FISIOLOGI KEBIDANANFISIOLOGI KEBIDANAN

PRODI D III KEBIDANANPRODI D III KEBIDANANSTIKES BANYUWANGISTIKES BANYUWANGI

Oleh :Oleh :Dr Basuki Setyawan MMDr Basuki Setyawan MM

Pendahuluan Pendahuluan

• Fisiologi adalah ilmu yang meneliti cara makhluk hidup mampu berfungsi agar dapat bertahan hidup dan berkembang biak

TUJUAN ILMU FISIOLOGITUJUAN ILMU FISIOLOGI

• UNTUK MENJELASKAN FAKTOR-FAKTOR FISIKA DAN KIMIA YANG

BERTANGGUNG JAWAB TERHADAP ASAL-USUL PERKEMBANGAN DAN

KEMAJUAN DARI KEHIDUPAN MULAI DARI VIRUS/BAKTERI YANG PALING

SEDERHANA SAMPAI KEPADA MANUSIA YANG MEMPUNYAI

KARAKTERISTIK FUNGSIONAL TERSENDIRI

FISIOLOGI MANUSIAFISIOLOGI MANUSIA

• Fisiologi manusia berhubungan dengan sifat spesifik dan mekanisme tubuh manusia yang membuat manusia sebagai makhluk hidup mencari makanan sewaktu lapar, mencari perlindungan , mencari hubungan dengan orang lain,berkembang biak dan bergerak secara otomatis. Manusia dapat mengindra, merasa dan mengerti segala sesuatu yang merupakan rangkaian kehidupan, hal ini memungkinkan manusia bertahan di berbagai kondisi yang luas.

Macam selMacam sel

• Ada dua macam sel :– Sel tunggal ( unisel);

• Contoh : bakteri, amuba dll;

– Sel banyak ( multisel);• Contoh : manusia, kambing dll.

Sel sebagai kesatuan hidupSel sebagai kesatuan hidup

• Sel : adalah satuan struktur dasar pada semua organisme multisel.

• Evolusi organisme multisel menyebabkan terjadinya diferensiasi sel, yg berarti sel mengalami evolusi utk melakukan fungsi dan proses tertentu yg memberikan kontribusi pada kesejahteraan organisme secara keseluruhan.

• Sel-sel berdiferensiasi untuk membentuk jaringan, yg terpadu dg jaringan lain utk membentuk organ, yg kemudian menyatu dalamsistem fisiologis

Struktur selStruktur sel

• Sebagian besar sel memiliki sitoplasma dan terbungkus oleh membran plasma.

• Di dalam sel terdapat berbagai struktur yg disebut organel dan suatu bagian khusus sel yg disebut nukleus sel, cairan yg mengelilingi organel dikenal sitosol.

• Dalam tubuh terdapat sekitar 200 jenis sel dg struktur yg berlainan, sel dapat digolongkan berdasarkan katagori fungsinya.

Fungsi dasar selFungsi dasar sel

• 1. memperoleh makanan (zat gizi) dan oksigen dari lingkungan yang mengelilingi sel.

• 2. menjalankan berbagai reaksi kimia yg menggunakan zat gizi dan O2 untuk menghasilkan energi bagi sel.

• 3. mengeluarkan CO2 dan zat sisa yg dihasilkan selama reaksi kimia ke lingkunan sekitar sel.

• 4.mensintesis protein dan komponen lain yg diperlukan utuk membentuk struktur seluler, pertumbuhan dan menjalankan fungsi tertentu.

• 5. menjadi sensitif dan responsif terhadap perubahan yg terjadi di lingkungan sekitar sel.

• 6. memindahkan zat dari salah satu bagian sel ke bagian sel lain dan sebagian sel dapat bergerak seluruh dirinya melintasi lingkungan.

• 7. sebagian besar sel dapat berproduksi dan berkembang biak.

HomeostasisHomeostasis

• Suatu proses yang dilakukan oleh sistem fisiologis untuk mempertahankan agar lingkungan internal konstan.

