PENGARUH MINUMAN BEROKSIGEN DIBANDING MINUM AIR BIASA TERHADAP NILAI FEV1, FVC, VO 2 MAX DAN FREKUENSI NAPAS PADA LATIHAN FISIK OLEH

Transkripsi

1 PENGARUH MINUMAN BEROKSIGEN DIBANDING MINUM AIR BIASA TERHADAP NILAI FEV1, FVC, VO 2 MAX DAN FREKUENSI NAPAS PADA LATIHAN FISIK OLEH MUHAMMAD ARIF MATONDANG T E S I S Untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Dokter Spesialis Anak DEPARTEMEN KESEHATAN ANAK FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA M E D A N 2008

2 PENGARUH MINUMAN BEROKSIGEN DIBANDING MINUM AIR BIASA TERHADAP NILAI FEV1, FVC, VO 2 MAX DAN FREKUENSI NAPAS PADA LATIHAN FISIK Telah disetujui dan disahkan : Dr.H.Helmi M.Lubis, SpA(K) Pembimbing I Dr. Supriatmo, SpA(K) Pembimbing II Medan, 24 Mei 2008 Ketua Program Studi Ilmu Kesehatan Anak FK USU Prof. Dr. H. Munar Lubis, SpA(K) NIP ii

3 Dengan ini diterangkan bahwa dr. Muhammad Arif Matondang Telah menyelesaikan tesis sebagai persyaratan untuk mendapat gelar Dokter Spesialis Anak pada Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara. Tesis ini telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji pada hari Kamis, tanggal 29 Mei Dan telah memenuhi syarat untuk diterima. Tim Penguji Penguji I : Prof. Dr. H. Guslihan Dasa Tjipta, SpA(K)... Penguji II : Dr. Sri Sofyani, SpA(K)... Penguji III : Dr. Lily Irsa, SpA(K)... Medan, 10 Juni 2008 Ketua Departemen Ilmu Kesehatan Anak Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara Dr.H.Ridwan M. Daulay, SpA(K) NIP iii

4 KATA PENGANTAR Puji syukur kepada TUHAN Yang Maha Esa atas berkat anugerah dan karunia-nya, penulis dapat menyelesaikan penulisan tesis ini. Dengan segala keterbatasan penulis menyadari penelitian dan penulisan tesis ini masih jauh dari kesempurnaan sebagaimana yang diharapkan. Oleh sebab itu dengan kerendahan hati penulis mengharapkan masukan dari semua pihak di masa yang akan datang. Pada kesempatan ini perkenankanlah penulis menyatakan penghargaan dan mengucapkan terima kasih kepada : Pembimbing utama Dr. H.Helmi M. Lubis, SpA(K), Dr. Supriatmo, SpA(K) yang telah memberikan bimbingan, petunjuk, dan saran yang sangat berharga dalam penyelesaian tesis ini. Prof. Dr. H. Munar Lubis, SpA(K) sebagai Ketua PPDS BIKA periode dan Prof. Dr. Hj. Bidasari Lubis, SpA(K) sebagai Sekretaris PPDS BIKA Fakultas Kedokteran USU periode , Dr Hj. Melda Deliana, SpA(K) Sekretaris PPDS BIKA Fakultas Kedokteran USU periode , beserta anggotanya yang membantu menyelesaikan tesis ini. Dr. H. Dachrul Aldy, SpA(K) periode , Prof. Dr. H. Guslihan Dasa Tjipta, SpA(K) periode dan Dr. H. Ridwan M. Daulay, SpA(K) periode sekarang, yang telah memberikan bantuan dalam penelitian dan penyelesaian tesis ini. Seluruh staf pengajar di Departemen Ilmu Kesehatan Anak Fakultas Kedokteran USU/RSUP H. Adam Malik Medan, yang telah iv

5 memberikan sumbangan pikiran dalam pelaksanaan penelitian dan penulisan tesis ini. Bupati dan seluruh jajaran Pemda Kabupaten Aceh Tengah yang telah memberikan bantuan moril dan materil sehingga penulis diberi kesempatan untuk melaksanakan pendidikan. Direktur Utama PTPN 3 beserta jajarannya yang telah memberikan sarana sehingga penelitian ini dapat dilaksanakan. Direktur RS Pirngadi Medan dan Kepala UPF beserta semua staf bagian Anak RS Pirngadi Medan, serta seluruh Direktur dan staf rumah sakit mitra pendidikan yang telah memberikan sarana bekerja selama pendidikan. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah membantu dalam terlaksananya penelitian dan penulisan tesis ini. Teristimewa untuk Istriku tercinta, Isma Sawitri, SKM dan anakku tersayang, Muhammad Hafizh Athif Matondang, yang selalu bersabar dan penuh pengertian memberikan kesempatan bagi penulis mengikuti pendidikan, terima kasih yang tak terhingga untuk dorongan, semangat dan pengorbanannya. Terimakasih buat seluruh keluarga yang dengan sabar mendampingi, membantu dan mendukung penulis baik materil maupun moril selama masa pendidikan ini. Akhirnya penulis berharap semoga penelitian ini bermanfaat bagi kita semua. Medan, Mei 2008 Muhammad Arif Matondang v

6 DAFTAR ISI Halaman LEMBAR PERSETUJUAN... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR... DAFTAR SINGKATAN. DAFTAR LAMBANG... ii iv vi ix x xi xiii BAB I PENDAHULUAN Latar belakang Perumusan masalah Tujuan penelitian Hipotesis Manfaat penelitian... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Anatomi dan fisiologi paru-paru Latihan fisik Protokol Treadmill Respon paru pada saat aktivitas fisik / olahraga Pengaruh latihan fisik terhadap sistem pernapasan (respirasi) Volume oksigen maksimal (VO 2 max) Uji faal paru vi

7 2.8. Tehnik pemeriksaan Transpor oksigen Pengosongan lambung dan absorpsi cairan Manfaat minuman beroksigen pada latihan fisik Pengaruh minuman beroksigen terhadap fungsi paru Kerangka konseptual penelitian BAB III METODE PENELITIAN Disain penelitian Tempat dan Waktu Populasi penelitian Sampel dan cara pemilihan sampel Perkiraan besar sampel Kriteria Inklusi dan eksklusi Bahan dan cara kerja Definisi operasional Identifikasi variabel Masalah etika Alur penelitan Analisis data.. 30 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil penelitian Pembahasan BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan vii

8 5.2. Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN Surat Pernyataan Kesediaan Data penelitian Data sampel penelitian 47 RINGKASAN SUMMARY. 50 RIWAYAT HIDUP viii

9 DAFTAR TABEL TABEL Halaman 1. Gradasi/tingkatan latihan fisik Beberapa faktor yang mempengaruhi laju pengosongan isi lambung Karakteristik dasar dari subjek Perubahan FEV1, FVC dan RR sebelum dan sesudah latihan fisik pada kelompok minum air beroksigen Perubahan FEV1, FVC dan RR sebelum dan sesudah latihan fisik pada kelompok minum air biasa Perbedaan perubahan FEV1, FVC, RR dan VO2 max diantara kedua kelompok ix

10 DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman 1. Diagram yang memperlihatkan gerakan pernapasan selama pernapasan normal dan selama inspirasi maksimal serta ekspirasi maksimal Kerangka konseptual penelitian Alur penelitian x

