Tugas Laporan FisiologiBlok Muskuloskeletal

DISUSUN OLEH :B-3

Ketua : Septia Putri Nidyatama 1102012270Sekretaris : Siti Mutia Latifah 1102012281

Anggota : Yolanda Syafitri 1102011296 Rizal Fadhlurrahman 1102012250 Rizky Alamsyah Martani 1102012253 Siti Rafiqah Fajri 1102012282 Syakura Fidina 1102012288 Vivi Vionita 1102012303 Wandan Surya Kencana 1102012304 Winny Heria Utami 1102012308

FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS YARSI 20132013-2014

DAFTAR ISI

Daftar isi................................................................................................................................i

Pendahuluan: Dasar Teori......................................................................................................1

Pelaksanaan Praktikum: Tata Cara dan Kendala......................................................................3

Hasil Praktikum: Tabel Data, Grafik dan Analisis Data..............................................................6

Kesimpulan............................................................................................................................11

Daftar Pustaka........................................................................................................................ii

PENDAHULUAN

Dasar Teori

Sifat Listrik Otot Rangka

Peristiwa listrik di otot rangka dan aliran ion yang mendasari peristiwa tersebut serupa dengan

yang terjadi pada saraf, meskipun secara kuantitas berbeda dalam hal waktu dan amplitudonya.

Potensial membran istirahat otot rangka adalah sekitar -90 mV. Potensial aksi berlangsung selama 2-4

mdet dan dihantarkan disepanjang serabut otot dengan kecepatan kira-kira 5m/det. Masa refrakter

absolutnya adalah 1-3 mdet, dan polarisasi ikutan yang berkaitan dengan perubahan ambang terhadap

rangsangan listrik, relatif lebih panjang.

Walaupun perbedaan sifat listrik diantara serabut otot tidak cukup besar seperti yang

diperlihatkan pada potensial aksi gabungan, tetapi terdapat juga perbedaan ambang rangsang diantara

berbagai serabut. Lebih lanjut, pada setiap percobaan perangsangan, beberapa serabut letaknya lebih

jauh dari elektroda perangsangan dibandingkan dengan serabut lain. Oleh karena itu, besar potensial

aksi yang terekam dari sediaan berkas otot utuh berbeda-beda sesuai dengan kekuatan rangsangan

yang diberikan, antara intensitas ambang sampai rangsangan maksimal.

Distribusi dan Aliran Ion

Distribusi ion yang melewati membran serabut otot serupa dengan yang melewati membran sel

saraf. Seperti juga pada saraf depolarisasi merupakan manifestasi influks ion Na+, dan repolarisasi

terjadi pada efluks ion K+.

Respon Kontraktil

Peristiwa listrik pada otot sangat penting untuk membedakan dengan peristiwa mekaniknya.

Meskipun respon yang satu secara normal tidak akan terjadi tanpa respon yang lain, dasar secara

fisiologis dan morfologisnya berbeda. Depolarisasi membran serabut otot dalam keadaan normal dimulai

di lempang ujung (end-plate) otot rangka, yang merupakan struktur khusus yang terdapat di bawah ujung

saraf motorik. Potensial aksi dihantarkan disepanjang serabut otot dan kemudian membangkitkan respon

kontraktil.

Kontraksi Kedutan Otot

Potensial aksi tunggal menyebabkan kontraksi singkat yang kemudian diikuti dengan relaksasi.

Respon seperti ini disebut respon kedutan otot (muscle twitch). Kedutan timbul kira-kira 2 mdet setelah

dimulainya depolarisasi membran, sebelum repolarisasi selesai. Lamanya kontraksi kedutan beragam,

sesuai dengan jenis otot yang dirangsang. Serabut otot cepat (fast) yang terutama berperan pada

gerakan otot halus, cepat dan tepat, mempunyai lama kedutan 7,5 mdet. Serabut otot lambat (slow),

yang terutama berperan pada gerakan kuat, menyeluruh, dan dipertahankan, memiliki lama kedutan

sampai 100 mdet.

