Terkilir pada Pergelangan kaki Tutor : dr. Santoso G, MS, PAK Inggrid Patricia P (102015016), Lissa M Nanulaitta (102013256), Aidil Rifki Akbar (102013551), Vania Marlinda (102014049), Prima Felicia Alya (102015154), Ng Chor Yao (102015204), Nur Shahirah Binti Rasid (102015218), Andi Suya Darmawan Sipayung (102015037) Kelompok A7 Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana, Jakarta Jl. Arjuna Utara No. 6, Jakarta 11510
Telp: (021) 5694-2061, fax: (021) 563-173 Abstrak Berbagai cabang ilmu mempelajari tentang komponen yang terdapat dalam tubuh diantaranya yakni cabang ilmu anatomi, fisiologi, histologi serta biokimia.Dalam kehidupan ini aktivitas yang kita lakukan sehari-hariitu tentu melibatkan alat gerak seperti tulang, otot, dan sendi.Dalam tubuh manusia terdapat 206 tulang yang dimana tersusun berdasarkan fungsinya,Termasuk dalam pergerakan tungkai bawah atau ekstremitas bawah,tersusun dari os pelvis,os femur,os patella,os tibia dan os fibula serta os pedis.Kemudian otot pada manusia dibagi atas 3 jenis yaitu:otot polos, otot jantung, dan otot lurik.Dimana sistem kerja dari otot ini yakni kontraksi yang diikuti relaksasi.Jika hal itu tidak berjalan seiringan maka terjadi penyimpangan.Selanjutnya,yang menyambungkan tulang satu dengan tulang yang lain yaitu sendi dan ligamentum.Maka dari itu,semua komponen tersebut saling berkerjasama dalam melakukan pergerakan atau menimbulkan respon. Kata kunci: tulang, otot, persendian, kontraksi, relaksasi.
Abtract Various branches of science study of the components contained in the body including the disciplines of anatomy, physiology, histology and biochemistry. In this life activities we do everyday hariitu necessarily involve locomotor such as bones, muscles, and joints. In the human body there are 206 bones which are arranged by function, included in the movement of the lower leg or lower extremities, pelvis composed of , os femur, os patella , os tibia and os fibula as well as the os pedis. Then the muscles in humans is divided into three types: smooth muscle, cardiac muscle, and skeletal muscle. Where the system is working from a contraction of the muscle relaxation followed If it does not go hand in hand, the irregularities. Furthermore, that connect one bone to another bone, namely the joints and ligaments. Therefore, all the components are mutually cooperate in performing the movement or cause a response.
Keywords: bones, muscles, joints, contraction, relaxation.
Pendahuluan Berbagai cabang ilmu mempelajari tentang komponen yang terdapat dalam tubuh diantaranya yakni cabang ilmu anatomi, fisiologi, histologi serta biokimia.Anatomi merupakan cabang dari biologi yang mempelajari tentang struktur atau bagian dari tubuh.Fisiologi yaitu mempelajari mekanisme kerja fisik yang normal di dalam tubuh,kemudian histologi yang biasa disebutanatomi mikro mempelajari sel dan jaringan yang normal dalam tubuh.Dan yang terakhir biokimia yakni komponen kimia dalam struktur tubuh yang hidup. 1 Maka dalam kehidupan ini berbagai macam aktivitas yang kita lakukan sehari-hariitu tentu melibatkan alat gerak seperti tulang, otot, dan sendi. Tulang yang membentuk tubuh, otot sebagai penggerak, dan sendi yang melekatkan antar tulang. Tulang pada tubuh manusia sebanyak 206 tulang, otot pada manusia dibagi atas 3 jenis yaitu: otot polos, otot jantung, dan otot lurik. Dalam otot terdapat berbagai protein khusus yang menghasilkan energi untuk melakukan kegiatan.1 Dalam makalah ini akan membahas tentang tubuh bagian tugkai bawah (ekstremitas bawah).Yang dimana bertujuan untuk mengetahui mekanisme pergerakan kontraksi serta relaksasi otot, komponen-komponen yang terdapat dalam tulang serta bagianbagian tulang dan sendi yang terdapat didalam tubuh bagian ekstremitas bawah.
