Sk 4.docx

Tinjauan Pustaka

Mekanisme Kontraksi dan Kelelahan Otot Tabita Nathasaria. Jane Josephine Chandra. Ikhwanul Muslimin. Mury Teresa Tahun. Ovi Hawila Tiran. Putri Nurul Aisyah. Shema Suluhpradipta Warella. Adam Feninlambir. D3 Mahasiswa Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana Jl. Arjuna Utara No. 06 Jakarta 11510. Telepon: (021)5694-2051. Email: [email protected]

Abstrak Otot adalah alat gerak aktif pada manusia, dan tulang merupakan alat gerak pasifnya. Otot dapat mengerut dan dapat juga menegang. Otot termasuk suatu sistem alat untuk menguasai gerak aktif dan posisi tubuh kita. Adapun respon otot terhadap rangsangan adalah berupa kontraksi yang diawali dengan keluarnya asetil kolin sebagai respon yang akan terjadinya kontraksi yang diikuti keluarnya kalsium dari reticulum sarkoplasma. Namun, apabila kontraksi terjadi terus-menerus tanpa diikuti relaksasi maka tonus menjadi meningkat dan menyebabkan tetanus. Kata kunci : Otot, kontraksi otot, dan kelelahan otot. Abstract Muscle is active on human locomotor and locomotor bone is passive. Muscles can shrink and can also be tightened. Muscle including a system of tools to master the active movement and position of our body. The muscle response to stimulation is a form of contraction is preceded by the release of acetyl choline as a response to be contraction that followed the release of calcium from the sarcoplasmic reticulum. However, when contractions occur constantly without being followed by relaxation of the tone to be increased and cause tetanus. Keywords: muscles, muscle contraction, and muscle fatigue.

Pendahuluan Tubuh manusia tersusun dari organ-organ dengan struktur kompleks antara lain tulang dan otot memegang peranan penting dalam seluruh aktivitas yang dilakukan oleh manusia, tentu saja tanpa mengesampingkan fungsi sistem susunan saraf pusat atau otak sebagai pemegang kendali atas seluruh aktivitas tersebut. Mulai dari bangun tidur, makan, sekolah, bekerja hingga kembali tidur, tulang dan otot bekerja untuk memberikan pergerakan bagi manusia tersebut. Tulang merupakan tempat melekatnya otot, sedangkan otot adalah spesialis kontraksi pada tubuh manusia. salah satu otot yang berperan penting dalam melakukan kontraksi adalah otot rangka

atau skelet yang melekat pada tulang.1-4 Kontraksi otot rangka menggerakkan tulang yang dilekatinya dan memungkin tubuh melaksanakan berbagai aktivitas motorik. Adapun dalam menjalani berbagai aktivitas tidak menutup kemungkinan otot yang menunjang fungsi gerak tubuh manusia dapat mengalami gangguan. Contohnya pada skenario dimana Seorang anak lakilaki berusia 15 tahun tengah berlatih renang untuk perlombaan. Tiba-tiba ia menjerit minta tolong. Seorang penjaga kolam renang datang dan segera menolong anak tersebut dan membawanya ke tepi kolam. Ternyata ia mengalami kejang pada betis kanannya. Dengan sigap penjaga kolam memegang kaki kanan si anak dan mendorongnya ke arah dorsal selama 2 menit. Berdasarkan ringkasan skenario tersebut maka akan dipaparkan dalam makalah ini mekanisme kontraksi, faktor-faktor yang dapat menyebabkan kelelahan otot serta antisipasi yang dapat dilakukan untuk mencegah kelelahan pada otot. Mekanisme Fisiologi terjadi Kontraksi Otot Somatik Otot rangka dirangsang untuk berkontraksi melalui pengeluaran asetil kolin (ACh) di taut neuromuskulus antara ujung- ujung akhir neuron motorik dan sel otot. Berikut jalannya proses kontraksi dan relaksasi pada otot apabila ditinjau dari segi fisiologis.1,2 1. Asetilkolin yang dikeluarkan dari ujung terminal neuron motorik mengawali terjadinya potensial aksi di sel otot yang merambat keseluruh permukaan membran. 2. Aktivitas listrik permukaan dibawa kebagian tengah (sentral) serat otot oleh tubulus T. 3. Penyebaran potensial aksi ke tubulus T menyebabkan pelepasan simpanan Ca2+ dari kantung-kantung lateral retikulum sarkoplasma di dekat tubulus. 4. Ca2+ yang dilepaskan berikatan dengan troponin dan mengubah bentuknya, sehingga kompleks troponin- tropomiosin secara fisik tergeser kesamping dan membuka tempat pengikatan jembatan silang aktin. 5. Bagian aktin yang telah terpajan tersebut berikatan dengan jembatan silang miosin, yang sebelumnya telah mendapat energy dari penguraian ATP menjadi ADP + P i + energi oleh ATPase miosin di jembatan silang. 6. Pengikatan aktin dan miosin di jembatan silang menyebabkan jembatan silang menekuk, menghasilkan suatu gerakan mengayun kuat yang menarik filamen tipis kearah dalam. Pergeseran kearah dalam dari semua filamen tipis yang mengelilingi filament tebal memperpendek sarkomer (yaitu kontraksi otot).

