Top Banner
Mekanisme kontraksi pada otot Ema Febianti Siskanondang Manalu Mahasiswa Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana 102012411 [email protected] Pendahuluan Sejak zaman dahulu kala, manusia dan leluhurnya memiliki suatu aktivitas yang selalu dilakukan setiap saat yakni bergerak. Bergerak merupakan suatu aktivitas yang cukup kompleks dan didukung oleh instumen pembantu lainnya yang memungkinkan pergerakan itu dapat terjadi. Seiring perkembangan zaman, ditemukanlah instrumen-instrumen pembantu yang dapat mendukung suatu pergerakan menjadi ada. Dimulai dari sisi makroskopis hingga sisi mikroskopisnya. Dengan ilmu pengetahuan yang ada kemudian ditemukan suatu mekanisme yang dapat membuat pergerakan pada tubuh manusia. Banyak faktor pendukung sehingga manusia dapat bergerak salah satunya adalah otot. Dengan kerja otot yang sedemikian rupa, manusia kemudian dapat begerak sesuai dengan keinginan dan kehendak dirinya. Dimulai dari satu penelitian ke penelitian lainnya, manusia kemudian dapat mengerti penyusun tubuh yang berkontribusi penuh dalam pergerakan dan kemampuan bertahan hidup dalam kehidupan sehari-harinya. Makalah ini ditulis dengan tujuan agar pembacanya dapat mengerti tentang struktur makroskopis dan struktur mikroskopis dari otot tungkai bawah, serta mengetahui tentang faktor pemicu yang dapat menyebabkan mekanisme kerja otot sehingga terjadi kontraksi otot yang kemudian dapat membuat pergerakan. Dalam makalah ini akan dibahas tentang struktur makroskopis serta struktur mikroskopis dari otot tungkai bawah. Juga akan dibahas tentang faktor pemicu yang dapat menyebabkan kontraksi otot. Kontraksi otot ini kemudian dapat membuat mahkluk hidup kemudian dapat begerak sesuai dengan kemauannya. Mekanisme kontraksi otot juga akan dibahas dalam bentuk makroskopis secara fisiologis dan mikroskopis secara biokimia yang melibatkan struktur kimia dan materi pendukungnya. Manfaat yang akan didapatkan oleh pembaca adalah agar kemudian pembaca dapat mengerti tentang struktur 1
23

Makalah Blok 5 KRAM Ema Manalu - Copy

Dec 20, 2015

Download

Documents

Siska Jevika

kram blok 5
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
Page 1: Makalah Blok 5 KRAM Ema Manalu - Copy

Mekanisme kontraksi pada otot

Ema Febianti Siskanondang Manalu

Mahasiswa Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana102012411

[email protected]

PendahuluanSejak zaman dahulu kala, manusia dan leluhurnya memiliki suatu aktivitas yang selalu dilakukan setiap saat yakni bergerak. Bergerak merupakan suatu aktivitas yang cukup kompleks dan didukung oleh instumen pembantu lainnya yang memungkinkan pergerakan itu dapat terjadi. Seiring perkembangan zaman, ditemukanlah instrumen-instrumen pembantu yang dapat mendukung suatu pergerakan menjadi ada. Dimulai dari sisi makroskopis hingga sisi mikroskopisnya. Dengan ilmu pengetahuan yang ada kemudian ditemukan suatu mekanisme yang dapat membuat pergerakan pada tubuh manusia. Banyak faktor pendukung sehingga manusia dapat bergerak salah satunya adalah otot. Dengan kerja otot yang sedemikian rupa, manusia kemudian dapat begerak sesuai dengan keinginan dan kehendak dirinya. Dimulai dari satu penelitian ke penelitian lainnya, manusia kemudian dapat mengerti penyusun tubuh yang berkontribusi penuh dalam pergerakan dan kemampuan bertahan hidup dalam kehidupan sehari-harinya. Makalah ini ditulis dengan tujuan agar pembacanya dapat mengerti tentang struktur makroskopis dan struktur mikroskopis dari otot tungkai bawah, serta mengetahui tentang faktor pemicu yang dapat menyebabkan mekanisme kerja otot sehingga terjadi kontraksi otot yang kemudian dapat membuat pergerakan. Dalam makalah ini akan dibahas tentang struktur makroskopis serta struktur mikroskopis dari otot tungkai bawah. Juga akan dibahas tentang faktor pemicu yang dapat menyebabkan kontraksi otot. Kontraksi otot ini kemudian dapat membuat mahkluk hidup kemudian dapat begerak sesuai dengan kemauannya. Mekanisme kontraksi otot juga akan dibahas dalam bentuk makroskopis secara fisiologis dan mikroskopis secara biokimia yang melibatkan struktur kimia dan materi pendukungnya. Manfaat yang akan didapatkan oleh pembaca adalah agar kemudian pembaca dapat mengerti tentang struktur makroskopis serta struktur mikroskopis dari otot tungkai bawah yang merupakan bagian dari organ ekstremitas bawah, mengetahui tentang faktor pemicu yang datang sehingga kemudian dapat menyebabkan mekanisme kerja otot. Dan agar pembaca mengetahui tentang kontraksi otot yang disebabkan akibat mekanisme kerja otot oleh faktor pemicu sehingga terjadi pergerakan.Manfaat lainnya adalah agar pembaca kemudian dapat memahami mekanisme kontraksi otot juga akan dibahas dalam bentuk makroskopis secara fisiologis dan mikroskopis secara biokimia yang melibatkan struktur kimia dan materi pendukungnya.

