pbl analisa permasalahan kejang betis pada saat berenang

Analisa Permasalahan Kejang Betis pada Saat Berenang

Analisa Permasalahan Kejang Betis pada Saat

Berenang

Kelompok F4 - NIM : 102012289

Mahasiswa Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana

Jalan Arjuna utara nomor 6, Jakarta Barat

E-mail : [email protected]

Pendahuluan

Tentu kita sering mendengar ataupun mungkin pernah mengalamai kram atau kejang di betis

pada saat berenang. Banyak orang yang belum mengetahui penyebab kejang betis pada saat

berenang secara ilmiah atau klinis. Oleh karena itu pada kesempatan kali ini, penulis

membuat makalah ini dengan tujuan membahas otot tungkai bawah baik secara makroskopis

maupun mikroskopis, mekanisme kontraksi otot somatik, sumber energi kontraksi otot, dan

faktor pemicu kejang betis.

Isi

Otot Tungkai Bawah Secara Makroskopis

Otot tungkai bawah merupakan otot somatik yang merupakan otot lurik. Otot tersebut

digerakkan menurut kehendak kita (otot volunter). Secara garis besar otot tungkai bawah

dibagi atas musculi flexor, musculi extensor, dan musculi peronaei. Berikut penjelasannya.1

1

Andrew Logan


Musculi flexor superfisialis

o Gastrocnemius : otot betis superfisial berkepala dua, terletak antara bagian bawah

paha dan tumit, menyilang pada dua persendian, dan membentuk tonjolan besar pada

betis atas. Origonya berada pada femur posterior, kepala medialnya adalah kondilus

medial femur, dan kepala lateralnya adalah kondilus lateral femur. Insersinya melalui

tendon kalkaneal sampai tulang kalkaneus. Saraf yang ada adalah saraf tibial (saraf

vertebrae lumbales keempat dan kelima, serta saraf os saccralis pertama dan kedua).

Fungsinya adalah plantar fleksi, fleksi tungkai pada lutut. Otot ini juga penting untuk

daya penggerak.

o Soleus : otot betis yang besar dan lebar terletak di bawah gastrocnemius, antara

tungkai superior dan tumit, dan bersilangan hanya pada persendian di pergelangan

kaki. Origonya berada pada seperempat bagian posterior atas fibula, tepi medial dari

sepertiga bagian tengah tulang tibia. Insersinya berada pada persambungan tendon

gastroknemius untuk membentuk tendon kalkaneal pada tulang kalkaneus. Saraf yang

ada adalah saraf tibial. Fungsinya adalah plantar fleksi dan membentuk postur.

o Plantaris : otot betis dengan badan otot kecil di dekat dua kepala gastroknemius,

tendon ramping panjang yang merentang sampai tumit, namun mungkin tidak selalu

ada. Origonya berada pada tonjolan di atas kondilus lateral femur, insersinya berada

pada tendon ramping yang menyambung tendon kalkaneal pada tulang kalkaneus.

Saraf yang ada adalah saraf tibial. Fungsinya adalah membantu gastroknemius dalam

plantar fleksi dan fleksi tungkai.

Musculi flexor profundus

o Musculus popliteus : otot triangular tipis dan pipih pada belakang lutut, terletak lebih

ke dalam dari kepala gastroknemius. Origonya berada pada kondilus lateral tulang

femur, juga meniskus lateral lutut. Insersinya berada pada tibia superior posterior di

bawah kondilus medial. Saraf yang ada adalah saraf tibial. Fungsinya adalah rotasi

tibia ke medial pada femur dengan kaki tidak menginjak ke tanah, dan rotasi femur ke

lateral dengan kedua kaki tegak.

o Musculus tibialis posterior : otot panjang lebih di dalam dari soleus, terletak di

sepanjang permukaan lateral tibia di belakang tibialis anterior. Origonya berada pada

bagian proksimal tibia dan fibula, yaitu membran interoseus di antara tibia dan fibula.

