Jari-Jari Tangan Kanan BengkakSebastian Ivan Kristianto102014242Fakultas KedokteranUniversitas Kristen Krida Wacana Jakarta Barat

Pendahuluan Dalam tubuh manusia terdapat tulang yang tersusun membentuk tubuh manusia yang terlihat seperti sekarang. Tulang membentuk rangka untuk membentuk bentuk tubuh. Tulang juga berfungsi sebagai tempat untuk melekatnya organ lain yang salah satunya adalah otot. Otot melekat pada tulang. Dalam makalah kali ini, kami akan membahas tentang struktur tulang dan otot yang terutama adalah pada tangan, mekanisme kerja otot dan juga metabolisme otot dalam tubuh manusia. Dari makalah ini, kami berharap dapat lebih mengerti tentang tulang dan otot, peran dan proses terbentuknya. Makalah ini juga bertujuan untuk memenuhi tugas Problem Based Learning pada blok 5 ini. Kami berharap makalah ini dapat bermanfaat bagi yang membacanya.

Pembahasan Struktur Otot dan Tulang pada Tangan Secara Makrokopis

Struktur Tulang Tangan1

Gambar 1. Tulang tangan.

Struktur Otot Tangan1 Bagian Dalam

Gambar 2. Otot-otot telapak tangan lapisan dalam.

Bagian Otot Punggung Tangan1

Gambar 3. Otot-otot punggung tangan.

