JENIS OTOT DAN PENGGUNAANNYA PADA

OLAH RAGA

Disusun oleh :

ANINDYA NURSHIFA

15711026

FAKULTAS KEDOKTERAN

UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA

NOVEMBER 2015/2016

JENIS OTOT DAN PENGGUNAANNYA PADA

OLAH RAGA

Disusun oleh :

ANINDYA NURSHIFA

15711026

FAKULTAS KEDOKTERAN

UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA

NOVEMBER 2015/2016

PENDAHULUAN

Tubuh tersusun dari berbagai sistem yang masing-masing memiliki peran dan

fungsi khusus serta saling bekerjasama untuk menunjang kelangsungan hidup

manusia. Salah satu sistem penting tersebut ialah muskoloskeletal yang terdiri dari

tulang dan otot yang melekat pada tulang. Gabungan penyusun tubuh ini memiliki

banyak fungsi penting salah satunya dalam menghasilkan gerakan. Disini tulang

sebagai alat gerak pasif yang digerakkan oleh otot sebagai hasil aktivitas kontraksi

dan relaksasi dari otot.

Ada tiga jenis otot penyusun tubuh, yaitu otot rangka, otot polos dan otot

jantung yang masing-masing melekat pada bagian tubuh yang berbeda dan memiliki

struktur dan fungsi berbeda. Ketika melakukan aktivitas, otot melakukan mekanisme

tertentu sehingga dapat memendek dan menghasilkan gerakan serta memanjang

ketika berelaksasi. Aktivitas otot memerlukan energi yang didapatkan dari beberapa

reaksi dalam tubuh. Salah satu aktivitas tubuh, yaitu berolah raga, melibatkan

kumpulan otot tertentu dan membutuhkan banyak energi dalam menghasilkan

gerakan.

Fokus penulis dalam menyusun referat ini adalah mengetahui jenis otot serta

anatomi dan fisiologinya, mekanisme otot dalam menghasilkan gerakan, sumber

energi yang didapatkan otot ketika beraktivitas serta penggunaan otot dalam berolah

raga.

PEMBAHASAN

I.I Otot

I.I.I Klasifikasi

Otot adalah jaringan tubuh yang terdiri dari lembaran atau bundel sel yang

berkontraksi untuk menghasilkan gerakan (Dorland Kamus, W.A, 2009) serta merupakan

jaringan kenyal penyusun 40-50% massa tubuh manusia yang memiliki fungsi utama sebagai

pengubah energi kimia menjadi energi mekanik untuk menghasilkan kekuatan, melakukan

suatu pekerjaan dan menghasilkan gerakan serta menstabilkan posisi tubuh, mengatur

volume organ, menghasilkan panas dan mendorong cairan dan bahan makanan melalui

berbagai macam sistem tubuh (Tortora & Derrickson, 2011).

Jaringan otot berdasarkan jenis morfologis dan fungsional struktur jaringan

penyusunnya dapat secara luas dibagi menjadi 3 jenis otot: rangka, jantung, dan otot polos

(Chawla & Gordon, 2015).

Otot rangka terutama melalui tendon terhubung dengan tulang, dalam pengamatan

dengan mikroskop membentuk striations yang merupakan susunan terdiri dari pita protein

terang dan gelap. Serabut panjang berbentuk silindris tidak bercabang dengan banyak inti di

tepi dengan diameter sangat besar (10- 100 µm). Kontraksi yang dihasilkan cepat sehingga

mudah menimbulkan kelelahan. Kerja otot rangka terutama bersifat volunter yang secara

sadar aktivitasnya dikontrol oleh sistem syaraf somatik. Sebagian otot ini dapat bersifat

involunter yang bekerja secara tidak sadar (Tortora & Derrrickson,2011)

Otot jantung terutama melapisi dinding jantung sama seperti otot rangka strukturnya

membentuk striations, namun memiliki perbedaan cara kerja berupa involunter yang diatur

oleh sistem syaraf autonom serta memiliki serabut panjang berbentuk silindris bercabang

dengan satu inti di tengah dengan diameter besar (10-20 µm). Hal khusus mengenai otot ini

adalah adanya pacemaker yang menginisiasi kontraksi mandiri dari jantung, sifat ini

dinamakan autorhythmicity. Kontraksi yang dihasilkan konstan dan lebih lama dari otot

rangka serta tidak menimbulkan kelelahan (Tortora & Derrrickson, 2011).

