PENGARUH VITAMIN C SEBELUM LATIHAN FISIK
MAKSIMAL TERHADAP KUALITAS ERITROSIT MENCIT
JANTAN (Mus Musculus) STRAIN DD WEBSTER
TESIS
Oleh
ROSTIME HERMAYERNI SIMANULLANG
077008007/BM
SEKOLAH PASCASARJANA
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2009
SE K O L
A
H
P A
S C
A S A R JA
N
PENGARUH VITAMIN C SEBELUM LATIHAN FISIK
MAKSIMAL TERHADAP KUALITAS ERITROSIT MENCIT
JANTAN (Mus Musculus) STRAIN DD WEBSTER
TESIS
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Magister Kesehatan dalam Program Studi Biomedik pada Sekolah Pascasarjana
Universitas Sumatera Utara
Oleh
ROSTIME HERMAYERNI SIMANULLANG
077008007/BM
SEKOLAH PASCASARJANA
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Judul Tesis : PENGARUH VITAMIN C SEBELUM LATIHAN
FISIK MAKSIMAL TERHADAP KUALITAS
ERITROSIT MENCIT JANTAN (Mus musculus)
STRAIN DD WEBSTER
Nama Mahasiswa : Rostime Hermayerni Simanullang
Nomor Pokok : 077008007
Program Studi : Biomedik
Menyetujui Komisi Pembimbing
(Prof. em. dr. Yasmeini Yazir) (Prof. Dr. Drs. Herbert Sipahutar, MS, MSc) Ketua Anggota
Ketua Program Studi, Direktur,
(dr. Yahwardiah Siregar, Ph.D) (Prof. Dr. Ir. T. Chairun Nisa B, MSc)
Telah diuji pada
Tanggal: 12 September 2009
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua : Prof. em. dr. Yasmeini Yazir
Anggota : 1. Prof. Dr. Drs. Herbert Sipahutar, MS, MSc
2. Prof. dr. Azmi S. Kar, SpPD, KHOM
ABSTRAK
Radikal bebas adalah suatu atom dan molekul yang tidak mempunyai pasangan elektron dan dapat merusak molekul-molekul penting bagi fungsi seluler. Pada kondisi stress oksidatif, radikal bebas akan menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid membran sel dan merusak organisasi membran sel. Pemberian asupan antioksidan berupa vitamin C diusulkan dapat menurunkan efek radikal bebas dalam tubuh.
Tujuan penelitian ini adalah untuk melihat apakah ada pengaruh pemberian vitamin C terhadap kerusakan kualitas eritrosit akibat radikal bebas. Pada mencit (Mus musculus) jantan dibagi dalam 2 kelompok, tiap kelompok terdiri dari 11 ekor, kelompok perlakuan diberikan vitamin C 50 mg/KgBB/h dengan volume pemberian 0.5 ml/h dan kelompok kontrol diberikan aquadest 0.5 ml/ hari selama 7 hari. Sebelum dan sesudah latihan fisik maksimal berupa renang, kedua kelompok dilakukan pemeriksaan terhadap kualitas eritrosit (jumlah eritrosit dan hematokrit, kadar hemoglobin serta morfologi eritrosit). Hasil pemeriksaan diuji terlebih dahulu normalitas dengan uji Shapiro-Wilk dan menggunakan uji statistik t berpasangan dan tidak berpasangan bagi data distribusi normal dan uji (Uji Mann Whitney dan Wilcoxon) untuk data tidak berdistribusi normal.
Hasil penelitian ini menunjukkan adanya perbedaan yang bermakna terhadap kualitas eritrosit setelah latihan fisik maksimal (p < 0.05). pada kelompok kontrol juga ditemukan adanya perubahan kualitas eritrosit setelah latihan fisik maksimal (p < 0.05). Ada perbedaan yang tidak bermakna terhadap kualitas eritrosit setelah latihan fisik maksimal pada kedua kelompok (p > 0.05). Pemberian vitamin C pada mencit 50 mg/KgBB/h tidak mempengaruhi kualitas eritrosit setelah latihan fisik maksimal. Untuk penelitian selanjutnya perlu dilakukan penambahan dosis vitamin C dan lama pemberian.
ABSTRACT
Free radicals, which are atoms and molecules that have unpaired electron. Excess of free radical in the body can damage the functions that are important for cellular functions, leading to a total loos of cellular functions. In oxidative stress condition, more oxygen radicals are produced, exceeding the cellular antioxidant defence system, lipid peroxidation accured. Free radical can trigger of the cellular function that influence the lipid protein and nucleic acids. Antioxidant like vitamin C is claimed to be able to reduced the free radcal production.
The aim of this study was to evaluated the effectiveness of vitamin C in reducing the free radical production after maximal exercise. The study was the signed as for such two months old. This is an experimental study, using 22 healthy male mice, weight around 33,4 g and the mice were divided into two groups 11 mice each. Experimental group were given 50 mg/KgBW and control group were given 0.5 ml aq daily for seven days. Before and after maximal exercise (in swimming) blood test conducted in both group for erythrocyte quality (erythrocyte and hematocrete count, Hb concentrastion and eritrhocyte morphology). For The blood test were tested using Shapiro-Wilk test for normalitas and t paired and unpaired then Mann Withney and wilcoxon test for data are not normal.
Results showed that there were significant changes in erythrocyte quality after maximal exercise (p < 0.05). No significant different erythrocyte quality after maximal exercise in both groups (p > 0.05). Futher investigations using higer and length of treatment.
KATA PENGANTAR
Pertama-tama marilah kita panjatkan Puji dan Syukur Kehadirat Allah Yang
Maha Kuasa, karena berkat dan rahmatNya, maka saya dapat menyusun tesis ini.
Penulisan tesis ini merupakan salah satu persyaratan dalam memperoleh Gelar
Magister Kesehatan pada Program studi Biomedik Sekolah Pascasarjana Universitas
Sumatera Utara Medan. Adapun judul dari penelitian ini adalah Pengaruh Vitamin C
Sebelum Latihan Fisik Maksimal terhadap Kualitas Eritrosit Mencit Jantan (Mus
musculus) Starin DD Webster.
Saya juga tak lupa mengucapkan terima kasih yang tak terhingga kepada:
Prof. em. dr. Yasmeini Yazir yang telah bersedia menjadi Ketua Komisi Pembimbing
yang telah banyak memberikan msukan-masukan dalam penulisan tesis ini. Prof. Dr.
Drs. Herbert Sipahutar, MS. MSc yang telah bersedia menjadi Anggota Komisi
Pembimbing yang selalu tabah dan sabar dalam membimbing dan memberikan
masukan-masukan demi kesempurnaan dalam penulisan tesis ini. Prof. dr. Azmi S.
Kar. SpPD, KHOM yang telah bersedia menjadi Komisi Pembanding untuk
memberikan masukan-masukan pada seminar tesis demi kesempurnaan penulisan
tesis ini. dr. Datten Bangun, MSc, SpFK yang telah bersedia menjadi Komisi
Pembanding pada seminar tesis demi kesempurnaan penulisan tesis ini. dr.
Yahwardiah Siregar, Ph.D selaku Ketua Program Studi Biomedik Sekolah
Pascasarjana Universitas Sumatera Utara - Medan yang turut memberikan masukan
dalam penulisan tesis ini. Pimpinan dan staf BPP Veteriner Medan yang menyediakan
tempat untuk penggunaan laboratorium dan bantuan tenaga laboran dalam membantu
saya pada penelitian ini. Pimpinan dan staf Laboratorium Terpadu Fakultas
Kedokteran Universitas Sumatera Utara Medan yang menyediakan tempat dalam
penelitian tesis ini.
Terima kasih yang tulus penulis ucapkan kepada Pastor Marianus Manullang,
hidup saya terutama pada masa perkuliahan. Suami tercinta Mitrowadi Tamba, SH
yang selalu memberikan dukungan moril dan materil sehingga penulis dapat
menyelesaikan pendidikan pada Program Studi Biomedik Sekolah Pascasarjana
Universitas Sumatera Utara Medan. Rasa sayang penulis kepada seluruh anak-anak
yang tercinta; Evelyn Natasia Tamba, Oskariono Siswadi Tamba, Chyntia Wadi
Karini Tamba dan Fernandez Lukito Tamba yang sering ditinggal-tinggal selama
masa pendidikan. Orang tua dan adik-adik yang selalu mendoakan penulis agar
sukses dalam segala rencana terutama selama masa pendidikan ini. Terima kasih juga
buat seluruh teman-teman seperjuangan mahasiswa/i Biomedik Angkatan 2008 yang
selalu bersedia berdiskusi dalam kesempurnaan penulisan tesis ini. Semoga tesis ini
dapat bermanfaat bagi para pembaca dan mendapat penambahan ilmu serta
memunculkan ide-ide untuk penelitian baru.
