Hubungan gen Peroxisome Proliferator-activated Receptor Alpha (PPARα) dengan daya tahan otot (Muscular Endurance) pada siswa sekolah sepak bola di kota Medan
HUBUNGAN POLIMORFISME GEN PEROXISOME
PROLIFERATOR-ACTIVATED RECEPTOR ALPHA (PPARα)
DENGAN DAYA TAHAN OTOT (MUSCULAR ENDURANCE) PADA
SISWA SEKOLAH SEPAK BOLA DI KOTA MEDAN
TESIS
Oleh:
ROY WILSON SIHALOHO
117008016/BM
PROGRAM STUDI MAGISTER ILMU BIOMEDIK
FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
i
Universitas Sumatera Utara
HUBUNGAN POLIMORFISME GEN PEROXISOME
PROLIFERATOR-ACTIVATED RECEPTOR ALPHA (PPARα)
DENGAN DAYA TAHAN OTOT (MUSCULAR ENDURANCE) PADA
SISWA SEKOLAH SEPAK BOLA DI KOTA MEDAN
Diajukan untuk melengkapi persyaratan memperoleh gelar Magister Biomedik
dalam Program Studi Magister Biomedik pada Fakultas Kedokteran
Universitas Sumatera Utara
Oleh:
ROY WILSON SIHALOHO
117008016/BM
PROGRAM STUDI MAGISTER ILMU BIOMEDIK
FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
ii
Universitas Sumatera Utara
Judul Tesis
Nama mahasiswa
NIM
Program Studi
:Hubungan gen Peroxisome Proliferator-activated Receptor Alpha
(PPARα) dengan daya tahan otot (Muscular Endurance) pada
siswa sekolah sepak bola di kota Medan
: Roy Wilson Sihaloho
: 117008016
: Magister Ilmu Biomedik FK. USU
Menyetujui,
Komisi Pembimbing
Dr.med.dr. Yahwardiah Siregar
Ketua
dr. Maya Savira, M.Kes
Anggota
Ketua Program Studi
Magister Ilmu Biomedik
Dekan
Dr.med.dr. Yahwardiah Siregar
NIP: 19550807 198503 2 001
Tanggal Lulus
Dr.dr. Aldy Safruddin Rambe, Sp.S(K)
NIP: 19660524 199203 1 002
: 31 Januari 2017
iii
Universitas Sumatera Utara
Telah Diuji pada
Tanggal
: 31 Januari 2017
PANITIA PENGUJI TESIS:
Ketua : Dr.med.dr. Yahwardiah Siregar
Anggota
: 1. Dr. Maya Savira, M.Kes
2. Prof.dr. Gusbakti Rusip, M.Sc, AIFM
3. Dr. Tarsyad Nugraha, M.Kes
iv
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI ................................................................................................................. i
DAFTAR TABEL ......................................................................................................... iv
DAFTAR GAMBAR .................................................................................................... v
BAB 1 PENDAHULUAN ............................................................................................ 1
1.1 Latar Belakang ............................................................................................ 1
1.2 Perumusan Masalah .................................................................................... 4
1.3 Tujuan Penelitian ........................................................................................ 4
1.3.1 Tujuan Umum .................................................................................... 4
1.3.2 Tujuan Khusus ................................................................................... 4
1.4 Hipotesis ..................................................................................................... 4
1.5 Manfaat penelitian ...................................................................................... 4
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................... 5
2.1 Muscular Endurance ................................................................................. 5
2.1.1 Tipe Serabut otot ............................................................................ 6
2.1.2 Karakteristik serabut otot tipe I dan tipe II ..................................... 6
2.1.3 Distribusi serbut otot ...................................................................... 7
2.1.4 Serabut otot dan latihan fisik .......................................................... 8
2.1.5 Metabolisme pada otot ................................................................... 8
2.1.6 Sistem dasar energi ......................................................................... 11
2.1.7 Kontraksi otot skeletal .................................................................... 22
2.1.8 Pemeriksaan tes muscular endurance ............................................. 24
2.2 Muscular Power (daya ledak otot) ............................................................ 26
2.2.1 Komposisi tipe serabut otot ............................................................ 27
2.2.2 ATP-PCr system ............................................................................. 28
2.2.3 Tes dan Pengukuran daya ledak otot .............................................. 29
2.3 Gen Peroxisome Proliferator-Activated Receptors Alpha ...................... 31
β.γ.1 Struktur dan Fungsi PPARα .......................................................... 33
β.γ.β Aktivasi transkripsional oleh PPARα ............................................ 35
β.γ.γ Polimorfisme gen PPARα ............................................................. 37
BAB 3 METODE PENELITIAN ................................................................................ 40
3.1 Jenis Penelitian ........................................................................................ 40
i
Universitas Sumatera Utara
3.2 Populasi dan Sampel ............................................................................... 40
3.3 Kriteria Subyek Penelitian ....................................................................... 41
3.3.1 Kriteria Inklusi .............................................................................. 41
3.3.2 Kriteria Eksklusi ........................................................................... 41
3.4 Tempat Penelitian .................................................................................... 41
3.5 Variabel Penelitian .................................................................................. 41
3.5.1 Variabel Independen ...................................................................... 41
