Download - 2.a. Kontraksi Otot Rangka
7/21/2019 2.a. Kontraksi Otot Rangka
http://slidepdf.com/reader/full/2a-kontraksi-otot-rangka 1/32
KONTRAKSI OTOT RANGKA
7/21/2019 2.a. Kontraksi Otot Rangka
http://slidepdf.com/reader/full/2a-kontraksi-otot-rangka 2/32
Kira-kira 40% seluruh tubuh terdiridari otot rangka dan 10% nya adalah
otot polos dan jantung.Anatomi Fisiologi Otot Rangka
Serat otot rangka
Semua otot rangka dibentuk sejumlahserat yang diameternya berkisar 10-80 mikrometer, masing-masing seratterbuat dari rangkaian subunit yang
lebih kecil.Sarkolema : embran sel dari seratotot yang disebut juga
membran plasma.
7/21/2019 2.a. Kontraksi Otot Rangka
http://slidepdf.com/reader/full/2a-kontraksi-otot-rangka 3/32
!ada ujung serat otot, lapisanpermukaan sarkolema bersatu dengan
serat tendon dan berkumpul menjadiberkas untuk membentuk tendon.
Miofbril, Filamen Aktin dan Miosin :io"bril terletak berdampingan memilikisekitar 1#00 "lamen miosin dan $000"lamen aktin yang merupakan molekulprotein polimer besar yang bertanggung
jaab untuk kontraksi otot.
7/21/2019 2.a. Kontraksi Otot Rangka
http://slidepdf.com/reader/full/2a-kontraksi-otot-rangka 4/32
Sarkoplasma
io"bril terpendam dalam serat otot di
dalam matrik. &ang terdiri dari unsurintraselular. 'airan sarkoplasmamengandung kalium, magnesium, fosfat,dan enzim protein dalam jumlah besar.
Retikulum Sarkoplasmik
(i dalam sarkoplasma juga terdapat
banyak retikulum endoplasma, yang didalam serat otot disebut retikulumsarkoplasmik. )etikulum ini mempunyaisusunan khusus yang penting dalam
pengaturan kontraksi.
7/21/2019 2.a. Kontraksi Otot Rangka
http://slidepdf.com/reader/full/2a-kontraksi-otot-rangka 5/32
Semakin cepat kontraksi otot semakinbanyak retikulum sarkoplasmik.
Mekanisme Umum Kontraksi Otot
Timbul dan berakhirnya kontraksi otot
terjadi dalam urutan berikut :1. Suatu potensial aksi berjalansepanjang sebuah sara* motoriksampai ke ujungnya pada serat otot.
+. !ada setiap ujung, sara* mensekresisubstansi neuro transmiter, yaitu
asetil kolin, dalam jumlah sedikit.
7/21/2019 2.a. Kontraksi Otot Rangka
http://slidepdf.com/reader/full/2a-kontraksi-otot-rangka 6/32
$. setilkolin bekerja pada areasetempat pada membran serat otot
untuk membuka banyak salurangerbang asetilkolin melalui molekulprotein dalam membran serat otot.
4. erbukanya saluran asetilkolinmemungkinkan sejumlah besar ionnatrium untuk mengalir kedalam
membran serat otot pada titikterminal sara*. !eristia inimenimbulkan potensial aksi dalamserat otot.
7/21/2019 2.a. Kontraksi Otot Rangka
http://slidepdf.com/reader/full/2a-kontraksi-otot-rangka 7/32
#. !otensial aksi berjalan disepanjangmembran serat otot dalam cara yang
sama seperti potensial aksi berjalan disepanjang membran sara*.
. !otensial aksi menimbulkan
depolarisasi membran serat otot dan juga berjalan secara dalam di dalamserat otot. !ada tempat dimanapotensial aksi menyebabkan retikulum
sarkoplasma melepaskan sejumlahbesar ion kalsium, yang telahdisimpan dalam retikulum, kedalam
mio"bril.
7/21/2019 2.a. Kontraksi Otot Rangka
http://slidepdf.com/reader/full/2a-kontraksi-otot-rangka 8/32
/. on kalsium menimbulkan kekuatanmenarik antara "lamen aktin dan
miosin, yang menyebabkan bergerakbersama dan menghasilkan proseskontraksi.
