Tinjauan Pustaka

Mekanisme Kontraksi Otot Tangan berserta Strukturnya

Oleh:Devi Eliani Chandra

102010111 – B3

FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS KRISTEN KRIDA WACANA

JAKARTA2011

Mekanisme Kontraksi Otot Tangan berserta

Stukturnya

Devi Eliani Chandra

Mahasiswa Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana

Pendahuluan

Ekstremitas superior ditandai secara khas oleh kebebasan gerak yang amat luas dan

disesuaikan untuk memegang dan melakukan berbagai pekerjaan dengan tangan. Ektremitas

superior terdiri dari lima bagian yaitu bahu, lengan atas, lengan bawah, pergelagan tangan dan

tangan. Ekstremitas superior terbagi atas dua macam yaitu secara makroskopis dan

mikroskopis. Secara makroskopis terdiri dari tulang, otot, dan kulit.

Dan secara mikroskopis terdapat jaringan otot. Jaringan otot secara umum dibagi atas

tiga jenis yaitu, otot rangka, otot jantung, dan otot polos. Otot rangka merupakan massa yang

besar menyusun jaringan otot somatik. Gambaran garis lintang sangat jelas, tidak berkontraksi

tanpa adanya ransangan dari saraf, tidak ada hubungan anatomik dan fungsional antara sel-

selnya, dan secara umum dikendalikan oleh kehendak (volunter). Otot jantung juga berpola

garis lintang, tetapi membentuk fungsional. Dapat berkontraksi ritmis walaupun tanpa

persarafan eksternal, karena adanya sel-sel picu di miokardium yang mencetuskan impuls

spontan. Otot polos tidak melibatkan gambaran garis lintang. Jenis seperti ini, ditemukan

hampir semua alat visera yang berongga, membentuk sinsitum fungsional dan memiliki sel-

sel picu yang melepaskan impuls tidak teratur.

Alamat Korespondensi :

Devi Eliani Chandra

Mahasiswa Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana

Jalan Arjuna Utara no. 6, Jakarta

Email : devi_chandra04@yahoo.co.id

Pergelagan tangan dan tangan

Pergelagan tangan dengan carpus sebagai intinya menghubungkan lengan bawah pada

tangan. Sedangkan tangan adalah dengan metacarpus dan phalanx sebagai intinya. Pada

carpus/ pergelagan tangan terdapat delapan ossa carpi yang terbentuk dan kerangka tangan

teratur menjadi dua baris. Pertama dari lateral ke medial ada tiga tulang besar pada baris

proksimal, ialah os scpahoideum, os lunatum, dan os triquetrum yang menyerupai limas; os

pisiforme yang kecil dan menyarupai kacang polong, terletak pada permukaan palmar os

triquetrum. Pada baris distal, yaitu dari lateral ke medial terdapat os trapezium, os

trapezoideum, os capitatum, dan os hamatum yang menyarupai seperti palu.

Kelima ossa metacarpi yang membentuk metacarpus dan kerangka tangan sejati,

menghubungkan carpus dengan phalanx jari-jari tangan. Masing-masing os metacarpale

terdiri dari sebuah badan (tangkai) dan dua buah ujung. Ujung distal atau caput metacarpale

bersendi dengan ujung proksimal atau basis metacarpalis bersendi dengan ossa carpi.

Masing-masing jari tangan memiliki tiga phalanx yaitu os phalanx proksimal, os

phalanx medial dan os phalanx distal, kecuali pollex [digitus primus (I)] yang hanya terdiri

dari phalanx yakni os phalanx proksimal dan os phalanx distal.1 Lihat gambar 1.

Gambar 1. Tulang tangan.2

Otot pada pergelagan tangan dan tangan

Otot-otot intrinsik tangan dapat dibagi menjadi empat kelompok,

Otot-otot thenar dalam kompartemen thenar

Musculus adductor pollicis dalam kompartemen aduktor

Otot-otot hypothenar dalam kompartemen hypothenar

Otot-otot tangan pendek (musculi lumbricales dalam kompratemen tengah dan

musculi interossei antara ossa metacarpi).1

Otot-otot thenar terdiri dari musculus abductor pollicis brevis, musculus flexor pollicis

brevis, dan musculus ooponens pollicis terutama berfungsi untuk mengadakan oposisi pollex

[digitus primus (1)].

Musculus adductor pollicis yang terletak dalam, mempunyai dua caput yang terpisah oleh

anteria radialis pada tempat masuk arteri ini ke dalam telapak tangan untuk membentuk arcus

palmaris profundus. Perlekatan distal kedua caput musculus adductor pollicis ialah pada aspek

medial basis phalangis proximalis. Dalam tendo insersi terdapat sebuah os sesamoidea.

