ekspresi gen mioglobin dan serum -...
TRANSCRIPT
EKSPRESI GEN MIOGLOBIN DAN SERUMKREATINFOSFOKINASE PADA AKTIVITAS FISIK AEROBIK
DAN ANAEROBIK SEBAGAI INDIKATOR HIPOKSIA DAN KERUSAKAN
JARINGAN OTOT TIKUS WISTAR
MYOGLOBIN GENE EXPRESSION AND CREATINEPHOSPHOKINASE SERUM
IN AEROBIC AND ANAEROBIC PHYSICAL ACTIVITY AS AN INDICATOR OF TISSUE HYPOXIA AND TISSUE DAMAGE IN WISTAR RAT MUSCLES
ARTIKEL
OlehReni Farenia, A. Purba, Ieva Baniasih Akbar,
Nurhalim Shahib,
PROGRAM PASCA SARJANAUNIVERSITAS PADJAJARAN
BANDUNG2010
0
J.06
ABSTRAK
Mioglobin (Mb) adalah suatu cytoplasmic hemoprotein yang terekspresi di dalam otot skelet dan otot jantung berfungsi untuk transport dan penyimpan 02 . Mb sangat penting untuk mempertahankan proses fisiologis dalam beradaptasi dengan keadaan hipoksia.. Pada atlet dapat terjadi hipoksia jaringan otot akibat aktivitas fisik yang berlebihan sehingga menyebabkan rasa nyeri , kram dan berakibat menurunnya prestasi atlet. Demikian pula pada kasus patologis banyak masalah kesehatan akibat hipoksia jaringan. Penelitian ini merupakan studi eksperimental dengan pola rancang acak lengkap multifaktorial dilakukan pada 15 ekor tikus galur Wistar (Rattus Norvegicus). Telah dilakukan penelitian mRNA Mb otot skelet dan otot jantung, kadar serum Mb,kadar laktat dan kadar CPK di Laboratorium Integrative Physiology Graduate school of Medicine, Gunma University Japan. Tujuan penelitian adalah untuk mengetahui perbedaan ekspresi gen Mb otot skelet dan otot jantung pada aktivitas fisik aerobik dibandingkan dengan aktivitas fisik anaerobik sebagai indikator hipoksia dan kerusakan jaringan otot tikus wistar..Selama 14 hari tikus diberi perlakuan aktivitas fisik menggunakan Animal Treadmill untuk aktivitas aerobik diberi kecepatan 20 meter/menit selama 30 menit ,sedangkan aktivitas fisik anaerobik diberi kecepatan 35 meter/menit selama 20 menit. Pada hari ke-14 diambil jaringan otot skelet dan otot jantung untuk pemeriksaan mRNA Mb dengan metode RT- PCR. Pemeriksaan serum Mb menggunakan ELISA, kadar serum CPK menggunakan CPK kit dan kadar Laktat menggunakan Lactate ProTest Strip dilakukan pada hari ke- 1,3,7,10 dan ke-14. Hasil analisis data menunjukkan hasil yang bermakna (p˂0,05) yaitu pada otot skelet ditemukan konsentrasi mRNA mioglobin (635,12±231,27 vs 290,16±155,15 µgr/ml) sedangkan pada otot jantung konsentrasi mRNA Mb (1734±215,56 vs 1455,48±47,50 µgr/ml). Hal ini diperkuat oleh hasil pemeriksaan RT-PCR menunjukkan ekspresi mRNA Mb lebih kuat pada aktivitas aerobik dibandingkan anaerobik baik pada otot skelet maupun otot jantung. Hasil analisis data menunjukkan hasil yang bermakna (p˂0,05) pada serum Mb, CPK dan laktat lebih rendah pada aktivitas aerobik dibandingkan anaerobik yaitu serum Mb (0,492±0,271 vs 1,041±0,465 µgr/ml), kadar CPK (1005,83±424,87 vs 1288,41± 461,74 µgr/ml) dan kadar laktat (28,69±8,39 vs 47,74±15,30 mg/dl). Kesimpulan ekspresi gen Mb otot skelet dan otot jantung lebih kuat pada aktivitas fisik aerobik dibandingkan dengan aktivitas fisik anaerobik sebagai indikator hipoksia jaringan pada otot tikus Wistar , sedangkan kadar serum Mb, kadar CPK dan kadar laktat lebih rendah pada aktivitas fisik aerobik dibandingkan dengan aktivitas fisik anaerobik sebagai indikator kerusakan jaringan
Kata kunci : Mioglobin, hipoksia, laktat,CPKProgram Studi Kedokteran., Bidang Kajian Utama Fisiologi
1
ABSTRACT .
