OLAHRAGA DAN RADIKAL BEBAS
Rika Nailuvar Sinaga Abstrak Saat ini sedang terjadi perubahan gaya hidup di kota-kota besar termasuk dalam bidang olahraga. Olahraga yang dilakukan dengan baik dan benar akan membuat fisik menjadi bugar. Akan tetapi olahraga berat atau aktivitas fisik maksimal dapat menghasilkan suatu radikal bebas (oksidan) yang tidak baik bagi tubuh sendiri. Radikal bebas ini dapat dinetralisir dengan antioksidan yang ada di dalam tubuh. Jumlah radikal bebas yang terlalu banyak akan mengganggu keseimbangan dari antioksidan tubuh sehingga dibutuhkan konsumsi antioksidan dari luar. Kata Kunci : Olah Raga, Radikal Bebas, Antioksidan
A. PENDAHULUAN Saat ini fenomena perubahan gaya
waktu
sangat
mendukung
untuk
hidup sedang berkembang di kota-kota
mendapatkan hasil yang maksimal dan
besar. Aktivitas olahraga seperti fitness
resiko
dan aerobik sudah dianggap sebagai
olahraga (Sugianto, 2011).
yang
minimal
pada
pelatihan
kebutuhan untuk selalu sehat dan sebagai
Aktivitas fisik yang berlebihan dan
salah satu gaya hidup masyarakat kini. Hal
pengaruh lingkungan secara tidak langsung
ini
semakin
menyebabkan timbulnya radikal bebas
banyaknya fasilitas fitness yang ada di
(oksidan). Radikal bebas yang dihasilkan
kota-kota besar.
tersebut akan menyebabkan terjadinya
dapat
dilihat
Olahraga
dengan
akan
penurunan kualitas performance seseorang.
menghasilkan kebugaran fisik, akan tetapi
Radikal bebas tersebut dapat dinetralisir
olahraga yang dilakukan secara berlebihan
dengan penggunaan antioksidan. Penelitian
akan
terhadap antioksidan sangat berkembang
menggangu
yang
tepat
kesehatan.
Kondisi
lingkungan yang memadai dan takaran
pesat
pelatihan yang tepat untuk setiap individu
antioksidan eksogen baik itu vitamin
meliputi frekuensi, intensitas, tipe dan
maupun herbal yang dapat digunakan.
dan
telah
banyak
ditemukan
329 Rika Naulivar Sinaga adalah Dosen Jurusan Ilmu Keolahragaan, Fakultas Ilmu Keolahragaan, Universitas Negeri Medan
B. PEMBAHASAN 1. Sisi Gelap Oksigen Semua mahluk hidup kecuali yang
berimplikasi pada berbagai penyakit dan
bersifat anaerobik memerlukan oksigen
kondisi degeneratif seperti aging, arthritis,
untuk menghasilkan energi secara efisien.
kanker dan lain-lain (Winarsi, 2007).
Oksigen adalah unsur yang paling banyak
Oksigen dalam jumlah besar dapat
dijumpai pada kerak bumi. Jumlahnya
menimbulkan
dalam udara kering adalah 21%. Pada
kerusakan
tekanan barometer 760 mmHg, tekanan
oksigen adalah karena O2 menghambat
parsial
mmHg.
enzim-enzim sel. Dampak merusak dari O2
Oksigen juga dapat bersifat racun. Molekul
terhadap mahluk aerobik bervariasi luas,
diatomic oksigen (O2) di atmosfer bumi itu
tergantung pada jenis, umur, kondisi
sendiri adalah radikal bebas dan penyebab
fisiologis dan dietnya. Kepekaan terhadap
utama reaksi-reaksi radikal dalam sel-sel
keracunan
hidup (Giriwijoyo et al, 2007). Oksigen
komposisi diet misalnya vitamin A,E,C,
dapat memberikan energi pada proses
logam berat dan antioksidan (Giriwijoyo et
metabolisme dan respirasi, namun pada
al, 2007).
oksigen
kondisi
tertentu
adalah
159
keberadaannya
gejala
sel.
keracunan
Penyebab
O2 juga
dan
keracunan
dipengaruhi
oleh
dapat
2. Radikal Bebas (Oksidan) Radikal bebas adalah molekul
berpasangan.