11 DAFTAR SINGKATAN 2,3-DPG BB cc cm CO 2 dkk DO 2 Dr. FEV1 FiO 2 FVC g Hb IMT kg km KVP L m mg ml mmhg mph N O 2 PaCO 2 PaO 2 PAO 2 PB : 2,3-Diphosphoglycerate : berat badan : sentimeter kubik : sentimeter : karbondioksida : dan kawan-kawan : Oxygen Delivery : Dokter : Force Expiration Volume in 1 second : Fraksi O 2 saat inspirasi : Force Volume Capacity : gram : Hemoglobin : Indeks Masa Tubuh : kilogram : kilometer : Kapasitas Vital Paksa : liter : meter : miligram : mililiter : milimeter air raksa : meter per hour : normal : oksigen : tekanan parsial CO 2 di arteri : tekanan parsial oksigen di arteri : tekanan parsial O 2 alveolus : tekanan barometer pada permukaan laut PCO 2 : tekanan parsial CO 2 xi

12 PEFR ph PH 2 O : peak expiratory flow rate : logaritma negatif konsentrasi ion hidrogen : Tekanan uap air PO 2 : tekanan parsial O 2 ppm : part per million Prof. : Profesor PTPN 3 : Perseroan Terbatas Perkebunan Nasional 3 rpm : rotation per minute RQ : Respiratory Quotient RS : rumah rakit SaO 2 : saturasi O 2 SD : Standard Deviation SLTP : Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama SPSS : Statistical Package for Social Science TB : tinggi badan VEP1 : Volume Ekspirasi Paksa pada detik pertama VO 2 max : volume oksigen maksimal x/menit : kali permenit xii

13 DAFTAR LAMBANG % : persen o C : Derajat Celsius > : Lebih besar < : Lebih kecil n Z : Jumlah sampel : Deviasi baku normal α : Kesalahan tipe 1 β : Kesalahan tipe 2 S X p : Simpang baku dari kedua kelompok : Rata-rata : Tingkat kemaknaan xiii

14 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang Fungsi utama sistem pernapasan adalah memberikan pertukaran gas yang cukup antara darah yang bersirkulasi terhadap jaringan dan mengeluarkan karbondioksida. 1 Kegagalan pernapasan ditentukan berkenaan dengan konsentrasi dan tekanan oksigen dan karbondioksida dalam darah arteri. Meskipun demikian disfungsi pernapasan sering terjadi dengan sedikit atau bahkan tanpa penyimpangan pertukaran gas yang dapat dideteksi. 2 Pemeriksaan fungsi paru pada anak sangat bermanfaat dalam menegakkan diagnosis atau memantau perkembangan penyakit sistem pernapasan. 3 Uji olahraga merupakan pendekatan yang lebih langsung untuk mendeteksi gangguan difusi, juga untuk bentuk-bentuk lain penyakit pernapasan. 4 Uji fungsi paru sejak lama dikenal sebagai sarana penting dalam mendeteksi berbagai kelainan paru. Di masa kini, dimana kekerapan penyakit paru dan pernapasan terus meningkat, maka peranan uji fungsi paru makin dirasa sangat penting, baik dalam diagnosis, penilaian keberhasilan terapi maupun dalam menentukan prognosis. 5-7 Spirometri digunakan untuk mengukur kapasitas vital dan subdivisinya serta kecepatan aliran ekspirasi atau inspirasi. Ada banyak penilaian yang biasa dilakukan di antaranya adalah volume ekspirasi paksa pada detik pertama (VEP1)/force expiration volume in 1 second (FEV1) dan kapasitas vital paksa (KVP)/force volume capacity (FVC). 2 1

15 2 Garcia S dkk menyatakan bahwa pemeriksaan nilai volume ekspirasi paksa pada detik pertama (FEV1) dan kapasitas vital paksa (FVC) ini merupakan parameter diagnosis yang sensitif, terutama untuk uji latihan fisik yang dapat mengakibatkan bronkokonstriksi. 8 Pemeriksaan nilai FEV1 ini hanya dapat dikerjakan pada anak usia > 8 tahun. 9 Banyak peneliti melaporkan bahwa lari bebas lebih mencetuskan asma dibanding bersepeda, jalan, berenang ataupun lari treadmill. Namun demikian, lari treadmilll dianggap lebih berguna untuk menentukan respons bronkus terhadap latihan fisik, dimana intensitas dan kondisi lingkungan dapat dikontrol. 8 Ada banyak standar latihan fisik yang bisa dilakukan dalam menilai hasil latihan. Protokol latihan fisik ini dapat mengukur konsumsi oksigen maksimal (VO 2 max). 9,10 Yang paling sering digunakan adalah protokol Bruce karena bisa dilakukan pada orang dewasa dan juga pada anak. 10 Pemberian oksigen selama melakukan latihan fisik akan meningkatkan kandungan oksigen arteri, menurunkan ventilasi paru, denyut jantung submaksimal dan asam laktat yang rendah, dan meningkatkan konsumsi oksigen maksimal. 11 Beberapa tahun terakhir ini banyak dipasarkan air minum beroksigen dalam kemasan dan menciptakan pasar yang berkembang cepat. Dimana suatu sistem yang paten meningkatkan tingkat kandungan oksigen di air minum mencapai 7-10 kali dari biasanya. 11 Kandungan oksigen di air tersebut akan diserap melalui sistem pencernaan dan memberikan : 12

16 3 - Suplai oksigen ekstra untuk peningkatan kesehatan menyeluruh - Meningkatkan fungsi otak sehingga bisa berpikir jernih dan waspada - Lebih banyak suplai ke otot untuk meningkatkan energi - Lebih banyak oksigen untuk kulit agar tampak lebih sehat dan muda - Meningkatkan metabolisme dan pembuangan kotoran - Meningkatkan kemampuan tubuh untuk melawan bakteri dan virus - Penyerapan vitamin, mineral dan nutrisi lainnya menjadi lebih baik Jika mungkin, minuman beroksigen merupakan metode yang lebih efektif memperoleh O 2 jika dibandingkan melalui pernapasan. Oksigen diabsorbsi melalui membran saluran cerna langsung ke pembuluh darah. Minuman beroksigen mempercepat proses pembuangan CO Perumusan masalah Berdasarkan uraian dalam latar belakang tersebut di atas, maka diperlukan penelitian untuk mengetahui pengaruh minuman beroksigen terhadap perubahan FEV1, FVC, frekuensi napas dan VO 2 max pada anak siswa SLTP (13-15 tahun) yang melakukan latihan fisik. 1.3 Tujuan Penelitian Untuk mengetahui pengaruh minuman beroksigen terhadap perubahan FEV1, FVC, frekuensi napas dan VO 2 max pada anak siswa SLTP (13-15 tahun) yang melakukan latihan fisik.

17 4 1.4 Hipotesis Hipotesis nol penelitian ini adalah tidak terdapat perbedaan manfaat pemberian minuman beroksigen dibanding air minum biasa saat latihan fisik terhadap perubahan FEV1, FVC, frekuensi napas dan VO 2 max pada anak siswa SLTP (13-15 tahun). 1.5 Manfaat penelitian Menambah ilmu pengetahuan tentang pengaruh minuman beroksigen terhadap fungsi paru selama latihan fisik Sebagai bahan penelitian yang dapat dipakai untuk penelitian lanjutan.