Hubungan Antara Panjang dengan Tegangan Otot dan Kecepatan Kontraksi

Tegangan yang dihasikan oleh otot bila berkontraksi secara isometrik (tegangan total) maupun

tegangan pasif yang terbentuk oleh otot yang tidak dirangsang, berbeda-beda sesuai dengan panjang

serabut otot. Panjang otot dapat berbada-beda dengan mengubah jarak antara kedua titik fiksasinya.

Pada setiap panjang tertentu tegangan pasif diukur, kemudian otot diberi rangsangan listrik dan tegangan

total diukur. Perbedaan antara kedua nilai tersebut untuk tiap panjang otot merupakan besar tegangan

yang sebenarnay dihasilkan oleh proses kontraksi (tegangan pasif). Kurva yang sama akan diperoleh dari

pengamatan terhadap satu serabut otot. Panjang otot yang bertepatan dengan tegangan akaktif

maksimal biasanya disebut sebagai panjang istirahat. Istilah ini sebenarnya diperoleh dari berbagai

percobaan yang memperlihatkan bahwa panjang sejumlah besar otot di dalam tubuh pada keadaan

istirahat merupakan panjang otot yang menghasilkan tegangan maksimal.

Hubungan panjang tegangan yang tampak pada otot rangka dapat dijelaskan dengan mekanisme

pergeseran filamen sewaktu otot berkontraksi. Ketika serabut berkkontraksi secara isometrik, tegangan

yang timbul sebanding dengan jumlah ikatan silang yang terbentuk diantara molekul aktin dan miosin.

Jika otot diregang, tumpang tindih antara aktin dan miosin berkurang, dan karena itulah, jumlah ikatan

silang akan berkurang. Sebaliknya jika otot jauh lebih pendek daripada panjang istirahat, jarak yang akan

ditempuh oleh filamen tipis akan berkurang.

Kecepatan kontraksi otot berbanding terbalik dengan besar beban pada otot. Pada pemberian

beban, kecepatan kontraksi akan maksimal pada panjang istirahat, dan menurun bila otot lebih pendek

atau lebih panjang daripada panjang istirahat.

PELAKSANAAN PRAKTIKUM

OTOT RANGKA 1

TUJUAN

Pada akhir percobaan ini mahasiswa harus dapat :

1. Membuat sediaan otot katak sesuai dengan petunjuk umum praktikum2. Menggunakan alat stimulator induksi sehingga dapat merangsang sediaan otot dengan berbagai

macam kekuatan : arus tunggal buka dan arus tunggal tutup secara mencatat saat pemberian rangsang dengan menggunakan sinyal magnit.

3. Membuat pencatatan kontraksi otot (mekaniogram) pada kimograf dan memfiksasinya4. Merangsang otot katak dengan berbagai macam kekuatan rangsang yakni rangsang :

- Bawah rangsang (sub threshold ) - Submaksial- Ambang (threshold) - Supramaksimal

Masing-masing untuk rangsang buka dan tutup.

5. Menarik kesimpulan dari hasil latihan ini tentang pengaruh kekuatan rangsang terhadap kekuatan otot.

Alat dan binatang percobaan yang diperlukan :

1. Kimograf +kertas +perekat2. Statif +klem+pencatat otot +klem femur+ batang kuningan3. 2buah sinyal magnit : 1 untuk mencatat waktu

1 untuk mencatat tanda rangsang

4. Stimulator induksi +elektroda perangsang + sakelar + kawat kawat listrik5. Papan fiksasi +jarum pentul = penusuk katak +katak6. Benang + kapas +gelas arloji7. Botol plastik berisi larutan Ringer +pipet +waskom kecil

Tata Kerja

Hubungan antara kekuatan rangsang dan tinggi mekaniogram akibat kerutan otot

1. Pasanglah semua alat sesuai dengan gambar2. Buatlah sediaan otot menurut petunjuk umum. Sebelum digunakan, bungkuslah sediaan otot

tersebut dengan kapas yang dibasahi dengan larutan Ringer dan letakka diatas arloji.3. Pasanglah sediaan otot sesuai dengan gambar.

