mekanisme kerja otot

5/8/2018 MEKANISME KERJA OTOT - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/mekanisme-kerja-otot-559abe7d23348 1/31

MEKANISME KERJA OTOT

Adi Gunawan M.S

Di balik mekanisme otot yang secara eksplisit hanya merupakan gerak mekanik itu,terjadilah beberapa proses kimiawi dasar yang berseri demi kelangsungan kontraksi otot. Dalammakalah ini, dengan tujuan akhir pada penjelasan lengkap tentang proses di balik kontraksi otot,akan dibahas dahulu mengenai zat-zat kimia penyusun filamen-filamen tebal dan tipis yaitu aktindan miosin. Akhirnya, penjelasan tentang model ³perahu dayung´ sebagai fasilitator pemahamanmekanisme kontraksi otot dapat tercapai.

Hampir semua jenis makhluk hidup memiliki kemampuan untuk melakukan pergerakan.Fenomena pergerakan ini dapat berupa transport aktif melalui membran, translokasi polimeraseDNA sepanjang rantai DNA, dan lain-lain termasuk kontraksi otot. Pada makalah ini, fokus perhatian kita adalah otot lurik (=striated). Di samping itu, otot halus juga dibahas sedikit karena

sebagian besar mekanismenya mirip dengan mekanisme otot lurik. Untuk dapat menjelaskanmekanisme kontraksi otot, pertama-tama struktur otot akan dibahas.

Struktur Otot Lurik

Otot pengisi atau otot yang menempel pada sebagian besar tulang kita (=skeletal) tampak bergaris-garis atau berlurik-lurik jika dilihat melalui mikroskop. Otot tersebut terdiri dari banyak kumpulan (bundel) serabut paralel panjang dengan diameter penampang 20-100 Qm yang disebutserat otot. Panjang serat otot ini mampu mencapai panjang otot itu sendiri dan merupakan sel-sel berinti jamak (=multinucleated cells). Serat otot sendiri tersusun dari kumpulankumpulan paralel

seribu miofibril yang berdiameter 1-2 Qm dan memanjang sepanjang sebuah serat otot. Struktur ini dapat dilihat pada gambar1.

Garis-garis pada otot lurik disebabkan oleh struktur miofibril-miofibril yang saling berkaitan. Pada gambar 2, terlihat bahwa lurik itu merupakan daerah dengan densitas / kepadatanyang silih berganti (antara padat dan renggang) dengan sebutan luriklurik A dan lurik-lurik I.Pola-pola itu berepetisi dengan teratur sehingga tiap satu unit pola dinamakan sarkomer.Sarkomer memiliki panjang 2.5 - 3.0 Qm pada otot yang rileks dan akan memendek saat otot berkontraksi. Antara sarkomer satu dengan lainnya, terdapatlah lapisan gelap disebut disk Z

(=piringan Z). Lurik A terpusat pada daerah terang yang dinamakan daerah H yang peusatnyaterletak pada lurik / disk M. Jika kita melihat gambar 2 lebih teliti lagi, maka terdapatsekelompok filamen yang tebal dan filamen tipis.

Filamenfilamen tebal dengan diameter 150 Angstrom itu tertata secara paralel heksagonaldalam daerah yang disebut daerah H. Sementara itu filamen-filamen tipis dengan diameter 70Angstrom memiliki ujung yang terkait langsung dengan disk Z. Daerah yang terlihat gelap pada



ujung-ujung daerah A merupakan tempat relasi-relasi antara filamen tebal dan filamen tipis.Relasi-relasi ini berupa cross-bridges (=jembatan-silang) yang berselang secara teratur.

a. Filamen-f ilamen tebal tersusun dari Miosin

Filamen-filamen tebal pada vertebrata (makhluk hidup bertulang belakang) hampir sebagian besar tersusun dari sejenis protein yang disebut Miosin. Molekul miosin terdiri darienam rantai polipeptida yang disebut rantai berat dan dua pasang rantai ringan yang berbeda(disebut rantai ringan esensial dan regulatori, ELC dan RLC). Miosin termasuk protein yangkhusus karena memiliki sifat berserat (=fibrous) dan globular. Struktur tersebut dapat dilihat pada gambar 3.

Secara umum, molekul miosin dapat dilihat sebagai segmen berbentuk batang sepanjang1600 Angstrom dengan dua kepala globular. Miosin hanya berada dalam wujud molekul-molekultunggal dengan kekuatan ioniknya yang lemah. Bagaimanapun juga, protein-protein ini berkaitansatu sama lain menjadi struktur yang dapat dilihat pada gambar 4.

Struktur tersebut ialah struktur dari filamen tebal yang telah dibicarakan sebelumnya.Pada struktur itu, filamen tebal merupakan suatu bentuk yang bipolar dengan kepala-kepalamiosin yang menghadap tiap-tiap ujung filamen dan menyisakan bagian tengah yang tidak memiliki kepala satupun (=bare zone / jalur kosong). Kepalakepala miosin itulah yangmerupakan wujud dari cross-bridges dalam perhubungannya dengan miofibrilmiofibril.Sebenarnya, rantai berat miosin berupa sebuah ATPase yang menghidrolisis ATP menjadi ADPdan Pi dalam suatu reaksi yang membuat terjadinya kontraksi otot. Jadi, otot merupakan alatuntuk mengubah energi bebas kimia berupa ATP menjadi energi mekanik. Sementara itu, fungsirantai ringan miosin diyakini sebagai modulator aktivitas ATPase dari rantai berat yang bersambungan dengannya.

Di tahun 1953, Andrew Szent-Gyorgi menunjukkan bahwa miosin yang diberi tripsinsecukupnya akan memecah miosin menjadi dua fragmen (Gambar 5) yaitu Meromiosin ringan(LMM) dan Meromiosin berat (HMM). HMM dapat dipecah dengan papain menjadi dua bagianlagi yaitu dua molekul identik dari subfragmen-1 (S1) dan sebuah subframen-2 (S2) yang berbentuk mirip batang.

b. Filamen-f ilamen tipis tersusun dari Aktin, Tropomiosin dan Troponin

Komponen penyusun utama filamen tipis ialah Aktin. Aktin merupakan proteineukariotik yang umum, banyak jumlahnya, dan mudah didapati. Aktin didapati dalam wujud

monomer-monomer bilobal globular yang disebut G-aktin yang secara normal mengikat satumolekul ATP untuk tiap-tiap monomer. G-aktin itu nantinya akan berpolimerisasi untuk membentuk fiber-fiber yang disebut F-aktin. Polimerisasi ini merupakan suatu proses yangmenghidrolisis ATP menjadi ADP dengan ADP yang nantinya terikat pada unit monomer F-aktin. Sebagai hasilnya, F-aktin akan membentuk sumbu rantai utama dari filamen tipis denganstruktur yang tergambar pada gambar 6.



