A. PHYSIO EX 8.0 : MUSCLE PHYSIOLOGY – KONTRAKSI

ISOMETRIK DAN ISOTONIK

Pendahuluan

Hampir semua sel hidup memiliki perangkat intrasel untuk menghasilkan

gerakan tertentu, misalnya redistribusi komponen-komponen sel selama

pembelahan sel. Sel darah putih menggunakan protein-protein kontraktil intrasel

untuk bergerak di dalam lingkungannya sendiri. Namun, spesialis kontraksi pada

tubuh adalah sel-sel otot. Melalui kemampuan mereka yang tinggi untuk

berkontraksi, sel-sel otot mampu memendek dan membentuk tegangan, yang

memungkinkan mereka menghasilkan gerakan dan melakukan kerja. Berbeda

dengan sistem sensorik, yang mengubah bentuk energi lain dalam lingkungan

menjadi sinyal listrik sebagai respon terhadap sinyal listrik otot yang mengubah

energi kimia ATP menjadi energi mekanis yang dapat bekerja pada lingkungan.

Kontraksi terkontrol otot memungkinkan gerakan bertujuan tubuh secara

keseluruhan atau bagian-bagian tubuh dalam kaitannya dengan lingkungan

misalnya berjalan atau melambaikan tangan.

Otot merupakan kelompok jaringan terbesar dalam tubuh dan membentuk

sekitar separuh berat tubuh. Terdapat dua jenis utama kontraksi, bergantung pada

apakah terjadi perubahan panjang otot selama kontraksi. Pada kontraksi isotonik,

ketegangan otot tetap konstan ketika panjang otot berubah. Pada kontraksi

isometrik, otot dicegah untuk memendek sehingga terjadi pembentukan

ketegangan pada panjang otot yang konstan. Pada kontraksi isotonik dan

isometrik terjadi proses-proses internal yang sama, proses kontraktil yang

menghasilkan ketegangan diaktifkan oleh eksitasi otot, jembatan silang mulai

melakukan siklusnya dan pergeseran filamen yang memperpendek sarkomer yang

meregangkan komponen rangkaian elastik untuk menimbulkan gaya.

1

Tujuan

1. Mengerti hubungan antara pasif, aktif dan gaya total

2. Mengidentifikasi keadaan kontraksi otot isometrik atau isotonik

3. Mendeskripsikan hubungan antara panjang dan gaya transisi antara

keadaan isometrik dan isotonik selama kedut otot tunggal

4. Mendeskripsikan pengaruh resistensi dan panjang dimulai pada kecepatan

awal dari pemendekan

5. Menjelaskan mengapa kekuatan otot tetap konstan selama pemendekan

isotonik

Alat bahan :

1. Laptop

2. Akses internet

Cara kerja

Mengakses website Physio Ex 8.0

1. Hubungkan laptop ke akses internet

2. Buka browser ke www.physiologyplace.com

3. Klik Log In sebelah kiri bawah pada halaman

4. Pilih Human Anatomy & Physiology 8e book by Elaine Marieb & Katja

Hoehn

5. Username : Physiologyui

6. Tanyakan pada tutor untuk mengisi password

7. Pilih Physio Ex 8.0 pada sebelah kiri bawah pada halaman

2

Tinjauan Pustaka

Jaringan otot tersusun atas sel-sel otot yang fungsinya menggerakkan

organ-organ tubuh. Kemampuan tersebut disebabkan karena jaringan otot mampu

berkontraksi. Kontraksi otot dapat berlangsung karena molekul-molekul protein

yang membangun sel otot dapat memanjang dan memendek.

Jaringan otot dapat dibedakan menjadi 3 macam :

1. Jaringan Otot Polos

Jaringan otot polos mempunyai serabut-serabut (fibril) yang homogen. Otot ini

berkontraksi secara refleks dan di bawah pengaruh saraf otonom. Otot polos

terdapat pada saluran pencernaan, dinding pembuluh darah dan saluran

pernapasan.

2. Jaringan Otot Lurik atau Otot Rangka

Sebagian besar jenis otot ini menempel pada kerangka tubuh. Kontraksinya di

bawah pengaruh saraf sadar dan menurut kehendak kita. Fungsi otot lurik ini

adalah untuk menggerakkan tulang dan melindungi kerangka dari benturan

keras.

