BAB I

PENDAHULUAN

1.1.   Tujuan

1.   Mempelajari cara mematikan seekor katak

2.   Membuat preparat otot saraf

3.   Mengamati respon otot saraf terhadap  berbagai macam rangsang.

1.2.   Dasar Teori

Otot merupakan alat gerak aktif. Pada umumnya hewan mempunyai kemampuan untuk

bergerak. Gerakan tersebut disebabkan karena kerja sama antara otot dan tulang. Tulang tidak

dapat berfungsi sebagai alat gerak jika tidak digerakan oleh otot. Otot mampu menggerakan

tulang karena mempunyai kemampuan berkontraksi. Kerangka manusia merupakan kerangka

dalam, yang tersusun dari tulang keras (osteon) dan tulang rawan (kartilago) (Anonym a,

2009).

Otot merupakan suatu organ/alat yang dapat bergerak ini adalah suatu penting bagi

organisme. Gerak sel terjadi karena sitoplasma merubah bentuk (lihat pergerakan amuba).

Pada sel-sel sitoplasma ini merupakan beneng-benang halus yang panjang disebut miofibril.

Kalau sel otot yang mendapatkan ransangan maka miofibril akan memendek, dengan kata

lain sel otot akan memendekkan dirinya ke arah tetentu (berkontraksi) (Anonym b, 2009 ).

Pada hakekatnya potensial listrik terdapat pada semua membran sel tubuh, dan beberapa sel,

seperti  sel saraf dan otot, adalah “peka”- yaitu mampu membentuk sendiri  impuls

elektrokimia sepanjang membrannya dan pada beberapa kasus penggunaan impuls ini

menghantarkan isyarat sepanjang membran ini. Pada jenis sel lainnya, seperti sel kelenjar ,

makrofag, dan sel bersilia, perubahan potensial membran memegang peranan bermakna

dalam mengawasi banyak fungsi sel.

Sistem saraf terdiri atas sel-sel saraf (neuron) dan sel-sel penyokong (neuroglia dan Sel

Schwann). Kedua sel tersebut demikian erat berikatan dan terintegrasi satu sama lain

sehingga bersama-sama berfungsi sebagai satu  unit. Sistem saraf dibagi menjadi sistem saraf

pusat (SSP) dan sistem saraf tepi. Sistem saraf pusat terdiri dari otak dan medula spinalis.

Sistem saraf tepi terdiri dari neuron aferen dan eferen sistem saraf somatis dan neuron sistem

saraf autonom (viseral).

Otak dibagi menjadi telensefalon, diensefalon, mesensefalon, metensefalon, dan

mielensefalon. Medula spinalis merupakan suatu struktur lanjutan tunggal yang memanjang

dari medula oblongata melalui foramen magnum dan terus ke bawah melalui kolumna

vertebralis sampai setinggi vertebra lumbal 1-2. Secara anatomis sistem saraf tepi dibagi

menjadi 31 pasang saraf spinal dan 12 pasang saraf kranial. Suplai darah pada sistem saraf

pusat dijamin oleh dua pasang arteria yaitu arteria vertebralis dan arteria karotis interna, yang

cabang-cabangnya akan beranastomose membentuk sirkulus arteriosus serebri Wilisi. Aliran

venanya melalui sinus dura matris dan kembali ke sirkulasi umum melalui vena jugularis

interna. (Wilson. 2005, Budianto. 2005, Guyton. 1997).

Membran plasma dan selubung sel membentuk membran semipermeabel yang

memungkinkan difusi ion-ion tertentu melalui membran ini, tetapi menghambat ion lainnya.

Dalam keadaan istirahat (keadaan tidak terstimulasi), ion-ion K+ berdifusi dari sitoplasma

menuju cairan jaringan melalui membran plasma. Permeabilitas membran terhadap ion K+

jauh lebih besar daripada permeabilitas terhadap Na+ sehingga aliran keluar (efluks) pasif ion

K+ jauh lebih besar daripada aliran masuk (influks) Na+. Keadaan ini memngakibatkan

perbedaan potensial tetap sekitar -80 mV yang dapat diukur di sepanjang membran plasma

karena bagian dalam membran lebih negatif daripada bagian luar.

Sistem Kerja Saraf:

Potensial ini dikenal sebagai potensial istirahat (resting potential). (Snell. 2007). Bila sel

saraf dirangsang oleh listrik, mekanik, atau zat kimia, terjadi perubahan yang cepat pada

permeabilitas membran terhadap ion Na+ dan ion Na+ berdifusi melalui membran plasma dari

jaringan ke sitoplasma. Keadaan tersebut menyebabkan membran mengalami depolarisasi.

