Rabu, 18 April 2012

Pengamatan Otot Jantung Kodok (Bufo sp.) dan Otot Gastrocnemius Katak (Rana sp.) dengan Kymograph


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).

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar