BAB III METODE PENELITIAN
F. Definisi Operasional Variabel
2) Latihan Berbeban
a. Whey Protein dan Jenisnya
Whey protein adalah protein susu yang telah dipisahkan dari komponen caseinate-nya, diekstrak dari whey cair (Williams, 2005). Proses pemisahan ini dapat terjadi saat pembuatan keju. Bentuk whey protein awalnya seperti adonan kue yang mana masih mengandung lemak, abu mineral dan laktosa. Bentuk ini kemudian mengalami
commit to user
12
pengolahan lebih lanjut pada temperatur rendah menghasilkan bubuk berwarna pastel (whey protein). (Rai dkk., 2007)
Ada beberapa jenis whey protein, antara lain Whey Protein Concentrate (WPC), Whey Protein Isolate (WPI), dan Whey Protein Hydrolysate (WPH). WPI memiliki kandungan protein yang lebih tinggi daripada WPC, sedangkan kandungan karbohidrat dan lemaknya lebih rendah dibandingkan dengan WPC (Rai dkk., 2007). Di samping kandungan protein yang tinggi (mencapai 90%), WPI
biasanya juga ditambah substansi lain, termasuk faktor pertumbuhan (growth factors).
b. Efek Pemberian Whey Protein
Whey protein seperti kebanyakan protein lainnya, agar dapat terserap dengan baik dan berguna bagi tubuh, perlu memperhatikan kualitas protein. Kualitas protein bergantung pada kemudahannya dicerna (digestibility), komposisi asam amino, dan reference protein. Kualitas protein dapat dinilai melalui perhitungan Protein Digestibility-Corrected Amino Acid Score (PDCAAS) seperti yang tercantum dalam Rolfes et al. (2006). Whey protein disebutkan memiliki nilai biologis yang tertinggi (104) dibanding sumber protein lainnya (Rai dkk., 2007). Nilai biologisnya bahkan melebihi protein telur (100) (Rai dkk., 2007 & Rolfes et al., 2006).
commit to user
Konsumsi whey protein menurut beberapa penelitian berefek pada transkripsi dan translasi protein otot baik pada hewan maupun manusia. Asupan whey protein pada tikus yang berolahraga terbukti meningkatkan glikogen otot rangka dan liver secara signifikan (Morifuji et al., 2005), di samping itu konsumsi whey protein juga meningkatkan konsentrasi serum Branched-Chain Amino Acid
(BCAA), isoleucin dan leucine (Anthony et al., 2007). Penelitian pada manusia tentang efek whey protein sebelum dan sesudah latihan beban menunjukkan peningkatan kecepatan fraksional sintesis protein otot secara signifikan jika dibandingkan dengan konsumsi karbohidrat maupun susu kedelai (Wilkinson et al., 2007). Whey protein yang dikonsumsi sebelum dan sesudah latihan juga dapat meningkatkan
Follistatin-Related Gene (FLRG) protein, FLRG berfungsi mencegah sekresi miostatin (Hill et al., Joulia-Ekaza dan Cabello dalam Hulmi et al., 2008) sehingga otot dapat berkembang. Pada penelitian Hulmi et al. (2008), kelompok yang diberi whey protein mengalami peningkatan jumlah FLRG, namun jumlah miostatin juga mengalami peningkatan. Pemberian protein dan suplemen asam amino dapat menunda gejala DOMS setelah latihan beban intensif (Nosaka et al.
dalam Hulmi et al., 2008).
Meski dalam beberapa penelitian efek whey protein begitu signifikan, tetapi menurut Burke et al. dalam Williams (2005) efek
commit to user
14
semua sampel. Pada penelitian efek whey protein setelah berlatih beban justru terbukti meningkatkan miostatin yang malah menghambat dalam meningkatkan massa otot (Hulmi et al., 2008).
