Mekanisme Umum Kontraksi Otot

7/17/2019 Mekanisme Umum Kontraksi Otot

http://slidepdf.com/reader/full/mekanisme-umum-kontraksi-otot-568e409f5dda4 1/5

Mekanisme umum kontraksi otot

Timbul dan berakhirnya kontraksi otot terjadi dalam urutan tahap-tahap berikut :

1. Suatu aksi potensial berjalan di sepanjang sebuah saraf motorik sampai ke ujungnya

pada serabut otot.2. Di setiap ujung, saraf menyekresi substansi neurotransmiter, yaitu asetikolin dalam

jumlah sedikit.

3. setilkolin bekerja pada area setempat pada membran serabut otot untuk membuka

banyak kanal !bergerbang asilkolin" melalui molekul-molekul protein yang terapung

pada membran.

#. Terbukanya kanal bergerbang asetikolin memungkinkan sejumlah besar ion natrium

untuk berdifusi ke bagian dalam membran serabut otot. $eristi%a ini akan

menimbulkan suatu potensial aksi pada membran.

&. $otensial aksi akan berjalan di sepanjang membran serabut otot dengan 'ara yang

sama seperti potensial aksi berjalan di sepanjang membran serabut saraf.

(. $otensial aksi akan menimbulkan depolarisasi membran otot, dan banyak aliran listrik

potensial aksi mengalir melalui pusat serabut otot. Di sini, potensial aksi

menyebabkan retikulum sarkoplasma melepaskan sejumlah besar ion )a2*, yang telah

tersimpan di dalam retikulum ini.

+. on ion kalsium menimbulkan kekuatan menarik antara filamen aktin dan miosin,

yang menyebabkan kedua filamen tersebut bergeser satu sama lain, dan menghasilkan

proses kontraksi.

Tahap-tahap relaksasi

1. Setelah kurang dari satu detik, ion )a2* dipompa kembali ke dalam retikulum

sarkoplasma oleh pompa membran )a2* , dan ion ion ini tetap disimpan dalam

retikulum sampai potensial aksi otot yang baru datang lagi pengeluaran ion )a2* dari

miofibril akan menyababkan kontraksi otot terhenti interaksi antara aktin dan miosin.

Dasar molekular kontraksi otot rangka

Siklus pengikatan dan penekukan jembatan silang menarik filamen tipis mendekat satusama lain di antara filamen tebal selama kontraksi.



ilamen-filamen tipis di kedua sisi sarkomer tergelin'ir/ bergeser masuk ke arah pusat

pita selama kontraksi, ketika bergerak ke arah pusat tersebut, filamen-filamen tipis menarik

garis-garis 0 ke tempat filamen-filamen tersebut melekat mendekat satu sama lain, sehingga

sarkomer memendek. arena semua sarkomer di seluruh serat otot memendek se'ara

stimulan, keseluruhan serat menjadi lebih pendek. al itu dikenal dengan sebagai sliding-

filament mechanism (mekanisme pergelinciran filamen) kontraksi otot. 0ona , di daerah

di bagian tengah pita yang tidak di'apai oleh filamen-filamen tipis, menjadi lebih ke'il

ketika filamen-filamen tipis saling mendekat. 0ona mungkin menghilang jika filamen-

filamen tipis bertemu di bagian pita . $ita yang terdiri dari bagian filamen tipis yang tidak

tumpang tindih dengan filamen tebal, berkurang lebarnya ketika semakin banyak filamen

tipis yang tumpang tindih dengan filamen tebal ketika gerakan bergeser masuk teus berlanjut.

$anjang filamen tipis itu sendiri tidak berubah saat terjadi pemendekkan serat otot. ebar pita

tetap tidak berubah selama kontraksi, karena lebarnya ditentukan oleh panjang filamen

tebal, dan panjang filamen tebal tidak berubah selama proses pemendekkan. ontraksidilakukan oleh pergeseran filamen-filamen tipis yang mendekat satu sama lain di antara

filamen tebal.

ilamen-filamen tipis ditarik ke arah dalam relatif terhadap filamen tebal yang stasioner

oleh akti4itas jembatan silang. Selama kontraksi, dengan !penga%al" tropomiosin dan

troponin digeser oleh kalsium, jembatan silang miosin dari filamen tebal dapat berikatan

dengan molekul aktin di filamen tipis di sekitarnya 5gambar 6-7a8. Se%aktu miosin dan aktin

berkontak di jembatan silang, konformasi jembatan silang berubah, sehingga jembatan

tersebut menekuk kedalam seolah-olah memiliki engsel, !mengayun" ke arah pusat filamen

tebal seperti mengayuh dayung sampan. al yang disebut power stroke (gerakanmengayun yang kuat) dari jembatan silang ini menarik filamen-filamen tipis tempat



jembatan silang saling melekat ke arah dalam. Satu kali ayunan kuat menarik filamenn tipis

ke arah dalam, hanya dalam presentase ke'il dari jarak pemendekan total. $emendekan total

diselesaikan oleh siklus pengikat dan penekukan jembatan silang yang terjadi berulang-ulang.