Otot polos terletak di dinding organ internal seperti pembuluh darah, jalan udara,

sebagian besar dari organ di dalam rongga abdominopelvic, iris dan dan siliari mata dan

melekat pada folikel rambut di kulit. Tidak membentuk goresan-goresan striated seperti pada

otot rangka dan otot jantung sehingga dinamakan otot polos. Serabut otot menebal di bagian

tengah dan meruncing pada masing-masing ujung dengan satu inti di tengah dengan diameter

kecil (3-8 µm). Sama seperti otot jantung, otot polos memiliki sifat autorhythmicity

pada otot di organ viseral. Kerja otot involunter yang diatur oleh sistem syaraf

autonom dan kontraksi yang dihasilkan lambat sehingga tidak menimbulkan

kelelahan (Tortora & Derrrickson, 2011).

Gambar 1.a Tiga jenis otot penyusun tubuh.

I.I.2 karakteristik

Ketiga jenis otot tubuh memiliki karakteristik dapat dirangsang oleh listrik yaitu

kemampuan untuk merespon stimulus tertentu dengan memproduksi sinyal elektrik yang

dinamakan potensial aksi atau impuls; kontraksibilitas yaitu kemampuan untuk berkontraksi

atau memendek; ekstensibilitas yaitu kemampuan untuk berelaksasi atau memanjang dan

elastisitas yaitu kemampuan untuk kembali ke panjang semula setelah melakukan kontraksi

Keempat karakteristik otot tersebut mengakibatkan otot dapat menghasilkan gerakan.

(Tortora & Derrrickson, 2011).

I.1.3 Otot Rangka

A. Lapisan Jaringan Ikat

Selapis jaringan ikat padat, dikenal sebagai epimisium melapisis otot dan berhubungan

dengan tendon yang melekatkan otot ke periosteum atau lapisan terluar tulang, otot terdiri

dari banyak bundel serabut otot, disebut fasikulus, terpisah satu sama lain oleh lapisan

jaringan ikat dinamakan perimysium. Endomisium adalah jaringan ikat yang memisahkan

setiap serabut otot rangka yang dinamakan miofibril (seidman, 2015).

B. Sel otot

Multinukleus terletak di bawah membran plasma disebut sarcolemma. Sitoplasma

disebut sarkoplasma, mengandung retikulum sarkoplasmik dan tubulus T. Retikulum

sarkoplasmik berfungsi utama dalam menyimpan dan meregulasi pelepasan kalsium, ion

kunci dalam inisiasi kontraksi (Chawla & Gordon, 2015).Tubulus T, bertanggung jawab

dalam konduksi sinyal elektrik dari permukaan sel ke area internal dari myofibril. Sinyal

elektrik dikonduksi oleh tubulus T sebagai hasil dari stimulasi oleh retikulum sarkoplasmik

(Seidman, 2015).

Setiap myofibril tersusun dari filament tebal myosin dan filament tipis aktin yang

kemudian membentuk susunan striations dan menghasilkan adanya daerah gelap dan terang.

(Guyton & Hall, 2011). Daerah terang hanya mengandung filament aktin dan disebut pita I

karena bersifat isotropik terhadap cahaya terpolarisasi dan daerah gelap mengandung filamen

miosin dan aktin yang tumpang tindih dan disebut pita A karena bersifat anisotropic terhadap

cahaya terpolarisasi (Chawla & Gordon, 2015).

Filamen aktin dan miosin tersusun dalam banyak kompartemen disebut sarkomer

yang merupakan unit fungsional dasar miofibril yang berfungsi utama dalam kontraksi otot

(seidman, 2015). Setiap sarkomer terdiri dari cakram Z yang memisahkan sarkomer satu

dengan lainnya; pita A di bagian tengah; pita I dimana cakram Z terletak; zona H di tengah

pita A mengandung hanya filament tebal dan garis M di tengah zona H yang menghubungkan

setiap filament tebal (Tortora & Derrickson, 2011).

Gambar 1.b struktur sarkomer myofibril

I.2 Aktivitas Otot

I.2.I komponen

Miosin merupakan protein kontraktil, molekulnya terdiri dari ekor dan dua kepala

miosin pada setiap ujung ekor, yang berikatan dengan myosin-binding site dari molekul aktin

selama kontraksi otot (Pette & Starron, 2015). Struktur lain dari miosin yaitu enzim ATPase

terdapat pada kepala miosin yang mengakibatkan kepala dapat memecah ATP untuk

menghasilkan energi selama kontraksi. Aktin merupakan protein kontraktil, setiap

molekulnya memiliki myosin-binding site terdiri dari F-aktin dan G-aktin dan memiliki

protein regulator tropomiosin dan troponin.(Guyton & Hall, 2011).

