2.1
Macam-macam Otot dan Fungsinya
2.1.1
Otot Rangka
Otot
rangka merupakan penyusun organ utama pada jaringan otot rangka, meskipun
organ-organ tersebut juga terdiri dari jaringan ikat, saraf dan pembuluh darah.
Setiap sel dalam jaringan otot rangka merupakan satu serabut otot yang disebut
miofibril. Serabutnya merupakan serabut panjang dengan ukuran lebih besar dari
0,3 m (lebih besar dari serabut otot), berbentuk silindris, lurik, mempunyai
inti banyak. Baik secara langsung maupun tidak langsung otot rangka berlekatan
pada tulang. Fungsi otot rangka adalah sebagai berikut (Martini dan Nath,
2009).
· Menggerakkan
tulang, otot rangka berkontraksi dengan menarik tendon dan menggerakkan tulang.
Rentang efek dari pergerakan sederhana adalah merentangkan tangan atau
bernapas, hingga pergerakan koordinasi yang tinggi seperti berenang,
berselancar dan sebagainya.
· Stabilisasi
posisi tubuh, tegangan pada otot rangka dapat mempertahankan posisi tubuh ̶
contohnya memegang kepala ketika sedang membaca buku atau menyeimbangkan berat
tubuh ketika berjalan. Tanpa aktivitas otot yang konstan, kita tidak bisa duduk
atau berdiri tegak.
· Mendukung
jaringan yang halus, abdominal dan rongga dasar pelvic terdiri dari lapisan oto
rangka. Otot rangka mendukung berat organ dalam dan melindungi jaringan
internal dari luka.
· Penjaga
pintu masuk dan keluar, pembukaan sistem pencernaan dan urinari dikelilingi
oleh otot rangka. Otot ini menyediakan control intensif pada proses menelan,
buang air besar dan buang air kecil.
· Menjaga
temperatur tubuh, kontraksi otot memerlukan energy dan beberapa energy yang
digunakan tubuh dikonversikan dalam bentuk panas. Panas dihasilkan oleh kerja
otot yang menjaga temperatur tubuh dalam rentang normal.
· Menyimpan
cadangan nutrisi, ketika akibat proses diet tidak mencukupi kebutuhan protein
atau kalori, kontraktil protein pada otot rangka dipecah dan asam amino
dibebaskan ke dalam sirkulasi. Beberapa asam amino ini digunakan oleh hati
untuk menyentesis glukosa dan yang lainnya digunakan untuk menyediakan energi
(Martini dan Nath, 2009).
2.1.2 Otot Jantung
Seperti
fiber otot rangka, sel oto jantung juga terdiri dari myofibril dan terdapat
banyak sakromer lurus. Tetapi otot ini pendek, bercabang, lurik, mempunyai inti
tunggal, berhungan satu dengan yang lain dengan keping interkalar. Fungsi dari otot jantung adalah sebagai berikut
(Martini dan Nath, 2009).
· Jaringan
otot jantung berkontraksi di bawah sadar dan disebut bekerja secara otomatis.
Waktu kontaksi secara normal ditentukan oleh sel pacemaker.
· Persyarafan
oleh sistem saraf dapat mengubah ketetapan kecepatan oleh sel pecemaker dan mengatur jumlah tegangan
selama berkontraksi.
· Sel
otot jantung berkontraksi sepuluh kali lebih lama dari fiber otot rangka. Otot
ini juga mempunyai periode tahan napas yang lama dan tidak mudah lelah.
· Sifat
membran plasma otot jantung berbeda dari membran plasma otot rangka. Hal ini
mengakibatkan setiap individu tidak dapat merasakan gerakan gelombang summasi, dan jaringan otot
jantung tidak dapat menghasilkan kontraksi tetanus. Ini merupakan perbedaan
penting karena jantung yang menahan kontraksi tetanus tidak dapat memompa darah
(Martini dan Nath, 2009).
