MAKALAH DISKUSI INTEGRASI

MODUL 114

ANATOMI

Disusun oleh:

KELOMPOK A

04014001 Leticia04014002 Hendra04014003 Bernardus04014004 Adib Faishol04014005 Agnes Anandita Sungkono04014006 Aisyah Afifa Muis04014007 Ajeng Nikita Anjani04014008 Albert Fernando04014009 Aliya Mulahela04014010 Andiko Dimas Pratama

04014011 Andri Junaidi04014012 Anggatyasia Resta K.04014013 Anggun Talitha04014014 Anisa Fajria 04014015 Anissa Nur Indira04014016 Annamaria Gabriela Soetedja04014017 Annisa Dwi Rivina04014018 Arawinda Phalita Kanya04014019 Arischa Audiana04014020 Assyifadinda Ruddy Farel04010052 Derry Puspitasari

Fakultas Kedokteran Gigi

Universitas Trisakti

2014

A

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas selesainya makalah

yang berjudul “Anatomi Jaringan Otot”. Atas dukungan moral dan materi yang diberikan dalam

penyusunan makalah ini, maka penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada :

1. Ibu Komariah, S.Si., M.Biomed selaku dosen penanggung jawab modul Sistem Saraf dan

Muskuloskeletal.

2. Bapak Drs. Alfred Pakpahan, Msi selaku dosen fasilitator pada diskusi diskusi modul

Sistem Saraf dan Muskuloskeletal sesi pertama.

3. Bapak Drs. Del Afriadi Bustami, M.Biomed selaku dosen fasilitator diskusi modul Sistem

Saraf dan Muskuloskeletal sesi kedua.

Tak lupa kami mengucapkan terimakasih kepada dosen pembimbing yang telah membantu

kami juga kepada teman-teman mahasiswa yang sudah memberikontribusi baik langsung

maupun tidak langsung dalam pembuatan makalah ini sehingga makalah ini dapat diselesaikan

tepat pada waktunya. Makalah ini masih jauh dari sempurna, Oleh karena itu, kritik dan saran

yang bersifat membangun sangat kami harapkan demi sempurnanya makalah ini. 

Jakarta, 08 Desember 2014 

Penyusun

2

DAFTAR ISI

Kata Pengantar…………………………………………………………………………………2

Daftar Isi……………………………………………………………………………………….3

Diskusi Integrasi Sesi 1

Bab 1: Pendahuluan……………………………………………………………………4

Bab 2: Pembahasan………………………………………………………….…………5

Diskusi Integrasi Sesi 2

Bab 1: Pendahuluan…………………………………………………………………...15

Bab 2: Pembahasan…………………………………………………………………....16

Daftar Pustaka…………………………………………………………………………………26

3

DISKUSI INTEGRASI SESI 1

BAB 1 : PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Otot adalah sebuah jaringan dalam tubuh manusia dan hewan yang tersusun atas sel-sel otot,

berfungsi sebagai alat gerak aktif yang dapat menggerakkan organ-organ tubuh. Kemampuan

penggerakan tersebut, disebabkan karena jaringan otot mampu berkontraksi. Kontraksi otot dapat

berlangsung karena molekul-molekul protein yang membangun sel otot dapat memanjang dan

memendek, sehingga  menyebabkan pergerakan suatu organisme maupun pergerakan dari organ

dalam organisme tersebut.

1.2 Tujuan

Mahasiswa mampu memahami dan menjawab pertanyaan berikut :

1. Jelaskan klasifikasi dan karakteristik histologis jaringan otot!

2. Jelaskan perbedaan antara masing-masing jenis otot!

3. Sebutkan jenis otot yang berperan dalam proses pengunyahan beserta fungsinya!

4. Sebutkan komponen yang terlibat dalam kontrasi otot beserta fungsinya!

5. Jelaskan peran ATP sebagai sumber energi untuk kontrasi otot!

6. Jelaskan peran ion kalsium untuk menimbulkan kontraksi!

4

BAB 2 : PEMBAHASAN

2.1 Klasifikasi dan Karakteristik Histologis Jaringan Otot

Berdasarkan bentuk, susunan, dan cara kerjanya, otot manusia dapat diklasifikasikan menjadi 3 :

- Otot polos : otot polos menyusun organ dalam tubuh kita, misalnya saluran pencernaan (usus dan lambung), pembuluh darah, saluran pernapasan, saluran kelamin, dan dinding rahim (uterus). Karena otot polos terdapat pada organ dalam, maka sering pula disebut otot dalam. Otot polos bekerja dengan pengaturan dari sistem syaraf tak sadar atau saraf otonom. Otot polos dibentuk oleh sel-sel otot yang terbentuk dari gelendong dengan kedua ujung meruncing, serta mempunyai satu inti tunggal. Gerakan otot polos lambat tetapi teratur dan tidak cepat lelah.

- Otot lurik/rangka : otot lurik melekat pada rangka sehingga disebut juga otot rangka. Jaringan otot lurik terdapat pada tubuh dan anggota gerak. Ujung otot lurik yang melekat pada tulang disebut urat otot (tendon). Tendon merupakan jaringan ikat yang kuat dan liat, bahkan ada pula yang keras, meskipun tidak sekeras tulang. Tendon yang melekat pada tulang yang tidak dapat digerakkan disebut origo. Tendon yang melekat pada tulang dan dapat digerakkan disebut insersi. Selain itu, ada pula otot lurik tang ujungnya tidak melekat pada tulang, tetapi pada kulit. Sel otot lurik berbentuk panjang dan silindris sehingga lebih tepat disebut serabut otot. Bila kita amati di bawah mikroskop, sel otot lurik memiliki banyak inti sel yang terletak di tepi sel. Selain itu, sel otot lurik juga memiliki bagian gelap dan bagian terang yang memberikan kenamoakan seperti lurik. Kenampakan lurik disebabkan oleh protein otot aktin dan myosin. Kerja otot lurik dipengaruhi oleh kehendak (kesadaran). Gerak otot lurik berlangsung cepat, tetapi cepat lelah dan tidak teratur. Kelelahan ini

5

dapat menyebabkan otot tidak mampu melakukan fungsi gerak lagi, misalnya pada kejang otot (kram).

