Kram Otot Blok 5

Struktur dan Mekanisme Kerja Otot Lurik pada Manusia

Disusun olehEgy Pradana Yudhistira102012247 / BP14Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida WacanaJalan Arjuna Utara No. 6, Jakarta Barat 11510 Telp : (021) [email protected]

I. Pendahuluan Otot adalah sebuah jaringan dalam tubuh dengan kontraksi sebagai tugas utamanya. Dengan adanya kontraksi otot maka kita dapat menggerakan tulang kita untuk melakukan berbagai kegiatan. Otot sendiri terdiri dari 3 macam, yaitu otot polos, otot lurik dan otot jantung. Dalam hal ini, otot yang berperan dalam kontraksi adalah otot lurik atau biasa dikenal dengan otot rangka.1

SkenarioSeorang anak perempuan berusia 16 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 mendorong telapak kaki kanannya kearah dorsal selama 2 menit.II. PembahasanA. Struktur makroskopis otot-otot tungkai bawahOtot-otot tungkai bawah dibagi atas otot-otot flexor, otot-otot extensor dan otot-otot peroneus.1. Otot-otot flexor tungkai bawah terdiri dari otot-otot : lapis dangkal lapis dalama. Otot-otot flexor tungkai bawah lapis dangkal terdiri dari : M. Gastrocnemius M. Soleus M.plantaris

Gambar 1. Otot flexor tungkai bawah lapis dangkal.2

b. Otot-otot flexor tungkai bawah lapis dalam terdiri dari: M. Popliteus M. flexor digitorum longus M. tibialis posterior M. flexor hallucis longus

Gambar 2. Otot flexor tungkai bawah lapis dalam.22. Otot-otot ekstensor tungkai bawah terdiri dari: M. tibialis anterior M. ekstensor digitorum longus M. ekstensor hallucis longus M. Fibularis (peroneus) tertius.23. Otot-otot peroneus terdiri dari : M. peroneus longus M. peroneus brevis

Gambar 3.Otot ekstensor dan peroneus tungkai bawah.2Fungsi dari beberapa bagian penting otot yang terdapat pada tungkai bawah antara lain :1. Gastrocnemius, merupakan otot utama betis dan berkontraksi untuk menekuk pergelangan kaki dan menarik tumit ke atas saat berjinjit dan menekuk lutut.2. Tibialis posterior, merupakan otot utama pemutar telapak kaki ke arah dalam.3. Fleksor digitorum longus, fungsinya adalah untuk menekuk dan memutar telapak kaki ke dalam, menekuk jari kaki dan membantu jari kaki menggenggam.4. Fleksor hallucis longus, merupakan otot pendorong saat berjalan.5. Fibularis longus, menekuk dan memutar telapak kaki ke arah luar.1-2

B. Struktur mikroskopis otot lurikOtot lurik terdiri dari beberapa bagian sebagai berikut:1. Epimisium ialah jaringan ikat yang mengelilingi kumpulan berkas sel otot.2. Perimisium ialah jaringan ikat yang mengelilingi berkas sel otot.3. Endomisium ialah jaringan ikat yang mengelilingi sel otot.4. Fasiculus : berkas sel otot yang berbentuk silindris yang diikat oleh jaringan ikat.5. Sarkolema : membran yang melapisi suatu sel otot, fungsinya sebagai pelindung.6. Sarkoplasma : cairan sel otot yang fungsinya untuk tempat dimana myofibril dan miofilament berada.7. Myofibril : serat-serat pada otot.8. Miofilament : benang-benang halus yang berasal dari myofibril. Di dalam miofilament terdapat protein kontraktil yang disebut aktomiosin, troponin, tropomiosin.1

Gambar 4. Histologi dari otot lurik. (Sumber: www.google.com/image/struktur otot)

