Biofisik & Sel Ekdefgsitabel
-
Upload
sylvia-febriana -
Category
Documents
-
view
74 -
download
6
description
Transcript of Biofisik & Sel Ekdefgsitabel
Biofisik & sel eksitabelBiofisik & sel eksitabel
dr. Bambang Purwanto, M.Kesdr. Bambang Purwanto, M.Kes
Dept. Ilmu Faal FK UnairDept. Ilmu Faal FK Unair20082008
Target Target Konsep Faal Konsep Faal (physiology)(physiology)Biofisik Biofisik @ biomekanik@ biomekanik@ bioenergi@ bioenergi@ biolistrik@ biolistrikBiosel Biosel @ struktur & fungsi sel@ struktur & fungsi sel@ hubungan antar sel@ hubungan antar selSel eksitabelSel eksitabel@ sel syaraf (neuron)@ sel syaraf (neuron)@ sel otot : rangka, polos, jantung @ sel otot : rangka, polos, jantung
Faal (physiology)Faal (physiology)
Physiology is how the normal body Physiology is how the normal body workwork
Konsep Faal : keseimbanganKonsep Faal : keseimbangan
@ lama : homeostasis@ lama : homeostasis
@ baru : homeodynamic stability@ baru : homeodynamic stability
Biofisik Biofisik
Tubuh manusia bekerja secara sistematis Tubuh manusia bekerja secara sistematis berdasarkan beberapa konsep fisika : berdasarkan beberapa konsep fisika :
fisika gerak (biomekanik)fisika gerak (biomekanik)
fisika energi (bioenergi)fisika energi (bioenergi)
fisika listrik (bioelektrik)fisika listrik (bioelektrik)
biomekanikbiomekanik
Kasus :Kasus :
Bos minta anda untuk mengevaluasi makanan Bos minta anda untuk mengevaluasi makanan karyawan kantor di kantin. karyawan kantor di kantin.
Apakah makanan itu cukup untuk aktivitas di kantor Apakah makanan itu cukup untuk aktivitas di kantor anda ?anda ?
BioenergiBioenergi
2 x Makanan sehari-hari menghasilkan energi ± 465 J/m2 dtk
Konsumsi energi pada aktifitasKonsumsi energi pada aktifitas
Jumlah energi aktifitas kantor ± 488,1 J/m2dtk
Potensial aksi (impuls)
Rangsangan yang cukup
akson neuron
+ + +
- - -+
-+
--+
BioelektrikBioelektrik
Biosel (Faal sel)Biosel (Faal sel)
SISTEM
SEL
JARINGAN
ORGAN
Hipertensi
Hipertrofi jantung
Myocard menebal
Myofilamen , sitoplasma
Membran sel semipermeabelMembran sel semipermeabel
Bagian luar sel
Bagian dalam sel
Membransel hidrofilikhidrofobik
Dua lapis fosfolipid
Protein pada membranProtein pada membranProtein perifer
Protein integral /transmembran
Sifat semipermeabel membranSifat semipermeabel membran
Membran sel memisahkan cair intrasel Membran sel memisahkan cair intrasel dengan cair ekstraseldengan cair ekstrasel
Ada bahan yang mudah, ada yang sulit Ada bahan yang mudah, ada yang sulit bahkan tak dapat melewati membranbahkan tak dapat melewati membran
Bahan yang mudah : OBahan yang mudah : O22, CO, CO22 , lipid , lipid
Bahan yang sulit : glukosa, proteinBahan yang sulit : glukosa, protein
Bahan yang tak bisa lewat : ion Na, K, CaBahan yang tak bisa lewat : ion Na, K, Ca
butuh saluran khusus butuh saluran khusus
Transport bahan Transport bahan
Jenis TransportJenis Transport KonsentrasiKonsentrasi Carier Carier ATP/ energiATP/ energi
Difusi Difusi Bhn terlarut dari Bhn terlarut dari
TinggiTinggirendahrendah-- --
Difusi Difusi terfasilitasiterfasilitasi
Tinggi Tinggi rendah rendah ++ --
Transport aktifTransport aktif Rendah Rendah tinggi tinggi ++ ++
Osmosis Osmosis Pelarut dari Pelarut dari
RendhRendhtinggitinggi-- --
Sitoplasma Sitoplasma
Sitoplasma merupakan Sitoplasma merupakan lingkungan di dalam sel lingkungan di dalam sel yang berisi :yang berisi :
1.1. Sitosol : cairan intraselulerSitosol : cairan intraseluler
2.2. Organella : Organella :
inti (nukleus)inti (nukleus)
mitokondriamitokondria
endoplasmik retikulum endoplasmik retikulum
golgi apparatusgolgi apparatus
Fungsi organellaFungsi organella
Nukleus : pusat pengendalian kegiatan sel Nukleus : pusat pengendalian kegiatan sel
Mitokodria : metbolisme glukosa dan asam Mitokodria : metbolisme glukosa dan asam lemak lemak ATP ATP energi energi
Endoplasmik retikulum : Endoplasmik retikulum :
granular / kasar : sintesis proteingranular / kasar : sintesis protein
agranular / halus : sintesis lipid, detoksagranular / halus : sintesis lipid, detoks