Produk whey protein memiliki kandungan protein dalam jumlah yang besar. Protein adalah kumpulan asam amino yang terhubung melalui ikatan peptida. Ikatan asam amino ini bervariasi, ada yang hanya belasan ada pula yang mencapai ratusan (Rolfes et al., 2006). Protein sebagai zat pembangun untuk pertumbuhan dan
maintenance sangat diperlukan bagi atlet yang berlatih beban. Menurut Wardlaw et al. (2004) kebutuhan protein untuk seorang atlet angkat beban berkisar antara 1,6 sampai 1,8 gram protein per kilogram berat badan (2 ¼ kali RDA). Sumber lain lain menyebutkan kebutuhan protein untuk seseorang yang berlatih beban sebanyak 1,2 -1,7 gr/kg/hari. Jumlah ini diperlukan terutama pada awal latihan beban untuk suplai asam amino esensial yang berguna untuk menunjang petumbuhan otot (American College of Sports Medicine, 2009). Jumlah protein yang dikonsumsi menurut Rolfes et al. (2006) tidak boleh melebihi 2 gram per kilogram berat badan karena jumlah protein ini akan berdampak pada penggunaan asam amino sebagai sumber energi dan sintesis glukosa; tidak ada pertambahan dari sintesis protein otot. Jumlah protein yang berlebihan ini dibutuhkan untuk sintesis jaringan baru pada latihan beban. Hal ini terjadi karena pada
commit to user
latihan beban terjadi robekan mikro pada otot yang diberi beban berlebih (Durstine et al., 1993).
Penelitian menunjukkan pemberian protein dalam bentuk kasein dan whey protein serta BCAA meningkatkan massa tanpa lemak lebih dari kelompok kontrol. Penelitian ini menggunakan DEXA untuk menilai komposisi tubuh. (Kerksick et al., 2006)
c. Metabolisme Protein
Protein setelah diserap (dalam bentuk asam amino) akan mengalami metabolisme dalam tubuh. Secara sederhana Rolfes et al. (2006) menjelaskan protein akan mengalami perubahan (protein turnover). Di dalam sel, protein akan dipecah dan dibentuk kembali. Protein yang dipecah akan melepaskan asam amino yang akan bergabung dengan asam amino hasil pencernaan membentuk amino acid pool. Amino acid pool terdapat dalam sel dan sirkulasi darah. Saat dibutuhkan, asam amino-asam amino yang diperlukan dapat diambil dari amino acid pool untuk membentuk protein tubuh, senyawa yang mengandung nitrogen, atau dilepas nitrogennya untuk digunakan sebagai energi. Proses pembentukan dan perombakan protein ini berlangsung seimbang dalam keadaan normal dan pada individu yang sehat, menghasilkan proses yang disebut keseimbangan nitrogen (nitrogen balance).
commit to user
16
Asam amino-asam amino dapat dibentuk kembali menjadi protein oleh tubuh. Asam amino, terutama asam amino esensial mutlak didapat dari intake makanan. Apabila kekurangan asam amino jenis ini, maka tubuh harus merombak protein dalam tubuh untuk mendapatkannya. (Rolfes et al., 2006)
Penelitian menunjukkan konsumsi suplemen yang mengandung asam amino esensial menstimulasi sintesis protein otot. Hal ini terjadi karena adanya microRNA dan gen-gen yang berkaitan dengan pertumbuhan pada otot rangka berubah dari jam ke jam setelah konsumsi asam amino esensial (Drummond et al., 2009).
Asam amino isoleucine, leucine dan valine disebut sebagai
BCAA. BCAA adalah asam amino yang digunakan pertama kali oleh otot untuk memenuhi kebutuhan energi pada keadaan kekurangan karbohidrat dan lemak (Wardlaw & Smith, 2005). Meskipun digunakan sebagai energi, BCAA hanya menyumbangkan sedikit energi untuk aktivitas otot (Sizer & Whitney, 2006, Wardlaw & Smith, 2005). Sizer dan Whitney (2006) mengatakan bahwa atlet yang mengkonsumsi cukup karbohidrat dan kalori tetap menyimpan BCAA
dalam otot mereka. Lebih jauh disebutkan bahwa konsumsi BCAA
dalam dosis besar dapat meningkatkan ammonia plasma yang menyebabkan kelelahan (Wardlaw & Smith, 2005).
commit to user
d. Pertambahan Area Otot dan Rumus Estimasi
Terdapat tiga jenis perkiraan ukuran otot, ketiganya adalah diameter otot lengan (Brozek, McFie, & Frisancho dalam Frisancho, 1974), lingkar otot lengan (Jelliffe & Stini dalam Frisancho, 1974), dan area otot lengan (Baker et al. & Gurney dalam Frisancho, 1974).
