HAND OUT FISIOLOGI

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://fisiologi-dianhusada.blogspot.com/p/mekanisme-gerakan-tubuh.html

-          http://qenggi.blogspot.com/2011/06/fisiologi-sel-dan-jaringan.html

-         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

 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

B.    

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.

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

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

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