C. Mekanisme kerja otot lurikOtot rangka membentuk sekitar 40% dari berat badan total. Otot ini bekerja secara volunteer dan membentuk gerakan untuk menegakkan tubuh. Dengan memendekan (kontraksi) otot dan memanjangkan (relaksasi) otot memungkinkan otot lain untuk berkontraksi dan menggerakan tulang. Otot memiliki kemampuan sebagai berikut:1. Kontraktilitas, yaitu kemampuan jaringan otot untuk memendek dan menegang.2. Ekstensibilitas, kemampuan untuk meregang dan memanjang saat rileks.3. Elastisitas, yaitu kemampuan untuk kembali ke ukuran semula setelah berkontraksi.4. Eksitabilitas, kemampuan jaringan otot menerima dan merespons stimulus berupa impuls saraf.3Selain berfungsi untuk menghasilkan gerakan, otot juga berfungsi sebagai penopang tubuh atau mempertahankan postur tubuh. Kontraksi otot secara metabolis juga akan menghasilkan panas yang akan mempertahankan suhu tubuh yang normal.3 Timbul dan berakhirnya kontraksi otot terjadi dalam urutan tahap-tahap berikut :1. Suatu potensial aksi berjalan di sepanjang saraf motorik sampai ke ujungnya pada serabut otot di myoneural junction.2. Di setiap ujung, saraf mensekresi zat neurotransmitter (asetilkolin) dalam jumlah sedikit.3. Asetilkolin bekerja pada daerah setempat pada membrane serabut otot untuk membuka banyak kanal kation berpintu asetilkolin.4. Terbukanya kanal berpintu asetilkolin memungkinkan sejumlah besar ion natrium untuk berdifusi ke dalam membrane serabut otot. Hal ini menyebabkan depolarisasi setempat yang kemudian menyebabkan pembukaan kanal natrium berpintu listrik (voltage-gated sodium channels). Peristiwa ini akan menimbulkan suatu potensial aksi pada membrane.5. Potensial aksi akan berjalan di sepanjang membrane serabut otot dengan cara yang sama seperti potensial aksi berjalan di sepanjang membrane serat saraf.6. Potensial aksi akan menimbulkan depolarisasi membrane otot, dan banyak aliran listrik potensial aksi mengalir melalui pusat serabut otot. Disini, potensial aksi menyebabkan reticulum sarkoplasma melepaskan sejumlah besar ion kalsium yang telah tersimpan di dalam reticulum ini.7. Ion kalsium menginisasi kekuatan menarik antara filament aktin dan myosin, yang menyebabkan kedua filament bergeser satu sama lain dan menghasilkan proses kontraksi (sliding).8. Setelah kurang dari satu detik, ion kalsium dipompa kembali ke dalam sarkoplasma oleh pompa membrane kalsium untuk kembali disimpan sampai potensial aksi otot yang baru datang lagi.9. Pengeluaran ion kalsium dari myofibril akan menyebabkan kontraksi otot terhenti (relaksasi).4

Gambar 5. Mekanisme kontraksi otot. (Sumber: google.com/image/mekanisme kontraksi otot)

D. Peristiwa kimiawi terbentuknya kontraksi otot lurikBila sebuah otot berkontraksi, timbul suatu kerja dan membutuhkan energi (ATP). Sejumlah besar ATP dipecah membentuk ADP selama proses kontraksi; semakin besar jumlah kerja yang dilakukan oleh otot, semakin besar jumlah ATP yang dipecahkan yang disebut efek Fenn.4 Berikut ini adalah perkiraan rangkaian peristiwa bagaimana hal tersebut dapat terjadi:1. Sebelum kontraksi mulai terjadi, kepala jembatan silang (cross-bridge) berikatan dengan ATP. Aktivitas ATP-ase dari kepala myosin segera memecah ATP tetapi meninggalkan hasil pemecahannya (ADP dan ion fosfat) yang terikat pada kepala. Pada keadaan ini, bentuk kepala memanjang secara tegak lurus ke arah filament aktin tetapi masih belum melekat.2. Bila kompleks troponin-tropomiosin berikatan dengan ion kalsium, bagian aktif menjadi terbuka, dan kepala myosin kemudian berikatan dengan bagian ini.3. Ikatan antara kepala jembatan silang dan bagian aktif filament ini menyebabkan perubahan bentuk kepala (kepala menekuk ke arah lengan filament aktin). Keadaan ini memberikan power stroke untuk menarik filament aktin. Energy yang mengaktifkan power stroke adalah energy yang telah disimpan, oleh perubahan bentuk yang terjadi pada kepala saat molekul ATP telah dipecahkan sebelumnya.4. Begitu kepala jembatan silang menekuk, keadaan ini menyebabkan pelepasan ADP dan ion fosfat yang sebelumnya melekat pada kepala. Di tempat pelepasan ADP, terikat molekul ATP yang baru. Ikatan ATP baru ini kemudian menyebabkan terlepasnya kepala myosin dari filament aktin.5. Setelah kepala berpisah dari aktin, molekul ATP yang baru dipecah untuk memulai siklus baru, yang menimbulkan power stroke yang baru.6. Dengan demikian proses akan berlangsung terus sampai filament aktin menarik membrane Z menyentuh ujung akhir filament myosin atau sampai beban pada otot menjadi terlalu besar untuk terjadi tarikan selanjutnya.4

