Kelelahan Otot pada Mekanisme kerja KontraksiMarry Salvatrix
Mekeng102013065E8Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida
WacanaJalan Arjuna Utara No. 6 Kebon Jeruk- Jakarta BaratTelepon
(021) 56999593-4 Fax (021) 56317331Email :
[email protected] Pada tubuh manusia
terdapat 365 jaringan otot yangberfungsi untuk melindungi jaringan
tubuh seperti: tulang, pembuluh darah dan saraf. Disamping itu otot
juga berfungsi untuk membantu peredaran darah dengan memberi
pumping/tekanan yang dapat menggerakkan pembuluh darah terutama
membantu peredaran darah menuju jantung. Otot pumping banyak
terdapat di bawah, yaitu sekitar kaki dan betis. Kontraksi otot
secara terus-menerus seperti olahraga, kerja dan melakukan
aktifitas lainnya, dapat menyebabkan kelelahan pada jaringan otot.
Kelelahan ini terjadi karena dengan kontraksi tersebut maka
jaringan otot tersebut akan kekurangan oksigen yang menyebabkan
terjadinya penumpukan asam laktat. Untuk menghilangkan rasa tegang
tersebut sebenarnya sangat mudah, yaitu dengan melakukan terapi
sehingga suplai oksigennya terpenuhi kembali. Dengan demikian
kelelahan akan hilang.Extremitas Inferior Pergelangan Kaki dan
KakiTersusun dari 26 tulang yang diatur dalam tiga rangkaian.
Tulang tarsal menyerupai tulang karpal pergelangan tangan, tetapi
berukuran lebih besar. Tulang metatarsal juga menyerupai tulang
metakarpal tangan, dan falang pada jari kaki juga menyerupai falang
jari tangan.1. Tulang Talus, berartikulasi dengan meleolus medial
tibia dan dengan maleolus lateral fibula untuk membentuk persendian
pergelangan kaki. Oleh karena itu, bagian ini menopang seluruh
berat tungkai, yang tersebar setengah kebawah ke arah tumit dan
setengah lagi kedepan pada tulang-tulang pembentuk lengkung kaki.2.
Tulang Calcaneus, terletak dibawah talus dan menonjol di belakang
talus menjadi tulang tumit. Tulang ini menopang talus dan merendam
goncangan saat tumit menginjak tanah.3. Tulang Naviculare, memiliki
permukaan posterior berbentuk konkaf untuk berartikulasi dengan
talus dan permukaan arterior berbentuk konveks untuk berartikulasi
dengan tiga tulang tarsal.4. Tulang Cuneiforme (ada 3 yaitu
cuneiforme laterale, cuneiforme mediale, cuneiforme intermedium),
yang berbentuk baji dilihat dari sisi medial kesisi lateral. Tulang
cuneiforme ini berbentuk arkus tranversa yang terdapat di bawah
permukaan kaki.5. Tulang Cuboideum, berartikulasi di sisi anterior
dengan tulang metatarsal keempat dan kelima, di sisi posterior
tulang ini berartikulasi dengan calcaneus.Telapak kaki dan arkus
longitudinal terbentuk dari lima tulang metatarsal yang ramping.
Setiap metatarsal memiliki bagian dasar batang, dan bagian kepala.
Tulang-tulang metatarsal dikenali dengan urutan nomor dari satu
sampe lima, mulai dari ibu jari kaki. Bagian dasar metatarsal
berartikulasi dengan tarsal. bagian kepalanya berartikulasi dengan
falang. Bagian kepala dari dua metatarsal pertama membentuk tumit
kaki, bagian kepala metatarsal pertama memiliki dua tulang sesamoid
yang melekat pada permukaan plantarnya. 14 falang jari-jari kaki,
tersusun dalam barisan proksimal, medial, dan distal. Ibu jari kaki
hanya memiliki falang proksimal dan distal.1Phalangs merupakan
tulang jari-jari kaki. Terdapat 2 tulang falang di ibu jari dan 3
falang di masing-masing jari sisanya, karena tidak ada sendi pelana
di ibu jari kaki, menyebabkan jari tersebut tidak sefleksibel ibu
jari tangan.Tendo achilles atau tendo calcaneus adalah yendon pada
bagian belakang tungkai bawah. Ia berfungsi intuk melekatkan otot
gastrocnemius dan otot soleus ke salah satu tulang penyusun
pergelangan kaki, calcaneus. Tendon Achilles berasal dari gabungan
3 otot yaitu otot gastrocmenius, soleus, dan otot plantaris kaki.