Medan, September 2009
RIWAYAT HIDUP
1. Nama : Rostime Hermayerni Simanullang
2. Tempat/tanggal lahir : Huta Dalan/13 September 1973
3. Agama : Katholik
4. Status : Menikah
5. Alamat : Komp. Gardenia Blok B-5 No. 10 Gedung Johor,
Medan, Sumatera Utara
6. Telp/Hp : 061-76496564/08126495315
7. Pendidikan :
SD Negeri No. 173500 Hutagodung Parlilitan : 1980-1986
SMP Swasta Katholik St. Maria 2 Pakkat : 1986-1989
SMA Swasta Katholik St. Maria Pakkat : 1989-1992
Akademi Keperawatan Imelda Medan : 1992-1995
Akta Mengajar di UNSYAH Kuala Banda Aceh : 1996-1997
D-IV Keperawatan Pendidik USU Medan : 1998-1999
Program Studi Biomedik SPs USU Medan : 2008-2009
8. Riwayat Pekerjaan :
Staf Pengajar di Akademi Perawat Imelda Medan : 1996-2002
Direktris Akademi Perawat Teladan Bahagia Medan : 2002-2003
Staf Pengajar di Akademi Perawat Gleneagles Medan : 2003-2005
Pembantu Direktur I di Akademi Perawat Gleneagles Medan : 2005-2007
Direktris di Akademi Perawat Columbia Asia Medan : 2007- sekarang
DAFTAR ISI
BAB II TINJAUAN PUSTAKA………...
2.1. Latihan Fisik... 2.1.1. Respon Fisiologis terhadap Latihan Fisik... 2.1.2. Intensitas Latihan Fisik... 2.1.3. Durasi Sesi Latihan Fisik... 2.1.4. Frekuensi Sesi Latihan Fisik... 2.1.5. Durasi Program Latihan Fisik... 2.2. Radikal Bebas dan Oksidatif Stress... 2.3. Kerusakan Reaksi Akibat Radikal Bebas... 2.4. Vitamin C...
2.4.1. Kimia Vitamin C... 2.4.2. Dosis Eksperimental Vitamin C pada Manusia dan Hewan. 2.5. Hematologi...
3.2.1. Bahan Penelitian...
3.5.2. Pengumpulan Sampel Darah………...
A. Koleksi Sampel Darah (Sebelum dan Sesudah
Perlakuan)... B. Penentuan Jumlah Eritrosit……….
C. Pengamatan Morfologi Eritrosit dengan Membuat Sediaan Hapusan dan Pewarnaan Darah …………...….
D. Pemeriksaaan Kadar Hemoglobin...……….... E. Penentuan Nilai Hematokrit………....……...
3.6. Analisis Data……….
3.7. Jadwal Penelitian………...
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN………...
4.1. Hasil………..
4.1.1. Kualitas Eritrosit Pra dan Paska Latihan Fisik Maksimal pada Kelompok Kontrol………...
4.1.2. Kualitas Eritrosit Pra dan Paska Latihan Fisik Maksimal pada Kelompok Perlakuan………...
4.1.3. Pengaruh Vitamin C terhadap Kualitas Eritrosit …….……...
4.2. Pembahasan………..
4.2.1. Kualitas Eritrosit ……..………..
A. Jumlah Eritrosit………..
B. Nilai Hematokrit……….
C. Kadar Hemoglobin………...
D. Morfologi Eritrosit………...
4.2.2. Pengaruh Vitamin C terhadap Kualitas Eritrosit Mencit ....…
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN………...
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman
1. Kerangka Teori Pengaruh Vitamin C Sebelum Latihan Fisik Maksimal terhadap Kualitas Eritrosit Mencit Jantan (Mus
musculus) Strain DD Webster...……….. 5
2. Morfologi Eritrosit Normal pada Manusia………. 16
3. Nilai Rata-rata (+ SD) Jumlah Eritrosit Sebelum (Pra) dan Setelah (Pasca) Latihan Fisik Maksimal (A)*; Nilai Hematokrit (B)*; Kadar Hemoglobin (C)*; Nilai Rata-rata Morfologi Eritrosit pada Kelompok Kontrol (D)*; Nilai (n=11). Tanda* Menunjukkan Berbeda Nyata Dibanding Kondisi Sebelum (Pra)
Latihan Fisik Maksimal (uji t, p < 0,05)... 30
4. Nilai Rata-rata (+ SD) Jumlah Eritrosit Pra dan Pasca Latihan Fisik Maksimal (A)*; Nilai Hematokrit (B)*; Kadar
Hemoglobin (C)*; Nilai Rata-rata Morfologi Eritrosit pada Kelompok Perlakuan (D)*; Nilai (n=11). Tanda* Menunjukkan Berbeda Nyata Dibanding Kondisi Sebelum (Pra) Latihan Fisik
Maksimal (uji t, p < 0,05)... 31
5. Perbedaan Nilai Rata-rata (+ SD) Jumlah Eritrosit Pasca Latihan Fisik Maksimal (A); Nilai Hematokrit (B); Kadar Hemoglobin (C); Nilai Rata-rata Morfologi Eritrosit pada Kelompok Perlakuan dan Kontrol (D); Nilai (n=11). Tanda* Menunjukkan Berbeda Nyata Dibanding Kondisi Sebelum (Pra)
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Judul Halaman
1. Hasil Pemeriksaan Laboratorium ……...………. 42
2. Hasil Uji Normalitas Data ………...……… 45
3. Hasil Pengolahan Data Secara Statistik ……….. 46
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Radikal bebas merupakan atom atau molekul yang memiliki elektron tidak
berpasangan (Clarkson dan Thompson, 2000, Slater, 1984). Stres oksidatif adalah
suatu kondisi di mana produksi radikal bebas melebihi antioksidan sistem pertahanan
seluler. Pada kondisi stres oksidatif, radikal bebas akan menyebabkan terjadinya
peroksidasi lipid membran sel dan merusak organisasi membran sel. Membran sel ini
sangat penting bagi fungsi reseptor dan fungsi enzim, sehingga terjadinya peroksidasi
lipid membran sel oleh radikal bebas yang dapat mengakibatkan hilangnya fungsi
seluler secara total (Evans, 2000).
Reaksi radikal bebas merupakan penyebab yang kuat terhadap gangguan
seluler yang mempengaruhi lemak, protein dan asam nukleat. Ketidakseimbangan
antara oksidan dan antioksidan dapat mempengaruhi fungsi normal dari sel-sel
immun (Margaritis et al., 2003).
Latihan fisik maksimal dapat menyebabkan terjadinya stres oksidatif pada
tikus (Senturk et al., 2001) dan manusia (Sonneborn and Barbee, 1998, Pedersen dan
Hoffman-Goetz, 2000, Senturk et al., 2005). Latihan fisik dapat meningkatkan
pembentukan radikal bebas dan peroksidasi lipid. Latihan fisik berat pada individu
yang tidak terkondisi atau tidak terbiasa melakukan latihan fisik akan mengakibatkan
Hasil studi menunjukkan bahwa stress oksidatif adalah salah satu faktor yang
bertanggung jawab terhadap kerusakan eritrosit selama dan setelah latihan fisik
(Senturk et al., 2001). Dari penelitian yang telah dilakukan bahwa kerusakan eritrosit
terjadi selama dan setelah latihan fisik maksimal dan dapat menyebabkan anemia,
yang sering disebut “sports anemia”(Senturk et al., 2001). Banyak hipotesa-hipotesa
untuk menjelaskan kerusakan eritrosit yang dipicu oleh latihan fisik. Perdarahan
gastrointestinal dan saluran urinaria, penurunan zat besi (penurunan absorbsi intestin,
meningkatnya kebutuhan dan kehilangan keringat), eritropoiesis tidak cukup dan
beberapa kemungkinan mekanisme penyebab terjadinya anemia, yang paling utama
diantara mekanisme ini adalah hemolisis intravaskuler (Senturk et al., 2001). Trauma
mekanik (footstrike atau kompressi eritrosit di kapiler pada saat terjadinya kontraksi
otot), suhu tubuh meningkat, dehidrasi, hemokonsentrasi dan stress oksidatif yang
terjadi selama latihan fisik dan pada tahap pemulihan selanjutnya diketahui
menyebabkan terjadinya hemolisis intravaskuler (Senturk et al., 2001).
Hasil studi, lain menunjukkan setelah melakukan latihan fisik maksimal
menyebabkan perubahan nilai hematokrit, eritrosit dan leukosit (Senturk et al., 2004)
dan berlari selama 1 jam terjadi kerusakan eritrosit seperti sel-sel eritrosit menjadi
rapuh, penurunan kadar hemoglobin dan perubahan morfologi sel-sel eritrosit
(Senturk et al., 2005).
Secara alamiah dalam sel terdapat berbagai antioksidan baik enzimatik
maupun nonezimatik yang berfungsi sebagai pertahanan bagi organel-organel sel dari
bisa bersumber dari diet berupa vitamin dan mineral antioksidan. Vitamin C
merupakan salah satu vitamin antioksidan yang utama dalam tubuh. Selain dari diet,
senyawa antioksidan juga diproduksi secara endogen oleh tubuh seperti glutation
(Evans, 2000, Clarkson dan Thompson, 2000). Belum sepenuhnya diketahui apakah
antioksidan alamiah tubuh yang berperan sebagai sistem pertahanan dapat mengatasi
peningkatan radikal bebas pada saat latihan fisik atau apakah diperlukan suplemen
tambahan (Clarkson dan Thompson, 2000).
