S
i
s
t
e
m
s
a
r
a
f
m
o
t
o
r
i
k
K
u
n
ta
rt
i,
S
K
p
,
M
B
io
m
e
d
faal otot/ikun/2006
2
SISTEM SARAF PUSAT
(Otak & Med.Spinalis)
SISTEM SARAF TEPI
Bagian
Aferen
Bagian
Eferen
Saraf Motorik
Somatik
Saraf Motorik
Otonom
Parasimpatis
Simpatis
Somatik
Viseral
Organ RESEPTOR
Otot Rangka
Organ EFEKTOR
Otot Polos
Otot Jantung
Kelenjar
F
I
S
I
O
L
O
G
I
O
T
O
T
faal otot/ikun/2006
4
Pendahuluan
Otot adalah jaringan peka rangsang
Mencetuskan mekanisme kontraksi
→
spesialis kontraksi pada tubuh
Mampu mengubah energi listrik menjadi
energi kimiawi
Mengandung protein-protein kontraktil
faal otot/ikun/2006
5
Pendahuluan
Otot rangka (melekat pd tulang)
→
kontraksinya
menyebabkan tulang bergerak ⇒ aktivitas motorik
Otot rangka sbg penunjang homeostasis:
- mengunyah
- menelan makanan
- bernapas
- menghindari bahaya, dll
Otot rangka untuk aktivitas non-homeostasis:
menari, mengoperasikan komputer, dll
faal otot/ikun/2006
6
Pendahuluan
Otot polos
→
tdp di dinding organ-organ
berongga dan saluran di dalam tubuh;
kontraksinya ⇒ mengatur aliran darah,
gerakan makanan di sal cerna, aliran udara,
aliran urin, dll
Otot jantung
→
hanya ada di dinding
jantung; kontraksinya
→
memompa darah
ke seluruh tubuh
faal otot/ikun/2006
7
3 Tipe jaringan otot
1.
Otot rangka
serat otot berserat, memiliki banyak inti, dipersarafi oleh
saraf motorik somatik (volunter), dan melekat pada tulang
2.
Otot polos
serat otot polos (tidak berserat), memiliki 1 inti yg berada
di tengah, dipersarafi oleh saraf otonom (involunter),
terdapat di organ dalam tubuh (viseral)
3.
Otot jantung
otot polos yang bekerja involunter; berserat, memiliki 1
inti, dipersarafi oleh saraf otonom (involunter)
fa
a
l
o
to
t/
ik
u
n
/2
0
0
6
8
3
T
ip
e
J
a
ri
ng
a
n
O
to
t
faal otot/ikun/2006
9
Struktur Otot Rangka
Tendon
Hampir semua otot rangka menempel pada tulang. Tendon:
jaringan ikat fibrosa (tdk elastis) yang tebal dan berwarna putih
yg menghubungkan otot rangka dengan tulang.
TENDON
faal otot/ikun/2006
10
Struktur Otot Rangka
Otot
Serat otot rangka
mrpkn kumpulan
fasciculus
(sel otot
berbentuk silindris yg
diikat oleh jaringan
ikat).Seluruh serat otot
dihimpun menjadi satu
oleh jaringan ikat yg
disebut
epimysium
(fascia
).
faal otot/ikun/2006
11
Struktur Otot Rangka
Motor end plates
merupakan tempat inervasi ujung-ujung saraf pada otot.