Otot hypothenar terdiri musculus abductor digiti minimi, musculus flexor digiti minimi

brevis, dan musculus opponens digiti minimi yang membentuk tonjol hypothenar dan

menggerakkan digitus minimus [quintus (V)].

Dalam kelompok otot-otot tangan pendek termasuk musculi lumbacales dan musculi

interossei. Musculi lumbricales mempengaruhi keempat jari medial; musculi interossei yang

terdapat antara ossa metarcarpi, teratur menjadi dua lapis: tiga otot sebelah palmar dan empat

otot disebelah dorsal. Musculus interosseus palmaris mengaduksi jari-jari, dan musculus

interosseus palmaris mengaduksinya.1 Lihat gambar 2.

Gambar 2. Otot tangan.3

Kulit tangan

Pada permukaan kulit tangan terlihat adanya alur-alur atau garis-garis halus yang

membentuk pola yang berbeda di berbagai daerah tubuh serta bersifat khas bagi setiap orang,

seperti yang ada pada jari-jari tangan dan telapak tangan atau dikenal dengan pola sidik jari

(dermatoglifi). Di kulit tangan terdapat kelenjar keringat.

Kelenjar keringat terdiri dari fundus (bagian yang melingkar) dan duet yaitu saluran

semacam pipa yang bermuara pada permukaan kulit membentuk pori-pori keringat. Semua

bagian tubuh dilengkapi dengan kelenjar keringat dan lebih banyak terdapat dipermukaan

telapak tangan, telapak kaki, kening dan di bawah ketiak. Kelenjar keringat mengatur suhu

badan dan membantu membuang sisa-sisa pencernaan dari tubuh. 4

Jenis-jenis otot

1. Otot rangka

Otot rangka tersusun dari serat-serat otot yang merupakan unit penyusun

(‘building bloks’) sistem otot dalam arti yang sama dengan neuron yang merupakan

unit penyusun sistem saraf. Otot rangka terdiri atas serat-serat otot, berkas-berkas sel

sangat panjang (sampai 30 cm), silindris, terdapat garis melintang dan berinti banyak

dengan garis tengah 10-100μm. Inti yang banyak itu terjadi akibat perleburan mioblas

mononukleus embrional. Inti lonjong umumnya terletak pada tepi sel bawah membran

sel. Lokasi inti yang khas ini membantu dalam membedakan otot rangka dari otot

jantung dan otot polos, yang keduanya memiliki inti ditengah.5

2. Otot jantung

Mempunyai ciri morphologi yang hampir serupa dengan otot rangka.

Perbezaan yang ketara ialah dari segi bentuk selnya dan kedudukan nukleus. Sel-sel

otot jantung mempunyai cabang dan bercantum dengan sel-sel lain. Nukleus otot

jantung terletak dibahagian tengah sarkolemma. Otot jantung bergerak secara

involuntary dan berterusan. Maka ia kaya dengan mitokondrion dan glikogen.

Terdapat hanya pada jantung.5

3. Otot polos

Tidak terdapat jalur pada otot ini. Bentuk meruncing dan mempunyai satu

nukleus ditengah-tengah. Banyak terdapat dalam trakus sistem pencernaan, sistem

pernafasan, sistem pembiakan dan sistem kencing. Pensarafan adalah dari serat yang

bersifat simpatetik dan sistem saraf autonomik. Otot polos umumnya terdapat di dalam

organ berlumen, yaitu pemburu darah , usus, saluran urine dan saluran pernafasan.5

Gambar 3. Otot rangka, jantung, dan polos. 6

Mekanisme kontraksi

Asetilkolin yang dikeluarkan dari ujung terminal neuron motorik mengawali potensial

aksi di sel otot yang merambat ke seluruh permukaan membran. Aktivitas listrik permukaan

dibawa ke bagian tengah (sentral) serat otot oleh tubulus T. Penyebaran potensial aksi ke

tubulus T mencetuskan pelepasan simpanan Ca++ dari kantung-kantung lateral retikulum

sarkoplasma di dekat tubulus. Ca++ yang dilepaskan berikatan dengan troponin dan mengubah

bentuknya, sehingga kompleks troponin-tropomiosin secara fisik tergeser ke samping,

membuka tempat pengikatan jembatan saling aktin. Bagian aktin yang telah terpajan tersebut

berikatan dengan jembatan silang miosin, yang sebelumnya telah mendapat energi dari

penguraian ATP menjadi ADP + Pi + energi oleh ATPase miosin di jembatan silang.

Pengikatan aktin dan miosin di jembatan silang menyebabkan jembatan silang menekuk,

menghasilkan suatu gerakan mengayun kuat yang menarik filamen tipis ke arah dalam.

Pergeseran ke arah dalam dari semua filamen tipis yang mengilingi filamen tebal

memperpendek sarkomer yaitu kontraksi otot.

