Kontraksi Otot.docx

KONTRAKSI OTOT

Gastrocnemius (sumber : ADeducation) Mekanisme kerja otot pada dasarnya melibatkan suatu perubahan dalam keadaan yang relatif dari filamen-filamen aktin dan myosin. Selama kontraksi otot, filamen-filamen tipis aktin terikat pada dua garis yang bergerak

ke

Pita

A,

meskipun

filamen

tersebut

tidak

bertambah

banyak.Namun, gerakan pergeseran itu mengakibatkan perubahan dalam penampilan sarkomer, yaitu penghapusan sebagian atau seluruhnya garis H. selain itu filamen myosin letaknya menjadi sangat dekat dengan garisgaris Z dan pita-pita A serta lebar sarkomer menjadi berkurang sehingga kontraksi terjadi. Kontraksi berlangsung pada interaksi antara aktin miosin untuk membentuk komplek aktin-miosin. Mekanisme Kontraksi Otot

Otot mulai berkontraksi apabila terkena rangsang. Kontraksi otot dikenal dengan nama “model pergeseran filamen” (sliding filament mode), seperti terlihat pada gambar berikut.

Kontraksi otot dipicu oleh impuls saraf

Struktur miosin dan aktin pada saat kontraksi dan relaksasi otot

Kontraksi otot diawali oleh datangnya impuls saraf. Pada saat datang impuls, sinapsis atau daerah hubungan antara saraf dan serabut otot dipenuhi oleh asetil kolin. Asetil-kolin ini akan merembeskan ion-ion kalsium (Ca2+) ke

serabut otot. Ion kalsium akan bersenyawa dengan molekul, troponin, dan tropomiosin yang menyebabkan adanya sisi aktif pada filamen tipis (aktin). Kepala miosin (filamen tebal), segera bergabung dengan filamen tipis tepat pada sisi aktif. Gabungan sisi aktif dengan kepala miosin disebut jembatan penyeberangan (cross bridges).

Segera setelah terbentuk, jembatan penyeberangan tersebut membebaskan sejumlah energi dan menyampaikan energi tersebut ke arah filamen tipis. Proses ini menyebabkan filamen tipis mengerut. Secara keseluruhan sarkomer ikut mengerut yang mengakibatkan otot pun berkerut. Kepala miosin akan lepas dari filamen tipis.

Proses ini memerlukan ATP yang diambil dari sekitarnya. Dengan peristiwa ini, maka filamen tipis akan lepas dari filamen tebal. Secara keseluruhan otot akan relaksasi kembali. Proses ini berulang sampai 5 kali dalam jangka waktu satu detik. Jadi, kontraksi otot akan berlangsung selama ada rangsangan. Apabila tidak ada rangsangan maka ion kalsium akan direabsorpsi. Pada saat itu pun troponin dan tropomiosin tidak memiliki sisi aktif lagi dan sarkomer dalam keadaan istirahat memanjang berelaksasi.

Energi untuk Kontraksi Otot ATP (adenosin trifosfat) merupakan sumber energi bagi otot. Akan tetapi, jumlah yang tersedia hanya dapat digunakan untuk kontraksi dalam waktu beberapa detik saja. Otot vertebrata mengandung lebih banyak cadangan energi fosfat yang tinggi berupa kreatin fosfat sehingga akan dibebaskan sejumlah energi yang segera dipakai untuk membentuk ATP dari ADP.

Persediaan kreatin fosfat di otot sangat sedikit. Persediaan ini harus segera dipenuhi lagi dengan cara oksidasi karbohidrat. Cadangan karbohidrat di dalam otot adalah glikogen. Glikogen dapat diubah dengan segera menjadi glukosa-6-fospat. Perubahan tersebut merupakan tahapan pertama dari proses respirasi sel yang berlangsung dalam mitokondria yang menghasilkan ATP.

Apabila kontraksi otot tidak terlalu intensif atau tidak terusmenerus, glukosa dapat dioksidasi sempurna menghasilkan CO2 dan H2O dengan respirasi aerob. Apabila kontraksi otot cukup intensif dan terus-menerus maka suplai oksigen oleh darah ke dalam otot tersebut tidak cepat dan banyak untuk mengoksidasikan glukosa. Oleh karena itu, penyediaan energi bagi kontraksi otot didapatkan dari proses respirasi anaerob, suatu proses yang tidak memerlukan oksigen. Keuntungan proses ini dapat menyediakan energi bagi kontraksi otot dengan segera, walaupun jumlah energi yang diberikan relatif sedikit dibandingkan proses aerob.

