ANATOMI
FISIOLOGI OTOT
ANATOMI
FISIOLOGI OTOT
A. Fisiologi Otot Kerangka
1. Definisi otot rangka
Otot
merupakan suatu organ yang memungkinkan tubuh dapat bergerak.. Gerak sel
terjadi karena sitoplasma mengubah bentuk, Pada sel-sel, sitoplasma ini
merupakan benang-benang halus yang panjang disebut miofibril. Kalau sel otot
mendapat rangsangan maka miofibril akan memendek. Dengan kata lain sel otot
akan memendekkan dirinya ke arah tertentu (berkontraksi).
2. Jenis-jenis otot
a.
Otot skelet
( lurik, volunter )
Yaitu otot yang menimbulkan
pergerakan pada rangka, tulang rawan , atau otot ; dikendalikan oleh sistem
saraf pusat, serat menunjukkan garis-garis melintang. Otot lurik umumnya
melekat pada tulang sebagai daging.
b. Otot tidak bergaris ( polos,
involunter )
Otot ini ditemukan di dinding visera
dan pembuluh darah, dikendalikan melalui sistem saraf autonom, serat tidak
menunjukkan garis melintang.
c.
Otot
jantung
Otot ini hanya terdapat pada
jantung.
3. Otot kerangka tubuh
a.
Otot
kepala
Otot bagian ini dibagi menjadi 5 :
1) Otot pundak kepala: fungsinya
sebagian kecil membentuk gales aponeurotika disebut juga muskulus
oksipitifrontalis, dibagi menjadi 2 :
a.
Muskulus
frontalis, fungsinya mengerutkan dahi dan menarik dahi mata
b. Oksipitalis terletak di bagian
belakang, fungsinya menarik kulit ke belakang.
2) Otot wajah berbagi atas :
a) Otot mata (muskulus rektus okuli)
dan otot bola mata sebanyak 4 buah
b) Muskulus oblikus okuli /otot bola
mata sebanyak 2 buah, fungsinya memutar mata
c) Muskulus orbikularis okuli/ otot
lingkar mata terdapat disekeliling mata, fungsinya sebagai penutup mata atau
otot sfingter mata
d)
Muskulus
levator palpebra superior terdapat pada kelopak mata. Fungsinya
menarik, mengangkat kelopak mata atas pada waktu membuka
mata
3) Otot mulut/bibir dan pipi, terbagi
atas :
a) Muskulus triangularis dan muskulus
orbikularis oris/otot sudut mulut, fungsinya menarik sudut mulut ke bawah
b) Muskulus quadratus labii superior,
otot bibir atas mempunyai origo pinggir lekuk mata menuju bibir atas dan hidung
c) Muskulus quadratus labii inferior,
terdapat pada dagu merupakan kelanjutan pada otot leher. Fungsinya menarik
bibir ke bawah atau membentuk mimik muka ke bawah
d) Muskolus buksinator, membentuk
dinding samping rongga mulut. Origo pada taju mandibula dan insersi muskulus
orbikularis oris. Fungsinya untuk menahan makanan waktu mengunyah
e) Muskulus zigomatikus/otot pipi, fungsinya
untuk mengangkat dagu mulut ke atas waktu senyum.
4) Otot pengunyah/otot yang bekerja
waktu mengunyah , terbagi atas:
a) Muskulus maseter, fungsinya
mengangkat rahang bawah pada waktu mulut terbuka
b) Muskulus temporalis fungsinya menarik
rahang bawah ke atas dan ke belakang
c) Muskulus pterigoid internus dan
eksternus , fungsinya menarik rahang ke bawah ke depan
5) Otot lidah sangat berguna dalam
dalam membantu pancaindra untuk mengunyah terb
Muskulus genioglosus, fungsinya mendorong
lidah ke depan.Muskulus stiloglosus, fungsinya menarik lidah ke atas dan
ke belakang.
4. Otot leher
Bagian otot ini terbagi 3, yaitu :
a.
Muskulus
platisma, terdapat di samping leher menutupi sampai bagian dada. berfungsi
menekan mandibula, menarik bibir ke bawah dan mengerutkan kulit bibir.
b. Muskulus sternokleidomastoid
disamping kiri kanan leher ada suatu tendo sangat kuat. Fungsinya menarik
kepala ke samping, ke kiri, dan ke kanan, memutar kepala dan kalau keduannya
bekerja sama merupakan fleksi kepala ke depan disamping itu sebagai alat bantu
pernafasan
c.
Muskulus
longisimus kapitis, terdiri dari splenius dan semispinalis kapitis. Ketiga otot
ini terdapat di belakang leher, terbentang dari belakang kepala ke prosesus
spinalis korakoid. Fungsinya untuk menarik kepala belakang dan menggelengkan
kepala.
5. Otot bahu
Otot bahu hanya meliputi sebuah
sendi saja dan membungkus tulang pangkal lengan dan tulang belikat akromion
yang teraba dari luar.
a.
M. Deltoid
(otot segitiga), otot ini membentuk lengkung bahu dan berpangkal di bagian sisi
tulang selangka ujung bahu, balung tulang belikat dan diafise tulang pangkal
lengan. Di antara otot ini dan taju besar tulang pangkal lengan
terdapat kandung lendir. Fungsinya mengangkat lengan sampai mendatar.
b. M. Subskapularis (otot depan tulang
belikat) otot ini mulai dari bagian depan tulang belikat, menuju taju kecil
tulang pangkal lengan, d bawah uratnya terdapat kandung lendir. Fungsinya
menengahkan dn memutar tulang humerus ke dalam.
c.
M.
Supraspinatus (otot atas balung tulang belikat). Otot ini berpangkal dilekuk
sebelah atas menuju ke taju besar tulang pangkal lengan.fungsinya mengangkat
lengan.
d. M. Infraspinatus (otot bawah balung
tulang belikat). Otot ini berpangkal dilekuk sebelah bawah balung tulang
belikat dan menuju ke taju besar tulang pangkal lengan. Fungsinya memutar
lengan keluar.
e.
