Top Banner

of 72

Faal Sel, Biofisika,Saraf Tepi Dan Otot Farmasi 2

Jul 11, 2015

Download

Documents

Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript

Episode 2Hawin Nurdiana

TOPIK MATERII. Sistem syaraf syaraf pusat dan syaraf syaraf perifer II. Sel syaraf sebagi sel eksitabel = sel peka rangsango o o o o o o Struktur syaraf tepi dan sel syaraf Definisi eksitabel Ciri sel eksitabel Membran potensial istirahat Sodium potasium pump Potensial difusi Aksi potensial dan hukum all or Nane

Sistem SyarafTerdiri dari : Syaraf Pusat : otak dan medula spinalis Syaraf tepi ( perifer ) : Syaraf motorik dan sensorik Syaraf otonom Syaraf tepi ( perifer ) Dari Cranium : 12 pasang nervus cranialis Dari medulla spinalis : nerves spinalis Untuk Ekstrimitas atas : Pleksus brakialis Untuk Ekstrimitas bawah : lumbo sakralis Nerve spinalis : Rami ventralis, sifat motorik, dari pusat menuju otot ( descenden ). Rami dorsalis sifat sensorik dari perifer menuju ke pusat ( ascenden )

SEL SYARAF DAN OTOT SEBAGAI SEL EKSITABEL ( PEKA RANGSANG )DEFINISI

: sel yang mampu menghantarkan impuls elektro kimia ( aksi potensial ) sepanjang permukaan membrannya. Contoh : - Sel syaraf - Sel otot skelet, sel otot jantung, sel otot polos - Sel kelenjar , sel bersilia , macrophage. Sel exitable yang mampu membangkitkan aksi potensial secara terus menerus (automatik) disebut sel / jaringan pace maker,contoh sel sino-atrial node ( SA NODE )/ AV node yang ada di jantung, sel sel otot-otot polos di saluran pencernaan, sel-sel pusat pernafasan dorsal.

Keadaan istirahat sel eksitabel disebut Potesial Membran Istirahat ( PMI ) atau Resting Membran Potencial ( RMP ) PMI = - 90 mV

Potensial sebelah dalam membran lebih negatif 90 mv dibanding luar Saraf Motorik: - 90 mv Saraf cranial: - 60 mv Sel otot skelet : - 90 mv Otot jantung: -80 s.d -90 mv Jaringan pace maker: membran potensialnya berubah terus menerus.

Teori timbulnya potensial membran istirahat 1. Transport aktif (sodium potasium pump) beda konsentrasi ionion (Na+ dan K+) trans membran 2. Difusi akibat adanya beda konsentrasi ion-ion trans membran 3. Dalam intra sel terdapat ion-ion negatif yang tidak dapat berdifusi seperti: phosphat, sulfat, protein, asam amino.

I. Adanya sodium potasium pump pada membran sel.Merupakan suatu sistem transport aktif (memerlukan ATP), senantiasa memompa ion Na+ keluar dan ion K+ ke dalam sel (3 ion Na+ keluar untuk setiap 2 ion K+ kedalam) Akibat : - konsentrasi Natrium diluar membran lebih besar (142 m eq) dibanding sebelah dalam (14 meq) - konsentrasi ion K+ (Kalium potasium) disebelah dalam membran lebih besar (140 meq) dibanding sebelah luar (4 meq) - menyebabkan beda konsentrasi ion Natrium dan Kalium Trans Membran. - dihambat oleh quabain dan glikosida

II. Beda konsentrasi ion-ion Natrium dan Kalium Transmembran menyebabkan Difusi ion bermuatan listrik.Potensial Difusi adalah:Potensial elektrik yang disebabkan proses difusi ion-ion yang bermuatan listrik. Potensial difusi ini disebut juga Potesial Keseimbangan karena perbedaan konsentrasi tersebut dipertahankan selama keadaan membran istirahat. Diukur dengan alat Osiloskokop sinar katoda. Besarnya Potensial Difusi dapat diukur dengan persamaan/rumus NersntKonsentrasi ion dalam membran EMF (NERNST Potencial) = - 61 log Konsentrasi ion diluar membran