• 3 komponen utama :• a.kemostasis : pemeliharaan keseimbangan elektrolit

dan pH;• b.hemostasis : pemeliharaan sistem sirkulasi yg

memadai utk mempermudah penyaluran zat gizi dan O2 masuk dan zat sisa keluar organisme;

• c.termostasis : pemeliharaan suhu internal tetap konstan.

homeostasishomeostasis

• Homeostasis diatur oleh sistem saraf, sistem endokrin dan perilaku yg tergantung pada kesadaran dan bawah

sadar organisme yang bersangkutan.• Prinsip : • - ada rangsangan;• - ada reseptor;• - pusat integrasi pengendali;• - ada efektor;• - ada respon;• - ada umpan balik------ agar “kondisi terkendali”

Faktor-faktor lingkungan internalFaktor-faktor lingkungan internal

• 1. konsentrasi molekul zat gizi :manfaat sbg bahan pertumbuhan dan perkembang biakan sel dan utk aktivitas sel dg menghasilkan “energi”;

• 2. konsentrasi O2 dan CO2 : O2 sebagai bahan utk energi sel dan CO2 yg dikeluarkan agar tidak meningkatkan keasaman di internal sel.

• 3. konsentrasi zat sisa : berbagai reaksi kimia yg dihasilkan produk-2 akhir beefek toksik bagi segera dibuang;

• 4.pH : adanya perubahan keasaman di lingkungan internal sel;• 5konsentrasi air, garam dan elektrolit : mempertahankan

keseimbangan elektrolit dalam sel;• 6. suhu : sel mempertahankan suhu yg optimal agar proses kimiawi

protein-2 dan enzimatik berfungsi normal;• 7. volume dan tekanan : komponen sirkulasi pd lingkungan internal

hrs dipertahankan secara adekuat;

FISIOLOGI SISTEM FISIOLOGI SISTEM MUSKULOSKELETALMUSKULOSKELETAL

• FUNGSI UMUM TULANG :- Formasi kerangka;- Formasi sendi;- Perlengketan otot;- Sebagai pengungkit;- Sebagai penyokong berat badan;- Proteksi;- Hemopoiesis;- Fungsi imunologi;- Penyimpanan kalsium.

Fungsi khusus tulangFungsi khusus tulang

• - email gigi : untuk menggigit, memotong, dan menggilas makanan;

• - tulang kecil dalam telinga : sbg alat pendengar dalam menginduksi gelombang suara;

• Panggul wanita : memudahkan proses persalinan.

Fisiologi otot rangkaFisiologi otot rangka

• Sel otot dapat dirangsang secara kimiawi, listrik dan mekanik untuk menimbulkan potensial aksi yg dihantarkan sepanjang membran sel.

• Sel otot mengandung protein kontraktil dan mempunyai mekanisme yg diaktifkan oleh potensial aksi.

• 40% otot terdiri atas otot rangka.

Susunan otot kerangkaSusunan otot kerangka

• Serabut otot t.a. serabut otot tersendiri yg merupakan kompleks bangun susunan saraf berakhir dalam tendon serta serabut otot tersusun sejajar.

• Otot rangka bermula dan berakhir dalam tendon, shg tenaga kontraktil bersifat adaptif.

• Tiap serabut otot dibentuk dari fibril yg dibagi ke filamen tersendiri yg dibentuk dari protein kontraktil.

Serat otot kerangka Serat otot kerangka

• Dibentuk oleh sejumlah serat yg diameter berkisar 10-89 mikrometer.

• Masing-2 serat terbuat dari rangkaian sub-unit yg lebih kecil.

• Sebagian besar dari otot memiliki serat-2 yg membentang sepanjang otot.

• Terdiri atas : – Sarkolema;– Miofibril;– Sarkoplasma;– Retikulum sarkoplasmik.

Sarkolema Sarkolema

• Membran sel dari serat otot t.a. membran sel yg disebut plasma : yaitu lapisan tipis dari bahan polisakarida yg mengadung serat kolagen tipis.

