aquatic aerobics exercise lebih meningkatkan vo2 max dan daya

TESIS

AQUATIC AEROBICS EXERCISE LEBIH

MENINGKATKAN VO2 MAX DAN DAYA TAHAN

OTOT QUADRICEPS FEMORIS DIBANDING LAND-

BASED AEROBICS EXERCISE PADA INDIVIDU

OVERWEIGHT DAN OBESITAS

YOGA HANDITA WINDIASTONI

PROGRAM PASCASARJANA

UNIVERSITAS UDAYANA

DENPASAR

2014

TESIS







NIM 1290361030

PROGRAM MAGISTER

PROGRAM STUDI FISIOLOGI OLAHRAGA

KONSENTRASI FISIOTERAPI

UNIVERSITAS UDAYANA

DENPASAR

2014

ii






Tesis untuk Memperoleh Gelar Magister

Pada Program Magister, Program Studi Fisiologi Olahraga – Konsentrasi

Fisioterapi, Program Pascasarjana Universitas Udayana


NIM 1290361030

PROGRAM MAGISTER

PROGRAM STUDI FISIOLOGI OLAHRAGA

KONSENTRASI FISIOTERAPI

PROGRAM PASCASARJANA

UNIVERSITAS UDAYANA

DENPASAR

2014

iii

LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING

TESIS INI TELAH DISETUJUI UNTUK DIUJI

PADA TANGGAL 6 OKTOBER 2014

iv

LEMBAR PENGESAHAN

TESIS INI TELAH DIUJI DAN DINILAI

PADA TANGGAL 16 OKTOBER 2014

v

PENETAPAN PANITIA PENGUJI

TESIS

Tesis Ini Telah Diuji dan Dinilai

Oleh Panitia Penguji Pada

Program Pascasarjana Universitas Udayana

Pada Tanggal 16 Oktober 2014

Berdasarkan SK Rektor Universitas Udayana

No : 3472/UN.14.4/HK/2014

Tanggal : 22 September 2014

Panitia Penguji Tesis adalah :

Ketua : Dr. dr. I Putu Gede Adiatmika, M.Kes

Sekretaris : Muh. Irfan, SKM, SSt.Ft, M.Fis

Anggota :

1. dr. Ketut Karna, PFK, M.Kes. AIFO

2. Dr. Ir. I Ketut Wijaya, M.Erg

3. Prof. dr. N.T. Suryadhi, MPH, Ph.D

vi

UCAPAN TERIMA KASIH

Pertama-tama perkenankan penulis memanjatkan puji syukur kehadirat

Allah SWT karena hanya atas izin dan petunjuk-Nya, tesis ini dapat terselesaikan.

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-

besarnya kepada Dr. dr. I Putu Gede Adiatmika, M.Kes selaku pembimbing

pertama dan Bapak Muh. Irfan, SKM, SSt.Ft, M.Fis selaku pembimbing kedua

yang penuh kesabaran telah memberikan dorongan semangat, bimbingan dan

saran selama penulis menyusun tesis hingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini

tahap demi tahap.

Ucapan yang sama juga ditujukan kepada Bapak Rektor Universitas

Udayana Prof. Dr. dr. Ketut Suastika, Sp.PD, KEMD, Direktur Program

Pascasarjana Universitas Udayana Prof. Dr. dr. A. A. Raka Sudewi, Sp.S(K) dan

Ketua Program Studi Magister Fisiologi Olahraga Universitas Udayana Dr. dr.

Susy Purnawati, M. KK., AIFO atas kesempatan yang diberikan kepada penulis

untuk mengikuti pendidikan di Universitas Udayana. Penulis juga mengucapkan

terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Pemerintah Republik Indonesia dan

Kementerian Kesehatan melalui Badan PPSDM yang telah mengalokasikan

bantuan finansial dalam bentuk beasiswa DIPA Poltekkes sehingga meringankan

beban penulis dalam menyelesaikan studi.

Ucapan terima kasih yang sama ditujukan kepada Direktur Politeknik

Kesehatan Kemenkes Surakarta Bapak Satino, MN, Ketua Jurusan Fisioterapi

Bapak Nur Basuki, M.Physio dan teman-teman sejawat di lingkungan Jurusan

vii

Fisioterapi khususnya Prodi Diploma IV Fisioterapi yang telah memberikan

dukungan semangat kepada penulis selama proses studi.

Pada kesempatan ini penulis juga mengucapkan terima kasih kepada para

Dosen dan staf Program Studi Magister Fisiologi Olahraga atas tambahan ilmu

pengetahuan. Ungkapan terima kasih yang tulus kepada mahasiswa Jurusan

Fisioterapi yang turut aktif dan bersedia menjadi responden penelitian dengan

meluangkan waktu secara teratur diantara kegiatan akademik, terutama Gian

Lisuari dan Tantri Kurniasari.

Penulis tidak lupa menghaturkan terima kasih serta sungkem kepada Bapak

Sutadi dan Ibu Sudarmi tercinta yang telah mendidik penulis pantang menyerah

mewujudkan cita-cita serta terima kasih kepada istri tersayang Herni Indrasmi,

anak-anakku Avis dan Anis yang bersedia memberikan kelonggaran waktu agar

penulis lebih berkonsentrasi menyelesaikan tesis ini, Ibu Fr. Suwarti Hardjono

yang turut membantu kemudahan akomodasi selama kuliah.

Penulis sadar bahwa isi dari tulisan ini masih terdapat kekurangan dan

ketidaksempurnaan sehingga apabila terdapat kesalahan-kesalahan dalam

penulisan, penulis mengharapkan saran dan masukan sehingga tulisan ini menjadi

lebih baik. Sebagai penutup penulis sampaikan semoga tesis ini bermanfaat bagi

pendidikan terutama bidang fisiologi olahraga dan fisioterapi.

Denpasar, Oktober 2014

Penulis,

Yoga Handita Windiastoni

viii

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

UNIVERSITAS UDAYANA

Kampus Bukit Jimbaran

Telepon (0361) 701812, 701954, 703138, 703139, Fax (0361) 701907, 702442

Laman : www.unud.ac.id

SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT

Yang bertanda tangan di bawah ini :

Nama : Yoga Handita Windiastoni

NIM : 1290361030

Program studi : Magister Fisiologi Olahraga Konsentrasi Fisioterapi

Judul tesis : Aquatic Aerobics Exercise Lebih Meningkatkan VO2 Max

dan Daya Tahan Otot Quadriceps Femoris Dibanding Land-

based Aerobics Exercise pada Individu Overweight dan

Obesitas

Dengan ini menyatakan bahwa karya ilmiah Tesis ini bebas plagiat. Apabila

dikemudian hari terbukti terdapat plagiat dalam karya ilmiah ini, maka saya

bersedia menerima sanksi sesuai peraturan Mendiknas RI No. 17 tahun 2010 dan

Peraturan Perundang-undangan yang berlaku.

ix

ABSTRAK

AQUATIC AEROBICS EXERCISE LEBIH MENINGKATKAN VO2 MAX

DAN DAYA TAHAN OTOT QUADRICEPS FEMORIS DIBANDING

LAND-BASED AEROBICS EXERCISE PADA INDIVIDU OVERWEIGHT

DAN OBESITAS

Overweight dan obesitas adalah suatu keadaan akumulasi lemak tubuh

berlebih yang berkontribusi menimbulkan penyakit kardiovaskuler. Aktivitas fisik

sedentari meningkatkan risiko penyakit kardiovaskuler. Latihan aerobik dapat

melatih kebugaran kardiorespirasi karena memberikan pembebanan optimal pada

jantung dan paru. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui aquatic aerobics

exercise dan land-based aerobics exercise dalam meningkatkan VO2 max dan

daya tahan otot quadriceps femoris pada individu overweight dan obesitas.

Telah dilakukan penelitian dengan rancangan pre-test and post-test design

with control group. Sampel sebanyak 25 orang yang mengalami overweight dan

obesitas. Sampel dibagi menjadi 2 kelompok dipilih secara acak. Kelompok 1

mendapat perlakuan aquatic aerobics exercise dan kelompok 2 sebagai kontrol

mendapat land-based aerobics exercise. Perlakuan diberikan selama 8 minggu,

frekuensi 3 kali/minggu, 60 menit/sesi di kolam renang terbuka dan halaman

kampus pada pagi hari.

Hasil analisis menunjukkan sebelum dan setelah perlakuan aquatic aerobics

exercise menggunakan paired t-test dengan hasil nilai VO2 max p=0,002 dan nilai

daya tahan otot p=0,029 (p<0,05). Uji beda sebelum dan setelah land-based

aerobics exercise menggunakan paired t-test dengan hasil nilai VO2 max p=0,001

dan nilai daya tahan otot p=0,006 (p<0,05). Uji beda setelah perlakuan aquatic

aerobics exercise dan land-based aerobics exercise menggunakan Independent t-

test terhadap VO2 max nilai p=0,460 dan daya tahan otot nilai p=0,545 (p>0,05)

yang berarti tidak ada beda pengaruh antara kedua kelompok. Hal ini mungkin

disebabkan dosis aquatic aerobics exercise yang lebih rendah dan tingkat

kedalaman air yang berhubungan dengan VO2 max dan kontraksi otot-otot kontrol

postural.

Kesimpulan penelitian ini adalah aquatic aerobics exercise tidak terbukti

lebih baik dibanding land-based aerobics exercise dalam meningkatkan VO2 max

dan daya tahan otot quadriceps femoris pada individu overweight dan obesitas.

Kata kunci : overweight, VO2 max, daya tahan otot, aquatic aerobic exercise

x

ABSTRACT

AQUATIC AEROBICS EXERCISE MORE INCREASE VO2 MAX AND

ENDURANCE OF QUADRICEPS FEMORIS MUSCLE THAN LAND-

BASED AEROBICS EXERCISE IN OVERWEIGHT AND OBESITY

INDIVIDUALS

Condition of overweight and obesity is a excessive accumulation of body fat

that contributes the cause of cardiovascular disease. Sedentary physical activity

increases the cardiovascular disease risk. Aerobic exercise can improve

cardiorespiratory fitness because it gives optimal loading on the heart and lungs.

The purpose of this study was to determine aquatic aerobics exercise and land-

based aerobics exercise to improve VO2 max and endurance of quadriceps femoris

muscle in overweight and obesity individuals.

The experimental research conducted to design of pre-test and post-test

design with control group. Sample of 25 people who were overweight and obesity.

The samples were divided into 2 groups with randomization. Group 1 received

aquatic aerobics exercise and group 2 was active control received land-based

aerobics exercise. Treatments was given for 8 weeks, the frequency of 3

times/week, 60 minutes/session at the outdoor swimming pool and campus in the

morning.

Results of the statistical analysis of pre-test and post-test aquatic aerobics

exercise using paired t-test with result value of VO2 max p=0,002 and muscular

endurance value p=0,029 (p<0,05). Different pre-test and post-test of land-based

aerobics exercise using the independent t-test for VO2 max p=0,001 and muscular

endurance p=0,006 (p<0,05). Different post-test treatment of aquatic aerobics

exercise and land-based aerobics exercise using the independent t-test for VO2

max p=0,460 and muscular endurance p=0,545 (p>0,05) that means there is no

significant difference between the two groups. This was probably due to the dose

of aquatic aerobics exercise lower than land-based aerobics exercise and the level

of water depth associated with VO2 max and contraction of postural control

muscles.

Conclusions of this study was that aquatic aerobics exercise did not more

increase than land-based aerobics exercise to improve VO2 max and endurance of

quadriceps femoris muscle in overweight and obesity individuals.

Keywords : overweight, VO2 max, muscular endurance, aquatic aerobic exercise

xi

DAFTAR ISI

SAMPUL DALAM ................................................................................. ii

PRASYARAT GELAR . .......................................................................... iii

LEMBAR PERSETUJUAN PEMBIMBING .......................................... iv

LEMBAR PENETAPAN PANITIA PENGUJI ....................................... v

SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT . ........................................ vi

UCAPAN TERIMA KASIH ................................................................... vii

ABSTRAK . ............................................................................................ ix

ABSTRACT . .......................................................................................... x

DAFTAR ISI .......................................................................................... xi

DAFTAR TABEL ................................................................................... xvi

DAFTAR GAMBAR .............................................................................. xvii

DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................... xvii

BAB I PENDAHULUAN ................................................................ 1

1.1 Latar Belakang ............................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah .......................................................... 7

1.3 Tujuan Penelitian ........................................................... 8

1.3.1 Tujuan Umum ....................................................... 8

1.3.2 Tujuan Khusus ...................................................... 8

1.4 Manfaat Penelitian ......................................................... 9

1.4.1 Manfaat Teori ........................................................ 9

1.4.2 Manfaat Praktis ..................................................... 9

xii

BAB II KAJIAN PUSTAKA ............................................................. 10

2.1 Overweight .................................................................... 10

2.1.1 Definisi ................................................................. 10

2.1.2 Etiologi ................................................................. 11

2.1.3 Patogenesis obesitas .............................................. 13

2.1.4 Dampak Obesitas terhadap Fisiologi Paru ............. 18

2.2 Komponen Biomotor ...................................................... 21

2.3 Fisiologi Latihan terhadap VO2 max .............................. 24

2.3.1 Pengangkutan Oksigen . ......................................... 27

2.3.2 Respon Kardiovaskuler terhadap Latihan .............. 29

2.3.2.1 Cardiac Output .......................................... 29

2.3.2.2 Aliran Darah ............................................. 29

2.3.2.3 Tekanan Darah .......................................... 30

2.3.3 Keseimbangan Cairan . .......................................... 30

2.4 Daya Tahan Otot ............................................................ 32

2.5 Struktur Anatomi Fungsional Otot Quadriceps Femoris .. 34

2.5.1 Suplai Darah ......................................................... 34

2.5.2 Energi untuk Kontraksi ......................................... 36

2.5.3 Tipe Serabut Otot .................................................. 36

2.6 Hukum Fisika Aquatic Aerobics Exercise ...................... 38

2.6.1 Bouyancy .............................................................. 38

2.6.2 Tekanan Hidrostatik/Hukum Pascal ...................... 39

2.6.3 Kepadatan Relatif ................................................. 39

xiii

2.6.4 Tahanan Cairan ..................................................... 40

2.6.5 Turbulensi ............................................................. 40

2.6.6 Temperatur Air ..................................................... 40

2.7 Senam Aerobik .............................................................. 41

2.7.1 Keuntungan Latihan Aerobik ................................ 45

2.7.2 Pengaturan Dosis .................................................. 47

2.7.3 Bentuk Senam Aerobik ......................................... 47

BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP DAN HIPOTESIS

PENELITIAN

3.1 Kerangka Berpikir .......................................................... 49

3.2 Kerangka Konsep ........................................................... 51

3.3 Hipotesis Penelitian ....................................................... 52

BAB IV METODE PENELITIAN ...................................................... 53

4.1 Rancangan Penelitian ..................................................... 53

4.2 Lokasi dan Waktu Penelitian .......................................... 54

4.2.1 Lokasi Penelitian .................................................. 54

4.2.2 Waktu Penelitian ................................................... 54

4.3 Penentuan Sumber Data ................................................. 54

4.3.1 Populasi ................................................................ 54

4.3.2 Sampel .................................................................. 55

4.3.3 Kriteria Eligibilitas ............................................... 55

4.3.3.1 Kriteria Inklusi .......................................... 55

4.3.3.2 Kriteria Eksklusi ....................................... 55

xiv

4.3.3.3 Kriteria Pengguguran ................................ 55

4.3.3.4 Besar Sampel ............................................ 56

4.3.3.5 Teknik Pengambilan Sampel ..................... 57

4.4 Variabel Penelitian ......................................................... 58

4.4.1 Identifikasi Variabel ............................................. 58

4.4.2 Klasifikasi Variabel .............................................. 58

4.4.3 Definisi Operasional Variabel ............................... 58

4.5 Instrumen Penelitian ...................................................... 60

4.6 Prosedur Penelitian dan Alur Penelitian ......................... 61

4.6.1 Prosedur Penelitian ............................................... 61

4.6.2 Alur Penelitian ...................................................... 63

4.8 Prosedur Pengukuran ..................................................... 64

4.9 Analisis Data ................................................................. 70

BAB V HASIL PENELITIAN . ......................................................... 72

5.1 Deskripsi Karakteristik Subjek . ...................................... 73

5.2 Uji Normalitas Data dan Homogenitas Varian . ............... 75

5.3 Uji Hipotesis 1 dan Hipotesis 2 . ..................................... 77

5.4 Uji Beda Pengaruh Land-based Aerobics Exercise . ........ 78

5.5 Uji Kompatibilitas Data . ................................................ 79

5.6 Uji Hipotesis 3 . .............................................................. 80

5.7 Uji Hipotesis 4 . .............................................................. 80

5.8 Uji Beda Rerata Selisih VO2 max . .................................. 81

5.9 Uji Beda Rerata Selisih Daya Tahan Otot . ...................... 82

xv

BAB VI PEMBAHASAN . .................................................................. 83

6.1 Karakteristik Subjek . ...................................................... 83

6.2 Distribusi dan Varians Hasil VO2 Max dan Daya Tahan

Otot . ............................................................................ 86

6.3 Pengaruh Aquatic Aerobics Exercise terhadap VO2 Max 87

6.4 Pengaruh Aquatic Aerobics Exercise terhadap Daya Tahan

Otot . .............................................................................. 88

6.5 Aquatic Aerobics Exercise Tidak Terbukti Lebih Baik

Dibanding Land-based Aerobics Exercise dalam

Meningkatkan VO2 Max pada Individu Overweight . ..... 89

6.6 Aquatic Aerobics Exercise Tidak Terbukti Lebih Baik

Dibanding Land-based Aerobics Exercise dalam

Meningkatkan Daya Tahan Otot Individu Overweight..... 92

6.7 Keterbatasan Penelitian . ................................................. 95

BAB VII SIMPULAN DAN SARAN . ................................................. 96

7.1 Simpulan ........................................................................ 96

7.2 Saran .............................................................................. 96

xvi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Klasifikasi IMT Menurut Kriteria Asia Pasifik ...................... 11

Tabel 2.2 Klasifikasi Kebugaran Kardiorespirasi Berdasarkan VO2 Max

Individu Umur ≤ 29 Tahun ................................................... 26

Tabel 5.1 Karakteristik Subjek Penelitian . ............................................ 74

Tabel 5.2 Distribusi Data Sampel Penelitian . ........................................ 75

Tabel 5.3 Hasil Uji Normalitas dan Homogenitas Varian VO2 max dan

Daya Tahan Otot. ................................................................... 76

Tabel 5.4 Hasil Uji Beda Sampel Berpasangan Kelompok I Sebelum dan

Setelah Perlakuan . ................................................................ 78

Tabel 5.5 Hasil Uji Beda Sampel Berpasangan Kelompok II Sebelum dan


Tabel 5.6 Hasil Uji Kompatibilitas Sebelum Perlakuan . ........................ 79

Tabel 5.7 Hasil Uji Beda VO2 Max Antara Kedua Kelompok


Tabel 5.8 Hasil Uji Beda Daya Tahan Otot Antara Kedua

Kelompok Setelah Perlakuan . .............................................. 81

Tabel 5.9 Hasil Uji Beda Rerata Selisih VO2 Max Antara Kedua

Kelompok ............................................................................. 81

Tabel 5.10 Hasil Uji Beda Rerata Selisih Daya Tahan Otot Antara Kedua

Kelompok . ............................................................................ 82

xvii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Otot Quadriceps Femoris ............................................... 34

Gambar 2.2 Otot Skeletal .................................................................. 37

Gambar 4.1 Bagan Rancangan Penelitian .......................................... 53

Gambar 4.2 Alur Penelitian ............................................................... 63

Gambar 4.3 Pengukuran Submaximal Ergometer Cycle ..................... 66

Gambar 4.4 Normogram Astrand-Ryhming ........................................ 68

xviii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Informed Consent ........................................................... 102

Lampiran 2 Surat Kesediaan Menjadi Pengukur . ............................... 106

Lampiran 3 Lembar Pemeriksaan dan Pengukuran VO2 Max dan

Daya Tahan Otot Quadriceps Femoris ............................. 107

Lampiran 4 Surat Keterangan Ijin Penelitian . .................................... 113

Lampiran 5 Rekapitulasi Data Penelitian ........................................... 114

Lampiran 6 Hasil Analisis Statistik . .................................................. 115

Lampiran 7 Dokumentasi Penelitian . ................................................ 123

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Overweight dan obesitas menjadi epidemi di seluruh dunia yang

ditandai dengan kelebihan jaringan lemak yang berkontribusi terhadap

sejumlah penyakit kronis dan mortalitas. Epidemi overweight dan obesitas

menjadi perhatian karena berdampak pada kesehatan dan ekonomi seiring

dengan meningkatnya angka prevalensinya.

Overweight adalah suatu keadaan dimana berat badan seseorang

melebihi berat badan normal. Overweight terjadi karena ketidak-seimbangan

antara asupan makanan yang masuk lebih besar dibanding energi yang

digunakan oleh tubuh (Sandjaja & Sudikno, 2005). Transisi epidemiologi,

demografi dan urbanisasi di Indonesia membawa perubahan pada pola makan

yang tinggi lemak dan garam, kurangnya konsumsi buah dan sayur, ditambah

dengan gaya hidup sedentari (rendahnya aktivitas fisik) pada sebagian

masyarakat perkotaan (Sandjaja & Sudikno, 2005).

Konsekuensi kesehatan yang merugikan akibat overweight dan

obesitas meliputi penyakit kardiovaskuler, stroke, diabetes mellitus tipe 2,

hipertensi, dislipidemia, kanker, osteoarthritis, masalah pernapasan yang

meliputi asma, sleep apnea, hingga depresi (Racette et al, 2003). Tingkat

kematian meningkat seiring dengan peningkatan derajat overweight. Risiko

kematian akibat penyakit kardiovaskuler lebih rendah pada individu yang

memiliki indeks massa tubuh (IMT) tinggi dan kebugaran aerobik yang baik

2

2

dibanding orang dengan IMT normal tetapi kebugaran aerobiknya rendah

(Turzyniecka et al, 2010).

Mengacu pada World Health Organization, sedikitnya 2,8 juta orang

dewasa meninggal setiap tahun yang disebabkan overweight dan obesitas.

Sebagai tambahan, 44% diabetes, 23% penyakit jantung iskemik dan kisaran

7% - 41% kanker berhubungan dengan overweight dan obesitas. Prevalensi

overweight dan obesitas meningkat secara dramatis pada Negara-negara

industri, dan sekarang juga mengancam Negara-negara berkembang, dimana

sebagian terjadi pada daerah urban (Emerenziani et al, 2013).

Tahun 2008, 35% orang dewasa yang berusia di atas 20 tahun

mengalami overweight dimana berdasarkan jenis kelamin 34% adalah laki-

laki dan 35% adalah perempuan. Sedangkan prevalensi obesitas adalah 10%

laki-laki dan 14% adalah perempuan. Prevalensi overweight di seluruh dunia

meningkat dua kali lipat pada kisaran 1980 hingga 2008 (WHO, 2008).

Prevalensi overweight dan obesitas tertinggi adalah Amerika (62%

overweight pada semua jenis kelamin dan obesitas sebesar 26%). Sedangkan

prevalensi terendah dijumpai pada kawasan Asia Tenggara dimana 14%

adalah overweight pada semua jenis kelamin dan obesitas sebesar 3%.