18 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Anatomi dan fisiologi paru-paru Fungsi utama paru-paru adalah untuk pertukaran gas antara udara atmosfer dan darah. Dalam melakukan tugasnya paru-paru bekerja ibarat sebuah pompa mekanik yang berfungsi ganda, yakni menghisap udara atmosfer ke dalam paru (inspirasi) dan mengeluarkan udara alveolus dari dalam tubuh (ekspirasi). Untuk melakukan tugas ventilasi, paru-paru mempunyai beberapa komponen penting antara lain : Dinding dada yang terdiri dari tulang, otot dan syaraf perifer. 2. Parenkim paru yang terdiri dari saluran napas, alveoli dan pembuluh darah. 3. Pleura viseralis dan pleura parietalis 4. Beberapa reseptor yang berada di pembuluh darah arteri utama. Volume paru-paru dibagi menjadi 4 macam yaitu (gambar 1) : Volume tidal merupakan volume udara yang diinspirasikan dan diekspirasikan pada setiap pernapasan normal. 2. Volume cadangan inspirasi merupakan volume tambahan udara yang dapat diinspirasikan di atas volume tidal normal. 3. Volume cadangan ekspirasi merupakan jumlah udara yang masih dapat dikeluarkan dengan ekspirasi kuat setelah akhir suatu ekspirasi. 4. Volume residual adalah volume udara yang masih tersisa di dalam paru-paru setelah melakukan ekspirasi kuat. 5

19 6 Dalam menguraikan peristiwa-peristiwa pada siklus paru-paru, juga diperlukan kapasitas paru-paru yaitu: Kapasitas inspirasi 2. Kapasitas residual fungsional 3. Kapasitas vital paksa 4. Kapasitas total paru-paru. Gambar 1. Diagram yang memperlihatkan gerakan pernapasan selama pernapasan normal dan selama inspirasi maksimal serta ekspirasi maksimal Latihan Fisik Latihan fisik / olah raga adalah pergerakan tubuh yang dilakukan oleh otot dengan terencana dan berulang yang menyebabkan peningkatan pemakaian energi dengan tujuan untuk memperbaiki kebugaran fisik. 16 Pada umumnya, latihan fisik menggambarkan proses metabolik yang menyediakan energi untuk kontraksi otot seperti aerobik (dengan

20 7 oksigen) ataupun anaerobik (tanpa oksigen). 17 Derajat beratnya latihan fisik dibuat berdasarkan pada : 18 (1) Keluaran energi (energy expenditure) / menit. Pemakaian energi adalah besarnya oksigen yang digunakan (O 2 uptake) per menit. (2) Kekuatan (Watt) (3) Nadi (pulse rate) Tabel 1. Gradasi/tingkatan latihan fisik O 2 uptake Kekuatan Nadi Jenis latihan fisik (liter/menit) (Watt) (per menit) Maksimal > 2,5 850 > 175 Sangat berat 2 2, Berat 1, Sedang 1 1, Ringan Sampai Sampai 100 Sumber : Chaudhuri SK Protokol Treadmill Dayaguna uji latihan fisik sangat bergantung pada jenis latihan fisik dan protokol yang digunakan dalam uji latihan fisik tersebut. Beberapa protokol yang digunakan meliputi peningkatan secara progresif terhadap rata-rata kerja tanpa adanya waktu istirahat di antara perubahan dari peningkatan rata-rata kerja tersebut. Protokol yang digunakan dalam uji latihan fisik untuk anak tergantung pada usia, kesehatan dan tingkat kemampuan olah raga dari anak tersebut. 19 Kerja treadmill ditandai oleh adanya peningkatan pada setiap kemiringan yang dinyatakan sebagai persen (%), kecepatan sabuk (belt)

21 8 atau keduanya. Derajat kemiringan menunjukkan jumlah elevasi jarak dengan menggunakan satuan kaki (feet) untuk setiap 100 kaki (feet) jarak perjalanan. 19 Beberapa protokol treadmill yang digunakan dalam uji latihan fisik pada anak, yaitu : Protokol Bruce 2. Protokol Balke 3. Protokol siklus 4. Protokol James 5. Protokol Strong Protokol Bruce biasanya digunakan untuk anak umur 4-14 tahun dengan tingkatan pada protokol ini menggunakan stadium (stages). Kecepatan dan derajat stadium meningkat setiap 3 menit mulai dari 1,7 sampai 6 mph dan dari 10% - 22%. Keuntungan protokol Bruce ini adalah dapat digunakan untuk semua umur dan respons fisiologi untuk kerja submaksimal dapat diukur. Tetapi protokol ini menggunakan waktu lebih lama dari protokol lainnya, sehingga dapat membuat anak tersebut bosan 10, dikutip dari 19 karena membutuhkan waktu 12 menit. Protokol tipe Balke adalah protokol memiliki kecepatan treadmill dengan peningkatan kemiringan yang konstan. Protokol ini umumnya dipakai untuk anak yang tidak bugar, gemuk, anak yang sangat muda dan yang memiliki sakit kronis. Bagi anak yang bugar dan aktif, protokol ini dikutip dari 19 terlalu lama dan kemiringannya terlalu rendah.

22 9 Protokol siklus merupakan protokol yang memiliki irama bervariasi antara 50 dan 60 rpm dengan lama stadium berbeda (1 sampai 3 menit) dikutip dari 19 yang bertujuan untuk meningkatkan beban kerja. Protokol James yaitu protokol yang spesifik yang berdasarkan pada luas permukaan tubuh anak. Protokol ini bertujuan untuk mencapai keadaan yang melelahkan sehingga dapat memperkirakan tenaga maksimal yang dikeluarkan serta untuk mengukur perubahan fisiologi dikutip dari 19 yang terjadi selama uji latihan fisik. Protokol Strong adalah protokol yang bertujuan untuk menentukan kapasitas kerja fisik pada frekuensi denyut jantung 170 kali permenit dan untuk menetapkan tingginya kerja sampai menimbulkan kelelahan atau dikutip dari 19 kapan latihan fisik dihentikan. Ada banyak standar latihan fisik yang bisa dilakukan dalam menilai performa latihan. Protokol latihan fisik ini dapat mengukur konsumsi oksigen maksimal (VO 2 max). Yang paling sering digunakan adalah protokol Bruce karena bisa dilakukan pada orang dewasa dan juga pada anak. 9, Respons paru pada saat aktivitas fisik / olahraga Jika anak melakukan latihan fisik tentu akan mempengaruhi fungsi paru selama latihan oleh karena peningkatan penggunaan oksigen dalam darah. Karbondioksida dalam darah yang meningkat tersebut perlu dikeluarkan melalui paru-paru. Penilaian fungsi paru setelah latihan fisik sering memberikan arti klinis. 20,21 Perubahan yang terjadi dalam paru-paru

23 10 ini dapat diukur. Spirometer digunakan untuk mengukur kapasitas vital dan subdivisinya serta kecepatan aliran ekspirasi atau inspirasi. Ada banyak penilaian yang biasa dilakukan salah satunya adalah volume ekspirasi paksa dalam satu detik (FEV1) dan kapasitas vital paksa (FVC) Pengaruh latihan fisik terhadap sistem pernapasan (respirasi) Selama latihan fisik, jumlah oksigen yang masuk ke aliran darah pada paru meningkat karena jumlah oksigen yang ditambahkan pada tiap unit darah dan aliran darah paru per menit meningkat. 22,23 Pada permulaan latihan fisik, terdapat kenaikan ventilasi yang tibatiba, selanjutnya diikuti oleh kenaikan yang perlahan. Pada latihan fisik sedang, peningkatan ventilasi terutama disebabkan dalamnya pernapasan, kemudian diikuti oleh peningkatan kecepatan pernapasan pada latihan fisik berat. Peningkatan yang mendadak pada permulaan latihan fisik diduga disebabkan karena rangsangan psikis dan impuls aferen propioreseptor dalam otot, tendon dan sendi. Peningkatan ventilasi sebanding dengan peningkatan konsumsi oksigen, tetapi mekanisme yang bertanggung jawab untuk perangsangan pernapasan ini tetap merupakan masalah yang masih banyak dipertentangkan. Peningkatan suhu tubuh mungkin berperan. Mungkin sensitivitas pusat pernapasan terhadap CO 2 meningkat sehingga walaupun PCO 2 rata-rata tidak meningkat, CO 2 inilah yang bertanggung jawab untuk peningkatan ventilasi. Oksigen juga berperan sebagian walaupun kekurangan oksigen menurunkan PO 2 arteri. 23,24,25