Vitamin C bersifat larut dalam air dan terdapat di kompartemen sitosol sel.
Vitamin C, E, dan asam urat di dalam plasma memiliki aktivitas antioksidan yang
potensial, konsentrasinya di dalam plasma akan meningkat setelah latihan fisik. Pada
orang yang tidak terlatih, orang usia lanjut dan wanita, serta orang yang sistem
antioksidannya tidak memadai, akan mempercepat terjadinya peroksidasi lipid oleh
radikal bebas sehingga dapat menyebabkan kerusakan otot (Evans, 2000). Tambahan
pemasukan vitamin C secara oral diterangai dapat memberikan keuntungan potensial
dengan cara mengurangi kerusakan yang disebabkan oleh radikal bebas dalam
jaringan (Khassaf et al., 2003).
Karena latihan fisik, terutama latihan fisik maksimal dapat menyebabkan
terjadinya stres oksidatif dan peroksidasi lipid, yang memicu terjadinya kerusakan
sel-sel eritrosit seperti perubahan bentuk dan rapuh, maka antioksidan seperti vitamin
C diajukan dapat digunakan untuk mengurangi aktivitas radikal bebas dalam tubuh.
tentang pengaruh vitamin C terhadap kualitas eritrosit mencit sebelum latihan fisk
maksimal.
1.2. Perumusan Masalah
Apakah ada pengaruh vitamin C sebelum latihan fisik maksimal terhadap
kualitas eritrosit mencit jantan (Mus musculus) strain DD Webster.
1.3. Landasan Teori
Latihan fisik maksimal dapat menyebabkan timbulnya radikal bebas yang
lebih besar daripada sistem antioksidan dari tubuh sehingga terjadi stres oksidatif.
Stres oksidatif dapat menyebabkan terjadinya kerusakan sel-sel eritrosit. Vitamin C
berfungsi sebagai antioksidan oksigen yang dapat menurunkan kadar radikal bebas.
Untuk mengetahui apakah vitamin C dapat menurunkan kadar radikal bebas akibat
latihan fisik maksimal, maka pemeriksaan yang dapat dijadikan sebagai indikator
terhadap kualitas eritrosit adalah pemeriksaan morfologi, jumlah eritrosit, kadar
Gambar 1. Kerangka Teori Pengaruh Vitamin C Sebelum Latihan Fisik Maksimal terhadap Kualitas Eritrosit Mencit Jantan (Mus
musculus) Strain DD Webster
1.4. Tujuan Penelitian
1.4.1. Tujuan Umum
Untuk mengetahui pengaruh vitamin C sebelum latihan fisik maksimal
terhadap kualitas eritrosit mencit jantan (Mus musculus) Strain DD Webster.
1.4.2. Tujuan Khusus
a. Untuk mengetahui kualitas eritrosit mencit jantan (Mus musculus) Strain DD
Webster sebelum latihan fisik maksimal tanpa mengkonsumsi vitamin C. LATIHAN FISIK MAKSIMAL
STRES
OKSIDATIF
VITAMIN C
KUALITAS
ERITROSIT RADIKAL
BEBAS
STRES
OKSIDATIF
KUALITAS
ERITROSIT RADIKAL
b. Untuk mengetahui kualitas eritrosit mencit jantan (Mus musculus) Strain DD
Webster sebelum latihan fisik maksimal tetapi mengkonsumsi vitamin C.
1.5. Hipotesis
Ho : Tidak ada pengaruh vitamin C sebelum latihan fisik maksimal
terhadap kualitas eritrosit mencit jantan (Mus musculus) Strain
DD Webster.
Ha : Ada pengaruh vitamin C sebelum latihan fisik maksimal terhadap
kualitas eritrosit mencit jantan (Mus musculus) Strain DD
Webster.
1.6. Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan memberikan informasi ilmiah bagi ilmu
olahraga tentang manfaat pemberian vitamin C bagi calon atlit yang melakukan
latihan fisik maksimal dalam rangka meningkatkan prestasi atlit. Bagi ilmu
kedokteran, hasil penelitian ini dapat dijadikan sebagai salah satu acuan untuk
menjaga status kesehatan dan mencegah penyakit-penyakit yang disebabkan oleh
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Latihan fisik
2.1.1. Respon Fisiologis terhadap Latihan Fisik
Atlit yang melakukan latihan fisik pada tingkat yang lebih tinggi akan
mencapai suatu titik di mana transport oksigen menuju otot tidak lagi meningkat dan
seluruh konsumsi oksigen tubuh maksimal (VO2max) tidak bisa lagi meningkat.
Setelah masa tersebut akan terjadi kelelahan.
Latihan fisik maksimal dapat meningkatkan VO2max. Peningkatan VO2max ini
disebabkan oleh bertambahnya kandungan O2 di dalam arteri dan vena, serta
meningkatnya cardiac output maksimal. Meningkatnya VO2max akan meningkatkan
toleransi terhadap latihan fisik. Hal ini berhubungan dengan fakta bahwa dengan
meningkatkan kapasitas maksimal akan menurunkan terjadinya metabolisme anaerob
(ambang batas anaerob menjadi lebih tinggi). Sisa metabolisme anaerob berupa asam
laktat, mempunyai efek yang tidak menguntungkan bagi tubuh. Kebutuhan oksigen
meningkat sejalan dengan peningkatan level kerja, sehingga produksi CO2 akan
meningkat. Peningkatan produksi CO2 ini terjadi karena proses buffer oleh natrium
bikarbonat terhadap asam laktat dan menghasilkan CO2. Ventilasi akan terangsang
untuk membersihkan kelebihan CO2 dan asidosis metabolik secara langsung
Apabila melakukan latihan fisik maksimal secara teratur, maka produksi asam
laktat menjadi lebih sedikit pada saat melakukan latihan fisik berat. Selain itu, respon
fisiologis tubuh juga mengalami perubahan saat melakukan latihan fisik berat,
perubahan tersebut antara lain komsumsi oksigen dan produksi CO2 menjadi lebih
sedikit, ventilasi secara dramatis menurun. Walaupun ventilasi menurun, PCO2 dan
pH arteri tetap normal (Casaburi, 1992; Clarkson dan Thompson, 2000).
Dan juga pada trauma mekanik (footsrike) merupakan faktor yang
berkontribusi terhadap latihan fisik yang dapat menyebabkan terjadinya hemolisis.
Aktivitas non traumatik seperti berenang, bersepeda, mendayuh dan angkat besi juga
memberikan peningkatan yang bermakna terhadap kerusakan eritrosit. Peningkatan
suhu tubuh, asidosis dan peningkatan katekolamin, dehidrasi, hemokonsentrasi dan
penekanan eritrosit di kapiler melalui kontraksi otot-otot adalah mekanisme penting
yang memegang peranan terjadinya hemolisis intravaskular selama latihan fisik atau
periode pemulihan (Senturk et al., 2005).
Pada kenyataannya berlari dengan jarak jauh mempunyai hubungan bermakna
terjadinya kerusakan eritrosit seperti terjadinya peningkatan perubahan struktur
eritrosit, penurunan membran spektrin dan perubahan nilai hematokrit dan plasma
protein pada pelari yang tidak terlatih dibandingkan dengan yang terlatih (Telford et
2.1.2. Intensitas Latihan Fisik
Intensitas latihan fisik memiliki dua prinsip utama. Pertama, intensitas latihan
fisik mempunyai ambang batas, artinya latihan fisik tidak akan mempunyai efek
latihan lagi walaupun frekuensi dan durasi latihan fisik itu ditingkatkan. Kedua, bila
intensitas latihan fisik dilakukan melebihi ambang batas, jumlah total kerja per sesi
merupakan determinan yang penting bagi respon latihan fisik. Sebagai contoh, latihan
fisik intensitas tinggi dalam waktu singkat sama efektifnya dengan latihan fisik
intensitas sedang dalam waktu yang lebih lama (Casaburi, 1992).
Terdapat tiga variabel fisiologis yang dapat digunakan untuk menentukan
intensitas latihan fisik, yaitu frekuensi denyut jantung, konsumsi oksigen, dan level
laktat darah. Menggunakan frekuensi denyut jantung untuk mengukur intensitas
latihan fisik merupakan hal yang mudah dilakukan. Hal yang paling banyak dipakai
untuk menentukan intensitas latihan fisik adalah konsumsi oksigen tubuh maksimal
(VO2max). Penggunaan level laktat untuk menentukan intensitas latihan fisik
dianjurkan juga oleh beberapa peneliti (Casaburi, 1992).