Influks cepat ion Na+ yang diikuti oleh perubahan polaritas disebut potensial aksi, besarnya

sekitar +40 mV. Potensial aksi ini sangat singkat karena hanya berlangsung selama sekitar

5msec. Peningkatan permeabilitas membran terhadap ion Na+ segera menghilang dan diikuti

oleh peningkatan permeabilitas terhadap ion K+ sehingga ion K+ mulai mengalir dari

sitoplasma sel dan mengmbalikan potensial area sel setempat ke potensial istirahat. Potensial

aksi akan menyebar dan dihantarkan sebagai impuls saraf. Begitu impuls menyebar di daerah

plasma membran tertentu potensial aksi lain tidak dapat segera dibangkitkan. Durasi keadaan

yang tidak dapat dirangsang ini disebut periode refrakter. Stimulus inhibisi diperkirakan

menimbulkan efek dengan menyebabkan influks ion Cl- melalui membran plasma ke dalam

neuron sehingga menimbulkan hiperpolarisasi dan mengurangi eksitasi sel. (Snell. 2007)

Pemberian nama otot rangka disebabkan karena otot ini menempel pada sistem rangka

(Seeley, 2002). Berdasarkan Tobin (2005), otot terdiri atas bundel-bundel sel otot. Setiap

bundel berada di dalam lembaran jaringan ikat yang membawa pembuluh darah dan saraf

yang mensuplai kebutuhan otot tersebut. Di setiap ujung otot, lapisan luar dan dalam dari

jaringan ikat bersatu menjadi tendon yang biasanya menempel pada tulang. Otot rangka

memiliki empat karakteristik fungsional sebagai berikut:

1.      Kontraktilitas; kemampuan untuk memendek karena adanya gaya

2.      Eksitabilitas; kapasitas otot untuk merespons sebuah rangsang

3.      Ekstensibilitas; kemampuan otot untuk memanjang

4.      Elastisitas; kemampuan otot untuk kembali ke panjang normal setelah mengalami

pemanjangan. (Seeley, 2002)

Potensial aksi merupakan depolarisasi dan repolarisasi membran sel yang terjadi secara cepat

(Seeley, 2002). Pada sel otot (serabut-serabut otot), potensial aksi menyebabkan otot

berkontraksi (Seeley, 2002). Berdasarkan Campbell (2004), sebuah potensial aksi tunggal

akan menghasilkan peningkatan tegangan otot yang berlangsung sekitar 100 milidetik atau

kurang yang disebut sebuah kontraksi tunggal. Jika potensial aksi kedua tiba sebelum respons

terhadap potensial aksi pertama selesai, tegangan tersebut akan menjumlahkan dan 

menghasilkan respons yang lebih besar. Jika otot menerima suatu rentetan potensial aksi yang

saling tumpang tindih, maka akan terjadi sumasi yang lebih besar lagi dengan tingkat

tegangan yang bergantung pada laju perangsangan. Jika laju perangsangan cukup cepat,

sentakan tersebut akan lepas menjadi kontraksi yang halus dan bertahan lama yang disebut

tetanus. Waktu antara datangnya rangsang ke neuron motoris dengan awal terjadinya

kontraksi disebut fase laten; waktu terjadinya kontraksi disebut fase kontraksi, dan waktu otot

berelaksasi disebut fase relaksasi (Seeley, 2002).

Berdasarkan Seeley (2002), kontraksi otot dibagi menjadi kontraksi isometrik dan kontraksi

isotonik. Pada kontraksi isometrik (jarak sama), besarnya tekanan meningkat saat proses

kontraksi, tetapi panjang otot tidak berubah. Di sisi lain, pada kontraksi isotonik (tekanan

sama), besarnya tekanan yang dihasilkan otot adalah konstan saat kontraksi, tetapi panjang

otot berkurang (otot memendek).

Rangsangan Kimia-Asetilkolin, zat-zat kimia tertentu dapat merangsang serabut saraf dengan

meningkatkan permeabilitas membran. Zat kimia seperti ini dapat berupa asam, basa hampir

semua larutan garam dengan konsentrasi tinggi dan yang penting adalah senyawa asetilkolin.

Banyak serabut saraf  yang bila dirangsang akan mengekresi asetilkolin pada ujungnya

tempat mereka bersinap dengan neuron lain atau tempat mereka berakhir pada serabut otot.

Kemudian asetilkolin merangsang serabut otot berikutnya dengan membuka pori dalam

membran inti dengan diameter 0,6-0,7 nano meter, yang cukup besar bagi Natrium untuk

melewati dengan mudah.

Rangsangan Mekanis, menghancurkan, menjepit atau menusuk suatu serabut saraf dapat

menyebabkan gelombang masuk natrium yang mendadak dan karena alasan yang jelas dapat

membangkitkna potensial aksi. Bahkan tekanan ringan pada beberapa ujung saraf khussus

dapat merangsang kejadian ini.

Rangsangan Listrik, Rangsangan listrik dapat juga memulai potensial aksi, muatan listrik

yang sirangsang secara artifisial melalui membran menyebabkan aliran ion yang berlebihan

melalui membran kemudian ini dapat menyebabkan potensial aksi.

Rangsangan Refrakter, potensial aksi kedua tidak dapat timbul pada serabut peka rangsang

selama membran tetap terdepolarisasi akibat potensial aksi yang sebelumnya.

BAB II

METODELOGI PERCOBAAN

2.1.       Alat dan Bahan

2.1.1.      Alat

      Alat diseksi

      Gelas Arloji

      Pinset Galvanis

      Batang Pengaduk

      Papan Fiksasi

      Sonde

      Jarum Pentul

2.1.2.      Bahan

      Katak

      Benang

      Kapas

      Larutan Fisiologis

      Gliserin

      Larutan Cuka Glasial

      Air Mendidih

2.2.       Cara Kerja

2.2.1.      Cara mematikan katak

      Ditusukkan sebuah sonde pada foremen occipitale katak,  untuk beberapa saat sonde diputar-

outar sehingga otak menjadi rusak sama sekali (Single Pithing)

      Kemudian Sonde ditarik dan ditusukkan kembali ke arah belakang ke dalam kanalis

vertebralis dengan memutar-mutar sonde tersebut sampai katak mati, lemas seluruh tubuhnya,

(Double Pithing)

2.2.2.      Membuat Preparat Otot Saraf

      Katak yang sudah dilakukan proses pithing, diletakan pada papan fiksasi dan kakinya

difiksasi dengan jarum pentul.