Pembahasan Makroskopis tulang, otot, dan sendi Ekstremitas bawahpada tubuh manusia terdiri atas beberapa bagian. Tulang-tulang pada ekstremitas bawah: Pelvis Pelvis terbentuk dari os coxae yang turut membentuk gelang panggul.Letak dari os coxae di setiap sisi dan di depan yang bersatu dengan simfisis pubis.Bagian belakangnya terdapat sacrum dan coccygeus.Os coxae adalah tulang pipih yang bentuknya tidak beraturan yang terbentuk dari tulang yang bertemu di asetabulum,yaitu sebuah rongga berbentuk cawan di permukaan external dari tulang os coxae dan mecengkram kepala femur membentuk gelang panggul.Tiga tulang itu diantaranya yakni ilium sebagai bagian terbesar,disebelah depan terdapat pubis,dan iskhium paling posterior.Tulang ilium atau tulang usus memperlihatkan dua permukaan yakni krista dan permukaan persendiaan untuk sacrum.Krista ilium membentuk lengkungan dan menjulang di atas tulang.Lengkugan itu memberi kaitan kepada banyak otot,diantaranya otot abdominal dan latisimus dorsi.Lengkungan dari krista ilium berakhir di spina iliaca superior anterior tempat ligamen Poupart atau ligamen inguinal berkait.Di dekat spina tersebut terdapat dua benjolan,yaitu spina inferior anterior dan spina inferior posterior.Permukaan antara dua spina posterior membentuk permukaan persendian untuk sakrum.Dibawah persendian itu terdapat sebuah lengkungan kedalam atau teluk yaitu insisura ischiadica major yang dilalui saraf dari pelvis ke paha (lihat gambar 1.1).Kemudian tulang kemaluan atau os pubis yakni terdiri dari sebuah badan dan dua ramus.Badannya berbentuk persegi empat dan di atas menjulang krista pubis.Di bagian anteror tulang pubis
bersatu yakni symphysis pubis (lihat gambar 1.1).Kemudian Ischium atau tulang duduk adalah bagian yang tertebal dan terkeras (lihat gambar 1.3).Selanjutnya Foramen obturatum yang terletak dibawah asetabulum dan dibatasi oleh pubis dan ischium.Foramen obturatum ini seperti lubang,dimana lubang tersebut berisi membran dan dilalui pembuluh serta saraf obturatum berjalan dari pelvis masuk paha(lihat gambar 1.2).2Pelvis laki-laki dan perempuan ada perbedaan yakni di daerah arcus pubis dimana pada perempuan lebih lebar daerahnya dibanding laki-laki.(Lihat gambar 2)
Gambar 1.1.Pelvis.5
Gambar 1.2 Os Coxae dari Ventral5
Gambar 1.3.Os Coxae dari Medial.5
Gambar 2.Pelvis Laki-laki dan Perempuan Persendian pelvis Simfisis pubis yaitu persendian yang menghubungkan kedua os pubis yang berada di anterior dengan komponen yakni tulang rawan dan jaringan ikat,atas-bawah ligamentum.Ligamentum bawah yaitu ligamentum arkuatus pubis.Kemudian persendian Sacrolliaca.Persendian ini menghubungkan antara os sacrum dan illiaca.Sifat dari persendian tulang pelvis diantaranya yakni semakin longgar symphysis pubis maka kehamilan semakin tua serta symphysis pubis dipengaruhi oleh hormon,lalu jika persendian sacroilica semakin terangkat maka dapat memperlebar jalan lahir.3
Ligamentum dan Otot-Otot Pada Pelvis Ligamentum pada pelvis terdiri dari ligamentum sakrotuberosum yang terbentuk dari bagian lateral sakrum dan koksigis menuju tuberositas iskia dan ligamen sakrospinosumyang terbentuk dari bagian lateral sakrum dan koksigis menuju spina iskiadika. Kedua ligamentum tersebut bersama dengan ligamentum-ligamentum sakro-iliaka mengikat sakrum dan coccygis ke os dan mencegah pergerakan berlebihan dari sendi sakro-iliaka. Selain itu, ligamentum ini membentuk foramen isciadica mayor dan minor dengan incisura ischiadika mayor dan minor. Terdapat otot-otot pada bagian dasar panggul yang ditujukan untuk mendukung visera sehingga menghasilkan fungsi sfingter pada rektum dan vagina serta membantu meningkatkan tekanan intraabdomen saat menggeliat. M.levator ani dan m.koksigeus membentuk dasar panggul, sedangkan m.piriformis menuntupi bagian depan sakrum. M.levator ani keluar dari aspek posterior pubis, fasia yang menutupi obturatorius internus di dinding dalam pelvis dan spina iskiadika. Dari origo yang lebar ini serabut-serabut otot menyapu ke bagian belakang ke arah garis tengah menghasilkan serabut anterior (sfingter vagina atau m.levator prostat), serabut intermedia (pubroktalis) dan serabut posterior (iliokoksigeus). M.koksigeus keluar dari spina iskiadika dan masuk ke bagian bawah sakrum dan koksigis. Fasia pelvis adalah istilah untuk menyebut jaringan ikat yang membatasi panggul, melapisi m.levator ani dan m.obturatorius internus. Fasia endopelvis adalah istilah untuk menyebut jaringan ikat longgar yang melapisi visera pelvis. Fasia endopelvis memadat menjadi ligamentum fasialis yang fungsinya menunjang serviks dan vagina. Ligamentum-ligamentum ini di antaranya adalah ligamentum kardinale (melewati sebelah lateral servik dan bagian atas vagina ke dinding pelvis), ligamentum utero-sakrae, ligamentum puboservikale (meluas ke anterior dari ligamentum kardinale ke pubis), dan ligamentum pubovesikale (dari belakang simfisis pubis menuju leher kandung kemih.