Kemiripan
sifat
antara
dengan elektron yang tidak berpasangan
radikal bebas dan oksidan terletak pada
dengan reaktivitas yang sangat tinggi, yang
agresivitas untuk menarik elektron di
dihasilkan selama proses metabolisme sel
sekelilingnya (Winarsi, 2007).
normal (endogenus) maupun didapat dari
Radikal bebas memiliki beberapa
sumber-sumber di luar tubuh (Sugianto,
struktur kimia. Terbentuknya radikal bebas
2011). Sering kali pengertian radikal bebas
sangat berkaitan erat dengan atom. Atom
dan
karena
terdiri dari nukleus, proton dan elektron.
sifat.
Elektron berperan dalam reaksi kimia dan
Oksidan adalah senyawa penerima elektron
merupakan bahan yang menggabungkan
atau senyawa yang dapat menarik elektron,
atom-atom
sementara radikal bebas adalah atom atau
molekul. Suatu bahan yang elektron
oksidan
keduanya
dianggap
memiliki
sama
kemiripan
untuk
membentuk
suatu
molekul yang memiliki elektron tidak 330
lapisan luarnya penuh tidak akan terjadi
stabilitas kimia, radikal bebas tidak dapat
reaksi kimia.
mempertahankan bentuk asli dalam waktu
Sebuah
atom
berusaha
lama dan segera berikatan dengan bahan
mencapai keadaan stabilitas maksimum
sekitarnya. Radikal bebas akan menyerang
dengan
atau
mengurangi
molekul
membagi
elektronnya
mengambil elektron, zat yang terambil
kepada atom yang lain. Radikal bebas
elektronnya akan menjadi radikal bebas
memiliki sifat yang sangat reaktif dan
juga sehingga akan memulai suatu reaksi
mempunyai spesifitas kimia yang rendah
berantai, yang akhirnya terjadi kerusakan
sehingga dapat bereaksi dengan berbagai
sel tersebut (Arief, 2014).
elektron
menambah
akan
serta
stabil
yang
terdekat
dan
molekul lain. Dalam rangka mendapatkan
Gambar 1 Struktur Kimia Radikal Bebas
331
Radikal bebas yang penting dalam
bebas
dalam
tubuh
adalah
melawan
mahluk hidup dan yang sangat berbahaya
radang, membunuh bakteri dan mengatur
adalah hidroksil (OH •), superoksida (O2 ̇ ̄
tonus otot polos dalam organ tubuh dan
), nitrogen monooksida (NO ̇ ), dan
pembuluh darah. Produksi radikal bebas
peroksil (RO2 ̇ ). Peroksinitrit (ONOO ̄ ),
yang terlalu banyak terjadi oleh adanya
asam
hydrogen
berbagai faktor misalnya sinar ultra violet,
peroksida (H2O2), oksigen singlet (1O2)
kontaminan dalam makanan, polusi udara,
dan ozon bukanlah radikal, tetapi dengan
asap rokok, insektisida dan olahraga berat
mudah dapat menjurus ke reaksi-reaksi
(Giriwijoyo et al, 2007).
hipoklorit
(HOCl),
radikal bebas (Silalahi, 2006). Sejumlah tertentu radikal bebas diperlukan untuk kesehatan. Fungsi radikal
3. Mekanisme Pembentukan Radikal Bebas selama Olahraga Latihan fisik dapat meningkatkan
1. Konsumsi oksigen meningkat beberapa
konsumsi oksigen 100-200 kali lipat
kali
karena terjadi peningkatan metabolisme di
Kebocoran elektron pada rantai transfer
dalam tubuh. Peningkatan penggunaan
elektron
oksigen terutama oleh otot-otot yang
menghasilkan anion superoksida.