P.II.I.I Manakah yang harus diselesaikan lebih dahulu, pemasangan alat atau pembuatan sediaan otot ?

4. Dengan tromol tetap diam, otot diragsang sehingga terdapat suatu kerutan.P.II.1.2 Bila hasil pencatatan kontraksi otot sangat kecil, bagaimana memperbesarkanyaP.II..1.3 Bila hanya sebagian kontraksi yang tercatat, apa yang harus diperhatikan/diperbaiki ?

5. Pencatatan selalu dilakukan pada tromol yang diam. Berilah waktu istirahat selama 15 detik sesudah tiap perangsangan. Putarlah tromol sepanjang ½ cm pada tiap kali sesudah pemberian rangsang tutup dan 2 cm pada tiap kali sesudah rangsang buka.

P.II,1.4 Mengapa harus diberi waktu untuk istirahat?

6. Rangsanglah sediaan otot dengan rangsang tutup dan rangsang buka berturut turut dengan kekuatan rangsang yang setiap kali diperbesar 0,5 volt, sehingga didapatkan mekaniogram sebagai hasil perangsangan bawah ambang, ambang, submaksimal , maksima, dan supramaksimal.

P.II.1.5 Apa yang disebut rangsang bawah ambang (subthereshold)

P.II.1.6 Mengapa efek fisiologis arus buka lebih besar daripada arus tutup walaupun voltase sama ?

P.II.1.7 Bagaimana kita dapat membedakan rangsang maksimal dengan supramaksimal?

OTOT RANGKA II

TUJUAN

Pada akhir latihan ini mahasiswa harus dapat :1. Merangsang sediaan otot katak dengan arus faradic dengan pelbagai kekutaan rangsang2. Membebani sediaan otot katak dengan cara pembebanan langsung dan tidak langsung.3. Mendemonstrasikan hubungan antara panjang awal otot dengan kekuatan kontraksi.4. Menghitung kerja sediaan otot katak.5. Mendemontrasikan hubunan antara pembebanan dengan keija otot.6. Mengukur kekuatan kontraksi otot ekstensor dan otot fleksor manusia dalam pelbagai sikap

tubuh.

Alat dan binatang percobaan yang diperlukan 1. Kimograf+ kertas + perekat 2. Statif + Klem-klem + pencatat otot + klem femur 3. Stimulator induksi + elektroda perangsang 4. Papan fiksasi + jarum-jarum pentul + Penusuk katak + katak.5. Beban-beban dengan penggantungnya 6. Benang + kapas + gelas arloji 7. Botol plastic berisi

Larutan Rinmger + pipet + Waskom = gelas beker 8. Dinamometer.

TATA KERJA

I. Pengaruh panjang awal (Initial length) otot katak terhadap kekuatan kerutan.

1. Pasanglah semua alat sesuai dengan gambar 2. Buatlah sediaan otot menurut petunjuk umum praktikum. Sebelum digunakan, bungkuslah

sediaan otot tersebut dengan kapas yang dibasahi dengan larutan Ringer dan letakkan di gelas arloji.

3. Pasanglah sediaan otot sesuai sesuai dengan gambar.P.II.2.1. Manakah yang harus diselesaikan lebih dahulu, pemasangan alat atau pembuatan sediaan otot?

4. Bebanilah otot denganbeban seberat 20 gram. Kendorkan sekrup penumpu sehingga terjadi pembebanan langsung. Dengan memutar tromol, buatlah garis sepanjang ± 10 cm dan tulislah : "garis dasar 20" pada ujung akhir garis tersebut.

P.II.2.2. Apa yang dimaksud dengan pembebanan langsung?5. Angkatlah seluruh pembebanan sehingga otot kembali ke panjang semula. Buatlah sekali

lagi garis sepanjang ± 10 cm tepat diatas garis yang pertama dan tulislah : garis dasar 0 pada ujung akhir garis tersebut.

P.II.2.3. Mengapa setelah beban diangkat otot kembali lagi ke panjang semula?6. Gantungkanlah lagi beban 20 gram dan dengan sekrup penumpu kembalikan ujung pencatat

otot ke garis dasar 0, sehingga terjadi pembebanan tidak langsung. P.II.2.4. apa yang dimaksud dengan pembebanan tidak langsung?