Pada manusia letaknya tepat di bagian pergelangan kaki. Tendon
Achilles adalah tendon tertebal sekitar 15 cm, dimulai dari
pertengahan tungkai bawah. Kemudian strukturnya semakin mengumpul
dan melekat pada bagian tengan belakang tulang
calcaneus.2Persendian pada Pergelangan Kaki
Pergelangan kaki terbentuk dari 3 persendian yaituarticulatio
talocrunalis, articulatio subtalaris dan articulatio tibiofibularis
distal.Ketiga sendi ini berkerjasama untuk mengatur pergerakan
bagian belakang kaki sehingga mampu bergerak
plantarfleksi-dorsofleksi dan endorotasi-eksorotasi.
1. Articulatio Talocruralis(Sendi Loncat Bagian Atas)Articulatio
talocruralisdibentuk oleh ujung distal tulangtibiadanfibulaserta
bagian atas daritalus. Ligamentum
padaarticulatiotalocruralisterdiri dari: Ligamentum
MedialeatauDeltoideumLigamentum ini merupakan ligamentum yang kuat
denganpuncaknya melekat pada ujungmalleolus medialis.
Sedangkanserabut dalamnya melekat pada permukaan medialcorpus
taliserta serabutsuperficialyang melekat pada bagian
medialtalus,sustentaculum tali, ligamentum calcaneonaviculare
plantaredantuberositas ossis naviculare. Ligamentum
lateralLigamentum lateralmemiliki kekuatan yang lebih
lemahdariligamentum medialedan tersusun dari tiga pita yaitu,
ligamentum talofibulare anterior yang berjalan darimalleolus
lateraliske permukaan lateraltalus, ligamentum calcaneofibulare
yang berjalan dari ujungmalleoluslateraliske arah bawah dan
belakang menuju permukaan lateralcalcaneus, ligamentum talofibulare
posterior yang berjalan dari malleolus lateralisketuberculum
posterior ossis tali.
2. Articulatio Subtalaris(Sendi Loncat Bagian Bawah)Sendi ini
dibentuk olehtalusdancalcaneus, sendi ini memungkinkan tungkai
bawah yang memiliki axis gerak berupa axis longitudinal melakukan
gerakan endorotasi dan eksorotasi, gerakan pada tungkai bawah ini
selanjutnya diteruskan pada kaki yang memiliki axis gerak berupa
axis transversal yang sedikit miring sehingga memungkinkan
terjadinya gerakan supinasi dan pronasi pada kaki.Articulatio
subtalaristerdiri dari dua buah sendi yang dipisahkan
olehligamentum talocalcaneare interosseum yaituartictulatio
subtalaris anteriordansubtalaris posterior.Ligamentum
talocalcaneare interosseumberfungsi menahanpergeserantaluske arah
medial. Saat supinasi bagian depanligamentum akan tegang dan saat
pronasi ligamentum menjadikendor.
3. Articulatio Tibiofibularis DistalSendi ketiga yang membentuk
pergelangan kaki ini merupakanpertemuantibiadanfibulayang
merupakansyndesmosissehinggapergerakannya terbatas. Sendi ini
distabilkan posisinya olehmembran interosseusyang tebal
sertaligamentum tibiofibularisanterior et posterior. Syndesmosis
articulatio tibiofibularis distalinidiperlukan untuk kestabilan
bagian atap dariarticulatio talocruralis.Cedera yang terjadi
biasanya mengenailigamentum tibiofibularisanterior inferiorsaat
gerakan eversio.
