Kelelahan Otot-Saraf pada OrangFakultas Kedokteran UKRIDA

Jalan Arjuna Utara no.6 Jakarta Barat 11510

Kelompok : C4

Ketua Kelompok : Joni Indah Sari (102012127)

Anggota Kelompok :

William Septian Sonyo (102012517) OP 1Elia Tiosada ( 102011337) OP 2Vincentius Manggala Putra (102011030) OP 3Frischa Wibowo ( 102012512)Angelica (102012215)Fanly (102012362)Lau Pon Ying (102012492)Lily Novita Sampel ( 102012311)

A. Tujuan Percobaan

Tujuan dari percobaan yang kelompok kami lakukan adalah :1. Mengetahui kelelahan otot saraf pada kerja steady-state2. Mengetahui perngaruh gangguan peredaran darah pada kerja otot-saraf3. Mengetahui pengaruh istirahat dan massage pada kerja otot saraf4. Mengetahui pengaruh kerja otot terhadap rasa nyeri, perubahan warna dan

suhu kulit

B. Alat-alat yang Digunakan

1. Kimograf + kertas + perekat2. Manset sfigmomanometer3. Ergograf4. Metronome

C. Cara Kerja

Percobaan 1 (Kerja Steady State)

1. Pasang semua alat sesuai dengan gambar2. Sambil dicatat dilakukan satu tarikan tiap 4 detik menurut irama alat yang

diperdengarkan di ruang praktikum sampai 1/3 putaran tromol. Setiap kali setelah melakukan tarikan, lepaskan segera jari dari pelatuk sehingga kembali ke tempat semula.

Percobaan 2 ( Pengaruh Gangguan Peredaran Darah pada Kerja Otot)

1. Pasang manset sfigmomanometer pada lengan atas kanan orang percobaan yang sama.

2. Sebagai latihan lakukan beberpa kali oklusi pembuluh darah lengan atas dengan jalan memompa manset dengan cepat sampai denyut nadi a. radialis tidak teraba lagi.

3. Dengan manset tetap terpasang tetapi tanpa oklusi, lakukan 12 kali tarikan dengan frekuensi satu tarikan tiap 4 detik sambil dicatat pada kimograf.

4. Tanpa menghentikan tromol pada tarikan ke-13 mulailah memompa manset dengan cepat sampai denyut nadi a. radialis tidak teraba lagi. Selama pemompaan orang percobaan tetap melakukan latihan.

5. Berilah tanda pada kurva pada saat denyut nadi a. radialis tidak teraba lagi.6. Setelah terjadi kelelahan total, turunkan tekanan tekanan di manset sehingga

peredaran darah pulih kembali.7. Dengan frekuensi yang sama teruskan tarikan dan pencatatan sehingga

pengaruh faktor oklusi tidak terlihat lagi.

Percobaan 3 ( Pengaruh Istirahat dan Massage pada Kerja Otot)

1. Latihan ini dilakukan oleh orang percobaan lain.2. Besarkan beban ergograf sampai hampir maksimal.

3. Sambil dicatat lakukan satu tarikan tiap 1 detik sampai terjadi kelelahan total, kemudian hentikan tromol.

4. Berilah istirahat selama 2 menit. Selama istirahat lengan tetap dibiarkan di atas meja.

5. Setelah tromol diputar dengan tangan sepanjang kurang lebih 2 cm, jalankan kimograf dan lakukan kembali tarikan dengan frekuensi dan beban yang sama sampai terjadi kelelahan total, kemudian hentikan tromol.

6. Berilah istirahat selama 2 menit lagi. Selama masa istirahat ini lakukanlah massage pada lengan orang percobaan. Massafe dengan cara mengurut dengan tekanan kuat kea rah perifer, kemudian dengan tekanan ringan kea rah jantung. Massage dilakukan dari fossa cubiti hingga ujung jari.

7. Setelah tromol diputar dengan tangan sepanjang kurang lebih 2 cm, jalankan kimograf dan lakukan kembali tarikan seperti langkah 5.