Selain yang telah disebutkan diatas, terdapat juga dua ligamentum penting yaitu ligamentum latum dan ligamentum rotundum. Ligamentum latum merupakan dua lipatan lapisan perineum yang menggantung di antara aspek lateral uterus dan dinding samping pelvis. Ureter menuju ke depan di bawah ligamentum ini, tetapi di sebelah atas dan lateral forniks lateral vagina, untuk menapai kandung kemih. Ligamentum latum mengandung struktur tuba fallopi, ovarium, ligamentum ovarii, ligamentum rotundum, pembuluh darah uterus dan ovarium serta serabut saraf dan limfatik. Sementara itu, ligamentum rotundum merupakan struktur firbomuskular mirip korda yang terdapat pada wanita dan ekuivalen dengan gubernakulum pada pria. Ligamentum ini berjalan dari angulus lateralis uterus ke labia mayora melalui ligamentum latum dan kemudian menembus kanalis inguinalis.4 Os Femur dan persendiannya Femur adalah salah satu tulang panjang dari tubuh.Bagian atas tulang ini bersendi dengan asetabulum dan bagian bawah bersendi dengan tibia.Femur mengadakan persendian dengan tiga tulang yaitu tulang coxae,tulang tibia dan patela namun pada fibula femur ini tidak bersendi.Femur terdiri dari ujung atas, corpus, dan ujung bawah.Ujung atas terbagi lagi menjadi caput,collum dan trochanter.Pertama,caput merupakan masa bulat yang arahnya ke dalam dan ke atas,licin dan ditutupi oleh tulang rawan kecuali pada fovea,cekungan kecil yang menjadi tempat melekatnya ligamentum yang menghubungkan caput pada daerah yang kasar pada acetabuum os coxae.Kedua,collum yakni corpus femoris yang mengarah ke inferior dan lateral,dimana menghubungkan caput dengan corpus.Ketiga,trochanter major disebelah lateral dan trochanter minor sebelah medial.Kemudian corpus,corpus merupakan tulang panjang yang mengecil di tengah.Di bagian posterior terdapat lineaspera yang berbentuk rigi tulang ganda tempat kaitan sejumlah otot diantaranya adduktor dari paha,yang berjalan ke arah inferior dari trochanter dan melebar di bagian bawah yang mengapit bagian yang licin.Selanjutnya ujung bawah yakni condylus medialis dan lateralis yang besar dan sebuah tulang di dekatnya.Dibagian depan,permukaan condylus bersendi dengan patela dan di bagian bawah dengan tibia.(lihat gambar 3).1
Gambar 3.Struktur Os Femur.1 Otot Os Femur
Otot pada paha pada anterior terdiri dari otot-otot fleksor panggul dan ekstensor lutut,yaitu m.sartorius,m.iliakus,m.psoas,m.pektineus dan m.Quadriceps femoris.Otot pada paha bagian medial terdiri dari otot abductor panggul;m.grasillis,m.adduktor longus,m.adduktor brevis,m.adduktor magnus dan m.obturatorius eksternus.Otot paha bagian posterior diantaranya yakni otot hamstring dan berfungsi dalam fleksi lutut serta ekstensi panggul.Bagian itu yakni m.biseps femoris,m.semitendinosus,m.semimembranosus,dan bagian hamstring dari m.adduktor magnus.4 Os Patella Patella merupakan tulang sesamoid terbesar, merupakan tulang yang dibentuk di dalam tendon otot untuk tujuan mekanik. Patella dibentuk dalam tendon musculus quadriceps femoris. Tulang ini meluncur di atas permukaan sendi di bagian depan ujung bawah femur, bertindak sebagai sumbu yang dapat bergerak dan memperbaiki kinerja musculus quadriceps untuk menarik. Patella dapat mengalami fraktur akibat benturan langsung. Fraktur tersebut sulit sembuh dan bahkan bila sembuh, dapat terjadi sedikit gangguan pada artikulasi femur. Pengangkatan secara bedah kadang-kadang dilakukan; hilangnya patella tidak menyebabkan banyak kerugian mekanik.(lihat gambar 4)1
Gambar 4.Patella Tampak dari Depan1 Persendian lutut Sendi lutut merupakan persendian yang paling besar pada tubuh manusia. Sendi ini terletak pada kakiyaitu antara tungkaiatas dan tungkaibawah. Padadasarnya sendi lutut ini terdiridari dua articulatiocondylaris diantara condylusfemoris medialisdanlateralisdan condylus tibiae yang terkait dan sebuah sendi pelana , diantara patela dan fascies patellaris femoris. Secara umum sendilututtermasuk kedalam golongan sendi engsel, tetapi sebenarnyaterdiri dari tiga bagiansendi yangkompleksyaitu;condyloid articulatio diantara dua femoral condylusdan meniscus danberhubungandengan condylus tibia.Kedua,satu articulatio jenis partial arthrodial diantara permukaan dorsal dari patella dan femur. Pada bagian atassendi lutut terdapat condylus femoris yangberbentuk bulat,pada bagian bawah terdapat condylus tibiae dan cartilago semilunaris. Pada bagian bawah terdapat articulatio antara ujungbawah femurdenganpatela.Fascies articularis femoris . tibia dan patela diliputi olehcartilagohyalin Fasciesarticularis condylus medialisdan lateralis tibia diklinikseringdisebut sebagai plateau tibialis medialis dan lateralis. Kemudian ligamentumnya;1. LigamentumPatellae Melekat