M.teres
mayor (otot lengan bulat besar). Otot ini berpangkal di siku bawah tulang belikat
dan menuju ke taju kecil tulang pangkal lengan. Di antar otot lengan bulat
kecil dan otot lengan lengan bulat besar terdapat kepala yang panjang
dari muskulus triseps brakii. Fungsinya bisa memutar lengan ke dalam.
f.
M. Teres
minor (otot lengan belikat kecil). Otot ini berpangkal disiku sebelah luar
tulang belikat dan menuju ke taju besar tulang pangkal. Fungsinya memutar
lengan ke luar.
6. Otot dada
a.
Otot dada
besar (muskulus pektoralis mayor). Pangkalnya terdapat diujung tengah selangka,
tulang dada dan rawan iga. Fungsinya dapat memutar lengan kedalam dan
menengahkan lengan., menarik lengan melalui dada, merapatkan lengan kedalam.
b. Otot dada kecil (muskulus pektoralis
minor).terdapat dibawah otot dada besar, berpangkal di iga III,IV, dan V menuju
ke prosesus korakoid. Fungsinya menaikkan tulang belikat dan menekan bahu.
c.
Otot bawah
selangka (muskulus sublavikula). Terdapat diantar tulang selangka dan ujung iga
I, bagian dada atas sebelah bawah os klavikula. Fungsinya menentapkan tulang
selangka disendi sebelah tulang dada dan menekan sendi bahu ke bawah dan
kedepan.
d. Otot gergaji depan (muskulus seratus
anterior). Berpangkal di iga I sampai IX dan menuju ke sisi tengah tulang
belikat, tetapi yang terbanyak menuju ke bawah.
e.
Otot dada
sejati yaitu otot-otot sela iga luar dan otot sels-sela iga dalam. Fungsinya
mengangkat dan menurunkan iga waktu bernapas. Otot dada bagian dalam disebut
juga otot dada sejati, yaitu dada yang membantu perapasan terdirir dari;
1) Muskulus interkostalis eksternal dan
internal terdapat diantara tulang-tulang iga. Fungsinya mengangkat dan
menurunkan tulang iga ke atas dan ke bawah pada waktu bernapas.
2) Muskulus diafragmatikus,
merupakan alat istimewa yang ditengahnya mempunyai aponeurosis yang disebut
sentrum tendineum. Bentuknya melengkung ke atas mengahadap ke rongga toraks,
mempunyai lobang tempat lalu aorta vena kava dan esofagus. Fungsinya menjadi
batas antara rongga dada dan rongga perut. Kontraksi dan relaksasinya
memperkecil serta memperbesar rongga dada waktu bernapas.
7. Otot perut
a.
Muskulus
abdominis inetrnal (dinding perut). Garis di tengah dinding perut dinamakan
linea alba, otot sebelah luar (muskulus abdominis ekternal). Otot yang tebal
dinamakan aponeurosis, memebentuk kandung otot yang terdapat disebelah kiri dan
kanan linea itu.
b. Lapisan sebelah luar sekali dibentuk
otot miring luar (muskulus obliqus eksternus abdominasi). Berpangkal pada iga V
yang bawah sekali. Serabut ototnya yang sebelah belakang menuju ke tepi tulang
panggul (krista iliaka). Serabut yang depan menuju linea alba. Serabut yang
tengah membentuk ikat yang terbentang dari spina iliaka anterior superior ke
simfisis.
c.
Lapisan
kedua dibawah otot dibentuk oleh otot perut dalam ( M.obliqua internus
abdominis). Serabut miring menuju ke ats dan ke tengah . Aponeurosis terbagi 2
dan ikut membentuk kandung otot perut lurus mulai dari pedang rawan iga III
dibawah dan menuju ke simfisis. Otot ini mempunyai 4 urat melintang.
d. Muskulus transversus abdominis,
merupakan xifoid menuju artikule ke kosta III terus ke simfisis. Otot ini
membentuk 4 buah urat yang bentuknya melintang dibungkus oleh muskulus rektus
abdominis otot vagina
Otot yang masuk ke dalam formasi
bagian bawah dinding perut atau dinding abdominal posterior :
1) Muskulus psoas, terletak di belakang
difragma bagian bawah mediastinum, berhubungan dengan quadratus lumborum di
dalamnya terdapat arteri, vena dan kelenjar limfe
2) Muskulus iliakus terdapat pada sisi
tulang ilium, sebelah belakang berfungsi menopang sekum, dan sebelah depan
menyentuh kolon desenden
8. Otot punggung
a.
Otot yang
menggerakkan lengan
1) Trapezius (otot kerudung). Terdapat
di semua ruas-ruas tulang punggung. Berpangkal di tulang kepala belakang.
Fungsinya mengangkat dan menarik sendi bahu. Bagian atas menarik skapula ke
bagian medial dan yang bawah menarik ke bagian lateral.
2) Muskulus latisimus dorsi (otot
punggung lebar), berpangkal pada ruas tulang punggung yang kelima dari bawah
fasia lumboid, tepi tulang punggung dan iga III dibawah, gunanya menutupi
ketiak bagian belakang, menengahkan dan memutar tulang pangkal lengan kedalam.
3) Muskulus rumboid (otot belah
ketupat)., berpangkal dari taju duri , dari tulang leher V, ruas tulang
punggung V, disini menuju ke pinggir tengah tulang belikat. Gunanya
menggerakkan tulang belikat ke atas dan ke tengah.
b. Otot antara ruang tulang belakang
dan iga
Otot yang bekerja menggerakkan tulang
iga atau otot bantu pernafasan terdiri dari 2 otot yaitu :
1) Muskulus Seratus posterior inferior
atau otot gergaji belakang bawah
Terletak dibawah otot punggung
lebar, berpanggal di fasia lumbodorsalis dan menuju ke iga V dari bawa. Gunanya
menarik tulang iga ke bawah pada waktu berbafas.
