MOTOR UNIT,RECRUITMENT DAN APLIKASINYA DALAM OLAHRAGA

Satrio Budi Wicaksono14711160

FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS ISLAM INDONESIATAHUN AJARAN 2014/2015Jl. Kaliurang Km. 14.4, Besi Sleman,Yogyakarta 55584KATA PENGANTAR

Assalamualaikum wr.wb. Alhamdulillah, segala puji bagi Allah SWT karena atas rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan referat dengan judul Motor Unit,Recruitment dan Aplikasinya dalam Olahraga. Dengan segenap rasa terima kasih penulis sampaikan kepada dosen pembimbing yang telah membimbing kami untuk menyelesaikan referat ini dengan baik meskipun penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan yang mendasar dalam penyampaian materi dan pembahasan.

Semoga referat ini dapat dipergunakan sebaik mungkin sebagai salah satu acuan,petunjuk maupun pedoman bagi pembaca sekalian dan semoga referat ini dapat membantu menambah pengetahuan mengenai masalah yang bersangkutan. Oleh karena itu saya harapkan kepada para pembaca untuk membeikan masukan-masukan yang bersifat membangun ataupun kritis demi kesempurnaan referat ini dikeesokan harinya. Demikian atas segenap perhatian dan kesempatanannya, saya ucapkan terima kasih dan wassalammualaikum wr.wb.

Penulis

Satrio Budi Wicaksono

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR2DAFTAR ISI3BAB IPENDAHULUANLATAR BELAKANGBAB II KAJIAN PUSTAKADEFINISI3...............................................................................................................................BAB III KESIMPULAN4DAFTAR PUSTAKA56

BAB 1PENDAHULUANA. Latar Belakang

Neuromuskuler merupakan dua sistem yang sangat penting dalam kehidupan sehari-hari salah satunya olahraga. Muskuler dalam keadaan kontraksi maupun relaksasi dikontrol ataupun dirangsang oleh sistem neuron sehingga otot terkontrol dengan baik. Motor unit, recruitment dan aplikasinya merupakan sesuatu hal yang kompleks secara fisiologis. Satu unit motor terdiri atas satu neruon motorik dan semua serabut saraf yg dipersarafinya pada serat otot. Unit motorik merupakan bagian terkecil dari otot yang paling penting dalam terjadinya suatu kontraksi sadar baik secara halus maupun kasar. (Jeremy ward ect, 2009).Dalam olahraga hal tersebut sangat dibutuhkan karena merupakan prinsip mendasar dalam fisiologis. Salah satunya penggunaan energi yang dibutuhkan mempengaruhi kinerja suatu otot yang bekerja baik dalam olahraga ringan yang dimulai dengan streching dan juga olahraga yang lebih membutuhkan penggunaan energi yang lebih banyak.Semakin banyak serat otot yang dipersarafi oleh satu motor unit maka akan semakin cepat dan kasar suatu gerakan, namun apabila sedikit jumlah serat otot dalam satu motor unit maka semakin halus dan lambat suatu gerakan (Guyton & Hall, 2014).Selain itu ada faktor-faktor lain yang mempengaruhi kekuatan otot salah satunya usia dan jenis kelamin, ukuran diameter otot, hubungan antara panjang dan tegangan otot pada waktu kontraksi, recruitmen motor unit, tipe kontraksi, jenis serabut otot, ketersediaan energi dan aliran darah, kecepatan kontraksi, serta dorongan yang kuat untuk mengkrontraksikan suatu otot. Hubungan antara motor unit, recruitment dan aplikasinya adalah apabila ada peningkatan recruitment motor unit (penarikan motor unit yang lain) maka akan semakin besar pula kekuatan otot yang dihasilkan. Secara umum, unit otot lambat dipersarafi oleh neuron motorik kecil penghantar lambat. Pada otot ekstremitas besar, unit kecil lambat merupakan unit yang pertama digerakkan, tahan terhadap kelelahan, dan merupakan unit yang banyak dipakai. Sedangkan unit cepat oleh motorik besar penghantar cepat (asas ukuran/size principle). Unit cepat, mudah lelah, biasanya digerakkan dengan tenaga yang lebih kuat. (Ganong,2008)