Myoglobin(Mb) is a cytoplasmic hemoprotein, expressed in skeletal muscle and myocardium and reversibly to binds oxygen, Myoglobin as a transport and Oxygen storage is very important to remain physiological process for adaptation in hypoxia condition Strenuous exercise cause muscle myalgia, fatique and cramp can decrease atlet performans. In pathologic condition there are much of health problem causes by hypoxia .Animal experimental study about mRNA Mb in skeletal and heart muscle, Mb serum, CPK serum and lactate was done using 15 Wistar rats (Rattus Norvegicus) in Laboratorium of Integrative Physiology Graduate school of Medicine, Gunma University Japan. . The aim of this study was to evaluate the difference effect between aerobic and anaerobic physical activity on myoglobin gene (mRNA) expression as an indicator of tissue hypoxia and musle damage. The study conducted with three groups consisted aerobic groups, anaerobic groups and control groups. Animal treadmill test for aerobic groups 20 m/minute runs for 30 minute and for anaerobic groups groups 35 m/minute runs for 30 minute, was done during 14 days. RT- PCR was done to evaluate the difference effect between aerobic and anaerobic physical activity on myoglobin gene (mRNA) expression on skeletal and myocardium. Mb serum, CPK serum and lactate was measured on the day 1,3,7,10 and day 14 using ELISA,CPK kit and Lactate ProTest Strip. The statistical analysis on myoglobin gene (mRNA) expression showed significant (p˂0,05) that aerobic group is higher than anaerobic group, mRNA myoglobin in skeletal muscle (635,12±231,27 vs 290,16±155,15 µgr/ml) and mRNA myoglobin in heart muscle (1734±215,56 vs 1455,48± 147,50 µgr/ml). Also the RT-PCR showed that mRNA myoglobin of skeletal and heart muscle was stronger in aerobic groups than anaerobic physical activity, The statistical analysis of Mb serum, CPK serum and lactate showed significant (p˂0,05) that aerobic group is lower than anaerobic, Mb (0,492±0,271 vs 1,041±0,465µgr/ml), CPK serum (1005,83±424,87 vs 1288,41± 461,74 µgr/ml) and lactate (28,69±8,39 vs 47,74±15,30 mg/dl).In conclusion myoglobin gene expression both in skeletal muscle and heart muscle were stronger after aerobic than anaerobic physical activity as an indicator of tissue hypoxia. Myoglobin serum, lactate and CPK serum were higher in anaerobic than in aerobic physical activity as an indicator of muscle damage.
Key words : myoglobin, hypoxia, lactate, CPK
Medical study Programme, Medical Physiology
2
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Penelitian
Mioglobin adalah suatu cytoplasmic hemoprotein yang terekspresi di dalam
otot skelet dan otot jantung, yang secara reversibel mengikat oksigen melalui residu
heme, yaitu suatu rantai porphyrin dan komplex ion besi.1,2 Struktur mioglobin
ditemukan pertama kali oleh Kendrew pada tahun 1958.1,3,8 Mioglobin sebagai mobile
carrier bagi oksigen, terbentuk di dalam jaringan otot sebagai respons atas kebutuhan
oksigen pada mitokondria. Fungsi mioglobin sebagai penyimpan oksigen dalam
tubuh berperan penting untuk menjaga fungsi fisiologis tubuh agar dapat beradaptasi
dengan lingkungan.
