Gangguan pada Mekanisme Kerja Otot

Christin Jolanda Rahanra

102013250

Mahasiswa Kedokteran Universitas Krida Wacana

Jl. Arjuna Utara No. 6 Jakarta 11510

Alamat Korespondensi : yolla_rahanra@yahoo.com

___________________________________________________________________________

PENDAHULUAN

Menurut WHO (1980), diare adalah buang air besar encer atau cair lebih dari tiga kali

sehari. Dimana pada dunia ke-3, diare adalah penyebab kematian paling umum kematian

balita, membunuh lebih dari 1,5 Juta orang pertahun. Diare kondisinya dapat merupakan

gejala dari luka, penyakit, alergi (Fructose, Lactose), penyakit dan makanan atau

kelebihanVitamin C dan biasanya disertai sakit perut,mual,dan demam.

Diare seringkali dianggap penyakit yang biasa pada kenyataannya diare dapat

menyebabkan gangguan sistem ataupun komplikasi yang sangat membahayakan bagi

penderita. Beberapa di antaranya adalah gangguan keseimbangan cairan dan elektrolit, shock

hipovolemia, gangguan berbagai organtubuh, dan bila tidak tertangani dengan baik dapat

menyebabkan kematian. Dengan demikian makalah ini akan membahas tentang

fisiologi,histiologi dan biokimia dari mekanisme kerja otot yang mengakibatkan terjadinya

diare.

Jenis-Jenis Otot

Jaringan otot tersusun atas sel-sel otot yang fungsinya menggerakkan organ-organ

tubuh. Setiap jenis jaringan otot memiliki struktur yang disesuaikan dengan peran

fisiologisnya. Ada tiga jenis jaringan otot yang dapat dibedakan berdasarkan ciri morfologi

dan fungsional, yaitu:

1. Otot polos

Jaringan otot polos mempunyai serabut-serabut (fibril) yang homogen sehingga

bila diamati di bawah mikroskop tampak polos atau tidak bergaris-garis. Otot polos

berkontraksi secara refleks dan di bawah pengaruh saraf otonom. Bila otot polos

dirangsang, reaksinya lambat. Otot polos terdapat pada saluran pencernaaan, dinding

pembuluh darah, saluran pernafasan.1

Otot polos adalah otot tidak berlurik dan involunter. Jenis otot ini dapat

ditemukan pada dinding organ berongga seperti kantung kemih dan uterus, serta pada

dinding tuba, seperti pada sistem respiratorik, pencernaan, reproduksi, urinarius, dan

sistem sirkulasi darah. serabut otot berbentuk spindel dengan nukleus sentral yang

terelongasi. Serabut ini berukuran kecil, berkisar antara 20 mikron sampai 0.5 mikron

pada uterus orang hamil. Kontraksinya kuat dan lamban.2

Miofilamen otot polos memiliki perbedaan dengan miofilamen otot rangka.

Filamen miosin tebal lebih panjnag dibandingkan filamen miosin tebal dalam otot

rangka. Filamen miosin tebal lebih panjang dibandingkan filamen miosin tebal dalam

otot rangka. Miofilamen aktin tipis tidak memiliki troponin dasn tropomiosin. Dapat

ditemukan miofilamen berukuran sedang. Miofilamen ini tidak terlibat dalam proses

kontraktil, tetapi dipercaya berfungsi sebagai kerangka kerja sitoskeletal untuk

menopang sel.2

’

Gambar 6. Otot polos3

2. Otot Lurik

Nama lainnya adalah jaringan otot rangka karena sebagian besar jenis otot ini

melekat pada kerangka tubule. Kontraksinya menurut kehendak kita dan di bawah

pengaruh saraf sadar.

Dinamakan otot lurik karena bila dilihat di bawah mikroskop tampak adanya

garis gelap dan terang berselang-seling melintang di sepanjang serabut otot. Oleh sebab

itu nama lain dari otot lurik adalah otot bergaris melintang.

