Adaptations to cardiorespiratory exercise training

BADAI TIKSNADI

ADAPTASI-ADAPTASI TERHADAP LATIHAN KARDIORESPIRASI

Textbook reading Divisi Prevensi dan Rehabilitasi

Adaptations to Cardiorespiratory Exercise Training

PEMBAHASANFittness kardiorespirasi

• Konsumsi oksigen• Curah jantung• Volume sekuncup• Laju jantung• Perbedaan oksigen arteri-vena• Tekanan darah dan aliran darah • Produk laju-tekanan• Fungsi pulmonal• Ventilasi menit• Kapasitas difusi pulmonal• Ambang batas laktat dan ventilasi

Adaptasi fisiologi terhadap latihan kardiorespirasi

Detraining dan

Tirah baring

PEMBAHASAN

Latihan dengan Ergometri lengan

Modus latihan dan spesifisitas latihan

Sex-spesifik Improvement and Trainability

Overtraining

Kesimpulan

Cardiorespiratory fitnessBest describe as……………..

Konsumsi oksigen maksimal (VO2 max)

= Kemampuan tubuh untuk mentransport dan

mengggunakan oksigen

Fick equation

Q x (a – vO2

diff)=

VO2 : konsumsi oksigen ; volume oksigen yang dikonsumsi per menitQ (SVxHR) : Curah jantung A-vO2 diff : perbedaan oksigen arterio-vena ; volume oksigen yang diekstraksikan per-liter darah

COSVHR

Volum darah

Hemoglobin

MyoglobinKapasitas aerobik

ototA – vO2 diff

ADAPTASI-ADAPTASI FISIOLOGIS TERHADAP

LATIHAN KARDIORESPIRASI

Oxygen consumption

Orang sehat 12-24 minggu training VO2max 10 – 30%

VO2max (pria) : 85 mL/kg menitVO2max (wanita) : 75 mL/kg menitVO2max (CHF) : < 15 mL/kg menit

Mekanisme utama pe Vo2 max pada orang terlatih : - peningkatan SV maksimal peningkatan COMekanisme lain : Perubahan HR, a-vO2 diff, resistensi perifer, volum darah, kadar laktat, dan ventilasi

Aerobik / Large motor activity :

Walking, jogging, swimming, cycling, skating, skiing

Resistance training : dynamic/isotonic and

isometric

Pada sedentary person• Membaiknya stamina• Peningkatan kemampuan

mentoleransi aktivitas rutin sehari-hari

• Less fatigue

Latihan aerobik

Beberapa minggu saja

Tingkat level latihan hanya sedang ?Penelitian Church dkk, pada 460 sedentary :- Latihan 50% VO2max, 72 menit/minggu 4% peningkatan VO2 sajaPada grup yang durasi latihan diperpanjang : - peningkatan VO2 lebih tinggi

Pasien PJK simtomatik Tingkat fitness 50-70% dari normal penurunan gejala angina*

*Schairer, 2007

CARDIAC OUTPUT

VO2 = Q x (a-v O2 diff)

CO max pada atlit : 30-40 L/mnt

Semakin tinggi kekuatan aerobik

maksimal / VO2max

CARDIAC OUTPUT

VO2 = Q x (a-v O2 diff)

Latihan submaksimal

CO tidak berubah

Kemampuan meningkatkan CO max meningkat

Peningkatan kapasitas latihan &

VO2 max

Meningkatnya SV saat latihan karena :

(1)Peningkatan venous return (FS)

(2) Peningkatan status kontraktilitas (pengaruh neurohormonal)

STROKE VOLUME

Latihan regular hipertrofi jantung

• Diameter LVEDd < 56mm

• Ketebalan dinding proporsional

• Rasio tebal / diameter LV tetap

VO2 = HR x SV x a – vO2 diff

Pe vol darah

Pasien CHF : Perbaikan utilisasi oksigen

STROKE VOLUME

VO2 = HR x SV x a – vO2 diff

HEART RATE

VO2 = HR x SV x a – vO2 diff

Pada trained person : lebih kurang terefek

Pada sedentary yang melakukan latihan : peningkatan HR dibutuhkan untuk mencapai CO yang sesuai

Metaanalisis Cornelissen & Fagard (72 studies) :

Latihan penurunan HR istirahat 7x/menit

Sympathetic driveParasympathetic drive

Volum darah

ARTERIOVENOUS OXYGEN DIFFERENCES

VO2 = HR x SV x a – vO2 diff

Merefleksikan kemampuan otot skelet untuk mengekstraksi dan menggunakan oksigen

Latihan aerobik teratur meningkatkan aktivitas enzim mitokondria yang digunakan saat metabolisme aerobik

Submaksimal exercise : a-vO2 diff trained vs untrained sama

VO2max : trained (155ml/L ) vs untrained (135 ml/L)

Tekanan darah dikontrol oleh total systemic peripheral resistance, yang dipengaruhi oleh :

1. Mekanisme saraf yang mengontrol arteriol perifer

2. Endothelial-derived relaxing factors (NO)

3. perubahan zat2 kimiawi lokal (suhu, ion hidrogen & kalium, adenosin)