Ion

Cl- permeabilitasnya jauh lebih besar dari ion K maupun Na. potensial keseimbangan sama dengan PMI Pada ion Cl- tidak ditemukan mekanisme lain selain difusi (pasif) Potensial difusi /potensial keseimbangan oleh bermacammacam ion dihitung dengan rumus Goldman dimana: = - 61 log C 1 iP 1 C 2 iP 2 A 3 oP 3 A 4 oP 4 C 1 oP 1 C 2 oP 2 A 3 iP 3 A 4 iP 4C1 dan

Besarnya potensial keseimbangan ion-ion pada sel otot mamalia

Konsentrasi mEq/l

Ion

Di dalam13 13,8 3

Di luar

Potensial kesembangan +65 mv -95 mv -90 mv

Na+ K+ Cl+

110 2,5 90

C2: konsentrasi kation 1 dan konsentrasi kation 2 A3 dan A4: konsentrasi anion 3 dan konsentrasi anion 4 i: intrasel, o: ekstra sel P1, P2, P3, P4: permeabilitas kation 1,kation 2 dan Anion 3, anion4

PMI sel otot = -90 mv

POTENSIAL AKSI SYARAFReaksi sel eksitabel bila dirangsang: Bila rangsangan menyebabkan penurunan potensial membran >15 mV , kemudian rangsangan dihentikan, maka potensial membran tidak akan kembali lagi ke PMI, tetapi akan turun terus dengan drastis sampai 0 mV ( nonpolarisasi) bahkan kadang-kadang sampai terlanjur positif (overshoot). Sesudah itu barulah kembali ke PMI ( repolarisasi). Peristiwa ini disebut POTENSIAL AKSI

TITIK BAKAR atau "FIRING LEVEL adalah titik dimana mulai timbul potensial aksi.

NILAI AMBANG atauTRESHOLD adalah besarnya rangsangan minimal yang dapat menimbulkan potensial aksi atau minimal yang dapat menurunkan potensial membran sel eksitabel sampai titik bakar.

Gambar Aksi Potensial Keterangan gambar mV TE: triggering event (rangsang diberikan) +35mV AB: periode laten 0 BC: Depolarisasi pelan mV (slow depolarisasi) CD: Deporarisasi cepat (spike depolarisasi) DG: Repolarisasi GH: Hiperpolarisasi (positive after potential) -90mV IYK: Osilasi XDY: over shoot FG: Negatif after potential

1. 2. 3. 4.

Macam Rangsangan : Rangsangan mekanis Thermis Rangsangan listrik arus anode atau katode Rangsangan kimia: basa/asam, hormon-hormon seperti acetylcholine, adrenalin

Dinamika ion-ion pada potensial aksi : Penurunan potensial aksi membran permeabilitas membran terhadap Na meningkat (dapat mencapai beberapa ribu kali) influx Na yang sangat deras potensial membran menjadi nol (nonpolarisasi), bahkan dapat terlanjur (overshoot) menjadi positif (potensial terbalik = reversal potencial). Influx yang deras ini hanya terjadi beberapa saat ( 1 milidetik) karena permeabilitas Na kembali normal, di samping itu juga gradien konsentrasi Na di dalam dan di luar sel menjadi sangat kecil

Pada saat Permeabilitas Na mulai turun Permeabilitas K yang mulai naik (sampai 50 kali) eflux Kalium. Potensial membran akan kembali akibat dari eflux kalium. Peristiwa ini disebut repolarisasi.

Pada akhir repolarisasi, eflux ion K menjadi lambat dan disebut "After Depolorization" atau `Negative After Potential".hal ini diduga karena Permeabilitas K sudah mulai menurun dan juga karena gradien konsentrasi ion K di dalam dan diluar membran menjadi rendah.

Sesudah proses repolarisasi tercapai maka potensial membran kembali seperti PMI. Akan tetapi komposisi ion belum, karena komposisi ion menjadi terbalik. Pada fase ini sodium potassium pump akan bekerja mengembalikan komposisi ion-ion dengan memompa Kalium ke dalam dan ion Natrium keluar. Kemampuan daya pompa terhadap Natrium lebih besar dibandingkan terhadap Kalium, sehingga mula-mula potensial membran sedikit Iebih besar dari PMI dan disebut"AFTER HIPERPOLARIZATION atau POSITIVE AFTER POTENTIAL.