Insersinya berada pada tendon membentag di bagian belakang malleolus medial

tulang tibia sampai ke beberapa tulang tarsal dan metatarsal dua, tiga, dan empat di

2


bawah kaki. Saraf yang ada adalah saraf tibial. Fungsinya adalah inversi kaki dan

membantu plantar fleksi pada kaki.

o Musculus fleksor hallucis longus : otot lateral dalam di sepanjang fibula bawah,

tendon melintang di belakang pergelangan kaki, berkelok-kelok di balik malleolus

medial dan memanjang ke dasar telapak kaki sampai ujung ibu jari kaki. Origonya

berada pada bagian posterior fibula bawah (membran interosus) dan insersinya berada

pada falang distal ibu jari kaki (permukaan inferior). Saraf yang ada adalah saraf

tibial. Fungsinya adalah fleksi ibu jari kaki, plantar fleksi kaki, dan berperan aktif

dalam gerakan berjinjit.

o Musculus fleksor digitorium longus : otot medial tipis di sepanjang tibia, tendon

insersi membentang di balik malleolus medial, melewati telapak kaki secara

melintang, dan terbagi menjadi empat bagian yang masing-masing ke setiap sisi

lateral dari empat jari kaki. Origonya berada pada sisi posterior bagian tengah tibia

dan insersinya berada pada falang distal dari keempat jari kaki lateral, di bagian

bawah jari kaki. Saraf yang ada adalah saraf tibial. Fungsinya adalah fleksi keempat

jari kaki lateral dan plantar fleksi pada kaki.

Musculi ekstensor

o Musculus tibialis anterior : otot superfisial tebal dan besar yang terletak di sisi lateral

dari tepi superfisial tibia. Origo nya berada di permukaan lateral termasuk kondilus

lateral pada setengah sisi proksimal tibia, sedangkan insersinya berada pada

kuneiform medial dan bagian dasar tulang metakarpal pertama kaki, permukaan

medial. Saraf yang ada adalah saraf peroneal dalam (saraf vertebrae lumbales keempat

dan kelima). Fungsinya adalah dorsifleksi kaki dan inversi kaki.

o Musculus ekstensor hallucis longus : otot pada sisi anterior tungkai di antara bagian

tengah tungkai dan ibu jari kaki. Origonya berada pada permukaan anterior pada

bidang tengah fibula, membran interoseus, sedangkan insersinya berada pada

permukaan superior falang distal ibu jari kaki. Saraf yang ada adalah saraf peroneal

dalam (saraf vertebrae lumbales kelima dan saraf os sacralis pertama). Fungsinya

adalah untuk ekstensi ibu jari kaki, dorsifleksi kaki dan membantu inversi kaki.

o Musculus ekstensor digitorium longus : otot pada bagian anterior lateral tungkai,

terletak di sisi lateral tibialis anterior. Origonya berada pada permukaan medial pada

tiga perempat bagian proksimal pada fibula, kondilus lateral tibia, dan membran

interoseus atas. Insersinya berada pada permukaan superior falang kedua dan ketiga

3


dari keempat jari kaki lateral (jari kedua sampai kelima). Saraf yang ada sama dengan

saraf yang ada pada ekstensor ibu jari kaki longus. Fungsinya adalah ekstensi lateral

empat jari kaki dan dorsifleksi kaki.

Musculi peronaei

o Musculus peroneus longus : otot superfisial pada tungkai lateral antara tungkai

superior dan kaki. Origonya berada pada permukaan lateral pada dua pertiga fibula

proksimal, insersinya berada pada bagian dasar tulang metatarsal pertama dan tulang

kuneiform medial, dan tendon melewati dasar sisi lateral kaki ke sisi medial. Saraf

yang ada adalah saraf peroneal superfisial (saraf vertebrae lumbales keempat dan

kelima, serta saraf os saccralis pertama). Fungsinya adalah eversi dan plantar fleksi

kaki.

o Musculus peroneus brevis : otot pendek pada bagian inferior tungkai lateral yang

terletak lebih dalam dari peroneus longus, tendon insersinya melapisi malleolus lateral

menuju kaki. Origonya berada pada permukaan lateral pada dua pertiga bagian distal

fibula, sedangkan insersinya berada pada sisi lateral pada dasar tulang metatarsal

kelima. Saraf yang ada adalah saraf superfisial peroneal (saraf vertebrae lumbales

kelima, saraf os saccralis pertama dan kedua). Fungsinya adalah eversi dan plantar

fleksi kaki.

o Musculus peroneus tertius : otot kecil terletak antara sisi inferior fibula lateral dan

kaki, yaitu bagian lateral ekstensor ibu jari kaki longus. Origonya berada pada

sepertiga fibula distal, permukaan medial, dan membran interoseus yang berdekatan.