Aktifitas fisik telah dikenal masyarakat untuk meningkatkan kebugaran
jasmani, namun yang dipahami masyarakat hanya manfaat aktivitas fisik yang
berguna untuk meningkatkan fungsi kardiovaskular. Kebugaran jasmani adalah
kemampuan tubuh untuk dapat melaksanakan aktivitas sehari-hari tanpa merasa lelah
dan masih mempunyai cadangan dalam keadaan darurat. Cadangan tersebut
terekspresikan sebagai mioglobin. yaitu suatu cytoplasmic hemoprotein yang
terekspresi di dalam otot skelet dan otot jantung. Pada atlet adanya hipoksia jaringan
otot dapat menyebabkan rasa nyeri, kram dan berakibat menurunnya prestasi atlet.
Perlu kiranya dipikirkan program latihan yang dapat meningkatkan mioglobin tanpa
menimbulkan cedera atlit. Untuk mencapai prestasi yang baik dalam menghadapi
pertandingan biasanya atlit dipacu dengan program latihan yang berlebihan yang
diatur oleh pelatih olahraga yang sebagian besar tidak memperhatikan efek samping,
3
misalnya dapat timbul cedera otot. Pada keadaan patologis banyak pula permasalahan
kesehatan yang berkaitan dengan hipoksia jaringan. Peran aktifitas fisik telah dikenal
masyarakat untuk meningkatkan kebugaran jasmani, namun banyak penelitian dan
yang dipahami masyarakat hanya manfaat aktivitas fisik yang berguna untuk
meningkatkan fungsi kardiovaskular, belum didukung oleh dasar ilmiah mengenai
fungsi mioglobin kaitannya dengan kebugaran jasmani dan pencegahan hipoksia
jaringan. Aktivitas fisik aerobik dan anaerobik menyebabkan perubahan kadar
mioglobin akan tetapi hingga kini belum diketahui bagaimana efek aktivitas fisik
aerobik dan anaerobik terhadap ekspresi mRNA mioglobin untuk dikembangkan
sebagai indikator hipoksia
Untuk melakukan suatu aktivitas fisik diperlukan energi yang berasal dari
metabolisme aerobik atau anaerobik. Dalam proses metabolisme aerobik, oksigen
yang diperlukan untuk metabolisme tersimpan di dalam otot berupa makromolekul
protein yang disebut mioglobin. . Penelitian yang dilakukan pada pelari jarak jauh
yang di adaptasikan pada tempat yang relatif tinggi dari permukaan laut ditemukan
peningkatan mioglobin.3,23 Penelitian pada burung dan mamalia laut yang sering
dalam keadaan apnoe saat terbang atau menyelam ternyata lebih banyak mengandung
mioglobin dibandingkan pada hewan yang lain. Hal ini disebabkan karena mioglobin
dapat menyediakan oksigen untuk kebutuhan metabolisme pada keadaan hipoksia
atau anoksia yaitu selama terbang atau menyelam karena saat itu tidak ada oksigen
yang masuk melalui udara inspirasi.1,3 Beberapa tahun terakhir ini mioglobin (Mb)
4
menjadi kajian yang menarik untuk diteliti karena mempunyai fungsi fisiologis yang
penting dan dapat diteliti lebih mendalam sampai level mRNA.1, 3
Aktivitas fisik aerobik dan anaerobik menyebabkan sintesis protein melalui
pengaturan hormonal, growth factor dan jalur metabolisme. Dari sel satelit yaitu
undifferentiated monouclear precursor muscle cells yang terdapat pada sarkolemma
dan lamina basalis dari serabut otot dapat terjadi proliferasi sel otot baru .2,4 Keadaan
ini kemungkinan akan merangsang peningkatkan mioglobin pada otot skelet dan otot
jantung. Proses pembentukan mioglobin ini melalui sintesa yang sesuai dengan
informasi dari messenger RNA (mRNA) dan sintesa mioglobin disesuaikan pula
dengan kebutuhan peningkatan oksigen pada sel.2,3,5,16 Adapun mata rantai hubungan
antara aktifitas fisik aerobik dan anaerobik dengan peningkatkan ekspresi gen
mioglobin pada otot adalah melalui Hypoxia Induced Factor ( HIF-1 pathway)
sebagai faktor transkripsi.2,52 Selain itu dipengaruhi pula oleh hormon testosteron dan
hormon tiroid.62,64,111 Gen mioglobin atau dalam hal ini lebih mudah dikatakan sebagai
DNA mioglobin, ditranskripsikan terlebih dulu menjadi mRNA mioglobin
(messenger RNA ), kemudian mRNA mioglobin ditranslasikan menjadi
makromolekul mioglobin sesuai dengan urutan kode genetiknya.6,16,18 Aktifitas fisik
aerobik ialah aktifitas fisik yang menggunakan energi dari hasil proses oksidasi
glikogen, atau asam lemak bebas. ATP yang dihasilkan sebagai hasil fosforilasi
oksidatif dan oksidasi asam lemak bebas. Sedangkan yang dimaksud dengan
aktivitas fisik anaerobik ialah aktivitas fisik yang tidak menggunakan oksigen pada
proses metabolisme pembentukan energi. Energi dihasilkan dari pembentukan ATP
5
melalui sumber energi yang berasal dari kreatinfosfat dan dari glikolisis laktasid.