2) Musklus seratus posterior, terletak
di bawah otot belah ketupat dan berpangkal di ruas tulang leher ke enam dan ke
tujuh dari ruas tulang pubnggung yang ke 2. Gunanya menrik tulang iga ke atas
waktu inspirasi
c.
Otot
punggung sejati
1) Muskulus interspinalis tranversi dan
muskulus semispinalis, terdapat antara kiri kanan prosesus tranversus dan
prosesus spina. Fungsinya untuk sikap dan pergerakan tulang belakang
2) Muskulus sakrospinalis (muskulus
eroktor spina) terlatak di samping ruas tulang belakang kiri dan kanan.
Fungsinya memelihara dan menjaga kedudukan kolumna vertebra dan pergerakan dari
ruas tulang belakang
3) Muskulus quadratus lumborum,
terletak anatara krista iliaka dan os kosta, terdiri dari dua lapisan; fleksi
dari vertebra lumbalis dan diamping itu juga merupakan dinding bagian belakang
rongga perut.
9. Otot pangkal lengan
1. Otot-otot ketul atau fleksor
a.
Muskulus
bisep braki (otot lengan berkepala dua) otot ini meliputi dua buah sedi dan
mempunya dua buah kepala (kaput). Kepala yang panjang melekat di dalam sendi
bahu, kepala yang pendek melekatnya di sebelah luar dan yang kedua di sebelah
dalam. Otot itu kebawah menuju ke tulang pengumpil. Di bawah urat nya terdapat
kandung lendir. Fungsi nya membengkokkan lenga bawah siku meratakan hasta dan
mengangkat lengan.
b. Muskulus brakialis (otot lengan
dalam) Otot ini berpangkal di bawah otot segi tiga di tulang pangkal lengan dan
menuju taju di pangkal tulang hasta funsinya membengkokkan lengan bawah siku
c.
Muskulus
korakobrakialis otot ini berpanglal di prosesus korakoid dan menuju ke tulang
pangkal lengan. Funginya mengangkat lengan
2. Otot-otot kedang (ekstensor)
Muskulus triseps braki (oto lengan
berkepala tiga)
a.
Kepala
berpangkal di sebelah belakang tulang pagkal lengan dan menuju ke bawah
kemudian bersatu dengan yang lain
b. Kepala dalam dimulai di sebelah
dalam tulang pangkal lengan
c.
Kepala
panjang dimulai pada tulang dibawah sendi dan ketiganya mempunyai sebelah urat
yang melekat di olekrani.
10. Otot-otot sekitar panggul
Otot ini berasal dari tulang panggul
atau kolumna vertebralis menuju ke pangkal paha
a.
Sebelah
depan bagian dalam dari panggul terdapat :
1) Muskulus psoas mayor. Terbentang
dari prosesus tranfersi lumbalis menuju trokantel minor dan iliakus
2) Muskulus iliakus, berasal dari fosa
iliaka menuju trokanter minor
3) Muskulus psoas minor yang terletak
di muka psoas manyor. Ketiga otot ini di sebut juga otot iliopsoas, fungsinya
mengangkat dan memutar tungkai ke bagian luar.
b. Sebelah belakang bagian luar
terdapat
1) Muskulus gluteos maksimus merupakan
otot yang terbesar yang terdapat di sebelah lua panggul membentuk bokong.
Fungsinya, antagonis dari iliopsoas yaitu rotasi fleksi dan endorotasi femur
2) Muskulus gluteos medius dan minimus,
terdapat dibagian belakang sendi panggul dibawah gluteos maksimus. Fungsinya,
abduksi dan endorotasi dari femur dan bagian medius eksorotasi femur
11. Otot gerak bawah
a.
Otot
tungkai atas
Otot tungkai atas
( otot paha ), mempunyai selaput pembugkus yang
sangat kuat dan di sebut fasia lata
yang di bagi atas 3 golongan yaitu :
1) Muskulus abduktor
terdiri dari :
a) Muskulus abduktor
maldanus sebelah dalam
b) Muskulus abduktor
brevis sebelah tengah
c) Muskulus
abduktor longus sebelah luar
Ketiga otot ini
menjsdi satu yang di sebut muskulus
abduktor femoralis. Fungsinya menyelenggarakan
gerak abduksi pada femur.
2) Muskulus ekstensor (
quadriseps femoris ) otot berkepala empat.
Otot ini merupakan otot terbesar dari :
3) Muskulus rektus femoris
4) Muskulus vastus
leteralis eksternal
5) Muskulus vastus
medialis internal
6) Muskulus vastus
intermedial
7) Otot fleksor
femori ( Terdapat di bagian belakang bagian
paha ) terdiri dari :
a) Biseps femoris
otot berkepala dua. Fungsinya membengkokkan paha
dan meluruskan tungkai bawah.
b) Muskulus semi
membranosus, otot seperti selaput. Fungsinya
membengkokkan tungkai bawah.
c) Muskulus semi
tendinosus, otot seperti urat, fungsinya
membengkokkan urat bawah serta memutar kedalam.
d) Muskulus sartorius,
otot penjahit, bentuknya panjang seperti
pita, terdapat di bagian paha, fungsi
: eksorotasi femur memutar memutar ke luar
pada waktu lutut mengetul, serta membantu gerakan
fleksi femur dan membengkok keluar.
b. Otot tungkai bawah
Terdiri dari
1) Otot tulang kering
depan muskulus tibialis anterior. Fungsinya
mengangkat pinggir kaki sebelah tengah dan
membengkokkan kaki.
2) Muskulus ekstensor
talangus longus. Fungsinya meluruskan jari
telunjuk ke tengah jari, jari manis dan
kelingking kaki.
3) Otot kedang
jempol, fungsinya meluruskan ibu jari kaki.
Urat-urat tersebut terpaut oleh ikat
melintang dan ikan silang sehingga otot
itu bisa membengkokkan kaki ke atas.