Insersinya berada pada dasar permukaan posterior tulang metatarsal kelima (sisi jari

kelingking kaki). Saraf yang ada adalah saraf peroneal superfisial (saraf vertebrae

lumbales keempat dan kelima, juga saraf os saccralis pertama). Fungsinya adalah

eversi dan plantar fleksi kaki.

Triseps surae (betis) yang merupakan musculi flexor superfisialis terdiri dari tiga otot yang

dibentuk dari dua kepala gastrocnemius dan soleus. Untuk lebih jelasnya, otot tungkai bawah

pada tampak posterior dapat dilihat pada gambar 1.1

4


Gambar 1. Otot Tungkai Bawah Tampak Posterior.2

5


Otot Tungkai Bawah Secara Mikroskopis

Otot tungkai bawah merupakan otot rangka atau otot lurik. Satu sel otot rangka, yang dikenal

sebagai serat otot, adalah besar, panjang, dan berbentuk silindris, dengan diameternya

berkisar antara 10 – 100 µm dan panjang hingga 75cm. Otot rangka terdiri dari sejumlah serat

otot yang terletak sejajar satu sama lain dan siatukan oleh jaringan ikat, dan serat-serat ini

terbentang di sepanjang otot.3,4

Gambaran mencolok yang dimiliki oleh otot rangka adalah memiliki banyak inti sel dan

berada di pinggir serat otot. Banyaknya inti sel ini di dalam otot lurik ini disebabkan karena

penggabungan mioblas (prekursor sel otot) selama perkembangan embrionik. Selain

multinukleus, fitur lain adalah banyaknya mitokondria karena dibutuhkannya energi yang

tinggi.3,4

Setiap serabut otot tersusun dari subunit-subunit, disebut miofibril. Miofibril yang

membentuk 80% volume serat otot, adalah struktur silindris intrasel dengan diameter 1 µm

dan terbentang di seluruh panjang serat otot. Setiap miofibril ini juga tersusun atas filamen

tebal dan tipis yang tersusun rapi dan teratur. Filamen tebal yang berdiameter 12 – 18 nm dan

panjang 1,6 µm, terdiri dari protein miosin. Filamen tipis yang berdiameter 5 – 8 nm dan

panjang 1 µm, terdiri dari tiga protein : aktin, tropomiosin, dan troponin.3,4

Di dalam sarkoplasma, penempatan filamen aktin dan miosin sangat teratur, membentuk pola

garis-garis tegak lurus yang sangat tampak. Dengan mikroskop cahaya, maka akan terlihat

pita I terang dan pita A gelap pada setiap serabut otot. Karena terlihat mempunyai garis

melintang berwarna gelap dan terang yang tersusun teratur, maka otot lurik ini disebut otot

seran lintang. Dengan menggunakan mikroskop elektron, akan didapatkan gambar beresolusi

tinggi yang menunjukkan setiap pita I terang dibagi dua dengan pita Z yang tebal. Di antara

kedua garis Z yang berdampingan ditemukan unit kontraktil otot yang terkecil, yaitu

sakromer. Sakromer adalah unit fungsional otot rangka.Unit fungsional setiap organ adalah

komponen terkecil yang dapat melakukan semua fungsi organ tersebut. Karena itu, sarkomer

adalah komponen terkecil serat otot yang dapat berkontraksi. Untuk lebih jelasnya tingkat

organisasi otot rangka dapat dilihat pada gambar 2.3-5

6


Gambar 2. Tingkat Organisasi di Sebuah Otot Rangka.6

7


Otot rangka dikelilingi oleh lapisan jaringan penyambung jarang yang tebal yaitu epimisium.