24 11 Pada saat latihan fisik berat, pendaparan (buffer) karena peningkatan jumlah asam laktat yang dihasilkan mengeluarkan lebih banyak CO 2, dan lebih lanjut hal ini meningkatkan ventilasi. Dengan meningkatnya pembentukan asam, ventilasi meningkat dan pembentukan CO 2 tetap sebanding. Jadi, CO 2 alveolar dan CO 2 arteri relatif hanya sedikit berubah dan PO 2 alveolar menurun. Dengan penimbunan asam laktat lebih lanjut, peningkatan ventilasi melebihi pembentukan CO 2 dan PCO 2 alveolar juga turun, demikian juga PCO 2 arteri Volume oksigen maksimal (VO 2 max) Volume oksigen maksimal (VO 2 max) merupakan ukuran yang sering digunakan pada kebugaran aerobik dan menunjukkan rata-rata energi maksimal yang ditimbulkan oleh sistem energi aerobik. 24 VO 2 max adalah jumlah O 2 yang dapat dikonsumsi oleh seseorang saat sedang bekerja keras maksimal dan dinyatakan dalam mililiter/kg/ menit. Nilai diperoleh dengan rumus VO 2 max = 42 + (waktu x 2). VO 2 max ditentukan oleh kemampuan sistem pernapasan dan kardiovaskular terhadap pengiriman oksigen ke otot skeletal yang mengalami kontraksi serta kemampuan otot dalam mengkonsumsi oksigen. Pengukuran VO 2 max biasanya digunakan untuk menilai ketahanan latihan fisik. Dimana, VO 2 max dapat dipengaruhi oleh umur, seks, kebiasaan latihan fisik, herediter dan status klinis. 10,18,24,26 Selama latihan fisik maksimal, denyut jantung dan isi sekuncup meningkat sekitar 95% dari nilai maksimal. Oleh karena curah jantung

25 12 adalah isi sekuncup dikalikan denyut jantung, maka curah jantung juga meningkat. VO 2 max lebih banyak dipengaruhi oleh sistem jantung dibandingkan sistem pernapasan. Hal ini disebabkan jumlah oksigen yang digunakan tubuh tidak pernah melebihi nilai rata-rata oksigen yang dikirim oleh sistem jantung ke jaringan. Alasan ini menunjukkan bahwa ketahanan seseorang dalam melakukan latihan fisik terutama tergantung pada jantung mereka oleh karena ini berhubungan dengan pengiriman oksigen yang adekuat ke otot selama latihan fisik Uji fungsi paru Volume ekspirasi paksa pada detik pertama dan FVC adalah pemeriksaan uji fungsi paru yang sederhana dan relatif murah dimana FVC merupakan jumlah udara yang dapat dikeluarkan pada suatu ekspirasi paksa sesudah suatu inspirasi maksimal, sedangkan FEV1 adalah jumlah udara yang dapat dikeluarkan pada satu detik pertama suatu ekspirasi paksa sesudah suatu inspirasi maksimal. Pemeriksaan ini bermanfaat untuk konfirmasi diagnosis, menentukan faktor pencetus serta menilai beratnya kelainan dan respons pengobatan Nilai FEV1 <80% atau FEV1/FVC <80% menunjukkan indikasi obstruksi jalan napas. Perbandingan FEV1 dan FVC >80% mengindikasikan fungsi jalan napas yang normal. 31 Dikatakan asma episodik jarang jika nilai FEV1/FVC > 80%, episodik sering jika nilai FEV1/FVC 60-80% dan asma persisten jika FEV1/FVC < 60%. 31 Spirometri merupakan suatu metode sederhana yang dapat mengukur sebagian besar volume dan kapasitas paru-paru dengan

26 13 menggunakan alat spirometer. 13,32 Spirometer elektronik dapat mengukur berbagai macam paramater fungsi paru, misalnya FEV1, FVC dan lain sebagainya Pada pemeriksaan ini diperlukan latihan fisik sampai submaksimal selama 6-8 menit. Biasanya bronkokonstriksi timbul segera sesudah latihan fisik berhenti, maksimal sesudah 3-5 menit, dan kembali ke keadaan sebelumnya dalam 1-2 jam. Keadaan bronkokonstriksi setelah latihan ini biasanya didahului bronkokonstriksi sebentar selama 1-2 menit pertama latihan Tehnik pemeriksaan Keuntungan uji latihan fisik adalah karena alat yang digunakan cukup sederhana, yaitu menggunakan sidewalk atau sepeda argometer dan alat pemeriksaan peak flow gauge yang relatif murah. Uji latihan fisik ini terdiri dari lari bebas selama 6-8 menit. Latihan fisik harus cukup keras untuk menimbulkan sesak napas (breathless) yang moderat serta menghasilkan denyut nadi lebih dari 180 x/menit pada anak. Dilakukan pemeriksaan FEV1 atau peak expiratory flow rate (PEFR) sebelum uji dan kemudian 1,5,10,15 dan 20 menit sesudah latihan fisik. Penurunan sampai 20% atau lebih dianggap tidak normal. Pemeriksaan harus dilakukan di bawah pengawasan dokter atau perawat terlatih dan harus selalu tersedia bronkodilator dan oksigen. Sebelum pemeriksaan harus diperiksa terhadap kemungkinan kelainan kardiovaskular. Uji latihan fisik

27 14 merupakan indikasi kontra untuk pasien kelainan kardiovaskular serta pasien dengan FEV1 < 70% nilai yang diperkirakan. 36 Kebanyakan anak usia > 5 atau 6 tahun, mampu untuk melakukan uji tersebut dengan pelatihan fisik sebelumnya, namun hal ini tergantung usaha anak tersebut. Interpretasi manuver yang kurang optimal dapat menyebabkan informasi yang salah, oleh karena itu pelatih anak dan dokter harus mampu mengenali usaha yang tidak adekuat Transpor oksigen Transpor oksigen merupakan bagian dari respirasi eksternal, yaitu tahap pengangkutan oksigen dari paru paru ke jaringan. Respirasi eksternal meliputi pertukaran udara antara atmosfir dan paru paru, pertukaran oksigen dan karbon dioksida antara paru paru dan darah, pengangkutan oksigen dan karbon dioksida oleh darah dan pertukaran gas antara darah dan sel sel jaringan. 37 Oksigen diangkut oleh darah sebagian besar (sekitar 97%) dalam bentuk terikat dengan hemoglobin, dan sisanya dalam bentuk terlarut dalam plasma. 38 Sekitar 0,17 ml oksigen secara normal ditranspor dalam keadaan terlarut ke jaringan oleh tiap 100 ml plasma darah dan lebih kurang 5 ml oksigen yang ditranspor oleh hemoglobin. Oleh karena itu, sejumlah oksigen dalam bentuk terlarut yang ditranspor ke jaringan adalah kecil, hanya sekitar 3% dari jumlah total bila dibandingkan dengan 97% yang ditranspor oleh hemoglobin. Selama kerja berat, bila transpor meningkat 3 kali lipat, jumlah relatif yang ditranspor dalam bentuk terlarut