Secara Mikrokopis

Struktur TulangTulang terdiri atas dua jenis jaringan: jaringan kompak (padat) dan jaringan seperti spon. Jaringan kompak tulang keras dan padat. Dijumpai dalam tulang pipih dan tulang pipa dan sebagai lapisan tipis penutup semua tulang.2,3Struktur kasar tulang pipa seperti tulang anggota badan memiliki kedua varietas jaringan tulang. Bila digergaji secara longitudinal (memanjang) maka dapat dilihat ada jaringan kompak dan jaringan bentuk jala. Tulang pipa dapat dibagi dalam batang atau bagian tengahnya dan kedua ujungnya. Bila batangnya dipotong melintang maka akan tampak jaringan tulang padat dan sebuah rongga di tengahnya kanalis (saluran) medularis, berisi sumsum tulang yang berwarna kuning. Bila ujung tulang pipa yang dipotog, maka ruangan dalam jaringan kanselus tampak berisi sumsum tulang yang merah. Dalam sumsum kuning terbanyak terdapat sel lemak dalam sumsum merah terdapat sangat banyak sel darah merah. Sumsum tulang yang merah ialah tempat terbentuknya baik sel darah merah maupun sel darah putih.2Struktur halus, irisan transversal (melintang) dalam lapis tulang yang padat memperlihatkan lukisan yang indah berupa lingkaran-lingkaran. Dalam pusat tiap lingkaran terdapat saluran Havers. Lempeng-lempeng tulang atau lamela disusun konsentris sekitar saluran dan di antara lempeng-lempeng itu terdapat ruangan kecil-kecil yang disebut lakuna. Ruangan-ruangan ini mengandung sel-sel tulang, saling bersambungan satu sama lain, dan juga disambungkan dengan saluran Havers di tengah-tengah oleh saluran-saluran kecil bernama kanalikuli. Setiap lukisan yang terbentuk dengan demikian merupakan satu sistem Havers yang lengkap terdiri atas: Saluran Havers di pusatnyya berisi urat saraf, pembuluh darah dan aliran limfe, lamela yang tersusun konsentris, lakuna yang mengandung sel tulang dan kanalikuli yang memancar di antara lakuna dan menggandengkannya dengan saluran Havers.2Daerah di antara sistem-sistem Havers ini terjadi atas lamela interstisiil, sedangkan kanalikuli tersusun agak berlainan. Lamela dalam jaringan bentuk jala tersusun kurang teratur dan tidak mempunyai saluran Havers, sedangkan pembuluh darah bercabang-cabang dalam ruangan interstisiil yang berisi sumsum untuk memberi persedian darah kepada pembuluh darah yang lebih halus.2Struktur OtotSistem otot terdiri dari sejumlah besar otot yang bertanggung jawab atas gerakan tubuh. Otot-otot volunter melekat pada tulang, tulang rawan, ligamen, kulit atau otot lain melalui struktur fibrosa yang disebut tendon dan aponeurosis. Serabut-serabut otot volunter bersama selubung sarkolema, masing-masing tergabung dalam kumparan oleh endomisium dan dibungkus oleh perimisium. Kelompok serabut tersebut digabungkan oleh selubung yang lebih padat, yang disebut epimisium dan gabungan fasikulus ini membentuk otot volunter badan individu.2-4Semua otot memiliki suplai darah yang baik dari arteri-arteri di dekatnya. Arteriol pada perimisium memberi cabang kapiler yang berjalan dalam endomisium dan melintasi serabut-serabut. Pembuluh arah dan saraf memasuki otot bersama-sama di daerah hilum.2Kebanyakan otot mempunyai tendon pada salah satu atau kedua ujungnya. Tendon terdiri dari jaringan fibrosa dan biasanya berbentuk seperti tali, meskipun pada beberapa otot yang pipih tali tersebut digantikan oleh suatu lembaran fibrosa kuat yang disebut aponeurosis. Jaringan fibrosa juga membentuk lapisan pelindung atau selubung otot, yang dikenal sebagai fasia. Bila satu otot menempel pada otot lain, serabut-serabut otot ini bisa saing memilin, perimisium otot yang satu bersatu dengan perimisium otot yang lain atau keduanya bisa menggunakan tendon yang sama. Jenis hubungan yang ketiga terdapat pada otot-otot dinding abdomen, di mana serabut-serabut aponeurosis saling menyilang, membentuk linea alba, yang dapat terlihat sebagai cekungan dangkal di atas umbilikus.2Ciri struktural yang paling menonjol pada serat otot rangka adalah ada banyak miofibril. Setiap miofibril terdiri dari susunan teratur unsur-unsur sitoskeleton yang sangat terorganisasi,yaitu filamen tebal yang bergaris tengah 12 sampai 18 nm dan panjang 1,6 m adalah susunan khusus dari protein miosin sedangkan filamen tipis yang bergaris tengah 5 sampai 8 nm dan panjang 1,0 m, keduanya terutama dibentuk oleh protein aktin.3,4Dilihat di bawah mikroskop cahaya, sebuah miofibril yang berada dalam keadaan relaksasi memperlihatkan pita-pita gelap (pita A) dan pita terang (pita I) berganti-ganti. Pita-pita dari semua miofibril terletak sejajar satu sama lain dan secara kolektif menimbulkan gambaran seran lintang pada serat otot rangka. Serangkaian tumpukan filamen tebal dan tipis yang berganti-ganti dan sedikit tumpang tindih satu sama lain membentuk pita A dan pita I. Pita A terdiri dari tumpukan filamen tebal bersama dengan bagian dari filamen yang tipis yang tumpang tindih di kedua ujung filamen tebal. Filamen tebal hanya ditemukan di pita A dan terlentang di seluruh lebarnya. Daerah yang lebih terang di dalam bagian tengah pita A, tempat filamen-filamen tipis tidak bertemu dikenal sebagai zona H.3,4Pita I terdiri dari bagian filamen tipis sisanya yang tidak menonjol ke pita A. Di bagian tengah pita I yang memadat terlihat sebuah garis Z vertikal. Daerah antara dua garis Z disebut sarkomer. Garis Z adalah protein sitoskeleton yang menggepeng sperti piringan yang menghubungkan filamen-filamen tipis dari dua sarkomer yang berdampingan. Selama pertumbuhan, otot mengalami peningkatan panjangnya karena penambahan sarkomer, bukan karena peningkatan ukuran sarkomer seperti garis-garis Z yang menahan sarkomer-sarkomer agar tetap menyatu dalam suatu rantai di sepanjang miofibril, terdapat suatu protein penunjang yang menahan filamen-filamen tebal secara vertikal di dalam setiap tumpukan. Protein-protein tersebut dapat dilihat sebagai garis M, yang berjalan secara vertikal di bagian tengah pita A dan di tengah zona H.3,4Dengan mikroskop elektron, dapat terlihat jembatan silang yang halus berjalan dari setiap filamen tebal ke arah filamen-filamen tipis di sekitarnya di daerah tempat filamen tebal dan tipis bertumpang tindih. Secara tiga dimensi, filamen-filamen tipis tersusun secara heksagonal mengelilingi filamen tebal. Dari setiap filamen tebal menonjol jembatan-jembatan silang ke enam arah menuju filamen tipis yang mengelilinginya. Setiap filamen tipis, sebaliknya dikelilingi oleh tiga filamen tebal. Sebuah serat otot dapat mengandung 16 miliar filamen tebal dan 32 miliar filamen tipis, semua tersusun dengan pola yang sangat akurat di dalam miofibril.3,4

