1.1     Latar Belakang Teori

1.1.1 Sistem Saraf Perifer

System saraf perifer terdiri dari saraf kranial dan saraf spinal yang

menghubungkan otak dan medulla spinalis dengan reseptor  dan efektor. Secara

fungsional sistem saraf perifer dibagi menjadi dua, yaitu:

1.   Saraf Aferen (sensorik)

  Mentransmisi informasi dari reseptor sensorik ke sistem saraf pusat.

2.   Saraf Eferen (motorik)

Mentransmisi informasi dari sistem saraf pusat ke otot dan kelenjar.

Sistem ini mempunyai dua subdivisi, yaitu:

a.    Divisi Somatik (volunter)

Berkaitan dengan perubahan lingkungan eksternal dan pembentukan

respons motorik volunter pada otot rangka.

b.     Divisi Otonom (involunter)

Mengendalikan seluruh respons involunter pada otot polos, otot jantung,

dan kelenjar dengan cara mentransmisi impuls saraf melalui dua jalur, yaitu:

( i )     Saraf Simpatis

Berasal dari areal toraks dan lumbal pada medulla spinalis.

( i i )   Saraf Parasimpatis

Berasal dari area otak dan sakral pada medulla spinalis.

(Sloane,2003)

1.1.2        Morfologi Otot Lurik

Otot lurik atau otot rangka adalah sejenis otot yang menempel pada rangka

tubuh dan digunakan untuk pergerakan. Otot ini disebut otot lurik karena pada

otot ini tampak daerah gelap (miosin) dan terang (aktin) yang berselang-seling.

Disebut juga otot rangka, karena melekat di rangka dan juga otot sadar, karena

bekerja di bawah kesadaran kita.  Setiap sel otot lurik berbentuk silindris

panjang berinti banyak , terletak di tepi sel. Membrane sel otot disebut

sarkolema yang dibungkus endomesium yaitu jaringan otot yang banyak

mengandung kolagen, reticulum dan elastin.

1.1.3   Mekanisme Umum Kontraksi Otot (Guyton, 1997)

Tahap-tahap kontraksi otot adalah sebagai berikut :

a. Pada serat otot, suatu potensial aksi berjalan di sepanjang sebuah saraf

motorik sampai pada ujungnya.

b.    Pada setiap ujung, saraf mensekresi substansi neutransmiter yaitu

asetilkolin dalam jumlah sedikit.

c.      Asetilkolin bekerja pada area setempat pada membran serat otot untuk

membuka saluran bergerbang asetilkolin melalui molekul-molekul protein

dalam membran serat otot.

d.     Terbukanya saluran asetilkolin memungkinkan sejumlah besar ion

natrium untuk mengalir ke bagian dalam membran serat otot pada titik

terminal saraf. Peristiwa ini akan menimbulkan suatu potensial aksi dalam

serat otot.

e.     Potensial aksi akan berjalan di sepanjang membran serat otot dalam cara

yang sama seperti potensial aksi berjalan di sepanjang membran saraf.

f.     Potensial aksi akan menimbulkan depolarisasi membran serat otot pada

tempat dimana potensial aksi menyebabkan retikulum sarkoplasma

melepaskan sejumlah besar ion kalsium yang telah disimpan di dalam

retikulum ke dalam miofibril.

g.    Ion-ion kalsium menimbulkan kekuatan tarik-menarik antara filamen

aktin dan miosin yang menyebabkan kedua filamen tersebut bergerak

bersama-sama dan menghasilkan proses kontraksi.

h.    Setelah kurang dari satu detik ion kalsium dipompa kembali ke dalam

retikulum sarkoplasma (tempat ion-ion ini disimpan sampai potensial aksi

otot yang barn datang lagi). Pengeluaran ion kalsium dari miofibril akan

menyebabkan kontraksi otot terhenti.

1.1.4  Faktor yang mempengaruhi kontraksi otot

1.  Treppe atau staircase effect, yaitu meningkatnya kekuatan kontraksi berulang

kali pada suatu serabut otot karena stimulasi berurutan berseling beberapa

detik.

2.   Sumasi, berbeda dengan treppe , pada summasi tiap otot berkontaksi dengan

kekuatan berbeda yang merupakan hasil penjumlahan kontraksi dua jalan

(sumasi unit motor berganda dan sumasi bergelombang)

3.     Fatique adalah menurunnya kapasitas bekerja karna pekerjaan itu sendiri.

4.     Tetani adalah peningktan frekuensi stimulasi dengan cepat sehingga tidak ada

peningkatan tegangan kontraksi

1.1.5 Potensial Aksi Saraf

Sinyal saraf dihantarkan melalui potensial aksi yang merupakan perubahan

cepat pada potensial membran. Tiap potensial aksi dimulai dengan perubahan

mendadak dari potensial negatif istirahat normal menjadi potensial membran positif

(depolarisasi) dan kemudian dengan kecepatan yang hampir sama kembali ke

potensial negatif (repolarisasi). Untuk menghantarkan sinyal saraf, potensial aksi

bergerak di sepanjang serat saraf sampai tiba di ujung saraf.