2.1.3. Durasi Sesi Latihan Fisik
Hasil latihan fisik selama 30 – 60 menit lebih efektif dibandingkan dengan
latihan fisik selama 10 – 15 menit. Latihan fisik intensitas tinggi dapat menyebabkan
injuri otot, sehingga tidak dianjurkan untuk melakukan latihan fisik intensitas tinggi
jangka waktu singkat. Durasi latihan fisik yang dianjurkan paling sedikit selama 20
2.1.4. Frekuensi Sesi Latihan Fisik
Ada konsensus yang menganjurkan latihan fisik dilakukan dengan frekuensi 3
– 5 kali seminggu. Walaupun frekuensi 2 kali seminggu dapat meningkatkan
kebugaran maksimal, tapi keuntungan yang diperoleh lebih sedikit. Hanya sedikit
bukti yang menunjukkan bahwa latihan fisik 5 – 7 kali seminggu memberikan
keuntungan bagi kebugaran, dan latihan fisik setiap hari jarang bisa dilakukan
(Casaburi, 1992).
2.1.5. Durasi Program Latihan Fisik
Durasi program latihan fisik dapat dilakukan selama 3 – 4 minggu. Akan
tetapi kebanyakan peneliti menganjurkan program latihan fisik pada rentang 5 – 10
minggu, karena pada rentang waktu tersebut sudah tercapai efek latihan fisik yang
substansial secara fisiologis karena setelah waktu tersebut tidak akan ada lagi
peningkatan VO2max, atau penurunan frekuensi denyut jantung, asam laktat dan
epinefrin, kecuali intensitas latihan fisik ditingkatkan (Casaburi, 1992).
2.2. Radikal Bebas dan Oksidatif Stress
Radikal bebas adalah atom atau molekul yang mempunyai elektron yang tidak
berpasangan pada orbital terluarnya dan dapat berdiri sendiri (Clarkson and
Thompson, 2000, Slater, 1984). Kebanyakan radikal bebas bereaksi secara cepat
dengan atom lain untuk mengisi orbital yang tidak berpasangan, sehingga radikal
bebas normalnya berdiri sendiri hanya dalam periode waktu yang singkat sebelum
berada di dekat simbol atom. Radikal bebas mempunyai peran dalam fungsi normal
dan abnormal tubuh. Radikal bebas yang penting secara biologis antara lain anion
superoksida (O2·), radikal hidroksil (OH·), dan oksida nitrit (NO·) (Vander et al.,
2001). Bentuk radikal bebas yang lain adalah hidroperoxil (HO2·), peroxil (RO2·),
alkoxil (RO·), karbonat (CO3·-), karbon dioksida (CO2·-), atom khlor (Cl·), nitrogen
dioksida (NO2·), (Halliwell and Whiteman, 2004). Radikal bebas bisa bermuatan
negatif, bermuatan positif, dan juga bermuatan netral (Slater, 1984 dan Vander et al.,
2001).
Radikal bebas ini meningkat selama latihan fisik maksimal. Sumber utama
radikal bebas adalah melalui aktivasi otot-otot pada mitokondria tetapi radikal bebas
juga dihasilkan oleh sel-sel darah merah selama terjadinya respon inflamasi. Ketika
sistem antioksidan tidak dapat beradaptasi terhadap produksi radikal bebas yang
berlebihan maka terjadilah oksidatif stress. Radikal bebas merupakan penyebab yang
poten untuk terjadinya kerusakan seluler yang mempengaruhi lipid, protein dan asam
nukleat. Ketidakseimbangan antara oksidan dan antioksidan dapat mempengaruhi
fungsi normal sel-sel immun dalam tubuh (Margaritis et al., 2003).
2.3. Kerusakan Reaksi Akibat Radikal Bebas
Penelitian yang ekstensif dengan menggunakan sistem model, dan dengan
material biologis in vitro, secara jelas menunjukkan bahwa radikal bebas dapat
menimbulkan perubahan kimia dan kerusakan terhadap protein, lemak, karbohidrat,
melebihi mekanisme pertahanan normal, maka akan terjadi berbagai gangguan
metabolik dan seluler. Jika posisi radikal bebas yang terbentuk dekat dengan DNA,
maka bisa menyebabkan perubahan struktur DNA sehingga bisa terjadi mutasi.
Radikal bebas juga bisa bereaksi dengan nukleotida sehingga menyebabkan
perubahan yang bermakna pada komponen biologi sel. Bila radikal bebas merusak
grup thiol maka akan terjadi perubahan aktivitas enzim. Radikal bebas dapat merusak
sel dengan cara merusak membran sel tersebut. Kerusakan pada membran sel ini
dapat terjadi dengan cara: (a) radikal bebas berikatan secara kovalen dengan enzim
dan/atau reseptor yang berada di membran sel, sehingga merubah aktivitas
komponen-komponen yang terdapat pada membran sel tersebut; (b) radikal bebas
berikatan secara kovalen dengan komponen membran sel, sehingga merubah struktur
membran dan mengakibatkan perubahan fungsi membran dan/atau mengubah
karakter membran menjadi seperti antigen; (c) radikal bebas mengganggu proses
transportasi melalui ikatan kovalen, mengoksidasi kelompok thiol, atau dengan
merubah asam lemak polyaunsaturated; (d) radikal bebas menginisiasi peroksidasi
lipid secara langsung terhadap asam lemak polyaunsaturated dinding sel. Peroksidasi
ini akan mempengaruhi fluiditas membran, cross-linking membran, serta struktur dan
fungsi membran (Slater, 1984).
Sebagai tambahan adaptasi perubahan terhadap proteksi enzim-enzim, stress
oksidatif atau stress lain yang diketahui menyebabkan meningkatnya produksi stress
atau heat shock protein (HSPs). Protein ini adalah komponen penting dari respon
mengindikasikan bahwa meningkatnya HSP terjadi selama latihan fisik pada tikus,
mencit dan manusia (Khassaf, 2003).
2.4. Vitamin C
2.4.1. Kimia Vitamin C
Vitamin C mempunyai nama lain yaitu L-ascorbic acid (C6H8O6). Nama
kimia vitamin C adalah 2-oxo-L-threo-hexono-1,4-lactone-2,3-enediol. Vitamin C
merupakan molekul yang labil, stabilitas maksimal pada pH 4–6 (Naidu, 2003).
Vitamin C dapat disintesis pada kebanyakan mamalia, tetapi tidak bisa
disintesis oleh manusia, primata non-manusia, dan guinea pig karena tidak
mempunyai enzim gulonolactone oxidase (Padayatty et al., 2003, Naidu, 2003).
Vitamin C disebut antioksidan karena berfungsi sebagai donor elektron,
sehingga dapat mencegah senyawa lain mengalami oksidasi. Saat vitamin C
melepaskan elektron, ia menjadi radikal askorbil. Dibandingkan dengan radikal bebas
lain, radikal askorbil ini relatif stabil dengan waktu paruh 10-5 detik dan tidak reaktif.
Radikal bebas yang merugikan dapat berinteraksi dengan vitamin C sehingga radikal
bebas yang merugikan tersebut mengalami reduksi dan vitamin C berubah menjadi
radikal askorbil yang kurang reaktif. Proses reduksi radikal bebas reaktif menjadi
senyawa yang kurang reaktif ini disebut free radical scavenging. Vitamin C
merupakan free radical scavenging yang baik (Padayatty et al., 2003). Vitamin C
(asam askorbat), bersifat larut dalam air dan terdapat di kompartemen sitosol sel,
oksidatif. Vitamin E dan C dan asam urat, semuanya mempunyai aktivitas
antioksidan potensial meningkat setelah latihan fisik. Pada orang yang tidak terlatih,
usia lanjut dan wanita, dan orang yang sistem antioksidannya tidak memadai,
peningkatan kecepatan peroksidasi lipid akibat radikal oksigen dapat menyebabkan
kerusakan otot (Evans, 2000).
Asam askorbat adalah senyawa yang sangat penting untuk mengaktivasi
enzyme prolilhidroksilase yang berfungsi dalam pembentukan kolagen. Tanpa asam
askorbat serat kolagen dalam tubuh menjadi tidak sempurna dan lemah. Sehingga
vitamin C ini sangat penting untuk pertumbuhan dan kekuatan jaringan dalam
jaringan subkutan, kartilago, tulang dan gigi (Guyton dan Hall, 2006).
2.4.2. Dosis Experimental Vitamin C pada Manusia dan Hewan
Bukti-bukti ilmiah pada manusia telah banyak menunjukkan bahwa konsumsi
vitamin C ≤2000 mg/hari pada orang dewasa masih aman. Latihan fisik menginduksi
stress oksidatif pada manusia dengan menggunakan dosis vitamin C 50 mg/Kg
BB/hari (Senturk et al., 2005). Dan bukti-bukti ilmiah pada hewan seperti tikus yang
terpapar timbal dengan dosis vitamin C 140, 420, dan 1260 mg/KgBB/hari (Wang, et
al, 2007). Dan latihan fisik menginduksi stress oksidatif pada tikus dengan
menggunakan dosis vitamin C 50 mg/Kg BB/hari (Senturk et al., 2001). Berbagai
hipotesis yang menyatakan tentang efek merugikan dari vitamin C seperti
meningkatkan pembentukan batu oksalat dan batu ginjal, meningkatkan konsentrasi
menginduksi scurvy, dan memiliki efek prooksidan, tidak mempunyai dasar yang
substansial (Hathcock et al., 2005).