Otot-otot yang terdapat di belakang
mata kaki luar dipaut oleh ikat
silang dan ikat melintang. Berfungsi
dapat mengangkat kaki sebelah luar.
4) Otot ketul empu
kaki panjang ( muskulus falangus longus ).
Berpangkal pada betis, uratnya melewati
tulang jari dan melekat pad ruas jari
kaki. Fungsinya membengkokkan empu kaki.
5) Otot tulang betis
belakang ( muskulus tibialis posterior ).
Berpangkal pada selaput antara tulang dan
melekat pada pangkal tulang kaki. Fungsinya
dapat membengkokkan kaki di sendi tumit dan
telapak kaki dan telapak kaki sebelah
ke dalam.
6) Otot kedang jari
bersama. Letaknya di punggung kaki,
fungsinya dapat meluruskan kaki ( muskulus
ekstensor falangus ).
Sel otot dapat
dirangsang secara kimia, listrik dan
mekanik untuk menimbulkan suatu potensial
aksi yang di hantarkan sepanjang membran sel.
Sel ini mengandung protein kontraktil dan
mempunyai mekanisme yang di aktivitasi oleh
potensial aksi. Kira – kira 40% dari
seluruh tubuh terdiri dari otot rangka,
kontraksi dapat di terapkan pada semua
jenis otot.
Otot kerangka
terdiri dari serabut otot tersendiri yang
merupakan komplejs bangunan susunan saraf.
Kebanyakan otot kerangka dimulai dan
berakhir dalam tendo serta serabut otot
yang tersusun sejajar di antara ujung
tendinosa, sehingga tenaga kontraktil unit
bersifat aditif. Tiap serabut otot
merupakan suatu sel tunggal, multinoklear,
panjang dan silindris. Serabut otot di
bentuk dari fibril yang di bagi ke
filamen tersendiri dan di bentuk dari
protein kontraktil.
12.
Fisiologi Otot Kerangka
Sel otot
dapat dirangsang secara kimia, listrik dan mekanik untuk menimbulkan suatu
potensial aksi yang dihantarkan sepanjang membran sel. Sel ini mengandung
protein kontraktil dan mempunyai mekanisme yang diaktifasi oleh potensial aksi.
Kira-kira 40% dari seluruh tubuh terdiri dari otot rangka, kontraksi dapat
diterapkan pada semua jenis otot.
a.
Susunan otot kerangka
Otot
kerangka terdiri dari serabut otot tersendiri yang merupakan kompleks bangunan
susunan saraf. Kebanyakan otot kerangka dimulai dan berakhir dalam tendo serta
serabut otot yang tersusun sejajar diantara ujung tendinosa, sehingga tenaga
kontraktil unit bersifat aditif. Tiap serabut otot merupakan suatu sel tunggal,
multinuklear, panjang dan silindris. Serabut otot dibentuk dari fibril yang
dibagi ke filamen tersendiri dan dibentuk dari protein kontraktil.
1)
Serat otot rangka
Semua otot
rangka dibentuk sejumlah serat yang diameternya berkisar 10-80 mikrometer.
Masing-masing serat ini terbuat dari rangkaian subunit yang lebih kecil.
Sebagian besar dari otot serat-seratnya membentang di sepanjang otot.
2)
Sarkolema
Membran sel
dari serat otot terdiri dari membran sel yang disebut plasma, yaitu lapisan
tipis bahan polisakarida yang mengandung sejumlah serat kolagen tipis. Pada
ujung serat otot lapisan sarkolema ini bersatu dengan serat tendo dan berkumpul
menjadi berkas untuk membentuk tendo otot yang menyisip pada tulang.
3)
Miofibril
Setiap serat
otot mengandung beberapa ratus sampai beberapa ribu miofibril. Setiap miofibril
terletak berdampingan, memiliki 1500 filamen miosin dan 3000 filamen aktin yang
merupakan molekul protein polimer besar yang bertanggung jawab untuk kontraksi
otot. Filamen miosin dan aktin sebagian besar saling bertautan sehingga
menyebabkan miofibril memiliki pita terang dan gelap yang selang seling.
4)
Sarkoplasma
Miofibril
yang terpendam dalam serat otot terdiri dari unsur-unsur intraseluler. Cairan
sarkoplasma mengandung kalium, fosfat dan enzim protein dalam jumlah besar.
Miofibril berkontraksi membutuhkan sejumlah besar adenosin trifosfat (ATP) yang
dibentuk oleh mitokondria.
5)
Retikulum sarkoplasmik
Di dalam
sarkolema terdapat banyak retikulum endoplasma yang dalam serat otot disebut
retikulum sarkolema yang mempunyai susunan khusus dalam pengaturan kontraksi
otot. Semakin cepat kontraksi suatu otot semakin banyak retikulum sarkolema.
b.
Sifat Listrik Otot Kerangka
Kejadian listrik dan aliran ion dalam otot kerangka yang mendasarinya sama dengan yang ada dalam saraf. Walaupun ada perbedaan kuantitatif dalam waktu dan besar. Potensial membran istirahat 90 mv. Potensial aksi berlangsung 2-4 m/det dan dihantarkan sepanjang serabut otot sekitar 5 m/det. Masa refrakter absolute selama 1-3 m/det dan polarisasi (gelombang listrik) susulan relativ memanjang.
Kejadian listrik dan aliran ion dalam otot kerangka yang mendasarinya sama dengan yang ada dalam saraf. Walaupun ada perbedaan kuantitatif dalam waktu dan besar. Potensial membran istirahat 90 mv. Potensial aksi berlangsung 2-4 m/det dan dihantarkan sepanjang serabut otot sekitar 5 m/det. Masa refrakter absolute selama 1-3 m/det dan polarisasi (gelombang listrik) susulan relativ memanjang.