      Perut katak dibuka dengan hati-hati dan isinya dikeluarkan, tampak Nervus Ichiadicus dikiri

dan kanan tulang punggung.

      Akar dari Nervus Ichiadicus pada sebelah kaki yang akan di preparer diiikat dengan benang

dan sebelah sentralnya dipotong dengan gunting.

      Seluruh kulit tungkai katak dilepaskan dengan gunting sehingga seluruh otot terlihat.

      Dibebaskan Nervus Ichiadicus mulai dari kranial sampai ke Musculus gastrocnemius (otot

Betis) dengan menyingkirkan otot-otot yang menutupinya, kemudian tendo Achilesnya

dipotong.

      Sediaan preparat otot saraf telah tersedia, disimpan dalam gelas arloji dan diusahakan

preparat ini tetap basah oleh larutan fisiologis sampai perlakuan berakhir.

2.2.3.      Macam-macam Rangsangan

      Rangsangan Mekanik

Ditekan benang saraf pada preparat otot saraf dengan benda tumpul bukan logam. Hasil

kontraksi dicatat: lemah, sedang, kuat.

      Rangsangan Galvanis

Dengan sebuah pinset galvanis yang satu kakinya mengandung Zn dan kaki lainnya

mengandung Cu, Ditempelkan pada preparat otot saraf kemudian dilepaskan lagi. Amati

hasilnya apakah terjasi kontraksi atau tidak.

      Rangsangan Osmotis

Sebutir garam dapur ditempelkan pada ujung saraf sediaan dan ditambahkan setetes air

diatasnya, perhatikan apa yang terjadi

      Rangsangan Kimiawi

Sediaan saraf dibasahi dengan cuka glasial, perlihatkan perubahan yang terjadi setelah itu

sediaan saraf dibersihkan dengan larutan fisiologis.

      Rangsangan Panas

Ujung batang pengaduk yang telah dipanaskan dengan air mendidih ditempelkan pada

sediaan saraf. Amati dan catat perubahan yang terjadi

BAB III

HASIL DAN PEMBAHASAN

           

3.1.       Data Pengamatan

Rangsangan Lemah Kuat Sedang Positif Negatif

Mekanis - - - -    

Galvanis - - - -    

Osmotis - - - -    

Kimiawi - - - -    

Suhu panas - - - -    

3.2.       Pembahasan

Percobaan Respons Otot Terhadap Rangsang Tunggal Dengan Intensitas Berbeda

Berdasarkan Seeley (2002), serabut otot tidak akan merespons suatu rangsang kecuali jika

rangsang tersebut telah mencapai kekuatan minimal yang cukup untuk menghasilkan

potensial aksi dari serabut otot. Di sisi lain, dalam merespons suatu potensial aksi, serabut

otot akan berkontraksi secara maksimal. Fenomena ini disebut sebagai ”respons-ya-atau-

tidak-sama-sekali”.

Berdasarkan hasil praktikum, katak deserebrasi masih memiliki tingkat kesadaran yang baik

dan menurun kesadarannya ketika sereberumnya dirusak. Kesadaran sudah hilang pada katak

spinalis. Menurut (Thomas, 2002), serebrum bertanggung jawab dalam proses belajar,

kecerdasan, kesadaran, dll. Hasil praktikum ini kurang sesuai karena pada serebrum yang

dirusak, kesadarannya masih baik. Namun, pada serebellumnya yang dirusak, kesadarannya

menurun.

Berdasarkan hasil praktikum, katak deserebrasi masih memiliki tingkat kesadaran yang baik

dan menurun kesadarannya ketika sereberumnya dirusak. Kesadaran sudah hilang pada katak

spinalis. Menurut (Thomas, 2002), serebrum  bertanggung jawab dalam proses belajar,

kecerdasan, kesadaran, dll. Hasil praktikum  ini kurang sesuai karena pada serebrum yang

dirusak, kesadarannya masih baik.  Namun, pada serebellumnya yang dirusak, kesadarannya

menurun. Hal ini berbalik dengan pernyataan literatur tersebut yang mungkin disebabkan

karena kerusakan  serebrum pada tahap parsial sehingga kesadaran masih baik. Kemungkinan

terjadinya  kerusakan serebrum secara parsial karena metode praktikum yang digunakan tidak

dapat melakukan perusakkan serebrum secara total.

Gerakan spontan kurang baik pada katak deserebrasi dan menghilang pada  pengrusakan

serebellum dan katak spinalis. Menurut literatur, diencephalon berfungsi  untuk menyambung

sensori ke kortex, berperan dalam saraf otonom dan sekresi  hormon dari pituitary gland.

Dengan kata lain, hasil praktikum tersebut sejalan  dengan literatur karena gerakan spontan

makin menurun ketika medulla oblongata dan  medulla spinalis dirusak.