Otot-otot pada ekstremitas inferior1

Page 2: Makalah Blok 5 KRAM Ema Manalu - Copy

Otot-otot paha bagian ventralNama Otot Origo Insersi Fungsi

M. Sartorius Spina iliaca anteriorSuperior

Permukaan medial Tuberositas tibiae

Fleksi dan rotasi

M. Quadriceps femoris M. Rectus Femoris, Caput Rectum: Spina iliaca

anterior InferiorM. Rectus Femoris, Caput

Reflexum: tepi cranial Acetabulum

M. Vastus Medialis: dua pertiga bawah labium mediale lineae asperaeM. Articularis Genus: seperempat distal Facies

anterior femur

Tepi proximal, lateral dan medial

Patella, Tuberositas tibiae via Ligamen patellae, daerah-daerah di lateral

tuberositas tibiae via Retinacula patellae

Fleksi dan Ekstensi

M. Tensor fasciae latae Spina iliaca anterior superior

Tibia di bawah Condylus lateralis

Fleksi, Abduksi, Rotasi,

stabilisasi ketika lutut ekstensi

2

Page 3: Makalah Blok 5 KRAM Ema Manalu - Copy

Otot-otot paha bagian medial (adductor)

Nama Otot Origo Insersi FungsiM. Pectineus Pecten Ossis Pubis Linea Pectinea Femoris Adduksi, Rotasi

lateralM. Gracilis Tepi Medial Ramus

inferor ossis pubis di sepanjang symphysis

Ujung proximal tibia di sebelah medial

Tuberositas Tibiae

Adduksi, Fleksi, Rotasi Lateral dan

MedialM. Adductor Brevis Ramus inferior ossis

pubis lebih dekat ke foramen obturatum

daripada M. adductor longus

Sepertiga proximal Labium mediale lineae

asperae

Adduksi, rotasi lateral dan medial

M. Adductor Longus

Os pubis di bawah Crista pubica sampai

ke symphysis

Sepertiga tengah labium mediale lineae

asperae

Adduksi, Fleksi, Rotasi Lateral

M. Adductor Magnus

Tepi medial Ramus Inferior ossis pubis, Ramus dan Ruber

ossis ischii

Dua pertiga proximal Labium mediale lineae

asperae, tuberositas, tuberculum

adductorium, M. adductor minimus: Tuberositas glutea

Adduksi, Rotasi Lateral, Flexi dan

Ekstensi

Otot-otot paha bagian dorsalNama Otot Origo Insersi Fungsi

M. Biceps Femoris Caput longum: Tuber ischiadicum bersama

dengan M. semitendousCaput breve: sepertiga tengah Labium laterale

Caput fibulae, menyebar ke dalam

Fascia cruris

Ekstensi, Adduksi, Fleksi, Rotasi

Lateral

3

Page 4: Makalah Blok 5 KRAM Ema Manalu - Copy

Lineae asperae

M. Semitendous Tuber ischiadicum bersama dengan caput longum pada M. biceps

femoris

Permukaan medial Tuberositas tibiae

Ekstensi, Adduksi, Fleksi, Rotasi

medial

M. Semimembranous Tuber ischiadicum Ujung proximal Tibia di bawah

Condylus medialis, kapsul posterior sendi lutut, Lig.

