Pendahuluan

BAB I

Pendahuluan

Tulang dan otot merupakan jaringan yang paling banyak mengisi tubuh manusia. Tulang merupakan jaringan tubuh yang berfungsi untuk menopang tubuh dan bagian-bagian lainnya. Karena fungsi untuk menopang tulang mempunyai struktur yang kaku. Otot berfungsi untuk mengerakan bagaian-bagian tubuh. Ada yang untuk menggerakan tulang dan sendi, ada yang digunakan untuk menggerakan organ-organ tubuh. dan ada yang khusus untuk memompa darah di jantung.

Tulang dan otot mempunyai struktur yang saling berhubungan. Keduanya mempunyai serat collagen yang merupakan serabut sangat kuat. Perbedaannya terletak pada sifat jaringan yang berada di sekitar serat collagen itu. Tulang dibentuk jaringan utama yang terdiri dari kalsium yang kaku sedangkan pada otot diisi sel atau serabut otot yang dapat berkontraksi.Pada saat manusia masih dalam kandungan ibu, tulang tubuhnya masih berbentuk tulang rawan, yang secara bertahap mengalami proses perubahan menjadi tulang. Pada saat dilahirkan, sebagian tulang rawan itu sudah mempunyai pusat penulangan yang terus tumbuh mengubah tulang rawan menjadi tulang. Proses pertumbuhan tulang itu berlangsung lama sehingga ada tulang yang bam terlihat keberadaannya pada usia sekitar 15-17 tahun. Oleh karena itu, melalui pengamatan proses pertumbuhan tulang dapat diperkirakan usia seorang anak walaupun hanya sampai satuan tahun.BAB II

Pembahasan

A. OtotHampir semua jenis makhluk hidup memiliki kemampuan untuk melakukan pergerakan. Fenomena pergerakan ini dapat berupa transport aktif melalui membran, translokasi polimerase DNA 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. Dan disini juga membahas tentang oto jantung. Untuk dapat menjelaskan mekanisme kontraksi otot, pertama-tama struktur otot akan dibahas.1. Struktur Otot LurikOtot 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 20-100m yang disebut serat 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 myofibril yang berdiameter 1-2m dan memanjang sepanjang sebuah serat otot. Garis-garis pada otot lurik disebabkan oleh struktur miofibril-miofibril yang saling berkaitan. Lurik itu merupakan daerah dengan densitas / kepadatan yang silih berganti (antara padat danrenggang) dengan sebutan lurik-lurik 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 m 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 peusatnya terletak pada lurik / disk M. lebih teliti lagi, maka terdapat sekelompok filamen yang tebal dan filamen tipis. Filamenfilamen tebal dengan diameter 150 Angstrom itu tertata secara paralel heksagonal dalam daerah yang disebut daerah H. Sementara itu filamen-filamen tipis dengan diameter 70 Angstrom 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.- Filamen-filamen tebal tersusun atas MiosinFilamen-filamen tebal pada vertebrata (makhluk hidup bertulang belakang) hamper sebagian besar tersusun dari sejenis protein yang disebut Miosin. Molekul miosin terdiri dari enam 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 yang khusus karena memiliki sifat berserat (=fibrous) dan globular. Struktur tersebut dapat dilihat pada gambar 3. Secara umum, molekul miosin dapat dilihat sebagai segmen berbentuk batang sepanjang 1600 Angstrom dengan dua kepala globular.

- Filamen-filamen tipis tersusun atas Aktin, Tropomiosin dan TroponinKomponen penyusun utama filamen tipis ialah Aktin. Aktin merupakan protein eukariotik yang umum, banyak jumlahnya, dan mudah didapati. Aktin didapati dalam wujud monomer-monomer bilobal globular yang disebut G-aktin yang secara normal mengikat satu molekul ATP untuk tiap-tiap monomer. G-aktin itu nantinya akan berpolimerisasi untuk membentuk fiber-fiber yang disebut F-aktin. Polimerisasi ini merupakan suatu proses yang menghidrolisis ATP menjadi ADP dengan ADP yang nantinya terikat pada unit monomer F-aktin.

2. Mekanisme Kontraksi dan Relaksasi Otot LurikGerakan otot lurik tentu dibawah komando atau suatu kontrol yang disebut impuls saraf motor.Mekanisme kerja otot pada dasarnya melibatkan suatu perubahan dalam keadaan yang relatif dari filament-filamen aktin dan myosin.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 sebagai konsekuensi 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 reduksi yang sama besarnya. Model ini mengatakan bahwa gaya kontraksi otot itu dihasilkan oleh suatu proses yang membuat beberapa set filamen tebal dan tipis dapat bergeser antar sesamanya.3. Struktur Otot PolosMakhluk 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 pada metabolismenya. Otot cardiac harus beroperasi secara kontinu sepanjang usia hidup dan lebih banyak tergantungpada metabolisme secara aerobik. Otot cardiac juga secara spontan dirangsang oleh otot jantung itu sendiri disbanding oleh rangsangan saraf eksternal (=rangsangan volunter). Di samping itu, otot halus berperan dalam kontraksi yang lambat, tahan lama, dan tanpa melalui rangsang eksternal seperti pada dinding usus, uterus, pembuluh darah besar. Otot halus disini memiliki sifat yang sedikit berbeda dibanding otot lurik. Otot halus atau sering dikatakan 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:

