1

LAPORAN LAB ACT FISIOLOGI

KEKUATAN KONTRAKSI OTOT RANGKA

BLOK DMS

KELOMPOK LAB ACT C-1

Vina Dwiningsih 121 0211 088

Saraswati Qonitah Thifal 121 0211 134

Tri Hartanto 121 0211 135

Muhammad Gilang P. 121 0211 179

Fiya Muhartini 121 0211 180

FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS

PEMBANGUNAN NASIONAL VETERAN JAKARTA

2012/2013

2

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas berkah dan rahmat-

Nya kami dapat menyelesaikan laporan praktikum kekuatan kontraksi otot rangka ini

tepat pada waktunya.

Dalam makalah ini kami telah berupaya sedapat mungkin menyajikan dasar-dasar

teori yang mendukung praktikum kekuatan kontraksi otot rangka di kesempatan ini.

Namun, kami menyadari bahwa masih terdapat kekurangan pada laporan praktikum

fisiologi ini. Oleh karena itu, kami mengharapkan kritik dan saran yang bersifat

membangun sehingga akan ada penyusunan laporan praktikum fisiologi yang lebih

baik lagi di lain kesempatan.

Semoga laporan praktikum ini dapat menambah wawasan dan bermanfaat untuk

menambah ilmu pengetahuan.

Jakarta, 20 April 2014

Penyusun

3

DAFTAR ISI

COVER. 1

KATA PENGANTAR. 2

DAFTAR ISI 3

BAB I 4

PENDAHULUAN

I. 1. ANATOMI OTOT RANGKA 4

I. 2. FISIOLOGI OTOT RANGKA.. 7

BAB II.. 10

PRAKTIKUM KEKUATAN KONTRAKSI OTOT RANGKA

II. 1. TUJUAN. 10

II. 2. ALAT DAN BAHAN 10

II. 3. CARA KERJA .. 10

II. 4. HASIL PERCOBAAN.. 11

II. 5. PEMBAHASAN 14

II. 6. KESIMPULAN. 14

REFERENSI.. 15

4

BAB I

PENDAHULUAN

I. 1. ANATOMI OTOT RANGKA KLASIFIKASI OTOT

1. Otot Rangka (Skeletal) = striated muscle = voluntary muscle

2. Otot Polos (Smooth) = viceral muscle = involuntary muscle

3. Otot Jantung (Cardiac) = myocardium

OTOT RANGKA

1. Sel otot rangka berbentuk silindris, masing-masing memiliki beberapa nukleus

dan tampak bergaris / lurik

2. Melekat pada tulang

3. Diinervasi oleh serabut saraf motoric

STRUKTUR OTOT RANGKA

Tendon

Hampir semua otot rangka menempel pada tulang. Tendon merupakan jaringan ikat

fibrosa (tidak elastis) yang tebal dan berwarna putih yang menghubungkan otot

rangka dengan tulang

5

Otot

Serat otot rangka merupakan kumpulan fasciculus (sel otot berbentuk silindris yang

diikat oleh jaringan ikat). Seluruh serat otot dihimpun menjadi satu oleh jaringan ikat

yang disebut epimysium (fascia)

Motor End Plates

Merupakan tempat inervasi ujung-ujung saraf pada otot

Serat Otot

Unit struktural jaringan otot ialah serat otot. Serat otot rangka berdiameter 0,01-0,1

mm dengan panjang 1-40 mm. Besar dan jumlah jaringan, terutama jaringan elastik,

akan meningkat sejalan dengan penambahan usia. Setiap 1 serat saraf dilapisi oleh

jaringan elastik tipis yang disebut sarcolemma. Protoplasma serat otot yang berisi

materi semicair disebut sarkoplasma. Di dalam matriks serat otot terbenam unit

fungsional otot berdiameter 0,001 mm yang disebut myofibril. Di bawah mikroskop,

miofibril akan tampak seperti pita gelap & terang yang bersilangan. Pita gelap (thick

filament) dibentuk oleh miosin, dan pita terang (thin filament) dibentuk oleh aktin,

troponin & tropomiosin).

6

Retikulum Sarkoplasma

Jejaring kantung dan tubulus yang terorganisir pada jaringan otot disebut dengan

retikulum sarkoplasma. Organel ini mirip dengan retikulum endoplasma di sel lain.

Retikulum sarkoplasma terdiri dari tubulus-tubulus yang sejajar dengan miofibril,

yang pada garis Z dan zona H bergabung membentuk kantung (lateral sac) yang dekat

dengan sistem tubulus transversal (Tubulus T). Retikulum sarkoplasma merupakan

tempat penyimpanan ion Ca. Tubulus T merupakan saluran untuk berpindahnya

cairan yang mengandung ion.