Popliteum obliquum, fascia musculi poplitei

Ekstensi, Adduksi, Fleksi, Rotasi

Medial

Otot-otot tungkai bawah bagian dorsal superficialNama Otot Origo Insersio Fungsi

M. Triceps surae M. Gastrocnemius, caput mediale: Facies Poplitea femoris di sebelah

proximal Condylus medialisCaput laterale, Facies poplitea

femoris di sebelah proximal Condylus Lateralis

M. soleus: Caput fibulae, sepertiga proksimal Facies posterior dan

Margo Posterior Fibulae, Facies posterior Tibiae pada dan tepat di

bawah Linea musculi soleiM.Plantaris: Facies poplitea femoris

di sebelah proksml Condylus lateralis

Tuber calcanei Fleksi, Supinasi

Otot-otot tungkai bagian ventral

4

Page 5: Makalah Blok 5 KRAM Ema Manalu - Copy

Nama Otot Origo Insersio FungsiM. Tibialis Anterior Ujumg proximal Tibia

tepat di bawah Condylus lateralis, dua

pertiga atas Facies Lateralis Tibiae

Tepi medial Bassis ossis metatarsi I,

permukaan plantar Os cuneiforme

mediale

Fleksi, Supinasi

M. Ekstensor halucis longus

Dua pertiga distal Facies medialis Fibulae, Membrana interossea,

Fascia cruris

Basis Phalangis distalis dan

Phalanx proximalis hallucis

Fleksi, Supinasi, Ekstensi

M. Ekstensor Digitorum longus

Ujung proximal Tibia tepat di bawah

Condylus lateralis, Margo Anterior fibulae, Membrana interossea

cruris, Septum interossea cruris

anterius, Fascia cruris

Aponeurosis dorsalis pada jari

2-5

Fleksi, Pronasi, Ekstensi

Otot-otot tungkai bawah bagian lateralNama Otot Origo Insersi Fungsi

M. Fibularis longus Caput fibulae, dua pertiga proksimal facies lateralis dan

Margo posterior Fibulae, Septa intermuscularia cruris

anterius et posterius

Tuberositas ossis metatarsi I

Fleksi Plantar, Pronasi

M, Fibularis brevis Setengah distal facies lateralis dan Margo anterior

fibulae, Septa intermuscularia

Tuberositas ossis metatarsi V,

tendo-tendo jari

Fleksi Plantar, Pronasi

5

Page 6: Makalah Blok 5 KRAM Ema Manalu - Copy

cruris anterius et posterius kelingking kaki

Otot-otot tungkai bawah bagian dorsal yang profundusNama Otot Origo Insersio FungsiM. Poplitea Epicondylus

Lateralis femorisFacies posterior tibiae tepat di

atas Linea musculi solei

Rotasi Medial, Fleksi

M. Tibialis posterior Tiga perempat atas Membrana

interossea, daerah-daerah di sekitar Tibia dan Fibula

Tuberositas ossis navicularis, permukaan

plantar Ossa Cuneiformia I-

III, pangkal Ossa metatarsi II-IV

Fleksi Plantar, Supinasi

M. Flexor digitorum longus Facies Posterior tibia di sebelah distal

Linea musculi solei, Fibula di sebelah

proksimal Chiasma crurale

Phalanx distalis II-V

Supinasi, Fleksi

M. Flexor hallucis longus Dua pertiga distal Facies posterior

fibulae, Membrana interossea, Septum

intermusculare cruris posterior

Phalanx distalis ibu jari kaki

Fleksi Plantar, Supinasi, Fleksi

Otot-otot Punggung kakiNama Otot Origo Insersio Fungsi

6

Page 7: Makalah Blok 5 KRAM Ema Manalu - Copy

M. Extensor digitorum brevis

Permukaan dorsal dan lateral Calcaneus

Aponeurosis dorsalis jari II-IV

Ekstensi

M. Extensor hallucis brevis

Permukaan dorsal Calcaneus, Sinus tarsi

Phalanx proximalis ibu

jari

Ekstensi

Otot-otot telapak kaki sebelah medialNama Otot Origo Insersio Fungsi

M. Abductor hallucis

Proc. Medialis tuberias calcanei, aponeurosis

plantaris, Retinaculum musculorum flexorum

Os sesamoideum mediale di kapsul sendi

metatarso-phalangea ibu jari, sisi medial

pangkal Phalanx proximalis ibu jari

Abduksi, Oposisi

M. Flexor Hallucis brevis

Permukaan plantar Ossa cuneiformia, Lig.

