FK UHNMEDAN2014*

Otot polos

Otot jantung

Otot rangka = Otot skelet = Otot sadar = Otot lurik = Otot serat lintang*

Bentuk: seperti gelendong, panjang, ramping, pipih dan langsingSetiap otot memiliki 1 inti (nukleus) di tengah Sitoplasmanya terdiri dari sarkoplasma yang mengandung miofibril (elemen yang mampu berkontraksi sehingga dapat bergerak)Panjang otot polos bervariasi antara 15-500 , tergantung lokasi paling pendek otot pembuluh darah; paling panjang otot uterus (rahim wanita)

*

BENTUK: terdiri dari beberapa serabut otot yang bercabang & bersatu dengan serabut di sebelahnya anastomosoma atau sinsitium

Mempunyai garis gelap dan terang (tidak sejelas pd otot rangka); intinya di tengah (center)

LOKASI: hanya ada di jantung

*

BENTUK: terdiri dari banyak serabut, intinya terletak di tepi (pinggir), terdapat garis gelap dan terang (sangat jelas)Serabut otot rangka dilapisi oleh sarkolemma Di dalam sarkolema terdapat miofibril = elemen yang dapat berkontraksi)Serabut otot yang masing-masing dilapisi sarkolema berkelompok membentuk 15-30 serabut otot dan dilapisi fasikulusMasing-masing fasikulus dilapisi oleh jaringan ikat perimisium*

Jaringan ikat yang meliputi serabut otot rangka disebut endomisiumMasing-masing endomisium dilapisi lagi oleh epimisiumDalam otot rangka terdapat pigmen yang disebut mioglobin

LOKASI : semua otot yang melekat pada tulang, otot lidah, langit-langit (palatinum), pharing, ujung esophagus

*

*

KONTRAKTILITAS kemampuan otot untuk mengadakan respon (memendek) bila dirangsang

EKSTENSIBILITAS = DISTENSIBILITAS kemampuan otot untuk memanjang bila otot ditarik atau ada gaya yang bekerja pada otot tersebut (bila otot rangka diberi beban), misalnya uterus pada saat berisi fetus

ELASTISITAS kemampuan otot untuk kembali ke bentuk & ukuran semula setelah mengalami ekstensibilitas/distensibilitas (memanjang) atau kontraktilitas (memendek)

IRRITABILITAS = EKSITABILITAS kemampuan otot untuk mengadakan respon bila di rangsang

*

PERUBAHAN BENTUK

PERUBAHAN KIMIA

PERUBAHAN PANAS

PERUBAHAN LISTRIK

*

*

Periode Laten Periode pemberian rangsang sampai terjadinya respon

2. Periode Kontraksi Periode pemendekan otot atau kontraksi

3. Periode Relaksasi Periode kembalinya otot pada keadaan semula setelah mengalami kontraksi *

*

Filamen-filamen tebal dan tipis saling bergeser saat proses kontraksiAktin merangsang aktivitas ATPase MiosinModel untuk interaksi Aktin dan Miosin berdasarkan pada strukturnyaKepala-kepala Miosin berjalan sepanjang filamen-filamen aktin*

*

Melibatkan suatu perubahan dalam keadaan yang relatif dari filamen-filamen aktin dan miosin. Selama kontraksi otot, filamen-filamen tipis aktin terikat pada dua garis yang bergerak ke Pita A, meskipun filamen tersebut tidak bertambah banyak perubahan dalam penampilan sarkomer, yaitu penghapusan sebagian atau seluruhnya garis H.Selain itu filamen miosin letaknya menjadi sangat dekat dengan garis-garis Z dan pita-pita A serta lebar sarkomer menjadi berkurang terjadi kontraksi Kontraksi berlangsung pada interaksi antara aktin dan miosin untuk membentuk komplek aktin-miosin*