Kadang-kadang teriadi "OSCILLATION (gelombang) karena aktivitas dari sodium potassium pump yang tidak sekaligus dapat mengembalikan ke membran PMI.

Bifasik bila 1. Kedua elektrode diletakkan di luar sel 2. Kedua elektrode diletakkan di dalam sel Monofasik bila satu elektrode diletakkan di dalam sel dan satunya di luar sel.mv +35m w 0

Gambar osciloskop sinar katode untuk pencatatan potensial aksi

-9-90mw

Kurva intensitas dan waktu (Strength duration curve) 1. rangsangan merupakan fungsi dari intensitas dan waktu 2. grafik intensitas dan waktu

Garis Threshold

Rheobase : rangsangan terkecil yang masih dapat mencapai threshold Utilization time : waktu rangsangan sebesar rheobase untuk mencapai threshold ) Chronaxy : waktu yang diperlukan rangsangan sebesar 2 x rheobase mencapai threshod Garis threshod merupakan fungsi dari intensitas dan waktu.

Kepekaan1.

( Eksitabilitas )

Kepekaan berbanding terbalik dengan nilai ambang ( kepekaan nilai ambang ) 2. Selama potensial aksi terjadi perubahan kepekaan : a. Periode refrakter absolut : sel eksitabel tidak dapat dirangsang sama sekali. Mulai awal depolarisasi sampai 1/3 akhir repolarisasi b. Periode refrakter relatif : sel eksitabel masih dapat dirangsang, tapi perlu lebih besar dari normal ( selama hiperpolarisasi ) c. Kepekaan naik : pada fase negatif after potencial d. Kepekaan turun : pada fase positive after potencial

Hukum All or None :Potensial mengikuti hukum All or none. Artinya selama besarnya rangsangan sama atau lebih besar dari nilai ambang dan kondisinya sama, maka besarnya potensial aksi untuk tiap sel eksitabel sama besarnya dan tidak tergantung oleh besarnya rangsangan

Sumasi :

Rangsangan tunggal yang subthreshold dapat mencapai threshod bila ; a. Merangsang berulang-ulang dg rangsangan tunggal. Ini disebut sumasi temporal. b. Beberapa rangsangan tunggal yang subthreshold dilakukan bersama-sama dan ini disebut sumasi spasial

Akomodasi :Rangsangan subthreshold yang dinaikkan perlahan-lahan dapat menyebabkan sel eksitabel tidak memberikan reaksi meskipun angka threshold dicapai karena sudah mengadakan adaptasi. Peristiwa ini disebut akomodasi

Pada vertebrata sebagian besar syaraf bersarung myelin dan sebagian kecil tidak, Struktur syaraf tepi :

SYARAF PERIFER

Potongan saraf tepi (saraf perifer)

Kumpulan nerve bundle ( fasiculus ) yang dibungkus epinerium Setiap fasiculus dibungkus jaringan ikat perineurium, tiap fasiculus mengandung beberapa serabut syaraf ( akson ) sensorik dan motorik yang masing-masing dibungkus endoneurium Akson motorik berakhir pada otot rangka, sedang akson sensorik pangkalnya berupa organ sensorik. Selubung myelin berbentuk lipatan membran sel Schwan yang berlapis-lapis, bahannya dari lemak Sphyngomyelin dan bersifat isolator terhadap listrik. Tiap jarak 1 mm, selubung ini akan menipis/hilang dan titik ini disebut nodus ranvier yang sifatnya konduktor listrik.

Sebuah serabut saraf motorik yang bermielin

Potongan Akson tidak bermielinPotongan Akson bermielin

II Penjalaran Potensial Aksi : 1. Syaraf tidak bermyelin :

Hantaran Aksi potensial pada Akson yang tidak bermyelin

2. Syaraf Bermyelin

Hantaran Aksi Potensial pada Akson yang bermyelin

1. 2.

Penjalaran potensial pada syaraf bermyelin secara saltatory atau lompatan , krn hanya pada nodus ranvier terjadi aksi potensial. Keuntungan konduksi salto ; Konduksi dipercepat ( sampai 50 x ) Lebih efisien, karena titik depolarisasi lebih sedikit ( hemat energi )

Pd mamalia syaraf perifer terdiri dari banyak axon dengan diameter dan sifat hantaran listrik yg berbeda. Bila syaraf ini mendapat rangsang, maka yg paling peka akan memberi reaksi terlebih dahulu. Bila rangsangan makin besar makin banyak axon yg memberi reaksi, shg akhirnya semuanya bereaksi.

