SIOLOGI ANATOMI DAN FISIOLOGI OTOT
PENDAHULUAN Otot adalah jaringan peka rangsang Mencetuskan mekanisme kontraksi >>>> spesialis kontraksi pada tubuh Mampu mengubah energi listrik menjadi energi kimiawi Mengandung protein-protein kontraktil
1. OTOT RANGKA Otot rangka (melekat pd tulang) >>>>kontraksinya menyebabkan tulang bergerak ⇒aktivitas motorik Otot rangka sbg penunjang homeostasis: - mengunyah - menelan makanan - bernapas - menghindari bahaya, dll Otot rangka untuk aktivitas non-homeostasis: menari, mengoperasikan komputer, dll
FUNGSI SISTEM OTOT RANGKA 1. 2. 3. 4.
Menghasilkan gerakan rangka. Mempertahankan sikap & posisi tubuh. Menyokong jaringan lunak. Menunjukkan pintu masuk & keluar saluran dlm sistem tubuh. 5. Mempertahankan suhu tubuh; kontraksi otot:energi >>>> panas
2. OTOT POLOS • Otot polos >>>> tdp di dinding organ-organ berongga dan saluran di dalam tubuh; kontraksinya ⇒ mengatur aliran darah, gerakan makanan di sal cerna, aliran udara, aliran urin, dll • Otot polos terdapat pada alat-alat dalam tubuh : 1) Dinding saluraan pencernaan 2) Saluran-saluraan pernapasan 3) Pembuluh darah 4) Saluran kencing dan keelamin
3. OTOT JANTUNG • Otot jantung >>>> hanya ada di dinding jantung; kontraksinya >>>> memompa darah ke seluruh tubuh
3 TIPE JARINGAN OTOT 1. Otot rangka • Serat otot berserat, memiliki banyak inti, dipersarafi oleh saraf motorik somatik (volunter), dan melekat pada tulang 2. Otot polos • Serat otot polos (tidak berserat), memiliki 1 inti yg berada di tengah, dipersarafi oleh saraf otonom (involunter), terdapat di organ dalam tubuh (viseral) 3. Otot jantung • Otot polos yang bekerja involunter; berserat, memiliki 1 inti, dipersarafi oleh saraf otonom (involunter)
KOMPARASI SEL OTOT: OTOT RANGKA, OTOT JANTUNG DAN OTOT POLOS
PERBEDAAN
STRUKTUR OTOT RANGKA Tendon • Hampir semua otot rangka menempel pada tulang. Tendon: • jaringan ikat fibrosa (tdk elastis) yang tebal dan berwarna putih • yg menghubungkan otot rangka dengan tulang.
Otot • Serat otot rangka mrpkn kumpulan fasciculus (sel otot berbentuk silindris yg diikat oleh jaringan ikat). • Seluruh serat otot dihimpun menjadi satu oleh jaringan ikat yg disebut epimysium (fascia).
Motor end plates • merupakan tempat inervasi ujung-ujung saraf pada otot.
Serat otot • Serat otot rangka berdiameter 0,01-0,1 mm dgn panjang 1-40 mm. • Besar dan jumlah jaringan, terutama jaringan elastik, akan meningkat sejalan dengan penambahan usia. • Setiap 1 serat saraf dilapisi oleh jaringan elastik ipis yg disebut sarcolemma. • Protoplasma serat otot uang berisi materi semicair disebut sarkoplasma. • Di dalam matriks serat otot terbenam unit fungsional otot berdiameter 0,001 mm yg disebut miofibril.
Serat otot (lanjutan) • Di bawah mikroskop, miofibril akan tampak spt pita gelap & terang yang bersilangan. • Pita gelap (thick filament) dibentuk oleh miosin, dan pita terang (thin filament) dibentuk oleh aktin, troponin & tropomiosin)
Retikulum sarkoplasma • Jejaring kantung dan tubulus yang terorganisir pada jaringan otot disebut dgn retikulum sarkoplasma. • Retikulum sarkoplasma tdd tubulus-tubulus yg sejajar dg miofibril, yg pd garis Z dan zona H bergabung membentuk kantung (lateral sac) yang dekat dengan sistem tubulus transversal (Tubulus T). • Retikulum sarkoplasma mrpkn tempat penyimpanan ion Ca2+. • Tubulus T mrpn saluran untuk berpindahnya cairan yang mengandung ion. • Tubulus T dan retikulum sarkoplasma berperan dlm metabolisme, eksitasi, dan kontraksi otot.