Tiap-tiap unit monomer F-aktin mampu mengikat sebuah kepala miosin (S1) yang ada pada filamen tebal. Mikrograf elektron juga menunjukkan bahwa F-aktin merupakan deretanmonomer terkait dengan urutan kepala ekor-kepala. Maka dari itu, F-aktin memiliki wujud yang polar. Semua unit monomer F-aktin memiliki orientasi yang sama dilihat dari sumbu fiber.Filamen-filamen tipis itu juga memiliki arah yang menjauhi disk Z. Sehingga kumpulan-

kumpulan filamen tipis yang menjulur pada kedua sisi disk Z itu memiliki orientasi yang berlawanan. Komposisi miosin dan aktin masing-masing sebesar 60-70% dan 20- 25% dari protein total pada otot. Sisa protein lainnya berkaitan dengan filamen tipis yakni Tropomiosindan Troponin. Troponin terdiri dari tiga subunit yaitu TnC (protein pengikat ion Ca), TnI(protein yang mengikat aktin), dan TnT (protein yang mengikat tropomiosin). Dari sini, dapatdisimpulkan bahwa kompleks tropomiosin - Troponin mangatur kontraksi otot dengan caramengontrol akses cross-bridges S1 pada posisiposisi pengikat aktin.

c. Protein minor pada Otot yang mengatur jaringan- jaringan Miof ibril

Disk Z merupakan wujud amorf dan mengandung beberapa protein berserat (fibrous).

Protein-protein lain itu ialah £-aktinin (untuk mengikatkan filamen-filamen tipis pada disk Z),desmin (banyak terdapat pada daerah perifer / tepi disk Z dan berfungsi untuk menjagaketeraturan susunan antar sesama miofibril), vimentin (bersifat sama dengan desmin), titin(merupakan polipeptida dengan massa terbesar, berada sepanjang filamen tebal sampai disk Z,dan berfungsi seperti pegas yang mengatur agar letak filamen tebal tetap di tengah-tengahsarkomer), dan nebulin (berada di sepanjang filamen tipis dan berfungsi untuk mempertahankan panjang filamen). Sementara itu, disk M yang merupakan hasil penebalan akibat sambunganfilamen-filamen tebal itu juga mengandung C-protein dan Mprotein. Peranan kedua protein ituada pada susunan atau perkaitan antara filamen-filamen tebal pada disk M.

Mek anisme Kontraksi Otot

Setelah struktur otot dan komponen-komponen penyusunnya ditinjau, mekanismeatauinteraksi antar komponenkomponen itu akan dapat menjelaskan proses kontraksi otot.

a. Filamen-f ilamen tebal dan tipis yang saling bergeser saat proses kontraksi

Menurut fakta, kita telah mengetahui bahwa panjang otot yang terkontraksi akan lebih pendek daripada panjang awalnya saat otot sedang rileks. Pemendekan ini rata -rata sekitar sepertiga panjang awal. Melalui mikrograf elektron, pemendekan ini dapat dilihat sebagaikonsekuensi dari pemendekan sarkomer. Sebenarnya, pada saat pemendekan berlangsung, panjang filamen tebal dan tipis tetap dan tak berubah (dengan melihat tetapnya lebar lurik A dan

jarak disk Z sampai ujung daerah H tetangga) namun lurik I dan daerah H mengalami reduksiyang sama besarnya. Berdasar pengamatan ini, Hugh Huxley, Jean Hanson, Andrew Huxley danR.Niedergerke pada tahun 1954 menyarankan model pergeseran filamen (=filament sliding).Model ini mengatakan bahwa gaya kontraksi otot itu dihasilkan oleh suatu proses yang membuat beberapa set filamen tebal dan tipis dapat bergeser antar sesamanya. Fenomena ini terlihat padagambar 7.

b. Aktin merangsang Aktivitas ATPase Miosin



Model pergeseran filamen tadi hanya menjelaskan mekanika kontraksinya dan bukanasal-usul gaya kontraktil. Pada tahun 1940, Szent-Gyorgi kembali menunjukkan mekanismekontraksi. Pencampuran larutan aktin dan miosin untuk membentuk kom-pleks bernamaAktomiosin ternyata disertai oleh peningkatan kekentalan larutan yang cukup besar. Kekentalanini dapat dikurangi dengan menambahkan ATP ke dalam larutan aktomiosin. Maka dari itu, ATP

mengurangi daya tarik atau afinitas miosin terhadap aktin. Selanjutnya, untuk dapatmendapatkan penjelasan lebih tentang peranan ATP dalam proses kontraksi itu, kita memerlukanstudi kinetika kimia. Daya kerja ATPase miosin yang terisolasi ialah sebesar 0.05 per detiknya.Daya kerja sebesar itu ternyata jauh lebih kecil dari daya kerja ATPase miosin yang beradadalam otot yang berkontraksi. Bagaimanapun juga, secara paradoks, adanya aktin (dalam otot)meningkatkan laju hidrolisis ATP miosin menjadi sekitar 10 per detiknya. Karena aktinmenyebabkan peningkatan atau peng-akti-vasian miosin inilah, muncullah sebutan aktin.Selanjutnya, Edwin Taylor mengemukakan sebuah model hidrolisis ATP yang dimediasi /ditengahi oleh aktomiosin. Model ini dapat dilihat pada skema gambar 8.

Pada tahap pertama, ATP terikat pada bagian miosin dari aktomiosin dan menghasilkan

disosiasi aktin dan miosin. Miosin yang merupakan produk proses ini memiliki ikatan denganATP. Selanjutnya, pada tahap kedua, ATP yang terikat dengan miosin tadi terhidrolisis dengancepat membentuk kompleks miosin-ADP-Pi. Kompleks tersebut yang kemudian berikatandengan Aktin pada tahap ketiga. Pada tahap keempat yang merupakan tahap untuk relaksasikonformasional, kompleks aktin-miosin-ADP-Pi tadi secara tahap demi tahap melepaskan ikatandengan Pi dan ADP sehingga kompleks yang tersisa hanyalah kompleks Aktin-Miosin yang siapuntuk siklus hidrolisis ATP selanjutnya. Akhirnya dapat disimpulkan bahwa proses terkait danterlepasnya aktin yang diatur oleh ATP tersebut menghasilkan gaya vektorial untuk kontraksiotot.

c. Model untuk interaksi Aktin dan Miosin berdasar strukturnya

Rayment, Holden, dan Ronald Milligan telah memformulasikan suatu model yangdinamakan kompleks rigor terhadap kepala S1 miosin dan Faktin. Mereka mengamati komplekstersebut melalui mikroskopi elektron. Daerah yang mirip bola pada S1 itu berikatan secaratangensial pada filamen aktin pada sudut 45o terhadap sumbu filamen. Sementara itu, ekor S1mengarah sejajar sumbu filamen. Relasi kepala S1 miosin itu nampaknya berinteraksi denganaktin melalui pasangan ion yang melibatkan beberapa residu Lisin dari miosin dan beberaparesidu asam Aspartik dan asam Glutamik dari aktin.

d. K epala-k epala Miosin ³berjalan´ sepan jang f ilamen-f ilamen aktin

Hidrolisis ATP dapat dikaitkan dengan model pergeseran-filamen. Pada mulanya, kitamengasumsikan jika cross-bridges miosin memiliki letak yang konstan tanpa berpindah-pindah,maka model ini tak dapat dibenarkan. Sebaliknya, cross bridges itu harus berulangkali terputusdan terkait kembali pada posisi lain namun masih di daerah sepanjang filamen dengan arahmenuju disk Z. Melalui pengamatan dengan sinar X terhadap struktur filamen dan kondisinyasaat proses hidrolisis terjadi, Rayment, Holden, dan Milligan mengeluarkan postulat bahwatertutupnya celah aktin akibat rangsangan (berupa ejeksi ADP) itu berperan besar untuk sebuah perubahan konformasional (yang menghasilkan hentakan daya miosin) dalam siklus kontraksi



otot. Postulat ini selanjutnya mengarah pada model ³perahu dayung´ untuk siklus kontraktil yangtelah banyak diterima berbagai pihak. Gambar 9 menjelaskan tentang tahaptahap siklus tersebut.