Golgi apparatus : penampung hasil Golgi apparatus : penampung hasil sintesis ER sintesis ER dikemas dikemas dimanfaatkan dimanfaatkan
Mitokondria Mitokondria
Hubungan antar sel Hubungan antar sel
Desmosome :
Berperanan sebagai pengikat sel satu dgn lainnya agar menjadi kokoh, contoh : antar sel otot jantung
Tight junction :
Melekatkan sel satu dgn lain terutama pada daerah apical margin sel epithel, contoh : antar sel epitel kulit, intestin dan tubulus ginjal
Gap junction :
Berperanan untuk transport molekul yang relatif kecil & konduksi impuls, contoh : antar sel otot polos dan otot jantung
Apical margin
Tight junction
Desmosome
Gap junction
Sel eksitabelSel eksitabel
Sifat sel eksitabelSifat sel eksitabel
Sifat sel eksitabel :Sifat sel eksitabel :1.1.bila dirangsang memberikan respon bila dirangsang memberikan respon
berupa potensial aksi (impuls)berupa potensial aksi (impuls)
2.2.Potensial aksi (impuls) yang terbentuk Potensial aksi (impuls) yang terbentuk akan dipropagasikan (dihantarkan) ke akan dipropagasikan (dihantarkan) ke segala arahsegala arah
Membran neuron
+ + + +
- - - -++
- -
Di dalam : negativeDi luar : positive
RESTING
Potensial aksi (impuls)
Rangsangan yang cukup
akson neuron
+ + +
- - -+
-+
--+
JIKA POTENSIAL AKSI MUNCUL↓
IMPULS
KONDUKSI/ PROPAGASI IMPULS
+ -
+
- +
- +-
+ -
SEL
Sel eksitabelSel eksitabel
sel syaraf (neuron)sel syaraf (neuron) sel otot : rangka, polos & jantungsel otot : rangka, polos & jantung
Sel syaraf Sel syaraf
Potensial aksi
Node of Ranvier
Saltatory conduction
Jauh lebih cepat dibandingkan konduksi impuls pada saraf tak bermyelin
KONDUKSI IMPULS SYARAFKONDUKSI IMPULS SYARAF
Impuls (potensial aksi) dihantarkan :Impuls (potensial aksi) dihantarkan : sepanjang membran neuron secara :sepanjang membran neuron secara :
@@ saltatory (meloncat)saltatory (meloncat) : neuron bermyelin : neuron bermyelin
@@ non saltatorynon saltatory : neuron tak bermyelin : neuron tak bermyelinSelubung myelin merupakan Selubung myelin merupakan isolatorisolator listrik sehingga impuls listrik sehingga impuls listrik dihantarkan dengan meloncat dari satu listrik dihantarkan dengan meloncat dari satu node of ranviernode of ranvier ke node of ranvier yang lainke node of ranvier yang lain melewati celah (cleft) dengan melepas neurotransmitermelewati celah (cleft) dengan melepas neurotransmiter
@. Synaps@. Synaps
@. Neuromuscular junction@. Neuromuscular junction
SynapsSynaps
Hubungan satu Hubungan satu neuron dengan neuron dengan neuron yang lainneuron yang lain
Melibatkan senyawa Melibatkan senyawa kimia, disebutkimia, disebut
neurotransmiter ??neurotransmiter ?? Pada post sinaps ada Pada post sinaps ada
reseptorreseptor dari dari neurotransmiter neurotransmiter khususkhusus
Neurotransmitter
Lebih dari 100 macam yg dpt diidentifikasi a. l. :
AcetylcholineNoradrenalin
Adrenalin Glutamat
GlisinGABA
Dopamin
Serotonin Protaglandin
EndorphinEnkephalin
neurotransmitter
Otot rangkaOtot rangka
Fungsi otot rangkaFungsi otot rangka
Otot rangka merupakan jaringan Otot rangka merupakan jaringan kontraktil kontraktil fungsi utama : kontraksi fungsi utama : kontraksi
Akibat dari kontraksi :Akibat dari kontraksi :
1.1. Gerakan Gerakan
2.2. Postur & bentuk tubuhPostur & bentuk tubuh
3.3. Proteksi terhadap organ dalamProteksi terhadap organ dalam
4.4. Panas tubuhPanas tubuh
MyofilamentMyofilament
Filamen tipis : actinFilamen tipis : actin@ actin @ actin
@ troponin T,I,C@ troponin T,I,C
@ tropomyosin@ tropomyosin
Filamen tebal : myosin Filamen tebal : myosin
@ head/ kepala@ head/ kepala
@ hinge/ leher (engsel)@ hinge/ leher (engsel)
@ rod/ tubuh (batang)@ rod/ tubuh (batang)
Membentuk double helix dengan active site tersembunyi
troponin Tropomyosin
Relaksasi Active site actin
tersembunyi
Kontraksi Active site actin
tersekpose
MYOSIN
Proses Kontraksi &Relaksasi