Frekuensi jantung pada katak tampak tidak menunjukkan pengaruh  dari perusakan serebrum

maupun serebelum dikarenakan jantung dikontrol oleh saraf  otonom. Apapun peningkatan

frekuensi pada perusakan serebrum mungkin  disebabkan hewan stress. Pusat pengaturan

frekuensi nafas terletak di medula oblongata (Guyton, 1995).

Pada praktikum ini terlihat hasil yang tidak sesuai dengan teori yang ada karena pada  katak

deserebrasi frekuensi nafas telah mengalami penurunan setelah perusakan serebellum dan

medula oblongata. Hal ini  mungkin disebabkan ketika merusak serebrum, medula oblongata

ikut mengalami kerusakan dan mempengaruhi pernafasan. Pusat keseimbangan terdapat di

vestibulo serebellum bersama batang otak dan  medulla spinalis (Guyton, 1995). Hasil

pengamatan menunjukkan keseimbangan  tereliminasi setelah kerusakan serebrum.

Kemungkinan yang bisa terjadi adalah dalam  proses kerusakan serebrum diikuti juga

kerusakan serebellum sehingga kesadaran hilang.

Pusat rasa nyeri terdapat pada korteks serebri (Guyton, 1995). Hasil pengamatan

menunjukkan sesuai dengan teori karena katak deserebrasi memperlihatkan tidak ada rasa

nyeri. Rasa nyeri ditunjukkan melalui respons mengangkat kaki setelah kaki dicelupkan

dalam larutan asam selama beberapa detik.  Pusat tonus otot pada medulla spinalis. Fakta

hasil pengamatan menunjukkan  ketidaksesuaian dengan teori. Tonus otot hilang pada katak

deserebrasi. Kemungkinan yang terjadi hingga menyebabkan penyimpangan dari teori adalah

kerusakan medulla  spinalis terjadi dalam deserebrasi katak.

Pusat gerakan spontan berada diserebrum karena perlu adanya memori terhadap suatu

aktivitas untuk melakukan gerakan spontan. Dalam praktikum gerakan spontan tidak ada lagi

karena serebrum hilang. Sementara itu refleks lain diatur oleh medulla spinalis. Setelah

spinalis rusak maka refleks tersebut hilang.

Larutan fisiologis adalah larutan isotonis yang terbuat dari NaCl 0,9 % yang sama dengan

cairan tubuh atau darah, digunakan karena  mengndung unsur elektrolit yang dapat

mempertahankan tekanan osmotik dan isotonis plasma sel. Larutan tersebut mengandunf ion

Nandung unsur elektrolit yang dapat mempertahankan tekanan osmotik dan isotonis plasma

sel. Larutan tersebut mengandunf ion Na+  yang dapat mempertahankan daya hidup katak

secara invitro.

Hasil percobaan  menunjukkan respon negatif terhadap rangsangan karena pada saat

dibebaskan Nervus Ichiadicus mulai dari kranial sampai ke Musculus gastrocnemius (otot

Betis) dengan menyingkirkan otot-otot yang menutupinya, kemudian tendo Achilesnya

dipotong, Nervus Ichiadicus sudah terpotong yang dibagian  pada proses pembuangan

sehingga hanya separuh nervus yang terpotong.

BAB IV

KESIMPULAN

4.1.       Kesimpulan

Setelah melakukan percobaan pada katak untuk mengetahui rangasang dari luar maka

dapat disimpulkan bahwa :

1.      Single Pithing adalah metode untuk mematirasakan katak, sedangkan Double Pithing adalah

metode untuk mematikan katak.

2.      Rangsang akan membuat reaksi pada tubuh hewan

3.      Rangasangan yang dapat menimbulkan reaksi dari hewan antara lain, garam, cuka, panas,

dan pukulan.

4.      Dalam percobaan  kali ini semua respon negatif karena pada saat pengambilan Nervus

Ischiadicus terpotong sehingga otot saraf terputus.

4.2.       Saran

Lebih berhati-hati pada saat pengembilan Nervus Ischiadicus jangan sampai Nervus

terpotong.

DAFTAR PUSTAKA

Effendi,Mulyati E MS.,Ir: 2010. Penuntun Praktikum Anatomi Fisiologi Manusia. Bogor.

Laboratorium farmasi.

Ganong, F.William. 1995. Buku ajar Fisiologi Kedokteran. Edisi II. Jakarta : EGC. Penerjemah H. M

Djuahari Wdjokusumah. Terjemahan dari review off Medical Physiology.

Guyton, Arthur C. 1995. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Edisi 9. Jakarta : EGC. Penerjemah Ken

Ariata Tengadi. Terjemahan dari Textbook of Medical Physiology.