- Otot jantung : otot jantung merupakan otot yang khusus membentuk jantung. Bila kita amati dibawah mikroskop, struktur otot jantung mirip dengan otot lurik tetapi bercabang-cabang dan memiliki banyak inti sel. Inti sel terletak di tengah serabut. Otot jantung berfungsi menggerakan jantung untuk memompa darah ke seluruh tubuh. Kontraksi dan relaksasi otot jantung menyebabkan serambi dan bilik jantung menyempit serta melebar secara berirama. Kontraksi dan relaksasi menimbulkan denyut jantung. Kerja otot jantung tidak dipengaruhi oleh kehendak kita, tetapi dipengaruhi oleh saraf otonom

2.2 Perbedaan antara Masing-masing Jenis Otot

2.3 Jenis Otot yang Berperan dalam Proses Pengunyahan

Perjalanan M. masseter dari arcus zygomaticus ka angulus mandibulae dapat dipalpasi dengan mudah melalui kulit. Pada saat merapatkan gigi, M. temporalis dapat diraba di fossa temporalis. M. Pterygoideus medialis berinsertio pada permukaan dalam angulus mandibulae. M. pterygoideus lateralis berjalan kea rah dalam dari articulatio temporomandibularis.

6

1. Otot : M. TemporalisNervus : Nn. Temporales profundi (N. mandibularis (V/3)Fungsi : Serabut anterior menutup mulut, serabut posterior menarik mandibularMusculus temporalis merupakan otot berempal dua dengan origo berbentuk kipas dan

tendon yang sangat besar, kuat. Serta berinsersio ke dalam prosesus koronoideus, Krista temporalis profunda dan batas anterior ramus mandibula. Besar dan panjang serabut lebih kecil daripada yang telah diuraikan secara klasik, tetapi lebih panjang daripada serabut-serabut pterygoideus dan masseter. Meskipun itu adalah otot mandibula yang paling besar namun biasanya tidak sebagai salah satu otot kuat yang melekat pada mandibula.• Origo :

Os. Temporale di bawah linea temporalis inferior, lapisan dalam fascia temporalis.• Insersio :

Apex dan permukaan medial proc. Coronoideus mandibulae.

2. Otot : M. masseterNervus : N. massetericus (N. mandibularis (V/3)Fungsi : menutup mulut (mengangkat rahang bawah pada waktu mulut terbuka).Musculus masseter adalah suatu massa otot yang tebal, berbentuk empat persegi panjang

di sebelah pinggir wajah. Melekat di antara permukaan lateral dari ramus mandibula dan arcus zygomaticus, persis di bawah kulit. Empat persegi panjang itu letaknya diagonal dengan satu sudut yang sangat membulat untuk menyesuaikan dengan garis bentuk yang membulat dari sudut mandibula.• Origo :

Pars superficialis pada dua pertiga anterior margo inferior arcus zygomaticus (tendo), sedangkan Pars profunda pada sepertiga posterior permukaan dalam arcus zygomaticus.

• Insersio :

7

Pars superficialis pada angulus mandibulae (tuberositas masseterica), sedangkan Pars profunda pada margo inferior mandibulae.

3. Otot : M. Pterygoideus medialis (a)Nervus : N. pterygoideus medialis (N. mandibularis (V/3)Fungsi : menutup mulut atau menarik rahangPterygoideus medialis adalah suatu massa jaringan otot yang kuat, tebal, empat persegi

panjang, terletak pada sisi medial dari ramus mandibula. Otot ini tidak selebar dan setebal masseter. Batas posteriornya tersusun serupa dengan batas posterior dari masseter pada proyeksi lateral, tetapi batas anteriornya terletak lebih kearah dorsal. Pada potongan horizontal, separuh atas dari pterygoideus medialis berbentuk baji dengan pinggir yang tipis manghadap kea rah belakang, setengah bawahnya berbentuk oval.• Origo :

Fossa pterygoidea, permukaan medial lamina lateralis proc. Pterygoidei, proc. Pyramidalis ossi palatine.

• Insersio :Margo inferior mandibulae, tuberositas pterygoidea.

8

4. Otot : M. Pterygoideus lateralis (b)Nervus : N. Pterygoideus lateralis (N. mandibularis (V/3)Fungsi : Caput inferius: menarik mandibula kearah dalamOtot pterygoideus lateralis menempati suatu posisi yang dalam dan tersembunyi, yaitu

terletak dalam pada ramus mandibula dan otot temporalispada dinding samping nasofaring. Otot ini terletak persis di bawah dasar tengkorak , posterior terhadap maksila dan anterior terhadap batas posterior dari ramus mandibula.• Origo :

Caput superius pada permukaan luar lamina lateralis proc. Pterygoidei (tuber maxillae), sedangkan caput inferius pada facies temporalis alae majoris ossis sphenoidalis.

• Insersio :Caput superius pada discus et capsula articulationis temporomandibularis, sedangkan Caput inferius pada fovea pterygoidea proc. Condylaris mandibulae.

Selain otot-otot diatas otot lidah sangat berguna dalam membantu panca indra untuk mengunyah, terbagi atas :

a. Muskulus genioglosus, fungsinya mendorong lidah ke depan.b. Muskulus stiloglosus, fungsinya menarik lidah ke atas dan ke belakang.

9

Otot lain yang membantu dalam proses pengunyahan adalah Muskulus Buksinator, membentuk dinding samping rongga mulut. Origo pada prosesus sifoid mandibula dan insersi muskulus orbikularis oris. Fungsinya untuk menahan makanan waktu mengunyah.