Hasil metabolisme anaerobik berupa ATP disertai akumulasi laktat dan
kreatinfosfokinase (CPK)
Pada keadaan patologis, sewaktu beristirahat dan pada waktu melakukan
aktivitas fisik yang melelahkan kadar CPK dapat sebagai penanda untuk
menunjukkan adanya kerusakan pada otot.5,34 Ketidakseimbangan antara kebutuhan
oksigen jaringan dan suplai oksigen pada aktivitas fisik yang berat dapat
menyebabkan hipoksia yang selanjutnya menimbulkan kerusakan struktur sel otot
pada sarkolemma. Kerusakan otot yang terjadi berupa apoptosis atau nekrosis
sehingga menyebabkan terjadinya peningkatan kadar serum mioglobin, kreatin
fosfokinase dan kadar laktat.1,3,34 Secara fisiologis dapat ditemukan pada orang
normal sehat kurang dari 10 ngr/ml serum mioglobin. Pada aktivitas fisik intensitas
tinggi menyebabkan permeabilitas sel meningkat dan terjadi kerusakan pada
sarkolemma sehingga menimbulkan kerusakan sel otot.31,34 Kerusakan otot akan
menyebabkan mioglobin yang berukuran sangat kecil, akan keluar dari sel otot
berpindah masuk kedalam serum darah sehingga terjadi peningkatan kadar serum
mioglobin.9.88 Aktivitas fisik dengan intensitas tinggi menyebabkan terjadi
pembentukan energi melalui metabolisme anaerobik sehingga terjadi peningkatan
kadar CPK dan laktat. Kiranya perlu pemeriksaan serum mioglobin, kadar CPK dan
laktat untuk atlit yang berisiko tinggi mengalami cedera ,misalnya atlit tinju, angkat
berat dan sepakbola.
6
Atas dasar uraian diatas untuk mengetahui seberapa besar pengaruh aktivitas
fisik terhadap ekspresi gen mioglobin yang didahului dengan percobaan hewan yaitu
tikus Wistar, karena penelitian mRNA mioglobin tidak mungkin dilakukan pada
manusia. Tujuan penelitian untuk mengetahui ekspresi gen mioglobin(mRNA Mb)
pada perlakuan aktifitas fisik aerobik dan anaerobik dilakukan pada tikus Wistar
menggunakan Animal Treadmill yang dapat diatur kecepatannya dan program
aktivitas fisik berdasarkan metode Soya.6
Respon fisiologis terhadap peningkatan kebutuhan oksigen selama aktifitas
fisik aerobik dan anaerobik kaitannya terhadap ekspresi mioglobin dan sebagai
indikator hipoksia jaringan sampai saat ini belum diketahui. Hal ini merupakan
inovasi baru tentang mioglobin dikaitkan dengan fungsi kemampuan mioglobin
sebagai penyimpan oksigen atau fungsi transport oksigen dari sarkolemma ke
mitokhondria. Ditinjau dari olahraga kesehatan, aktivitas fisik yang dapat
meningkatan mioglobin diharapkan akan mencegah dari gangguan yang ditimbulkan
oleh hipoksia. Pada olah raga prestasi, apabila dalam program latihan dilakukan
aktivitas fisik yang dapat meningkatkan mioglobin tentu akan meningkatkan
performans atlet.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian latar belakang masalah diatas, maka dapat dirumuskan
masalah penelitian sebagai berikut :
7
1) Bagaimana perbedaan ekspresi gen mioglobin otot skelet dan otot jantung
pada aktivitas fisik aerobik dibandingkan dengan aktivitas fisik anaerobik
sebagai indikator hipoksia jaringan otot tikus wistar?
