1

Nama Bahan Kajian : Anatomi dan Fisiologi Manusia

Program Studi : Biologi

Fakultas/Universitas : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam/UNP

Jumlah SKS : 4 SKS

Dosen : Dr. Ramadhan S. M. Si dan Ernie Novriyanti S.Pd, M. Si.,

Yosi Laila Rahmi, M. Pd. dan Relsas Yogica, M. Pd.

Learning Outcomes (Capaian Pembelajaran) Mata Kuliah terkait KKNI: Mampu memahami

sistem Musculus pada manusia.

Soft skills/Karakter: Mengintegrasikan nilai kejujuran, objektif, adil, dan bertanggungjawab

dalam pembelajaran Anatomi dan Fisiologi Manusia

Materi :

1. Pengertian dan fungsi sistem musculus

2. Pembagian otot pada tubuh manusia

3. Macam-macam otot pada tubuh manusia

4. Mekanisme pergerakan otot

5. Kelainan dangangguan pada sistem musculus

SISTEM MUSCULUS Sistem musculus dalah sistem organ yang terdiri dari otot lurik, polos dan jantung yang dapat

menimbulkan kontraksi.

1. Pergerakan

2. Penompang tubuh dan mempertahankan postur

3. Produksi panas

Otot disebut juga alat gerak aktif karena memiliki kemampuan berkontraksi sehingga dapat

menggerakkan tulang. Sifat otot ada tiga yaitu: kontraktibilitas (kemampuan memendek),

elastisitas (kemampuan kembali ke bentuk semula), dan ekstensibilitas (kemampuan

memanjang).

JENIS OTOT

OTOT LURIK

• Gabungan otot berbentuk kumparan dan menggembung bagian tengahnya, disebut

empal atau ventrikel/pusat otot/belli. Bagian ini mempunyai daya kontraktibilitas dan

elastisitas tinggi, yang dapat memanjang dan memendek. Kedua ujungnya mengecil,

keras, dan liat disebut urat atau tendon. Ujung tendon yang melekat pada tulang yang

tidak bergerak disebut origo, sedangkan yang melekat pada tulang yang bergerak

disebut insersio.

BAHAN AJAR 4

2

• Jika mengamati otot rangka dengan mata telanjang, tampak adanya otot yang

berwarna merah dan otot yang berwarna putih. Perbedaan warna itu disebabkan oleh

jumlah pigmen otot yang dikandungnya. Pigmen otot ini dikenal dengan mioglobin.

Otot rangka merah lebih banyak memiliki mioglobin, sedangkan otot rangka putih

kurang memilikinya.

• Mioglobin adalah senyawa protein yang mempunyai peran mirip hemoglobin pada

darah, yaitu mengikat oksigen. Mioglobin lebih kuat mengikat oksigen dibandingkan

hemoglobin.

• Otot dibungkus oleh selaput yang disebut fasia superfisialis, sebenarnya disusun oleh

kumpulan serabut otot yang dibungkus oleh selaput fasia propia. Satu serabut otot

dibungkus oleh selaput sarkolemma, dan dibentuk oleh banyak miofibril. Satu

miofibril disusun oleh banyak sarkomer dimana tiap sarkomer tersusun dari aktin

dan miosin.

• Sarcolemma adalah membran sel yang membungkus setiap sel otot (juga dikenal

sebagai serat otot).

Endomysium adalah jaringan ikat yang membungkus setiap serat otot individu.

Perimisium adalah jaringan ikat yang membungkus bundel dari serat otot - "bundel"

yang dikenal sebagai fasicles.

Epimysium adalah jaringan ikat yang membungkus seluruh otot.

Fascia (atau "fasia profunda") mencakup seluruh otot dan terletak di atas lapisan

epimysium.

Sarcolema (membran plasma) yang menutupi serabut otot.

- Sarkoplasma, merupakan sitoplasma sel otot

- Retikulum sarkoplasma, merupakan retikulum endoplasma sel otot

- Inti, serabut otot berinti banyak. Inti( nukleus) terletak dibawah membran plasma

- Terdapat Rentetan miofibril

3

4

Struktur myofibril

Miofibril tersusun atas sarkomer. Sarkomer tersusun atas bbrp filamen tipis dan filamen tebal.

a. Filamen tipis tersusun atas tiga protein yaitu aktin, tropomiosin dan troponin. Aktin

merupakan protein struktural utama penyusun filamen tipis yang terdiri dari dua untai helix

(spiral). Molekul aktin memiliki tempat aktif untuk berikatan dengan jembatan silang miosin.