2.4 Komponen yang Terlibat dalam Kontraksi Otot

6 komponen yang terlibat dalam kontraksi otot:1. Myosin:Tempat pengikatan aktin dan tempat ATPase miosin2. Aktin:berikatan dengan jembatan silang3. Troponin :Menghambat interaksi yang akan menghasilkan kontraksi otot

-Tropinin I : afinitas kuat dengan aktin-Troponin T : afinitas kuat dengan tropomiosin-Tropinin C : afinitas kuat dengan ion Ca

4. Tropomyosin:menutupi bagian aktin yang berkaitan dengan jembatan silang – menghambat interaksi yang akan menghasilkan kontraksi otot

5. ATP: penggeseran kepala ‘cross-bridge” di active site menimbulkan power stroke dan menarik filament aktin , menggunakan energy dari ATP

6. Kalsium mengaktifkan jembatan silang, aktivasi filament aktin

10

2.5 Peran ATP sebagai Sumber Energi untuk Kontraksi Otot

Peristiwa kontraksi memerlukan energi. Energi untuk kontraksi otot skelet disediakan oleh energi yang dihasilkan melalui hidrolisis senyawa berenergi tinggi (=high-energy compound) yaitu ATP. ATP ini kemudian akan dipecah dengan bantuan myosin ATP-ase menjadi ADP, fosfat inorganik (Pi), dan energi. Myosin ATP-ase adalah katalis protein globular kompleks yang dapat mempercepat reaksi kimia sampai 1012-1022 kali lebih cepat bila dibanding tanpa katalis, pada suhu 37 derajat Celcius.Dalam 1 rangkaian kontraksi diperlukan 3 ATP yang masing-masing berfungsi untuk:1. untuk cross bridge2. untuk relaksasi miosin & reposisioning myosin3. mengembalikan Ca ke terminal sisterna.

Empat puluh lima persen energi digunakan untuk ACTION (tergantung organnya, misalnya kontraksi otot, sistol jantung, dan peristaltik usus). Sedangkan 55% digunakan untuk panas. Sehubungan dengan penggunaan energi, ada istilah hypodinamic disease nih teman-teman. Ini adalah penyakit yang salah satu penyebabnya adalah kurang gerak, sehingga energi yang dihasilkan tidak dikeluarkan. Contohnya DM dan obesitas.ATP adalah energi instan yang sudah ada di tubuh, hanya saja jumlahnya sedikit dan hanya bisa sekali pakai dan karenanya harus diresintesis terus-menerus kalau latihannya berlangsung lebih dari beberapa detik. Maka diperlukan sistem energi untuk membentuk ATP lagi. Ada 3 jalur metabolisme ATP:

1. Sistem Phosphocreatine (PC), mencakup perubahan fosfat berenergi tinggi dari PC untuk merefosforilasi ADP menjadi ATP. Sistem energi ini digunakan dalam fase cepat, sekitar 15-20 detik karena pembentukannya hanya memerlukan 1 enzim, yaitu kreatin kinase. ADP yang berasal dari pemecahan ATP akan diresintesis kembali (ADP + PC ATP + C). Namun, kuantitas PC yang ada dalam sel terbatas, sehingga kadar total ATP yang dapat diproduksi melalui mekanisme ini juga terbatas.

2. Sistem glikolisis/lactic acid system (sistem LA), terdapat dalam sitoplasma sel otot. Glikolisis adalah degradasi karbohidrat (glikogen atau glukosa) menjadi piruvat atau laktat (melibatkan serangkaian langkah yang dikatalisis enzim). Sistem energi ini dapat bertahan sampai kurang dari 90 menit. Menghasilkan 2 ATP.

3. Aerobic oxidation atau oksidasi aerobik. Di dalamnya termasuk siklus krebs dan fosforilasi oksidatif yang terletak di mitokondria. Sistem energi ini menghasilkan ATP paling banyak (36 ATP, di samping produk lainnya yang berupa H2O dan CO2).

Sistem ATP-PC dan LA termasuk sistem energi anaerob, sedangkan aerobic oxidation sudah jelas aerob lah ya. Berbeda dengan glikolisis, metabolisme aerob dapat menggunakan lemak, protein, dan karbohidrat sebagai substrat untuk memproduksi ATP.

11

2.6 Peran Ion Kalsium untuk Menimbulkan Kontraksi

12

Otot rangka hanya berkontraksi ketika dirangsang oleh neuron motoris. Ketika otot dalm keadaan istirahat, tempat pengikatan miosin pada molekul aktin ditutupi oleh protein regulasi tropomiosin. Kumpulan protein regulasi lainnya ialah kompleks triponin, mengontrol posisi tropomiosin pada filamen tipis. Supaya sel otot bisa berkontraksi, tempat pengikatan miosin pada aktin harus terbuka. Hal ini terjadi ketika ion kalsium berikatan dengan troponin, yang mengubah interaksi antara troponin dan tripomiosin. Pengikatan Ca2+ menyebabakan keseluruhan kompleks troponin-tripomiosin mengalami perubahan bentuk dan membuka tempat pengikatan miosin pada aktin. Peluncuran filamen tebal dan filamen tipis dapat terjadi dengan adanya kalsium, sehinggga otot dapat berkontraksi. Ketika konsentrasi kalsium internal turun, tempat pengikatan aktin menjadi tertutup, dan kontraksi akan berhenti. Konsentrasi kalsium dalam sitoplasma sel otot diatur oleh retikulum sarkoplasmik (sarkoplasmik reticulum), yaitu retikulum endoplasmik yang mengalami spesiasi. Membran membran retikulum sarkoplasmatik secara aktif mengangkut kalsium dari sitoplasma ke bagian dalam retikulum. Dengan demikian membran tersebut merupakan sebuah gudang penyimpanan ion kalsium intraseluler. Stimulus yang menyebabkan kontraksi sel otot rangka ialah suatu potensial aksi pada neuron motoris yang membuat persambungan sinaptik sel otot.Pada waktu otot berkontraksi kalsium berperan dalam interaksi protein di dalam otot, yaitu aktin dan miosin. Bila darah kalsium kurang dari normal, otot tidak bisa mengendur sesudah kontraksi. Tubuh akan kaku dan dapat menimbulkan kejang.Otot Lurik