(diatas) pada tepi bawah patella dan padabagian bawah melekat pada tuberositas tibia. Ligamentum patella ini sebenarnyamerupakan lanjutan dari bagian pusat tendon bersama m.quadriceps femoris.Dipisahkan darimembran synovialsendioleh bantalan lemak intra patella dan dipisahkan dari tibia oleh sebuah bursa yang kecil.Bursa infra patellarissuperficialismemisahkanligamentum ini dari kulit.2.LigamentumCollaterale Fibulare Ligamentum ini menyerupai tali danmelekat di bagian atas padacondylus lateralis dan dibagian bawah melekat pada capitulum fibula. Ligamentum ini dipisahkandari kapsulsendi melalui jaringanlemakdantendonm.popliteus.Dan juga dipisahkan darimeniscus lateralis melalui bursa m.poplitei. 3. LigamentumCollaterale TibiaLigamentum ini berbentuk seperti pita pipih yang melebar danmelekatdibagian atas pada condylus medialis femoris dan pada bagian bawah melekatpada margo infraglenoidalis tibia.Ligamentuminimenembusdinding kapsul sendi dan sebagian melekat pada meniscus medialis. Di bagian bawah pada margo infraglenoidalis, ligamentum inimenutupitendonm. semimembranosus dan a. inferior medialis genu. 4. LigamentumPopliteum Obliquum merupakanligamentum yangkuat,terletak pada bagian posterior dari sendi lutut,letaknya membentangsecaraoblique ke medial dan bawah. Sebagiandariligamentum iniberjalan menurunpadadinding kapsul dan fascia m.popliteus dan sebagian lagi membelok ke atas menutupitendon m.semimembranosus. 5.Ligamentum Transversum Genu Ligamentum ini terletak membentangpaling depan pada duameniscus, terdiri dari jaringan connective,kadang-kadang ligamentum ini tertinggal dalam perkembangannya, sehingga sering tidakdijumpaipada sebagian orang. 6
Os Tibia dan Os Fibula Tibia dan Fibula merupakan tulang tungkai di bawah lutut. Tibia berada di bagian medial dan menopang berat badan. Terdiri dari ujung atas, corpus, dan ujung bawah.Sementara itu fibula adalah tulang panjang kurus pada aspek lateral tungkai. Tulang ini memiliki ujung atas yang berartikulasi dengan condylus lateralis tibia, corpus, ujung bawah yang memiliki: malleolus lateralis pergelangan kaki, permukaan sendi untuk ujung bawah tibia dan permukaan sendi untuk talus. Tibia dan fibula bergabung menjadi satu di atas dan di bawah dengan sendi yang tidak dapat bergerak. Membran iterossea melekat pada corpus kedua tulang dan mengisi ruang di antaranya; merupakan tempat perekatan otot.1
Gambar 5. Bagian Os Tibia dan Os Fibula.7
Otot Os Tibia dan Os fibula Pada bagian anterior terdiri dari tibialis anterior,extensor halluces longus dan extensor digitorum longus keluar dari tibia,fibula dan ligamentum interossea diantara kedua tulang,berjalan sepanjang tungkai,menjadi tendon dan berinsersi melalui tendon pada os tarsus dan phalanges.Pada bagian posterior terdapat gastrocnemius,soleus,tibialis posterior dan flexor digitorum longus membentus bagian betis.Gastrocnemius keluar sebagai dua tendon satu dari tiap condyles femoris.Gastrocnemius dan soleus adalah fleksor plantar yang kuat,membentuk dan mempertahankan keseimbangan dan ketehanan saat berjalan,berlari,dan melompat serta juga menstabilakn lutut.Pada bagian peroneal terdapat Peroneus longus dan peroneus brevis yang keluar dari fibula,berjalan ke inferior pada sisi lateral tungkai,dan menuju ke belakang malleolus external untuk berinsersi pada ossa tarsalia dan metatarsalia.(lihat gambar 6)1
Gambar 6.Otot tungkai bawah.1 Os Pedis (Kaki ) Ada tujuh buah tulang tarsal secara kolektif dinamakan tarsus.Tulang tersebut diantaranya tulang pendek,terbuat dari jaringan tulang berbentuk jala dengan pembungkus jaringan kompak dimana tulang-tulang ini membantu penopangan berat badan jika berdiri.Tulang itu diantaranya kalkaneus atau tulang tumit.Memberi kaitan pada otot besar dari betis dengan perantaraan tendon Achilles atau tendon kalkaneus.Dibagian atas kalkaneus bersendi dengan talus dan di depan dengan kuboid.2
Gambar 7.Tampak Dorsal dari Tulang Kaki.2
Gambar 8.Tampak Medial dari Tulang Kaki.2
Gambar 9.Tampak Lateral dari Tulang Kaki.2 Kemudian talus atau tulang loncatmerupakan titik yang tertinggi dari tapak kaki.Tulang itu mendukung tibia dan di setiap sisi bersendi dengan malleolus.Selanjutnya,tulang navicular yang dimana tulang ini berbentuk kapal yang berada di medial kaki antara talus disebelah belakang dan di depan yaitu tiga tulang kuneiform,Tiga tulang kuneiform(berbentuk baji)bersendi dengan navicular dan tiga tulang metatarsal yang di medial.Kuboid biasanya tulang ini berbentuk tulang dadu ada disebelah lateral kaki.Bagian posterior bersendi dengan kalkaneus dan dibagian depan dengan kedua tulang metatarsal yang disebelah lateral. Kemudian,tulang metatarsal terdapat lima tulang yang berbentuk tulang pipa dengan sebuah batang dan dua ujung.Ujung proksimal bersendi dengan tarsaldan