8. Setelah kurang dari satu detik, ionkalsium dipompa kembali kedalamretikulum sarkoplasma, tempat ion inidisimpan sampai potensial aksi otot
yang baru datang lagi. !engeluaranion kalsium dari mio"brilmenyebabkan kontraksi otot berhenti
7/21/2019 2.a. Kontraksi Otot Rangka
http://slidepdf.com/reader/full/2a-kontraksi-otot-rangka 9/32
! Sebagai Sumber nergi Kontraksi 2!eristia Kimia !ada !ergerakan
Kepala iosin.Sejumlah besar ! di pecahmembantu (! selama proses
kontraksi. Semakin hebat kerja yangdilakukan otot, semakin besar jumlah! yang dipecah, yang disebut “efek
fenn.”3erikut ini adalah perkiraan rangkaianperistia bagaimana hal diatas terjadi
7/21/2019 2.a. Kontraksi Otot Rangka
http://slidepdf.com/reader/full/2a-kontraksi-otot-rangka 10/32
1. Sebelum kontraksi mulai, kepala jembatan penyebrangan berikatandengan !. kti5itas !ase darikepala miosin segera memecah !tetapi meninggalkan hasil pemecahan,(! dan !i, terikat pada kepala dalamkeadaan ini, bentuk kepala memanjangsecara tegak lurus ke arah "lamen aktintetapi masih belum melekat pada aktin.
+. Selanjutnya komplek troponin 2
tropomiosin, berikatan dengan ionkalsium, bagian akti* pada "lamen aktinmenjadi tidak tertutup, dan kepalamiosin kemudian berikatan dengan
bagian ini.
7/21/2019 2.a. Kontraksi Otot Rangka
http://slidepdf.com/reader/full/2a-kontraksi-otot-rangka 11/32
$. katan antara kepala jembatanpenyebrangan dan bagian akti*
"lamen aktin menyebabkanperubahan kedudukan kepala, yaitukepala miring kearah lengan jembatan penyebrangan.Kedudukan ini memberikan 6poerstroke7 untuk menarik "lamen aktin.nergi yang mengakti*kan poer
stroke adalah energi yang disimpanolehperubahan bentuk pada kepalabila molekul ! dipecahkan
sebelumnya.
7/21/2019 2.a. Kontraksi Otot Rangka
http://slidepdf.com/reader/full/2a-kontraksi-otot-rangka 12/32
4. Sekali kepala jembatan penyebranganitu miring, keadaan ini menyebabkanpelepasan (! dan !i yang sebelumnya
melekat pada kepala pada tempatpelepasan (!, terikat molekul !yang baru. katan ini kemudianmenyebabkan terlepasnya kepala dari
aktin.#. Setelah kepala terpisah dari aktin,
sebuah molekul ! yang baru dipecahuntuk memulai siklus baru yang
menimbulkan poer stroke. rtinya,energi sekali lagi 6mengokang7 kepalakembali kedudukan tegak lurusnya dansiap untuk memulai siklus poer stroke
yang baru.
7/21/2019 2.a. Kontraksi Otot Rangka
http://slidepdf.com/reader/full/2a-kontraksi-otot-rangka 13/32
. Kemudian, bila kepala yang terkokangdisertai dengan energi simpanannya
yang berasal dari pemecahan !berikatan dengan bagian akti* yang barudari "lamen aktin, kepala menjadi
tidak terkokang dan sekali lagi
menyediakan poer stroke.
9adi, proses akan berlangsung terussampai "lamen aktin menarik membran
menyentuh ujung "lamen miosin atausampai beban pada otot menjadi terlalubesar untuk terjadinya tarikan lebihlanjut.
