SAINS SUKAN

TAHAP II

TOPIK 3

ANATOMI & FISIOLOGI

SUKAN

OBJEKTIF KURSUS (TAHAP 2)

Pada akhir unit ini, jurulatih akan dapat menerang

dan mengaplikasi

• sistem tenaga dalam aktiviti sukan

• sistem saraf

• sistem kardiorespiratori

• sistem endokrin

• kesan latihan aerobik dan latihan anaerobik

AKK©2013

KATA KUNCI PENTING

1) Anaerobik alaktik 11) Kelesuan

2) Anaerobik laktik 12) Kitar sistemik

3) Aerobik 13) Kitar pulmonari

4) Asid Laktik 14) VO2max

5) Ambang laktat 15) Hipertrofi jantung

6) Input sensori 16) Hormon

7) Integrasi 17) Hipertrofi fiber

8) Output motor 18) Hiperplasia fiber

9) Somatik

10) Autonomik

AKK©2013

LALUAN METABOLIK TENAGA

Terdapat tiga (3) Laluan Metabolik Tenaga iaitu:

1) Anaerobik alaktik

2) Anaerobik laktik

3) Aerobik

AKK©2013

LALUAN METABOLIK TENAGA

AKADEMI KEJURULATIHAN KEBANGSAAN©2013

Laluan Metabolik Tenaga Anaerobik Alaktik

Laluan Metabolik Tenaga Anaerobik Laktik

Laluan Metabolik Tenaga Aerobik

Jangka masa Aktiviti10s 30s 2 min 10 min

Pera

tusa

n k

apas

iti l

alu

an m

etab

olik

ten

aga

CIRI LALUAN METABOLIK TENAGA

CONTINUUM LALUAN METABOLIK TENAGA UTAMA

DALAM PELBAGAI SUKAN

Anaerobik

Aerobik

100%

0% 100 %

0 %

Merejamlembing

100 M

Bola tampar

Judo

Ragbi

Bola sepak

Berbasikal

Marathon

AKK©2013

Latihan 1: Laluan Metabolik TenagaLengkapkan jadual dibawah.

Jangkamasa KlasifikasiSumber Tenaga Dibekalkan oleh

1-4 saat

120-240 saat

20-45 saat

4-20 saat

240-600 saat

Anaerobik

Anaerobik Laktik

Aerobik + Anaerobik

ATP (dalam otot)

ATP+PC+Glikogen

Glikogen Otot

Glikogen Otot + Asid Lemak Bebas

Anaerobik

AKK©2013

ASID LAKTIK: KAWAN ATAU LAWAN?

• Asid laktik merupakan hasil

sampingan dari laluan

metabolik tenaga anaerobik

laktik. Ia juga sering dirujuk

sebagai laktat.

• Ukuran asid laktik dalam

darah (mmol/L) sering

digunakan sebagai

petunjuk kelesuan.

AKK©2013

ASID LAKTIK: KAWAN ATAU LAWAN?

• Tetapi penghasilan

asid laktik dan

pengumpulannya

dalam otot

bukanlah punca

kelesuan secara

langsung.

• Rajah laktate

threshold

• TKS

Kelajuan m/s

Lakt

at m

mo

l/l

Lengkung Prestasi Laktat

Kelajuan pada 4.0mmol

Laktat Maksima

Laktat Maksima

Kelajuan pada 4.0mmol

Lengkung Lengkung

Prestasi Laktat Sebelum Dilatih

Prestasi Laktat Selepas Dilatih

Pergerakan Lengkung Prestasi Laktat

AKK©2013

SISTEM SARAF

Sistem saraf berfungsi untuk:

• Memantau rangsangan dari dalam

dan luar badan. Proses ini dipanggil

input sensori (contoh penjaga gol

melihat bola menuju ke arah

gawang).

• Memproses, menginterpretasi

maklumat dan membuat

keputusan lakuan seterusnya.

Proses ini dipanggil integrasi

(contoh keputusan untuk berlari ke

arah bola).

Input sensori

Output motor

IntegrasiSaraf Aferen

Saraf Eferen

SISTEM SARAF

Input sensori

Output motor

IntegrasiSaraf Aferen

Saraf Eferen

• Menghasilkan kesan, akibat

atau tindakan dengan

mengaktifkan otot atau kelenjar

(efektor) melalui output motor

(contoh kaki bergerak untuk lari

ke arah bola dan tangan

bergerak untuk mencapai bola).