3.5.2 Variabel dependen ......................................................................... 41
3.5.3 Definisi Operasional ...................................................................... 41
3.6 Kerangka Kerja ........................................................................................ 42
3.7 Pelaksanaan penelitian ............................................................................ 43
3.7.1 Penerbitan Ethical Clearance ......................................................... 43
3.7.2 Pengurusan Izin Penelitian ............................................................. 43
3.7.3 Proses Seleksi Subyek Penelitian ................................................... 43
3.8 Proses Pengambilan Sampel .................................................................... 43
3.8.1 Isolasi DNA dari sel bukal ............................................................. 43
3.8.2 Prosedur PCR RFLP gen PPAR⍺ ................................................... 45
3.8.3 Curl Up test .................................................................................... 47
3.9 Analisa Statistik ....................................................................................... 49
3.10 Kerangka konsep ................................................................................... 50
BAB 4 HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN .............................................. 51
4.1. Hasil penelitian ....................................................................................... 51
4.1.1 Deskripsi subjek penelitian ............................................................ 51
4.1.2 Deskripsi pemeriksaan daya tahan otot .......................................... 52
4.1.3 Deskripsi polimorfisme gen PPARα .............................................. 53
4.1.4 Hardy-Weinber Equilibrium .......................................................... 54
4.1.5 Hubungan polimorfisme gen PPARα intron 7
dengan Curl-Up .............................................................................. 55
4.2. Pembahasan ............................................................................................. 56
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................................ 61
5.1. Kesimpulan ............................................................................................. 61
5.2. Saran ....................................................................................................... 61
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................... 62
Lampiran - lampiran
ii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Nilai Normal tes Bench-press ........................................................................ 24
Tabel 2.2 Nilai Normal tes Push-up ............................................................................... 25
Tabel 2.3 Nilai Normal tes Curl-up ............................................................................... 26
]Tabel 2.4 Nilai Normal tes Standing Broad Jump ........................................................ 29
Tabel 2.5 Nilai Normal tes Vertical Jump ..................................................................... 30
Tabel 2.3 Nilai Normal Peak anaerobic power output ................................................... 31
Table 4.1 Karakteristik data usia anak sekolah sepak bola ............................................. 50
Table 4.2 Karakteristik daya tahan otot anak sekolah sepak bola ................................. 51
Table 4.γ Distribusi data varian gen PPARα terhadap usia anak sekolah
sepak bola ....................................................................................................... 52
Table 4.4 Frekuensi genotip dan alel gen PPARα intron 7 G/C pada anak
sekolah sepak bola ......................................................................................... 53
Table 4.5 Distribusi data varian gen PPARα dan tes Curl-Up usia anak
sekolah sepak bola ......................................................................................... 54
iii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Metabolisme Seluler .................................................................................. 10
Gambar 2.2 Sistem ATP-PCr .......................................................................................... 12
Gambar 2.3 Produksi energi pada proses glikolisis ........................................................ 15
Gambar 2.4 Produksi energi pada sistem metabolic ...................................................... 16
Gambar 2.5 Siklus Krebs ............................................................................................... 17
Gambar 2.6 Rantai Transport Elektron .......................................................................... 18
Gambar 2.7 Produksi energi pada otot skeletal ............................................................. 21
Gambar 2.8 Kontraksi otot ............................................................................................. 22
Gambar 2.9 Meknisme kontraksi-relaksasi otot ............................................................ 23
Gambar β.10 Peran PPARα Hepatik pada PUFA metabolic ......................................... 33
Gambar 2.11 Target gen dan mekanisme transkripsi ..................................................... 34
Gambar β.1β Mekanisme transkripsi gen oleh PPARα ................................................. 35
Gambar β.11 Mekanisme molecular aksi PPARα ......................................................... 36
Gambar 4.1 Hasil elektroforesis produk RFLP-PCR gen PPARα ................................ 56
iv
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
Nama
: Roy Wilson Sihaloho
Tempat/Tanggal lahir : Kaban Jahe, 31 Maret 1981
NIM
: 117008016
Alamat / Telp
: Jl. Jamin Ginting, Perum Alam Asri No. 8A, Medan, 081264994334
Pendidikan
1.
2.
3.
4.
5.
6.
