FISIOLOGI OTOTSIFAT-SIFAT KHUSUS OTOT

Mudah terangsang (irritability) Mudah berkontraksi (contractility) Dapat melebar (extensibility) Dapat diregang (elasticity) Mempunyai irama kontraksi (otot jantung)JENIS OTOT : RANGKA, POLOS, JANTUNG

OTOT JANTUNGOTOT POLOSOTOT RANGKAFISIOLOGI ANATOMI OTOT RANGKASerat Otot Rangka:Merupakan sel ototMembran: - sarkolemaPlasma: - sarkoplasma- retikulum sarkoplasmik tempat ion Camengontrol kontraksi Di ujung otot:- serat otot mengumpul menjadi tendon otot- sarkolema menyatu dengan serat tendonTendon melekat ke tulangSerat Otot Rangka1. Serat otot terdiri atas ratusan-ribuan miofibril2. Miofibril terdiri atas 1500 filamen miosindan 3000 filamen aktin3. Miofibril beruas-ruas: - warna terang: aktin I band(isotropic)- warna gelap: miosin A band(anisotropic)- gambaran striae (lurik)4. Aktin dan miosin:-overlap- miosin: cross-bridge- interaksi cross-bridge dan aktin kontraksFilamen aktin:- Pita aktin F:double-strand- Molekul aktin G:ditempeli ADP active siteinteraksi dengan cross bridge- Molekul tropomiosin:berada di atas active siteinaktif- Kompleks troponin3 molekul protein:Troponin I:afinitas kuat dengan aktinTroponin T:afinitas kuat dengan tropomiosinTroponin C:afinitas kuat dengan ion CaFilamen mosin- Kepala dari cross-bridges miosin mengandung ATP-ase

Mekanisme Umum Kontraksi Otot1. Potensial aksi dari syaraf motoriksampai ke neuro-muscular junction (end-plate) potensial end-plate2. Sekresi neurotransmitter asetilkolindari ujung syaraf3. Acetylcholine-gated channeldi membran otot terbuka4. Ion Na masuk ke dalam serat ototpotensial aksi5. Potensial aksimenyebar di sepanjang membran serat otot6. Timbul depolarisasi sampai ke retikulum sarkoplasmikion Ca di lepaskanke miofibril7. Ion Ca menginisiasi proses atraksi aktin dan miosinsliding aktin dan miosin kontraksi8. Pompa Ca mengembalikan ionCa ke retikulum sarkoplasmik kontraksi berhenti (relaksasi)

ATP digunakan untuk : Sliding aktin-miosin (terutama) memompakan ion Ca dari sarkoplasma kembai ke dalam retikulum sarkoplasmik setelah kontraksi selesai memompakan ion Na dan K

Sumber energy1. Konsentrasi ATP di dalam serat otot: 4 milimolar hanya cukup untuk kontraksi selama 1-2 detik2. ADP dari pemecahan ATP segera di reposforilasi menjadi ATP- Sumber energi untuk reposforilasi: posfokreatin (konsentrasi hanya 5xATP memperpanjang kontraksi sampai 5-8 detik) glikolisis: glikogen otot asam piruvat dan asam laktat metabolisme oksidatif: >95% dari seluruh energi yang diperlukan untuk kontraksi otot jangka panjangHutang oksigen:- Dalam keadaan normal, tubuh mempunyai cadangan O2 2 L untuk metabolisme aerobik yang terdiri atas:- 0,5 L di dalam udara paru- 0,25 L terlarut di dalam cairan tubuh- 1 L berikatan dengan Hb- 0,3 L berikatan dengan mioglobin- Pada exercise berat, semuanya terpakai dalam 1 menit untuk metabolisme aerobik- Setelah exercise selesai: > cadangan O2 harus diganti kembali melalui respirasi> diperlukan 9 L tambahan O2 untuk penggantian sistem posfagen dan sistem laktatJumlah O2 yang harus dibayar ini disebut hutang oksigenKARAKTERISASI KONTRAKSI OTOT :ISOMETRIK(panjang otot tetap , tonus meningkat) , ISOTONIK (otot memendek tunus tetap)