AKK©2013

ORGANISASI SISTEM SARAF

• Sistem saraf pusat akan menerima maklumbalas dari

organ deria dan mengarah divisi motor.

• Divisi motor terbahagi kepada

1) Somatik (boleh dikawal contohnya otot skeletal

seperti pergerakan tangan)

2) Autonomik (luar kawalan contohnya pengeluaran

peluh dari kelenjar peluh ketika cuaca panas)

AKK©2013

Sistem Saraf PusatSaraf tunjang dan otak

Sistem Saraf Periferi(saraf cranial dan saraf tunjang

Sensori( aferen)

Organ deriaContoh : mata

Motor( eferen)

Somatik(voluntari)

Contoh : Otot skeletal

Autonomik(involuntari)Contoh : otot kardiak dan

otot licin dan kelanjar

simpatetikparasimpatetik

BAGAIMANA SARAF MERANGSANG

PENGUNCUPAN OTOT

DendritNukleus

Badan Sel

Myelin Sheath

NodusRanvier

SimpangNeuromuskular

Otot

• Neuron adalah unit asas

sistem saraf.

• Impuls saraf adalah satu signal

elektrik yang dihantar dari satu

neuron ke neuron yang lain.

• Impuls saraf akan melalui

dendrit ke simpang neuromuskular

pada otot skeletal untuk

merangsangkan penguncupan

otot tersebut.

AKK©2013

VIDEO (KLIK)

KELESUAN

• Kelesuan merujuk kepada

sensasi kepenatan yang

berlanjutan dan boleh

mengakibatkan prestasi

menurun.

AKK©2013

KELESUAN

• Antara postulasi sebab-sebab

kelesuan adalah:

Kehabisan simpanan ATP

Pengumpulan bahan

sampingan metabolik

Kegagalan fungsi sistem saraf

Kegagalan mekanisme

penguncupan otot

AKK©2013

SISTEM KARDIORESPIRATORI

Vena Pulmonari

AtriumKiri

VentrikelKiri

Jantung

Kitar Sistemik

Atriumkanan

VentrikelKanan

Venakava

ArteriPulmonari Kitar Pulmonari

Kapilari dalam tisu badan di mana berlakupertukaran gas

KUNCI:

Darah kaya oksigenkurang CO2

Darah kurang oksigenkaya CO2

Kapilari dalamparu-paru di manaberlaku pertukaran gas

• Sistem tertutup yang

melibatkan jantung,

pembuluh darah dan

paru-paru.

• Ia berfungsi untuk

mengepam (jantung),

mengangkut darah

(pembuluh darah) ke

seluruh badan dan

pertukaran gas (paru-

paru).

SISTEM KARDIORESPIRATORI

Vena Pulmonari

AtriumKiri

VentrikelKiri

Jantung

Kitar Sistemik

Atriumkanan

VentrikelKanan

Venakava

ArteriPulmonari Kitar Pulmonari

Kapilari dalam tisu badan di mana berlakupertukaran gas

KUNCI:

Darah kaya oksigenkurang CO2

Darah kurang oksigenkaya CO2

Kapilari dalamparu-paru di manaberlaku pertukaran gas

• Kitar pulmonari

merujuk kepada sistem

pembuluh darah yang

membawa darah kepada

dan dari paru-paru untuk

pertukaran gas.

• Kitar sistemik merujuk

sistem pembuluh darah

yang membawa darah

kaya oksigen dan nutrien

ke seluruh badan.

DARAH

• Darah merupakan pengangkutan utama semua nutrien,

hormon, bahan kumuh dan haba badan.

• Darah terdiri dari dua komponen:

o Plasma

o Sel dan platlet

Mengeluarkan darah

Menggunakan peralatan centrifuge

Plasma Darah(55% dari keseluruhan darah)

Leukosit dan platlet(<1% dari keseluruhan darah)

Eritrosit(45% dari keseluruhan darah)

AKK©2013

HEMATOCRIT

• Hematocrit merujuk kepada kadar isipadu sel darah

merah kepada isipadu darah.

• Latihan ketahanan meningkatkan jumlah isipadu

darah dan juga jumlah isipadu plasma. Hasilnya,

hematocrit akan berkurang.

AKK©2013

HEMATOCRIT

Sebelum dilatih

Selepas dilatih

3.3 Isipadu plasma

2.8 Isipadu plasma

2.2 Sel

darah merah

2.4 Sel

darah merah

Isip

adu

(l)

Jumlah isipadu darah = 5l

Hematokrit = 44%

Jumlah isipadudarah = 5.7l

Hematokrit = 42%

AKK©2013

HIPERTROFI JANTUNG

• Hipertrofi jantung

(pembesaran

jantung) adalah satu

kesan hasil daripada

latihan yang amat

sangat (intense).