ujung distal yaitu falangeal bersendi dengan basis falanx proximal.2 Jenis – jenis otot Berdasarkan sel-sel penyusunnya otot dibagi menjadi 3 jenis yaitu,Otot polos,otot lurik serta otot jantung.Pertama otot polos,tidak memiliki garis-garis melintang sehingga tampilannya polos karena filament otot polos tidak membentuk myofibril dan tidak tersusun dalam sarkomer. Otot polos tidak menempel pada tulang tetapi dijumpai pada organ-organ dalam seperti usus, lambung, pembuluh-pembuluh darah, dan saluran urin.Struktur selnya pendek, berbentuk gelendong/kumparan, dengan ukuran panjang 30 – 200 m dan diameter 5-10 m.Setiap sel memiliki satu nukleus pipih yang terletak di tengah.Sel otot polos berkontraksi dengan lambat, tetapi tidak cepat lelah. Otot polos bekerja secara involunter.8,9
Kedua,otot lurik sering disebut otot rangka, karena biasanya melekat pada tulang rangka. Otot lurik merupakan alat gerak utama. Pelekatan otot pada tulang ada yang disebut origo dan insersio. Origo adalah perekatan otot pada tulang yang tidak bergerak, sedangkan insersio adalah perekatan otot yang berupa tendon pada tulang yang bergerak. Otot lurik melekat pada tulang sebagai daging. Sel-sel otot berbentuk silinder memanjang dengan banyak inti yang terletak ditepi. Bagian-bagian penyusunnya adalah Sarkolema(membran plasma), sarkoplasma(sitoplasma),nucleus(terdapat beberapa nukleus pada setiap sel dan letaknya berdekatan dengan sarkolemma.),mitokondria,retikulum endoplamik, miofibril yang terdiri dari filamen tipis (aktin) dan filamen tebal (miosin).Otot lurik berkontraksi dengan cepat dan kuat, namun cepat mengalami kelelahan. Otot lurik bekerja secara volunteer.8,9 Ketiga,Otot jantung sesuai dengan namanya otot jantung hanya bisa ditemukan dijantung. Bentuk otot ini mirip dengan otot lurik tetapi banyak memiliki percabangan dan saling berhubungan satu dengan yang lainnya. Setiap sel berinti satu atau dua yang terletak di bagian tengah otot. Kontraksi otot cepat, kuat dan tidak mudah lelah. Otot jantung bekerja secara involunter.8,9 Mekanisme Kontraksi Otot Dasar untuk mengetahui kontraksi otot adalah Model Pergeseran Filamen ( Sliding Filamen ) yang pertama kalinya ditemukan pada tahun 1954 oleh Andrew Huxley dan Ralph Niederge serta oleh Hugh Huxley dan Jean Hanson. Selama proses kontraksi otot terjadi, maka tidak terjadi perubahan panjang, baik pada filamen tebal (pita A) maupun filamen tipis (pita I) , kemudian daerah H ( h-zone ) memendek dan hampir tidak terlihat dikarenakan filamen tipis masuk ke daerah filamen tebal.10 Proses kontraksi otot dimulai pada saat asetilkolin ( AcH ) bertemu dengan sarkomer di dalam sel otot kemudian ketika sarkomer dirangsang oleh asetilkolin maka akan mengeluarkan kalsium ( Ca2+ ) dari retikulum sarkoplasma ( sarcoplasmic reticulum ). Kemudian kalsium ini akan masuk ke dalam otot, mengangkut tropomiosin dan troponin menuju ke aktin. Aktin tersebut akan tertarik mendekati kepala miosin sehingga aktin dan miosin bertemu dan menempel membentuk aktomiosin.10 Akibat dari menempelnya aktin ke kepala miosin maka benang sel menjadi pendek. Proses kontraksi otot membutuhkan energi, oleh sebab itu terjadilah penguraian ATP menjadi ADP + P + energi. Dan inilah proses terjadinya kontraksi otot.10 Aktin merupakan filamen tipis yang berbentuk globuler pada monomernya kemudian berpolimerisasi menjadi fibrous atau serat, berbentuk heliks.Tropomyosin merupakan filamen tipis yang tidak mempunyai monomer dan berbentuk serat atau fibrous yang memiliki dua rantai. Troponin adalah filament tipis yang memliliki tiga protein globuler yaitu troponin I (inhibitor) troponin C (yang mengikat kalsium), troponin T yang berinteraksi dengan tropomiosin).Miosin merupakan filamen tebal yang pada ujung kepalanya berbentuk globuler dan di bawahnya berbentuk fibrous/serat (dua spiral yang saling melilit).Miosin dicerna oleh tripsin yang akan menghasilkan 2 fragmen yaitu Light Meromyosin (LMM) yang tidak
mempunyai aktivitas ATP ase dan Heavy Meromyosin (HMM) yang memiliki aktivitas ATP ase.10
Gambar 6. Teori pergeseran filament.10