2) Seberapa besar perbedaan kadar serum mioglobin, kadar CPK dan kadar laktat
pada aktivitas fisik aerobik dibandingkan dengan aktivitas fisik anaerobik
sebagai indikator kerusakan jaringan pada tikus wistar?
1.3 Tujuan Penelitian:
Tujuan penelitian ini adalah untuk memperoleh pengetahuan dan menganalisis
1) Perbedaan ekspresi gen mioglobin otot skelet dan otot jantung pada aktivitas
fisik aerobik dibandingkan dengan aktivitas fisik anaerobik sebagai indikator
hipoksia jaringan otot tikus wistar.
2) Perbedaan kadar serum mioglobin, kadar laktat dan kadar CPK pada aktivitas
fisik aerobik dibandingkan dengan aktivitas fisik anaerobik sebagai indikator
kerusakan jaringan pada tikus wistar.
1.4 Kegunaan Penelitian
1.4.1 Kegunaan ilmiah
Hasil penelitian ini diharapkan dapat meningkatkan pemahaman serta
menjelaskan teori mengenai ekspresi gen mioglobin dan kaitannya dengan fungsi
mioglobin dalam aktivitas fisik aerobik dan anaerobik sebagai indikator hipoksia
jaringan.
8
1.4.2 Kegunaan Praktis
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi dan sumbangan
praktis yang bermanfaat pada masyarakat dalam upaya peningkatan kebugaran
jasmani dan pencegahan hipoksia jaringan serta pencegahan kerusakan jaringan
sebagai akibat olahraga aerobik dan anaerobik..
II. METODE
Penelitian ini merupakan studi eksperimental dengan pola rancang acak
lengkap multifaktorial dilakukan pada 15 ekor tikus galur Wistar (Rattus Norvegicus).
Telah dilakukan penelitian mRNA Mb otot skelet dan otot jantung, kadar serum
Mb,kadar laktat dan kadar CPK di Laboratorium Integrative Physiology Graduate
school of Medicine, Gunma University Japan. Tujuan penelitian adalah untuk
mengetahui perbedaan ekspresi gen Mb otot skelet dan otot jantung pada aktivitas
fisik aerobik dibandingkan dengan aktivitas fisik anaerobik sebagai indikator hipoksia
dan kerusakan jaringan otot tikus wistar.Selama 14 hari tikus diberi perlakuan
aktivitas fisik menggunakan Animal Treadmill untuk aktivitas aerobik diberi
kecepatan 20 meter/menit selama 30 menit ,sedangkan aktivitas fisik anaerobik diberi
kecepatan 35 meter/menit selama 20 menit. Pada hari ke-14 diambil jaringan otot
skelet dan otot jantung untuk pemeriksaan mRNA Mb dengan metode RT- PCR.
Pemeriksaan serum Mb menggunakan ELISA, kadar serum CPK menggunakan CPK
kit dan kadar Laktat menggunakan Lactate ProTest Strip dilakukan pada hari ke-
1,3,7,10 dan ke-14.
9
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Perbedaan pengaruh antara aktivitas fisik aerobik dengan aktivitas fisik
anaerobik terhadap ekspresi gen mioglobin otot skelet sebagai indikator
hipoksia jaringan
635,120
290,164
526,949
0,0
100,0
200,0
300,0
400,0
500,0
600,0
700,0
µgr/m
l
aerobik anaerobik kontrol
Gambar 3.1 Perbedaan Pengaruh Antara Aktivitas Fisik Aerobik dengan Anaerobik Terhadap Ekspresi Gen Mioglobin Otot Skelet
Tampak pada gambar 3.1 , pengaruh aktivitas fisik aerobik terhadap ekspresi gen
mioglobin otot skelet lebih besar dibandingkan dengan pengaruh aktivitas fisik
anaerobik (635,120 vs 290,164 µgr/ml).