Calcaneocuboideum plantare, Lig. Plantare

longum, tendo M. tibialis posterior

Bagian medial: os sesamoideum mediale

sendi metatarsophalangea ibu jari, pangkal Phalanx

proximalis IBagian Lateral: os

sesamoideum laterale sendi

metatarsophalangeal ibu jari, pangkal

Phalanx Proximalis

Fleksi

M. Adductor Hallucis

Caput obliquum: os cuboideum, cuneiforme,

Os sesamoideum laterale pada kapsul

Adduksi (kea rah jari II)

7

Page 8: Makalah Blok 5 KRAM Ema Manalu - Copy

Lig. Plantare longumCaput transversum: Kapsul sendi-sendi

metatarophalangea jari III-V, Lig. Metatarsale transversum profundus

sendi metatarsophalangea ibu

jari, pangkal Phalax proximalis ibu jari

Otot-otot telapak kaki bagian lateralNama Otot Origo Insersio Fungsi

M. Abductor digiti minimi

Proc. Lateralis pada Tuber calcanei,

Aponeurosis plantaris,

Tuberositas ossis Metatarsi V

Pangkal Phalanx proksimalis jari V

Abduksi, Fleksi, Oposisi

M. Flexor digiti minimi brevis

Basis ossis metatarsi V, Lig. Plantare

longum, selubung tendo M. fibularis

longus

Phalanx proximalis jari V

Abduksi, Fleksi, Oposisi

M. opponens digiti minimi

Lig. Plantare longum selubung tendo M. fibularis

longus

Tepi lateral Os metatarsi V

Abduksi, Fleksi, Oposisi

Otot-otot telapak kaki bagian tengahNama Otot Origo Insersio Fungsi

M. Flexor digitorum brevis

Permukaan plantar Tuber Calcanei,

Aponeurosis plantaris

Phalanx media jari II-V Fleksi

M. Quadratus plantae

Permukaan plantar Calcaneus, Lig,

Tepi lateral tendo M. flexor digitorum longus

Menyalurkan gaya dari M

8

Page 9: Makalah Blok 5 KRAM Ema Manalu - Copy

plantare longum flexor digitorum longus ke sumbu longitudinal kaki

Mm. Lumbricales pedis I-V

Pedis I: sisi medial tendo M.flexor

digitorum longus jari ke-2

Pedis II-V: Sisi tendo M. Flexor digitorum

longus yg berhadapan ke jari III-V

Sisi medial Phalanx Proximalis jari 2-5,

kadang-kadang menyebar ke

aponeurosis dorsais

Fleksi

Mm. interossei plantares pedis I-III

Permukaan plantar Ossa metatarsi III-V, Lig, Plantare longum

Sisi medial pangkal phalanx proximalis jari

III-V

Fleksi, adduksi

Mm. interossei dorsales pedis I-IV

Sisi-sisi Ossa metatarsi I-V yang berhadapan, Lig. Plantare longum

M. Interosseus dorsalis I: sisi medial pangkal

Phalanx proximalis jari II

Mm. Interossei dorsales II-IV: sisi lateral pangkal Phalanx

proximalis jari 2-4, berinsersi ke

aponeurosis extensores

Fleksi, Abduksi

Mikroskopi

9

Page 10: Makalah Blok 5 KRAM Ema Manalu - Copy

Gambar . Osteoblas, osteosit, osteoklas, dan matrik tulang.3

Jaringan OtotOtot merupakan kelompok jaringan terbesar dalam tubuh dan membentuk sekitar separuh

berat tubuh. Dalam tubuh tedapat 3 jenis otot, yaitu otot polos, otot jantung, dan otot lurik atau otot lurik. Tiga jenis otot dapat dibedakan pada mamalia berdasarkan cirri morfologis dan fungsional, dan setiap jaringan otot mempunyai sruktur yang sesuai dengan peranan fisiologisnya.3

Otot LurikOtot Lurik terdiri atas serat-serat otot. Berkas-berkas sel yang sangat panjang (sampai 30

cm). silindris, dan berinti banyak dengan garis tengah 10-100µm. inti yang banyak itu terjadi akibat peleburan miblas(prekusor sel otot) mononukleus embrional. Inti lonjong umunya terletak pada tepi sel dibawah membran sel. Lokasi inti yang khas ini membantu dalam membedakan otot lurik dari otot jantung dan otot polos, yang keduanya memiliki inti di tengah. massa serat yan menyusun berbagai tipe otot yang berbeda tidak berkelompok secara acak, tetapi disusun dalam berkas-berkas teratur, dikelilingi epiisium, sebuah selubung luar dari jaringan ikat padat yang mengelilingi seluruh otot. Dari epimisium, seperti tipis jaringan ikat memanjang ke bagian dalam, mengelilingi berkasserat dalam otot. Jaringan ikat di sekitar setiap berkas serat otot disebut perimisium. Setiap berkas serat dikelilingi satu lapisan halus jaringan ikat endomisium, yang terutama terdiri atas sebuah lamina basalis dan serabut-serabut retikulum.