Gambar7.Mekanisme Kontraksi Otot.6 Mekanisme Relaksasi Otot Apabila berlangsung normal, kontraksi otot akan selalu diikuti dengan relaksasi, yaitu proses pemulihan sel otot ke keadaan istirahat. Relaksasi otot akan segera terjadi apabila pemberian rangsangan atau penjalaran impuls ke sel otot dihentikan. Mekanisme relaksasi pada sel otot mirip dengan proses repolariasi pada sel saraf. Saat stimuli saraf berhenti dan ion kalsium tidak lagi dilepas. Ion kalsium ditransfer kembali ke reticulum sarkoplasma dengan pompa kalsium dalam membran reticulum sarkoplasma.9 Secara sederhana, peristiwa relaksasi otot akan terjadi apabila ATP pada kepala miosin telah habis sehingga miosin tidak lagi dapat berikatan dengan aktin. Relaksasi otot diawali dengan pengaktifan pompa kalsium yang akan membuat jumlah kalsium turun karena ion kalsium kembali ke dalam plasma. Dengan kembalinya ion kalsium, maka ia tidak lagi berikatan dengan troponin dan tropomiosin. Hal ini menyebabkan aktin dan miosin kembali berpisah, otot kembali memanjang, terjadilah relaksasi.9 Kelelahan Otot Otot dapat menjadi lelah karena beberapa faktor. Di antaranya karena kontraksi atau tonus yang terus menerus atau berlangsung dalam waktu yang lama, waktu istirahat otot yang kurang dan penumpukan asam laktat atau asam kelelahan. Waktu istirahat otot yang terlalu sedikit padahal kontraksi otot berlangsung dalam waktu yang cukup lama, dapat mengakibatkan otot kehabisan energi ( ATP ).11
Apabila otot tidak memiliki waktu yang cukup untuk memproduksi ATP atau energi yang baru, maka produksi ATP akan dialihkan dengan cara anaerob( tidak membutuhkan O2.Produksi ATP atau energi dengan cara ini akan mengakibatkan penimbunan atau penumpukan asam laktatsemakin banyak. Asam laktat merupakan hasil sampingan dari proses pemecahan glikogen yang mengakibatkan pegal linu atau kelelahan pada otot yang biasanya ditandai dengan lemas atau lelah pada tubuh. Asam laktat dapat diubah lagi menjadi glukosa dengan bantuan enzim-enzim yang ada di hati. Akan tetapi hanya sekitar 70% saja. Cara lain untuk mengurangi penumpukan asam laktat adalah dengan menambah pasokan oksigen( O2) ke dalam darah. Kebutuhan oksigen( O2 ) yang tinggi dapat menyebabkan nafas seseorang menjadi terengah-engah.11
Metabolisme Kerja Otot Kontraksi otot sangat bergantung pada produksi ATP dari salah satu dari tiga sumber, yaitu: kretinin fosfat yang disimpan di otot, fosforilasi oksidatif bahan makanan yang disimpan di atau ke otot, dan glikolisis aerob maupun anaerob.10 Saat kerja yang dilakukan otot tidak terlalu berat, serabut otot dapat memenuhi energinya dengan proses aerob (dengan oksigen). Akan tetapi, apabila kerja yang dilakukan terlalu berat sehingga pasokan oksigen tidak mencukupi, maka energi akan didapat melalui proses anerob (tanpa oksigen). Proses aerob dialami saat otot sedang berelaksasi. Pada proses ini, karbohidrat akan dipecah menjadi gula sederhana yang disebut glukosa. Glukosa yang tidak diperlukan oleh tubuh akan dikonversi menjadi glikogen dan disimpan di hati serta otot. Selama oksidasi, glikogen akan menjadi karbondioksida dan air, serta terbentuk 36 adenosin trifosfat (ATP). Nantinya, apabila otot hendak melakukan kontraksi, ATP akan diubah menjadi adenosin difosfat (ADP). Hasil sampingan dari proses ini adalah asam laktat.6 Seperti yang telah dikemukakan sebelumnya, apabila kerja otot terlalu keras, akan menyebabkan pasokan oksigen berkurang sehingga penghasilan energi harus melewati proses anaerob (tanpa oksigen). Pada proses ini, selain ATP yang dihasilkan 18X lebih sedikit (2ATP), proses anaerob menghasilkan lebih banyak asam laktat. Karena oksigen tidak mencukupi, asam laktat akan menumpuk dan berdifusi ke dalam cairan darah.6 Keberadaan asam laktat di dalam cairan darah akan merangsang pusat pernapasan sehingga frekuensi dan kedalaman napas meningkat. Hal ini akan terus berlangsung, sampai jumlah oksigen cukup untuk memungkinkan sel otot dan hati mengoksidasi asam laktat dengan sempurna dengan mengubahnya menjadi glikogen. Oksigen ekstra yang dibutuhkan untuk membuang tumpukan asam laktat disebut oxygen debt.6 Pembentukan tulang Tulang berkembang dari tulang rawan maupun dari membrane yang tersusun dari serabut jaringan ikat. Tulang pipih berkembang menjadi tulang dari membrane, dank arena itu dinamai tulang membran. Sedangkan tulang pipa berkembang dari tulang rawan, maka itu disebut tulang kertolago.12 Pembentukan tulang dari membrane. Membrane jaringan ikat yang menjadi asal tulang pipih, misalnya tulang tengkoran, mendapat persediaan darah yang sangat berlimpah. Osifikasi atau pembentukan tulang mulai dari pusat-pusat tertentu dan berlangsung dengan
cara perlipatgandaan sel dalam membrane sampi terbentuk sebuah jalinan halus dari tulang. Dengan demikian terbentuk tulang pipih terdiri atas dua lapisan jaringan tulang yang padat dan keras berlapis periosteum yang terpisah satu dengan yang lainnya oleh sebuah lapisan tulang intersiil yangmirip jaringan utlang kansellus (bentuk jala).12 Pembentukan tulang dari tulang rawan (osifikasi tulang rawan). Sewaktu embrio berkembang semua tulang pipa adala mulanya berupa batang-batang tulang rawan yang diselubungi oleh perikhondrium (membrane yang menutupi tulang rawan). Sebuah pusat osifikasi pertama yang disebut diafisis tampak di tengah jaringan yang kelak akan menjadi tulang-tulang pipa. Kalsium ditimbun dalam matriks dan sel-sel tulang berkembang. Perikondrium menjadi periosteum dan dari sini sel tulang di tempatkan sedemikian sehingga tulang dapat tumbuh, baik sirkumferes (melingkar) maupun memanjang. Kini tulang yang sedang tumbuh itu terdiri atas batang (diafisis), dan dua ujung (epifisis).12
