kalsium pada kontraksi dan relaksasi otot panggul

7/24/2019 kalsium pada kontraksi dan relaksasi otot panggul

1/31

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dasar panggul adalah komponen muskular yang memisahkan kavum pelvis

bagian atas dengan ruang perineum di bagian bawah. Struktur ini mempunyai peranan

penting dalam menyangga organ viscera pelvis dan memiliki peran integral pada fungsi

berkemih, defekasi dan seksual. Disfungsi pada struktur ini dapat menyebabkan

terjadinya berbagai gejala yang menggangu kualitas hidup seperti inkontinensia urin dan

alvi, prolaps organ panggul dan disfungsi seksual. Kebanyakan disfungsi dari dasar

panggul dihubungkan dengan persalinan pervaginam, terutama pada persalinan pertama.

Hampir 5! wanita yang pernah melahirkan akan menderita prolaps organ

genitourinaria. Selain itu, " dari # wanita akan mengalami inkontinensia selama

hidupnya dan lebih dari $5! wanita ini menyatakan hal tersebut dimulai saat kehamilan

atau sesudah melahirkan %&atrick, ''( )lodberg, '#( *iller, '+( a-alda, '/.

Kelemahan atau kekendoran dari otot dasar panggul dipengaruhi oleh beberapa

faktor selain persalinan pervaginam yaitu usia, faktor hormonal, kelainan neurologis,

kehamilan, penyakit infeksi dan obesitas. 0aktor1faktor tersebut rata1rata berperan

dalam mengurangi kekuatan kontraksi dan kelenturan dari otot dasar panggul sehingga

menyebabkan terjadinya disfungsi dari struktur tersebut %2ijma, '"( 3arber, '5/.

Salah satu komponen yang berperan penting dalam proses kontraksi otot adalah

ion kalsium. Konsentrasi ion kalsium yang tinggi di otot dapat menginduksi terjadinya

kontraksi dari otot baik pada otot rangka maupun otot polos %3erridge, '( )ehlert,

'"5/. 4leh karena itu konsentrasi ion kalsium di otot diduga dapat berperan dalam


2/31

2

mempengaruhi kekuatan dari otot dasar panggul. 3erdasarkan hal tersebut, maka

penulis menyusun tinjauan kepustakaan mengenai peran kalsium pada kontraksi dan

relaksasi otot dasar panggul.


3/31

3

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Otot Dasar Panggul

2.1.1 Anatom Otot Dasar Panggul


bagian atas dengan ruang perineum di bagian bawah. Struktur ini dibentuk oleh otot

levator ani, otot coccigeus dan seluruhnya ditutupi oleh fascia parietalis %&atrick, ''(

*iller, '+( ai-ada, '/.

4tot dasar panggul terdiri dari beberapa otot yang berfungsi untuk dapat saling

mendukung satu sama lain. 4tot1otot tersebut terdiri dari

". *uskulus levator ani, yang terdiri dari dua otot yaitu

a. *uskulus pubococcigeus dengan tiga bagian otot pubovaginalis,

puborektalis dan pubococcigeus propria

b. *uskulus iliococcigeus

'. *uskulus coccigeus %ischiococcigeus/

4tot dasar panggul khususnya muskulus levator ani, mempunyai peranan penting

dalam menyangga organ viscera pelvis dan memiliki peran integral pada fungsi

berkemih, defekasi dan seksual %&atrick, ''( *iller, '+( ai-ada, '/.

4tot pubococcigeus berasal dari posterior inferior ramus pubis dan masuk ke garis

lengan organ visceral dari anococcigeal raphe. &uborektalis juga berasal dari tulang

pubis, tetapi serabutnya melewati bagian posterior dan membentuk tali gantungan di


4/31

4

sekeliling vagina, rektum dan perineum, membentuk sudut anorektal dan menutup

urogenital. 6liococcigeus berasal dari arkus tendineus levator ani %7897/, penebalan

dari fasia yang meliputi obsturator internus yang berjalan dari spina ischiadika ke

permukaan posterior dari ramus pubis superior ipsilateral, masuk ke garis tengah

melalui raphe anococcigeal. uangan antara muskulus levator ani yang dilalui oleh

uretra, vagian dan rektum disebut sebagai hiatus urogenital. 0usi dari muskulus levator

ani yang bergabung pada garis tengah disebut dengan lempeng levator %&atrick, ''(

*iller, '+( ai-ada, '/.


5/31

5

!am"ar 2.1. #A$ otot %asar &anggul 'ang terl(at &a%a &otongan sagtal %ar

&el)s. #B$ otot %asar &anggul terl(at %ar &ermukaan &erneal #*a+a%a, 2--$

2.1.2 Kekuatan otot %asar &anggul

Kekuatan otot dasar panggul dipengaruhi oleh beberapa faktor risiko yang dapat

menyebabkan terjadinya kelemahan atau kekendoran terhadap otot dasar panggul itu

sendiri. 0aktor risiko tersebut adalah %2ijma, '"( 3arber, '5/


6/31

6

". :sia otot akan cenderung mengalami penurunan kekuatan seiring dengan

bertambahnya usia. Hal ini merupakan suatu proses yang pasti terjadi dan tidak

dapat dihindari. &roblem lain yang terjadi dengan pertambahan usia adalah

hilang;berkurangnya mobilitas dari otot. Demikian juga halnya dengan otot dan

jaringan penyokong organ1organ genitalia yang akan mengalami hal serupa.

3eberapa peneliti mengemukakan bahwa terdapat peningkatan "'! dari

kejadian prolaps organ pelvis dengan bertambahnya usia. 3ahkan terdapat

penelitian yang menunjukkan bahwa terdapat peningkatan kejadian prolaps

organ pelvis hingga mencapai dua kali lipat lebih tinggi pada usia 515< tahun.

'. Hormonal peningkatan hormon dalam sirkulasi pada saat persalinan dapat

menyebabkan terjadinya relaksasi otot panggul. Hormon tersebut diantaranya

adalah hormon progesteron, prostaglandin dan relaksin. Hormon ini akan

berkurang sampai menghilang enam minggu setelah melahirkan. 6ni berarti

kekuatan otot dasar panggul baru dapat kembali ke posisi normal setelah $

minggu dari persalinan.