2.1.3 Otot Polos
Jaringan
otot polos berbentuk spindel, ukuranya pendek, polos, dan mempunyai inti
tunggal ditengah. Otot polos mengelilingi pembuluh darah dan organ vital
lainnya. Otot polos yang mengelilingi pembuluh darah ini mengatur aliran darah
hingga ke permukaan dermis sehingga ia mengoordinasikan sistem integumen. Otot
polos tersebut mengontrol distribusi darah dan berperan terhadap regulasi
tekanan darah sehingga ia dapat dikatakan juga ikut berperan penting pada
sistem kardiovaskuler (Martini dan Nath, 2009).
Otot
polos berkontraksi atau berelaksasi dengan mengubah diameter lintasan respirasi
dan meubah resistensi aliran udara, sehingga otot polos berperan pada sistem
respirasi. Luas lapisan otot polos pada dinding sistem pencernaan memainkan
peranan penting selama perpindahan makanan yang dicerna. Otot polos pada
dinding kandung empedu berkontraksi untuk mensekresikan empedu dalam sistem
pencernaan (Martini dan Nath, 2009).
Jaringan
otot polos pada dinding pembuluh darah yang kecil mengubah laju filtrasi pada
ginjal. Lapisan otot polos pada dinding ureter mentransportasikan urin ke
kandung kemih. Kontraksi ini menyebabkan unrin untuk dikeluarkan dari tubuh
sehingga otot polos juga ikut berperan pada sistem urinary. Peran otot polos
pada sistem reproduksi dapat membantu perpindahan sperma pada jalur reproduksi
laki-laki dan menyebabkan keluarnya kelenjar sekresi dari kelenjar aksesori.
Pada wanita, lapisan otot polos membantu perpindahan oosit dan sperma (dari
laki-laki) pada jalur reproduksi. Otot ini juga berkontraksi pada dinding
uterus untuk mengeluarkan janin pada proses persalinan (Martini dan Nath,
2009).
2.2
Kontraksi dan Relaksasi Otot
Timbul dan berakhirnya kontraksi
otot terjadi dalam urutan sebagai berikut:
1.
Potensial aksi berjalan sepanjang sebuah
saraf motorik sampai ujung serat saraf.
2.
Setiap ujung saraf menyekresi substansi
neurotransmitter yaitu asetilkolin dalam jumlah sedikit.
3.
Asetilkolin bekerja untuk area setempat
pada membrane serat otot guna membuka saluran asetilkolin melalui
molekul-molekul protein dalam membrane serat otot.
4.
Terbukanya saluran asetilkolin
memungkinkan sejumlah besar ion natrium mengalir kebagian dalam membrane serat
otot pada titik terminal saraf. Peristiwa ini menimbulkan potensial aksi serat
saraf.
5.
Potensial aksi berjalan sepanjang
membrane saraf otot dengan cara yang sama seperti potensial aksi berjalan
sepanjang membran saraf.
6.
Potensial aksi akan menimbulkan
depolarisasi membran serat otot, berjalan dalam serat otot ketika potensial
aksi menyebabkan reticulum sarkolema melepas sejumlah ion kalsium, yang
disimpan dalam reticulum ke dalam myofibril.
7.
Ion kalsium menimbulkan kekuatan menarik
antara filament aktin dan miosin yang menyebabkan bergerak bersama-sama
menghasilkan kontraksi.
8.
Setelah kurang dari satu detik kalsium
dipompakan kembali kedalam retikulum sarkoplasma tempat ion-ion disimpan sampai
potensial aksi otot yang baru lagi (Syaifuddin, 2006).
Relaksasi terjadi jika ion-ion
Ca2+ dipompa lagi masuk kedalam reticulum sarkoplasma secara
transport aktif dengan bantuan ATP. Hal ini mengakibatkan binding site aktin kembali tertutupi oleh tropomiosin dan cross bridge tidak dapat terjadi. Pada
keadaan relaksasi ujung-ujung filamen aktin berasal dari dua lempeng saling
tumpang tindih satu sama lainnya. Pada waktu yang bersamaan menjadi lebih dekat
pada filament miosin, tumpang tindih satu sama lain secara meluas. Lempeng ini
ditarik oleh filamen sampai ke ujung miosin. Selama kontraksi kuat, filamen
aktin dapat ditarik bersama-sama, begitu eratnya sehingga ujung filamen miosin
melekuk. Kontraksi otot terjadi karena mekanisme pergeseran filament
(Syaifuddin, 2006).
