SISTEM OTOT

DISEDIAKAN OLEH :

LOW YING YINPJM1 AMBILAN JUN 2014

PENSYARAH : ENCIK KAMALULARIFIN BIN MUHAMED

PENGENALAN

• Manusia direka untuk bergerak. • Pergerakan tubuh badan manusia berlaku hasil

daripada gabungan sistem rangka dan otot. • Pergerakan dihasilkan oleh penguncupan dan

pemanjangan otot.

Komponen Otot Rangka

a) Fiber Otot

-Merupakan sel-sel otot

-Sel-sel otot berbentuk panjang, silinder dan banyak nuklues.

-Berjalur dan bersaiz besar.

-Diameter diantara 10-100 µm

-Panjang sehingga 40cm.

Anatomi Otot

Rangka

Apabila otot mengecut :• kawasan pertindanan antara miosin dan aktin (yakni zon gelap) bertambah lebar• Zon terang (yakni zon H) bertambah sempit• Garis Z menjadi bertambah dekat di antara satu sama lain. aktin yang teratur mengelilingi miosin bergelunsur ke arah tengah miosin [Proses pergelunsuran filamen boleh dihuraikan berasaskan tahap molekul iaitu terdapat bebola unjuran di kedua-dua hujung miosin. Apabila pengecutan berlaku, setiap unjuran ini melekat kepada aktin yang terdekat. Perlekatan unjuran miosin dengan molekul aktin disebut titian silang (cross bridge). Tiada titian silang kelihatan semasa otot tidak mengecut. Setiap unjuran dibekalkan satu molekul ATP. Apabila arahan diterima supaya otot mengecut, unjuran miosin melekat kepada aktin dan pemecahan molekul ATP membekalkan tenaga untuk membengkokkan unjuran ke arah tengah miosin. Ini menyebabkan aktin bergelunsur ke arah tengah miosin. Kemudian, unjuran miosin melepaskan lekatannya dengan aktin, mengambil posisi asalnya (posisi sebelum membengkok) dibekalkan dengan ATP baru dan kemudiannya melekat ke tempat baru pada aktin. Unjuran membengkok semula dan seterusnya menyebabkan pergelunsuran. Sesuatu otot yang mengecut sepenuhnya memendek sebanyak 20%, dan memerlukan titian silang mengulangi proses ini beribu-ribu kali dalam masa beberapa milisaat. Ca++ diperlukan dalam pengecutan otot kerana ion ini menyebabkan pembentukan titian silang. Semasa tiada pengecutan tiada Ca++ di persekitaran miofibril.]

• Dalam keadaan ini, dua molekul lain, troponin dan tropomiosin menghalang perlekatan miosin ke aktin, oleh itu tiada titian silang terbentuk. Arahan pengecutan otot bermula dengan pelepasan Ca++ dari jalinan sarkoplasma ke persekitaran aktomiosin. Ini mengubah konformasi troponin dan tropomiosin, dan seterusnya membuka tapak perlekatan unjuran miosin ke aktin. Proses pergelunsuran filamen pun bermula dan seterusnya pengecutan otot berlaku.

Mekanisme Kontraksi Otot• Teori Luncuran Filamen1. Ketika serat otot yang dihidupkan oleh sistem saraf, myosi

n kepala akan melekat kedalaman mengikat pada filamen tipis dan luncuran bermula.

2. Tenaga oleh ATP, setiap jambatan lintas menempel dan melepaskan beberapa kali selama kontraksi yang bertindak seperti dayung kecil untuk menghasilkan ketegangan dan menarik filament tipis menuju pusat sarcomeres.

3. Sel otot akan menjadi lebih pendek kerana berlakunya persamaan di sarcomes seluruh sel.

(a) Relaxed sarcomere, (b) after isometric contraction causing tension in the M-band and sliding between thick filaments

4. Pelekatan myosin yang bertentangan dengan jambatan untuk aktin myosin memerlukan ion kalsium (Ca 2+) .

5. Kebolehan tindakan melalui secara mendalam ke sel otot bersama membranous tubules yang lekuk ke dalam daripada sarcolemma menghasilkan kalsium.

6. Di dalam sel, kebolehan tindakan memanipulasi sarcoplasmic reticulum yang membebaskan ion kalsium kepada crytoplasm.

7. Ion kalsium menyebabkan dinding myosin memulakan gelunsuran aktin filament.

8. Apabila kebolehan terhenti, ion kalsium tiba-tiba tidak menyerap ke dalam kawasan simpanan SR dan sel otot akan berehat dan kembali kepada kepanjangan yang asal.

