HAND OUT
Mata Kuliah : Fisiologi
Kode Mata Kuliah : BD. 202
Topik : Perbedaan 3 Fungsi
Otot
Sub Topik : 1. Otot Kerangka
2. Otot Jantung
3. Otot Polos
Waktu : 1 X 60
menit
Dosen :
Setelah mengikuti
pembelajaran ini, mahasiswa dapat :
1.
Menjelaskan
pendidikan lanjut bagi Bidan
2.
Menjelaskan
job fungsional Bidan
3.
Menjelaskan
prinsip pengembanga karir Bidan dikaitkan dengan peran, tugas dan tanggung
jawab Bidan
SUMBER PUSTAKA
-
http://fi2nnur.blogspot.com/
BAHAN DAN SUMBER
·
Hand
out
·
OHP/JHT
·
White
Board
|
Perbedaan 3 Fungsi Otot
A. Macam
& Fungsi Otot - Otot-otot
Otot merupakan alat gerak aktif. Otot mempunyai tiga
kemampuan spesifik berikut.
1. Kemampuan untuk memendek (berkontraksi) disebut kontratibilitas
1. Kemampuan untuk memendek (berkontraksi) disebut kontratibilitas
2. Kemampuan untuk melakukan gerakan kebalikan
dari gerakan yang ditimbulkan saat
kontraksi otot disebutekstensibilitas.
3.
Kemampuan untuk kembali ke ukuran semula setelah kontraksi atau ekstensi
disebut elastisitas. Saat otot kembali ke ukuran semula, otot disebut dalam
keadaan relaksasi. Berdasarkan jenisnya, otot terbagi menjadi tiga macam, yaitu
otot jantung, otot lurik, dan otot polos. Lakukanlah eksperimen berikut untuk
mengetahui perbedaan struktur masing-masing otot
1. Otot Rangka
Otot lurik atau otot rangka membentuk daging pada binatang.
Dalam keadaan segar berwarna merah muda, sebagian disebabkan pigmen di dalam
serat-serat ototnya dan sebagian lagi disebabkan kayanya jaringan itu akan
pembuluh-pembuluh darah, tetapi ada variasi warnanya dan dikenal otot “merah”
dan otot “putih”. Tiap serat atau sel otot berbebtuk silindris panjang dan
berinti banyak. Ujung-ujungnya meruncing atau agak membulat pada perbatasan
otot dan tendo. Otot rangka berkontraksi lebih cepat daripada otot polos.
Tiap serabut otot diseputi oleh jaringan pengikat yang disebut endomisium. Beberapa serabut otot bergabung membentuk berkas otot atau fasikulus, yang diseliputi oleh jaringan pengikat pirimisium. Beberapa berkas otot bergabung membentuk gumpal otot, yang diselaputi oleh jaringan pengikat epimisium. Dalam selaput otot terdapat serabut kolagen, serabut elastis dan fibroblas dan pembuluh darah.
Tiap serabut otot diseputi oleh jaringan pengikat yang disebut endomisium. Beberapa serabut otot bergabung membentuk berkas otot atau fasikulus, yang diseliputi oleh jaringan pengikat pirimisium. Beberapa berkas otot bergabung membentuk gumpal otot, yang diselaputi oleh jaringan pengikat epimisium. Dalam selaput otot terdapat serabut kolagen, serabut elastis dan fibroblas dan pembuluh darah.
Struktur Halus Miofibril yang terlihat sebagai benang-benang panjang dengan diameter 1-3 mikrometer dibawah mikroskop cahaya, terdiri satuan-satuan yang lebih kecil “ miofilamen”. Ada dua macam ukuran yaitu
a. Filamen yang lebih tebal,
mengandung myosin, garis tengah sekitar 12-15 nm denagan panjang 1,5 mikrometer
dan menempati bagian tengah sarkomer membentuk pita A
b. Filamen tipis, mengandung aktin,
garis tengah 5 nm, dan panjang sekitar 1 mikrometer dan terikat pada kedua
belah garis
c. Filamen menengah (intermediate) (10 nm) membentuk
jarring-jaring luar
d. Filamen tranversal, filamen
berbebtuk kberkas halus menghubungkan miofibril-miofibril berdekatan berjalan
antara garis-garis 2 dan garis-garis
Membran Sarkolema
terdiri atas membran plasma sel otot itu yang dilapisi oleh suatu lamina basal
halus yang ekstraseluler, serta sedikit miofibril kolagen. Retikulum endoplasma
yang agranuler sangat banyak dan merupakan suatu sistem tubuli dan sistem
bermembran yang sambung-menyambung membentuk selubung di sekitar miofibril.