7. Dengan melakukan pencatatan pada awal garis dasar 0 carilah kekuatan rangsang faradic maksimal. Rangsangan diberikan paling lama 1 detik. Berilah waktu istirahat selama 30 detik sesudah setiap rangsang.

P.II.2.5. Mengapa harus diberi waktu untuk istirahat? P.II.2.6. Apa yang dimaksud dengan rangsang faradic maksimal?

8. Gunakan selalu kekuatan rangsang faradic maksimal sub.6. untk perangsangan selanjutnya.9. Putarlah tromol sejauh 1 cm setiap kali sesudah perangsangan. Carilah besar pembebanan

yang pada perangsangan menghasilkan mekanomiogram setinggi l cm. Untuk percobaan selanjutnya tetap digunakan beban ini.

10. Putarlah tromol sejauh 2 cm dan catatlah sekali lagi mekanomiogram yang terakhr.11. Putarlah tromol sejauh 1 cm dan kemudian turunkanlah ujung pencatat otot sehingga terletak

tepat ditengah-tengah antara garis dasar 20 dan garis dasar 0 (gunakan sekrup penumpu). Putarlah lagi tromol sejauh l cm dan ulangilah perangsangan dan pencatatan.P.II.2.7. Apa yang kita harapkan terjadi akibat tindakan tersebut?

12. Putarlah tromol sejauh 1 cm dan turunkanlah ujung pencatat otot sampai garis dasar 20, putar tromol lagi sejauh 1 cm dan ulangilah sekali lagi perangsangan dan pencatatan.

II. Pengaruh beban terhadap kerja otot.

1. Buatlah garis dasar 0 yang baru sepanjang mungkin.2. Dengan menggunakan kekuatan rangsang sebesar ad.I.6. buatlah mekanomiogram pada tromol

yang diam. Pencatatan selalu dimulai pada garis dasar 0 dengan mengatur sekrup penumpu.3. Ulangi perangsangan dan pencatatan, dimulai dengan embebanan 10 gram, sehingga dicapai

beban maksimal. Setiap kali setelah pencatatan, putarlah tromol sepanjang 1 cm dan berilah otot istirahat selama 30 detik.

P.II.2.8. Apa yang dimaksud dengan beban maksimal?4. Hitunglah kerja sediaan otot pada setiap pembebanan yang saudara berikan.

P.II.2.9. Bagaimana saudara menghitung besar kerja sediaan otot?5. Simpulkan pengaruh beban terhadap kerja otot.

III. Pengaruh regangan terhadap kekuatan kerutan otot ekstensor dan fleksor pada manusia.

Untuk latihan ini disediakan sebuah alat dynamometer yang ada dasarnya terdiri atas meja dan timbangan pegas untuk mengukur kekuatan kerutan otot fleksor dan ekstensor pada manusia. Oleh karena hanya ada satu alat saja, maka alat tersebut harus dipakai secara bergilir per regu meja.

A. Mengukur kekuatan kerutan otot ekstensor.

1. Suruh o.p duduh dipinggir meja alat tersebut dengan membelakangi timbangan dan dengan tungkai bawahnya tergantung secara bebas.

2. Pasanglah ban kulit pada salah satu pergelangan kaki dan huungkanlah ban kulit tersebut, dengan kawat baja yang dapat menarik timbangan melalui katrol.

3. Suruhlah o.p meluruskan tungkainya sekuat tenaga dan catalah kekuatan kerutan otot ekstensor untuk tiap-tiap sikap berikut ini :

a. Duduk tegak b. Duduk sambil membungkukkan badan sejauh-jauhnya.c. Berbaring telentang.

B. Mengukur hekuatan kerutan otot fleksor.

1. Suruhlah o.p. duduk di pinggir meja alat tersebut dengan menghadapi timbangan dan dengan tungkai bawah tergantung secara bebas.

