1 BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Latihan fisik secara teratur memberikan banyak manfaat bagi kesehatan termasuk mengurangi risiko penyakit kardiovaskuler, osteoporosis, dan penyakit diabetes (Senturk et al., 2001). Latihan fisik berat pada individu yang tidak terkondisi atau tidak terbiasa melakukan aktifitas fisik akan mengakibatkan kerusakan oksidatif dan injuri otot (Evans, 2000). Menurut Ji (1999), selama aktifitas fisik maksimal, konsumsi oksigen seluruh tubuh meningkat sampai 20 kali, sedangkan konsumsi oksigen pada serabut otot diperkirakan meningkat 100 kali lipat. Meningkatnya ambilan oksigen pada sel otot yang aktif, meningkatkan produksi radikal bebas yang menyebabkan terjadinya stress oksidatif pada tikus (Senturk et al., 2001) dan manusia (Sonneborn and Barbee, 1998; Pedersen and Hoffman-Goetz, 2000; Senturk et al., 2005). Manfaat latihan fisik akan hilang bila latihan fisik dilakukan sampai kelelahan. Latihan fisik maksimal yang melelahkan, terutama bila dilakukan sekali-sekali, dapat menyebabkan kerusakan struktur atau reaksi inflamasi pada otot. Kerusakan ini, berhubungan dengan, paling tidak sebagian diantara kerusakan tersebut diakibatkan oleh oksidan yang dihasilkan oleh latihan fisik (Thirumalai et al., 2011). Radikal bebas merupakan atom atau molekul yang memiliki elektron tidak berpasangan pada orbital terluarnya (Clarkson and Thompson, 2000; Slater,1984).
2 Radikal bebas berbahaya jika menjadi sangat reaktif dalam mendapatkan pasangan elektronnya, sehingga dapat bereaksi dengan berbagai biomolekul penting seperti protein, asam lemak tak jenuh dan lipoprotein, serta unsur DNA (Winarsi, 2007). Mekanisme kerusakan sel atau jaringan akibat serangan radikal bebas yang paling awal diketahui dan terbanyak diteliti adalah peroksidasi lipid, kemudian diakumulasikan sebagai aldehid, meliputi malondialdehid (MDA), sehingga MDA dapat digunakan sebagai indikator stres oksidatif, yang dapat ditentukan dalam suatu pengukuran asam tiobarbiturat (Winarsi, 2007). Peningkatan peroksidasi lipid pada komponen membran sel otot gastroknemius dijumpai pada sekelompok tikus yang mendapat perlakuan renang sekuat-kuatnya sampai kelelahan sehingga hampir tenggelam selama kurang lebih 45 menit setiap hari selama 5 hari yang dilakukan oleh Thirumalai et al, (2011). Reaksi peroksidasi lipid pada membran sel akan menyebabkan berkurangnya cairan membran, ketidakmampuan mempertahankan konsentrasi ion, pembengkakan sel dan inflamasi jaringan (Thirumalai et al, 2011). Kemampuan menetralisir senyawa oksidan sebenarnya sudah dimiliki oleh tubuh atau sel itu sendiri. Secara alamiah dalam sel terdapat berbagai antioksidan baik enzimatis maupun non enzimatis yang berfungsi sebagai pertahanan bagi organel-organel sel dari pengaruh kerusakan reaksi radikal bebas (Evans, 2000). Belum sepenuhnya diketahui apakah antioksidan natural tubuh yang berperan sebagai sistem pertahanan dapat mengatasi peningkatan radikal bebas pada saat
3 aktivitas fisik maksimal atau apakah diperlukan suplemen tambahan (Clarkson and Thompson, 2000). Jahe (Zingiber officinale Rosc.) sebagai tanaman rempah-rempah dan banyak dimanfaatkan untuk berbagai keperluan lain seperti obat tradisional (Paimin, 2008) telah diidentifikasi mengandung antioksidan yang tinggi (Winarsi, 2007). Kikuzaki dan Nakatani (1993) juga meyakini bahwa efek antioksidan jahe ini karena adanya kandungan senyawa fenolik. Senyawa fenolik adalah senyawa organik yang memiliki minimal satu cincin aromatik dengan satu atau lebih gugus hidroksil. Senyawa fenolik dapat berfungsi sebagai antioksidan karena kemampuannya dalam menstabilkan radikal bebas, yaitu dengan memberikan atom hidrogen secara cepat kepada radikal bebas ( Nabet, 1996). Dengan sifatnya tersebut, senyawa fenolik ini dapat melindungi sel dari kerusakan oksidatif. Berdasar uraian di atas dapat disimpulkan bahwa latihan fisik maksimal dapat menyebabkan terjadinya stress oksidatif. Oleh karena antioksidan, termasuk jahe dapat mengurangi aktifitas radikal bebas, maka akan dilakukan penelitian tentang pengaruh pemberian ekstrak metanol rimpang jahe tehadap kadar MDA plasma dan MDA otot gastroknemius mencit yang diberi latihan fisik maksimal. 1.2. Perumusan Masalah Masalah dalam penelitian ini adalah: apakah pemberian ekstrak metanol rimpang jahe dapat menurunkan kadar MDA plasma dan MDA otot gastroknemius mencit yang mendapat latihan fisik maksimal?