Selama gerakan mengayun yang kuat tersebut, ADP dan Pi dibebaskan dari jembatan

silang. Perlekatan sebuah molekul ATP baru memungkinkan terlepasnya jembatan silang,

yang mengembalikan bentuknya ke konformsi semula. Penguraian molekul ATP baru oleh

ATPase miosin kembali memberikan energi bagi jembatan silang. Apabila Ca++ masih ada

sehingga kompleks troponin-tropomiosin tetap bergeser kesamping, jembatan silang kembali

menjalani siklus pengikatan dan penekukan, menarik filamen tipis selanjutnya. Apabila tidak

lagi terdapat potensial aksi lokal dan Ca++ secara aktif telah kembali ke tempat

penyimpanannya di kantung lateral retikulum sarkoplasma, kompleks troponin-tropomiosin

tetap bergeser kembali ke posisi menutupi tempat pengikatan jembatan silang aktin, sehingga

aktin dan miosin tidak lagi berikatan di jembatan silang, dan filamen tipis bergeser kembali ke

posisi istirahat seiring dengan terjadinya proses relaksasi.7

Mekanisme kimia kontraksi

Sarkomer

Miofilamen yang berkelompok bersama kedalam suatu pola berulang. Setiap sarkomer

mengandung filamen tebal dan tipis. Filamen tebal terletak didaerah central sarkomer yang

terdiri dari ratusan salinan protein kontraktil miosin. Filamen tipis melekat pada bagian tepi

sarkomer yang terdiri atas tropomiosin, troponin, dan aktin.

Daerah sarkomer yang hanya terdiri filamen tebal disebut zona H, bila hanya terdapat

filamen tipis disebut zone I. pita A adalah tempat filamen tebal dan tipis saling tumpang

tindih. Sedangkan garis Z adalah tepi sarkomer tempat aktin melekat. Setiap sarkomer

terentang dari garis Z kegaris Z lainnya. 8

Jembatan-Silang (Cross Bridge)

Jembatan silang adalah kepala miosin yang membentuk tonjolan-tonjolan kecil yang

terbentang dari filamen miosin. Satu molekul miosin terdiri dari enam rantai. Dua rantai berat

berpilin bersama untuk membentuk sebuah ekor panjang dengan dua kepala globular. Empat

rantai ringan bergabung, pada setiap dua rantai membentuk satu kepala, dengan sebuah kepala

miosin, kepala-kepala tersebut membentuk tonjolan-tonjolan kecil yang terbentang dari

filamen miosin. 9

Kontraksi Otot

Terjadi apabila jembatan

silang miosin berikatan

dengan tempat-tempat spesifik

diprotein aktin. Bila pengikatan ini

terjadi maka sebuah molekul ATP

yang terdapat dikepala miosin akan

terurai oleh enzim miosin

ATPase dan terjadi pembebasan energi. Energi tersebut digunakan untuk mengayunkan

jembatan silang sehingga filamen aktin dan miosin bergeser satu sama lain yang

menyebabkan pemendekan otot (kontraksi). Selama kontraksi, panjang filamen aktin da

miosin tidak berubah, tetapi pita I dan Zona H memendek. Setiap kontraksi otot melibatkan

siklus berulang pergeseran filamen dan menimbulkan tegangan pada otot untuk bekerja.8,9

Gambar 4. Kontraksi otot.10

Penggabungan Eksitasi-Kontraksi

Penyampaian potensial aksi oleh neuron motorik ke serat otot rangka yang

menyebabkan neuron melepaskan asetilkolin (Ach) ke taut neuromuskular kemudian Ach

berdifusi ke end plate dan berikatan dengan receptor. Pengikatan ini menyebabkan channel

Na terbuka sehingga ion-ion Na masuk kedalam sel dan menimbulkan depolarisasi lalu terjadi

potensial aksi kemudian disalurkan keserat otot sehingga terjadi depolarisasi serat otot

kemudian menyebar keserat via tubulus transversus yg berjalan antara pita A da I.

Bila bagian dalam sel positif maka ion-ion kalsium dibebaskan dari kompartemen

intrasel (retikulum sarkoplasma) sehingga kadar kalsium intra sel meningkat yang

menyebabkan terjadinya kontraksi otot.9

Peran Kalsium Intrasel Pada Iniasi Kontraksi Otot

Sewaktu serat otot rangka berada dalam keadaan istirahat maka kepala miosin

dihambat untuk berikatan dengan filamen aktin. Tanpa mengikat aktin, ATP miosin tdk dapat

diuraikan dan otot tidak berkontraksi. Kepala miosin dihambat untuk berikatan dengan

molekul aktin karena adanya dua protein lain yang membentuk filamen tipis : tropomiosin

dan troponin. Tropomiosin diperkirakan terletak diatas molekul aktin pada keadaan istirahat

dan menghambat pengikatan jembatan silang miosin suatu tempat diaktin. Troponin melekat

kemolekul aktin dan tropomiosin serta troponin juga memilki tempat ikatan untuk kalsium.