Tropomiosin merupakan protein berbentuk seperti benang yang terletak di sepanjang untai

heliks aktin dan menutupi tempat-tempat aktif aktin yang berikatan dengan jembatan silang.

Troponin merupakan kompleks protein yang terdiri atas tiga protein yaitu troponin I

(mengikat aktin), troponin T (mengikat tropomiosin) dan troponin C mengikat ion kalsium

(Ca2+)

b.Filamen tebal terdiri dari benang-benang protein miosin. Satu susunan filamen miosin

memiliki memiliki kepala-kepala yang menonjol di berbagai tempat di kedua ujung. Kepala-

kepala molekul miosin membentuk jembatan silang. Setiap setiap jembatan silang memiliki

memiliki dua tempat penting yaitu tempat mengikat aktin dan tempat enzim ATPase miosin.

5

Sarkomer dipisahkan oleh dua garis Z. Garis Z merupakan tempat menempelnya filamen-

filamen aktin. Daerah terang disebut pita I (isotrop), hanya memiliki filamen tipis (filamen

aktin), daerah gelap disebut pita A (anisotrop) memiliki filamen tipis dan tebal (miosin). Pita

I dibagi dua oleh garis Z dan pita A dibagi dua oleh zona H. Pada zona H hanya terdapat

filamen tebal (miosin).

Kontraksi otot lurik

1. Jika rangsang sampai pada ujung saraf motorik, maka ujung saraf motorik akan

melepaskan neurotransmiter (pemindah rangsang ke sel berikutnya) yang berupa asetilkolin

keserabut otot melalui celah sinapsis.

2. Asetilkolin menyebabkan retikulum sarkoplasma melepaskan ion Ca2+ masuk kedalam

sarkoplasma otot

3. Ion Ca2+ yang dilepaskan di ikat oleh unit troponin C yang menyebabkan kompleks

tropomiosin secara fisik bergeser kesamping, membuka tempat pengikatan jembatan silang

aktin.

4. Dengan terbentuknya tempat pengikatn jembatan silang aktin menyebabkan terbentuknya

jembatan silang atau antara kepala miosin dan filamen aktin mengikat dan menyebabkan

serabut otot menjadi lebih pendek (zona Z dan H menjadi pendek dan juga sarkomer menjadi

lebih pendek) dan otot berkontraksi dengan bantuan energi atau ATP.

6

Relaksasi otot lurik

1. Tidak adanya ion kalsium di dalam sarkoplasma. Ion Ca2+ dibebaskan oleh unit

troponin C. Ion Ca2+ dipompa kembali kedalam retikulum sarkoplasma dengan

transporatktif

2. Komplek troponin-tropomiosin bergeser kembali keposisinya menutupi tempat pengikatan

jembatan silang aktin sehingga aktin dan miosin tidak lagi berikatan di jembatan silang

3. Filamen tipis bergeser kembali keposisi istirahat dan terjadi proses relaksasi.

4. Setelah ATP terurai, maka kepala miosin tak mempunyai energi lagi untuk menggerakkan

aktin atau mengikat aktin untuk berkontraksi sehingga keadaan miosin kembali seperti

semula dan begitu pula dengan keadaan aktin akan kembali seperti semula.

OTOT POLOS

Otot polos mempunyai struktur yang lebih kecil dari otot rangka dan tidak ada gambaran

striata. RS tidak berkembang dengan baik seperti otot rangka. Juga terdapat aktin, myosin dan

tropomiosin tetapi tidak terdapat troponin. Otot polos juga mengandung sedikit mitokondria

dan ini tergantung dari aktivitas metabolismenya.