Kontraksi antara Tulang Otot secara keseluruhan

• Undian Tanggapan1. Dalam otot rangka “semua-atau-tidak” berlaku hukum fisiologi

otot ke sel otot, tidak secara keseluruhan. Sel otot akan berhubung dengan sejauh mungkin jika diransang dengan mencukupi.

2. Bagaimanapun, rangka merupakan organ yang mengandungi beribu-ribu sel otot dan bertindak balas dengan undian tanggapan atau darjah shortening.

3. Umumnya, undian otot kontraksi boleh dihasilkan melalui 2 cara iaitu:

Mengubah frekuensi stimulasi otot Mengubah jumlah sel otot yang disimulasikan.

Otot Respon Terhadap Ransangan yang Paling Cepat

1. Walaupun otot berkedut (tunggal, ringkas dan kontraksi yang singkat), berlaku kerana implikasi masalah sistem saraf tertentu. Dimana bukan cara otot kita beroperasi.

2. Di sebahagian besar jenis aktiviti otot, impuls saraf dihantar ke otot pada tahap rangsangan yang sangat cepat (begitu cepat sehingga otot tidak mendapatkan kesempatan untuk rileks sepenuhnya antara stimuli)

3. Akibatnya kesan kontraksi berturut-turut dijumlahkan bersama dan kontraksi antara otot lebih kuat dan halus.

4. Ketika otot diransang begitu cepat sehingga tidak ada bukti rileks dan kontraksi benar-benar halus dan berterusan, otot dikatakan dalam gabungan, atau lengkap, tetanus atau dalam kontraksi berhubung dengan tetanus atau dalam kontraksi tetanus.

5. Sampai titik ini tercapai otot yang dikatakan menunjukkan tidak disatukan atau tidak lengkap, tetanus.

Otot respon terhadap ransangan kuat

1. Walaupun tetanus juga menghasilkan kontraksi otot yang kuat, peranan utamanya adalah untuk menghasilkan kontraksi otot polos dan berpanjangan.

2. Paksaan sebuah otot bergantung besar kepada beberapa sel yang disimulasikan.

3. Apabila sediki sel yang dimanipulasikan, kontraksi otot secara keseluruhan akan sedikit.

4. Dalam kontraksi kuat ketika semua unit motor yang aktif dan semua sel otot diransang, kontraksi otot semakin kuat

Menyediakan Tenaga untuk Kontaksi Otot

1. Sebagai kontrak otot, ikatan molekul yang terhodrolisis ATP untuk melepaskan tenaga yang diperlukan.

2. Walaupun simpanan otot sangat terhad bekalan ATP-hanya 4 hingga 6 saat namun cukup untuk memberikan tenaga.

3. ATP merupakan satu-satunya sumber tenaga yang boleh digunakan secara langsung untuk aktiviti kekuatan otot.

4. Dasarnya, otot bekerja menggunakan 3 cara untuk regenerasi ATP :

a) Langsung Fosforilasi ADP dengan Fosfat Creatine - Tenaga tinggi molekul fosfat creatine (CP) boleh dijumpai dalam serat otot.

Jika ATP habis interaksi antara CP dan ADP akan menyebabkan tenaga tinggi fosfat daripada kumpulan CP hingga ADP, akan menghasilkan ATP yang banyak dalam tempoh singkat.

Walaupun simpanan otot banyak 5x daripada CP dan ATP, namun pembekal CP lama-kelamaan akan habis (dalam 20 saat)

b) Pernafasan Aerobik (Rajah 6.10) Semasa berehat dan melakukan senaman, 95 peratus ATP

digunakan untuk aktiviti otot datangnya daripada pernafasan aerobik.

Pernafasan ini berlaku di metakondria dan melibatkan urutan pusat metabolisme yang memerlukan oksigen (fosforilasi oksidatif).

Semasa pernafasan aerobik, glukosa akan menghasilkan karbon dioksida dan air dan beberapa tenaga dikeluarkan sebagai obligasi yang rosak ditangkap dalam bond ATP molekul.

c) Anaerobic glycolysis dan pembentukan asid lactic Langkah awal penyelesaian glukosa terjadi melalui pusat(glycolysis) yang tidak

menggunakan oksigen kerana adalah anaerobic (tanpa oksigen) sebahagian jalan metabolik.

Semasa glycolysis yang terjadi di crytosol, glukosa membentuk asid pyruvic dan juga sedikit tenaga yang ditangkap dalam bond ATP (2 ATP:1 glukosa).

selagi oksigen hadir, asid pyruvid memasuki oksigen yang diperlukan laluan aerobik (berlaku antara mitochondria).