Kontraksi otot lurik berlangsung cepat bila menerima rangsangan, berkontraksi

sesuai dengan kehendak dan di bawah pengaruh saraf sadar. Fungsi otot lurik untuk

menggerakkan tulang dan melindungi kerangka dari benturan keras.1

Otot rangka adalah otot lurik, voluntir, dan melekat pada rangka. Serabut otot

sangat panjang, sampai 30 cm, berbentuk silindris, dengan lebar berkisar 10 mikron

sampai 100 mikron. Setiap serabut memiliki banyak inti, yang tersusun di bagian

perifer. Kontraksinya cepat dan kuat.

Gambar 7. Otot lurik3

Di sarkoplasmanya dipenuhi berkas-berkas filamen silindris panjang yang disebut

miofibril. Miofibril adalah unit kontraktif yang mengalami spesialisasi, volumenya

mencapai 80% volume serabut. Setiap miofibril silindris terdiri dari miofilamen tebal

dan miofilamen tipis. Miofilamen tebal terdiri terutama dari protein miosin. Miofilamen

tipis tersusun dari protein aktin. Dua protein tambahan pada filamen tipis adalah

tropomiosin dan troponin, melekat pada aktin.

Pemitaan ditentukan berdasarkan susunan miofilamen. Pita A yang lebih gelap,

terdiri dari susunan vertical miofilamen tebal yang berselang-seling dengan miofilamen

tipis. Pita I yang lebih terang, terbentuk dari miofilamen aktin tipis, yang memanjang

ke dua arah dari garis Z ke dalam susunan filamen tebal. Garis Z terbentuk dari protein

penunjang lain yang menahan miofilamen tebal tetap bersatu dalam susunan. Sarkomer

adalah jarak antara garis Z ke garis Z lainnya.2

Gambar 8. Sarkomer 4

3. Otot Jantung

Jaringan otot ini hanya terdapat pada lapisan tengah dinding jantung. Strukturnya

menyerupai otot lurik, meskipun begitu kontraksi otot jantung secara refleks serta

reaksi terhadap rangsang lambat. Fungsi otot jantung adalah untuk memompa darah ke

luar jantung.1

Otot jantung adalah otot lurik, involunter, dan hanya ditemukan pada jantung,

serabut terelongasi dan membentuk cabang dengan satu nukleus sentral. Panjangnya

berkisar antara 85 mikron sampai 100 mikron dan diameternya 15 mikron. Diskus

terinterkalasi adalah sambungan kuat khusus pada sisi ujung yang bersentuhan dengan

sel-sel otot tetangga. Kontraksi otot jantung kuat dan berirama.

Miofilamen disusun dalam pola pemitaan reguler sehingga otot jantung berlurik.

Filamen aktin tipis mengandung troponin dan tropomiosin. Mekanisme aksi ion

kalsiumnya serupa dengan yang terjadinya di otot rangka. Otot jantung memiliki

tubulus-T dan reticuluk sarkoplasma yang terbentuk dengan baik. Otot ini berkontraksi

sesuai dengan mekanisme sliding filamen.

Tidak seperti otot rangka, sebagian ion kalsium yang dilepas untuk memicu

kontraksi berasal dari cairan ekstraseluler. Akibatnya, otot jantung menjadi sangat

sensitif terhadap ketidakseimbangan kalsium dalam cairan tubuh. Otot jantung adalah

otot miogenik dan dapat memicu potensial aksinya sendiri tanpa memerlukan stimulasi

saraf. Gap junction yang terletak pada diskus terinterkalasi saling menghubungkan sel-

sel otot jantung dan meningkatkan penyebaran depolarisasi ke seluruh jantung.2

Gambar 9. Otot jantung3

Mekanisme Kerja Otot

Bila suatu otot berkontraksi, salah satu ujungnya biasanya diam sedangkan ujung

lainnya bergerak kearah ujung yang diam tersebut. Ujung yang diam disebut origo,

sedangkan yang bergerak disebut insersi.5 Otot hanya bekerja melalui kegiatan kontraksi dan

kegiatan menarik.5 Otot tidak bisa mendorong, meskipun bisa berkontraksi tanpa memendek

sehingga mempertahankan sendi diam pada posisi tertentu. Bila kontraksi hilang, otot

menjadi lunak, tetapi tidak memanjang sampai ia tereggang oleh kontraksi otot yang

berlawanan kerjanya(otot antagonis).5

Mekanisme Kontraksi Otot Somatik

Gambar 2(Sumber: google.com/image/mekanisme kontraksi otot)