Berdasarkan intensitas rangsangan, rangsangan dibedakan:a.b.

c.

Subliminal Rangsangan < nilai ambang potensial lokal Liminal Rangsangan terkecil yang sudah bisa menimbulkan potensial aksi krn telah mencapai nilai ambang Supraliminal Rangsangan dg intensitas > rangsangan liminal,menimbulkan potensial aksi=rangsangan liminal( mengikuti Hukum

All or None )

Potensial Aksi Majemuk : Bila syaraf perifer mendapat rangsangan yang cukup besar maka akan terjadi reaksi dari bermacam akson yg sudah mencapai ambang. Hal ini akan memberikan gambaran potensial aksi yang beraneka ragam. Potensial aksi ini disebut potensial aksi majemuk.

OTOTHawin Nurdiana

TOPIK MATERIo oo

Potensial end plate Sel dan jaringan otot Struktur jaringan otot dan sel otot Aksi potensial diikuti kontraksi otot ( Exitation contraction Coupling ) Sumber energi untuk kontraksi Summasi / Treppe - Tetani

o

o

Sifat sifat otot pada tubuh Motor unit Summasi spatsial Summasi asinkron mator unit Tonus otot Jenis otot otot cepat dan otot lambat Sistim lever ( pengungkit )

Kelainan otot Hipertropi Atropi Fibrilasi Fasiculasi Rigor Mortis Familial Periodik Paralisis Myastenia gravis

Neuromuscular JunctionMekanisme penjalaran rangsang dari ujung syaraf motorik menuju motor end plate mirip sinaps juga. Aksi potensial pada ujung akhir syaraf motorik mencapai terminal button menyebabkan peningkatan permeabilitas Ca++, Ca++ dari ekstra sel masuk ke terminal button menuju vesikel, dan berakibat vesikel-vesikel mengeluarkan isinya asetil kolin menuju ke celah-celah sinaps & ditangkap oleh reseptor-reseptor asetil kolin pd motor end plate. Hal ini menimbulkan efek peningkatan permeabilitas Na+ & K+ pada membran motor end plate. Namun peningkatan permeabilitas terhadap Na+ jauh lebih besar dibandingkan K+. Peningkatan permeabilitas thd Na+ menyebabkan depolarisasi motor end plate/end plate potensial (EPP).

EPP ini bukan aksi potensial tetapi merupakan depolarisasi lokal pada motor end plate. Bila terjadi sumasi (penjumlahan) EPP yang mencapai treshold potensial (ambang rangsang) serabut otot rangka aksi potensial serabut otot skelet kontraksi otot (Exitation Contraction Coupling) Yang berpengaruh pada motor end plate

-Kurare (kurariform) : Kerja kompetitif inhibisi terhadap reseptor asetil kolin hambat aksi potensial kontraksi( ) (lumpuh). -Toksin Botulinum : Kerja menghambat pelepasan asetil kolin pada ujung terminal akson hambat aksi potensial lumpuh -Metakolin; Karbakol; Nikotin : Kerja seperti asetil kolin tetapi tidak dirusak kolin esterase aksi potensial berjalan terus kontraksi berjalan terus kejang beberapa menit jam.

Obat

Stimulasi Neuromuscular Junction Neostigmine Physostigmine Inaktivasi kolin esterase Diisopropyl Fluro Phospat (Gas Syaraf) Kematian bekerja Asetil kolin dapat terus Ok Laring spasme End Plate Potensial terus Kejang otot Aksi potensial serabut otot terus menerus

OTOTOTOT Sel otot merupakan salah satu dari sel eksitabel Reaksinya terhadap rangsangan ialah : 1. Potensial aksi 2. Diikuti dengan kontraksi Macam sel otot : a. Otot skelet (otot somatis, otot rangka) b. Otot jantung c. Otot polos atau otot halus

Otot SkeletMorfologi/anatomi :1.Ujung yang mobil/banyak bergerak disebut INSERTIO, Ujung yang tidak bergerak disebut ORIGO. 2. a. Satu sel otot disebut satu muscle fiber atau serabut otot. b. Muscle fiber dibungkus oleh membran sel disebut SARCOLEMMA. c. Sitoplasmanya disebut SARCOPLASMA. d. Sel otot berinti banyak ( MULTINUKLEUS ). 3. Beberapa serabut otot mengumpul menjadi FASCICULUS dan dibungkus oleh jaringan ikat (fascia) PERIMYCEUM. Beberapa fasciculus menjadi satu otot dan dibungkus fascia EPIMYCEUM.

