iv ABSTRAK
PENGARUH JUS SEMANGKA (Citrullus lanatus) TERHADAP KELELAHAN OTOT
Utin Alvina Nuzuliawati, 2016
Pembimbing I : Decky Gunawan, dr., M. Kes, AIFO Pembimbing II : Rizna Tyrani Rumanty, dr., M. Kes.
Latar Belakang Olahraga semakin berkembang menjadi gaya hidup karena memiliki banyak manfaat. Otot yang digunakan secara intensif menunjukkan kelelahan otot. Salah satu penyebab kelelahan otot adalah akumulasi asam laktat dan peningkatan stress oksidatif. Masyarakat membutuhkan minuman yang tepat selama berolahraga agar durasi olahraga dapat lebih lama dan efektif. Salah satu minuman yang dapat menghambat kelelahan otot adalah jus semangka karena mengandung sitrulin, likopen, dan bersifat basa.
Tujuan penelitian Untuk membuktikan jus semangka dapat menghambat kelelahan otot.
Metode penelitian Bersifat eksperimental sungguhan, dengan uji komparatif terhadap 30 laki-laki berusia 19-24 tahun. Subjek penelitian diminta untuk mengonsumsi air mineral 500 ml (kontrol) dan jus semangka 500 ml (perlakuan). Data yang diukur adalah lamanya waktu timbulnya kelelahan otot pada simple muscle fatigue test. Analisis data menggunakan uji normalitas Shapiro-Wilk dan uji Mann-Whitney.
Hasil penelitian Rerata lamanya waktu kelompok perlakuan adalah 101,738 ± 24,857 detik berbeda secara sangat bermakna dibandingkan dengan kelompok kontrol 72,61 ± 26,126 detik dengan p = 0,000.
Simpulan penelitian Jus semangka menghambat kelelahan otot.
Kata kunci : Jus semangka, Kelelahan otot, Semangka.
v ABSTRACT
EFFECT OF WATERMELON JUICE (Citrullus lanatus) ON MUSCLE FATIGUE
Utin Alvina Nuzuliawati, 2016
1st Tutor : Decky Gunawan, dr., M. Kes, AIFO 2nd Tutor : Rizna Tyrani Rumanti, dr., M. Kes
Background Sport has become a lifestyle because it has many benefits to health. Muscles that used intensively will get fatigue. The causes of muscle fatigue are the accumulation of lactic acid and the increases of oxidative stress. People need a right drink before exercise, so the duration of the exercise can last longer and more effective. One of drink that could inhibit muscle fatigue is watermelon juice because it has sitrulin, lycopene, and it’s alkaline pH.
Objectives To proove the effect of watermelon juice to inhibit muscle fatigue. Methods The design of this study was real experimental with comparative test, conducted to 30 young men aged between 19 to 24 years. All the participants asked to consume 500 ml of mineral water (control) and 500 ml of watermelon juice (treatment), the data that measured was the length of time when the muscle fatigue occured on simple muscle fatigue tes. The data was analyzed by Shapiro-Wilk test and Mann-Whitney test with α = 0,05.
Results The mean time for control group are 72.61 ± 26.126s and for treatment group are 101.738 ± 24.857s, shows that the muscle fatigue onset time is longer after consuming watermelon juice with highly significant difference p = 0,000. Conclusions Watermelon juice inhibits muscle fatigue.
Keywords: watermelon juice, muscle fatigue, watermelon.