Pada saat ada rangsangan yang diterima di dendrit, rangsangan tersebut diteruskan

dalam bentuk neurotransmitter sepanjang akson ke ujung saraf dan disimpan di dalam

ventrikel. Dalam hal ini, neurotransmitter yang dimaksud berupa asetilkolin. Pada saat

rangsangan sampai di ujung saraf, akson neuron motorik akan membebaskan asetilkolin

sehingga asetilkolin akan berikatan dengan reseptor/saluran di motor end-plate.6

Sebagai respons dari pengikatan asetilkolin dengan reseptor maka terbentuk potensial

aksi yang kemudian disalurkan ke seluruh membran permukaan dan turun ke tubulus T sel

otot.5 Potensial aksi di tubulus T memicu pelepasan Ca2+ dari retikulum sarkoplasma.6

Ca2+ yang dilepaskan kemudian akan berikatan dengan troponin yang biasa disebut

dengan troponin C. Setelah itu, troponin C akan berikatan dengan tropomiosin dan aktin yang

kemudian akan berikatan dengan kepala miosin yang mengandung ATP. Karena adanya

saling tarik menarik antara aktin dan miosin, maka menyebabkan terjadi sliding atau

kontraksi. ATP lalu akan pecah menjadi ADP + P + energi. Kepala miosin lalu lepas, terjadi

relaksasi dan aktin yang telah berikatan dengan troponin C dan tropomiosin akan berikatan

lagi dengan kepala misosin lain yang masih mempunyai ATP.

Jika sudah tidak ada potensial aksi lokal, maka Ca2+ akan secara aktif diserap kembali

oleh retikulum sarkoplasma.7 Dengan Ca2+ tidak lagi terikat ke troponin, tropomiosin bergeser

kembali ke posisinya menutupi tempat pengikatan aktin; kontraksi berakhir dan aktin secara

pasif bergeser kembali ke posisi istirahatnya semula.6

Metabolisme Otot

Karena ATP yang tersimpan dalam otot biasanya akan habis setelah sepuluh kali

kontraksi, maka ATP harus dibentuk kembali untuk kelangsungan aktivitas otot melalui

sumber lain.

1. Kreatin Fosfat (CP)

Senyawa yang berenergi tinggi lainnya, merupakan sumber energi yang langsung

tersedia untuk memperbaharui ATP dari ADP (CP + ADP -> ATP + keratin)CP

memungkinkan kontraksi otot tetap berlangsung saat ATP tambahan dibentuk melalui

glukosa secara anaerob dan aerob. CP menyediakan energi untuk sekitar 100 kontraksi

dan harus disintesis ulang dengan cara memproduksi lebih banyak ATP. ATP tambahan

terbentuk dari metabolisme glukosa dan asam lemak melalui reaksi aerob dan anaerob.7

2. Reaksi Aerob

Saat aktivitas berlangsung, asam piruvat yang terbentuk melalui glikolisis

anaerob mengalir ke mitokondria sarkoplasma untuk masuk dalam siklus asam sitrat

untuk okisidasi.Jika ada oksigen, glukosa terurai dengan sempurna menjadi

karbondioksida, air, dan energi (ATP). Reaksi aerob berlangsung lambat tetapi efisien,

menghasilkan energi sampai 36 ATP per mol glukosa.7

3. Reaksi Anaerob

Otot dapat berkontraksi secara singkat tanpa memakai oksigen dengan

menggunakan ATP yang dihasilkan melalui glikolisis anaerob, langkah pertama dalam

respirasi selular. Glikolisis berlangsung dalam sarkoplasma, tidak memerlukan oksigen

dan melibatkan pengubahan satu molekul glukosa menjadi dua molekul asam piruvat.