Sarkopolasma memilki banyak sarkosom yang besar dan penuh dengan Krista
terdapat di bawah sarkolema.
2. Otot Jantung
Otot jantung bersifat lurik dan invalunter berkontraksi
secara ritmis dan automatis. Mereka hanya terdapat pada miokard (lapisan otot
pada jamtung) dan pada pembuluh darah yang besar yang secara langsung
berhubungan dengan jantung. Pada daerah khusus yang disebut diskus
interkalaris. Setiap sel mempunyai panjang sekitar 1x00micrometer dan panjang
15 micrometer, ujungnya terbelah dua yang terletak pada sel yang berdekatan.
Serat otot jantung dibungkus suatu sarkolema tipis mirip yang terdapat pada
otot rangka, dan sarkoplasma yang penuh mitokondria. Miofibril-miofibril
terpisah oleh deretan mitokondria yang mengakibatkan gambaran gurat-gurat
memanjang yang nyata. Gambaran lurik melintang pada miofibril, dengan
guarat-gurat A,1,2,N dan M sebagaimana pada otot rangka juga nyata tetapi
guratnya tidak sejelas terdapat pada otot rangka . Intinya lonjong panjang dan
terdapat di tengah serat diantara miofibril-miofibril yang divergen. Sekitar
inti terdapat daerah sarkoplasma berbentuk gelandong dengan banyak mitokondria.
a. Struktur Halus
Miofilamen
yang mengandung aktin dan myosin terdapat pada rangka dan memperlihatkan susunan
yang sama. Walaupun tidak banyak, miofilamen hanya terbatas pada sel-sel otot
itu sendiri dan tidak mengalami batas sel. Pengelompokan miofilamen menjadi
miofibril tidak sempurna seperti pada otot rangka dan potongan melintang
memperlihatkan miofibril-miofibril yang dikelilingi oleh sarkoplasma dan RE.
Diskus interkalaris merupakan batas sel yang khusus pada garis-garis. Bila dua
sel dapat dipisahkan pada diskus ini, maka permukaan sel yang berhadapan akan
memperlihatkan gambaran yang kompleks berupa papilla dan tonjolan-tonjolan.
b. Kontraks
Sejak
permulaan kehidupan embrional, terjadi kontraksi miogenik spontan pada sel-sel
otot jantung. Di beberapa bagian jantung dewasa, sel-sel otot jantung mengalami
modifikasi dan membentuk sistem hantar rangsang yangmengandung denyut jantung.
Rambatan rangsang terjadi dari sel otot jantung ke sel lain melalui nucleus.
Sel-sel miokard atrium berbeda dari sel miokard ventrikel. Sel atrium lebih
kecil dengan sistem T yang kurang berkembang.
c. Regenerasi
Otot jantung
lebihtahan terhadap trauma bila dibandingkan dengan otot jenis lainnya, tetapi
hampir tidak ada tanda regenerasi setelah terjadinya suatu cedera. Otot jantung
yang rusak diperbaiki dengan meninggalkan suatu jaringan parut.
Gambar Otot jantung
3. Otot Polos
Jenis otot
ini disebut juga sebagai otot tidak lurik atauotot involunter. Otot polos
terutama terdapat pada bagian visceral, membentuk bagian yang kontraktil pada
dinding saluran cerna sejak pertengahan esophagus sampai ke anus, termasuk saluran-saluran
keluar kelenjar yang berhubungan dengan sistem ini. Terdapat juga pada sistem
pernafasan, sistem reproduksi, pada arteri dan vena, pembuluh limfe, dan dari
visera berongga. Seart otot polos dalam keadaan relaksasi merupakan sel
panjang, berbentuk gelondong, meruncing di kedua ujungnya dan mempunyai bagian
tengah yang lebih lebar, tempat letak intinya. Ukuran tergantung tempatnya dari
20 micrometert pada pembuluh darah sampai 0,005 mm dalam rahim wanita hamil.
a. Struktur Halus
Dalam
sarkoplasma sekitar inti, khususnya pada kutub, terdapat mitokondria, sejumlah
elemen dari Retikulum granular dan ribosom-ribosom bebas, suatu aparat golgi
kecil, glikogen dan sesekali titik-titik lipid. Sisa sarkoplasma terutama
mengandung miofilamen tebal dan tipis dengan perbandingan yang lebih banyak.