Dari epimisium, terdapat lapisan jaringan penyambung jarang yang sedikit kurang tebal, yaitu

perimisium, memanjang ke dalam dan membagi otot interior menjadi berkas yang lebih kecil

disebut fasikula; setiap fasikula dikelilingi oleh perimisium.Lapisan tipis serabut jaringan

penyambung retikular disebut edomisium, tertanam pada setiap serabut otot. Berada di sarung

jaringan penyambung yang berbeda terdapat pembuluh darah, saraf, dan limfa. Untuk lebih

jelasnya dapat dilihat pada gambar 3.3

Gambar 3. Potongan Longitudinal dan Transversal Otot Rangka pada Lidah.3

Mekanisme Kontraksi Otot Somatik

Berikut adalah urutan tahap-tahap mulai dan berakhirnya kontraksi otot somatik.7

1. Suatu potensial aksi berjalan di sepanjang saraf motorik sampai ke ujung serat otot.

2. Pada setiap ujung, saraf menyekresi substansi neurotransmitter, yaitu asetilkolin, dalam

jumlah yang sedikit.

3. Asetilkolin bekerja pada area setempat pada membran serat otot untuk membuka banyak

saluran bergerbang asetilkolin melalui molekul-molekul protein dalam membran serat

otot.

4. Terbukanya saluran asetilkolin memungkinkan sejumlah besar ion Na+ untuk mengalir ke

bagian dalam membran serat otot pada titik terminal saraf. Peristiwa ini akan

menimbulkan suatu potensial aksi dalam serat otot.

8


5. Potensial aksi akan berjalan di sepanjang membran serat otot dalam cara yang sama seperti

potensial aksi berjalan di sepanjang membran saraf.

6. Potensial aksi akan menimbulkan depolarisasi membran serat otot, dan juga berjalan di

dalam serat otot, pada tempat dimana potensial aksi menyebabkan retikulum sarkoplasma

melepaskan sejumlah besar ion Ca2+, yang telah disimpan dalam retikulum, ke dalam

miofibril.

7. Ion-ion Ca2+ menimbulkan kekuatan tarik menarik antara filamen aktin dengan filamen

miosin, yang menyebabkannya bergerak bersama-sama saling tarik menarik, terjadi

pergeseran / sliding, dan menghasilkan proses kontraksi.

8. Setelah kurang lebih satu detik, ion Ca2+ dipompa kembali ke dalam retikulum

sarkoplasma, tempat ion-ion ini disimpan sampai potensial aksi otot yang baru datang lagi;

pengeluaran ion Ca2+ dari miofibril akan menyebabkan kontraksi otot terhenti.

Sumber Energi

Terdapat tiga langkah berbeda dalam proses kontraksi-relaksasi yang memerlukan ATP, yaitu

:4

1. Penguraian ATP oleh ATPase miosin menghasilkan energi untuk kayuhan bertenaga

jembatan silang.

2. Pengikatan molekul baru ATP ke miosin memungkinkan jembatan silang terlepas dari

filamen aktin pada akhir kayuhan bertenaga sehingga siklus dapat diulang. ATP ini

kemudian terurai untuk menghasilkan energi bagi kayuhan jembatan silang selanjutnya.

3. Transpor aktif Ca2+ kembali ke dalam retikulum sarkoplasma selama relaksasi bergantung

pada energi yang berasal dari penguraian ATP.

Karena ATP adalah satu-satunya sumber energi yang dapat secara langsung digunakan untuk

berkontraksi, maka agar dapat terus beraktivitas, ATP harus terus menerus diberikan. Oleh

karena itu, serat otot memiliki tiga jalur alternatif untuk memberikan tambahan ATP sesuai

kebutuhan selama kontraksi otot, yaitu transfer fosfat berenergi tinggi dari keratin fosfat ke

ADP, fosfolirasi oksidatif (siklus asam sitrat dan sistem transpor elektron), dan glikolisis.4

Seperti ATP, keratin fosfat memiliki satu gugus fosfat berenergi tinggi, yang dapat diberikan

langsung kepada ADP untuk membentuk ATP. Energi yang dibebaskan dari hidrolisis keratin

fosfat bersama dengan fosfat dapat diberikan langsung ke ADP membentuk ATP. Reaksi ini

dikatalisis oleh enzim sel otot (keratin kinase) dan bersifat reversibel dimana energi dan

