Upload
rdota
View
30
Download
5
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Landasan Teori Praktikum Fisiologi Biceps Brachii. Praktikum fisiologi otot.Adapts otot.
Citation preview
Landasan Teori
1.1 Anatomi otot rangka
Otot rangka manusia terbentuk dari kumpulan sel-sel otot dengan rata-rata
panjang 10 cm dan berdiameter 10-100 μm yang berasal secara embrional dari ratusan
sel-sel mesodermal yang melakukan fusi sehingga sebuah sel otot memiliki banyak
inti.
Secara mikroskopis sel otot dilapisi oleh struktur membran plasma
(sarcolemma) dan dari sarcolemma ini akan terbentuk lipatan kedalam yang disebut
sebagai tubulus T. Pada bagian dalam sel otot terdapat cairan intraseluler
(sarcoplasma) yang berisi molekul-molekul glikogen, protein myoglobin dan
mitokondria yang banyak.
Di dalam sarcoplasma juga terdapat myofibril yang merupakan elemen
kontraktil dari serabut otot. Myofibril tampak seperti diselubungi oleh struktur seperti
jaring yang disebut Sarcoplasmic reticulum yang berfungsi sebagai tempat
penyimpanan ion kalsium yang diperlukan untuk proses kontraksi. Dua buah ujung
sarcoplasmic reticulum yang melebar (terminal cisternae) membelakangi sebuah
tubulus T membentuk struktur yang berperan dalam inisiasi proses kontraksi otot.
Serabut-serabut otot ini akan bergabung dalam suatu kelompok yang lebih besar yang
disebut fasikulus otot.
Otot dilindungi oleh jaringan subkutis pada bagian luar dan fascia pada bagian
dalam yang secara umum langsung membungkus otot. Jaringan subkutis yang terdiri
atas sel-sel adiposit berfungi sebagai penghambat panas dan pelindung otot dari
trauma fisik.
Fascia adalah jaringan ikat padat ireguler yang melapisi dan juga
mengelompokkan otot-otot dengan fungsi yang sama. Fascia juga dilewati oleh
serabut saraf, pembuluh darah dan limfe. Ujung-ujung dari fascia ini akan memanjang
membentuk tendon yang berfungsi untuk melekatkan otot ke tulang dan apabila ujung
tersebut membentuk lapisan yang lebar dan mendatar disebut sebagai aponeurosis.
Ada kalanya suatu tendon diselubungi oleh jaringan ikat fibrosa yang disebut
selubung tendon yang berisis cairan synovial untuk mengurangi gesekan antara 2 lapis
selubung tersebut. 1
Gambar 1.1 Struktur otot skeletal
Gambar 1.2 Struktur serat otot
1.2 Biceps brachii
Untuk mencapai gerak fungsional dibutuhkan kerjasama dari otot. Otot biceps
sebagai salah satu komponen yang dapat menghasilkan gerakan melalui kontraksinya
membutuhkan suatu kekuatan untuk menghasilkan performance yang tinggi. Kerja
otot biceps yang maksimal dapat meningkatkan kemampuan kerja seseorang yang
pada akhirnya akan meningkatkan produktifitasnya 2
Biceps brachii adalah otot yang fasikulusnya berbentuk fusiform dengan 2
kepala. Kedua kepala tersebut berasal dari prosesus scapulae dan akan bersatu pada
bagian distal dan dihubungkan oleh tendon ke tulang radius. Dari Supraglenoid
tuberculum, tendon dari kepala yang lebih besar akan melewati kepala humerus dari
cavum glomerohumeral. Ketika menuruni intertubular sulcus dari humerus, tendon
ini akan diselubungi oleh membran sinovial.Struktur ligamentum tranversus humeral
berfungsi untuk menahan agar tendon tersebut tetap berada pada posisinya.
Otot biceps brachii tergabung pada kelompok fleksor lengan atas yang
dibatasi oleh medial dan lateral intermuscular septum yang dibentuk oleh bagian
dalam brachial fascia yang menyelubungi lengan atas dan berbatasan langsung
dengan fascia deltoid, pectoralis, axilary dan infraspinosus.
Salah satu otot yang memiliki peran penting dalam beraktifitas olahraga
adalah otot biceps brachii. Otot ini memiliki fungsi utama yaitu sebagai penggerak
sendi siku untuk gerakan fleksi. Otot Biceps brachii adalah otot yang dominan
memiliki serabut otot tipe II atau tipe fast twicth, Otot tipe fast twicth adalah otot
yang memiliki serabut otot putih sehingga memiliki kontraksi otot yang sepat dan
tajam sebagai otot tipe I yang merupakan penggerak sendi maka otot tersebut akan
dapat dengan mudah mengalami peningkatan kekuatan otot bila diberikan latihan
khususnya latihan beban. 3
1.3 Adaptasi otot
Serat otot banyak beradaptasi sebagai respons terhadap kebutuhan yang
dibebankan kepadanya. Berbagai jenis olahraga menimbulkan pola lepas muatan
neuron yang berbeda ke otot yang bersangkutan. Di serat otot terjadi perubahan adptif
jangka panjang, bergantung pada pola aktivitas neuron, yang memungkinkan serat
berespons lebih efisie terhadap kebutuhan yang dibebanan kepadanya. Karena ini, otot
rangka memiiki derajat platisitas yang tinggi.