7. Selama gerakan mengayun yang kuat tersebut, ADP dan Pi dibebaskan dari jembatan silang. 8. Perlekatan sebuah molekul ATP baru memungkinkan terlepasnya jembatan silang, yang mengembalikan bentuknya kekonformasi semula. 9. Penguraian molekul ATP yang baru oleh ATPase myosin kembali memberikan energi bagi jembatan silang. 10. Apabila Ca2+ masih ada sehingga kompleks troponin-tropomiosin tetap tergeser kesamping, jembatan silang kembali menjalani siklus pengikatan dan penekukan, menarik filament tipis selanjutnya. 11. Apabila tidak lagi terdapat potensial aksi local dan Ca2+ secara aktif telah kembali ketempat penyimpanannya di kantung lateral reticulum sarkoplasma, kompleks troponintropomiosin bergeser kembali keposisinya menutupi tempat pengikatan jembatan silang aktin, sehingga aktin dan myosin tidak lagi berikatan di jembatan silang, dan filament tipis bergser kembali keposisi istirahat seiring dengan terjadinya proses relaksasi. Makroskopis dari Regio Cruris dan Pedis Regio Cruris/Regio Cruralis ( Bagian Betis ) Regio cruralis atau tungkai bawah merupakan bagian extremitas inferior yang terletak di antara sendi genus dan sendi talocrularis. Tulang –tulang regio cruralis adalah fibula di bagian lateral dan tibia di bagian medial. Tibia merupakan tulang regio cruralis yang menopang berat tubuh, dengan demikian berukuran jauh lebih besar di bandingkan fibula.

Gambar 1. Otot-otot fascia posterior tungkai bawah

Gambar 2. Otot-otot fascia anterior dan fascia lateral tungkai bawah5 Tabel 1. Otot-otot fascia posterior tungkai bawah Nama otot

Origo

Insertio

Fungsi

M.Gastrocnemiu

Caput laterale

Melalui tendo

Plantar fleksi kaki pada sendi

s.

dari condylus

cal- caneus ke

pergelangan kaki dan fleksi

lateralis femoris

facies posterior

articulatio genus

dan caput

calcaneus

Kelompok Superficial

medial dari proximal condylus medialis M. Plantaris

Crista supracon- Facies posterior dylars femoris

calcaneus

lateralis M. Soleus

Plantar fleksi kaki pada sendi pergelangan kaki dan fleksi articulatio genus

Corpus tibiae

Melalui tendo

Secara bersama-sama dengan m.

dan fibulae

cal- caneus ke

gastroc- nemius dan m. plantaris

facies posterior

berfungsi sebagai plantar fleksor

calcaneus

yang kuat sendi pergelangan kaki; memberikan tenaga untuk gerak maju pada waktu berjalan dan berlari

Kelompok Profunda M. Popliteus

Facies lateralis

Facies posterior Fleksi tungkai pada articulatio genus;

condylus

corpus tibiae di

membuka articulatio genus dengan

lateralis femoris atas linea musculi

rotasi lateral femur pada tibia dan

solei

mengendur kan ligamenta sendi

M. Flexor

Facies posterior

Basis phalanges

Fleksi phalanges distal empat jari

digitorum longus

corpus tibiae

distal empat jari

kaki lateral (II s/d V); plantar fleksi

kaki lateral

kaki pada sendi pergelangan kaki; menyokong arcus longitudinalis medialis dan lateralis kaki

M. Flexor

Facies posterior

Basis phalanges

Fleksi phalanges distal ibu jari;

hallucis longus

corpus fibulae

distal ibujari kaki

plantar fleksi kaki pada sendi pergelangan kaki; menyokong arcus longitudinalis medialis kaki

M. Tibialis posterior

Facies posterior Tuberositas ossis

Plantar fleksi kaki pa- da sendi

cor- pus tibiae

naviculare dan .

pergelang- an kaki; inversio kaki

dan fibulae dan

tulang-tulang di

pada articulatio subtalaris dan arti-

mem- brana

dekatnya

culatio tarso trans- versus;

interossea

menyokong articulatio longitudinalis medialis kaki.