Sarkolema sebesar 7 nm, diluarnya dilapisi suatu lamina basal, serat-serat
retikular dan elastin mengisi celah-celah interseluler sempit.
b. Kontraksi
Dapat
dikatakan satuan kontraktil otot polos adalah sel dan bukan sarkomer (yang
tidak ada) rupanya “attachment plaque”. Pada sarkolema dan mpadat sel (dense
bodies) dalam sarkoplasma dihubungkan oleh berkas-berkas filamen menengah
dengan garis tengah 10 nm, membentuk suatu rangka atau kerangka dalam sev.
Badan padat mengandung alfa aktinin, suatu protein yang dapat pada garis-garis
yang menjadi tempat perlekatan miofilamen tipis. Kekuatan kontraksi dihasilkan
oleh mekanisme filamen yang bergeser antara miofilamen tebal dan tipis dan
diteruskan oleh badan padan padat kerangka bsev yang terdiri dari
filamen-filamen 10 nm, untuk memendekkkan panjang sel.
c. Regenerasi
c. Regenerasi
Sebagian
besar otot polos dibentuk melalui perkembangan sel-sel mesenkim, walaupun yang
terdapat pada iris berasal dari ectoderm. Dalam hubungan dengan beberapa
kelenjar dan saluran keluarganya seperti kelenjar-kelenjar liur, kelenjar
keringat, dan kelenjar lakrimal, ada sel-sel dengan banyak cirri khas otot
polos yang berkembang dari ectoderm dan sel mioepitel. Sel otot polos dapat
bertambah ukurannya akibat rangsangan fisiologis (dalam rahim selama kehamilan)
dan akibat rangsangan patologis (dalam arteriol pada hipertensi) tyerutama oleh
bertambah besarnya masing-masing sel otot.
Perbedaan antara Otot Polos dan Serat Kolagen
Perbedaan antara Otot Polos dan Serat Kolagen
Salah
satru kesulitan yang paling umum dalam mempelajari jaringan adalah membedakan
otot polos dan jaringan ikat padat. Serat-serat otot bersifat seluler dan
umumnya terpulas lebih jelas dengan eosin daripada serat-serat kolagen. Intinya
terdapat di dalam serat, mungkin berkeriput, dan lebih besar inti fibroblas
yang terdapat diantara serat-serat kolagen.
Gambar otot Polos
B. Yang
Berperan Dalam Kontraksi Otot
1.
Aktin dan Miocin
Rayment, Holden, dan Ronald Milligan
telah memformulasikan suatu model yang dinamakan kompleks rigor terhadap kepala
S1 miosin dan Faktin. Mereka mengamati kompleks tersebut melalui mikroskopi
elektron. Daerah yang mirip bola pada S1 itu berikatan secara tangensial pada
filamen aktin pada sudut 45o terhadap sumbu filamen. Sementara itu, ekor S1
mengarah sejajar sumbu filamen. Relasi kepala S1 miosin itu nampaknya
berinteraksi dengan aktin melalui pasangan ion yang melibatkan beberapa residu
Lisin dari miosin dan beberapa residu asam Aspartik dan asam Glutamik dari
aktin.
Kepala-kepala
Miosin “berjalan” sepanjang filamen-filamen aktin Hidrolisis ATP dapat dikaitkan dengan model
pergeseran-filamen. Pada mulanya, kita mengasumsikan jika cross-bridges miosin
memiliki letak yang konstan tanpa berpindah-pindah, maka model ini tak dapat
dibenarkan. Sebaliknya, cross bridges itu harus berulangkali terputus dan
terkait kembali pada posisi lain namun masih di daerah sepanjang filamen dengan
arah menuju disk Z. Melalui pengamatan dengan sinar X terhadap struktur filamen
dan kondisinya saat proses hidrolisis terjadi, Rayment, Holden, dan Milligan
mengeluarkan postulat bahwa tertutupnya celah aktin akibat rangsangan (berupa
ejeksi ADP) itu berperan besar untuk sebuah perubahan konformasional (yang
menghasilkan hentakan daya miosin) dalam siklus kontraksi otot. Postulat ini
selanjutnya mengarah pada model “perahu dayung” untuk siklus kontraktil yang
telah banyak diterima berbagai pihak.
Pada
mulanya, ATP muncul dan mengikatkan diri pada kepala miosin S1 sehingga celah
aktin terbuka. Sebagai akibatnya, kepala S1melepaskan ikatannya pada aktin.