9


fosfat dari ATP dapat dipindahkan ke keratin untuk membentuk keratin fosfat. Sewaktu

cadangan energi bertambah, peningkatan ATP mendorong pemindahan gugus fosfat

berenergi tinggi dari ATP membentuk keratin fosfat. Sebaliknya, ketika permulaan kontraksi

dimana ATPase miosin menguraikan cadang ATP, penurunan ATP mendorong pemindahan

gugus fosfat berenergi tinggi dari keratin fosfat membentuk lebih banyak ATP. Otot yang

berisitirahat mengandung keratin fosfat lima kali lebih banyak daripada ATP. Selain itu

karena dibutuhkan hanya satu reaksi enzimatik pada pemindahan energi ini, maka ATP dapat

dibentuk dengan cepat. Oleh karena itu, keratin fosfat adalah sumber energi utama.4

Fosforilasi oksidatif berlangsung di dalam mitokondria otot jika tersedia cukup O2. Oksigen

dibutuhkan untuk menunnjang rantai transpor elektron mitokondria, yang secara efisien

memanen energi yang diambil dari penguraian molekul-molekul nutrien dan

menggunakannya untuk meghasilkan ATP. Jalur ini dijalankan oleh glukosa atau asam

lemak, bergantung pada intensitas dan durasi aktivitas. Glukosa dan asam lemak disalurkan

ke sel-sel otot oleh darah. Sel otot mampu menyimpan glukosa dalam bentuk glikogen.

Meskipun menghasilkan banyak energi, yaitu 36 ATP, namun fosforilasi oksidatif relatif

lambat karena banyaknya proses yang harus dilalui.4

Reaksi-reaksi kimiawi pada glikolisis menghasilkan produk-produk yang akhirnya masuk ke

jalur fosforilasi oksidatif, tetapi glikolisis juga dapat berlangsung tanpa diproses lebih lanjut

oleh fosforilasi oksidatif. Selama glikolisis, satu molekul glukosa diuraikan menjadi dua

molekul asam piruvat dan menghasilkan dua ATP. Jika O2 yang dibutuhkan tidak cukup

untuk memenuhi energi yang dibutuhkan, maka asam piruvat ini tidak dilanjutkan ke proses

fosforilasi oksidatif. Walau glikolisis hanya mengekstrasi sedikit ATP, jalur ini dapat

berlangsung jauh lebih cepat dan dapat mengalahkan fosforilasi oksidatif dalam periode

tertentu asalkan glukosa yang ada cukup.4

Meskipun glikolisis anaerob lebih cepat dan mampu mengalahkan fosforilasi oksidatif,

namun ia memiliki dua konsekuensi. Pertama, sejumlah besar nutrien harus diproses karena

glikolisis jauh kurang efisien dibandingkan fosforilasi oksidatif dalam mengubah energi

nutrien menjadi ATP (glikolisis menghasilkan 2 ATP, sedangkan fosforilasi oksidatif

menghasilkan 36 ATP). Sel otot menyimpan glukosa dalam jumlah terbatas dalam bentuk

glikogen , tetapi glikolisis anaerob ini cepat menguras simpanan glikogen ini. Kedua, asam

piruvat yang dihasilkan glikolisis ini karena tidak diproses lebih lanjut oleh fosforilasi

oksidatidf, akan diubah menjadi asam laktat. Akumulasi asam laktat diperkirakan berperan

10


menimbulkan nyeri otot yang dirasakan ketika seseorang melakukan olahraga intens. Selain

itu, asam laktat yang diserap oleh darah menimbulkan asidosis metabolik. Terkurasnya

cadangan energi dan turunnya pH otot akibat akumulasi asam laktat berperan dalam

munculnya kelelehan otot.4

Untuk lebih jelasnya mengenai jalur metabolik otot dapat dilihat pada gambar 4.

11


Gambar 4. Jalur Metabolik yang Menghasilkan ATP Selama Kontraksi dan Relaksasi.6

Faktor Pemicu Kejang Betis Saat Berenang

Kejang otot atau kram muskulorum dapat didefinisikan sebagai spasme otot yang disertai

nyeri. Kram adalah kontraksi yang irasional, involunter, dan menimbulkan nyeri dari satu

otot atau sekelompok otot. Kram dapat dialami oleh orang-orang yang telah mengeluarkan

banyak tenaga. Kram diperkirakan disebabkan karena adanya kelelahan otot.5,8-11

Kelelahan otot terjadi jika otot yang beraktivitas tidak lagi dapat berespons terhadap

rangsangan dengan derajat kontraksi yang sama. Kelelahan otot diperkirakan karena faktor-

faktor berikut :6

Meningkatnya ADP dan fosfat inorganik lokal dari penguraian ATP dapat secara langsung

mengganggu siklus jembatan silang dan/atau menghambat pelepasan dan penyerapan

kembali Ca2+ oleh retikulum sarkoplasma.