Vitamin C merupakan senyawa yang mempunyai berat molekul relatif besar,
sehingga tidak bisa melewati membran sel melalui difusi sederhana. Fluks (flux)
vitamin C ke dalam dan ke luar sel dikontrol oleh mekanisme yang spesifik.
Mekanisme fluks ini diperantarai oleh transporter glukosa yang dipermudah (GLUT)
dan sodium vitamin C cotransporters (SVCT) (Li dan Schellhorn, 2007).
2.5. Hematologi
2.5.1. Fungsi dan Morfologi Eritrosit pada Manusia
Fungsi utama eritrosit adalah mengangkut hemoglobin dan seterusnya
mengangkut oksigen dari paru-paru ke seluruh jaringan tubuh. Pada beberapa hewan
tingkat rendah, hemoglobin ini beredar sebagai protein bebas di dalam plasma tidak
terbatas dalam eritrosit. Jika hemoglobin ini terbebas dalam plasma manusia, kurang
lebih 3 %nya bocor melalui membran kapiler masuk ke dalam ruang kapiler jaringan
atau melalui membran glomerulus setiap kali darah melewati kapiler. Oleh karena itu,
agar hemoglobin tetap berada dalam aliran maka ia harus tetap berada dalam eritrosit.
Selain mengangkut hemoglobin, eritrosit juga mempunyai fungsi lain. Ia
mengandung banyak karbon anhidrase, yang mengkatalis reaksi antara
karbondioksida dan air, sehingga meningkatkan reaksi bolak-balik ini beberapa ribu
sekali karbon dioksida dan dengan demikian mengangkutnya dari jaringan menuju
paru-paru dalam bentuk ion bikarbonat (HCO3-).
Eritrosit berbentuk lempeng bikonkaf dengan diameter kira-kira 7,8
mikrometer dan dengan ketebalan pada bagian yang paling tebal 2,5 mikrometer dan
pada bagian tengah 1 mikrometer atau kurang. Bentuk eritrosit dapat berubah-ubah
ketika sel berjalan melewati kapiler. Karena sel normal mempunyai membran yang
sangat kuat untuk menampung banyak bahan material di dalamnya, maka perubahan
bentuk tadi tidak akan meregangkan membran secara hebat dan sebagai akibatnya
tidak akan memecahkan sel seperti yang terjadi pada sel-sel lainnya (Guyton dan
Hall, 2006).
2.5.2. Gambaran Hematologi Manusia
PRIA WANITA
Eritrosit (RBC)/ mm3: 5.200.000.
Hb : 14 -18 gr/dl.
Hematokrit (%) : 40 – 54
Eritrosit (RBC)/ mm3: 4.700.000.
Hb : 12 -16 gr/dl.
Hematokrit (%) : 37 – 47
2.5.3. Abnormalitas Morfologi Eritrosit pada hewan
a. Poikilocytosis yaitu irreguler atau terjadinya perubahan bentuk eritrosit
seperti: elliptocyte, sickle cell dan tear drops. Indikasi ini muncul karena
adanya abnormalitas eritrogenesis (pembentukan eritrosit).
b. Leptosit yaitu bentuk eritrosit pipih dengan luas permukaannya meningkat
tetapi volumenya tetap.
c. Crenation yaitu tonjolan-tonjolan pada permukaan eritrosit bukan karena
perubahan klinik, tetapi merupakan kesalahan tekhnis.
d. Dll (Hariono B, 1998).
2.5.4. Gambaran Hematologi Mencit
Eritrosit (RBC) (x 106/mm3) : 6,86 – 11,7 x 10 /mm
Haemoglobin (g/dl) : 10,7 – 11,5 g/100 ml
Volume darah : 75 – 80 ml/kg
Hematokrit (VCP) (%) : 33,1 – 49,9
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian
Lokasi penelitian dilakukan di Laboratorium Terpadu Fakultas Kedokteran
Pascasarjana Universitas Sumatera Utara (USU) Medan dan Laboratorium Biokimia
Balai Penelitian dan Pengujian (BPP) Veteriner Medan Jl. Binjai Km 7,5 Medan.
Penelitian ini dilakukan 8 minggu.
3.2. Bahan dan Alat Penelitian
3.2.1. Bahan Penelitian
a. Vitamin C
Vitamin C yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah vitamin C murni
dalam bentuk palmitoyl-L-ascorbic acid (MERCK, Germany).
b. Regensia dan larutan
Regensia Hayem digunakan untuk mematikan leukosit dalam sampel darah.
Larutan Gimsa (MERCK, Germany) digunakan untuk pewarnaan differensial.
Larutan Metanol untuk fiksasi agar hapusan darah tidak terlepas dari gelas objek.
Aquades untuk pelarut vitamin C. Larutan sianida 5 ml (MERCK, Germany) untuk
mengikat Hb dalam darah. Larutan EDTA 1% sebagai antikoagulan. Vitamin C
sebagai antioksidan dan minyak Imersi untuk memperjelas sediaan hapusan pada
c. Hewan coba
Hewan coba yang digunakan dalam penelitian ini adalah mencit jantan (Mus
musculus) strain DD Webster, berumur 2 bulan dengan rata-rata berat badan 34.43 g.
Hewan coba diperoleh dari Laboratorium Penelitian Terpadu (LPPT) Universitas
Gajah Mada Yogyakarta (LPPT UGM).
Sebelum dilakukan perlakuan, mencit dipelihara secara berkelompok dengan
5 ekor mencit per kandang selama 14 hari untuk aklimatisasi. Setelah itu untuk
pelaksanaan penelitian dilakukan randomisasi kemudian digabungkan mencit dalam
satu kandang di mana mencit perlakuan diberi warna merah pada bagian punggung
sedangkan mencit kontrol tidak diberi warna. Sebelum perlakuan BB mencit
ditimbang terlebih dahulu rata-rata berat badan adalah 34,73 g (+ SD=1,48) pada
kelompok perlakuan dan 33,45 g (+ SD= 3.37) pada kelompok kontrol. Diakhir
penelitian berat badan mencit menjadi 34,96 g (+ SD=2.71) kelompok perlakuan dan
34,56 g (+ SD=4,47) kelompok kontrol. Kandang terbuat dari bahan plastik
berukuran panjang 50 x lebar 30 x kedalaman 10 cm, ditutup dengan kawat kasa
halus. Makanan berupa pellet dengan kode 551 (PT Charoen Pokphand, Indonesia)
dan minuman air keran (tap water) yang diberikan ad libitum. Dasar kandang dilapisi
dengan sekam padi setebal 0,5 – 1 cm dan diganti setiap 2 (dua) hari. Siklus terang
gelap harian, temperatur dan kelembaban ruangan dibiarkan berada pada kisaran
3.2.2. Alat Penelitian
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah: Kamar Hitung Improve
Neubaeur (Merienfeld, Germany) untuk melihat morfologi eritrosit dan menghitung
jumlah eritrosit yang berisi: Pipet Toma sel eritrosit untuk mengambil dan
mencampur sampel darah, Kaca Objek sebagai tempat hapusan sampel darah dan
Deck glass untuk menutup Kamar Hitung Improve Neubaeur. Mikroskop cahaya
(Olympus CX40, Japan) untuk melihat morfologi dan menghitung jumlah eritrosit
dengan pembesaran 40 X. Spectrohematocrit RC-24BN (Japan) untuk pemutaran
hematokrit kapiler. Hematocrit reader Tomy Seiko LTD (Japan) untuk menghitung
nilai hematokrit. Hematokrit kapiler (Merc, Germany) untuk mengambil sampel
darah dari mata vena retro orbital untuk pemeriksaan nilai hematokrit. Pinset anatomi
untuk menenggelamkan mencit jika mencitnya istirahat dan mengambil mencit dari
wadah tempat berenang jika sudah mencapai latihan fisik maksimal. Wadah tempat
berenang yang terbuat dari kaca berbentuk kubus dengan ukuran: tinggi 60 cm x lebar
30 cm x panjang 50 cm, diisi air dengan kedalaman 40 cm sebagai tempat berenang
selama latihan fisik maksimal. Stop watch digunakan untuk menghitung waktu
selama pelaksanaan eksperimen. Spuit 1 CC untuk mendorong darah dalam
hematokrit kapiler. Laboratory counter untuk membantu menghitung jumlah eritrosit.
Spektrofotometri (Spektronis Genesys 5, USA) untuk menghitung kadar hemoglobin.
Mikropipet (MERCK, Germany) untuk menghisap sampel darah. Mikrotube tempat
merah untuk memberi tanda pada mencit kelompok perlakuan. Spuit Gavage untuk
memberikan vitamin C peroral kepada mencit.
3.3. Variabel Penelitian
1. Variabel bebas yaitu pemberian vitamin C sebelum latihan fisik maksimal
dengan dosis 50 mg/kgBB/hari yang diberikan selama 7 (tujuh) hari (Senturk
et al., 2001).
2. Variabel tergantung yaitu morfologi dan jumlah eritrosit, kadar hemoglobin
serta nilai hematokrit.
3. Variabel kendali yaitu jenis kelamin, berat badan, makanan, umur, dan
lingkungan.