Otot Skelet

a. Muscle fiber terdiri dari banyak MYOFIBRIL. b. Myofibril tersusun atas myofilament. c. Myofilament tersusun atas molekul protein yang kontraktif yaitu : Actin (BM. 60.000), Myosin (500.000), Tropommyosin (BM. 70.000) dan Troponin

Garis Lintang/Striasi : Dibawah mikroskop otot skelet akan tampak bergaris melintang. Hal ini disebabkan oleh karena tidak meratanya daya refraksi dari masing-masing bagian otot. Perbedaan indeks refraksi ini disebabkan oleh susunan myofilament yang khas.

Filament : Ada 2 macam filament yaitu filament besar dan kecil. Filament besar : a.Terdiri atas beberapa ratus molekul myosin dengan panjang 1,5 U. b. Terdiri atas dua bagian : Bagian logitudinal disebut light meromyosin yang tersusun atas 2 rantai peptida yang membentuk helix (pintiran). Bagian crossbridge atau heavy meromyosin yang terdiri atas bagian tangkai yang merupakan helix seperti helix meromyosin dan bagian kepala yang tersusun atas dua massa protein yang globuler. Filament besar ini mempunyai dua bagian yang fleksibel yaitu pada persambungan bagian longitudinal dengan bagian tangkai dari cross bridge dan antara bagian tangkai dan bagian kepala dari cross bridge.

Filament kecil : Terdiri atas : actin, tropomyosin dan troponin. Actin : berbentuk bola yang tidak simetris, membentuk dua rantai berpasangan yang membentuk helix. Tropomyosin adalah : panjang halus dan terletak pada celah-celah plintiran actin. Troponin : berbentuk globuli dan melekat pada ujung tiap molekul tropomyosin. Troponin ini mempunyai afinitas yang sangat kuat terhadap ion calcium. Ikatan ini merupakan trigger terjadinya kontraksi.

Gambar

Sistem Sarkotubuler : Fungsi sistem sarkotubuler adalah mempercepat penjalaran impuls ke seluruh bagian sel otot dan untuk menginduksi kontraksi.

Sistem Sarkotubuler : 1. Myofibril dilingkari oleh struktur yang terdiri dari tubulus tubulus dan vesikel yang disebut sistem sarkotubuler. 2. Sistem sarkotubuler terdiri dari sarrcoplasmic reticulum dan T system. 3. T system terdiri dari lekukan membran sel, jadi berisi cairan interstetiil. 4. a. Sarcoplasmic reticulum merupakan sistem tubulus yang tidak teratur. Pada daerah yang berhadapan dengan T system membentuk tonjolan yang disebut junctional feet. b. Pada junctional feet yang melingkari T system terjadi kontak yang memudahkan penjalaran implus listrik, dan disebut TRIAD. c. Triad ini terletak kira-kira pada perhubungan antara sabuk A dan I. d. Diantara dua triad, sarcoplasmic reticulum membentuk bentukan yang tidak teratur, melingkari myofibril dan melebar pada ujung dekat triad dan disebut SISTERNA.

Kontraksi :Pada otot potensial aksi akan diikuti dengan satu kontraksi. (exytation contraction coupling ). Mekanisme kontraksi : Salah satu hipotesa mekanisme kontraksi ialah : Bila timbul potensial aksi potensial aksi akan diteruskan pula ke tubulus T junctional feet (dengan sistem triad) dan mencapai sisterna ion calcium dilepaskan dari sisterna berikatan dengan troponin yang mempunyai afinitas sangat besar terhadap calcium. Ikatan troponin-calcium akan menarik tropomyosin lebih dalam pada celah-celah plintiran aktin. Dengan demikian titik-titik aktif pada aktin yang sebelumnya tertutup tropomyosin menjadi terbuka.