:
SD Negeri 040549 Desa Perbulan Kec. Laubaleng Kab. Karo, tamat tahun 1993
SMP Negeri Desa Laubaleng Kec. Laubaleng Kab. Karo, tamat tahun 1996
SMU Swasta Diponegoro Kisaran, Kab. Asahan, tamat 1999
Akademi Keperawatan Darmo Medan, tamat 2002
Program Studi Ilmu Keperawatan FK.USU, tamat 2009
Program Studi Magister Ilmu Biomedik FK.USU, tamat 2017
Riwayat Pekerjaan
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Staff Perawat Praktek Dokter Umum, tahun 2003 – 2008
Staff Dosen Tidak Tetap Akper Malahayati Medan, tahun 2008 – 2009
Staff Dosen Tetap Akbid Mitra Husada Medan, tahun 2008 – 2009
Staff Dosen Tidak Tetap Akper Wira Husada, tahun 2016 - sekarang
Staff Dosen Tidak Tetap Akper Columbia Asia, tahun 2016 - sekarang
Staff Dosen Tetap Akper Darmo Medan, tahun 2010 – sekarang
v
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji syukur saya panjatkan kehadirat Tuhan Yang maha Esa, atas segala karunia dan
rahmat-NYA sehingga tesis saya yang berjudul “Hubungan Polimorfisme Gen Peroxisome
Proliferator-Activated Receptor Alpha (PPARα) dengan Daya Tahan Otot (Muscular
Endurance) pada Siswa Sekolah Sepak Bola Di Kota Medan” ini dapat diselesaikan.
Penelitian dan penulisan tesis ini mendapat dukungan dan masukan dari berbagai pihak.
Saya sangat berterima kasih yang sedalam – dalamnya kepada yang terhormat: Rektor
Universitas Sumatera Utara, Prof. Dr. Runtung Sitepu, SH, M.Hum atas kesempatan dan
fasilitas yang diberikan kepada saya dalam pendidikan Magister (S2) Ilmu Biomedik di
Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara. Dekan Fakultas Kedokteran Universitas
Sumatera Utara, Dr. dr. Aldy Safruddin Rambe, Sp.S (K) beserta Pembantu Dekan I,II dan III.
Ketua Program Studi Magister Ilmu Biomedik, Dr. med.dr. Yahwardiah Siregar dan sekretaris
Program Studi Magister Ilmu Biomedik, dr. Mutiara Indah Sari, M.Kes yang secara
berkesinambungan memberikan dukungan, saran dan motivasi kepada saya selama mengikuti
proses pendidikan.
Rasa terima kasih yang sebesar – besarnya juga saya sampaikan kepada Pembimbing
1, Dr. med.dr. Yahwardiah Siregar dan Pembimbing 2, dr. Maya Savira, M.Kes yang telah
banyak memberikan bimbingan dan arahan dalam penyelesaian tesis ini. Penguji 1, Prof. Dr.
Gusbakti Rusip, M.Sc, AIFM dan Penguji 2, Dr. Tarsyad Nugraha, M.Kes yang telah banyak
memberikan masukan dan saran dalam penyempurnaan tesis ini. Kepala Laboratorium Terpadu
FK. USU yang telah memberikan izin pelaksanaan penelitian di laboratorium, Mardiah
Nasution, Lavarina Winda dan Eliwati Hasibuan sebagai staf laboratorium Terpadu FK.USU
yang semuanya telah banyak membantu dalam penyelesaian penelitian ini serta kepada para
pelatih Sekolah Sepak bola Sejati Pratama, Taman Setia Budi Indah dan USU yang telah
mengizinkan anak – anak Sekolah Sepak bola sebagai subjek penelitian. Jasmen Manurung,
SKM, M.Kes yang telah membantu di bidang Metodologi Penelitian dan analisa statistic.
Gohan Situmeang bidang administrasi di Program Studi Magister Ilmu Biomedik dan para
rekan – rekan sejawat pada Magister Ilmu Biomedik atas bantuan informasi ilmiah dan
dorongan moril dan kepada seluruh subjek penelitian yang telah bersedia sebagai subjek hingga
selesainya penelitian ini. Terima kasih juga saya sampaikan kepada yayasan Darmo Medan
serta rekan-rekan dosen di Akper Darmo Medan atas bantuan moril maupun supportif dalam
penyelesaian pendidikan Magister saya.
Terima kasih dan doa kepada kedua orang tua saya, Jarasim Sihaloho dan Rosna
Ketaren yang telah membesarkan saya dengan kasih sayang yang tak terhingga, memberikan
doa dan motivasi serta teladan yang baik dalam bekerja keras. Kepada kedua mertua saya, B.J
Situmorang dan Eritha Sihombing atas kasih sayang, perhatian serta doa yang tiada batasnya.
Istriku yang tersayang, Esther Simatupang, S.Kep, Ners yang telah mendampingi dengan penuh
kesabaran dan kasih sayang, terima kasih atas doa dan dukungan dalam suka maupun duka
dalam menjalani pendidikan S2. Demikian juga kepada saudara – saudaraku yang terkasih, Feri
Donal Sihaloho, SH, Dedy Esikel Sihaloho, ST beserta Lusi Anggreini Purba,AMR serta
seluruh keluarga besar yang telah memberikan dorongan, doa dan persaudaraan yang erat
vi
Universitas Sumatera Utara
selama ini. Semua pihak yang telah banyak membantu, baik langsung maupun tidak langsung
yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu, hanya Tuhan yang mampu memberikan balasan
yang terbaik.