berkontraksi, peningkatan
menyebabkan kebocoran
terjadinya
elektron
dari
lipat
2. Enzim
selama di
fisik.
mitokondria
xantin
mengoksidasi
latihan
akan
dehidrogenase hipoksantin
akan
menjadi
mitokondria yang akan menjadi senyawa
xantin
oksigen reaktif (Clarkson dan Thompson,
membentuk asam urat menggunakan
2000; Sauza et al, 2006). Umumnya 2-5%
NAD+
dari oksigen yang digunakan dalam proses
membentuk NADH. Selama iskemia,
metabolisme di dalam tubuh akan menjadi
pada otot aktif xantin akan diubah
ion superokside sehingga saat aktivitas
menjadi
fisik berat terjadi peningkatan produksi
metabolisme anaerobik oleh ATP dan
radikal bebas (Chevion et al, 2003).
enzim dehidrogenase ATP. Selama
Sejumlah jalur potensial yang
dan
selanjutnya
sebagai
akseptor
xantin
oksidase
xantin elektron
melalui
reperfusi, dengan hasil peningkatan
berhubungan dengan produksi senyawa
beban
oksigen,
xantin
oksigen reaktif adalah sebagai berikut
mengkonversi
(Belviranli dan Gokbel, 2006) :
asam urat, tetapi menggunakan oksigen
hipoksantin
oksidase menjadi
332
sebagai akseptor elektron membentuk
hipertermia dapat menyebabkan stres
superoksida.
oksidatif.
3. Kerusakan jaringan akibat latihan dapat
6. Autooksidasi
oksihemoglobin
menyebabkan aktivasi sel inflamasi
menghasilkan methemoglobin dalam
seperti
produksi
neutrofil,
yang
akhirnya
superoksida
dan
laju
methemoglobin
dapat
menghasilkan radikal bebas dengan
pembentukan
menggunakan NADPH oksidase.
meningkat dengan latihan fisik.
4. Konsentrasi
katekolamin
yang
Radikal bebas dapat diukur ketika
meningkat selama latihan, dan ROS
berolahraga dengan melacak residunya.
dapat
Salah satu residu itu adalah gas pentana
dihasilkan
dari
hasil
autooksidasi.
yang
5. Mitokondria
otot
terdapat
dalam
udara
expirasi.
mengalami
Pengukuran pentana yang dilakukan tahun
peningkatan uncoupling dan generasi
1982 pada sejumlah orang yang melakukan
superoksida dengan peningkatan suhu.
latihan dengan ergocycle adalah sebagai
Oleh karena itu, latihan yang dipicu
berikut:
Tabel 1.1 Pengukuran Pentana Waktu
% max, intensitas
Kadar Pentana
20’
25-50%
Kadar Pentana dalam udara expirasi tidak ada perubahan
20’
75%
Kadar Pentana hampir 2x lipat
Sumber : (Giriwijoyo et al, 2007). Hasil menunjukkan
pengukuran bahwa
di
atas
olahraga
berat
menunjukkan
adanya
kenaikan
pembentukan radikal bebas pada olahraga
menghasilkan radikal bebas yang lebih
dengan
banyak.
adalah
maximal, sebaliknya akan menurun bila
thiobarbituric acid reactive substance
melakukan olahraga dengan intensitas 40-
(TBARS) yang terdapat di dalam darah.
70% kemampuan maximal (Giriwijoyo et
Pemeriksaan
al, 2007).