Namun, apabila aktiviti otot didedahkan, atau oksigen dan glukosa, penghantaran oksigen untuk sementara tidak mencukupi untuk otot bekerja, mekanisme aerobik tidak boleh bersaing dengan tuntutan ATP.

Asid Pyruvic menghasilkan asid lactic semasa proses glycolysis dan keseluruhan proses dipanggil anaerobic glycolysis.

Anaerobic glyclosis menghasilkan hanya 5% berbanding ATP daripada setiap molekul glukosa, 2x lebih cepat dan menghasilkan keperluan ATP untuk 30 hingga 60 saat dari berat aktiviti otot.

Keletihan Otot dan Hutang Oksigen

1. Otot akan keletihan apabila tidak boleh kontrak walaupun masih disimulasikan.

2. Keletihan otot dipercayai implikasi daripda hutang oksigen yang berlaku daripada aktiviti otot yang berpanjangan.

3. Apabila otot kekurangan oksigen, asid lactic akan berkumpul di dalam otot melalui mekanisme anaerobic. Otot yang membekalkan ATP akan berkurangan.

4. Ketinggian asid di dalam otot dan kekurangan ATP akan menyebabkan kontrak otot akan berkurangan dan kurang efektif dan akhirnya akan berhenti.

5. Hutang oksigen yang selalunya berlaku apabila melakukan aktiviti otot melebihi had, mesti “dibayar balik” walaupun tidak berlaku keletihan.

b)Tisu penghubung

i.Endomisium • Dalam fasikel terdapat fiber otot.• Fiber otot ini diliputi epimisium.

ii.Perimisium • Perimisium adalah membran berserat yang menyaluti beberapa

fiber otot bagi membentuk berkas fiber otot yang dikenali sebagai fasikel

iii.Epimisium• Meliputi bahagian luar otot• Tendon terbina daripada unjuran epimisium.

Tisu-tisu penghubung

•Tisu fiber kolagen yang melekatkan otot kepada tulang.

•Terletak di kedua-dua hujung

otot.

•Tendon terdiri daripada serat

kolagen.

•Tidak kenyal tetapi boleh

meregang dengan baik.

•Tendon yang lebar di panggil

aponeurosis.

c) Tendon

tendon

tendon

d)Ligamen

• Tisu berfiber yang menyambungkan dua atau lebih tulang atau rawan yang boleh bergerak.

• Ligamen berfungsi untuk mengekal dan menetapkan tulang pada kedudukannya serta membolehkan pergerakan pada sendi

e) Kartilej

• Tisu lembut tetapi kuat, elastik dan tiada saluran darah. Kartilej menyaluti hujung-hujung tulang yang membentuk sendi.

• Berfungsi untuk melindungi tulang daripada haus apabila bergeseran antara sendi dan sebagai penyerap apabila berlaku hentakan pada tulang.

Tendon, Ligamen dan Kartilej

FUNGSI OTOT

• Penguncupan otot rangka menghasilkan pergerakan.Menghasilkan

pergerakan

• Otot memberi bentuk pada manusia menyokong tubuh badan dan mengekalkan postur.

Mengekalkan postur badan

• Selain menarik tulang-tulang untuk menghasilkan pergerakan, otot-otot juga membantu menstabilkan sendi-sendi rangka.

Menstabilkan sendi

• Haba penting bagi mengekalkan suhu normal badan. Otot rangka menghasilkan kebanyakan haba pada badan memandangkan 40% jisim badan terdiri daripada otot rangka.

Menghasilkan haba

Jenis-jenis otot

Otot jantung

(kardiak)

Otot licin

Otot rangka

(skeletal)

Otot-otot ini dapat dibezakan berdasarkan

lokasi, struktur dan fungsinya.

Otot Jantung (kardiak)

Sel otot kardiak

Otot kardiak

Ciri-ciri Huraian

Lokasi Dinding jantung

Bentuk Sel Berangkai dan berjalur

Kekerapan Kontraksi Luar kawal dan diikawal oleh perentak jantung.

Kelajuan Kontraksi Perlahan

Rentak Kontraksi Ada

Otot Licin

Sel otot licin

Ciri-ciri Huraian

Lokasi Dinding organ viseral seperti perut, pundi kencing dan saluran jantung

Bentuk Sel Tunggal dan tidak berjalur

Kekerapan Kontraksi Luar kawal dan dikawal oleh sistem saraf, hormon, bahan kimis dan regangan.

