menyebutkan bahwa 29 dari para atlet mengalami overtraining sepanjang karir mereka Matos et al., 2011. Diperkirakan bahwa 60 dari semua atlet lari elite
pria dan wanita yang terlibat dengan program pelatihan olahraga intensif mengalami overtraining syndrome Kreher and Schwartz, 2012. Peneliti
membuktikan bahwa resiko mengalami overtraining lebih besar pada olahraga individual dibandingkan olahraga kelompok Matos et al., 2011.
2.6.1 Pembentukan ROS pada saat pelatihan fisik
Mitokondria sering disebut sebagai sumber utama penghasil ROS di jaringan. Berdasarkan penelitian sebelumnya sekitar 2 dari total oksigen yang
dikonsumsi oleh mitokondria diubah menjadi H2O2 dan lainnya ROS.
Konsumsi oksigen sangat meningkat selama latihan. Banyak peneliti berasumsi bahwa mitokondria sebagai sumber utama pembentukan ROS, dan
sejauh mana peningkatan ROS mungkin berhubungan dengan konsumsi oksigen oleh mitokondria Winarsi, 2007. Ketika Davies dan Hochstein 1982
menemukan bukti langsung untuk pertama kali bahwa pelatihan fisik menginduksi pembentukan ROS, mereka juga menyatakan bahwa mitokondria sebagai sumber
utama pembentukan ROS. Hipotesis ini dibuktikan oleh data berikutnya, Davies dan Hochstein 1982 mengidentifikasi adanya dua radikal bebas yaitu dua bentuk
semistabilized ubisemiquinone mitokondria. Mereka menemukan bahwa konsentrasi radikal bebas jelas lebih tinggi pada hewan yang dilakukan pelatihan
fisik dari pada hewan kontrol. Studi sinyal EPR lain juga mendukung pentingnya mitokondria sebagai penghasil ROS Sauza et al., 2005.
Pelatihan fisik berlebih dapat meningkatkan konsumsi oksigen sampai 100 - 200 kali lipat. Peningkatan oksigen yang luar biasa ini dapat memicu pelepasan
radikal bebas, yang akan terlibat dalam proses oksidasi lemak membran sel otot. Proses tersebut disebut peroksidasi lipid, dan menyebabkan sel menjadi lebih
mudah mengalami proses penuaan Cooper, 2001
Sumber lain pembentuk ROS selama pelatihan , terutama pelatihan fisik berlebih adalah xantin oksidase XO. Pelatihan berlebih dapat mengakibatkan
iskemia atau hipoksia di daerah tertentu dari tubuh. ATP akan dikonversi ke adenosin difosfat, monofosfat adenosin, inosin, dan akhirnya hipoksantin
Chevion et al., 2003.
Gambar 2.2 Jalur Xanthine Oksidase Pembentukan Radikal Bebas
pada Pelatihan Fisik Chevion et al., 2003
Dalam kondisi fisiologis normal, xanthine dehidrogenase adalah bentuk dominan dari XO, yang dapat mengkatalisis oksidasi hipoksantin menjadi xantin
atau lebih lanjut oksidasi xanthine menjadi asam urat dengan menggunakan NAD + sebagai akseptor elektron. Pada kondisi iskhemia, xanthine dehidrogenase
dikonversi ke XO oleh oksidasi sulfhidril. Sebaliknya pada kondisi reperfusi, terjadi pembentukan anion superoksida dan H2O2 .
Gambar 2.3. Vascular ischaemia and reperfusion injury Holger dan Charles, 2004
XO telah dianggap bertanggung jawab atas produksi ROS dan kerusakan jaringan selama atau setelah latihan intensif, dan penghambatan XO oleh
allopurinol atau oxypurinol dapat mengurangi produksi ROS.