Gerakan otot lurik tentu dibawah komando atau suatu kontrol yang disebut impuls saraf motor.Ca2+ mengatur kontraksi otot dengan proses yang ditengahi oleh Troponin dan Tropomiosin.Sejak tahun 1940, ion Kalsium diyakini turut berperan serta dalam pengaturan kontraksi otot. Kemudian, sebelum 1960, Setsuro Ebashi menunjukkan bahwa pengaruh Ca2+ ditengahi oleh Troponin dan Tropomiosin. Ia menunjukkan aktomiosin yang diekstrak langsung dari otot (sehingga mengandung ikatan dengan troponin dan tropomiosin) berkontraksi karena ATP hanya jika Ca2+ ada pula. Kehadiran troponin dan tropomiosin pada sistem aktomiosin tersebut meningkatkan sensitivitas sistem terhadap Ca2+. Di samping itu, subunit dari troponin, TnC, merupakan satu-satunya komponen pengikat Ca2+.Impuls saraf melepaskan Ca2+ dari Retikulum Sarcoplasma

Sebuah impuls saraf yang tiba pada sebuah persambungan neuromuskular (= sambungan antara neuron dan otot) akan dihantar langsung kepada tiap-tiap sarkomer oleh sebuah sistem tubula transversal / T. Tubula merupakan pembungkus-pembungkus semacam saraf pada membran plasma fiber. Tubula tersebut mengelilingi tiap miofibril pada disk Z masing-masing. Dengan melihat gambar maka semua sarkomer pada sebuah otot akan menerima sinyal untuk berkontraksi sehingga otot dapat berkontraksi sebagai satu kesatuan utuh. Sinyal elektrik itu dihantar (dengan proses yang belum begitu dimengerti) menuju retikulum sarkoplasmik (SR). SR merupakan suatu sistem dari vesicles (saluran yang mengandung air di dalamnya) yang pipih, bersifat membran, dan berasaldari retikulum endoplasma. Sistem tersebut membungkus tiap-tiap miofibril hampir seperti rajutan kain. Membran SR yang secara normal non-permeabel terhadap Ca2+ itu mengandung sebuah transmembran Ca2+-ATPase yang memompa Ca2+ ke dalam SR untuk mempertahankan konsentrasi [Ca2+] bagi otot rileks. Kemampuan SR untuk dapat menyimpan Ca2+ ditingkatkan lagi oleh adanya protein yang bersifat amat asam yaitu kalsequestrin (memiliki situs lebih dari 40 untuk berikatan dengan Ca2+). Kedatangan impuls saraf membuat SR menjadi permeabel terhadap Ca2+.Akibatnya, Ca2+berdifusi melalui saluran-

13

saluran Ca2+ khusus menuju interior miofibril, dan konsentrasi internal [Ca2+] akan bertambah. Peningkatan konsentrasi Ca2+ ini cukup untuk memicu perubahan konformasional dalam troponin dan tropomiosin. Akhirnya, kontraksi otot terjadi denganmekanisme “perahu dayung” tadi. Saat rangsangan saraf berakhir, membran SR kembali menjadi impermeabel terhadap Ca2+ sehingga Ca2+ dalam miofibril akan terpompa keluar menuju SR. Kemudian otot menjadi rileks seperti sediakala.Otot Halus (Smooth Muscles)

Makhluk hidup vertebrata memiliki dua jenis otot selain otot lurik yaitu otot cardiac (=kardiak; berhubungan dengan jantung) dan otot halus. Otot cardiac ternyata juga berlurik-lurik sehingga mengindikasikan suatu persamaan antara otot cardiac dan otot lurik. Walaupun begitu, otot skeletal (lurik) dan otot cardiac masih memiliki perbedaan antar sesamanya terutama pada metabolismenya. Otot cardiac harus beroperasi secara kontinu sepanjang usia hidup dan lebih banyak tergantung pada metabolisme secara aerobik. Otot cardiac juga secara spontan dirangsang oleh otot jantung itu sendiri dibanding oleh rangsangan saraf eksternal (=rangsangan volunter). Di samping itu, otot halus berperan dalam kontraksi yang lambat, tahan lama, dan tanpa melalui rangsang eksternal seperti pada dinding usus, uterus, pembuluh darah besar. Otot halus disini memiliki sifat yang sedikit berbeda dibanding otot lurik. Otot halus atau sering dikatakan otot polos ini berbentuk seperti spindel, tersusun oleh sel-sel berinti tunggal, dan tidak membentuk miofibril. Miosin dari otot halus (protein khusus secara genetik) berbeda secara fungsional daripada miosin otot lurik dalam beberapa hal:a. Aktivitas maksimum ATPase hanya sekitar 10% dari otot lurikb. Berinteraksi dengan aktin hanya saat salah satu rantai ringannya terfosforilasic. Membentuk filamen-filamen tebal dengan cross-bridges yang tak begitu teratur serta tersebar di seluruh panjang filamen tebalKontraksi Otot Halus dipicu oleh Ca2+

Filamen-filamen tipis otot halus memang mengandung Aktin dan Tropomiosin namun tak seberapa mengandung Troponin. Kontraksi otot halus tetap dipicu oleh Ca2+ karena miosin rantai ringan kinase (=myosin light chain kinase / MLCK) secara enzimatik akan menjadi aktif hanya jika Ca2+-kalmodulin hadir. MLCK merupakan sebuah enzim yang memfosforilasi rantai ringan miosin sehingga menstimulasi terjadinya kontraksi otothalus. Konsentrasi intraselular [Ca2+] bergantung pada permeabilitas membran plasma sel otot halus terhadap Ca2+. Permeabilitas otot halus tersebut dipengaruhi oleh sistem saraf involunter atau autonomik. Saat [Ca2+] meningkat, kontraksi otot halus dimulai. Saat [Ca2+] menurun akibat pengaruh Ca2+-ATPase dari membran plasma, MLCK kemudian dideaktivasi. Lalu, rantai ringan terdefosforilasi oleh miosin rantai ringan phosphatase dan otot halus kembali rileks.

14

DISKUSI INTEGRASI SESI 2

BAB 1 : PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Otot adalah sebuah jaringan dalam tubuh manusia dan hewan yang tersusun atas sel-sel otot,

berfungsi sebagai alat gerak aktif yang dapat menggerakkan organ-organ tubuh. Kemampuan

penggerakan tersebut, disebabkan karena jaringan otot mampu berkontraksi. Kontraksi otot dapat

berlangsung karena molekul-molekul protein yang membangun sel otot dapat memanjang dan

memendek, sehingga  menyebabkan pergerakan suatu organisme maupun pergerakan dari organ

dalam organisme tersebut.