Pada respirasi anaerob, glukosa diubah menjadi asam laktat dengan sejumlah energi. Energi ini digunakan untuk membentuk kembali kreatin fosfat, yang nantinya dapat menghasilkan energi untuk membentuk ATP dari ADP.

Asam laktat yang tertimbun di dalam otot akan segera berdifusi pada sistem peredaran darah. Apabila penggunaan otot terus-menerus, pembentukan asam laktat yang banyak akan menghambat kerja enzim dan menyebabkan kelelahan (fatigue).

Mekanisme Kontraksi Otot (Sumber : http://www.colorado.edu) Kontraksi otot dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain : 1. 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. 2. 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).

3. Fatique adalah menurunnya kapasitas bekerja karena pekerjaan itu sendiri. 4. Tetani adalah peningkatan frekuensi stimulasi dengan cepat sehingga tidak ada peningkatan tegangan kontraksi. 5. Rigor terjadi bila sebagian terbesar ATP dalam otot telah dihabiskan, sehingga kalsium tidak lagi dapat dikembalikan ke RS melalui mekanisme pemompaan. Metode pergeseran filamen dijelaskan melalui mekanisme kontraksi pencampuran aktin dan miosin membentuk kompleks akto-miosin yang dipengaruhi oleh ATP. Miosin merupakan produk, dan proses tersebut mempunyai ikatan dengan ATP. Selanjutnya ATP yang terikat dengan miosin terhidrolisis membentuk kompleks miosin ADP-Pi dan akan berikatan dengan aktin. Selanjutnya tahap relaksasi konformasional kompleks aktin, miosin, ADP-pi secara bertahap melepaskan ikatan dengan Pi dan ADP, proses terkait dan terlepasnya aktin menghasilkan gaya fektorial.

KONTRAKSI OTOT ISOTONIK, ISOMETRIK, EKSENTRIK, ISOKINETIK DAN PLYOMETRIK DALAM AKTIVITAS OLAHRAGA Otot berkontraksi bila mendapat stimulus. Stimulus dibawa oleh serabut syaraf eferen dari SSP. Sampai pada ujung saraf motorik yang melekat pada sel otot yakni neur muscle junction. Selanjutnya rangsangan tersebut masuk ke dalam sel otot melalui tubulus – tubulus. Tubulus adalah organ yang

berupa pipa yang menghubungkan antara bagian luar sel dan bagian dalam sel. Dengan mekanisme tertentu, rangsangan tersebut menyebabkan kadar kalsium di cairan sarcoplasma meningkat tajam. Peningkatan kalsium ini menyebabkan terjadinya perubahan – perubahan di benang aktin yang pada akhirnya sisi lekat aktin terbuka. Terbukanya sisi lekat aktin mengakibatkan kepala myosin menempel selanjutnya terjadilah crossbridge actomiosin. Selanjutnya penguraian ATP di kepala myosin mengakibatkan kepala – kepala myosin mengadakan power stroke, akhirnya akan terjadi penarikan aktin ke arah pusat sarcomereoleh myosin, sehingga sarcomere mengalami pemendekan. Prinsip dasar otot kontraksi otot adalah menahan atau melawan kepanjangan otot ( kontraksi otot adalah menuju ke arah pendek ), di karenakan aktin ditarik ke arah pusat sarcomere oleh myosin. Ada 5 Jenis kontraksi otot yaitu Isotonik, Isometrik, Eksentrik, Isokinetik, dan Plyometrik.

1.

Kontraksi Isotonik

Dalam kegiatan olahraga salah satu contoh nyata kontraksi isotonik adalah

ketika lengan seseorang mengangkat dumble. Untuk mengangkat dumble dari posisi lengan lurus menjadi lengan di tekuk, otot biceps brachii berkontraksi dalam pola kerja isotonik. Isotonik diartikan sebagai pola kontraksi yang berpegang pada tonusnya tetap, sebaliknya panjang ukuran otot berubah/memendek. Kontraksi isotonik juga disebut kontraksi otot kontraksi konsentris atau dinamis.

