1. Mitokondria
Mitokondria merupakan organel intrasel yang berperan dalam metabolisme dan mempertahankan
homeostasis intraseluler. Peranan mitokondria ini sangat dipengaruhi oleh aging, penyakit kronik, dan
inaktivitas fisik. Oleh karenanya, literatur menyatakan pentingnya latihan dalam rangka meningkatkan
fungsi dan biogenesis mitokondria.
Tipe latihan secara garis besar dibagi menjadi dua, yaitu ketahanan dan penguatan. Tujuan latihan
endurance adalah meningkatkan daya tahan otot terhadap suatu beban dalam jangka waktu tertentu.
Sedangkan latihan penguatan bertujuan meningkatkan kekuatan otot terhadap jumlah beban tertentu
berdasarkan hitungan 1RM. Latihan ketahanan dikatakan mengubah regulasi AMP, kalsium
intraseluler, dan ROS, sehingga dapat meningkatkan jumlah protein yang berperan dalam proses
transkripsi biogenesis mitokondria seperti calcium-dependent protein kinase (CaMK), AMP-activated
protein kinase (AMPK), dan p38 mitogen activated protein kinase (p38MAPK).
Sedangkan latihan penguatan dengan beban berat secara umum dapat menstimulasi protein
myofibril, yang bila dilakukan dalam kurun waktu lama dapat merangsang terjadinya hipertrofi otot.
Selain itu, latihan penguatan dikatakan menstimulasi sinyal myoseluler yang berperan dalam
biogenesis mitokondria. Beberapa pengaruh latihan penguatan terhadap mitokondria adalah:
1. Mitokondria protein synthesis (MitoPS) dan laju sintesis protein myofibrillar meningkat
selama fase pemulihan awal (0-4 jam) pasca latihan penguatan beban berat.
2. Latihan penguatan beban ringan yang dilakukan secara perlahan dengan kontraksi tonik dapat
meningkatkan MitoPS pada masa pemulihan 0-6 jam dan 24-30 jam pasca latihan.
3. Meningkatkan amino acid-sensitive signalling protein mechanistic target of Rapamycin
(mTOR) yang berfungsi dalam regulasi MitoPS.
Biomarker yang digunakan untuk melihat pengaruh latihan penguatan terhadpaa mitokondria adalah
citrate synthase (CS), yang dengan mikroskop elektron menggambarkan hubungan terhadap
kepadatan volume mitokondria.
2. Otot
Secara garis besar otot dibagi menjadi otot polos dan otot skelet. Kepentingan otot skelet terutama
dalam regulasi metabolisme protein, sebagai reservoir asam amino, mempertahankan sintesis protein
saat absorpsi asam amino intestinal terganggu, dan merangsang gluconeogenesis hepatic saat
keadaan lapar, sehingga glukosa dalam plasma terjaga stabil.
Dalam kaitannya dengan metabolisme otot skelet, latihan penguatan dikatakan menurunkan massa
lemak, meningkatkan HDL, menurunkan LDL, gula darah, dan tekanan darah. Selain itu, latihan
penguatan dapat meningkatkan sensitivitas insulin dan meningkatkan toleransi glukosa. Hal ini sejalan
dengan penelitian yang menyebutkan bahwa latihan penguatan meningkatkan aktivitas GLUT 4
sebagai transporter glukosa ke jaringan. Dalam kaitannya dengan sarcopenia dan osteoporosis, latihan
penguatan ternyata meningkatkan BMD daerah panggul, leher, dan tulang radius. Latihan penguatan
jangka panjang akan meningkatkan massa otot yang ditandai dengan peningkatan proliferasi sel
satelit, suatu precursor pertumbuhan sel otot skelet, dan teraktivasinya hormone growth factor
seperti IGF-1, IGF-2, FGF, TNF-B, dan IL-6.
IL-6 diproduksi saat otot dalam keadaan kontraksi. Kontraksi otot meningkatkan lipolysis, oksidasi
asam lemak, dan meningkatkan ambilan glukosa dengan mengaktifkan phosphatidylinositol 3 kinase
(p13k). Efek dari diproduksinya IL-6 juga menurunkan produksi TNF-α, salah satu sitokin pro-inflamasi.
Peranan IL-6 tergantung dari lokasinya. Pada jaringan adiposa, IL-6 meningkatkan aktivasi NFkB
dimana akan meningkatkan sintesis sitokin pro-inflamasi seperti TNF-α dan IL-1. Sedangkan pada otot
skelet, IL-6 meningkatkan Ca intraseluler dan p38MAPK yang berefek antiinflamasi. Selain itu IL-6 juga
meningkatkan sensitivitas insulin terhadap reseptornya.
Resistensi insulin menurunkan uptake glukosa oleh otot, menurunkan sintesis glikogen hepatic,
meningkatkan lipogenesis hepatik , dan meningkatkan hiperlipidemia. Beberapa keadaan ini akan
meningkatkan asetil KoA hepatik dan konversi gliserol menjadi glukosa, sehingga menjadikan kadar
gula darah puasa dan post prandial meningkat.
Sebagai kesimpulan, latihan penguatan dapat meningkatkan kapasitas oksidatif mitokondria,
meningkatkan degradasi lipid intramuskuler, meningkatkan aktivitas translokasi GLUT-4, dan
menurunkan TNF-α.