DASAR-DASAR ILMU KEOLAHRAGAAN

KAITAN FISIOLOGI MANUSIA DENGAN AKTIVITAS FISIK

Dalam kehidupan ini, tidak ada satupun orang yang menginginkan tubuhnya sakit. Kesehatan merupakan dambaan semua orang, baik tua, muda, laki-laki maupun perempuan sangat mendambakan suatu keadaan tubuh yang sehat. Secara garis besar, kesehatan dalam diri seseorang dapat dibagi menjadi dua, yaitu kesehatan jasmani dan kesehatan rohani, kesehatan jasmani dapat dicapai dengan aktivitas fisik dan kesehatan rohani dapat dicapai melalui kegiatan yang bersifat religius, walaupun kesehatan rohani juga dapat dicapai dengan aktivitas fisik, namun tingkat keefektifanya masih dibawah kegiatan yang bersifat religius. Dalam rangka meningkatkan kemampuan fisik, seseorang dapat melakukan berbagai cara, salah satunya adalah mengkaji aktivitas fisik dengan disiplin ilmu lain, seperti: psikologi, anatomi, biomekanika, matematika, statistika,  fisiologi dan lain sebagainya. Penkajian aktivitas fisik dengan berbagai disiplin ilmu tersebut, dimaksudkan agar  berbagai hambatan atau permasalahan yang terjadi ketika seseorang sedang meningkatkan kemampuan fisik, dapat dipecahkan.

Fisiologi merupakan suatu ilmu yang mengkaji fungsi sel, organ dan system organ dalam mahluk hidup. Fisiologi merupakan salah satu cabang disiplin ilmu biologi. Banyak sekali keuntungan yang dapat diperoleh dengan mempelajari ilmu fisiologi, diantaranya yaitu dapat diketahui dan dijelaskannya faktor fisika dan faktor kimia yang bertanggung jawab terhadap asal-usul perkembangan dan kemajuan dalam makhluk hidup, yang dalam hal ini adalah mamusia. Perkembangan yang dialami manusia dipengaruhi oleh beberapa faktor, salah satunya adalah faktor aktivitas fisik yang ditingkatkan secara efektif dengan  melakukan olahraga.

Salah satu kaitan antara fisiologi dengan aktivitas fisik adalah, bahwa dengan memanfaatkan ilmu fisiologi dapat diketahui fungsi dan cara kerja baik sel, jaringan, organ maupun system organ, yang mana merupakan unsur utama manusia dalam melakukan aktivitas fisik. Dengan ilmu fisiologi dapat diketahui cara kerja organ tubuh serta perubahan yang terjadi akibat pengaruh dari dalam maupun luar tubuh akibat aktivitas fisik, sehingga diharapkan garakan yang dilakukan pada saat melakukan aktivitas fisik menjadi lebih tepat dan maksimal, sehingga tujuan dari aktivitas fisik dapat tercapai dengan baik pula.

A.    Pengertian Fisiologi Manusia

Wayne Huang (2007:5) Physiology is study of functionality of living organisms at the cellular, organ and systemic levels. Berdasarkan uraian tersebut dapat dijelaskan bahwa fisiologi merupakan suatu disiplin ilmu yang berusaha manjelaskan fungsi sel, organ dan system organ beserta cara kerjanya.

 Menurut Prijo Sudibjo (2011:2) Dalam dunia olahraga, fisiologi mempelajari fungsi dan kerja tubuh yang berhubungan dengan olahraga. Ilmu fisiologi olahraga sangat perlu dipahami dan dihayati oleh praktisi olahraga, baik itu pelatih olahraga maupun guru olahraga, sehingga diharapkan gerakan-gerakan yang diajarkan atau diciptakan dapat dilakukan tubuh dangan baik, maksimal dan mampu meningkatkan prestasi anak didiknya.