1)
Respons kontraktil
Walaupun
suatu respon normal tidak terjadi tanpa yang lain namun sifat fisiologinya
berbeda, depolarisasi membran serabut otot normalnya di mulai pada lempeng
akhir motorik, struktur khusus ujung saraf motorik potensial aksi hantaran
sepanjang serabut otot melalui respons kontraktil.
2)
Potensial Aksi Otot
Potensial
aksi dalam saraf dapat di terapkan pada serat otot rangka. Serat otot rangka
demikian besarnya sehingga potensial aksi sepanjang membran permukaannya hampir
tidak menimbulkan aliran dalam serat.
Untuk menimbulkan kontraksi, arus listrik ini harus menembus di sekitar myofibril yang terpisah penyebarannya sepanjang tubulus transversa yang menembus seluruh jalan melalui serat otot dari satu sisi ke sisi lain. Hal ini menyebabakan retikulum sarkolemik segera melepaskan ion-ion kalsium ke sekitar myofibril dan ion kalsium ini menimbulkan kontraksi.
Untuk menimbulkan kontraksi, arus listrik ini harus menembus di sekitar myofibril yang terpisah penyebarannya sepanjang tubulus transversa yang menembus seluruh jalan melalui serat otot dari satu sisi ke sisi lain. Hal ini menyebabakan retikulum sarkolemik segera melepaskan ion-ion kalsium ke sekitar myofibril dan ion kalsium ini menimbulkan kontraksi.
c.
Mekanisme Umum Kontraksi Otot
Timbul dan berakhirnya kontraksi otot terjadi dalam urutan sebagai berikut :
Timbul dan berakhirnya kontraksi otot terjadi dalam urutan sebagai berikut :
1)
Potensial aksi berjalan sepanjang sebuah saraf motorik sampai ke ujung serat
saraf.
2)
Setiap ujung saraf menyekresi substansi neurotransmitter yaitu asetikolin dalam
jumlah sedikit.
3)
Asetikolin bekerja untuk area setempat pada membrane serat otot guna membuka
saluran asetikolin melalui molekul-molekul protein dalam membran serat otot.
4)
Terbukanya saluran asetikolin memungkinkan sejumlah besar ion natrium mengalir
ke bagian dalam membran serat otot pada titik terminal saraf. Peristiwa ini
menimbulkan potensial aksi serat saraf.
5)
Potensial aksi berjalan sepanjang membran saraf otot dengan cara yang sama
seperti potensial aksi berjalan sepanjang membrane saraf.
6)
Potensial aksi akan menimbulkan depolarisasi membran serat otot, berjalan dalam
serat otot ketika potensial aksi menyebabkan reticulum sarkolema melepas
sejumlah ion kalsium yang di simpan dalam reticulum ke dalam miofibril.
7) Ion
kalsium menimbulkan kekuatan menarik antara filamen aktin dan miosin,
yang meenyebabkan bergerak bersama-sama menghasilkan kontraksi.
Setelah kurang dari satu detik kalsium di pompakan kembali ke dalam reticulum sarkoplasma tempat ion-ion disimpan sampai potensial aksi otot yang baru lagi.
Setelah kurang dari satu detik kalsium di pompakan kembali ke dalam reticulum sarkoplasma tempat ion-ion disimpan sampai potensial aksi otot yang baru lagi.
d.
Kedutan Otot
Potensial aksi tunggal menyebabkan kontraksi singkat yang di ikuti oleh relaksasi, respon ini di namakan kedutan otot. Kedutan di mulai sekitar 2 mikrometer/detik setelah memulai depolarisasi membran. Sebelom depolarisasinmembran lengkap, lama kedutan bervariasi sesuai dengan jenis otot yang sedang diuji.
Potensial aksi tunggal menyebabkan kontraksi singkat yang di ikuti oleh relaksasi, respon ini di namakan kedutan otot. Kedutan di mulai sekitar 2 mikrometer/detik setelah memulai depolarisasi membran. Sebelom depolarisasinmembran lengkap, lama kedutan bervariasi sesuai dengan jenis otot yang sedang diuji.
e.
Mekanisme Molekular Kontraksi Otot
Pada keadaan relaksasi ujung-ujung filamen aktin berasal dari dua lempeng saling tumpang tindih nsatu sama lainnya. Pada waktu yang bersamaan menjadi lebih dekat pada filament myosin, tumpang tindih satu sama lain secara meluas. Lempeng ini di tarik oleh filament sampai ke ujung miosin.
Selam kontraksi kuat, filament aktin dapat di tarik bersama-sama, begitu eratnya sehingga ujung filament myosin melekuk. Kontraksi otot terjadi karena mekanisme pergeseran filament.
Kekuatan mekanisme di bentuk oleh interaksi jembatan penyeberangan dari filament miosin dengan filament aktin. Bila sebuah potensial aksi berjalan ke seluruh membran serat otot akan menyebabkan reticulum sakroplasmik melepaskan ion kalsium dalam jumlah besar yang dengan cepat menembus miofibril.
Pada keadaan relaksasi ujung-ujung filamen aktin berasal dari dua lempeng saling tumpang tindih nsatu sama lainnya. Pada waktu yang bersamaan menjadi lebih dekat pada filament myosin, tumpang tindih satu sama lain secara meluas. Lempeng ini di tarik oleh filament sampai ke ujung miosin.
Selam kontraksi kuat, filament aktin dapat di tarik bersama-sama, begitu eratnya sehingga ujung filament myosin melekuk. Kontraksi otot terjadi karena mekanisme pergeseran filament.
Kekuatan mekanisme di bentuk oleh interaksi jembatan penyeberangan dari filament miosin dengan filament aktin. Bila sebuah potensial aksi berjalan ke seluruh membran serat otot akan menyebabkan reticulum sakroplasmik melepaskan ion kalsium dalam jumlah besar yang dengan cepat menembus miofibril.
f.
Dasar Molekuler Kontraksi
Proses yang menimbulkan pemendekan unsur kontraktil di dalam otot merupakan peluncuran filament tipis diatas filament tebal, karena otot memendek maka filamen tipis dari ujung sarkomer saling mendekat, saat pendekatan filament ini tumpang tindih.
