9

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Overweight

Overweight merupakan suatu kondisi dimana berat badan seseorang

melebihi dari berat badan normal. Kondisi ini terjadi akibat dari ketidakseimbangan

antara input dan output. Input berkaitan dengan asupan energi sedangkan output

berkaitan dengan keluaran energi. Kebiasaan pola makan yang tinggi dan aktifitas

fisik yang sedentary akan menyebabkan penambahan berat badan. Hal ini

diakibatkan oleh ketidakseimbangan keluaran energi dengan asupan energi

sehingga kelebihan energi yang terdapat didalam tubuh akan terakumulasi menjadi

jaringan lemak (jaringan adiposa) sehingga apabila kebiasaan tersebut terus

berlanjut maka akan terjadi penambahan berat badan secara perlahan. Seseorang

dengan kategori overweight cenderung memiliki ciri-ciri yang mudah dikenali

seperti wajah membulat, pipi tembam, dagu rangkap, leher relatif pendek, dada

membusung dengan payudara yang membesar mengandung jaringan lemak, perut

membuncit disertai dinding perut yang berlipat-lipat (Purnamawati, 2009).

Dalam menentukan kategori berat badan digunakan pengukuran berupa

Indeks Massa Tubuh (IMT) dimana berat badan dengan satuan kilogram yang

dibagi tinggi badan kuadrat dengan satuan meter seperti rumus berikut:

IMT =Berat Badan (kg)

[Tinggi Badan (m)]2

10

Hasil penghitungan Indeks Massa Tubuh kemudian diklasifikasikan

berdasarkan kriteria asia pasifik seperti pada tabel 2.1 berikut:

Tabel 2.1

Klasifikasi IMT Menurut Kriteria Asia Pasifik

Klasifikasi IMT (kg/m2)

Underweight 30

Sumber: National Institute for Health, 2006

Penyebab overweight digolongkan menjadi dua faktor menurut penelitian

Purnamawati pada tahun 2009 yaitu faktor genetik dan faktor lingkungan. Faktor

genetik yang mempunyai peranan kuat yang diketahui adalah parental fatness yaitu

seseorang yang kelebihan berat badan biasanya disebabkan oleh oleh orang tua

yang juga memiliki berat badan yang berlebih. Faktor lingkungan yang berperan

sebagai penyebab terjadinya overweight yaitu nutrisional (perilaku makan),

aktifitas fisik dan sosial ekonomi.

Keseimbangan energi dalam tubuh diatur oleh hipotalamus melalui 3 proses

fisiologis yaitu pengendalian rasa lapar dan kenyang, mempengaruhi laju keluaran

energi, dan regulasi sekresi hormon. Apabila asupan energi melebihi dari yang

dibutuhkan, maka jaringan adiposa meningkat disertai dengan peningkatan kadar

leptin dalam peredaran darah. Leptin kemudian merangsang anorexigenic center di

hipotalamus agar menurunkan produksi neuro peptide sehingga terjadi penurunan

nafsu makan. Demikian pula sebaliknya bila kebutuhan energi lebih besar dari

11

asupan energi maka jaringan adiposa berkurang dan terjadi rangsangan pada

anorexigenic center di hipotalamus untuk meningkatkan produksi neuro peptide

sehingga terjadi peningkatan nafsu makan. Pada sebagian besar penderita kelebihan

berat badan terjadi resistensi leptin sehingga tingginya kadar leptin tidak

menyebabkan penurunan nafsu makan. Kelebihan energi didalam tubuh akibat

asupan energi secara terus-menerus menyebabkan penimbunan lapisan lemak

sehingga menyebabkan overweight (Purnamawati, 2009)

2.2 Kebugaran Kardiorespirasi

2.2.1 Pengertian Kebugaran Kardiorespirasi

Kebugaran kardiorespirasi adalah kemampuan paru-paru, jantung dan

pembuluh darah untuk memberikan jumlah oksigen yang cukup ke seluruh jaringan

tubuh untuk memenuhi tuntutan aktivitas fisik yang berkepanjangan (Hoeger,

2014).

Kardiorespirasi merupakan sistem kerja fungsi faal tubuh manusia yang

meliputi sistem kardiovaskular dan respirasi dengan kemampuan untuk melakukan

latihan dinamis menggunakan otot tubuh dengan intensitas sedang hingga tinggi

pada jangka waktu yang cukup lama serta berhubungan dengan respon jantung,

pembuluh darah serta paru untuk mengangkut oksigen ke otot selama melakukan

olahraga (Hoeger, 2014).

Kebugaran kardiorespiasi menunjukkan lamanya seseorang dalam

melakukan suatu aktivitas. Dalam laboratorium pengukuran yang paling objektif

dilakukan dengan menghitung ambilan maksimal O2 (VO2maks) (Effendi, 1983).

12

Kebugaran kardiorespirasi yang baik sangat berpengaruh pada kebugaran

fisik seseorang. Kebugaran fisik adalah kemampuan seseorang untuk melakukan

tugasnya sehari-hari dengan gampang tanpa merasa lelah yang berlebihan, serta

masih mempunyai sisa atau cadangan tenaga untuk menikmati waktu senggangnya

dan untuk keperluan-keperluan mendadak (Sumosardjuno, 1996). Untuk dapat

mengetahui kemampuan kardiorespirasi seseorang maka harus dapat diketahui

konsumsi oksigen maksimal atau kapasitas VO2maks. Konsumsi oksigen maksimal

atau kapasitas VO2maks adalah ambilan oksigen selama aktivitas maksimum

(Janssen, 2002).