Tropomiosin membungkus sisi F-aktin secara spiral (Guyton & Hall, 2011). Tiga

jenis troponin, yaitu troponin I, troponin T dan troponin C. Troponin T mengikat

tropomiosin, troponin I menghalangi interaksi antara miosin dan aktin dan troponin C

mengandung tempat berikatan untuk kalsium dalam membantu inisiasi kontraksi.(Mangla &

Gupta, 2015).

Gambar 2.a filamen miosin dan filamen aktin

I.2.2 mekanisme

Ketika otot dalam keadaan istrahat, konsentrasi kalsium rendah, troponin I mengunci

tropomiosin dalam keadaan membungkus sisi F-aktin (Behrmann et al. 2012), myosin-

binding site dari filament aktin dihalangi atau ditutup dengan kompleks troponin-

tropomiosin. Sebagai hasil, sisi tersebut tidak dapat berikatan dengan kepala miosin untuk

menghasilkan kontraksi (Guyton & Hall, 2011).

Ketika kalsium dari retikulum sarkoplasmik berikatan dengan troponin C, troponin

kemudian berubah bentuk dan memindahkan tropomiosin dari myosin-binding site di aktin

sehingga memungkinkan kepala miosin untuk membentuk cross-bridge dengan aktin, proses

ini dinamakan cross-bridge cycle (Guyton dan Hall, 2011).

Proses cross-bridge cycle dimulai ketika ATP berikatan dengan kepala miosin

kemudian dihidrolisis oleh enzim ATPase menghasilkan ADP dan fostat inorganik sebagai

sumber energi kontraksi otot. Kepala miosin kemudian berikatan dengan aktin membentuk

cross bridge dengan melepaskan fosfat inorganik sehingga ikatan menjadi kuat. ADP lepas

dan terjadi power stroke oleh kepala miosin dengan menarik aktin menuju pusat sarkomer.

ATP kemudian berikatan dengan kepala miosin mengakibatkan lepasnya kepala miosin dari

aktin dan ion kalsium lepas dari troponin kembali ke retikulum sakoplasmik mengakibatkan

troponin berubah bentuk dan menggeser tropomiosin kembali menghalangi myosin-binding

site yang merupakan proses relaksasi otot (Guyton & Hall,2011).

Selama kontraksi, pergerakan cross-brige menarik cakram Z yang bersebrangan

tertarik saling mendekati sehingga terjadi pemendekan otot dan sebaliknya ketika relaksasi

otot memanjang kembali ke bentuk semula. (Tortora & Derrickson, 2011).

Proses kontraksi berulang ketika terjadi hidrolisis ATP oleh enzim ATPase, dan

berlanjut ketika ATP tersedia dan ion kalsium tersedia dalam jumlah banyak (Pette &

Starron, 2015).

Gambar 2.b mekanisme kontraksi otot

I.2.3 Sumber Energi

Sumber energi utama untuk gerakan (kontraksi) otot yaitu adenosin tri fosfat (ATP).

Akan tetapi, jumlah yang tersedia hanya dapat digunakan untuk kontraksi dalam waktu

beberapa detik saja (Fadhilah, 2012). Jika kontraksi otot melebihi waktu maksimalnya,

serabut otot harus membuat lebih banyak ATP. Serabut otot mempunyai tiga cara untuk

memproduksi ATP : dari keratin fosfat, melalui proses pernapasan seluler anaerobik dan

melalui proses pernapasan seluler aerobik ( Tortora & Derrickson, 2011).

Keratin adalah molekul asam amino yang disintesis di hati, jantung, dan pankreas

dan ditransportasikan ke serabut otot (Fadhilah, 2012). Kreatin fosfat sebagai sumber pertama

dalam kontraksi otot karena paling cepat dalam menghasilkan energi. Ketika otot istirahat,

cadangan ATP diubah dalam bentuk keratin fostat. Enzim keratin fosfat mengakatalisis

perubahan fosfat dari ATP menjadi keratin fosfat dan ADP ( Tortora & Derrickson, 2011).