Motor end plates
faal otot/ikun/2006
12
Struktur Otot Rangka
Serat otot
Unit struktural jaringan otot ialah serat otot. Serat otot rangka
berdiameter 0,01-0,1 mm dgn panjang 1-40 mm. Besar dan junlah
jaringan, terutama jaringan elastik, akan meningkat sejalan dengan
penambahan usia. Setiap 1 serat saraf dilapisi oleh jaringan elastik
tipis yg disebut
sarcolemma
. Protoplasma serat otot uang berisi
materi semicair disebut
sarkoplasma
. Di dalam matriks serat otot
terbenam unit fungsional otot berdiameter 0,001 mm yg disebut
miofibril
.
faal otot/ikun/2006
13
Struktur Otot Rangka
Serat otot (lanjutan)
Di bawah mikroskop, miofibril akan tampak spt pita gelap & terang
yang bersilangan. Pita gelap (
thick filament
) dibentuk oleh miosin,
dan pita terang (
thin filament
) dibentuk oleh aktin, troponin &
tropomiosin)
faal otot/ikun/2006
14
Struktur Otot Rangka
Retikulum sarkoplasma
Jejaring kantung dan tubulus yang terorganisir pada jaringan otot
disebut dgn retikulum sarkoplasma. Organel ini mirip dgn retikulum
endoplasma di sel lain. Retikulum sarkoplasma tdd tubulus-tubulus
yg sejajar dg miofibril, yg pd garis Z dan zona H bergabung
membentuk kantung (
lateral sac
) yang dekat dengan sistem tubulus
transversal (Tubulus T). Retikulum sarkoplasma mrpkn tempat
penyimpanan ion Ca
2+. Tubulus T mrpn saluran untuk berpindahnya
cairan yang mengandung ion.
Tubulus T dan retikulum sarkoplasma berperan dlm metabolisme,
eksitasi, dan kontraksi otot.
fa
a
l
o
to
t/
ik
u
n
/2
0
0
6
1
5
K
on
tr
a
ks
i–
R
el
a
ks
a
si
O
to
t
R
a
ng
ka
faal otot/ikun/2006
16
Kontraksi - Relaksasi Otot Rangka
Impuls listrik menyebar ke seluruh sel otot, sampai ke
miofibril melalui Tubulus T.
Impuls di Tubulus T menyebabkan ion Ca
2+
keluar
dari retikulum sarkoplasma.
Ion Ca
2+
yang sampai ke miofibril berikatan dengan
Troponin C.
Ikatan Ca
2+
- Troponin C menyebabkan tropomiosin
bergeser dan ‘binding site’ aktin untuk kepala miosin
yg ditempati tropomiosin terbuka.
faal otot/ikun/2006
17
Aktin berikatan dgn kepala miosin yg jg mengandung
ATP-ase yg memecah ATP menjadi ADP sehingga
menghasilkan energi untuk menggerakkan aktin ke
arah garis M. (Kontraksi)
Demikian seterusnya sampai impuls listrik berakhir
dan ion Ca
2+
dipompa kembali ke retikulum
sarkoplasma sehingga tdk terjadi ikatan ion Ca
2+
-troponin C dan terbukanya binding site untuk kepala
miosin pd aktin krn tertutup oleh tropomiosin.
(Relaksasi)
Kontraksi - Relaksasi Otot Rangka
fa
a
l
o
to
t/
ik
u
n
/2
0
0
6
1
8
K
on
tr
a
ks
i-R
el
a
ks
a
si
O
to
t
R
a
ng
ka
fa
a
l
o
to
t/
ik
u
n
/2
0
0
6
1
9
K
on
tr
a
ks
i-R
el
a
ks
a
si
O
to
t
R
a
ng
ka
faal otot/ikun/2006
20
Sumber energi otot
ATP + air --> ADP + asam fosfat + 1200 kal
Fosfokreatin + ADP --> kreatin + ATP
Oksidatif fosforilasi
40 ATP dari bahan dasar glukosa atau FFA.
Membutuhkan oksigen; butuh waktu lama.
Glikolisis
tanpa oksigen 4 ATP dan asam laktat; lebih cepat
faal otot/ikun/2006
21
Kelelahan
Saat melakukan aktifitas otot menggunakan
banyak energi dan oksigen
Kelelahan: otot, neuromuskular junction, sistem
saraf pusat
Sering terjadi karena kelelahan otot:
penumpukan asam laktat dan kehabisan energi
serta oksigen
Dikenal mekanisme hutang oksigen
faal otot/ikun/2006
22
lanjutan...