Semoga tesis ini dapat memberikan sumbangan yang berharga bagi perkembangan
dunia ilmu pengetahuan dan bermanfaat bagi semua khalayak orang banyak. Semoga Tuhan
senantiasa memberikan kita kesehatan dan keberkahan hidup sehingga berguna bagi orang lain.
Medan,
Januari 2017
Roy Wilson Sihaloho
vii
Universitas Sumatera Utara
HUBUNGAN POLIMORFISME GEN PEROXISOME PROLIFERATORACTIVATED RECEPTOR ALPHA (PPARα) DENGAN DAYA TAHAN OTOT
(MUSCULAR ENDURANCE) PADA SISWA SEKOLAH SEPAK BOLA DI KOTA
MEDAN
Abstrak:
Pendahuluan: Gen Peroxisome proliferator-activated receptor alpha (PPARα) merupakan
faktor transkripsi yang mengatur metabolism lipid, glukosa dan homeostasis energi didalam
mitokondria. Variasi pada intron 7 pada gen PPARα berhubungan dengan fenotip kemampuan
manusia. Hasil penelitian sebelumnya menyatakan homozigot GG lebih sering ditemukan pada
atlit yang berorientasi pada daya tahan otot. Alel G berhubungan dengan peningkatan proporsi
serabut otot tipe I dibandingkan pada serabut otot tipe II sedangkan alel C pada atlit yang
berorientasi pada kecepatan atau daya ledak otot dan hipertrofi pada otot. Tujuan penelitian
adalah untuk mengetahui hubungan polimorfisme gen PPARα dengan daya tahan otot pada
siswa sekolah sepak bola di kota Medan.
Metode: Jumlah sampel 77 orang dan diambil sel bukal dan isolasi DNA. Polimorfisme gen
PPARα intron 7 dilakukan menggunakan protokol PCR-RFLP dengan enzim TaqI. Tes CurlUp digunakan untuk mengetahui daya tahan otot subjek
Hasil: Pada penelitian ini ditemukan genotip GG sejumlah 75 orang (97,4%) dan genotip GC
sejumlah 2 orang (2,6%). Hasil tes Curl-Up mayoritas kategori sangat kurang sebanyak 51
orang (66,2%) dan kategori kurang sebanyak 12 orang (15,6%). Hasil uji Fisher menyatakan
tidak ada hubungan yang signifikan (p=0,564). Pada populasi penelitian ini sesuai dengan asas
Hardy-Weinberg Equilibrium (p=0,90).
Kesimpulan: Tidak terdapat hubungan antara polimorfisme gen PPARα dengan daya tahan
otot (p=0,564). Daya tahan otot pada anaka- - anak sekolah sepak bola secara mayoritas sangat
kurang. Rendahnya daya tahan otot mungkin disebabkan oleh faktor lainnya, seperti program
latihan yang belum terstruktur, faktor gizi dan varian genetik lannya.
Kata kunci: PPARα, polimorfisme, tipe serabut otot, daya tahan otot, tes Curl-Up
viii
Universitas Sumatera Utara
POLYMORPHISMS PEROXISOME PROLIFERATOR-ACTIVATED RECEPTOR
ALPHA (PPARΑ) WITH MUSCULAR ENDURANCE STUDENT IN SCHOOL
FOOTBALL IN MEDAN
Abstract
Introduction: Gen Peroxisome proliferator-activated receptor alpha (PPARα) is a
transcription factor that regulates lipid metabolism, glucose and energy homeostasis in the
mitochondria. Variation in intron 7 on PPARα gene associated with the phenotype of human
ability. Results of previous studies stated homozygous GG is more often found in athletes
oriented muscular endurance. G allele is associated with an increased proportion of type I
muscle fibers than in type II muscle fibers, whereas the C allele in the athlete-oriented speed
or explosive power and muscle hypertrophy of the muscles. The research objective was to
determine the relationship of PPARα gene polymorphism with muscle endurance in soccer
school students in the city of Medan.
Method: Samples 77 people and taken buccal cells and DNA isolation. PPARα gene
polymorphisms of intron 7 were performed using PCR-RFLP protocol with the enzyme TaqI.
Curl-Up test is used to determine the subject muscular endurance
Result: This study found a number of GG genotype 75 (97.4%) and GC genotypes number 2
(2.6%). Curl-Up test results the majority of categories is very less as many as 51 people (66.2%)
and less category as many as 12 people (15.6%). Fisher test results revealed no significant
relationship (p = 0.564). In this study population in accordance with the principle of HardyWeinberg Equilibrium (p = 0.90).
Conclusion: There was no relationship between polymorphisms of genes PPARα with
muscular endurance (p = 0.564). Muscle endurance in children - school children are the
majority of football is very less. Low muscle endurance may be caused by other factors, such
as exercise programs are not structured, nutritional factors and genetic variants.