Karen Birch (2005:1-2) Exercise physiology is the discipline involving the examination of how physical activity, exercise or sport influence the structure and function of the human body. The discipline is usually studied by assessing how movements affects the systems of the body, the cell of the body, musculoskeletal system, nervous system, cardiorespiratory system. In the way the exercise physiologist can study the immediate effect of movement, or the long-term effects of regular physical activity

Berdasarkan uraian di atas dapat dijelaskan, bahwa karena begitu pentingnya ilmu fisiologi yang khusus mengkaji ilmu olahraga, maka pada akhirnya muncullah suatu disiplin ilmu fisiologi tersendiri yang khusus mengkaji olahraga, dan disebut sebagai fisiologi olahraga. Dalam fisiologi olahraga, dijelaskan beberapa perubahan, fungsi dan sistem kerja yang terjadi pada seseorang saat melakukan aktivitas olahraga. Fisiologi berusaha menjelaskan perubahan yang terjadi pada tubuh setelah melakukan aktivitas olahraga secara berulang-ulang dan bagaimana perubahan tubuh itu berlangsung, selain itu fisiologi olahraga juga menjelaskan apa yang harus dilakukan untuk meningkatkan respon dan adaptasi tubuh terhadap aktivitas fisik yang dilakukan secara berulang-ulang dalam waktu tertentu.

B.     Pengertian Aktivitas Fisik

Karen Birch (2005:1) Physical activity is defined as any skeletal muscle contraction that results in an increased energy expenditure. Thus physical activity might involve walking for a bus or training for a football match and therefore includes all exercise and sport activities. Isometric muscular contractions (those where muscle length does not change). Require energy expenditure but do not necessary result in movements occurring (for example holding the Maltese Cross in gymnastics, or pushing forwards in the rugby scrum).

Claude Bouchard (2006:12) Physical activity comprises any bodily movement produced by the skeletal muscles that result in a substantial increase over resting energy expenditure. Sports is a form a physical activity that involves competition, in general, a sports is a competitive activity undertaken in the context of rules defined by an international regulatory agency.

Aktivitas fisik merupakan kegiatan menggerakan badan dengan memanfaatkan  otot rangka yang dilakukan dalam kehidupan sehari-hari. Aktivitas fisik yang dilakukan secara teratur memiliki efek yang menguntungkan terhadap kesehatan. Aktivitas fisik diperlukan organisme untuk membakar energi dalam tubuhnya, sehingga dengan aktivitas fisik seseorang akan memperoleh beberapa keuntungan, diantaranya yaitu: terhindar dari penyakit, berat badan terkendali, otot lebih lentur dan tulang lebih kuat, bentuk tubuh menjadi ideal dan bugar.

Olahraga merupakan salah salah satu bentuk aktivias fisik dalam bentuk kompetisi dengan peraturan tertentu. Peraturan yang berlaku pada suatu cabang olahraga telah di tetapkan oleh badan organisasi cabang olahraga tersebut, organisasi tersebut dapat berupa organisasi yang bersekala nasional maupun internasional.

Menurut UU RI No 3 Tahun 2005, tentang  Sistem Keolahragaan Nasional, secara garis besar saat ini olahraga di Indonesia dibagi menjadi tiga kelompok, yaitu: olahraga pendidikan, olahraga rekreasi dan olahraga prestasi. Olahraga pendidikan diselanggarakan sebagai bagian dalam proses pendidikan baik jalur pendidikan formal maupun penididikan non formal. Pendidikan formal melalui kegiatan intrakulikuler dan pendidikan nonformal melalui kegiatan ekstrakulikuler. Olahraga rekreasi merupakan suatu jenis olahraga yang bertujuan untuk kesenangan, refresing kepenatan, dan dapat pula untuk upaya pemulihan kesehatan. Olahraga prestasi merupakan salah satu pembagian olahraga yang benar-benar memiliki tujuan untuk mencapai prestasi, olahraga dilakukan oleh olahragawan dalam rangka meningkatkan kemampuannya sehingga dapat mengangkat harkat dan derajat bangsa.