4 1.3.Hipotesis Yang menjadi hipotesa pada penelitian ini adalah: pemberian ekstrak metanol rimpang jahe dapat menurunkan kadar MDA plasma dan MDA otot gastroknemius mencit yang diberi latihan fisik maksimal. 1.4. Tujuan penelitian Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh pemberian ekstrak metanol rimpang jahe terhadap kadar MDA plasma dan MDA otot gastroknemius akibat stres oksidatif yang ditimbulkan dari latihan fisik maksimal pada mencit jantan dewasa (Mus musculus L) 1.5. Manfaat penelitian Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi ilmiah bagi masyarakat yang sering beraktifitas berat, tidak sempat beristirahat dan bagi ilmu olahraga tentang manfaat pemberian ekstrak rimpang jahe bagi calon atlit yang melakukan latihan fisik maksimal dalam rangka mengingkatkan prestasi atlit. Bagi ilmu kedokteran, hasil penelitian ini dapat dijadikan sebagai salah satu acuan untuk menjaga status kesehatan dan bisa dijadikan referensi lanjutan untuk penelitian berikutnya.
5 1.6. Kerangka teori Aktifitas fisik yang berat ternyata akan menimbulkan perubahan metabolisme dalam tubuh yang akan menghasilkan radikal bebas (Chevion, 2003). Meningkatnya kadar radikal bebas yang melebihi kemampuan antioksidan endogen akan menyebabkan stress oksidatif (Leeuwenburgh, 2001). Stress oksidatif dapat terjadi pada orang yang melakukan aktifitas fisik akut baik yang belum beradaptasi maupun yang sudah beradaptasi yang dapat menyebabkan kerusakan enzim, reseptor protein, lipid membran dan DNA (Leeuwenburgh, 2001). Stres oksidatif akan menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid dalam membran sel yang dapat mendegradasi asam lemak tak jenuh, kemudian mengakumulasikannya menjadi aldehid, meliputi MDA. Beberapa penelitian telah membuktikan rimpang jahe memiliki aktivitas antioksidan yang sangat kuat dan karenanya dapat menghambat peroksidasi lipid, maka diharapkan pemberian rimpang jahe sebelum latihan fisik maksimal renang dapat mengurangi efek oksidan dari stres oksidatif atau mengurangi kadar MDA plasma dan MDA otot gastroknemius mencit yang mendapat latihan fisik maksimal.
6 Latihan fisik maksimal renang Latihan fisik maksimal renang Ambilan oksigen Ambilan oksigen Ekstrak metanol rimpang jahe oral ROS Metabolisme aerobik sel-sel otot ROS <<< Metabolisme aerobik sel-sel otot Peroksidasi lipid Peroksidasi lipid MDA plasma MDA otot gastroknemius MDA plasma dan MDA otot gastroknemius <<< Gambar 1 : Kerangka konsep penelitian Pengaruh pemberian ekstrak metanol rimpang jahe (Zingeber officinale Rosc.) terhadap kadar malondialdehid (MDA) plasma dan otot gastroknemius mencit setelah latihan fisik maksimal