Keyword: PPARα, polymorphisms, muscular fibers type, muscular endurance, Curl-Up test
ix
Universitas Sumatera Utara
PROLIFERATOR-ACTIVATED RECEPTOR ALPHA (PPARα)
DENGAN DAYA TAHAN OTOT (MUSCULAR ENDURANCE) PADA
SISWA SEKOLAH SEPAK BOLA DI KOTA MEDAN
TESIS
Oleh:
ROY WILSON SIHALOHO
117008016/BM
PROGRAM STUDI MAGISTER ILMU BIOMEDIK
FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
i
Universitas Sumatera Utara
HUBUNGAN POLIMORFISME GEN PEROXISOME
PROLIFERATOR-ACTIVATED RECEPTOR ALPHA (PPARα)
DENGAN DAYA TAHAN OTOT (MUSCULAR ENDURANCE) PADA
SISWA SEKOLAH SEPAK BOLA DI KOTA MEDAN
Diajukan untuk melengkapi persyaratan memperoleh gelar Magister Biomedik
dalam Program Studi Magister Biomedik pada Fakultas Kedokteran
Universitas Sumatera Utara
Oleh:
ROY WILSON SIHALOHO
117008016/BM
PROGRAM STUDI MAGISTER ILMU BIOMEDIK
FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017
ii
Universitas Sumatera Utara
Judul Tesis
Nama mahasiswa
NIM
Program Studi
:Hubungan gen Peroxisome Proliferator-activated Receptor Alpha
(PPARα) dengan daya tahan otot (Muscular Endurance) pada
siswa sekolah sepak bola di kota Medan
: Roy Wilson Sihaloho
: 117008016
: Magister Ilmu Biomedik FK. USU
Menyetujui,
Komisi Pembimbing
Dr.med.dr. Yahwardiah Siregar
Ketua
dr. Maya Savira, M.Kes
Anggota
Ketua Program Studi
Magister Ilmu Biomedik
Dekan
Dr.med.dr. Yahwardiah Siregar
NIP: 19550807 198503 2 001
Tanggal Lulus
Dr.dr. Aldy Safruddin Rambe, Sp.S(K)
NIP: 19660524 199203 1 002
: 31 Januari 2017
iii
Universitas Sumatera Utara
Telah Diuji pada
Tanggal
: 31 Januari 2017
PANITIA PENGUJI TESIS:
Ketua : Dr.med.dr. Yahwardiah Siregar
Anggota
: 1. Dr. Maya Savira, M.Kes
2. Prof.dr. Gusbakti Rusip, M.Sc, AIFM
3. Dr. Tarsyad Nugraha, M.Kes
iv
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI ................................................................................................................. i
DAFTAR TABEL ......................................................................................................... iv
DAFTAR GAMBAR .................................................................................................... v
BAB 1 PENDAHULUAN ............................................................................................ 1
1.1 Latar Belakang ............................................................................................ 1
1.2 Perumusan Masalah .................................................................................... 4
1.3 Tujuan Penelitian ........................................................................................ 4
1.3.1 Tujuan Umum .................................................................................... 4
1.3.2 Tujuan Khusus ................................................................................... 4
1.4 Hipotesis ..................................................................................................... 4
1.5 Manfaat penelitian ...................................................................................... 4
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................... 5
2.1 Muscular Endurance ................................................................................. 5
2.1.1 Tipe Serabut otot ............................................................................ 6
2.1.2 Karakteristik serabut otot tipe I dan tipe II ..................................... 6
2.1.3 Distribusi serbut otot ...................................................................... 7
2.1.4 Serabut otot dan latihan fisik .......................................................... 8
2.1.5 Metabolisme pada otot ................................................................... 8
2.1.6 Sistem dasar energi ......................................................................... 11
2.1.7 Kontraksi otot skeletal .................................................................... 22
2.1.8 Pemeriksaan tes muscular endurance ............................................. 24
2.2 Muscular Power (daya ledak otot) ............................................................ 26
2.2.1 Komposisi tipe serabut otot ............................................................ 27
2.2.2 ATP-PCr system ............................................................................. 28
2.2.3 Tes dan Pengukuran daya ledak otot .............................................. 29
2.3 Gen Peroxisome Proliferator-Activated Receptors Alpha ...................... 31
β.γ.1 Struktur dan Fungsi PPARα .......................................................... 33
β.γ.β Aktivasi transkripsional oleh PPARα ............................................ 35
β.γ.γ Polimorfisme gen PPARα ............................................................. 37
BAB 3 METODE PENELITIAN ................................................................................ 40
3.1 Jenis Penelitian ........................................................................................ 40
i
Universitas Sumatera Utara
3.2 Populasi dan Sampel ............................................................................... 40
3.3 Kriteria Subyek Penelitian ....................................................................... 41
3.3.1 Kriteria Inklusi .............................................................................. 41
3.3.2 Kriteria Eksklusi ........................................................................... 41
3.4 Tempat Penelitian .................................................................................... 41
3.5 Variabel Penelitian .................................................................................. 41
3.5.1 Variabel Independen ...................................................................... 41
3.5.2 Variabel dependen ......................................................................... 41