Akumulasi asam laktat dapat menghambat enzim-enzim kunci di jalur penghasil energi

dan/atau proses penggabungan eksitasi-kontraksi.

Akumulasi K+ ekstrasel yang terjadi di otot ketika pompa Na+ - K+ tidak dapat secara

aktif memindahkan K+ kembali ke dalam sel otot secepat keluarnya ion ini selama fase

turun potensial aksi berulang menyebabkan penurunan lokal potensial membran.

Perubahan potensial ini dapat mengurangi pembebasan Ca2+ intrasel dengan menghambat

penggabungan reseptor dihidropiridin berpintu voltase di tubulus T dan saluran pelepas

Ca2+ di retikulum sarkoplasma

Terkurasnya cadangan energi glikogen dapat menyebabkan kelelahan otot pada olahraga

yang berat.

Ketika mencapai kelelahan otot ini, umpan balik sensoris dari otot dan respons sistem saraf

yang diberikan terjadi malfungsi dimana otot tidak dapat relaksasi dan terus menerus

kontraksi, yang menyebabkan terjadinya kram.11

Penutup

Triseps surae atau otot betis yang merupakan musculi flexor superfisialis terdiri dari tiga otot

yang dibentuk dari dua kepala gastrocnemius dan soleus. Otot betis ini merupakan otot lurik

yang bersifat volunter. Kontraksi otot dapat terjadi karena adanya ikatan aktin-miosin

(sarkomer) tarik menarik yang menyebabkan sliding, sehingga terjadi pemendekan otot.

12


Proses ini membutuhkan energi yang dapat diperoleh dari berbagai sumber, yaitu langsung

dari ATP, keratin fosfat, fosforilasi oksidatif, dan glikolisis anaerob. Kelelahan otot yang

terjadi dapat menyebabkan terjadinya gangguan pada umpan balik sensoris dan respon

sehingga otot tidak bisa berelaksasi dan terus-menerus berkontraksi sehingga menyebabkan

suatu kondisi yang disebut kram, atau pada kasus yang dibahas, kejang betis.

Daftar Pustaka

1. Slonane E. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Jakarta: EGC; 2004. h. 149-150.

2. Paulsen, Waschke. Sobotta atlas of human anatomy latin nomenclature : general anatomy

and musculoskeletal system. 15th ed. Munich: Elsevier GmbH; 2011. p. 314.

3. Eroschenko VP. Di fiore's atlas of histology with functional correlations. 11 th ed.

Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins; 2008. p. 117-9.

4. Sherwood L. Fisiologi manusia: dari sel ke sistem. Edisi keenam. Jakarta: EGC; 2011. h.

278-300.

5. Wibowo DS. Anatomi tubuh manusia. Jakarta: Grasindo; 2008. h. 40-41.

6. Sherwood L. Human physiology: from cells to systems. 7 th ed. Belmont: Cengage

Learning; 2010. p. 259

7. Hall JE. Guyton and hall textbook of medical physiology. 12th ed. Philadelphia: Elsevier

Health Sciences; 2010. p. 73-4.

8. Thomson H. Oklusi. Edisi kedua. Jakarta: EGC; 2007. h. 59.

9. Isselbacher KJ, Braunwald E, Wilson JD, Martin JB, Fauci AS, Kasper DL. Harrison:

prinsip-prinsip ilmu penyakit dalam volume 1. Edisi ketiga belas. Jakarta: EGC; 1999. h.

154

10. Muttaqin A. Buku ajar asuhan keperawatan dengan gangguan sistem persarafan. Jakarta:

Salemba Medika; 2008.

11. Dunford M, Doyle JA. Nutrition for sport and exercise. 2nd ed. Belmont: Cengage

Learning; 2011. p. 259-60.

13

pbl analisa permasalahan kejang betis pada saat berenang

Documents