Tulang dan Komposisinya Sebagai unsur pokok kerangka orang dewasa, jaringan tulang menyangga struktur berdaging, melindungi organ-organ vital seperti yang terdapat di dalam tengkorak dan ronggadada, dan menampung sumsum tulang, tempat sel-sel darah dibentuk. Tulang juga berfungsisebagai cadangan kalsium, fosfat, dan ion lain, yang dapat dielepaskan atau disimpan dengancara terkendali untuk mempertahankan konsentrasi ion-ion penting ini di dalam cairan tubuh. Selain itu, tulang membentuk suatu sistem pengungkit yang melipatgandakan kekuatanyang dibangkitkan selama otot rangka berkontraksi dan mengubahnya menjadi gerakan tubuh.Jaringan bermineral ini memberi fungsi mekanik dan metabolik kepada kerangka. Tulangadalah jaringan ikat khusus yang terdiri atas materi antarsel berkapur, yaitu matriks tulang,dan 3 jenis sel: osteosit, yang menyintesis unsur organik matriks, dan osteoklas, yangmerupakan sel raksasa multinuklear yang terlibat dalam resorpsi dan remodelling jaringantulang. Karena metabolit tidak dapat berdifusi melalui matriks tulang yang telah mengapur, pertukaran zat antara osteosit dan kapiler darah bergantung pada komunikasi melaluikanalikuli, yang merupakan celah-celah silindris halus, yang menerobos matriks. Permukaan bagian luar dan dalam semua tulang dilapisi lapisan-lapisan jaringan yang mengandung sel-selosteogenik-endosteum pada permukaan dalam dan periosteum pada permukaan luar.6 Karena keras, tulang sukar dipotong dengan mikrotom, dan diperlukan teknik khususuntuk mempelajarinya. Salah satu teknik umum yang memungkinkan pengamatan terhadapsel-sel matriks organiknya didasarkan pada dekalsifikasi tulang yang diawetkan dengan bahanfiksasi standar. Mineralnya dihilangkan dengan perendaman tulang dalam larutan yangmengandung zat pengikat-kalsium (misalnya asam etilendiamintetraasetat [EDTA]). Jaringandekalsfikasi tersebut kemudian dipendam, dipotong, dan dipulas. Sel Tulang Osteoblas
Osteoblas bertanggung jawab atas sintesis komponen organik matriks tulang (kolagentipe I, proteoglikan, dan glikoprotein). Deposisi komponen anorganik dari tulang juga bergantung pada adanya osteoblas aktif.6 Osteoblas hanya terdapat pada permukaan tulang,dan letaknya bersebelahan, mirip epitel selapis. Bila osteoblas aktif menyintesis matriks,osteoblas memiliki bentuk kuboid sampai silindris dengan sitoplasma basofilik. Bila aktivitassintesisnya menurun, sel tersebut menjadi gepeng dan sifat basofilik pada sitoplasmanya akan berkurang.Beberapa osteoblas secara berangsur dikelilingi oleh matriks yang baru terbentuk danmenjadi osteosit. Selama proses ini, terbentuk rongga yang disebut lakuna. Lakuna dihuniosteosit beserta juluran-julurannya, bersama sedikit matriks ekstrasel yang tidak mengapur.Selama sintesis matriks berlangsung, osteoblas memiliki struktur ultra sel yang secara aktif menyintesis protein untuk dikeluarkan. Osteoblas merupakan sel yang terpolarisasi.Komponen matriks disekresi pada permukaan sel, yang berkontak dengan matriks tulang yanglebih tua´, dan menghasilkan lapisan matriks baru (namun belum berkapur), yang disebutosteoid, di antara lapisan osteoblas dan tulang yang baru dibentuk. Proses ini, yaitu aposisitulang, dituntaskan dengan pengendapan garam-garam kalsium ke dalam matriks yang barudibentuk.10 Sel Tulang Osteosit Osteosit, yang berasal dari osteoblas, terletak di dalam lakuna yang terletak di antaralamelalamela matriks. Hanya ada satu osteosit di dalam satu lakuna. Kanalikuli matrikssilindris yang tipis, mengandung tonjolan-tonjolan sitoplasma osteosit. Tonjolan dari sel-selyang berdekatan saling berkontak melalui taut rekah ( gap junction) dan molekul-molekul berjalan melalui struktur tempat dari osteosit dan pembuluh darah melalui sejumlah kecilsubstansi ekstrasel yang terletak di antara osteosit (dengan tonjolan-tonjolannya) dan matrikstulang. Pertukaran ini menyediakan nutrien kira-kira untuk 15 sel yang sederet. Bila dibandingkan dengan osteoblas, osteosit yang gepeng dan berbentuk-kenari tersebutmemiliki sedikit retikulum endoplasma kasar dan kompleks Golgi serta kromatin inti yang lebih padat. Sel-sel ini secara aktif terlibat untuk mempertahankan matriks tulang, dankematiannya diikuti oleh resorpsi matriks tersebut.9 Sel Tulang Osteoklas Osteoklas adalah sel motil bercabang yang sangat besar. Bagian badan sel yang melebar mengandung 5 sampai 50 inti (atau lebih). Pada daerah terjadinya resorpsi tulang, osteoklasterdapat di dalam lekukan yang terbentuk akibat kerja enzim pada matriks, yang dikenal sebagai lakuna Howship.11 Osteoklas berasal dari penggabungan sel-sel sumsum tulang. Padaosteoklas yang aktif, matriks tulang yang menghadap permukaan terlipat secara tak teratur,seringkali berupa tonjolan yang terbagi lagi, dan membentuk batas bergelombang. Batas bergelombang ini dikelilingi oleh zona sitoplasma, zona terang yang tidak mengandungorganel, namun kaya akan filamen aktin. Zona ini adalah tempat adhesi osteoklas padamatriks tulang dan menciptakan lingkungan mikro tempat terjadinya resorpsi tulang.Osteoklas menyekresi
