KELELAHAN OTOT (FATIGUE)

A.           Pengertian Kelelahan Otot

Kelelahan otot adalah suatu keadaan yang terjadi setelah kontraksi otot yang kuat dan lama , di mana otot tidak mampu lagi berkontraksi dalam jangka waktu tertentu. Kelelahan otot menunjuk pada suatu proses yang mendekati definisi fisiologik yang sebenarnya yaitu berkurangnya respons terhadap stimulasi yang sama. Kelelahan otot secara umum dapat dinilai berdasarkan persentase penurunan kekuatan otot, waktu pemulihan kelelahan otot, serta waktu yang diperlukan sampai terjadi kelelahan. Kelelahan dapat diklasifikasikan menjadi kelelahan yang berlokasi di sistem saraf pusat yang dikenal dengan kelelahan pusat dan kelelahan yang berlokasi di luar sistem saraf pusat yang dikenal dengan kelelahan perifer.

a.    Kelelahan Pusat

Kelelahan pusat disebabkan karena kegagalan sistem saraf pusat merekrut jumlah dan mengaktifkan motor unit yang dilibatkan dalam kontraksi otot. Padahal kedua hal tersebut berperan dalam besarnya potensial yang dihasilkan selama kontraksi otot. Dengan demikian, berkurangnya jumlah motor unit dan frekuensi pengaktifan motor unit menyebabkan berkurangkan kemampuan kontraksi otot.

b.    Kelelahan Perifer

        Kelelahan perifer merupakan kelelahan yang disebabkan karena faktor di luar sistem saraf pusat. Kelelahan perifer tersebut disebabkan ketidakmampuan otot untuk melakukan kontraksi dengan maksimal yang disebabkan oleh beberapa faktor diantaranya adalah gangguan pada kemampuan saraf, kemampuan mekanik kontraksi otot, dan kesediaan energi untuk kontraksi. Kelelahan pada gangguan saraf merupakan gangguan neuromuscular junction, ketidakmampuan sarcolemma mempertahankan konsentrasi Na+ dan K+ sehingga menurunkan depolarisasi sel dan amplitudo potensial aksi. Gangguan pada saraf tersebut akan berdampak pada berkurangnya kemampuan perambatan impuls dan ketidakmampuan membran otot untuk mengkonduksi potensial aksi. Gangguan perambatan impuls sehingga menuntut frekuensi stimulus yang tinggi.

B.            Mekanisme Kelelahan Otot (Fatigue)

          Kontraksi merupakan hal terpenting dariotot. Hal ini berkaitan dengan penggunaan adenosin triposphate (ATP) sebagaienergi kontraksi. Mekanisme kontraksi otot berlangsung melalui daur reaksi yang kompleks. Hal ini dapat dijelaskan melalui teori pergeseran filamen (sliding filament theory). Keseluruhan proses membutuhkan energi yang diperoleh dari ATP yang disimpan dalam kepala miosin. Tahapan kontraksi otot hingga relaksasi.  Pada neuromuscular junction, asetilkolin dilepaskan dari synaptic terminal menuju reseptor dalam sarkoma. Hasil perubahan potensial transmembran dari serabut otot akan menghasilkan pontensial aksi yang menyebar melintasi seluruh permukaan dan sepanjang tubulus T. Retikulum sarkoplasma melepaskan cadangan ion kalsium, sehingga meningkatkan konsentrasi kalsium di sarkoplasma dan sekitar sarkomer. Ion Kalsium berikatan dengan troporin dan menghasilkan perubahan orientasi kompleks troponin-tropomiosin yang terlihat pada bagian yang aktif dari aktin, meosin cross bridge terbentuk pada saat kepala miosin berikatan dengan bagian yang aktif.  Kontraksi otot dimulai sebagai siklus yang berulang dari meosin cross bridge. Siklus ini terjadidengan adanya hidrolisa ATP. Proses ini menimbulkan pergeseran filamen dan pemendekan serabut otot. Pontensial aksi dibangkitkan dengan adanya pemecahan asetikolin oleh asitilkolinesterase. Retikulum sarkoplasma akan menyerap kembali ion kalsium sehingga konsentrasi ion kalsium menuru. Saat mendekati fase istirahat, kompleks troponin-tropomiosin akan kembali ke posisi awal. Sehingga mencegah interaksi cross bridge lebih lanjut. Tanpa interaksi cross bridge lebih lanjut maka pergeseran filamen tidak akan timbul dan kontraksi akan berhenti.  Relaksasi otot akan terjadi dan otot akan kembali secara pasif pada resting lenght.