10
330 bp
200 bp
lajur 1 2 3 4 5 6 7 8
Gambar 3.2 Elektroforesis ekspresi gen (mRNA) mioglobin otot skelet dengan
metode RT PCR.
Dari gambar 3.2 tampak pada lajur 8 adalah marker standard, kemudian tampak
jelas pada lajur 1 dan 4 segmen sepanjang 330 bp dengan yaitu gradasi mRNA
mioglobin otot skelet dari kelompok yang diberi perlakuan aerobik.Sedangkan pada
lajur 5,6,7 tidak menunjukkan segmen yang jelas yaitu pada kelompok perlakuan
anaerobik. Hal ini menunjukkan bahwa pada perlakuan aktivitas fisik aerobik
ditemukan adanya gradasi mRNA mioglobin lebih kuat dibandingkan gradasi mRNA
mioglobin yang diberi perlakuan aktivitas anaerobik.
11
3.2 Perbedaan pengaruh antara aktivitas fisik aerobik dengan aktivitas fisik
anaerobik terhadap ekspresi gen mioglobin otot jantung sebagai indikator
hipoksia jaringan
1734,430
1455,483
1196,121
0,0200,0400,0600,0800,0
1000,01200,01400,01600,01800,0
µgr/m
l
aerobik anaerobik kontrol
Gambar 3.3 Perbedaan pengaruh antara aktivitas fisik aerobik dengan anaerobik terhadap ekspresi gen mioglobin otot jantung
Tampak pada gambar 3.3, pengaruh aktivitas fisik aerobik terhadap ekspresi gen
mioglobin lebih besar dibandingkan dengan aktivitas fisik anaerobik dan kontrol
(1734,430vs1455,493vs1196,121µgr/ml).
Selanjutnya, untuk lebih jelas melihat pengaruh aktivitas fisik aerobik
dibandingkan anaerobik, maka dilakukan pemeriksaan ekspresi gen mioglobin
dengan metode RT PCR dan hasilnya tampak pada gambar 4.3. Pada tikus yang
diberi perlakuan aerobik tampak derajat ekspresi gen mioglobin lebih kuat
dibandingkan dengan derajat gen mioglobin pada tikus yang diberi perlakuan
anaerobik.
12
330 bp
200 bp
lajur 1 2 3 4 5 6 7 8
Gambar 3.4 Elektroforesis Ekspresi gen (mRNA) mioglobin otot jantung dengan metode RT- PCR
Dari gambar 3.4 tampak dengan jelas gradasi mRNA mioglobin, sebagai
berikut: pada lajur 8 adalah marker standard. Tampak pada lajur 3.4 adalah mRNA
mioglobin otot jantung yang diberi perlakuan aktivitas fisik aerobik menunjukkan
segmen sangat jelas sepanjang 330 bp, sedangkan lajur 5, 6, 7 adalah mRNA otot
jantung yang diberi perlakuan aktivitas fisik anaerobik segmen tampak tidak jelas.
Hal ini menunjukkan bahwa gradasi ekspresi gen mioglobin otot jantung yang diberi
perlakuan aktivitas fisik aerobik lebih kuat dibandingkan dengan gradasi ekspresi gen
mioglobin otot jantung yang diberi perlakuan aktivitas fisik anaerobik.
13
3.3 Perbedaan pengaruh antara aktivitas fisik aerobik dengan anaerobik
terhadap kadar serum mioglobin sebagai indikator kerusakan jaringan otot
jantung tikus Wistar.
Berdasarkan analisis data, didapatkan kadar serum mioglobin lebih besar pada
kelompok yang diberi aktivitas fisik anaerobik dibandingkan dengan aerobik (1,041
vs 0,492 µgr/ml). Hasil ini diperkuat dengan analisis regresi bahwa terjadi
peningkatan serum mioglobin pada yang diberi perlakuan anaerobik lebih tinggi
dibandingkan kelompok yang diberi perlakuan aerobik. .