kolagenase dan enzim lain dan memompa proton ke dalam kantungsubselular (lingkungan mikro yang disebut sebelumnya), yang memudahkan pencernaankolagen setempat dan melarutkan kristal garam kalsium. Aktivitas osteoklas dikendalikanoleh sitokin (protein pemberi sinyal kecil yang bekerja sebagai mediator setempat) dan hormon. Osteoklas memiliki reseptor untuk kalsitonin, yakni suatu hormon tiroid, namun bukan untuk hormon paratiroid. Akan tetapi osteoklas memiliki reseptor untuk hormon paratiroid dan begitu teraktivasi oleh hormon ini, osteoklas akan memproduksi suatu sitokinyang disebut faktor perangsang osteoklas. Batas bergelombang berhubungan denganaktivitas osteoklas.11 Matriks Tulang Kira-kira 50% dari berat kering matriks tulang adalah bahan anorganik. Yang teristimewa banyak dijumpai adalah kalsium dan fosfor, namun bikarbonat sitrat, magnesium, kalium dannatrium juga ditemukan. Studi difraksi sinar X memperlihatkan bahwa kalsium dan fosfor membentuk kristal hidroksiapatit.Kalsium amorf (nonkristal) juga cukup banyak dijumpai. Pada mikrogaf elektron, kristal hidroksiapatit tulang tampak sebagai lempenganyang terletak di samping serabut kolagen, namun dikelilingi oleh substansi dasar. Ion permukaan hidroksiapatit berhidrasi dan selapis air dan ion terbentuk di sekitar kristal.Lapisan ini, yaitu lapisan hidrasi, membantu pertukaran ion antara kristal dan cairan tubuh. Bahan organik dalam matriks tulang adalah kolagen tipe I dan substansi dasar, yangmengandung agregat proteoglikan dan beberapa glikoprotein struktural spesifik. Glikoproteintulang mungkin bertanggung jawab atas kelancaran kalsifikasi matriks tulang. Jaringan lainyang mengandung kolagen tipe I biasanya tidak mengapur dan tidak mengandungglikoprotein tersebut. Karena kandungan kolagennya yang tinggi, matriks tulang yangterdekalsifikasi terikat kuat dengan pewarna serat kolagen. Gabungan mineral dengan serat kolagen memberikan sifat keras dan ketahanan pada jaringan tulang. Setelah tulang mengalami dekalsifikasi, bentuknya tetap terjaga, namun lebihfleksibel mirip tendon. Dengan menghilangkan bagian organik dari matriks, yang terutama berupa kolagen, bentuk tulang juga masih terjaga, namun kini menjadi rapuh, mudah patahdan hancur bila dipegang.11
Kesimpulan Berbagai macam aktivitas yang kita lakukan sehari-hari tentu melibatkan alat gerak seperti tulang, otot, dan sendi.Dalam tubuh manusia terdapat 206 tulang yang dimana tersusun berdasarkan fungsinya,Kemudian otot pada manusia dibagi atas 3 jenis yaitu:otot polos, otot jantung, dan otot lurik.Dimana sistem kerja dari otot ini yakni kontraksi dan relaksasi.Yang menyambungkan tulang satu dengan tulang yang lain yaitu sendi dan ligamentum.Aktivitas itu seperti halnya kegiatan yang dilakukan tungkai bawah atau ektremitas bawah.Semua komponen tulang,otot serta sendi saling berkerjasama dalam melakukan pergerakan atau menimbulkan respon.
Daftar pustaka 1. Gibson J. Fisiologi & anatomi modern untuk perawat. Edisi 2. Jakarta: EGC; 2003.h.201-9 2. Pearce EC. Anatomi dan fisiologi untuk paramedis. Jakarta: Penerbit PT Gramedia Pustaka Utama; 2009.h.123-9 3. Manuaba IBG, Manuaba IAC, Manuaba IBGF. Pengantar kuliah obstetric.Jakarta:EGC;2007.h.78-9 4. Faiz O, Moffat D. At a glance anatomi. Jakarta: Erlangga Medical Series; 2008.h.45 5. Putz R,Pabst R.Atlas anatomi manusia sobotta.Edisi 22.Jakarta:EGC;2006.h.53 6. Watson R. Anatomi dan fisiologi untuk keperawatan. Edisi 10. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2002.h.231-4 7. Sloane E. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2004.h.34-57 8. Suratum, Heryati, Manurung S, Raenah E. Kelainan gangguan system musculoskeletal. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2002. h. 3-14. 9. Sherwood L. Fisiologi manusia dari sel ke system. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2012. H. 34-40 dan 312-4. 10. Cowin JE. Buku saku patofisiologi. Ed 3 (rev). Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2009.h.320-1. 11. Guyton AC, Hall JE. Buku ajar fisiologi kedokteran. Ed 11. Jakarta: EGC; 2008.h.7481. 12. Handoko P. Pengobatan Alternatif. Jakarta: PT Elex Media Komputindo; 2008.h.118.