Sepeti tampak pada mikroskop cahaya, sel untai serabut otot yang terpotong memanjang memperlihatkan garis melintang dari pita terang dan gelap secara bergantian. Pita yang lenih gelap di sebut pita A(Anisotrop); pita yang lebih terang disebut pita I(Isotrop). Dengan mikroskop electron, seseorang dapat melihat bahwa setiap pita I di bela dua oleh satu garis gelap tranversal, yaitu garis Z. Subunit terkecil yang berulang-ulang dari alat kontraksi ini, yaitu sarkomer, terbentang dari garis Z ke garis Z dan lebih kurang 2,5 µm pada otot yang istirahat. Sarkoplasma dipenuhi oleh berkas-berkas filamen silindris panajng disebut miofibril. Miofibrilyang memiliki diameter 1-2 µm dan berjalan pararel terhadap sumbu panjang serabut otot, terdiri atas deretan sarkomer yang tersusun seperti rantai dari ujung ke ujung mirip rantai.

10

Page 11: Makalah Blok 5 KRAM Ema Manalu - Copy

Gambar . Otot lurik.3

Filamen otot lurik mengandung beberapa protein; empat protein yang utama adalah aktin, tropomiosin, troponin dan myosin. Filamen tipis terdiri atas ketiga protein pertama, sedangkan filamen tebal terdiri dari myosin. Kontraksi ini disebabkan oleh interaksi dan filamen tipis aktin dan filamen tebal miosin yang susunan molekulnya membuat molekul tersebut dapat bergeser satu sama lain. Kekuatan yang diperlukan untuk bergeser dihasilkan oleh interaksi yang lemah dalam jembatan yang menggabungkan aktin dan miosin.

Myosin dan aktin bersama-sama merupakan 55% dari seluruh protein otot lurik. Aktin terdapat sebagai polimer berfilamen (aktin-F) panjang terdiri atas 2 untai monomer globular(aktin-G), bergarih tengah 5,6 nm saling berpilin satu sam lain dalam bentuk spiral ganda.3

Mekanisme kerja otot

Dari hasil penelitian dan pengamatan dengan mikroskop elektron dan difraksi sinar X, Hansen dan Huxly (l955) mengemukkan teori kontraksi otot yang disebut model sliding filaments.

Model ini menyatakan bahwa kontraksi didasarkan adanya dua set filamen di dalam sel otot kontraktil yang berupa filament aktin dan filamen miosin.. Rangsangan yang diterima oleh asetilkolin menyebabkan aktomiosin mengerut (kontraksi). Kontraksi ini memerlukan energi.

Pada waktu kontraksi, filamen aktin meluncur di antara miosin ke dalam zona H (zona H adalah bagian terang di antara 2 pita gelap). Dengan demikian serabut otot menjadi memendek yang tetap panjangnya ialah ban A (pita gelap), sedangkan ban I (pita terang) dan zona H bertambah pendek waktu kontraksi.

Ujung miosin dapat mengikat ATP dan menghidrolisisnya menjadi ADP. Beberapa energi dilepaskan dengan cara memotong pemindahan ATP ke miosin yang berubah bentuk ke konfigurasi energi tinggi. Miosin yang berenergi tinggi ini kemudian mengikatkan diri dengan kedudukan khusus pada aktin membentuk jembatan silang. Kemudian simpanan energi miosin dilepaskan, dan ujung miosin lalu beristirahat dengan energi rendah, pada saat inilah terjadi relaksasi. Relaksasi ini mengubah sudut perlekatan ujung myosin menjadi miosin ekor. Ikatan antara miosin energi rendah dan aktin terpecah ketika molekul baru ATP bergabung dengan ujung miosin. Kemudian siklus tadi berulang Iagi.