#. Kehamilan akibat tekanan beban yang terus menerus terhadap otot dasar

panggul mengakibatkan terjadinya peregangan yang pada akhirnya

menyebabkan kelemahan otot dasar panggul.

=. &ersalinan +! wanita yang melahirkan = kali atau lebih akan mengalamistress

urinary continence %S:6/. Setiap kelahiran dapat menyebabkan kerusakan pada

otot dasar panggul. &ada saat kepala bayi keluar dari vagina, tekanan yang

terjadi pada kanding kemih, uretra dan terlebih pada otot dasar panggul menjadi

sangat besar dan dapat merusak struktur tersebut. Sobekan atau tekanan yang

berlebihan pada otot, ligamentum, jaringan penyambung dan jaringan saraf akan


7/31

7

menyebabkan kelemahan yang progresif akibat kelahiran bayi. 2anita yang

melahirkan dengan forseps, ekstraksi vakum atau berat badan > = g akan

mengalami risiko peningkatan inkontinensia urin. &ersalinan seperti ini memiliki

tendensi terjadinya peningkatan kerusakan saraf dasar panggul.

5. Kelainan neurologis persalinan pervaginam dapat menyebabkan kerusakan

nervus pudendus baik akibat tekanan dari janin secara langsung atau akibat

penarikan.

$. Kelainan kongenital beberapa kelainan kongenital pada saraf spinalis dan jalur

yang menghubungkan persarafan pada otot1otot pelvis dapat turut

mempengaruhi kekuatan otot dasar panggul. 3eberapa kelainan tersebut adalah

muscular dystrophy, myelodysplasia, meningomyelocele, baldder exstropi dan

spina bifida. Kelainan ini menyebabkan flaccid paralysis pada otot dasar

panggul.

+. &enyakit infeksi dan keganasan pada rongga panggul dapat mengurangi

kekuatan kontraksi otot dasar panggul.

. 4besitas, memiliki kontribusi yang sedikit pada peningkatan tekanan

intraabdominal dalam menyebabkan prolaps organ pelvis.


8/31

8

vaginam, terutama persalinan yang terjadi pada ibu primigravida. 3anyak penelitian

telah membuktikan bahwa persalinan menyebabkan denervasi levator ani yang akhirnya

akan menyebabkan kelemahan dan disfungsi otot tersebut %Swift, '#/.

2.1./ Struktur %an 0ekansme Kontraks Otot

Setiap otot terdiri dari beberapa fasikula %kelompok serabut1serabut otot atau

bundel serabut/ yang dikelilingi oleh jaringan ikat yang kurang padat yaitu perimisium.

:nit makroskopik terkecil dari otot adalah serabut otot %atau sel otot/ yang masing1

masing dipisahkan dari yang lain oleh lapisan tipis dari jaringan ikat longgar,

endomisium. Secara keseluruhan, jaringan ikat dari otot dapat dilihat sebagai sebuah

kontinum yang memanjang dari epimisium hingga endomisium dan memiliki ruang di

antaranya yang diisi oleh serabut1serabut otot %)uyton and Hall, '( Sherwood,

'""/.

Setiap serabut otot terdiri dari banyak miofibril yang mengandung rantai

sarkomer. Sebuah sarkomer adalah unit fungsional terkecil dari otot rangka( memiliki

panjang sekitar ',5 ?m %mikrometer atau mikron/ dalam keadaan otot yang sedang

beristirahat. Di dalam sarkomer, terdapat filamen aktin dan molekul miosin, yang

salaing bertautan dan bergeser terhadap satu sama lain selama kontraksi dan relaksasi

otot. 0ilamen aktin yang tipis melekat ke pita @ atau piringan @ yang membentuk

perbatasan dari sarkomer searah dari sumbu panjang sel otot. 0ilamen miosin lebih tebal

dari filamen aktin dimana mereka menghubungkan jarak antara dua filamen aktin.

Sebuah molekul penting ketiga dalam sarkomer adalah titin, molekul panjang melingkar

yang diasumsikan untuk bertindak seperti pegas dan membawa sarkomer kembali ke

panjang aslinya setelah peregangan. 8itin juga berkontribusi terhadap kekakuan elastis

dari otot %)uyton and Hall, '( Sherwood, '""/.


9/31

9

*iofibril dalam serabut otot disusun dengan pola dimana filamen miosin dan

aktin dari serabut yang berdekatan berada pada satu garis yang sama. Dengan demikian,

filamen miosin dari banyak miofibril tersusun di samping satu sama lain dan

membentuk pita gelap %anisotrop atau pita 7/ dari striae dalam serabut otot rangka yang

dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop cahaya. &ita 7 memiliki -ona luar gelap

%lebih dekat ke piringan @/ yang disebabkan oleh tumpang tindih antara filamen miosin

dan aktin, dan -ona dalam yang lebih pucat, pita H atau -ona yang menandai daerah dari

pita 7 dimana hanya terdapat filamen miosin. Daerah sarkomer yang dekat dengan

piringan @ mengandung filamen aktin saja( mereka terlihat pucat pada mikroskop

cahaya dan membentuk pita isotropik %6/. Kontraksi sel otot rangka dimulai dengan

potensial aksi yang tiba melalui motor fiberpada neuromuscular endplateataujunction.

&otensial aksi melepaskan asetilkolin %7Ah/ dari cabang1cabang terminal motor fiber.

7ch berdifusi melintasi celah sinaps ke membran sel otot dan mengikat molekul

reseptor spesifik pada permukaan membran. &erlekatan 7Ah membuka kanal ion dan

ion positif %terutama BaC/ masuk ke dalam sel otot. Hal ini menyebabkan depolarisasi

membran sel otot yang menyebabkan bagian dalam membran sel otot menjadi lebih

positif. Depolarisasi ini disebut endplate potential %&&/ %)uyton and Hall, '(

Sherwood, '""/.