Peluncuran selama kontraksi otot dihasilkan untuk pemutusan dan pembentukan kembali hubungan antara aktin dan miosin menghasilkan gerakan selama kontraksi cepat. Sumber kontraksi cepat otot adalah ATP, hidrolisis ikatan antara gugugsan fosfat. Senyawa ini berhubungan dengan pelepasan tenaga dalam jumlah besar sehingga ikatan ini di namakan ikatan fosfat bertenaga tinggi.
Di dalam otot, hydrolysis ATP ke ADP dilakukan oleh protein kontraktil miosin. Proses depolarisasi serabut otot yang memulai kontraksi dinamakan perangkaian eksitasi kontraksi. Potensial aksi di hantarkan ke semua fibril di dalam serabut melalui pelepasan Ca2+ dari sisterna terminalis. Gerakan ini membuka ikatan myosin sehingga ATP dipecah dan timbul kontraksi.
Proses yang menimbulkan pemendekan unsur kontraktil di dalam otot merupakan peluncuran filament tipis diatas filament tebal, karena otot memendek maka filamen tipis dari ujung sarkomer saling mendekat, saat pendekatan filament ini tumpang tindih.
Peluncuran selama kontraksi otot dihasilkan untuk pemutusan dan pembentukan kembali hubungan antara aktin dan miosin menghasilkan gerakan selama kontraksi cepat. Sumber kontraksi cepat otot adalah ATP, hidrolisis ikatan antara gugugsan fosfat. Senyawa ini berhubungan dengan pelepasan tenaga dalam jumlah besar sehingga ikatan ini di namakan ikatan fosfat bertenaga tinggi.
Di dalam otot, hydrolysis ATP ke ADP dilakukan oleh protein kontraktil miosin. Proses depolarisasi serabut otot yang memulai kontraksi dinamakan perangkaian eksitasi kontraksi. Potensial aksi di hantarkan ke semua fibril di dalam serabut melalui pelepasan Ca2+ dari sisterna terminalis. Gerakan ini membuka ikatan myosin sehingga ATP dipecah dan timbul kontraksi.
g. ATP
Sebagai Sumber Energi untuk Kontraksi
Bila sebuah otot berkontraksi, timbul satu kerja yang memerlukan energi. Sejumlah ATP dipecah membentuk ADP selama proses kontraksi. Selanjutnya semakin hebat kerja yang dilakukan semakin besar jumlah ATP yang di pecahkan.
Proses ini akan berlangsung terus-menerus sampai filamen aktin menarik membran menyentuh ujung akhir filament myosin atau sampai beban pada otot menjadi terlalu besar untuk terjadinya tarikan lebih lanjut.
Bila sebuah otot berkontraksi, timbul satu kerja yang memerlukan energi. Sejumlah ATP dipecah membentuk ADP selama proses kontraksi. Selanjutnya semakin hebat kerja yang dilakukan semakin besar jumlah ATP yang di pecahkan.
Proses ini akan berlangsung terus-menerus sampai filamen aktin menarik membran menyentuh ujung akhir filament myosin atau sampai beban pada otot menjadi terlalu besar untuk terjadinya tarikan lebih lanjut.
h.
Hubungan Antara Kecepatan Kontraksi dan Beban
Sebuah otot akan berkontraksi sangat cepat bila berkontraksi tanpa melawan beban dan mencapai keadaan kontraksi penuh kira-kira dalam 0,1 detik untuk otot rata-rata.
Bila diberi beban, kecepatan kontraksi akan menurun secara progresif seirirng dengan penambahan beban. Bila beban meningkat sampai sama dengan kekuatan maksimum yang di lakukan otot tersebut, kecepatan kontraksi menjadi nol dan tidak terjadi kontraksi sama sekali walaupun terjadi aktifitas serat otot.
Penurunan kecepatan otot dengan beban ini karena beban pada otot yang berkontraksi kekuatannya berlawanan arah melawan kontraksi. Akibat kontraksi otot kekuatan otot netto yang tersedia menimbulkan kecepatan pemendekan akan berkurang secara seimbang.
Sebuah otot akan berkontraksi sangat cepat bila berkontraksi tanpa melawan beban dan mencapai keadaan kontraksi penuh kira-kira dalam 0,1 detik untuk otot rata-rata.
Bila diberi beban, kecepatan kontraksi akan menurun secara progresif seirirng dengan penambahan beban. Bila beban meningkat sampai sama dengan kekuatan maksimum yang di lakukan otot tersebut, kecepatan kontraksi menjadi nol dan tidak terjadi kontraksi sama sekali walaupun terjadi aktifitas serat otot.
Penurunan kecepatan otot dengan beban ini karena beban pada otot yang berkontraksi kekuatannya berlawanan arah melawan kontraksi. Akibat kontraksi otot kekuatan otot netto yang tersedia menimbulkan kecepatan pemendekan akan berkurang secara seimbang.
i.
Pembentukan Energi pada Kontraksi Otot
Bila suatu otot berkontraksi melawan suatu beban dikatakan otot itu melakukan kerja. Hal ini berarti ada energi yang dipindahkan dari otot ke beban eksternal. Misalnya untuk mengangkat suatu objek ke tempat yang lebih tinggi atau untuk mengimbangi tahanan pada waktu melakukan gerak, dalam perhitungan :
W = L x D
W = Hasil kerja
L = Beban
D = jarak gerakan terhadap beban
Energi yang dibutuhkan untuk melakuakan kerja berasal dari reaksi kimia dalam sel otot selama kontraksi.
Bila suatu otot berkontraksi melawan suatu beban dikatakan otot itu melakukan kerja. Hal ini berarti ada energi yang dipindahkan dari otot ke beban eksternal. Misalnya untuk mengangkat suatu objek ke tempat yang lebih tinggi atau untuk mengimbangi tahanan pada waktu melakukan gerak, dalam perhitungan :
W = L x D
W = Hasil kerja
L = Beban
D = jarak gerakan terhadap beban
Energi yang dibutuhkan untuk melakuakan kerja berasal dari reaksi kimia dalam sel otot selama kontraksi.
j.
