View
271
Download
11
Category
Preview:
Citation preview
MAKALAH FISIOLOGI
FISIOLOGI OTOT RANGKA
Oleh
DZURROTUL ATHIYAT
NIM 1220101057
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN DOKTER
FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS JEMBER
DAFTAR ISI
Fisiologi Anatomi Otot Rangka
Mekanisme potensial aksi otot
Mekanisme Umum Kontraksi Otot
Mekanisme Molekular Kontraksi Otot
Karakteristik Kontraksi Otot
Daftar Pustaka
Fisiologi Anatomi Otot Rangka
Nama lainnya adalah jaringan otot kerangka karena sebagian besar jenis otot ini melekat pada kerangka tubule.
Kontraksinya menurut kehendak kita dan di bawah pengaruh saraf sadar. Dinamakan otot lurik karena bila dilihat di bawah mikroskop tampak adanya garis gelap
dan terang berselang-seling melintang di sepanjang serabut otot. Oleh sebab itu nama lain dari otot lurik adalah otot bergaris melintang.
Kontraksi otot lurik berlangsung cepat bila menerima rangsangan, berkontraksi sesuai dengan kehendak dan di bawah pengaruh saraf sadar.
Fungsi otot lurik untuk menggerakkan tulang dan melindungi kerangka dari benturan keras.
Miofibril
- Sub unit dari masing-masing serat otot
- Sebuah sel otot dibentuk dari banyak miofibril
Miofilamen
- unit fungsional sel otot
- Sub unit dari miofibril
- Terdiri atas protein-protein kontraktil yang tebal dan tipis
Sarkomer
Miofilamen yang berkelompok bersama kedalam suatu pola berulang Setiap sarkomer mengandung filamen tebal dan tipis Filamen tebal terletak didaerah central sarkomer yang terdiri dari ratusan salinan protein
kontraktil miosin Filamen tipis melekat pada bagian tepi sarkomer yang terdiri atas tropomiosin, troponin,
dan aktin Daerah sarkomer yang hanya terdiri filamen tebal disebut zona H, bila hanya terdapat
filamen tipis disebut zone I. pita A adalah tempat filamen tebal dan tipis saling tumpang tindih. Sedangkan garis Z adalah tepi sarkomer tempat aktin melekat.
Setiap sarkomer terentang dari garis Z kegaris Z lainnya
Jembatan-Silang (Cross Bridge)
Adalah kepala miosin yang membentuk tonjolan-tonjolan kecil yang terbentang dari filamen miosin
Satu molekul miosin terdiri dari 6 rantai
1. Dua rantai berat berpilin bersama untuk membentuk sebuah ekor panjang dengan dua kepala globular
2. Empat rantai ringan bergabung, pada setiap dua rantai membentuk satu kepala, dengan sebuah kepala miosin, kepala-kepala tersebut membentuk tonjolan-tonjolan kecil yang terbentang dari filamen miosin
Mekanisme potensial aksi otot
Penyebab potensial aksi
Potensial aksi ditimbulkan oleh adanya sensasi yang dirasakan oleh tubuh. Sense
berarti otak mendapatkan informasi tentang keadaan lingkungan sekitar dan tubuh.
Sejarahnya, Terdapat 5 rasa yang dapat kita terima yaitu bau, suara, rasa, sentuhan, dan
cahaya. Pada saat ini kita dapat membagi sensasi menjadi dua, yaitu :
A. general sense
Dimana reseptornya secara luas tersebar di tubuh. General sense ini dapat dibagi
menjadi 2 bagian yaitu :
1. Somatic sense
Menyediakan informasi sensorik tentang tubuh dan lingkungan sekitar, yang
termasuk dalamnya adalah sentuhan, tekanan, suhu, propriosepsi, dan nyeri.
2. Visceral sense
Menyediakan informasi tentang keadaan organ internal, yang terutamanya nyeri
dan tekanan.