2. Pasanglah ban kulit seperti pada A.23. Suruhlah o.p membengkokkan tungkainya sekuat tenaga dan catatlah kekuatan kerutan otot

fleksor untuk tiap-tiap sikap seperti pada A.3.

P.II.2.10. Apakah terdapat perbedaan kekuatan kerutan otot ekstensor dan otot fleksor pada sikap tersebut?

Reference:1. Muscle Physiology in Sherwood : Human Physiology from cell to systems 2004 ; p 257-301 2. The Muscular System http://en.wikibooks.org/wiki/Human_Physiology/The_Muscular System

HASIL PRAKTIKUMTabel Data, Grafik dan Analisa Data

I. Hubungan antara Kekuatan Rangsang dan Tinggi Mekanomiogram Akibat Kerutan Otota. Tabel Data

Tegangan Jarak respon30 volt 3 cm35 volt 4 cm40 volt 5 cm50 volt 6cm

b. Grafik

2.5 volt 3 volt 3.5 volt 4 volt 5 volt0

1

2

3

4

5

6

7

TEGANGAN

c. Analisis DataSub threshold adalah rangsang sesaat sebelum terjadinya kontraksi pada kekuatan

rangsangan 2.5 volt. Threshold (ambang) adalah rangsang saat pertama kali terjadi kontraksi. Kekuatan rangsang 3 volt dapat menyebabkan kontraksi (gerakan) 3 cm dari garis 0 pada kimograf. Hal ini dibuktikan dengan adanya garis yang dibentuk oleh kimograf. Penambahan voltase menyebabkan kontraksi yang lebih besar lagi. Sampai akhirnya pada kekuatan rangsang 4 volt, mencapai kontraksi yang maksimal. Hal tersebut dibuktikan dengan, ketika kekuatan rangsang ditingkatkan menjadi 5 volt, panjang garis yang terbentuk 6 cm.

1. Manakah yang harus diselesaikan terlebih dahulu, pemasangan alat atau pembuatan sediaan otot?Pemasangan alat terlebih dahulu, sebab apabila pembuatan sediaan otot yang lebih dulu dilakukan, otot tersebut sudah tidak segar lagi. Sehingga otot tidak dapat melakukan kontraksi lagi.

2. Bila hasil pencatatan kontraksi sangat kecil, bagaimana memperbesarkannya?Dengan menaikkan voltasenya

3. Bila hanya sebagian kontraksi yang tercatat, apa yang harus diperhatikan atau diperbaiki?Sediaan otot. Harus selalu diolesi dengan larutan ringer agar bisa berkontraksi. larutan ringer berfungsi sebagai cairan synovial supaya otot katak tersebut tidak kaku setelah terpisah dengan badan kataknya.

4. Mengapa harus diberi waktu untuk istirahat?Agar otot melakukan relaksasi terlebih dahulu, sehingga hasil yang diperoleh lebih akurat.

5. Apa yang disebut rangsang bawah ambang (sub threshold)?

Rangsang terkecil yang tidak dapat menimbulkan potensial aksi

6. Mengapa efek fisiologis arus buka lebih besar dibandingkan arus tutup meskipun besar voltasenya sama?

Karena saat arus buka otot tidak sempat melakukan relaksasi sehingga kontraksi yang dihasilkan lebih besar. Namun dalam hal ini maka otot akan cepat lelah dan menyebabkan sediaan akan cepat rusak dengan adanya kontraksi berkesinambungan seperti ini.

7. Bagaimana kita dapat membedakan rangsang maksimal dan supramaksimal?Maksimal adalah rangsangan terkecil yang menimbulkan kontraksi maksimal, sedangkan supramaksimal adalah rangsangan diatas maksimal tetapi kontraksi tidak berubah.

II. Pengaruh Panjang Awal (Initial Length) Otot Katak Terhadap Kekuatan Kerutan

1. Manakah yang harus diselesaikan terlebih dahulu, pemasangan alat atau pembuatan sediaan otot?Pemasangan alat terlebih dahulu, sebab apabila pembuatan sediaan otot yang lebih dulu dilakukan, otot tersebut sudah tidak segar lagi. Sehingga otot tidak dapat melakukan kontraksi lagi.