7/21/2019 2.a. Kontraksi Otot Rangka
http://slidepdf.com/reader/full/2a-kontraksi-otot-rangka 14/32
Pembentukan Energi Pada KontraksiOtot
3ial suatu otot berkontraksi melaansuatu beban, dikatakan otot inimelakukan kerja. :al ini berarti adaenergi yang dipindahkan dari otot
kebeban eksternal. (alam perhitunganmatematis, kerja ini dide"nisikan olehpersamaan
W ! " #
Keterangan ; < hasil kerja= < beban
( < jarak gerakan terhadap
beban
7/21/2019 2.a. Kontraksi Otot Rangka
http://slidepdf.com/reader/full/2a-kontraksi-otot-rangka 15/32
Sumber Energi Untuk KontraksiOtot
Kontraksi otot bergantung pada energiyang disediakan oleh !. Konsentrasi! yang terdapat didalam serat otot,kira-kira 4 milimolar, cukup untukmempertahankan kontraksi penuhhanya dalam 1-+ detik padakebanyakan otot. Setelah ! dipecah
menjadi (!, (! kemudianter*os*orilasi untuk membentuk !baru. erdapat bebrapa sumber energi
untuk proses *os*orilasi ini
7/21/2019 2.a. Kontraksi Otot Rangka
http://slidepdf.com/reader/full/2a-kontraksi-otot-rangka 16/32
$% Kreatinin Fos&at
katan *os*at berenergi tinggi dari
kreatinin *os*at memiliki jumlahenergi bebas sedikit lebih tinggi daripada yang dimiliki oleh ikatan !.!ecahnya kreatinin *os*at, dan
pelepasan energi menyebabkanterikatnya sebuah ion *os*at barupada (! untuk menyusun kembali
!. Karena jumlahnya hanya #> lebihbesar dari ! maka kontraksi ototmaksimal yang dapat dilakukannyapun terbatas hanya #-8 detik.
7/21/2019 2.a. Kontraksi Otot Rangka
http://slidepdf.com/reader/full/2a-kontraksi-otot-rangka 17/32
'% (likogen
?likogen dipecah secara en@imatikmenjadi asam piru5at dan asam laktat
yang berlangsung dengan cepat akanmembebaskan energi yang digunakanuntuk mengubah (! menjadi !.
(ua makna penting dari glikolisis ini
AB. ?likolisis dapat terjadi bahkantanpa oksigen
A3B. Kecepatan pembentukan ! oleh
proses glikolisis 1+ C kali kecepatanpembentukan ! bila makananselular bereaksi dengan oksigen.
7/21/2019 2.a. Kontraksi Otot Rangka
http://slidepdf.com/reader/full/2a-kontraksi-otot-rangka 18/32
?likosis hanya mampumempertahankan kontraksi ototmaksimum ± 1 menit
)% Metabolisme Oksidati&
:al ini berarti mengkombinasikan
oksigen dengan berbagai bahan
makanan selular untukmembebaskan !. =ebih dari D#%energi yang digunakan oleh ototuntuk kontraksi jangka panjang yangdipertahankan berasal dari sumberini. Entuk akti5itas otot maksimalyang berlansung sangat lama energi
yang terbesar datang dari lemak,
k i d k k i l
7/21/2019 2.a. Kontraksi Otot Rangka
http://slidepdf.com/reader/full/2a-kontraksi-otot-rangka 19/32
untuk periode kontraksi selama +sampai 4 jam, separuh dari energinyadatang dari glikogen yang disimpan.
Si*at yang khas kedutan isometrik. (ari tigaotot rangka
Ftot mata lama kontraksi 1G40 inidisebabkan agar mata dapat
mempertahankan "ksasi pada objek-objekspesi"k. Ftot gastriknemius lama kontraksi1G# detik, ini disebabkan karena agar dapatberkontraksi cukup cepat untuk
menghasilkan kecepatan yang cukup padapergerakan tungkai. Ftot soleus lamakontraksi 1G# detik, agar dapat menyokongtubuh terus menerus terhadap gaya
gra5itasi.