3. Jaringan Otot Jantung atau Miokardium

Jaringan otot ini hanya terdapat pada lapisan tengah dinding jantung.

Strukturnya menyerupai otot lurik tetapi kontraksi otot jantung terjadi secara

refleks. Fungsi otot jantung adalah untuk memompa darah keluar jantung.

Dasar Molekular Kontraksi Otot

Proses yang menimbulkan pemendekan unsur kontraktil di dalam otot

merupakan peluncuran filamen tipis di atas filamen tebal. Dikenal sebagai Sliding

Filament Theory. Lebar pita A tetap, sedangkan garis Z bergerak saling mendekat.

Peluncuran selama kontraksi otot dihasilkan oleh pemutusan dan pembentukan

kembali hubungan silang antara filamen aktin dan miosin.

Urutan kontraksi otot :

1. Pelepasan muatan listrik neuron motorik.

2. Pelepasan transmitter (asetilkolin) pada terminal akson motorik.

3

3. Pengikatan asetilkolin ke reseptor asetilkolin nikotinik.

4. Peningkatan Na+ dan K+ dalam membran terminal akson.

5. Pembentukan potensial terminal akson.

6. Pembentukan potensial aksi dalam serabut otot.

7. Penyebaran depolarisasi ke dalam sepanjang tubulus T.

8. Pelepasan Ca2+ dari retikulum sarkoplasma serta difusi ke dalam filamen

tipis dan tebal.

9. Pengikatan Ca2+ pada troponin C membuka tempat pengikatan miosin ke

aktin.

10. Pembentukan jembatan silang antara aktin dan miosin serta terjadi sliding

filamen tipis dan filamen tebal yang menimbulkan kontraksi otot.

Tahap dalam relaksasi :

1. Ca2+ dipompa kembali ke dalam retikulum sarkoplasma.

2. Pelepasan Ca2+ dan troponin.

3. Penghentian interaksi antara aktin dan miosin.

Jenis Kontraksi Otot

1. Kontraksi Isometrik

Kontraksi isometrik menimbulkan tenaga dengan cara peningkatan

tegangan intramuskuler tanpa disertai perubahan panjang eksternal otot.

Kontraksi isometrik tidak memerlukan banyak pergeseran miofibril satu sama

lain. Panjang otot saat kontraksi mempengaruhi tegangan intramuskuler yang

terjadi. Bila otot diregangkan, maka sliding antara filamen aktin dan miosin

berkurang sehingga jembatan silang berkurang. Sebaliknya bila otot

dipendekkan, maka sliding antara filamen aktin dan miosin bertambah

sehingga jembatan silang yang terbentuk bertambah juga.

2. Kontraksi Isotonik

Kontraksi isotonik merupakan terjadinya tegangan intramuskuler disertai

dengan perubahan panjang otot baik memendek atau memanjang.

Ada 2 faktor yang menimbulkan efek pada ketegangan serat adalah :

1. Frekuensi perangsangan yang menentukan tingkat penjumlahan.

4

2. Panjang serat, sebelum permulaan kontraksi.

Pada kontraksi isotonik sebuah beban digerakkan yang melibatkan

fenomena inersia yaitu beban atau obyek lain yang digerakkan mula-mula

harus dipercepat dan bila kecepatan itu telah dicapai, maka beban mempunyai

daya gerak yang menyebabkan ia dapat terus bergerak walaupun kontraksinya

telah berhenti. Oleh karena itu kontraksi isotonik berlangsung lebih lama

dibandingkan kontraksi isometrik pada otot yang sama.

KONTRAKSI ISOMETRIK

1. Pilih Chapter 2 : Skeletal Muscle Physiology pada menu, lalu pilih

Isometric contraction pada Experiment.