Otot polos Multiple Unit merupakan otot polos yang memiliki sifat gabungan antara

otot lurik dan otot polos single unit. Otot polos multiple unit memiliki unit-unit yg terpisah

dan mirip seperti unit motor otot lurik/skeletal sehingga memiliki sifat neurogenik. Akan

tetapi berbeda dengan otot skeletal respon kontraktil pada otot polos multiple unit adalah

potensial depolarisasi bertingkat. Kekuatan kontraksi tidak hanya dipengaruhi oleh jumlah

7

unit yang terstimulasi dan kecepatan stimulasi, tetapi juga oleh hormon dan obat yang

bersirkulasi. Contoh tempat yang banyak mengandung otot polos multiple unit yaitu dinding

pembuluh darah besar, otot lensa, otot iris, saluran udara besar paru, dan otot folikel rambut.

Otot polos single unit juga disebut dengan otot polos visceral. Disebut sebagai otot

polos unit tunggal karena serabut otot polos menjadi aktif dan berkontraksi secara serempak

sebagai suatu unit tunggal. Otot polos unit tunggal mempunyai sistem electrical junction/unit

kelistrikan dan mekanik sebagai suatu unit yang dikenal sebagai sinsitium fungsional. Otot

polos unit tunggal mampu membangkitkan stimulus pada selnya sendiri tanpa stimulus

melalui saraf self excitable. Sel otot polos unit tunggal juga tidak memiliki potensial istirahat

yang konstan dan fluktuasi potensial membrannya tanpa pengaruh eksternal sama sekali.

Depolarisasi spontan pada otot polos unit tunggal akibat adanya pacemaker dan potensial

gelombang lambat (slow-wave potentials). Kemampuan otot polos unit tunggal untuk

berkontraksi tanpa stimulus dari saraf disebut sebagai aktivitas miogenik.

Mekanisme kontraksi otot polos seperti bagan dibawah ini:

Kontraksi otot polos

Otot polos juga mempunyai filament aktin dan myosin dengan karakteristik kimia yang sama

dengan filament aktin dan myosin pada otot rangka. Pada otot polos tidak terdapat troponin,

sehingga mekanisme pengaturan kontraksinya berbeda. Aktin dan myosin mekanisme

kontraksi satu sama lainnya seperti halnya otot rangka dan proses ini diaktivasi oleh ion Ca

dan ATP sebagai sumber energy.

Oleh karena pada otot polos RS tidak begitu berkembang seperti otot rangka, maka sumber

utama ion kalsium untuk kontraksi otot berasal dari ion kalsium ekstrasel yang masuk melalui

Ca channel ke dalam sel. Ion kalsium akan terikat pada kalmodulin yang mempunyai fungsi

seperti troponin pada otot rangka. Walaupun struktur kalmodulin dan troponin hampir sama,

tetapi mekanismenya dalam mengawali kontraksi berbeda. Ikatan Ca-kalmodulin akan

mengaktifkan enzim myosin kinase yang menyebabkan fosforilasi ATP pada kepala myosin.

8

Fosforilase kepala myosin akan menyebabkan aktin membentuk cross bridge dengan myosin

dan terjadilah kontraksi.

Bila konsentrasi ion Ca turun dibawah konsentrasi yang cukup untuk menimbulkan kontraksi,

maka akan terjadi proses defosforilase dari kepala myosin yang dikatalisa oleh enzim myosin

fosfatase. Enzim ini akan memisahkan gugus fosfat dari kepala misoin sehingga interaksi

filament aktin dan myosin akan berhenti, dan terjadilah relaksasi.

OTOT JANTUNG

Di dalam jantung terdapat suatu mekanisme khusus yang menyebabkan kontraksi otot secara

terus-menerus yang disebut irama jantung, menjalarkan potensial aksi ke seluruh otot jantung

untuk menimbulkan denyut jantung yang berirama. Jantung terdiri atas 3 tipe otot jantung

utama yakni: otot atrium, otot ventrikel, dan serabut otot eksitatorik dan konduksi khusus.

Tipe otot atrium dan ventrikel berkontraksi dengan cara yang sama seperti otot rangka, hanya

saja durasi kontraksi otot-otot tersebut lebih lama. Sebaliknya, serabut-serabut khusus

eksitatorik dan konduksi berkontraksi dengan lemah sekali sebab serabut-serabut ini hanya

mengandung sedikit serabut kontraktil, justru mereka memperlihatkan pelepasan muatan

listrik berirama yang otomatis dalam bentuk potensial aksi atau konduksi potensial aksi yang

melalui jantung, yang bekerja sebagai suatu sistem eksitatorik yang mengatur denyut jantung

yang berirama.