Pembuluh darah yang memasok otot rangka bercabang-cabang dalam empimisum dan menembus septa dari perimisium dan membentuk dalam endomisium anyaman kapiler sekitar setiap serat otot. Kapiler cukup berkelok untuk menyesuaikan diri terhadap perubahan panjang serat dengan agak melurus selama relaksasi dan lebih berkelok lagi semala kontraksi.Susunan fasikel bervariasi dari otot ke otot. Pada beberapa otot yang relative pendek, mereka terorientasi pararel terhadap arah tarikan dan sepanjang ototnya ia utuh. Pada otot sangat panjang, serat itu umummnya lebih pendek dari otot dan berhubunngan dengan satu atau lebih pita melintang jaringan ikat berjarak teratur sepanjang otot. Pada otot lain, disebut sebagai unipinat, fasikel terorientasi seorang terhadap pita memanjang jaringan ikat sepanjang satu sisi otot. Yang lain adalah bipinat, karena memiliki fasikel oblik yang memancar dari pusat jaringan ikat dalam otot, menghasilkan pola mirip bulu-bulu yang terjulur seorang terhadap sumbu pusat bulu. Beberapa otot adalah multipinat dengan fasikel oblik memancar dari bebeapa untaian jaringan ikat memanjang di dalam otot. Untaian ini mengumpul pada tendo. Hilangnya sedikit efisiensi sehubungan dengan arsitektur fasikel yang oblik di tutp oleh sangat banyaknya serat yang dapat ditampung dengan susunan ini. Ia umumnya dijumpai pada otot yang memerlukan kekuatan besar dan memerlukan jarak gerak yang pendek.3