• Pada ujung serat , otot lapisan sarkolema ini bersatu dg serat tendon berkumpul menjadi berkas utk membentuk tendon otot yg menyisip pada tulang.

miofibrilmiofibril

• Setiap serat otot mengadung beberapa ratus sampai beberapa ribu miofibril.

• Setiap miofibril memiliki 1500 filamen miosin dan 3000 filamen aktin yg merupakan molekul protein polimer besar yg bertanggung jawab utk “kontraksi otot”.

• Filamen miosin dan filamen aktin memiliki pita terang dan gelap yg selang-seling.

Sarkoplasma Sarkoplasma

• Miofibril yg terpendam dalam serat otot t.a. unsur intraseluler.

• Cairan sarkoplasma mengadung : kalium, fosfat dan enzim protein dalam jumlah besar.

• Miofibril yg berkontraksi membutuhkan sejumlah besar ATP yg dibentuk oleh mitokhondria.

Retikulum sarkoplasmikRetikulum sarkoplasmik

• Di dalam sarkolema terdapat banyak retikulum endoplasma yg dalam serat otot disebut :”retikulum sarkolema” yg mempunyai susunan khusus dalam pengaturan kontraksi otot, semakin cepat kontraksi semakin banyak retikulum endoplasma.

Sifat listrik otot rangkaSifat listrik otot rangka

• Kejadian listrik dan aliran ion otot rangka yg mendasarinya sama dg yg ada dalam saraf hanya terdapat perbedaan kuantitatif dalam jumlah besar.

• Potensial membran istirahat 90 mv, potensial aksi berlangsung 2-4 mikron/detik, dihantarkan sepanjang serabut otot 5 m/detik.

• Masa refraktor absolut selama 1-3 m/detik dan polarisasi (gelombang listrik) susulan relatif memanjang walaupun sifat listrik serabut sendiri di dalam suatu otot tidak cukup berbeda dalam menghasilkan suatu yg menyerupai potensial aksi gabungan, tetapi ada perbedaan ringan dalam ambang berbagai serabut.

Mekanisme umum dalam kontraksi Mekanisme umum dalam kontraksi otototot

• 1. potensial aksi berjalan sepanjang saraf motorik sampai ke ujung serat saraf;

• 2. setiap ujung saraf menyekresi substansi neurotransmiter yi “ asetilkolin” dalam jumlah kecil;

• 3. asetilkolin bekerja utk area setempat pada membran serat otot utk membuka saluran asetilkolin melalui molekul-2 protein dalam membran serat otot;

• 4. terbukanya saluran asetilkolin menimbulkan sejumlah besar ion “Natirum” mengalir ke bag. Dalam membran serat otot pada titik terminal saraf, peristiwa ini menimbulkan potensial aksi serat saraf.

• 5. potensial aksi berjalan sepanjang membran saraf otot dg cara yg sama seperti potensial aksi sepanjang membran saraf;

• 6. potensial aksi akan menimbulkan depolarisasi membran serat otot , berjalan dalam serabut otot dimana potensial aksi menyebabkan retikulum sarkolema melepaskan ion “kalsium” yg disimpan dalam retikulum ke dalam miofibril;

• 7. ion kalsium menimbulkan kekuatan menarik antara filamen aktin dg filamen miosin shg menyebabkan gerakan bersama-sama dan menghasilkan kontraksi;

• 8. setelah kurang lebih 1 detik kalsium dipompa lagi kembali kedalam retikulum sarkolema, tempat ion-ion disimpan sampai potensial aksi otot yg baru lagi.

Potensial aksiPotensial aksi

• Neuron menyalurkan informasi dg mengubah muatan listrik di sepanjang dirinya.perubahan dalam muatan listrik disebut dg suatu : “potensial aksi”.

• Apabila impuls mencapai akson, saluran khusus yg disebut “gerbang natrium”(sodium gates) terbuka shg terjadi pergerakan ion natrium ekstrasel sesuai gradien konsentrasi menuju akson. Oleh karena ion natrium membawa muatan positif, bagian dalam akson secara elektris menjadi positif dibandingkan dg bagian luar dan membran mengalami “depolarisasi”.