Pada mulanya, ATP muncul dan mengikatkan diri pada kepala miosin S1 sehingga celahaktin terbuka. Sebagai akibatnya, kepala S1melepaskan ikatannya pada aktin. Pada tahap kedua,

celah aktin akan menutup kembali bersamaan dengan proses hidrolisis ATP yang menyebabkantegaknya posisi kepala S1. Posisi tegak itu merupakan keadaan molekul dengan energi tinggi(jelas-jelas memerlukan energi). Pada tahap ketiga, kepala S1 mengikatkan diri dengan lemah pada suatu monomer aktin yang posisinya lebih dekat dengan disk Z dibandingkan denganmonomer aktin sebelumnya. Pada tahap keempat, Kepala S1 melepaskan Pi yang mengakibatkantertutupnya celah aktin sehingga afinitas kepala S1 terhadap aktin membesar. Keadaan itudisebut keadaan transien. Selanjutnya, pada tahap kelima, hentakan-daya terjadi dan suatugeseran konformasional yang turut menarik ekor kepala S1 tadi terjadi sepanjang 60 Angstrommenuju disk Z. Lalu, pada tahap akhir, ADP dilepaskan oleh kepala S1 dan siklus berlangsunglengkap.

Pengaturan untuk Kontraksi Otot

Gerakan otot lurik tentu dibawah komando atau suatu kontrol yang disebut impuls saraf motor.

a. Ca2+ mengatur Kontraksi Otot dengan proses yang ditengahi oleh Troponin dan

Tropomiosin

Sejak tahun 1940, ion Kalsium diyakini turut berperan serta dalam pengaturan kontraksiotot. Kemudian, sebelum 1960, Setsuro Ebashi menunjukkan bahwa pengaruh Ca2+ ditengahioleh 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 tersebutmeningkatkan sensitivitas sistem terhadap Ca2+. Di samping itu, subunit dari troponin, TnC,merupakan satu-satunya komponen pengikat Ca2+. Secara molekuler, proses kontraksi ini dapatdilihat pada gambar 10.

b. Impuls saraf melepask an Ca2+ dari R etikulum Sarcoplasma

Sebuah impuls saraf yang tiba pada sebuah persambungan neuromuskular (= sambunganantara neuron dan otot) akan dihantar langsung kepada tiap-tiap sarkomer oleh sebuah sistemtubula transversal / T. Perhatikan gambar 11.

Tubula tersebut merupakan pembungkus-pembungkus semacam saraf pada membran plasma fiber. Tubula tersebut mengelilingi tiap miofibril pada disk Z masing-masing. Denganmelihat gambar 11 maka semua sarkomer pada sebuah otot akan menerima sinyal untuk berkontraksi sehingga otot dapat berkontraksi sebagai satu kesatuan utuh. Sinyal elektrik itudihantar (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 terhadapCa2+ itu mengandung sebuah transmembran Ca2+-ATPase yang memompa Ca2+ kedalam SR untuk mempertahankan konsentrasi [Ca2+] bagi otot rileks. Kemampuan SR untuk dapatmenyimpan Ca2+ ditingkatkan lagi oleh adanya protein yang bersifat amat asam yaitukalsequestrin (memiliki situs lebih dari 40 untuk berikatan dengan Ca2+). Kedatangan impuls

saraf membuat SR menjadi permeabel terhadap Ca2+.Akibatnya, Ca2+ berdifusi melaluisaluran-saluran Ca2+ khusus menuju interior miofibril, dan konsentrasi internal [Ca2+] akan bertambah. Peningkatan konsentrasi Ca2+ ini cukup untuk memicu perubahan konformasionaldalam troponin dan tropomiosin. Akhirnya, kontraksi otot terjadi dengan mekanisme ³perahudayung´ tadi. Saat rangsangan saraf berakhir, membran SR kembali menjadi impermeabelterhadap Ca2+ sehingga Ca2+ dalam miofibril akan terpompa keluar menuju SR. Kemudian ototmenjadi 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 padametabolismenya. Otot cardiac harus beroperasi secara kontinu sepanjang usia hidup dan lebih banyak tergantung pada metabolisme secara aerobik. Otot cardiac juga secara spontandirangsang oleh otot jantung itu sendiri dibanding oleh rangsangan saraf eksternal (=rangsanganvolunter). Di samping itu, otot halus berperan dalam kontraksi yang lambat, tahan lama, dantanpa melalui rangsang eksternal seperti pada dinding usus, uterus, pembuluh darah besar. Otothalus disini memiliki sifat yang sedikit berbeda dibanding otot lurik. Otot halus atau seringdikatakan 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:

bAktivitas maksimum ATPase hanya sekitar 10% dari otot lurik

bBerinteraksi dengan aktin hanya saat salah satu rantai ringannya terfosforilasi

bMembentuk filamen-filamen tebal dengan cross-bridges yang tak begitu teratur sertatersebar di seluruh panjang filamen tebal

a. Kontraksi 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 miosinrantai ringan kinase (=myosin light chain kinase / MLCK) secara enzimatik akan menjadi aktif hanya jika Ca2+-kalmodulin hadir. MLCK merupakan sebuah enzim yang memfosforilasi rantairingan miosin sehingga menstimulasi terjadinya kontraksi otot halus. Proses kontraksi otot halussecara kimiawi dapat dilihat pada gambar 12.



Konsentrasi intraselular [Ca2+] bergantung pada permeabilitas membran plasma sel otothalus terhadap Ca2+. Permeabilitas otot halus tersebut dipengaruhi oleh sistem saraf involunter atau autonomik. Saat [Ca2+] meningkat, kontraksi otot halus dimulai. Saat [Ca2+] menurunakibat pengaruh Ca2+- ATPase dari membran plasma, MLCK kemudian dideaktivasi. Lalu,rantai ringan terdefosforilasi oleh miosin rantai ringan phosphatase dan otot halus kembali rileks.

b. Aktivitas Otot Halus termodulasi secara Hormonal

Otot halus juga memberi tanggapan pada hormon seperti epinefrin. Pengaruh hormontersebut juga dapat dilihat pada gambar 12. Tahap-tahap kontraksi yang terjadi pada otot halusternyata lebih lambat daripada tahap-tahap yang terjadi untuk otot lurik. Jadi, struktur dan pengaturan kontrol otot halus tepat dengan fungsi yang diembannya yaitu pengadaan suatu gayategang selama rentang waktu cukup lama namun mengkonsumsi ATP dengan laju konsumsirendah.



sumber: INTEGRAL, vol. 6, no. 2, Oktober 2001 (Adi Gunawan M.S., Mekanisme dan Mekanika Pergerakan Otot )



Sistem Alat Gerak / Otot pada Manusia

Filed under: Sistem Gerak ² gurungeblog @ 7:23 amTags: manusia, Otot, Sistem Alat Gerak

Otot merupakan alat gerak aktif. Pada umumnya hewanmempunyai kemampuan untuk bergerak. Gerakan tersebut disebabkan karena kerja sama antaraotot dan tulang. Tulang tidak dapat berfungsi sebagai alat gerak jika tidak digerakan oleh otot.Otot mampu menggerakan tulang karena mempunyai kemampuan berkontraksi.