Kelajuan Kontraksi Sangat perlahan

Rentak Kontraksi Ada pada otot-otot tertentu sahaja

Otot Rangka (skeletal)Kebanyakan otot

tersebut melekat pada rangka dan

menghasilkan pergerakan rangka

Dikenali sebagai otot voluntari : boleh dikawal secara sedar

Dikenali sebagai otot berjalur:

mempunyai jalur yang merentasinya

Sel otot rangka

Sel otot rangka

Ciri-ciri Huraian

Lokasi Melekat pada tulang atau kulit

Bentuk Sel Tunggal, panjang dan berjalur

Kekerapan Kontraksi Terkawal dan dikawal oleh sistem saraf

Kelajuan Kontraksi Dari perlahan ke cepat

Rentak Kontraksi Tiada

Jenis-jenis otot rangka

Otot aksial

•terletak dan melekat pada paksi tulang rangka seperti tulang vertebra, tulang tusuk dan sternum•Contoh- frontalis, rectus abdominis, pactoralis major.

Otot apendikular

•terletak dan melekat pada tulang apendikular seperti radius, ulna, femur, humerus, patella.•Contoh- scapula, deltoid, biseps, grastrocnemius

Pandangan hadapan dan belakang badan

Ciri-ciri Otot• kemampuan tisu otot

untuk menerima dan bertindak balas terhadap rangsangan yang diterima

• keupayaan tisu otot menguncup atau memendek apabila menerima rangsangan

• keupayaan tisu otot untuk meregang atau memanjang melebihi asal

• keupayaan tisu otot untuk kembali semula ke keadaan asal selepas meregang atau menguncup

KeterujaanKebolehkuncupan/

kontraktiliti

Kebolehpanjangan/ ekstensibiliti

Kekenyalan (elastik)

OTOT-OTOT RANGKA UTAMA

• Bahagian Kepala• Bahagian Badan• Bahagian Lengan• Bahagian Kaki

Bahagian Kepala

Otot muka

Otot leher

Otot Bahagian Tengah Badan

Otot Bahagian Belakang Badan

Otot Lengan

Contoh Penguncupan (contracted) dan Pengenduran (relaxed) Otot lengan

Otot Bahagian Kaki

Otot bahagian kaki

LEKATAN OTOT•Setiap otot melekat pada tulang atau tisu-tisu penghubung

yang lain.

•Terdapat dua tempat lekatan otot iaitu:i)Proksimal

Bermaksud lekatan otot pada tulang/tisu yang hampir dengan tubuh badan.

Dikenali sebagai originii)Distal

Bermaksud lekatan otot pada tulang/tisu yang jauh dari tubuh badan.

Dikenali sebagai insertion.

Rajah Lekatan Otot

Klavikel

Skapula

Fleksi lengan

Interaksi Otot-otot dalam Pergerakan

Rangka

•Saling tindakan otot-otot:Bermaksud otot-otot dalam tubuh badan saling

bertindak/bekerjasama dalam melakukan suatu

pergerakan. Otot-otot akan bertindak secara

berkumpulan iaitu melibatkan: Agonis

Antagonis

Sinergis

Rajah Fleksi Lengan

Peranan:i. Agonis

• Sebagai penggerak utama dalam sesuatu pergerakan.• Contoh: biseps brakii dan brakialis

ii.Antagonis• Menghasilkan pergerakan yang berlawanan dengan otot

penggerak utama.• Apabila agonis menguncup, antagonis akan

mengendur/relaks.• Megawal kelajuan pergerakan dan melicinkan

pergerakan yang dilakukan oleh agonis.• Contoh: triseps brakii

iii.SinergisOtot yang membantu otot penggerak utama (agonis)

fungsi:

menambahkan daya untuk melakukan pergerakan.

Menstabilkan sendi

Contoh: Pergerakan fleksi lengan

biseps brakii dan brakialis adalah penggerak utama

dalam fleksi lengan.

Triseps brakii bertindak sebagai antagonis dan

brakioradialis bertindak sebagai pembantu dalam

pergerakan tersebut.

Penguncupan Otot Rangka

•Terdapat tiga jenis penguncupan otot rangka:i. Penguncupan Isometrik

ii. Penguncupan Isokinetik

iii. Penguncupan Isotonik

i. Penguncupan Isometrik

•Penguncupan ini tidak menghasilkan pergerakan tetapi menghasilkan daya.

•Fiber otot menguncup tetapi tiada perubahan pada kepanjangan otot.

•Contoh:oAktiviti menolak dinding dengan siku bengkok.oDinding tidak bergerak tetapi otot triseps brakii

menguncup dan menghasilkan daya.

Menolak dinding

ii. Penguncupan Isokinetik

•Penguncupan fiber otot dengan halaju penguncupan yang tetap sepanjang pergerakan.