Sementara pada kawasan Eropa dan Mediterania Timur lebih dari 50%

perempuan mengalami overweight. Pada semua kawasan di seluruh dunia,

perempuan cenderung mengalami obesitas dibanding laki-laki (WHO, 2008).

Meningkatnya Indeks Massa Tubuh sejalan dengan meningkatnya

tingkat pendapatan pada suatu Negara. Prevalensi overweight pada Negara-

3

3

negara maju dua kali lebih besar dibanding Negara-negara miskin dan

berkembang. Obesitas pada perempuan secara signifikan lebih tinggi

dibanding laki-laki, sementara di Negara-negara maju, prevalensi obesitas

antara perempuan dan laki-laki adalah sama (WHO, 2008)

Hasil survey Kodyat (Sandjaja & Sudikno,2006) terhadap IMT di 12

kota di Indonesia mendapatkan prevalensi overweight sebesar 12,2 %

sedangkan obesitas 10,3 % dimana prevalensi overweight mengalami

peningkatan 14 % pada tahun 1999 dan 17,4 % pada tahun 2000. Perempuan

memiliki IMT yang lebih tinggi dibanding laki-laki.

Riset Kesehatan Dasar Indonesia tahun 2000 menunjukkan bahwa

prevalensi overweight pada penduduk dewasa usia diatas 18 tahun sebesar

21,7 % sedangkan obesitas sebesar 11,7 % (27,7 juta jiwa). Semakin tinggi

tingkat pengeluaran rumah tangga per kapita menunjukkan kecenderungan

prevalensi overweight dan obesitas semakin tinggi (Sandjaja &

Sudikno,2006).

Setiap peningkatan berat badan lebih dari normal akan menimbulkan

beban yang berlebihan pada sendi penyangga berat badan dan cenderung

menyebabkan trauma ringan yang terus-menerus dan akan berakhir menjadi

osteoarthritis (OA) baik primer maupun sekunder (Hermawan, 1991). Sendi

yang mengalami osteoarthritis dapat terjadi pada punggung, pangkal paha,

lutut dan pergelangan kaki.

Kaitan antara kebugaran fisik dengan kesehatan yaitu ketika aktivitas

fisik dapat dilakukan tanpa menimbulkan kelelahan yang berarti. Cara yang

4

4

paling efektif untuk meningkatkan kebugaran fisik adalah berolahraga secara

teratur yang dapat memberikan beban pada jantung dan paru. Komponen

kebugaran fisik meliputi daya tahan kardiorespirasi dan vaskuler, kekuatan

otot, daya tahan otot, dan fleksibilitas. Komponen kebugaran fisik tersebut

dibutuhkan oleh setiap individu untuk melakukan aktifitas sehari-hari,

melakukan pekerjaan serta menjaga status kesehatan.

VO2 max adalah jumlah maksimal oksigen yang digunakan pada

tingkat selular pada seluruh tubuh yang berhubungan dengan tingkat kondisi

fisik yang menggambarkan kebugaran kardiorespirasi. Daya tahan otot

menjadi unsur penting bagi individu untuk menghindari kelelahan yang

berlebihan dalam menjalani aktifitas fisik. Daya tahan otot sebagai hasil

proses adaptasi sistem kardiorespirasi dan vaskuler dengan sistem

neuromuskuler dengan meningkatnya pengantaran oksigen dari atmosfer ke

mitokondria yang memungkinkan pengaturan yang ketat dalam metabolisme

otot. Kelompok otot yang telah beradaptasi dapat menggunakan oksigen lebih

efisien karena jumlah mitokondria dan jumlah pembuluh darah kapiler yang

menyalurkan darah ke serabut otot tersebut bertambah, sehingga individu

dapat beraktifitas lebih lama tanpa mengalami kelelahan yang berarti

(Muliyadi et al, 2012).

Tipe latihan aerobik atau latihan kebugaran lebih efektif dalam

meningkatkan kebugaran dan kesehatan dibanding olahraga seperti

sepakbola, golf atau aktifitas kehidupan sehari-hari seperti berkebun,

berbelanja atau berjalan ke halte bus (Duan et al, 2013).

5

5

Latihan aerobik telah digunakan secara luas dalam manajemen

obesitas. Menurut Giriwijoyo & Sidik, (2013) salah satu jenis olahraga yang

dapat memberikan beban pada jantung dan paru adalah senam aerobik. Senam

aerobik merupakan suatu sistem gabungan antara rangkaian gerak dan musik

yang sengaja dibuat sehingga muncul keselarasan antara gerakan dan musik

untuk mencapai tujuan pembebanan jantung dan paru .

Senam aerobik memiliki berbagai macam jenis, diantaranya high

impact, low impact dan mix impact. Jika dilihat dari jenis tersebut, gerakan

senam aerobik berupa adanya benturan antara kaki dengan lantai atau

tumpuan menggunakan satu tungkai yang mungkin dapat menimbulkan

cidera dan pembebanan yang berlebihan pada sendi-sendi yang menumpu

berat badan jika dilakukan oleh seseorang yang mengalami overweight dan

obesitas.

Senam aerobik yang merupakan bagian dari program latihan dalam

konteks kebugaran maupun rehabilitasi dapat juga dilakukan di dalam kolam

renang yang dikenal dengan aquatic aerobics exercise. Program latihan di air

saat ini menjadi popular dikarenakan antusiasme masyarakat maupun

penggunaannya di bidang rehabilitasi. Program latihan di air dapat didesain

dengan mengaktifkan kerja otot-otot besar pada anggota gerak atas maupun

bawah, lingkup gerak sendi penuh dengan meminimalisasi tekanan pada

persendian. Latihan yang melawan tahanan air dapat bermanfaat untuk

meningkatkan atau mempertahankan daya tahan kardiorespirasi (Cassady &

Nielsen, 1992).

6

6

Aquatic aerobic exercise dapat menurunkan tekanan dan pembebanan

yang berlebihan pada sendi dan tulang pada orang yang mengalami

overweight dan obesitas karena adanya dukungan dari gaya buoyancy yang

melawan gaya gravitasi. Tekanan hidrostatik dan efek gaya gesekan air

karena perbedaan kepadatan massa jenis air dapat memberikan peningkatan

tahanan gerakan pada saat melakukan senam aerobik, dimana sifat fisika

tersebut tidak ditemukan jika senam aerobik dilakukan di lingkungan darat.

Penelitian yang Cassady & Nielsen (1992) yang membandingkan

antara latihan aerobik pada anggota gerak atas dan bawah mendapatkan hasil

respon VO2 max dan prosentase HR max lebih tinggi secara signifikan pada

kelompok perlakuan aerobik di dalam air.

Sigal et al (2007) menyelidiki pengaruh latihan aerobik, latihan

tahanan dan kombinasi antara latihan aerobik dan tahanan pada orang dewasa

yang menderita diabetes mellitus tipe 2. Berdasarkan pengamatan didapatkan

hasil penurunan secara signifikan pada berat badan, IMT, dan lemak bawah

kulit di perut pada kelompok aerobik dan tahanan dibandingkan dengan

kelompok kontrol (Ho et al, 2012).

Penelitian terbaru yang dilakukan Church et al (2010) yang

membandingkan durasi waktu ekuivalen dengan 140 menit/minggu pada

latihan aerobik, latihan tahanan dan kombinasi mendapatkan hasil yang

signifikan pada perbaikan HBA1c dan konsumsi oksigen maximum (VO2

max) pada kelompok kombinasi (Ho et al, 2012).

7

7

Penelitian yang dilakukan Cassady & Nielsen (1992) pada 20 laki-laki

dan 20 perempuan dengan perlakuan berupa latihan senam aerobik di dalam

air dengan kedalaman sejajar bahu, intensitas 100 bpm menunjukkan hasil

adanya respon nilai VO2 yang lebih besar pada kelompok latihan aerobik air

dibanding di darat (Denning et al, 2012).

Hoeger et al (1995) meneliti respon VO2 dengan subyek 19 laki-laki

dan 11 perempuan yang diberikan latihan aerobik di air sedalam ketiak dan di

darat menunjukkan hasil bahwa aerobik air memiliki VO2 lebih rendah 15%

dibanding perlakuan aerobik di darat (Denning et al, 2012).

Penelitian terdahulu dengan perlakuan pada dewasa sedentari

menunjukkan bahwa latihan awal sedikitnya 90 menit perminggu pada

program latihan berkelompok dengan intensitas sedang secara signifikan

memperbaiki psikologi dan fisiologi kesehatan dalam 1 tahun (Duan et al,

2013)

Berdasarkan latar belakang diatas maka dapat disimpulkan bahwa

overweight dan obesitas di Indonesia telah menjadi masalah yang

membutuhkan penanganan serius. Oleh karena itu peneliti tertarik untuk

meneliti apakah aquatic aerobics exercise lebih meningkatkan VO2 max dan

daya tahan otot quadriceps femoris dibanding land-based aerobics exercise

pada individu overweight.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah, maka rumusan masalah

penelitian sebagai berikut :

8

8

1. Apakah aquatic aerobics exercise dapat meningkatkan VO2 max pada

individu overweight dan obesitas?

2. Apakah aquatic aerobics exercise dapat meningkatkan daya tahan otot

quadriceps femoris pada individu overweight dan obesitas?

3. Apakah aquatic aerobics exercise lebih meningkatkan VO2 max dibanding

land-based aerobics exercise pada individu overweight dan obesitas?

4. Apakah aquatic aerobics exercise lebih meningkatkan daya tahan otot

quadriceps dibanding land-based aerobics exercise pada individu

overweight dan obesitas?

1.3 Tujuan Penelitian

1.3.1 Tujuan Umum

Untuk mengetahui aquatic aerobics exercise dan land-based aerobics

exercise dapat meningkatkan VO2 max dan daya tahan otot quadriceps

femoris pada individu overweight dan obesitas.

1.3.2 Tujuan Khusus

1. Untuk mengetahui aquatic aerobics exercise dapat meningkatkan VO2

max pada individu overweight dan obesitas.

2. Untuk mengetahui aquatic aerobics exercise dapat meningkatkan daya

tahan otot pada individu overweight dan obesitas.

3. Untuk mengetahui aquatic aerobics exercise lebih meningkatkan VO2 max

dibanding land-based aerobics exercise pada individu overweight dan

obesitas.

9

9

4. Untuk mengetahui aquatic aerobics exercise lebih meningkatkan daya

tahan otot quadriceps femoris dibanding land-based aerobics exercise

pada individu overweight dan obesitas.

1.4 Manfaat Penelitian

Dari penelitian ini akan didapatkan berbagai macam manfaat, antara lain :

1. Manfaat Teori

Penelitian ini diharapkan menambah pengetahuan dan membuktikan

berdasarkan teori mengenai peningkatan VO2 max dan daya tahan otot

quadriceps femoris dengan melakukan senam aerobik di air dan di darat.

Serta dapat digunakan sebagai referensi dalam penelitian selanjutnya yang

lebih mendalam.

2. Manfaat Praktis

Memberikan kontribusi bagi perkembangan ilmu pengetahuan dan

memperkaya khasanah peran Fisioterapi pada aspek promotif dan preventif

pada kondisi individu yang mengalami overweight dan obesitas. Sebagai

alternatif pemberian tindakan untuk meningkatkan kebugaran fisik tanpa

memberikan pembebanan yang berlebihan pada sendi.

10

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

2.1 Overweight

2.1.1 Definisi

Overweight dan obesitas adalah istilah yang sering digunakan

untuk menyatakan adanya kelebihan berat badan dari normal. Overweight

adalah kelebihan berat badan yang dibandingkan dengan berat badan ideal

yang dapat disebabkan oleh penimbunan jaringan lemak atau non-lemak.

Overweight dan obesitas adalah suatu keadaan akumulasi lemak tubuh

yang berlebihan pada jaringan lemak tubuh yang dapat menimbulkan

beberapa penyakit.

Overweight dan obesitas tidak hanya berkaitan dengan berat badan

total tetapi juga distribusi lemak yang tersimpan di dalam tubuh.

Gambaran overweight mudah dikenali dengan tanda-tanda 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, kedua

tungkai berbentuk valgus (X) dengan kedua pangkal paha bagian dalam

saling menempel dan bergesekan (Purnamawati, 2009).

Cara untuk menentukan obesitas yang paling sering digunakan

yaitu Indeks Massa Tubuh (IMT) dimana berat badan dengan satuan

kilogram yang dibagi tinggi badan kuadrat dengan satuan meter seperti

rumus berikut :

11

11

Berat badan (kg)

IMT =

[Tinggi badan (m)]2

Hasil penghitungan IMT pada orang dewasa diklasifikasikan seperti pada

tabel 2.1 berikut

TABEL 2.1

KLASIFIKASI IMT MENURUT KRITERIA ASIA PASIFIK

Klasifikasi IMT (kg/m2)

Underweight < 18,5

Normal 18,6 – 22,9

Overweight 23 – 24,9

Obesitas I 25 – 29,9

Obesitas II > 30

Sumber : National Institute for Health, 2006

2.1.2 Etiologi

Overweight dan obesitas merupakan penyakit dengan etiologi yang

sangat kompleks dan belum sepenuhnya diketahui. Keadaan overweight

terjadi jika asupan makanan sehari-hari yang dikonsumsi lebih banyak

dibandingkan dengan energi yang dikeluarkan. Ketidakseimbangan antara

asupan energi dengan keluaran energi disimpan dalam jaringan lemak.

Kelebihan energi dapat disebabkan oleh konsumsi makanan yang

berlebihan dari jumlah kebutuhan, sedangkan rendahnya keluaran energi

disebabkan oleh rendahnya metabolisme tubuh, aktifitas fisik dan efek

termogenesis makanan.

12

12

Sebagian besar gangguan homeostasis energi pada overweight

disebabkan oleh faktor idiopatik (primer atau nutrisional) sedangkan faktor

endogen (obesitas sekunder atau non-nutrisional) disebabkan oleh kelainan

sindroma atau defek genetik hanya mencakup kurang dari 10%.

Obesitas idiopatik terjadi akibat interaksi multifaktorial. Faktor-

faktor yang berperan tersebut dikelompokkan menjadi faktor genetik dan

lingkungan. Faktor genetik yang mempunyai peranan kuat yang diketahui

adalah parental fatness yaitu seseorang yang obesitas biasanya berasal dari

orang tua yang obese. Apabila salah satu orang tua mengalami obesitas

maka angka kejadiannya sebesar 40%, tetapi bila kedua orang tua tidak

obesitas maka prevalensinya sebesar 14%. Peningkatan risiko menjadi

obesitas kemungkinan disebabkan karena pengaruh gen atau faktor

lingkungan dalam keluarga (Purnamawati, 2009). Faktor lingkungan yang

berperan sebagai penyebab terjadinya overweight dan obesitas yaitu

nutrisional (perilaku makan), aktifitas fisik, trauma (neurologis dan

psikologis), medikamentosa (steroid) dan sosial ekonomi.

Faktor-faktor yang mempengaruhi overweight adalah:

a. Herediter

Faktor hormonal dan neural yang mengatur berat badan normal

dipengaruhi secara genetik, meliputi sinyal jangka pendek dan jangka

panjang yang memutuskan aktifitas makan dan rasa kenyang. Jumlah dan

ukuran sel lemak, distribusi regional lemak tubuh dan resting metabolic

rate juga diputuskan secara genetik (Mahan dan Escott, 2004).

13

13

b. Pola makan

Peranan pola makan terhadap terjadinya obesitas sangat besar,

terutama makanan tinggi karbohidrat dan lemak. Kebiasaan lain adalah

mengkonsumsi makanan camilan yang banyak mengandung gula sambil

menonton televisi. Pilihan jenis makanan camilan bisa dipengaruhi iklan di

televisi (Purnamawati, 2009).

c. Aktifitas fisik

Aktifitas fisik yang teratur pada saat rekreasi maupun bekerja

mencegah bertambahnya berat badan dan komposisi tubuh. Individu yang

mempertahankan penurunan berat badan sepanjang waktu menunjukkan adanya

kekuatan otot yang lebih besar (Katch et al, 2011).

d. Gangguan hormonal

Walaupun sangat jarang, ada beberapa kasus obesitas yang

disebabkan oleh endocrine disorder, hiperaktivitas adrenokortikal,

hipogonadisme, dan penyakit hormon lain (Mahan & Escott-Stump, 2004)

2.1.3 Patogenesis obesitas

Overweight dan obesitas terjadi karena ketidakseimbangan antara

asupan energi dengan keluaran energi (energi expenditures) sehingga

terjadi kelebihan energi yang disimpan dalam bentuk jaringan lemak.

Asupan dan pengeluaran energi tubuh diatur oleh mekanisme saraf dan

hormonal (Mahan & Escott-Stump, 2004). Pada saat asupan meningkat

maka konsumsi kalorinya juga meningkat, begitupun sebaliknya. Sehingga

berat badan dipertahankan secara baik dalam cakupan yang sempit dalam

14

14

waktu yang lama. Keseimbangan homeostasis ini diduga dipertahankan

oleh internal set point atau lipostat. Internal set point dapat mendeteksi

jumlah energi yang tersimpan (jaringan adiposa) dan meregulasi asupan

makanan agar seimbang dengan energi yang dibutuhkan.

Jaringan adiposa utamanya terletak di bawah kulit dan di belakang

peritoneum yang tersusun dari sejumlah protein dan air. Jaringan adiposa

putih berfungsi sebagai tempat penyimpanan trigliserid, melindungi organ

intra-abdominal dan insulator panas tubuh.

Sel adiposa sangat kaya dengan pembuluh darah dan persarafan

yang penting bagi tubuh dalam memelihara kebutuhan keseimbangan

energi, penyimpanan energi dalam bentuk lemak (lipid), mobilisasi energi

dalam merespon rangsangan hormonal serta perubahan sinyal sekresi.

Penyimpanan energi utama tersebut disimpan dalam bentuk trigliserid

(Mahan & Escott-Stump, 2004).

Sel adiposa mampu menyimpan lemak sebanyak 80% hingga 90%

dari ukurannya. Jaringan adiposa meningkat dengan cara memperbesar

ukuran sel pada saat lipid bertambah (hipertropi) atau bertambahnya

jumlah sel (hiperplasia). Penambahan berat badan merupakan hasil dari

hipertropi, hyperplasia atau kombinasi dari keduanya.

Timbunan lemak dapat mengembang melalui proses hipertropi

hingga 1000 kali yang terjadi setiap waktu sepanjang masih tersedianya

ruang di dalam sel adiposa. Hiperplasia terjadi sebagai bagian dari proses

pertumbuhan sejak bayi hingga masa remaja. Apabila berat badan

15

15

berkurang akibat trauma, penyakit, diet dan latihan maka terjadi penurunan

ukuran sel. Ukuran sel tidak meningkat sebelum mencapai ukuran

maksimal sel. Jumlah sel adiposa tidak berkurang seiring dengan

menurunnya berat badan. Pencegahan menjadi penting karena lemak

diperoleh dan dipertahankan sepanjang waktu.

Jaringan adiposa merupakan suatu model terintegrasi antara sistem

endokrin dengan signaling dalam regulasi metabolisme energi. Sebagian

besar peneliti berpendapat bahwa jaringan adiposa mempunyai peranan

penting tidak hanya dalam metabolisme dan cadangan energi tetapi juga

dalam pertumbuhan serta respon hubungan antara endokrin dan neuronal

(Mahan & Escott-Stump, 2004).

Adiposit mengeluarkan zat adipositokin yang memiliki efek

obesitas, diabetes dan penyakit kardiovaskuler sehingga jaringan lemak

secara langsung berhubungan dengan kelainan yang diakibatkan obesitas.

Sel adiposa juga mempunyai fungsi sebagai kelenjar endokrin yang

memproduksi hormon leptin, resistin dan TNF-α.

Sistem yang meregulasi keseimbangan energi yang kemudian

mempengaruhi berat badan adalah: (a) sistem aferen yang menghasilkan

sinyal hormonal (leptin) dari jaringan adiposa, pankreas (insulin) dan perut

(ghrelin), (b) central processing unit yang terdapat di hipotalamus dan

terintegrasi dengan sinyal aferen (c) sistem efektor yang membawa

perintah dari nukleus hipotalamus dalam bentuk reaksi untuk makan dan

pengeluaran energi.

16

16

Pada saat energi yang tersimpan berlebih dalam bentuk jaringan

adiposa dan individu tersebut makan, sinyal adiposa aferen (leptin, insulin

dan ghrelin) akan dikirim ke unit proses di sistem saraf pusat di

hipotalamus. Sinyal adiposa akan menghambat jalur anabolisme dan

mengaktifkan jalur katabolisme. Lengan efektor pada jalur sentral ini

kemudian mengatur keseimbangan energi dengan menghambat masukan

makanan dan mempromosi pengeluaran energi sehingga akan mereduksi

energi yang tersimpan. Sebaliknya, jika energi yang tersimpan sedikit

maka ketersediaan jalur anabolisme akan menggantikan jalur katabolisme

untuk menghasilkan energi yang akan disimpan dalam bentuk jaringan

adiposa kembali, sehingga akan tercipta keseimbangan antara keduanya

(Purnamawati, 2009).

Pada sinyal aferen, insulin dan leptin mengontrol siklus energi

dalam jangka waktu yang lama dengan mengaktifkan jaras katabolisme

dan menghambat jaras anabolisme. Sedangkan ghrelin secara dominan

menjadi mediator dalam waktu yang singkat.

Hormon ghrelin menstimulasi rasa lapar melalui aksinya di pusat

makan di hipotalamus. Sintesis ghrelin dominan terjadi di sel-sel epitel

bagian fundus lambung. Sebagian kecil dihasilkan di plasenta, ginjal,

kelenjar pituitari dan hipotalamus. Sedangkan reseptor ghrelin terdapat di

sel-sel pituitari yang mensekresikan hormon pertumbuhan, hipotalamus,

jantung dan jaringan adiposa. Konsentrasi ghrelin dalam darah paling

17

17

rendah terjadi setelah makan dan meningkat ketika puasa sampai waktu

makan berikutnya (Purnamawati, 2009).

Walaupun insulin dan leptin sama-sama berpengaruh dalam siklus

energi, data yang ada menyebutkan bahwa leptin memiliki peran yang

lebih penting daripada insulin dalam pengaturan homeostasis energi di

sistem saraf pusat (Purnamawati, 2009).

Sel-sel adiposa berkomunikasi dengan pusat hipotalamus yang

mengontrol selera makan dan pengeluaran energi dengan cara mensekresi

leptin. Jika energi yang tersimpan dalam jumlah banyak dalam bentuk

jaringan adiposa maka akan dihasilkan leptin dalam jumlah besar yang

melintasi sawar darah otak dan berikatan dengan reseptor leptin.

Reseptor leptin menghasilkan sinyal yang mempunyai efek

menghambat jalur anabolisme dan memicu jalur katabolisme melalui

neuron yang berbeda. Hasil akhirnya adalah mengurangi asupan makanan

dan mempromosikan faktor pengeluaran energi. Oleh karena itu, untuk

waktu beberapa saat energi yang tersimpan dalam sel-sel adiposa

mengalami reduksi dan mengakibatkan berat badan berkurang. Dalam

keadaan inilah, equilibrium atau energi balance tercapai. Siklus tersebut

akan berlaku sebaliknya jika energi dalam jaringan adiposa habis dan

jumlah leptin berada di bawah ambang batas normal.