Residu
yang
melalui
lain
TBARS
juga
intensitas
100%
kemampuan
333
4. Antioksidan Secara alamiah dalam sel terdapat berbagai
antioksidan
baik
enzimatik
maupun non-enzimatik (endogen) yang
digunakan
untuk
menentukan
jumlah
radikal bebas dan secara tidak langsung menilai kapasitas oksidan tubuh.
berfungsi sebagai pertahanan bagi organel-
Pelaku olahraga dengan intensias
organel sel dari pengaruh kerusakan reaksi
tinggi menghasilkan radikal bebas dalam
radikal bebas (Evans, 2000., Marciniak et
jumlah besar. Latihan fisik yang dilakukan
al., 2009). Antioksidan enzimatik disebut
terus
juga antioksidan pencegah, terdiri dari
kelelahan
superokside
dan
oksidatif pada otot rangka (Thirurnalai et
glutathione peroxidase. Antioksidan non-
al, 2011). Daniel et al (2010) menemukan
enzimatik
antioksidan
bahwa sistem antioksidan enzimatik dan
pemecah rantai. Antioksidan pemecah
non-enzimatik teraktivasi pada otot rangka
rantai terdiri dari vitamin C, vitamin E, dan
dan jantung tikus yang diberi aktivitas fisik
beta karoten (Chevion et al, 2003; Ji,
berat. Thirurnalai et al (2011) menemukan
1999).
bahwa
dismutase, disebut
katalase,
juga
menerus
hingga
dapat
kadar
menimbulkan
menginduksi
gluthation
stres
peroxidase
Pada saat produksi radikal bebas
menurun secara signifikan pada otot
melebihi antioksidan pertahanan seluler
gastrocnemius tikus yang diberi latihan
maka dapat terjadi stres oksidatif, dimana
berenang. Oleh karena itu pelaku olahraga
salah satu faktor penyebabnya adalah
berat memerlukan tambahan antioksidan
akibat aktifitas fisik (Daniel et al, 2010;
eksogen.
Urso dan Clarkson, 2003). Pada kondisi stres
oksidatif,
akan
dipakai adalah vitamin E,C dan β-carotene.
menyebabkan terjadinya peroksidasi lipid
Penggunaan vitamin E 600 mg, vitamin C
membran sel dan merusak organisasi
1000 mg dan β-carotene selama 6 bulan
membran
menurunkan radikal bebas sebesar 17-
sel
radikal
bebas
Antioksidan eksogen yang sering
(Evans,
2000).
Malondialdehyde (MDA) adalah salah satu
36%.
hasil
selenium, maka antioksidan endogen GSH
dari
peroksidasi
lipid
yang
Bila
terjadi
defisiensi
mineral
disebabkan oleh radikal bebas selama
(glutathione
latihan fisik maksimal atau latihan daya
menjadi lemah atau jumlahnya menurun.
tahan (endurance) dengan intensitas tinggi
GSH menangkal pengaruh buruk dari
sehingga
hydrogen peroxidase. Dengan demikian
merupakan
Malondialdehyde indikator
umum
(MDA)
peroxidase)
dalam
tubuh
yang 334
selenium secara tidak langsung adalah juga
berperan
satu antioksidan (Giriwijoyo et al, 2007).
adanya katekin (polifenol dalam teh hijau)
Alam
juga
menyediakan
sebagai
antioksidan
dengan
(Silalahi, 2006).
antioksidan eksogen. Ini dapat dilihat dari banyaknya penemuan tumbuh-tumbuhan
Pemberian antioksidan eksogen dapat:
yang
a. Meningkatkan perlindungan terhadap
mengandung
antioksidan.
Antioksidan banyak ditemukan pada sayur dan
buah-buahan.