sesudahy = 0,273 + 0,031 x
sebelum y = 0,191 + 0,013 x
0,000
0,100
0,200
0,300
0,400
0,500
0,600
0,700
0,800
0,900
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
hari ke-
Ser
um M
iogl
obin
(µ
gr/m
l)
. Sebelum . Sesudah
Gambar 3.5 Perubahan kadar serum mioglobin sebelum dan sesudah perlakuan aktivitas fisik aerobik pada hari ke-1, ke-3, ke-7, ke-10, dan ke-14
Dari gambar 3.5 tampak pengaruh perlakuan aktivitas fisik aerobik terhadap
peningkatan kadar serum mioglobin pada hari ke-3, 7, 10 dan mencapai puncaknya
14
pada hari ke-14. Hal ini menunjukkan adaptasi fisiologis dan lebih banyak terjadi
kerusakan sel otot pada aktivitas anaerobik.
sesudahy = 0,351 + 0,043 x
sebelum y = 0,649 + 0,056 x
0,000
0,200
0,400
0,600
0,800
1,000
1,200
1,400
1,600
1,800
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
hari ke-
Ser
um M
iogl
obin
(µ
gr/m
l)
. Sebelum . Sesudah
Gambar 3.6 Perubahan kadar serum mioglobin sebelum dan sesudah perlakuan aktivitas fisik anaerobik berdasarkan waktu (hari ke- 1, 3, 7, 10, dan 14)
Tampak pada gambar 3.6 peningkatan kadar serum mioglobin yang sangat
bermakna sejak hari ke-3 dan mencapai puncaknya pada hari ke-10 dan ke-14 setelah
diberi perlakuan aktivitas fisik anaerobik. Berdasarkan analisis data menunjukkan
bahwa pengaruh aktivitas fisik anaerobik lebih besar dibandingkan dengan pengaruh
aktivitas fisik aerobik terhadap peningkatan kadar serum mioglobin.
15
3.4 Perbedaan pengaruh antara aktivitas fisik aerobik dengan anaerobik
terhadap kadar CPK sebagai indikator kerusakan jaringan otot jantung tikus
Wistar.
Didapatkan kadar CPK lebih besar pada kelompok yang diberi aktivitas fisik
anaerobik dibandingkan dengan aerobik
(1288,41vs 1005,83µgr/ml).
Hasil ini diperkuat dengan analisis regresi bahwa terjadi peningkatan CPK pada yang
diberi perlakuan anaerobik lebih tinggi dibandingkan kelompok yang diberi
perlakuan aerobik. Hal ini menunjukkan lebih banyak terjadi kerusakan sel otot pada
aktivitas anaerobik.
3.5 Perbedaan pengaruh antara aktivitas fisik aerobik dengan anaerobik
terhadap kadar laktat sebagai indikator kerusakan jaringan otot jantung
tikus Wistar.
.Berdasarkan analisis kadar laktat pada aktivitas fisik anaerobik lebih tinggi
dibandingkan dengan kadar laktat pada aktivitas fisik aerobik (47,74±15,30 vs
28,69±8,39 mg/dl). Hasil ini diperkuat dengan analisis regresi bahwa terjadi
peningkatan laktat pada yang diberi perlakuan anaerobik lebih tinggi dibandingkan
kelompok yang diberi perlakuan aerobik. Hal ini menunjukkan lebih banyak terjadi
kerusakan sel otot pada aktivitas anaerobik
16
IV.Simpulan dan Saran
Berdasarkan hasil penelitian dapat diambil kesimpulan dan saran sbb:
4.1 Simpulan
1) Ekspresi gen mioglobin (mRNA Mb) otot skelet dan otot jantung pada
aktivitas fisik aerobik lebih kuat dibandingkan dengan aktivitas fisik
anaerobik sebagai indikator hipoksia jaringan otot tikus wistar.
2) Kadar serum mioglobin,CPK dan kadar laktat pada aktivitas fisik aerobik
lebih rendah dibandingkan anaerobik sebagai indikator kerusakan jaringan
otot tikus Wistar.
4.2 Saran
4.2.1 Saran Praktis
1) Saran bagi masyarakat : melakukan aktivitas fisik aerobik yang teratur, terukur
dengan aktivitas ringan dan sedang untuk meningkatkan kebugaran jasmani.
2) Saran bagi atlet : dalam program latihan perlu melakukan pemeriksaan kadar
serum mioglobin, kadar laktat dan kadar CPK untuk mengetahui dan mencegah
kerusakan jaringan, terutama yang berisiko tinggi mengalami cedera ,misalnya
atlit tinju, angkat berat dan sepakbola.