Tubulus T dan retikulum sarkoplasma berperan dalam metabolisme, eksitasi, dan

kontraksi otot.

Miofibril

1. Diameter 1-2mm

2. Di bawah mikroskop, miofibril akan tampak seperti pita gelap & terang yang

bersilangan.

3. Pita gelap (thick filament) dibentuk oleh myosin

4. Pita terang (thin filament) dibentuk oleh aktin, troponin & tropomiosin)

Sarkomer

1. Satu sarkomer terdiri:

filamen tebal

filamen tipis

protein yang menstabilkan posisi filamen tebal & tipis

7

protein yang mengatur interaksi antara filamen tebal & tipis

2. Pita gelap (pita/ bands A~anisotropic); pita terang (pita/bands I ~isotropic)

3. Filamen tebal terdapat di tengah sarkomer Pita A, terdiri 3 bagian:

- garis M; zona H; dan zona overlap

4. Filamen tebal terdapat pada pita I

5. Garis Z merupakan batas antara 2 sarkomer yang berdekatan &

mengandungprotein Connectins yang menghubungkan filamen tiois pada

sarkomer yang berdekatan.

I. 2. FISIOLOGI OTOT

Kontraksi otot melibatkan dua proses pada serabut otot yang terdiri atas:

1) Depolarisasi sarcoplasma karena adanya interaksi asetilkolin dengan reseptornya

2) Adanya power stroke dari protein kontraktil otot

Melekatnya asetilkolin dengan reseptornya menyebabkan terbukanya kanal natrium

pada membran plasma sel otot sehingga terjadi aktivitas listrik yang menjalar hingga

ke struktur tubulus T. Adanya aktivitas listrik menyebabkan struktur protein

dihidropiridin yang sensitif terhadap stimulasi elektrik menjadi berubah, sehingga

kanal-kanal kalsium pada ujung lateral reticulum sarcoplasmic yang ditutupinya

menjadi terbuka.

Terbukanya kanal kalsium menyebabkan ion kalsium yang tersimpan pada reticulum

sarcoplasmic keluar menuju ke sarkoplasma dan berikatan pada troponin di serabut

halus. Setelah berikatan, struktur troponin akan berubah sehingga mengekspos myosin

binding space.

Pada saat yang bersamaan, kepala myosin yang sudah teraktivasi melalui energi yang

dihasilkan oleh hidrolisis ATP, akan berikatan pada aktin dan menyebabkan

terjadinya power stroke, yaitu terjadinya penarikan molekul aktin mendekati kepada

garis M pada sarkomer otot.

Hidrolisis ATP yang akan menghasilkan ADP+Pi (fosfat anorganik), dimana ADP

akan melekat pada kepala myosin hingga akhir dari power stroke kemudian terlepas

dan posisinya akan digantikan oleh molekul ATP yang baru.

8

Melekatnya molekul ATP yang baru akan menyebabkan terjadinya pelepasan kepala

myosin dari aktin dan siklus ini terus berulang pada serabut yang tebal pada otot.

Proses kontraksi otot tidak terjadi secara sinkron, yaitu ketika salah beberapa kepala

myosin berikatan pada aktin, yang lainnya akan terlepas. Hal ini memungkinkan

terjadinya pemendekan sarkomer yang optimal, dimana terdapat beberapa kepala

myosin yang melanjutkan proses power stroke yang telah terjadi sebelumnya, tanpa

menyebabkan pemanjangan kembali dari sarkomer.

Relaksasi otot terjadi ketika tidak adanya ikatan asetilkolin dengan reseptornya,

menyebabkan tidak adanya potensial listrik yang menyebabkan lepasnya kalsium

tambahan dan protein Ca-ATPase memompakan kalsium kembali kedalam reticulum

sarcoplasmic. Tidak adanya kalsium menyebabkan troponin kembali pada posisi

awalnya menutupi Myosin binding site pada aktin.

Pemendekan sarkomer akibat adanya ikatan antara myosin dan aktin menyebabkan

terjadinya ketegangan pada serabut otot yang bersangkutan. Ketegangan ini akan

diteruskan pada bagian jaringan ikat yang tidak ikut serta dalam proses kontraksi.

Ketegangan dari otot dipengaruhi oleh:

. 1) Banyak serabut otot yang ikut berkontraksi

. 2) Ketegangan dari tiap serabut otot yang berkontraksi Banyak serabut otot

ditentukan oleh seberapa besar kekuatan otot yang

9

diperlukan, jika semakin besar kekuatan otot yang diperlukan maka akan semakin

banyak motor unit yang akan direkrut untuk ikut serta oleh kontrol persarafan

pusat. Ketegangan tiap serabut otot dipengaruhi oleh:

. 1) Frekuensi rangsangan saraf pada otot

. 2) Panjang otot sebelum kontraksi

Otot dapat diaktivasi oleh beberapa potensial aksi karena otot memerlukan waktu

yang lebih lama dalam menyelesaikan satu siklus kontraksinya dimana potensial aksi

dan masa refrakter dari neuron yang memepersarafinya telah lama berakhir.