Berikut ini adalah rumus untuk masing-masing estimasi ukuran otot (Frisancho, 1974):
1) Perkiraan diameter otot lengan atas (mm):
2) Perkiraan area otot lengan atas (mm2):
3) Perkiraan lingkar otot lengan (mm) : lingkar lengan atas – π(tricep skin fold)
Tricep skin fold diukur menggunakan kaliper dengan cara jepitan vertikal pada posterior midline dari lengan kanan bagian atas (pertengahan antara acromion dan olecranon). Tangan berada di samping tubuh secara bebas. (Durstine et al., 1993)
commit to user
18
B. Kerangka Pemikiran
Gambar 1. Kerangka Berpikir
penurun-an komposisi lemak tubuh pengukuran tricep skin fold megalami penurunan
Perkiraan area otot lengan atas bertambah
Whey protein
Ukuran lingkar lengan atas bertambah
Latihan berbeban otot lengan atas
recovery,
remodeling, dan resintesis protein otot
Otot lengan hipertropi
FLRG meningkat Miostatin menurun Robekan mikro pada otot Sel satelit aktif à mionuklei baru
commit to user C. Hipotesis
Terdapat perbedaan antara pertambahan area otot lengan atas antara pria yang melakukan latihan berbeban dengan pemberian whey protein dan pria yang berlatih berbeban tanpa whey protein, Pemberian whey protein akan menghasilkan pertambahan area otot yang lebih besar.
commit to user
20
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Jenis dan Desain Penelitian
Penelitian ini adalah penelitian eksperimental kuasi dengan rancangan
non-equivalent control group.
B. Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Fakultas Kedokteran UNS setelah jam perkuliahan 3 kali dalam seminggu. Penelitian dimulai pada bulan Agustus 2010 – Oktober 2010.
C. Subyek Penelitian
Subyek penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah pria dengan kriteria inklusi usia 18-25 tahun, sudah tidak berlatih beban secara intensif selama satu bulan terakhir, tidak sedang mengkonsumsi suplemen apapun, tidak memiliki riwayat penyakit ginjal dan tidak riwayat keluarga menderita penyakit ginjal, tidak memiliki kelainan kardiovaskuler dan/atau sistem respirasi yang diseleksi dengan Physical Activity Readiness Questionnaire (PAR-Q)revisi 2002 salinan dari Canadian Society for Exercise Physiology, tidak menderita alergi susu, memiliki anggota gerak atas yang baik, dan bersedia mengikuti program latihan selama dua bulan (ditunjukkan dengan inform consent).
commit to user
Pria dipilih sebagai subyek penelitian mengingat perbedaan hormonal antara pira dan wanita, yaitu pria memiliki hormon testosteron. Hormon testosteron ikut berperan dalam membentuk massa otot yang dominan pada pria (Ivey et al., 2000).
Pria-pria yang masuk dalam kriteria inklusi akan dikelompokkan ke dalam dua kelompok perlakuan. Kelompok tersebut adalah kelompok pria latihan berbeban yang diberi whey protein (ORW) dan kelompok latihan berbeban tanpa whey protein (OR). Jumlah anggota tiap kelompok ditentukan berdasarkan rumus Federer, yaitu (k-1) (n-1) ≥ 15, dengan k = jumlah
kelompok perlakuan, n = jumlah ulangan untuk setiap perlakuan. Pada penelitian jumlah kelompok perlakuan ada dua (ORW dan OR). Dari rumus ini akan didapat jumlah ulangan untuk setiap perlakuan adalah 16. Ini berarti dibutuhkan 16 orang untuk setiap kelompok perlakuan. Jadi total dibutuhkan sampel minimal sebanyak 32 orang.