viii 1.3 Maksud dan Tujuan 3 1.4 Manfaat Penelitian 3 1.5 Kerangka Pemikiran 3 1.6 Hipotesis 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Histofisiologi Otot Rangka 6 2.2 Histologi Otot Rangka 6 2.3 Fisiologi Otot Rangka 9 2.3.1 Mekanisme Umum Otot Rangka ... 10
2.3.2 Dua Jenis Utama Kontraksi Otot Rangka ... 11
2.3.3 Sumber Energi Otot ... 12
2.3.4 Kreatin fosfat ... 13
2.3.5 Fosforilasi oksidatif... 14
2.3.6 Glikolisis ... 15
2.4 Kelelahan Otot 16 2.4.1 Definisi ... 16
2.4.2 Klasifikasi ... 17
2.4.3 Kelelahan Sentral ... 17
2.4.4 Kelelahan Perifer... 17
2.4.5 Etiologi ... 22
2.5 Maximum Voluntary Contraction 22 2.6 Metode Untuk Penentuan Kelelahan Otot Perifer 23 2.7 Semangka 24 2.7.1 Taksonomi ... 24
ix BAB III BAHAN DAN METODE PENELITIAN 3.1 Alat, Bahan, dan Subjek Penelitian 31 3.1.1 Alat dan Bahan Penelitian ... 31
3.2 Subjek Penelitian 31 3.3 Lokasi dan Waktu Penelitian 32 3.4 Metode Penelitian 32 3.4.1 Desain Penelitian... 32
3.4.2 Variabel Penelitian ... 33
3.4.3 Definisi Operasional Variabel ... 33
3.4.4 Perhitungan Besar Sampel ... 33
3.5 Prosedur Penelitian 34 3.5.1 Persiapan Satu Hari Sebelum Penelitian ... 34
3.5.2 Pada Hari Penelitian ... 34
3.5.3 Prosedur Tes Pengaruh Jus Semangka Terhadap Kelelahan Otot ... 34
3.6 Analisis Data 35 3.6.1 Data Yang Diukur ... 35
3.6.2 Hipotesis Statistik ... 35
3.6.3 Kriteria Uji Didasarkan Pada Nilai p ... 35
3.7 Aspek Penelitian 35 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil \ 337
x
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1 Skala Observasional (Bernard, 2005)………...…23 Tabel 2.2 Kandungan Vitamin per 100 gram Semangka (Nutritiondata, 2014)...26 Tabel 2.3 Kandungan Kalori per 100 gram Semangka (Nutritiondata, 2014)…..26 Tabel 2.4 Kandungan Karbohidrat per 100 gram Semangka (Nutritiondata,
2014)………...………...…27
Tabel 4.1 Rerata Kelompok Kontrol dan Kelompok
Perlakuan………..……….…37
Tabel 5.1 Skala Observasional (Bernard, 2005)………...………49
xi
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1 Tingkat Organisasi Sebuah Otot Rangka (Lauralee Sherwood,
2007)………..9 Gambar 2.2 Faktor Perifer yang Berkontribusi Dalam Pembentukan Kelelahan
Otot (Boone et al., 2013)………...22 Gambar 2.3 Buah Semangka Merah (Wehner & C. Barrett, 2010)…………...24
xii
DAFTAR DIAGRAM
Halaman Diagram 1.1 Kerangka pemikiran………5
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
LAMPIRAN I Surat Keputusan Etik Penelitian………44
LAMPIRAN II Infomed Consent yang Telah Diisi Subjek Penelitian…………..45
LAMPIRAN III Hasil Pengumpulan Data……….46
LAMPIRAN IV Analisis Data Statistik……….47
LAMPIRAN V Skala Observasional……….49
LAMPIRAN VI Dokumentasi Peneltian………...50
Riwayat Hidup………...54
1 BAB I PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Olahraga semakin berkembang menjadi gaya hidup karena memiliki banyak manfaat. Olahraga yang sesuai dan mencukupi merupakan hal yang penting dalam mencegah penyakit dan berguna sebagai rehabilitasi (Sherwood, 2007). Manfaat kesehatan dari melakukan aktivitas fisik secara teratur sudah tidak diragukan lagi, hampir semua orang bisa merasakan keuntungannya. Sudah banyak bukti yang menunjukan bahwa dengan melakukan aktivitas fisik secara teratur dapat mengurangi risiko terkena lebih dari 25 kondisi medis yang kronis dan kematian dini sebanyak 20%-30% (Warburton & Bredin, 2016).