Selain ligamentum, otot juga memiliki peranan dalam
menjagastabilitas sendi. Pada pergelangan kaki,m. fibularis
longusdanm.fibularis brevisberfungsi mengontrol gerakan supinasi
dan menjaga daritimbulnyasprainpada pergelangan kaki. Selain kedua
otot tersebut, ototpada bagian anterior tungkai bawah sepertim.
tibialis anterior, m.extensor digitorum longus, m. extensor
digitorum brevisdanm. fibularistertiusjuga berperan mencegah
terjadinyaspraindengan berkontraksisaat terjadi gerakan supinasi,
sehingga otot dapat memperlambat gerakanplantar-fleksi pada gerakan
supinasi dan cedera dapat dihindari. Berikutini merupakan
penjabaran otot yang fungsinya berkaitan dengan M. tibialis
anteriorTerletak sepanjang permukaananterior
tibiadaricondyluslateralishingga bagian medial dari
bagiantarsometatarsal. Setelahsampai duapertiganya otot ini
merupakan tendo. Origonya beradapadatibiadanmembrana interossea,
sedangkan insersionya beradapadaos. metatarsal I. M. extensor
digitorum longusTerletak disebelah lateralm. tibialis anteriorpada
bagianproximalnya danm. extensor hallucis longusdi bagian
distal.Origonya padatibiadanmembrana interossea, berinsersio
padaphalanx medialdandistal digitorum II-V. M. extensor hallucis
longusBagian proximalnya terletak dibawahm. tibialis anteriordanm.
extensor digitorum longus, lalu pada bagian tengahnya beradadi
antara kedua otot tersebut hingga akhirnya pada bagian
distalterletak di superfisial. Berorigo
padafibuladanmembranainterossea, berinsersio padaphalanx distalis
digiti I. M. fibularis tertiusMerupakan otot kecil yang terletak di
lateralm. extensordigitorum longus.Berorigo padafibuladanmembrana
interossea,berinsersio padaos. metatarsal V. M.
gastrocnemiusMerupakan otot paling luar pada bagian posterior
tungkaibawah. Berbentuk seperti tanduk dan bersama denganm.
soleusmembentuktriceps surae. Berorigo padacondylus
femoralisdanberinsersio padatuber calcaneimelaluitendo
Achilles.M.gastrocnemiusadalah otot yang kuat dan fungsinya sebagai
fleksitungkai bawah serta plantarfleksi. M. soleusBerada di bagian
dalam darim. gastrocnemius. Otot inimemiliki fungsi menghambat
gerakan dorsofleksi sehinggagerakan yang dapat dilakukan adalah
plantarfleksi. Origonya padalinea musculi solei tibiae et fibula,
insersionya padatuber calcanei. M. tibialis posteriorMerupakan otot
yang letaknya paling dalam pada bagianposterior tungkai bawah.
Berorigo padafibuladanmembranainterossea, berinsersio
padatuberositas ossis naviculare. M. flexor digitorum longusOtot
ini berorigo padafacies posterior tibia, fascia crurislembar dalam
dan berinsersio padaphalanx distal digitorum II-V. M. flexor
hallucis longusOrigonya padafacies posterior fibula,fascia
crurislembardalam danmembrana interossea cruris, insersionya
padaphalanxdistal digiti I. Dipersarafi olehn. tibialisdan
berfungsi untukplantarfleksi, inversio dan adduksi.4
Struktur Mikroskopik Otot Polos dan TulangOtot PolosOtot polos
adalah otot yang tidak berlurik dan kerjanya involunter (tak
sadar). Jenis otot ini dapat ditemukan pada dinding organ berongga
seperti kandung kemih dan uterus, serta pada dinding tuba, seperti
pada sistem respiratorik, pencernaan, reproduksi, urinarius, dan
sistem sirkulasi dasar.Otot polos memiliki ciri-ciri: serabut
ototnya berbentuk spindel dengan panjang yang bervariasi, satu sel
otot polos mengandung satu nukleus yang terletak di tengah