BAB 2KAJIAN PUSTAKA

A.Definisi

Unit motorik merupakan bagian terkecil dari otot yang paling penting dalam terjadinya suatu kontraksi sadar baik secara halus maupun kasar. (Jeremy ward dkk, 2009). Motor unit merupakan sebuah motorneuron bersama dengan axon dan seluruh serabut otot yang diinervasinya yang berfungsi menghantarkan rangsangan dari pusat saraf menuju organ efektor seperti otot. Selain menghantarkan rangsangan ke otot, sel saraf motorik juga menghantarkan pesan ke sel tubuh untuk mempersiapkan proses pembakaran energi yang dibutuhkan saat otot bekerja. Motor unit merupakan semua serat otot yang disarafi oleh satu serat saraf motorik yang sama, terbagi menjadi dua : 1. Otot cepat dan gerakan halusSedikit jumlah serat otot dalam satu motor unit. Ukuran serat besar, perlu banyak ion Ca dalam retikulum sarkoplasmik. Metabolisme utama non-oksidatif (anaerobik). Jumlah enzim glikolitik banyak, suplai darah sedikit, mitokondria sedikit, mioglobin sedikit, warna otot lebih pucat (serabut otot putih).2. Otot lambat dan gerakan kasarJumlah serat otot banyak dalam satu motor unit. Ukuran serat lebih kecil, metabolisme utama oksidatif dan perlu banyak O2. Suplai darah banyak, mitokondria banyak, mioglobin banyak dan warna otot lebih merah (serabut otot merah).

B. Komponen dari Motor Unit

Secara anatomi fisiologi otot rangka tersusun oleh sejumlah serat dan struktur yang lain, yaitu :1. Sarkolema : membran sel dari serat otot disebut juga membran plasma2. Miofibril terdiri atas Filamen aktin (filamen tipis) dan miosin (filamen tebal) Setiap serat otot mengandung beberapa ratus sampai ribu miofibril. Filamen miosin dan aktin sebagian saling bertautan sehingga miofibril akan tampak memiliki pita terang dan gelap yang berselang seling. Pita terang mengandung filamen aktin sedangkan pita gelap mengandung filamen miosin (Guyton & Hall, 2014)3. Sarkoplasma : miofibril-miofibril yang terdapat dalam serat otot di dalam matriks4. Retikulum sarkoplasmik (terdapat di dalam serat otot)5. Nukleus : terdapat beberapa nukleus pada setiap sel dan letaknya berdekatan dengan sarkolema6. Mitokondria

C.Hubungan antara Ukuran Motor Unit dan Presisi(Pengukuran dari Beberapa Akurasi) Gerakan OtotKekuatan otot merupakan kemampuan otot yang menghasilkan tenaga baik secara dinamis dan statis. Kekuatan otot dapat berarti kekuatan maksimal otot yang ditunjang oleh cross-sectional otot yang merupakan kemampuan otot untuk menahan beban maksimal pada aksis sendi.Otot rangka manusia dapat menahan 3-4kg tegangan per cm2 potongan melintang. Karena otot manusia memiliki banyak potongan yang besar, tegangan yang di dapat terjadi sangat besar. (Ganong,2008)