•Penguncupan ini dihasilkan dengan menggunakan peralatan yang dapat mengawal halaju pergerakan tersebut.

•Contoh:oPeralatan khusus di gimnasium.

Bench press

iii. Penguncupan Isotonik

•Penguncupan fiber otot yang menghasilkan daya yang tetap di

sepanjang pergerakan.

•Penguncupan ini akan menghasilkan pergerakan dan

menyebabkan perubahan pada panjang otot.

•Terbahagi kepada dua jenis:

Penguncupan konsentrik

-Pemendekkan otot

Penguncupan esentrik

-Pemanjangan otot

•Contoh: Penguncupan bisep semasa mengangkat ‘dumbell’. Penguncupan esentrik melibatkan pemanjangan fiber otot.

Biceps curl

HALAJU PENGUNCUPAN

•Fiber otot boleh diklasifikasikan mengikut kelajuan penguncupan otot.

•Halaju penguncupan otot berbeza mengikut pergerakan yang dilakukan.

•Terdapat dua jenis fiber otot yang mempengaruhi halaju penguncupan iaitu:

i)Fiber sentak cepatii)Fiber sentak lambat

•Peratusan fiber sentak cepat dan lambat ini dalam otot begantung kepada baka, fungsi dan latihan seseorang individu.

i.Fiber sentak cepat

•Dikenali sebagai fiber jenis II.

•Saiz lebih besar dan berwarna putih.

•Mempunyai keupayaan anaerobik yang tinggi dan sesuai untuk aktiviti berintensiti tinggi, pantas dan memakan masa yang pendek.

•Contoh: lari pecut.

•Fiber ini menyebabkan atlet mudah menjadi lesu.

ii. Fiber sentak lambat

•Dikenali sebagai fiber jenis I.

•Saiz lebih kecil dan berwarna merah.

•Mempunyai keupayaan aerobik yang tinggi dan sesuai untuk aktiviti jarak jauh.

•Contoh: jogathon.

•Fiber ini tidak cepat lesu dan boleh menghasilkan penguncupan dalam jangka masa yang panjang.

Sistem Otot Dan Umur

Kesan umur ke atas sistem otot• Semakin meningkat usia, badan kita akan mengalami

beberapa perubahan begitu juga dengan sistem otot kita.

• Antaranya :– Ketumpatan otot semakin berkurangan

• Lengan dan betis nampak kecil– Semakin meningkat umur, otot mula mengecut dan

jisimnya semakin berkurang.• Kurang bersenam mempercepatkan proses ini.

– Bilangan dan saiz fiber otot berkurangan.• Masa untuk otot bertindak lebih lama.• Mengurangkan daya tahan dan kekuatan otot.• Otot cepat penat.

– Kandungan air dalam tendon semakin berkurangan.• Tendon lebih keras dan kurang tahan menerima tekanan

– Otot kurang fleksibel dan elastik.• Mengalami fibrosis.

– Otot kardiak semakin kurang berupaya untuk mengepam darah dalam jumlah yang besar dengan cepat keseluruh badan.

• Meningkatkan pernafasan anaerobik.

– Kadar metabolisme menurun• Risiko obesiti tinggi.• Peningkatan kolestrol jahat.

– Kekuatan cengkaman tangan berkurang• Sukar melakukan aktiviti yang melibatkan

kekuatan ini.– Sukar sembuh dari kecederaan otot.

Atrofi Otot

• Atrofi otot ialah kandungan aktin dan miosin dalam fiber otot berkurangan disebabkan oleh pengecutan atau kehilangan fiber otot yang menyebabkan pengecilan otot dan kelemahan otot.

• Punca :– Pertambahan umur– Masalah kesihatan

• Strok • diabetes

– Kurang pergerakan yang menggunakan otot.– Kurang melakukan aktiviti fizikal.– Terbaring dalam jangka masa panjang.

Jenis Atrofi– Disuse Atrofi

• Otot tidak digunakan dalam jangka masa panjang.– Atrofi denervasi

• Sistem saraf yang bersambung dengan otot terputus• Impuls tidak sampai kepada otot

– Hipertrofi• Pertambahan saiz otot hasil penggunaan otot dan

senaman.– Pertambahan saiz sel otot.– Pertambahan diameter fiber otot.– Kekuatan otot bertambah.

Punca berlaku :– Umur

• Remaja mengalami hipertrofi semasa pertumbuhan.

– Pemakanan• Memakan makanan kaya dengan protein

bersama latihan beban menghasilkan hipertrofi.– Latihan dan penggunaan otot

• Angkat berat