28 15 turun menjadi 1,5%. Bila seseorang bernapas dengan oksigen pada tekanan parsial oksigen alveolus (PAO 2 ) yang sangat tinggi, jumlah yang ditranspor dalam bentuk terlarut dapat menjadi berlebihan sehingga terjadi kelebihan oksigen jaringan. 37 Besarnya tekanan parsial oksigen di alveolus (PAO 2 ) dapat dihitung dengan persamaan, PAO 2 = (PB PH 2 O) FiO 2 PCO 2 x 1/RQ. 26 Dimana : PAO 2 PB FiO 2 = Tekanan parsial oksigen alveolus = Tekanan barometer pada permukaan laut (760 mmhg) = Fraksi oksigen saat inspirasi PaCO 2 = Tekanan parsial CO 2 di arteri RQ PH 2 O = Respiratory quotient = Tekanan uap air (57 mmhg) Difusi molekul oksigen di antara udara alveolus dan darah paru ditentukan oleh perbedaan tekanan parsial oksigen di alveolus (PAO 2 ) dan arteri (PaO 2 ), luas area untuk berdifusi, ketebalan membran difusi dan jarak difusi. PAO 2 gas oksigen dalam alveolus adalah 104 mmhg, sedangkan PaO 2 sekitar 95 mmhg. Perbedaan tekanan ini yang menyebabkan oksigen berdifusi dari alveolus dan arteri atau P(A-a)O 2 normalnya <20 mmhg. Jika perbedaannya >60 mmhg berarti terjadi gangguan difusi. Pengangkutan oksigen dalam tubuh melibatkan fungsi paru dan oksigen yang ditranspor ke jaringan tergantung dari jumlah oksigen yang masuk ke paru paru, difusi oksigen antara alveolus dan arteri, aliran darah ke jaringan dan kemampuan darah dalam mengangkut oksigen. 26

29 16 Transpor oksigen dalam darah ada 2 bentuk yaitu terlarut dalam plasma dan terikat dengan hemoglobin. Sesuai dengan hukum Henry, jumlah oksigen yang larut dalam plasma berhubungan langsung dengan PaO 2. Karena oksigen relatif tidak larut dalam air, maka hanya 3 ml oksigen yang diangkut dalam bentuk terlarut setiap 1 L darah pada PaO mmhg atau 0,003 ml oksigen dalam 1 ml darah. 22,26,37 Selain terlarut dalam plasma, oksigen diangkut hemoglobin dan bersifat reversibel. Secara sederhana ikatan kimia oksigen dan hemoglobin adalah O 2 + Hb HbO Oksigen terikat pada sisi hem dari hemoglobin. Presentasi sisi hem hemoglobin yang mengikat oksigen tersebut disebut saturasi oksigen (SaO 2 ). Bagian hem dari molekul hemoglobin mampu mengikat empat molekul oksigen. Saturasi oksigen tidak menunjukkan jumlah total oksigen dalam darah, karena tidak semua oksigen terikat dengan hemoglobin. 22 Saturasi oksigen dipengaruhi oleh tekanan oksigen (PaO 2 ), suhu, ph, PaCO 2, dan kadar enzim 2,3-DPG. Peningkatan suhu, PaCO 2, 2,3-DPG dan penurunan ph darah akan menurunkan afinitas hemoglobin terhadap oksigen. 26 Darah pada orang normal mengandung hemoglobin hampir 15 gram dalam tiap 100 ml darah, dan tiap gram hemoglobin dapat berikatan dengan maksimal kira-kira 1,34 ml oksigen. Rata rata hemoglobin dalam 100 ml darah dapat bergabung dengan total sekitar 20 ml oksigen bila tingkat kejenuhan 100%. Ini biasanya dinyatakan sebagai 20% volume. 22

30 17 Selain kemampuan darah dalam mengangkut oksigen, transpor oksigen juga ditentukan oleh aliran darah ke jaringan dan ini dikenal dengan oxygen delivery (DO 2 ). Oxygen delivery adalah jumlah oksigen yang diangkut ke jaringan setiap menit dan ini merupakan salah satu fungsi utama kardiorespirasi. Jumlah oksigen yang ditranspor dari paruparu ke jaringan tergantung dari aliran darah ke jaringan dan kandungan oksigen dalam darah (oxygen content). Oxygen content disebut sebagai jumlah total oksigen yaitu jumlah oksigen yang terlarut dalam plasma ditambah oksigen yang terikat dengan hemoglobin. Jumlah total oksigen yang dipergunakan setiap menit untuk keperluan jaringan ditentukan oleh jumlah oksigen yang ditranspor setiap 100 ml darah dan kecepatan aliran darah Pengosongan lambung dan absorpsi cairan Kecepatan nutrisi termasuk di dalamnya air dan elektrolit masuk ke dalam darah sistemik tergantung pada laju pengosongan lambung dan laju absorpsi cairan dari usus halus. Dalam keadaan biasa terdapat keseimbangan antara laju pengosongan lambung dengan laju absorpsi usus halus. 38 Beberapa faktor yang diketahui berpengaruh terhadap laju pengosongan isi lambung tertera pada tabel 2.

31 18 Tabel 2. Faktor-faktor yang mempengaruhi laju pengosongan isi lambung Faktor Pengaruh Volume Pertambahan volume, meningkatkan laju pengosongan Kandungan kalori Semakin besar kalori, menurunkan laju pengosongan Osmolalitas Pertambahan osmolalitas memperlambat laju pengosongan ph Pertambahan nilai keasaman mengurangi laju pengosongan Intensitas kegiatan Pertambahan intensitas menurunkan laju pengosongan Stres Pertambahan tingkat stres menurunkan laju pengosongan Dehidrasi Tingkat dehidrasi berbanding terbalik dengan laju pengosongan Sumber : Nieuwenhoven V, Brummer RM, Brouns F 38 Absorpsi air oksigen pada saluran cerna dapat dinilai dengan pemeriksaan po 2 darah. Setelah 5 menit minum air beroksigen akan terjadi peningkatan po 2 darah. Selama 3 sampai 4 jam kandungan oksigen tetap tinggi didalam darah. Absorpsi minuman beroksigen masuk ke kapiler membran mukosa saluran cerna kemudian ke vena portal dan masuk ke sirkulasi hati serta ke seluruh sirkulasi tubuh. Peningkatan oksigen dalam darah ini akan mencapai organ tubuh mengikuti jalur hematogen Manfaat minuman beroksigen pada latihan fisik Oksigen diperlukan tubuh untuk reaksi oksidasi. Pada manusia, oksigen diangkut melalui darah oleh hemoglobin dari paru paru ke jaringan. Minuman beroksigen mampu berdifusi ke dalam darah melalui absorpsi di saluran intestinal dan mukosa lainnya setelah dikonsumsi. 12 Jenkins A dkk melaporkan bahwa dijumpai peningkatan waktu ketahanan sebesar 11% pada latihan fisik yang mengkonsumsi minuman beroksigen. 39