Masing-masing sel otot jantung saling berhubungan untuk membentuk serat yang bercabang-

cabang, dengan sel-sel yang berdekatan disatukan ujungnya struktur khusus yang dinamai

diskus interkalaris. Di dalam lempeng ini terdapat dua jenis taut membran : desmosom

(suatu tipe taut yang secara mekanis menyatukan sel-sel, sangat banyak terdapat di jaringan

seperti jantung yang mengalami stres mekanis berat) dan taut celah (daerah dengan resistensi

listrik rendah yang memungkinkan potensial aksi menyebar dari satu sel jantung ke sel

sekitarnya. Jantung sebenarnya terdiri atas dua sintisium, sintisium atrium yang menyusun

dinding kedua atrium dan sintisium ventrikel yang membentuk dinding kedua ventrikel.

Atrium dan ventrikel dipisahkan oleh jaringan fibrosa yang mengelilingi pembukaan katup

AV yang terdapat di antara atrium dan ventrikel. Biasanya, potensial tidak dihantarkan dari

sintisium atrium menuju ke sintrisium ventrikel secara langsung melalui jaringan fibrosa.

Namun, potensial ini dihantarkan hanya dengan sistem hantaran khusus yang disebut berkas

A-V, yaitu sebuah berkas serabut hantaran dengan diameter beberapa milimeter. Pembagian

sintisium menjadi dua sintisium fungsional akan menyebabkan atrium berkontraksi sesaat

sebelum kontraksi ventrikel, yang penting bagi efektivitas pompa jantung.

9

10

Terdapat beberapa sumber energy untuk proses refosforilasi ATP yaitu:

1. Fosfokreatin

Fosfokreatin membawa ikatan fosfat berenergi tinggi dan akan dihidrolisa menjadi keratin

dan fosfat. Ikatan fosfat yang berasal dari fosfokreatin akan dipergunakan untuk resintesa

ATP dari ADP dengan bantuan enzim keratin kinase.

2. Glikogen

Glikogen yang terdapat pada otot akan dipecah menjadi asam piruvat dan asam laktat dengan

proses enzimatik dan akan menghasilkan energy yang akan dipakai untuk resintesa ATP dari

ADP. ATP tersebut dipakai secara langsung untuk kontraksi otot atau membentuk kembali

fosfokreatin. Proses ini disebut glikolisis. Proses ini terjadi tanpa adanya oksigen sehingga

kontraksi otot dapat berlangsung dalam jangka pendek. Demikian juga pembentukan ATP

melalui proses ini 2,5 kali lebih cepat daripada memakai oksigen. Hanya saja terdapat hasil

11

akhir yang akan berakumulasi (asam laktat) pada otot. Bila hanya mengandalkan proses ini

kontraksi otot hanya berlangsung 1 menit

3. Glikogen

Pada proses ini oksigen akan lebih banyak bergabung dengan glukosa, asam lemak atau

protein untuk menghasilkan ATP. 90% dari ATP yang terbentuk berasal dari mekanisme

glukosa. Sebagian besar ATP yang dibutuhkan untuk proses kontraksi otot yang lama berasal

dari proses ini

Cara Menamakan Otot Rangka

Otot rangka dinamakan berdasarkan beberapa kriteria (struktural dan fungsi) :

1. Arah serat/fiber otot :

Rektus – otot lurus, selari dengan median tubuh. Contoh rektus femoris.

Transverse – fiber otot bersudut tegak dengan garisan median tubuh.

Oblik – berpenjuru dengan garisan median tubuh

2. Ukuran Otot :

Maksimus – jika otot sangat besar

Medius – jika otot bersaiz sederhana

Minimus – jika otot kecil

Major – jika otot sederhana besar

Minor – jika otot sederhana kecil

Longus – jika otot atau tendonnya panjang

Brevis – jika otot atau tendonnya pendek

3. Jumlah /bilangan `origo` :

Biceps – berpunca dari dua kepala/origin.

Triceps – berpunca dari tiga kepala/origin

Quadriceps – berpunca dari empat kepala/origin.

4.Lokasi Otot :

Temporalis – otot yang terletak di kawasan tulang temporal pada tengkorak.