*

Neuromuscular junction Kontraksi otot dipicu oleh motor neuron yang melepaskan neurotransmitter asetilkolin (Ach) berikatan ke reseptor nikotinik di sarkolemma membuka kanal ion Na+ masuk potensial aksi sarkolemma menyebar ke semua arah, dan secara konstan merangsang serat ototRetikulum sarkoplasmaRegulasi oleh ion kalsium

*

*

*

*

ATP ADP Energi yang dihasilkan untuk kontraksi

Fosfokreatin asam phosfat + kreatin Energi yang dihasilkan untuk resintesis ATP

Glikogen asam laktat Energi yang dihasilkan untuk resintesis fosfokreatin

1/5 (seperlima) asam laktat + O2 H2O + CO2 Energi yang dihasilkan untuk mengubah 4/5 ASAM LAKTAT menjadi GLIKOGEN

*

Energi untuk mengkontraksi ototKonsentrasi ATP dalam sel-sel otot : 25 mmol/kg jaringan otot skelet kering Jumlah ini cukup untuk mempertahankan kontraksi otot pada kapasitas maksimal mereka hanya dalam waktu beberapa detik sel otot yang aktif harus dapat mendaur ulang (recycle) ATP menjadi ADP, untuk mempertahankan kontraksi

*

*Struktur ATP

(Adenosine triphosphate)

Fungsi ATP Pada proses kontraksi

Untuk memompa kalsium kembali ke retikulum sarkoplasma selama masa relaksasi

Mempertahankan keseimbangan ion natrium/kalium sepanjang sarkolema (potensial membran)*

Karbohidrat : Glikolisis, Siklus KrebsFat: Oksidasi, Siklus KrebsProtein: Deaminasi, Siklus Krebs

Sarkoplasma otot skeletal : menyimpan glikogen dalam jumlah besar, terletak di granula, dekat ke pita IPelepasan glukosa dari glikogen tergantung pada fosforilase glikogen otot tertentu, yang dapat diaktifkan oleh Ca2+, epinefrin, dan AMP*

*

*

Jalur untuk mempertahankan sintesis ATP pada keadaan aerob :Fosfokreatin

Glikolisis dari Glikogen atau Glukosa

TCA cycle atau siklus Krebs

Transport rantai elektron *

Bila waktu yang dibutuhkan untuk kontraksi lebih dari beberapa detik, serat-serat yang membutuhkan glukosa sebagai bahan bakar dan sumber energinya akan mulai bergantung pada glukoneogenesis hepatik untuk menambah persediaan bahan bakar mereka, sedangkan serat otot jenis oksidatif akan meningkatkan pemakaian asam lemak untuk menghasilkan asetil-ko A untuk siklus Krebs Miosit memiliki mekanisme enzyme-driven yang melakukan recycle ADP secara efisien yang dihasilkan selama kontraksi*

*

Enzim kunci pada proses recycling laktat dari otot ke hepar adalah laktat dehidrogenase (LD) yang mengkatalisa perubahan antara laktat dan piruvat secara reversibel Ada 5 bentuk isoenzim LD dan tersebar luas di seluruh tubuhKelima enzim ini muncul karena adanya pengaturan oleh 4 subunit yang mengandung enzim iniSubunit-subunit ada 2 tipe, yaitu tipe H (heart) dan tipe M (muscle)*

Laktat dehidrogenase (LD)*

Bentuk-bentuk Isoenzim Laktat dehidrogenase*

Metabolisme Energi dalam serat-serat otot Serat Merah (serat tipe I) Memperlama usaha Metabolismenya terutama aerobik karena itu bergantung pada kecukupan suplai O2

Serat Putih (serat tipe II) Kontraksi cepat dan kuat. Serat ini dapat membentuk ATP dalam jumlah yang cukup bahkan dalam keadaan dimana kadar O2 hanya sedikit, ATP terutama didapat dari glikolisis anerob*

Serat Merah menyediakan ATP nya dari :Asam lemak: oksidasi-Tricarboxylic acid cycle (Siklus Krebs)Rantai respirasi