(sentral), bekerja secara tidak sadar, kontraksinya kuat dan
lamban, serta tidak mudah lelah.2Jenis otot ini dapat berkontraksi
tanpa adanya rangsangan saraf (meskipun didberapa tempat di bawah
pengendalian saraf otonimik / tak sadar).Secara fisiologi, otot
polos sangat berbeda dengan otot rangka. Kontraksinya lambat namun
tahan lama, otot polos juga dapat memendek sampai seperempat
panjangya dan dapat membangkitkan kekuatan.5 Otot rangka dibnagun
dari sekumpulan serat-serat otot. Beberapa serat otot berkumpul
membentuk berkas-berkas otot yang disebut fasikuli. Setiap berkas
otot oleh selaput(fasia) yang disebut fasia propia. Selanjutnya,
beberapa berkas otot bergabung menjadi satu membentuk otot atau
suatu struktur yang biasa dikenal sebagai daging. Setiap otot
dibungkus lagi oleh semacam selaput yang disebut fasia
superfisialis. Beberapa otot dapat bergabung menjadi satu hingga
membentuk struktur yang menyerupai kumparan. Bagian tengah yang
mengembang disebut ventrikel atau empal, sedangkan kedua bagian
ujung disebut tendon. Ujung tendon yang melekat pada tulang dan
dapat bergerak disebut insersio. Ujung tendon lain yang melekat
pada tulang yang tidak bergerak disebut origo. Otot rangka bekerja
secara tim atau berkelompok. Misalnya, pada saat menekuk dan
meluruskan tangan yang bekerja dua otot rangka yaitu otot biceps
dan otot triceps.pada saat menekuk tangan otot biceps kontraksi dan
triceps relaksasi begitu pun sebaliknya saat meluruskan tangan.
Hubungan kerja sama antara otot biceps dan otot triceps ini
bersifat antagonis. Selain itu, beberapa otot lainnya apat pula
bekerja sama dengan cara saling mendukung. Bentuk hubungan kerja
sama otot demikian disebut bersifat sinergis, yaitu gerak otot
antara tulang-tulang rusuk pada saat bernapas.6Tulang juga
mempunyai fungsi sebagai cadangan kalsium, fosfat, dan ion lain
yang dapat dilepaskan atau disimpan dengan cara terkendali untuk
mempertahankan konsentrasi ion-ion penting ini di dalam cairan
tubuh. Selain itu, tulang membentuk suatu sistem pengungkit yang
melipat gandakan kekuatan yang dibangkitkan selama otot rangka
berkontraksi dan mengubahnya menjadi gerakan tubuh, yang mana
jaringan bermineral ini memberi fungsi mekanik dan metabolik kepada
kerangka. Pada tulang terdapat struktur dan bagian-bagian
penyusunnya. Osteosit tulang keras terbungkus dalam lapisan matriks
yang telah mengalami mineralisasi. Osteosit memiliki bentuk pipih.
Jika osteosit mati, akan diikuti oleh penyerapan (reabsorbsi)
osteosit bersama matriksnya oleh osteoklas yang berfungsi sebagai
perombak tulang. Sebagai contoh, hal tersebut terjadi dalam
pembentukan rongga pada tulang (seperti oada tulang pipa) untuk
diisi sumsum tulang. Osteoklas yang memiliki ukuran besar dan
bercabang-cabang mengandung 6-60 buah inti sel. Osteoklas
diperlukan untuk menyerap bagian-bagian tulang yang mati untuk
dibentuk kembali menjadi tulang yang baru oleh osteoblas.7Mekanisme
Kerja Otot (Kontraksi Relaksasi)Asetilkolin yang dikeluarkan dari
ujung terminal neuron motorik mengawali potensial aksi di sel otot
yang merambat ke seluruh permukaan membrann. Aktiviktas listrik
permukaan dibawa ke bagian tengah ( sentral ) serat otot oleh
tubulus T. Penyebaran potensial aksi ke tubulus T mencetuskan
pelepasan simpanan Ca++dari kantung-kantung lateral retikulum
sarkoplasma di dekat tubulus. Ca++yang dilepaskan berikatan dengan
troponin dan mengubah bentuknya, sehingga kompleks