11

Page 12: Makalah Blok 5 KRAM Ema Manalu - Copy

Mekanisme Kontraksi 0tot Somatik

Di awal siklus kontraksi, ATP berikatan dengan kepala miosin di sisi enzim yang menghidrolisis, yaitu ATPase. ATPase kemudian akan memecah ATP menjadi ADP dan fosfat anorganik. Keduanya tetap melekat di kepala miosin (ATP ADP + P + energi). Energi yang dilepas melalui proses hidrolisis mengaktivasi kepala miosin ke dalam posisi yang condong, siap mengikat aktin. Ion-ion kalsium yang telah dilepas oleh retikulum sarkoplasma kemudian berikatan dengan troponin yang melekat pada tropomiosin dan aktin. Kompleks troponin-ion kalsium ini lalu mengalami perubahan susunan yang memungkinkan tropomiosin menjauhi posisi penghalang aktinnya. Sisi pengikat-miosin pada aktin kemudian terbuka untuk memungkinkan terjadinya perlekatan pada sisi pengikat aktin di kepala miosin. Saat pengikatan, ADP dan fosfat anorganik dilepas dari kepala miosin, dan kepala miosin bergerak dan berputar ke arah berlawanan untuk menarik filamen aktin yang melekat menuju pita H. Peristiwa ini disebut power stroke kepala miosin. Kepala miosin tetap terikat kuat pada aktin sampai sebuah molekul baru ATP melekat padanya dan melemahkan ikatan antara aktin dan miosin. Kepala miosin terlepas dari aktin, condong kembali dan siap untuk melekat pada aktin di sisi baru, berputar dan kembali menarik untuk mengulangi siklus. Siklus tersebut terjadi dalam ribuan kepala miosin selama masih ada stimulasi saraf dan jumlah ion kalsium serta ATP mencukupi. Namun, jika stimulasi saraf berhenti dan ion kalsium tidak lagi dilepas, yang kita sebut sebagai relaksasi otot.

Mekanisme Kontraksi

Sarkomer didefinisikan sebagai ragio anatara dua garis Z dan berulang di sepanjang aksis sebuah fibril dengan jarak 1500-2300 nm yang bergantung pada keadaan kontraksi. Sarkomer yang beristirahat yang beristirahat terdiri atas sebagian filamen tebal dan filamen tipi yang saling bertumpuk.selama kontraksi, kedua filamen tebal dan filamen tipis mempertahankan panjang yang sesungguhnya. Karena kontraksi tidak disebabkan oleh pemendekan filamen secara tersendiri, pemendekan harus merupakan hasil dari peningkatan jumlah penumpukan di antara filamen

Pada saat istirahat, ATP terikat pada sisi ATPase pada kepala myosin, tetapi kecepatan hidrolisis sangat lambat. Myosin membutuhkan aktin sebagai konfaktor untuk memecahkan ATP dengan cepat dan melepaskan energi. Pada otot yang sedang istirahat, myosin tidak dapat berhubungan dengan aktin, karena tempat pengikatan untuk kepala myosin untuk molekul aktin di tutupi oleh troponin-tropomiosin pada filamen aktin-F. akan tetapi bila tersedia konsentrasi ion kalsium akan terikat pada subunit TnC dari troponin. Konfigurasi dari ketiga subunit troponin merubah dan membawa molekul troponin lebih jauh ke dalam lengkung untai ganda aktin.

Pengikatan ion kalsium ke unit TnC berhubungan dengan tahap dimana ATP-miosin diubah menjadi komlpeks yang aktif. ATP dipecah menjadi ADP Dan Pi, dan energi dilepaskan. Aktifitas ini mengarah pada pembentukan,atau pelekukan, dari kepala dan satu bagian gugus myosin yang mirip dangan batang(daerah engsel). Karena aktin berikatan dengan myosin, pergereakan kepala myosin akan menarik aktin melewati filamen myosin. Hasilnya adalah filamen tipis ditarik lebih jauh ke pita A. akan tetapi, sewaktu kepala miosin yang terikat menggerakan aktin, kepala myosin tersebut menyediakan suatu pembentukan

12

Page 13: Makalah Blok 5 KRAM Ema Manalu - Copy

jembatan aktin-miosin yang baru. Jembatan aktin-miosin yang lama dilepaskan hanya setelah myosin berikatan dengan molekul ATP yang baru; kerja ini juga mengembalikan kepala myosin dan mempersiapkan untuk siklus kontraksi yang lan. Satu kontraksi otot tunggal merupakan hasil dari beratus-ratus siklus penghancuran jembatan. Aktifitas kontraksi yang mengarah kepada satu tumpukan antara tipis dan tebal yang menyeluruh sampai ion Ca 3+

dipindahkan dan kompleks troponin-tropomiosin sekali lagi menutupi sisi pengikatan myosin.Selama kontraksi, pita I berkurang dalam ukuran sewaktu filamen tipis masuk ke dalam

pita A. Pita H bagian dari pita A, yang banyak mengandung filamen tebal. Seluruh sel(serat) sangat memendek. Hidrolisis ATP digunakan untuk memetabolisme otot, power stroke yang terjadi karena perubahan konfirmasi kepala myosin yaitu pada kepala subfragmen 1(S-1) yang terjadi sewakr=tu ADP dilepaskan. Bagian engsel myosin memungkinkan S-1 begerak leluasa dan juga menemukan filamen aktin. Jika kadara ATP intrasel turun, ATP tidak tersedia untuk mengikat kepala S-1, aktin tidak terlepas,dan relaksasi tidak terjadi. Hal ini yang menyebabkan timbulnya mayat kaku (rigor mortis), yaitu mengerasnya tubuh yang terjadi setelah kematian.2