18

18

2.1.4 Dampak obesitas terhadap fisiologi paru

Obesitas, khususnya obesitas sentral (abdominal) berhubungan

dengan sejumlah gangguan metabolisme dan penyakit dengan morbiditas

dan mortalitas seperti resistensi insulin, hipertensi, hiperlipidemia serta

beberapa jenis gangguan pernapasan. Perubahan yang terjadi meliputi

mekanika pernapasan, tahanan aliran udara, pola pernapasan, pertukaran

gas (Wulandari, 2005).

Komplikasi kardiorespirasi yang dijumpai pada obesitas

dipengaruhi oleh jumlah dan distribusi lemak tubuh. Perubahan mekanika

respirasi atau kemampuan regangan paru terjadi 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.

Tahanan sistem pernapasan secara keseluruhan mengalami

peningkatan. Penderita obesitas sederhana mengalami peningkatan tahanan

pernapasan sebesar 30%, sedangkan penderita sindroma hipoventilasi

obesitas dapat mencapai 100%. Peningkatan ini diduga berkaitan dengan

peningkatan tahanan pada saluran-saluran napas kecil karena volume paru

berkurang. Tahanan tersebut semakin meningkat bila penderita berbaring

19

19

terlentang karena beban massa yang ditimbulkan oleh lemak di daerah

supra-laring pada saluran napas dan meningkatnya aliran darah pulmonal

yang akhirnya mengakibatkan saluran napas menyempit.

Sebagian besar penderita obesitas mengalami peningkatan PaCO2

secara kronis dan terjadi perubahan pola pernapasan. Sebagai usaha

mengkompensasi peningkatan beban pada otot-otot pernapasan, penderita

obesitas 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 obesitas juga mengalami perubahan central breath

timing (penurunan waktu ekspirasi) sebagai akibat perubahan compliance

sistem pernapasan. Penurunan volume tidal menyebabkan gangguan

ventilasi alveolar. Perubahan mekanika dinding thoraks atau gangguan

fungsi otot-otot pernapasan menyebabkan berkurangnya kemampuan

untuk mengoreksi PaCO2 selama manuver hiperventilasi volunter. Secara

umum, penderita obesitas memiliki gangguan respon pernapasan terhadap

perubahan CO2 dan hipoksia yang lebih berat dibandingkan orang normal.

Kekuatan dan ketahanan otot pernapasan mungkin sedikit

terganggu, penyebabnya belum diketahui secara pasti, namun diduga

berkaitan dengan infiltrasi lemak pada otot-otot dan peregangan berlebihan

20

20

pada otot diafragma. Ketahanan otot-otot pernapasan yang diukur dengan

manuver ventilasi volunter maksimal juga menurun (Wulandari, 2005).

Gangguan pertukaran gas pada obesitas tergantung pada derajat

keparahan obesitas. Penderita obesitas ringan hingga sedang memiliki

PaCO2 yang normal.

Peningkatan beban kerja pernapasan pada obesitas 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 obesitas mengalami peningkatan beban kerja pernapasan sebesar

60% dibandingkan orang normal (Wulandari, 2005).

Kebanyakan penderita obesitas mengalami hambatan melakukan

aktifitas fisik. Beberapa mekanisme yang 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

21

21

frekuensi pernapasan pada saat puncak aktifitas fisik walaupun yang

dikerjakannya hanya sub-maksimal.

2.2 Komponen Biomotor

Biomotor adalah kemampuan gerak manusia yang dipengaruhi

oleh kondisi sistem neuromuskuler dan muskoloskeletal, respirasi,

pencernaan, sirkulasi dan energi. Komponen biomotor menurut

Sukadiyanto & Muluk (2011) dipengaruhi oleh kebugaran energi meliputi

kapasitas aerobik-anaerobik dan kebugaran otot. Komponen dasar

biomotor yang utama meliputi ketahanan, kekuatan dan kecepatan,

sedangkan komponen biomotor yang merupakan suplemen utama terdiri

dari fleksibilitas dan koordinasi.

2.2.1 Daya tahan/endurans

Daya tahan adalah kemampuan kerja otot atau sekelompok otot

dalam jangka waktu tertentu tanpa mengalami kelelahan yang berarti.

Faktor yang mempengaruhi ketahanan adalah kemampuan maksimal

dalam memenuhi konsumsi oksigen yang ditandai dengan VO2 max,

sistem saraf, motivasi, kapasitas aerobik-anaerobik, kecepatan cadangan,

dosis latihan, keturunan, umur dan jenis kelamin (Sukadiyanto & Muluk,

2011).

Daya tahan dikelompokkan menurut jenis, jangka waktu dan

sistem energi yang digunakan. Daya tahan menurut jenis terdiri dari daya

tahan umum dan daya tahan khusus. Daya tahan umum adalah kemampuan

seseorang melakukan kerja dengan melibatkan seluruh kelompok otot

22

22

tubuh, sistem saraf dan sistem kardiorespirasi dalam jangka waktu yang

lama. Sedangkan daya tahan khusus hanya melibatkan sekelompok otot

lokal.

2.2.2 Kekuatan

Kekuatan adalah kemampuan otot atau sekelompok otot untuk

melawan beban atau tahanan. Tingkat kekuatan otot dipengaruhi keadaan

panjang otot, massa otot, jarak beban dengan titik tumpu, tingkat

kelelahan, jenis serabut otot, teknik dan kemampuan kontraksi otot.

Kekuatan umum adalah kemampuan seluruh sistem otot

berkontraksi melawan tahanan atau beban. Sedangkan kekuatan khusus

adalah kemampuan sekelompok otot yang dibutuhkan dalam aktifitas

spesifik tertentu. Setiap pemberian latihan akan memberikan dampak dan

respon fisiologi kekuatan pada otot berupa adaptasi persarafan otot,

hipertrofi, peningkatan daya tahan otot, adaptasi kardiovaskuler,

perubahan biokimiawi dan komposisi otot (Sukadiyanto & Muluk, 2011).

2.2.3 Kecepatan

Kecepatan adalah kemampuan otot untuk merespon rangsang

dalam waktu yang sesingkat mungkin. Kecepatan merupakan

perbandingan antara jarak dan waktu sehingga selalu berkaitan dengan

waktu reaksi, frekuensi gerakan per satuan unit waktu dan kecepatan

menempuh jarak tertentu. Kecepatan reaksi adalah kemampuan seseorang

dalam merespon rangsang dalam waktu yang sesingkat mungkin.

Sedangkan kecepatan gerak yaitu kemampuan seseorang melakukan

23

23

serangkaian gerakan dalam waktu yang sesingkat mungkin. Faktor-faktor

yang mempengaruhi kecepatan meliputi keturunan, waktu reaksi,

kemampuan mengatasi beban pemberat, teknik, elastisitas dan jenis otot,

konsentrasi dan kemauan (Sukadiyanto & Muluk, 2011).

2.2.4 Fleksibilitas

Fleksibilitas adalah luas gerak satu sendi atau beberapa persendian.

Fleksibilitas persendian meliputi fleksibilitas statis yang ditentukan oleh

ukuran luas gerak (range of motion) dan fleksibilitas dinamis adalah

kemampuan seseorang bergerak dengan kecepatan tinggi. Faktor yang

mempengaruhi fleksibilitas meliputi elastisitas otot, tendo dan ligamen,

susunan tulang, bentuk persendian, suhu tubuh, umur, jenis kelamin dan

bioritme (Sukadiyanto & Muluk, 2011).

2.2.5 Koordinasi

Koordinasi adalah kemampuan otot dalam mengontrol gerak secara

akurat untuk mencapai tujuan tugas fisik tertentu. Koordinasi merupakan

kemampuan penguasaan gerak yang melibatkan sinkronisasi beberapa

kemampuan biomotor sehingga terjadi serangkaian gerak yang selaras,

serasi dan simultan. Indikator koordinasi adalah ketepatan dan gerak yang

ekonomis. Koordinasi dibedakan menjadi koordinasi umum dan

koordinasi khusus. Koordinasi umum adalah kemampuan seluruh tubuh

untuk menyesuaikan dan mengatur gerakan secara simultan dan diperlukan

keteraturan gerak dari beberapa anggota badan yang lain. Koordinasi

24

24

khusus adalah kemampuan untuk mengkoordinasikan gerak dari sejumlah

anggota badan secara simultan.

2.3 Fisiologi Latihan Terhadap VO2 Max

Partisipasi dalam program latihan aerobik secara teratur

meningkatkan kemampuan sistem kardiovaskuler untuk mengirim darah

ke otot yang bekerja dan meningkatkan kapasitas otot untuk memproduksi

energi secara aerobik. Sebagian besar jaringan dan sistem organ akan

terpengaruh secara langsung maupun tidak langsung oleh program latihan.

VO2 max berhubungan dengan kapasitas fungsional sistem

kardiovaskuler untuk mengirim darah ke otot yang bekerja selama kerja

maksimal dan supramaksimal untuk mempertahankan rata-rata tekanan

darah arteri. VO2 max atau power maksimal aerobik adalah ukuran yang

dihasilkan dari kapasitas sistem kardiovaskuler untuk menyampaikan

darah teroksigenasi kepada sejumlah massa otot besar yang terlibat dalam

kerja dinamis (Powers dan Howley, 2012).

Penyerapan oksigen adalah produk aliran darah (cardiac output)

dan ekstraksi oksigen sistemik (perbedaan oksigen arteriovenosa),

perubahan dalam VO2 max akan mengakibatkan perubahan pada sejumlah

variabel pada persamaan VO2 max = HR max X SV max X (a-v O2) max.

Pada umumnya, frekuensi denyut jantung akan sama atau menurun dengan

latihan aerobik. Peningkatan VO2 max terbagi antara peningkatan stroke

volume dan perbedaan a-v O2 sistemik.

25

25

Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya VO2 max adalah:

a. Paru

Paru adalah organ pada sistem pernapasan yang berhubungan

dengan sistem sirkulasi yang berfungsi sebagai tempat ventilasi atau

pertukaran udara. Oksigen berdifusi melalui alveolus ke dalam darah

kemudian berikatan dengan hemoglobin. Proses pengambilan dan

pengeluaran napas tergantung pada kekuatan otot-otot pernapasan.

Walaupun kapasitas vital paru besar tetapi otot pernapasannya lemah,

maka force expired volume (FEV) nya akan kecil. Akibatnya ventilasi

(jumlah udara yang keluar masuk) selama satu menit akan kecil pula.

b. Pembuluh darah

Pembuluh darah adalah bagian dari sistem sirkulasi yang berfungsi

sebagai pipa saluran yang mengalirkan dan mengedarkan darah, nutrisi dan

oksigen ke seluruh tubuh. Serta mengeluarkan zat sisa metabolisme dan

karbondioksida dari seluruh tubuh ke organ ekskresi.

Kemampuan pembuluh darah untuk konstriksi dan dilatasi adalah

menguntungkan agar aliran menjadi lancar dan proses pertukaran oksigen

dan nutrisi berjalan dengan baik.

c. Jantung

Organ berotot, berongga dan berkontraksi secara berirama dan

berulang yang memompa darah melalui pembuluh darah. Proses

pemompaan jantung tergantung pada kembalinya darah ke jantung serta

26

26

kekuatan kontraksi otot jantung. Pada venous return yang kecil, maka akan

berakibat pemompaan jantung juga kecil.

d. Mitokondria

Mitokondria adalah organel tempat berlangsungnya fungsi respirasi

sel serta penghasil energi dalam bentuk adenosine tri phosphate (ATP).

Selain yang telah disebutkan diatas, ada beberapa faktor fisiologis

lain yang mempengaruhi VO2 max yaitu: (1) keturunan, bahwa 93,4% VO2

max ditentukan oleh faktor genetik yaitu persentase slow twitch fiber yang

hanya dapat diubah melalui pemberian latihan, (2) usia, mulai sejak anak

sampai umur 20-30 tahun daya tahan fisik meningkat dan berbanding

terbalik dengan usia setelah 30 tahun, (3) jenis kelamin, pada usia pubertas

tidak terdapat perbedaan yang signifikan pada daya tahan kardiovaskuler

antara laki-laki dan perempuan, (4) aktifitas fisik, istirahat selama 3

minggu akan menurunkan daya tahan kardiovaskuler sebesar 17%-27%.

Tabel 2.2

KLASIFIKASI KEBUGARAN KARDIORESPIRASI

BERDASARKAN VO2 MAX INDIVIDU UMUR ≤ 29 TAHUN

Jenis kelamin Nilai VO2 Max Kategori

Laki-laki ≤ 24,9 Jelek

25 – 33,9 Cukup

34 – 43,9 Rata-rata

44 – 52,9 Baik

≥ 53 Sangat Baik

Perempuan ≤ 23,9 Jelek

24 – 30,9 Cukup

31 – 38,9 Rata-rata

39 – 48,9 Baik

≥ 49 Sangat Baik

Sumber : Katch et al, 2011

27

27

2.3.1 Pengangkutan Oksigen

Sistem pernapasan terdiri dari organ pertukaran gas dan pompa

ventilasi paru. Pompa ventilasi terdiri dari dinding dada, otot-otot

pernapasan, pusat pernapasan di otak yang mengendalikan otot pernapasan

serta jaras dan saraf yang menghubungkan antara pusat pernapasan dengan

otot pernapasan.

Ganong (2001) menjelaskan sistem pengangkut O2 dalam tubuh

dilakukan oleh paru dan kardiovaskuler. Pengangkutan O2 menuju

jaringan tergantung pada jumlah O2 yang masuk ke dalam paru, pertukaran

gas yang adekuat, aliran darah ke jaringan dan kapasitas darah dalam

mengangkut O2. Jumlah O2 dalam darah ditentukan oleh jumlah O2

terlarut, hemoglobin darah dan afinitas hemoglobin terhadap O2.

Peningkatan suhu atau penurunan pH akan membutuhkan PO2 yang lebih

tinggi agar hemoglobin dapat mengikat O2 dalam jumlah tertentu dan

demikian juga sebaliknya.

Frekuensi pernapasan manusia normal saat kondisi istirahat

berkisar antara 12-15 kali/menit dan terjadi pertukaran 6-8 liter

udara/menit yang masuk dan keluar dari paru. Oksigen berdifusi dari udara

alveoli ke dalam aliran darah berikatan dengan hemoglobin yang dikenal

dengan reaksi oksigenasi yang digambarkan sebagai Hb + O2 HbO2.

Mioglobin adalah pigmen mengandung besi yang berada di otot

skeletal, menyerupai hemoglobin yang mengambil O2 dari hemoglobin

darah. Kandungan mioglobin paling besar dijumpai pada otot yang

28

28

berkontraksi terus-menerus. Mioglobin mempermudah difusi O2 dari darah

ke mitokondria sebagai tempat berlangsungnya reaksi oksidasi.

Mekanisme pernapasan dikendalikan secara volunter di korteks

serebri dan secara otomatis yang dikendalikan oleh pons dan medulla

oblongata. Neuron motorik yang mempersarafi otot ekspirasi akan

dihambat apabila neuron motorik yang mempersarafi otot inspirasi bekerja

aktif (Ganong, 2001).

2.3.2 Respon kardiovaskuler terhadap latihan

Fisiologi tubuh merespon terhadap episode dari latihan aerobik dan

latihan tahanan yang terjadi pada sistem muskuloskeletal, kardiovaskuler,

respirasi, endokrin dan sistem imun. Respon-respon tersebut telah

dipelajari dalam laboratorium yang terkontrol sehingga pembebanan

latihan dapat di regulasi secara tepat dan respon fisiologi diamati secara

hati-hati (Powers & Howley, 2012).

Fungsi utama sistem kardiovaskuler dan respirasi adalah

menyediakan oksigen dan nutrisi untuk kebutuhan tubuh, membuang

karbondioksida dan produk sisa metabolisme lainnya, mempertahankan

temperatur tubuh dan menjaga keseimbangan asam basa serta transportasi

hormon-hormon dari kelenjar endokrin ke organ target.

Agar efektif dan efisien, sistem kardiovaskuler harus mampu

merespon terhadap peningkatan aktifitas otot skeletal. Laju kerja yang

rendah secara relatif merupakan kebutuhan yang kecil pada sistem

kardiovaskuler dan respirasi, apabila laju kerja otot-otot meningkat, kedua

29

29

sistem tersebut hingga akhirnya akan mencapai kapasitas maksimal untuk

memenuhi kebutuhan tubuh.

Sistem kardiovaskuler yang terdiri dari jantung, pembuluh darah

arteri-vena dan darah merespon terhadap peningkatan kebutuhan dari

latihan. Respon kardiovaskuler terhadap latihan secara langsung sesuai

dengan proporsi kebutuhan oksigen otot skeletal pada setiap laju kerja dan

penyerapan oksigen (VO2) meningkat secara linear dengan peningkatan

laju kerja (Powers & Howley, 2012).

2.3.2.1 Cardiac output (isi sekuncup)

Cardiac output adalah volume total darah yang dipompa oleh

ventrikel kiri jantung per menit. Cardiac output merupakan hasil dari

denyut jantung (jumlah denyut per menit) dan stroke volume (volume

darah yang dipompa per denyut). Perbedaan oksigen arteri vena (a-v O2)

adalah perbedaan antara kandungan oksigen dalam arteri dan vena.

Cardiac output memainkan peran penting dalam pemenuhan kebutuhan

oksigen untuk kerja.

Cardiac output dan denyut jantung meningkat hingga

menyesuaikan tingkat kerja, sementara stroke volume hanya meningkat

kurang lebih 40% - 60% dari penyerapan oksigen maksimal seseorang

(VO2 max) hingga akhirnya mencapai titik landai (Ganong, 2011).

2.3.2.2 Aliran darah

Pola aliran darah berubah secara dramatis pada saat seseorang

berlatih dari kondisi istirahat. Saat kondisi istirahat, kulit dan otot skeletal

30

30

menerima sekitar 20% dari cardiac output. Selama latihan, lebih banyak

darah yang dikirim kepada otot-otot skeletal yang aktif dan temperatur

tubuh meningkat maka darah juga dikirim ke kulit. Kedua proses tersebut

dapat dicapai dengan meningkatnya cardiac output dan redistribusi aliran

darah dari area dengan kebutuhan rendah.

2.3.2.3 Tekanan darah

Rata-rata tekanan darah arteri meningkat dalam rangka merespon

latihan dinamis terutama peningkatan tekanan darah sistolik. Tekanan

sistolik meningkat secara linear dengan peningkatan laju kerja, mencapai

nilai puncak pada 200 dan 240 milimeter merkuri pada orang dengan tensi

normal.

Selama 2 atau 3 jam pertama setelah latihan, tekanan darah turun

dibawah level istirahat sebelum latihan. Perubahan akut pada tekanan

darah setelah episode latihan mungkin menjadi aspek penting dalam

pengaturan aktifitas fisik untuk membantu mengontrol tekanan darah pada

penderita hipertensi (Powers & Howley, 2012).

2.3.3 Keseimbangan cairan

Air sangat esensial dalam hidup dan mempertahankan hidrasi pada

tingkat optimum akan menjamin tubuh berfungsi baik. Tubuh manusia

mengandung air rata-rata 60% pada laki-laki dan 41% pada perempuan

dari berat badan yang terdistribusi dalam cairan intraseluler dan

ekstraseluler. Cairan ekstraseluler terbagi dalam cairan interstitial dan

31

31

plasma. Air adalah komponen terbesar cairan tubuh, meliputi darah, cairan

synovial sendi, air ludah dan urin.

Konsentrasi cairan tubuh terkontrol sangat ketat, seperti untuk

meningkatkan cairan tubuh dengan membatasi pengeluaran urin dan

menstimulasi rasa haus. Secara umum, cairan tubuh dipertahankan dalam

batas tertentu, jika kehilangan cairan tidak tergantikan dengan cukup maka

terjadi dehidrasi. Dehidrasi ringan yaitu kehilangan cairan 2% dari berat

tubuh akan mengakibatkan nyeri kepala, kelelahan, menurunnya performa

fisik dan mental (Benelam & Wyness, 2010).

Air didapatkan dari segala minuman dan beberapa jenis makanan

yang kita konsumsi. Kebutuhan cairan individu sangat bervariasi

tergantung dari banyak faktor seperti komposisi dan ukuran tubuh,

lingkungan dan tingkat aktivitas fisik. Badan standarisasi makanan

merekomendasikan bahwa sebaiknya minum paling tidak 1,2 liter sehari

(6-8 gelas). Ginjal memainkan peran sentral dalam mempertahankan

keseimbangan cairan tubuh dan keseimbangan zat terlarut dalam cairan

tubuh.

Aktivitas fisik menaikkan temperatur tubuh apalagi dalam

lingkungan panas. Mekanisme berkeringat untuk menghilangkan panas

dan mempertahankan temperatur tubuh stabil. Jumlah keringat yang

dihasilkan bervariasi dan tergantung dari banyak faktor meliputi kondisi

lingkungan, intensitas aktivitas fisik, pakaian yang dikenakan, tingkat

kebugaran dan aklimatisasi individual. Perempuan memiliki tingkat

32

32

berkeringat lebih rendah dibanding laki-laki karena ukuran tubuh dan

tingkat metabolisme lebih rendah saat aktif. Bahkan saat berenang,

sejumlah air menghilang sebagai keringat (Benelam & Wyness, 2010).

Pemenuhan konsumsi cairan pada remaja obesitas seharusnya 2,4-

3,3 liter, lebih tinggi dibanding kebutuhan cairan remaja dengan berat

badan normal. Hal tersebut dikarenakan kandungan air dalam sel adiposa

orang obesitas lebih rendah dibanding kandungan air dalam sel ototnya,

sehingga orang yang obesitas lebih mudah kekurangan cairan (Benelam &

Wyness, 2010).

2.4 Daya Tahan Otot

Daya tahan otot menjadi unsur penting bagi individu untuk

menghindari kelelahan yang berlebihan dalam menjalani aktifitas fisik.

Daya tahan otot adalah kemampuan sekelompok otot untuk berkontraksi

dengan secara berulang dalam waktu yang lama.

Salah satu respon adaptif mendasar terhadap latihan daya tahan

aerobik adalah meningkatnya kapasitas aerobik dari otot-otot yang terlatih.

Adaptasi ini memungkinkan individu melakukan aktifitas dengan

intensitas yang lebih besar dengan lebih mudah. Respon menguntungkan

ini mungkin disebabkan oleh daya tahan aerobik berdasarkan tipe serabut

otot. Adaptasi lokal secara spesifik dihasilkan dari latihan daya tahan

aerobik yang mengurangi produksi asam laktat, perubahan dalam

pelepasan hormon terutama katekolamin dan pemindahan asam laktat

secara cepat.

33

33

Komponen daya tahan otot meliputi kontraksi otot submaksimal

yang diperpanjang dengan repetisi yang banyak dan pemulihan yang

pendek. Serabut tipe I memiliki kapasitas aerobik yang lebih besar

dibanding serabut tipe II. Hal ini dikarenakan serabut tipe I memiliki

kapasitas oksidatif lebih besar baik sebelum maupun sesudah diberikan

latihan.

Sebaliknya, hipertrofi selektif pada serabut tipe I terjadi karena

meningkatnya rekruitmen selama aktifitas aerobik, meskipun hasil

diameter cross-sectional tidak sebesar yang terlihat dibanding pada serabut

tipe II yang mendapat latihan tahanan (Baechle dan Earle, 2008).