Ketika kontraksi otot terus berlangsung dan jumlah keratin fosfat menipis, glukosa

dipecah melalui proses glikolisis untuk menghasilkan dua molekul ATP dan molekul asam

piruvat (Freunderich, 2010). Saat aktivitas olahraga berat berlangsung dan jumlah oksigen

yang tersedia sedikit asam piruvat diubah menjadi asam laktat, proses tanpa oksigen ini

dinamakan pernapasan anaerobik sel. ATP juga dapat dihasilkan dari proses pernapasan

aerobik yang membutuhkan oksigen. Asam piruvat memasuki mitokondria dan mengalami

oksidasi total menghasilkan ATP, karbon dioksida, air dan panas ( Tortora & Derrickson,

2011). Jumlah energi yang dihasilkan paling banyak didapatkan dari pernapasan

aerobik, kemudian pernapasan anaerobik dan paling sedikit dari perombakan keratin

fosfat ( Guyton & Hall, 2011).

I.3 Otot dalam Olahraga

I.3.1 Definisi

Olahraga adalah aktivitas otot tubuh yang sadar dan dibutuhkan energi diatas kondisi

istirahat. Merupakan kondisi terencana dan terstruktur dengan tujuan untuk meningkatkan

satu atau lebih komponen kebugaran jasmani (Plowman dan Smith, 2011).

I.3.2 Aplikasi

A. Lari

Menurut Widya (dalam Baihaqi, 2014), lari adalah frekuensi langkah yang dipercepat

sehingga pada waktu berlari ada kecenderungan badan melayang. Artinya pada waktu lari

kedua kaki tidak menyentuh tanah sekurang-kurangnya satu kaki tetap menyentuh tanah.

Menurut Zafar (dalam Baihaqi, 2014) ketika berlari, dibutuhkan kerja otot yang

optimal untuk mendapatkan kecepatan yang maksima. Kecepatan adalah hasil kecepatan

gerakan dari kontraksi otot secara cepat dan kuat melaluli gerakan yang halus dan efesien.

Pada dasarnya ada 3 tipe otot yang bekerja saat lari yaitu primer (primary), pendukung

(supporting) dan tambahan (auxiliary). Otot yang termasuk kategori primer dalam

mendukung aktifitas lari adalah otot quadriceps, otot hamstring, otot gluteus maximus, otot

iliopsoas dan otot gastrocnemius. Otot yang termasuk kategori pendukung dalam berlari

adalah otot biceps brachii dan otot abdomen. Otot yang termasuk kategori tambahan dalam

berlari adalah otot intercostalis eksternal dan otot intercostalis internal. Sehingga dengan otot

quadriceps, otot hamstring, otot gluteus maximus, otot iliopsoas dan otot gastrocnemius

masuk kedalam otot kategori primer dalam berlari menunjukkan bahwa fungsi dan peran otot

tersebut terhadap gerakan saat lari cukup besar (Baihaqi, 2014).

Gambar 3.a otot ekstremitas bawah

I.3.3 Kelelahan Otot

Ketika olahraga terus dilakukan, otot harus tetap mendapatkan ATP. Untuk

menghasilkan ATP, tubuh harus memasok cukup oksigen ke otot dan membuang

limbah metabolisme dan panas yang dihasilkan. Semakin berat olahraga, semakin

banyak energi yang dibutuhkan otot (Freunderich, 2010).

Kelelahan otot adalah kondisi tidak mampunya otot untuk mempertahankan

kekuatan kontraksi setelah aktivitas berkepanjangan ( Tortora & Derrickson, 2011).

Kelelahan dihasilkan dari adanya perubahan dalam serabut otot, sebagai mekanisme

protektif untuk menghentikan orang dalam berolah raga berlebih sebelum otot

menjadi rusak. Sebagai hasil seseorang akan merasa kelelahan dan tidak dapat

melanjutkan olah raga (Freunderich, 2010).

Beberapa faktor berkontribusi dalam terjadinya kelelahan otot, yaitu tidak

cukup ion kalsium yang dilepaskan oleh reticulum sarkoplasmik, penipisan jumlah

keratin fosfat, glikogen dan nutrient lain sebagai bahan penghasil ATP serta tidak

cukup tersedia oksigen dalam jaringan otot untuk melakukan proses aerobik (Tortora

& Derrickson, 2011).

KESIMPULAN

1. Terdapat tiga jenis otot berdasarkan struktur, fungsi dan letaknya dalam tubuh , yaitu otot

rangka, otot jantung dan otot polos. Ketiga otot memiliki fungsi khusus dalam

menghasilkan pergerakan di bagian tertentu tubuh.