http://pakdokterhewan.wordpress.com/2010/03/29/pemberian-obat-pada-hewan-coba/

LABORATORIUM FISIOLOGI DAN REPRODUKSI TERNAKFAKULTAS PETERNAKAN

UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMANPURWOKERTO

2013

I.     PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Hewan tingkat tinggi memiliki komunikasi intrasel yang kompleks dan amat cepat,

hal itu ditengahi oleh impuls-impuls syaraf. Neuron-neuron (sel-sel syaraf) secara elektrik

menghantarkan sinyal (impuls) melalui bagian syaraf yang terjulur memanjang (sekitar 1 mm

pada hewan berukuran besar). Impuls tersebut berupa gelombang-gelombang berjalan yang

berbentuk arus-arus ion. Transmisi sinyal antara neuron-neuron dan antara neuron otot (juga

neuron kelenjar) seringkali dimediasi secara kimiawi oleh neurotransmitter (penghantar

impuls syaraf). Perubahan permeabilitas yang spesifik ion itu (hanya khusus ion tertentu)

disebabkan oleh adanya protein membran transaxonal. Protein tersebut berfungsi sebagai

saluran-saluran spesifik ion (ion Na atau ion K) yang sensitif terhadap beda potensial. Kita

dapat menyebutnya dengan voltage-sensitive channels (saluran yang terbuka hanya jika

dikenai kenaikan tegangan). Saat suatu impuls syaraf (pemunculan arus listrik yang tiba-tiba)

mencapai suatu daerah axon, beda potensial transmembran akan lebih positif sehingga

memicu terbukanya saluran-saluran ion Na (yang bersifat sensitif terhadap tegangan) secara

transien (mendadak). Akibatnya, ion Na  berebutan masuk ke dalam sel syaraf sejumlah 6000

ion per 1ms untuk tiap saluran. Ini jelas merupakan peningkatan permeabilitas ion Na atau

PNa dan peningkatan ini membuat beda potensial transmembran meningkat.

Potensial aksi merupakan depolarisasi dan repolarisasi membran sel yang terjadi

secara cepat. Sel otot (serabut-serabut otot), potensial aksi menyebabkan otot berkontraksi.

Sebuah potensial aksi tunggal akan menghasilkan peningkatan tegangan otot yang

berlangsung sekitar 100 milidetik atau kurang yang disebut sebuah kontraksi tunggal. Jika

potensial aksi kedua tiba sebelum respon terhadap potensial aksi pertama selesai, tegangan

tersebut akan menjumlahkan dan menghasilkan respon yang lebih besar. Jika otot menerima

suatu rentetan potensial aksi yang saling tumpang tindih, maka akan terjadi summasi yang

lebih besar lagi dengan tingkat tegangan yang bergantung pada laju perangsangan. Jika laju

perangsangan cukup cepat, sentakan tersebut akan lepas menjadi kontraksi yang halus dan

bertahan lama yang disebut tetanus.

Saat sel saraf dalam keadaan istirahat (reseptor tidak dirangsang), membran sel dalam

keadaan impermeable terhadap ion. Jika sel saraf dirangsang, maka saluran ion akan terbuka.

Ion natrium akan masuk ke dalam sel dan ion kalium bersama ion Cl akan keluar dari dalam

sel. Muatan ion di dalam sel menjadi lebih positif dan muatan ion di dalam sel menjadi lebih

negatif. Keadaan ini disebut depolarisasi. Membran sel dalam keadaan permeable terhadap

ion. Perjalanan impuls syaraf dapat diblokir oleh rangsang dingin, panas, atau tekanan pada

serabut saraf. Pemblokiran yang sempurna dicapai dengan memberikan zat anastetik.

1.2 Rumusan Masalah

1.    Apa yang dimaksud dengan sistem syaraf otot?

2.    Sebutkan dan Jelaskan macam-macm otot beserta fungsinya !

3.    Apa yang dimaksud dengan kontraksi dan relaksasi? Bagaimana mekanisme kontraksi dan

relaksasi otot?

4.    Apa saja faktor-faktor yang mempengaruhi kontraksi otot?

5.    Bagaimana sistem syaraf otot bekerja ?   

II. ISI

1.    Sistem syaraf otot

      Sistem otot adalah sistem organ pada hewan dan manusia yang mengizinkan makhluk

tersebut bergerak. Sistem otot pada vertebrata dikontrol oleh sistem syaraf, walaupun

beberapa otot (seperti otot jantung) dapat bergerak secara otonom. Sistem syaraf adalah suatu

sistem tubuh yang merupakan adaptasi tubuh terhadap rangsangan yang diterima. Medulla

spinalis pada katak merupakan pusat gerak refleks katak, karena pada saat medulla spinalis

katak di rusak, maka katak tidak dapat memberikan respon terhadap rangsangan yang

diberikan. Menurut Tetty Setiowati, sistem syaraf pada katak berupa otak yang berbentuk

langsing atau memanjang untuk menyesuaikan diri dengan habitatnya di darat dan di air.

Bagian otak yang berkembang dengan baik ialah otak tengah yang tumbuh membentuk

gelembung. Otak tengah berfungsi sebagai pusat penglihatan. Pusat pembau pada katak

kurang berkembang.

      Sistem syaraf tersusun oleh berjuta-juta sel syaraf yang mempunyai bentuk bervariasi.

Sistem ini meliputi sistem syaraf pusat dan sistem syaraf tepi. Syaraf mempunyai hubungan

kerja seperti mata rantai (berurutan) antara reseptor dan efektor. Sistem syaraf terdiri dari

jutaan sel syaraf (neuron), neuron adalah kesatuan struktural dan fungsional sistem syaraf.

Fungsi sel syaraf adalah mengirimkan pesan (impuls) yang berupa rangsangan atau

tanggapan. Setiap neuron terdiri dari satu badan sel yang di dalamnya mengandung Inti sel

yang besar dan berbentuk seperti pembuluh dengan membran yang tipis. Inti sel mengandung

satu anak inti besar yang kaya akan RNA (Asam Ribo Nukleat) dan Sitoplasma yang disebut

Neuroplasma (Pratiwi, 1996).