3.5.3 Definisi Operasional ...................................................................... 41
3.6 Kerangka Kerja ........................................................................................ 42
3.7 Pelaksanaan penelitian ............................................................................ 43
3.7.1 Penerbitan Ethical Clearance ......................................................... 43
3.7.2 Pengurusan Izin Penelitian ............................................................. 43
3.7.3 Proses Seleksi Subyek Penelitian ................................................... 43
3.8 Proses Pengambilan Sampel .................................................................... 43
3.8.1 Isolasi DNA dari sel bukal ............................................................. 43
3.8.2 Prosedur PCR RFLP gen PPAR⍺ ................................................... 45
3.8.3 Curl Up test .................................................................................... 47
3.9 Analisa Statistik ....................................................................................... 49
3.10 Kerangka konsep ................................................................................... 50
BAB 4 HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN .............................................. 51
4.1. Hasil penelitian ....................................................................................... 51
4.1.1 Deskripsi subjek penelitian ............................................................ 51
4.1.2 Deskripsi pemeriksaan daya tahan otot .......................................... 52
4.1.3 Deskripsi polimorfisme gen PPARα .............................................. 53
4.1.4 Hardy-Weinber Equilibrium .......................................................... 54
4.1.5 Hubungan polimorfisme gen PPARα intron 7
dengan Curl-Up .............................................................................. 55
4.2. Pembahasan ............................................................................................. 56
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................................ 61
5.1. Kesimpulan ............................................................................................. 61
5.2. Saran ....................................................................................................... 61
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................... 62
Lampiran - lampiran
ii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Nilai Normal tes Bench-press ........................................................................ 24
Tabel 2.2 Nilai Normal tes Push-up ............................................................................... 25
Tabel 2.3 Nilai Normal tes Curl-up ............................................................................... 26
]Tabel 2.4 Nilai Normal tes Standing Broad Jump ........................................................ 29
Tabel 2.5 Nilai Normal tes Vertical Jump ..................................................................... 30
Tabel 2.3 Nilai Normal Peak anaerobic power output ................................................... 31
Table 4.1 Karakteristik data usia anak sekolah sepak bola ............................................. 50
Table 4.2 Karakteristik daya tahan otot anak sekolah sepak bola ................................. 51
Table 4.γ Distribusi data varian gen PPARα terhadap usia anak sekolah
sepak bola ....................................................................................................... 52
Table 4.4 Frekuensi genotip dan alel gen PPARα intron 7 G/C pada anak
sekolah sepak bola ......................................................................................... 53
Table 4.5 Distribusi data varian gen PPARα dan tes Curl-Up usia anak
sekolah sepak bola ......................................................................................... 54
iii
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Metabolisme Seluler .................................................................................. 10
Gambar 2.2 Sistem ATP-PCr .......................................................................................... 12
Gambar 2.3 Produksi energi pada proses glikolisis ........................................................ 15
Gambar 2.4 Produksi energi pada sistem metabolic ...................................................... 16
Gambar 2.5 Siklus Krebs ............................................................................................... 17
Gambar 2.6 Rantai Transport Elektron .......................................................................... 18
Gambar 2.7 Produksi energi pada otot skeletal ............................................................. 21
Gambar 2.8 Kontraksi otot ............................................................................................. 22
Gambar 2.9 Meknisme kontraksi-relaksasi otot ............................................................ 23
Gambar β.10 Peran PPARα Hepatik pada PUFA metabolic ......................................... 33
Gambar 2.11 Target gen dan mekanisme transkripsi ..................................................... 34
Gambar β.1β Mekanisme transkripsi gen oleh PPARα ................................................. 35
Gambar β.11 Mekanisme molecular aksi PPARα ......................................................... 36
Gambar 4.1 Hasil elektroforesis produk RFLP-PCR gen PPARα ................................ 56
iv
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
Nama
: Roy Wilson Sihaloho
Tempat/Tanggal lahir : Kaban Jahe, 31 Maret 1981
NIM
: 117008016
Alamat / Telp
: Jl. Jamin Ginting, Perum Alam Asri No. 8A, Medan, 081264994334
Pendidikan
1.
2.
3.
4.
5.
6.