Ryan dkk. 2011 melakukan pengukuran XO, tingkat H2O2, peroksidasi lipid, aktivitas enzim antioksidan, dan fungsi otot rangka pada tikus tua dengan
dan tanpa pemberian allopurinol. Selain menemukan penghambatan XO pada
pemberian allopurinol, mereka menemukan bahwa pemberian allupurinol dapat mencegah peningkatan aktivitas katalase dan CuZnSOD, mengurangi stres
oksidatif dan meningkatkan fungsi otot rangka yang dirangsang secara elektrik supaya terjadi kontraksi isometrik. Pada kebanyakan kasus pada hewan lain, juga
telah terbukti efek positif dari allopurinol atau oxypurinol dalam menghambat XO sehingga terjadi hambatan terhadap pembentukan ROS. Latihan dapat
menyebabkan peningkatan aktivitas XO darah pada tikus, dan pemberian allopurinol dapat mencegah oksidasi pada pelatihan yang berlebih. Selanjutnya,
allopurinol juga telah terbukti menurunkan stres oksidatif dan memperbaiki morbiditas dan mortalitas pasien gagal jantung kongestif. Beberapa peneliti telah
menyatakan bahwa XO mungkin memainkan peran yang lebih penting dalam menghasilkan ROS daripada mitokondria . Namun, hasil dari Capecchi dkk.
1988 telah menunjukkan bahwa allopurinol tidak berpengaruh pada pembentukan anion superoksida atau pelepasan enzim dari neutrofil. Pada
penelitian yang lebih baru juga mendukung peran penting dari XO dalam menghasilkan ROS selama latihan intensif.
Gomez-Cabrera dkk. 2005 meneliti efek dari allopurinol pada penghambatan produksi ROS dan aktivasi faktor nuklir kappaB NFkB pada
tikus yang diberi pelatihan berlebih. Mereka menemukan bahwa olahraga tidak menghasilkan glutathione oksidasi lebih banyak pada tikus kontrol dibandingkan
dengan tikus yang diberikan dengan allopurinol sebelum latihan. Namun, pemberian allopurinol juga bisa meniadakan aktivasi NFkB akibat pelatihan,
yang merupakan jalur sinyal penting
dalam regulasi ekspresi enzim untuk
pertahanan sel superoxide dismutase dan adaptasi untuk berolahraga. Artinya, pada saat yang sama allopurinol mengurangi stres oksidatif XO-, juga berguna
mencegah adaptasi seluler pada pelatihan berlebih pada tikus.
Gambar 2.4 Jalur Aktivasi Adaptasi Seluler terhadap ROS yang dihasilkan selama
Overtraining Gomez-Cabrera et al., 2005
Selain pada mitokondria dan XO, dicurigai adanya mekanisme lain yang menerangkan
produksi ROS selama dan setelah latihan. Ketika kerusakan jaringan telah terjadi, beberapa sel dalam sistem kekebalan tubuh termasuk
makrofag monosit, eosinohpils dan neutrofil juga dapat menghasilkan jumlah besar ROS. Misalnya, beredarnya neutrofil telah dilaporkan untuk menghasilkan
ROS karena difasilitasi degranulasi myeloperoxidase setelah pelatihan fisik
berlebih. Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk menjelaskan mekanisme pembentukan ROS saat pelatihan, walaupun pada saat ini kita masih fokus bahwa
sumber ROS terdapat di mitokondria dan XO.
Pada aktifitas fisik berlebih terjadi peningkatan metabolisme tubuh,
peningkatan inflamasi dan penggunaan oksigen terutama oleh otot-otot yang berkontraksi, sehingga terjadi peningkatan kebocoran elektron bebas oleh
mitokondria, yang akan menjadi SOR Sauza et al., 2005.
Pada organ yang tidak mendapat O2 dan nutrisi yang cukup akan menimbulkan keadaan iskemik dan kerusakan mikrovaskular. Keadaan ini disebut
dengan Reperfusion Injury, yang memicu terjadinya kerusakan jaringan dan peningkatan Radikal Bebas.
2.6.2 Diagnosa dan biomarker pelatihan fisik berlebih