3.4. Rancangan
3.4.1. Penerbitan Ethical Clereance
Pelaksanaan penelitian pengaruh vitamin C terhadap kualitas eritrosit mencit
sebelum latihan fisik maksimal, telah mendapat persetujuan pelaksanaan penelitian
dari Komite Etik Penelitian Bidang Kesehatan Fakultas Kedokteran Universitas
Sumatera Utara.
3.4.2. Rancangan Penelitian
Jenis penelitian yang dilakukan adalah penelitian eksperimental laboratorium
dengan Rancangan Acak Lengkap (RAL). Mencit dibagi dalam dua kelompok yaitu
kelompok dilakukan pengukuran kualitas eritrosit (jumlah dan morfologi eritrosit,
kadar hemoglobin serta nilai hematokrit). Setelah itu pada kelompok perlakuan
diberikan vitamin C sedangkan pada kelompok kontrol diberikan cairan aquades
pelarut vitamin C selama 7 (tujuh) hari dengan volume pemberian yang sama. Lalu
setelah itu dilakukan latihan fisik maksimal pada kedua kelompok berupa renang dan
setelah latihan fisik maksimal kedua kelompok dilakukan kembali pengukuran
terhadap kualitas eritrosit. Hasil pengukuran ini kemudian dibandingkan antara
pengukuran kelompok perlakuan dengan kelompok kontrol (Notoadmodjo, 2002).
3.4.3. Jumlah Sampel
Jumlah sampel mencit jantan (Mus musculus strain DD Webster) diambil
berdasarkan rumus t(r–1)≥20 (Sugandi, 1994). Jika t adalah jumlah kelompok (dalam
penelitian ini terdiri dari 2 kelompok) dan r adalah jumlah ulangan per kelompok,
maka jumlah ulangan adalah sebesar 11 mencit per kelompok maka jumlah mencit
kedua kelompok kontrol dan perlakuan adalah 22 ekor.
3.4.4. Dosis
Dosis Vitamin C diberikan pada kelompok perlakuan masing-masing subjek
peroral 50 mg/kgBB/hari (dengan volume pemberian 0,5 ml/h) (Senturk et al., 2005).
3.5. Pelaksanaan Penelitian
3.5.1. Pemberian Perlakuan
Prosedur pelaksanaan latihan fisik maksimal dilakukan mengikuti prosedur
kelompok kontrol maupun kelompok perlakuan untuk dilakukan pengukuran terhadap
kualitas eritrosit di mana kelompok perlakuan diberikan vitamin C peroral dengan
menggunakan spuit Gavage dan kelompok kontrol diberikan aquades pelarut vitamin
C peroral dengan jumlah yang sama yaitu 0,5ml/h selama 7 (tujuh) hari. Sebelum
perlakuan sampel darah mencit diambil dari bagian sudut mata vena retro orbital
untuk pemeriksaan kualiatas eritrosit sebelum perlakuan kemudian dilakukan latihan
fisik maksimal dari kedua kelompok dengan cara mencit dipaksa renang di dalam
sebuah wadah yang tidak ada jalan keluar. Setelah mencit dimasukkan ke dalam
wadah gunakan stop wacth untuk menghitung waktu yang dibutuhkan selama latihan
fisik maksimal. Sebagai usaha untuk keluar dari wadah mencit berenang, menyelam
dan memanjat dinding wadah dengan sekuat tenaga dan jika mencit tampak istirahat
untuk mengambil tenaga maka mencit ditenggelamkan dengan menggunakan pinset.
Saat mencit menghentikan segala gerakannya, kecuali gerakan untuk bertahan hidup
(mempertahankan kepala tetap berada di permukaan air), hal ini dianggap mencit
sudah melakukan latihan fisik maksimal (Ciulla et al., 2007). Lama berenang
kelompok kontrol rata-rata adalah 37,64 menit (+SD=18,21) dan kelompok perlakuan
adalah 49,91 menit (+SD=28,00) dan nilai p= 0,23. Setelah itu mencit dikeluarkan
dari wadah dan dikeringkan dengan handuk kecil kemudian sampel darah mencit
langsung diambil dari bagian sudut mata vena retro orbital yang berbeda dari sebelum
3.5.2. Pengumpulan Sampel Darah
A. Koleksi sampel darah (sebelum dan sesudah perlakuan)
Sampel darah sebelum perlakuan; darah diambil dari bagian sudut mata vena
retro orbital sebanyak ½ ml dengan menggunakan hematokrit kapiler dan dimasukkan
ke dalam mikrotube yang berisi larutan EDTA 1% dan jika masih ada darah tertinggal
di dalam hematokrit kapiler didorong dengan menggunakan spuit 1 CC. Lalu darah
disimpan di dalam lemari es dan 1 (satu) hari setelah itu sampel darah mencit diambil
untuk dilakukan pengukuran terhadap kualitas eritrosit. Untuk sampel darah setelah
perlakuan; darah diambil melalui bagian sudut mata vena retro orbital yang berbeda
dengan menggunakan hematokrit kapiler sebanyak ½ ml dan dimasukkan ke dalam
mikrotube yang berisi larutan EDTA 1%. Lalu disimpan di dalam lemari es dan
segera setelah selesai sampel darah diambil, mencit dieutanasia dengan cara dislokasi
leher dan kemudian dilakukan pengukuran kualitas eritrosit setelah latihan fisik
maksimal.
B. Penentuan jumlah eritrosit
Jumlah darah dihisap 0,5 skala dengan menggunakan pipet toma (pipet
eritrosit) kemudian regensia Hayem dihisap sampai angka 101 lalu dicampur dengan
menggoyang pipet hingga rata. Setelah itu dibuang larutan tersebut 3 – 4 tetes,
kemudian tetesan selanjutnya diteteskan pada bagian tengah atas dan bawah kamar
hitung Improved Neubaeur. Lalu tutup Kamar Hitung Improved Neubaeur dengan
menggunakan Deck Glass. Kemudian biarkan selama 5 menit di atas kamar hitung
jumlah eritrosit pada bagian kotak yang lebih kecil dari arah A, lalu ke B, lanjut C
kemudian D dan terakhir E. Setiap eritrosit yang dilihat dihitung dengan bantuan
mengklik Laboratory Counter untuk menghindari kesalahan penghitungan dan
hasilnya ditulis.
C. Pengamatan morfologi eritrosit dengan membuat sediaan hapusan dan pewarnaan darah
Darah dituangkan satu tetes kecil pada kaca objek 2 – 3 mm dari ujung kaca
objek. Lalu diletakkan kaca penghapus dengan sudut 30 – 45 derajat terhadap kaca
objek di atas tetes darah. Kemudian ditarik kaca penghapus ke belakang sehingga
menyentuh tetes darah dan ditunggu sampai darah menyebar pada sudut kiri dan
kanan kaca objek tersebut. Setelah itu kaca penghapus didorong hingga terbentuk
hapusan darah sepanjang 3 – 4 cm pada kaca objek dan kemudian biarkan hapusan
darah hingga kering.
Setelah itu sediaan hapusan diletakkan di atas bak tempat pewarnaan.
Kemudian sediaan hapusan difiksasi dengan menggunakan larutan metanol selama 2
– 3 menit. Setelah itu sediaan hapusan digenangi dengan zat warna Gimsa 5%.
Kemudian dibiarkan selama 20 – 30 menit. Setelah itu dibilas dengan air keran,
mula-mula dengan aliran lambat kemudian lebih deras dengan tujuan menghilangkan
semua kelebihan zat warna. Lalu dibiarkan hingga kering dan setelah itu dihitung
jumlah morfologi eritrosit normal di bawah mikroskop cahaya dengan pembesaran
D. Pemeriksaan kadar hemoglobin
Pemeriksaan kadar Hb dengan menggunakan metode sianmethomoglobin
dengan cara: ambil tabung reaksi 75 x 10 mm lalu masukkan 5 ml regensia sianida
dengan menggunakan mikropipet. Kemudian dengan mikropipet tambahkan 20 µl
sampel darah ke dalam tabung yang berisi sianida tersebut serta hindarilah terjadinya
gelembung. Setelah itu bersihkan bagian mikropipet dengan tissue. Kemudian
campurkan isinya hingga merata dan biarkan pada suhu kamar selama 3-5 menit.
Setelah itu serapannya dibaca dalam spektrofotometri pada panjang gelombang 540
nm dengan pereaksi sebagai blangko (Soewoto, et al., 2001). Lalu kadar hemoglobin
dibaca pada kurva kalibrasi.
E. Penentuan nilai hematokrit
Darah dihisap dengan hematokrit kapiler dari tabung mikrotube ¾ dari
hematokrit kapiler tersebut. Setelah itu bagian bawah dari hematokrit kapiler
dusumbat dengan parapin. Lalu hematokrit kapiler dimasukkan ke dalam hematokrit
sentrifuge dengan bagian yang tersumbat mengarah ke luar. Setelah itu hematokrit
kapiler tersebut diputar selama 5 menit dengan kecepatan 10.000 RPM. Kemudian
nilai hematokrit dibaca dengan memakai hematocrit reader dan kemudian hasilnya
dicatat.