Dalam membran sel otot, && memunculkan sepasang potensial aksi yang

berjalan di sepanjang sel otot dalam arah yang berlawanan. *ereka memastikan bahwa

semua sarkomer dari sel otot berkontraksi pada waktu yang sama. &otensial aksi juga

mencapai bagian dalam sel dengan mengikuti tubulus transversal. 8ubulus transversal

adalah invaginasi dari membran sel( dimana mereka telah melakukan kontak dengan

retikulum sarkoplasma %S/. S terdiri dari jaringan tubulus yang membentuk


10/31

10

percabangan dan anastomose yang mengisi ruang antara miofibril. etikulum memiliki

ekspansi terminal %sisterna/ dekat dengan tubulus transversal yang berfungsi sebagai

tempat penyimpanan kalsium dari sel otot. &otensial aksi yang masuk ke tubulus

transversal melepaskan Aa'C dari sisterna ini. Hal ini menyebabkan peningkatan

konsentrasi Aa'Cpada sitoplasma di bagian luar S dari sekitar " +* menjadi sekitar

"5*. 8ingginya konsentrasi Aa'Cmenyebabkan molekul troponin dan tropomiosin1

yang menutupi tempat pengikatan miosin pada filamen aktin dalam keadaan otot yang

beristirahat akan untuk mengubah posisi mereka pada molekul aktin dan membuka

tempat perlekatan dari molekul miosin tersebut. Setelah itu, kepala filamen miosin dapat

mengikat aktin dan segera setelah mereka melakukannya, leher molekul miosin

membuat gerakan fleksi. :rutan kejadian yang terjadi penempelan kepala miosin pada

aktin 1 fleksi leher miosin 1 dischargekepala miosin 1 penempelan kepala miosin ke titik

lain dari molekul aktin yang menghasilkan gerakan EmendayungE dari kepala miosin

selama terdapat konsentrasi Aa'C yang tinggi di sitoplasma. )erakan FmendayungG

tersebut menarik filamen aktin di antara filamen miosin, sehingga memperpendek

sarkomer %)uyton and Hall, '( Sherwood, '""/.

Kepala miosin memiliki titik pengikatan 78& dan mengandung 78&ase, en-im

yang memecah adenosin trifosfat %78&/ menjadi adenosin difosfat %7D&/ dan gugus

fosfat %&/ yang ditambah dengan energi. 78& terdapat pada sitoplasma, dan dalam

keadaan otot yang beristirahat molekul tersebut terikat pada kepala miosin sehingga

dalam keadaan ini tidak dapat melekat ke molekul aktin. n-im 78&ase memotong 78&,

dan kompleks miosin17D&1& dapat mengikat aktin, jika titik pengikatan menjadi

tersedia oleh pengaruh kadar Aa'C yang tinggi. &roses pengikatan diikuti dengan

discharge &, yang menghasilkan regangan dari kepala miosin %disebut power stroke


11/31

11

yang menggerakan aktin ke pusat sarkomer/. Kepala miosin yang melekat pada aktin

kemudian mengikat 78& lagi, kompleks miosin178& terlepas dari aktin, 78& dibelah

oleh 78&ase dan leher kepala miosin kembali ke sudut awal. Siklus ini terus berlanjut

selama 78& cukup tersedia dan kadar Aa'Cyang cukup tinggi. 3anyak siklus berturut1

turut proses perlekatan 1 peregangan pemisahan ini mengarah pada pergerakan

filamen aktin sepanjang miosin tersebut. Karena filamen aktin melekat pada piringan @,

sarkomer mengalami pemendekan %)uyton and Hall, '( Sherwood, '""/.

Ketika konsentrasi kalsium sitoplasma turun ke nilai awal, gerakan mendayung

dari kepala miosin terhenti. &enurunan konsentrasi Aa'Cadalah karena aksi dari pompa

kalsium yang mengangkut Aa'Ckembali ke S. Setelah kematian, terdapat kekurangan

energi metabolik di seluruh tubuh dan konsentrasi 78& sitoplasma sangat rendah. 4leh

karena itu, kepala miosin tidak dapat terpisah dari aktin dan terjadi rigor mortis. &ada

rigor mortis, semua kepala miosin melekat pada aktin, suatu situasi yang tidak pernah

terjadi selama hidup karena kepala miosin melekat pada akatin secara bergiliran dan

beberapa kepala selalu tidak terikat. Secara fisiologis, otot dapat melakukan empat jenis

kontraksi %)uyton and Hall, '( Sherwood, '""/

". Kontraks &emen%ekan #konsentrs$. Hal ini ditandai dengan penurunan panjang

otot yang dihasilkan oleh pembentukan kekuatan otot. Aontohnya adalah otot

Iuadriceps femoris yang meluruskan lutut saat berjalan menanjak. Kontraksi ini, yang

ditandai dengan perubahan panjang dan kekuatan yang simultan, disebut sebagai

kontraksi auxotonic. Sebagian besar kontraksi yang dilakukan dalam kehidupan sehari1

hari merupakan kontraksi auxotonic.

'. Kontraks sotonk. didefinisikan sebagai perubahan panjang tanpa perubahan pada

kekuatan yang diberikan. Kontraksi isotonik jarang terjadi di lingkungan normal, karena


12/31

12

hampir semua gerakan berhubungan dengan perubahan kekuatan. *isalnya, ketika

mengangkat lengan tanpa beban, gaya gravitasi yang terjadi terhadap kontraksi yang

dilakukan, akan meningkat sampai posisi hori-ontal tercapai dan kemudian menurun

lagi. Kontraksi isotonik murni dapat dilakukan pada alat latihan yang memberikan

ketahanan konstan melalui berbagai gerakan.

#. Kontraks Isometrk. 6stilah ini menggambarkan peningkatan kekuatan tanpa

perubahan panjang otot. Kontraksi isometrik jarang terjadi pada kehidupan sehari1hari.