Ada dua cara frekuensi saraf yang tinggi dapat meningkatkan ketegangan otot,

pertama tembakan potensial aksi kedua yang terjadi sebelum siklus kontraksi otot

selesai akan menambah kembali jumlah kalsium didalam sel. Kadar kalsium yang

tinggi kembali memungkinkan untuk terbukanya myosin binding space yang terdapat

pada aktin. Kedua , otot memiliki sifat elastis yang akan kembali lagi ke bentuk

awalnya setelah kontraksi.Akan tetapi jika mendapat potensial aksi selanjutnya

sebelum terjadi hal itu, maka ketegangan otot akan bertambah dengan adanya

tegangan residual dari kontraksi sebelumnya.

Panjang serabut otot yang optimal memungkinkan terjadi keluaran tenaga yang

maksimal. Hal ini didukung oleh adanya Length-tension Relationship yang

menyatakan bahwa apabila panjang serabut otot menjadi lebih pendek atau panjang

dari optimal maka akan terjadi penurunan dari keluaran tenaga otot tersebut, karena

akan terjadi ikatan antara molekul aktin dan myosin yang tidak maksimal.

Pada serabut otot yang lebih pendek terjadi tumpang tindih antara molekul aktin yang

berdekatan sehingga jumlah ikatan antara aktin-myosin akan menurun dan jarak

antara 2 garis Z yang memendek akan menyebabkan halangan bagi sarkomer untuk

memendek lebih lanjut, sebaliknya serabut otot yang lebih panjang menyebabkan

kurangnya jumlah aktin yang dapat berikatan pada myosin karena terjadi

pemanjangan pita-A dari sarkomer.

10

BAB II

PRAKTIKUM KEKUATAN KONTRAKSI OTOT RANGKA II. 1. TUJUAN

Mengukur kekuatan kontraksi otot ekstensor dan otot fleksor manusia dalam

berbagai sikap tubuh.

II. 2. ALAT DAN BAHAN Alat dynamometer yang terdiri dari meja dan timbangan pegas.

Timbangan berat badan dan pengukur tinggi badan

Tali ukur / meteran

II. 3. CARA KERJA

A. MENGUKUR KEKUATAN KERUTAN OTOT EKSTENSOR

1. Suruh orang percobaan duduk di pinggir meja alat tersebut dengan

membelakangi timbangan dan dengan tungkai bawahnya tergantung secara

bebas.

2. Pasanglah ban kulit pada salah satu pergelangan kaki dan hubungkanlah ban

kulit tersebut dengan kawat baja yang dapat menarik timbangan melalui

katrol.

3. Suruhlah orang percobaan meluruskan tungkainya sekuat tenaga dan catat

kekuatan kerutan otot ekstensor untuk tiap-tiap sikap berikut :

- Duduk tegak

- Duduk sambil membungkukan badan sejauh-jauhnya

- Berbaring telentang B. MENGUKUR KEKUATAN KERUTAN OTOT FLEKSOR

1. Suruh orang percobaan duduk di pinggir meja alat tersebut dengan

menghadapi timbangan dan dengan tungkai bawahnya tergantung secara

bebas.

2. Pasanglah ban kulit seperti pada A.2.

3. Suruhlah orang percobaan membengkokkan tungkainya sekuat tenaga dan

catatlah kerutan otot fleksor untuk tiap-tiap sikap seperti pada A.3.

1. Hasil percobaan

11

II. 4. HASIL PERCOBAAN

1. Nama : Vina Dwiningsih

Umur : 20 tahun Tinggi badan :161 cm BB : 50 kg Jenis kelamin : Perempuan

Diameter Kanan (cm) Kiri (cm) a) Paha (tengah) b) Betis (1/3

proksimal)

45 35

45 35

Kontraksi Posisi badan Kanan (kg) Kiri (kg) Ekstensi Tegak

Membugkuk berbaring

10 7 10

7 8 11

Fleksi Tegak Membugkuk berbaring

3 6 3

3 5 3

2. Nama : Pierre Hans Umur : 20 tahun Tinggi badan : 170 cm BB : 81 kg Jenis kelamin : Laki-laki

Diameter Kanan (cm) Kiri (cm) a) Paha (tengah) b) Betis (1/3

proksimal)