KONTRAKSI - RELAKSASI OTOT RANGKA Impuls listrik menyebar ke seluruh sel otot, sampai ke miofibril melalui Tubulus T. Impuls di Tubulus T menyebabkan ion Ca2+ keluar dari retikulum sarkoplasma. Ion Ca2+ yang sampai ke miofibril berikatan dengan Troponin C. Ikatan Ca2+ - Troponin C menyebabkan tropomiosin bergeser dan ‘binding site’ aktin untuk kepala miosin yg ditempati tropomiosin terbuka. Aktin berikatan dgn kepala miosin yg jg mengandung ATP-ase yg memecah ATP menjadi ADP sehingga menghasilkan energi untuk menggerakkan aktin ke arah garis M. (Kontraksi) Demikian seterusnya sampai impuls listrik berakhir dan ion Ca2+ dipompa kembali ke retikulum sarkoplasma sehingga tdk terjadi ikatan ion Ca2+ - troponin C dan terbukanya binding site untuk kepala miosin pd aktin krn tertutup oleh tropomiosin. (Relaksasi)
KELELAHAN • Saat melakukan aktifitas otot menggunakan banyak energi dan oksigen • Kelelahan: otot, neuromuskular junction, sistem saraf pusat • Sering terjadi karena kelelahan otot: penumpukan asam laktat dan kehabisan energi serta oksigen • Dikenal mekanisme hutang oksigen • Oleh karena itu pada masa pemulihan dibutuhkan oksigen untuk oksidasi asam laktat menjadi asam piruvat, resintesis fosfokreatin dan membentuk ATP cadangan otot
KEMAMPUAN ADAPTASI OTOT • Otot mampu beradaptasi • Latihan berlebih akan memperbanyak serta memperbesar protein kontraktil ⇒hipertropi • Penggunaan menurun akan mengurangi protein kontraktil ⇒ mengecil (atropi)
JENIS-JENIS KONTRAKSI OTOT Isotonik - Proses kontraksi yang menyebabkan pemendekan - panjang otot - Tonus otot tidak berubah - Terjadi pemendekan sarkomer - Misal pada saat menenkuk siku untuk mengangkat - beban Isometrik - Tidak ada pemendekan otot, tonus meningkat. - Saat mendorong beban
FAKTOR PENENTU TEGANGAN OTOT 1. Jumlah serat yg berkontraksi - jumlah unit motorik yg terlibat - jumlah serat otot per unit motorik - jumlah serat otot yg tersedia u/ kontraksi (ukuran otot, adanya penyakit, tingkat pemulihan) 2. Tegangan yg terjadi oleh setiap serat yg berkontraksi - frekuensi rangsangan - panjang serat permulaan - tingkat kelelahan (lama aktivitas, jenis serat: oksidatif/ glikolitik) - ketebalan serat (jenis serat, pola aktivitas saraf, jumlah testosteron)
PENGATURAN GERAKAN MOTORIK • Gerakan yang dihasilkan otot tergantung jumlah impuls yang bersifat eksitatori dan inhibisi • Jika mekanisme inhibisi hilang >>>> spastis (kaku) • Jika mekanisme eksitasi hilang >>>> flaksid(lemas) • Otot memiliki organ tendo golgi dan muscle spindel • Muscle spindel berada ditengah-tengah gelendong otot, bekerja jika otot terlalu teregang. Tendo golgi bekerja sebaliknya. Terdapat pada tendon • Jika kontraksi otot berlebihan dan tendo teregang >>>>> relaksasi otot
MEKANISME KONTRAKSI OTOT RANGKA 1. Fungsi utama otot sbg penggerak tubuh mll kontraksi serat otot yg menghasilkan kekuatan/ tegangan otot (muscle tension) 2. Anatomi mikroskopik otot hubungannya dg 3 unit organisasi: • a. konduksi-sarkolema • b. kontrol-retikulum sarkoplasma • c. kontraksi-miofibril 3. Dasar molekuler kontraksi otot: proses sliding of myofilaments scr berulang pd keadaan cukup tersedia ATP & ion Ca 4. Metabolisme kontraksi otot 5. Jenis serat otot serta perannya dalam gerakan tubuh 6. Pengendalian gerakan tubuh