2.    Macam-macam Otot dan Fungsinya

      Otot adalah kumpulan sel-sel otot yang membentuk jaringan yang berfungsi

menyelenggarakan gerakan organ tubuh. Otot merupakan alat gerak aktif sedangkan rangka

tubuh merupakan alat gerak pasif. Secara anatomis, otot terdiri dari dua filamen (benang)

dasar, yaitu aktin dan miosin. Miosin berstruktur tebal, sedangkan aktin berstruktur tipis.

Berdasarkan cara kerja dan bentuknya, sel otot dibedakan menjadi tiga macam, yaitu:

1.  Otot lurik atau kerangka

Otot lurik disebut otot kerangka karena jika dilihat dari mikroskop tampak adanya daerah

gelap dan terang berselang seling. Otot lurik pada umumnya menempel pada tulang sebagai

daging. Ciri-ciri otot rangka, yaitu bentuk sel silindris, memanjang, mempunyai banyak inti

sel, dan  bekerja di bawah kesadaran, artinya menurut perintah dari otak. Kontraksi otot

rangka memungkinkan adanya aksi yang disengaja, seperti berlari atau berenang. Otot lurik 

ditemukan di lidah, diafragma, dinding pangkal oesophagus, dan sebagian otot wajah. Fungsi

dari otot lurik  adalah pusat aktivitas tubuh secara sadar.

2.  Otot polos

Setiap serabut otot polos adalah sel tunggal berbentuk gelendong dengan satu nukleus,

sel-sel itu tersusun dalam lembaran. Otot polos juga disebut otot tak berlurik karena tidak

tampak adanya lurik melintang di bawah mikroskop cahaya. Otot polos dapat berkontraksi

secara spontan, tetapi terutama dikendalikan oleh neuron motor dari sistem syaraf simpatik

dan parasimpatik. Kerja otot polos jauh lebih lambat daripada kerja otot kerangka. Otot polos

memerlukan waktu antara tiga detik sampai tiga menit untuk berkontraksi. Otot polos

berbeda dengan otot kerangka dalam kemampuannya untuk tetap berkontraksi pada berbagai

panjang. Keadaan ini disebut dengan tonus. Tonus (otot) adalah kontraksi otot yang selalu

dipertahankan keberadaannya oleh otot itu sendiri. Otot polos bekerja di luar kesadaran.

Kontraksi otot polos dapat melaksanakan bermacam-macam tugas, seperti meneruskan

makanan dari mulut ke saluran pencernaan dan mengeluarkan urine. Otot polos  terdapat pada

sistem pernapasan, sistem reproduksi, arteri, vena, pembuluh limfe yang besar, dermis, iris,

dan korpus siliaris pada mata. Otot polos bertanggung jawab atas aktivitas tubuh tidak sadar,

seperti gerakan lambung atau penyempitan arteri.

3.  Otot jantung

Otot jantung tersusun dari sel-sel otot yang mirip dengan otot lurik, namun otot jantung

mempunyai percabangan. Sel-sel otot jantung mempunyai banyak inti dan terletak di tengah

serabut. Otot jantung merupakan otot yang mempunyai keistemawaan, yaitu bentuknya lurik,

tetapi bekerja seperti otot polos, yaitu di luar kesadaran atau di luar perintah otak. Kerja otot

ini dipengaruhi oleh syaraf otonom. Otot jantung membentuk dinding jantung sehingga

jantung bekerja seumur hidup manusia. Kerja otot jantung tidak dipenaruhi kehendak kita.

Otot jantung bertanggung jawab atas aktivitas tubuh tidak sadar, seperti denyut jantung.

3. Kontraksi dan Relaksasi Otot

Kontraksi otot adalah proses terjadinya pengikatan aktin dan miosin sehingga otot

memendek. Aktin merupakan bentuk jaring otot yang berfungsi untuk membentuk

permukaan sel, pigmen penyusun otot yang berdinding tipis, protein yang merupakan unsur

kontraksi dalam otot, sedangkan miosin adalah protein dalam otot yang mengatur kontraksi

dan relaksasi filamen penyusun otot yang berdinding tebal. Otot memiliki beberapa

karakteristik, yaitu:

a. Kontraktibilitas, yaitu kemampuan untuk memendek;

b. Ekstensibilitas, yaitu kemampuan untuk memanjang;

c. Elastisitas, yaitu kemampuan untuk kembali ke ukuran semula setelah memendek atau

memanjang.

Metode pergeseran filamen dijelaskan melalui mekanisme kontraksi pencampuran aktin

dan miosin membentuk kompleks akto-miosin yang dipengaruhi oleh ATP. Miosin

merupakan produk, dan proses tersebut mempunyai ikatan dengan ATP. ATP yang terikat

dengan miosin terhidrolisis membentuk kompleks miosin ADP-Pi dan akan berikatan dengan

aktin. Tahap selanjutnya, tahap relaksasi konformasional kompleks aktin, miosin, dan ADP-

Pi secara bertahap melepaskan ikatan dengan Pi dan ADP, proses terkait dan terlepasnya

aktin menghasilkan gaya fektorial.