Glikolisis anaerob berlangsung cepat tidak efisien karena hanya menghasilkan

dua molekul ATP per molekul glukosa. Glikolisis dapat memenuhi kebutuhan ATP

untuk kontraksi otot dalam waktu singkat jika persedian oksigen tidak mencukupi.

Pembentukan asam laktat dalam glikolisis anaerob. Tanpa oksigen, asam piruvat

diubah menjadi asam laktat. Jika aktivitas yang dilakukan sedang dan singkat,

persediaan oksigen yang ada menghalangi akumulasi asam laktat. Asam laktat berdifusi

ke luar otot yang dibawa ke hati untuk disintesis ulang menjadi glukosa.7

4. Oxygen Debt (Hutang Oksigen)

Saat terjadi aktivitas berat yang singkat, penguraian ATP berlangsung dengan

cepat sehingga simpanan energi anaerob menjadi cepat habis. Sistem respiratorik dan

pembuluh darah tidak dapat menghantar cukup oksigen ke otot untuk membentuk ATP

melalui reaksi aerob. Asam laktat berakumulasi, mengubah PH, dan menyebabkan

keletihan serta nyeri otot.Oksigen ekstra yang harus dihirup setelah aktivitas berat

disebut oxygen debt. Volume oksigen yang dihirup tetap berada di atas volume normal

sampai semua asam laktat dikeluarkan, baik dioksidasi ulang menjadi asam piruvat

dalam otot atau disintesis ulang menjadi glukosa dalam hati.7

Gangguan Pada Diare

Mekanisme dasar yang menyebabkan timbulnya diare ialah :

a.Gangguan osmotik

Akibat terdapatnya makanan atau zat yang tidak dapat diserap akan

menyebabkan tekanan osmotik dalam rongga usus meninggi,sehingga terjadi

pergeseran air dan elektrolit ke dalam rongga usus.Isi rongga usus yang berlebihan ini

akan merangsang usus untuk mengeluarkannya sehingga timbul diare.7

b.Gangguan sekresi

Akibat rangsangan tertentu (misal oleh toksin) pada dinding usus akan terjadi

peningkatan sekresi air dan elektrolit ke dalam rongga usus dan selanjutnya diare

timbul karena terdapat peningkatan isi rongga usus.7

c.Gangguan motilitas usus

Hiperperistaltik akan mengakibatkan berkurangnya kesempatan usus untuk

menyerap makanan,sehingga timbul diare. Sebaliknya bila peristaltik usus menurun

akan mengakibatkan bakteri tumbuh berlebihan yang selanjutnya dapat menimbulkan

diare pula.7

Kesimpulan

Seorang perempuan berusia 35 tahun terkena diare disertai demam dan mual,dapat

disebabkan oleh gangguan osmotik,gangguan sekresi,dan gangguan motilitas dari otot pada

usus.Otot dibedakan menjadi tiga yaitu otot lurik,otot jantung,dan otot polos yang terdapat di

usus.Pada kasus ini,diare diakibatkan karena adanya gangguan metabolisme otot,dan

mekanisme kerja otot pada usus.

Daftar Pustaka

1. Junquiera LC, Tambayong J, Dany F. Histologi dasar: teks dan atlas. Edisi 10.

Jakarta: EGC; 2007. h. 181-200.

2. Martini LH. Fundamentals of anatomy & physiology. 7th ed. San Francisco: Pearson

Education. Inc; 2006. pg. 180-5.

3. Gambar 6, 7, dan 9 diunduh dari:

http://soalspensa.blogspot.com/2012/10/beda-otot-polos-lurik-dan-jantung.html

4. Gambar 8 diunduh dari:

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Muskelfibrille_(Sarkomer).PNG

5. Sherwood L. Fisiologi manusia. Jakarta: EGC, 2011. Hal. 276-323.

6. Corwin, EJ. Buku saku patofisiologi. Edisi ke-3. Jakarta: EGC; 2009.

7. Veldman J. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Jakarta: EGC; 2004. h. 119-28.