Frontalis – otot yang terletak di kawasan tulang frontal pada tengkorak.

Abdominis – otot yang terletak di bahagian abdomen.

5. Lokasi `origin`otot dan lekatannya :

Sternocleidomastoid – `origin`/asalnya pada sternum (sterno) dan klavikel (cleido) dan

lekatan (insertion) pada mastoid (proses tulang temporal).

6. Bentuk Otot :

Deltoid – jika otot berbentuk delta atau segitiga.

Trapezius – jika otot berbentuk trapezium.

Rhomboideus – jika otot berbentuk rhomboid.

7. Tindakan Otot:

Flexor – otot yang melakukan fleksi.

Extensor – otot yang melakukan ekstensi.

Adduktor – otot yang melakukan adduksi

Pronator – otot yang melakukan pronasi lengan bawah.

Supinator – otot yang melakukan supinasi lengan bawah.

12

Rektus

Transvers & Oblik

13

Maksimus & Medius

Minimus

14

Major & Minor

Longus

15

Brevis

Deltoid

16

Rhomboideus

Trapezius.

17

Berdasarkan hubungan serabut otot dan tendona. Otot fusiform, ciri-cirinya1) Serabutnya panjang2) Hasil gerakannya luas tapi tidak kuat3) Tendon relatif pendekb. Otot Unipenatus,ciri-cirinya1) Serabut pendek2) Tendon panjang3) Lebih kuatc. Otot Bipenatus,ciri-cirinya1) Serabut pendek, melekat pada kedua sisi tendo2) Tendo panjang3) Lebih kuat

18

Biceps and triceps muscles

19

Otot frontalis yang berfungsi untuk mengangkat alis mata, posisi nya terletak di sekitar alis

otot orbikularis okuli berfungsi untuk menutup kelopak mata, posisinya terletak di kelopak

mata

Otot orbikularis oris berfungsi untuk mengkerutkan bibir

Otot sternokleidomastoid yang berfungsi untuk memiringkan kepala

Otot trapezius berfungsi untuk memperkuat bahu

Otot pektoralis major berfungsi untuk memutar lengan

Otot pektoralis minor berfungsi untuk menarik bahu kebawah

Otot triseps dan otot biseps berfungsi untuk menggerakan lengan

Otot serratus anterior yang berfungsi untuk menarik bahu kesekeliling

Otot interkosta berfungsi untuk mengangkat rusuk

Otot rektus abdominis berfungsi untuk mengempiskan dinding perut

Otot sartorius berfungsi untuk memilin paha dan membengkokan penggul dan lutut

Otot guadriseps femoris berfungsi untuk menekuk pinggul dan meluruskan lutut

Otot gastroknemius berfungsi untuk mengangkat tumit dan menekuk lutut

Otot tibialis anterior berfungsi untuk mengangkat kaki

Otot peroneus berfungsi untuk melengkungkan kaki

Otot latissimus dorsi berfungsi untuk memperkuat punggung

Otot gluteus maksimus berfungsi untuk meluruskan pinggul

Otot archiles tendon berfungsi untuk menggerakan telapak kaki

20

Arah gerak otot

Otot-otot yang menimbulkan arah gerak yang berlawanan disebut otot antagonis. Arah

gerakan yang antagonis dapat berupa:

ekstensor (meluruskan) x fleksor (membengkokkan)

abduktor (menjauhi badan) x adduktor (mendekati badan)

depresor (menurunkan) x elevator (mengangkat)

supinasi (menengadah) x pronasi (menelungkup)

Contoh otot antagonis adalah otot bisep (otot ber-origo dua) dan otot trisep (otot ber-origo

tiga).

Otot-otot yang bekerjasama untuk menimbulkan suatu gerak searah disebut otot sinergis.

Contoh gerak sinergis adalah gerak pronasi (menelungkupkan telapak tangan) yang timbul

karena kerjasama otot pronator teres dan pronator kuadratus.