troponi-tropomiosin secara fisik tergeser ke samping, membuka
tempat pengikatan jembatan silang aktin. Bagian aktin yang telah
terpajan tersebur berikatan dengan jembatan silang miosin, yang
sebelumnya mendapat energi dari penguraian ATP menjadi ADP + Pi+
energi oleh ATPase miosin di jembatan silang. Pengikatan aktin dan
miosin di jembatan silang menyebabkan jembatan silang menekuk,
menghasilkan suatu geraka mengayun kuat yang menarik filamen tipis
kearah dalam. Pergeseran dari semua filamen tipis yang mengelilingi
filamen tebal memperpendek sarkomer ( kontraksi otot). Selama
gerakan mengayun yang kuat tersebutADP dan Pidibebaskan dari
jembatan silang. Perlekatan sebuah molekul ATP baru memungkinkan
terlepasnya jembatan silang, yang mengembalikan bentuknya ke
konformasi semula. Penguraian molekul ATP yang baru oleh ATPase
miosin kembali memberikan energi bagi jembatan silang. Apabila Ca++
masih ada sehingga kompleks troponin-tropomiiosin tetap tergeser ke
samping, jembatan silang kembali menjalani siklus pengikatan dan
penekukan, menarik filamen tipis selanjutnya. Apabila tidak lagi
terdapat potensial aksi lokal danCa++secara aktif telah kembali ke
tempat penyimpanannya di kantung lateral retikulum sarkoplasma,
kompleks troponin-tropomiosin bergeser kembalil ke posisinya
menutupi tempat pengikatan jembatan silang aktin, sehingga aktin
dan miosin tidak lagi berikatan di jembatan silang, dan filamen
tipis bergeser kembali ke posisi istirahat seiring dengan
terjadinya proses relaksasi.8Faktor-faktor Kelelahan OtotKelelahan
otot dapat terjadi karena beberapa faktor. Yaitu karena kontraksi
atau tonus yang terjadi terus menerus dalam waktu yang lama,
istirahat otot yang kurang dan penumpukan asam laktat. Waktu
istirahat otot yang terlalu sedikit padahal kontraksi otot
berlangsung dalam waktu yang cukup lama, dapat mengakibatkan otot
kehabisan energi ( ATP ). Jika otot tidak memiliki waktu yang cukup
untuk memproduksi ATP atau energi yang baru, maka produksi ATP akan
dialihkan dengan cara anaerob ( tidak membutuhkan O2 ). Produksi
ATP atau energi dengan cara ini akan mengakibatkan penimbunan atau
penumpukan asam laktat semakin banyak. Asam laktat merupakan hasil
sampingan dari proses pemecahan glikogen yang mengakibatkan pegal
linu atau kelelahan pada otot yang biasanya ditandai dengan lemas
atau lelah pada tubuh. Asam laktat dapat diubah lagi menjadi
glukosa dengan bantuan enzim-enzim yang ada di hati. Akan tetapi
hanya sekitar 70% saja. Cara lain untuk mengurangi penumpukan asam
laktat adalah dengan menambah pasokan oksigen ( O2) ke dalam darah.
Kebutuhan oksigen ( O2 ) yang tinggi dapat menyebabkan nafas
seseorang menjadi terengah-engah.9
Glikolisis AnaerobGlikolisis ini berlangsung dalam sarkoplasma,
tidak memerlukan oksigen dan melibatkan perubahan 1 molekul glukosa
menjadi 2 molekul asam piruvat. Otot dapat berkontraksi secara
singkat tanpa memakai oksigen dengan menggunakan ATP yang
dihasilkan melalui glikolisis anaerob. Glikolisis anaerob
berlangsung cepat namun tidak efisien, karena hanya menghasilkan 2
molekul ATP per glukosa. Glikolisis dapat memenuhi kebutuhan ATP
untuk kontraksi otot dalam waktu singkat jika persediaan oksigen
tidak mencukupi. Proses gikolisis dalam keadaan anaerob terjadi
pada sel yang tidak mengandung mitokondria misalnya sel eritrosit
atau jaringan yang dalam keadaan anoksia. Asam laktat sebagai