B. Special sense
Lebih mengkhusus pada struktur maupun penempatan pada organ tubuh. Yang
termasuk dalam special sense adalah bau, rasa, suara, cahaya, keseimbangan.
Potensial Aksi
Potensial aksi merupakan suatu perubahan cepat pada potensial membran yang menyebar
sepanjang serabut saraf. Setiap potensial aksi dimulai dengan perubahan mendadak dari
potensial membran negatif istirahat normal menjadi potensial positif dan kemudian
berakhir dengan kecepatan yang hampir sama dan kembali ke potensial negatif. Untuk
menghantarkan sinyal saraf, potensial aksi bergerak di sepanjang serabut saraf sampai
tiba di ujung serabut.
Tahapan potensial aksi adalah sebagai berikut :
1. Tahap Istirahat
Tahap ini merupakan potensial membran istirahat yang ada sebelum terjadinya potensial
aksi. Pada saat ini, membran dapat dikatakan “terpolarisasi”, karena selama tahap ini
erlangsung, potensial membrannya bersifat negatif dengan nilai sekitar -90 milivolt.
2. Tahap Depolarisasi
Pada tahap ini, membran secara tiba-tiba menjadi sangat permeabel terhadap ion natrium.
Hal ini menyebabkan kanal ion natrium terbuka dengan sepat dan sejumlah besar ion
natrium yang bermuatan positif berdifusi masuk ke dalam akson. Keadaan membran yang
awalnya terpolarisasi dengan nilai -90 milivolt secara cepat menjadi semakin positif,
karena difusi natrium sekaligus menetralisir keadaan tersebut. Hal ini meningkatkan
potensial membran. Aktifnya kanal ion natrium pada awal depolarisasi memunculkan
suatu feedbac positif, berupa trigger untuk terbukanya kanal-kanal ion natrium yang lain,
sehingga natrium akan terus berdifusi ke dalam akson hingga tercapai konsentrasi
tertentu.
Pada serabut saraf besar (bermielin), sejumlah besar ion natrium yang berdifusi ke dalam
akson tersebut menyebabkan potensial mencapai nilai 0, atau bahkan melampaui nilai 0
itu sendiri (menjadi sedikit positif). Namun pada serabut saraf kecil (tidak bermielin),
difusi ion natrium hanya mampu menyebabkan potensial membran meningkat hingga
nilai dibawah 0, dan tidak pernah melampaui sampai keadaan positif.
3. Tahap Repolarisasi
Tahapan ini berlangsung setelah tahap depolarisasi berakhir, dan membran menjadi lebih
permeabel terhadap ion kalium. Berakhirnya tahap depolarisasi adalah ketika kanal ion
natrium tertutup dengan cepat yang diikuti oleh pembukaan kanal ion kalium secara
lambat. Saat kanal ion kalium telah terbuka secara sempurna, sejumlah besar ion kalium
akan berdifusi keluar akson secara cepat. Hal ini menyebabkan potensial membran yang
tadinya menjadi positif karena depolarisasi kembali bersifat negatif, dan ketika sifat
negatif itu telah dicapai, kanal ion kalium akan kembali menutup secara lambat.
4. Hiperpolarisasi
Setelah tahap repolarisasi berakhir, dikenal suatu kondisi yang disebut positive after
potential. Keadaan ini merupakan kondisi potensial membran yang lebih negatif dari
kondisi istirahat. Terjadi beberapa milidetik setelah berakhirnya potensial aksi, terjadi
akibat lambatnya penutupan kanal ion K dan merupakan istilah yang salah kaprah akibat
faktor historis dalam pengukuran para ilmuan terhadap aksi potensial membran.
Mekanisme Umum Kontraksi Otot
1. Suatu potensial aksi berjalan di sepoanjang sebuah saraf motorik sampai ke ujungnya
pada serabut oto.