a. Faktor faktor yang mempengaruhi kekuatan otot :1. Usia dan jenis kelamin Kekuatan otot mulai timbul sejak lahir sampai dewasa dan terus meningkat terutama pada usia 20 sampai 30-an dan menurun seiring dengan peningkatan usia. Peningkatan kekuatan otot berkaitan dengan peningkatan massa otot setelah puber, karena setelah masa puber massa otot pria 50% lebih besar dibandingkan massa otot wanita. Selain itu testosteron pada pria berperan besar dalam penyimpanan protein disetiap tempat dalam tubuh terutama otot. Sedangkan estrogen pada wanita lebih berperan dalam meningkatkan penimbunan lemak seperti payudara, paha dan jaringan subkutan. (Guytan & Hall, 1996)2. Ukuran cross sectional ototSemakin besar diameter otot maka akan semakin kuat. Suatu hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat hubungan yang sangat kuat antara fisiologi cross sectional area dan tegangan maksimal pada otot. Kekuatan otot skeletal manusia dapat menghasilkan kekuatan kurang lebih 3-8kg/cm2 tanpa membedakan jenis kelamin. Namun variabilitas diameter otot akan berbeda karena pengaruh latihan dan inaktifitas.3. Hubungan antara panjang dan tegangan otot pada waktu kontraksi.Hubungan panjang-tegangan pada otot rangka dapat dijelaskan dengan mekanisme pergeseran filamen sewaktu otot berkontraksi. Ketika serabut otot berkontraksi secara isometrik, tegangan yang timbul sebanding dengan jumlah ikatan-silang yang terbentuk di antara molekul aktin-miosin. Jika otot diregang, tumpang tindih antara aktin dan miosin berkurang, dan karena itu jumlah ikatan silang akan berkurang. Sebaliknya, jika otot jauh lebih pendek daripada panjang istirahat, jarak yang dapat ditempuh oleh filamen tipis akan berkurang. (Ganong,2008)Kecepatan kontraksi otot berbanding terbalik dengan besar beban pada otot. Pada pemberian beban, kecepatan kontraksi akan maksimal pada panjang istirahat, namun menurun bila otot lebih pendek atau lebih panjang daripada istirahat. (Ganong, 2008)4. Recruitmen motor unitPeningkatan recruitment motor unit akan meningkatkan kekuatan otot. Setiap neuron motorik dan serabut otot yang dipersarafi membentuk motor unit. (Ganong,2008) Motor unit adalah unit fungsional dari sistem neuromuscular yang terdiri dari anterior motor neuron (terdiri dari axon, dendrit dan cell body) dan serabut otot (terdiri dari slow twitch fiber dan fast twitch fiber).Secara umum, unit otot lambat dipersarafi oleh neuron motorik kecil penghantar lambat. Pada otot ekstremitas besar, unit kecil lambat merupakan unit pertama yang digerakkan, tahan terhadap kelelahan, dan merupakan unit yang banyak dipakai. Sedangkan unit cepat oleh motorik besar penghantar cepat (asas ukuran/size principle.) unit cepat, mudah lelah, biasanya digerakkan dengan tenaga yang lebih kuat. (Ganong, 2008).Tidak semua motor unit pada serabut otot aktif pada saat yang sama. Hal itu berarti pada kontrol neural fast twitch fiber dan slow twitch fiber akan memodulasi secara selefktif jenis serabut yang akan digunakan sesuai dengan karakteristiknya. Jenis latihan akan mempengaruhi motor unit yang aktif, pada resistance exercise atau latihan untuk meningkatkan kekuatan otot akan mengaktifkan fast twitch fiber sedangkan pada latihan untuk meningkatkan endurance akan mengaktifkan slow twitch fiber5. Tipe kontraksi ototOtot mengeluarkan tenaga paling besar ketika kontraksi eksentrik (memanjang) melawan tahanan. Dan otot juga mengeluarkan tenaga lebih sedikit ketika kontraksi isometrik serta mengeluarkan tenaga yang paling sedikit ketika kontraksi konsentrik (memendek) melawan beban. Kontraksi otot dikatakan isometrik jika otot tidak mengalami pemendekan selama kontraksi dan dikatakan isotonik apabila otot memendek ketika kontraksi dan tekanan otot tetap konstan (simetris). (Guytan & Hall,2014)6. Jenis serabut otot