Menurut Pate dkk (1993) tenaga aerobik maksimal seringkali disebut

penggunaan oksigen maksimal yang merupakan tempo tercepat di mana seseorang

dapat menggunakan oksigen selama berolahraga. Kualitas daya tahan paru dan

jantung dinyatakan dengan besarnya VO2maks atau jumlah oksigen maksimum

yang dikonsumsi secara maksimal dalam satuan ml/kg.bb/menit (Irianto, 2000).

Dalam proses menentukan besarnya kemampuan kardiorespirasi diperlukan

pengukuran oksigen yang digunakan maksimal (ambilan oksigen maksimal) atau

VO2maks secara langsung untuk beraktivitas. Salah satu bentuk tes lapangan yang

digunakan untuk mengetahui VO2maks adalah cooper test (12 minutes run test).

Tes ini cukup sering digunakan untuk mengukur kebugaran kardiorespirasi dan

penerapannya cukup sederhana (Nala, 2011) dimana indikator yang digunakan

ialah ambilan oksigen maksimal saat melakukan suatu aktivitas atau VO2maks.

13

2.2.2 Volume Oksigen Maksimal (VO2maks)

VO2maks yaitu suatu ukuran kapasitas tubuh dalam menggunakan oksigen.

VO2maks merupakan jumlah oksigen maksimal yang dikonsumsi permenit ketika

seseorang telah mencapai usaha maksimal. VO2maks merupakan faktor utama

untuk menentukan intensitas latihan atau kecepatan langkah yang dapat dilakukan

secara terus-menerus. VO2maks dianyatakan dalam berat badan dalam milliliter

oksigen yang dikonsumsi perkilogram permenit (mL/kg/min). VO2maks

bergantung pada transportasi oksigen, kapasitas ikatan oksigen dalam darah, fungsi

jantung, kapabilitas difusi oksigen dan oksidatif potensial di otot (Wiwin, 2008).

Kapasitas aerobik menggambarkan besarnya kemampuan motorik dari

proses aerobik seseorang. Semakin besar kapasitas VO2maks seseorang maka

semakin besarpula kemampuan untuk melakukan beban kerja yang berat dan proses

pemulihan kebugaran fisik lebih cepat. VO2maks yang besar berbanding lurus

dengan kemampuan seseorang melakukan beban kerja yang berat dalam waktu

yang relatif lama. Hal ini disebabkan oleh kapasitas anaerobik yang dimiliki

seseorang sangat terbatas, sehingga sulit untuk bertahan saat melakukan beban

kerja/latihan yang berat. Oleh sebab itu sistem aerobik yang bekerja hanya dengan

pemakaian oksigen merupakan kunci penentu keberhasilan dalam olahraga

ketahanan. VO2maks yang besar juga mempercepat pemulihan setelah beraktivitas.

VO2maks yang tinggi memungkinkan untuk melakukan pengulangan gerakan yang

berat dan lebih lama. Untuk dosis aktivitas fisik yang sama maka VO2maks yang

lebih tinggi akan menghasilkan kadar asam laktat yang rendah sehingga

mempercepat proses pemulihan (Wiwin, 2008).

14

2.2.3 Faktor yang mempengaruhi kebugaran kardiorespirasi

Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi daya tahan kardiorespirasi

menurut Susilowati (2007), yaitu:

1. Indeks Massa Tubuh

IMT merupakan hasil dari berat badan (kilogram) dibagi kuadrat dari tinggi

badan (meter). IMT menggambarkan adiposa pada tubuh seseorang. Dengan

pengukuran IMT diperoleh kategori sebagai berikut underweight, normal,

overweight dan obesitas.

2. Umur

Umur mempengaruhi hampir semua komponen dalam kesegaran jasmani.

Umur dapat mempengaruhi daya tahan kardiovaskular seseorang. Ketahanan

kardiovaskular mencapai puncaknya pada usia 10-20 tahun dengan nilai indeks

jantung normal kira-kira 4 L/menit/m2. Ketahanan kardiovaskular menurun

secara perlahan seiring dengan bertambahnya usia, dan pada usia 80 tahun nilai

normal indeks jantung hanya tinggal 50%. Ini dikarenakan penurunan kekuatan

kontraksi jantung, massa otot jantung, kapasitan vital paru dan kapasitas

oksidasi otot skeletal.

3. Jenis Kelamin

Daya tahan kardiovaskular antara pria dan wanita berbeda pada masa pubertas.

Hal ini karena wanita memiliki jaringan lemak yang lebih banyak dibandingkan

pria. Selain itu juga terdapat perbedaan kekuatan otot antara pria dan wanita

yang disebabkan oleh perbedaan ukuran otot dan proporsinya dalam tubuh.

15

4. Aktivitas Fisik (kebiasaan olahraga)

Kebiasaan olahraga yang dilakukan oleh seseorang akan berpengaruh terhadap

daya tahan kardiovaskular. Orang yang terlatih akan memiliki otot yang lebih

kuat, lebih lentur, dan memiliki ketahanan kardiorespirasi yang lebih baik.

Latihan yang bersifat aerobik yang dilakukan secara teratur akan meningkatkan

daya tahan kardiovaskular dan mengurangi lemak tubuh. Aktivitas fisik yang

baik dapat meningkatkan daya tahan kardiovaskular, yaitu penurunan denyut

nadi, pernafasan semakin membaik, penurunan risiko penyakit jantung dan

hipertensi.