1.2 Tujuan

Mahasiswa mampu memahami dan menjawab pertanyaan berikut :

1. Jelaskan mengenai hipertrofi otot dan atrofi otot ?

2. Jelaskan mekanisme pergeseran letak filament pada kontraksi otot?

3. Jelaskan mekanisme umum kontraksi otot?

4. Jelaskan mengenai Refleks otot ?

5. Jelaskan mengenai kelelahan otot yang anda ketahui?

15

BAB 2 : PEMBAHASAN

2.1 Hipertrofi Otot dan Atrofi Otot

Hipertrofi otot adalah satu bentuk paling umum dan paling jelas dari hipertropi organ, muncul pada organ otot rangka sebagai respon atas latihan fisik atau latihan beban. Tergantung jenis latihannya, hipertropi otot dapat muncul melalui meningkatnya volume sarkoplasma atau meningkatnya protein kontraktil.

Atrofi otot adalah keadaan otot mengecil sehingga kehilangan kemampuan untuk kontraksi. Gangguanotot ini dapat terjadi pada seseorang yang menderita suatu penyakit sehingga harus beristirahat ditempat tidur dalam janga waktu cukup lama. Hal ini karena kurangnya aktifitas sehinggakekuatan ototnya menjadi menurun

16

2.2 Mekanisme Penggeseran Letak Filament pada Kontraksi Otot

Dari hasil penelitian dan pengamatan dengan mikroskop elektron dan difraksi sinar X, Hansen dan Huxly (l955) mengemukkan teori kontraksi otot yang disebut model sliding filaments. Model ini menyatakan bahwa kontraksi didasarkan adanya dua set filamen di dalam sel otot kontraktil yang berupa filament aktin dan filamen miosin.. Rangsangan yang diterima oleh asetilkolin menyebabkan aktomiosin mengerut (kontraksi). Kontraksi ini memerlukan energi.

Pada waktu kontraksi, filamen aktin meluncur di antara miosin ke dalam zona H (zona H adalah bagian terang di antara 2 pita gelap). Dengan demikian serabut otot menjadi memendek yang tetap panjangnya ialah ban A (pita gelap), sedangkan ban I (pita terang) dan zona H bertambah pendek waktu kontraksi.

Ujung miosin dapat mengikat ATP dan menghidrolisisnya menjadi ADP. Beberapa energi dilepaskan dengan cara memotong pemindahan ATP ke miosin yang berubah bentuk ke konfigurasi energi tinggi. Miosin yang berenergi tinggi ini kemudian mengikatkan diri dengan kedudukan khusus pada aktin membentuk jembatan silang. Kemudian simpanan energi miosin dilepaskan, dan ujung miosin lalu beristirahat dengan energi rendah, pada saat inilah terjadi relaksasi. Relaksasi ini mengubah sudut perlekatan ujung myosin menjadi miosin ekor. Ikatan antara miosin energi rendah dan aktin terpecah ketika molekul baru ATP bergabung dengan ujung miosin. Kemudian siklus tadi berulang Iagi.

Mekanisme kerja otot pada dasarnya melibatkan suatu perubahan dalam keadaan yang relatif dari filamenfilamen aktin dan myosin. Selama kontraksi otot, filamen-filamen tipis aktin terikat pada dua garis yang bergerak ke Pita A, meskipun filamen tersebut tidak bertambah banyak.Namun, gerakan pergeseran itu mengakibatkan perubahan dalam penampilan sarkomer, yaitu penghapusan sebagian atau seluruhnya garis H. selain itu filamen myosin letaknya menjadi sangat dekat dengan garis-garis Z dan pita-pita A serta lebar sarkomer menjadi berkurang sehingga kontraksi terjadi. Kontraksi berlangsung pada interaksi antara aktin miosin untuk membentuk komplek aktin-miosin.

17

2.3 Mekanisme Umum Kontraksi Otot

Mekanisme kerja otot pada dasarnya melibatkan suatu perubahan dalam keadaan yang relatif dari filamen-filamen aktin dan myosin. Selama kontraksi otot, filamen-filamen tipis aktin terikat pada dua garis yang bergerak ke Pita A, meskipun filamen tersebut tidak bertambah banyak.Namun, gerakan pergeseran itu mengakibatkan perubahan dalam penampilan sarkomer, yaitu penghapusan sebagian atau seluruhnya garis H. selain itu filamen myosin letaknya menjadi sangat dekat dengan garis-garis Z dan pita-pita A serta lebar sarkomer menjadi berkurang sehingga kontraksi terjadi. Kontraksi berlangsung pada interaksi antara aktin miosin untuk membentuk komplek aktin-miosin.Kontraksi otot dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain :

1. Treppe atau staircase effect, yaitu meningkatnya kekuatan kontraksi berulang kali pada suatu serabut otot karena stimulasi berurutan berseling beberapa detik. Pengaruh ini disebabkan karena konsentrasi ion Ca2+ di dalam serabut otot yang meningkatkan aktivitas miofibril.

2. Summasi, berbeda dengan treppe, pada summasi tiap otot berkontraksi dengan kekuatan berbeda yang merupakan hasil penjumlahan kontraksi dua jalan (summasi unit motor berganda dan summasi bergelombang).

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

4. Tetani adalah peningkatan frekuensi stimulasi dengan cepat sehingga tidak ada peningkatan tegangan kontraksi.

5. Rigor terjadi bila sebagian terbesar ATP dalam otot telah dihabiskan, sehingga kalsium tidak lagi dapat dikembalikan ke RS melalui mekanisme pemompaan.

Metode pergeseran filamen dijelaskan melalui mekanisme kontraksi pencampuran aktin dan miosin membentuk kompleks akto-miosin yang dipengaruhi oleh ATP. Miosin merupakan produk, dan proses tersebut mempunyai ikatan dengan ATP. Selanjutnya ATP yang terikat dengan miosin terhidrolisis membentuk kompleks miosin ADP-Pi dan akan berikatan dengan aktin. Selanjutnya tahap relaksasi konformasional kompleks aktin, miosin, ADP-pi secara bertahap melepaskan ikatan dengan Pi dan ADP, proses terkait dan terlepasnya aktin menghasilkan gaya fektorial.