• Pada puncak potensial aksi (sekitar 1mdet), saluran ion menutup dan membran menjadi bocor untuk ion kalium, ion ini bergerak keluar akson sesuai penurunan gradien konsentrasi.

• Hasilnya adalah pemulihan potensial membran, yg disebut sebagai “repolarisasi”.

• Segmen akson tsb. Kemudian memasuki periode refrakter ketika tidak lagi dibentuk potensial aksi.

• Namun depolarisasi di satu segmen kecil neuron menyebabkan depolarisasi di segmen berikutnya dg. demikian perubahan aktivitas listrik ini menjalar cepat di sepanjang neuron.

neurotransmiterneurotransmiter

• Potensial aksi bergerak di sepanjang akson.• Informasi yg terdeteksi di perifer memicu aktivitas di

reseptor neuron dan potensial aksi menjalar di sepanjang akson antara dua neuron di sinaps.

• Penyaluran informasi melintasi celah ini dilakukan oleh zat kimia yg dikenal : “neurotransmiter”.

• Zat ini dilepaskan oleh neuron pertama, berjalan melintasi celah, dan memicu potensial aksi di neuron kedua.

• Hubungan antara neuron yg memberi rangsangan dan otot disebut “taut neuromuskulus”

Kelelahan ototKelelahan otot

• Kontraksi kuat otot yg berlangsung lama bisa mengakibatkan keadaan kelelahan otot;

• Hal ini diakibatkan ketidakmampuan proses kontraksi dan metabolisme serabut otot utk melanjutkan suplai pengeluaran kerja sama. Saraf terus menerus bekerja dg baik, impuls saraf berjalan normal melalui hubungan otot dan saraf masuk kedalam serabut otot dan potensial aksi normal menyebar ke serabut-2 otot, tetapi kontraksi makin lama makin lemah karena dalam serabut otot kekurangan “ATP”.

• Hambatan aliran darah yg menuju otot yg sedang berkontraksi mengakibatkan kelelahan otot yg hampir sempurna dalam waktu <1 menit krn kehilangan suplai zat gizi.

Hipertropi ototHipertropi otot

• Aktivitas otot yg kuat menimbulkan ukuran otot bertambah, garis tengah tiap serabut otot meningkat, sarkolema meningkat,serat-2 mendapat gizi dan zat antara metabolisme seperti adenosin, trifosfat, keratin fosfat, glikogen”lipid”intersel mitokhondria bertambah dan miofibril juga bertambah.

• Hipertropi otot meningkatkan daya gerak otot dan mekanisme zat gizi utk mempertahankan peningkatan daya gerak, juga gerakan otot jauh lebih cepat serta meningkatkan ketahanan otot disertai peningkatan enzim-2 oksidasif, mioglobin dan kapiler darah yg semuanya penting utk peningkatan metabolisme otot.

Atropi ototAtropi otot

• Terjadi bila otot tidak digunakan atau otot hanya digunakanutk kontraksi sangat lemah;

• Atropi sering terjadi bila anggota gerak diletakkan dalam pembungkus gips, karena gips dapat membatasi kontraksi otot.

• Bila otot tidak digunakan selama 1 bulan, dapat menurunkan ukuran otot sampai separuh ukuran normal;

• Bila otot diinervasi segera, atropi otot akan terus berkurang selama beberapa tahun dan jika otot dipersarafi kembali selama 3-4 bulan biasanya fungsi seluruh otot kembali lagi.

Kedutan ototKedutan otot

• Potensial aksi tunggal yg menyebabkan kontraksi singkat dan diikuti relaksasi.

• Kedutan dimulai 2 m/dtk setelah depolarisasi membran dimulai, sebelum depolarisasi membran lengkap.