2.2.4 Cooper Test (12 minutes run test)

Tingkat kebugaran kardiorespirasi dapat diukur berdasarkan konsumsi

oksigen pada saat latihan atau volume dan kapasitas maksimum yang disebut juga

dengan VO2maks. Kapasitas aerobik menunjukkan kapasitas maksimal oksigen

yang dipergunakan oleh tubuh (VO2maks). Semakin banyak oksigen yang diasup

atau diserap oleh tubuh menunjukkan semakin baik kinerja otot dalam bekerja

sehingga zat sisa-sisa yang menyebabkan kelelahan jumlahnya akan semakin

sedikit. VO2maks diukur dalam banyaknya oksigen dalam liter per menit (l/min)

atau banyaknya oksigen dalam mililiter per berat badan dalam kilogram per menit

(ml/kg/min).

Cooper Test (12 minutes run test) adalah tes yang sering digunakan karena

tes ini sangat mudah dilakukan, dan tidak membutuhkan alat khusus. Dalam

mengukur VO2maks dengan menggunakan tes lari 12 menit, yaitu dengan cara

berlari atau berjalan tanpa henti selama 12 menit. Tujuan dari tes lari 12 menit untuk

16

mengukur kapasitas aerobik (VO2maks) dengan metode mengukur jarak tempuh

yang dapat dicapai selama berlari atau berjalan 12 menit dengan tanpa henti.

Dari hasil pencatatan jarak tempuh, lalu dihitung kemampuan VO2maks

masing-masing peserta, dengan menggunakan rumus cooper test:

Keterangan:

d12 : Jarak yang ditempuh

VO2maks : Parameter Kardiorespirasi

Hasil yang diperoleh dari rumus diatas kemudian diklasifikasikan

berdasarkan tabel Kebugaran Kardiorespirasi:

TABEL 2.2

Nilai Normatif VO2maks (ml/kg/min) Pada Pria

Age Very Poor Poor Fair Good Exellent Superior

13-19 55.9

20-29 52.4

30-39 49.4

40-49 48.0

50-59 45.3

60+ 44.2

Sumber: Doust, 2006

VO2maks = (d12 - 505) ÷ 45

17

2.3 Sistem Kardiorespirasi

2.3.1 Sistem Sirkulasi

Sistem sirkulasi terdiri atas sirkulasi pulmonal dan sirkulasi sistemik serta

sistem koronaria. Pada sirkulasi pulmonal, darah dari jantung (ventrikel kanan)

melalui arteri pulmonalis masuk ke paru-paru kemudian dari paru-paru masuk ke

vena pulmonalis dan masuk kembali ke jantung melalui atrium kiri (Luhulima,

2001).

Pada sirkulasi sistemik, darah melalui vena cava superior dan inferior masuk

ke atrium kanan, kemudian ke ventrikel kanan melalui katup trikuspidalis (katup

AV kanan) dan trunkus pulmonalis melalui katup semilunaris pulmonal. Kemudian

darah dipompakan melalui arteri pulmonalis masuk ke dalam paru-paru (terjadi

pertukaran gas), CO2 dikeluarkan ke saluran napas dan O2 didifusi ke darah yang

terjadi di alveoli), kemudian kembali ke jantung melalui vena pulmonalis, masuk

ke dalam atrium kiri. Darah dari atrium kiri ke ventrikel kiri melalui katup

bicuspidalis (katup mitralis). Darah dari ventrikel kiri dipompa keseluruh tubuh

melalui aorta ascendens dengan katup semilunaris aorta dan diedarkan keseluruh

tubuh melalui arteri yang berlanjut pada arteriol jaringan (ke sel). Kemudian darah

balik (darah vena) kembali ke jantung melalui vena yaitu vena cava superior dan

inferior (Luhulima, 2001).

Pada sirkulasi koronaria (sirkulasi jantung), arteri koroner berawal dari

basis aorta asendens. Untuk menjamin pasokan darah ke jantung, arteri koroner

memiliki banyak anastomosis. Hambatan pada sirkulasi koroner, apakah pada

18

spasme atau sumbatan, akan menimbulkan iskhemia miokardium dan bila tidak

segera diatasi akan terjadi infark miokardium (Wiwin, 2008).

2.3.2 Anatomi Jantung

Jantung terdiri dari 4 bagian. Sisi kanan dan kiri jantung masing-masing

tersusun atas dua bagian, atrium dan ventrikel. Dinding yang memisahkan bagian

kanan dan kiri disebut septum. Ventrikel adalah bagian jantung yang

menyemburkan darah ke arteri. Fungsi atrium adalah menampung darah yang

datang dari vena dan bertindak sebagai tempat penimbunan sementara sebelum

darah kemudian dikosongkan ke ventrikel. Perbedaan ketebalan dinding atrium dan

ventrikel berhubungan dengan beban kerja yang diperlukan oleh tiap bagian.

Dinding atrium lebih tipis dibandingkan dengan dinding ventrikel karena

rendahnya tekanan yang ditimbulkan oleh atrium untuk menahan darah dan

kemudian menyalurkannya ke ventrikel. Ventrikel kiri mempunyai beban kerja

yang lebih berat diantara dua bagian bawahnya, maka tebalnya sekitar 2 ½ lebih

tebal dibandingkan dengan dinding ventrikel kanan. Ventrikel kiri menyemburkan

darah melawan tahanan sistemik yang tinggi, sementara ventrikel kanan melawan

tekanan rendah pembuluh darah (Smeltzer & Bare, 2002).