Warna merah berasal dari protein hem monomerik mioglobin, yang digunakan sebagai cadangan O2Mioglobin: afinitas terhadap O2 lebih tinggi daripada hemoglobin karena itu hanya melepaskan O2 nya ketika terjadi penurunan tekanan parsial O2 yang hebat*

*

Dua enzim, creatine kinase (CK) dan adenylate kinase (AK), penting untuk regenerasi ATP

Creatine dan Creatine kinase: Creatine disintesis dari glycine dan arginine dan membutuhkan S-adenosyl methionine (SAM) sebagai donor gugus metil

Creatine phosphate (= phosphocreatine = PCr)Senyawa kecil yang lebih kaya energiDapat melakukan rephosphorylate ADP berperan sebagai buffer energi*

FOSFOKREATIN(creatine phosphate / Pcr)Energi disimpan dalam otot skeletCreatine : disintesa dalam hepar (dari Arg, Gli, Met), dan diangkut ke sel-sel otot, dimana ini difosforilasi oleh kreatin kinase (dibutuhkan ATP) menjadi kreatin fosfatBertindak sebagai buffer ATP pada metabolisme otot

*

*

Enzim yang bertanggungjawab untuk meningkatkan ATP pada otot yang aktifCK ditemukan dalam konsentrasi tinggi di sel-sel ototIsoenzim : CK-MM, CK-BB dan CK-MB. Bentuk utama pada semua otot : CK-MM, tapi otot jantung juga mengandung CK-MB dalam jumlah bermakna, dimana isoenzim ini dapat digunakan sebagai marker khas untuk miokardial

*

CK melakukan refosforilasi ADP menggunakan PCr sebagai donor fosfatAK (myokinase / AMP kinase) melakukan proses:

*

Oksidasi asam lemak terjadi di mitokondria dan peroksisom pada hampir semua jaringan tapi secara kuantitatif otot adalah konsumen lemak yang utama

Asam lemak : nilai kalorinya lebih tinggi (38 kJ/mol), dibandingkan dengan glukosa (16 kJ/mol)

*

Asam amino mungkin digunakan sebagai bahan bakar : pada saat metabolisme karbohidrat tidak tercapai, misalnya pada keadaan starvasi atau ada aktivitas yang hebat dalam waktu yang berkepanjangan

Ada beberapa asam amino yang berbeda-beda yang dapat masuk ke intermediat glikolisis (misalnya piruvat) atau siklus Krebs (misalnya oksaloasetat)

*

Alanin dilepaskan dari protein otot atau disintesis dari piruvat melalui proses transaminasi, memasuki aliran darah dan diangkut ke hepar Transaminasi di hepar merubah alanin kembali menjadi piruvat yang kemudian pada saatnya akan digunakan untuk mensintesis glukosa; glukosa diangkut ke jaringan melalui darah. Ini disebut dengan glucose-alanine cycle *

Glucose-Alanin Cycle*

Kontraksi otot menghasilkan ADP

Bila ADP tidak dapat di recycled menjadi ATP, maka kontraksi akan berhenti

Refosforilasi ADP oleh fosforilasi oksidatif mitokondria adalah pilihan yang wajar sekali untuk menghasilkan ATP, tetapi ini biasanya digunakan untuk oksidasi serat tipe I*

Berbagai Sumber ATP di Otot*

Pelari Sprinter : Creatine Phosphate & Glikolisis anaerob untuk membuat ATP Lari 100-m : creatine phosphate (45 detik pertama) dan kemudian glikolisis anaerob, menggunakan glikogen otot sebagai sumber glukosa

Pelari Maraton : Fosforilasi Oksidatif Sumber bahan bakar utama adalah glukosa darah dan free fatty acids (FFA), yang dalam jumlah besar berasal dari pemecahan triasilgliserol dalam jaringan adiposa, yang di stimulasi oleh epinefrin

*

*