Dewasa ini, terdapat berbagai permasalahan yang berhubungan dengan aktivitas fisik akibat majunya teknologi. Banyak sekali penemuan teknologi yang menyebabkan menurunya aktivitas fisik, dahulu pekerjaan yang seharusnya dilakukan dalam bentuk aktivitas fisik, seperti berjalan, naik tangga, garakan-gerakan badan, tangan dan lain-lain, sekarang menjadi sangat sederhana dan dilakukan tanpa memanfaatkan akivitas fisik, seperti: naik lift, mematikan lampu dengan remot, pintu otomatis dan lain sebagainya. Oleh karana itu, hendaknya kita mulai sadar untuk mulai arif dan bijaksana dalam menyikapi kemajuan teknologi. Walaupun saat ini dengan teknologi hidup menjadi sangat mudah, namun tetap harus diimbangi dengan aktivitas fisik, seperti olahraga, rekreasi yang berbau dengan petualangan, dan lain sebagainya.

C.    Kaitan Antara Fisiologi dengan Aktivtas Fisik

Secara garis besar, kaitan antara fisiologi dengan aktivtas fisik, yaitu dengan memanfaatkan ilmu fisiologi dapat dijelaskan beberapa fenomena-fenomena yang terjadi dalam aktivitas fisik, karena dalam fisiologi dipelajari segala sesuatu yang berkaitan dengan fungsi dan cara kerja tubuh organisme yang dalam hal ini adalah manusia. Berikut adalah beberapa komponen-komponen yang dibutuhkan dalam aktivitas fisik yang dikaji dalam ilmu fisiologi manusia.

1.      Sel

Menurut tim pengajar fisiologi FIK UNY (2005:3-5) Sel merupakan unit membentuk organ tubuh, jumlah sel dalam tubuh manusia berjumlah sekitar 75 triliun. Bentuk sel dalam tubuh manusia berbeda-beda bentuknya, ada yang bulat, benang, bahkan ada yang menyerupai biji kedondong, sel dalam tubuh manusia ada yang dapat berkembang biak tetapi ada yang tidak. Berikut adalah bagian-bagian sel

a.       Membrane : sifat bentuk/batas,

b.      Retikulum endoplasmik : sintesis protein

c.       Golgi apparatus : membentuk lisosom

d.      Lisosom : pencernaan sel

e.       Mitokondria : dapur sel

f.       Nukleus/inti : pusat pengatur

g.      Sitoskeleton/filament/serat : kerangka sel

Berdasarkan uraian di atas, dapat disimpulkan bahwa sel merupakan satuan (unit) kehidupan terkecil dari makhluk hidup yang terdiri dari: membrane, retikulum endoplasmmik, golgi apparatus, lisosom, mitokondria, nukleus dan filament. Membrane merupakan bagian yang membungkus sel sebelah luar, yang berfungsi mengatur keluar masuknya zat dari dan ke dalam sel dan melindungi seluruh isi sel. Retikulum endoplasmik merupakan bagian sel yang menyerupai kantung berlapis-lapis dan memiliki fungsi yang bervariasi tergantung pada jenisnya, salah satunya adalah mensintesis protein. Golgi apparatus merupakan kantung berbentuk cakram yang bercabang menjadi serangkaian pembuluh yang fungsinya adalah menghasilkan lisosom. Lisosom merupakan kantong yang berbentuk agak bulat dikelilingi membran tunggal yang digunakan sel untuk mencerna molekul. Mitokondria adalah pembangkit tenaga sel, semakin banyak tenaga yang dibutuhkan sel tertentu, semakin banyak mitokondria dikandungnya. Nukleus berfungsi untuk mengatur dan mengontrol segala akivitas kehidupan sel serta membawa informasi genetik yang diturunkan ke generasi berikutnya, dan filamen adalah serabut yang terdiri dari benang-benang halus yang merupakan bahan atau material dari suatu jaringan, susunannya rumit dan saling terikat erat.