Jantung terletak di dalam rongga mediastinum dari rongga dada (thoraks),

diantara kedua paru. Selaput yang mengitari jantung disebut dengan perikardium,

yang terdiri dari 2 lapisan, yaitu perikardium parietalis (lapisan luar yang melekat

pada tulang dada dan selaput paru) dan perikardium visceralis (lapisan permukaan

jantung itu sendiri atau yang sering disebut juga dengan epikardium). Diantara

kedua lapisan selaput tersebut, terdapat cairan pelumas yang berfungsi mengurangi

19

gesekan yang timbul akibat gerak jantung saat memompa. Cairan ini disebut cairan

perikardium (Wiwin, 2008).

Jaringan otot khusus yang menyusun dinding jantung dinamakan otot

jantung. Secara mikroskopis, otot jantung mirip otot serat lurik (skelet), yang

berada di bawah kontrol kesadaran. Namun secara fungsional, otot jantung ini

menyerupai otot polos karena bersifat volunter. Serat otot jantung tersusun secara

interkoneksi sehingga dapat berkontraksi dan relaksasi secara terkoordinasi. Pola

urutan kontraksi dan relaksasi tiap-tiap serabut otot akan memastikan kelakuan

ritmik otot jantung sebagai satu keseluruhan dan memungkinkannya berfungsi

sebagai pompa (Smeltzer &Bare, 2002). Dinding jantung terdiri atas 3 lapisan otot

jantung yaitu epicardium (lapisan otot paling luar), myocardium (lapisan otot

tengah) dan endocardium (lapisan otot paling dalam) (Wiwin, 2008).

Gambar 2.1 Anatomi Jantung (Arsana, 2013)

20

2.3.3 Fisiologi Jantung

Darah yang terdapat di dalam jantung dipompa keluar secara terus-menerus

dan setelah melalui sistem vaskular, darah kembali ke jantung. Sistem vaskular

yang dilalui dapat berupa sistem sirkulasi paru (pulmonary circulation) dan sistem

sirkulasi umum (systemic circulation). Pembuluh darah pada kedua sistem tersebut

terdiri dari: 1) pembuluh darah nadi (arteri) yang mengalirkan darah dari jantung

ke jaringan sel-sel tubuh, 2) pembuluh darah balik (vena) yang mengalirkan darah

dari jaringan sel-sel tubuh ke jantung (Masud, 1992).

Pada orang normal, darah yang masuk ke jantung melalui vena cava,

kemudian dipompa ke sistem sirkulasi paru. Setelah mengalami oksigenasi di dalam

jaringan sel-sel paru, kemudian darah kembali ke jantung melalui pembuluh darah

balik (vena pulmonalis). Selanjutnya darah dipompa keluar dari jantung melalui

bilik kiri ke sistem sirkulasi sistemik menuju ke seluruh jaringan sel-sel tubuh

(Masud, 1992).

Pada keadaan normal, jumlah darah yang dapat dipompa oleh jantung sesuai

dengan jumlah darah yang masuk kembali ke jantung, sebesar 5 liter per menitnya

dan dapat meningkat pada olahraga yang berat sampai 25-35 liter permenit (Masud,

1992).

Sistem kardiovaskular mengalirkan darah ke seluruh bagian tubuh dan

menyalurkan kembali ke jantung. Dengan jantung berkontraksi dan berelaksasi,

maka jantung mampu mengalirkan darah di dalam sistem tersebut. Perubahan-

perubahan hemodinamik di dalam sistem tersebut menyebabkan perubahan tekanan

dan mengakibatkan terjadinya peristiwa aliran darah di dalamnya (Masud, 1992).

21

Perpaduan antara perubahan tekanan dan keadaan sistem kardiovaskular,

memungkinkan terjadinya hemodinamik disepanjang sistem kardiovaskular. Dan

darah dapat kembali ke jantung, karena adanya perbedaan tekanan antara jantung

kiri dengan atrium kanan dengan tekanan atrium kanan mendekati nol, sedangkan

tekanan kapiler di jaringan tetap lebih tinggi, sehingga memungkinkan darah dari

jaringan sel tubuh melalui vena kembali ke jantung. Darah dipompa dari jantung

kanan menuju jaringan paru untuk mengambil oksigen dan mengeluarkan

karbondioksida, kemudian kembali ke jantung melalui atrium kiri. Darah yang telah

mengalami oksigenasi selanjutnya dipompa jantung ke sistem sirkulasi sitemik

melalui aorta. Kemudian aorta membagi aliran darah menuju cabang-cabang arteri

dan subarteri yang terdapat di dalam jaringan sel dan organ yang arteriolnya

kemudian bercabang membentuk anyaman kapiler. Dibagian ini terjadi pertukaran

O2 dan CO2. Serta berdifusinya makanan, vitamin, mineral serta darah akan

mengangkut kembali produk akhir metabolik dari jaringan-jaringan sel ke tempat

pembuangan. Dari kapiler, darah menuju venula dan selanjutnya darah mengalir di

dalam sistem vena menuju ke jantung. Aliran darah balik ini akan dipercepat

kembali ke jantung oleh adanya aktivitas penghisap (suction) jantung dan pompa

otot (Masud, 1992).

2.3.4 Sistem Vaskular

Pembuluh darah mengalirkan darah yang dipompakan jantung ke dalam sel.

Sistem peredaran atau sistem vaskular terdiri dari arteri, arteriol, kapiler, venula dan

vena.