Adaptasi otot pada tingkat sel meliputi meningkatnya ukuran dan

jumlah mitokondria dan konten myoglobin. Myoglobin adalah protein

yang mengangkut oksigen dalam sel. Mitokondria adalah organel sel yang

bertanggung jawab memproduksi adenosin tri fosfat (ATP) secara aerobik

melalui reaksi oksidasi glikogen.

Peningkatan jumlah oksigen yang dikirim ke mitokondria yang

dikombinasikan dengan besar dan banyaknya jumlah mitokondria serta

konsentrasi myoglobin yang besar maka kapasitas jaringan otot untuk

mengekstrak dan menggunakan oksigen juga meningkat. Adaptasi ini

ditambah dengan meningkatnya derajat dan aktifitas enzim-enzim yang

terlibat dalam metabolisme aerobik glukosa dan sejalan dengan

meningkatnya cadangan glikogen dan trigliserid (Baechle dan Earle,

2008).

34

34

2.5 Struktur Anatomi Fungsional Otot Quadriceps Femoris

Otot quadriceps femoris adalah sekelompok otot yang terdiri dari

otot rectus femoris, vastus intermedius, vastus lateralis dan vastus medialis

yang bersatu menjadi satu tendon berinsersio di tulang patella dan berada

di bagian anterior tungkai atas yang berfungsi utama sebagai ekstensor

lutut dan membantu fleksi hip. Otot quadriceps femoris mendapat

persarafan dari saraf femoralis yang berasal dari segmen vertebrae lumbal

2-4.

Gambar 2.1 : Otot quadriceps femoris (Putz & Pabst, 1997)

2.5.1 Suplai darah

Vaskularisasi yang mensuplai otot quadriceps femoris berasal dari

arteri femoralis, sedangkan darah balik mengalir kembali ke jantung

melalui vena femoralis. Kontraksi otot dinamis yang dilakukan secara

intens membutuhkan oksigen sebesar 4000 mL/menit dan oksigen yang

dikonsumsi oleh otot yang aktif meningkat hingga 70 kali dibanding

35

35

konsumsi saat otot istirahat. Untuk mengakomodasi peningkatan

kebutuhan oksigen, sirkulasi lokal mengalihkan aliran darah ke jaringan

aktif yang terlibat dalam kontraksi otot. Fluktuasi aliran darah dapat

meningkat pada saat otot berkontraksi memendek dan menurun pada saat

otot relaksasi memanjang. Kontraksi dan relaksasi yang bergantian

memungkinkan pemompaan darah dari otot mengalir kembali ke jantung.

Sekitar 200 hingga 500 kapiler mengirim darah ke setiap milimeter

kuadrat otot yang aktif berkontraksi, dimana lebih dari 4 kapiler kontak

langsung dengan setiap serabut otot (Katch et al, 2011).

Mikrosirkulasi kapiler mempercepat pemindahan panas dan produk

akhir metabolisme dari jaringan-jaringan aktif. Jaringan yang banyak dan

tipis ini tidak hanya menukarkan panas dan produk metabolisme, tetapi

juga cairan, elektrolit, gas dan makromolekul dengan baik.

Pada saat otot berkontraksi, mikrokapiler dengan segera

terstimulasi untuk meningkatkan aliran darah dan perfusi kapiler untuk

mengangkut darah untuk area yang luas. Jumlah kapiler per otot pada

orang terlatih 40% lebih banyak dibanding orang yang tidak terlatih.

Terdapat hubungan yang positif antara VO2 max dan rata-rata jumlah

kapiler per otot. Peningkatan vaskularisasi pada tingkat kapiler

membuktikan manfaat latihan yang membutuhkan metabolisme aerobik

(Katch et al, 2011).

36

36

2.5.2 Energi untuk kontraksi

Energi untuk kontraksi otot berasal dari pemecahan ATP oleh

enzim myosin ATPase. Enzim tersebut berlokasi di kepala jembatan silang

myosin. Penarikan jalur bioenergetik bertanggungjawab terhadap sintesis

ATP. Pemecahan ATP menjadi ADP + Pi melepaskan energi sebagai

sumber energi jembatan silang myosin yang menarik molekul aktin

sehingga otot memendek. Dalam satu siklus kontraksi, semua jembatan

silang pada otot akan memendek hanya sekitar 1% dari ukuran panjang

saat istirahat. Karena beberapa otot dapat memendek hingga 60% dari

ukuran panjang istirahatnya maka siklus kontraksi harus terjadi secara

berulang-ulang (Powers & Howley, 2013).

2.5.3 Tipe serabut otot

Otot skeletal dibagi menjadi beberapa kelompok berdasarkan

karakteristik biokimiawi atau histokimiawi dari serabutnya. Secara umum,

tipe serabut otot dikelompokkan menjadi fast-twitch dan slow-twitch.

Beberapa kelompok otot diketahui secara dominan dari serabut fast-twitch

atau slow-twitch. Tetapi kebanyakan dalam tubuh merupakan campuran

yang setara antara kedua serabut tersebut. Persentase serabut otot skeletal

dipengaruhi genetik, tingkat hormonal dalam darah dan kebiasaan latihan

pada seseorang. Komposisi serabut otot skeletal memainkan peranan

penting dalam performa kekuatan dan daya tahan (Powers & Howley,

2013).

37

37

Serabut tipe I atau slow-twitch fibers mengandung enzim oksidatif

dalam jumlah besar, yaitu besarnya volume mitokondria dan lebih

banyaknya kapiler dalam setiap serabut. Serabut tipe I juga memiliki

konsentrasi myoglobin yang lebih tinggi dibanding serabut tipe II.

Sehingga serabut tipe I memiliki kapasitas yang lebih besar terhadap

metabolisme aerobik dan resistensi terhadap kelelahan.

Serabut tipe IIa dan IIx atau yang dikenal dengan serabut fast-

twitch memiliki mitokondria relatif lebih kecil, kapasitas metabolisme

aerobik terbatas dan resistensi kelelahan rendah dibanding slow-twitch

fibers tetapi serabut fast-twitch memiliki enzim glikolitik yang lebih besar

yang menyediakan kapasitas anaerobic.

Gambar 2.2 : Otot skeletal (Powers & Howley, 2013)

Umumnya karakteristik biokimia otot yang penting dalam fungsi

otot adalah kapasitas oksidatif dan tipe ATPase isoform. Kapasitas

oksidatif serabut otot ditentukan oleh jumlah mitokondria, kapiler yang

38

38

mengelilingi serabut serta myoglobin. Besarnya jumlah mitokondria

memproduksi ATP secara aerobik lebih besar. Banyaknya kapiler darah

yang mengelilingi serabut otot memastikan bahwa otot akan menerima

oksigen secara adekuat selama periode aktifitas kontraksi. Jumlah

myoglobin setara dengan hemoglobin dalam darah yang mengikat oksigen

sehingga konsentrasi myoglobin yang tinggi memperbaiki pengiriman

oksigen dari kapiler darah ke mitokondria dimana oksigen tersebut

digunakan. Sehingga jika diakumulasi antara tingginya konsentrasi

myoglobin dan banyaknya jumlah mitokondria dan kapiler akan memiliki

kapasitas aerobik yang tinggi dan akan lebih tahan terhadap kelelahan.

Serabut otot yang mengandung ATPase isoform memiliki aktifitas tinggi

ATPase yang mendegradasi ATP secara cepat saat kontraksi pemendekan

otot (Powers & Howley, 2013).

2.6 Hukum-Hukum Fisika Aquatic Aerobics Exercise

Prinsip-prinsip yang mendasari mengapa air dapat digunakan

sebagai media latihan bagi orang yang mengalami overweight sehingga

dapat melakukannya dengan mudah dan tanpa nyeri (Campion, 1998 dan

Vargas, 2004).

2.6.1 Buoyancy

Buoyancy adalah gaya tekan keatas yang dihasilkan cairan jika

tubuh terbenam di dalamnya. Hukum Archimedes menyatakan bahwa jika

tubuh diam yang terbenam secara penuh ataupun sebagian dalam cairan

akan terdorong sesuai dengan berat cairan yang dipindahkan. Buoyancy

39

39

dan gaya gravitasi secara konstan saling melawan dan mencapai

keseimbangan saat tubuh terbenam sebagian. Posisi tubuh berdiri atau

vertikal mencapai keseimbangan jika terbenam sedalam leher. Buoyancy

dapat memberikan dukungan atau tahanan. Buoyancy digunakan untuk

mengurangi gaya gravitasi pada anggota gerak tubuh yang lemah sehingga

mampu menahan berat badan, mengurangi tekanan pada sendi dan

tegangan otot yang menumpu berat badan. Buoyancy juga dapat menjadi

tahanan untuk meningkatkan kekuatan otot jika tubuh digerakkan

menjauhi permukaan air (Vargas, 2004).

2.6.2 Tekanan hidrostatik atau hukum pascal

Cairan memberikan tekanan pada seluruh permukaan tubuh yang

terbenam sesuai dengan kedalaman. Tekanan hidrostatik membantu

mendorong darah kembali ke jantung lebih efisien. Air di sekeliling tubuh

membantu sirkulasi darah dari tungkai menuju jantung. Tekanan

hidrostatik juga menjadi tahanan ringan pada gerakan ekspansi sangkar

thorak (Vargas, 2004).

2.6.3 Kepadatan relatif

Kepadatan relatif adalah hubungan antara berat jenis obyek dengan

berat jenis air pada temperatur dan tekanan standar. Obyek yang memiliki

kepadatan lebih tinggi dari air akan tenggelam dan sebaliknya. Jaringan

otot lebih padat dibanding jaringan adiposa. Orang yang kurus akan

tenggelam, sebaliknya berlebihan jaringan adiposa pada orang yang

mengalami overweight akan mengapung (Vargas, 2004).

40

40

2.6.4. Tahanan cairan

Adalah gaya yang melawan suatu benda yang bergerak di dalam

air. Gerakan yang dilakukan di dalam air akan diperlambat oleh tahanan

cairan, semakin cepat benda bergerak maka semakin besar usaha yang

harus dilakukan dan semakin besar pula tahanan cairan menghambat dari

segala arah. Sementara di darat, tahanan dirasakan hanya dari satu arah

yang tergantung pada arah beban yang diberikan. Tahanan cairan juga

meningkatkan kewaspadaan sensoris, meningkatkan waktu reaksi dan

belajar mempertahankan keseimbangan dalam lingkungan air (Vargas,

2004).

2.6.5 Turbulensi

Adalah gerakan keacakan dari air sebagai respon terhadap

ketidakstabilan. Gerakan tubuh dalam air menciptakan perubahan tekanan

dan turbulensi. Efek gerakan mengaduk air bermanfaat sebagai tahanan.

Perubahan kecepatan dan arah gerakan dapat mengubah turbulensi

(Vargas, 2004).

2.6.6 Temperatur air

Dapat merangsang ujung-ujung saraf sensoris di permukaan kulit

akan mempengaruhi dilatasi pembuluh darah perifer serta merangsang

mekanisme kerja efektor. Bila temperatur air terlalu dingin akan

mengakibatkan konstriksi pembuluh darah (vasokonstriksi) sehingga akan

menurunkan suplai darah ke seluruh tubuh. Sebagai kompensasinya maka

otot-otot tubuh akan berkontraksi untuk mempertahankan homeostasis

41

41

temperatur sehingga suplai oksigen melalui darah ke seluruh tubuh dapat

terjaga dan metabolisme energi terjadi peningkatan. Untuk mengatasi

perbedaan temperatur air kolam dengan tubuh manusia sebelum

melakukan aquatic aerobics exercise dapat dilakukan latihan pemanasan

dan penguluran di pinggir kolam atau latihan gerak yang ringan di pinggir

kolam (Vargas, 2004).

Selain itu aquatic aerobics exercise juga memberikan manfaat

keuntungan bersifat psikologis, bahwa aktivitas di air menyerupai aktivitas

rekreasi dan hiburan, sehingga latihan di air tidak merasa jenuh atau bosan.

2.7 Senam Aerobik

Senam aerobik termasuk ke dalam kelompok olahraga aerobik,

dimana olahraga aerobik adalah olahraga kesehatan yang terpenting

(Giriwijoyo & Sidik, 2013). Senam aerobik merupakan latihan yang

menggabungkan berbagai macam gerak, berirama, teratur dan terarah serta

pembawaan yang penuh semangat.

Senam aerobik memiliki kategori berdasarkan gerakannya, yaitu

gerakan cepat (high impact) dan gerakan lambat (low impact). Senam

aerobik gerakan lambat (low impact) lebih banyak digunakan oleh

masyarakat awam dan sedentari. Gerakan high impact memiliki ciri khas

irama musik yang cepat dengan diiringi gerakan dinamis tubuh yang cepat

sedangkan pada gerakan low impact disesuaikan dengan gerakan tubuh

yang dinamis dengan irama musik yang lambat,

42

42

Senam aerobik mempunyai struktur latihan yang seimbang antara

latihan anggota gerak atas dan bawah. Sehingga senam aerobik merupakan

latihan yang menggerakkan seluruh otot, terutama otot-otot besar dengan

gerakan yang kontinyu, berirama, meningkat dan berkesinambungan.

Gerakan senam aerobik dipilih gerakan yang mudah diikuti oleh peserta,

menyenangkan dan variatif sehingga memungkinkan seseorang untuk

melakukannya secara teratur dalam jangka waktu lama (Brick, 2001).

Senam aerobik adalah koordinasi antara gerakan dengan musik.

Musik yang dianjurkan menurut Brick (2001) sebaiknya memiliki

karakteristik sebagai berikut: (a) irama per menit yang menunjukkan

kecepatan musik merupakan hal yang harus diperhatikan. Irama per menit

sebaiknya dapat membuat peserta berlatih sesuai target denyut jantung dan

dapat membuat peserta melakukan berbagai gerakan. (b) pilihan musik

yang menyenangkan penuh energi akan membantu mendorong motivasi.

(c) musik yang dipilih memiliki empat ketukan per irama dan sebuah

irama yang tetap. Untuk pelaksanaan aquatic aerobic, irama yang

digunakan lebih rendah karena adanya tahanan air akan mengakibatkan

gerakan senam aerobik lebih berat (Vargas, 2004).

Sistem oksigen dalam senam aerobik merupakan sumber energi

yang predominan. Senam aerobik merangsang kerja jantung, pembuluh

darah dan paru. Jantung akan memompa darah lebih kuat dan lebih banyak

sehingga denyut jantungnya semakin berkurang. Akibatnya, aliran darah

43

43

yang ada diseluruh tubuh meningkat. Pada saat yang sama, paru akan

memproses udara lebih banyak dengan usaha yang semakin kecil.

American College of Sports Medicine (ACSM) merekomendasikan

untuk perkembangan dan pemeliharaan kapasitas aerobik, senam aerobik

dilakukan dengan frekuensi 3-5 kali perminggu, intensitas 55-90% dari

denyut jantung maksimal (HR max), durasi selama 20 hingga 60 menit

dengan latihan yang ritmis, berkelanjutan dan merupakan aktifitas aerobik

yang melibatkan kelompok otot besar (Kostic et al, 2006).

Senam aerobik dilakukan dalam tiga fase yaitu pemanasan

(warming-up), inti (conditioning) dan pendinginan (cooling down).

Sistematika senam aerobik menurut Giriwijoyo & Sidik (2013)

adalah sebagai berikut :

a. Pemanasan (warming-up)

Pemanasan merupakan persiapan yang harus dilakukan untuk

mengawali aktifitas senam aerobik dengan tujuan untuk mempersiapkan

anggota gerak tubuh agar dapat melakukan aktifitas gerakan yang lebih

berat pada latihan berikutnya dan mencegah cidera.

Pemanasan dilakukan secara bertahap dan cukup untuk

meningkatkan suhu otot dan suhu inti tubuh tanpa menyebabkan kelelahan

atau mengurangi penyimpanan energi. Menurut Brick (2001) pemanasan

yang dilakukan dimulai dari gerakan kecil ke besar secara bertahap

meningkatkan denyut jantung, mempersiapkan otot-otot dan sendi,

44

44

meningkatkan sirkulasi cairan dalam tubuh serta mempersiapkan tubuh

secara psikologis dan emosional.

Karakteristik dari fase pemanasan yaitu dilakukan selama 10 menit

dari total latihan dengan gerakan berupa penguluran otot-otot, sendi dan

gerakan senam ringan untuk memperkenalkan organ tubuh serta

merangsang otot agar mengenali kebutuhan gerak.

Keberhasilan dalam melakukan pemanasan ditandai dengan

meningkatnya suhu tubuh 1-2°C, pengeluaran keringat, peningkatan

denyut jantung secara bertahap hingga mencapai 60% denyut jantung

maksimal. Fase pemanasan pada aquatic aerobics exercise dilakukan lebih

lama dibanding land-based aerobics exercise karena kondisi lingkungan

air menuntut peningkatan temperatur tubuh lebih tinggi untuk menjaga

homeostasis.

b. Inti (conditioning)

Fase inti merupakan fase utama dari sistematika senam aerobik.

Pada fase ini harus tercapai target latihan sebagai indikator untuk

memprediksi bahwa latihan tersebut telah mencapai zona latihan. Rentang

zona latihan aerobik adalah 60-90% dari denyut nadi maksimal, dimana

denyut nadi seseorang bervariasi tergantung umur, genetik, jenis kelamin,

IMT, etnis dan stres.

Fase inti mempertimbangkan latihan dengan intensitas cukup besar

untuk merangsang peningkatan stroke volume dan cardiac output serta

untuk meningkatkan sirkulasi lokal dan metabolisme aerobik pada

45

45

kelompok otot yang terlibat. Penekanan latihan submaksimal, berirama,

berulang-ulang, dinamis dan melibatkan kelompok otot besar.

c. Pendinginan (cooling down)

Gerakan pada fase pendinginan dapat dilakukan menyerupai

pemanasan atau berupa penguluran ringan. Pendinginan mencegah

akumulasi darah di anggota gerak tubuh dengan tetap menggunakan otot

untuk mempertahankan aliran balik vena. Pendinginan bermanfaat untuk

mencegah pingsan dengan meningkatkan kembalinya darah ke jantung dan

otak saat cardiac output dan aliran balik vena menurun. Fase pendinginan

berlangsung 5 hingga 10 menit hingga denyut jantung menurun mendekati

denyut nadi semula. Pemilihan gerakan pendinginan harus merupakan

gerakan penurunan dari intensitas tinggi ke gerakan yang berintensitas

rendah.

2.7.1 Keuntungan latihan aerobik

Menurut Brick (2001), seseorang yang melakukan latihan aerobik

akan mendapatkan keuntungan sebagai berikut:

a. Jantung

Latihan aerobik meningkatkan derajat kebugaran fisik, kesehatan

dan membantu tubuh bekerja lebih efisien. Segala hal yang berkaitan

dengan sistem kardiorespirasi dan vaskuler adalah jaringan utama yang

digunakan oleh tubuh selama latihan aerobik berlangsung.

46

46

b. Kekuatan otot

Latihan aerobik dapat meningkatkan kekuatan otot jika didalamnya

juga dilakukan latihan otot dengan intensitas tinggi dengan waktu singkat

yang menggunakan energi maksimum dan diulang-ulang.

c. Daya tahan otot

Latihan aerobik membantu meningkatkan daya tahan otot.

Peningkatan daya tahan otot dilakukan dengan menambah jumlah repetisi

gerakan-gerakan ringan saat latihan aerobik. Gerakan-gerakan ringan

aerobik seperti melompat-lompat, mengangkat lutut dan menendang yang

sering dilakukan dan diperlukan untuk meningkatkan daya tahan otot.

d. Fleksibilitas

Setelah menyelesaikan latihan aerobik, peregangan akan membantu

meningkatkan fleksibilitas otot dan juga membantu sirkulasi darah

kembali ke jantung. Jika secara rutin meregangkan badan selesai latihan,

akan merasakan bahwa otot dan sendi akan fleksibel.

e. Komposisi tubuh

Gerakan-gerakan aerobik yang dilakukan dengan intensitas rendah

hingga sedang selama 30 menit akan membakar kira-kira 250 kalori,

sementara jika lebih dari 30 menit akan membakar lemak. Gerakan aerobik

pada intensitas tinggi dalam waktu singkat (kurang dari 20 menit) akan

membakar gula.

47

47

2.7.2 Pengaturan dosis

Dalam penelitian ini menggunakan pola pengaturan yang sama

dengan dosis latihan aerobik pada umumnya yang meliputi prinsip

frekuensi latihan 3 kali perminggu, intensitas latihan 60-80% dari denyut

nadi maksimal, waktu selama 60 menit per sesi latihan (Brick, 2001).

Menentukan intensitas latihan aerobik di darat dengan denyut nadi

didapat dengan menentukan target heart rate (THR) dimana THR adalah

80% dari heart rate max (HR max = 220 – umur). Sementara penurunan

denyut jantung yang biasanya terjadi pada latihan aerobik di dalam air

mengakibatkan perbedaan penghitungan THR antara di darat dan di air.

Rumus THR di air yaitu THR aquatic = THR darat x 0,87 (Vargas, 2004).

2.7.3 Bentuk senam aerobik

Senam aerobik merupakan sekelompok latihan teratur yang disertai

musik dengan tempo dan irama tertentu yang dapat digunakan untuk

memelihara dan mengembangkan kebugaran fisik. Senam aerobik terdiri

dari berbagai gerakan langkah tari, melompat, berbalik dan gerakan yang

dilakukan dalam berbagai arah. Senam aerobik dapat disesuaikan dengan

kondisi dan kemampuan dari individu yang berolahraga.

Senam aerobik merupakan integrasi antara musik dengan gerakan

tubuh. Irama musik per menit atau beats per minute (bpm) menunjukkan

kecepatan musik yang juga sebagai pengatur kecepatan irama gerakan

tubuh. Irama musik yang aman untuk pemanasan adalah 120-135 bpm,

sedangkan pada fase inti adalah 135-158 bpm (Brick, 2001).

48

48

Aquatic aerobics exercise sebaiknya dilakukan pada temperatur air

antara 26-28°C. Rentang ini memaksimalkan efisiensi latihan,

meningkatkan stroke volume dan mengurangi denyut jantung (Bates,

1996).

49

BAB III

KERANGKA BERPIKIR, KONSEP DAN HIPOTESIS PENELITIAN

3.1 Kerangka Berpikir

Kerangka berpikir ini berdasarkan pada teori bahwa aquatic

aerobics exercise lebih meningkatkan VO2 max dan daya tahan otot

quadriceps femoris pada individu overweight dan obesitas. Overweight

adalah kelebihan berat badan yang dibandingkan dengan berat badan ideal

yang dapat disebabkan oleh penimbunan jaringan lemak atau non-lemak

yang berkontribusi menimbulkan penyakit seperti penyakit kardiovaskuler,

stroke, diabetes mellitus tipe 2, hipertensi, dislipidemia, kanker,

osteoarthritis, masalah pernapasan hingga depresi.

Overweight dapat disebabkan karena beberapa faktor yang saling

mempengaruhi, yaitu faktor nutrisional yang meliputi asupan makanan

yang tinggi lemak, metabolisme tubuh dan efek termogenesis makanan.