Tabel 2. Otot-otot fascia anterior tungkai bawah Nama otot

Origo

Insertio

Fungsi

M. Tibialis anterior

Facies lateralis

Cuneiforme

Ekstensi kaki pada sendi

corpus tibia dan

mediale dan

pergelangan kaki, inversi kaki

membrana

basis os

pada articulatio subtalaris dan

interossea

metatarsale 1

articulatio tarsotransversus mempertahankan arcus longitudilais medialis kaki

M. Extensor

Facies anterior

Expansi extensor Ekstensi jari – jari kaki ekstensi

digitorum longus

M. Peroneus tertius

corpus fibula

keempat jari

kaki pada sendi pergelangan

kaki yang lateral

kaki

Facies anterior

Basis

Ekstensi jari kaki pada sendi

corpus fibula

metatarsale 5

pergelangan kaki eversi kaki pada articulatio subtalaris dan articulatio tarso transversus

M. Extensor

Facies anterior

Basis phalanges

hallucis longus

corpus fibula

distal ibbu jari

Ekstensi ibu jari kai

kaki M. Ekstensor

Calcaneum

digitorum brevis

Oleh empat

Ekstensi jari

tendo ke phalanx proximal ibu jari kaki dan tendo – tendo extensor panjang jari kaki 2,3 dan 4

Tabel 3. Otot-otot fascia lateral tungkai bawah Nama otot

Origo

Insertio

M. peroneus lo- Facies lateralis Basis ossis metangus

corpus fibulae

Fungsi Plantar fleksi kaki pada articulatio

tarsal I dan cu-

talocruralis dan eversi kaki pada

neiforme mediate

articulatio subtalaris dan articulatio tarso transversus; menyokong arcus longitudinalis lateralis dan arcus transversus kaki

M. peroneus bre- vis

Facies lateralis Basis ossis metacorpus fibulae

tarsal V

Plantar fleksi kaki pada articulatio talocruralis dan eversi kaki pada articulatio subtalaris dan articulatio tarso transversus; menyokong arcus longitudinalis lateralis

Regio Pedis

Pada regio pedis terdiri atas Ossa tarsal, Ossa metatarsal,Ossa phalanges. Ossa tarsal tersusun atas ossa berukuran kecil yang menyusunnya, yang berjumlah tujuh buah, yaitu : Os. Talus (terdiri atas : Os. Caput Talus, Os. Talus Collum, Os. Talus Trochlear), Os. Naviculare, Os. Cuneiformis (Medial, Intermedium, lateral), Os. Cuboideum, Os. Calcaneus. Os Talus bersendian dengan Os. Tibia, serta bersendian juga dengan Os. Calcaneus yang merupakan tulang tumit. Pada bagian anterior, Os. Talus berhubungan dengan Os. Naviculare, sedangkan Os. Calcaneus berhubungan dengan Os. Cuboideum, Os. Cuneiform distal terhadap Os. Naviculare, Os. Cuneiform lateral

bersendian dengan Os. Cuboideum, Os. Metatarsalia

bersendian dengan Os. Cuneiform dan Os. Cuboideum. Secara garis besar, Os. Tarsal dan os. Metatarsal dapat dibagi menjadi tiga kelompok. Kelompok belakang adalah Os. Talus dan Os. Calcaneus. Kelompok tengah terdirir atas Os. Naviculare, Os. Cuneiform, Os. Cuboideum. Kelompok depan ditempati Os. Metatarsal.6-9 Faktor Pemicu Kelelahan Otot Kontraksi kuat otot yang berlangsung lama mengakibatkan keadaan yang dikenal sebagai kelelahan otot. Kelelahan otot dapat disebabkan oleh beberapa faktor seperti waktu istirahat otot yang kurang, kontraksi otot terus menerus, meningkat atau berlangsung dalam waktu yang lama, penumpukan asam laktat, sumber energi yang berkurang terutama oksigen dan juga kerja enzim

yang berkurang.1-3 Apabila otot terus menerus berkontraksi dan memiliki waktu istirahat yang sedikit maka otot dapat kehabisan energi (ATP). Untuk mendapatkan energi yang hilang tadi dengan cepat dapat diperoleh melalui mekanisme anaerob, dimana pada mekanisme ini memerlukan jumlah oksigen yang lebih banyak dari biasanya sehingga pada keadaan ini pernafasan menjadi terengah-engah. Produksi energi dengan mekanisme anaerob ini membuat penimbunan asam laktat. Asam laktat merupakan hasil penguraian laktasidogen yang merupakan pemecahan dari glikogen. Penimbunan dari asam laktat tersebut penyebabkan respon kelelahan seperti pegal linu.