Oleh karena itu pada masa pemulihan
dibutuhkan oksigen untuk oksidasi asam
laktat menjadi asam piruvat, resintesis
fosfokreatin dan membentuk ATP cadangan
otot
faal otot/ikun/2006
23
Kemampuan adaptasi otot
Otot mampu beradaptasi
Latihan berlebih akan memperbanyak serta
memperbesar protein kontraktil
⇒
hipertropi
Penggunaan menurun akan mengurangi
protein kontraktil ⇒ mengecil (atropi)
faal otot/ikun/2006
24
Jenis-jenis kontraksi otot
Isotonik
- Proses kontraksi yang menyebabkan pemendekan
panjang otot
- Tonus otot tidak berubah
- Terjadi pemendekan sarkomer
- Misal pada saat menenkuk siku untuk mengangkat
beban
Isometrik
- Tidak ada pemendekan otot, tonus meningkat.
- Saat mendorong beban
faal otot/ikun/2006
25
Faktor penentu Tegangan Otot
1.
Jumlah serat yg berkontraksi
- jumlah unit motorik yg terlibat
- jumlah serat otot per unit motorik
- jumlah serat otot yg tersedia u/ kontraksi
(ukuran otot, adanya penyakit, tingkat pemulihan)
2.
Tegangan yg terjadi oleh setiap serat yg
berkontraksi
- frekuensi rangsangan
- panjang serat permulaan
- tingkat kelelahan (lama aktivitas, jenis serat: oksidatif/ glikolitik)
- ketebalan serat (jenis serat, pola aktivitas saraf, jumlah testosteron)
faal otot/ikun/2006
26
Kekuatan kontraksi
Jumlah unit motor neuron yang terlibat.
Gerakan halus hanya melibatkan sedikit unit
motor, dengan kontrol penuh.
Panjang awal otot, makin panjang makin
kuat kontraksi
Kelelahan
Ketebalan. Makin tebal makin kuat
faal otot/ikun/2006
27
Pengaturan gerakan motorik
Gerakan yang dihasilkan otot tergantung jumlah
impuls yang bersifat eksitatori dan inhibisi
Jika mekanisme inhibisi hilang
→
spastis (kaku)
Jika mekanisme eksitasi hilang
→
flaksid
(lemas)
Otot memiliki organ tendo golgi dan muscle
spindel
faal otot/ikun/2006
28
lanjutan...
Muscle spindel berada
ditengah-tengah gelendong
otot, bekerja jika otot terlalu
teregang.
Tendo golgi bekerja
sebaliknya. Terdapat pada
tendon. Jika kontraksi otot
berlebihan dan tendo
teregang
→
relaksasi otot
fa
a
l
o
to
t/
ik
u
n
/2
0
0
6
2
9
fa
a
l
o
to
t/
ik
u
n
/2
0
0
6
3
0
fa
a
l
o
to
t/
ik
u
n
/2
0
0
6
3
1
fa
a
l
o
to
t/
ik
u
n
/2
0
0
6
3
2
fa
a
l
o
to
t/
ik
u
n
/2
0
0
6
3
3
fa
a
l
o
to
t/
ik
u
n
/2
0
0
6
3
4
fa
a
l
o
to
t/
ik
u
n
/2
0
0
6
3
5
faal otot/ikun/2006
36
Sistem Saraf Otonom
Sistem saraf tepi yang mengatur
aktivitas otot jantung, otot polos, dan
kelenjar
Ciri:
1. Berfungsi scr otomatis & bekerja scr tak sadar
2. Mempersarafi semua organ dalam tubuh (viseral)
3. Menggunakan 2 neuron dan 1 ganglion untuk
menyampaikan 1 macam impuls
→
neuron praganglion (soma di SSP); neuron
postganglion (soma di ganglion/ luar SSP)
faal otot/ikun/2006
37
Sistem Saraf Otonom
Terdiri dari:
1.