Otot mampu beradaptasi. Latihan berlebih akan memperbanyak serta
memperbesar protein kontraktil (hipertropi). Pembesaran otot yang terjadi terutama
disebabkan oleh meningkatnya garis tengah serat-serat glikolitik cepat yang
diaktifkan selama kontraksi-kontraksi kuat tersebut. Sebagian besar penebalan serat
disebabkan oleh meningkatnya sintesis filament aktin dan myosin, yang
memungkinkan peningkatan kesempatan interaksi jembatan silang dan selanjutnya
terjadi peningkatan kekuatan kontraktril otot.
Penggunaan menurun akan mengurangi protein kontraktil (atrofi). Pada konsis
lain, jika suatu otot tidak digunakan maka kandungan aktin dan miosinnya berkurang,
seratnya menjadi lebih kecil, dan karenanya massanya menjadi berkurang dan lebih
lemah. Atrofi otot dapat terjadi melalui dua cara, diffuse atrophy terjadi ketika ketika
suatu otot tidak digunakan dalam waktu lama meskipun persarafannya utuh. Atrofi
denervasi terjadi setelah persarafan ke suatu otot terputus. 4
1.4 Kontraksi otot rangka
Kontraksi otot melibatkan dua proses pada serabut otot yang terdiri atas:
1) Depolarisasi sarcoplasma karena adanya interaksi asetilkolin dengan
reseptornya
2) Adanya power stroke dari protein kontraktil otot.
Melekatnya asetilkolin dengan reseptornya menyebabkan terbukanya kanal
natrium pada membran plasma sel otot sehingga terjadi aktivitas listrik yang menjalar
hingga ke struktur tubulus T. Adanya aktivitas listrik menyebabkan struktur protein
dihidropiridin yang sensitif terhadap stimulasi elektrik menjadi berubah, sehingga
kanal-kanal kalsium pada ujung lateral reticulum sarcoplasmic yang ditutupinya
menjadi terbuka.
Terbukanya kanal kalsium menyebabkan ion kalsium yang tersimpan pada
reticulum sarcoplasmic keluar menuju ke sarkoplasma dan berikatan pada troponin di
serabut halus. Setelah berikatan, struktur troponin akan berubah sehingga mengekspos
myosin binding space.
Gambar 1.3. Mekanisme terbukanya Myosin Binding Site
Pada saat yang bersamaan, kepala myosin yang sudah teraktivasi melalui
energi yang dihasilkan oleh hidrolisis ATP, akan berikatan pada aktin dan
menyebabkan terjadinya power stroke, yaitu terjadinya penarikan molekul aktin
mendekati kepada garis M pada sarkomer otot.
Hidrolisis ATP yang akan menghasilkan ADP+Pi (fosfat anorganik), dimana
ADP akan melekat pada kepala myosin hingga akhir dari power stroke kemudian
terlepas dan posisinya akan digantikan oleh molekul ATP yang baru. Melekatnya
molekul ATP yang baru akan menyebabkan terjadinya pelepasan kepala myosin dari
aktin dan siklus ini terus berulang pada serabut yang tebal pada otot.
Proses kontraksi otot tidak terjadi secara sinkron, yaitu ketika salah beberapa
kepala myosin berikatan pada aktin, yang lainnya akan terlepas. Hal ini
memungkinkan terjadinya pemendekan sarkomer yang optimal, dimana terdapat
beberapa kepala myosin yang melanjutkan proses power stroke yang telah terjadi
sebelumnya, tanpa menyebabkan pemanjangan kembali dari sarkomer.
Gambar 1.4 Mekanisme Power stroke
Relaksasi otot terjadi ketika tidak adanya ikatan asetilkolin dengan
reseptornya, menyebabkan tidak adanya potensial listrik yang menyebabkan lepasnya
kalsium tambahan dan protein Ca-ATPase memompakan kalsium kembali kedalam
reticulum sarcoplasmic. Tidak adanya kalsium menyebabkan troponin kembali pada
posisi awalnya menutupi Myosin binding site pada aktin.
Pemendekan sarkomer akibat adanya ikatan antara myosin dan aktin
menyebabkan terjadinya ketegangan pada serabut otot yang bersangkutan.
Ketegangan ini akan diteruskan pada bagian jaringan ikat yang tidak ikut serta dalam
proses kontraksi. Ketegangan dari otot dipengaruhi oleh:
1) Banyak serabut otot yang ikut berkontraksi
2) Ketegangan dari tiap serabut otot yang berkontraksi
Banyak serabut otot ditentukan oleh seberapa besar kekuatan otot yang
diperlukan, jika semakin besar kekuatan otot yang diperlukan maka akan semakin
banyak motor unit yang akan direkrut untuk ikut serta oleh kontrol persarafan pusat.