Bila konsentrasi kalsium intrasel meningkat maka akan berikatan dengan troponin

sehingga terjadi pergesaran posisi troponin pada molekul tropomiosin yang menyebabkan

pergeseran posisi tropomiosin terhadap aktin. Hal ini menyebabkan terbukanya tempat aktif

untuk mengikat miosin sehingga terjadi pengikatan miosin dengan tempat aktif aktin dan

ATPase miosin diaktifkan dan ATP diuraikan untuk menghasilkan energi sehingga jembatan

silang terayun. Spsbils jembatan silang terayun maka filamen-filamen bergeser satu sama lain

yang menyebabkan otot berkontraksi

Semakin banyak jumlah jembatan silang yang berhubungan dan terayun pada suatu

saat maka semakin besar tegangan yang dihasilkan oleh otot. Setelah setiap ayunan jembatan

silang maka molukel ADP dibebaskan dari miosin yang memungkinkan molukel ATP kedua

berikatan dengan miosin. Sewaktu ATP baru terikat maka jembatan silang dibebaskan dari

aktin. Apabila kalsium intrasel masih tetap tinggi maka ATP baru akan diuraikan dan

jembatan silang kembali terayun. Penggabungan eksitasi-kontraksi terjadi apabila konsentrasi

kalsium intrasel meningkat dari konsentrasi molar istirahat sebesar kurang dari 10-7 menjadi

10-5. Selama potensial aksi yang lazim, konsentrasi kalsium adalah sekitar 2 x 10-4 molar,

sekitar 10 kali kadar yang diperlukan untuk kontraksi maksimun otot.9

Mekanisme pembengkakan

Terjadinya luka memar atau bengkak biasanya diawali oleh adanya suatu

benturan / kekerasan dengan energi yang cukup untuk mengganggu permeabilitas sel-

sel pembuluh darah sehingga terjadi pembengkakan di sekitar daerah tubuh yang terkena

benturan.

Pembengkakan ini ditimbulkan oleh pengiriman cairan dan sel- sel sirkulasi darah ke

jaringan-jaringan interstsial. Mula-mula pembengkakan timbul warna merah kebiruan lalu

warnanya berubah menjadi biru kehitaman pada hari ke-1 sampai hari ke-3. Setelah

itu warnanya berubah menjadi biru kehijauan kemudian coklat. Warna menghilang pada

minggu pertama sampai minggu ke-4.11

Kesimpulan

Tangan secara umum terbagi dua macam yaitu secara makroskopis dan mikroskopis.

Makrroskopis terdiri dari tulang, otot, dan kulit. Sedangkan mikroskopis terdiri dari jaringan

otot skelet yang berfungsi untuk pergerakan. Selain itu mekanisme kontraksi pada tangan

diperlukan enzim miosin ATPase untuk membebaskan energi sehingga kontraksi dapat

terjadi. Dan mekanisme pembengkakan terjadi karena adanya benturan sehingga

mengakibatkan sel pembuluh darah terganggu.

Daftar Pustaka

1. Moore. KT, Agur AR. Anatomi klinis dasar. Edisi ke-1. Jakarta: Penerbit Buku

Kedokteran EGC; 2002.h.325-30.

2. The Human Hand. Diunduh dari :

http://www.donitaellison.com/DE_ArtEd_Art&ScienceConf.html, 28 maret 2011.

3. Ilmuan Muda. Carpal bone. Diunduh dari:

http://grandmall10.wordpress.com/2010/02/03/carpal-bones/, 28 maret 2011.

4. Sloane E. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Edisi ke-1. Jakarta: Penerbit Buku

Kedokteran EGC;2004.h.84.

5. Junqueira LC, Carneiro J, Kelley RO. Histologi dasar. Edisi ke-11. Jakarta: Penerbit

Buku Kedokteran EGC; 2007.h.187-200.

6. Otot. Diunduh dari: http://id.wikipedia.org/wiki/Otot, 28 maret 2011.

7. Sherwood L. Fisiologi manusia dari sel ke sistem. Edisi ke-2. Jakarta: Penerbit Buku

Kedokteran EGC; 2001.h.213-24.

8. Murray RK, Granner DK, Rodwell VW. Biokimia harper. Edisi 27. Jakarta: Penerbit

Buku Kedokteran EGC; 2006.h.583-90.

9. Corwin EJ. Patofisiologi. Edisi ke-1. Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2001.h.280-84.

10. Putaran Pena. Otot. Diunduh dari:

http://sayaeganingrum.wordpress.com/2010/11/14/otot-otot/, 28 maret 2011.

11. Biomol memar. Diunduh dari: http://sibermedik.files.wordpress.com/2008/10/ biomol -

memar / , 27 maret 2011.