Upload
haidar-adib-balma
View
49
Download
1
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Semoga bermanfaat :)
Citation preview
FISIOLOGI MUSKULOSKELETAL
Sistem Muskuloskeletal terdiri dari otot, tendon, ligamen, tulang, tulang rawan, sendi,
dan bursa yang berfungsi untuk memberikan bentuk dan kemampuan untuk bergerak pada
manusia.
Otot digolongkan menjadi tiga jenis berdasarkan kandungan jaringannya, yaitu otot
rangka, otot polos, dan otot jantung. Perbedaan ketiga jenis otot tersebut dapat dilihat pada
tabel berikut.
Item Pembeda Otot Rangka Otot Polos Otot Jantung
StrukturBergaris lintang
Tidak ada syncitium
Polos
Ada syncitium
Bergaris lintang
Ada syncitium
Persarafan Saraf tepi Saraf otonom Saraf otonom
Fungsi Volunter Involunter Involunter
Letak Rangka Organ dalam Jantung
Kontraksi Tidak ada irama Tidak ada irama Ada irama
Fisiologi Anatomi Otot Rangka
Semua otot rangka dibentuk oleh sejumlah serabut yang diameternya berkisar antara
10-80 µm. Masing-masing serabut ini terbuat dari rangkaian subunit yang lebih kecil.
Pada sebagian besar otot rangka, masing-masing serabutnya membentang di seluruh
panjang otot. Kecuali pada sekitar 2 persen serabut, masing-masing serabut biasanya hanya
dipersarafi oleh satu ujungt saraf, yang terletak di dekat bagian tengah serabut.
Sarkolema
Sarkolema adalah membran sel dari serabut otot. Sarkolema terdiri dari membran sel
yang sebenarnya, yang disebut membran plasma, dan sebuah lapisan luar yang terdiri dari
satu lapisan tipis materi polisakarida yang mengandung sejumlah fibril kolagen tipis. Di
setiap ujung serabut otot, lapisan permukaan sarkolema ini bersatu dengan serabut tendon,
dan serabut-serabut tendon kemudian berkumpul menjadi berkas untuk membentuk tendon
otot dan kemudian menyisip ke dalam tulang.
Miofibril; Filamen Aktin dan Miosin
Setiap serabut otot mengandung beberapa ratus sampai beberapa ribu miofibril yang
berupa bulatan-bulatan kecil pada potongan melintang. Setiap miofibril tersusun oleh sekitar
1500 filamen miosin yang berdekatan dan 3000 filamen aktin, yang merupakan molekul
protein polimer besar yang bertanggung jawab untuk kontraksi otot yang sesungguhnya.
Filamen-filamen ini dapat dilihat pada pandangan longitudinal dengan mikrograf elektron dan
dilukiskan secra diagram. Filamen tebal dalam diagram adalah miosin dan filamen tipis
adalah aktin.
Filamen miosin dan aktin sebagian saling bertautan sehingga miofibril memiliki pita
terang dan gelap yang berselang-seling. Pita-pita terang hanya mengandung filamen aktin dan
disebut pita I karena bersifat isotropik terhadap cahaya yang dipolarisasikan. Pita-pita gelap
mengandung filamen-filamen miosin, dan ujung-ujung filamen aktin tempat pita-pita tersebut
menumpang tindih miosin, yang disebut pita A karena bersifat anisotropik terhadap cahaya
yang dipolarisasikan. Perhatikan juga penonjolan-penonjolan kecil dari samping filamen
miosin pada gambar di bawah. Penonjolan ini merupakan jembatan silang. Interaksi antara
jembatan silang dan filamen aktin tersebut adalah peristiwa yang menyebabkan kontraksi.
Ujung-ujung filamen aktin melekat pada lempeng Z. Dari lempeng ini, filamen-
filamen tersebut memanjang dalam dua arah untuk saling bertautan dengan filamen miosin.
Lempeng Z, yang terdiri atas protein filamentosa, yang berbeda dari filamen aktin dan
miosin, berjalan menyilang melewati miofibril dan juga menyilang dari satu miofibril ke
miofibril lainyya, dan melekatkan satu miofibril ke miofibril lain di sepanjang serabut otot.
Oleh karena itu, seluruh serabut otot mempunyai pita terang dan gelap, seperti yang terdapat
pada tiap-tiap miofibril. Pita-pita ini memberi corakan bergaris pada otot rangka dan otot
jantung.
Bagian miofibril (atau seluruh serabut otot) yang terletak antara dua lempeng Z yang
berurutan disebut sarkomer. Bila serabut otot berkontraksi, panjang sarkomer kira-kira 2 µm.
Pada ukuran panjang ini, filamen aktin bertumpang tindih seluruhnya dengan filamen miosin,
dan ujung filamen aktin mulai bertumpang tindih satu sama lain. Kita akan lihat kemudian
bahwa pada ukuran yang panjang ini, otot juga mampu menimbulkan daya kontraksi
terbesarnya.