Ketegangan tiap serabut otot dipengaruhi oleh:
1) Frekuensi rangsangan saraf pada otot
2) Panjang otot sebelum kontraksi
Otot dapat diaktivasi oleh beberapa potensial aksi karena otot memerlukan
waktu yang lebih lama dalam menyelesaikan satu siklus kontraksinya dimana
potensial aksi dan masa refrakter dari neuron yang memepersarafinya telah lama
berakhir.
Ada dua cara frekuensi saraf yang tinggi dapat meningkatkan ketegangan otot,
pertama tembakan potensial aksi kedua yang terjadi sebelum siklus kontraksi otot
selesai akan menambah kembali jumlah kalsium didalam sel. Kadar kalsium yang
tinggi kembali memungkinkan untuk terbukanya myosin binding space yang terdapat
pada aktin. Kedua , otot memiliki sifat elastis yang akan kembali lagi ke bentuk
awalnya setelah kontraksi.Akan tetapi jika mendapat potensial aksi selanjutnya
sebelum terjadi hal itu, maka ketegangan otot akan bertambah dengan adanya
tegangan residual dari kontraksi sebelumnya.
Panjang serabut otot yang optimal memungkinkan terjadi keluaran tenaga
yang maksimal. Hal ini didukung oleh adanya Length-tension Relationship yang
menyatakan bahwa apabila panjang serabut otot menjadi lebih pendek atau panjang
dari optimal maka akan terjadi penurunan dari keluaran tenaga otot tersebut, karena
akan terjadi ikatan antara molekul aktin dan myosin yang tidak maksimal.
Pada serabut otot yang lebih pendek terjadi tumpang tindih antara molekul
aktin yang berdekatan sehingga jumlah ikatan antara aktin-myosin akan menurun dan
jarak antara 2 garis Z yang memendek akan menyebabkan halangan bagi sarkomer
untuk memendek lebih lanjut, sebaliknya serabut otot yang lebih panjang
menyebabkan kurangnya jumlah aktin yang dapat berikatan pada myosin karena
terjadi pemanjangan pita-A dari sarkomer. 4
1.4.1 Jenis-jenis kontraksi otot
a. Isotonik
Proses kontraksi menyebaban pemendekan panjang otot. Pada jenis
isotonik, tonus otot tidak berubah dan terjadi pemendekan pada sarkomer.
Sebagai contoh, pada saat menekuk siku untuk mengangkat beban.
b. Isometric
Pada jenis kontraksi isometric, tidak terjadi pemendekan otot tetapi
tonus otot meningkat. Sebagai contoh, saat mendorong beban.5
1.5 Konsep sistem tuas
Sebagian besar otot rangka melekat ke tulang melewati sendi, membentuk
sistem tuas. Tuas adalah struktur kakau yang mampu bergerak mengelilingi satu titik
sumbu yang dikenal sebagai flukrum. Di tubuh tulang berfungsi sebagai tuas dan
sendi sebagai flukrum dan otot rangka menghasilkan gaya untuk menggerakkan
tulang. Bagian tuas antara flukrum dan titik tempat gaya ke atas terbentuk disebut
lengan daya, bagian antara flukrum dan gaya kebawah yang ditimbulkan beban
disebut lengan beban.
Sistem tuas yang paling umum dicontohkan oleh sendi siku. Otot-otot rangka,
misalnya sendi yang menekuk sendi siku (Articulatio cubiti), terdiri dari banyak serat
penghasil tegangan yang sejajar, yang dapat menghasilkan gaya besar di tempat
insersi tetapi memendek hanya dalam jarak pendek dan kecepatan relative rendah.
Sistem tuas sendi siku memperkuat gerakan lambat pendek bisep menjadi gerakan
tangan yang lebih cepat dan jangkauan lebih panjang. Kekurangan sistem tuas ini
adalah insersio harus menghasilkan gaya tujuh kali lebih besar daripada beban. Hasil
kali panjang lengan daya dan gaya ke atas yang diberikan harus sama dengan hasil
kali panjang lengan beban dan gaya ke bawah yang ditimbulkan oleh beban. Otot-otot
bekerja dengan mengunakan tegangan pada tempat-tempat insersi di dalam tulang,
dan tulang-tulang kemudian membentuk berbagai jenis sistem pengungkit.4
Gambar 1.5 Sistem tuas pada lengan
1. http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/35212/4/Chapter%20II.pdf .
Anonim
2. http://eprints.ums.ac.id/3957/1/J110070060.pdf . Pengaruh Kontraksi
Konsentrik dan Eksentrik Terhadap Peningkatan Kekuatan Otot Biceps
Brachii oleh Suprin Humonggio. Program Studi Fisioterapi. Fakultas Ilmu
Kesehatan. Universitas Muhammadiyah Surakarta.
3. http://eprints.ums.ac.id/28863/2/BAB_I.pdf . Anonim
4. Sherwood
5. http://staff.ui.ac.id/system/files/users/kuntarti/material/fisiologiotot.pdf .
Sistem Saraf Motorik. Kuntarti. Departemen Fisiologi FKUI.