Histogenesis tulangTulang selalu berkembang oleh pergantian jaringan ikat yang sudah ada. Pada embrio, terlihat dua modus osteogenesis berbeda. Dalam hal tulang dibentuk langsung dalam jaringan ikat primitive, maka disebut penulangan membranosa. Bila pembentukan tulang berlangsung dalam tulang rawan yang telah ada, maka disebut penulangan endokondral. Peletakan matriks tulang pada dasarnya sama dalam kedua modus pembentukan tulang itu, namun pada penulangan kedua modus pembentukan tulang itu, namun pada penulangan endokordonal, bagian terbesar tulang rawannya harus dihilangkan dulu sebelum peletakan tulang dimulai. Pada keduanya, tulang pertama kalo diletakan sebagai anyaman trabekel, disebut spongiosa primer, dan ini kemudian ditransformasi menjadi tulang yang lebih kompak dengan mengisi celah-celah di antara trabekel.Osteoblast baru dari sel osteoprogenitor dalam jaringan ikat perivaskular. Gambaran mitosis tidak tampak dalam osteoblas namum sering dalam sel osteoprogenitor.Di daerah spongiosa primer yang akan menjadi tulang kompak, trakebel terus menebal dengan mengorbankan jaringan ikat hingga ruang disekitar pembuluh darah sebagian besar telah menutup. Pada pengisian preogresif ruang perivaskuler, tulang diletakkan dalam lapis-lapis konsentris tidak teratur yang sedikit mirip system havers namun bukan tulang berlamel sejati karena serat kolagennya tersebar acak.Pada daerah-daerah di mana tulang spon akan tetap ada dalam kehidupan pasca-lahir, penebalan trakebel tidak terjadi dan jaringan vaskuler di antaranya berangsur ditransformasi menjadi jaringan hemopoietik. Jaringan ikat pembungkus tulang memadat dan menjadi periosteum. Setelah penumbuhan berhenti, osteoblas pada permukaan luar dan dalam tulang menjdai berbentuk mirip fibroblast dari, berturut-turut, periosteum dan endosteum. Jika di kemudian hari mereka di panggil untuk memperbaiki fraktur, kemampuan osteogenikanya di aktifan kembali dan sekali lagi menjadi osteoblas.3Mekanisme kontraksi otot tanganOtot manusia merupakan suatu alat yang penting untuk menunjang pergerakan atau selama aktifitas. Pergerakan otot sadar diawali dengan adanya sebuah sinyal dari syaraf motorik (gerak) yang memerintahkan agar otot ini bergerak sesuai dengan batasan kemampuan geraknya. Tanggapan atau reaksi otot ini sepenuhnya tergantung pada kondisi otot itu sendiri. Sehingga apabila kondisi otot tersebut terganggu, maka pergerakan yang terjadi akibat kontraksi otot tersebut akan berjalan lambat dan tidak maksimal.4,5 Kontraksi otot diawali dengan adanya pengantar impuls (potensial aksi) syaraf motorik alfa menuju motor endplate di membrane otot rangka. Sebelum terjadi potensial aksi syaraf motorik alfa, pada motor endplate telah terjadi depolarisasi sebagai akibat terlepasnya asetikolin (ACh) dalam kuantum kecil secara terus menerus. Dengan adanya potensial aksi di syaraf motoriknya, pelepasan ACh dalam akan sangat banyak sehingga depolarisasi di endplate menjadi potensial aksi otot yang kemudian menjalar sepanjang membrane sel otot dan tubulus T. Akibatnya, pintu Ca di retikulum sarkoplasma membuka dan melepaskan ion Ca ke sitoplasma sel otot. Ion Ca kemudian menyebar keseluruh sitoplasma dan berikatan dengan troponin C.Mekanisme kerja otot pada dasarnya melibatkan suatu perubahan dalam keadaan yang relatif darifilamen-filamen, aktindanmyosin. Otot yang mendapat rangsangan akan bekerja dengan cara berkontraksi. Kontraksi otot ditandai dengan memendeknya otot. Serta menegang dan memendeknya otot di bagian tengah. Apabila otot tidak tidak bekerja maka otot akan kembali mengendur dan beristirahat atau relaksasi. Otot dapat berkontraksi karena adanya pemecahan molekul energy yang disebut adenosine triphosphate (ATP). Untuk aktifitas berat selama 5 menit sel otot membutuhkan 85 gram ATP. Pemecahan ikatan kimia ATP ini menghasilkan produk sampingan yaitu adenosine diphospate (ADP). Energy yang di lepaskan oleh molekul ATP meningkatkan filament-filamen protein mendorong otot untuk memendek (berkontraksi). Mekanisme kerja otot tersebut juga melibatkan kalsium.5,6 Kontraksi otot dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain :1. Treppeatau staircase effect, yaitu meningkatnya kekuatan kontraksi berulang kali pada suatu serabut otot karena stimulasi berurutan berseling beberapa detik. Pengaruh ini disebabkan karena konsentrasi ionCa2+di dalam serabut otot yang meningkatkan aktivitas miofibril.2. Summasi, berbeda dengan treppe, pada summasi tiap otot berkontraksi dengan kekuatan berbeda yang m3. Merupakan hasil penjumlahan kontraksi dua jalan (summasi unit motor berganda dan summasi bergelombang).4. Fatiqueadalah menurunnya kapasitas bekerja karena pekerjaan itu sendiri.5. Tetaniadalah peningkatan frekuensi stimulasi dengan cepat sehingga tidak ada peningkatan tegangan kontraksi.6. Rigorterjadi bila sebagian terbesar ATP dalam otot telah dihabiskan, sehingga kalsium tidak lagi dapat dikembalikan ke RS melalui mekanisme pemompaan.5,7

Gambar 3. Mekanisme kontraksi otot.