Secara anatomis otot biceps brachii berlokasi di lengan atas anterior. Otot ini mempunyai origo di tulang scapula. Tepatnya adalah di proseseus coracoideus dan supra glenoidalis scapula. Sedang intersisnya ada di tulang radius (tuberositas radial). Ketika berkontraksi isotonik maka lengan bawah akan terangkat ke atas atau fleksi lengan terjadi.

2.

Kontraksi Isometrik

Dalam olahraga, menggemgam raket tenis merupakn salah satu contoh

kontraksi isometrik otot lengan bawah. Pada saat ini otot lengan bekerja mampertahankan agar raket tidak lepas. Musculus fleksor digitorum superficialis dan profondus adalah otot yang berlokasi dibagian anterior lengan bawah. Keduanya memiliki origo di tulang humerus, ulna dan radius (didaerah siku), sedangkan insersinya ada pada basic phalangea I dan II. Dalam memegang raket tenis, otot ini mula – mula berkontraksi secara isotonik yang menghasilkan fleksi pada jari – jari tangan. Selanjutnya otot ini berkontraksi isometrik yang menghasilkan dipertahankannya fleksi jari – jari untuk menggemgam gagang raket. Disebut isometrik di ambil dari istilah Iso yang artinya ”tetap” dan metric yang mengambarkan ”ukuran”. Kontraksi Isometrik adalah kontraksi dimana otot tidak mengalami perubahan ukuran.

3.

Kontraksi Eksentrik

Ketika lengan mengangkat sebuah dumbel merupakan contoh nyata kontraksi isotonik, maka jika dumbel diturunkan kembali otot biceps brachii mengalami kontraksi eksentrik Untuk dapat turun secara perlahan atau lengan kembali ekstensi, maka otot biceps brachii harus bekerja dalam pola kerja eksentrik. Disebut eksentrik sebab serabut – serabut otot bergeser keluar dari pusat/centranya.

4.

Kontraksi Isokinetik

Dasar Pola Isokinetik adalah Pola Isokinetik, yakni otot mengalami pemendekan. Perbedaan yang nyata adalah : 1. Bila kontrakasi isotonik setiap lintasan gerak otot menanggung beban yang sama, pada kontraksi isokinetik beban yang ditanggung tidak sama. 2. Bila pada kontraksi isotonik kecepatan dalam menempuk lintasan gerak tidak rata, pada kontraksi isokinetik kecepatan dalam menempuh jarak lintasan adalah rata.

5.

Kontraksi Plyometrik

Pada dasar pola plyometrik adalah pola isotonik, yakni otot mengalami pemendekan

ke

arah

pusat

sarcomere

dengan

didahului

tarikan

pemanjangan. Dalam kegiatan olahraga kontraksi ini diwujudkan dalam kerja yang meledak (melempar, meloncat) Disebut plyometrik dari istilah piyo dan metrik. Piyo berarti berlapis – lapis,

sedangkan metrik artinya ukuran panjang.sehingga plyometrik artinya suatu kontraksi yang mempunyai lapisan-lapisan kecepatan gerak pada setiap perubahan ukuran panjang.Artinya dalam berkontraksi kecepatan antara meter pertama,kedua adan seterusnya ditempuh dengan yang makin pendek(tidak sama). Kajian fisiologis dalam kerja plyometrik menjelaskan bahwa didalam otot ada berkas otot yang dikenal sebagai muscle spindle.fungsi utama muscle spindle adalah mengawasi otot bila terjadi rangsangan yang melewati batas maksimal,dan sekaligus merespon untuk segera kembali dalam panjang normal dengan aksi secara mendadak (stretch reflex).Kajian secara detail belum ditemukan,hanya diduga saat otot dipanjangkan melebihi panjang normal.Otot berkontraksi secara isometric artinya tidak ada perubahan posisi actomyosin.Pemanjangan

dalam

kondisi

isometric

tersebut

dapat

dilaksanakan akibat dari tangki kepala myosin (meromyosin) yang meregang. Pengembalian regangan dari meromyosin inilah yang menyebabkan otot dapat berkontraksi dengan kecepatan berlapis-lapis.untuk dapat bekerja secara cepat beban yang ditanggung harus ringan sampai sedang.