$ada akhir satu siklus jembatan silang, ikatan antara jembatan silang miosin dan molekul

aktin terputus. 9embatan silang kemnbali ke konformasinya semula dan berikatan denganmolekul aktin berikutnya yang terletak di belakang pasangan aktin sebelumnya. 9embatan

silang sekali lagi menekuk unutk menarik filamen tipis selanjutnya ke arah dalam, kemudian

melepaskan dan kembali mengulangi siklus tersebut. Siklus pengikkatan dan penekukan

jembatan silang berturut-turut menarik filamen tipis ke arah dalam, seperti menarik sebuah

tambang dengan tangan satu demi satu. arena orientasi molekul-molekul miosin di dalam

filamen tebal 5gambar 6-7b8, gerakan kuat seluruh jembatan silang mengarah ke bagian

tengah, sehingga keenam filamen tipis disekitarnya se'ara stimulan tertarik ke arah dalam

5 gambar 6-7'8. Tetapi, jembatan-jembatan silang yang berhubungan dengan filamen tipis

yang bersangkutan tidak mengayun se'ara bersamaan.

$ada setiap saat selama kontraksi, sebagian jembatan silang saling melekat ke filamentipis dan mengayun, sementara sebagian yang lain kembali ke konformasi mereka semula

dalam persiapan untuk mengikat molekul aktin yang lain. Dengan demikian, sebagian

jembatan silang !menahan" filamen tipis, sementara yang lain !melepaskan-nya" untuk

berikatan dengan aktin yang baru. pabila siklus jembatan ini tidak sinkron, filamen-filamen

tipis akan kembali tergelin'ir ke posisi istirahat mereka di ayunan.

Kalsium adalah penghubung antara eksistensi dan kontraksitot rangka dirangsang untuk berkontraksi oleh pelepasan asetilkolin 5)h8 di taut

neuromuskulus antara ujung neuron motorik dan serat otot. Disetiap taut antara pita dan

sebuah pita , membran permukaan menyelam masuk ke dalam serat otot untuk membentuk

tubulus transersus (tubulus !)" yang berjalan tegak lurus dari permukaan membran sel

otot ke dalam bagian tengah serat otot 5gambar 6-1;8 . arena membran tubulus T

bersambungan dengan membran permukaan, potensial aksi di membran permukaan juga

menyebar ke tubulus T, menyediakan suatu 'ara untuk menyalurkan se'ara 'epat akti4itaslistrik permukaan ke dalam bagian tengah serat otot. danya potensial aksi lokal di tubulus T



menginduksi perubahan permeabilitas di suatu jaringan membranosa terpisah di dalam serat

otot, yaitu retikulum sarkoplasma.

#etikulum sarkoplasma adalah modifikasi retikulum endoplasma yang terdiri dari

jaringan halus tubulus yang saling berhubungan mengelilingi setiap miofibril, seperti lengan

jala 5gambar 6-1;8. 9aringan membranosa ini berjalan se'ara longitudinal sepanjang miofibril

tetapi tidak kontinu. Segmen retikulum sarkoplasma yang terpisah-pisah membungkus setiap

pita dan . <jung-ujung akhir setiap segmen menbesar untuk membentuk daerah-daerah

yang berbentuk kantung, kantung lateral" yang tterletak dekat tetapi tidak berkontak

langsung dengan tubulus T. antung lateral retikulum sarkoplasma menyimpan )a2*.

$enyebaran potensial aksi ke tubulus T men'etuskan pengeluaran )a2* dari retikulum

sarkoplasma ke dalam sitosol.

denosin difosfat dan fosfat anorganik juga dibebaskan dengan 'epat dari miosin

ketika miosin berkontak dengan aktin saat gerakan mengayun timbul. al ini membebaskan

tempat T$ase miosin untuk berikatan dengan molekul T$ lain. ktin dan miosin tetap

berikatan dengan molekul T$ lain. ktin dan miosin tetap berikatan di jembatan silang

sampai ada molekul T$ segar melekat di akhir gerakan mengayun. $erlekatan molekul T$

baru memungkinkan terlepasnya jembatan silang yang kemudian kembali ke konformasi

semula, siap untuk menjalani siklus baru. T$ yang baru melekat kemudian diuraikan oleh

T$ase, kembali memberikan energi bagi jembatan silang. Se%aktu berikatan dengan

molekul aktin yang lain, jembatan silang yang telah mendapat energi tersebut kembali

menekuk, demikian seterusnya, berturut-tuut menarik filamen tipis ke arah dalam untuk

menyelesaikan kontraksi.

=agaimana relaksasi terjadi dalam keadaan normal pada otot> Seperti potensial aksi di

serat otot yang memulai proses kontraksi dengan men'etuskan pengeluaran )a2*

dari kantunglateral ke dalam sitosol, proses kontraksi dihentikan ketika )a2* dikembalikan ke kantung



lateral karena akti4itas listrik lokal berhenti. ?etikulum sarkoplasma memiliki suatu

pemba%a yang memerlukan energi, yaitu pompa )a2*-T$ase, yang se'ara aktif mengangkut

)a2* dari sitosol dan memusatkannya di dalam kantung lateral. etika asetilkolinesterase

menyingkirkan )h dari raut neuromuskulus, potensial aksi di serat otot berhenti. pabila

tidak ada lagi ada potensial aksi lokal di tubulus T yang men'tuskan pengeluaaran )a

2*

,akti4itas )a2* retikulum sarkoplasma akan mengembalikan )a2* yang telah dikeluarkan ke

kantung lateral. $embersihan )a2* sitosolik ini memungkinkan kompleks troponin-trpomiosin

bergeser kembali ke posisi menghambatnya, sehingga aktin dan miosin tidak lagi dapat

berikatan di jembatan silang. ilamen tipis yang terbebas dari siklus pengikatan dan

penarikan jembatan silang, dapat kembali ke posisi istirahat. Terjadilah proses relaksasi.

Mekanisme Umum Kontraksi Otot

Documents