2. Atur voltage pada rangsang maximal (8.2 volts) dan panjang otot 75 mm.

3. Untuk melihat bagaimana peralatan bekerja, berikan stimulus sekali

dengan meng-klik Stimulate. Bisa dilihat kedutan otot tunggal

menelusuri pada layar oscilloscope dan tiga titik data mewakili aktif,

pasif dan gaya total pada sebelah kanan layar. Kuning mewakili gaya

total, merah mewakili gaya aktif dan hijau mewakili gaya pasif.

4. Klik Clear Tracings untuk menghapus layar oscilloscope.

5. Perpendek panjang otot pada 50 mm dengan meng-klik tombol (-) pada

kotak Muscle length.

6. Klik Stimulate dan ketika tracing lengkap, klik Record Data.

7. Ulangi urutan Stimulate dan Record Data, tambahkan panjang otot 2 mm

setiap saat sampai mencapai panjang otot maximum yaitu 100 mm.

8. Perhatikan gaya aktif, gaya pasif dan gaya total pada layar oscilloscope

di sebelah kanan.

9. Klik Tools Print Data dan pilih Adobe PDF sebagai printer untuk

menyimpan grafik dalam format PDF (lampirkan data pada laporan

5

Hasil

6

Tabel

Voltage Length Active Force Passive Force Total Force

8.2 50 0.11 0.00 0.11

8.2 52 0.38 0.00 0.38

8.2 54 0.62 0.00 0.62

8.2 56 0.83 0.00 0.83

8.2 58 1.03 0.00 1.03

8.2 60 1.20 0.00 1.20

8.2 62 1.36 0.00 1.36

8.2 64 1.49 0.00 1.49

8.2 66 1.60 0.00 1.60

8.2 68 1.68 0.00 1.68

8.2 70 1.75 0.00 1.75

8.2 72 1.79 0.00 1.79

7

8.2 74 1.83 0.00 1.82

8.2 76 1.82 0.00 1.81

8.2 78 1.79 0.00 1.79

8.2 80 1.75 0.02 1.77

8.2 82 1.68 0.03 1.71

8.2 84 1.40 0.06 1.66

8.2 86 1.39 0.10 1.59

8.2 88 1.36 0.16 1.52

8.2 90 1.20 0.25 1.45

8.2 92 1.03 0.32 1.40

8.2 94 0.83 0.56 1.39

8.2 96 0.62 0.83 1.45

8.2 98 0.38 1.20 1.58

8.2 100 0.11 1.75 1.86

Pembahasan

Panjang otot ditambah 2 mm setiap saat dari 50 mm hingga mencapai

rangsang maximal yaitu 100 mm. Pada kurva gaya aktif mengalami kenaikan

seiring bertambahnya panjang otot. Lalu ketika panjang otot mencapai 76 mm,

kurva mulai menurun walaupun panjang otot tetap ditambah. Pada kurva gaya

pasif yang awalnya nol sampai panjang otot mencapai 78, lalu kurva mengalami

kenaikan pada saat panjang otot mencapai 80 mm. sedangkan kurva pada gaya

total mengalami kenaikan dari awal bersamaan dengan gaya aktif sampai akhirnya

panjang otot mencapai 76 mm, kurva mulai menunjukkan penurunan tetapi

penurunan pada gaya total tidak secepat gaya aktif yang disebabkan karena kurva

gaya pasif secara perlahan mengalami kenaikan seiring dengan pertambahan

8

panjang otot. Pada saat panjang otot 96 mm, kurva mengalami kenaikan kembali

sehingga membentuk tukikan gaya total.

Pertanyaan

1. Apa yang terjadi pada gaya pasif dan gaya aktif jika panjang otot ditambah dari

50 mm ke 100 mm?

2. Jelaskan tukikan yang terjadi pada kurva gaya total?

Jawaban

1. Pada gaya pasif : jika panjang otot ditambah dari 50 mm ke 100 mm, gaya

pasif yang mulanya 0, lalu kira-kira saat panjang otot 80 mm, gaya pasif mulai

mengalami kenaikan tajam.

Pada gaya aktif : jika panjang otot ditambah dari 50 mm ke 100 mm, gaya aktif

mengalami kenaikan tetap sampai panjang otot 76 mm lalu mulai menurun

dengan bertambahnya panjang otot.