Otot rangka terangsangOtot rangka terangsangCalsium keluar dari cysternaCalsium keluar dari cysternaCa berikatan dgn Troponin CCa berikatan dgn Troponin CActin binding site terbukaActin binding site terbukaHead myosin menempel : kontraksiHead myosin menempel : kontraksiCalsium pump bekerja memasukkan Ca Calsium pump bekerja memasukkan Ca kembali ke SRkembali ke SRHead myosin lepas : relaksasiHead myosin lepas : relaksasi
Kontraksi (sliding)
Relaksasi
Otot Polos Otot Polos
Otot Polos Otot Polos Juga merupakan jar kontraktil spt otot Juga merupakan jar kontraktil spt otot
rangkarangka Berbeda dgn otot rangka, otot polos berciri Berbeda dgn otot rangka, otot polos berciri
::@. Sumber Ca dari ekstrasel dan SR@. Sumber Ca dari ekstrasel dan SR@. T tubul & cisterna tidak ada @. T tubul & cisterna tidak ada @. Peran troponin diganti calmodulin@. Peran troponin diganti calmodulin
Saraf otonom :Saraf otonom :@. Simpatis : adrenalin & nor adrenalin@. Simpatis : adrenalin & nor adrenalin@. Parasimpatis : asetilkolin@. Parasimpatis : asetilkolin
Macam otot polosMacam otot polos
Otot polos single unitOtot polos single unit Pelapis dinding organ Pelapis dinding organ
berongga, viscera, PDberongga, viscera, PD Antar membran sel saling Antar membran sel saling
melekat melekat satu kesatuan satu kesatuan Kontraksi terkoordinasiKontraksi terkoordinasi Satu inervasi syarafSatu inervasi syaraf Contoh : otot polos PD, Contoh : otot polos PD,
uterus, usus, lambung, uterus, usus, lambung, tuba falopiii, ureter, ves. tuba falopiii, ureter, ves. urinaria urinaria
Otot polos multi unitOtot polos multi unit Selain organ beronggaSelain organ berongga Soliter, tak terhubungSoliter, tak terhubung Kontrkasi sendiri 2xKontrkasi sendiri 2x Satu syaraf – satu fiber Satu syaraf – satu fiber
otot polosotot polos Contoh : dilatator & Contoh : dilatator &
konstriktor pupil, erektor konstriktor pupil, erektor villi, dllvilli, dll
Potensial aksi otot polos : ada 2 macam
Action pot. + plateau
Single – unit smooth muscle (visceral)
Plateau
Spike potential
= di otot rangka
Multi – unit smooth muscle ( discrete )
Kontraksi Kontraksi
Rangsangan Rangsangan Ca ekstrasel masuk Ca ekstrasel masuk Ca~calmodulin Ca~calmodulin calmodulin aktif calmodulin aktif MLCK MLCK aktif aktif Myosin ATPase aktif Myosin ATPase aktif sliding Myosin sliding Myosin sliding aktin sliding aktin kontraksikontraksi
Ca dipompa aktif oleh SR Ca dipompa aktif oleh SR Ca~calmodulin Ca~calmodulin pecah pecah MLCK tak aktif MLCK tak aktif Mysoin ATPase tak Mysoin ATPase tak aktif aktif Myosin lepas dari aktin Myosin lepas dari aktin relaksasirelaksasi
Sifat khusus kontraksi Otot polos
1. Plasticity ( stress relaxation )
2. Tonic & rhythmic contraction
Rhythmic contraction
Tonic contraction
Diregangkan
Plasticity
Otot jantungOtot jantungOtot jantung bergaris Otot jantung bergaris mirip otot skelet, dengan mirip otot skelet, dengan beda :beda :
1.1. Membentuk percabanganMembentuk percabangan2.2. Syncytium fungsional Syncytium fungsional
membentuk kesatuan membentuk kesatuan fungsi karena punya fungsi karena punya desmosomdesmosom
3.3. Ada Ada Gap junctionGap junction yang yang menghubungkan antar menghubungkan antar membran sel otot jantung membran sel otot jantung
4.4. Hukum all or noneHukum all or none berlakuberlaku
Otot jantung peka terhadap rangsang, baik dari luar maupun dari Otot jantung peka terhadap rangsang, baik dari luar maupun dari organ jantung sendiri organ jantung sendiri bersifat otomasi, otonomik bersifat otomasi, otonomik
Otot jantung tidak dapat tetani walaupun berulang kali dirangsang Otot jantung tidak dapat tetani walaupun berulang kali dirangsang karena periode refrakter yang panjangkarena periode refrakter yang panjang
Periode refrakter : periode ~ otot tak bisa dirangsang Periode refrakter : periode ~ otot tak bisa dirangsang
Tahapan kontraksi relaksasi otot jantung hampir sama dengan otot
rangkaPerbedaannya :
• Depo Ion Ca2+ dari Lumen SR & Lumen Ttub ( ektraselluler )
Sumber energi kontraksi otot jantung :>95 % berasal dari proses oksidasi
didalam mitochondria( Asam lemak , glukosa, keton )
(11-6)