2.      Otot

Karen Birch (2005:35)  Skeletal muscle tissue is highly specialized to generate force and thus movements. The major function of muscle is to produce motion, to aid in the maintenance of posture. A muscle is constructed from thousands of cylindrical elongated cells called muscle fibers, each muscle fiber contains bundles of smaller myofibrils, there are approximately 2000 myofibrils in an adult muscle fiber,  each myofibrils consists of a bundle of myofilaments, these filaments represent the contractile apparatus of the muscle and are either thin (actin) or thick (myosin) filaments.

Secara umum otot dibagi menjadi tiga jenis, yaitu otot polos, otot lurik, dan otot jantung. Otot polos dan otot lurik tersebar dalam tubuh manusia, sedangkan otot jantung hanya terdapat pada organ jantung saja. Otot terdiri dari kumpulan banyak sel otot. Dalam satu otot terdiri dari beberapa fasciculus yang disatukan oleh selaput epimisium, satu fascisulus terdiri dari beberapa serabut otot yang disatukan oleh selaput endomyisium, satu serabut otot terdiri dari beberapa myofibre dan dalam myofibre terdapat myofilament, Myofilament dibagi menjadi thin filament (actin ) dan thick filament (myosin). Sehingga dapat disimpulkan bahwa bagian otot yang menyebabkan otot dapat berkontraksi adalah pada myofibrenya.

Menurut Prijo Sudibjo (2011:16) During development, many skeletal muscle cells fuse to form longmultinucleated cells, which are incapable of mitosis to regenerate more muscle cells. Berdasarkan uraian tersebut dapat diketahui bahwa ternyata cell dalam otot, khususnya otot rangka tidak mengalami regenerasi (bertambah banyak), karena yang terjadi adalah sel bertambah lebar dan panjang dengan penambahan inti sel di setiap sel nya, sehingga dalam satu sel otot rangka terdapat lebih dari satu inti sel.

Otot berkontraksi disebabkan karena adanya rangsangan. Dalam berkontraksi, otot memenuhi “All or none law” yang artinya bila 1 serabut otot dirangsang, maka serabut otot akan berkontraksi bila rangsangnya ≥ nilai ambang rangsang dan otot tidak akan berkontraksi bila nilai rangsangnya < ambang rangsang. Berdasarkan hukum tersebut dapat dijelaskan bahwa dalam satu otot, terdiri dari ribuan myofibre. Bila rangsangan memiliki kemampuan untuk menggerakkan sebagian myofibre dalam satu otot saja, maka hanya sebagian myofibre itulah yang akan berkontraksi, sedangkan myofibre yang lain tidak akan berkontraksi dan hal tersebut menyebabkan hasil kontraksinya sangat lemah. Sebaliknya jika rangsangan memiliki kemampuan untuk menggerakkan seluruh myofibre dalam satu otot maka seluruh myofibre dalam satu otot tersebut akan berkontraksi semua dan menyebabkan kontraksi yang dihasilkan sangat kuat.

3.      Syaraf

Saraf merupakan sistem koordinasi (pengaturan tubuh) berupa penghantaran impuls saraf ke susunan saraf pusat, pemrosesan impuls saraf dan perintah untuk memberi tanggapan rangsangan. Unit terkecil pelaksanaan kerja sistem saraf adalah sel saraf atau neuron.

Menurut Prijo Sudibjo (2011:29) dalam tubuh manusia, serabut saraf saling terhubung dan keluar masuk menuju tempat-tempat pada bagian tubuh tertentu. Fungsi saraf, yaitu: penerima rangsang (sensor), penggerak (motoris), percepsi, pengatur dan fungsi psikologis lainnya. Dalam tubuh manusia, sistem syaraf dibagi menjadi beberapa bagian berdasarkan bentuk dan fungsinya. Gerakan dalam tubuh secara garis besar dibagi menjadi dua, yaitu gerakan sadar dan gerakan refleks. Berikut adalah urutan yang  terjadi dalam sebuah gerakan.