Sistem saraf simpatis
2.
Sistem saraf parasimpatis
faal otot/ikun/2006
38
Sistem saraf Simpatis
Sebagian besar keluar dari bg tengah medula
spinalis, yaitu: bg torakal dan lumbal ⇒ torakolumbal
Ganglion terletak di dekat medula spinalis ⇒
ganglion paravertebralis
Neuron praganglion pendek; neuron postganglion
panjang
Neurotransmiter yang dilepaskan n. postganglion:
norepinefrin (NE)
Penting dalam respons
fight or flight
(stres, darurat)
Contoh: denyut jantung meningkat, dilatasi bronkus,
kerja sal.cerna menurun (motilitas menurun)
faal otot/ikun/2006
39
Sistem saraf parasimpatis
Beberapa keluar dari saraf kranial (n.vagus) dan
medula spinalis bgn sakrum ⇒ kraniosakral
Ganglion terletak di dekat atau di dalam organ ⇒
ganglion intramural
Neuron praganglion panjang, n. postganglion pendek
Neurotransmiter yang dikeluarkan n.postganglion:
asetilkolin (ACh)
Housekeeper division
→
penting dalam respons
tubuh saat relaks dan istirahat
Contoh: denyut nadi menurun, konstriksi bronkus,
aktivitas sal cerna meningkat
faal otot/ikun/2006
40
Perbandingan Sistem Saraf Motorik
Somatik & Otonom
Otot jantung, otot
polos, & kelenjar
Otot jantung, otot
polos, & kelenjar
Otot rangka
Efektor
Asetilkolin (ACh)
Norepinefrin (NE)
Asetilkolin (ACh)
Neurotransmiter n
postganglion
Saraf kranial dan
saraf spinal bg
sakrum
Saraf spinal bg
torakal & lumbal
Sebagian saraf
kranial & semua
saraf spinal
Lokasi serat saraf/
nervus
2 (n.praganglion
panjang &
n.postganglion
pendek)
2 (n.praganglion
pendek &
n.postganglion
panjang)
1
Jumlah neuron
Involunter
Involunter
Volunter/
involunter
Pengontrolan
Parasimpatis
Simpatis
Somatik
fa
a
l
o
to
t/
ik
u
n
/2
0
0
6
4
1
faal otot/ikun/2006
42
Pusat Pengontrolan Refleks Otonom
Bertingkat
≅
tingkatan SSP; makin tinggi letak pusat
pengontrolannya, makin kompleks respons refleks
yang dihasilkan
Refleks sederhana, spt: kontraksi otot polos kandung
kemih, pusatnya: medula spinalis
Refleks yang lebih kompleks, spt:
- pernapasan, tekanan darah, muntah; pusatnya:
medula oblongata
- pupil mengecil saat terkena cahaya, akomodasi
lensa mata; pusatnya: midbrain
- haus, lapar, pengaturan suhu; pusatnya:
hipotalamus
fa
a
l
o
to
t/
ik
u
n
/2
0
0
6
4
3
faal otot/ikun/2006
44
Outline
Mekanisme Kontraksi Otot Rangka
1.
Fungsi utama otot sbg penggerak tubuh mll kontraksi
serat otot yg menghasilkan kekuatan/ tegangan otot
(
muscle tension
)
2.
Anatomi mikroskopik otot hubungannya dg 3 unit
organisasi:
a. konduksi-sarkolema
b. kontrol-retikulum sarkoplasma
c. kontraksi-miofibril
3.
Dasar molekuler kontraksi otot: proses
sliding of
myofilaments
scr berulang pd keadaan cukup tersedia
ATP & ion Ca
4.
Metabolisme kontraksi otot
5.
Jenis serat otot serta perannya dalam gerakan tubuh
6.