Aontohnya adalah aktivasi otot masseter ketika gigi rahang atas dan bawah berada

dalam kontak. )igi dan jaringan di sekitarnya memiliki kompresibilitas yang terbatas(

4leh karena itu, kontraksi yang terjadi sebagian besar isometrik. Dengan kondisi

tersebut, kepala miosin melakukan gerakan1gerakan mereka dan menarik filamen aktin,

tetapi kekuatan yang dikembangkan digunakan bukan untuk pemendekan otot tetapi

untuk menempatkan ketegangan pada titik insersi dan untuk peregangan komponen

jaringan elastis otot. Dengan demikian, sarkomer memendek, tapi otot secara

keseluruhan tidak mengalami pemendekan.

=. Kontraks &emanangan #eksentrk$. Kontraksi ini didefinisikan sebagai

pemanjangan otot oleh kekuatan eksternal, dengan otot melawan proses pemanjangan

tersebut. Dalam kontraksi eksentrik, kekuatan yang dikembangkan oleh otot lebih kecil

dari yang menyebabkan pemanjangan %apabila sebaliknya maka otot tidak akan

diperpanjang/. 4tot berkontraksi untuk memperlambat perpanjangan tersebut.

Aontohnya adalah kontraksi dari otot paha depan saat berjalan menuruni bukit. Jenis

kontraksi ini sangat penting untuk pengembangan nyeri otot.

2.2 Kalsum


13/31

13

2.2.1 Ion Kalsum

Dalam tubuh manusia, ion kalsium banyak berperan dalam berbagai proses

intraseluler. 6on kalsium %Aa'C/ berperan sebagai utusan penghubung ;pembawa pesan

tentang kondisi ekstraseluler kedalam intraseluler, mengendalikan beragam proses

seluler seperti transkripsi gen, kontraksi otot dan proliferasi dan differensiasi sel

%3ootman et al, '"/.

Dalam melakukan aktivitasnya, kalsium membutuhkan saluran yang disebut Ca2+

Channel, untuk bisa menyampaikan kondisi ekstraseluler kedalam intraseluler. Saluran

kalsium ini berbentuk seperti lubang pori1pori %Pore-forming unit/ yang terletak pada

membran plasma.Pore-forming unitpada tubuh manusia yang dikenal adalah BaCdan

Aa'C, adalah merupakan protein tunggal yang terdiri dari four linked domains, yang

masing1masing sangat homolog dengan protein tunggal KCchannel $18*. Seperti KC

channel dan BaC channel, sebagian besar saluran Aa'C

, mempunyai gambaran struktural

dan fungsional yang bervariasi %7nderson et al, '"/.

Keragaman Ca2+ channel antara lain terdiri dari beberapa kelas yaitu -type

currents, !-type currents dan"-type currents.-typedan"-type currents, membutuhkan

depolarisasi yang besar untuk mengaktifkannya, sehingga di klasifikasikan sebagai high

#oltage-acti#ated %H7/. Sedangkan !-type currents, membutuhkan depolarisasi yang

kecil disebut sebagai low #oltage-acti#ated%97/. &ada studi teknik kloning molekuler

Ca2+ channel, dijumpai bahwa variasi fungsional antara arus Aa'Cberkorelasi dengan

keanekaragaman struktural yang signifikan. Sampai saat ini, ada " famili yang berbeda

dari tegangan1gated Ca2+channel. Sistem istirahat Aa'C channel terbagi menjadi saluran

H7 dan 97. H7 channel kemudian dibagi lagi sebagai 9 dan non19 -type


14/31

14

channel, L"S,A,D, 0, yang sekarang disebut Aa".", ".', ".#, dan ".=, dan no- type

channel,L"7, 3, , disebut Aav '.", '.', dan '.#( dan tiga saluran 97 L"), H, 6,

sekarang Aa #.", #.', dan #.# %7nderson et al, '"/

2.2.2 Homeostass a23Intraseluler

Dalam tubuh manusia kalsium %Aa'C/ merupakan second messenger yang

digunakan untuk mengatur berbagai proses seluler. &eran signaling ini berguna untuk

mempertahankan mekanisme homeostatis, dimana dalam keadaan istirahat konsentrasi

Aa'Crendah berkisar '1" mmol;9 dan bila konsentrasi Aa'Ctinggi %>" mmol;9/

dapat bersifat toksik. Aa'Cmemiliki difusibility yang rendah dan efek sitotoksik dalam

intraseluler. :ntuk menghindari efek sitotoksik akibat konsentrasi Aa'C yang tinggi

berkepanjangan, ion kalsium dapat berperan sebagai messenger dalam berbagai proses

seluler. *elepasan ion kalsium berasal dari cadangan kalsium yang disimpan pada

intraseluler yang terkoordinasi baik menggunakan inositol ",=,51trisphosphate atau

yanodine reseptor. Aa'C berperan untuk mengatur proses yang beragam seperti

kontraksi otot, eksositosis, metabolisme energi, dan kemotaksis plastisitas sinaptik

selama pembelajaran dan memori %3ootman, '"'/.

Homeostasis Aa'C sitosolik dalam sel yang beristirahat dicapai dengan

menyeimbangkan kebocoran Aa'C

%masuk dari luar sel atau dari cadangan di sitosol/

dengan menggunakan pompa saluran Aa'C baik pada membran plasma atau pada

cadangan internal. &ompa ini memastikan bahwa Aa'C sitoplasma masih rendah dan

cadangan Aa'C sarat dengan sinyal Aa'C . &eningkatan cepat Aa'C bertanggung jawab

untuk aktivasi sel yang biasanya diproduksi oleh pembukaan terkoordinasi baik Ms

atau 6nss. &roperti yang paling penting adalah sensitivitas mereka terhadap Aa'C


15/31

15

yaitu mereka menampilkan phenomena dari Ca2+-induced Ca2+ release %A6A/ yang

sangat penting dalam komplek sinyal. Konsentrasi Aa'Cmeningkat akan memiliki efek

bifasik pada Ms dan 6nss, awalnya memberikan sebuah efek umpan balik positif

dengan meningkatkan pembukaan saluran %yaitu A6A/, tetapi segera setelah

konsentrasi tercapai tingkat tertentu, umpan balik switch dari positif ke negatif dan Aa 'C

kemudian menghambat saluran %3e-pro-vanny dan hrlich, "


16/31

16

jantung, di mana pembukaan Ms erat digabungkan dengan potensi aksi pada seluruh

permukaan plasma membran %3ootman, '"'/.