Garakan sadar    : Reseptor - Sel Saraf Sensoris - di Olah oleh Otak - Sel Syaraf Motorik - Efektor (tanggapan)

Gerakan refleks  : Reseptor - Sel Saraf Sensoris- Syaraf Penghubung - Sel Syaraf Motorik - Efektor (tanggapan)

a.       Otak          :  pusat pengolah rangsangan, dan sebagai penentu akan menanggapi rangsang dalam bentuk apa.

b.      Reseptor    : alat untuk menerima rangsang biasanya berupa alat indra.

c.       Efektor      : alat untuk menanggapi rangsang berupa otot dan kelenjar.

d.      Sel Saraf Sensoris : serabut saraf yang membawa rangsang ke otak.

e.       Sel saraf Motorik : serabut saraf yang membawa rangsang dari otak .

f.       Sel Saraf Konektor : penghubung sel saraf satu dengan sel saraf yang lain.

Kecepatan gerekan seseorang, selain dipengaruhi oleh kematangan otot juga dipengaruhi oleh latihan aktivitas fisik, semakin banyak latihan aktivitas fisik yang dilakukan, maka akan semakin baik dan cepat respon yang dihasilkan dalam upaya menanggapi rangsang. Contohnya adalah ketika kita berlatih menendang bola, pada awalnya saat kita diberi umpan bola yang pelan, kita menendang kembali bola tersebut dengan koordinasi tendangan dan arah yang buruk, namun dengan latihan yang banyak kita dapat melakukan tandangan dari umpan yang sangat cepat dengan koordinasi tendangan yang baik dan hasil yang sangat akurat.

4.      Sistem Energi

Otot berkontraksi membutuhkan energi. Energi mengakibatkan actin  dan myosin saling mendekat yang pada akhirnya  serabut otot memendek sehingga ototpun memendek pula, energi untuk kontraksi otot hanya energi dari pemecahan ATP menjadi ADP + P + energi. Dikaranakan pada saat melakukan aktivitas fisik ATP yang disimpan dalam tubuh akan habis dalam waktu beberapa detik saja, maka tubuh perlu untuk terus membentuk ATP selama aktivitas fisik.

Secara umum aktivitas yang terdapat dalam aktivitas fisik terdiri dari kombinasi anara aktivitas yang bersifat aerobik dengan aktivitas yang bersifat anaerobik. Kegiatan/jenis olahraga yang bersifat ketahanan seperti jogging, marathon dan bersepeda jarak jauh merupakan jenis olahraga dengan komponen aktivitas aerobik yang dominan, sedangkan kegiatan olahraga yang membutuhkan tenaga besar dalam waktu singkat seperti angkat berat, sprint atau juga loncat jauh merupakan jenis olahraga dengan komponen komponen aktivitas anaerobik yang dominan, dan ada juga cabang olahraga yang mengunakan kombinasi antara aktivitas yang bersifat aerobik & anaerobik, seperti sepakbola, bola basket, tenis lapangan dan lain sebagainya.

a.       Metabolisme anaerobik (tanpa oksigen)

Glikolisis merupakan suatu bentuk metabolisme energi yang dapat berjalan secara anaerobik atau disebut juga metabolisme tanpa kehadiran oksigen. Proses metabolisme energi ini mengunakan simpanan glukosa yang sebagian besar akan diperoleh dari glikogen otot atau glukosa yang terdapat di dalam aliran darah.

Proses glikolisis terjadi di dalam sitoplasma. Dalam proses ini, molekul glukosa akan diubah menjadi  ATP dan asam piruvat, dimana hasil ATP dari proses glikolisis ini akan berbeda bergantung berdasarkan asal molekul glukosa, jika molekul glukosa berasal dari dalam darah maka akan dihasilkan 2 buah ATP, namun jika molekul glukosa berasal dari glikogen otot maka sebanyak 3 buah ATP akan dapat dihasilkan.