22

1. Arteri

Arteri bersifat kuat dan lentur yang membawa darah dari jantung dan

menanggung tekanan darah yang paling tinggi. Kelenturannya membantu

mempertahankan tekanan darah diantara denyut jantung (Luhulima, 2001).

2. Arteriol

Arteriola adalah arteri yang lebih kecil dan memiliki dinding berotot yang

menyesuaikan diameternya untuk meningkatkan atau menurunkan aliran darah

ke daerah tertentu (Luhulima, 2001).

3. Kapiler

Kapiler merupakan pembuluh darah yang halus dan berdinding sangat tipis

yang berfungsi sebagai jembatan diantara arteri yang membawah darah dari

jantung dan vena yang membawah darah kembali ke jantung. Kapiler

memungkinkan oksigen dan zat makanan berpindah dari darah ke dalam

jaringan dan memungkinkan hasil metabolisme berpindah dari jaringan ke

dalam darah, dari kapiler darah mengalir ke dalam venula (Luhulima, 2001).

4. Venula

Venula mengalirkan darah ke dalam vena kemudian kembali ke jantung

(Luhulima, 2001).

5. Vena

Vena memiliki dinding yang tipis tetapi biasanya berdiameter lebih besar dari

pada arteri sehingga vena mengangkut darah dalam volume yang sama tetapi

dengan kecepatan yang lebih rendah dan tidak terlalu di bawah tekanan

(Luhulima, 2001).

23

2.3.5 Sistem Pulmonal (Respiratory System)

Respiratory System terdiri dari jalan udara dan jaringan paru-paru yang

dibagi menjadi upper tractus dan lower tractus. Upper respiratory tractus terdiri

dari hidung, pharynx, larynx dan bagian atas trachea. Lower respiratory tractus

terdiri dari bagian bawah trachea, bronchialis dan alveoli (Wiwin, 2008).

1. Mekanisme respirasi

Efek gerakan yang prinsipal dari thoraks adalah untuk mengubah kapasitas

rongga thoracic sehingga memungkinkan udara ditarik ke dalam (inspirasi) atau

dihembuskan (ekspirasi), dan dengan demikian akan menghasilkan ventilasi

paru-paru. Kapasitas ini dapat meningkat dalam 3 dimensi yaitu kearah antero-

posterior, lateral dan vertikal oleh adanya kontraksi otot respirasi yaitu

diaphragma dan intercostalis. Jumlah gerakan bergantung pada ke dalaman

respirasi (ventilasi) (Wiwin, 2008).

2. Inspirasi

Pada saat inspirasi terjadi kontraksi pada otot diafragma dan otot interkostalis.

Gerakan dimulai oleh otot difragma dimana ketika otot ini berkontraksi maka

terjadi gerakan pada kosta ke arah atas dank e arah luar. Hal tersebut disebabkan

oleh terfiksirnya tendon pada suatu titik sehingga terjadi tarikan pada costa

bagian bawah yang tertarik kea rah atas dan keluar. Pada saat inspirasi berlanjut

maka akan diikuti oleh kontraksi dari otot intercostalis sehingga menimbulkan

gerakan pada costa bawah dan costa bagian atas ke arah atas, kedepan dan

keluar. Dengan demikian kapasitas rongga thoracic meningkat secara

keseluruhan dalam 3 dimensi. Semenjak pleural parietal melekat pada

24

permukaan atas dari diafragma dan permukaan dalam dari thoraks maka

tekanan negatif intrapleural menjadi lebih negatif, sehingga terjadi stretching

pada jaringan elastik paru-paru dan meningkatkan volume space udara. Udara

mengalir ke dalam karena tekanan didalam paru-paru adalah subatmosfir.

Inspirasi yang lebih dalam akan menghasilkan perbedaan tekanan yang lebih

besar sehingga dengan demikian volume udara yang masuk ke dalam paru-paru

menjadi lebih besar (Wiwin, 2008).

3. Ekspirasi

Ekspirasi merupakan gerakan pasif yang dihasilkan oleh elastic recoil dari

dinding dada dan jaringan paru-paru yang memaksa udara keluar dari paru-paru.

Setelah itu, tekanan didalam paru-paru (tekanan alveolar) menjadi lebih besar

daripada tekanan atmosfir, dan ketika kedua tekanan tersebut adalah sama maka

ekspirasi akan terhenti. Pada ekspirasi yang kuat otot abdominal membantu

pelepasan udara melalui peningkatan tekanan intra-abdominal (Wiwin, 2008).

2.4 Hubungan Indeks Massa Tubuh Dengan Kebugaran Kardiorespirasi

Daya tahan kardiovaskular dipengaruhi oleh beberapa faktor. Faktor-faktor

tersebut diantaranya yaitu IMT dan aktivitas fisik. Dengan IMT dapat diketahui

apakah berat badan seseorang termasuk kategori underweight, normal, overweight,

atau obesitas sedangkan aktivitas fisik untuk mengetahui tingkatan aktivitas pada

seseorang.

Berdasarkan penelitian Mexitalia et al., 2012 menyebutkan bahwa

didapatkan hubungan yang bermakna antara kesegaran kardiorespirasi dengan

IMT, dimana semakin tinggi IMT maka tingkat kesegaran kardiorespirasi semakin

25

rendah. Hasil penelitian ini serupa dengan penelitian pada anak laki-laki Jepang

yang hasilnya semakin tinggi IMT seseorang semakin rendah kesegaran

kardiorespirasinya. Massa lemak diyakini sebagai sebab rendahnya kesegaran

kardiorespirasi tersebut (Miyatakeet al., 2001).