18

2.4 Refleks Otot

Gerak refleks terjadi secara otomatis terhadap rangsangan tanpa kontrol dari otak sehingga dapat berlangsung dengan cepat. Gerak refleks terjadi tidak disadari terlebih dahulu atau tanpa dipengaruhi kehendak. Contoh gerak refleks seperti mengangkat tangan ketika terkena api, mengangkat kaki ketika tertusuk duri, berkedip ketika ada benda asing yang masuk ke mata, bersin serta batuk.

Urutan perambatan impuls pada gerak refleks yaitu: Stimulus pada organ reseptor => sel saraf sensorik => sel penghubung (asosiasi) pada sumsum tulang belakang => sel saraf motorik => respon pada organ efektor.

Jalan pintas pada gerak refleks yang memungkinkan terjadinya gerakan dengan cepat disebut lengkung refleks. Macam gerak refleks yaitu refleks otak dan refleks sumsum tulang belakang. Refleks otak terjadi apabila saraf penghubung (asosiasi) terdapat di dalam otak, seperti gerak mengedip atau mempersempit pupil pada saat ada cahaya yang masuk ke mata. Refleks sumsum tulang belakang terjadi apabila sel saraf penghubung terdapat di dalam sumsum tulang belakang seperti refleks pada lutut.Ciri gerak refleks yaitu:

1. Dapat diramalkan jika rangsangannya sama2. Memiliki tujuan tertentu bagi organisme tersebut3. Memiliki reseptor tertentu dan terjadi pada efektor tertentu4. Berlangsung cepat, tergantung pada jumlah sinapsis yang dilalui impuls5. Spontan, tidak dipelajarai dulu

19

6. Fungsi sebagai pelindung dan pengatur tingkah laku hewan7. Respon terus menerus dapat menyebabkan kelelahan

Macam-macam Gerak RefleksMacam refleks: refleks spinal (pada sumsum tulang belakang), refleks

medulla (pada sumsum lanjutan), refleks cerebellar (melibatkan otak kecil), refleks superfisial (melibatkan kulit dan lain-lain), refleks miotatik (pada otot lurik), serta refleks visceral (berhubungan dengan dilatasi pupil dan denyut jantung).

Refleks Spinal (pada sumsum tulang belakang)Bila dipisahkan dari bagian otak lainnya, med spin mampu memediasi

sejumlah refleks, somatik dan autonomik. Dasar morfologis refleks saraf umumnya disebut arkus refleks, yang dalam bentuknya yang paling sederhana tersusun atas:

▪ reseptor, yang bereaksi terhadap stimulus;▪ penghantar eferen, yang membawa impuls ke “pusat refleks” (Penghantar aferen

adalah serabut sensorik aferen, yang kebanyakan mempunyai badan sel diganglion spinal atau kranial);

▪ “Pusat refleks”, tempat pesan aferen dari reseptor berkumpul dengan impuls aferen dari reseptor lainnya, atau dengan aferen dari sumber lain, yang mungkin mengubah pengaruh impuls aferen dari reseptor;

▪ penghantar eferen, yaitu serabut saraf yang menuju ke efektor;▪ efektor, yang menghasilkan reaksi, yang mungkin adalah otot, kelenjar atau vasa

darah, atau mungkin melibatkan beberapa komponen itu.baca selengkapnya… Refleks sangat bervariasi, dari yang sangat kompleks, misalnya refleks menelan, yang melibatkan berbagai efektor; sampai yang paling sederhana.

Salah satu jenis dari refleks spinal adalah refleks somatik. Refleks fleksor adalah yang responnya adalah fleksi anggota badan. Stimulus yang paling poten adalah noksiseptif, dan hasilnya adalah tarikan anggota badan (withdrawal reflex). Pada refleks lain ada ekstensi anggota badan, misalnya pada crossed extensor reflex yang mungkin menyertai refleks fleksor. Masih ada lagi refleks yang lebih kompleks, misalnya scratch reflex. Semua refleks tersebut biasanya melibatkan beberapa otot, dan respon refleksnya mungkin berbagai macam tergantung pada keadaan (jenis dan tempat pengenaan stimulus, intensitas stimulus, pengenaan stimulus lain secara bersamaan, dll). Arkus refleks semacam ini sangat kompleks. Refleks lain adalah stretch reflex, yaitu kontraksi satu otot karena diregangkan. Ini merupakan refleks elementer yang mungkin terjadi di semua otot. Stretch refleks menjadi dasar banyak sekali postural reflex, yang secara garis besar bertujuan untuk menjaga sikap tubuh yang benar, dan menyesuaikan diri dengan

20

berbagai kebutuhan, baik itu karena daya dari luar atau disebabkan karena gerak yang dilakukan oleh organisme.

Refleks Cerebellar (melibatkan otak kecil)Otak kecil, terletak di bawah bagian belakang otak belakang, terdiri atas

dua belahan yang berliku-liku sangat dalam. Otak kecil berperan sebagai pusat keseimbangan, koordinasi kegiatan otak, koordinasi kerja otot dan rangka. Sumsum lanjutan, medula oblongata membentuk bagian bawah batang otak, berfungsi sebagai pusat pengatur refleks fisiologis, misalnya pernapasan, detak jantung, tekanan darah, suhu tubuh, gerak alat pencernaan, gerak refleks seperti batuk, bersin, dan mata berkedip.

Refleks SuperficialRefleks superfisial atau refleks plantar dan abdominal diawali oleh

stimulasi kutan. Refleks ini membutuhkan lengkung refleks korda dan jalur kortikospinal. Contoh dari refleks superficial adalah:

▪ Refleks dinding perut : goresan dinding perut daerah epigastrik, supra umbilikal, umbilikal, intra umbilikal dari lateral ke medial. Respon : kontraksi dinding perut

▪ Refleks Cremaster : goresan pada kulit paha sebelah medial dari atas ke bawah. Respon : elevasi testes ipsilateral.