produk akhir dalam glikolisis anaerob ini. Penumpukan asam laktat
pada sel otot dapat menyebabkan kekebasan otot.Asam laktat tersebut
biasanya dapat dikeluarkan dari sel, mengikuti peredaran darah
membentuk glukosa melalui glukoneogenesis di hepar atau di
ginjal.10Peran Ca dalam KontraksiOtot rangka hanya berkontraksi
ketika dirangsang oleh suatu neuron motoris. Ketika otot dalam
kedaan istirahat, tempat pengikatan miosin pada molekul aktin
ditutupi oleh protein regulasi tropomiosin. Kumpulan protein
regulasi lainnya, kompleks troponin mengontrol posisi tropomiosin
pada filamen aktin. supaya sel otot bisa berkontraksi, temat
pengikatan miosin pada filamen aktin harus dibuka. Hal ini terjadi
ketika ion kalsium berikatan dengan troponin, mengubah interaksi
antara troponin dan tropomiosin. Pengikatan ion kalsium menyebabkan
keseluruhan kompleks troponin-tropomiosin mengalami perubahan
bentuk dan membuka tempat pengikatan miosin pada aktin. Peluncuran
aktin dan miosin dapat terjadi dengan adanya kalsium. Ketika
konsentrasi ion kalsium turun, tempat pengikatan aktin menjadi
tertutup dan kontraksi akan berhenti.Ion kalsium diperlukan untuk
mengubah konformasi tropomiosin dengan aktin setelah ion kalsium
berikatan dengan troponin. Apabila konformasi aktin dengan
tropomiosin berubah, 'sliding' atau peluncuran aktin dengan miosin
dapat terjadi, sehingga otot dapat berkontraksi.11Penghantaran
Impuls Serabut otot rangka dipersarafi oleh serat saraf besar dan
bermielin yang berasal dari motoneuron besar pada kornu anterior
medulla spinalis. Setiap serat saraf setelah memasuki bagian perut
otot, normalnya bercabang dan merangsang tiga sampai beberapa ratus
serabut otot rangka. Masing-masing ujung saraf membuat suatu taut,
yang disebut taut saraf-otot, dengan serabut otot dekat pertengahan
serabutnya. Potensial aksi yang dibangkitkan pada serabut otot oleh
sinyal saraf menjalar menuju dua arah ke dua ujung serabut otot.
Dengan pengecualian sekitar 2 persen seabut otot, hanya ada satu
taut semacam ini per serabut otot.12KesimpulanNyeri pada
pergelangan kaki tersebut di sebebkan oleh kelelahan otot dimana
terjadi penumpukan asam laktat yang merupakan hasil produk
metabolisme karbohidrat tanpa menggunakan oksigen (metabolisme
anaerob), sehingga otot tidak bisa lagi bekerja secara normal dan
menyebabkan kita merasakan kelelahan bahkan bisa menyebabkan
nyeri.Daftar Pustaka1. Syaifuddin. Anatomi fisiologi untuk
mahasiswa keperawatan. Jakarta; Penerbit Buku Kedokteran EGC 20012.
Raven P. Atlas anatomi. Jakarta; Djambatan 20053. Putz R, Pabst R.
Atlas anatomi manusia. Jakarta; Penerbit Buku Kedokteran EGC 20064.
Watson R. Anatomi dan fisiologi untuk perawat. Jakarta; Penerbit
Buku Kedokteran EGC 20025. Bloom, Fawcett. Buku ajar histologi.
Jakarta; Penerbit Buku Kedokteran EGC 20026. Sujadi B. Biologi
sains dalam kehidupan. Jakarta; Yudistira 20077. Karmana O. Cerdas
belajar biologi. Jakarta; Grafindo Media Pratama 20048. Sherwood L.
Fisiologi manusia dari sel ke sistem. Jakarta; Penerbit Buku
Kedokteran EGC 20019. Guyton AC, Hall JE. Buku ajar fisiologi
kedokteran. Jakarta; 200810. Marks DB, Marks AD, Smith CM. Biokimia
kedokteran dasar. Jakarta; Penerbit Buku Kedokteran EGC 200311.
Cambell. Biologi edisi V jilid 3. Jakarta; Erlangga 200412. Murray
RK, Granner DK, Rodwell VW. Biokimia harper. Jakarta; Penerbit Buku
Kedokteran EGC 2006
1 | Page