Faktor yang berasal dari dalam diri seseorang (endogen) meliputi kelainan

sindroma endokrin dan herediter. Kebiasaan pola makanan yang dilakukan

orang tua akan menjadikan anak meniru kebiasaan tersebut. Pada beberapa

orang faktor psikologis juga memicu overweight, mungkin mekanismenya

berasal dari kebiasaan konsumsi camilan pada saat sedang stress. Faktor-

faktor tersebut diatas diperparah dengan rendahnya aktifitas fisik

(sedentari).

Timbunan lemak pada sel adiposa akan terus terjadi karena sel

adiposa mengalami hipertrofi dan hyperplasia hingga mencapai kondisi

50

50

maksimal. Sel adiposa menghasilkan zat adipositokin yang memicu

obesitas, diabetes, penyakit kardiovaskuler serta gangguan pernapasan

yang akhirnya menghasilkan peningkatan beban kerja ventilasi.

Peningkatan beban ventilasi memiliki konsekuensi meningkatnya

frekuensi pernapasan sehingga akan didapatkan penurunan VO2 max.

Peningkatan beban ventilasi berakibat menurunnya penghantaran oksigen

ke dalam otot sehingga otot mudah lelah dalam serangkaian kontraksi

yang berulang dan dalam periode yang lama.

Berdasarkan hal tersebut, individu yang mengalami overweight dan

obesitas membutuhkan aktivitas fisik atau program latihan untuk melatih

kebugaran kardiorespirasi dan daya tahan otot.

Program latihan berupa senam aerobik dapat melatih kebugaran

kardiorespirasi dan daya tahan otot karena bersifat memberikan

pembebanan pada jantung dan paru untuk mengirimkan sejumlah oksigen

ke kelompok otot-otot besar yang dominan untuk aktivitas fungsional

seseorang sehingga mengurangi kelelahan.

Senam aerobik low impact yang dilakukan di darat dengan

frekuensi 3 kali/minggu, intensitas 60-80% dari HR max dengan durasi

selama 60 menit diharapkan mampu meningkatkan VO2 max dan daya

tahan otot.

Senam aerobik yang dilakukan di dalam kolam renang dengan

frekuensi 3 kali/minggu, intensitas 0,87% dari intensitas senam aerobik di

darat, durasi selama 60 menit dengan penambahan beban berupa tahanan

51

51

air, tekanan hidrostatik, turbulensi serta temperatur air yang mampu

menjaga kestabilan homeostatis termal tubuh diharapkan mampu lebih

meningkatkan VO2 max dan daya tahan otot.

3.2 Kerangka Konsep

Berdasarkan latar belakang masalah dan daftar pustaka maka

kerangka konsep yang dapat disusun sebagai berikut :

Gambar 3.2 Kerangka konsep

Overweight

dan Obesitas

Faktor internal :

- Genetik/herediter

- Sindroma endokrin

- Asupan makanan

- Metabolisme tubuh

Faktor eksternal :

- Aktifitas fisik

sedentari

- Psikologis

- Parenteral fatness

Aquatic Aerobics

Exercise :

Tahanan air

3 kali/minggu,

THR = 0,87 THR darat

Waktu 60 menit

Land-based Aerobics

Exercise :

3 kali/minggu

THR = 80% HR max

Waktu 60 menit

VO2 Max Daya tahan otot

Kebugaran

Fisik

52

52

3.3 Hipotesis

Hipotesis dalam penelitian ini adalah :

1. Aquatic aerobics exercise meningkatkan VO2 max pada individu

overweight dan obesitas.

2. Aquatic aerobics exercise meningkatkan daya tahan otot quadriceps

femoris pada individu overweight dan obesitas.

3. Aquatic aerobics exercise lebih meningkatkan VO2 max dibanding

land-based aerobics exercise pada individu overweight dan obesitas.

4. Aquatic aerobics exercise lebih meningkatkan daya tahan otot

quadriceps femoris dibanding land-based aerobics exercise pada

individu overweight dan obesitas.

53

BAB IV

METODE PENELITIAN

4.1 Rancangan Penelitian

Penelitian ini adalah penelitian eksperimen, rancangan penelitian yang

digunakan adalah pre-test and post-test with control group design. Penelitian

menggunakan dua kelompok, dimana kelompok I mendapat perlakuan aquatic

aerobics exercise, sedangkan kelompok II sebagai kelompok kontrol aktif

mendapat land-based aerobics exercise. Bagan rancangan penelitian ditunjukkan

seperti di bawah ini.

KP-1

R

KP-2

Gambar 4.1 Bagan rancangan penelitian

Keterangan :

P : Populasi

S : Sampel

R : Randomisasi

O1 : Nilai VO2 max dan daya tahan otot quadriceps femoris kelompok 1

sebelum perlakuan aquatic aerobics exercise

O2 : Nilai VO2 max dan daya tahan otot quadriceps femoris kelompok 1 setelah

perlakuan aquatic aerobics exercise

O3 : Nilai VO2 max dan daya tahan otot quadriceps femoris kelompok 2

sebelum land-based aerobics exercise

O4 : Nilai VO2 max dan daya tahan otot quadriceps femoris kelompok 2 setelah

land-based aerobics exercise

O1 O2

O3

O4

P S

54

54

KP-1 : Kelompok 1 mendapat perlakuan aquatic aerobics exercise

KP-2 : Kelompok 2 mendapat land-based aerobics exercise

4.2 Lokasi dan Waktu Penelitian

4.2.1 Lokasi penelitian

Penelitian dilakukan di dua tempat, kelompok 1 dilakukan di

kolam renang Tirta Angkasa Lanud Adi Sumarmo, kelompok 2 dilakukan

di Kampus Jurusan Fisioterapi Politeknik Kesehatan Surakarta Jalan Adi

Sumarmo, Tohudan, Colomadu, Karanganyar.

4.2.2 Waktu penelitian

Perlakuan pada penelitian ini dilakukan selama 8 minggu dengan

alokasi waktu sebagai berikut:

Persiapan penelitian : Akhir Januari - April 2014

Pengambilan data penelitian : Mei – Juni 2014

Analisis hasil penelitian : Juli 2014

Presentasi hasil penelitian : September 2014

Seminar tesis : Oktober 2014

4.3 Penentuan Sumber Data

4.3.1 Populasi

Populasi penelitian ini adalah semua orang dengan kategori indeks

massa tubuh overweight dan obesitas menurut kriteria Asia-Pasifik

(National Institute of Health, 2006) yang sedang kuliah di Politeknik

Kesehatan Surakarta.

55

55

4.3.2 Sampel

Teknik pengambilan sampel dilakukan dengan purposive random

sampling berdasarkan kriteria eligibilitas. Semua sampel yang memenuhi

kriteria eligibilitas mendapatkan nomor undian yang terbagi menjadi 2

kelompok yaitu kelompok I mendapatkan perlakuan aquatic aerobics

exercise dan kelompok II sebagai control mendapatkan land-based

aerobics exercise.

4.3.3 Kriteria eligibilitas

Kriteria pengambilan sampel yang membatasi karakteristik populasi :

4.3.3.1 Kriteria inklusi :

a. Indeks massa tubuh kategori overweight dengan nilai IMT > 23.

b. Sedang aktif kuliah pada semester 2, 4 dan 6.

c. Bersedia menjadi sampel yang dibuktikan dengan menandatangani

inform conset

4.3.3.2 Kriteria eksklusi

a. Memiliki riwayat penyakit asma, jantung.

b. Rasa takut yang berlebihan terhadap air (aqua phobia).

c. Menderita penyakit menular yang dapat menularkan melalui air yaitu

diare dan penyakit kulit atau penyakit infeksi berbahaya.

d. Menjalani program diet dan mengkonsumsi obat penurun berat badan.

4.3.3.3 Kriteria pengguguran

a. Mengalami cidera yang membuat subjek tidak dapat melanjutkan

program penelitian.

56

56

),( f

,f

b. Tidak mengikuti perlakuan sebanyak 5 kali berturut-turut sesuai dengan

jadwal yang telah ditetapkan.

4.3.3.4 Besar sampel

Besar sampel yang dibutuhkan dalam penelitian ini dihitung

berdasarkan rumus Pocock (Pocock, 2008) :

,

22

12

2

fn

Keterangan:

n = Jumlah sampel

σ = Simpang baku

α = Tingkat kesalahan tipe I (ditetapkan 0,05)

interval kepercayaan (1-α) = 0,95

β = Tingkat kesalahan tipe II (ditetapkan 0,20)

tingkat kekuatan uji/power of test = 0,80

= Interval kepercayaan 7,9

μ1 = rerata nilai VO2 max kelompok kontrol

μ2 = rerata nilai VO2 max kelompok perlakuan

Berdasarkan hasil penelitian terdahulu yang dilakukan Setty et al

(2013) didapatkan hasil nilai rerata VO2 max μ1 = 48,90, standar deviasi σ

= 4,24, dengan harapan peningkatan nilai VO2 max setelah perlakuan

sebesar 10% sehingga rerata μ2 = 53,79. Dengan demikian besar sampel

dapat dihitung sebagai berikut:

),(

57

57

9,7

90,4879,53

)24,4(22

2

xn

9,7

89,4

)98,17(22

xn

9,791,23

96,35xn

88,11n

Dari hasil penghitungan jumlah sampel maka didapatkan minimal

sampel pada penelitian ini adalah 12 orang. Dengan asumsi menghindari

adanya pengurangan jumlah sampel dalam proses penelitian maka jumlah

sampel ditetapkan dengan penambahan 2 orang sehingga total sampel

adalah 28 orang. Dari total sampel tersebut dibagi dua kelompok yang

masing-masing sebanyak 14 orang.

4.3.3.5 Teknik pengambilan sampel

Teknik pengambilan sampel dilakukan dengan cara sebagai

berikut:

a. Menyebarkan angket kepada seluruh mahasiswa Jurusan

Fisioterapi Poltekkes Surakarta yang berisi berat badan, tinggi badan dan

sejumlah pertanyaan berkaitan dengan kebugaran.

b. Jumlah sampel yang terpilih dilakukan pemeriksaan awal

berdasarkan kriteria eksklusi. Sampel yang termasuk kriteria inklusi

didapatkan sebanyak 30 orang.

58

58

c. Sampel yang terpilih dibagi menjadi dua kelompok dengan

randomisasi secara acak yang masing-masing terdiri dari 15 orang. Setiap

sampel diberi penomoran ganjil untuk kelompok I yang mendapatkan

perlakuan berupa aquatic aerobics exercise sedangkan penomoran genap

untuk kelompok II yang mendapatkan land-based aerobics exercise.

4.4 Variabel Penelitian

4.4.1 Identifikasi variabel

Variabel yang diukur adalah VO2 max dengan menggunakan submaximal

ergometer cycle test dan daya tahan otot quadriceps femoris dengan

submaximal voluntary isometrics contraction.

4.4.2 Klasifikasi variabel

Variabel dalam penelitian ini adalah :

a. Variabel bebas adalah variabel yang mempengaruhi variabel tergantung.

Dalam penelitian ini yang menjadi variabel bebas adalah aquatic

aerobics exercise dan land-based aerobics exercise.

b. Variabel tergantung adalah variabel yang dipengaruhi oleh variabel

bebas. Dalam penelitian ini yang menjadi variabel tergantung adalah

VO2 max dan daya tahan otot quadriceps femoris

4.4.3 Definisi operasional variabel

Yang termasuk di dalam definisi operasional variabel dalam

penelitian ini adalah:

59

59

1) Aquatic aerobics exercise

Adalah latihan aerobik yang dilakukan di dalam air posisi tubuh

berdiri, terendam dengan kedalaman air setinggi dada, kaki menyentuh

dasar kolam yang berupa gerakan ritmis melawan tahanan air, gerakan

mengikuti instruktur pada semua otot besar tubuh selama 60 menit tiap

sesi, 3 kali seminggu, durasi 8 minggu.

2) Land-based aerobics exercise

Adalah bentuk latihan aerobic low impact yang memiliki gerakan

ritmis pada otot-otot besar seluruh tubuh yang dilakukan di darat

mengikuti irama musik dengan tempo 140 bpm selama 60 menit/sesi,

frekuensi 3 kali/minggu, durasi 8 minggu. Gerakan koreografi mengikuti

gerakan yang dipimpin oleh seorang instruktur senam aerobik. Bentuk

aerobics exercise berupa senam yang dilakukan secara berkelompok.

3) VO2 max

Adalah prediksi jumlah maksimal oksigen yang digunakan pada

tingkat selular pada seluruh tubuh yang berhubungan dengan tingkat

kondisi fisik yang menggambarkan kebugaran kardiorespirasi atau daya

tahan secara umum. Prediksi VO2 max pada individu overweight dan

obesitas berdasarkan penghitungan normogram Astrand.

4) Daya tahan otot quadriceps femoris

Adalah jumlah repetisi kontraksi submaksimal yang dapat

dilakukan oleh otot quadriceps femoris pada sisi yang dominan secara

berulang dengan waktu yang lama tanpa mengalami kelelahan yang berarti

60

60

yang diukur menggunakan dynamometer yang dimodifikasi. Daya tahan

otot secara local (local endurance) menggambarkan efektifitas pengantaran

oksigen oleh sistem kardiorespirasi untuk metabolisme otot.

5) Overweight dan obesitas

Adalah keadaan berat badan seseorang yang melebihi berat badan

normal yang dinilai berdasarkan indeks massa tubuh kriteria Asia Pasifik

dengan nilai lebih dari 23. Indeks massa tubuh didapatkan dari hasil

antara berat badan dalam satuan kilogram yang dibagi dengan tinggi badan

kuadrat dalam satuan meter.

4.5 Instrumen Penelitian

Instrumen penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

a. Formulir pemeriksaan Fisioterapi yang berisi data subjek.

b. Lembar persetujuan atau inform consent.

c. Alat tulis untuk mencatat data.

d. Microtoise untuk mengukur tinggi badan dengan satuan cm.

e. Timbangan badan digital untuk mengukur berat badan dengan

satuan kilogram.

f. Tensimeter digital untuk mengukur denyut nadi dan tekanan

darah.

g. Ergometer cycle merk Monark.

h. Timbangan pegas dan quadriceps bench untuk mengukur daya

tahan otot quadriceps femoris.

61

61

4.6 Prosedur Penelitian dan Alur Penelitian

4.6.1 Prosedur penelitian

Dalam prosedur penelitian ini dilakukan teknik pengumpulan data.

Teknik pengumpulan data pada penelitian ini melalui 2 tahap, yaitu:

a. Tahap pertama : melakukan pengukuran awal sebelum dilakukan

perlakuan (pre-test) dengan teknik wawancara dan pengukuran untuk

menentukan indeks massa tubuh menggunakan instrumen microtoise

untuk mengukur tinggi badan dan timbangan berat badan untuk

mengukur berat badan kemudian dilakukan penghitungan untuk

mendapatkan hasil indeks massa tubuh. Mengukur VO2 max dengan

menggunakan submaximal ergometer cycle test dan daya tahan otot

quadriceps menggunakan dynamometer yang dimodifikasi.

b. Tahap kedua : melakukan pengukuran akhir (post-test) setelah kedua

kelompok selesai menjalani program perlakuan. Pengukuran

menggunakan teknik, alat ukur serta pengukur yang sama seperti pada

pengukuran awal (pre-test).

Penelitian ini dilakukan dengan 2 tahapan, yaitu :

a. Tahap persiapan, meliputi :

1. Peneliti membuat dan menjelaskan surat pernyataan persetujuan

mengikuti program penelitian (inform consent) yang harus

ditandatangani dan disetujui oleh subjek penelitian.

62

62

2. Berkonsultasi untuk meminta ijin melakukan penelitian kepada

Ketua Jurusan Fisioterapi Poltekkes Surakarta agar dapat

memfasilitasi penggunaan sarana kampus dan mahasiswa.

3. Berkonsultasi kepada Kabid. Pembinaan Jasmani dan Kesehatan

Lanud Adi Sumarmo untuk meminta ijin kepada Komandan Lanud

Adi Sumarmo untuk memfasilitasi penggunaan kolam renang.

4. Meminta surat pengantar ijin penelitian kepada Bagian Tata Usaha

Universitas Udayana untuk melakukan penelitian di Kampus Jurusan

Fisioterapi Poltekkes Surakarta dan Kolam Renang Tirta Angkasa

Lanud Adi Sumarmo.

5. Meminta surat ijin penelitian kepada direktur Poltekkes Surakarta

melalui Unit Penelitian dan Pengabdian Masyarakat.

6. Menyiapkan alat tulis dan instrumen penelitian.

b. Tahap pelaksanaan, meliputi :

1. Menetapkan subjek penelitian berdasarkan indeks massa tubuh

kategori overweight dan obesitas.

2. Menetapkan randomisasi subjek yang terbagi ke dalam kelompok I

dan kelompok II.

3. Melakukan pengukuran tinggi badan dan berat untuk menentukan

indeks massa tubuh, mengukur VO2 max dan tes daya tahan otot

quadriceps femoris sebelum memberikan perlakuan.

63

63

4. Memberikan perlakuan aquatics aerobics exercise pada kelompok I

dan land-based aerobics exercise pada kelompok II sesuai dengan

jadwal yang disepakati.

5. Mengukur VO2 max dan tes daya tahan otot quadriceps femoris

setelah pemberian perlakuan.

6. Menyusun hasil, mengolah dan menganalisis data.

7. Mendokumentasikan data penelitian.

8. Menarik kesimpulan.

4.6.2 Alur penelitian

Gambar 4.2 Alur Penelitian

Populasi

Kriteria Eligibilitas

(Eksklusi & Inklusi) Sampel

Pemeriksaan Kebugaran

Kardiorespirasi

Random Sampling

Kelompok 1 Kelompok 2

Pre-test :

Submaximal Ergometer Cycle

Test & Submaximal Isometric

Contraction Test

Perlakuan :

Aquatic Aerobics Exercise

Post-test :



Contraction Test

Pre-test :



Contraction Test

Perlakuan :

Land-based Aerobics Exercise

Post-test :



Contraction Test

D

O

S

I

S

Analisis Data

Penyusunan Tesis

64

64

4.8 Prosedur Pengukuran

a. Pengukuran berat badan

Prosedur pengukuran berat badan subjek penelitian yaitu

meletakkan alat timbang digital pada lantai yang datar kemudian

mengaktifkan alat timbang dengan cara menekan tombol on. Awalnya

akan mungcul angka 8,88 dan tunggu sampai muncul angka 0,00. Apabila

sudah muncul bulatan (O) pada ujung kiri kaca display, berarti timbangan

siap digunakan.

Subjek penelitian diminta membuka alas kaki, jaket dan

mengeluarkan isi kantong yang berat seperti telepon genggam dan kunci.

Selanjutnya subjek diminta naik ke alat timbang digital dengan posisi kaki

di tengah alat timbang, sikap tenang, kepala lurus ke depan dan tidak

menutupi kaca display. Berat badan ditunjukkan dengan angka terakhir

yang terbaca pada kaca display dan dibulatkan menjadi satu digit angka

dibelakang koma. Setelah selesai, subjek penelitian diminta turun dari alat

timbang.

b. Pengukuran tinggi badan

Prosedur pengukuran tinggi badan dilakukan dengan meminta

subjek penelitian melepaskan alas kaki, penutup kepala, berdiri tegak

membelakangi dinding tempat microtoise tergantung. Posisi kepala,

lengan, pantat dan tumit menempel pada dinding, pandangan lurus ke

depan. Alat geser microtoise digerakkan sampai menyentuh bagian atas

kepala tepat berada di tengah. Angka tinggi badan dapat terbaca pada

65

65

display microtoise. Apabila pengukur lebih rendah dari subjek maka

pengukur berdiri diatas bangku agar hasil pembacaannya benar. Pencatatan

hasil pengukuran dilakukan dengan ketelitian hingga satu angka

dibelakang koma.

c. Pengukuran IMT

Kriteria overweight dihitung dengan rumus IMT. IMT adalah hasil

bagi antara berat badan dalam satuan kilogram dengan tinggi badan

kuadrat dalam satuan meter. Sampel yang memenuhi kriteria overweight

dan obesitas adalah sampel dengan nilai IMT diatas 23.

d. Pengukuran denyut nadi dan tekanan darah

Prosedur pengukuran denyut nadi dan tekanan darah dilakukan

dengan memasang manset pada lengan atas kanan dan sejajar dengan

jantung subjek penelitian. Ujung bawah manset terletak kira-kira 1-2 cm di

atas siku. Tarik manset dan kencangkan melingkari lengan kanan. Pastikan

manset terpasang secara nyaman. Pengukuran denyut nadi dan tekanan

darah istirahat yaitu: posisi subjek penelitian duduk tenang diatas kursi

setelah istirahat 5 menit. Sedangkan posisi untuk pengukuran denyut nadi

dan tekanan darah kerja dilakukan pada saat subjek mengayuh pedal

ergometer cycle. Tekan tombol “start” pada layar akan muncul angka 888

dan semua simbol. Simbol gambar hati akan berkedip-kedip sampai denyut

tidak terdeteksi dan tekanan udara dalam manset berkurang. Angka

sistolik, diastolik dan denyut nadi akan muncul. Catat data tersebut pada

formulir pemeriksaan yang telah disediakan.

66

66

e. Pengukuran submaximal ergometer cycle test

1) Menjelaskan bahwa subjek dapat berhenti melanjutkan

pengukuran kapanpun jika mengalami gejala-gejala yang mungkin

berkembang dan membahayakan keselamatan.

2) Mengukur frekuensi denyut jantung dan tekanan darah istirahat

subjek pada posisi duduk setelah 5 menit.

3) Mengatur ketinggian sadel ergometer cycle, lutut fleksi 5°-10°

pada saat pedal posisi di bawah dengan kaki menginjak pedal. Pastikan

subjek merasa nyaman pada posisi ketinggian pedal tersebut dengan

terlebih dahulu meminta mengayuh pedal sebanyak beberapa kali putaran.

Pastikan subjek mempertahankan postur tegak dan menggenggam kemudi

sepeda tidak terlalu kencang. Seperti pada gambar 4.2.

Gambar 4.3: Submaximal ergometer cycle test (Thompson, 2010)

67

67

4) Subjek diminta mengayuh pedal tanpa tahanan (0 kg) dengan

kecepatan mengayuh sebesar 25 km/jam.

5) Ingatkan subjek untuk mempertahankan kecepatan 25 km/jam.

Hasil pengukuran kurang valid apabila terjadi variasi kecepatan mengayuh

yang besar.

6) Mulai menghitung waktu dimana subjek diberi beban awal

sebesar 75 W untuk subjek perempuan dan 100 W untuk subjek laki-laki.

Ukur denyut jantung dan tekanan darah setelah 2 menit dengan

menggunakan tensi digital kemudian catat pada lembar hasil pengukuran.

7) Frekuensi denyut jantung pada menit yang keenam digunakan

sebagai nilai yang dihitung dengan rumus untuk memprediksi VO2 max .

8) Jika subjek sudah melengkapi rangkaian protokol pengukuran

maka lanjutkan dengan fase pendinginan dengan tetap mengayuh pedal

dengan kecepatan 25 km/jam dengan menurunkan tahanan hingga 0 W.

9) Meminta subjek untuk duduk tenang pada kursi selama 3 menit

untuk melanjutkan proses pemulihan.

10) Kebugaran kardiorespirasi pada umumnya diungkapkan

dengan VO2 max. VO2 max adalah milliliter oksigen yang dikonsumsi per

kilogram berat badan per menit (mL · kg-1

· min-1

).