Untuk mengantisipasi resiko drop out maka peneliti menambah jumlah subyek penelitian menjadi 34 orang. Ketiga puluh empat orang yang menjadi subyek dipilih secara tidak acak (non-probability sampling) oleh peneliti dari antara mahasiswa Fakutas Kedokteran UNS (populasi) untuk memudahkan pemantauan menggunakan metode quota sampling. Setiap mahasiswa pria FK-UNS yang ditemui di lingkungan FK-FK-UNS, diberi formulir PAR-Q dan formulir penyaring (kriteria inklusi), diberi penjelasan mengenai prosedur penelitian, dan ditanya kesediaannya untuk menjadi subyek penelitian.
commit to user
22
Mahasiswa pria FK-UNS yang memenuhi kriteria inklusi dan bersedia menjadi subyek penelitian didaftarkan sebagai sampel.
Selanjutnya 34 orang tersebut dikelompokkan secara acak (menggunakan undian) ke dalam dua kelompok dengan perlakuan seperti yang telah dijelaskan sebelumnya.
Selama waktu penelitian hanya dua sampel yang menyelesaikan latihan secara penuh (24 kali), keduanya berasal dari kelompok ORW. Jika dilihat dari batasan satu bulan (12 kali latihan) maka dari kelompok ORW terdapat 9 orang (53%) yang menyelesaikan, sedangkan dari kelompok OR terdapat 11 orang (65%) yang menyelesaikan. Namun presentase ini berbeda jika jumlah latihan dibagi menjadi tiga jenjang seperti pada lampiran 10 dan 11. Pada kelompok ORW jumlah sampel yang berlatih 17-24 kali berjumlah 8 orang (47%), 9-16 kali latihan berjumlah 6 orang (35%), berlatih 2-8 kali berjumlah 2 orang (12%), dan satu orang (6%) dropout. Pada kelompok OR jumlah sampel yang berlatih 17-24 kali berjumlah 6 orang (35%), berlatih 9-16 kali berjumlah 5 orang (29%), berlatih 2-8 kali berjumlah 5 orang (29%), dan satu orang (7%)
dropout. Sampel yang hanya mengikuti latihan sekali dan tidak menyerahkan pola menu makan dianggap drop out. Terdapat dua sampel drop out, satu dari kelompok ORW dan satu dari kelompok OR. Sampel drop out tanpa alasan yang jelas dan tidak dapat dihubungi.
D. Identifikasi Variabel Penelitian
1. Variabel Bebas : pemberian whey protein
commit to user 3. Variabel Perancu : a. Terkendali 1) suplementasi 2) Latihan beban 3) Usia b. Tidak terkendali 1) BMI
2) Aktivitas fisik selain jadwal latihan pada penelitian 3) Makanan dan minuman
4) Faktor internal 5) Waktu istirahat
E. Teknik Sampling
Penelitian ini menggunakan teknik pengambilan sampel quota sampling. Kuota berjumlah 34 orang dipilih secara tidak acak (non-probability sampling) oleh peneliti dari antara mahasiswa Fakutas Kedokteran UNS. Selanjutnya 34 orang tersebut dikelompokkan secara acak (menggunakan undian) ke dalam dua kelompok (ORW dan OR).
commit to user
24
F. Definisi Operasional Variabel
1. Variabel Bebas: Pemberian Whey Protein
a. Definisi: Pemberian whey protein adalah pemberian protein susu yang telah dipisahkan dari komponen caseinate-nya, diekstrak dari whey cair (Williams, 2005).
b. Penggunaan dalam penelitian: Pemberian whey protein yang digunakan pada penelitian adalah merek terdaftar dari Ultimate Nutrition® Prostar Whey™ 10 Lbs Chocolate dengan kandungan seperti pada tabel 1 (lampiran).
c. Cara membuat: Whey protein dibuat sesuai dengan dosis yang tertera pada label kemasan (satu skop, setara dengan 30,4 gram) dicampur dengan 6 Oz air dalam shaker.
d. Cara konsumsi: Whey protein diminum sebelum dan segera (kurang dari 30 menit) sesudah latihan beban.
e. Hasil pengukuran: “diberi” atau “tidak diberi”. Jika “diberi” maka bernilai 1, jika “tidak diberi” maka bernilai 0.