https://www.nunnsperformancetraining.com/

Karakteristik tipe serabut otot memiliki peranan pada sifat kontraktil otot seperti kekuatan, endurance, power, kecepatan dan ketahanan terhadap kelelahan/fatigue. Tipe serabut II A dan B (fast twitch fiber) memiliki kemampuan untuk menghasilkan sejumlah tegangan tetapi sangat cepat mengalami kelelahan. Tipe I (slow twitch fiber) menghasilkan sedikit tegangan dan dilakukan lebih lambat dibandingkan dengan tipe serabut II tetapi lebih tahan terhadap kelelahan.7. Ketersediaan energi dan aliran darahOtot membutuhkan sumber energi yang memdai untuk berkontraksi, menghasilkan tegangan dan mencegah kelelahan khususnya ketersediaan ATP, substansi kreatinfosfat yang berguna untuk membawa ikatan fosfat berenergi tinggi setara ikatan ATP ataupun glikolisis yang berguna untuk menyusun kembali kreatinosfat dan ATP dan terakhir adalah metabolisme oksidatif. Tipe serabut otot predominan dan suplai darah yang memadai, serta transport oksigen dan nutrisis ke otot, akan mempengaruhi hasil tegangan otot dan kemampuan untuk melawan kelelahan. (Guyton & Hall,2014)8. Kecepatan kontraksiTorsi yang besar dihasilkan pada kecepatan yang lebih rendah. Kecepatan berarti rata-rata gerakan dalam arah tertentu. Kecepatan pemendekan atau pemanjangan otot secara substansial akan mempengaruhi tegangan otot yang terjadi selama kontraksi. Penurunan tegangan kontraksi terjadi ketika peningkatan kecepatan, saat pemendekan otot merupakan dasar penjelasan jumlah links yang terbentuk per unit waktu antara filamen aktin dan miosn. Pada kecepatan lambat, jumlah maksimum cross-bridge dapat terbentuk. Semakin cepat filamen aktin dan miosin slide terhadap satu dengan yang lain, semakin kecil jumlah links yang terbentuk antara filamen-filamen dalam satu unit waktu dan semakin kecil tegangan yang terjadi. Kecepatan kontraksi berbanding terbalik dengan besar beban pada otot atau dengan kata lain berarti semakin cepat kontraksi maka tegangan yang dihasilkan semakin kecil.(Guyton & Hall,2014)

9. MotivasiMotivasi yang tinggi akan mempengaruhi kemampuan untuk menghasilkan kekuatan yang maksimal. Oleh karena itu seseorang harus melakukan usaha yang maksimal agar menghasilkan kekuatan maksimal. (Pedro J Teixeira,2012)

D. Hubungan Unit Motor ke Otot1. Unit MotorikSetiap motoneuon yang meninggalkan medulla spinalis akan mempersarafi beragam serabut otot, dan jumlah bergantung pada jenis otot. Semua serabut otot yang dipersarafi oleh satu serabut saraf disebut unit motorik. Pada umumnya, otot-otot kecil yang bereaksi dengan cepat dan yang pengaruhnya harus tepat, mempunyai lebih banyak serabut saraf untuk serabut otot yang lebih sedikit jumlahnya (misalnya, hanya dua sampai tiga serabut otot per unit motorik pada beberapa otot laring). Sebaliknya, otot besar yang tidak memerlukan pengaturan halus, seperti otot soleus, mungkin mempunyai beberapa ratus serabut otot dalam satu unit motorik, gambaran umum semua otot tubuh masih dipertanyakan, tetapi dugaan kuat adalah sekitar 80-100 serabut otot untuk satu unit motorik.Serabut-serabut otot dalam setiap unit motorik tidak seluruhnya terkumpul bersama-sama dalam satu otot tetapi menumpang tindih unit motorik lain dalam satu berkas mikro yang terdiri dari 3-15 serabut. Pertautan ini menyebabkan unit motorik yang terpisah akan berkontraksi untuk membantu unit yang lain dan bukan secara keseluruhan sebagai segmen tersendiri. (Guyton,2014)2. Tonus OtotTahanan otot terhadap regangan sering kali disebut tonus. Bila neuron motorik yang berjalan ke otot dipotong, otot itu akan memberikan tahanan yang lemah dan disebut flasid. Otot yang hipertonik (spastik) adalah otot yang mempunyai tahanan yang tinggi terhadap regangan, karena reflek regang yang hiperaktif. Diantara keadaan flasid dan spastic terdapat daerah yang batasnya tidak tegas, yang dinamakan daerah tonus normal. Otot umumnya dalam keadaan hipertonik bila pelepasan impuls eferennya rendah dan hipertonik bila tinggi. (Ganong,2008)3. Hubungan Unit Motorik dengan Tonus OtotTonus otot tergantung pada gelendong otot dan serabut aferennya. Seluruh variasi dalam kekuatan dan jenis gerakan ditentukan oleh perbedaan dalam jumlah dan ukuran unit motor yang disebut aktivitas, frekuensi tingkat cetusannya, dan pola aktifitas pada otot yang berbeda. Gerakan lemah menerima beberapa unit; jumlah dan ukuran unit motor meningkat dalam model stereotip dengan gerakan yang lebih kuat. Unit motor terlibat dalam kontraksi tonik mempunyai serabut otot yang dikenal sebagai tipe 1 yang kaya akan enzim oksidatif dan mitokondria; mereka mengendalikan kontraksi fasik yang menginversi serabut otot yang mengalami metabolisme anaerob (serabut tipe II). (Harrison,2000)