2. Otot memiliki karakteristik yaitu dapat dirangsang oleh listrik, kontraksibilitas,

ekstensibilitas dan elastisitas sehinnga mengakibatkan otot dapat melakukan gerakan.

3. Tiga lapisan jaringan ikat pelapis otot, yaitu epimisium, perimysium dan endomisium.

4. Sel otot rangka dinamakan serabut otot rangka, membran plasma disebut sarkolemma

dengan sitoplasma, sarkoplasma, terdapat retikulum sarkoplasmik dan tubulus T yang

berfungsi dalam menghasilkan kontraksi otot.

5. Setiap serabut otot memiliki banyak miofibril dan memiliki filament tebal dan tipis yang

berada dalam kompartemen disebut sarkomer.

6. Otot rangka memiliki filament tebal miosin terdiri dari kepala dan ekor dan filament tipis

aktin memiliki protein troponin dan tropomiosin serta myosin-binding site.

7. Kontraksi otot dimulai ketika ion kalsium menempel pada troponin sehingga menggeser

topomiosin dari myosin-binding site yang merupakan tempat berikatan kepala miosin

dengan aktin. Kepala miosin kemudian membentuk cross- bridge dengan aktin dan

menarik filament tipis dan cakram Z menuju ke tengah sarkomer sehingga otot

memendek.

8. Relaksasi otot terjadi ketika kepala miosin terlepas dari aktin dan troponin berubah

bentuk sehingga tropomiosin bergeser dan menutupi myosin-binding site aktin.

9. Sumber energi utama untuk gerakan (kontraksi) otot yaitu adenosin tri fosfat (ATP)

didapatkan dari hidrolisis keratin fosfat, melalui proses pernapasan seluler anaerobik dan

melalui proses pernapasan seluler aerobik.

10. Salah satu aktivitas otot adalah olahraga yang memerlukan energi dan melibatkan

kelompok otot tertentu dalam menghasilkan gerakan.

11. Otot dapat mengalami kelelahan yang merupakan kondisi tidak mampunya otot untuk

mempertahankan kekuatan kontraksi setelah aktivitas berkepanjangan.

12. Beberapa faktor yang menyebabkan kelelahan otot yaitu tidak cukup ion kalsium

yang dilepaskan oleh reticulum sarkoplasmik, penipisan jumlah keratin fosfat,

glikogen dan nutrient lain sebagai bahan penghasil ATP serta tidak cukup tersedia

oksigen dalam jaringan otot untuk melakukan proses aerobik.

DAFTAR PUSTAKA

Dorlan,W.A.2009.Dorland’s Pocket Medical Dictionary (28th ed). Mahode,A.A.

et al. 2011 (Alih Bahasa). Jakarta : EGC.

Guyton and Hall,2011. Textbook of Medical Physiology (12th ed). Singapore :

Elsevier

Tortora, G.J., Derrickson,B. 2011. Principles of Anatomy and Physiology (12th

ed). New York : John Wiley & Sons Inc.

Seidman ,R.J. 2015. Skeletal Muscle : Structure and Histology.

http://emedicine.medscape.com/

Chawla, J., Gordon,J. 2015. Muscular System Anatomy.

http://emedicine.medscape.com/

Mangla ,A., Gupta ,S. 2015. Troponins. http://emedicine.medscape.com/

Pette ,D., Starron,R.S.2015. Myosin isoforms, muscle fiber types, and transition.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/

Behrmann, E., Muller, M., Penczek, P.A., Mainsten, D.J., Raunser, S. 2012.

Structure of the Rigor Actin- Tropomyosin-Myosin Complex. Journal of

Cell. 150(2): 327-338.

Fadhilah, D. 2012. Sumber Energi Untuk Gerakan Otot. http://ilmuveteriner.com/

Plowman,S.A., Smith,D.L, 2011. Exercise Physiology for Health, Fitness and

Performance (3rd ed). China : Wolters Kluwe.

Baihaqi, A.L. 2014. Pengaruh Penambahan Dyamic Stretching pada Lower

Extremity Muscles Sebelum Sprint Training Terhadap Kecepatan Lari

Sprint 100 Meter pada Siswa Sekolah Sepak Bola di Kota

Salatiga.Skripsi. Jurusan Diploma IV Fisioterapi Fakultas Ilmu

Kesehatan, Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Freunderich, C. 2010. How Exercise Work. http://health.howstuffworks.com/