AKK©2013

HIPERTROFI JANTUNG

• Latihan kekuatan dan latihan daya ketahanan yang berintensiti boleh menjurus kepada adaptasi jantung agar boleh menampung beban kerja.

• Bagi sesetengah atlet perubahan ini akan menyebabkan hipertrofi ventrikal kiri.

AKK©2013

PENGAMBILAN OKSIGEN MAKSIMUM

(VO2max)

• VO2max (ml/kg/min) merujuk kepada kadar

pengambilan oksigen tertinggi ketika

melakukan senaman yang maksimal atau

memenatkan.

• Ukuran VO2max juga digunakan sebagai

petunjuk kecergasan. Ia sering dirujuk sebagai

kuasa aerobik.

• VO2max boleh diukur secara langsung dan

tidak langsung.

AKK©2013

PENGUKURAN VO2max

• Ukuran secara langsung

boleh dilakukan dalam

makmal dengan

menggunakan mesin

metabolik.

• Ukuran tidak langsung boleh

dilakukan di luar makmal

dengan menggunakan ujian

seperti ‘Step Test’ dan ‘Shuttle

Run Endurance Test’.

AKK©2013

SISTEM ENDOKRIN

• Sistem endokrin merangkumi semua tisu atau

kelenjar yang merembeskan hormon.

• Hormon bertindak sebagai signal kimia yang

mengembara seluruh tubuh badan untuk

mencetuskan tindakbalas yang spesifik, contoh

insulin.

AKK©2013

KELENJAR UTAMA

AKADEMI KEJURULATIHAN KEBANGSAAN©2013

Kelenjar PituitariKelenjar Pineal

Ovari

Kelenjar Tiroid

Pankreas

Kelenjar Adrenal

Kelenjar Paratiroid

Testis

AKK©2013

HORMON UTAMA TERLIBAT

DALAM AKTIVITI SUKAN

RENIN-ANGIO TENSIN-

ALDOSTERONE

CORTISOL

NOREPINEFRIN

HORMON ANTI DIURETIK

(ADH)

HORMON PEMBESARAN

(GH)

GLUKAGON

EPINEFRIN

AKK©2013

HORMON DAN SUKAN

• Dalam sukan, hormon memainkan peranan

penting untuk memastikan badan kita dapat

berfungsi dengan optimum bagi mencapai

prestasi yang terbaik.

• Hormon penting untuk:

ometabolisma karbohidrat dan lemak

o penyelenggaraan kandungan air dan garam

dalam tubuh badan.

AKK©2013

HORMON DAN METABOLISMA

KARBOHIDRAT

• Hormon yang terlibat dalam metabolisma

karbohidrat:

o Glukagon

o Epinefrin

o Norepinefrin

o Cortisol

AKK©2013

HORMON DAN METABOLISMA LEMAK

• Hormon yang terlibat dalam metabolisma

lemak:

o Hormon tumbesaran

o Epinefrin

o Norepinefrin

o Cortisol

AKK©2013

PENYELENGGARAAN AIR DALAM SUKAN

• Hormon Antidiuretik

(ADH) memainkan

peranan utama dalam

menyerap semula air

dengan meningkatkan

ketelapan

(permeability) buah

pinggang.

Aktiviti muskular yang menggalakkan berpeluh

Berpeluh menyebabkan kekurangan plasma darah. Ini mengakibatkan kepekatan darah menjadilebih tinggi dan osmolariti darah meningkat

Peningkatan osmolariti merangsang osmoreseptor di dalam hypotalamus.

Hypotalamus merangsang kelenjar pituitari posterior.

Kelenjar pituitari posterior merembeskan ADH ke dalam darah.

ADH bertindak ke atas buah pinggang, meningkatkan ketelapan pembuluh renal dan duktus pengumpulan. Ini membawa kepada penyerapan semula air.

Isipadu plasma meningkat . Oleh itu, osmolariti darah menurun selepas latihan dan meminum air.

AKK©2013

PENYELENGGARAAN ELEKTROLIT DAN

AIR

• Hormon Aldosterone

memainkan

peranan utama

dalam menyerap

semula natrium (Na).

• Penyerapan semula

natrium akan

mengalakkan

penyerapan semula

air dalam buah

pinggang.