2. Di setiap ujung saraf menyekresi substansi neurotransmitter yaitu asetilkolin dalam
jumlah sedikit
3. Asetilkolin bekerja pada area setempa pada membrane serabut oto untuk membuka
banyak kanal bergerbang asetilkolin, melalui molekul-molekul protein yang terapung
pada membrane
4. Terbukanya kanal bergerbang asetilkolin memungkinkan sejumlah besar ion natrium
untuk berdifusi ke bagian dalam membran serabut otot. Peristiwa ini akan menimbulkan
suatu potensial aksi pada membrane
5. Potensial aksi akan berjalan sepanjang membrane serabut oto dengan cara yg sama
seperti potensial aksi berjalan di sepanjang membrane serabut saraf
6. Potensial aksi akan menimbulkan depolarisasi membrane otot, dan banyak aliran listrik
potensial aksi mengalir melalui pusat serabut otot. Di sini, potensial aksi menyebabkan
reticulum sarkoplasma melepaskansejumlah besar ion kalsium, yg tersimpan dalam
reitukulum
7. Ion-ion kalsium menimbulkan kekuatan menarik antara filament aktin dan iosin yg
menyebabkan kedua filamen tersebut bergeser satu sama lain, dan menghasilkan proses
kontraksi
8. Setelah kurang dari satu detik, ion kalsium dipompa kembali ke dalam reticulum
sarkoplasma oleh pompamebran ca2+, dan ion ini akan tetap disimpan dalam reticulum
sampai potensial aksi otot yg baru dating lagi, pengeluaran ion kalsium dari myofibril
akan menyebabkan kontraksi otot.
Mekanisme Molekular Kontraksi Otot
1. Filament aktin murni diselubungi oleh troponin dan tropomiosin tidak dapat berhubungan
dengan kepala jembatan silang myosin sehingga tidak dapat terbentuk kontraksi otot
2. Namun pada keadaan diamana terdapatnya potensial aksi yg menybabkan ion Na masuk
dan mengaktifkan troponin C yg akan berikatan dengan ion Ca2+ sehingga menyebabkan
troponin dan tropomiosin yg menyelubungi filament aktin akan bergeser, sehingga
filament aktin dapat berinteraksi dengan myosin.
3. Ketika filament aktin terbuka, ATP akan masuk ke kepala jembatan silang myosin.
4. Pada kepala ini terdapat enzim yg bekerja seperti ATPase sehingga mampu memecah
ATP menjadi ADP + ion Fosfat.
5. Perubahan energy ini akan meyebabkan kepala jembatan silang membengkok kearah
jembatannya sehingga terjadi pemendekan /penekukan yg disebut power stroke.
6. Sesudah terjadi power stroke, ADP dan fostat hasil reaksi tadi di lepas dari kepala dan
akan masuk ATP yg baru ke dalam kepala
Hal tersebut menyebabkan kepala jembatan silang terlepas yang kemudian akan terjadi
sKarakteristik Kontraksi Otot
1. Jenis-jenis kontraksi otot
1. KONTRAKSI ISOMETRIK
Kontraksi otot dikatakan isometrik bila otot tidak memendek selama kontraksi .
Kontraksi isometrik tidak membutuhkan “Sliding” miofibril-miofibril satu sama
lainnya, tetapi terjadi paksaan. Kontraksi isometrik selain dikarenakan beban yang
terlalu besar, bisa juga terjadi apabila ketegangan yang terbentuk di otot sengaja
dibuat lebih kecil dari yang diperlukan untuk menggerakkan badan. Dalam hal ini,
tujuannya adalah untuk menahan otot pada panjang tertentu walaupun otot mampu
menciptakan ketegangan yang lebih besar. Kontraksi isometrik submaksimum ini
penting untuk mempertahankan postur tubuh (misalnya menjaga tungkai tetap kaku
sementara berdiri) dan untuk menunjang benda pada posisi tertentu.