Begitu active site pada aktin terbuka kepala dari cross bridge akan segera melekat pada titik ini crossbridge melejit ke arah sentral mendorong/menarik aktin. Peristiwa ini disebut power stroke. Segera setelah lejitan ini maka crossbridge akan kembali ke posisi semula dan mengadakan kontak dengan titik aktif berikutnya. Demikian proses ini berlangsung berulang-ulang dan akhirnya aktin terdorong ke arah sentral. Teori ini disebut Ratchet Theory.

Tenaga untuk kontraksi

Bila bagian kepala dari cross bridge mengadakan kontak dengan titik aktif dari aktin maka di dalam kepala cross bridge tersebut terjadi proses yang menghasilkan energi. Energi ini bukan dari pemecahan ATP seketika, tetapi berasal dari energi yang sudah ada sebelumnya. Kemudian sesudah ini baru bagian kepala dari cross bridge mengikat ATP yang segera akan dipecah untuk menghasilkan energi. Sebagian energi dipakai untuk mengembalikan cross bridge ke posisi semula, sedang sebagian lain disimpan yang akan dipergunakan dalam proses power stroke.

Calcium Pulse

Dalam keadaan istirahat konsentrasi ion calcium di dalam sarcoplasma adalah kurang dari 10-7 M. kadar ini terlalu kecil untuk menginduksi kontraksi. Arus listrik dari tubulus T ke sisterna pelepasan ion calcium konsentrasi calcium meningkat sampai 2 x 10-4 M. Peristiwa ini disebut calcium pulse yang rata-rata berlangsung kurang lebih selama 1/50 detik. Kontraksi terjadi pada waktu calcium pulse, dan akan berlangsung terus selama kadar di dalam sarcoplasma cukup tinggi. Kemudian ion calcium ini akan dipompa oleh pompa kalsium ke dalam sisterna. Konsentrasi di dalam sisterna dapat ditingkatkan sampai 2000 kali.

Sumber energiA. Pada proses kontraksi energi dipergunakan antara lain untuk : 1. power stroke 2. pompa kalsium 3. pompa natrium kaliumB.

ATP yang ada didalam otot hanya cukup untuk kontraksi 1 detik.

C. Depot energi Creatine fosfat yang ada di dalam otot hanya dapat mensuplai ATP untuk jangka waktu beberapa detik

D.

Jadi untuk kontraksi yang lebih lama maka ATP harus disintesa terus-menerus. Energi ini berasal dari pemecahan/oksidasi bahan makanan terutama karbohidrat (glukosa).Bila O2 cukup maka akan terjadi proses glikolisis yang aerobik :aerobik / O2

Glukosa + 2 ATP 6 CO2 + 6H2O + 40 ATP aerobik / O2 Glikogen + 1 ATP 6 CO2 + 6H2O + 40 ATP Bila oksigen tidak mencukupi maka akan terjadi proses anaerob glikolisis an-aerobik : Glukosa + 2 ATP Glikogen + 1 ATP ATP ATP + H2O 12.000 kalorianaerob

2 asam laktat + 4 ATP 2 asam laktat + 4 ADP + H3PO4 +

E. Oxygen DebtBila proses anaerobik terjadi maka sesudah kerja selesai masih diperlukan oxygen ekstra yang diperlukan untuk mengoksidasi asam laktat, untuk membayar persediaan ATP dan creatine fosfat yang dipakai. Oksigen ekstra ini disebut oxygen debt.

F. EfisiensiMerupakan persentasi masukan energi yang diubah menjadi kerja, bukan menjadi panas 1. Efisiensi dari suatu kontraksi otot maksimal mencapai 25%. Sisanya akan terbuang sebagai panas. 2. Efisiensi yang tertinggi tercapai bila otot berkontraksi dengan kecepatan 30% dari kontraksi maksimum. Dibawah maupun diatasnya efisiensi akan menurun.