Salah satu bentuk olahraga adalah latihan fisik anaerobik, yaitu aktivitas berjangka pendek berintensitas tinggi misalnya angkat beban (latihan kekuatan) dan lari cepat 100 meter yang berlangsung dalam hitungan (Lauralee Sherwood, 2007). Ketika dilakukan dengan benar, latihan kekuatan dapat memberikan manfaat fungsional yang signifikan dan peningkatan potensi kesehatan seperti peningkatan kekuatan dan daya tahan tulang, otot, tendon, dan ligamen, meningkatkan fungsi sendi, mengurangi cedera akibat otot lemah dan meningkatkan fungsi jantung. Hal ini juga dapat membantu mempertahankan massa tubuh (penting bagi individu yang berusaha menurunkan berat badan), menurunkan risiko osteoporosis, dan mengembangkan koordinasi dan keseimbangan (Wilmore & Knuttgen, 2003).
Selama berolahraga terjadi perubahan homeostasis tubuh. Perubahan-perubahan yang terjadi sebagai respons terhadap olahraga adalah upaya tubuh untuk mempertahankan homeostasis ketika tuntutan terhadap tubuh meningkat. Saat otot berkontraksi dengan intens, otot akan membentuk asam laktat yang membuat pH internal sel otot menurun, akumulasi asam laktat tersebut diduga berperan dalam timbulnya rasa nyeri pada otot yang dirasakan
2
ketika seseorang melakukan olahraga (Lauralee Sherwood, 2007). Di sisi lain, aktivitas fisik yang intensif menyebabkan meningkatnya stress oksidatif yang merupakan penyebab dari peningkatan produksi radikal bebas, hal tersebut adalah salah satu faktor yang menyebabkan terhambatnya pemulihan otot akibat kelelahan karena latihan (Ostojić Sergej, 2011).
Otot yang digunakan secara intensif menunjukkan penurunan kinerja progresif. Fenomena ini bersifat reversibel dan dilambangkan dengan kelelahan otot (Lauralee Sherwood, 2007). Kelelahan dapat dideskripsikan sebagai kegagalan dari kerja otot dalam mempertahankan tegangan atau kekuatan yang diperlukan untuk mempertahankan kontraksi (Boone et al., 2013). Waktu timbulnya kelelahan otot bervariasi sesuai dengan jenis serat otot dan dengan intensitas latihan, kelelahan muncul lebih cepat pada aktivitas berintensitas tinggi (Lauralee Sherwood, 2007).
Oleh karena itu, kelelahan otot dapat dihambat dengan hidrasi yang tepat selama berolahraga. Ada sejumlah cara untuk menjaga hidrasi yang cukup selama berolahraga yaitu dengan meminum air mineral saja atau meminum minuman berenergi, seperti sport drink, yang mengandung karbohidrat dan elektrolit. Minuman berenergi dinilai memiliki banyak manfaat dalam dunia kesehatan dan kebugaran sebagai suplemen bagi para atlet dan masyarakat pada umumnya. Sebagian orang suka meminum minuman berenergi, namun ada sebagian orang yang lebih memilih minuman yang alami seperti jus buah untuk hidrasi. Jus buah bukan hanya dapat memberikan nutrisi, tetapi juga mengandung antioksidan (Denysschen, Ford, Rao, & Zimmerman, 2014). Salah satu buah yang dapat digunakan sebagai hidrasi untuk olahraga adalah semangka. Semangka diketahui mengandung asam amino sitrulin dan kaya akan antioksidan yaitu likopen.
Pada penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Martha P. Tarazona-Díaz ditemukan bahwa jus semangka pada atlet dapat menghambat kelelahan otot setelah latihan fisik. Penelitian tersebut mengukur parameter antara lain konsentrasi laktat darah dan muscle soreness (Tarazona-Díaz, Alacid, Carrasco, Martínez, & Aguayo, 2013).
3
Pada penelitian ini akan dilakukan pada subjek penelitian yang bukan atlet dan menggunakan metode simple muscle fatigue test untuk membuktikan kembali pengaruh jus semangka dalam menghambat terjadinya kelelahan otot.
1.2Identifikasi Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, maka identifikasi masalah penelitian ini adalah:
- Apakah jus semangka menghambat kelelahan otot
1.3Maksud dan Tujuan
Maksud dan tujuan penelitian adalah untuk membuktikan jus semangka dapat menghambat kelelahan otot.