32 Pengaruh minuman beroksigen terhadap fungsi paru Pakdaman menyatakan bahwa pemberian minuman beroksigen dapat mengurangi hipoksia termasuk asma, mencegah hipoventilasi karena penurunan fungsi saluran napas termasuk pada trauma paru, penyakit paru obstruktif dan lain-lain. 12 Sebuah studi pada tahun 1997 pada Texas Women,s University mendapati pelari jarak 5 km yang minum air beroksigen lebih cepat berlari dengan VO 2 max yang lebih tinggi di banding yang minum air biasa. Tetapi pada penelitiannya Willmert N dkk menyimpulkan minuman beroksigen tidak memberikan pengaruh terhadap VO 2 max. 11 Penelitian tentang pengaruh minuman beroksigen terhadap uji fungsi paru sejauh ini belum ada dilakukan, sedangkan pengaruhnya terhadap performa fisik pernah dilakukan Kerangka konseptual penelitian Latihan fisik/olah raga adalah pergerakan tubuh yang dilakukan oleh otot dengan terencana dan berulang yang menyebabkan peningkatan pemakaian energi dengan tujuan untuk memperbaiki kebugaran fisik. Beberapa faktor yang dapat mempengaruhi latihan fisik, yaitu jenis latihan fisik, lingkungan, cairan dan IMT (Indeks Masa Tubuh). Pada penelitian ini ke tiga faktor tersebut (IMT, lingkungan dan cairan) dipertimbangkan dalam penelitian ini. Adapun latihan fisik yang dilakukan adalah berupa treadmill yang merupakan latihan fisik/olah raga aerobik (lebih 4 menit). Selama latihan fisik, ada tiga sistem yang memberi respons atau pengaruh

33 20 dari latihan fisik tersebut, yaitu sistem kardiovaskular, sistem pernapasan dan sistem otot skeletal. Pada sistem pernapasan, terjadi peningkatan ventilasi yang ditandai dengan peningkatan frekuensi pernapasan, PCO 2 dan PO 2 masih dalam batas normal. Sedangkan ventilasi itu sendiri dipengaruhi oleh fungsi paru yaitu FEV1 dan FVC. Meskipun pembagian latihan fisik terdiri dari aerobik dan anaerobik, tapi sering kedua jenis latihan fisik tersebut terdapat bersamaan. Bila latihan fisik menggunakan sistem energi anaerobik (asam laktat), maka terjadi penurunan pada ph. Pada latihan fisik juga terjadi peningkatan kebutuhan oksigen yang digunakan untuk kontraksi otot selama latihan fisik. Hal ini terlihat pada sistem otot skeletal yang membutuhkan energi yang tinggi untuk dikirim ke jaringan otot selama latihan fisik. Pada sistem kardiovaskular yang mengalami perubahan saat latihan fisik adalah jantung dan sirkulasi perifer. Pada jantung, terjadi peningkatan denyut jantung dan curah jantung. Kemudian diikuti oleh perubahan pada sirkulasi perifer berupa peningkatan tekanan darah. Selain ketiga sistem di atas, volume oksigen maksimal (VO 2 max) juga mengalami perubahan berupa peningkatan VO 2 max selama latihan fisik yang lebih banyak dipengaruhi oleh curah jantung. Transpor oksigen merupakan bagian dari respirasi eksternal, yaitu tahap pengangkutan oksigen dari paru paru ke jaringan. Oksigen diangkut oleh darah sebagian besar (sekitar 97%) dalam bentuk terikat dengan hemoglobin, dan sisanya dalam bentuk terlarut dalam plasma.

34 21 Oksigen diperlukan tubuh untuk reaksi oksidasi. Pada manusia, oksigen diangkut melalui darah oleh hemoglobin dari paru paru ke jaringan. Minuman beroksigen adalah minuman yang mengandung oksigen 7-10 kali lebih banyak dari air biasa. Air beroksigen ini mampu berdifusi ke dalam darah melalui absorpsi di saluran intestinal dan mukosa lainnya setelah dikonsumsi. Sehingga diharapkan air tersebut dapat memberikan tambahan oksigen selama melakukan latihan fisik yang menyebabkan frekuensi napas tidak meningkat, dan fungsi paru tidak menurun, namun kebutuhan akan oksigen terpenuhi sehingga tidak terjadi kelelahan yang cepat. Oleh karena oksigen yang diperoleh adalah berupa minuman yang masuk ke saluran cerna kemudian masuk ke pembuluh darah dan selanjutnya dikirim ke jaringan, dalam hal ini adalah otot skeletal, maka dalam penyerapannya di saluran cerna, terdapat beberapa faktor yang dapat mempengaruhinya seperti tertera pada gambar berikut.

35 22 Sistem kardiovaskular LATIHAN FISIK Faktor yang berpengaruh - Jenis latihan fisik - Lingkungan - Cairan - IMT Sistem Respirasi Tekanan Darah Denyut jantung Sistem Otot skeletal Fungsi paru - FEV1 - FVC Curah jantung Energi Frekuensi napas Volume oksigen maks (VO 2 max) Kebutuhan oksigen (O 2 uptake) PO 2 N PCO 2 N ph Transpor oksigen Air beroksigen Absorbsi usus Pembuluh darah Keterangan : Ruang lingkup penelitian Pengaruh langsung Gambar 2. Kerangka konseptual penelitian

36 BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Disain penelitian Penelitian ini bersifat uji klinis acak tersamar tunggal untuk mengetahui pengaruh minuman beroksigen terhadap perubahan FEV1, FVC, frekuensi napas dan VO 2 max pada anak yang melakukan latihan fisik 3.2 Tempat dan waktu Penelitian dilakukan di RS Rantau Prapat Kabupaten Labuhan Batu Sumatera Utara. Kegiatan penelitian dilaksanakan pada bulan April Populasi penelitian Populasi adalah anak Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama (SLTP) yang berumur tahun. 3.4 Sampel dan cara pemilihan sampel Sampel penelitian adalah anak SLTP yang berumur tahun yang ada di wilayah PTPN 3 Aek Nabara Selatan Kabupaten Labuhan Batu Sumatera Utara Anak SLTP Aek Nabara yang diikutkan dalam penelitian diambil secara acak sederhana yaitu dengan mencabut nomor. 23

37 Perkiraan besar sampel Adapun besarnya sampel ditentukan dengan rumus: n1 = n2 = 2 (Zα + Zβ)S (X1 X2) 2 S = Simpang baku dari kedua kelompok = 6 Zα = Tingkat kepercayaan 95% = 1,96 Zβ = Kekuatan uji = 80% = 0,20 = 0,842 X1 X2 = Perbedaan klinis yang diinginkan = 5,5 Dengan menggunakan rumus di atas didapat jumlah sampel 19 orang per kelompok 3.6 Kriteria inklusi dan ekslusi Kriteria inklusi 1. Anak sehat berdasarkan pemeriksaan fisik diagnostik 2. Anak laki-laki dengan Indeks Masa Tubuh (IMT) antara Mendapat persetujuan orangtua Kriteria eksklusi 1. Tidak bersedia mengikuti penelitian 2. Menolak minuman yang diberikan

38 Bahan dan cara kerja Bahan : 1. Stetoskop Littman classic 2 2. Tensimeter air raksa Nova 3. Timbangan Digital Camry tipe EB 6571 dengan akurasi 0,1 kg 4. Stadiometer untuk mengukur tinggi badan 5. Termometer digital dengan akurasi 0,5 o C 6. Blood analyzer istaat dan cartridge tipe CG-8 7. Minuman beroksigen SuperO 2 8. Spirometer Spirolab type MIR II 9. Air putih Aqua 10. Seperangkat treadmill series 2000 treadmill, Marquet Medical Sistem Inc Cara kerja : 1. Subyek yang diikutsertakan dalam penelitian ini adalah anak laki laki yang berumur tahun dengan nilai IMT antara 16 sampai Data dasar anak dicatat dalam satu lembaran isian (lampiran). Pengukuran antropometri dilakukan dengan mengukur berat badan (BB) dengan menggunakan timbangan merek Camry tipe EB6571 model digital dengan akurasi 0,1 kg. Berat badan diukur pada anak berpakaian seragam sekolah tanpa sepatu. Tinggi badan