Jus
delima
merah
(Punica granatum) dapat meningkatkan kadar glutation peroksidase darah pada mencit (Mus Musculus) dengan aktivitas fisik
maksimal
(Sugianto,
2011).
berbagai bentuk keganasan b. Meningkatkan c. Memberi
perlindungan
terhadap
penglihatan d. Menghambat penuaan dini e. Meningkatkan
seperti vitamin C, β-karoten, flavonoida,
immunitas
berperan sebagai antioksidan. Teh hijau
terhadap
penyakit kardiovaskuler
Komponen bioaktif dalam buah jeruk limonoida, asam folat dan serat pangan
ketahanan
kemampuan
sistem
f. Mengurangi resiko terjadinya penyakit Parkinson dini
C. PENUTUP Oksigen merupakan kebutuhan
yang begitu besar akan mengganggu
utama pada mahluk hidup, akan tetapi
keseimbangan dari antioksidan endogen.
oksigen dalam jumlah besar dapat menjadi
Oleh sebab itu para pelaku olahraga tetap
racun pada tubuh. Aktifitas fisik maksimal
membutuhkan asupan antioksidan eksogen
meningkatkan konsumsi oksigen yang
untuk mencegah terjadinya stress oksidatif.
dapat menyebabkan terbentuknya radikal
Antioksidan
bebas. Tubuh dapat menetralisir radikal
bentuk vitamin dan antioksidan yang
bebas
terkandung didalam tanaman seperti sayur
tersebut
dengan
menggunakan
antioksidan endogen baik yang enzimatik
eksogen
tersedia
dalam
dan buah.
dan non-enzimatik. Jumlah radikal bebas
335
DAFTAR PUSTAKA Arief, S. Radikal bebas. Surabaya : Ilmu Kesehatan Anak FK UNAIR. Diakses tanggal 23 Maret 2014. Belviranli, M., Gokbel, H (2006). Acute Exercise induced Oxidative Stress and Antioxidant Changes. Eur J Gen Med; 3(3): 126-131. Chevion, S., Moran D.S., Heled, Y., Shani, Y., Regrev, G., Abbou, B., Berenshtein, E., Stadtman, E.R., Epstein, Y (2003). Plasma antioxidant status and cell injury after severe physical exercise, Proc.Nati.Acad.Sci.USA,Vol.100, Issue 9, 5119-5123. Clarkson, P.M., Thompson, H.S (2000). Antioxidants: what role do they play in physical activity and health?, Am J Clin Nutr, 72, 637S-46S. Daniel, R.M., Dragomir, C., Stelian, S (2010). The effect of acute physical exercise on liver and kidney in the Wistar rat. Romanian Biotechnological Letters. Vol. 15, No. 3, Supplement, p 51-55. Evans, W. J (2000). Vitamin E, vitamin C, and exercise. Am J Clin Nutr, 72, 647S-52S. Giriwijoyo, H.Y.S., Komaryah, L., Kartinah, N.T (2007). Ilmu Kesehatan Olahraga. Bandung.
Physical Exercise. Biology of Sport, Vol. 26 No.3, 197-213. Silalahi, J (2006). Makanan Fungsional. Yokyakarta : Kanisius. Souza, C.F., Fernandes, L.C. and Cyrino, E.S. (2006). Production of reactive oxygen species during the aerobic and anaerobic exercise. Rev Bras Cineantropom. Desempenho Hum, Vol.8, 2006. pp. 102-109. Sugianto, N.L (2011). Tesis : Pemberian Jus Delima Merah (Punica granatum) dapat Meningkatkan Kadar Glutation Peroksidase Darah pada Mencit (Mus musculus) dengan Aktivitas Fisik Maksimal. Universitas Udayana, Denpasar. Thirurnalai, T., Therasa, S.V., Elurnalai, E.K., David, E (2011). Intense and exhaustive exercise induce oxidative stress in skeletal muscle. Asian Pacific Journal of Tropical Disease, 63-66. Urso,
M.L., Clarkson, P.M (2003). Oxidative stress, exercise, and antioxidant supplementation. Toxicology;189(1-2):41-54.
Winarsi, H (2007). Antioksidan Alami & Radikal Bebas. Yogyakarta : Kanisius.
Ji, L.L (1999). Antioxidants and Oxidative stress in exercise. Society for Experimental Biology and Medicine, 283: 292. Marciniak, A., Brzeszczynska, J., Gwozdzinski, K., Jegier, A (2009), Antioxidant Capacity and 336