3. Selama kontraksi, produksi panas dapat timbul pada tiap fase dari kontraksi Resting head : panas yang timbul pada waktu istirahat sebagai akibat dari metabolisme basal. Initial head : panas yang timbul selama kontraksi yang dapat dibagi menjadi activation head dan sortening head. Relaxation head : yaitu panas yang timbul pada waktu otot kembali ke panjang semula sesudah sewaktu kontraksi yang isotonis. Recovery head : panas yang timbul pada waktu kontraksi sudah selesai sebagai akibat proses-proses yang terjadi untuk mengembalikan keadaan menjadi seperti pra kontraksi. 4. Efek Fenn. Bila otot berkontraksi dengan melakukan suatu kerja maka kebutuhan energi akan lebih banyak, dibandingkan bila suatu kontraksi tanpa mengahasilkan kerja. Jadi suatu kontraksi isotonis akan lebih banyak memerlukan energi dibandingkan dengan kontraksi isometris.

Summasi Tetani :

Seperti pada serat syaraf maka otot mempunyai periode refraktar selama fase-fase tertentu dari potensial aksi. Sebaliknya proses kontraksi sendiri tidak mempunyai periode refkater, sehingga rangsangan kedua sebelum fase relaksasi akan meningkatkan kontraksi yang sudah ada. peristiwa ini disebut summasi Bila rangsangan diulang dengan frekusensi yang lebih tinggi dengan waktu yang lama mka akan timbul kontraksi tetani. Bila frekuensi rangsangan diatas frekunsi kritis maka akan terjadi tetani lurus tetapi bila rangsangannya dibawah frekuensi kritis maka akan terjadi tetani yang bergerigi atau tidak sempurna. Frekuensi kritis adalah frekuensi terkecil; yang menghasilkan tetani lurus. Pada frekuensi kontraksi kedua, mulai persis pada puncak kontraksi sebelumnya.

Treppe :

Bila otot dirangsang berulang-ulang dengan frekunsi yang cukup jarang sehingga kontraksi berikutnya terjadi sesudah fase relaksasi dari kontraksi sbelumnya selesai maka akan dihasilkan kontraksi tunggal yang makin lama makin meningkat. Peningkatan ini berlangsung sampai kurang lebih 30 kontraksi. Peristiwa ini disebut TREPPE

Mekanismenya masih belum dapat diterangkan dengan pasti. Tetapi diduga bahwa terjadi aktivasi yang makin meningkat di dalam sel sehingga intensitas kontraksi makin bertambah, seperti suatu proses warming up

Gambar Treppe :

Hubungan panjang dan kuat kontraksi : Kuat kontraksi dipengaruhi oleh panjang otot sebelum kontraksi. Kuat kontraksi akan maksimal bila otot berkontraksi pada panjang normalnya. Panjang normal ini kurang lebih sama dengan posisi otot-otot badan pada waktu relaks. Hal ini ada hubungannya dengan jumlah kontak antar cross bridge dengan actin site. Pada panjang normal jumlah kontak ini maksimal. Bila otot dilepaskan pada inserto dan origonya maka panjangnya akan menyusut. Panjang ini disebut equilibrium length. Rupture Robek. Bila otot ditarik dan panjangnya melebihgi dari 3 kali equilibrium length maka otot dapat robek. Kekuatan maksimal : Kuat kontraksi maksimal 3.5 kg/cm2 otot atau 50 pound/inchi2. Otot quadricep femoris luasnya 16 inchi2 atau 800 pound

Sifat-sifat otot pada tubuh :1. Motor unit Setiap motorneuron yang meninggalkan medula spinalis akan mempersarafi banyak macam serat otot, jumlahnya bergantung pada jenis otot. Semua serat otot yang dipersarafi oleh satu serat saraf motor disebut MOTOR UNIT. Besarnya motor unit bervariasi. Otot-otot yang diperlukan untuk gerakan-gerakan halus dan terampil mempunyai motor unit yang kecil. Sedang otot-otot dengan gerakan yg lambat & tidak memerlukan ketrampilan mempunyai motor unit yg besar. Summasi spatial. Bila beberapa motor unit dari satu otot berkontraksi maka kekekuatan kontraksi akan meningkat dan ini menyerupai suatu summasi spatial. Summasi asynchorn dari motor unit. Suatu otot dipelihara oleh lebih dari satu motor unit. Aktifitas dari masing-masing motor unit ini tidak selalu bersamaan. Yang satu aktif sedang yang lain relaks sehingga tonus otot selalu dapat dipertahankan.