:
SD Negeri 040549 Desa Perbulan Kec. Laubaleng Kab. Karo, tamat tahun 1993
SMP Negeri Desa Laubaleng Kec. Laubaleng Kab. Karo, tamat tahun 1996
SMU Swasta Diponegoro Kisaran, Kab. Asahan, tamat 1999
Akademi Keperawatan Darmo Medan, tamat 2002
Program Studi Ilmu Keperawatan FK.USU, tamat 2009
Program Studi Magister Ilmu Biomedik FK.USU, tamat 2017
Riwayat Pekerjaan
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Staff Perawat Praktek Dokter Umum, tahun 2003 – 2008
Staff Dosen Tidak Tetap Akper Malahayati Medan, tahun 2008 – 2009
Staff Dosen Tetap Akbid Mitra Husada Medan, tahun 2008 – 2009
Staff Dosen Tidak Tetap Akper Wira Husada, tahun 2016 - sekarang
Staff Dosen Tidak Tetap Akper Columbia Asia, tahun 2016 - sekarang
Staff Dosen Tetap Akper Darmo Medan, tahun 2010 – sekarang
v
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji syukur saya panjatkan kehadirat Tuhan Yang maha Esa, atas segala karunia dan
rahmat-NYA sehingga tesis saya yang berjudul “Hubungan Polimorfisme Gen Peroxisome
Proliferator-Activated Receptor Alpha (PPARα) dengan Daya Tahan Otot (Muscular
Endurance) pada Siswa Sekolah Sepak Bola Di Kota Medan” ini dapat diselesaikan.
Penelitian dan penulisan tesis ini mendapat dukungan dan masukan dari berbagai pihak.
Saya sangat berterima kasih yang sedalam – dalamnya kepada yang terhormat: Rektor
Universitas Sumatera Utara, Prof. Dr. Runtung Sitepu, SH, M.Hum atas kesempatan dan
fasilitas yang diberikan kepada saya dalam pendidikan Magister (S2) Ilmu Biomedik di
Fakultas Kedokteran Universitas Sumatera Utara. Dekan Fakultas Kedokteran Universitas
Sumatera Utara, Dr. dr. Aldy Safruddin Rambe, Sp.S (K) beserta Pembantu Dekan I,II dan III.
Ketua Program Studi Magister Ilmu Biomedik, Dr. med.dr. Yahwardiah Siregar dan sekretaris
Program Studi Magister Ilmu Biomedik, dr. Mutiara Indah Sari, M.Kes yang secara
berkesinambungan memberikan dukungan, saran dan motivasi kepada saya selama mengikuti
proses pendidikan.
Rasa terima kasih yang sebesar – besarnya juga saya sampaikan kepada Pembimbing
1, Dr. med.dr. Yahwardiah Siregar dan Pembimbing 2, dr. Maya Savira, M.Kes yang telah
banyak memberikan bimbingan dan arahan dalam penyelesaian tesis ini. Penguji 1, Prof. Dr.
Gusbakti Rusip, M.Sc, AIFM dan Penguji 2, Dr. Tarsyad Nugraha, M.Kes yang telah banyak
memberikan masukan dan saran dalam penyempurnaan tesis ini. Kepala Laboratorium Terpadu
FK. USU yang telah memberikan izin pelaksanaan penelitian di laboratorium, Mardiah
Nasution, Lavarina Winda dan Eliwati Hasibuan sebagai staf laboratorium Terpadu FK.USU
yang semuanya telah banyak membantu dalam penyelesaian penelitian ini serta kepada para
pelatih Sekolah Sepak bola Sejati Pratama, Taman Setia Budi Indah dan USU yang telah
mengizinkan anak – anak Sekolah Sepak bola sebagai subjek penelitian. Jasmen Manurung,
SKM, M.Kes yang telah membantu di bidang Metodologi Penelitian dan analisa statistic.
Gohan Situmeang bidang administrasi di Program Studi Magister Ilmu Biomedik dan para
rekan – rekan sejawat pada Magister Ilmu Biomedik atas bantuan informasi ilmiah dan
dorongan moril dan kepada seluruh subjek penelitian yang telah bersedia sebagai subjek hingga
selesainya penelitian ini. Terima kasih juga saya sampaikan kepada yayasan Darmo Medan
serta rekan-rekan dosen di Akper Darmo Medan atas bantuan moril maupun supportif dalam
penyelesaian pendidikan Magister saya.
Terima kasih dan doa kepada kedua orang tua saya, Jarasim Sihaloho dan Rosna
Ketaren yang telah membesarkan saya dengan kasih sayang yang tak terhingga, memberikan
doa dan motivasi serta teladan yang baik dalam bekerja keras. Kepada kedua mertua saya, B.J
Situmorang dan Eritha Sihombing atas kasih sayang, perhatian serta doa yang tiada batasnya.
Istriku yang tersayang, Esther Simatupang, S.Kep, Ners yang telah mendampingi dengan penuh
kesabaran dan kasih sayang, terima kasih atas doa dan dukungan dalam suka maupun duka
dalam menjalani pendidikan S2. Demikian juga kepada saudara – saudaraku yang terkasih, Feri
Donal Sihaloho, SH, Dedy Esikel Sihaloho, ST beserta Lusi Anggreini Purba,AMR serta
seluruh keluarga besar yang telah memberikan dorongan, doa dan persaudaraan yang erat
vi
Universitas Sumatera Utara
selama ini. Semua pihak yang telah banyak membantu, baik langsung maupun tidak langsung
yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu, hanya Tuhan yang mampu memberikan balasan
yang terbaik.