Mekanisme kontraksi otot, dimulai dengan pembentukan kolin menjadi asetilkolin yang

terjadi di dalam otot. Proses itu akan diikuti dengan penggabungan antara ion kalsium,

troponium, dan tropomisin. Penggabungan ini memacu penggabungan miosin dan aktin

menjadi akto-miosin. Terbentuknya akto-miosin menyebabkan sel otot memendek

(berkontraksi) pada plasma sel, ion kalsium akan berpisah dari troponium sehingga aktin dan

miosin juga terpisah dan otot akan kembali relaksasi. Saat kontraksi, filamen aktin akan

meluncur atau mengerut diantara miosin ke dalam zona H (Zona H adalah bagian terang

antara 2 pita), dengan demikian serabut otot memendek atau yang tetap panjang adalah pita A

(pita Gelap), sedangkan pita I (pita terang) dan zona H bertambah pendek pada saat kontraksi.

Ujung miosin dapat mengikat ATP dan menghidrolisis menjadi ADP. Beberapa energi

dilepaskan dengan cara memotong pemindahan ATP ke miosin yang berubah 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 ini terjadi relaksasi.

Mekanisme otot ketika berelaksasi, relaksasi terjadi jika ion-ion Ca++ dipompa lagi masuk ke

dalam retikulum sarkoplasma secara transport aktif dengan bantuan ATP, sehingga binding

site aktin kembali tertutupi oleh tropomiosin, cross bridge tidak dapat terjadi dan relaksasi

terjadi.

4.    Faktor-faktor yang mempengaruhi kontraksi

Kontraksi otot dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, sebagai berikut:

a.    Treppe

Treppe (atau disebut juga Staircase Effect), yaitu meningkatnya kekuatan kontraksi

berulang kali pada suatu serabut otot karena stimulasi berurutan yang berselang beberapa

detik, pengaruh ini mungkin disebabkan oleh meningkatnya konsentrasi ion Ca++ di dalam

serabut otot yang meningkatkan pola aktivitas miofibril.

b.    Summasi

Summasi merupakan hasil penjumlahan kontraksi 2 jalan, yaitu summasi unit motor

berganda dan summasi gelombang. Summasi unit motor berganda (Multiple Motor Unit

Summation) terjadi apabila lebih banyak unit motor yang dirangsang untuk berkontraksi

secara stimultan pada otot. Oleh karena itu, semakin banyak serabut otot dan berkas-

berkasnya yang berkontraksi dan menghasilkan kekuatan yang lebih besar di dalam otot

secara keseluruhan. Summasi gelombang (Wave Summation) terjadi apabila frekuensi

stimulasi ditingkatkan kepada unit-unit motor. Jadi, frekuensi rangsangan sedemikian rupa

sehingga kontraksi yang pertama belum juga selesai meski kontraksi berikutnya sudah mulai.

c.    Tetani (tetanus)

Tetani terjadi apabila frekuensi stimulasi (summasi gelombang) menjadi demikian cepat

sehingga tidak ada peningkatan frekuensi lebih jauh lagi yang akan meningkatkan tegangan

kontraksi, tenaga terbesar yang dapat dicapai oleh otot telah tercapai.

d.   Fatigue

Fatigue merupakan menurunnya kapasitas bekerja yang disebabkan oleh pekerjaan itu

sendiri (ATP total yang tersedia jumlahnya menurun, tenaga untuk kontraksi menurun juga

dan otot akan semakin melemah). Menurunnya kekuatan kontraksi setelah berlangsungnya

stimulasi yang berkepanjangan disebut sebagai Muscle fatigue (kelelahan otot), sedangkan

kontraksi otot menekan pembuluh darah di dalam otot dan oleh karenanya menurunkan suplai

atau aliran darah apabila terjadi kontraksi yang berkepanjangan disebut sebagai Ischemia

(kekurangan darah). Cramp otot, yaitu ischemia disertai menumpuknya asam laktat.

e.    Rigor dan Rigor Mortis

Rigor, yaitu kelelahan yang  berlebihan. Hal ini terjadi apabila sebagian terbesar ATP di

dalam otot telah dihabiskan, kalsium tidak lagi dapat dikembalikan ke dalam retikulum

sarkoplasma melalui mekanisme pemompaan kalsium. Oleh karena itu, relaksasi tidak bisa

terjadi karena filamen aktin dan miosin terikat dalam suatu ikatan yang erat.

Rigor mortis pada dasarnya sama dengan rigor, kecuali terjadi beberapa jam setelah

kematian. Rigor mortis terjadi apabila ATP tidak lagi tersedia, otot kehilangan tonus, dan

kalsium sedikit demi sedikit dilepaskan dari retikulum sarkoplasma. Tonus, yaitu tegangan

ditunjukkan oleh semua otot pada saat istirahat.

5. Sistem syaraf otot bekerja pada katak

Pemberian nama otot rangka disebabkan karena otot ini menempel pada sistem rangka. 

Menurut Tobin (2005), otot terdiri atas bundel-bundel sel otot. Setiap bundel berada di dalam

lembaran jaringan ikat yang membawa pembuluh darah dan syaraf yang menyuplai

kebutuhan otot tersebut. Setiap ujung otot, lapisan luar dan dalam dari jaringan ikat bersatu

menjadi tendon yang biasanya menempel pada tulang. Otot rangka memiliki empat

karakteristik fungsional, sebagai berikut :

1. kontraktilitas, yaitu kemampuan untuk memendek karena adanya gaya;

2. eksitabilitas, yaitu kapasitas otot untuk merespon sebuah rangsang;

3. ekstensibilitas, yaitu kemampuan otot untuk memanjang;

4. elastisitas, yaitu kemampuan otot untuk kembali ke panjang normal setelah mengalami

pemanjangan.  