4.2.2 Saran Akademis
1) Perlu penelitian lanjutan tentang fungsi mioglobin dan hubungannya dengan
HIF-1, VEGF dan IGF pada manusia.
2) Perlu penelitian lanjutan pada atlit tentang serum mioglobin dan CPK terutama
pada atlet yang berisiko mengalami cedera otot, misalnya tinju,
17
V. DAFTAR PUSTAKA
1. Ordway GA, Garry DJ. Myoglobin an essential hemoprotein in striated
muscle. J Exp Biol.2004;207 : 3441-46
2. Mooren FC, Volker K. Molecular and Cellular Exercise Physiology, Human
kinetics, USA.2005:31-46:55-101
3. Wittenberg JB, Wittenberg BA. Myoglobin function reassessed. J Exp Biol. 2003;
206:2011-20.
4. Foss ML, Keteyian SJ. Physiological basis for exercise and sport, Mc.Graw Hill
New York.2006;59-64:
5. Guyton AC, Hall JE. Textbook of Medical Physiology 11 th edition. Elsevier
Saunders, Philadelphia, Pensylvania.2006;79-82;530;1056-60
6. Grange RW, Meeso A, Chin E, Lau KS, Stull JT, Shelton JM et al. Functional
and molecular adaptation in skeletal muscle of myoglobin-mutant mice. AJP Cell
Physiol .2001; 281:1487-94.
7. Soya H, Mukai A, Deocaris, Ohiwa N, Nishijima, Fujikawa T et al. Threshold like
pattern of neuronal activation on the hypothalamus during treadmill running :
Estasblishment of minimum running stress (MRS) rat model. Neuroscience
research.2007;58: 341- 8
8. The Columbia Encyclopedia, sixth edition, 2008 melalui http://www.encyclopedia.com
9. Wilson MT. Reeder BJ.Oxygen binding haem Protein .J Exp Physiol.
2008;93:128-132
10. Brunori M. Nitric oxide,cytochromme oxidase and myoglobin, Trends Biochem.
scie. 2001; 26: 21-23
11. Brunori M. Nitric oxide moves myoglobin centre stage. Trends Biochem.scie.
2001; 26 : 209-21
12. Wittenberg BA, Wittenberg JB. Role of Myoglobin in oksigen supply to red
skeletal muscle.J Biol Chem .2005 ;250: 9038-43
18
13. Ulrike B, Hendgen C, Marc WM, Sruti S, Schmits J, Stefanie B Johan et al.
Nitrite reductase actvity of myoglobin regulates respiration and cellular viability
in myocardial ischemia-reperfusion injury. PNAS.2008;22.
14. Flogel U, Merck M.W,Godecke AL., Decking UKM, Schrader Jurgens,
Myoglobin : A scavenger of Bioactive NO.PNAS. 2001
15. Mc Comas AJ.,Gardiner PF. Skeletal Muscle form and function. Human
Kinetics., USA,2006:215-220.
16. Akitoshi, Seiyama.Virtual cooperativity in myoglobin oxygen saturation curve in
skeletal muscle in vivo. J. of Dynamic Medicine .2006
17. Tri Wibawa. Dasar Genetika Molekuler., Kursus Biologi Molekuler, Pusat
Kedokteran Tropis UGM, 23-28 Juli 2007.
18. Kanatous SB, Mammen P, Rosenberg. PB. Martin.CM, Michael DW, Garry, DJ
et al. Hypoxia reprograms calcium signaling and regulates myoglobin
expression. Am J Physiol .2008;296:C393-C402.
19. Shahib.N . Biologi Molekuler Medik I .2005
20. Vogt M, Puntschart A, Geiser J, Zuleger C, Hoppeller. Molecular adaptation in
human skeletal muscle to endurance training under simulated hypoxic
conditions. J.appl. Physiol. 2001;91:179-182.
21. Friedman,B, Kincherf, Borish.S, Richter.G.Effect of low resistance/high
repetition strengh training in hypoxia on muscle structure and gene expression.
Eur.J. Physiol. 2003;446:742-51.
19