Molekul asam piruvat yang terbentuk dari proses glikolisis ini dapat mengalami proses metabolisme, jika tersedia oksigen yang cukup besar di dalam tubuh, maka molekul asam piruvat yang terbentuk ini dapat diubah menjadi CO₂ dan H₂O di dalam mitokondria, namun jika oksigen dalam tubuh terbatas atau saat pembentukan asam piruvat terjadi secara cepat, maka asam piruvat tersebut akan terkonversi menjadi asam laktat

b.      Metabolisme Aerobik (dengan oksigen)

Proses metabolisme energi secara aerobik merupakan proses metabolisme yang membutuhkan kehadiran oksigen, sesungguhnya metabolisme aerobik merupakan gabungan antara glikolisis dan siklus krebs. Setelah melalui proses glikolisis, asam piruvat yang di hasilkan ini kemudian akan diubah menjadi Asetil-KoA di dalam mitokondria.

Menurut Siti Syabariyah (2002:376) Siklus krebs sering disebut “suntikan” metabolisme. Pemecahan nutrient untuk menghasilkan energi dan mengubah karbon untuk tujuan sintesis diselesaikan melalui jalur metabolic.

Proses perubahan dari asam piruvat menjadi Asetil-KoA ini akan berjalan dengan ketersediaan oksigen serta akan menghasilkan produk samping berupa NADH yang juga dapat menghasilkan 2-3 molekul ATP. Untuk memenuhi kebutuhan energi bagi sel-sel tubuh, Asetil-KoA hasil konversi asam piruvat ini kemudian akan masuk ke dalam siklus asam-sitrat untuk kemudian diubah menjadi karbon dioksida CO₂, ATP, NADH dan FADH melalui tahapan reaksi yang kompleks. Proses metabolisme energi secara aerobik melalui pembakaran glukosa/glikogen secara total akan menghasilkan 38 buah molukul ATP dan jugaakan menghasilkan produk samping berupa karbon dioksida CO₂ serta air H₂O.

Intensitas dan durasi aktivitas fisik menentukan metode metabolisme yang akan digunakan tubuh, dan metode metabolisme yang paling sering digunakan tubuh ketika melakukan aktivitas fisik adalah metode metabolisme kombinasi antara metabolisme aerobik dan metabolisme anaerobik. Pada awalnya pada saat aktivitas fisik dimulai, ATP dihasilkan melalui metabolisme aerobik, yaitu dikarenakan masih terdapat cukup oksigen yang tersedia. Dengan semakin meningkatnya aktivitas fisik, semakin meningkatnya kebutuhan ATP, dan ketidak mampuan paru-paru dan jantung mensuplai oksigen yang dibutuhkan untuk metabolisme aerobik, maka tubuh harus melakukan metabolisme anaerobik. Dikarenakan sistem metabolisme anaerobik memiliki sifat sesaat atau berumur pendek dan menghasilkan asam laktat yang tinggi, maka intensitas fisik yang dilakukan tidak bisa dipertahankan lagi dan pelaku aktivitas fisik perlu untuk mengurangi intensitas untuk menghilangkan asam laktat (menurunkan intensitas aktivitas fisik).

5.      Sistem Kardiovaskuler

Karen Birch (2005:75) Cardiovascular is circulatory system vital to human function at rest as well as being integral to the ability to adjust the demands of exercise and training. The primary function of the circulation is to pump blood to virtually all tissues of the body in order to supply oxygen and other substrates. Blood also has a function in removing waste product form cells.