Pada tahap kedua, celah aktin akan menutup kembali bersamaan dengan proses
hidrolisis ATP yang menyebabkan tegaknya posisi kepala S1. Posisi tegak itu
merupakan keadaan molekul dengan energi tinggi (jelas-jelas memerlukan energi).
Pada tahap ketiga, kepala S1 mengikatkan diri dengan lemah pada suatu monomer
aktin yang posisinya lebih dekat dengan disk Z dibandingkan dengan monomer aktin
sebelumnya. Pada tahap keempat, Kepala S1 melepaskan Pi yang mengakibatkan
tertutupnya celah aktin sehingga afinitas kepala S1 terhadap aktin membesar.
Keadaan itu disebut keadaan transien. Selanjutnya, pada tahap kelima,
hentakan-daya terjadi dan suatu geseran konformasional yang turut menarik ekor
kepala S1 tadi terjadi sepanjang 60 Angstrom menuju disk Z. Lalu, pada tahap
akhir, ADP dilepaskan oleh kepala S1 dan siklus berlangsung lengkap.
Jaringan
otot tersusun atas sel-sel otot yang fungsinya menggerakkan organ-organ tubuh.
Kemampuan tersebut disebabkan karena jaringan otot mampu berkontraksi.
Kontraksi otot dapat berlangsung karena molekul-molekul protein yang membangun
sel otot dapat memanjang dan memendek.
2. Teori Kontraksi Oot
a. Sewaktu serat otot rangka berada
dalam keadaan istirahat maka kepala miosin dihambat untuk berikatan dengan
filamen aktin.
b. Tanpa mengikat aktin, ATP miosin tdk
dapat diuraikan dan otot tidak berkontraksi.
c. Kepala miosin dihambat untuk
berikatan dengan molekul aktin karena adanya dua protein lain yang membentuk
filamen tipis : tropomiosin dan troponin.
d. Tropomiosin diperkirakan terletak
diatas molekul aktin pada keadaan istirahat dan menghambat pengikatan jembatan
silang miosin suatu tempat diaktin.
e. Troponin melekat kemolekul aktin dan
tropomiosin serta troponin juga memilki tempat ikatan untuk kalsium.
f. Bila konsentrasi kalsium intrasel
meningkat maka akan berikatan dengan troponin sehingga terjadi pergesaran
posisi troponin pada molekul tropomiosin yang menyebabkan pergeseran posisi
tropomiosin terhadap aktin. Hal ini menyebabkan terbukanya tempat aktif
untuk mengikat miosin sehingga terjadi pengikatan miosin dengan tempat aktif
aktin dan ATPase miosin diaktifkan dan ATP diuraikan untuk menghasilkan energi
sehingga jembatan silang terayun. Spsbils jembatan silang terayun maka
filamen-filamen bergeser satu sama lain yang menyebabkan otot
berkontraksi
g. Semakin banyak jumlah jembatan
silang yang berhubungan dan terayun pada suatu saat maka semakin besar tegangan
yang dihasilkan oleh otot
h. Setelah setiap ayunan jembatan
silang maka molukel ADP dibebaskan dari miosin yang memungkinkan molukel ATP
kedua berikatan dengan miosin.
i.
Sewaktu
ATP baru terikat maka jembatan silang dibebaskan dari aktin.
j.
Apabila
kalsium intrasel masih tetap tinggi maka ATP baru akan diuraikan dan jembatan
silang kembali terayun.
k. Penggabungan eksitasi-kontraksi
terjadi apabila konsentrasi kalsium intrasel meningkat dari konsentrasi molar
istirahat sebesar kurang dari 10-7 menjadi 10-5
l.
Selama
potensial aksi yang lazim, konsentrasi kalsium adalah sekitar 2 x 10-4
molar, sekitar 10 kali kadar yang diperlukan untuk kontraksi maksimun otot.
3. Isomatrik
Isomatrik
Adalah kontraksi dimana terjadi ayunan jembatan silang dan terbentuk tegangan,
tanpa pemendekan otot
Terjadi
sewaktu mencoba mengangkat suatu beban yang memerlukan tegangan yang lebih
besar daripada tegangan yang ia hasilkanTidak terjadi kerja mekanis, tegangan
terbentuk tetapi otot tidak memendek.
4. Isotonik
Terjadi
saat memendek karena mengangkat beban tetap.
Contoh:
mengangkat berat Sebagian besar kontraksi otot mencakup periode isotonik dan
isometrik