Kelelahan Otot

Aktivitas kontraktil tertentu tidak dapat dipertahankan pada tingkat yang telah ditentukan selamanya. Pada akhirnya, ketegangan otot menurun seiring dengan timbulnya kelelahan. Tampaknya terdapat tiga jenis kelelahan, kelelahan otot, kelelahan neuromuskulus, dan kelelahan sentral.6,7

Kelelahan otot terjadi apabila otot yang berolahraga tidak lagi dapat beresponsterhadap rangsangan dengan tingkat aktivitas kontraksil yang setara. Penyebab mendasar kelelahan otot belum begitu jelas. Faktor-faktor yang diperkirakan terutama berperan adalah penimbunan asam laktat, yang mungkin menghambat enzim-enzim kunci pada jalur-jalur penghasil energiatau proses penggabungan eksitasi-kontraksi, dan habisnya cadangan energi. Waktu timbulnya kelelahan berbeda-beda sesuai dengan jenis serat otot, sebagian serat lebih tahan terhadap kelelahan dibandingkan serat lain, dan intensitas olahraga, yakni aktivitas yang berintensitas tinggi lebih cepat menimbulkan kelelahan.6,7

Bukti-bukti yang ada mengisyaratkan bahwa faktor pembatas pada aktivitas yang kuat dan cepat mungkin terletak di taut neuromuskulus. Pada kelelahan neuromuskulus, neuron motorik aktif tidak mampu mensitesis asetilkolin dengan cukup cepat untuk mempertahankan transmisi kimiawi potensial aksi dari neuron motorik ke otot.6,7

Kelelahan sentral, yang juga dikenal sebagai kelelahan psikologis, terjadi jika SSP tidak lagi secara adekuat mengaktifkan neuron motorik yang mempersarafi otot yang bekerja. Individu memperlambat atau menghentikan olahraganya walaupun otot-ototnya masih mampu bekerjaselama olahraga berat, kelelahan sentral mungkin berakar pada rasa tidak nyaman yang berkaitan dengan aktivitas. Pada aktivitas yang kurang berat, kelelahan sentral mungkin menyebabkan penurunan kinerja fisik berkaitan dengan kebosanan dan kemonotonan atau keletihan.6,7

Sistem produksi energi

13

Page 14: Makalah Blok 5 KRAM Ema Manalu - Copy

Sel otot lurik telah sangat disesuaikan untuk melaksanakan kerja mekanik yang tidak terus menerus melalui pelepasan energi kimia dan harus memiliki cadangan energi untuk dapat mengatasi ledakan aktifitas. energi yang paling siap dipakai disimpan dalam bentuk ATP dan kreatin fosfat, yang keduanya merupakan senyawa fosfat yang kaya energi. Energi kimiawi juga terdapat dalam gudang glikogen. Jaringan otot memperoleh energi yang timbul dalam bentuk ATP dan kreatin fosfat, yang dihasilkan dari perombakan asam lemak dan glukosa. Pada otot yang istirahat atau selama pemulihan sehabis kontraksi, subtrat utama ialah asam lemak. Asam lemak dipecah menjadi asetat oleh enzim βoksidasi, yang terletak dalam matriks mitokondria. Asetat kemudian dioksidasi lebih lanjut oleh siklus asam sitrat, dengan energi yang disimpan dalam bentuk ATP. Asam lemak merupakan sumber energi utama dalam otot lurik pada atlet lomba ketahanan, seperti pelari jarak jauh. Bila otot lurik di beri latihan jangka pendek otot lurik dengan cepat memetabolisme glukosa (terutama berasal dari cadangan glikogen otot) menjadi laktat, menyebabkan terjadinya hutang oksigen yang akan diganti selama masa pemulihan. Asam laktat yang diibentuk selama latihan ini yang menyebabkan kejang dan nyeri pada otot lurik. 3

Sumber Energi untuk Kerja Otot

       ATP (Adenosht Tri Phosphat) merupakan sumber energi utama untuk kontraksi otot. ATP berasal dari oksidasi karbohidrat dan lemak. Kontraksi otot merupakan interaksi antara aktin dan miosin yang memerlukan ATP.