Menurut Prijo Sudibjo (2011:38) cardiovaskuler merupakan sistem transportasi oksigen O₂, karbon-dioksida CO₂ dan sari makanan dengan melibatkan jantung, pembuluh darah dan darah. Dalam sistem cardiovaskuler semua organ yang bekerja tidak dapat dipisahkan karena bersifat serial, dan jika salah satu tidak bekerja maksimal maka semua sistem menjadi tidak bekerja maksimal pula. Dalam sistem cardiovaskuler jantung berfungsi untuk memompakan darah ke seluruh tubuh. Terdiri dari 2 serambi (serambi kanan dan kiri) dan 2 bilik (bilik kanan dan kiri). Darah berfungsi mengedarkan sari makanan dan membawa O₂.

Jantung merupakan suatu organ otot berongga yang terletak di pusat dada. Bagian kanan dan kiri jantung masing-masing memiliki ruang sebelah atas (atrium yang mengumpulkan darah dan ruang sebelah bawah (ventrikel) yang mengeluarkan darah. Jantung dan pembuluh darah merupakan alat dalam tubuh yang mengatur peredaran darah, sehingga kebutuhan makanan dan sisa metabolisme jaringan dapat terangkut dengan baik. Jantung sebagai organ pemompa darah sedangkan pembuluh darah sebagai penyalur darah ke jaringan. Sistem kardiovaskuler dikendalikan oleh sistem saraf otonom.

Pada saat berdenyut, setiap ruang jantung mengendur dan terisi darah disebut diastol, selanjutnya jantung berkontraksi dan memompa darah keluar dari ruang jantung disebut sistol. Darah yang kehabisan oksigen dan mengandung banyak karbondioksida dari seluruh tubuh mengalir melalui 2 vena terbesar yaitu vena kava menuju ke dalam atrium kanan. Setelah atrium kanan terisi darah, dia akan mendorong darah ke dalam ventrikel kanan. Darah dari ventrikel kanan akan dipompa melalui katup pulmoner ke dalam arteri pulmonalis.

Darah yang kaya akan oksigen mengalir di dalam vena pulmonalis menuju ke atrium kiri. Peredaran darah diantara bagian kanan jantung, paru-paru dan atrium kiri disebut sirkulasi pulmoner.  Darah dalam atrium kiri akan didorong ke dalam ventrikel kiri, yang selanjutnya akan memompa darah yang kaya akan oksigen ini melewati katup aorta masuk ke dalam aorta (arteri terbesar dalam tubuh). Darah kaya oksigen ini disediakan untuk seluruh tubuh, kecuali paru-paru.

Perbedaan antara jantung yang terlatih dengan jantung yang tidak terlatih adalah terletak pada kuat dan lemahnya otot jantung. Jantung yang terlatih akan memiliki struktur otot yang kuat, sehingga dalam sekali denyut, jantung yang terlatih dapat memompa darah yang lebih banyak dari jantung normal, hal tersebut menyebabkan jumlah denyutan jantung terlatih tiap menit lebih sedikit dari jumlah denyutan jantung normal.

6.      Sistem Respirasi

Karen Birch (2005:58) The pulmonary system provides the first step in the “oxygen cascade” which sees oxygen move from the air, we breath to the mitochondria of human cells. Other roles for the pulmonary system include the regulation of carbon dioxcide levels in the body.

Sistem respirasi (sistem pernafasan) adalah sistem yang memiliki fungsi untuk mengambil oksigen, menyediakan oksigen dan mengeluarkan karbon dioksida ke luar tubuh. Alat pernafasan manusia terdiri dari rongga hidung, faring, trakea, bronkus, dan paru-paru. Bila salah satu organ pernafasan tidak mampu berfungsi secara normal maka bisa mempengaruhi kerja sistem pernafasan secara umum.