&roses regeneratif secara inheren berbahaya dikarenakan memicu pembukaan

stokastik satu saluran. :ntuk menghindari terjadinya proses acak seperti regeneratif

gelombang Aa'C, sel1sel mengembangkan mekanisme untuk mengatur rangsangan dari

reseptor intraseluler inaktif %sel beristirahat/ menjadi semakin aktif ketika sinyal

Aa'Csedang dihasilkan. 6nss merupakan reseptor yang distimulasi oleh agonis 6ns

yang terletak pada permukaan sel. 6ns berikatan dengan 6nss, sehingga

sensitivitasnya meningkat oleh aksi stimulasi Aa'C. 7kibatnya, 6ns dipengaruhi oleh

dua agonis yaitu 6ns dan Aa'C. 0ungsi utama dari 6ns adalah untuk meningkatkan

sensitivitas Aa'Cpada reseptor 6ns. Demikian pula, M juga berada di bawah

regulasi ganda, setidaknya dalam beberapa jenis sel. 7D& siklik ribosa %c7D&/

merupakan second messenger yang mampu meningkatkan snsitivitas Aa'C pada Ms

%3erridge, '#/.

6ns atau c7D& dapat meningkatkan sensitivitas dari 6nss dan Ms,

messenger tersebut mengubah sitoplasma inaktif menjadi aktif pada saluran intraselular

sehingga dapat berkomunikasi satu sama lain untuk menghasilkan sinyal Aa'C secara

global %3erridge, '#/.

6on kalsium %Aa'C/ secara umum berperan sebagai messenger intraseluler,

mengendalikan beragam proses seluler, seperti transkripsi gen, kontraksi otot dan

proliferasi sel. Dalam kebanyakan sel, Aa'C yang meningkat memiliki fungsi utama

sebagai sinyal pada kompartemen sitosol. Dari sana ia dapat juga berdifusi ke dalam

organel seperti mitokondria dan inti. Konsentrasi Aa 'Cdi dalam sel diatur oleh interaksi


17/31

17

secara simultan dari beberapa proses, yang dapat dibagi menjadi Aa'CN onN dan NoffN

tergantung pada mekanisme apakah mereka berperan untuk meningkatkan atau

mengurangi Aa'C

dalam sitosol %3erridge et al., "


18/31

18

penukarnya disesuaikan dengan fungsi fisiologi sel. Keragaman mekanisme Aa'C $on$

dan $off$mendasari variabilitas besar dalam karakteristik sinyal Aa 'Cdalam jenis sel

berbeda %3ootman, '"/.

Gambar 2.2 Mekanisme 'on' dan 'off' Ca2+(Bootman, 2001)

Keterangan : Ringkasan dari roses !ang memod"#asi Ca2+ada sito#asma. Mekanisme

'on' !ang bertangg"ng $a%ab "nt"k meningkatkan Ca2+sitoso#ik ditandai dengan ana&

mera&, dan mekanisme 'off' Ca2+dier#i&atkan dengan %arna bir". er$adi s"at" roses

interaksi dinamis !ang menent"kan karakteristik satiotemora# dari sin!a# Ca2+.MC,

#asma membran Ca2+ase* RC, sar-o#ami- endo#asma retik"#"m Ca2+ase*

CM, ka#mod"#in.

2.2./ Ca2+Channels

Sel memiliki akses pada dua sumber sinyal Aa'C. &ertama, mendapatkan ion Aa'C

dari ekstraseluler. Aa'C masuk dari luar melalui berbagai saluran seperti #oltage-

operated channels %4As/, receptor-operated channels %4As/ atau store-operated

channels %S4As/. Kedua, Aa

'C

dapat dilepaskan dari cadangan retikulum endoplasma


19/31

19

dan sarkoplasma retikulum pada intaseluler. Sumber1sumber Aa'Cbervariasi dari sel ke

sel %3erridge, "


20/31

20

sel tunggal menyebabkan terjadinya gelombang Aa'C radial yang disinkronkan dengan

Aa'Cyang sensitif untuk menggetarkan banyak silia. *ekanisme ini yang mendasari

keluarnya lendir pada trakea untuk mengeluarkan partikel asing dari paru1paru

%3ootman et al, '"( 7nderson et al, '"/.

'tore-operated Ca2+channels%S4As/ diaktifkan untuk merespon cadangan Aa'C

intraseluler yang menurun, baik akibat pergerakan fisiologis oleh Aa'Csebagai pembawa

pesan;utusan atau akibat agen farmakologis. *ekanisne penyimpanan cadangan atau

kehilangan Aa'C

dapat diketahui dengan mudah, dengan terbuka atau tertutupnya saluran

Ca2+channelpada membran plasma %3ootman et al, '"( 7nderson et al, '"/.

2.2./.2 Ca2+Release Channels

&elepasan cadangan Aa'C disimpan dalam yang disimpan dalam endoplasmic

reticulum %/ atausarcoplasmic reiticulum%S/ dimediasi oleh beberapa jenis saluran

%)ambar '/. &ada beberapa jenis sel, rute saluran memiliki ekspresi dan lokalisasi yang

tumpang tindih. Konsekuensi dari hal ini adalah bahwa pembukaan satu jenis saluran

dapat mengaktifkan channel yang lain sehingga mereka semua berpartisipasi dalam

tranduksi sinyal Aa'C. Dalam sel1sel lain, saluran yang berbeda berlangsung secara

spasial atau temporal dalam tranduksi sinyal Aa'C%3ootman et al, '"/.