        ATP ---- ADP + P

AktiN + Miosin Aktomiosin                             ATPase

Fosfokreatin merupakan persenyawaan fosfat berenergi tinggi yang terdapat dalam konsentrasi tinggi pada otot. Fosfokreatin tidak dapat dipakai langsung sebagai sumber energi, tetapi fosfokreatin dapat memberikan energinya kepada ADP.

                           kreatinFosfokreatin + ADP ----------------------- keratin + ATP                               Fosfokinase

        Pada otot lurik jumlah fosfokreatin lebih dari lima kali jumlah ATP. Pemecahan ATP dan fosfokreatin untuk menghasilkan energy tidak memerlukan oksigen bebas. Oleh sebab itu , fase kontraksi otot sering disebut fase anaerob.

Pelunasan Hutang Oksigen

14

Page 15: Makalah Blok 5 KRAM Ema Manalu - Copy

Oksigen diperlukan untuk pemulihan sistem-sistem energi. Selama berolahraga, simpanan keratin fosfat pada otot-otot yang aktif berkurang, asam laktat mungkin menumpuk, dan simpanan glikogen mungkin terpakai, besarnya efek-efek tersebut bergantung pada intensitas dan lama aktivitas. Selama masa pemulihan, asupan ATP segar diberikanoleh proses fosforilasi oksidatif yang menggunakan O2 yang baru diperoleh, yang disediakan oleh aktivitas pernapasan yang terus meningkat setelah olahraga berhenti. Sebagian besar ATP ini digunakan untuk mensintesis ulang keratin fosfat untuk memulihkan cadangannya. Hal ini dapat diselesaikan dalam waktu beberapa menit. Setiap asam laktat yang tertimbun diubah kembali menjadi asam piruvat, yang sebagian digunakan oleh sistem fosforilasi oksidatif untuk menghasilkan ATP. Asam piruvat sisanya diubah kembali menjadi glukosa oleh hati. Sebagian glukosa ini digunakan untuk memulihkan cadangan glikogen diotot dan hati yang telah habis terpakai selama olahraga. Berbagai transformasi biokimiawi yang melibatkan asam piruvat ini memerlukan O2 dan menghabiskan waktu beberapa jam untuk selesai. Dengan demikian, hutang O2 dilunasi, sistem keratin fosfat dipulihkan,asam laktat dibersihkan, dan simpanan glikogen paling tidak sebagian diganti. Yang tidak berkaitan dengan peningkatan pengambilan O2 adalah keperluan untuk memulihkan nutrient setelah olahraga yang sangat meletihkan, misalnya perlombaab lari marathon, yaitukeadaan simpanan glikogen sangat berkurang. Pada kasus ini pemulihan jangka panjang dapat memerlukan waktu sehari atau lebih, karena simpanan energi yang telah habis memerlukan asupan nutrient untuk dipulihkan secara sempurna. Dengan demikian, pemulihan dapat selesai dalam beberapa menitatau mungkin emerlukan waktu lebih dari sehari, bergantung pada jenis dan lama aktivitas.6,7

KesimpulanOtot merupakan bagian tubuh yang paling dibutuhkan pada saat kita mau melakukan aktifitas. otot saat melakukan aktifitas mengalami kontraksi dan relaksasi. Kontraksi yang terus terjadi hingga mencapai batas maksimal dapat menimbulkan rasa nyeri atau kram.

Daftar Pustaka

1. Di unduh dari http://id.shvoong.com/medicine-and-health/1969787-penyebab-dan-

penanganan-kram-kaki/. 28 Maret 2011.

15

Page 16: Makalah Blok 5 KRAM Ema Manalu - Copy

2. Murray RK, Granner DK, Rodwell VW. Biokimia harper. Ed. 27. Jakarta: EGC;

2009. h. 582-604

3. Junqueira LC, Carneiro J. Histologi dasar: teks dan atlas. Ed. 10. Jakarta: EGC;

2007.h. 128-99

4. Snell RS. Anatomi klinik untuk mahasiswa kedokteran. Ed. 6. Jakarta: EGC; 2006. h.

11-34,551-621

5. Sons, Wiley J. A brief atlas of skeleton, surface anatomy, and selected medical

images. US: Wiley; 2006.h.24-7

6. Sherwood L. Fisiologi manusia: dari sel ke sistem. Ed.2. Jakarta:EGC;2001.h.212-53

7. Guyton AC, Hall JE. Buku ajar fisiologi kedokteran. Jakarta: EGC; 2007. h.74-93

16