1.4Manfaat Penelitian
Manfaat akademis : menambah wawasan di bidang fisiologi olahraga tentang manfaat pemberian jus semangka sebagai suplemen antioksidan saat berolahraga.
Manfaat praktis : untuk menginformasikan kepada masyarakat bahwa mengonsumsi jus semangka sebelum berolahraga dapat menghambat kelelahan otot, sehingga durasi olahraga dapat lebih lama dan efektif.
1.5Kerangka Pemikiran
ATP adalah satu-satunya sumber energi yang dapat secara langsung digunakan untuk kontraksi otot, kontraksi otot tidak dapat dipertahankan pada tingkat tertentu secara terus-menerus hingga akhirnya tegangan di otot berkurang seiring dengan munculnya kelelahan. Penyebab kelelahan otot
4
antara lain akumulasi asam laktat dan peningkatan stress oksidatif (Lauralee Sherwood, 2007; Ostojić Sergej, 2011).
Semangka (Citrullus lanatus) mengandung 8-20 miligram likopen per 180 gram porsi dan daging semangka mengandung sekitar 250 miligram sitrulin per cangkir (Perkins-Veazie & Collins, 2006). Semangka bersifat basa -1,9 PRAL mEq/100g (Potentian Renal Acid Load adalah nilai yang dihitung dari nutrisi tertentu dalam makanan yang memiliki indikasi yang paling signifikan untuk mengubah keasaman atau alkalinitas tubuh) (Klopfer-Nährmittel GmbH, 2004).
Likopen adalah antioksidan yang berperan dalam mereduksi stress oksidatif yang dihasilkan saat kontraksi otot yang intens, sedangkan sitrulin merupakan produk sampingan dari konversi asam amino arginin menjadi nitric oxide (NO). Nitric oxide menyebabkan vasodilatasi untuk
meningkatkan aliran darah, membawa oksigen lebih baik, dan mengurangi penumpukan asam laktat dalam darah sehingga dapat mengurangi nyeri akibat kontraksi otot yang intens. Sifat semangka yang basa juga dapat mengatasi penurunan pH intrasel akibat dari akumulasi asam laktat, sehingga likopen, sitrulin, dan semangka yang bersifat basa dapat menghambat kelelahan otot (Lauralee Sherwood, 2007; Ostojić Sergej, 2011; Pérez -Guisado & Jakeman, 2010; Sirait et al., 2015).
5
(-)
(-)
(-)
Diagram 1.1 Kerangka pemikiran (Boone et al., 2013; Lauralee Sherwood, 2007;
Sirait et al., 2015; Tarazona-Díaz et al., 2013)
1.6Hipotesis
40 5.1 Simpulan
Jus semangka menghambat kelelahan otot.
5.2 Saran
Dari hasil penelitian ini maka disarankan untuk masyarakat agar dapat mengonsumsi jus semangka sebagai suplementasi 30-60 menit sebelum berolahraga karena dapat menghambat terjadinya kelelahan otot.
Untuk penelitian selanjutnya disarankan untuk meneliti jenis semangka yang lain, dalam bentuk olahan semangka yang lain, dan menggunakan subjek penelitian yang rutin berolahraga misalnya pada atlet.
Universitas Kristen Maranatha BAB V
i
Pengaruh Jus Semangka (
Citrullus lanatus)
Terhadap Kelelahan Otot
KARYA TULIS ILMIAH
Karya tulis ini dibuat Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Kedokteran
UTIN ALVINA NUZULIAWATI
1310150
FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS KRISTEN MARANATHA
BANDUNG
vi
KATA PENGANTAR
Puji dan rasa syukur mendalam saya panjatkan kehadirat Allah SWT, karena berkat limpahan rahmat-Nya, telah tersusun Karya Tulis Ilmiah yang berjudul
“Pengaruh Jus Semangka (Citrullus lanatus) Terhadap Kelelahan Otot” dapat diselesaikan dengan baik dan tepat pada waktunya.
