Sistem Gerak
B. Sistem Gerak Aktif
3. Mekanisme Gerak Otot dan Sumber Energ
Coba perhatikan Gambar 4.19. Secara makroskopis gumpalan otot memiliki ujung-ujung otot yang disebut tendon. Di antara dua tendon terdapat bagian pusat otot yang yang disebut belli. Bagian ini memiliki kemampuan berkontraksi. Ujung- ujung otot melekat pada tulang dengan dua tipe perlekatan, yaitu
origodan insersio.
a. Ujung otot (tendon) yang melekat pada tulang-tulang yang posisinya tetap atau sedikit bergerak saat otot berkontraksi disebut origo.
b. Ujung otot (tendon) yang melekat pada tulang-tulang yang
Sumber:Kinesiologi: TheAnatomyofMotion, Ellen NeallDuvall Gambar 4.18
Jenis-Jenis gerakan otot antagonis
Supinasi Pronasi
Elevasi Depresi Abduksi Adduksi
Belli Origo
Insersio
Sumber:Biology, RavenandJonhson Gambar 4.17
Gerakan otot antagonis fleksi – ekstensi Ekstensi
Secara mikroskopis otot lurik tampak tersusun atas garis-garis gelap dan terang seperti terlihat pada Gambar 4.20. Penampakan tersebut disebabkan adanya miofibril. Setiap miofibril tersusun atas satuan kontraktil yang disebut sarkomer. Sarkomer dibatasi dua garis Z (perhatikan gambar). Sarkomer mengandung dua jenis filamen protein tebal disebut miosin dan filamen protein tipis disebut aktin. Kedua jenis filamen ini letaknya saling bertumpang tindih sehingga sarkomer tampak sebagai gambaran garis gelap dan terang. Daerah gelap pada sarkomer yang mengandung aktin dan miosin dinamakan
pita A, sedangkan daerah terang hanya me- ngandung aktin dinamakan zona H. Sementara itu, di antara dua sarkomer terdapat daerah terang yang dinamakan pita I.
Apa yang terjadi ketika otot berkontraksi? Ketika otot berkontraksi, aktin dan miosin bertautan dan saling menggelincir satu sama lain. Akibatnya zona H dan pita I memendek, sehingga sarkomer pun juga memendek.
Lakukan eksperimen berikut untuk lebih mengetahui mekanisme kontraksi otot.
Mengamati Mekanisme Kontraksi Otot
Ambillah otot betis katak lengkap dengan origo dan insersionya. Sebelum otot digunakan, rendam terlebih dahulu dalam larutan Ringer’s. Rangkailah perangkat percobaan seperti pada gambar. Sambungkan arus listrik beberapa kali dengan interval waktu yang berbeda (misalnya 1 menit, 30 detik, 1 detik). Amati reaksi yang terjadi.
4. Tendon (Origo) 5. Empal (Ventrikel) 6. Tendon (Insersio) 7. Benang 8. Larutan Ringer’s 9. Petridish Pertanyaan:
1. Apa yang terjadi pada otot katak saat arus listrik disambungkan?
2. Bandingkan hasilnya apabila arus listrik disambungkan terus-menerus.
3. Apa fungsi larutan Ringer’s? 4. Apa fungsi baterai?
5. Apa yang dapat Anda simpulkan dari eksperimen tersebut?
Buatlah laporan hasil eksperimen ini dan kumpulkan kepada bapak atau ibu guru.
Catatan: Selama percobaan otot harus selalu basah. Tetesilah dengan larutan Ringer’s dari petridish untuk menjaga otot agar selalu basah. 1 2 7 4 3 5 6 8 9 Keterangan gambar: 1. Penghubung arus 2. Baterai 3. Pipet tetes Garis Z Sarkomer Pita A Struktur otot Pita I Miosin Aktin Zona H Relaksasi Kontraksi Garis Z 2.300 nm Pita I Pita A
Sumber:Biology, Raven & Johnson Gambar 4.20
Perbedaan posisi aktin dan miosin saat relaksasi dan kontraksi
Zona H 1.500 nm
Dalam otot terdapat zat yang sangat peka terhadap rangsang disebut asetilkolin. Otot yang terangsang menyebabkan asetilkolin terurai membentuk miogen yang merangsang pembentukan aktomiosin. Hal ini menyebabkan otot berkontraksi sehingga otot yang melekat pada tulang bergerak.