Kerangka manusia merupakan kerangka dalam, yang tersusun dari tulang keras (osteon) dantulang rawan (kartilago)

Fungsi kerangka:1. Untuk menggerakan tubuh serta menentukan bentuk tubuh.2. Melindungi alat-alat tubuh yang penting dan lemah, misalnya otak, jantung, dll.3. Tempat melekatnya otot-otot4. Tempat pembentukan sel darh merah dan sel darah putih5. Alat gerak pasif

a. Tulang Rawan :� Tulang rawan hanya mengandung sedikit zat kapur sehingga lunak.� Tulang rawan terdapat pada bayi, dan bagian-bagian tertentu pada kerangka dewasa.

b. Tulang Keras :Merupakan bagian utama pada kerangka dewasa. Susunanya terdiri dari sedikit sel-sel, danmatriknya diperkuat dengan zat kapur, sehingga kuat dan keras. Berdasarkan strukturnya, tulangkeras dibedakan menjadi tulang kompak(padat) dan tulang spons. Sedangkan berdasarkan bentuknya dibedakan menjadi tulang pipih, tulang pendek, dan tulang panjang.� Rongga di dalam tulang berisi sumsum tulang ada 2 macam yaitu sumsum kering dan sumsum

merah.� Pertumbuhan tulang terjadi pada tulang rawan embrional dan kemudian pada cakra epifise.

Persendian Persendian adalah hubungan antara dua tulang atau lebih.

Persendian dibedakan menjadi 2 yaitu: 1. Hubungan Sinartrosis



� Sinkondrosis : antara tulang dihubungkan melalui tulang rawan sehingga memungkinkansedikit gerak akibat elastisitas tulang rawan.Contoh :hubungan tulang rusuk dengan tulang dada.Hubungan ruas-ruas tulang belakang.

� Sinfibrosis : kedua ujung tulang dihubungkan dengan jaringan ikat fibrosis yang pada akhirnyamengalami penulangan dan tidak memungkinkan adanya gerak.Contoh :Hubungan antar tulang-tulang tengkorak

2. Hubungan DiartrosisHubungan antar tulang ini memunkinkan terjadinya gerak karena pada ujung-ujung tulangterdapat lapisan tulang rawan hyalin, yang dilumasi dengan cairan synovial, meliputi :� Sendi Engsel, terdapat pada hubungan antara :o ruas-ruas jario siku

o lutut

� Sendi Putar, terdapat pada hubungan antara :o tulang hasta dengan pengumpilo tulang kepala dengan tulang atlas

� Sendi Pelana, terdapat pada hubungan antara :o Ruas-ruas jari dengan telapak kaki

� Sendi Peluru, terdapat pada hubungan antara :o tulang lengan dengan gelang bahu

o tulang paha dengan gelang panggul

� Sendi Kaku, terdapat pada hubungan antara :o tulang-tulang pergelangan tangano tulang-tulang pergelangan kaki

K elainan Pada Tulang *-Kelainan tulang karena kebiasaan yang salah :� Lordosis, tulang punggung yang terlalu bengkok ke depan� Kiposis, tulang punggung yang terlalu bengkok ke belakang� Skoliosis, tulang punggung yang bengkok ke kiri atau ke kanan

*-Kelainan tulang karena kekurangan gizi� Kekurangan zat gizi seperti vitamin D, zat kapur, dan fosfor, dapat menimbulkan gangguan proses pembentukan tulang.

*-Fraktura (patah tulang)*-Fisura (retak tulang)



*-Arthritis (radang sendi)*-Memar

Sistem Otot Jenis-jenis Otot

� Otot Polos� Otot Lurik/otot rangka� Otot Jantung (miokardium)

Cara Kerja OtotDengan adanya protein khusus aktin dan miosin, otot bekerja dengan memendek (berkontraksi)dan mengendur (relaksasi)

Cara kerja otot dapat dibedakan :� Secara antagonis atau berlawanan; yaitu cara kerja dari dua otot yang satu berkontraksi danyang lain relaksasi.

Contoh: Otot trisep dan bisep pada lengan atas.

� Secara sinergis atau bersamaan; yaitu cara kerja dari dua otot atau lebih yang sama berkontraksidan sama-sama berelaksasi.Contoh : ± otot-otot pronator yang terletak pada lengan bawah- otot-otot dada- otot-otot perut

Gerak dan Kerja Otot

K erja Otot Manusia

Otot manusia bekerja dengan cara berkontraksi sehingga otot akan memendek, mengeras dan bagian tengahnya menggelembung (membesar). Karena memendek maka tulang yang dilekatioleh otot tersebut akan tertarik atau terangkat. Kontraksi satu macam otot hanya mampu untuk menggerakkan tulang kesatu arah tertentu. Agar tulang dapat kembali ke posisi semula, otottersebut harus mengadakan relaksasi dan tulang harus ditarik ke posisi semula. Untuk itu harusada otot lain yang berkontraksi yang merupakan kebalikan dari kerja otot pertama. Jadi, untuk menggerakkan tulang dari satu posisi ke posisi yang lain, kemudian kembali ke posisi semuladiperlukan paling sedikit dua macam otot dengan kerja yang berbeda.

Berdasarkan cara kerjanya, otot dibedakan menjadi otot antagonis dan otot sinergis. otot

antagonis menyebabkan terjadinya gerak antagonis, yaitu gerak otot yang berlawanan arah. Jikaotot pertama berkontraksi dan otot yang kedua berelaksasi, sehingga menyebabkan tulangtertarik / terangkat atau sebaliknya. Otot sinergis menyebabkan terjadinya gerak sinergis, yaitugerak otot yang bersamaan arah. Jadi kedua otot berkontraksi bersama dan berelaksasi bersama.

Gerak Antagonis

Contoh gerak antagonis yaitu kerja otot bisep dan trisep pada lengan atas dan lengan bawah.



Otot bisep adalah otot yang mempunyai dua tendon (dua ujung) yang melekat pada tulang danterletak di lengan atas bagian depan.

Otot trisep adalah otot yang mempunyai tiga tendon (tiga ujung) yang melekat pada tulang danterletak di lengan atas bagian belakang.

Untuk mengangkat lengan bawah, otot bisep berkontraksi dan otot trisep berelaksasi.

Untuk menurunkan lengan bawah, otot trisep berkontraksi dan otot bisep berelaksasi.

Kontraksi otot

Kontraksi otot didasarkan adanya dua set filamen di dalam sel otot kontraktil yang berupafilament 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 yangtetap 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 energidilepaskan dengan cara memotong pemindahan ATP ke miosin yang berubah bentuk kekonfigurasi energi tinggi. Miosin yang berenergi tinggi ini kemudian mengikatkan diri dengankedudukan khusus pada aktin membentuk jembatan silang. Kemudian simpanan energi miosin

dilepaskan, dan ujung miosin lalu beristirahat dengan energi rendah, pada saat inilah terjadirelaksasi. Relaksasi ini mengubah sudut perlekatan ujung myosin menjadi miosin ekor. Ikatanantara miosin energi rendah dan aktin terpecah ketika molekul baru ATP bergabung denganujung miosin. Kemudian siklus tadi berulang Iagi.

Sistem Gerak pada Manusia

Di Kelas VII lalu, kamu telah belajar bahwa salah satu ciri makhluk hidup adalah bergerak.