Karya Tulis Ilmiah ini disusun sebagai salah satu persyaratan akademik untuk memperoleh gelar Sarjana Kedokteran (S.Ked) di Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Maranatha, Bandung.
Penyusunan Karya Tulis Ilmiah ini selesai dengan bantuan berbagai pihak yang bersedia membantu penulis dalam melakukan penelitian ini. Bantuan baik materiil, maupun moril berupa semangat, dukungan, dan doa yang penulis dapatkan selama proses pengerjaan Karya Tulis Ilmiah. Oleh karena itu, penulis menyampaikan terima kasih kepada :
1. Decky Gunawan, dr., M. Kes, AIFO, selaku dosen pembimbing utama yang telah meluangkan waktu, tenaga, dan pikiran dalam membimbing penulis menyelesaikan Karya Tulis Ilmiah ini.
2. Rizna Tyrani Rumanti, dr., M. Kes., selaku dosen pembimbing pendamping atas waktu, bimbingan, dukungan, saran, dan bantuannya kepada penulis dalam menyelesaikan Karya Tulis Ilmiah ini.
3. Harijadi Purnomo, dr., M.Kes., selaku dosen wali yang memberi arahan dan dukungan moril kepada penulis.
4. Sahabat – sahabat, Putri Sophia, Andromeda, Gamadiva Rezkita, Trisha, Annisa, Puput, Desrah, Nabila terimakasih atas dukungan dan semangat yang diberikan kepada penulis selama menyelesaikan Karya Tulis Ilmiah ini.
5. Subjek Penelitian yang bersedia untuk menempuh uji yang dilakukan dalam penelitian ini.
6. Keluarga tercinta, Ayahanda Gusti Adimartadinata, Ibunda Anna Devi Rachmawati, dan kakak Gusti Andry Akbar Nugroho terimakasih atas doa dan dukungannya kepada penulis agar dapat menyelesaikan Karya Tulis Ilmiah ini.
7. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan Karya Tulis Ilmiah ini yang namanya tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Semoga Tuhan membalas semua kebaikan dengan pahala dan limpahan rahmat-Nya yang tak terhingga.
vii
perkembangan ilmu kedokteran secara umum terutama di Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Maranatha.
Bandung, 13 September 2016
41
Bendahan, D., Mattei, J. P., Ghattas, B., Confort-Gouny, S., Le Guern, M. E., & Cozzone, P. J. (2002). Citrulline/malate promotes aerobic energy production in human exercising muscle. British Journal of Sports
Medicine, 36(4), 282–9. Retrieved from
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12145119
Bernard, T. E. (2005). Static Work 1 Design of Static Muscle Work.
Boone, T., Board, R., Astorino, T., Baker, J., Brock, S., Dalleck, L., … Mickleborough, T. D. (2013). Relative Contributions of Central and Peripheral Factors in Human Muscle Fatigue during Exercise: A Brief Review. Journal of Exercise Physiology Online, 16(6), 1–17.
Budijanto, D. (2013). POPULASI, SAMPLING DAN BESAR SAMPEL. Callis et al. (1991). Activity of citrulline malate on acid-base balance and
blood ammonia and amino acid levels. Study in the animal and in man. Arzneimittel-Forschung, 41(6), 660–3. Retrieved from http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1930358
Denysschen, C. A., Ford, A., Rao, T., & Zimmerman, B. (2014). The physiological effects of Gatorade ® versus diluted fruit juice during exercise : a preliminary study objectives : Journal of Food and Nutrition, 1(7), 101.