7/21/2019 2.a. Kontraksi Otot Rangka
http://slidepdf.com/reader/full/2a-kontraksi-otot-rangka 20/32
!erbedaan serat otot cepat dan ototlambat
Serat cepat 1. Kebanyakan berupa serat besar
+. )etikulum sarkoplasmik yang luas,sehingga dapat dengan cepat
melepaskan ion 'a HH
$. Sejumlah besar en@im glikolitik
4. Suplai darah yang tidak terlalu luas
karena metabolisme oksidati* tidakbegitu penting
#. =ebih sedikit mitokondria
7/21/2019 2.a. Kontraksi Otot Rangka
http://slidepdf.com/reader/full/2a-kontraksi-otot-rangka 21/32
Serat lambat
I Serat-seratnya lebih kecil
I (ipersara" oleh serat sara* yanglebih kecil
I Sistem pembuluh darah dan kapileryang lebih luas
I !eningkatan hebat pada jumlahmitokondria
I Serat-serat mengandung banyak
mioglobin, yang berguna untukmengangkut oksigen dan disimpanserta mepercepat transport oksigen
ke mitokondria.
! d t t l b t i l bi b
7/21/2019 2.a. Kontraksi Otot Rangka
http://slidepdf.com/reader/full/2a-kontraksi-otot-rangka 22/32
!ada otot lambat mioglobin berarnamerah sehingga dinamakan 6otot merah7.Sedangkan otot cepat kekurangan
mioglobin sehingga dinamakan 6otot putih7.
MEKA*+SME KO*RAKS+ OO RA*(KA
UNT !"T"#
Setiap motor neuron yang meninggalkanmedula spinalis akan mempersara" banyakmacam serat otot, jumlahnya bergantung
pada jenis otot. Semua serat otot yangdipersara" oleh satu serat sara* motordisebut “unit motor”.
7/21/2019 2.a. Kontraksi Otot Rangka
http://slidepdf.com/reader/full/2a-kontraksi-otot-rangka 23/32
$"NT#%$S "T"T &%'% $($U%T%N )%N*+(#+('%+('% SU!%S $($U%T%N
Sumasi berarti penjumlahan kontraksikedutan otot-otot untuk meningkatkanintensitas seluruh kontraksi otot. Sumasiterjadi dalam dua cara
1. (engan meningkatkan jumlah unitmotor yang berkontraksi secarabersama-sama, yang disebut “sumasiserat multipel”.
+. (engan meningkatkan *rekuensikontrasksi, yang disebut “sumasifrekuensi” dan dapat menimbulkantetanisasi.
&(#U+%-%N $($U%T%N &%'% !U%
7/21/2019 2.a. Kontraksi Otot Rangka
http://slidepdf.com/reader/full/2a-kontraksi-otot-rangka 24/32
&(#U+%-%N $($U%T%N &%'% !U%T!+UN)% $"NT#%$S”(/($ T%N**%”
3ila sebuah otot mulai berkontraksi
sesudah lama beristirahat, kekuatankontraksi permulaan mungkin C darikekuatan, dan kemudian meningkathingga garis mendatar, suatu *enomena
yang disebut 6e*ek tangga7. :al inikemungkinan disebabkan peningkatanpelepasan ion kalsium dari sitosol akibatpelepasan ion yang semakin banyak dari
retikulum sarkoplasmik pada setiappotensial aksi otot, dan kegagalan untukmenangkap kembali ion ini dengansegera.
7/21/2019 2.a. Kontraksi Otot Rangka
http://slidepdf.com/reader/full/2a-kontraksi-otot-rangka 25/32
$((%-%N "T"T
Kontraksi otot yang kuat dan lama
mengakibatkan kedaan yang dikenalsebagai kelelahan otot. Kelelahan ototmeningkat hampir berbanding langsung
dengan kecepatan penurunan glikogen.3eberapa *aktor juga menyebabkankelelahan otot adalah ketidak mampuanproses kontraksi dan metabolik serat-
serat otot, penurunan penyebaran sinyalsara* melalui hubungan neuromuskular,serta hambatan aliran darah yang
menuju otot yang sedang berkontraksi.