21/31

21

Gambar 2./ Mekanisme Ca2+Release Channels(Bootman et al, 2001)

Keterangan4 Panel #a$ sam&a #5$ menggam"arkan mekansme men%asar rls a23%ar

E* 6 S*. #a$, #"$ %an #7$ menggam"arkan akt)as *'*s % otot rangka, otot antung %an

sel masng8masng meman5aatkan 7ADP*. Para tan%a tan'a % #7$ %an #%$ menunukkan

"a(9a 7ara 'ang stmulas sel men'e"a"kan &enngkatan "ak 7ADP* atau NAADP

"elum elas. Panel #%$ menunukkan &ele&asan a23ole( NAADP %ar saluran 'ang "elum

%keta(u. *ls a23)a InsP/*s atau SA0PE* masng8masng %gam"arkan %alam #e$

%an #5$. *'*s %an InsP/*s tertark %engan "entuk 'ang sama, karena mereka mem&un'a

struktural (omolog. Struktur S7am&er "elum %keta(u se&enu(n'a, ta& au( le"( ke7l

%ar *'*s atau InsP/*s. SP #s&(ngos'l&(os&(o7(olne$.

2.2.: Intracellular Ca2+-releasing Messengers

Dalam kebanyakan sel, Aa'C intraseluler berasal dari cadangan internal yang

menyediakan sebagian besar sinyal Aa'C. 7da ' saluran utama Aa'Cintraseluler yaitu

&ertama, ada &yanodine family receptor%M/ yang terdiri dari tiga anggota M"

ditemukan di otot rangka dan neuron tertentu %misalnya sel &urkinje/, M' ditemukan

di otot jantung, otak dan beberapa sel lain, dan M# ditemukan di otot halus, otak dan

sel lain. Kedua, famili inositol ",=,51reseptor trisphosphate %6ns/ yang memiliki

sejumlah anggota. 7da empat gen 6ns, dan selanjutnya Hasil keragaman dari

splicing alternatif %3erridge, "


22/31

22

6ns memiliki hidup yang pendek hanya pada beberapa detik dalam sel, karena

dimetabolisme oleh en-im ,baik dengan menambah atau menghapus gugus fosfat untuk

mengakhiri potensi pelepasan Aa'C

oleh 6ns. Aepatnya metabolisme 6ns oleh en-im

ini berarti bahwa 6ns memiliki aktivitas spasial1terbatas, meskipun dapat bebas

menyebar di dalam sel %3erridge, '


23/31

23

2.2.:./"icotinic Aci#$A#enine Dinucleoti#e hosphate#NAADP$

B77D& berperan dalam intraceluller messenger yang terbentuk dari P1B7D&C,

berpotensi oleh cyclases ribosyl yang sama yang menghasilkan c7D& %B3 en-im ini

juga dapat menghasilkan 7D& siklik fosfat ribosa dari P1B7D&C dan )D& ribose siklik

dari nicotinamide1guanin nukleotida. 0ungsi signaling"" senyawa ini belum diketahui

%3ootman et al, '"'/.

*eskipun B77D& diproduksi oleh en-im yang sama dengan c7D&, tapi tidak

mengaktifkan ys. eseptor untuk B77D& belum diketahui, tetapi telah terbukti

memiliki beberapa karakteristik unik yang membedakannya dari kedua 6nss dan

ys. Secara khusus, respon B77D& dapat sepenuhnya tidak aktif untuk waktu yang

lama oleh konsentrasi B77D& dibawah ambang batas untuk rilis Aa'C. Hal ini

menunjukkan bahwa B77D& berperan menjadi utusan intraselular hampir tidak

dijumpai pada sel yang tidak distimulasi, dan harus cepat diproduksi pada aktivasi

%3ootman et al, '"'/.

2./ Hu"ungan Antara Ion Kalsum %an Kekuatan Otot Dasar Panggul

&enelitian menunjukkan bahwa penyebab dari prolaps organ pelvis dan berbagai

kelainan dasar panggul lainnya merupakan sesuatu yang bersifat multifaktorial.

*eskipun demikian kelemahan otot diperkirakan memberi kontribusi yang signifikan

terhadap hilangnya sokongan terhadap organ visceral dasar panggul sehingga

menyebabkan prolaps dan inkontinensia. 4leh karena itu, mempertahankan kekuatan

otot dasar panggul merupakan hal yang sangat penting dalam mencegah terjadinya

berbagai gangguan dasar panggul yang mungkin terjadi %&atrick, ''/.


24/31

24

Seperti telah diketahui bahwa struktur dasar panggul tersusun atas beberapa otot

rangka yang saling terkait. 3erbagai literatur menunjukkan bahwa ion kalsium

memegang peranan utama dalam fungsi dan plastisitas dari serabut otot rangka.

&eningkatan secara akut dan cepat dari ion kalsium bebas pada otot rangka merupakan

langkah utama dari inisiasi kontraksi otot sementara perpindahan kalsium yang lebih

lambat menuju sitosol merupakan proses yang penting dalam regulasi plastisitas otot

rangka dengan mengaktivasi beberapa sinyal spesifik seperti calmodulin)calcineurin

signaling pathway %)ehlert, '"5/.

2./.1 Peran Kalsum ter(a%a& Kontraks Otot Panggul

6on Aa'C merupakan substansi yang berperan penting dalam proses interaksi

molekular kompleks yang meregulasi pemendekan sarkomer dan untuk aktivasi elektrik

di sepanjang end plate motorik yang mendahului depolarisasi dari sarkolema.

3ersamaan dengan datangnya potensial aksi, kanal Aa'C

terbuka dan menginduksi

influks ion Aa'C dari ruang ekstraselular menuju sitosol dari neuron presinaptik. 6on Aa 'C

berperan penting dalam menginisasi interaksi antara vesikel yang mengandung

asetilkolin dengan soluble "'* attachment protein receptor %SB7/ yang

memungkinkan keduanya bergabung dengan membran presinaptik dan melepaskan

asetilkolin menuju celah sinaps. eseptor asetilkolin mengikat asetilkolin pada celah

sinaps yang meyebabkan aktivasi serta pembukaan dari kanal ion. &embukaan kanal ion

ini mengakibatkan influks kalium dan natrium sehingga terjadi depolarisasi di

sarkolema. &roses ini menginduksi terjadinya depolarisasi lokal pada sarkolema. &ada

titik ini, depolarisasi lokal akan menginduksi #oltage dependent releaseion Aa'C keluar

dari S dan menginisiasi siklus cross-bridge pada kompartemen myofibrilar. &roses

inilah yang menyebabkan terjadinya kontraksi dari otot rangka %)ehlert, '"5/.