Mekanisme kerja enzim otot

Kontraksi secara kimia dan enzim yang berperan di dalamnya :1. Di awal siklus kontraksi, ATP berikatan dengan kepala myosin di sisi enzim yang menghidrolisi, ATPase.2. ATPase memecah ATP menjadi ADP dan fosfat anorganik. Keduanya tetap melekat di kepala myosin (ATP ADP + P + energy).3. Energy yang dilepas melalui proses hidrolisis mengaktivasi kepala myosin ke dalam posisi yang condong, siap mengikat aktin.4. Ion-ion kalsium, yang telah dilepas reticulum sarkoplasma berikatan dengan troponin yang melekat pada tropomiosin dan aktin.5. Kompleks troponin-ion kalsium mengalami perubahan susunan yang memungkinkan tropomiosin menjauhi posisi penghalang aktinnya.6. Sisi pengikat-miosin pada aktin kemudian terbuka untuk memungkinkan terjadinya perlekatan pada sisi pengikat-aktin di kepala myosin.7. Saat pengikatan, ADP dan fosfat anorganik dilepas dari kepala myosin, dan kepala myosin bergerak dan berputar ke arah yang berlawanan untuk menarik filament ktin yang melekat menuju pita H. peristiwa ini disebut power stroke kepala myosin.8. Kepala myosin tetap terikat kuat pada aktin sampai sebuah molekul baru ATp melekat padanya dan melemahkan ikatan anatara aktin dan myosin.9. Kepala myosin terlepas dari aktin, condong kembali, dan siap untuk melekat pada aktin di sisi baru, berputar, dan kembali menarik untuk siklus.10. Siklus tersebut terjadi dalam ribuan kepala myosin selama masih ada stimulasi saraf, dan jumlah ion kalsium serta ATP mencukupi.11. Relaksasi otot terjadi saat stimulasi saraf berhenti dan ion kalsium tidak lagi dilepas. Ion kalsium di transfer kembali ke reticulum sarkoplasma dengan pompa kalsium dalam membrane reticulum sarkoplasma.12. Rigor mortis. ATP diperlukan untuk melepaskan myosin dari aktin. Penipisan ATP dalam otot secara total dan ketidakmampuan untuk menghasilkan lebih banyak ATP, seperti yang terjadi setelah mati, mengakibatkan terjadinya perlekatan permanen aktin dan myosin, serta rigiditas otot.6

Kesimpulan Tulang dan otot sangat berperan penting dalam tubuh manusia dalam menjalankan kehidupan sehari-hari. Tulang dan otot ini yang merupakan komponen dalam tubuh manusia untuk melakukan segala aktifitas atau kegiatan manusia sehari-hari, seperti berjalan, berlari, mengambil benda, dan sebagainya. Dan jika salah satu dari tulang atau otot mengalami gangguan akan menghambat kerja dalam tubuh manusia dan aktifitas sehari-hari manusia.

Daftar Pustaka1. Puts R dan Pabst R. Atlas anatomi manusia sobotta ed 22. Penerbit Buku Kedokteran EGC. Jakarta. 2006.2. Watson R. Anatomi dan fisiologi untuk perawat ed 10. Penerbit Buku Kedokteran EGC. Jakarta. 2002.3. Ganong WF. Buku ajar fisiologi kedokteran ed 22. Penerbit Buku Kedokteran EGC. Jakarta. 2008.4. Sherwood L. Fisiologi manusia dari sel ke sistem. Penerbit Buku Kedokteran EGC. Jakarta. 2001.5. Guyton AC dan Hall JE. Buku ajar fisiologi kedokteran ed 11. Penerbit Buku Kedokteran EGC. Jakarta. 2008.6. Murray RK, Granner DK, Rodwell VW. Biokimia harper ed 27. Penerbit Buku Kedokteran EGC. 2009.

13