• Lamanya kedutan bervariasi sesaui dg jenis otot yg sedang di tes;

• Serabut otot lambat terutama terlibat dg gerakan yg kuat, kasar dan terus-menerus mempunyai kedutan yg berlangsung 100m/dtk;

• Lama kontraksi ini sesuai dg fungsi masing-2 otot misalnya pergerakkan mata mempertahankan fiksasi mata pada obyek-2 spesifik

Mekanisme molekuler kontraksi Mekanisme molekuler kontraksi otototot

• Pada keadaan relaksasi, ujung-2 filamen aksin berasal dari dua lempeng yg saling tumpang tindih pada waktu bersamaan, menjadi lebih dekat dg filamen miosin yg tumpang tindih satu sama lain secara meluas, lempeng ini ditarik oleh filamen sampai ke ujung miosin.

• Selama kontraksi kuat filamen aktin dapat ditarik ber-sama2 dg erat hingga ujung filamen miosin menekuk.

• kontraksi otot terjadi karena mekanisme pergeseran filamen.

• Bila sebuah potensial aksi berjalan ke seluruh membran, maka serat otot akan menyebabkan retikulum sarkoplasmik melepaskan ion kalsium dalam jumlah besar yg dengan cepat menembus miofibril.

Dasar molekuler kontraksiDasar molekuler kontraksi

• Proses yg menimbulkan pemendekan unsur kontraktil didalam otot merupakan peluncuran filamen tipis di atas filamen tebal.karena otot memendek, maka filamen tipis dari ujung sarkomer (kontraktil dari miofibril) saling mendekat.

• Saat pendekatan filamen ini saling tumpang tindih.• Peluncuran selama kontraksi otot dihasilkan oleh

pemutusan hubungan antara aktin (protein miofibril) dan miosin (protein globulin) yg menghasilkan gerakan selama kontraksi cepat.

• Saat kontraksi otot yg diperlukan adalah ATP hidrolisis ikatan antara gugusan fosfat.

lanjutanlanjutan

• Potensial aksi dihantarkan ke semua fibril di dalam serabut melalui pelepasan Ca+ dari sisterna terminalis.gerakan ini membuka pengikat bagi miosin shg ATP dipecah dan timbul kontraksi.

• Bila sebuah otot berkontraksi maka timbul suatu kerja yg memerlukan energi. Sejumlah ATP dipecah membentuk ADP selama proses kontraksi, lalu semakin hebat kerja yg dilakukan, maka semakin besar jumlah ATP yg dipecah.

• Proses ini berlangsung terus-menerus sampai filamen aktin menarik membran dan menyentuh ujung akhir filamen miosin sampai beban pada otot menjadi terlalu besar utk terjadinya tarikan lebih lanjut.

Kontraksi otot butuh energiKontraksi otot butuh energi

• Bila suatu otot berkontraksi melawan suatu beban, maka dikatakan otot melakukan kerja.hal ini berarti energi yg dipindahkan dari otot ke beban eksternal.

• Misalnya mengangkat suatu obyek ke tempat yg lebih tinggi atau utk mengimbangi tahanan pada waktu melakukan gerakan.

• Dalam perhitungan energi yg dibutuhkan utk melakukan kerja berasal dari reaksi kimia dalam sel otot selama kontraksi.– Rumus : w = L x D (w=hasil kerja;L=beban;D=jarak

gerakan thd beban).

Jenis kontraksiJenis kontraksi

• 1.kontraksi isometrik :• Dimana otot tidak memendek selama berkontraksi, otot

berkontraksi melawan transduser kekuatan tanpa mengurangi panjang otot.

• 2. kontraksi isotonik : • adalah suatu keadaan dimana otot memendek melawan

beban, tetapi tekanan pada otot tetap konstan. Otot memendek melawan beban yg ada, misalnya otot sedang mengangkat beban yg berat.

Sumber tenagaSumber tenaga

• Kontraksi otot memerlukan tenaga.• Sumber tenaga otot dari proses kimia dirubah

menjadi tenaga mekanik.• Sumber akhir merupakan metabolisme antara

karbohidrat dan lipid hidrolisis ATP.• ATP disintesis ulang dari ADP oleh tambahan

suatu gugusan fosfat.• Sintesis ulang ATP dan fosforil keratin berasal

dari pemecahan glukosa ----CO2 +H2O

Fisiologi sistem pergerakanFisiologi sistem pergerakan

• Aktivitas motorik dari fungsi sistem pergerakan diatur oleh saraf, tulang, sendi dan otot yg terbentuk saling menunjang dalam suatu kerja sama utk melakukan suatu kegiatan dan pergerakan.