Gambar 6. Sumber Energi / ATP (Sumber: google.com/image/mekanisme kontraksi otot)

Gambar 7. Organisasi otot rangka dari yang besar sampai tingkat molekul.4E. Penyebab terjadinya kejang (kram) otot lurik pada beberapa teori

1. Dimana kontraksi pertama terjadi pada frekuensi rangsangan yang rendah, kemudian ketika frekuensi meningkat sampailah pada suatu titik yang baru timbul sebelum kontraksi yang pertama berakhir. Sebagai akibatnya, sebagian kontraksi yang kedua akan ditambahkan dengan kontraksi yang pertama, sehingga kekuatan kontraksi total meningkat secara progresif bersama dengan peningkatan frekuensi. Bila frekuensi mencaai titik kritis, terjadinya kontraksi berikutnya menjadi begitu cepat sehingga kontraksi-kontraksi tersebut benar-benar bersatu bersama-sama dan kontraksi secara keseluruhan tampak halus dan berlangsung terus-menerus tanpa adanya fase relaksasi.42. Gangguan pembentukan ATP dengan akibat kegagalan pompa Na-K misalnya pada hipoksemia, iskemia, dan hipoglikemia.3. Perubahan relative neurotransmitter misalnya ketidakseimbangan dari dopamine.5

F. Penyebab lain kram otot lurik1. Ketidakseimbangan cairan dan elektrolitUntuk menggerakkan otot, tubuh memerlukan elektrolit terutama kalium dan natrium. Saat berolahraga, tubuh akan kehilangan cairan sekaligus elektrolit, sehingga dapat memicu timbulnya kram otot. Selain olahraga, cuaca panas juga membuat seseorang lebih cepat berkeringat, sehingga cairan dan elektrolit yang terbuang semakin banyak (dehidrasi). 2. SirkulasiPeradangan pembuluh darah (vasculitis) memicu pembentukan jaringan parut di pembuluh darah, mengganggu sirkulasi dan menyebabkan kesemutan dan kram pada otot-otot ekstremitas bawah.3. NutrisiKalsium merupakan jenis mineral penting yang dibutuhkan untuk kontraksi otot dan transmisi syaraf. Kekurangan kalsium bisa menyebabkan kram otot tetapi mungkin juga menandakan masalah gagal ginjal, hipoparatiroidisme atau kekurangan vitamin D.6

G. Edukasi 1. Jagakeseimbangan cairan tubuhPerbanyak minumairputih terutama saat melakukan olahraga berat dan banyak mengeluarkan keringat2. Cukupi kebutuhanmineraltubuhSalah satu pemicu kejang atau kram adalah kekuranganmineralterutama kalsium, kalium dan magnesium. Asupan minimal yang disarankan adalah 1.000 mg kalsium dan 4,7 gram kalium setiap hari. Khusus magnesium, anjuran per harinya adalah 400-420 mg untuk pria dan 310-320 mg untuk wanita.3. Pijat atau merendam kaki diairhangatBanyak cara untuk melancarkan peredaran darah di kaki, cara yang paling praktis dan nyaman untuk dilakukan adalah sering-sering memijatnya atau merendam di dalamairhangat.6

III. PenutupKesimpulanBerdasarkan skenario yang saya dapatkan dimana seorang anak perempuan berusia 16 tahun tengah berlatih renang dan mengalami kejang pada otot betisnya disebabkan karena peningkatan frekuensi rangsangan berulang yang berlangsung terus-menerus tanpa disertai adanya tahap relaksasi.

Daftar pustaka1. Histologi jaringan otot. www.staff.uny.ac.id/sites/files/HISTO-JARINGAN%20OTOT.pdfdi unduh tanggal 18-02-2015.2. Salim D. Buku ajar myologi. Jakarta: Bagian Anatomi FK UKRIDA; 2013.h.38-41.3. Sloane E. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Jakarta: EGC; 2004.h.119-24.4. Guyton AC, Hall JE. Buku ajar fisiologi kedokteran. Edisi keduabelas. Singapore: Saunder Elsevier; 2014.h.75-83.5. Definisi dan klasifikasi kejang demam. http://www.eprints.undip.ac.id/29064/2/Bab2.pdf diunduh pada tanggal 16-02-2015.6. Healthy Living. Muscle cramps: causes and treatment options. http://granitefamilychiropractic.com/assets/files/cramps.pdf diunduh tanggal 16-02-2015.

9