Kelebihan berat badan menyebabkan sejumlah gangguan metabolisme serta

beberapa jenis gangguan pernapasan. Perubahan yang terjadi pada pernafasan

meliputi mekanika pernapasan, tahanan aliran udara, pola pernapasan, pertukaran

gas (Wulandari, 2005). Komplikasi kardiorespirasi yang dijumpai pada overweight

dipengaruhi oleh jumlah dan distribusi lemak tubuh. Perubahan mekanika respirasi

atau kemampuan regangan paru menyebabkan terjadinya penurunan compliance

yang disebabkan oleh bertambahnya volume darah pulmonal dan kolapsnya

saluran-saluran napas terminal. Kelebihan berat badan memberikan beban

tambahan pada thoraks dan abdomen dengan akibat peregangan yang berlebihan

pada dinding thoraks. Otot-otot pernapasan harus bekerja lebih keras untuk

menghasilkan tekanan negatif yang lebih tinggi pada rongga pleura agar

memungkinkan aliran udara masuk saat inspirasi. Leite et al. (2009)

mengemukakan bahwa insulin memainkan peranan yang penting dalam meregulasi

fungsi transporter anion di mitokondria selama terjadinya siklus Kreb. Jika

mitokondria terganggu maka konsumsi glukosa dan oksigen akan terganggu dan

hal ini akan berdampak pada kemampuan seseorang untuk memiliki tingkat

kebugaran yang baik dan sebagai konsekuensi nilai VO2maks orang tersebut akan

rendah.

26

Sebagian besar penderita kelebihan berat badan mengalami peningkatan

PaCO2 dan terjadi perubahan pola pernapasan. Perubahan mekanika dinding

thoraks atau gangguan fungsi otot-otot pernapasan menyebabkan berkurangnya

kemampuan untuk mengoreksi PaCO2 selama manuver hiperventilasi volunter.

Secara umum, penderita kelebihan berat badan memiliki gangguan respon

pernapasan terhadap perubahan CO2 dan hipoksia yang lebih berat dibandingkan

orang normal (Wulandari, 2005). Kelebihan berat badan juga dapat meningkatkan

beban pada otot – otot pernafasan. Sebagai usaha mengkompensasi peningkatan

beban pada otot-otot pernafasan, penderita kelebihan berat badan mengalami

peningkatan respiratory drive yang mengakibatkan peningkatan ventilasi semenit.

Frekuensi pernapasan meningkat sekitar 25% - 40% dibandingkan orang normal,

sedangkan volume tidal tetap normal, baik saat istirahat maupun melakukan

aktifitas fisik (Wulandari, 2005). Penderita kelebihan berat badan juga mengalami

perubahan penurunan waktu ekspirasi sebagai akibat perubahan compliance sistem

pernapasan.

Meningkatnya beban kerja pernapasan pada penderita kelebihan berat badan

karena peningkatan oxygen cost, penurunan kemampuan regangan jaringan paru

(compliance), peningkatan tahanan sistem pernapasan dan peningkatan nilai

ambang beban inspirasi akibat massa jaringan lemak yang berlebihan. Penderita

kelebihan berat badan mengalami peningkatan beban kerja pernapasan sebesar 60%

dibandingkan orang normal (Wulandari, 2005).

Selain gangguan pada pernafasan, kebanyakan penderita kelebihan berat

badan mengalami hambatan melakukan aktifitas fisik. Beberapa mekanisme yang

27

berperan pada berkurangnya toleransi aktifitas fisik seperti peningkatan laju

metabolisme saat istirahat dan saat aktifitas, beban metabolisme yang tinggi untuk

menggerakkan tubuh, rendahnya cadangan ventilasi dan kardiovaskuler, rendahnya

nilai ambang anaerobik, sesak napas dan deconditioning. Penderita obesitas

mengkonsumsi oksigen 25% lebih banyak dibandingkan non-obese. Banyaknya

energi yang dibutuhkan untuk menggerakkan massa tubuh merupakan salah satu

penyebab meningkatnya beban metabolisme untuk menghasilkan kerja ringan

hingga sedang. Perubahan mekanika dinding thoraks dan abdomen ikut berperan

pada peningkatan beban kerja ventilasi. Hal ini akan memicu makin meningkatnya

denyut jantung dan frekuensi pernapasan pada saat puncak aktifitas fisik walaupun

yang dikerjakannya hanya sub-maksimal (Windiastoni, 2014)

Gangguan sistem kardiorespirasi tersebut tentunya akan berpengaruh pada

kebugaran fisik dimana kebugaran kardiorespirasi merupakan komponen utama

dalam kebugaran fisik (Nala, 2011). Walaupun kebugaran fisik ditentukan oleh

faktor genetik (25% - 40%), latihan fisik yang regular merupakan penentu baik atau

tidaknya kebugaran fisik seseorang (Church et al., 2005).

Berdasarkan penelitian Ross dan Janiszewski (2008), pada individu yang

mengalami kelebihan berat badan sebaiknya disarankan untuk melakukan olahraga

yang menurunkan berat badan karena akan memberikan efek yang besar dalam

menurunkan risiko terjadinya penyakit kardiovaskuler. Olahraga aerobik selama

satu jam akan menurunkan tekanan darah serta mempengaruhi komposisi tubuh

serta meningkatkan efisiensi metabolisme pada otot.