25/31

25

&emeliharaan konsentrasi Aa'Cyang memadai dalam kompartemen ekstraseluler

dan intraseluler otot rangka adalah kebutuhan yang penting untuk kontraksi

berkelanjutan dari serabut otot rangka. 4leh karena fasilitasi gerakan ion Aa'C

pada otot

rangka memerlukan interaksi yang kompleks dari subsistem yang diatur secara berbeda.

&eran ini diperantarai oleh aktivasi #oltage dependent dan cepat influks ion Aa'C dari S

melalui y" dan store-operated calcium entry%S4A/ yang memiliki kinetik lebih

lambat, tetapi menawarkan mekanisme penting lebih lanjut yang memberikan kontribusi

untuk mempertahankan fungsi kontraktil dengan memfasilitasi influks Aa'C trans1

sarkolema ketika persediaan kalsium S mulai habis. &entingnya S4A untuk

kontraktilitas berkelanjutan dari otot rangka menjadi jelas dengan penghambatan

farmakologis dari S4A, yang menyebabkan penurunan kontraktilitas secara signifikan

dari otot rangka muda, tetapi tidak pada otot yang tua. 8emuan terakhir ini menunjukkan

bahwa S4A merupakan mekanisme yang paling mungkin memberikan kontribusi

untuk menjelaskan penurunan kontraktilitas otot rangka yang lebih tua seperti

ditunjukkan pada otot dasar panggul wanita yang telah mengalami menopause

%Kurebayashi, '"( &arekh, '5( 8hornton, '""/.

4tot rangka lebih lanjut juga memerlukan berbagai molekul yang

mengkoordinasikan integritas Ca2+ handling protein selama perkembangan serta

memastikan Aa'Chandling yang tepat di otot rangka dewasa dan secara tidak langsung

terkait dalam regulasi #oltage-inducedCa2+releasemelalui y" atau juga S4A. Di

antara molekul tersebut adalah junctophilin %J&/ dan mitsugumin %*)/ memainkan

peran penting dalam memfasilitasi interaksi yang kompleks dari struktur yang terlibat

dalam Aa'Cpenanganan di otot rangka. &rotein J& merupakan keluarga darijunctional

membrane protein complexyang terbentang di ruang antara membran plasma dan S.


26/31

26

J&1" dan J&1' diekspresikan dalam otot rangka dan berkontribusi pada pembentukan

junctional membrane complex dan kopling fisik antara Aav"." dan y" untuk

mendukung interaksinya dan pelepasan Aa'C

. J&1" memiliki peran penting dalam

menjaga integritas struktural dari triad junctions. Hal ini ditunjukkan pada tikus J&1"

K4 yang menampilkan triad junctions yang abnormal secara struktural, mengubah

sensitivitas terhadap Aa'Cdan mengurangi kapasitas peningkatan kekuatan otot rangka.

Dalam konteks ini, protein *) juga merupakan golongan protein membran esensial

dari triad yang memiliki peran penting dan sama seperti J&1" dan J&1'. 8elah dilaporkan

bahwa knockout(2pada tikus, menyebabkan formasi abnormal dari jaringan S

selama perkembangan yang dipertahankan pada otot dewasa. 9ebih lanjut, knockoutdari

*)5# dilaporkan dapat melemahkan aktivitas SA7" di otot rangka kelinci hanya

pada kondisi mikromolar Aa'Cyang menekankan peran fungsional dari *)5# untuk

mengendalikan Aa'Chandlingterutama selama kontraksi otot %Koma-aki, '"( )olini,

'""( 9ee, '"'/.

2./.2 Peran Kalsum %alam *elaksas Otot Panggul

Selama aktivitas, pelepasan ion Aa'C terarah di bawah kendali y" yang

beradaptasi terhadap kebutuhan dari kontraktilitas. Bamun, di bawah kondisi ini, ion

Aa'Cselanjutnya harus dikeluarkan setelah berakhirnya aksi potensial untuk memastikan

relaksasi sarkomer dan untuk mempersiapkan kontraksi berikutnya. elaksasi dari otot

rangka terjadi ketika konsentrasi Aa'C intraseluler kembali ke tingkat istirahat yang

memungkinkan troponin untuk kembali dalam posisi tertutup sehingga ikatan myosin

pada aktin tidak terjadi. &engeluaran Aa'Cdari ruang intraselular ke ekstraselular berada

di bawah kendali utama tiga saluran ion yang berbeda bernama !P-dependent '&C,

plasma membrane !Pase %&*A7/ dan "a+) Ca2+ -exchanger %BA"/. Saluran


27/31

27

SA7 adalah protein membran integral " kDa yang mengatur pengeluaran Aa'C

myofibrillar dengan memompa ion Aa'Ckembali S dengan menggunakan 78&. &roses

ini terjadi di bawah regulasi yang kompleks dari pengikatan Aa'C

dan hidrolisis 78&

sepanjang substruktur dari struktur saluran lobus globular yang menonjol ke arah ke

sitosol %3erchtold, '/.

*eskipun terdapat sekitar " isoform pada vertebrata, saluran SA7"a dan

SA7'a adalah isoform utama dalam otot rangka manusia dewasa. SA7" adalah

isoform dalam serabut otot tipe 66fast twitch, sementara SA7' diekspresikan pada

serabut otot tipe 6 slow twitch. Densitas SA7 dan serapan ion Aa'C adalah lima

sampai tujuh kali lipat lebih tinggi pada serabut otot tipe 66 dibandingkan tipe 6 yang

ditunjang dengan fakta bahwa S jauh lebih berkembang pada serabut tipe cepat;tipe 66.

Selain itu, isoform SA7 juga memiliki respon yang berbeda terhadap 7D& yang

menghambat aktivitas dan sifat pengeluaran Aa'Cmereka. Kedua mekanisme tersebut

penting untuk menahan kelelahan otot, seperti yang ditunjukkan oleh serabut otot

lambat;tipe 6 yang menunjukkan respon lebih kecil terhadap 7D& dan penurunan

kebocoran Aa'C bila dibandingkan dengan serabut tipe 66 yang lebih mudah lelah

%&eriasamy, '+( Schiaffino, '""( *ac6ntosh, '"'/.

7ktivitas pompa SA7 lebih lanjut dapat dihambat melalui penurunan afinitas

Aa'C mereka oleh extraluminal protein phospholamban %&93/ yang terutama

bertanggung jawab untuk penghambatan SA7'. Sarcolipin %S9B/ berinteraksi

dengan SA7" dalam serabut tipe cepat. &93 itu sendiri dapat dihambat dari

fungsinya dalam menghambat SA7' melalui suatu proses fosforilasi. Sementara itu,

&*A7 sangat banyak ditemukan pada fraksi 81tubule dari serabut otot cepat dan lambat

serta berkontribusi terhadap pengeluaran Aa'C yang bergantung pada 78&. Diyakini


28/31

28

bahwa terutama di celah antara t1tubulus dan cisternae terminal S, konsentrasi Aa'C

akan sangat tinggi pada pengeluaran Aa'Cyang diinduksi y", yang kemudian akan

menghambat aktivitas y". 4leh karena itu, akumulasi &*A7s di lingkungan ini

dapat berkontribusi untuk kontraktilitas berkelanjutan dari serabut otot dengan

memompa ion Aa'C dalam lumen t1tubule. 6soform saluran BA %BA"1#/ juga

berkontribusi terhadap aliran kalsium trans1sarkolema kalsium terutama dalam serabut

otot tipe lambat, meskipun pada tingkat yang lebih kecil. &erbedaan aktivitas isoform

dan kontribusi relatif mereka terhadap pengeluaran Aa'C masih terus berada dalam

penyelidikan %angheluwe, '5( &eriasamy, '+( )ehlert, '"5/.

4tot panggul sendiri merupakan otot yang lebih membutuhkan kekuatan dan

ketahanan terhadap tekanan, tanpa membutuhkan kecepatan, sehingga otot ini lebih

banyak tersusun oleh serabut otot tipe 6. &ada otot panggul, ekspresi SA7' lebih

dominan dan lebih berperan dalam pengeluaran ion Aa'C dalam proses terjadinya

relaksasi otot. *eskipun demikian, BA"1# juga berperan dalam proses tersebut dalam

skala yang lebih kecil %*iller, '+( &eriasamy, '+( )ehlert, '"5/.


29/31

29

BAB /

*IN!KASAN


bagian atas dengan ruang perimeun di bagian bawah. Struktur ini mempunyai peranan

penting dalam menyangga organ viscera pelvis dan memiliki peran integral pada fungsi

berkemih, defekasi dan seksual. Disfungsi pada struktur ini dapat menyebabkan

terjadinya berbagai gejala yang menggangu kualitas hidup seperti inkontinensia urin dan

alvi, prolaps organ panggul dan disfungsi seksual. Kelemahan otot dasar panggul

merupakan salah satu penyebab utama dari terjadinya disfungsi struktur tersebut.

Kelemahan ini umumnya disebabkan karena adanya gangguan pada kemampuan

kontraksi dan relaksasi dari otot dasar panggul.

Salah satu faktor yang dipercaya berperan penting dalam proses kontraksi dan

relaksasi otot dasar panggul adalah ion kalsium. Dalam melakukan aktivitasnya,

kalsium membutuhkan saluran yang disebut Ca2+ Channel yang berperan dalam

memerantarai influks ion kalsium dari ruang ekstraseluler kedalam intraseluler. 6on Aa 'C

berperan penting dalam menginisasi interaksi antara vesikel yang mengandung

asetilkolin dengan soluble "'* attachment protein receptor %SB7/ yang

memungkinkan keduanya bergabung dengan membran presinaptik dan melepaskan

asetilkolin menuju celah sinaps. eseptor asetilkolin mengikat asetilkolin pada celah

sinaps yang meyebabkan aktivasi serta pembukaan dari kanal ion. &embukaan kanal ion

ini mengakibatkan influks kalium dan natrium sehingga terjadi depolarisasi di

sarkolema. depolarisasi lokal akan menginduksi #oltage dependent release ion Aa'C


30/31

30

keluar dari S dan menginisiasi siklus cross-bridge pada kompartemen myofibrilar.

&roses inilah yang menyebabkan terjadinya kontraksi dari otot rangka termasuk otot

dasar panggul.

&emeliharaan konsentrasi Aa'Cyang memadai dalam kompartemen ekstraseluler

dan intraseluler otot rangka adalah kebutuhan yang penting untuk kontraksi

berkelanjutan dari serabut otot rangka. &eran ini diperantarai oleh aktivasi #oltage

dependent dan cepat influks ion Aa'C dari S melalui y" danstore-operated calcium

entry%S4A/ yang memiliki kinetik lebih lambat.

Selain kontraksi, ion Aa'C juga berperan dalam relaksasi otot dasar panggul.

elaksasi dari otot rangka terjadi ketika konsentrasi Aa'C intraseluler kembali ke tingkat

istirahat yang memungkinkan troponin untuk kembali dalam posisi tertutup sehingga

ikatan myosin pada aktin tidak terjadi. &engeluaran Aa'C dari ruang inraselular ke

ekstraselular berada di bawah kendali utama tiga saluran ion yang berbeda bernama

!P-dependent '&C,plasma membrane !Pase%&*A7/ dan"a+) Ca2+-exchanger

%BA"/. &ada otot panggul, ekspresi SA7' lebih dominan dan lebih berperan dalam

pengeluaran ion Aa'C dalam proses terjadinya relaksasi otot. *eskipun demikian,

BA"1# juga berperan dalam proses tersebut dalam skala yang lebih kecil.


31/31

31

kalsium pada kontraksi dan relaksasi otot panggul

Documents