TEKANAN DAN ALIRAN DARAH

Latihan

• Vasokonstriksi daerah splanknik

• Vasodilatasi otot skelet dan miokardPe TPR

Orang sehat : exercise akut (stress test) TD meningkat

TEKANAN DAN ALIRAN DARAH

Latihan Saat dimana maksimum TD tidak berubah kemampuan kapasitas vasodilatasi maksimal

TPR CO

Latihan Saat dimana maksimum TD tidak berubah kemampuan kapasitas vasodilatasi maksimal

Istirahat : • jantung menggunakan 70% oksigen dari

aliran darah yang lewat ke koroner 3x > otot skelet

• 250ml/men 1000 ml/men

RATE – PRESSURE PRODUCT

RPP pada lat maks at rest (post Latihan regular vs pretraining) lebih rendah karena sudah ada adaptasi kronik

RPP = HR x SBP

Menggambarkan myocard oxygen demand

Variable Rest Submaximal Exercise

Maximal Exercise

Workload - - ↑

Oxygen consumption ↔ ↔ ↑

Cardiac output ↔ ↔ ↑

Stroke volume ↑ ↑ ↑

Heart rate ↓ ↓ ↔ (or slight ↓)

Blood pressure ↓ ↓ ↔

A-v o2 diff ↔ ↔ ↑

Minute ventilation ↔ ↓ or ↔ ↑

Blood volume ↑ - -

Blood lactate ↔ ↓ ↑

Adaptasi Fisiologis normal pada latihan kardiorespirasi

1) Defsit oksigen yang lebih kecil saat latihan penyesuaian pengambilan oksigen yang relatif lebih cepat, dibandingkan terhadap pengambilannya

2) Klirens laktat yang lebih baik (siklus Cori di liver, dan digunakan sebagai sumber energi oleh organ lain)

3) Peningkatan ukuran mitokondria otot skelet

4) Peningkatan enzim-enzim yangterkait dengan oksidasi asalm lemak

Ambang batas Laktat dan ventilasi

DETRAINING DAN

TIRAH BARING

DETRAINING DAN TIRAH BARING

Konsep : Ketika latihan fisik distop, sistem organ akan menyesuaikan dengan stimulus

fisiologi yang berkurang tersebut

1960* Pasien MI BR 3 minggu pasien lesu, gampang lelah, stamina rendah

* Saltin, 1968

BR deconditioning perubahan sirkulasi sentral ~ posisi horizontal dalam waktu lama

DETRAINING DAN TIRAH BARING

• Latihan peningkatan VO2max 10 – 30%• 8- 10 minggu tidak latihan VO2max kembali ke nilai

semula• Penurunan curam terjadi di bulan pertama

DETRAINING DAN TIRAH BARING

Latihan dengan Ergometri lengan

The upper extremities respond to aerobic exercise training in a similar manner as the lower extremities

• Penelitian pada 13 orang • Ekstremitas atas merespon terhadap latihan aerobik ~

ekstremitas bawah

Modus latihan dan spesifisitasnya Untuk meningkatkan performa

aktivitas fisik Latihan otot2/sistem organ spesifik respon conditioning perifer (adaptasi enzimatik & selular)

Beberapa aktivitas hanya mengkonsentrasikan ke ekstremitas tertentu saja bila ekstremitas lainnya dilatih peningkatan respon kardiorespirasi, hemodinamik dan olahraga

Faktor lain yang mempengaruhi adaptasi fisiologis

Hubungan terbalik50 %

Korelasi positif

Adaptasi yang sama

• Secara umum : aman & efektif

• Berat/progresifitas penyakit dapat membatasi besarnya perbaikan

SEX-SPECIFIC IMPROVEMENT AND TRAINABILITY

Women respond to aerobic exercise training in much the same way as men

OVERTRAINING

Perubahan status mood dan performa walaupun sedang menjalani latihan

Peneliti kesulitan menggambarkan hal ini :• Terminologi yang tidak jelas• Perbedaan alat diagnostik• Perbedaan pengukuran performa dan

rejimen latihan• Perbedaan aktivitas olahraga

Didiagnosis : mengeksklusikan penyebab2 lainnya

SIMPULAN

• Ketika terekspos latihan berulang, baik sistem kardiovaslular maupun pulmonal menunjukkan adaptasi yang konsisten

• Perubahan ini berhubungan dengan membaiknya performa latihan dan kesehatan

• Adaptasi yang terjadi berhubungan dengan organ spesifik tertentu, dan serupa anatra pria dan wanita

• Periode detraining, penurunan training, dan tirah baring berhubungan dengan penurunan performa latihan

TERIMA KASIH

Pasien CHF :

Perbaikan utilisasi oksigen

STROKE VOLUME

Latihan regular hipertrofi jantung

• Diameter LVEDd < 56mm

• Ketebalan dinding proporsional

• Rasio tebal / diameter LV tetap

VO2 = HR x SV x a – vO2 diff

Pe vol darah