28

2.5 Reaksi Fisiologis Sistem Kardiorespirasi Terhadap Latihan

Pemakaian oksigen (O2) dan pembentukan karbondioksida (CO2) dapat

meningkat hingga 20 kali lipat pada saat tubuh sedang melakukan latihan fisik. Pada

saat latihan fisik pada orang yang sehat. Reaksi fisiologis yang terjadi setelah

latihan dilakukan secara teratur memberikan respon fisiologis, yaitu:

1. Pengaruh latihan terhadap frekuensi denyut jantung

Saat berlatih frekuensi denyut jantung akan mengalami peningkatan.

Peningkatan frekuensi denyut jantung akan sesuai dengan intensitas latihan

yang dilakukan. Semakin tinggi intensitas latihan (misal berlari, latihan sepeda

dan berenang semakin cepat) maka denyut jantung akan terasa semakin cepat.

Jika intensitas latihan dinaikkan maka frekuensi denyut jantung juga akan naik,

tetapi jika intensitas terus dinaikkan pada suatu saat hubungannya tidak linier

lagi (berbentuk garis lurus) melainkan akan ketinggalan (Rilantono, 2012).

2. Pengaruh latihan terhadap volume darah dan curah jantung

Jika pada saat istirahat volume darah sedenyut yang keluar dari jantung (stroke

volume=SV) sekitar 70 cc pada saat berlatih dapat meningkat sampai 90 cc per

denyut. Bagi orang terlatih volume sedenyut saat istirahat sekitar 90-120 cc

pada saat berlatih dapat mencapai 150-170 cc. Besarnya curah jantung adalah

frekuensi denyut jantung (banyaknya denyutan selama satu menit) dikalikan

volume darah sedenyut yang keluar dari jantung. Bagi orang yang terlatih,

kenaikan curah jantung akan jauh lebih tinggi. Hal tersebut bertujuan untuk

membuang CO2 yang dihasilkan ketika latihan (Rilantono, 2012).

3. Pengaruh latihan terhadap tekanan darah

29

Meningkatnya hormon epinefrin saat latihan akan menyebabkan semakin

kuatnya kontraksi otot jantung. Meskipun demikian tekanan sistol tidak

langsung meningkat drastis karena pengaruh epinefrin pada pembuluh darah

dapat menyebabkan pelebaran (dilatasi). Pelebaran pembuluh darah akan sangat

tergantung pada kondisinya. Jika pembuluh darah sudah mengalami pengerasan

maka pembuluh darah akan menjadi kaku, tidak elastis, sehingga pelebaran

akan terbatas. Dengan demikian kenaikan tekanan darah saat latihan akan dapat

terjadi. Peningkatan pelebaran pembuluh darah saat latihan juga disebabkan

karena meningkatnya suhu tubuh. Banyaknya keringat yang keluar akan

menyebabkan plasma darah keluar, volume darah menurun, sehingga tekanan

darah tidak naik berlebihan (Yulianto, 2010).

4. Pengaruh latihan terhadap darah

Pada saat latihan akan banyak sel-sel darah yang pecah baik sel darah merah,

sel darah putih maupun sel pembekuan darah. Ketika terjadi gerakan mendarat

maka akan terjadi benturan kaki dengan lantai menyebabkan banyaknya butir

darah yang pecah. Demikian juga benturan-benturan yang lain misalnya dengan

bola juga akan dapat menyebabkan pecahnya sel-sel darah. Jika latihan

dilaksanakan terus-menerus tidak ada hari untuk pemulihan maka sel-sel darah

akan semakin berkurang. Sebagai akibatnya adalah semakin menurunnya kadar

Hb, dan imunitas atau daya tahan terhadap penyakit infeksi menurun. Oleh

karena itu dalam melaksanakan latihan setiap minggu perlu adanya satu hari

istirahat dengan tidur yang cukup (Yulianto, 2010).

30

5. Pengaruh latihan terhadap distribusi darah

Pada saat berlatih darah akan banyak mengalir ke otot-otot yang terlibat dalam

gerak. Darah akan berfungsi untuk mencukupi kebutuhan latihan baik dalam

pemenuhan nutrisi untuk kebutuhan energi maupun mengangkut sisa

metabolisme. Semakin tinggi intensitas latihan, darah yang mengalir ke otot

akan semakin banyak (Yulianto, 2010).

6. Pengaruh latihan terhadap pernafasan

Pada saat berlatih, pernafasan menjadi lebih dalam. Hal tersebut menyebabkan

peningkatan tekanan udara dalam paru, sehingga difusi (pertukaran gas) antara

O2 dan CO2 juga akan meningkat yang disertai dengan peningkatan frekuensi

pernafasan yang menyebabkan ventilasi (udara yang masuk selama satu menit)

juga akan meningkat. Semakin tinggi intensitas latihan, frekuensi pernafasan

juga akan semakin tinggi, sehingga ventilasi juga akan semakin tinggi (Alsagaff

dan Mukty, 2002).

7. Pengaruh latihan terhadap lemak

Meningkatnya kerja jantung dengan lebih keras menyebabkan peningkatan

konsumsi oksigen yang berarti metabolisme tubuh juga menigkat sehingga

makin banyak lemak yang dipakai untuk pembakaran (Kafiz, 2014).