Jenis Kontraksi
Kontraksi otot melibatkan pemendekan unsur otot kontraktil. Tetapi karena otot mempunyai unsur elastis dan kental dalam rangkaian dengan mekanisme kontraktil, maka kontraksi timbul tanpa suatu penurunan yang layak dalam panjang kesuluruhan otot. Kontraksi yang demikian disebut isometric. Kontaksi melawan beban tetap dengan pendektan ujung otot dinamakan isotonic.
Kontraksi otot yang kuat dan lama mengakibatkan kelelahan otot. Sebagian besar kelelahan akibat dari ketidakmampuan proses kontraksi dan metabolic serat otot untuk terus memberi hasil kerja yang sama dan akan menurun setelah aktivitas otot mengurangi kontraksi otot lebih lanjut. Hambatan aliran darah menuju ke otot yang sedang berkontraksi mengakibatkan kelelahan hamper sempurna karena kehilangan suplai makanan terutama kehilangan oksigen.
Kontraksi otot melibatkan pemendekan unsur otot kontraktil. Tetapi karena otot mempunyai unsur elastis dan kental dalam rangkaian dengan mekanisme kontraktil, maka kontraksi timbul tanpa suatu penurunan yang layak dalam panjang kesuluruhan otot. Kontraksi yang demikian disebut isometric. Kontaksi melawan beban tetap dengan pendektan ujung otot dinamakan isotonic.
Kontraksi otot yang kuat dan lama mengakibatkan kelelahan otot. Sebagian besar kelelahan akibat dari ketidakmampuan proses kontraksi dan metabolic serat otot untuk terus memberi hasil kerja yang sama dan akan menurun setelah aktivitas otot mengurangi kontraksi otot lebih lanjut. Hambatan aliran darah menuju ke otot yang sedang berkontraksi mengakibatkan kelelahan hamper sempurna karena kehilangan suplai makanan terutama kehilangan oksigen.
k.
Sistem Pengungkit Tubuh
Otot-otot bekerja dengan menggunakan tegangan pada tempat-tempat-tempat insersi di dalam tulang kemudian membentuk berbagai jenis sistem pengungkit yang diaktifkan oleh otot bisep untuk mengangkat lengan bawah. Suatu analisis mengenai sistem pengungkit tubuh bergantung pada:
1) Pengetahuan tentang tempat insersi otot.
Otot-otot bekerja dengan menggunakan tegangan pada tempat-tempat-tempat insersi di dalam tulang kemudian membentuk berbagai jenis sistem pengungkit yang diaktifkan oleh otot bisep untuk mengangkat lengan bawah. Suatu analisis mengenai sistem pengungkit tubuh bergantung pada:
1) Pengetahuan tentang tempat insersi otot.
2) Jaraknya
dari pengungkit
3) Panjang
lengan pengungkit
4) Posisi
pengungkit
Tubuh banyak
membutuhkan jenis pergerakan diantaranya membutuhkan kekuatan yang besar dan
jarak pergerakan yang jauh. Beberapa otot ukurannya panjang dan berkontraksi
lama dan yang lain berukuran pendek, mempunyai luas penampang lintang yang
besar serta menghasilkan kekuatan kontraksi yang ekstrem pada jarak yang
pendek.
a.
Sumber dan Metabolisme Tenaga
Kontraksi otot
memerluka tenaga. Otot merupakan suatu mesin untuk mengubah tenaga kimia ke
mekanik. Sumber cepat tenaga ini merupakan turunan fosfat organik kaya tenaga
di dalam otot. Sumber akhir merupakan metabolisme antar karbohidrat dan lipid
hidrolisis ATP untuk memberikan tenaga bagi kontraksi.
ATP disintesis ulang dari ATP oleh tambahan suatu gugusan fosfat pada keadaan normal tenaga untuk reaksi endotermi di berikan oleh pemecahan glukosa ke CO2 dan H2O. Di dalam otot ada senyawa fosfat yang kaya tenaga lainnya dinamakan fosforilkreatin yang membentuk ATP dari ADP sehingga memungkinkan kontraksi berlanjut,seperti:
ATP disintesis ulang dari ATP oleh tambahan suatu gugusan fosfat pada keadaan normal tenaga untuk reaksi endotermi di berikan oleh pemecahan glukosa ke CO2 dan H2O. Di dalam otot ada senyawa fosfat yang kaya tenaga lainnya dinamakan fosforilkreatin yang membentuk ATP dari ADP sehingga memungkinkan kontraksi berlanjut,seperti:
1)
Pemecahan Karbohidrat
Banyak
tenaga bagi sintesis ulang ATP dan fosforilkreatin berasal dari pemecahan
menjadi glukosa menjadi CO2 dan H2O suatu bagian lintasan metabolic utama.
Glukosa dalam aliran darah memasuki sel melalui serangkaian reaksi kimia ke
piruvat sumber lain bagi glukosa intrasel berasal dari glikogen, polimer
karbohidrat yang sangat banyak dalam hati dan otot kerangka. Bila ada O2yang
adekuat maka piruvat memasuki siklus asam sitrat dan di metabolisme melalui
siklus lintasan enzim pernapasan, dinamakan glikolisis anaerobic.
2)
Produksi Panas dalam Otot
Secara
termodinamik tenaga yang diberikan ke otot harus sama dengan pengeluaran tenaga
dalam kerja yang dilakukan otot. Efisiensi mekanik keseluruhan kerja otot
rangka mengeluarkan tenaga sampai 50%, sementara mengangkat beban selama
berkontraksi isotonic pada hakikatnya 0%. Selama berkontraksi isometric,
simpanan tenaga dalam ikatan fosfat merupakan faktor kecil dan panas yang
dihasilkan dalam otot dapat diukur secra tepat dengan termokopel yang cocok.