Prediksi untuk mengetahui VO2 max pada subjek penelitian ini

berdasarkan nilai dari normogram Astrand Ryhming :

68

68

Gambar 4.4 Normogram Astrand-Ryhming (ACSM, 2006)

Nilai denyut jantung menit yang ke enam digunakan untuk memprediksi

nilai VO2 max dari normogram. Buat titik yang sesuai dengan hasil denyut

jantung kerja pada sumbu – X. Buat titik pada sumbu beban kerja dimana laki-laki

69

69

sebesar 600 kg m min-1

(100 Watts) dan perempuan sebesar 450 kg m min-1

(75

Watts). Kemudian hubungkan kedua titik.

f. Pengukuran daya tahan otot quadriceps femoris

Untuk mengukur daya tahan otot quadriceps femoris menggunakan

metode submaximal voluntary isometrics contraction (White et al, 2013),

instrumen ukur berupa dynamometer yang dimodifikasi. Pengukuran daya

tahan otot quadriceps femoris dengan prosedur sebagai berikut:

1) Posisi subjek duduk bersandar pada kursi quadriceps bench,

badan menempel pada sandaran, kedua lengan menyilang di depan dada

untuk menghindari kompensasi dari anggota gerak lain. Panggul dan lutut

fleksi 90°, diatas pergelangan kaki diberi strapping/tumpuan beban yang

dihubungkan dengan timbangan pegas (modifikasi dynamometer).

2) Tes kekuatan maksimal otot quadriceps dilakukan pada sisi

tungkai yang dominan. Subjek diminta untuk mengkontraksikan secara

isometrik pada lingkup gerak sendi maksimal yang dapat dicapai otot

quadriceps sekuat mungkin (kearah ekstensi lutut) kemudian pengukur

melihat besar beban yang dapat didorong oleh subjek. Catat sebagai data

beban kontraksi maksimal awal.

3) Beban untuk mengukur daya tahan otot quadriceps adalah 80%

dari beban kontraksi maksimal awal.

4) Subjek pada posisi sama tersebut diatas, diminta

mengekstensikan lututnya dengan beban ukuran daya tahan otot diatas,

70

70

menahan pada posisi ekstensi (kontraksi isometrik) yang ditahan selama 5

detik lalu istirahat 2 detik. Fase ini dihitung sebagai 1 repetisi.

5) Hasil tes daya tahan otot quadriceps didapatkan dari jumlah

repetisi yang dilakukan.

4.9 Analisis Data

Setelah seluruh data hasil pengukuran sebelum dan sesudah

perlakuan terkumpul pada variabel-variabel penelitian, maka selanjutnya

akan dilakukan pengolahan dan analisis data dengan bantuan perangkat

lunak komputer untuk analisis data dengan langkah-langkah sebagai

berikut:

1. Variabel karakteristik subjek dipaparkan secara deskriptif

dengan menggunakan tabel. Karakteristik subjek penelitian meliputi jenis

kelamin, umur, berat badan, IMT, tekanan darah sistolik dan diastolik serta

denyut nadi sebelum perlakuan.

2. Melakukan uji normalitas distribusi data dengan menggunakan

Shapiro-wilk test untuk mengetahui data sebelum dan setelah perlakuan

pada kelompok I dan kelompok II memiliki distribusi yang normal. Nilai

signifikansi lebih besar dari 0,05 (p > 0,05) maka data berdistribusi

normal. Data yang berdistribusi normal maka menggunakan uji

parametrik.

3. Melakukan uji homogenitas data dengan menggunakan Levene`s

test untuk mengetahui sebaran data pada kelompok I dan kelompok II

bersifat homogen atau tidak. Hal ini dilakukan untuk mengetahui

71

71

kelompok I dan kelompok II berangkat dari kondisi yang sama sehingga

hasil akhir analisis dapat digeneralisasi. Nilai signifikansi lebih besar dari

0,05 (p > 0,05) maka data bersifat homogen.

4. Melakukan uji komparasi dengan desain pre-test and post test

design with control group.

5. Hipotesis 1 dan hipotesis 2 diuji dengan analisis statistik paired

sample t-test. Dasar pengambilan keputusan adalah dengan derajat

kepercayaan sebesar 95% dan nilai p < 0,05 maka H0 ditolak.

6. Hipotesis 3 dan hipotesis 4 diuji dengan analisis statistik

independent t-test. Dasar pengambilan keputusan adalah dengan derajat

kepercayaan sebesar 95% dan nilai p < 0,05 maka H0 ditolak.

72

BAB V

HASIL PENELITIAN

Penelitian telah dilakukan di kolam renang Lanud Adi Sumarmo untuk

kelompok I dan di kampus Jurusan Fisioterapi Politeknik Kesehatan Kemenkes

Surakarta untuk kelompok II. Populasi penelitian adalah mahasiswa semester 2, 4

dan 6 pada program studi diploma III dan IV jurusan Fisioterapi Politeknik

Kesehatan Kemenkes Surakarta. Seluruh mahasiswa diberikan angket kemudian

dilakukan pengukuran berat badan dan tinggi badan untuk menentukan IMT.

Mahasiswa yang memenuhi kriteria eligibilitas dilakukan pengukuran submaximal

ergometer cycle test untuk mengetahui prediksi VO2 max dan daya tahan otot

quadriceps femoris dengan metode submaximal voluntary isometrics contraction.

Pengambilan data yang dilakukan selama 8 minggu terhitung sejak April

sampai dengan Juni 2014, terdapat 30 orang yang memenuhi kriteria inklusi.

Dalam perjalanan waktu dikarenakan ketidakhadiran subjek mengikuti program

penelitian sesuai dengan jadwal yang ditentukan maka 3 orang di kelompok I dan

2 orang di kelompok II terpaksa drop out. Subjek yang mengalami drop out tidak

diikutkan dalam analisis data. Sehingga subjek yang menjadi sampel setelah

dilakukan perlakuan pada kelompok I yang berjenis kelamin laki-laki 2 orang,

perempuan 10 orang, sedangkan pada kelompok II dengan jenis kelamin laki-laki

2 orang dan perempuan 11 orang.

Penelitian dibagi menjadi 2 kelompok yaitu kelompok I mendapatkan

perlakuan berupa aquatic aerobics exercise, sedangkan kelompok II sebagai

kontrol aktif mendapatkan land-based aerobics exercise. Perlakuan kelompok I

73

73

dilakukan di kolam renang yang terbuka pada pagi hari sebanyak 3 kali

perminggu selama 8 minggu. Kelompok II dilakukan di ruang terbuka halaman

kampus pada pagi hari sebanyak 3 kali perminggu selama 8 minggu.

5.1 Deskripsi Karakteristik Subjek

Subjek dalam penelitian ini adalah individu dengan kategori indeks massa

tubuh overweight dan obesitas yang terbagi menjadi 2 kelompok, dimana

kelompok I sebanyak 12 orang dan kelompok II sebanyak 13 orang.

Pemaparan hasil pengujian hipotesis penelitian dan deskripsi data berupa

karakteristik subjek penelitian berupa jenis kelamin, kategori IMT, riwayat

kegemukan dan kebugaran kardiorespirasi, umur, tekanan darah dan denyut nadi

istirahat sebelum perlakuan yang dapat dilihat pada Tabel 5.1 dan Tabel 5.2.

Tabel 5.1 memperlihatkan bahwa karakteristik subjek penelitian dengan

jumlah sampel sebanyak 25 orang pada kedua kelompok. Pada kelompok I dan

kelompok II subjek yang berjenis kelamin laki-laki masing-masing sebanyak 2

orang sedangkan perempuan sebanyak 10 orang dan 11 orang. Karakteristik

indeks massa tubuh menurut kriteria Asia-Pasifik dengan kategori obesitas I dan

obesitas II mendominasi kelompok I sebanyak 5 orang, sedangkan kelompok II

didominasi obesitas I sebanyak 8 orang. Kedua kelompok perlakuan separuh lebih

memiliki riwayat orang tua yang juga kegemukan berupa salah satu atau kedua

orang tua juga mengalami overweight sebanyak 66,7% dan 53,8% sedangkan

sisanya mengaku riwayat berat badan orang tua dalam batas normal. Dilihat dari

kebiasaan olahraga hanya 1 orang di kelompok I maupun kelompok II yang

melakukan olahraga minimal 30 menit sebanyak 3 kali/minggu secara rutin,

74

74

sedangkan hampir keseluruhannya inaktif atau sedentari. Terdapat 2 orang subjek

kelompok I dan 1 orang subjek kelompok II yang mengalami sesak napas pada

saat melakukan aktifitas ringan. Sebanyak 2 orang subjek pada kelompok I

mengaku sering mengalami jantung berdebar-debar saat aktifitas ringan atau

istirahat, sementara kelompok II semua subjek (100%) tidak merasakan jantung

berdebar-debar saat istirahat atau aktivitas ringan.

Tabel 5.1

Karakteristik Subjek Penelitian

Karakteristik Kelompok 1 (n = 12) Kelompok 2 (n = 13)

n % N %

Jenis kelamin

Laki-laki 2 16,7 2 15,4

Perempuan 10 83,3 11 84,6

Indeks massa tubuh

Overweight 2 16,7 2 15,4

Obesitas I 5 41,7 8 61,5

Obesitas II 5 41,7 3 23,1

Riwayat keturunan kegemukan

Orang tua gemuk 8 66,7 7 53,8

Orang tua non obes 4 33,3 6 46,2

Kebiasaan berolahraga

Olahraga 1 8,3 1 7,7

Sedentari 11 91,7 12 92,3

Sesak napas saat aktifitas ringan

Ya 2 16,7 1 7,7

Tidak 10 83,3 12 92,3

Jantung berdebar saat istirahat

Ya 2 16,7 0 0

Tidak 10 83,3 13 100

75

75

Tabel 5.2

Distribusi Data Sampel Penelitian Berdasarkan Karakteristik Subjek

Karakteristik Kelompok 1 Kelompok 2

Min Maks Rerata±SB Min Maks Rerata±SB

Umur 18 21 19,5 ± 0,79 18 21 19,1 ± 1,04

Berat badan 57,9 100,1 76,9 ± 15,2 55 101,8 70,9 ± 12,4

Indeks massa tubuh 24,3 38,6 29,4 ± 4,7 24,1 34,8 27,9 ± 3,2

Sistole istirahat 111 151 132,5 ± 12,8 112 148 128,8 ± 11,3

Diastole istirahat 66 96 81,3 ± 10,9 70 98 80,3 ± 8,1

Nadi istirahat 65 121 93,2 ± 17,1 69 112 88 ± 13,1

Tabel 5.2 menunjukkan bahwa kedua kelompok memiliki rentang umur,

umur minimal dan maksimal yang sama. Pada kelompok I rerata umur 19,5 ± 0,79

tahun dan kelompok II 19,1 ± 1,04 tahun. Rerata berat badan kelompok I 76,9 ±

15,2 Kg sedangkan rerata kelompok II 70,9 ± 12,4 Kg. Rerata nilai IMT pada

kelompok I sebesar 29,4 ± 4,7 dan kelompok II sebesar 27,9 ± 3,2. Hal tersebut

memberikan gambaran bahwa rerata IMT kedua kelompok kategori obesitas

tingkat I menurut kriteria Asia Pasifik. Tekanan darah sistolik saat istirahat

kelompok I minimal 111 mmHg dan maksimal 151mmHg. Sedangkan tekanan

darah sistolik istirahat kelompok II minimal 112 mmHg dan maksimal 148

mmHg. Rerata nadi istirahat kelompok I sebanyak 93,2 ± 17,1 kali/menit,

sedangkan pada kelompok II sebanyak 88 ± 13,1 kali/menit.

76

76

5.2 Uji Normalitas Data dan Homogenitas Varian

Uji prasyarat analisis data untuk mengetahui distribusi normalitas data

menggunakan Shapiro-Wilk test dan untuk mengetahui homogenitas varian data

menggunakan Levene`s test.

Tabel 5.3

Hasil Uji Normalitas dan Homogenitas Data VO2 Max dan Daya Tahan Otot

Sebelum dan Setelah Perlakuan

Variabel

Uji Normalitas

(Shapiro-Wilk Test)

Uji Homogenitas

(Levene`s Test)

Kelompok 1 Kelompok 2

P p p

VO2 max sebelum 0,113 0,279 0,693

VO2 max setelah 0,699 0,854 0,756

Daya tahan sebelum 0,118 0,148 0,475

Daya tahan setelah 0,362 0,933 0,032

Berdasarkan Tabel 5.3 menunjukkan bahwa untuk uji normalitas data

menggunakan Shapiro-Wilk Test nilai VO2 max sebelum perlakuan nilai p = 0,113

dan setelah perlakuan nilai p = 0,699 pada kelompok I. Pada kelompok II

sebelum perlakuan nilai p = 0,279 dan setelah perlakuan nilai p = 0,854. Nilai p >

0,05 maka data VO2 max pada kelompok I maupun kelompok II berdistribusi

normal. Data daya tahan otot quadriceps femoris sebelum perlakuan kelompok I

nilai p = 0,118, sedangkan pada kelompok II nilai p = 0,148. Nilai p > 0,05 maka

data daya tahan otot sebelum perlakuan kelompok I dan kelompok II berdistribusi

normal. Daya tahan otot quadriceps femoris setelah perlakuan kelompok I nilai p

= 0,362, sedangkan pada kelompok II nilai p = 0,933. Nilai p > 0,05 maka data

77

77

daya tahan otot setelah perlakuan kelompok I dan kelompok II berdistribusi

normal.

Pada uji homogenitas varian yang dilakukan dengan menggunakan

Levene`s test didapatkan nilai VO2 max sebelum perlakuan p = 0,693, nilai VO2

max setelah perlakuan p = 0,756, nilai daya tahan otot sebelum perlakuan p =

0,475 dan nilai daya tahan otot setelah perlakuan p = 0,032. Nilai p > 0,05 maka

varian data VO2 max sebelum dan setelah perlakuan pada kelompok I dan

kelompok II bersifat homogen. Varian data daya tahan otot sebelum perlakuan

bersifat homogen (nilai p > 0,05). Sedangkan varian data daya tahan otot setelah

perlakuan nilai p < 0,05 maka data daya tahan otot setelah perlakuan bersifat tidak

homogen.

5.3 Uji Hipotesis 1 dan Hipotesis 2 : Aquatic Aerobics Exercise Meningkatkan

VO2 Max dan Daya Tahan Otot Quadriceps Femoris pada Individu

Overweight dan Obesitas

Tabel 5.4 menunjukkan pada kelompok I rerata VO2 max sebelum

perlakuan 38,26 ± 11,02 dan setelah perlakuan 48,86 ± 14,58. Dari hasil analisis

statistik menggunakan Paired Samples test didapatkan nilai p = 0,002 (nilai p <

0,05) maka ada beda secara bermakna VO2 max antara sebelum dengan setelah

perlakuan aquatic aerobics exercise. Berdasarkan nilai rerata maka terjadi

peningkatan VO2 max. Rerata daya tahan otot sebelum perlakuan 10,33 ± 2,87

dan setelah perlakuan 12,67 ± 3,03. Hasil analisis statistik Paired Samples test

didapatkan nilai p = 0,029 (p < 0,05) maka ada beda secara bermakna daya tahan

78

78

otot quadriceps femoris antara sebelum dengan setelah perlakuan aquatic aerobics

exercise. Berdasarkan nilai rerata maka terjadi peningkatan daya tahan otot.

Tabel 5.4

Hasil Uji Beda Pengaruh Sampel Berpasangan Kelompok I Sebelum dan

Setelah Perlakuan

Variabel n

Sebelum

perlakuan

Setelah

perlakuan p

Rerata ± SB Rerata ± SB

VO2 max 12 38,26 ± 11,02 48,86 ± 14,58 0,002

Daya tahan otot 12 10,33 ± 2,87 12,67 ± 3,03 0,029

5.4 Uji Beda Pengaruh Land-based Aerobics Exercise Meningkatkan VO2

Max dan Daya Tahan Otot Quadriceps Femoris pada Individu


Tabel 5.5 menunjukkan pada kelompok II rerata VO2 max sebelum

41,86 ± 10,39 dan setelah 52,93 ± 12,49. Hasil analisis statistik Paired Samples

test didapatkan nilai p = 0,001 (p < 0,05) maka ada beda secara bermakna VO2

max antara sebelum dengan setelah land-based aerobics exercise. Berdasarkan

nilai rerata maka terjadi peningkatan VO2 max. Rerata daya tahan otot sebelum

9,62 ± 3,07 dan setelah 13,85 ± 6,14. Hasil analisis statistik Paired Samples test

didapatkan nilai p = 0,006 (p < 0,05) maka ada beda secara bermakna daya tahan

otot quadriceps femoris antara sebelum dengan setelah land-based aerobics

exercise. Berdasarkan nilai rerata maka terjadi peningkatan daya tahan otot.

79

79

Tabel 5.5

Hasil Uji Beda Pengaruh Sampel Berpasangan Kelompok II Sebelum dan

Setelah Perlakuan

Variabel n

Sebelum

perlakuan

Setelah

perlakuan p

Rerata ± SB Rerata ± SB

VO2 max 13 41,86 ± 10,39 52,93 ± 12,49 0,001

Daya tahan otot 13 9,62 ± 3,07 13,85 ± 6,14 0,006

5.5 Uji Kompatibilitas Data VO2 max dan Daya Tahan Otot Sebelum

Perlakuan pada Kedua Kelompok

Untuk mengetahui perbedaan rerata VO2 max dan daya tahan otot sebelum

perlakuan pada masing-masing kelompok. Untuk mengetahui signifikansi

perbedaan peningkatan skor VO2 max dan daya tahan otot sebelum perlakuan

pada masing-masing kelompok maka dilakukan uji kompatibilitas.

Tabel 5.6

Hasil Uji Kompatibilitas Sebelum Perlakuan Masing-masing Kelompok

Variabel Kelompok 1 Kelompok 2

z p Rerata ± SB Rerata ± SB

Sebelum perlakuan

VO2 max 38,26 ± 11,02 41,86 ± 10,39 -1,142 0,253

Daya tahan otot 10,33 ± 2,87 9,62 ± 3,07 -0,417 0,677

Tabel 5.6 menunjukkan bahwa VO2 max dan daya tahan otot kedua

kelompok sebelum perlakuan tidak ada perbedaan secara signifikan karena p >

0,05. Sehingga untuk menentukan hipotesis ketiga dan keempat menggunakan

data VO2 max dan daya tahan otot setelah perlakuan pada masing-masing

kelompok. Pada Tabel 5.3 menunjukkan bahwa distribusi data VO2 max

80

80

berdistribusi normal dan data daya tahan otot berdistribusi normal maka analisis

statistik untuk menguji hipotesis 3 dan 4 menggunakan Independent Samples test.

5.6 Uji Hipotesis 3 : Aquatic Aerobics Exercise lebih Meningkatkan VO2 max

pada Individu Overweight dan Obesitas.

Berdasarkan hasil analisis Independent Samples test pada Tabel 5.7 dari

data VO2 max setelah perlakuan aquatic aerobics exercise pada kelompok I dan

land-based aerobics exercise pada kelompok II dengan n = 25 diperoleh nilai p =

0,460 (p > 0,05) maka H0 diterima yang berarti bahwa tidak ada beda setelah

pemberian perlakuan aquatic aerobics exercise dan land-based aerobics exercise

terhadap VO2 max pada individu overweight dan obesitas.

Tabel 5.7

Hasil Uji Beda VO2 Max Antara Kedua Kelompok Setelah Perlakuan dengan

Independent Samples Test


p Rerata ± SB Rerata ± SB

VO2 max 48,86 ± 14,58 52,93 ± 12,49 0,460

5.7 Uji Hipotesis 4 : Aquatic Aerobics Exercise lebih Meningkatkan Daya

Tahan Otot Quadriceps Femoris pada Individu Overweight dan Obesitas.

Berdasarkan hasil analisis statistik menggunakan Independent T test pada

Tabel 5.8 dari data daya tahan otot setelah perlakuan aquatic aerobics exercise

pada kelompok I dan land-based aerobics exercise pada kelompok II dengan n =

25 diperoleh nilai p = 0,545 (p > 0,05) maka H0 diterima yang berarti bahwa tidak

ada beda setelah pemberian perlakuan aquatic aerobics exercise dan land-based

81

81

aerobics exercise terhadap daya tahan otot quadriceps femoris pada individu

overweight dan obesitas.

Tabel 5.8

Hasil Uji Beda Daya Tahan Otot Antara Kedua Kelompok Setelah Perlakuan

dengan Independent Samples T Test


P Rerata ± SB Rerata ± SB

Daya tahan otot 12,67 ± 3,03 13,85 ± 6,14 0,545

5.8 Uji Beda Rerata Selisih Sebelum dan Setelah Perlakuan terhadap VO2

Max pada Kelompok I dan Kelompok II

Berdasarkan hasil analisis rerata selisih VO2 max sebelum dan setelah

perlakuan pada kelompok I dan kelompok II menggunakan Independent Samples

Test pada Tabel 5.9 menunjukkan rerata selisih VO2 max kelompok I sebesar

10,6 ± 9,31dengan selisih interval sebesar 27,7% dan kelompok II sebesar 11,07 ±

8,86 dengan selisih interval 26,45% dan menunjukkan tidak ada perbedaan yang

signifikan karena p > 0,05. Sehingga dapat disimpulkan bahwa aquatic aerobics

exercise mempunyai kontribusi lebih besar dalam meningkatkan VO2 max

dibanding land-based aerobic exercise pada individu overweight dan obesitas.

Tabel 5.9

Hasil Uji Beda Rerata Selisih VO2 Max Antara Kedua Kelompok dengan




Selisih VO2 max 10,6 ± 9,31 11,07 ± 8,86 0,899

82

82

5.9 Uji Beda Rerata Selisih Sebelum dan Setelah Perlakuan terhadap Daya

Tahan Otot pada Kelompok I dan Kelompok II

Berdasarkan hasil analisis rerata selisih data daya tahan otot sebelum dan

setelah perlakuan pada kelompok I dan kelompok II menggunakan Independent

Samples Test pada Tabel 5.10 menunjukkan rerata selisih daya tahan otot

kelompok I sebesar 3,17 ± 2,33 dengan selisih interval sebesar 22,65% dan

kelompok II sebesar 4,85 ± 3,93 dengan selisih interval 43,97% dan menunjukkan

tidak ada perbedaan yang signifikan karena p > 0,05. Sehingga dapat disimpulkan

bahwa land-based aerobic exercise mempunyai kontribusi lebih besar dalam

meningkatkan daya tahan otot quadriceps femoris dibanding aquatic aerobics

exercise pada individu overweight dan obesitas.

Tabel 5.10

Hasil Uji Beda Rerata Selisih Daya Tahan Otot Antara Kedua Kelompok

dengan Independent Samples Test



Selisih daya tahan 3,17 ± 2,33 4,85 ± 3,93 0,205

83

BAB VI

PEMBAHASAN

6.1 Karakteristik Subjek

Subjek penelitian sebanyak 25 orang dengan kategori IMT overweight dan

obesitas di Jurusan Fisioterapi Politeknik Kesehatan Surakarta. Pada kelompok I

dan kelompok II subjek yang berjenis kelamin laki-laki masing-masing sebanyak

2 orang sedangkan perempuan sebanyak 10 orang dan 11 orang.