Bergerak tidak harus berarti bahwa makhluk hidup tersebut berpindah tempat dari satu tempat ketempat lain. Bergerak mencakup semua perubahan kedudukan tubuh atau bagian-bagian tubuh.Semua manusia pada dasarnya hampir selalu bergerak. Masih ingatkah kamu dengan permainanyang sering dilakukan oleh anak-anak SD yang mengharuskan seseorang untuk diam tidak bergerak? Ternyata, sulit sekali untuk diam tidak bergerak, bukan? Jika kamu ingin mencoba,cobalah kamu berlomba dengan temanmu untuk menentukan siapa yang dapat bertahan palinglama dalam suatu posisi tertentu. Berapa lama kamu dapat diam dalam suatu posisi tersebut?Mengapa kamu tidak dapat bertahan diam terus-menerus? Jika terlalu lama diam, kamu dapat



merasakan otot-ototmu pegal. Mengapa kamu merasa pegal-pegal jika diam? Untuk apa bergerak? Apakah yang menyebabkan manusia dapat bergerak? Marilah kita kaji pertanyaan- pertanyaan tersebut pada bagian berikut.

A. Sistem Gerak

Pernahkah kamu menyadari, bagaimana tubuh kita dapat memiliki bentuk seperti ini? Tubuhmudapat memiliki bentuk karena memiliki sistem gerak. Sistem gerak tersebut terdiri atas tulang,sendi, dan otot. Ketiganya bekerja sama membentuk sistem gerak. Sistem gerak inilah yangmemberi bentuk tubuh, sebagai alat gerak, jalan, dan berlari serta melakukan berbagai aktivitaslainnya.

Tulang, otot, dan sendi, ketiganya bersatu membentuk satu kesatuan dan memiliki fungsi yang berbeda-beda. Tulang merupakan alat gerak pasif. Tulang tidak dapat digerakan jika tidak terdapat otot. Otot dikatakan sebagai alat gerak aktif. Otot inilah yang menggerakan rangka.Dalam kehidupan sehari-hari, otot inilah yang disebut dengan daging. Adapun sendi merupakan

penghubung antartulang dalam tubuh.

B. Tulang Penyusun R angk a Tubuh

Pernahkah kamu perhatikan bentuk tulang penyusun tubuh kita? Coba kamu lihat pada torso ataumodel rangka manusia? Banyak sekali, bukan tulang penyusun tubuh kita? Tulang-tulangtersebutlah yang menyusun bentuk tubuh kita, atau disebut juga rangka tubuh. PerhatikanGambar 2.2 berikut.



Apakah fungsi rangka tubuh bagi manusia? Rangka tubuh bagi manusia memiliki fungsi sebagai berikut. 1. Memberi bentuk, contohnya tulang tengkorak yang memberi bentuk pada wajah. 2.Sebagai penopang tubuh, contohnya tulang kaki yang menopang seluruh tubuh. 3. Melindungiorgan-organ dalam, contohnya tulangtulang rusuk yang melindungi jantung dan paru-paru. 4.Alat gerak pasif. 5. Tempat melekatnya otot, misalnya pada tulang kering (tibia) menempel otot.Secara garis besar, tulang penyusun rangka tubuh terbagi menjadi tiga bagian, yaitu tulangtengkorak, tulang anggota badan, dan tulang anggota gerak.

1. Tulang Tengkorak

Tulang tengkorak merupakan tulang pembentuk kepala. Tulang-tulang tengkorak sebagian besar disusun tulang yang berbentuk pipih. Tulang-tulang tersebut saling berhubungan membentuk tengkorak. Di dalam tengkorak ini terdapat mata, otak, dan organ lainnya yang terlindung olehtulangtulang tengkorak tersebut. Tulang tengkorak tersusun atas tulang pipi, tulang rahang,tulang mata, tulang hidung, tulang dahi, tulang ubun-ubun, tulang pelipis, dan tulang baji. Agar lebih jelas, perhatikan gambar berikut.



2. Tulang Anggota Badan

Tulang anggota badan tersusun oleh tulang belakang, tulang dada, tulang rusuk, dan gelang panggul. Masing-masing tulang tersebut membentuk kesatuan. Tulang anggota badan berfungsimelindungi organ-organ dalam yang lunak, seperti jantung, paru-paru, ginjal, dan organ lainnya.

a. Tulang Belak ang

Tulang belakang tersusun atas ruas-ruas tulang yang fleksibel, tetapi kuat. Tulang belakangterdiri atas 33 ruas, yaitu 7 ruas tulang leher, 12 ruas tulang punggung, 5 ruas tulang pinggang, 5ruas tulang kelangkang (sakrum), dan 4 ruas tulang ekor.

b. Tulang Dada

Tulang dada terletak dekat tulang rusuk atau lebih tepatnya di tengah-tengah dada. Tulang dadaterdiri atas bagian hulu, badan, dan taju pedang.



c. Tulang Rusuk

Tulang rusuk pada manusia terdiri atas 24 buah atau 12 pasang. Tulang rusuk manusia memilikifungsi sebagai pelindung organ-organ dalam, seperti jantung dan paruparu. Tulang rusuk manusia, terdiri atas 7 pasang tulang rusuk sejati, 3 pasang tulang rusuk palsu, dan 2 pasang

tulang rusuk melayang.

d. Tulang Panggul

Gelang panggul atau tulang panggul terletak di ujung bawah tulang belakang. Gelang panggulterdiri atas 2 tulang usus (ilium), 2 tulang kemaluan (ischium), dan 2 tulang duduk (pubis).

3. Tulang Anggota Gerak

Tulang anggota gerak pada manusia terdiri atas tulang anggota gerak bagian atas (tangan) dantulang anggota gerak bagian bawah (kaki). Masing-masing tulang tersebut tersusun oleh beberapa tulang. Apakah kamu tahu penyusun tulang anggota gerak bagian atas dan bagian



bawah? Tulang anggota gerak bagian atas atau tangan terbentuk dari tulang lengan atas(humerus), tulang pengumpil (radius), dan tulang hasta (ulna). Adapun tulang penyusun anggotagerak bagian bawah adalah tulang paha (femur), tulang betis (fibula), dan tulang kering (tibia).Untuk lebih jelasnya, perhatikan gambar berikut.

C. Macam-Macam Tulang

Pernahkah kamu memperhatikan struktur sebuah tulang? Coba kamu perhatikan tulang ayam.Jika kamu amati dengan teliti, tulang tidaklah padat benar. Di bagian tengah tulang ada ronggayang berisi sumsum. Pada tulang yang ukurannya besar, misalnya tulang kaki sapi atau tulangkaki kambing, kamu dapat mengamati hal ini dengan sangat jelas. Supaya kamu lebih jelas, perhatikanlah gambar struktur tulang manusia berikut.

Apakah tulang pada tubuh kita ini tumbuh atau hidup? Tentu saja tulang-tulang yang ada padatubuh kita tersebut tumbuh. Buktinya, dulu saat kamu kecil, tulang-tulangmu berukuran kecil. Namun, sekarang setelah usiamu mencapai remaja, tulang-tulangmu bertambah panjang dan besar. Selain itu, dirimu pun bertambah besar. Bagaimanakah tulang tumbuh? Tulang dapattumbuh dan memanjang, karena di bagian ujung-ujung tulang terjadi pembentukan sel-sel tulang baru. Pada saat yang bersamaan tulang juga tumbuh melebar dan menebal. Dengan demikiantulang tumbuh memanjang dan melebar secara bersamaan. Pada saat terjadi proses pertumbuhantulang, di bagian tengah tulang terjadi penghancuran sel-sel tulang sehingga terbentuklah rongga



yang selanjutnya diisi dengan sumsum tulang atau disebut juga sumsum kuning. Tulang padamanusia dibedakan berdasarkan jenis dan bentuknya. Berikut uraiannya agar kamu lebih jelas.