2.6 Burpee Interval Training

Burpee Interval Training (BIT) merupakan suatu bentuk latihan kombinasi

dari Basic Burpee atau Squat Thrust dengan Sprint Interval Training (SIT). Burpee

sendiri diciptakan oleh Royal H. Burpee, seorang fisiologis dari New York City pada

tahun 1939. Tujuan awal diciptakan Burpee adalah untuk menilai kebugaran

31

individu (Tamarkin, 2014). Menurut kamus Oxford sendiri, burpee didefinisikan

sebagai latihan fisik yang terdiri dari squat thrust yang berawal dan berakhir pada

posisi berdiri. Latihan ini terdiri dari 4 (empat) hitungan gerakkan dasar yang

melibatkan hampir seluruh otot tubuh dan dilakukan dengan sangat cepat

(Tamarkin, 2014).

Burpee Interval Training termasuk jenis latihan interval dimana melibatkan

serangkaian intensitas rendah ke tinggi dengan diselingi waktu istirahat atau

bantuan (Heyward, Vivian H, 2006). Periode intensitas tinggi biasanya mendekati

kondisi anaerobik, sedangkan periode pemulihan merupakan aktivitas intensitas

rendah (Kerr, Hamish, 2011).

Konsep yang digunakan pada Burpee Interval Training adalah latihan

intenval intensitas tinggi berdasar pada Sprint Interval Training (SIT) dan termasuk

dalam High-Intensity Interval Training (HIIT). Yang dimaksud dengan interval

intensitas tinggi adalah latihan yang ditandai dengan percepatan berulang dengan

upaya intensitas yang relatif, diselingi oleh periode istirahat sebagai pemulihan.

Bentuk yang paling sering digunakan adalah interval training Wingate Test, dimana

menerapkan 30 detik “total” pengerahan tenaga dan kecepatan gerakan semaksimal

mungkin dan diselingi 4 sampai 5 menit istirahat sebanyak 6 interval latihan. Satu

interval terdiri dari 30 detik gerakan burpee ditambah dengan waktu istirahat

sebanyak 4 sampai 5 menit. Perminggunya dilakukan tiga sesi latihan dengan total

waktu keseluruhan untuk satu latihan adalah ± 3 menit. Penambahan jeda waktu

istirahat membantu pembuangan sisa metabolisme dari otot akibat dari latihan

dilakukan. Model latihan tersebut akan membantu tubuh meningkatkan volume

32

konsumsi oksigen. Hal tersebut dikarenakan, pada saat latihan maupun pada fase

istirahat setelah latihan konsumsi oksigen tubuh akan jauh meningkat akibat

gerakan yang dilakukan pada saat latihan sehingga hal tersebut akan meningkatkan

kapasitas maksimum dari tubuh dalam mengkonsumsi oksigen (Kolt, 2007).

Menurut American College of Sports Medicine menyatakan bahwa lebih

banyak oksigen yang digunakan pada saat melakukan latihan interval dengan

intensitas tinggi dari pada latihan non interval. Terjadi peningkatan kecepatan

metabolic rate setelah melakukan latihan karena tubuh membakar lemak dan kalori

dengan cepat. Burpee Interval Training meningkatkan kerja jantung dengan lebih

keras sehingga konsumsi oksigen pun meningkat yang berarti metabolisme tubuh

juga menigkat sehingga semakin banyak lemak yang dipakai untuk pembakaran.

Selain metabolisme pada saat kita melakukan latihan yang meningkat, metabolisme

pada saat kita beristirahat pun meningkat, hal ini dikenal dengan istilah Resting

Metabolic Rate (RMR) atau tingkatan metabolisme pada saat kita beristirahat

selama 24 jam setelah melakukan latihan (Kafiz, 2014).

2.7 Latihan Aerobik Intensitas Ringan

Latihan aerobik dengan intensitas ringan merupakan salah satu bentuk

latihan yang sudah menjadi standar dalam meningkatkan kebugaran fisik dimana

latihan ini lebih menggunakan energi yang berasal dari pembakaran dengan

oksigen. Pemberian latihan aerobik yang dilakukan secara teratur dan dengan durasi

yang cukup akan memperbaiki kerja jantung dan paru dalam meningkatkan daya

tahan kardiorespirasi. Hal tersebut diperkuat berdasarkan penelitian Palar pada

tahun 2015, bahwa pemberian latihan aerobik secara teratur akan meningkatkan

33

aliran darah dan mempercepat pembuangan zat-zat sisa metabolisme sehingga

pemulihan berlangsung dengan cepat, dan seseorang tidak akan mengalami

kelelahan setelah melaksanakan tugas, serta masih dapat melakukan aktivitas

lainnya.

Latihan aerobik dengan intensitas ringan memiliki beberapa model latihan,

salah satunya dengan berjalan kaki. Jalan aerobik atau disebut juga jalan sehat

adalah jalan kaki yang dilakukan dengan tujuan meningkatkan dan

mempertahankan denyut jantung pada zona pelatihan 60-69% MHR selama 30

menit tanpa henti selama 3-4 kali dalam seminggu. Sama seperti olahraga pada

umumnya, fase latihan aerobik ringan dengan jalan juga melalui fase-fase yang

hampir mirip, yaitu, diawali dengan fase pemanasan, yang bertujuan

mempersiapkan tubuh untuk menghadapi latihan yang lebih intensif kemudian

dilanjutkan dengan fase latihan inti berupa peningkatan fungsional seluruh organ

tubuh untuk mencapai target heart rate dengan durasi 15-30 menit. Diakhiri dengan

fase pendinginan dengan tujuan mencegah penimbunan asam laktat pada otot,

menurunkan kerja jantung dan nadi sehingga kondisi tubuh kembali ke keadaan

semula (Nala, 2011).