Jenis kelamin membedakan pola berat badan yang menjadikan overweight

dan obesitas. Pola tersebut mengarah pada perbedaan hormonal antara laki-laki

dan perempuan sebelum menopaus. Sebelum periode menopaus dan pasca

menopaus banyak wanita yang merasakan perubahan berat badan, total lemak

tubuh dan distribusi lemak tubuh. Resiko kesehatan yang berkaitan obesitas juga

dipengaruhi oleh ras dan etnis, dimana bangsa Asia memiliki resiko kesehatan

lebih tinggi dibanding ras kulit putih dengan IMT yang sama (Racette et al, 2003).

Tabel 5.1 menunjukkan karakteristik subjek penelitian berdasarkan IMT

didominasi pada kriteria obesitas tingkat I sebesar 41,7% dan 61,5%. Obesitas

tingkat II sebesar 41,7% dan 23,1 % pada kelompok I dan kelompok II. Subjek

yang memiliki riwayat keturunan overweight dan obesitas pada kedua orang tua

atau salah satu orang tua lebih dari 60% pada kelompok I dan lebih dari 50% pada

kelompok II sedangkan sisanya sebanyak 30% dan 40% tidak berasal dari orang

tua dengan berat badan berlebih.

Obesitas merupakan hasil dari faktor genetik, perilaku, lingkungan,

fisiologi, sosial dan budaya yang mengakibatkan ketidakseimbangan energi dan

84

84

menjadikan penumpukan lemak yang berlebihan. Walaupun gen memainkan

peranan penting dalam regulasi berat badan tetapi disimpulkan bahwa faktor

perilaku dan lingkungan yang meliputi gaya hidup sedentari dengan kombinasi

masukan energi berlebihan adalah faktor utama yang bertanggung jawab terhadap

meningkatnya kejadian obesitas saat ini (Racette et al, 2003).

Karakteristik subjek yang rutin melakukan kebiasaan berolahraga hanya

8% sedangkan 98% sebagian besar subjek sedentari. Terdapat 16,7% subjek yang

mengalami sesak napas saat aktivitas ringan atau sedang istirahat pada kelompok

I. Terdapat 16,7% subjek yang mengeluh jantungnya berdebar-debar saat aktivitas

ringan atau sedang istirahat. Hal ini menunjukkan bahwa terdapat sebagian kecil

subjek penelitian yang memiliki kebugaran kardiorespirasi yang rendah. Pahkala

et al (2013) menyatakan rendahnya aktivitas fisik dan rendahnya kebugaran

kardiorespirasi merupakan faktor resiko penting urutan keempat yang

berhubungan dengan kematian, dimana kebugaran sangat dipengaruhi oleh

keturunan.

Tabel 5.2 menunjukkan rerata berat badan kelompok 1 sebesar 76,9 ± 15,2

Kg dan rerata berat badan kelompok 2 sebesar 70,9 ± 12,4 Kg. Berat badan laki-

laki dan perempuan di Amerika meningkat setidaknya 9,1 kg pada umur 25 dan

55 tahun. Peningkatan berat badan pada umumnya tidak selalu disertai

bertambahnya massa lemak bebas karena puncak massa tulang pada umur 30

tahun, massa otot stabil dan aktivitas individu menurun. Perubahan berat badan

dan komposisi tubuh sebagian disebabkan menurunnya hormon pertumbuhan

dehidroandrosterone dan testosterone secara alami. Serta penurunan metabolisme

85

85

istirahat yang mengubah keseimbangan energi sehingga berkontribusi pada berat

badan. Berat badan juga dipengaruhi pendapatan dan tingkat pendidikan pada

remaja dan dewasa (Racette et al, 2003).

Pada kelompok I rerata tekanan darah sistolik saat istirahat 132,5±12,8

mmHg, rerata tekanan darah diastolik saat istirahat 81,3 ± 10,9 mmHg dan rerata

denyut nadi istirahat 93,2 ± 17,1 kali/menit. Sedangkan kelompok II memiliki

rerata tekanan darah sistolik saat istirahat 128,8±11,3 mmHg, rerata tekanan darah

diastolik saat istirahat 80,3 ± 8,1 mmHg dan rerata denyut nadi istirahat 88 ± 13,1

kali/menit.

Pedoman ACSM (2006) menyatakan tekanan darah sistolik 120-139

mmHg dan tekanan darah diastolik 80-89 mmHg termasuk kategori

prehypertension yang membutuhkan modifikasi gaya hidup menuju sehat untuk

mencegah penyakit kardiovaskuler. Modifikasi gaya hidup tersebut meliputi

aktivitas fisik, menurunkan berat badan serta diet.

Din-Dzietham et al (2002) yang mengevaluasi data survei nasional

Amerika Serikat pada 1963 hingga 2002 terhadap anak dan remaja usia 8-17

tahun mendapati prevalensi pre-hipertensi dan hipertensi meningkat 2,3% dan 1%.

Hageman et al (2010) juga menemukan bahwa wanita paruh baya rural

yang mengalami obesitas ternyata 55,2% tergolong dalam rentang prehipertensi

dan 20,8% hipertensi. Tekanan darah prehipertensi dan hipertensi berhubungan

dengan tingginya prevalensi overweight dan obesitas serta estimasi kebugaran

kardiorespirasi yang rendah sehingga rentan terhadap kejadian penyakit

kardiovaskuler.

86

86

Sebagian besar subjek dengan tekanan darah tinggi adalah overweight dan

hipertensi lebih sering terjadi pada obesitas (Lilyasari, 2007). Pernyataan tersebut

diperkuat oleh estimasi resiko dari Framingham Heart Study menunjukkan bahwa

78% hipertensi pada laki-laki dan 65% hipertensi pada wanita secara langsung

berhubungan dengan obesitas. Risiko kejadian hipertensi meningkat sampai 2,6

pada subjek laki-laki obesitas dan meningkat 2,2 kali pada subjek wanita obesitas

dibanding subjek dengan berat badan normal (Lilyasari, 2007).

Daniel (2009) menyatakan bahwa obesitas menjadi unsur cukup penting

dalam patogenesis hipertensi walaupun mekanisme hubungan tersebut belum

sepenuhnya dipahami. Dalam setiap penelitian epidemiologi menunjukkan

konsistensi hubungan yang kuat antara obesitas dengan hipertensi baik pada

dewasa maupun anak-anak. Risiko relatif hipertensi berkaitan dengan overweight

memiliki rentang 2,5 hingga 3,7 pada anak dan dewasa.

Overweight dan obesitas secara signifikan berhubungan dengan diabetes,

tekanan darah tinggi, hiperkolesterol, asma, arthritis dan status kesehatan yang

rendah (Mokdad et al, 2003).

6.2 Distribusi dan Varians Hasil VO2 Max dan Daya Tahan Otot

Berdasarkan uji normalitas dengan Shapiro-Wilk test dan uji homogenitas

dengan Levene`s test data hasil VO2 max sebelum dan setelah perlakuan pada

kelompok 1 dan kelompok 2 menunjukkan nilai p lebih besar dari 0,05 (p > 0,05).

Dengan demikian data hasil VO2 max sebelum dan setelah perlakuan pada

kelompok I dan kelompok II berdistribusi normal. Hasil data daya tahan otot

sebelum dan setelah perlakuan pada kelompok I dan kelompok II menunjukkan

87

87

nilai p lebih besar dari 0,05 (p > 0,05). Dengan demikian data hasil daya tahan

otot sebelum dan setelah perlakuan pada kelompok I dan kelompok II

berdistribusi normal. Sehingga untuk menguji hipotesis data VO2 max

menggunakan uji parametrik Paired Samples test dan Independent Samples test.

Untuk menguji hipotesis data daya tahan otot menggunakan uji parametrik Paired

Samples T test dan Independent Sample T test.

6.3 Pengaruh Aquatic Aerobics Exercise terhadap VO2 Max

Berdasarkan hasil penelitian data VO2 max pada perlakuan aquatic

aerobics exercise selama 8 minggu didapatkan rerata hasil sebelum perlakuan

38,26 ± 11,02 mL/Kg/menit dan setelah perlakuan 48,86 ± 14,58 mL/Kg/menit.

Hasil analisis data hipotesis VO2 max antara tes awal dengan tes akhir

pada kelompok aquatic aerobics exercise menggunakan Paired Samples T test

diperoleh nilai p = 0,002 dengan demikian maka hasil VO2 max sebelum dan

setelah perlakuan diperoleh nilai p lebih kecil dari 0,05 (p < 0,05). Hal ini berarti

bahwa hasil VO2 max sebelum dan setelah perlakuan aquatic aerobics exercise

terdapat perbedaan yang bermakna. Jika melihat nilai rerata maka terjadi

peningkatan VO2 max antara sebelum perlakuan dengan setelah perlakuan.

Banyak penelitian yang mengamati adaptasi VO2 max pada berbagai

program latihan akuatik. Dilaporkan bahwa setelah latihan minimal 7 minggu

terjadi peningkatan yang signifikan pada VO2 max, sementara penelitian yang

dilakukan pada atlet yang mendapat perlakuan berlari di air selama 4 minggu

tidak didapatkan adanya perubahan yang signifikan terhadap VO2 max (Barbosa

et al, 2009). Sedangkan pada penelitian ini perlakuan dilakukan selama 8 minggu

88

88

dan subjek terendam air sedalam dada yang berarti semakin dalam badan subjek

terendam maka akan mendapatkan tahanan air yang semakin kuat serta dilakukan

pada subjek yang tidak terlatih.

6.4 Pengaruh Aquatic Aerobics Exercise terhadap Daya Tahan Otot

Hasil analisis data daya tahan otot antara tes awal dengan tes akhir pada

kelompok aquatic aerobics exercise menggunakan Paired Sample T test diperoleh

nilai p = 0,029 dengan demikian maka hasil daya tahan otot sebelum dan setelah

perlakuan diperoleh nilai p lebih kecil dari 0,05 (p < 0,05). Hal ini berarti bahwa

hasil daya tahan otot quadriceps femoris sebelum dan setelah perlakuan aquatic

aerobics exercise disimpulkan ada perbedaan yang bermakna.

Pada kebanyakan kasus setelah diberikan aquatic exercise terjadi

perbaikan kekuatan otot rata-rata 7%, kekuatan otot ekstensor lutut 10,5% dan

13,4% pada otot fleksor lutut yang diukur menggunakan mesin isokinetik.

Peningkatan otot berbeda dikarenakan perbedaan desain program yang meliputi

volume, intensitas, repetisi dan jumlah set, interval istirahat serta tipe latihan

(Barbosa et al, 2009).

Mekanisme yang mendasari adaptasi kebugaran aerobik pada otot skeletal

dalam hal ini otot quadriceps femoris adalah meningkatnya arterial-venous

difference, meningkatnya kapitalisasi dan meningkatnya enzim di mitokondria.

Tekanan hidrostatik menstimulus proliferasi kapiler dan aktivitas enzim oksidatif

(Barbosa et al, 2009).

Setelah program latihan akuatik, denyut jantung istirahat menurun tetapi

tekanan darah tidak berubah. Denyut jantung istirahat menurun hingga 1

89

89

denyut/menit setiap minggunya pada subjek sedentari. Latihan akuatik

meningkatkan aktivitas parasimpatis dan di sisi lain menurunkan aktivitas

simpatis jantung. Tekanan darah saat aktivitas maksimal menunjukkan tidak ada

perubahan bermakna tetapi berbeda saat istirahat. Penurunan tekanan darah

istirahat terjadi baik sistolik maupun diastolik (Barbosa et al, 2009).

Adaptasi otot pada tingkat sel meliputi meningkatnya ukuran dan jumlah

mitokondria dan konten myoglobin. Myoglobin adalah protein yang mengangkut

oksigen dalam sel. Mitokondria adalah organel sel yang bertanggung jawab

memproduksi adenosin tri fosfat (ATP) secara aerobik melalui reaksi oksidasi

glikogen.

Peningkatan jumlah oksigen yang dikirim ke mitokondria yang

dikombinasikan dengan besar dan banyaknya jumlah mitokondria serta

konsentrasi myoglobin yang besar maka kapasitas jaringan otot untuk

mengekstrak dan menggunakan oksigen juga meningkat. Adaptasi ini ditambah

dengan meningkatnya tingkat dan aktifitas enzim-enzim yang terlibat dalam

metabolisme aerobik glukosa dan parallel meningkatnya cadangan glikogen dan

trigliserid (Baechle dan Earle, 2008).

6.5 Aquatic Aerobics Exercise Tidak Terbukti Lebih Baik Dibanding Land-

based Aerobics Exercise dalam Meningkatkan VO2 Max pada Individu


Berdasarkan hasil analisis rerata selisih VO2 max sebelum dan setelah

perlakuan pada kelompok I dan kelompok II menggunakan Independent Samples

test pada Tabel 5.9 menunjukkan rerata selisih VO2 max kelompok I sebesar 10,6

90

90

± 9,31 dengan selisih interval 27,7% dan kelompok II sebesar 11,07 ± 8,86

dengan selisih interval 26,45% dan nilai p > 0,05 maka disimpulkan bahwa

aquatic aerobics exercise tidak lebih baik dalam meningkatkan VO2 max

dibanding land-based aerobic exercise pada individu overweight dan obesitas.

Cassady & Nielsen (1992) meneliti 40 subjek yang mendapat perlakuan

latihan ektremitas atas dan bawah di darat dan di air mendapatkan hasil terjadi

peningkatan sistemik VO2 dari 2 menjadi 9 MET. Respon VO2 tertinggi terjadi

pada kelompok latihan di air sedangkan persentase denyut nadi maksimal tertinggi

pada kelompok latihan darat.

Hasil penelitian tersebut berbeda dengan Barbosa et al (2007) yang

meneliti 16 sukarelawan muda (9 wanita dan 7 pria) mendapat perlakuan “rocking

horse”. Tiap subjek melakukan 3 kali latihan di darat, di air kedalaman pinggang

dan di air kedalaman dada selama 6 menit. Hasilnya VO2 max secara signifikan

berbeda antar perlakuan. Nilai VO2 max dari yang terendah didapatkan pada

kelompok latihan akuatik pada kedalaman dada, diikuti kedalaman pinggang dan

di darat. Mekanisme yang mendasari berkaitan dengan fenomena reflek bradikardi

menyelam, perbaikan pengisian jantung selama fase diastolik, peningkatan

volume sekuncup akibat tekanan hidrostatik seiring dengan perubahan kedalaman

tubuh yang terendam di air.

Individu overweight dan obesitas mempunyai tingkat metabolisme lebih

besar dibanding orang normal, sebagai contoh pada saat berjalan di lingkungan

darat tingkat metabolime tersebut 10% - 45% lebih besar dibandingkan orang

dengan berat badan normal (Alkurdi et al, 2010). Meningkatnya beban kerja

91

91

pernapasan pada individu overweight dan obesitas ditambah dengan tekanan

hidrostatik air akan meningkatkan laju metabolisme saat latihan sehingga memicu

peningkatan denyut jantung dan frekuensi pernapasan. Penambahan prosentase

pengeluaran energi tersebut mengakibatkan besarnya kapasitas aerobik maksimum

dan kesulitan mempertahankan durasi latihan yang direkomendasikan. Faktor

yang mempengaruhi respon kardiorespirasi dan pengeluaran energi saat

melakukan latihan di dalam air yaitu gerakan ekstremitas yang melawan tahanan

air dan gaya buoyancy.

Venous return saat melakukan latihan aerobik meningkat sehingga volume

diatolik akhir meningkat. Seiring dengan peningkatan volume, serabut otot

jantung lebih terulur dan menghasilkan kontraksi lebih kuat, kontraksi sistolik dan

pengosongan jantung lebih besar. Pada saat yang bersamaan, stimulasi simpatis

meningkatkan kontraktilitas otot jantung dengan konsekuensi peningkatan stroke

volume. Aliran darah ke otot yang aktif meningkat karena dilatasi arteriol lokal

dan pada saat yang bersamaan aliran darah ke sistem organ lain berkurang karena

konstriksi arteriol.

Latihan aquatik yang dilakukan pada temperatur lebih rendah dari suhu

tubuh pada seseorang akan direspon oleh termoregulatoor tubuh. Pada saat

melakukan latihan, temperatur tubuh meningkat sebagai konsekuensi metabolisme

hasil tambahan reaksi dari kontraksi otot skeletal. Kemudian temperatur tubuh

mengalami konduksi dan konveksi dengan lingkungan air sehingga terjadi

penurunan temperatur yang lebih cepat, arteri mengalami konstriksi, kulit

mencegah kehilangan temperatur dengan berkerut dan denyut jantung meningkat.

92

92

6.6 Aquatic Aerobics Exercise Tidak Terbukti Lebih Baik Dibanding Land-

based Aerobics Exercise dalam Meningkatkan Daya Tahan Otot

Quadriceps Femoris pada Individu Overweight dan Obesitas

Berdasarkan hasil analisis rerata selisih daya tahan otot sebelum dan

setelah perlakuan pada kelompok I dan kelompok II menggunakan Independent

Samples test pada Tabel 5.10 menunjukkan rerata selisih daya tahan otot

kelompok I sebesar 3,17 ± 2,33 dengan selisih interval 22,65% dan kelompok II

sebesar 4,85 ± 3,93 dengan selisih interval 43,97% dan nilai p > 0,05 maka dapat

disimpulkan bahwa aquatic aerobics exercise tidak lebih baik dibanding land-

based aerobics exercise dalam meningkatkan daya tahan otot quadriceps femoris


Hosiso et al (2013) meneliti 20 perempuan sedentari, usia 22-28

tahun yang diberi perlakuan latihan aerobik intensitas moderat 60 menit, 3

kali/minggu selama 12 minggu dengan hasil ada pengaruh secara signifikan

terhadap perbaikan daya tahan kardiovaskuler, daya tahan otot, fleksibilitas dan

kekuatan otot tetapi terdapat penurunan IMT dan berat badan.

Bravo et al (1997) meneliti lansia wanita osteopeni yang tinggal di panti

jompo yang diberi latihan melompat-lompat di kolam renang dengan kedalaman

pinggang selama 1 tahun mendapatkan hasil tidak ada penurunan massa tulang,

tetapi ada pengaruh yang positif terhadap kebugaran fungsional yang meliputi

fleksibilitas, kelincahan, kekuatan dan daya tahan otot tungkai serta daya tahan

kardiorespirasi. Secara psikologis (kecemasan, depresi, kontrol diri dan vitalitas)

93

93

juga berpengaruh secara signifikan karena efek sosial saat menjalani program

latihan berkelompok.

White et al (2013) melaporkan bahwa anggota gerak bawah memiliki

kapasitas daya tahan lebih besar dibanding anggota gerak atas. Dimana indeks

kelelahan quadriceps sebesar 18% dibanding indeks genggaman yang sebesar

30%. Rerata subjek melakukan 12 repetisi kontraksi otot. Kemampuan

mempertahankan daya tahan pada tingkat optimal tergantung dari faktor fisiologis

yang meliputi komposisi tipe serabut otot, aliran darah di otot dan kekuatan

maksimum kelompok otot yang diukur. Komposisi tipe serabut otot quadriceps

adalah 50:50 yaitu 50% tipe I dan 50% tipe II dengan unit motorik dan elemen

kontraktil lebih besar, sehingga potensi performa otot lebih besar.

Daya tahan dibedakan menjadi daya tahan secara umum dan daya tahan

secara lokal. VO2 max merupakan indikator kapasitas fungsional sistem

kardiorespirasi dan vaskuler dalam melakukan ambilan oksigen di alveolus,

distribusi melalui arteri-vena serta mengirimkan ke tingkat sel seluruh tubuh.

Sehingga VO2 max merupakan gambaran dari daya tahan secara umum.

Sedangkan daya tahan otot menggambarkan daya tahan lokal sekelompok otot

dalam memanfaatkan atau mendayagunakan oksigen untuk berkontraksi secara

berulang dalam jangka waktu yang lama.

Komponen daya tahan otot meliputi kontraksi otot submaksimal yang

diperpanjang dengan repetisi yang banyak dan pemulihan yang pendek. Serabut

tipe I memiliki kapasitas aerobik yang lebih besar dibanding serabut tipe II. Hal

94

94

ini dikarenakan serabut tipe I memiliki kapasitas oksidatif lebih besar baik

sebelum maupun sesudah diberikan latihan.

Sebaliknya, hipertrofi selektif pada serabut tipe I terjadi karena

meningkatnya rekruitmen selama aktifitas aerobik, meskipun hasil diameter cross-

sectional tidak sebesar yang terlihat dibanding pada serabut tipe II yang mendapat

latihan tahanan. Hasil pengukuran daya tahan otot mungkin dipengaruhi oleh

faktor jenis kelamin, motivasi, feedback dan dorongan lisan kepada subjek

penelitian.

Centers for Disease Control dan American College of Sports Medicine

merekomendasikan untuk melakukan aktivitas fisik minimal 30 menit dengan

intensitas moderat setiap hari, aktivitas terapeutik yang meliputi latihan ROM

(Range of Motion), latihan tahanan serta aerobik untuk memperbaiki kebugaran

kardiorespirasi. Rekomendasi lebih lanjut berupa latihan 8-10 set dengan 8-12

repetisi, frekuensi 2 hari berturut-turut dapat mengurangi kelelahan, meningkatkan

kekuatan dan daya tahan otot (Agarwal, 2012).

Hasil uji beda pengaruh Aquatic Aerobics Exercise dibandingkan Land-

based Aerobics Exercise menunjukkan hasil tidak ada beda secara bermakna, hal

ini mungkin dikarenakan (1) dosis target heart rate kelompok perlakuan Aquatic

Aerobics Exercise lebih rendah dibanding kelompok Land-based Aerobics

Exercise, (2) Tekanan hidrostatik yang terlalu membebani latihan gerak sehingga

subyek merasa terlalu berat mengikuti tempo gerakan dan arah gerakan dari

instruktur yang memandu dari tepi kolam, (3) Tingkat kedalaman air berhubungan

dengan VO2 max dan kontraksi otot-otot kontrol postural.

95

95

6.7 Keterbatasan penelitian

Adapun keterbatasan dalam penelitian ini adalah :

a. Penelitian ini tidak mengontrol secara ketat intensitas latihan yang harus

mencapai 80% target heart rate karena ketiadaan fasilitas alat ukur.

b. Peneliti tidak mampu mengontrol pengaruh temperatur dan kelembaban

lingkungan.

96

BAB VII

SIMPULAN DAN SARAN

7.1 Simpulan

Berdasarkan hasil analisis data dan pembahasan maka penelitian ini dapat

disimpulkan sebagai berikut :

a. Aquatic aerobics exercise tidak lebih baik dibanding land-based

aerobics exercise dalam meningkatkan VO2 max dan daya tahan otot

quadriceps femoris pada individu overweight dan obesitas.

7.2 Saran

Berdasarkan simpulan penelitian maka disarankan :

a. Aquatic aerobics exercise dapat digunakan untuk meningkatkan

kebugaran kardiorespirasi dan daya tahan otot quadriceps femoris pada

individu overweight dan obesitas yang sedentari.

b. Perlu adanya penelitian lanjutan yang memantau dosis latihan terutama

ketercapaian intensitas latihan, mengendalikan variabel temperatur dan

kelembaban lingkungan dengan melakukan latihan dalam ruangan.

c. Perlu adanya penelitian lanjutan terkait efek jangka pendek dan jangka

panjang aquatic aerobics exercise terhadap kebugaran kardiorespirasi


d. Perlu adanya penelitian lanjutan terkait efek biomekanik gerakan

ekstremitas atas dan bawah terhadap fungsi fisiologis tubuh.

