan pada seorang atlet, seperti diungkapkan

oleh Smith dkk (2000) ditemukan 6% pada pelari jarak jauh, 21% pada perenang dan lebih

dari 50% pada pemain sepakbola di Australia. Keluhan yang mereka alami adalah penurunan

kemampuannya dari aspek fisik, emosi dan imunitas. Dengan demikian, overtraining

merupakan suatu sindroma yang masih belum diketahui dengan pasti penyebabnya.

Penelitian sebelumnya mengungkapkan bahwa sindroma overtraining merupakan gangguan

mekanisme pada sistem neuroendokrin, imunologi atau sistem fisiologi lainnya. Elloumi

(2005) mengemukakan bahwa terdapat penurunan IGFBP-3 pasca latihan pada atlet yang

mengalami overtraining tetapi tidak ditemukan perubahan kadar IGF-1. Untuk mendukung

mekanisme gangguan endokrin, saya sebagai tim peneliti sudah melakukan penelitian

mengenai pengaruh overtraining terhadap GH, IGF-1, IGFBP-3 dan ekspresi gen IGFBP-3

yang dilakukan di Fakultas Kedokteran Universitas Indonesai dan penelitian ini selesai pada

tahun akhir tahun 2013.

1 Mooren FC, Volker K. Molecular and Cellular exercise physiology. Human Kinetics Publisher, USA. 2005: 31-46

2