Kerja sistem syaraf otot katak berasal dari medulla spinalis yang merupakan pusat gerak

refleks katak, karena ketika saat medulla spinalis dirusak maka katak tidak dapat memberikan

respon terhadap rangsangan yang diberikan. Reflek gerak pada ektremitas (tungkai) berpusat

di sumsum tulang belakang. Jalannya impuls pada gerak reflek, yaitu : reseptor–syaraf

sensoris (melalui lengkung dorsal)–medulla spinalis–syaraf motoris(melalui lengkung

ventral)–efektor. Potensial aksi merupakan depolarisasi dan repolarisasi membran sel yang

terjadi secara cepat. Sel otot (serabut-serabut otot), potensial aksi menyebabkan otot

berkontraksi. Menurut Campbell (2004), sebuah potensial aksi tunggal akan menghasilkan

peningkatan tegangan otot yang berlangsung sekitar 100milidetik atau kurang yang disebut

sebuah kontraksi tunggal. Jika potensial aksi kedua tiba sebelum respon terhadap potensial

aksi pertama selesai, tegangan tersebut akan menjumlahkan  dan menghasilkan respon yang

lebih besar. Jika otot menerima suatu rentetan potensial aksi yang saling tumpang tindih,

maka akan terjadi summasi yang lebih besar lagi dengan tingkat tegangan yang bergantung

pada laju perangsangan. Jika laju perangsangan cukup cepat, sentakan tersebut akan lepas

menjadi kontraksi yang halus dan bertahan lama yang disebut tetanus. Saat sel syaraf dalam

keadaan istirahat (reseptor tidak dirangsang), membran sel dalam keadaan impermeabel

terhadap ion. Jika sel syaraf dirangsang, maka saluran ion akan terbuka. Ion natrium akan

masuk ke dalam sel dan ion kalium bersama ion Cl akan keluar dari dalam sel. Muatan ion di

dalam sel menjadi lebih positif dan muatan ion di dalam sel menjadi lebih negatif. Keadaan

ini disebut depolarisasi. Membran sel dalam keadaan permeable terhadap ion. Perjalanan

impuls syaraf dapat diblokir oleh rangsang dingin dan panas atau tekanan pada serabut saraf.

Pemblokiran yang sempurna dicapai dengan memberikan zat anastetik.

III. KESIMPULAN

1.      Sistem otot adalah sistem organ pada hewan dan manusia yang mengizinkan makhluk

tersebut bergerak. Sistem otot pada vertebrata dikontrol oleh sistem syaraf, walaupun

beberapa otot (seperti otot jantung) dapat bergerak secara otonom.

2.      Sistem syaraf adalah suatu sistem tubuh yang merupakan adaptasi tubuh terhadap rangsangan

yang diterima. Fungsi sel syaraf adalah mengirimkan pesan (impuls) yang berupa rangsang

atau tanggapan.

3.      Otot adalah kumpulan sel-sel otot yang membentuk jaringan yang berfungsi

menyelenggarakan gerakan organ tubuh. Berdasarkan cara kerja dan bentuknya, sel otot

dibedakan menjadi tiga macam, yaitu otot lurik atau otot rangka, otot polos, dan otot jantung.

4.      Kontraksi otot terjadinya pengikatan aktin dan miosin sehingga otot memendek, sedangkan

relaksasi terjadi ketika simpanan energi miosin dilepaskan dan ujung miosin lalu beristirahat

dengan energi rendah.

5.      Faktor-faktor yang mempengaruhi kontraksi otot adalah treppe, summasi, tetani, fatigue,

rigor, dan rigor mortis.

6.      Pada katak sistem saraf otot bekerja berasal dari medulla spinalis yang merupakan pusat

gerak refleks katak, karena ketika saat medulla spinalis dirusak maka katak tidak dapat

memberikan respon terhadap rangsangan yang diberikan.

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, dkk. 2005. Biologi Jilid 3. Erlangga. Jakarta.

Frandson, R.D. 1992. Anatomi dan Fisiologi Ternak. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

Http://sep89.blogspot.com/2011/09/kontraksi-otot.html Diposkan oleh Sep Blog Spot di 07.21.

Kimball, John W. 1994. Biologi  jilid 2 edisi kelima. Erlangga. Jakarta.

Pratiwi, D.A. 1996. Biologi 2. Erlangga. Jakarta.

Sari, Lela Juwita. 2008. Fisiologi Sistem Saraf pada Katak. UNJ. Jakarta.

Seeley, R. R., dkk. 2003. Essentials of  Anatomy dan Physiology fourth edition. McGraw-Hill Companies.

Setiowati, Tetty. 2007. Biologi Interaktif. Azka Press. Jakarta.

Syamsuri, Istamar. 2003.Biologi 2000. Erlangga. Jakarta.

Tobin, A.J. 2005. Asking About Life. Thomson Brooks/Cole. Canada.

Kirimkan Ini lewat Email BlogThis! Berbagi ke Twitter Berbagi ke Facebook Bagikan ke Pinterest