- Aktivitas maksimum ATPase hanya sekitar 10% dari otot lurik

- Berinteraksi dengan aktin hanya saat salah satu rantai ringannya terfosforilasi- Membentuk filamen-filamen tebal dengan cross-bridges yang tak begitu teratur serta tersebar di seluruh panjangfilamen tebal

Otot polos terdapat di dinding usus, dinding lambung (gaster, stomach), kandung kemih, peranakan (uterus), dinding pembuluh darah, dan organ dalam yang lain.4. Mekanisme Kontraksi dan Relaksasi otot polosFilamen-filamen tipis otot halus memang mengandung Aktin dan Tropomiosin namun tak seberapa mengandung Troponin. Kontraksi otot halus tetap dipicu oleh Ca2+ karena miosin rantai ringan kinase (=myosin light chain kinase / MLCK) secara enzimatik akan menjadi aktif hanya jika Ca2+-kalmodulin hadir. MLCK merupakan sebuah enzim yang memfosforilasi rantai ringan miosin sehingga menstimulasi terjadinya kontraksi otot. halus. Proses kontraksi otot halus secara kimiawi. Konsentrasi intraselular [Ca2+] bergantung pada permeabilitas membran plasma sel otot halus terhadap Ca2+. Permeabilitas otot halus tersebut dipengaruhi oleh sistem saraf involunter atau autonomik. Saat [Ca2+] meningkat, kontraksi otot halus dimulai. Saat [Ca2+] menurun akibat pengaruh Ca2+- ATPase dari membran plasma, MLCK kemudian dideaktivasi. Lalu, rantai ringan terdefosforilasi oleh miosin rantai ringan phosphatase dan otot halus kembali rileks. Tahap-tahap kontraksi yang terjadi pada otot halus ternyata 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 gaya tegang selama rentang waktu cukup lama namun mengkonsumsi ATP dengan laju konsumsi rendah.5. Kontraksi otot secara keseluruhan dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain : Treppe atau staircase effect, yaitu meningkatnya kekuatan kontraksi berulang kali pada suatu serabut otot karena stimulasi berurutan berseling beberapa detik. Pengaruh ini disebabkan karena konsentrasi ion Ca2+ di dalam serabut otot yang meningkatkan aktivitas miofibril.

Summasi, berbeda dengan treppe, pada summasi tiap otot berkontraksi dengan kekuatan berbeda yang merupakan hasil penjumlahan kontraksi dua jalan (summasi unit motor berganda dan summasi bergelombang). Fatique adalah menurunnya kapasitas bekerja karena pekerjaan itu sendiri. Tetani adalah peningkatan frekuensi stimulasi dengan cepat sehingga tidak ada peningkatan tegangan kontraksi. Rigor terjadi bila sebagian terbesar ATP dalam otot telah dihabiskan, sehingga kalsium tidak lagi dapat dikembalikan ke Retikulum Sarkoplasma melalui mekanisme pemompaan.6. Otot Jantungjantung mempunyai otot yang menyerupai otot polos, tetapi mempunyai struktur yang berbeda di bawah mikroskop dan mempunyai pola pengaturan kontraksi yang berbeda pula. Otot jantung mempunyai gambaran mikroskopis mirip dengan otot bercorak, kecuali inti selnya terdapat di bagian tengah. Selain itu, serabut-serabut otot jantung saling berhubungan pada ujungnya, sedangkan serabut otot bercorak tidak saling berhubungan. Tempat serabut otot jantung berhubungan dinamakan intercalated-disc. Kontraksi otot jantung teIjadi akibat rangsangan yang berasal dari bagian tertentu jantung. Rangsangan berasal dari lokasi yang menghasilkan denyut listrik yang terdapat di serambi kanan (SA node) dan di pertemuan serambi dan bilik di garis tengah (AVnode). Dengan demikian, jantung mempunyai kemampuan untuk mengatur kontraksinya sendiri. Walaupun demikian, SA-node dan AV-node itu masih berada di bawah pengaruh sistem saraf tidak sadar (saraf otonom). Denyut jantung akan bertambah cepat atau berkurang sesuai pengaturan saraf ini yang antara lain dipengaruhi juga oleh emosi.Untuk dapat berfungsi dengan baik, otot jantung mendapat oksigen dan nutrisi yang diantarkan a.coronaria Penyumbatan arten ini dapat mematikan jaringan otot yang diurusnya.B. Tulang

1. Struktur Tulang

Tulang merupakan kerangka tubuh yang menyebabkan tubuh dapat berdiri tegak, Tempat melekatnya otot-otot sehingga memungkinkan jalannya pembuluh darah, tempat sumsum tulang dan syaraf yang melindungi jaringan lunak, juga tulang merupakan organ yang dibutuhkan manusia untuk mengangkat dan membawa barang-barang yang berat. Intinya tulang adalah organ yang kita butuhkan untuk melakukan aktifitas seharihari. Sehingga kita tidak dapat membayangkan bagaimana terganggunya kita bila ada kerusakan yang terjadi pada tulang kita.