39 26 (TB) diukur dengan stadiometer diletakkan pada dinding secara vertikal dengan akurasi 0,1 cm. Anak berdiri tegak rapat ke dinding tanpa memakai alas kaki dengan tumit pada posisi bidang vertikal yang sama. Kedua lengan dalam posisi relaks di samping dan wajah mengarah ke depan. Anak disuruh bernapas dalam, dan pengukuran TB dilakukan pada akhir napas dalam. 3. Sesudah itu dilakukan pemeriksaan kesehatan secara fisik diagnostik, untuk menentukan apakah anak dalam keadaan sehat dan mampu untuk melakukan latihan fisik yang akan diikuti. 4. Semua subyek diambil darah vena sebanyak 0,5 cc dengan spuit sebelum minum, kemudian darah dimasukkan ke dalam cartridge tipe CG-8, lalu dimasukkan ke dalam alat i-staat Analyzer kemudian hasil pemeriksaan langsung dicetak dengan printer. Pemeriksaan darah ini terutama untuk melihat kadar Hb. 5. Kemudian secara acak sederhana dengan mengambil kode tertutup dalam kotak, subyek dibagi ke dalam 2 kelompok yaitu 20 orang yang mendapat minuman beroksigen dan 20 orang mendapat air putih. Tiga puluh menit sebelum latihan fisik dilakukan, subyek diberi minuman beroksigen sebanyak 400 cc pada kelompok I

40 27 dan air putih sebagai plasebo sebanyak 400 cc pada kelompok II. 6. Kemudian anak disuruh mengambil napas sedalamdalamnya (inspirasi maksimal) dan menghembuskan napas sekuat-kuatnya melalui pipa penghembus yang dihubungkan dengan spirometer merk Spiroleb II sebanyak 3 kali. Nilai FEV1 dan FVC tertinggi yang diperoleh dicetak. Sebelumnya anak diajarkan terlebih dahulu bagaimana inspirasi dan ekspirasi maksimal itu oleh instruktur yang terlatih. 7. Latihan fisik memakai alat treadmill (series 2000 treadmill, Marquet Medical Sistem Inc.) selama 10 menit dan memakai protokol modifikasi Bruce, yaitu: a) pemanasan berupa latihan dengan berjalan pada alat treadmill selama 2 menit. a) latihan pada tahap I dengan kecepatan 1,73 mil / jam dan dengan kemiringan 10 dan selama 3 menit. b) latihan tahap II dengan kecepatan ditambah menjadi 2,5 mil / jam dan dengan kemiringan 12 c) latihan pemulihan dengan berjalan di atas treadmill dengan kecepatan dan kemiringan yang diturunkan kembali. Tes latihan fisik dengan treadmill berlangsung di bawah bimbingan dan pemantauan oleh seorang tenaga terlatih.

41 28 8. Selama latihan fisik dilakukan, suhu ruangan dipertahankan 22 sampai 24 C (ruangan berpendingin). 9. Diperiksa kembali nilai FEV1 dan FVC dengan spirometer dengan prosedur yang sama seperti di atas. 10. Sesudah selesai melakukan latihan fisik dalam keadaan duduk dilakukan pemeriksaan darah kembali. 3.8 Definisi Operasional Latihan fisik pada penelitian ini adalah latihan fisik dengan menggunakan treadmill Sehat adalah anak yang sehat jasmani dan rohani. Pada penelitian ini subyek tidak sedang menderita penyakit berdasarkan pemeriksaan fisik diagnostik Minuman beroksigen adalah minuman yang mengandung oksigen 7-10 kali lebih banyak dibandingkan air biasa Plasebo adalah bahan yang diperkirakan tidak menimbulkan efek. Dalam penelitian ini digunakan Aqua IMT adalah Indeks Masa Tubuh, berat badan (kg) dibagi tinggi badan (m) kuadrat FEV1 (force expiration volume in 1 second) adalah jumlah udara dalam liter yang dapat dikeluarkan pada satu detik pertama suatu ekspirasi paksa setelah inspirasi maksimal.

42 FVC (force volume capacity) adalah jumlah udara dalam liter yang dapat dikeluarkan pada suatu ekspirasi paksa setelah inspirasi maksimal Treadmill adalah alat yang digunakan untuk melakukan latihan fisik VO 2 max adalah jumlah O 2 maksimal dalam mililiter yang dapat dikonsumsi seseorang dalam satu menit perkilogram berat badan.setelah melakukan treadmill. Nilai ini diperoleh dengan rumus VO 2 max = 42 + (menit treadmill x 2) Spirometer adalah alat yang digunakan untuk uji fungsi paru terutama untuk melihat FEV1 dan FVC. 3.9 Identifikasi variabel Variabel bebas Latihan fisik Minuman beroksigen Plasebo Variabel terikat FEV1 FVC VO 2 max Frekuensi napas

43 Masalah etika Izin dari orangtua Izin penelitian Komite Etik FK USU 3.11 Alur penelitian SISWA SLTP BB TB IMT NILAI : - FEV1 - FVC - Frek. napas KELOMPOK MINUM AIR O2 KELOMPOK MINUM AIR BIASA TREADMILL TREADMILL NILAI : - FEV1 - FVC - Frek. napas - VO 2 max Gambar 3. Alur penelitian 3.12 Analisis data Data diolah dengan menggunakan SPSS for WINDOWS 13.0 (SPSS Inc, Chicago). Analisis data untuk mengetahui perbedaan karakteristik usia, berat badan, tinggi badan dan IMT dengan uji t independen. Perbedaan rerata FEV1, FVC, Frekuensi napas dan nilai VO 2 max sebelum dan sesudah latihan fisik pada kelompok minuman beroksigen dan plasebo dengan uji t dependen. Uji dinyatakan bermakna bila p < 0.05 pada tingkat kepercayaan 95% (95% CI).

44 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil Penelitian Karakteristik sampel Subjek yang ikut dalam keseluruhan uji latihan fisik berjumlah 40 orang, yang dibagi dalam 2 kelompok (kelompok minuman beroksigen dan kelompok air minum biasa) yang tiap kelompoknya berjumlah 20 orang. Dari data karakteristik (tabel 3) diperoleh rerata yang tidak berbeda bermakna di antara kedua kelompok penelitian untuk semua variabel yaitu usia, berat badan, indeks masa tubuh, frekuensi jantung dan kadar haemoglobin. Tabel 3. Karakteristik dasar dari subjek Usia (tahun) Berat Badan (kg) Tinggi Badan (m) IMT (kg/m 2 ) Frekuensi jantung (x/menit) Hb (g/dl) Air beroksigen (n = 20) rerata (SD) (0.75) (6.26) 1.56 (0.08) (1.57) (15.82) (1.19) Air biasa (n = 20) rerata (SD) (0.64) (6.33) 1.56 (0.08) (1.63) (16.37) (1.12) Pada tabel 4, terjadi penurunan nilai FEV1 dan FVC pada kelompok anak yang minum air beroksigen tetapi tidak menunjukkan perbedaan yang bermakna antara sebelum dan sesudah latihan fisik (interval kepercayaan 95%, p > 0.05). Sedangkan frekuensi napas menunjukkan 31

