Berolahraga secara teratur telah terbukti bermanfaat untuk pembuluh darah pada orang sehat maupun orang dengan faktor resiko penyakit jantung-pembuluh darah seperti hipertensi, hiperkolesterol, dan diabetes. Selama berolahraga, terjadi peningkatan laju aliran darah yang meningkatkan terjadinya stress fisik pada dinding pembuluh darah berupa gesekan, regangan dan tekanan. Hal ini memicu terjadinya peningkatan fungsi endotel dan produksi nitrogen monoksida (nitric oxide: NO) sehingga terjadi peningkatan kapasitas vasodilatasi pembuluh darah saat terjadi stress. Efek olahraga terhadap pembuluh darah tersebut tidak hanya terjadi pada pembuluh darah yang berukuran besar dan sedang, namun juga terjadi pada pembuluh darah yang berukuran mikro seperti pada kapiler di otot. Seperti halnya mikrosirkulasi pada otot, mikrosirkulasi kulit merupakan pembuluh darah yang sangat aktif pada saat berolahraga terkait fungsinya untuk membuang panas tubuh yang berlebihan selama berolahraga. Namun hingga kini, adaptasi mikrosirkulasi kulit belum banyak diketahui karena keterbatasan teknologi pemeriksaan mikrosirkulasi kulit pada saat ini.
Optical coherence tomography (OCT) adalah metode pencitraan optik non-invasif dengan resolusi sangat tinggi sehingga dapat mendeteksi pembuluh darah yang sangat kecil dengan resolusi 30 mikron secara in vivo, dalam kondisi basal maupun untuk melihat respons pembuluh darah saat diberikan stimulus tertentu. Teknik ini tidak hanya memberikan visualisasi mikrosirkulasi kulit dengan resolusi sangat baik, namun juga dapat mengukur parameter pembuluh darah (diameter, kecepatan dan laju aliran darah serta kepadatan pembuluh darah per luas area tertentu) secara komprehensif dan akurat.
Pada penelitian ini, kami mengaplikasikan teknik pencitraan OCT untuk mendeteksi adaptasi olahraga terhadap struktur anatomi dan fungsi mikrosirkulasi kulit. Enam belas orang dewasa sehat berusia muda berpartisipasi pada penelitian ini yang kemudian dibagi menjadi 2 kelompok yaitu kelompok kontrol dan kelompok olahraga. Pada kelompok olahraga, partisipan melakukan olahraga aerobik dengan memakai sepeda statis pada intensitas sedang-berat selama 30 menit, 3x per minggu selama 8 minggu. Dosis olahraga ini sesuai dengan anjuran dosis olahraga dari asosiasi American Sport College Medicine. Sedangkan pada kelompok kontrol disarankan untuk mempertahankan aktivitas fisiknya selama berlangsungnya penelitian ini. Serangkaian tes fisik dilakukan sebelum dan sesudah 8 minggu latihan olahraga untuk mengukur kebugaran, komposisi tubuh, pengukuran fungsi pembuluh darah konduit pada arteri brakhial, dan mikrosirkulasi kulit. Tes mikrosirkulasi kulit dilakukan dengan menggunakan teknik pencitraan OCT pada kondisi istirahat dan saat dilakukan pemanasan lokal hingga suhu 44⁰C. Hal ini bertujuan untuk menstimulasi respons maksimal pada mikrosirkulasi kulit.
Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa olahraga dapat meningkatkan kebugaran, menurunkan proporsi lemak tubuh dan meningkatkan masa tanpa lemak seperti otot dan tulang. Olahraga juga meningkatkan fungsi pada pembuluh darah konduit, namun tidak menyebabkan perubahan pada mikrosirkulasi kulit. Hal ini menunjukkan bahwa olahraga menyebabkan proses adaptasi yang tidak seragam pada pembuluh darah. Pada konteks penelitian ini, terjadi peningkatan fungsi pada pembuluh darah yang berukuran sedang yaitu pada arteri brakhialis, namun tidak pada mikrosirkulasi kulit. Hal ini dapat diakibatkan karena berbagai hal: (1) Adaptasi pada pembuluh darah terutama distimulasi oleh peningkatan stress gesekan, regangan dan tekanan pada dinding pembuluh darah akibat peningkatan laju aliran darah saat berolahraga. Hal ini diduga dapat terjadi pada mikrosirkulasi, misalnya pada mikrosirkulasi otot. Namun, ada faktor stimulasi lainnya yang memicu terjadinya proses adaptasi pada mikrosirkulasi yaitu hipoksia akibat terjadinya ketidakseimbangan antara suplai dan kebutuhan oksigen pada otot yang aktif berkontraksi saat berolahraga. Berbeda dengan otot, aliran darah pada mikrosirkulasi kulit meningkat bukan karena hipoksia, melainkan untuk membuang panas tubuh yang berlebihan saat berolahraga. (2) Pada proses adaptasi regulasi suhu tubuh akibat olahraga, terdapat faktor sentral seperti peningkatan volume darah/plasma darah dan keluaran jantung yang diduga berperan lebih dominan dibandingkan adaptasi pada organ perifer seperti kulit. (3) Kemampuan pembuluh darah untuk beradaptasi bergantung pada faktor waktu, misalnya pada pembuluh darah konduit seperti arteri brakhialis, peningkatan fungsi mendahului terjadinya adaptasi struktur anatominya. Sehingga, terdapat kemungkinan bahwa adaptasi mikrosirkulasi kulit tidak teridentifikasi pada waktu dilakukan pengukuran pada penelitian ini.
Dari hasil penelitian kami dapat disimpulkan bahwa olahraga secara teratur menyebabkan proses adaptasi pembuluh darah yang tidak seragam pada berbagai percabangan pembuluh darah. Pada penelitian kami, walaupun tejadi proses adaptasi pada pembuluh darah yang berukuran sedang, namun tidak terjadi adaptasi pada mikrosirkulasi kulit. Hasil penelitian kami mendukung teori adaptasi sentral yang berperan dominan pada proses adaptasi regulasi suhu tubuh pada orang yang berolahraga. Penelitian lebih lanjut dapat dilakukan pada kelompok orang dengan penyakit kardiovaskular atau yang memiliki faktor resiko terhadap penyakit tersebut, dimana gangguan mikrosirkulasi pada umumnya sudah terjadi.
Penulis: Raden Argarini (Dosen di Departemen Fisiologi dan Biokimia Kedokteran, Fakultas Kedokteran Universitas Airlangga):
Artikel dapat diakses melalui tautan berikut: https://journals.lww.com/acsm-msse/Fulltext/2021/09000/Adaptation_to_Exercise_Training_in_Conduit.17.aspx
Raden Argarini, Howard H. Carter, Kurt J. Smith, Robert McLaughlin, , Louise H. Naylor, Daniel J. Green. 2021. Adaptation to exercise training in conduit arteries and cutaneous microvessels in humans: An optical coherence tomography study. Medicine and Science in Sports and Exercise: 53 (9) pp 1945-57. doi: 10.1249/MSS.0000000000002654