E. Definisi Motor NeuronMotorneuron merupakan neuron yang memiliki fungsi motorik, suatau neuron eferen yang menghantarkan impuls motorik. Disebut motor neuron. (Dorlan,2012)Organisasi motor neuron terbagi menjadi dua jenis, yaitu reflektif atau involunter dan volunter. (Ganong,2006)

1. Skema pengaturan motorik umumPerintah untuk gerakan volunter berasal dari area asosiasi korteks. Gerakan direncanakan di korteks serta di ganglia basalis dan bagian lateral dari hemisphere cerebellum, yang ditandai oleh aktivitas listrik sebelum gerakan. Ganglia basalis serta cerebellum menyalurkan informasi ke korteks premotorik dan menyalurkan informasi ke korteks premotorik dan motorik melalui thalamus. Perintah motorik dari korteks motoric sebagian besar dipancarkan melalui traktus kortikobulbaris yang sesuai ke neuron motoric dibatang otak. Namun, kalateral dari jaras-jaras ini dan beberapa hubungan langsung dari korteks motorik berakhir di nukleus-nukleus batang otak, yang juga berproyeksi ke saraf motorik dibatangotak dan medulla spinalis. Jaras-jaras ini dapat juga memperantarai gerakan volunter. Gerakan menimbulkan perubahan pada masukan sensorik dari alat indera dan dari otot, tendon, sendi, dan kulit. Informasi umpan baik ini, yang menyesuaikan ke memuluskan gerakan, dipancarkan secara langsung ke korteks motorik sebelum ke cerebellum. Spinocerebellum selanjutnya memproyeksikan ke batang otak. Jaras batang otak utama yang berperan dalam postur tubuh dan koordinasi adalah traktus rubrospinalis, retikulospinalis, tektospinalis, dan vestibulospinalis serta proyeksi yang sesuai ke neuron motorik di batang otak. (Ganong,2006)

F. AplikasiApabila kita berbicara tentang aplikasi maka akan ada beberapa klasifikasi mengenai kontraksi pada seorang atlet.

Dari tabel diatas dijelaskan bahwa muscle fiber atau motor unit yang bekerja akan memberikan efek isotonik, isokinetik ataupun isometrik dan menghasilkan fungsi kontraksi yang berbeda-beda pula ataupun hampir sama. Dan dalam olahraga juga ada yang membutuhkan akurasi yang baik, kecepatan, akselerasi, dan keseimbangan. Salah satunya adalah seorang pemain bola. Pemain bola tentunya dia membutuhkan kontraksi otot yang kuat dan lama dalam pertandingan. Oleh karena itu sumber energi yang dibutuhkan dan serabut otot yang dibutuhkan juga harus dapat berkoordinasi dengan baik untuk mengatasi mekanisme kelelahan otot yang berlebihan, baik tipe serabut otot IIA & B ataupun tipe serabut otot I, untuk menendang misalnya dibutuhkan motor unit recruitment yang banyak sehingga akurasi tendangan bisa baik dan kontraksi otot pada kaki bisa bekerja maksimal. (Markus Amann, 2012)Kontraksi otot yang kuat dan lama mengakibatkan kelelahan otot. Penelitian menunjukkan bahwa pengurangan glikogen otot berbanding langsung dengan kelelahan otot. Oleh karena itu dibutuhkan suplai oksigen dari darah yang menuju otot dengan baik. Ataupun bertahap dalam meningkatkan kontraksi otot (step by step). (Guyton, 2014)