f. Skala yang digunakan: nominal
2. Variabel Terikat: Pertambahan Area Otot (ΔPAO)
a. Definisi: Pertambahan area otot lengan atas (ΔPAO) adalah hasil yang didapat dari pengurangan perkiraan ukuran area otot lengan atas pretes (PAO1)dan postes(PAO2).
commit to user
b. Cara mengukur: Perkiraan ukuran area otot lengan atas (PAO) menggunakan rumus untuk perkiraan area otot lengan atas seperti yang tercantum dalam dasar teori, dengan cara terlebih dahulu mengukur lingkar lengan atas dan tricep skin fold, selanjutnya memasukkan ke dalam formula perkiraan diameter otot lengan atas.
Perkiraan diameter otot lengan atas =
c. Hasil dari perhitungan perkiraan diameter otot lengan atas selanjutnya dimasukkan ke dalam formula untuk mencari perkiraan area otot lengan atas, (PAO, baik PAO1 maupun PAO2) perkiraan area otot lengan.
Perkiraan area otot lengan (PAO) =
d. Selanjutnya ΔPAO baru dapat ditentukan dengan mengurangi PAO2 (postes) dengan PAO1 (pretes). Pertambahan area otot lengan:
ΔPAO = PAO2–PAO1
e. Hasil pengukuran: angka perkiraan area oto lengan atas dalam satuan milimeter persegi (mm2)
commit to user
26
3. Variabel Perancu a. Terkendali
1) Suplementasi
Suplementasi selain dari perlakuan (whey protein) yang diberikan dapat menimbulkan bias hasil penelitian. Oleh karena itu sampel penelitian dihimbau agar tidak mengkonsumsi suplemen apapun selama latihan.
2) Latihan Berbeban
Sampel tidak diperkenankan melakukan latihan beban selain perlakuan selama proses penelitian.
a) Definisi: Latihan beban dalam penelitian ini didefinisikan sebagai latihan isotonik (isotonic training). Latihan beban terdiri dari dua tipe kontraksi yaitu konsentrik dan dinamik. (Durstine et al., 1993)
b) Prosedur latihan beban: Tiga kali latihan isotonik dalam seminggu, dengan fokus beban pada otot lengan atas, menggunakan beban lepas (free weight). latihan beban yang dilakukan adalah barbell curls, reverse curl, lying triceps extension, dan triceps press sesuai dengan yang dicontohkan oleh Rai dkk. (2007) dan Fox (1984).
Latihan beban yang dilakukan bertujuan untuk meningkatkan komposisi tubuh, dengan tipe latihan
commit to user
mengkonsentrasikan pada penggunaan lemak sebagai bahan bakar dan peningkatan masa otot, intensitas latihan rendah (10 repetisi), lama latihan cukup lama (3 set untuk setiap jenis latihan beban), dan frekuensi latihan tiga kali dalam seminggu selama dua bulan. Total latihan beban lengkap sebanyak 24 sesi latihan.
c) Cara menentukan beban: Untuk menentukan beban bagi masing-masing individu dilakukan test 10 repetition maximum (10 RM) terlebih dahulu untuk masing-masing jenis latihan. 10 RM didefinisikan sebagai beban yang mampu untuk diangkat dalam 10 kali ulangan (repetisi) gerak penuh Range of Movement (ROM).
Beban yang sesuai kemudian digunakan untuk berlatih dengan pengulangan sebanyak 3 set dengan set I sebanyak 10 repetisi pada ½ beban 10 RM, set II sebanyak 10 repetisi pada ¾ beban 10 RM, dan set III sebanyak 10 repetisi pada beban 10 RM. (Fox, 1984)
d) Terdapat waktu istirahat 1-2 menit antarset dan 2 menit antarjenis latihan. (Hikida et al., 2006)
e) Hasil pengukuran: jumlah latihan beban yang diikuti dalam satuan kali
f) Pada penelitian akan dilakukan pembatasan terhadap hasil latihan beban. Individu yang diikutsertakan dalam
commit to user
28
perhitungan data penelitian hanya individu yang melakukan latihan beban minimal sebanyak 17 kali latihan.