EKSPRESI GEN MIOGLOBIN DAN SERUM
advertisement
J.06 EKSPRESI GEN MIOGLOBIN DAN SERUM KREATINFOSFOKINASE 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 Oleh Reni Farenia, A. Purba, Ieva Baniasih Akbar, Nurhalim Shahib, PROGRAM PASCA SARJANA UNIVERSITAS PADJAJARAN BANDUNG 2010 0 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,CPK Program 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 berguna untuk meningkatkan fungsi hanya manfaat aktivitas fisik yang 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 700,0 635,120 600,0 526,949 µgr/ml 500,0 400,0 290,164 300,0 200,0 100,0 0,0 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 µgr/ml hipoksia jaringan 1800,0 1600,0 1400,0 1200,0 1000,0 800,0 600,0 400,0 200,0 0,0 1734,430 1455,483 1196,121 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. . 0,900 0,800 Serum Mioglobin (µgr/ml) 0,700 0,600 sesudah y = 0,273 + 0,031 x 0,500 0,400 0,300 sebelum y = 0,191 + 0,013 x 0,200 0,100 0,000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 hari ke. 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. 1,800 1,600 Serum Mioglobin (µgr/ml) 1,400 1,200 sesudah y = 0,351 + 0,043 x 1,000 0,800 0,600 sebelum y = 0,649 + 0,056 x 0,400 0,200 0,000 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 hari ke. 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) aktivitas otot skelet dan otot jantung pada 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 11th 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