Selama ATP tersedia daur tersebut dapat terus berlangsung. Pada keaadan kontraksi, ATP yang  tersedia didalam otot akan habis terpakai 1 detik. Oleh karena itu ada jalur metabolisme produktif  yang menghasilkan ATP. ATP dengan bantuan kretin kinase akan segera menjadi kretin pospat. Persediaan kretin pospan ini hanya cukup untuk beberapa detik, selanjutnya ATP diperoleh dari posforilasi oksidatif. Apabila oksigen tidak cukup maka asam piruvat akan diubah menjadi asam laktat, yang apabila menumbuk akan terjadi kelelahan otot.

   Selama latihan berat banyak oksigen dibawah kedalam otot, tetapi oksigen yang mencapai sel otot tidak cuku. Asam laktat akan menumbuk dan berdifusi ke dalam cairan jaringan dan darah. Keberadaan asam laktat di dalam darah akan merangsang pusat pernafasan sehingga frekuensi dan kedalaman napas pun meningkat. Hal ini berlangsung terus-menerus, bahkan setelah kontrasi itu selesai sampai jumlah oksigen cukup untuk memungkinkan sel otot dan hati mengoksidasi asam laktat dengan sempurna menjadi glikogen.

C.           Faktor- Faktor Penyebab Kelelahan Otot

1.             Penumpukan asam laktat

Terjadinya kelelahan otot yang disebabkan oleh penumpukan asam laktat telah lama dicurigai. Penumpukan asam laktat pada intramuscular dengan menurunnya puncak tegangan (ukuran darikelelahan pabila rasio asam laktat pada otot merah dan otot putih meningkat, puncak tegangan otot menurun. Jadi bisa diartikan bahwa besarnya kelelahan pada serabut-serabut otot putih berhubungan dengan besarnya kemampuan mereka untuk membentuk asam laktat. Pendapat bahwa penumpukan asam laktat menyertai didalam proses kelelahan selanjutnya diperkuat oleh fakta dimana dua mekanismesecara fisiologi yang karenanya asam laktat menghalang-halangi fungsi otot. Kedua mekanisme tersebut tergantung kepada efek asam laktat pada pH intra selular atau konsentrasi ion hydrogen (H).  Dengan meningkatnya asam laktat, konsentrasi H meningkat, dan pH menurun. Di pihak lain, peningkatan konsentrasi ion H menghalangi proses rangkaian eksitasi, oleh menurunnya sejumlah Ca yang dikeluarkan dari reticulum sarkoplasma dan gangguan kapasitas mengikattroponin. Peningkatan konsentrasi ion H juga menghambat kegiatan fosfofruktokinase, enzim kunci yang terlibat di dalamanaerobic glikolisis. Demikian lambatnya hambatan glikolisis, mengurangi penyediaan ATP untuk energi.

2.             Pengosongan penyimpanan ATP dan PC

Karena ATP merupakan sumber energi secara langsung untuk kontraksi otot, dan PC dipergunakan untuk Resintesa ATP secepatnya, pengosongan Fosfagen intraseluler mengakibatkan kelelahan. Bahwa kelelahan tidak berasal dari rendahnya fosfagen didalam otot . Penelitian terhadap otot katak yang dipotong pada otrot sartoriusnya. Sebagai contoh, telah diingatkan bahwa selama kegiatan kontraksi, konsentrasi ATP didaerah miofibril mungkin lebih berkurang daripadadalam otot keseluruhan. Oleh karena itu, ATP menjadi terbatas didalam mekanisme kontraktil, walaupun hanya terjadi penurunan yang moderat dari jumlah total ATP didalam otot. Kemungkinan yang lain adalah bahwa hasil energi didalam pemecahan ATP lebih sedikit dari jumlah ATP yang tersedia didalam batas-batas untuk kontreaksi otot. Alasan dari penurunan ini mungkin dihubungkan dengan peningkatan konsentrasi ion H dalam jumlah kecil sampai besar didalamintraseluler, dan merupakan penyebab utama dari penumpukan asam laktat.

3.             Pengosongan Simpanan Glikogen Otot

Seperti halnya dengan asam laktat dan kelelahan , hubungan sebab akibat antara pengosongan glikogen ototdan kelelahan otot tidak dapat ditentukan dengan tegas . Faktor-faktor lain yang berhubungan dengan kelelahan selama periode latihan yang lama . Rendahnya tingkatan/level glukosa darah, menyebabkan pengosongan cadangan glikogen hati. Kelelahan otot lokal disebabkan karena pengosongan cadangan glikogen otot.