97

DAFTAR PUSTAKA

ACSM. 2006. ACSM`s Guidelines for Exercise Testing and Prescription. Seventh

Edition. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins.

Agarwal, S. 2012. Cardiovascular Benefits of Exercise. International Journal of

General Medicine. 5: 541-545.

Alkurdi, W. Paul, D. Sadowski, K. Dolny, D. 2010. The Effect of Water Depth on

Energy Expenditure and Perception of Effort in Female Subjects While

Walking. International Journal of Aquatic Research and Education, 4: 49-60.

Baechle, T & Earle, R. 2008. Essentials and Strength Training and

Conditioning/National Strength and Conditioning Association. Third Edition.

Hong Kong: Human Kinetics.

Barbosa, TM. Garrido, MF. Bragada, J. 2007. Physiological Adaptations to Head-

out Aquatic Exercise with Different Levels of Body Immersion. Journal of

Strength & Conditioning Research. 21(4): 1255-1259.

Barbosa, TM. Marinho, D. Reis, V.M. Silva, A.J. Bragada, J. 2009. Physiological

Assesment of Head-out Aquatic Exercises in Healthy Subjects: a Qualitative

Review. Journal of Sports Science and Medicine, 8:179-189.

Bates, H. 1996. Aquatic Exercise Therapy. Philadelphia: W.B. Saunders.

Brick, L. 2001. Bugar dengan Senam Aerobik. Jakarta: PT. Raja Gasindo Persada.

Bravo, G. Gauthier, P. Roy, P. Payette, H. Gaulin, P. 1997. A Weight-Bearing,

Water Based Exercise Program for Osteopenic Women: Its Impact on Bone,

Functional Fitness and Well-Being. Archives Physical Medicine and

Rehabilitation. 78: 1375-1380.

Campion, M.R. 1998. Hydrotherapy Principles and Practice. Oxford:

Butterworth-Heinemann. p. 14-23.

Cassady, S & Nielsen, D. 1992. Cardiorespiratory Responses of Healthy Subjects

to Calisthenics Performed on Land Versus in Water. Physical Therapy

Journal. 72: 532-538.

Church, TS. Blair, SN. Cocreham, S. Johannsen, N. Johnson, W. Kramer, K.

Myers, V. Nauta, M. Rodarte, RQ. 2010. Effects of Aerobic and Resistance

Training on Hemoglobin A1c Levels in Patients with Type 2 Diabetes.

Journal of American Medical Association. 20: 2253-2262.

98

98

Daniels, SR. 2009. Complications of Obesity in Children and Adolescents.

International Journal of Obesity. 33: 560-565.

Denning, M.W. Bressel, E. Dolny, D. Bressel, M. Seeley, M. 2012. A Review of

Biophysical Differences Between Aquatic and Land-Based Exercise.

International Journal of Aquatic Research and Education. 6: 46-67.

Din-Dzietham, R. Liu, Y. Bielo, M. Shamsa, F. 2007. High Blood Pressure

Trends in Children and Adolescents in National Surveys, 1963 to 2002.

Circulation. 116 : 1488-1496.

Drinkard, B. McDuffie, J. McCann, S. Uwaifo, G. Nicholson, J. Yanovski, J.

2001. Relationships Between Walk/Run Performance and Cardiorespiratory

Fitness in Adolescents Who Are Overweight. Physical Therapy Journal. 81:

1889-1896.

Duan, Y. Brehm, W. Strobl, H. Tittbach, S. Huang, Z. Si, G. 2013. Steps to and

Correlates of Health-Enhancing Physical Activity in Adulthood: an

Intercultural Study Between German and Chinese Individuals. Journal of

Exercise Science and Fitness. 11: 63-77.

Emerenziani, G.P. Migliaccio, S. Gallotta, M.C. Lenzi, A. Baldari, C. Guidetti, L.

2013. Physical Exercise Intensity Prescription to Improve Health and Fitness

in Overweight and Obese Subjects: A Review of the Literature. Health

Journal. 5: 113-121.

Ganong, W. 2001. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Edisi 20. Jakarta : EGC

Giriwijoyo, S & Sidik, D.Z. 2013. Ilmu Faal Olahraga. Bandung: PT. Remaja

Rosdakarya Offset. p. 393-406.

Hageman, P.A. Pullen, C.H. Walker, S.N. Boeckner, L.S. 2010. Blood Pressure,

Fitness, and Lipid Profiles of Rural Women in the Wellness for Women

Project. Cardiopulmonary Physical Therapy Journal. 21: 27-34.

Hermawan, G. 1991. Komplikasi Obesitas dan Usaha Penanggulangannya;

Cermin Dunia Kedokteran, No. 68, Hal. 39-41.

Ho, S.S. Dhaliwal, S. Hills, A. Pal, S. 2012. The Effect of 12-Weeks of Aerobic,

Resistance, or Combination Exercise Training on Cardiovascular Risk Factors

in The Overweight and Obese in a Randomized Trial. BMC Public Health.

12: 704.

Hoeger, W. Hopkins, D. Barber, D. 1995. Physiologic Responses to Maximal

Treadmill Running and Water Aerobic Exercise. The National Aquatics

Journal. 11 : 4-7.

99

99

Hosiso, M. Rani, S. Rekoninne, S. 2013. Effects of Aerobic Exercise on Health

Related Physical Fitness Components of Dilla University Sedentary Female

Community. International Journal of Scientific and Research Publications. 3

: 1-6.

Johnson. Stromme. Adamczyk. 1977. Comparison of Oxygen Uptake and Heart

Rate During Exercise on Land and in Water. Physical Therapy. 57(3): 273-

278.

Katch, V. McArdle, W. Katch, F. 2011. Essentials of Exercise Physiology. Fourth

Edition, Baltimore: Lippincott Williams and Wilkins.

Kostic, R. Duraskovic, R. Miletic, D. Mikalacki, M. 2006. Changes in the

Cardiovascular Fitness and Body Composition of Women under the Influence

of the Aerobic Dance. Physical Education and Sport. 4: 59-71.

Lilyasari, O. 2007. Hipertensi dengan Obesitas : Adakah Peran Endotelin-1 ?.

Jurnal Kardiologi Indonesia. 28 : 460-475.

Lorenzo, S & Babb, T. 2012. Quantification of Cardiorespiratory Fitness in

Healthy Nonobese and Obese Men and Women. Chest. 141: 1031-1039.

Mahan, K & Escott-Stump, S. 2004. Krause`s Food, Nutrition and Diet Therapy.

Eleventh Edition. Philadelphia: Saunders. p. 559-593.

Muliyadi. Patellongi, I. Nawir, N. 2012. Pengaruh Latihan Periode Persiapan PON

terhadap Daya Tahan Otot Atlet Kontingen Bayangan PON XVIII-2012

KONI Sulawesi Selatan. Diakses pada 7/2/2014 dari

http://pasca.unhas.ac.id/jurnal/files/cc03f7a3a326bfe17dd4664400a1ee33.pdf

National Institute for Health and Clinical Exellence National Collaborating Centre

for Primary Care. 2006. Obesity: The Prevention, Identification, Assesment,

and Management of Overweight and Obesity in Adults and Children;, Final

Version.

Nieman, D. 2011. Exercise Testing and Prescription: A Health-Related Approach.

Seventh Edition. New York: McGraw-Hill.

Noonan, V & Dean, E. 2000. Submaximal Exercise Testing: Clinical Application

and Interpretation. Physical Therapy Journal. 80: 782-807.

Pahkala, K. Hernelahti, M. Heinonen, O. Raittinen, P. Hakanen, M. Lagstrom, H.

Viikari, J. Ronnemaa, T. Raitakari, O. Simell, O. 2013. Body Mass Index,

Fitness and Physical Activity from Childhood through Adolescence. British

Journal Sports Medicine. 47: 71-77.

100

100

Pocock, S.J. 2008. Clinical Trials-Practice Approach. Chicester: John-Wiley and

Sons-A Wiley Medical Publication. Hal. 127-129.

Powers, S & Howley, E. 2012. Exercise Physiology Theory and Application to

Fitness and Performance. Seventh Edition. Boston : McGraw Hill.

Purnamawati, I. 2009. Prevalens Obesitas pada Anak Taman Kanak-kanak di

Kelurahan Cikini, Kecamatan Menteng DKI Jakarta dan Hubungannya

dengan Melewatkan Makan Pagi. Diakses tanggal 7/2/2014. Dari

http://lontar.ui.ac.id/file?file=digital/122846-S09039fk-prevalens%20

obesitas.pdf

Putz & Pabst. 1997. Sobotta Atlas Anatomi Manusia. Edisi 20. Munchen &

Hannover. EGC: Jakarta

Racette, S. Deusinger, S. Deusinger, R. 2003. Obesity: Overview of Prevalence,

Etiology and Treatment. Physical Therapy Journal. 83: 276-288.

Sandjaja & Sudikno. 2006. Prevalensi Gizi Lebih dan Obesitas Penduduk Dewasa

di Indonesia. Jurnal Gizi Indonesia. 31.

Setty, P. Padwanabha. Doddamani. 2013. Correlation between Obesity and Cardio

Respiratory Fitness. International Journal of Medical Science and Public

Health. 2: 298-302.

Sigal, RJ. Kenny, GP. Boule, NG. Wells, GA. Prudhomme. Fortler, M. Reid, RD.

Tulloch, H. Coyle, D. Phillips, P. 2007. Effects of Aerobic Training,

Resistance Training or Both on Glycemic Control in Type 2 Diabetes

Mellitus. Annal Internal Medicine. 147: 357-369.

Sukadiyanto & Muluk, D. 2011. Pengantar Teori dan Metodologi Melatih Fisik.

Bandung : Lubuk Agung.

Thompson, W.R. Bushman, B. Desch, J. Kravitz, L. 2010. ACSM`S Resources for

The Personal Trainer. Third Edition. Philadelphia: Lippincott William`s and

Wilkins.

Turzyniecka, M. Wild, S.H. Krentz, A.J. Chipperfield, A.J. Clough, G.F. Byrne,

C.D. 2010. Diastolic Function is Strongly and Independently Associated with

Cardiorespiratory Fitness in Central Obesity. Journal Applied Physiology.

108: 1568-1574.

Vargas, L.G. 2004. Aquatic Therapy Interventions and Applications. Ravensdale:

Idyll Abror Inc. p. 3-12.

http://lontar.ui.ac.id/file?file=digital/122846-S09039fk-prevalens%20

101

101

WHO. 2008. Obesity, Situation and Trends. Global Health Observatory diakses

tanggal 22/2/2014 pada

http://www.who.int/gho/ncd/risk_factors/obesity_text/en/

White, C. Dixon, K. Samuel, D. Stokes, M. 2013. Handgrip and Quadriceps

Muscle Endurance Testing in Young Adults. Springerplus. 2 : 451

Wulandari, L. 2005. Dampak Obesitas terhadap Faal Paru. Proceeding Book

Perhimpunan Dokter Paru Indonesia dalam Kongres Nasional X PDPI 22

Juni 2005.

http://www.who.int/gho/ncd/risk_factors/obesity_text/en/

102

102

Lampiran 1 Informed Consent

103

103

104

104

105

105

106

106

Lampiran 2 Surat Kesediaan Menjadi Pengukur

107

107

Lampiran 3 Lembar Pemeriksaan dan Pengukuran VO2 Max dan Daya Tahan Otot

Quadriceps Femoris

108

108

109

109

110

110

111

111

112

112

113

113

Lampiran 4 Surat Ijin Penelitian

114

114

Lampiran 3 Rekapitulasi Data Penelitian

115

115

Lampiran 4 Hasil Analisis Statistik

Karakteristik subjek penelitian kelompok 1

jenis kelamin

Frequency Percent Valid Percent

Cumulative Percent

Valid laki-laki 2 16.7 16.7 16.7

perempuan 10 83.3 83.3 100.0

Total 12 100.0 100.0

imt


Cumulative Percent

Valid overweight 2 16.7 16.7 16.7

obesitas I 5 41.7 41.7 58.3

obesitas II 5 41.7 41.7 100.0

Total 12 100.0 100.0

riwayat kegemukan


Cumulative Percent

Valid ya 8 66.7 66.7 66.7

tidak 4 33.3 33.3 100.0

Total 12 100.0 100.0

kebiasaan olahraga


Cumulative Percent

Valid ya 1 8.3 8.3 8.3

tidak 11 91.7 91.7 100.0

Total 12 100.0 100.0

sesak napas aktifitas


Cumulative Percent

Valid ya 2 16.7 16.7 16.7

tidak 10 83.3 83.3 100.0

Total 12 100.0 100.0

116

116

jantung berdebar istirahat


Cumulative Percent

Valid ya 2 16.7 16.7 16.7

tidak 10 83.3 83.3 100.0

Total 12 100.0 100.0

Descriptive Statistics

N Minimum Maximum Mean Std. Deviation

umur 12 18 21 19.50 .798

berat badan pretes 12 57.9 100.1 76.883 15.2090

body mass index 12 24.29 38.62 29.4061 4.70698

sistole istirahat pretes 12 111 151 132.50 12.781

diastole istirahat pretes 12 66 96 81.25 10.897

nadi istirahat pretes 12 65 121 93.17 17.114

Valid N (listwise) 12

Karakteristik subjek penelitian kelompok 2

jenis kelamin


Cumulative Percent

Valid laki-laki 2 15.4 15.4 15.4

perempuan 11 84.6 84.6 100.0

Total 13 100.0 100.0

imt


Cumulative Percent

Valid overweight 2 15.4 15.4 15.4

obesitas I 8 61.5 61.5 76.9

obesitas II 3 23.1 23.1 100.0

Total 13 100.0 100.0

riwayat kegemukan


Cumulative Percent

Valid ya 7 53.8 53.8 53.8

tidak 6 46.2 46.2 100.0

Total 13 100.0 100.0

117

117

kebiasaan olahraga


Cumulative Percent

Valid ya 1 7.7 7.7 7.7

tidak 12 92.3 92.3 100.0

Total 13 100.0 100.0

sesak napas aktifitas


Cumulative Percent

Valid ya 1 7.7 7.7 7.7

tidak 12 92.3 92.3 100.0

Total 13 100.0 100.0

jantung berdebar istirahat


Cumulative Percent

Valid tidak 13 100.0 100.0 100.0

Descriptive Statistics

N Minimum Maximum Mean Std. Deviation

umur 13 18 21 19.08 1.038

berat badan pretes 13 55.0 101.8 70.908 12.3581

body mass index 13 24.12 34.81 27.8948 3.22071

sistole istirahat pretes 13 112 148 128.77 11.256

diastole istirahat pretes 13 70 98 80.31 8.056

nadi istirahat pretes 13 69 112 88.00 13.089

Valid N (listwise) 13

Uji normalitas data menggunakan Shapiro-Wilk Test Tests of Normality

kelompok perlakuan

Kolmogorov-Smirnova Shapiro-Wilk

Statistic df Sig. Statistic df Sig.

vo2max pretes aquatic exc .258 12 .026 .889 12 .113

land-based exc .160 13 .200* .923 13 .279

vo2max postes aquatic exc .137 12 .200* .954 12 .699

land-based exc .138 13 .200* .967 13 .854

endurans otot pretes aquatic exc .242 12 .052 .890 12 .118

land-based exc .212 13 .112 .903 13 .148

endurans otot postes aquatic exc .209 12 .154 .928 12 .362

land-based exc .140 13 .200* .974 13 .933

a. Lilliefors Significance Correction

118

118

Tests of Normality

kelompok perlakuan

Kolmogorov-Smirnova Shapiro-Wilk

Statistic df Sig. Statistic df Sig.

vo2max pretes aquatic exc .258 12 .026 .889 12 .113

land-based exc .160 13 .200* .923 13 .279

vo2max postes aquatic exc .137 12 .200* .954 12 .699

land-based exc .138 13 .200* .967 13 .854

endurans otot pretes aquatic exc .242 12 .052 .890 12 .118

land-based exc .212 13 .112 .903 13 .148

endurans otot postes aquatic exc .209 12 .154 .928 12 .362

land-based exc .140 13 .200* .974 13 .933

a. Lilliefors Significance Correction

*. This is a lower bound of the true significance.

Uji homogenitas varians menggunakan Levene`s Test Independent Samples Test

Levene's Test for Equality of

Variances t-test for Equality of Means

95% Confidence Interval of the

Difference

F Sig. t df

Sig. (2-

tailed) Mean

Difference Std. Error Difference Lower Upper

vo2max pretes

Equal variances assumed

.160 .693 -.842

23 .408 -3.60564 4.28138 -12.46235

5.25107

Equal variances not assumed

-.840

22.542 .410 -3.60564 4.29196 -12.49424

5.28296

vo2max postes


.098 .756 -.752

23 .460 -4.07231 5.41573 -15.27559

7.13097


-.747

21.782 .463 -4.07231 5.45066 -15.38286

7.23824

endurans otot pretes


.528 .475 .603 23 .553 .718 1.191 -1.747 3.183


.604 22.994 .552 .718 1.188 -1.740 3.176

endurans otot postes


5.227 .032 -.601

23 .554 -1.179 1.962 -5.238 2.879

119

119





Difference

F Sig. t df

Sig. (2-

tailed) Mean


vo2max pretes


.160 .693 -.842

23 .408 -3.60564 4.28138 -12.46235

5.25107


-.840

22.542 .410 -3.60564 4.29196 -12.49424

5.28296

vo2max postes


.098 .756 -.752

23 .460 -4.07231 5.41573 -15.27559

7.13097


-.747

21.782 .463 -4.07231 5.45066 -15.38286

7.23824



.528 .475 .603 23 .553 .718 1.191 -1.747 3.183


.604 22.994 .552 .718 1.188 -1.740 3.176



5.227 .032 -.601

23 .554 -1.179 1.962 -5.238 2.879


-.617

17.806 .545 -1.179 1.913 -5.201 2.842

Uji beda pengaruh sampel berpasangan kelompok 1 menggunakan Paired

Samples T Test

Paired Samples Statistics

Mean N Std. Deviation Std. Error Mean

Pair 1 vo2max pretes 38.2567 12 11.02083 3.18144

vo2max postes 48.8600 12 14.58178 4.20940

Pair 2 endurans otot pretes 10.33 12 2.871 .829

endurans otot postes 12.67 12 3.025 .873

120

120

Paired Samples Test

Paired Differences

t df Sig. (2-tailed)


Difference

Mean

Std. Deviation

Std. Error Mean Lower Upper

Pair 1

vo2max pretes - vo2max postes

-10.60333

9.31187 2.68810 -16.51981

-4.68686 -3.945 11 .002

Pair 2

endurans otot pretes - endurans otot postes

-2.333 3.229 .932 -4.385 -.282 -2.503 11 .029

Uji beda pengaruh sampel berpasangan kelompok 2 menggunakan Paired

Samples T Test

Paired Samples Statistics

Mean N Std. Deviation Std. Error Mean

Pair 1 vo2max pretes 41.8623 13 10.38712 2.88087

vo2max postes 52.9323 13 12.48513 3.46275

Pair 2 endurans otot pretes 9.62 13 3.070 .851

endurans otot postes 13.85 13 6.135 1.702

Paired Samples Test

Paired Differences

t df Sig. (2-tailed)


Difference

Mean

Std. Deviation

Std. Error Mean Lower Upper

Pair 1

vo2max pretes - vo2max postes

-11.07000

8.85970 2.45724 -16.42386

-5.71614 -4.505 12 .001

Pair 2

endurans otot pretes - endurans otot postes

-4.231 4.640 1.287 -7.034 -1.427 -3.288 12 .006

Uji beda pengaruh setelah perlakuan antara kelompok 1 dan kelompok 2 Group Statistics

kelompok perlakuan N Mean Std. Deviation Std. Error Mean

vo2max postes aquatic exc 12 48.8600 14.58178 4.20940

land-based exc 13 52.9323 12.48513 3.46275

endurans otot postes aquatic exc 12 12.67 3.025 .873

land-based exc 13 13.85 6.135 1.702

121

121





Difference

F Sig. t df

Sig. (2-

tailed) Mean


vo2max postes


.098 .756 -.752

23 .460 -4.07231 5.41573 -15.27559

7.13097


-.747

21.782 .463 -4.07231 5.45066 -15.38286

7.23824



5.227 .032 -.601

23 .554 -1.179 1.962 -5.238 2.879


-.617

17.806 .545 -1.179 1.913 -5.201 2.842

Uji kompatibilitas sebelum perlakuan kelompok 1 dengan kelompok 2

menggunakan Mann-Whitney U Test Ranks

kelompok perlakuan N Mean Rank Sum of Ranks

vo2max pretes aquatic exc 12 11.25 135.00

land-based exc 13 14.62 190.00

Total 25

endurans otot pretes aquatic exc 12 13.63 163.50

land-based exc 13 12.42 161.50

Total 25

Test Statistics

b

vo2max pretes


Mann-Whitney U 57.000 70.500

Wilcoxon W 135.000 161.500

Z -1.142 -.417

Asymp. Sig. (2-tailed) .253 .677

Exact Sig. [2*(1-tailed Sig.)] .270a .689

a

a. Not corrected for ties.

b. Grouping Variable: kelompok perlakuan

122

122

Uji beda rerata dan selisih data VO2 max dan daya tahan otot antara

kelompok I dan kelompok II menggunakan Independent Samples test Group Statistics

kelompok perlakuan N Mean Std. Deviation Std. Error Mean

selisih VO2 max perlakuan 1 12 10.6033 9.31187 2.68810

perlakuan 2 13 11.0700 8.85970 2.45724

selisih daya tahan otot perlakuan 1 12 3.1667 2.32900 .67232

perlakuan 2 13 4.8462 3.93375 1.09102


Levene's Test for

Equality of Variances t-test for Equality of Means


Difference

F Sig. t df

Sig. (2-

tailed) Mean


selisih VO2 max


.051 .823 -.128 23 .899 -.46667 3.63441 -7.98502

7.05169


-.128 22.599 .899 -.46667 3.64197 -8.00805

7.07472

selisih daya tahan otot


5.866 .024 -1.284

23 .212 -1.67949 1.30751 -4.38428

1.02530


-1.311

19.739 .205 -1.67949 1.28154 -4.35501

.99603

123

123

Lampiran 7 Dokumentasi Penelitian

Gambar : Pengukuran Submaximal Ergometer Cycle

Gambar : Pengukuran Submaximal Isometric Contraction

Gambar : Aquatic Aerobics Exercise

124

124

Gambar : Land-based Aerobics Exercise

GERAKAN – GERAKAN AQUATIC & LAND-BASED AEROBICS

Pemanasan

Gerakan : Peregangan otot-otot leher, bahu, badan dan tungkai secara isotonic

Tujuan : Persiapan fleksibilitas otot-otot dan meningkatkan denyut jantung

125

125

Repetisi : 2 x 8 hitungan

Durasi : 5 – 10 menit

Latihan Inti

126

126

Gerakan : kontraksi otot-otot fleksor dan ekstensor pada lengan, tungkai dan

badan

Tujuan : Meningkatkan denyut jantung mencapai target heart rate



127

127

Latihan Pendinginan

Gerakan : tarik napas dan kontraksi otot-otot lengan dan tungkai secara isotonik

secara perlahan-lahan

Tujuan : Menurunkan denyut jantung



aquatic aerobics exercise lebih meningkatkan vo2 max dan daya

Documents