Tulang secara macro atau penglihatan kasar:1. ossa longa (Tulang panjang)

2. ossa brevia (Tulang pendek)

3. ossa plana (Tulang gepeng)

4. ossa pneumatica (Tulang berongga)

5. ossa irregular (Tulang tidak beraturan)Ada 4 fungsi utama jaringan tulang :

1. Fungsi mekanik, sebagai penyokong tubuh dan tempat melekat jaringan otot untuk pergerakan. Otot merupakan alat gerak aktif, sedangkan tulang merupakan alat gerak pasif.

2. Fungsi Protektif, Melindungi berbagai alat vital dalam tubuh dan juga sumsum tulang.3. Fungsi Metabolik, Sebagai cadangan dan tempat metabolisme berbagai mineral yang penting seperti kalsium dan phospat.4. Fungsi Hemopetik, berlangsungnya proses pembentukan dan perkembangan sel darah.Bagian luar tulang ( bagian yang keras ) disebut tulang kortikal, dimana bagian ini sudah mengalami klasifikasi sehingga terlihat sangat kokoh, kompak dan kuat. Sedangkan bagian dalam yang berpori dan berongga disebut tulang trabekular, bagian ini belum terklasidikasi sempurna, sehingga bersifat porous atau berpori.2. Komposisi TulangTulang terdiri dari 2 bahan:

1. Matrik yang kaya mineral (70%) = Bone (Tulang yang sudah matang)2. Bahan-bahan organik (30%) yang terdiri dari:a. Sel (2%) :

- Sel Osteoblast : yang membuat matrik (bahan) tulang / sel pembentuk tulang

- Sel Osteocyte : mempertahankan matrik tulang

- Sel Osteoclast : yang menyerap osteoid (95%) (resorbsi) bahan tulang (matrik) / sel yang menyerap tulang.

b. Osteoid (98%) : Matrik (bahan) tulang yang mengandung sedikit mineral (osteoid=tulang muda).

3. Pembentukan Tulang

Pembentukan tulang manusia dimulai pada saat masih janin dan umumnya akan bertumbuh dan berkembang terus sampai umur 30 sampai 35 tahun. Berikut adalah gambaran pembentukan tulang:

Dari grafik massa tulang mulai bertumbuh sejak usia nol. Sampai usia 30 atau 35 tahun ( tergantung individual ) pertumbuhan tulang berhenti, dan tercapai puncak massa tulang. Puncak massa tulang belum tentu bagus, tapi diumur itulah tercapai puncak massa tulang manusia. Bila dari awal proses pertumbuhan, asupan kalsium selalu terjaga, maka tercapailah puncak massa tulang yang maksimal, tapi bila dari awal pertumbuhan tidak terjaga asupan kalsium serta gizi yang seimbang, maka puncak massa tulang tidak maksimal. Pada usia 0 30/35 tahun, disebut modeling tulang karena pada masa ini tercipta atau terbentuk MODEL tulang seseorang. Sehingga lain orang, lain pula bentuk tulangnya. Pada usia 30 35 tahun, pertumbuhan tulang sudah selesai, disebut remodeling dimana modeling sudah selesai tinggal proses pergantian tulang yang sudah tua diganti dengan tulang yang baru yang masih muda.

Secara alami setelah pembentukan tulang selesai, maka akan terjadi penurunan massa tulang. Hal ini bisa dicegah dengan menjaga assupan kalsium setelah tercapainya puncak massa tulang. Dengan assupan kalsium 800 1200 mg perhari, puncak massa tulang ini bisa dipertahankan. Di pasaran sudah beredar asupan kalsium dan vit.D3 yang dilengkapi EPO dengan nama dagang EPOCALDI mengandung kalsium 400 mg, Vit D3 50 iu dan EPO 400 mg, dengan mengkonsumsi EPOCALDI 2 x sehari, bisa mempertahankan puncak massa tulang.

Massa tulang dipertahankan untuk mencegah penurunan massa tulang, dimana penurunan massa tulang ini akan mengakibatkan berkurangnya kepadatan tulang, dan tulang akan mengalami osteoporosis. Jadi selagi masih bisa, Jagalah massa tulang dari sekarang jangan biarkan menurun massanya pertahankan puncak massanya agar jangan terjadi osteoporosis. Karena osteoporosis lebih baik dicegah dengan cara asupan kalsium yang cukup setelah usia 30 atau 35 tahun.

BAB III

Penutup

A. Kesimpulan

Tulang dan otot mempunyai struktur yang saling berhubungan. Keduanya mempunyai serat collagen yang merupakan serabut sangat kuat. Perbedaannya terletak pada sifat jaringan yang berada di sekitar serat collagen itu. Tulang dibentuk jaringan utama yang terdiri dari kalsium yang kaku sedangkan pada otot diisi sel atau serabut otot yang dapat berkontraksi.