7/21/2019 2.a. Kontraksi Otot Rangka
http://slidepdf.com/reader/full/2a-kontraksi-otot-rangka 26/32
SST(! &(N*UN*$T TU+U-
Sistem pengungkit tubuh bergantung
pada 1. !engetahuan tentang tempat-tempat
insersi otot
+. 9araknya dari *ulkrum pengungkit$. !anjang lengan pengungkit
4. !osisi pengungkit
“S$%& &"SS” SU%TU +%*%N TU+U-
7/21/2019 2.a. Kontraksi Otot Rangka
http://slidepdf.com/reader/full/2a-kontraksi-otot-rangka 27/32
“S$%& &"SS” SU%TU +%*%N TU+U- %$+%T $"NT#%$S "T"T"T"T %NT%*"NS &%'% SS% S(N' )%N*
+(#%0%N%N 1 “ KFKJS” "T"T %NT%*"NS
Sebenarnya seluruh gerakan tubuh
disebabkan oleh kontraksi otot-ototantagonis pada sisi sendi yangberlaanan yang berlangsung bersama-
sama. Kedaan ini disebut koakti5itasdari otot antagonis, dan dikendalikanoleh mekanisme motorik otak dan
medula spinalis.
&(N*U+%-%N +(NTU$ "T"T UNTU$
7/21/2019 2.a. Kontraksi Otot Rangka
http://slidepdf.com/reader/full/2a-kontraksi-otot-rangka 28/32
&(N*U+%-%N +(NTU$ "T"T UNTU$&(N)(SU%%N /UN*S
Semua otot tubuh secara terus-menerus
dibentuk kembali utnutk menyesuaikan*ungsi-*ungsi yang dibutuhkan olehnya,baik berlangsung cepat atau dalambeberapa minggu. Secara normalprotein kontraktil otot dapat digantisecara total sesingkat + minggu.
-&(#T#"& "T"T '%N %T#"& "T"T
3ila masa total suatu otot menjadimembesar, peristia ini disebut“hipertro2 otot”. 3ila masanya menurundisebut “atropi otot”.
7/21/2019 2.a. Kontraksi Otot Rangka
http://slidepdf.com/reader/full/2a-kontraksi-otot-rangka 29/32
:ipertropi otot disebabkan meningkatnya jumlah "lamen aktin dan miosin dalam
setiap serat otot. !eristia ini biasanyaterjadi sebagai respon terhadap suatukontraksi otot yang berlangsung padakekuatan maksimal atau hampir
maksimal bila suatu otot tidak digunakandalam aktu yang lama kecepatanpengahancuran protein kontraktil juga
jumlah mio"bril yang timbul akanlangsung lebih cepat daripada kecepatanpenggantiannya,karena itu terjadi atropi.
7/21/2019 2.a. Kontraksi Otot Rangka
http://slidepdf.com/reader/full/2a-kontraksi-otot-rangka 30/32
&(N(NTU%N &%N3%N* "T"T
9ika otot diregangkan hingga
panjangnya melebihi normal, dapatterjadi hipertropi jenis lain,inidisebabkan bertambahnya sarkomer-sarkomer pada ujung-ujung serat otottempat otot melekat pada tendon.
-&(#&%S% S(#%T "T"T
!ada pembentukan kekuatan ototyang kuat ekstrem, selain proseshipertropi serat, telah diamati terjadi juga peningkatan serat otot yang
sesungguhnya.
7/21/2019 2.a. Kontraksi Otot Rangka
http://slidepdf.com/reader/full/2a-kontraksi-otot-rangka 31/32
&(N*%#U- '(N(#4%S "T"T
3ila suatu otot kehilangan suplai
sara*nya, otot itu tidak lagi menerimasinyal kontraksi. (alam dua bulansegera mulai terjadi atropi otot,bila lebihdari $ bulan kemampuan *ungsional otot
menurun dan setelah 1 sampai + tahuntidak lagi terjadi pengembalian *ungsi.!ada tahap akhir atropi sebagian besar
otot akan dirusak dan digantikan jaringan "brosa dan cenderungmemendek selama berbulan-bulan yangdisebut kontraktur.
7/21/2019 2.a. Kontraksi Otot Rangka
http://slidepdf.com/reader/full/2a-kontraksi-otot-rangka 32/32
#*"# !"#TS
3erapa jam setelah kematian, semua
otot tubuh masuk kedalam keadaankontraktur yang disebut 6rigor mortis7yaitu otot berkontraksi dan menjadikaku meskipun tidak terdapat potesialaksi. Kekakuan ini terjadi oleh karenahilangnya semua !, yang dibutuhkanuntuk menyebabkan pemisahan
jembatan penyebrangan dari "lamenaktin selama proses relaksasi.