Unit motorik (motor unit), adalah: Semua serat otot yang disyarafi oleh satu serat syaraf motorik yang sama Otot cepat dan gerakan halus: sedikit jumlah serat otot dalam satu motor unit Otot lambat dan gerakan kasar: banyak jumlah serat otot dalam satu motor unit

Serat-serat otot dari suatu unit motorik interdigitasi (overlapping) dengan serat-serat otot dari motor unit yang lain Sumasi kontraksi : 1. Sumasi serat Size principle:signal lemah akan menimbulkan kontraksi otot dalam unit motorik kecil, tetapi begitu kekuatan signal telah meningkat, maka unit motorik besar akan ikut berkontraksi, sebab: unit motorik kecil di syarafi oleh serat syaraf motorik kecil pula, dan neuron motorik (motoneuron) kecil di medula spinalis lebih excitable

2. Sumasi frekuensi tetanisasi Peningkatan frekuensi level kritis kontraksi menyatu tetanisasi kemudian tinggi kontraksi tidak lagi bertambah Penyebabnya: kadar ion Ca di dalam sarkoplasma di antara potensial aksi tetap tinggi, karena tidak sempat relaksasi

Tonus otot rangka:Disebabkan oleh sejumlah impuls yang terus menerus dikirimkan dari medula spinalis. Dikontrol oleh: impuls dari otak ke neuron motorik anterior medula spinalis impuls dari muscle spindleke medula spinalisKelelahan otot:Otot yang berkontraksi kuat secara terus menerus kelelahanPenyebab: kehabisan cadangan glikogen transmisi signal melalui neuromuscular junction berkurang gangguan aliran darah akan mempercepat kelelahan karena gangguan suplai nutrien terutama O2

Remodelling dilakukan terus menerus untuk menyesuaikan dengan fungsiHipertrofi otot:- karena peningkatan filamen aktin dan miosin- peningkatan sistem enzim replacement > penghancuranAtrofi otot:- otot yang tidak digunakan replacement < penghancuranKuliah Pengantar Blok 1.3 Minggu IVPenyesuaian panjang:- Penambahan atau pengurangan sarkomerHiperplasia serat otot:- Jarang terjadi- Penambahan jumlah serat otot- Menyertai hipertrofiEfek denervasi:- Signal kontraksi hilang atrofi kontraktur (pemendekan)Recovery pada poliomielitis:kompensasi- Terbentuk macromotor unit penambahan akson- 1 motorunit mensarafi banyak serat otot

FISIOLOGI ANATOMI OTOT POLOSTipe Otot Polos:Otot polos setiap organ berbeda:- dimensi fisik- organisasi sampai membentuk berkas / lembaran- respons terhadap stimulus- karakteristik persyarafan- fungsiAda 2 tipe: otot polos multi-unit otot polos single-unit (unitarian)

Otot polos multi-unit: Serat ototnya terpisah, tidak menyatu Setiap serat otot bekerja secara terpisah Setiap serat otot disyarafi satu serat syarafContoh: m. ciliaris mata, m. erector pili

Otot polos single-unit: Serat otot menyatu, membran selnya membentuk gap junctionpenyebaran ion potensial aksi Berkontraksi bersamaan Disebut juga otot polos singsisiumatau otot polos viseraContoh: usus, saluran empedu, ureter, uterus, beberapa pembuluh darahProses kontraksi otot polos Kekhasan otot polos visera : ketidakmantapan potensial membrannya dan adanya kontraksi yang berkesinambungan, tidak teratu dan tidak tergantung persarafan Potensial membran tidak memiliki nilai potensial istirahat yang sebenarnya

Otot jantungMemiliki diskus interkalaris dan sistem T, yang memudahkan penyebaran potensial aksi, sepertisinsitiumMempunyai miosin, aktin, tropomiosin dan troponin dalam berbagai isoform, jugamengandung distrofinPotesial aksi dipertahankan oleh saluran kalsiumlambatMemiliki masa refrakter absolut, sehingga ototjantung tidak bisa mengalami tetaniHubungan natar anjang serat otot dan tegangan