Semoga tesis ini dapat memberikan sumbangan yang berharga bagi perkembangan
dunia ilmu pengetahuan dan bermanfaat bagi semua khalayak orang banyak. Semoga Tuhan
senantiasa memberikan kita kesehatan dan keberkahan hidup sehingga berguna bagi orang lain.
Medan,
Januari 2017
Roy Wilson Sihaloho
vii
Universitas Sumatera Utara
HUBUNGAN POLIMORFISME GEN PEROXISOME PROLIFERATORACTIVATED RECEPTOR ALPHA (PPARα) DENGAN DAYA TAHAN OTOT
(MUSCULAR ENDURANCE) PADA SISWA SEKOLAH SEPAK BOLA DI KOTA
MEDAN
Abstrak:
Pendahuluan: Gen Peroxisome proliferator-activated receptor alpha (PPARα) merupakan
faktor transkripsi yang mengatur metabolism lipid, glukosa dan homeostasis energi didalam
mitokondria. Variasi pada intron 7 pada gen PPARα berhubungan dengan fenotip kemampuan
manusia. Hasil penelitian sebelumnya menyatakan homozigot GG lebih sering ditemukan pada
atlit yang berorientasi pada daya tahan otot. Alel G berhubungan dengan peningkatan proporsi
serabut otot tipe I dibandingkan pada serabut otot tipe II sedangkan alel C pada atlit yang
berorientasi pada kecepatan atau daya ledak otot dan hipertrofi pada otot. Tujuan penelitian
adalah untuk mengetahui hubungan polimorfisme gen PPARα dengan daya tahan otot pada
siswa sekolah sepak bola di kota Medan.
Metode: Jumlah sampel 77 orang dan diambil sel bukal dan isolasi DNA. Polimorfisme gen
PPARα intron 7 dilakukan menggunakan protokol PCR-RFLP dengan enzim TaqI. Tes CurlUp digunakan untuk mengetahui daya tahan otot subjek
Hasil: Pada penelitian ini ditemukan genotip GG sejumlah 75 orang (97,4%) dan genotip GC
sejumlah 2 orang (2,6%). Hasil tes Curl-Up mayoritas kategori sangat kurang sebanyak 51
orang (66,2%) dan kategori kurang sebanyak 12 orang (15,6%). Hasil uji Fisher menyatakan
tidak ada hubungan yang signifikan (p=0,564). Pada populasi penelitian ini sesuai dengan asas
Hardy-Weinberg Equilibrium (p=0,90).
Kesimpulan: Tidak terdapat hubungan antara polimorfisme gen PPARα dengan daya tahan
otot (p=0,564). Daya tahan otot pada anaka- - anak sekolah sepak bola secara mayoritas sangat
kurang. Rendahnya daya tahan otot mungkin disebabkan oleh faktor lainnya, seperti program
latihan yang belum terstruktur, faktor gizi dan varian genetik lannya.
Kata kunci: PPARα, polimorfisme, tipe serabut otot, daya tahan otot, tes Curl-Up
viii
Universitas Sumatera Utara
POLYMORPHISMS PEROXISOME PROLIFERATOR-ACTIVATED RECEPTOR
ALPHA (PPARΑ) WITH MUSCULAR ENDURANCE STUDENT IN SCHOOL
FOOTBALL IN MEDAN
Abstract
Introduction: Gen Peroxisome proliferator-activated receptor alpha (PPARα) is a
transcription factor that regulates lipid metabolism, glucose and energy homeostasis in the
mitochondria. Variation in intron 7 on PPARα gene associated with the phenotype of human
ability. Results of previous studies stated homozygous GG is more often found in athletes
oriented muscular endurance. G allele is associated with an increased proportion of type I
muscle fibers than in type II muscle fibers, whereas the C allele in the athlete-oriented speed
or explosive power and muscle hypertrophy of the muscles. The research objective was to
determine the relationship of PPARα gene polymorphism with muscle endurance in soccer
school students in the city of Medan.
Method: Samples 77 people and taken buccal cells and DNA isolation. PPARα gene
polymorphisms of intron 7 were performed using PCR-RFLP protocol with the enzyme TaqI.
Curl-Up test is used to determine the subject muscular endurance
Result: This study found a number of GG genotype 75 (97.4%) and GC genotypes number 2
(2.6%). Curl-Up test results the majority of categories is very less as many as 51 people (66.2%)
and less category as many as 12 people (15.6%). Fisher test results revealed no significant
relationship (p = 0.564). In this study population in accordance with the principle of HardyWeinberg Equilibrium (p = 0.90).
Conclusion: There was no relationship between polymorphisms of genes PPARα with
muscular endurance (p = 0.564). Muscle endurance in children - school children are the
majority of football is very less. Low muscle endurance may be caused by other factors, such
as exercise programs are not structured, nutritional factors and genetic variants.
Keyword: PPARα, polymorphisms, muscular fibers type, muscular endurance, Curl-Up test
ix
Universitas Sumatera Utara