G. Kesimpulan Motor unit merupakan bagian terkecil dari otot yang paling penting dalam terjadinya suatu kontraksi sadar baik secara halus maupun kasar. (Jeremy ward dkk, 2009). Terbagi menjadi dua :1. Otot cepat dan gerakan halus2. Otot lambat dan gerakan kasar Komponen motor unit :Secara anatomi fisiologi otot rangka tersusun oleh sejumlah serat dan struktur yang lain, yaitu :1. Sarkolema : membran sel dari serat otot disebut juga membran plasma2. Miofibril terdiri atas Filamen aktin (filamen tipis) dan miosin (filamen tebal) 3. Sarkoplasma : miofibril-miofibril yang terdapat dalam serat otot di dalam matriks4. Retikulum sarkoplasmik (terdapat di dalam serat otot)5. Nukleus : terdapat beberapa nukleus pada setiap sel dan dekat sarkolema6. Mitokondria : respirasi sel Faktor faktor yang mempengaruhi kekuatan otot :1. Usia dan jenis kelamin 2. Ukuran cross sectional otot3. Hubungan antara panjang dan tegangan otot pada waktu kontraksi.4. Recruitmen motor unit5. Tipe kontraksi otot6. Jenis serabut otot7. Ketersediaan energi dan aliran darah8. Kecepatan kontraksi9. Motivasi Hubungan Unit Motor ke Otot1. Unit motorikPada umumnya, otot-otot kecil yang bereaksi dengan cepat dan yang pengaruhnya harus tepat, mempunyai lebih banyak serabut saraf untuk serabut otot yang lebih sedikit jumlahnya (misalnya, hanya dua sampai tiga serabut otot per unit motorik pada beberapa otot laring). Sebaliknya, otot besar yang tidak memerlukan pengaturan halus, seperti otot soleus, mungkin mempunyai beberapa ratus serabut otot dalam satu unit motorik. 2. Tonus OtotTahanan otot terhadap regangan sering kali disebut tonus. Bila neuron motorik yang berjalan ke otot dipotong, otot itu akan memberikan tahanan yang lemah dan disebut flasid. Otot yang hipertonik (spastik) adalah otot yang mempunyai tahanan yang tinggi terhadap regangan, karena reflek regang yang hiperaktif.3. Hubungan Unit Motorik dengan Tonus OtotTonus otot tergantung pada gelendong otot dan serabut eferennya. Seluruh variasi dalam kekuatan dan jenis gerakan ditentukan oleh perbedaan dalam jumlah dan ukuran unit motor yang disebut aktivitas, frekuensi tingkat cetusannya, dan pola aktifitas pada otot yang berbeda. Motorneuron merupakan neuron yang memiliki fungsi motorik, suatau neuron eferen yang menghantarkan impuls motorik. Disebut motor neuron. (Dorlan,2012) Aplikasi dalam motor unit, recruitment akan menghasilkan kontraksi otot yang lebih baik dan tahan lama apabila serabut otot juga dapat berkoordinasi dengan baik.

DAFTAR PUSTAKA

Buku : Guyton, AC.2014. Textbook of Medical Physiology, Philadelphia : WB saunders Company. Ganong, W.F. 2008. Review of Medical Physiology, Ganongs. 23rd edition. New York:The McGraw-Hill Companies.Inc T. Jeremy P. Ward, Robert W., Clarke et al. 2005. At a Glance Fisiologi. Indah. 2009 (Alih bahasa), Penerbit Erlangga, Jakarta

Jurnal : Teixeira Pedro J et al. 2012. Exercise, physical activitiy, and self-determination theory : A systematic review, Journal of BioMed Central,12:3,130-134 Amann Markus et al. 2013. Peripheral fatigue limits endurance exercise via a sensory feedback reduction in spinal motoneuronal output, Journal of American physiology society, 295-297.

1116