48 36

48 36

Kontraksi Posisi badan Kanan (kg) Kiri (kg) Ekstensi Tegak

Membugkuk Berbaring

30 20 31

34 25 43

Fleksi Tegak Membugkuk Berbaring

19 26 15

14 18 12

12

3. Nama : Ilham Pribadi Umur : 20 tahun Tinggi badan : 172 cm BB : 90 kg Jenis kelamin : Laki-laki

Diameter Kanan (cm) Kiri (cm) c) Paha (tengah) d) Betis (1/3

proksimal)

57 39

56 38

Kontraksi Posisi badan Kanan (kg) Kiri (kg) Ekstensi Tegak

Membugkuk Berbaring

30 19 35

28 21 39

Fleksi Tegak Membugkuk Berbaring

28 27 14

19 20 14

4. Nama : Hanna Umur : 20 tahun Tinggi badan : 162 cm BB : 56 kg Jenis kelamin : Perempuan

Diameter Kanan (cm) Kiri (cm) e) Paha (tengah) f) Betis (1/3

proksimal)

53 32

52 31

Kontraksi Posisi badan Kanan (kg) Kiri (kg) Ekstensi Tegak

Membugkuk Berbaring

19 11 17

14 14 19

Fleksi Tegak Membugkuk Berbaring

11 15 7

11 13 6

13

5. Nama : Putra M. Umur : 19 tahun Tinggi badan : 159 cm BB : 60 kg Jenis kelamin : Laki-laki

Diameter Kanan (cm) Kiri (cm) g) Paha (tengah) h) Betis (1/3

proksimal)

57 38

57 38

Kontraksi Posisi badan Kanan (kg) Kiri (kg) Ekstensi Tegak

Membugkuk Berbaring

28 15 23

29 11 24

Fleksi Tegak Membugkuk Berbaring

15 18 14

17 14 12

6. Nama : Siti Arah Umur : 20 tahun Tinggi badan : 149 cm BB : 48 kg Jenis kelamin : Perempuan

Diameter Kanan (cm) Kiri (cm) i) Paha (tengah) j) Betis (1/3

proksimal)

40 31

40 31

Kontraksi Posisi badan Kanan (kg) Kiri (kg) Ekstensi Tegak

Membugkuk Berbaring

13 7 12

14 17 15

Fleksi Tegak Membugkuk Berbaring

5 6 3

5 5 3

14

II. 5. PEMBAHASAN Jenis kelamin

Dari data percobaan diatas, didapatkan hasil kekuata otot pria lebih kuat daripada

wanita. Ini dibutkikan dengan adanya hasil pengangkatan beban pada posisi

tertentu pada laki-laki lebih besar dari pada wanita.

Diameter otot

Diameter otot ikut mempengaruhi kekuatan kontraksi otot. Pada praktikum

dilakukan pengukuran diameter otot paha dan betis. Dari data percobaan diatas

didapatkan bahwa semakin besar diameter ototnya, semakin besar juga massa

ototnya sehingga kekuatan kontraksi otot rangkanya lebih besar.

Kekuatan kontraksi otot ekstensor dan fleksor manusia dalam berbagai

sikap tubuh

Otot Ekstensor

Pada otot ekstensor paling kuat berkontraksi saat posisi berbaring karena pada

posisi tersebut otot ekstensor tidak mengalami kontraksi ataupun relaksasi,

ketika otot ekstensor berkontraksi. Sedangkan otot ekstensor paling kecil

berkontraksi saat posisi berbaring telentang.

Otot Fleksor

Otot fleksor paling kuat berkontraksi saat posisi duduk membungkuk karena

pada posisi itu otot fleksor mulai berkontraksi. Sedangkan kontraksi otot

fleksor paling kecil saat posisi berbaring telentang.

II. 6. KESIMPULAN Kekuatan kontraksi otot dipengaruhi oleh jenis kelamin dan pada pria

kekuatan kontraksi ototnya lebih besar daripada wanita.

Kekuatan kontraksi otot dipengaruhi oleh diameter ototnya yang menunjukkan

massa ototnya. Semakin besar diameter otot, semakin besar masa ototnya,

semakin bear kekuatan kontraksi otot rangkanya.

Kekuatan kontraksi otot fleksor dan ekstensor dipengaruhi oleh sikap tubuh.

Pada otot ekstensor paling kuat kontraksinya saat posisi berbaring.

Pada otot fleksor paling kuat kontraksinya saat posisi duduk membungkuk.

15

REFERENSI

Kamus Saku Kedokteran Dorland. 25th ed. Jakarta: EGC; 1998.

Sherwood L. Fisiologi Manusia Dari Sel ke Sistem. 6th ed. Jakarta: EGC; 2012