Sarkoplasma
Banyak miofibril dari setiap serabut otot terletak bersisian dengan serabut otot. Ruang
di antara miofibril diisi oleh cairan intrasel yang disebut sarkoplasma, yang mengandung
sejumlah besar kalium, magnesium, dan fosfat, ditambah berrbagai enzim protein. Juga
terdapat mitokondria dalam jumlah besar yang terletak sejajar dengan miofibril. Hal ini
menyupali miofibril sejumlah besar energi dalam bentuk adenosin trifosfat (ATP) yang
dibentuk oleh mitokondria.
Retikulum Sarkoplasma
Di dalam sarkolasma juga terdapat banyak retikulum yang mengelilingi miofibril
setiap serabut otot disebut retikulum sarkoplasma. Retikulum ini mempunyai susunan khusus
yang sangat penting pada pengaturan kontraksi otot. Semakin cepat kontraksi suatu serabut
otot, maka serabut otot tersebut mempunyai banyak retikulum sarkoplasma.
Mekanisme Umum Kontraksi Otot
Timbul dan berakhirnya kontraksi otot terjadi dalam urutan tahap-tahap berikut.
1. Suatu potensial aksi berjalan disepanjang sebuah saraf motorik sampai ke ujungnya
pada serabut otot.
2. Di setiap ujung, saraf menyekresi substansi neurotransmitter, yaitu asetilkolin, dalam
jumlah sedikit.
3. Asetilkolin bekerja pada area setempat pada membran serabut otot untuk membuka
banyak kanal “bergerbang asetilkolin” melalui molekul-molekul protein yang terapung
pada membran.
4. Terbukanya kanal “bergerbang asetilkolin” memungkinkan sejumlah besar ion natrium
untuk berdifusi ke bagian dalam membran serabut otot. Peristiwa ini akan menimbulkan
suatu potensial aksi pada membran.
5. Potensial aksi akan berjalan di sepanjang membran serabut otot dengan cara yang sama
seperti potensial aksi berjalan di sepanjang membran serabut saraf.
6. Potensial 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 kalsium, yang telah tersimpan di
dalam retikulum ini.
7. Ion-ion kalsium menimbulkan kekuatan menarik antara filamen aktin dan miosin, yang
menyebabkan kedua filamen tersebut bergeser satu sama lain, dan menghasilkan proses
kontraksi.
8. Setelah kurang dari satu detik, ion kalsium dipompa kembali ke dalam retikulum
sarkoplasma oleh pompa membran Ca++, dan ion-ion ini tetap disimpan dalam retikulum
sampai potensial aksi otot yang baru datang lagi; pengeluaran ion kalsium dari miofibril
akan menyebabkan kontraksi otot terhenti.
Mekanisme Molekular pada Kontraksi Otot
Gambar di atas menunjukkan mekanisme dasar terjadinya kontraksi otot. Gambar
tersebut menunjukkan keadaan relaksasi dari suatu sarkomer (atas) dan keadaan kontraksi
(bawah). Pada keadaan relaksasi, ujung-ujung filamen aktin yang memanjang dari dua
lempeng Z yang berurutan sedikit saling tumpang tindih satu sama lain. Sebaliknya, pada
keadaan kontraksi, filamen aktin ini telah tertarik ke dalam di antara filamen miosin,
sehingga ujung-ujungnya sekarang saling tumpang tindih satu sama lain dengan pemanjangan
maksimal. Lempeng Z juga telah ditarik oleh filamen aktin sampai ke ujung filamen miosin.
Jadi, kontraksi otot terjadi disebut mekanisme pergeseran filamen.
Filamen-filamen aktin yang bergeser ke dalam di antara filamen-filamen
miosindisebabkan oleh kekuatan yang dibentuk oleh interaksi jembatan silang dari filamen
miosin dengan filamen aktin. Pada keadaan istirahat, kekuatan ini tidak aktif, tetapi bila
sebuah potensial aksi berjalan di sepanjang membran serabut otot, hal ini akan menyebabkan
retikulum sarkoplasma melepaskan ion kalsium dalam jumlah besar, yang dengan cepat
mengelilingi miofibril. Ion-ion kalsium ini kemudian mengaktifkan kekuatan di antara
filamen aktin dan miosin, dan mulai terjadi kontraksi. Tetapi energi juga diperlukan untuk
berlangsungnya proses kontraksi. Energi ini berasal dari ikatan berenergi tinggi pada molekul
ATP, yang diuraikan menjadi adenosin difosfat (ADP) untuk membebaskan energi.
SUMBER
Guyton, Arthur C. dan John E. Hall. 2006. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran Edisi 11. Jakarta:
EGC
(http://fkunand2010.files.wordpress.com/2011/01/fisiologi-otot.pdf) diakses pada 2 April
2014
(http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/FISIOLOGI%20OLAHRAGA.pdf) diakses pada 2
April 2014