45 32 peningkatan dengan perbedaan yang bermakna antara sebelum dan sesudah latihan fisik (interval kepercayaan 95%, p < 0.05). Tabel 4. Perubahan FEV1, FVC dan frekuensi napas sebelum dan sesudah latihan fisik pada kelompok minum air beroksigen Kadar Sebelum Sesudah Rerata (SD) rerata (SD) p FEV1 (L) FVC (L) Frekuensi napas 2.16 (0.28) 2.17 (0.28) 18.5 (1.43) 2.11 (0.29) 2.07 (0.38) 22.7 (1.62) * *Terdapat perbedaan bermakna sebelum dan sesudah latihan fisik Pada tabel 5, terjadi penurunan nilai FEV1 dan FVC pada kelompok anak yang minum air biasa tetapi tidak menunjukkan perbedaan yang bermakna antara sebelum dan sesudah latihan fisik (interval kepercayaan 95%, p > 0.05). Sedangkan frekuensi napas menunjukkan peningkatan dengan perbedaan yang bermakna antara sebelum dan sesudah latihan fisik (interval kepercayaan 95%, p < 0.05). Tabel 5. Perubahan FEV1, FVC dan Frekuensi napas sebelum dan sesudah latihan fisik pada kelompok minum air biasa Kadar Sebelum Sesudah rerata (SD) rerata (SD) FEV1 (L) 2.34 (0.39) 2.27 (0.36) FVC (L) 2.38 (0.44) 2.29 (0.36) Frekuensi napas 17.5 (2.23) 21.4 (2.83) *Terdapat perbedaan bermakna sebelum dan sesudah latihan fisik p *

46 33 Pada tabel 6, perbedaan nilai FEV1, FVC dan frekuensi napas sebelum dan sesudah latihan fisik serta nilai VO 2 max menunjukkan tidak ada perbedaan yang bermakna di antara kedua kelompok (interval kepercayaan 95%, p < 0.05). Tabel 6. Perbedaan perubahan FEV1, FVC, Frekuensi napas dan VO 2 max di antara kedua kelompok Kadar Air beroksigen Rerata (SD) Air minum biasa Rerata (SD) p FEV1 sebelum 2.16 (0.28) 2.34 (0.39) FEV 1 sesudah 2.11 (0.29) 2.27 (0.36) FVC sebelum 2.17 (0.28) 2.38 (0.44) FVC sesudah 2.07 (0.38) 2.29 (0.36) Frekuensi napas sebelum 18.5 (1.43) 17.5 (2.83) Frekuensi napas sesudah 22.7 (1.62) 21.4 (2.83) VO 2 max (3.78) (3.39) Pembahasan Garcia S dkk membandingkan treadmill dengan lari bebas pada anak berumur 6-14 tahun, hasilnya menunjukkan bahwa tidak ada perbedaan bermakna dalam hal nilai rerata FEV1 dan FVC antara treadmill dan lari bebas. Hal ini penting diketahui karena banyak yang berpendapat bahwa lari bebas lebih asmagenik dibandingkan bersepeda, berjalan, berenang ataupun treadmill. 8 Sedangkan pada penelitian ini tidak dijumpai perbedaan nilai FEV1 dan FVC pada kelompok minum air beroksigen dan air biasa pada anak yang dilakukan treadmill.

47 34 Penelitian tentang pengaruh minuman beroksigen terhadap uji fungsi paru sejauh ini belum diketahui. Sedangkan pengaruh minuman beroksigen terhadap performa fisik itu pernah dilakukan. Pada penelitian ini dilakukan penelitian tentang pengaruh minuman beroksigen yang beredar di pasaran terhadap fungsi paru paru pada anak-anak yang melakukan latihan fisik. Banyak pertanyaan berkenaan dengan manfaat minuman beroksigen yang belum bisa dijawab secara ilmiah. Pertanyaan yang paling mendasar yaitu bagaimana oksigen bisa terlarut ke dalam air. Nestle N, Baumann T dan Niessner R memperkenalkan NMR relaxometry sebagai alat yang bisa digunakan untuk mengukur kandungan oksigen yang terlarut dalam air. 40 Pada penelitian ini tidak dilakukan pengukuran tersebut. Dan pertanyaan berikutnya ialah bagaimana oksigen tersebut bisa masuk ke dalam pembuluh darah melalui pencernaan. Promosi yang dilakukan menyatakan bahwa kandungan oksigen di air tersebut akan diserap melalui sistem pencernaan dan segera dapat dimanfaatkan oleh tubuh. Tentunya ini masih perlu dibuktikan lebih lanjut. Goubault C dkk dalam penelitiannya tentang pengaruh inhalasi salbutamol terhadap latihan fisik dengan menggunakan protokol Bruce pada atlit bukan penderita asma melihat hubungan antara efek tersebut terhadap fungsi paru dan VO 2 max. Dan menyimpulkan tidak ada perbedaan yang bermakna antara pemberian salbutamol dibandingkan plasebo terhadap latihan fisik. 20 Sedangkan pada penelitian ini dengan menggunakan metode yang sama tetapi dilakukan pada anak dan yang

48 35 diberikan adalah minuman beroksigen mendapatkan kesimpulan yang sama. Robins M dan Glesson K melaporkan dalam suatu penelitian dengan kesimpulan pemberian oksigen pada latihan dapat meningkatkan daya tahan. 41 Andreacci JL dkk melaporkan dalam suatu penelitian yang membandingkan konsumsi oksigen maksimal antara orang kulit hitam dan kulit putih (prepubertas dan pubertas) menyimpulkan tidak ada perbedaan di antara kedua kelompok. 42 Dari kedua penelitian tersebut terlihat bahwa pemberian oksigen selama latihan fisik dapat meningkatkan daya tahan tubuh dan VO 2 max tidak dipengaruhi oleh perbedaan warna kulit. Ada beberapa penelitian yang berkenaan dengan pengaruh minuman beroksigen. Gruber R, Axmann S dan Schoenberg MH melaporkan dalam suatu penelitian double blind randomized terhadap 24 relawan (usia tahun) dengan kesimpulan mengkonsumsi minuman beroksigen dalam waktu yang lama tidak memberikan bahaya yang nyata terhadap hati, darah dan sistem imun. 43 Schoenberg MH, Hierl TC, Wohlgemuth N, Nilsson UA melaporkan dalam suatu penelitian prospektif double blind terhadap 66 relawan dengan kesimpulan mengkonsumsi minuman beroksigen dalam waktu yang lama akan meningkatkan kadar ascorbyl radical dalam darah. 44 Beberapa penelitian yang berhubungan dengan mengkonsumsi minuman beroksigen terhadap latihan fisik sudah pernah dipublikasikan. Jenkins A dkk melaporkan dalam suatu penelitian dengan kesimpulan mengkonsumsi minuman beroksigen akan memperbaiki saturasi oksigen

49 36 dan menyatakan minuman beroksigen lebih baik pada atlit yang terlatih. 39 Young R melaporkan dalam suatu penelitian terhadap 8 orang atlit sepeda mendapatkan semua atlit bersepeda lebih cepat, produksi asam laktat yang rendah, VO 2 max yang lebih rendah dan frekuensi jantung lebih rendah pada kecepatan yang sama sebelum minum air beroksigen. 45 Baker JD, Carey DG dan Beck BK melaporkan dalam suatu penelitian terhadap 8 orang atlit yang minum air beroksigen menyimpulkan terjadi peningkatan yang signifikan terhadap performa, kekuatan, daya tahan dan kecepatan. 46 Tetapi pada penelitiannya Willmert N dkk menyimpulkan minuman beroksigen tidak memberikan pengaruh terhadap VO 2 max. 11 Pada penelitian ini tidak ada perbedaan dalam hal perubahan fungsi paru dan konsumsi oksigen maksimal antara kelompok yang minum air beroksigen dengan yang minum air biasa. Penelitian ini mungkin dapat menambah wawasan tentang minuman beroksigen. Dari penelitian ini bisa disimpulkan bahwa tidak ada perbedaan antara mengkonsumsi air beroksigen dengan air minum biasa sebelum latihan fisik terhadap perubahan FEV1, FVC, Frekuensi napas dan nilai VO 2 max pada anak SLTP.