8. Bandingkan ketiga ergogram yang saudara perdeh dan berusahalah menganalisisnya.

Percobaaan 4 ( Rasa Nyeri, Perubahan Warna dan Suhu Kulit Akibat Iskemia)

1. Latihan ini dilakukan pada orang percobaan lain dan tanpa pencatatan ergogram.

2. Pasanglah manset pada lengan atas kanan orang percobaan dan berikan pembebanan yang cukup berat sehingga penarikannya hanya akan memperlihatkan penyimpangan ujung pencatat yang kecil saja.

3. Perhatikan suhu dan warna kulit lengan bawah kanan orang percobaan.4. Lakukan satu tarikan tiap satu detik sambil diadakan oklusi sehingga terjadi

kelelahan otot sampai terjadi rasa sakit yang tak tertahan.5. Hentikan tindakan oklusi segera setelah orang percobaan merasa nyeri yang

hebat sekali. Perhatikan suhu dan warna kulit lengan bawah orang percobaan.

D. Hasil Percobaan

Hasil pengamatan percobaan keempat :

Sebelum dilakukan oklusi

Warna kulit : coklat (normal)Suhu kulit : normal

Saat dilakukan oklusi dan dilakukan kerja otot :

Warna kulit : pucatSuhu kulit : rendahTerasa nyeri

Setelah oklusi dilepas

Warna kulit : secara cepat menjadi merahSuhu kulit : kembali normalTerasa sensasi kesemutan

E. Pembahasan

Teori

Otot secara umum dibagi menjadi tiga jenis otot yaitu otot rangka, otot jantung, dan otot polos. Otot rangka merupakan massa yang besar yanag menyusun jaringan otot somatik.1 Otot rangka melekat pada tulang-tulang rangka. Kotraksi dari otot rangka menggerakkan tulang yang ditempelinya, membuat tubuh dapat melakukan berbagai variasi aktivitas motorik.2

Tiap otot diselimuti oleh jaringan penyambung yang terbentang dari permukaan otot ke dalam ototnya sendiri untuk menyelimuti tiap serat individual dan membagi otot menjadi kelompok-kelompok. Jaringan penyambung terbentang sampai bagian akhir dari otot untuk membentuk tendon yang berkolagen dan kokoh. Tendo inilah yang melekatkan otot ke tulang.

Bila suatu otot berkontraksi, salah satu ujungnya biasanya diam sedangkan ujung yang lain bergerak ke arah yang ujungnya diam tersebut.3 Bagian ujung otot (tendo) yang melekat pada bagian tulang yang lebih statis (relative tidak bergerak) disebut origin, sedangkan bagian tendo yang melekat di tulang yang relative bergerak disebut insertion.2

Mekanisme Kontraksi

Kontraksi otot terjadi akibat impuls saraf. Impuls saraf yang bersifat elektrik dihantarkan ke sel otot secara kimiawi dan hal ini dilakukan oleh sambungan otot saraf (neuromuskular-junction).1 Neuromuscular-junction dan motor end plate terdiri dari saraf terminal yang terdapat diantara permukaan sel otot yang dinamakan synaptic through. Membran dari sel otot dan saraf dipisahkan oleh jarak yang disebut

synaptic cleft (celah sinapsis). Sel saraf (neuron) adalah sel prasinapsis sedangkan sel otot adalah sel post sinapsis.4

Impuls saraf yang sampai neuromuscular junction ini mengandung gelembung-gelembung kecil asetilkolin. Asetilkolin dilepas ke ruang antara saraf dan otot (celah sinapsis) dan ketika asetil kolin menempel pada motor end plate dari otot akan menyebabkan terjadinya depolarisasi dan aktivitas listrik akan menyebar ke seluruh otot sehingga menyebabkan kontraksi.1

Untuk berkontraksi, unit terkecil otot memerlukan energy yang didapat dari oksidasi makanan terutama karbohidrat. Pada proses pencernaan karbohidrat akan dirombak menjadi glikogen di dalam hati dan otot. Glikogen otot inilah yang merupakan sumber panas dan energy bagi aktivitas otot. Selama oksidasi glikogen menjadi karbondioksida dan air, terbentuk senyawa ATP yang akan digunakan otot saat berkontraksi. Hasil sampingan oksidasi ini adalah asam piruvat. Asam piruvat dalam keadaan cukup oksigen akan dipecah menjadi karbondioksida dan air sehingga menghasilkan lebih banyak ATP. Namun, apabila dalam kondisi oksigen yang tidak mencukupi, maka asam piruvat akan diubah menjadi asam laktat yang akan menumpuk dan menyebabkan kelelahan otot.1

Ada 3 macam utama kontraksi yaitu kontraksi isotonis, kontraksi isokinetik, dan kontraksi isometrik. Untuk membedakannya perhatikan contoh berikut, anggap bisep kita akan mengangkat sebuah objek. Ketika tekanan yang bertambah di bisep menjadi cukup untuk mengangkat objek yang sedang dipegang, anda bisa mengangkat objek itu, dengan selutruh otot memendek dalam prosesnya. Karena berat dari objek tidak berubah ketika diangkat, kontraksi ini adalah tipe kontraksi isotonis. Tetapi tekanan otot tidak berangsung konstan selama kontraksi isotonis. Kontraksi isokinetik terjadi ketika serat otot memendek dalam kecepatan konstan. Apa yang terjadi ketika anda mencoba menarik sebuah objek yang terlalu berat. Dengan kata lain tekanan yang dapat dibuat oleh otot tangan adalah kurang dari yang diperlukan untuk mengangkat objek? Dalam kasus ini, otot tidak dapat memendek dan mengangkat objek walaupun terjadi penambahan tekanan otot. Hal inilah yang disebut kontraksi isometrik.2

Otot melakukan kerja dalam arti yang sebenarnya hanya ketika sebuah objek digerakkan. Kerja didefinisikan sebagai gaya dikalikan dengan jarak. Gaya dapat disamakan dengan tekanan otot yang diperlukan untuk mengimbangi beban. Jumlah kerja yang harus dicapai oleh otot yang berkontraksi tergantung pada seberapa berat objek yang dipindahkan dan seberapa jauh beban itu dipindahkan.2

Pembahasan Hasil Percobaan

Pada percobaan pertama dilakukan kerja otot yang paling ringan diantara kerja-kerja otot pada percobaan lainnya. Grafik yang dihasilkan adalah grafik yang steady karena otot tidak mengalami kelelahan. Otot rangka harus menyediakan gaya/kemampuan yang lebih besar dari berat beban aslinya untuk memindahkan barang tersebut.2 Kerja otot dengan frekuensi yang rendah dapat memberikan kesempatan bagi otot untuk mengalami pemulihan diantara kontraksi-kontraksi/kerja. Kita bandingkan percobaan yang pertama dan kedua karena sama-sama kerja dengan frekuensi dan beban yang sama, cuma pada percobaan yang kedua dilakukan oklusi/penghambatan aliran darah pada daerah lengan atas.

Pada percobaan yang kedua sebelum dilakukan oklusi pada bagian lengan atas grafiknya steady. Sesaat setelah dilakukan oklusi terhadap bagian lengan atas, grafik perlahan-lahan menurun sampai terjadi kelelahan total. Lalu setelah oklusi dihentikan terlihat grafiknya kembali naik dan lama-kelamaan menjadi grafiknya menjadi sama seperti grafik semula (sebelum dilakukan oklusi). Pada saat oklusi peredaran darah dari pembuluh arteri yang membawa oksigen ke jari yang melakukan kontraksi dihambat. Hal ini tentu menyebabkan otot yang menyebabkan pergerakan jari tersebut jari tersebut kekurangan oksigen. Kita ketahui bahwa otot memerlukan ATP untuk berkontraksi. Ketika otot dalam keadaan suplai oksigen terpenuhi, sumber ATP nya adalah dari pemecahan asam lemak maupun glukosa. Sel otot dapat menyimpan jumlah terbatas glukosa dalam bentuk glikogen. Proses pemecahan glucosa dalam kondisi yang aerob dinamakan proses oxidative phosphorylation pathways (jalur fosforilasi oksidatif) yang dapat menghasilkan 32 ATP dari pemecahan 1 molekul glukosanya. Ketika suplai oksigen tidak cukup untuk otot tersebut, sumber ATP nya adalah dari proses glikolisis yang anaerob. Glikolisis yang anerob secara cepat menghabiskan cadangan glukosa yang ada di glikogen, tetapi hanya menghasilkan 2 ATP dari pemecahan 1 molekul glukosanya.2 Jelaslah terlihat bahwa dalam keadaan yang tidak cukup oksigen, ATP yang dihasilkan lebih sedikit sehingga kontraksinya pun akan lebih lemah daripada kontraksi pada kondisi oksigen yang cukup. Selain ATP yang dihasilkan lebih sedikit, masih ada kekurangan lain dari glikolisis anaerob, yaitu menghasilkan produk sampingan berupa asam laktat yang akan menumpuk dan menyebabkan kelelahan otot,1

Pada percobaan yang ketiga dilakukan kerja dengan menambah beban dan frekuensi aktivitasnya. Terdapat percobaan A, B, dan C pada percobaan 3 yang diantaranya diselingi istirahat dan ada yang diselingi massage. Pada percobaan 3A, terlihat grafik yang naik turun sampai terjadi kelelahan total. Lalu diberikan istirahat 2 menit. Kemudian dilakukan percobaan 3B. Terlihat grafik yang menigkat dari percobaan 3A, berarti ada pemulihan otot. Pada aktivitas pada percobaan 3A otot berkontraksi terus-menerus dalam frekuensi yang lebih cepat dari percobaan 1 dan 2, maka ATP yang dibentuk juga harus lebih banyak. Oksigen yang diperlukan juga otomatis harus lebih banyak karena oksigen diperlukan untuk pemulihan system energi.2 Pada stimulus dengan frekuensi yang tinggi otot tidak memiliki waktu yang cukup untuk beristirahat.5 Ketika waktu istirahat tidak mencukupi, kontraksi yang terjadi relative lebih lemah. Hal itu membuktikan bahwa waktu pemulihan otot terinterupsi.6 Dengan tidak adanya waktu yang cukup untuk relaksasi diantara kontraksi itu, suplai oksigen di otot akan berkurang karena frekuensi kontraksi yang tinggi menyebabkan penggunaan oksigen yang tinggi pula.

Setelah diberikan istirahat 2 menit dan dilakukan percobaan 3B terlihat ada pemulihan. Pemulihannya menjadi sama seperti semula. Terjadi pemulihan kerja otot karena adanya waktu istirahat yang cukup bagi otot untuk pemulihan.

Setelah terjadi kelelahan total pada percobaan 3B, diberi waktu istirahat 2 menit dilengkapi dengan pijatan (massage). Pijatan dilakukan dengan lebih kuat dari arah lengan atas ke ujung jari karena terdiri dari pembuluh arteri yang letaknya lebih dalam, sedangkan pijatan dari arah jari ke arah lengan atas dilakukan dengan lebih pelan karena terdiri dari pembuluh vena yang letaknya lebih luar. Pemijatan itu bertujuan itu melancarkan aliran darah dari arteri ataupun dari vena. Pijatan ke arah arteri bertujuan untuk melancarkan suplai oksigen ke otot yang berkontraksi, sedangkan pijatan ke arah vena bertujuan untuk membuang sisa metabolism berupa CO2. Setelah dilakukan pemijatan selama 2 menit itu dilakukan lagi percobaan selanjutnya yaitu percobaan 3C. Grafik awalnya langsung meningkat pesat daripada

percobaan 3B. Hal ini membuktikan adanya pemulihan dan peningkatan kerja otot setelah dipijat.

Pada percobaan keempat hanya dilakukan pengamatan terhadap suhu dan warna kulit orang percobaan sebelum dan sesudah dilakukan kerja otot sambil diadakan oklusi. Sebelum percobaan, warna kulit orang percobaan coklat (normal) dan suhu tubuhnya suhu normal. Setelah dilakukan percobaan warna kulit orang percobaan menjadi pucat dan suhu kulitnya menjadi lebih rendah lebih dingin). Orang percobaan merasakan nyeri ketika oklusi terjadi. Setelah terjadi sakit yang tidak tertahankan oklusi dilepas. Ketika oklusi dilepas, warna kulit orang percobaan secara cepat berwarna merah dan suhunya kembali ke suhu normal. Orang percobaan merasakan sensasi seperti kesemutan setelah oklusinya dilepas. Iskemia adalah keadaan ketika suplai darah ke jaringan tubuh berkurang karena penyempitan atau penyumbatan pembuluh darah. Pada saat dilakukan oklusi terjadi penumbatan pada pembuluh darah arteri maupun vena. Akibatnya pembuluh arteri tidak dapat melancarkan aliran darah ke bagian tubuh, sedangkan pembuluh vena juga tertahan, tidak dapat mengalirkan darah kembali ke jantung. Ketika dioklusi bagian lengan bawah dari tempat oklusi menjadi warna pucat dan suhunya rendah karena suplai darah yang mengandung oksigen tidak mencapai bagian bawah tempat oklusi. Warna kulit menjadi pucat karena tidak ada aliran oksigen dan suhu menjadi rendah karena otot tidak mendapat suplai oksigen yang cukup. Jika otot mendapat suplai oksigen yang cukup, walaupun energinya tidak diubah menjadi energy kinetic, otot dapat menghasilkan panas untuk menghangatkan tubuh.2 Ketika oklusi dilepaskan, warna kulit secara cepat berubah menjadi merah dan timbul sensasi kesemutan karena aliran darah yang cepat ketika sumbatannya dibuka.

Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat kami dapatkan dari percobaan-percobaan dan hasil pembahasan adalah sebagai berikut :

1. Pada percobaan pertama tidak terjadi kelelahan otot karena otot diberikan waktu yang cukup untuk berisirahat dan mengalami pemulihan diantara kontraksi-kontraksi.

2. Pada percobaan kedua, terbukti adanya pengaruh gangguan darah terhadap kerja otot. Pengaruh gangguan darah menyebabkan otot menjadi lebih cepat lelah dan kontraksinya lebih lemah karena terhambatnya aliran oksigen.

3. Pada percobaan ketiga, terbukti adanya pengaruh istirahat terhadap kinerja otot dimana istirahat akan memberikan waktu bagi otot untuk mengalami pemulihan. Selain itu juga ada pengaruh massage (pijatan) terhadap kinerja otot. Pijatan akan melancarkan aliran darah arteri yang mengandung oksigen ke ujung otot dan melancarkan aliran darah yang mengandung karbondioksida kembali ke jantung melalui pembuluh vena.

4. Pada percobaan keempat terjadi perubahan warna dan suhu kulit akibat iskemia (aliran darah yang terhambat). Hal ini menyebabkan suplai oksigen yang mengalir bagian tubuh tertentu berkurang sedangkan aliran darah yang mengandung karbondioksida menumpuk tidak dapat kembali ke jantung kembali melalui pembuluh vena.

Daftar Pustaka

1. Ganong, WF. Buku ajar fisiologi kedokteran. Edisi ke-20. Jakarta: EGC; 2002.h.62.

2. Sherwood L. Introduction to human physiology. 8th ed. International: Cengage Learning; 2010.p.272-94.

3. Watson R. Anatomi dan Fisiologi. Edisi ke-10. Jakarta: EGC; 2012.h.194-8.4. Carrol RG. Elsevier’s integrated physiology. Philadelphia: Elsevier;

2007.p.45.5. Kibble JD, Halsey CR. The big picture medical physiology. International: The

McGraw-Hill companies; 2009. p.21.6. Noguirea DV, Silva SB, de Adreu LZ, Valenti VE, Fujimori M, Monteiro

CBDM, et all. Effect of the rest interval duration between contractions on muscle fatigue. BioMedical Engineering Online 2012; 11 (89).p.7.