Ada dua cara pernafasan yang dilakukan manusia, yaitu pernafasan dada dan pernafasan perut. Organ yang terlibat pada pernafasan dada adalah tulang rusuk, otot antar rusuk (intercostae), dan paru-paru. Sedangkan pada pernafasan perut yang terlibat adalah diafragma, otot perut, dan paru-paru.

a.       Pernafasan dada, inspirasi pada pernafasan dada terjadi apabila otot antar tulang rusuk berkontraksi, hal tersebut menyebabkan tulang rusuk terangkat dan volume rongga dada membesar, sehingga tekanan udara di dalamnya menjadi lebih kecil daripada tekanan udara luar dan udara masuk ke paru-paru. Ekspirasi terjadi bila otot antar tulang rusuk relaksasi yang menyebabkan posisi tulang rusuk turun sehingga volume rongga dada akan mengecil dan tekanan udara membesar, akibatnya udara terdorong ke luar dari paru-paru.

b.      Pernafasan perut, inspirasi  pada pernafasan perut terjadi apabila otot diafragma berkontraksi dan menyebabkan posisi diafragma mendatar, mendatarnya diafraga tersebut mengakibatkan volume rongga dada bertambah besar sehingga tekanannya mengecil dan udara masuk ke paru-paru. Ekspirasi terjadi apabila otot diafragma mengalami relaksasi yang menyebabkan posisi diafragma naik/melengkung, sehingga rongga dada mengecil dan tekanan membesar, akibatnya udara terdorong keluar.

Perbedaan antara paru-paru terlatih dengan paru-paru yang tidak terlatih adalah terletak pada besar dan kecilnya kapasitas vital paru-parunya. Kapasitas vital paru-paru olahragawan relatif lebih besar daripada kapasitas vital paru-paru orang biasa, hal itu disebabkan karena paru-paru pada olahragawan memiliki elastisitas yang lebih tinggi daripada elastisitas paru-paru orang biasa, selain itu kapasitas vital paru-paru olahragawan lebih besar daripada kapasitas vital orang biasa, juga disebabkan karana otot dada dan diafragma pada olahragawan lebih baik dari pada otot dada dan diafragma orang biasa, sehingga kontraksi otot dada dan kontraksi diafragma yang dihasilkan olahragawan pada saat melakukan pernafasan, lebih maksimal daripada kontraksi otot dada orang biasa.

Fisiologi merupakan salah satu cabang ilmu dalam biologi, fisiologi merupakan suatu ilmu yang mengkaji fungsi dari sel, organ dan system organ dalam mahluk hidup. Fisiologi yang berusaha menjelaskan fungsi dan kerja tubuh yang berhubungan dengan olahraga disebut fisiologi olahraga. Fisiologi olahraga memungkinkan kita untuk menyusun jadwal latihan, mengatur gizi dan pengelompokan atlet berdasarkan keadaan fisiologis.

Secara umum aktivitas yang terdapat dalam aktivitas fisik terdiri dari kombinasi antara aktivitas yang bersifat aerobik dengan aktivitas yang bersifat anaerobik. Intensitas dan durasi aktivitas fisik menentukan metode metabolisme yang akan digunakan tubuh. Pada awalnya saat aktivitas fisik dimulai, ATP dihasilkan melalui metabolisme aerobik, namun dengan semakin meningkatnya aktivitas fisik, semakin meningkatnya kebutuhan ATP, ketidak mampuan paru-paru dan jantung mensuplai oksigen yang dibutuhkan untuk metabolisme aerobik, maka tubuh harus melakukan metabolisme anaerobik.

Sistem kardiovaskuler dan sistem respirasi merupakan salah satu unsur yang sangat penting dalam aktivitas fisik. Semakin baik sistem kardiovaskuler dan sistem respirasi yang dimiliki seseorang, maka akan semakin baik pula penampilan seseorang tersebut dalam melakukan aktivitas fisik. Semakin baik fungsi dari sistem respirasi, maka akan semakin banyak O₂ yang dapat masuk kedalam tubuh. Semakin baik fungsi dari sistem kardiovaskuler maka semakin baik pula sistem transportasi dalam tubuh, sehingga kebutuhan dari organ, jaringan dan sel dalam tubuh terhadap O₂, sari makanan, dan lain sebagainya dapat terpenuhi dengan baik, sehingga aktivitas fisik dapat dilakukan secara maksimal dan tercapai prestasi yang maksimal pula.