Perubahan potensial elektris disebabkan perubahan konsentrasi elektrolit di

dalam maupun di luar sel. Transmembran potensial pada akson antara di dalam dan

luar sel pada keadaan istirahat adalah -70 mV sampai -90 mV, yang menunjukkan

potensial elektris di dalam sel lebih negatif dibandingkan di luar sel. Elektrolit

utama yang berperan terhadap perbedaan potensial antara dalam dan luar sel

membran eksitabel adalah natrium, kalium, dan chlor.

Pada keadaan istirahat, ion natrium (sodium) jauh lebih banyak di luar daripada

di dalam sel. Sebaliknya ion kalium (potassium) jauh lebih banyak di dalam

daripada di luar sel. Rangsangan adekuat pada sel eksitabel akan memberi jawaban

berupa suatu potensial aksi. Potensial aksi yang terjadi akan mengikuti hukum “all

or none” dan akan dirambatkan ke semua arah (propagation), yang dapat direkam

dengan osiloskop. Rangsangan yang tidak mencapai nilai ambang/treshold hanya

menimbulkan suatu potensial lokal yang tidak akan disebarkan dan mengikuti

hukum sumasi. Rangsangan yang mencapai nilai ambang, baik yang besar maupun

yang kecil, akan menimbulkan potensial aksi sama besar. Artinya, potensial aksi

tidak dapat bertambah besar walaupun rangsangan diperbesar.

Oleh karena rangsangan yang adekuat maka permeabilitas membran terhadap

ion natrium meningkat sehingga masuk ke dalam (influx), oleh karena natrium

membawa muatan positif maka di dalam sel menjadi lebih positif dibanding di luar

sel. Fase ini disebut depolarisasi. Selanjutnya ion kalium keluar sehingga di luar

sel kembali lebih positif dan keadaan ini disebut fase repolarisasi. Membran sel

yang sedang mengalami potensial aksi berarti dalam keadaan refrakter, apabila

dirangsang tidak akan menghasilkan aksi.

Urutan tahap potensial aksi terdiri dari :

·      Tahap istirahat. Tahap ini adalah tahap potensial membran istirahat sebelum

terjadinya potensial aksi.

       Tahap depolarisasi. Pada tahap ini membran tiba-tiba menjadi permeabel terhadap

ion natrium, sehingga banyak ion natrium bermuatan positif mengalir ke dalam

akson. Keadaan polarisasi normal sebesar -90 mV akan hilang dan potensial

meningkat dengan cepat dalam arah positif (keadaan di dalam sel menjadi lebih

positif).

·      Tahap repolarisasi. Dalam waktu yang sangat singkat sekali (sekitar satu per

beberapa puluh ribu detik) sesudah membran menjadi sangat permeabel terhadap

ion natrium, saluran natrium mulai menutup dan saluran kalium mulai terbuka

lebih daripada normal. Selanjutnya difusi ion kalium yang berlangsung cepat ke

bagian luar akan membentuk kembali potensial membran istirahat negatif yang

normal.

1.1.6  Kontraksi After Loaded

After loaded artinya setelah otot berkontraksi akibat rangsangan barulah otot

mendapat pembebanan (after stimulated loaded).

1.1.7 Kontraksi Pre Loaded

Kontraksi ini terjadi apabila otot diberi beban terlebih dahulu sebelum

dirangsang untuk berkontraksi.

1.1.8 Kontraksi Tetani

Bila otot di rangsang ber ulang-ulang, dimana rangsangan berikutnya terjadi

sebelum fase relaksasi, maka akan di hasilkan suatu kontraksi maksimum yang

dikenal sebagai Tetani.

1.1.9  Rangsangan berdasarkan intensitas dan  frekuensi rangsangan

1.  Rangsangan subliminal : rangsangan dengan intensitas lebih kecil dari nilai

ambang yang hanya mengakibatkan terjadinya respon berupa potensial lokal.

2.  Rangsangan liminal : rangsangan terkecil yang sudah dapat menimbulkan

potensial aksi, oleh karena rangsangan tersebut mencapai nilai ambang.

3.  Rangsangan supraliminal : rangsangan yang intensitasnya melebihi liminal, tapi

responnya juga menimbulkan potensial aksi yang sama besar dengan potensial

aksi akibat rangsangan liminal (mengikuti hukum all or none).

4.  Rangsangan submaksimal : rangsangan dengan intensitas lebih rendah dari

rangsangan maksimal tapi dapat mengaktifkan hampir semua sel saraf.

5.  Rangsangan maksimal : rangsangan terkecil yang dapat mengaktifkan semua

serat saraf untuk menimbulkan potensial aksi maksimal.

6.  Rangsangan supramaksimal : rangsangan dengan intensitas lebih tinggi dari

rangsangan maksimal tetapi kekuatan yang dihasilkan sama dengan rangsangan

maksimal.