▪ Refleks Gluteal : goresan atau tusukan pada daerah gluteal. Respon : gerakan reflektorik otot gluteal ipsilateral Refleks Visceral

Refleks Visceral Refleks ini sering disebut juga Refleks otonom karena sering melibatkan organ internal tubuh. Beberapa refleks visceral, seperti urinasi dan defekasi, merupakan refleks spinal yang bisa terjadi tanpa input dari otak. Meskipun begitu, refleks spinal juga sering dimodulasi oleh excitatory atau inhibitory signal dari otak yang dibawa oleh jaras descending dari pusat otak yang lebih tinggi. Misal, urinasi dapat diinisiasi secara sadar dengan kesadaran atau bisa juga dihambat oleh stress dan emosi, seperti dengan adanya orang lain (sindrom bashful bladder).

Refleks visceral lain diintegrasikan di otak , khususnya di hipotalamus, thalamus dan batang otak. Daerah ini berisi pusat koordinasi yang dibutuhkan untuk menjaga homeostatis seperti detak jantung, tekanan darah, nafas, makan, keseimbangan air dan menjaga temperatur. Di sini juga ada pusat refleks seperti salivating, muntah, bersin, batuk, menelan, dan tersendak.

Salah satu tipe reflex otonom yang menarik adalah konversi stimulus emosional ke respon visceral. Sistem Limbic, yang merupakan tempat operasi primitif seperti sex, takut, marah, agresif dan lapar, disebut sebagai “visceral

21

brain” karena pengaruhnya dalam refleks emosional. Contoh lain adalah folikel rambut yang tertarik saat seseorang merasa takut.

Refleks visceral merupakan polysinaptic dengan sedikitnya satu sinapsis di CNS di antara neuron sensorik dan preganglion saraf otonom serta sinaps tambahan di ganglion, antara neuron preganglionic dan postganglionic.

2.5 Kelelahan Otot

A. Pengertian Kelelahan OtotKelelahan otot adalah suatu keadaan yang terjadi setelah kontraksi otot yang

kuat dan lama , di mana otot tidak mampu lagi berkontraksi dalam jangka waktu tertentu. Kelelahan otot menunjuk pada suatu proses yang mendekati definisi fisiologik yang sebenarnya yaitu berkurangnya respons terhadap stimulasi yang sama. Kelelahan otot secara umum dapat dinilai berdasarkan persentase penurunan kekuatan otot, waktu pemulihan kelelahan otot, serta waktu yang diperlukan sampai terjadi kelelahan. Kelelahan dapat diklasifikasikan menjadi kelelahan yang berlokasi di sistem saraf pusat yang dikenal dengan kelelahan pusat dan kelelahan yang berlokasi di luar sistem saraf pusat yang dikenal dengan kelelahan perifer.a. Kelelahan Pusat

Kelelahan pusat disebabkan karena kegagalan sistem saraf pusat merekrut jumlah dan mengaktifkan motor unit yang dilibatkan dalam kontraksi otot. Padahal kedua hal tersebut berperan dalam besarnya potensial yang dihasilkan selama kontraksi otot. Dengan demikian, berkurangnya jumlah motor unit dan frekuensi pengaktifan motor unit menyebabkan berkurangkan kemampuan kontraksi otot.

b. Kelelahan PeriferKelelahan perifer merupakan kelelahan yang disebabkan karena faktor di luar sistem saraf pusat. Kelelahan perifer tersebut disebabkan ketidakmampuan otot untuk melakukan kontraksi dengan maksimal yang disebabkan oleh beberapa faktor diantaranya adalah gangguan pada kemampuan saraf, kemampuan mekanik kontraksi otot, dan kesediaan energi untuk kontraksi. Kelelahan pada gangguan saraf merupakan gangguan neuromuscular junction, ketidakmampuan sarcolemma mempertahankan konsentrasi Na+ dan K+ sehingga menurunkan depolarisasi sel dan amplitudo potensial aksi. Gangguan pada saraf tersebut akan berdampak pada berkurangnya kemampuan perambatan impuls dan ketidakmampuan membran otot untuk mengkonduksi potensial aksi. Gangguan perambatan impuls sehingga menuntut frekuensi stimulus yang tinggi.

22

B. Mekanisme Kelelahan Otot (Fatigue)

Kontraksi merupakan hal terpenting dariotot. Hal ini berkaitan dengan penggunaan adenosin triposphate (ATP) sebagaienergi kontraksi. Mekanisme kontraksi otot berlangsung melalui daur reaksi yang kompleks. Hal ini dapat dijelaskan melalui teori pergeseran filamen (sliding filament theory). Keseluruhan proses membutuhkan energi yang diperoleh dari ATP yang disimpan dalam kepala miosin. Tahapan kontraksi otot hingga relaksasi.  Pada neuromuscular junction, asetilkolin dilepaskan dari synaptic terminal menuju reseptor dalam sarkoma. Hasil perubahan potensial transmembran dari serabut otot akan menghasilkan pontensial aksi yang menyebar melintasi seluruh permukaan dan sepanjang tubulus T. Retikulum sarkoplasma melepaskan cadangan ion kalsium, sehingga meningkatkan konsentrasi kalsium di sarkoplasma dan sekitar sarkomer. Ion Kalsium berikatan dengan troporin dan menghasilkan perubahan orientasi kompleks troponin-tropomiosin yang terlihat pada bagian yang aktif dari aktin, meosin cross bridge terbentuk pada saat kepala miosin berikatan dengan bagian yang aktif.   Kontraksi otot dimulai sebagai siklus yang berulang dari meosin cross bridge.Siklus ini terjadidengan adanya hidrolisa ATP. Proses ini menimbulkan pergeseran filamen dan pemendekan serabut otot. Pontensial aksi dibangkitkan dengan adanya pemecahan asetikolin oleh asitilkolinesterase. Retikulum sarkoplasma akan menyerap kembali ion kalsium sehingga konsentrasi ion kalsium menuru. Saat mendekati fase istirahat, kompleks troponin-tropomiosin akan kembali ke posisi awal. Sehingga mencegah interaksi cross bridge lebih lanjut. Tanpa interaksi cross bridge lebih lanjut maka pergeseran filamen tidak akan timbul dan kontraksi akan berhenti.  Relaksasi otot akan terjadi dan otot akan kembali secara pasif pada resting lenght.