3.6. Analisis Data
Data yang diperoleh dari hasil pengukuran diekspresikan dalam mean ± SD
dahulu diuji dengan menggunakan uji Shapiro-Wilk. Oleh karena ditemukan ada data
yang tidak berdistribusi normal maka dilanjutkan dengan uji statistik non parametrik
(Uji Mann Whitney dan Wilcoxon). Untuk menentukan ada tidaknya perbedaan
kualitas eritrosit mencit sebelum dan sesudah latihan fisik maksimal pada kelompok
perlakuan dan kontrol dilakukan t test tidak berpasangan (t test unpaired) dan jika
data tidak berdistribusi normal dilakukan uji Mann Withney dengan á = 0.05. Untuk
mengetahui adanya perbedaan kualitas eritrosit sebelum dan sesudah latihan fisik
maksimal pada kelompok yang sama (kelompok kontrol dengan kontrol dan
kelompok perlakuan dengan perlakuan) dilakukan t test berpasangan (t. test paired)
untuk data berdistribusi normal dan jika data tidak berdistribusi normal maka
dilakukan uji Wilcoxon dengan á = 0.05. Dikatakan ada pengaruh jika nilai p < 0.05.
3.7. Jadwal Penelitian
Keseluruhan kegiatan penelitian dari persiapan sampai pada penulisan hasil
penelitian adalah 8 minggu. Urutan kegiatan dan jadwal pelaksanaan secara lengkap
dapat dilihat pada Tabel 1 berikut ini.
Tabel 1. Jadwal Penelitian
Minggu Ke
No Kegiatan 1 2 3 4 5 6 7 8
1 PERSIAPAN √
2 PELAKSANAAN √ √ √ √
3 ANALISA DATA √ √
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil
Sesuai dengan tujuan penelitian untuk mengetahui kualitas eritrosit Mus
musculus strain DD Webster sebelum latihan fisik maksimal yang mengkonsumsi
vitamin C dan yang tidak mengkonsumsi vitamin C maka sebelum dan setelah latihan
fisik maksimal berupa renang, dilakukan pemeriksaan terhadap kualitas eritrosit pada
mencit dan didapat hasil seperti pada gambar di bawah ini (Gambar 3-5). Secara
umum setelah latihan fisik maksimal terjadi perubahan kualitas eritrosit yang
bermakna seperti jumlah eritrosit dan nilai hematokrit, penurunan kadar Hemoglobin
dan perubahan morfologi eritrosit pada kedua kelompok. Pada penelitian ini
ditemukan tidak ada pengaruh vitamin C terhadap kualitas eritrosit mencit setelah
latihan fisik maksimal. Tetapi pada penelitian ini ditemukan bahwa vitamin C dapat
meningkatkan daya tahan tubuh terbukti kelompok perlakuan lebih lama berenang
rata-rata 49.91 menit (+ SD= 28.00) dibandingkan dengan kelompok kontrol rata-rata
37.64 menit (+ SD= 18.21) dan uji t nilai p= 0.23. Ada peneliti lain mengatakan
bahwa untuk meningkatkan daya tahan tubuh manusia dianjurkan mengkonsumsi
4.1.1. Kualitas Eritrosit Pra dan Pasca Latihan Fisik Maksimal pada Kelompok Kontrol
Dari Gambar 3 dapat dilihat bahwa nilai rata-rata jumlah eritrosit kelompok
kontrol pra dan pasca latihan fisik maksimal berupa renang masing-masing variabel
mengalami peningkatan yang bermakna pada jumlah eritrosit dengan nilai rata-rata
pra = 7,36 (+ SD = 0,93) dan rata-rata pasca = 7,99 (+ SD = 0,74) dan nilai p= 0.02.
Nilai hematokrit mengalami peningkatan dari sebelumnya dengan nilai rata-rata pra =
39,86 (+ SD = 3,91) dan rata-rata pasca = 43,40 (+ SD = 4,05) dan nilai p= 0.03.
Kadar hemoglobin mengalami penurunan yang bermakna setelah latihan fisik
maksimal dengan nilai rata-rata pra = 10,70 (+ SD = 0,48) dan rata-rata pasca = 9,40
(+ SD = 0,67) dan nilai p= 0.00. Morfologi normal setelah latihan fisik maksimal
terjadi perubahan yang bermakna dengan nilai rata-rata pra = 99,9 (+ SD = 3,01) dan
A B
C D
Gambar 3. Nilai Rata-rata (+ SD) Jumlah Eritrosit Sebelum (Pra) dan Setelah (Pasca) Latihan Fisik Maksimal (A)*; Nilai Hematokrit (B)*; Kadar Hemoglobin (C)*; Nilai Rata-rata Morfologi Eritrosit pada Kelompok Kontrol (D)*; Nilai (n=11). Tanda* Menunjukkan Berbeda Nyata Dibanding Kondisi Sebelum (Pra) Latihan Fisik Maksimal (uji t, p < 0,05)
4.1.2. Kualitas Eritrosit Pra dan Pasca Latihan Fisik Maksimal pada Kelompok Perlakuan
Dari Gambar 4 dapat dilihat bahwa nilai rata-rata jumlah eritrosit kelompok
kontrol pra dan pasca latihan fisik maksimal berupa renang masing-masing variabel
mengalami peningkatan yang bermakna seperti jumlah eritrosit dengan nilai rata-rata
* *
pra = 7,49 (+ SD = 0,79) dan rata-rata pasca = 7,90 (+ SD = 0,75) nilai p = 0.02).
Nilai hematokrit mengalami peningkatan dari sebelumnya dengan nilai rata-rata pra =
37,49 (+ SD = 4,48) dan rata-rata pasca = 41,53 (+ SD = 5,63) dan nilai p=0.05).
Kadar hemoglobin terjadi penurunan yang bermakna setelah latihan fisik maksimal
dengan nilai rata-rata pra = 10,34 (+ SD = 0,09) dan rata-rata pasca = 10,10 (+ SD =
0.08) dan nilai p=0.04). Jumlah morfologi normal setelah latihan fisik maksimal
terjadi penurunan yang bermakna dengan nilai rata-rata pra = 99,09 (+ SD = 3,01)
A B
C D
Gambar 4. Nilai Rata-rata (+ SD) Jumlah Eritrosit Pra dan Pasca Latihan Fisik Maksimal (A)*; Nilai Hematokrit (B)*; Kadar Hemoglobin (C)*; Nilai Rata-rata Morfologi Eritrosit pada Kelompok Perlakuan (D)*; Nilai (n=11). Tanda* Menunjukkan Berbeda Nyata Dibanding Kondisi Sebelum (Pra) Latihan Fisik Maksimal (uji t, p < 0,05)
4.1.3. Pengaruh Vitamin C terhadap Kualitas Eritrosit
Dari Gambar 5 dapat dilihat bahwa nilai rata-rata jumlah eritrosit kelompok
perlakuan dan kontrol pasca latihan fisik maksimal berupa renang masing-masing variabel
mengalami perubahan yang tidak bermakna seperti jumlah eritrosit kelompok kontrol dengan
nilai rata-rata = 8,09 (+ SD = 0,24) dan kelompok perlakuan dengan nilai rata-rata = 8,01 (+
SD = 0,26) dan nilai p > 0.05; p = 0.50. Nilai hematokrit pasca latihan fisik maksimal lebih
* *
*
tinggi pada kelompok kontrol jika dibandingkan dengan kelompok perlakuan, setelah diuji
secara statistik ada perbedaan yang tidak bermakna, kelompok kontrol dengan nilai rata-rata
= 43,40 (+ SD = 4,05) dan kelompok perlakuan dengan nilai rata-rata = 41,53 (+ SD = 5,63)
dan nilai p > 0.05; p=0.38). Kadar hemoglobin setelah latihan fisik maksimal terjadi
penurunan lebih banyak terjadi pada kelompok kontrol dibandingkan dengan kelompok
perlakuan, meskipun ada perbedaan tersebut setelah diuji dengan statistik ada perbedaan yang
tidak bermakna, kelompok kontrol dengan nilai rata-rata = 10,11 (+ SD = 0,08) dan
kelompok perlakuan dengan nilai rata-rata = 10,10 (+ SD = 0,08) dan nilai p > 0.05; p=0.80).
Morfologi normal setelah latihan fisik maksimal tidak ada perbedaan yang bermakna antara
kelompok kontrol dan kelompok perlakuan dengan nilai rata-rata = 91,27 (+ SD = 5,29) pada
kelompok control dan kelompok perlakuan dengan nilai rata-rata = 92,54 (+ SD = 6,26) dan
nilai p > 0.05; p=0,61).