2. KONTRAKSI ISOTONIK
Isotonik bila otot memendek tetapi tegangan pada otot tetap konstan. Kontraksi
isotonik beban di gerakan memungkinkan terlihatnya kerja dari luar, suatu efek,
dengan alasan yang tidak diketahui. Menyebabkan lebih besara kebututhan energi
kimia untuk otot. Sebenarnya terdapat dua jenis kontraksi isotonik, yaitu :
konsentrik dan eksentrik. Pada keduanya otot tetap mengalami perubahan panjang
pada ketegangan tetap. Namun pada kontraksi konsentrik otot memendek, sedangkan
konsentrasi eksentrik otot memanjang. Pada konsentrasi eksentrik aktivitas
kontraktil melawan peregangan. Contohnya menurunkan sebuah beban ke tanah.
Selama tindakan ini, serat-serat otot bisep memanjangtetapi tetap berkontraksi
melawan peregangan. Ketegangan ini menahan berat benda.
3. hal yang dibutuhkan saat kontraksi
ATP
Calsium :berkaitan dengan otot saat jembatan silang
Aktin dan myosin
Impuls
neurotransmiter
4. hal yang mempengaruhi kontraksi otot
1. kekuatan stimulus
Ada 5 tipe
Subminimal : tidak berespon jika 1x (sebelum minimal)
Minimal : stimulus kontraksi paling kecil
Submaksimal : mendekati masimal tapi belum pada titik maksimal
Maksimal : menghasilkan kekuatan maksimal untuk kontraksi
Supramaksimal : titik klimaksnya kekuatan kontraksi sudah tidak bisa
ditingkatkan lagi
2. Jumlah stimulus
a. Efek menguntungkan
yaitu ketika jumlah stimulus yang berurutan pada otot dengan cara
sedemikian rupa sehingga stimulus kedua sudah pada relaksasi, maka
hasilnya kuatan kontraksi yang kedua lebih besar dari yang pertama
b. Super posisi
Dimana saat diberikan 2 stimulus yang berurutan apabila stimulus yang
kedua jatuh sesuadah periode relaksasi.
c. Somasi
Ada 2 cara
a. Somasi multiple
Meningkatkan jumlah unit otot motorik yang berkontraksi
b. Somasi frekuensi
Meningkatkan kontraksi juga dapat menimbulkan tetanisasi
Efek somasi
1. Tetani
- Kontraksi otot terus menerus tanpa jeda waktu, akibatn
stimulus yang berulang dengan frekuensi tinggi sehingga
bergerak terus dan melakukan eksitasi terus
- Otot hanya berhenti bila stimulus berhenti
- Contoh: kedutan
2. Fatrigue
- Keadaan berkurangnya aktivitas muscular akibat stimulus
yang berkurang
3. Suhu
a. Panas
i. Peningkatan eksitabilitas otot
ii. Percepatan proses kimia yang melibatkan pada kontraksi otot
iii. Penurunan viskositas otot
iv. c/ olahraga
b. dingin
i. Penurunan eksitabilitas otot
ii. perlambatan proses kimia yang melibatkan pada kontraksi otot
iii. peningkatan viskositas otot
iv. c/ rigor mortis
- keadaan tubuh sudah meninngal ditandai dengan kekakuan
otot dan sendi
- setelah kematian >> membrane sel permeable terhadap Ca
>> ion Ca masuk ke sabut otot >> terjadi pengningkatan
aktin myosin >> kontaksi otot
- karna untuk relaksasi tubuh membutuhkan ATP, sehingga
pada orang normal belum mati suhu hangat dan terjadi
kontraksi-relaksasi
- sedangkan pada orang mati, ATP tidak terbentuk lagi,
sehingga bisanya kontraksi saja dan suhu tubuh dingin,
dapat relaksasi pada saat dekomposisi yaitu setelah busuk.
4. Beban
a. After load
i. Beban pada otot setelah dimulainya kontraksi otot
ii. c/ angkat beban
b. free load
i. beban yang bekerja pada otot secara bebas, bahkan sebelum
dimulai kontrakksi otot
Daftar Pustaka
Guyton, A. C. & J. E. Hall. 2006. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Ed ke-11. Terjemahan:
Irawati Setiawan. Jakarta: EGC
Recommended