Aktiviti muskularyang menggalakkanberpeluh danmeningkatkantekanan darah.

Berpeluh mengurangkan isipadu plasma dan pengaliran darah ke buah pinggang.

Pengurangan pengaliran darah ke bahagian renal buah pinggang menstimulasikan buah pinggang untuk mengeluarkan hormon renin.. Renin membawa kepada pembentukan angiotensin I, yang diubah menjadi angiotensin II.

Angiotensin II menstimulasikan pengeluaran aldosterone dari kortex kelenjar adrenal.

Aldosterone meningkatkan penyerapan semula Na+ dan H2O di dalam pembuluh renal.

Isipadu plasma meningkat; pembentukan air kencing berkurangan selepas beberapa hari bersenam dan pengambilan air dan sodium

KESAN LATIHAN ANAEROBIK

• Peningkatan aktiviti enzim untuk penjanaan

ATP-PC Pengeluaran enzim yang terlibat dalam penjanaan

ATP-PC akan meningkat, mempercepatkan lagi

proses sintesis dan resintesis.

• Peningkatan fiber otot

Latihan anaerobik mengoptima perekrutan fiber

otot. Ini akan membolehkan pergerakan tubuh badan

yang lebih efisien.

AKK©2013

•Peningkatan kekuatan penguncupan otot

Latihan kekuatan akan meransang perekrutan lebih

banyak fiber otot dan ini akan meningkatkan

kekuatan penguncupan otot.

•Peningkatan keupayaan memampan tahap

laktatLatihan anaerobik akan meningkatkan kapasiti otot

untuk menahan kesan asid laktik terkumpul semasa

anaerobik glikolisis.

KESAN LATIHAN ANAEROBIK

AKK©2013

KESAN LATIHAN AEROBIK

• Pembesaran struktur jantung (hipertrofi). Latihan aerobik meningkatkan saiz ruang ventrikel kiri.

• Peningkatan isipadu plasmaMenpercekapkan penyelenggaraan suhu badan serta

penghantaran oksigen semasa bersenam.

• Peningkatan jumlah saiz mitokondria.

Latihan aerobik akan meningkatan jumlah dan saiz

mitokondria serta enzim, dalam fiber otot. Ini

meningkatkan kapasiti aerobik.

AKK©2013

• Peningkatan aliran kitaran darah ke seluruh

badan.Latihan aerobik akan meningkatkan jumlah aliran

darah. Ini seterusnya akan meningkatkan keluaran

kardiak.

• Peningkatan jumlah kapilari di dalam otot.

Latihan aerobik akan meningkatkan jumlah kapilari

di dalam otot, seterusnya mempercekapkan

penghantaran darah ke seluruh badan.

KESAN LATIHAN AEROBIK

AKK©2013

• Peningkatan respon ventilatori yang berkesan

Latihan aerobik meningkatkan respon ventilatori,

dan ini membolehkan mekanisme pernafasan yang

lebih efisien.

• Peningkatan VO2 max

Latihan aerobik meningkatkan pengambilan oksigen

oleh sel-sel badan. Ini akan meningkatkan nilai

VO2max individu.

KESAN LATIHAN AEROBIK

AKK©2013

• Latihan anaerobik dan aerobik akan

meningkatkan saiz otot.

• Latihan jangka masa panjang akan membawa

kepada peningkatan jumlah otot sentak

perlahan (ST).

KESAN LATIHAN TERHADAP OTOT

AKK©2013

HIPERTROFI OTOT

• Peningkatan saiz otot

hasil daripada latihan

rintangan berjangka

masa panjang.

• Ia terjadi kerana

hipertrofi fiber dan

atau hiperplasia fiber

otot.

AKK©2013

FIBER HIPERTROFI

Fiber hipertrofi merujuk kepada peningkatan

dalam saiz fiber otot yang sedia ada.

a. Sebelum Latihan b. Selepas Latihan

AKK©2013

FIBER HIPERPLASIA

• Fiber hiperplasia merujuk kepada peningkatan jumlah bilangan fiber otot.

Hipertrofi Sel

Hiperplasia Sel

AKK©2013

SUMBER RUJUKAN

Marieb, E.N. (2012). Essentials of Human

Anatomy and Physiology (10th Edition). Pearson,

San Francisco, CA.

Wilmore, J.H. and Costill, D.L. (2007) Physiology

of Sport and Exercise (4th Edition). Human

Kinetics, Champaign, IL.

AKK©2013