Selama ATP tersedia daur tersebut dapat terus berlangsung. Pada keaadan kontraksi, ATP yang  tersedia didalam otot akan habis terpakai 1 detik. Oleh karena itu ada jalur metabolisme produktif  yang menghasilkan ATP. ATP dengan bantuan kretin kinase akan segera menjadi kretin pospat. Persediaan kretin pospan ini hanya cukup untuk beberapa detik, selanjutnya ATP diperoleh dari posforilasi oksidatif. Apabila oksigen tidak cukup maka asam piruvat akan diubah menjadi asam laktat, yang apabila menumbuk akan terjadi kelelahan otot.

Selama latihan berat banyak oksigen dibawah kedalam otot, tetapi oksigen yang mencapai sel otot tidak cuku. Asam laktat akan menumbuk dan berdifusi ke dalam cairan jaringan dan darah. Keberadaan asam laktat di dalam darah akan merangsang pusat pernafasan sehingga frekuensi dan kedalaman napas pun meningkat. Hal ini berlangsung terus-menerus, bahkan setelah kontrasi itu selesai sampai jumlah oksigen cukup untuk memungkinkan sel otot dan hati mengoksidasi asam laktat dengan sempurna menjadi glikogen.

23

B. Faktor- Faktor Penyebab Kelelahan Otot

1. Penumpukan asam laktatTerjadinya kelelahan otot yang disebabkan oleh penumpukan asam laktat telah lama dicurigai. Penumpukan asam laktat pada intramuscular dengan menurunnya puncak tegangan (ukuran darikelelahan pabila rasio asam laktat pada otot merah dan otot putih meningkat, puncak tegangan otot menurun. Jadi bisa diartikan bahwa besarnya kelelahan pada serabut-serabut otot putih berhubungan dengan besarnya kemampuan mereka untuk membentuk asam laktat. Pendapat bahwa penumpukan asam laktat menyertai didalam proses kelelahan selanjutnya diperkuat oleh fakta dimana dua mekanismesecara fisiologi yang karenanya asam laktat menghalang-halangi fungsi otot. Kedua mekanisme tersebut tergantung kepada efek asam laktat pada pH intra selular atau konsentrasi ion hydrogen (H).  Dengan meningkatnya asam laktat, konsentrasi H meningkat, dan pH menurun. Di pihak lain, peningkatan konsentrasi ion H menghalangi proses rangkaian eksitasi, oleh menurunnya sejumlah Ca yang dikeluarkan dari reticulum sarkoplasma dan gangguan kapasitas mengikattroponin. Peningkatan konsentrasi ion H juga menghambat kegiatan fosfofruktokinase, enzim kunci yang terlibat di dalamanaerobic glikolisis. Demikian lambatnya hambatan glikolisis, mengurangi penyediaan ATP untuk energi.

2. Pengosongan penyimpanan ATP dan PCKarena ATP merupakan sumber energi secara langsung untuk kontraksi otot, dan PC dipergunakan untuk Resintesa ATP secepatnya, pengosongan Fosfagen intraseluler mengakibatkan kelelahan. Bahwa kelelahan tidak berasal dari rendahnya fosfagen didalam otot . Penelitian terhadap otot katak yang dipotong pada otrot sartoriusnya. Sebagai contoh, telah diingatkan bahwa selama kegiatan kontraksi, konsentrasi ATP didaerah miofibril mungkin lebih berkurang daripadadalam otot keseluruhan. Oleh karena itu, ATP menjadi terbatas didalam mekanisme kontraktil, walaupun hanya terjadi penurunan yang moderat dari jumlah total ATP didalam otot. Kemungkinan yang lain adalah bahwa hasil energi didalam pemecahan ATP lebih sedikit dari jumlah ATP yang tersedia didalam batas-batas untuk kontreaksi otot. Alasan dari penurunan ini mungkin dihubungkan dengan peningkatan konsentrasi ion H dalam jumlah kecil sampai besar didalamintraseluler, dan merupakan penyebab utama dari penumpukan asam laktat.

3. Pengosongan Simpanan Glikogen OtotSeperti halnya dengan asam laktat dan kelelahan , hubungan sebab akibat antara pengosongan glikogen ototdan kelelahan otot tidak dapat ditentukan dengan tegas . Faktor-faktor lain yang berhubungan dengan kelelahan selama periode

24

latihan yang lama . Rendahnya tingkatan/level glukosa darah, menyebabkan pengosongan cadangan glikogen hati. Kelelahan otot lokal disebabkan karena pengosongan cadangan glikogen otot

DAFTAR PUSTAKA

25

Aryulina, Diah dkk. 2004. Biologi SMA dan MA untuk Kelas XI. Jakarta : Erlangga.

Abdullah, Mikrajuddin dkk. 2007. IPA Terpadu SMP dan MTs Jilid 2A. Jakarta : Erlangga.

Despopoulos, A.,Silbernagl, S.,2000,Atlas Berwarna dan Teks Fisiologi,Jakarta:EGC.

Liebgott, B.,1995,Dasar-Dasar Ilmu Anatomi Kedokteran Gigi,Jakarta:EGC.

Merce, P.,1999,Sistem Pencernaan,Malaysia:Laser Press.

Sherwood, L.,2005,Fisiologi Manusia:Dari Sel ke Sistem,Ed.8,Jakarta:EGC.

Syaifuddin, H. AMK,2006, ANATOMI FISIOLOGI untuk mahasiswa keperawatan, Jakarta :

Buku Kedokteran EGC.

Ward, J.P.T.,Clarke, R.W.,Linden, R.W.A.,2009,At a Glance Fisiologi,Jakarta:Erlangga.

Widyastuti, Palupi. 1995. Anatomi dan Fisiologi untuk Pemula. Jakarta : Buku Kedokteran EGC.

26