1. Jenis-Jenis Tulang

Secara umum tulang dibedakan menjadi tulang keras dan tulang rawan atau disebut jugakartilago. Dapatkah kamu memberikan contoh tulang keras dan tulang rawan? Kedua jenistulang itu berbeda dalam hal bahan penyusunnya. Tulang keras tersusun atas campuran antarakalsium dan kolagen, sedangkan tulang rawan tersusun dari selsel tulang rawan yang sifatnyakenyal dan lentur. Contoh tulang keras, yaitu tulang tengkorak, tulang tangan, dan tulang kaki.Contoh tulang rawan adalah tulang hidung dan tulang telinga. Cobalah kamu renungkan apayang terjadi seandainya kakimu tersusun dari tulang rawan sedangkan telingamu tersusun daritulang keras.

2. Bentuk Tulang

Tulang-tulang yang menyusun tubuh kita sangat banyak jumlahnya. Berdasarkan bentuknya,tulang penyusun tubuh kita dapat dibedakan menjadi empat jenis, yaitu tulang pipa, tulang pendek, tulang pipih, dan tulang tidak beraturan.

a. Tulang Pipa

Tulang ini memiliki bentuk sesuai namanya, berbentuk pipa. Tulang ini memiliki bentuk memanjang dan tengahnya berlubang. Contohnya adalah tulang paha, tulang betis, dan tulanglengan.

b. Tulang Pendek

Tulang pendek memiliki bentuk sesuai dengan namanya berbentuk pendek. Tulang ini bersifatringan dan kuat. Meskipun tulang ini pendek, tulang ini mampu menahan beban yang cukup berat. Contohnya adalah tulang pergelangan tangan, telapak tangan, dan telapak kaki.

c. Tulang Pipih

Tulang ini memiliki bentuk pipih seperti pelat. Contoh dari tulang pipih adalah tulang penyusuntengkorak, tulang rusuk, dan tulang dada.

d. Tulang tidak Beraturan

Tulang jenis ini merupakan gabungan dari berbagai bentuk tulang. Contohnya adalah tulangwajah dan tulang yang terdapat pada ruas-ruas tulang belakang. Dapatkah kamu menunjukkanmana tulang pipa, tulang pendek, tulang pipih, dan tulang tidak beraturan pada tubuh kita?Apabila di sekolahmu terdapat model rangka manusia, kamu dapat mencoba menemukan bentuk- bentuk tulang tersebut.

D. Persendian



Kamu tentu tahu bahwa tulang-tulang tubuh saling berhubungan satu sama lain. Hubunganantara tulang yang satu dengan tulang yang lain disebut persendian. Pada ujung-ujung tulangterdapat tulang rawan yang merupakan bantalan sehingga tulang tidak langsung bertemu dengantulang lain. Tulang-tulang pada persendian diikat oleh suatu bahan yang kuat dan lentur yangdisebut ligamen. Cobalah kamu amati sambungan pada tulang kaki ayam. Kamu akan sulit

memisahkan antara tulang satu dengan tulang lainnya karena ada semacam ³daging´ berwarna putih kekuningan yang sangat liat. Bagian yang liat dan lentur itulah ligamen. Persendian diikat pula oleh otot-otot yang sangat kuat. Keadaan inilah yang membuat sendi memungkinkan adanya pergerakan, namun tulang-tulangnya tidak lepas satu sama lain. Ruang yang terbentuk antarakedua tulang itu terisi oleh minyak sendi yang dihasilkan oleh membran sendi. Persendianmemegang peran penting dalam pergerakan tubuh. Dengan adanya sendi, kaki dan tanganmudapat dilipat, diputar, dan sebagainya. Tanpa sendi kamu akan sulit bergerak bahkan tidak dapat bergerak sama sekali. Memang ada persendian yang sangat kaku sehingga tidak memungkinkanadanya gerakan. Namun, banyak persendian yang memungkinkan terjadinya gerakan.Berdasarkan sifat gerak inilah, sendi dibedakan menjadi sendi mati (sinartrosis), sendi gerak (diartorsis), dan sendi kaku (amfiartrosis). Sendi mati adalah hubungan antartulang yang tidak

dapat digerakkan, contohnya pada tulang tengkorak. Sendi gerak adalah hubungan antartulangyang memungkinkan terjadi gerakan tulang secara bebas. Adapun sendi kaku adalah hubunganantar tulang yang memungkinkan terjadinya gerakan tulang secara terbatas, contohnya adalahtulang pergelangan tangan. Berdasarkan bentuknya, persendian yang memungkinkan terjadinyagerakan dibagi menjadi lima bentuk, yaitu sendi peluru, sendi engsel, sendi putar, sendi geser,dan sendi pelana.



E. Otot

Tulang merupakan bagian penting untuk pergerakan, namun tulang tidak dapat bergerak sendiri.Oleh karenanya tulang disebut alat gerak pasif. Bagian tubuh yang dapat melakukan pergerakanadalah otot. Hal ini karena otot mampu memendek dan memanjang sehingga memungkinkanterjadinya gerakan. Cobalah kamu perhatikan otot yang ada di lengan atasmu. Dapatkah kamumenemukan perbedaan pada saat lengan diluruskan dan lengan dilipat? Kamu dapat melipatlengan bawah karena otot biseps memendek. Jika otot biseps tidak bisa memendek maka tidak mungkin kamu dapat melipat lengan bawahmu. Secara garis besar otot dapat dibedakan menjadiotot lurik, otot polos, dan otot jantung.

1. Otot Lurik

Otot ini jika dilihat menggunakan mikroskop akan tampak bagian gelap dan terang (lurik). Ototlurik merupakan otot yang berfungsi dalam melakukan gerakan. Otot ini menunjang pergerakan, bekerja sama dengan tulang untuk pergerakan. Memendeknya (kontraksi) otot lurik dapatdikendalikan sesuai dengan kemauan manusia.

]

2. Otot Polos



Otot ini jika dilihat menggunakan mikroskop tampak polos. Tidak ada bagian yang gelap danterang seperti halnya pada otot lurik. Otot polos merupakan penyusun organorgan tubuh bagiandalam, misalnya saluran pencernaan dan saluran pernapasan. Kontraksi otot polos tidak dapatdikendalikan secara sadar sehingga kamu tidak dapat menentukan kapan usus harus berkontraksidan kapan harus berhenti. Otot polos bekerja di luar kesadaran manusia.

3. Otot Jantung

Otot jantung tampak seperti otot lurik, namun kontraksi otot ini tidak dapat dikendalikan secarasadar. Oleh karena itu, kamu tidak dapat mengendalikan kapan jantung harus berdenyut cepatdan kapan harus berdenyut lambat.

F. Gangguan pada Sistem Gerak

Sistem gerak dapat mengalami gangguan atau kelainan. Kelainan pada sistem gerak dapat terjadi

karena beberapa hal, seperti kelainan sejak lahir, kekurangan vitamin, dan kecelakaan. Berikutcontoh-contoh kelainan yang terjadi pada sistem gerak kita.

1. Rick ets

Rickets merupakan suatu kelainan pada tulang yang terjadi karena kekurangan zat kapur, fosfor,dan vitamin D. Kelainan ini dapat terlihat dari kaki yang berbentuk huruf O dan huruf X.