• Aktivitas volunter direncanakan oleh otak dan perintah dikirim ke otot melalui sistem piramidal yg berhubungan dg gerakan dan sikap.

Macam gerakanMacam gerakan

• 1. gerakan pengungkit;• 2. gerakan kolumna vertebralis;• 3. gerakan pernafasan;• 4. gerakan anggota badan atas;• 5. gerakan angota badan bawah;• 6. sikap badan;• 7. sikap jalan;• 8. sikap lari.

Fisiologi sistem otot polosFisiologi sistem otot polos

• Otot polos : terdiri atas serat-2 kecil diameter :• 2-5 mikron, panjang : 20-500 mikron.• Otot polos tak punya susunan bergaris filamen

aktin dan miosin spt otot rangka.• Pada otot polos sejumlah besar filamen aktin

terletak dalam badan padat, yg terletak dalam membran sel terikat bersama dengan jembatan protein interseluler

Kontraksi otot polosKontraksi otot polos

• 1. mempunyai siklus yg lambat;• 2. energi yg dibutuhkan utk

mempertahankan agar tegangan kontraksi pada otot polos 1/10-1/20;

• 3. kontraksi berlangsung lambat dan tercetusnya kontraksi sebagai respon thd ion kalsium.

• 4.kekuatan kontraksi maksimum pada otot polos > besar dari otot rangka

Bagian yg berperan pada kontraksi Bagian yg berperan pada kontraksi otot polosotot polos

• 1. Aktin (filamen aktin);

• 2. Miosin (filamen miosin);

• 3. Ion Kalsium;

Aktin (filamen aktin)Aktin (filamen aktin)

• Aktin bersifat komplek t.a : aktin, tropomiosin dan troponin;

• Setiap untaian filamen aktin t.a molekul aktin yg melekat pada satu molekul ADP;

• Molekul ADP ini merupakan bag aktif dari filamen aktin yg berintegrasi dg jembatan penyeberangan filamen aktin utk menimbulkan kontraksi otot, ujung lain filamen aktin menonjol ke kedalam sarkolema yg berdekatan dg ruangan molekul miosin.

Molekul tropomiosinMolekul tropomiosin

• Filamen aktin yg mengandung protein lain terbungkus secara spiral mengelilingi sisi heliks (membelit) filamen aktin, sehingga tidak terjadi penarikan antara filamen aktin dan filamen miosin untuk menimbulkan kontraksi.

Molekul troponinMolekul troponin

• Merupakan molekul lain yg melekat pada salah stu ujung tropomiosin yg mempunyai peran spesifik dalam pengaturan kontraksi otot, mempunyai afinitas (ikatan) yg kuat thd aktin.

• Troponin melekatkan tropomiosin (penghambat interaksi) pada aktin.

• Afinitas troponin yg kuat thd kalsium menimbulkan proses kontraksi otot.

Peranan ion kalsiumPeranan ion kalsium

• Dengan adanya ion kalsium dalam jumlah besar akan menimbulkan efek penghambatan troponin dan tropomiosin pada filamen aktin juga akan terhambat.

• Mekanisme penghambatan ini belum diketahui secara pasti tetapi diduga ion kalsium bergabung dg troponin dan berikatan secara kuat dg 4 ion kalsium kompleks,troponin akan mengalami perubahan bentuk yg menarik molekul tropomiosin dan memindahkan pada lekukan antara 2 aktin shg terjadi kontraksi.

• Jadi kesimpulannya : mekanisme hubungan normal antara kompleks troponin, tropomiosin dan aktin diubah oleh ion kalsium utk menghasilkan kondisi baru yg menimbulkan kontraksi.