Jika otot dirangsang berulang-ulang secara teratur dengan interval waktu yang cukup, otot akan berelaksasi sempurna di antara 2 kontraksi. Namun jika jarak rangsang singkat, otot tidak berelaksasi melainkan akan berkontraksi maksimum atau disebut
tonus. Jika otot terus-menerus berkontraksi, disebut tetanus. Saat berkontraksi, otot membutuhkan energi dan oksigen. Oksigen diberikan oleh darah, sedangkan energi diperoleh dari penguraian ATP (adenosin trifosfat) dan kreatinfosfat. ATP terurai menjadi ADP (adenosin difosfat) + Energi. Selanjutnya, ADP terurai menjadi AMP (adenosin monofosfat) + Energi. Kreatinfosfat terurai menjadi kreatin + fosfat + energi. Energi- energi ini semua digunakan untuk kontraksi otot.
Pemecahan zat-zat akan menghasilkan energi untuk kontraksi otot berlangsung dalam keadaan anaerob sehingga fase kontraksi disebut juga fase anaerob.
Energi yang membentuk ATP berasal dari penguraian gula otot atau glikogen yang tidak larut. Glikogen dilarutkan menjadi laktasidogen (pembentuk asam laktat) dan diubah menjadi glukosa (gula darah) + asam laktat. Glukosa akan dioksidasi menghasilkan energi dan melepaskan CO2 dan H2O. Perhatikan skema di samping.
Secara singkat proses penguraian glikogen sebagai berikut. Proses penguraian glikogen terjadi pada saat otot dalam keadaan relaksasi. Pada saat relaksasi diperlukan oksigen sehingga disebut fase aerob.
Asam laktat atau asam susu merupakan hasil samping penguraian laktasidogen. Penimbunan asam laktat di dalam otot dapat mengakibatkan pegal dan linu atau menyebabkan kelelahan otot. Penguraian asam laktat memerlukan banyak oksigen. Lakukan kegiatan diskusi berikut agar Anda lebih paham tentang cara kerja otot.
Anda tahu bahwa pembentukan energi untuk aktivitas otot diperlukan oksigen. Sehubungan hal itu diskusikan beberapa hal berikut.
1. Mengapa sehabis berlari napas kita menjadi terengah-engah? 2. Salah satu cara mengurangi pegal otot biasanya dengan
mengoleskan balsam pada bagian otot yang selesai berkontraksi. Mereka berharap dengan balsam tersebut rasa pegal dapat dikurangi. Benarkah anggapan itu? Menurut Anda, bagaimana cara mengurangi kelelahan atau pegal linu pada otot?
Vitamin B1 Pengusir Kelelahan
Vitamin B1 (Thiamin) diketahui dapat mencegah penyakit beri-beri. Di samping itu, vitamin B1 juga mem- perbaiki metabolisme karbohidrat yang menghasilkan tenaga dan me- ngurangi penumpukan asam laktat pada otot yang mengalami kelelahan. Hasilnya orang yang mengonsumsi- nya dalam jumlah cukup akan merasa fit atau tidak lesu karena ke- kurangan tenaga.
Manfaat Latihan Aerobik
Saat berlari, pelari maraton memerlukan banyak energi. Namun, pasokan energi berjalan lambat. Oleh karena itu, mereka tidak bisa mengandalkan respirasi anaerob karena asam laktat akan melumpuhkan otot-otot. Para pelari jarak jauh melakukan latihan aerobik khusus untuk membuat sistem aerob mereka menjadi lebih efektif. Latihan aerobik meningkat- kan oksigen dalam darah dan membuat jantung berdetak lebih kuat.
6 CO2 + 6 H2O + Energi Asam laktat + Glukosa
Glikogen Laktasidogen
Sumber:Biologyfor You, Gareth Williams Gambar 4.21
Gerakan ekor ikan berfungsi untuk menggerakkan tubuh ke depan