Edwards, A. J., Vinyard, B. T., Wiley, E. R., Brown, E. D., Collins, J. K., Perkins-Veazie, P., … Clevidence, B. A. (2003). Consumption of watermelon juice increases plasma concentrations of lycopene and beta-carotene in humans. The Journal of Nutrition, 133(4), 1043–50. Retrieved from http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12672916
Gladwell et al. (2013). Physiology Experiments. Biological Sciences, 58. Guyton & Hall. (2010). Buku Ajar Fisiologi Kedokteran (11th ed.). EGC. Klopfer-Nährmittel GmbH. (2004). Acid-Base Food Table. Prevention, 0–2. L-Arginine. (2015). Retrieved October 14, 2016, from http://naturaldatabase.therapeuticresearch.com/nd/Search.aspx?cs=&s= ND&pt=9&Product=arginine&btnSearch.x=0&btnSearch.y=0
Lauralee Sherwood. (2007). Human Physiology From Cells to Systems Sixth Edition (6th Edition): Lauralee Sherwood: Amazon.com: Books (6th
42 ed.). Brooks Cole.
M. Nur Aini, M. K. (2015). Aneka Buah Berkhasiat Obat. Real Books. Meri Reffeto, & Rosanne Rust. (2010). Glycemic Index Diet For Dummies.
(Illustrated, Ed.). Wiley, 2010.
Natural Database. (2009). L-CITRULLINE Monograph: Natural Medicines
Comprehensive Database. Retrieved from
http://naturaldatabase.therapeuticresearch.com/nd/Search.aspx?cs=&s= ND&pt=100&id=1245&ds=
Naz, A., Butt, M. S., Sultan, M. T., Qayyum, M. M. N., & Niaz, R. S. (2014). Watermelon lycopene and allied health claims. EXCLI Journal, 13, 650– 60. Retrieved from http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26417290 Nutritiondata. (2014). Watermelon, raw nutrition facts & calories. Retrieved
from http://nutritiondata.self.com/facts/fruits-and-fruit-juices/2072/2 Ostojić Sergej. (2011). Drinks with alkaline negative oxidative reduction
potential improve exercise performance in physical. Serb J Sports Sci, 5(3). Retrieved from http://easacademy.org/research-
news/article/drinks-with-alkaline-negative-oxidative-reduction-potential-improve-exercise-performance-in-physical
Pérez-Guisado, J., & Jakeman, P. M. (2010). Citrulline Malate Enhances Athletic Anaerobic Performance and Relieves Muscle Soreness. Journal of Strength and Conditioning Research, 24(5), 1215–1222.
https://doi.org/10.1519/JSC.0b013e3181cb28e0
Perkins-Veazie, P., & Collins, J. K. (2006). Carotenoid changes of intact watermelons after storage. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 54(16), 5868–74. https://doi.org/10.1021/jf0532664
Scientific Classification of Watermelon. (2015). Retrieved from
http://www.fruitvs.com/en/scientific-classification-of-watermelon/model-11-5
Sirait et al. (2015). Pengaruh Pemberian Jus Semangka terhadap Kelelahan Otot dan Delayed Onset Muscle Soreness setelah Latihan Beban (The effect of Watermelon Juice on Muscle Fatigue and Delayed Onset Muscle Soreness after Weight Training).
43
Takeda et al. (2011). Effects of citrulline supplementation on fatigue and exercise performance in mice. Journal of Nutritional Science and
Vitaminology, 57(3), 246–50. Retrieved from
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21908948
Tarazona-Díaz, M. P., Alacid, F., Carrasco, M., Martínez, I., & Aguayo, E. (2013). Watermelon juice: Potential functional drink for sore muscle relief in Athletes. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 61(31), 7522–7528. https://doi.org/10.1021/jf400964r
Victor P Eroschenko. (2008). diFiore’s Atlas of Histology with Functional Correlations (11th Edition) (11th ed.). Lippincott Williams & Wilkins.
https://doi.org/10.1111/j.1469-7580.2008.00956.x
Vøllestad, N. K. (1997). Measurement of human muscle fatigue. Journal of Neuroscience Methods, 74(2), 219–27. Retrieved from
Wehner, T. C., & C. Barrett. (2010). WM Biogeography. Retrieved August
16, 2016, from
http://cuke.hort.ncsu.edu/cucurbit/wmelon/wmhndbk/wmbiogeography .html
Wilmore, J. H., & Knuttgen, H. G. (2003). Aerobic Exercise and Endurance. The Physician and Sportsmedicine, 31(5), 45–51. https://doi.org/10.3810/psm.2003.05.367