2. Tonus

Meskipun dalam keadaan istirahat tetapi otot selalu mempunyai tonus Tonus ini dijaga/diatur oleh suatu modifikasi dari sel otot yang disebut muscle spindle dan terletak didalam otot itu sendiri. Tonus otot timbul karena letupan-letupan (gama) motor neuron akibat impuls dari sentral

Mengenai

letupan gama merangsang serabut otot intrafusal, muscle spindle terangsang, aksi potensial pada serabut saraf Ia, mengadakan sinaps eksitasi pada alfa motor neuron otot yang bersangkutan (di dalam medulo spinalis) dan terjadi kontraksi yang terus menerus sebagai bentuk tonusotot.

Pada

kontraksi normal, eksitasi alfa motor neuron dikuti eksitasi gama motor neuron sehingga kontraksi otot ekstra fusal diikuti oleh kontraksi intrafusal.

3. Jenis otot. Dapat dibedakan tiga jenis otot pada badan yaitu: a. Otot merah / otot lambat : banyak myoglobin, kontraksi lambat, sedikit garis lintang, periode latent lambat, motor unit besar. Contohnya : otot punggung b. Otot putih / otot cepat: motor unit kecil, untuk gerakan-gerakan yang halus dan terampil Misalnya : otot-otot bola mata, jari-jari tangan c. Jenis peralihan yang sifatnya diantara otot putih dan merah. Yang harus diperhatikan ialah bahwa sifat-sifat suatu otot terutama sangat dipengaruhi oleh jumlah motor unitnya

Sistem LEVER

Susunan otot pada badan sedemikian rupa sehingga dicapai hasil kerja yang optimal. Misal dalam keadaan relaks maka otot-otot mendekati panjang normalnya. Karena otot melekat pada tulang maka titik lekatan dari sumbu engsel akan mempengaruhi kekuatan kontraksi otot. Misalnya otot bicep humeri : - diameter 6 inchi2 sehingga kekuatan maksimal mencapai 300 pound - tetapi otot ini melekat kurang lebih 2 inchi didepan sumbu sendi. - Panjang lengan bawah kurang lebih 14 inchi sehingga kekuatan kontraksi hanya mencapai 1/7 dari maksimal. Susunan otot-otot akan menghasilkan efisiensi kerja yang optimal.

Elektromiografi :

Peristiwa listrik yang terjadi pada otot baik pada waktu istirahat maupun pada waktu kontraksi dapat dicatat dan hasil catatannya disebut elektromigram. Pencatatan dapat dilakukan dengan meletakkan pada kulit ataupun pada ototnya.

Beberapa kelainan otot :

Hipertrofi : sel otot membesar tetapi jumlahnya tetap. Hal ini sebagai hasil latihan yang berat. Atrofi : Kebalikan dari hipertrofi yaitu sel-sel otot mengecil. Sebab yang sering adalah karena adanya denervasi. (tidak ada rangsanan saraf motoris) misalnya pada penderita poliomyelitis. Atrofi ini dapat disusul dengan kontraktur bila otot dalam posisi yang memendek tanpa digerakkan. Fibrilasi :Otot yang mengalami denervasi, setelah beberapa lama dapat mengalami stimulasi intrisik yang halus dan menyebabkan suatu kontraksi yang halus pula dan disebut Fibrilasi.

Fasciculasi : Yaitu kontraksi otot yang tidak teratur, kasar menyentak sebagai akibat rangsangan dari motor neuron yang tidak normal. Hal ini dapat disbabkan sebagai akibat trauma atau infeksi. Rigor Mortis: Beberapa jam setelah meninggal otot-otot badan mengalami semacam kekakuan yang disebut rigor mortis. Diduga hal ini disebabkan oleh tiadanya ATP untuk melepaskan cross bridge dengan aktin. Keadaan ini berlangsung sampai protein-protein otot mengalami lysis. Familial Periodic Paralysis Secara periodik pada beberapa orang Kalium Ekstra seluler menurun. Penurunan ini menyebabkan Potensial Membran meningkat sehingga sangat menurunkan kepekaannya/ akibatnya implus yang datang dari serat syaraf motoris secara normal masih belum mampu mencapai nilai ambang. Penyakit ini adalah suatu penyakit herediter.