Panas istirahat merupakan manifestasi luar proses metabolik basal. Panas yang dihasilkan dalam kelebihan panas istirahat selama kontraksi dinamakan panas awal yang membentuk panas aktivasi. Setelah berkontraksi produksi panas melebihi panas istirahat kontinu selama 30 menit. Selanjutnya akan terjadi pemulihan panas karena panas dilepas oleh proses metabolisme. Pelepasan panas ketika pemulihan otot pada keadaan sebelum otot berkontraksi kira-kira sama dengan panas awal yang di hasilkan selama pemulihan.
Panas istirahat merupakan manifestasi luar proses metabolik basal. Panas yang dihasilkan dalam kelebihan panas istirahat selama kontraksi dinamakan panas awal yang membentuk panas aktivasi. Setelah berkontraksi produksi panas melebihi panas istirahat kontinu selama 30 menit. Selanjutnya akan terjadi pemulihan panas karena panas dilepas oleh proses metabolisme. Pelepasan panas ketika pemulihan otot pada keadaan sebelum otot berkontraksi kira-kira sama dengan panas awal yang di hasilkan selama pemulihan.
3)
Pembentukan Energi pada Kontraksi Otot
Bila suatu otot berkontraksi melawan beban, dikatakan otot ini melakukan kerja. Artinya energi yang dipindahkan dari otot ke beban eksternal untuk mengangkat suatu objek ke tempat yang lebih tinggi atau mengimbangi tahanan pada waktu melakukan gerak, dibutuhkan energi untuk melakukan kerja dalam sel otot selama berkontraksi. Sebagian besar energi ini dibutuhkan untuk menjalankan mekanisme untuk memompakan kalsium dari sarkoplasma ke dalam reticulum sarkoplasmik. Dan setelah kontraksi berakhir, memompakan ion-ion natrium dan kalium melalui membran serat otot mempertahankan lingkungan yang cocok untuk pembentukan potensial aksi.
Bila suatu otot berkontraksi melawan beban, dikatakan otot ini melakukan kerja. Artinya energi yang dipindahkan dari otot ke beban eksternal untuk mengangkat suatu objek ke tempat yang lebih tinggi atau mengimbangi tahanan pada waktu melakukan gerak, dibutuhkan energi untuk melakukan kerja dalam sel otot selama berkontraksi. Sebagian besar energi ini dibutuhkan untuk menjalankan mekanisme untuk memompakan kalsium dari sarkoplasma ke dalam reticulum sarkoplasmik. Dan setelah kontraksi berakhir, memompakan ion-ion natrium dan kalium melalui membran serat otot mempertahankan lingkungan yang cocok untuk pembentukan potensial aksi.
b.
Sifat Otot dalam Organisme Utuh
1)
Efek Denervasi
Dalam tubuh manusia yang utuh, otot rangka yang sehat tidak berkontraksi kecuali dalam respon terhadap perangsangan persarafan motoriknya. Kerusakan persarafan ini menyebabkan atrofi otot dan menyebabkan eksibilitas abnormal pada otot dan peningkatan sensitivitas terhadap asetilkolin. Akibatnya muncul kontraksi halus tak teratur pada serabut tersendiri.
Dalam tubuh manusia yang utuh, otot rangka yang sehat tidak berkontraksi kecuali dalam respon terhadap perangsangan persarafan motoriknya. Kerusakan persarafan ini menyebabkan atrofi otot dan menyebabkan eksibilitas abnormal pada otot dan peningkatan sensitivitas terhadap asetilkolin. Akibatnya muncul kontraksi halus tak teratur pada serabut tersendiri.
2)
Elektrimiografi
Aktivitas unit motorik dapat diteliti dengan proses perekaman aktifitas listrik otot pada osiloskop sinar katoda. Bisa dilakukan pada manusia yang tidak dianestesi dengan menggunakan cakram logam kecil pada kulit diatas otot sebagai elektroda penagkap atau dengan menggunakan elektroda jarum hipodermik. Rekaman yang didapat dengan elektroda demikian merupakan elektromiogram (EMG). Dengan elektroda jarum biasanya mungkin menangkap aktifitas serabu otot tunggal.
Aktivitas unit motorik dapat diteliti dengan proses perekaman aktifitas listrik otot pada osiloskop sinar katoda. Bisa dilakukan pada manusia yang tidak dianestesi dengan menggunakan cakram logam kecil pada kulit diatas otot sebagai elektroda penagkap atau dengan menggunakan elektroda jarum hipodermik. Rekaman yang didapat dengan elektroda demikian merupakan elektromiogram (EMG). Dengan elektroda jarum biasanya mungkin menangkap aktifitas serabu otot tunggal.
3)
Kekuatan Otot Rangka
Otot rangka manusia dapat menimbulkan 3-4 kg tegangan per sentimeter persegi penampang melintang. Gambaran ini kira-kira sama seperti yang di dapat di dalam berbagai hewan percobaan dan tampaknya konstan bagi semua spesies mamalia.
Otot rangka manusia dapat menimbulkan 3-4 kg tegangan per sentimeter persegi penampang melintang. Gambaran ini kira-kira sama seperti yang di dapat di dalam berbagai hewan percobaan dan tampaknya konstan bagi semua spesies mamalia.
REFERENSI :
Potter perry. 2006. Fundamental
keperawatan ed 2. Jakarta: EGC.
Sloane et all. (2004). Anatomi dan
fisiologi untuk pemula. Jakarta : EGC.
Smeltzer, C.S., Bare, G.B., (2001). Buku ajar keperawatan
medical bedah Brunner& Suddarth, Edisi 8, Volume 3, Penerbit EGC, Jakarta.
Syarifuddin. (2006). Anatomi Fisiologi untuk Mahasiswa
Keperawatan, Edisi 3. Jakarta: EGC
Tidak ada komentar:
Posting Komentar