2. Apa yang dimaksud dengan pembebanan langsung?Pembebanan langsung adalah pembebanan dimana rangsang (beban) diletakkan langsung pada otot.

3. Mengapa pada saat beban diangkat otot kembali lagi ke panjang semula?Karena otot tersusun atas serat elastin. Sehingga otot bersifat elastis. Ketika terjadi pembebanan otot akan memanjang, namun akan kembali lagi ke panjang semula apabila beban tersebut diangkat.

4. Apa yang disebut rangsang bawah ambang (sub threshold)?

Rangsang terkecil yang tidak dapat menimbulkan potensial aksi

5. Mengapa harus diberi waktu untuk istirahat?Agar otot melakukan relaksasi terlebih dahulu, sehingga hasil yang diperoleh lebih akurat.

6. Apa yang dimaksud dengan rangsang faradic maksimal?Rangsangan yang diberikan dengan menggunakan prinsip potensial aksi dengan memberikan arus yang besarnya dapat menghasilkan kontraksi yang maksimal.

7. Apa yang kita harapkan terjadi akibat tindakan tersebut?Membuktikan bahwa initial length (panjang awal) akan sangat berpengaruh terhadap kekuatan kontraksi otot.

III. Pengaruh Beban Terhadap Kinerja Otot

1. Apa yang dimaksud dengan beban maksimal?Beban dimana otot tidak dapat lagi melakukan gerakan. Otot berkontraksi, tapi tidak dapat bergerak.

2. Bagaimana saudara menghitung besar kerja sediaan otot?-

IV. Pengaruh Regangan Terhadap Kekuatan Kerutan Otot Ekstensor dan Fleksor Pada ManusiaIV.Mengukur Kekuatan Kerutan Otot Ekstensor dan Fleksor

a. Tabel Data

Nama : Rizky Alamsyah Martani

PosisiKekuatan Kerutan

Ekstensor Fleksor

Duduk Tegak 33 kg 4 kg

Duduk Membungkuk 28 kg 11 kg

Berbaring Telentang 36 kg 7 kg

b. Analisis DataKekuatan kerutan pada otot ekstensor terjadi pada saat tubuh Rizky berada dalam posisi berbaring telentang. Ini terjadi karena otot melakukan gerakan ekstensi (mendekat ke lateral), dimana kontraksi otot terjadi paling efisien saat tubuh dalam keadaan relaks (berbaring telentang). Sedangkan kekuatan kerutan pada otot fleksor terjadi saat tubuh Rizky dalam kondisi duduk membungkuk. Ini terjadi karena otot melakukan gerakan fleksi (mendekat kea rah medial) dimana otot akan memendek karena kontraksi yang terjadi saat tubuh dalam keadaan bekerja (duduk membungkuk).

KESIMPULAN

Semakin tinggi kekuatan rangsang (voltase) semakin besar kontraksi otot yang dihasilkan. Tetapi, saat semua otot telah berkerut, setinggi apa pun rangsang tersebut besarnya kontraksi tetap disitu (batas maksimum).

Semakin besar panjang awal, maka semakin besar kekuatan kontraksi yang dihasilkan, sampai pada batas maksimum.

Semakin berat beban, semakin sedikit gerak yang ditimbulkan.

Pada otot ekstensor, posisi berbaring telentang memiliki kekuatan kerutan yang paling besar.

Pada otot fleksor, posisi duduk membungkuk memuliki kekuatan kerutan yang paling besar.

DAFTAR PUSTAKA

B.R Mackenna. Illustrated physiology.S

Buku Penuntun Praktikum Mahasiswa Blok Muskuloskeletal. 2009. Jakarta: Fakultas Kedokteran Universitas Yarsi.

Carola, R, Human anatomy & physiology

Ganong, WF. 2008. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran Edisi 22. Jakarta: EGC

Gayton, A.C. And Hall, J. E Textbook of Medical Physiology, ninth Ed.1996.

Sherwood. 2004. Human Physiology From Cells to Systems 5th ed.