Kelainan dan gangguan pada sistem gerak

21

Penyakit otot1.Kelelahan otot

Kontaksi kuat otot yang berlangsung lama mengakibatkan keadaan yang dikenal sebagai kelelahan otot. Kelelahan ini diakibatkan oleh ketidakmampuan proses kontraksi dan metabolism serabut-serabut otot untuk melanjutkan suplai pengeluaran kerja yang sama. Hambatan aliran darah menuju ke otot yang sedang berkontraksi disebut kelelahan otot

2. Hipertrofi otot• Aktiviatas otat yang kuat menyebabkan ukuran otot bertambah, dikarenakan

hipermetrofi otot meningkatkan daya gerak otot dan mekanisme zat gizi untuk mempertahankan peningkatan daya gerak

3. Atrofi otot• Kebalikan dari hipermetrofi otot, terjadi saat otot tidak digunakan ataupun

digunakan dalam kontraksi sangat lemah. Penderita penyakit ini biasanya karena menggunakan gips karena hal tersebut memungkinkan mencegah kontaksi otot. Ukuran otot pun berkurang.

4. Stiff atau kaku leher• Keadaan leher terasa kaku dan terasa sakit jika digerakkan. Gangguan otot

ini terjadi karena adanya peradangan pada otot trapesius leher.5. Hernia abdominalis• Sobeknya otot dinding perut yang lemah sehingga usus melorot ke bawah.

Keadaan ini mengakibatkan penderita tidak mampu bergerak dengan baik.

6. Penyakit genetik otot Duchenne distrofi otot (DMD) adalah gangguan resesif X-linked dalam bentuk

distrofi otot , yang mempengaruhi sekitar 1 dalam 3.600 anak laki-laki, yang menghasilkan degenerasi otot dan akhirnya berujung pada kematian. Kelainan ini disebabkan oleh mutasi pada distrofin gen , yang terletak di manusia kromosom X , yang kode untuk protein distrofin, komponen struktural penting dalam jaringan otot yang memberikan stabilitas struktural ke kompleks dystroglycan (DGC) dari membran sel .

7. Muscle Penyakit inflamasi • Dimana sistem kekebalan tubuh melukai otot sendiri. Ada Otot Penyakit metabolik,

yang mungkin tidak umum sebagai Penyakit otot lain. Tapi begitu terpengaruh itu sangat sedikit kesempatan pemulihan. Ini adalah disebabkan oleh kekurangan dalam enzim. Gejala dimulai dengan kelemahan otot, sampai kondisi orang sakit memburuk. Misalnya, Gangguan Karbohidrat-Pengolahan adalah jenis penyakit metabolik di mana pemecahan glikogen atau glukosa dipengaruhi.

Penimbunan asam laktat (hasil pemecahan asam piruvat dalam keadaan anaerob)

dalam otot menyebabkan kelelahan dan pegal linu, dan jika otot tidak mampu berkontraksi lagi maka akan terjadi kejang otot atau kram. Gangguan pada otot antara lain, tetanus (akibat racun Clostrodium tetani) , kram, dl

22

DAFTAR PUSTAKA

1. Ahmad Ramali (1981), Atlas Anatomi, Jambatan Jakarta

2. Ahmad Sofian (1980), Ilmu Urai Tubuh Manusia, Jakarta: Teragung

3. Anthony and Thibodeau (1983), Anatomy and Physiology, The C.V. Mosby St. Louis,

Toronto London

4. Evelyn C, Piare (1989), Anatomi dan Fisiologi untuk Paramedis, Jakarta: PT

Gramedia

5. Fakultas Kedokteran UNPAD (1983), Obstetri Fisiologi

6. G.I. Tortora and N.P Anagnostakos (1984), Principles of anatomy and Physiology, 4

Th Ed. New York: Hareper and Row

7. Nyanyu Syamsiar Nangsari (1988), Pengantar Fisiologi Manusia, Jakarta: Depdikbud

Dikti PPLPTK

8. Saladin S. Kenneth (2004), Anatomy & Physiology The Unity of Form and Function,

Mc Graw Hill Higher Education Boston. New York San

Fransisco St Louis Toronto

9. Soejiono Basuki (1988), Anatomi dan Fisiologi Manusia, Jakarta: Depdikbud Dikti

PPLPTK

10. Syafiuddin, B.Ac (1996), Anatomi Fisiologi untuk Mahasiswa Perawat. Jakarta: EGC

11. Warner Platzer (1988), Atlas dan Buku Teks Anatomi Manusia, Jakarta EGC Penerbit

Buku Kedokteran