2. Osteoporosis

Suatu keadaan dimana penghancuran tulang lebih cepat daripada proses pembentukan tulang.Akibatnya tulang menjadi keropos. Penyebabnya yaitu karena kekurangan kalsium. Penyakit inimudah terjadi pada orang yang lanjut usia.

3. Patah Tulang (Fraktura)

Retak atau patah tulang dapat terjadi karena benturan atau tekanan yang terlalu keras. Selain penyebab tersebut, patah tulang dapat terjadi karena kecelakaan. Dapatkah orang yang patahtulang sembuh kembali? Sebagai organ yang hidup, tulang mempunyai kemampuan membentuk jaringan baru untuk memperbaiki jaringan yang rusak. Oleh karena itu, penderita patah tulang,terutama jika usianya masih muda dapat sembuh kembali. Akan tetapi jika persambungan tulangyang patah tersebut tidak baik maka bentuknya menjadi tidak sempurna dan terlihat cacat(Perhatikan Gambar 2.19). Oleh karena itu, berhati-hatilah jangan sampai ada tulang tubuhmuyang patah.

4. Arthritis



Arthritis merupakan peradangan yang terjadi pada sendi. Dapat terjadi karena banyak mengangkat atau membawa beban terlalu berat, ataupun infeksi mikroorganisme.

5. Lepas Sendi

Sendi lepas dapat dari tempatnya sehingga ligamen putus/ sobek. Hal ini dapat terjadi karenakecelakaan ataupun ketika melakukan olahraga berat.

6. K ebiasaan Posisi Duduk

Posisi duduk yang salah dapat mengakibatkan pertumbuhan dan posisi tulang seseorangmengalami kelainan. Kelainan tulang ini dapat terjadi karena kebiasaan posisi duduk yang salah.Contoh kelainan akibat kebiasaan duduk yang salah adalah skoliosis, kifosis, dan lordosis.Skoliosis adalah kelainan pada tulang belakang melengkung ke samping sehingga tubuh ikutmelengkung ke samping. Kifosis adalah kelainan pada tulang belakang melengkung ke belakang,sehingga tubuh bungkuk. Adapun lordosis merupakan kelainan pada tulang belakang bagian

perut melengkung ke depan sehingga bagian perut maju. Beberapa penyakit atau gangguan padasistem gerak dapat terjadi pada siapa saja. Oleh karena itu, kamu harus berhati-hati agar tidak terjadi hal yang tidak diinginkan pada dirimu.

Sistem Mekanisme Gerak OtotSIFAT KERJA OTOT DAN HUBUNGANNYA

Otot merupakan alat gerak aktif karena kemampuannya berkontraksi. Otot memendek jika sedang berkontraksi dan memanjang jika berelaksasi. Kontraksi otot terjadi jika ototsedang melakukan kegiatan , sedangkan relaksasi otot terjadi jika otot sedang beristirahat.Dengan demikian otot memiliki 3 karakter, yaitu:



a. Kontraksibilitas yaitu kemampuan otot untuk memendek dan lebih pendek dari ukuransemula, hal ini teriadi jika otot sedang melakukan kegiatan. b. Ektensibilitas, yaitu kemampuan otot untuk memanjang dan lebih panjang dari ukuran

semula.c. Elastisitas, yaitu kemampuan otot untuk kembali pada ukuran semula.

Otot tersusun atas dua macam filamen dasar, yaitu filament aktin dan filament miosin.

Filamen aktin tipis dan filament miosin tebal. Kedua filamen ini menyusun miofibril.Miofibril menyusun serabut otot dan serabut otot-serabut otot menyusun satu otot.

1. Jenis ± Jenis OtotBerdasarkan bentuk morfologi, sistem kerja dan lokasinya dalam tubuh, otot dibedakanmenjadi tiga, yaitu otot lurik, otot polos, dan otot jantung.a. Otot lurik (Otot Rangka)

Otot lurik disebut juga otot rangka atau otot serat lintang. Otot ini bekerja di bawahkesadaran. Pada otot lurik, fibril-fibrilnya mempunyai jalur-jalur melintang gelap(anisotrop) dan terang (isotrop) yang tersusun berselang-selang. Sel-selnya berbentuk silindris dan mempunvai banvak inti. Otot rangka dapat berkontraksi dengan cepat danmempunyai periode istirahat berkali - kali. Otot rangka ini memiliki kumpulan serabutyang dibungkus oleh fasia super fasialis.Gabungan otot berbentuk kumparan dan terdiri dari bagian:

1. Ventrikel (empal), merupakan bagian tengah yang menggembung2. Urat otot (tendon), merupakan kedua ujung yang mengecil. Urat otot (tendon) tersusun

dari jaringan ikat dan bersifat keras serta liat.

Berdasarkan cara melekatnya pada tulang, tendon dibedakan sebagai berikut ini:

1. Origo merupakan tendon yang melekat pada tulang yang tidak berubah kedudukannya ketika

otot berkontraksi

2. Insersio merupakan tendon yang melekat pada tulang yang bergerak ketika otot berkontraksi.

Otot yang dilatih terus menerus akan membesar atau mengalami hipertrofi, Sebaliknya jika otot tidak digunakan (tidak ada aktivitas) akan menjadikisut atau mengalami atrofi.Kebanyakan otot rangka (jumlah dalam manusia Å 600) menyambungkan tulang ketulang; ada yang menggerakkan bahagian tertentu tanpa melibatkan tulang, misalnya



kelopak mata, otot sfinkter, lidah. Otot rangka hanya mampu menarik, tidak menolak.Oleh itu, untuk menggerakkan anggota (pergerakan tulang) otot lazimnya berpasangan,disebut pasangan antagonis. Contoh: untuk membengkokkan tangan, otot bisepsmengecut dan pasangan antagonisnya, otot triseps mengendur (m.s.1039 Campbell; m.s.846 Audesirk & Audesirk). Bagaimanakah pasangan otot antagonis dikawal? Maklumat

eferen somatik merangsang otot pertama (melalui neurotransmiter perangsang) danmerencat otot kedua (melalui neurotransmiter perencat). Otot rangka kelihatan berjalur dan tersusun dalam keadaan selari.

b. Otot Polos

Otot polos disebut juga otot tak sadar atau otot alat dalam (otot viseral). Otot polostersusun dari sel ± sel yang berbentuk kumparan halus. Masing ± masing sel memilikisatu inti yang letaknya di tengah. Kontraksi otot polos tidak menurut kehendak, tetapidipersarafi oleh saraf otonom. Otot polos terdapat pada alat-alat dalam tubuh, misalnya pada:

1. Dinding saluran pencernaan2. Saluran-saluran pernapasan3. Pembuluh darah4. Saluran kencing dan kelamin

c. Otot Jantung

Otot jantung mempunyai struktur yang sama dengan otot lurik hanya saja serabut-serabutnya bercabang - cabang dan saling beranyaman serta dipersarafi oleh saraf otonom. Otot jantung hanya terdapat di jantung. Otot jantung terlihat berjalur seperti ototrangka. Otot jantung dikawal oleh sistem saraf autonomi. Setiap sel bersambung-

sambung dengan sel lain melalui cakera interkalari yang berupaya mengalirkan aruselektrik dari sel ke sel. Manfaat: supaya pengecutan jantung terselaras untuk mengepamdarah. Otot jantung mengecut secara spontan walaupun tiada rangsangan diterima darisistem saraf pusat.Letak inti sel di tengah. Dengan demikian, otot jantung disebut juga otot lurik yang bekerja tidak menurut kehendak.

2. Fungsi OtotOtot dapat berkontraksi karena adanya rangsangan. Umumnya otot berkontraksi bukankarena satu rangsangan, melainkan karena suatu rangkaian rangsangan berurutan.Rangsangan kedua memperkuat rangsangan pertama dan rangsangan ketiga memeprkuat

rangsangan kedua . Dengan demikian terjadilah ketegangan atau tonus yang maksimum .Tonus yang maksimum terus ± menerus disebut tetanus.Selanjutnya, ada 2 tipe otot, yaitu otot merah dan otot putih. Otot merah kaya akansuplai darah, mengandung mitokondria dan mioglobin. Mioglobin merupakan senyawaseperti hemoglobin yang mampu mengikat O2 dean menyimpannya di dalam otot. Ototmerah juga mengoksidasi asam lemak untuk memeperoleh energi. Sebaliknya, otot putihmemiliki sedikit darah, mitokondria, dan mioglobin. Akan tetapi, otot putih terspesialisasi



untuk melakukan pernapasan anaerobik untuk menghasilkan energi tanpa O2 sehinggacepat berkontraksi meskipun cepat lelah.

3. Sifat Kerja OtotSifat kerja otot dibedakan menjadi dua, yaitu :

A. Antagonis

Otot antagonis adalah dua otot atau lebih yang tujuan kerjanya berlawanan. Jika otot pertama berkontraksi dan yang kedua berelaksasi, akan menyebabkan tulang tertarik atauterangkat. Sebaliknya, jika otot pertama berelaksasi dan yang kedua berkontraksi akanmenyebabkan tulang kembali ke posisi semula. Contoh otot antagonis adalah otot bisepdan trisep. Otot bisep adalah otot yang memiliki dua ujung (dua tendon) yang melekat pada tulang dan terletak di lengan atas bagian depan. Otot trisep adalah otot yangmemiliki tiga jung (tiga tendon) yang melekat pada tulang, terletak di lengan atas bagian belakang. Untuk mengangkat lengan bawah, otot bisep berkontraksi dan otot trisep berelaksasi. Untuk menurunkan lengan bawah, otot trisep berkontraksi dan otot bisep

berelaksasi.Antagonis juga adalah kerja otot yang kontraksinya menimbulkan efek gerak berlawanan,contohnya adalah:

1. Ekstensor( meluruskan) dan fleksor (membengkokkan), misalnya otot trisep dan otot bisep.2. Abduktor (menjauhi badan) dan adductor (mendekati badan) misalnya gerak tangansejajar bahu dan sikap sempurna.3. Depresor (ke bawah) dan adduktor ( ke atas), misalnya gerak kepala merunduk danmenengadah.4. Supinator (menengadah) dan pronator (menelungkup), misalnya gerak telapak tangan

menengadah dan gerak telapak tangan menelungkup.B. Sinergis

Sinergis juga adalah otot-otot yang kontraksinya menimbulkan gerak searah.Contohnya pronator teres dan pronator kuadratus (Otot yang menyebabkan telapak tnganmenengadah atau menelungkup).

Otot sinergis adalah dua otot atau lebih yang bekerja bersama ± sama dengan tujuan

yang sama. Jadi, otot ± otot itu berkontraksi bersama dan berelaksasi bersama. Misalnya, otot ± otot antar tulang rusuk yang bekerja bersama ketika kita menarik napas, atau otot

pronator, yaitu otot yang menyebabkan telapak tangan menengadah atau menelungkup.Gerakan pada bagian tubuh, umumnya melibatkan kerja otot, tulang, dan sendi. Apabilaotot berkontraksi, maka otot akan menarik tulang yang dilekatinya sehingga tulangtersebut bergerak pada sendi yang dimilikinya.

Otot yang sedang bekerja akan berkontraksi sehingga otot akan memendek, mengeras,dan bagian tengahnya menggembung. Karena memendek, tulang yang dilekati otottersebut tertarik atau terangkat. Kontraksi satu macam otot hanya mampu untuk



menggerakan tulang ke satu arah tertentu. Agar tulang dapat kembali ke posisi semula,otot tersebut harus mengadakan relaksasi. Namun relaksasi otot ini saja tidak cukup.Tulang harus ditarik ke posisi semula. Oleh karena itu, harus ada otot lain yang berkontraksi yang merupakan kebalikan dari kerja otot pertama. Jadi, untuk menggerakan tulangdari satu posisi ke posisi yang lain, kemudian kembali ke posisi semula, diperlukan

paling sedikit dua macam otot dengan kerja berbeda. Berdasarkan tujuan kerjanya tadi,otot dibedakan menjadi otot antagonis dan otot sinergis.

4. Mekanisme Gerak Otot

Dari hasil penelitian dan pengamatan dengan mikroskop elektron dan difraksi sinar X, Hansendan Huxly (l955) mengemukkan teori kontraksi otot yang disebut model sliding filaments.

Model ini menyatakan bahwa kontraksi didasarkan adanya dua set filamen di dalam selotot kontraktil yang berupa filament aktin dan filamen miosin.. Rangsangan yangditerima oleh asetilkolin menyebabkan aktomiosin mengerut (kontraksi). Kontraksi ini

memerlukan energi.Pada waktu kontraksi, filamen aktin meluncur di antara miosin ke dalam zona H (zona Hadalah bagian terang di antara 2 pita gelap). Dengan demikian serabut otot menjadimemendek 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. Beberapaenergi dilepaskan dengan cara memotong pemindahan ATP ke miosin yang berubah bentuk ke konfigurasi energi tinggi. Miosin yang berenergi tinggi ini kemudianmengikatkan diri dengan kedudukan khusus pada aktin membentuk jembatan silang.Kemudian simpanan energi miosin dilepaskan, dan ujung miosin lalu beristirahat denganenergi rendah, pada saat inilah terjadi relaksasi. Relaksasi ini mengubah sudut perlekatan

ujung myosin menjadi miosin ekor. Ikatan antara miosin energi rendah dan aktin terpecahketika molekul baru ATP bergabung dengan ujung miosin. Kemudian siklus tadi berulangIagi.

6. Sumber Energi untuk Gerak Otot

ATP (Adenosht Tri Phosphat) merupakan sumber energi utama untuk kontraksi otot.ATP berasal dari oksidasi karbohidrat dan lemak. Kontraksi otot merupakan interaksiantara aktin dan miosin yang memerlukan ATP.ATP---- ADP + P

Aktin + Miosin------------------------- AktomiosinATPase

Fosfokreatin merupakan persenyawaan fosfat berenergi tinggi yang terdapat dalamkonsentrasi tinggi pada otot. Fosfokreatin tidak dapat dipakai langsung sebagai sumber energi, tetapi fosfokreatin dapat memberikan energinya kepada ADP.kreatin



Fosfokreatin + ADP----------------- keratin + ATPFosfokinase

Pada otot lurik jumlah fosfokreatin lebih dari lima kali jumlah ATP. Pemecahan ATPdan fosfokreatin untuk menghasilkan energy tidak memerlukan oksigen bebas. Oleh

sebab itu , fase kontraksi otot sering disebut fase anaerob.

7. Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat kami ambil adalah bahwa otot sinergis dan otot antagonismerupakan aplikasi dari gerakan alamiah yang dapat dititmbulkan oleh mekanisme gerak tubuh kita, sehingga kehadirannya sangat dibutuhkan untuk menunjang gerakan yangditimbulkan oleh tubuh kita terutama pada saat kita sedang beraktivitas.

mekanisme kerja otot

Documents