C D
Gambar 5. Perbedaan Nilai Rata-rata (+ SD) Jumlah Eritrosit Pasca Latihan Fisik Maksimal (A); Nilai Hematokrit (B); Kadar Hemoglobin (C); Nilai Rata-rata Morfologi Eritrosit pada Kelompok Perlakuan dan Kontrol (D); Nilai (n=11). Tanda* Menunjukkan Berbeda Nyata Dibanding Kondisi Sebelum (Pra) Latihan Fisik Maksimal (uji t, p < 0,05)
4.2. Pembahasan
4.2.1. Kualitas Eritrosit
A. Jumlah eritrosit
Dari hasil penelitian ini ditemukan adanya peningkatan jumlah eritrosit pada
kelompok kontrol dan perlakuan setelah latihan fisik maksimal. Hasil penelitian ini
sejalan dengan penelitian terdahulu bahwa setelah latihan fisik maksimal terjadi
peningkatan jumlah eritrosit pada manusia (Senturk, et al., 2004) dan tikus (Senturk,
et al., 2001 dan Senturk, et al., 2005). Juga hasil penelitian bahwa terjadi peningkatan
jumlah eritrosit pada subjek yang tidak terlatih dibandingkan dengan subjek yang
menyebabkan penurunan transportasi jumlah oksigen ke jaringan biasanya akan
meningkatkan kecepatan produksi sel darah merah (Guyton and Hall, 1997). Pada
keadaan hipoksia jaringan terjadi peningkatan kecepatan produksi sel darah merah
dan hasilnya akan meningkatkan nilai hematokrit dan volume darah total (Guyton and
Hall, 1997 dan Yusof et al., 2007). Faktor utama yang dapat merangsang produksi sel
darah merah adalah hormon dalam sirkulasi yang disebut eritropoietin (Guyton dan
Hall, 1997). Ada penelitian lain menyatakan bahwa selama lari maraton terjadi
peningkatan pembentukan sel-sel eritrosit karena distimulasi oleh eritropoietin (Yusof
et al., 2007).
B. Nilai hematokrit
Dari hasil penelitian ini ditemukan adanya perubahan nilai hematokrit pada
kelompok kontrol dan perlakuan setelah latihan fisik maksimal. Penelitian terdahulu
memperlihatkan bahwa setelah latihan fisik maksimal terjadi perubahan nilai
hematokrit pada manusia (Senturk, et al., 2004) dan tikus (Senturk, et al., 2001,
Senturk, et al., 2005). Juga hasil penelitian menyatakan bahwa terjadi perubahan nilai
hematokrit pada subjek yang tidak terlatih dibandingkan dengan subjek yang terlatih
(Telford et al., 2002 dan Yusof et al., 2007). Penelitian lain juga menemukan bahwa
latihan fisik maksimal menyebabkan perubahan pada nilai hematokrit dan kadar
hemoglobin pada manusia (Putman, et al., 2003). Peningkatan nilai hematokrit ini
C. Kadar hemoglobin
Dari hasil penelitian ini ditemukan adanya penurunan kadar hemoglobin pada
kelompok kontrol dan perlakuan setelah latihan fisik maksimal. Hasil penelitian ini
sejalan dengan penelitian terdahulu bahwa setelah latihan fisik maksimal terjadi
penurunan kadar hemoglobin pada manusia (Senturk, et al., 2005) dan tikus (Senturk,
et al., 2001, Senturk, et al., 2004). Penelitian lain juga menemukan bahwa latihan
fisik maksimal menyebabkan penurunan kadar hemoglobin pada manusia (Putman, et
al., 2003). Penurunan kadar hemoglobin ini disebabkan oleh meningkatnya jumlah
sel-sel eritrosit yang rusak akibat latihan fisik maksimal (Senturk, et al., 2005). Selain
itu bila pembentukan hemoglobin dalam sumsum tulang berkurang maka kadar
hemoglobin dalam sel dapat juga mengalami penurunan hingga di bawah nilai normal
(Guyton dan Hall, 1997).
D. Morfologi eritrosit
Dari hasil penelitian ini ditemukan adanya perubahan morfologi eritrosit pada
kelompok kontrol dan perlakuan setelah latihan fisik maksimal. Hasil penelitian
terdahulu menunjukkan bahwa setelah latihan fisik maksimal terjadi perubahan
morfologi eritrosit pada manusia (Senturk, et al., 2004) dan tikus (Senturk, et al.,
2001, Senturk, et al., 2005). Juga hasil penelitian lain menyatakan bahwa terjadi
perubahan morfologi eritrosit pada subjek yang tidak terlatih dibandingkan dengan
subjek yang terlatih (Telford et al., 2002 dan Yusof et al., 2007). Diketahui bahwa
latihan fisik maksimal dapat menyebabkan kerapuhan pada sel-sel eritrosit sehingga
sel-sel darah ini karena terpapar oleh radikal bebas sehingga sangat gampang
mengalami kerusakan pada membran lipid, terutama jika sel-sel eritrosit ini melewati
mikrosirkulasi (Telford et al., 2002). Diketahui juga bahwa ketika sel-sel darah merah
dihantarkan dari sumsum tulang masuk ke dalam sistem sirkulasi, maka secara
normal rata-rata sel-sel eritrosit akan bersirkulasi selama 120 hari sebelum rusak.
Begitu membran sel menjadi rapuh, maka sel bisa robek sewaktu melewati
tempat-tempat yang sempit dalam sirkulasi (Guyton dan Hall, 1997).
4.2.2. Pengaruh Vitamin C terhadap Kualitas Eritrosit Mencit
Hipotesis alternatif penelitian ini diterima, yang berarti tidak ada pengaruh
vitamin C sebelum latihan fisik maksimal terhadap kualitas eritrosit. Penelitian ini
berbeda dengan penelitian sebelumnya yang menyatakan bahwa vitamin C dapat
menurunkan kerusakan sel-sel eritrosit akibat radikal bebas karena vitamin C ini
dapat meningkatkan mekanisme sistem pertahanan antioksidan dalam tubuh terhadap
radikal bebas (Senturk, et al., 2001). Penelitian lain menyatakan bahwa meningkatkan
pemasukan vitamin C secara oral diusulkan sebagai keuntungan potensial yang dapat
mengurangi kerusakan oksidatif terhadap jaringan yang disebabkan oleh radikal
bebas (Khasaf, et al., 2003). Pada penelitian lain juga menemukan bahwa vitamin C
yang diberikan 1000 mg/h mempunyai pengaruh terhadap kerusakan kualitas eritrosit
manusia akibat radikal bebas (Senturk, et al., 2004) sedangkan pada penelitian ini
dosis pemberian vitamin C 50 mg/KgBB/h. Untuk meningkatkan daya tahan tubuh
et al., 1995). Lama pemberian vitamin C peroral selama 1 bulan (Putman, et al.,
2003) dan 2 bulan (Senturk, et al., 2004), dapat mengurangi kerusakan sel-sel eritrosit
akibat radikal bebas sedangkan pada penelitian ini pemberian vitamin C peroral
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Pada penelitian ini ditemukan bahwa tidak ada pengaruh vitamin C 50
mg/KgBB/h selama 7 hari sebelum latihan fisik maksimal terhadap kualitas eritrosit
mencit jantan (Mus musculus) strain DD Webster. Penambahan antioksidan yang
memadai dalam tubuh berupa vitamin C diusulkan dapat mencegah timbulnya
peningkatan radikal bebas tidak terbukti. Tetapi pada penelitian ini menunjukkan
bahwa vitamin C dapat meningkatkan daya tahan tubuh adalah terbukti.
5.2. Saran
Untuk mencegah terjadinya perubahan kualitas eritrosit akibat radikal bebas
karena latihan fisik maksimal maka perlu asupan antioksidan yang memadai dalam
tubuh. Untuk penelitian selanjutnya disarankan perlu perpanjangan waktu pemberian
dan penambahan dosis vitamin C untuk mencegah terjadinya perubahan kualitas
DAFTAR PUSTAKA
Casaburi, R. (1992), Principles of Exercise Training. American College of Chest Physicians, 101, 263-267.
Ciulla, L., Menezes, H. S., Bueno, B. B., Schuh, A., Alves, R. J. & Abegg, M. P. (2007), Antidepressant behavioral effects of duloxetine and fluoxetine in the rat forced swimming test. Acta Cir Bras, 22, 351-4.
Clarkson, P. M. & Thompson, H. S. (2000), Antioxidants: what role do they play in physical activity and health? Am J Clin Nutr, 72, 637S-46S.
Depkes, R. I. (1992), Petunjuk Pemeriksaan Hematologi, Jakarta, Pusat Laboratorium Kesehatan.
Evans, W. J. (2000), Vitamin E, vitamin C, and exercise. Am J Clin Nutr, 72, 647S-52S.
Guyton, A. C. & Hall, J. E. (2006), Text book of medical physiology, 11 Editions.
Halliwell, B. & Whiteman, M. (2004), Measuring reactive species and oxidative damage in vivo and in cell culture: how should you do it and what do the results mean? Br J Pharmacol, 142, 231-55.
Hariono, B. (1998), Patologi Klinik I. Bagian Kimia Medik Veteriner, Fakultas Kedokteran Hawan, UGM Press. Yogyakarta.
Hathcock, J. N., Azzi, A., Blumberg, J., Bray, T., Dickinson, A., Frei, B., Jialal, I., Johnston, C. S., Kelly, F. J., Kraemer, K., Packer, L., Parthasarathy, S., Sies, H. & Traber, M. G. (2005), Vitamins E and C are safe across a broad range of intakes. Am J Clin Nutr, 81, 736-45.