Kekuatan mekanisme di
bentuk oleh interaksi jembatan penyebrangan dari filamen miosin dengan filamin
aktin. Bila sebuah potensial aksi berjalan ke seluruh membran serat otot akan
menyebabkan reticulum sarkoplasmik melepaskan ion kalsium dalam jumlah besar
yang dengan cepat menembus myofibril (Syaifuddin, 2006).
Proses yang menimbulkan
pemendekan unsur kontraktil di dalam otot merupakan peluncuran filament
(serabut/benang halus) tipis di atas filament tebal, karena otot memendek maka
filamen tipis dari ujung sarkomer (kontraktil dari myofibril) saling mendekat,
saat pendekatan filamen ini tumpang tindih. Peluncuran salama kontraksi otot
dihasilkan oleh pemutusan dan pembentukan kembali hubungan antara aktin
(protein myofibril) dan miosin (protein globulin) menghasilkan gerakan selama
kontraksi cepat. Sumber kontraksi cepat otot adalah ATP, hidrolisis ikatan
antara gugusan fosfat. Senyawa ini berhubungan dengan pelepasan tenaga dalam
jumlah besar sehingga ikatan ini dinamakan ikatan fosfat bertenaga tinggi
(Syaifuddin, 2006).
.Di dalam otot,
hidrolisis ATP ke ADP dilakukan oleh pretein kontraktil miosin. Proses
depolarisasi serabut otot yang memulai kontraksi dinamakan perangkaian eksitasi
kontraksi. Potensial aksi dihantarkan ke semua fibril di dalam serabut melalui
pelepasan Ca2+ dari sisterna terminalis. Gerakan ini membuka ikatan
miosin hingga ATP di pecah dan timbul kontraksi. Bila sebuah otot berkontraksi,
timbul satu kerja yang memerlukan energi. Sejumlah ATP di pecah membentuk ADP
selama proses kontraksi. Selanjutnya semakin hebat kerja yang dilakukan semakin
besar jumlah ATP yang dipecahkan.
Proses ini akan berlangsung terus-menerus sampai filamen aktin menarik membrane
menyentuh ujung akhir filamen miosin atau sampai beban pada otot menjadi
terlalu besar untuk terjadinya tarikan lebih lanjut (Syaifuddin, 2006).
2.3
Kymograph
Kymograph dirancang
untuk merekam kegiatan mekanik pada jaringan hewan, percobaan farmakologis
fisiologis dan biologis yang dilakukan oleh perguruan tinggi kedokteran dan
farmasi atau institusi. Karakteristik alat ini adalah ringan, padat, tahan lama,
berjalan tanpa suara, handal dan meyakinkan. Kecepatan rotasinya pun juga
diatur sesuai kebutuhan dan instrumen ini dirakit dengan nyaman. Kymograph ini
mencakup dua model, DJW-1 dengan timer dan DJW-2 tanpa timer (MEDS, 2005).
Struktur dan fungsi
1. Drum
Drum
terbuat dari aluminium. Diameter luar 170 mm dan tingginya 200 mm. Kertas
kymograph yang merekam kegiatan mekanik otot hewan berdimensi 534×200 mm2 ,bisa
dirubah di setiap ketinggian poros vertical. Poros vertikal dihubungkan
dengan roda cacing oleh sendi lancip yang menjaga drum berotasi dengan lancar.
2. Mekanisme
transmissi
Mekanisme
Transmisi terdiri dari sebuah motor sinkron berkecepatan rendah, kecepatan gigi
motor dan klaster gigi. Perpindahan gigi ini dikombinasikan dengan rak dan gigi
yang dapat dimanipulasi dengan tombol kontrol untuk untuk memperoleh kecepatan
rotasi yang berbeda (MEDS, 2005).