Gambar 2. Proses pembentukan kembali ATP Mekanisme Kontraksi Tetanik pada Otot Somatik Mekanisme kontraksi tetanik disebabkan karena kontraksi otot yang terus berlangsung tanpa adanya relaksasi. Diketahui bahwa fase relaksasi adalah pelepasan kalsium dari troponin dan secara otomatis kembali ke dalam reticulum sarkoplasmik. Namun jika potensial aksi kedua terjadi dan lebih banyak kalsium yang dibebaskan sementara itu kalsium yang di bebaskan sebagai respon terhadap potensial aksi yang pertama masih dalam proses pengembalian maka konsentrasi kalsium sitosol akan tetap tinggi dan bahkan lebih tinggi lagi.2 maka ketersedian kalsium di sitosol yang berkepanjangan ini memungkinkan penambahan jembatan silang yang ikut serta dalam proses siklus untuk waktu yang lebih lama. Akibatnya, tegangan yang terbentuk semakin tinggi. Seiring dengan meningkatnya frekuensi potensial aksi, durasi peningkatan konsentrasi kalsium sitosol bertambah dan karenanya aktivitas kontraktil meningkat hingga kontraksi tetanik maksimal tercapai pada tetanus jumlah maksimum tempat pengikatan jembatan

silang tetap terbuka sehingga dapat terjadi siklus jembatan silang dan sebagai konsekuensinya pembentukan tegangan mencapai puncaknya.1 Efek dari Peregangan Terhadap Otot yang Kejang Peregangan digunakan untuk menghindari cedera dan keletihan otot. Pada dasarnya peregangan difungsikan untuk menyalurkan oksigen keseluruh bagian otot agar pemulihan otot berlansung lebih cepat. Peregangan memiliki mekanisme yang sama dengan teknik pemijatan yaitu merelaksasikan kembali serat-serat otot yang kaku. Peregangan otot meningkatkan oksigenasi sel otot yang mengalami kelalahan. Selain itu, peregangan otot dapat menghindarkan tubuh kita dari berbagai hambatan saat melakukan aktivitas. Peregangan otot juga dapat digunakan untuk merelaksasikan otot yang mengalami kram atau kejang. Otot menjadi kram karena adanya kontraksi otot yang berlebih dan tidak dapat melakukan relaksasi kembali.4,5 Hal itu dapat disebabkan juga oleh karena otot sudah mengalami kelelahan dimana pada saat kelelahan terjadi penumpukan asam laktat. Ketika kontraksi tidak dapat kembali kedalam keadaan relaksasi maka dapat dibantu dengan cara memberikan kontraksi yang lebih besar kepada otot yang mengalami kontraksi secara terus menerus. Dengan adanya kontraksi yang lebih besar maka otot tersebut secara perlahan akan melakukan relaksasi karena kontraksi yang berlebihan. Hal ini membuktikan bahwa peregangan otot dapat merelaksasikan otot-otot. Kesimpulan Berdasarkan pembahasan melalui makalah diatas bahwa otot yang dirangsang atau berkontraksi terus-menerus dapat menyebabkan tonus meningkat dan apabila tidak diikuti dengan relaksasi maka akan menyebabkan tetanus. Sehingga tindakan yang tepat apabila tetanus atau kejang otot tersebut terjadi misalnya di cruris maka tindakan mendorong serta menekan telapak kaki arah dorsal dapat diterapkan guna memacu terjadinya relaksasi.

Daftar Pustaka 1. Sherwood L. Fisiologi manusia dari sel ke sistem. 8th ed. Jakarta: Buku Kedoteran EGC; 2014.h. 221. 2. Ganong F. Fisiologi kedokteran. Edisi ke-22. Jakarta. EGC; 2008 3. Thomson H. Editor: Sumawinata N. Oklusi. Ed ke-2. Jakarta: EGC;2011.h.59. 4. Murray Robert K, Granner Daryl K, Rodwell Victor W. Biokimia harper. Edisi 27. Jakarta: Buku Kedokteran EGC ;2009.h.582-90. 5. Artistichemes. Kram otot (khususnya di kaki).14 Agustus 2008.Diunduh dari www. doramuzical.multiply.com, 21 maret 2017. 6. Setiadi. B. Anatomi Tubuh Manusia. Bekasi : Laskar Aksara. 2011 7. Snell RS. Anatomi klinik. Jakarta: Penerbit buku kedokteran EGC; 2006.h.422-98. 8. Paulsen. F, Waschke. J. Sobotta Atlas Manusia Buku Tabel : Penerbit buku kedokteran EGC ; 2010. h. 56 – 67 9. Judha. M, M.Kep & Erwanto. R, Ns., S.Kep. Anatomi dan Fisiologi. Gosyen Publishing. Yogyakarta. 2011