Pada gaya total : jika panjang otot ditambah dari 50 mm ke 100 mm, gaya total

tetap naik, lalu saat panjang otot 76 mm, mulai menurun dan akhirnya saat

panjang otot 96 mm meningkat kembali membuat tukikan pada gaya total.

2. Tukikan yang terjadi pada kurva gaya total adalah karena kurva gaya total

adalah hasil dari penjumlahan numerik atau angka dari gaya aktif dan pasif.

Bisa dilihat kenaikan pada sebelah kiri disebabkan oleh kenaikan pada gaya

aktif. Gaya pasif tidak mempengaruhi kenaikan pada sebelah kiri. Gaya total

mulai menurun karena gaya aktif juga menurun. Gaya total tidak menurun

secepat gaya aktif karena gaya pasif secara simultan meningkat. Peningkatan

tajam pada sebelah kanan pada kurva gaya total hampir sepenuhnya disebabkan

karena gaya pasif.

KONTRAKSI ISOTONIK

1. Pilih Isotonic Contraction pada menu Experiment. Jendela awal akan

terbuka dalam beberapa saat.

2. Atur voltage ke stimulus maksimal (8,2 volts)

3. Angkat dan taruh beban 0,5gr ke tendon bawah otot.

4. Panjang otot harus 75mm

9

5. Klik Stimulate dan perhatikan layar osiloskop.

6. Klik tombol Record Data untuk menyimpan dan menampilkan data pada

tabel.

7. Kembalikan beban tadi ke kabin. Angkat beban 1,5gr ke otot. Klik

Stimulate, dan klik Record Data.

8. Ulangi langkah 7 untuk 2 beban yang lain.

9. Pilih Plot Data pada menu Tools.

10. Atur berat sebagai X-axis dan gaya total sebagai Y-axis dengan cara

memindahkan kotak sliding. Klik Print Plot pada atas kiri pojok dari

jendela Plot Data dan pilih Adobe PDF sebagai format penyimpanan.

11. Klik Clear Table pada unit pengontrol data pada layar bagian bawah. Klik

Yes saat muncul konfirmasi penghapusan.

12. Kembalikan beban ke tempatnya

13. Pasang beban 1,5gr ke otot dan jalankan percobaan dengan range 60-

90mm dengan kenaikan 5mm tiap percobaan. Pastikan klik tombol Record

Data setiap kenaikan.

14. Setelah selesai, pilih Plot Data dari menu Tools

15. Atur panjang sebagai X-axis dan Velocity sebagai Y-axis. Klik Print Plot

pada atas kiri pojok dari jendela Plot Data dan pilih Adobe PDF sebagai

format penyimpanan.

10

Hasil

11

Panjang otot tetap, tetapi beban yang digantungkan pada otot berubah-ubah beratnya. Semakin bertambah berat beban maka semakin menurun kecepatan kontraksi otot dan semakin meningkat total gaya yang dihasilkan.

12

Beban yang digantungkan pada otot tetap tetapi panjang otot diubah menjadi semakin panjang. Semakin panjang otot, semakin menurun kecepatan kontraksi dan semakin menurun pula total gaya yang dihasilkan.

Pertanyaan

1. Apa yang terjadi pada otot selama tracing?

2. Bagaimana gaya pada otot berubah selama tracing atau alur datar?

3. Berapa beban yang digunakan menghasilkan kecepatan awal tertinggi dari

pemendekan?

4. Ulangi langkah nomor 7 untuk mendapatkan 2 beban?

5. Apa yang terjadi pada alur yang menunjukkan tentang hubungan antara

resistensi dan kecepatan awal dari pemendekan?

6. Deskripsikan hubungan antara panjang awal dan kecepatan awal dari

pemendekan?

Jawaban

1. Yang terjadi pada otot adalah otot menunjukkan kenaikan dari permukaan

awal lalu turun kembali.

2. Gaya pada otot selama tracing datar adalah tetap sama.

3. Kecepatan awal tertinggi

Berat : 0.5 g

Kecepatan : 3.77 mm/sec

4. 2 beban yang didapat setelah mengulangi langkah nomor 7

Berat : 1 g

Kecepatan : 1.34 mm/sec

Berat : 2 g

Kecepatan : 0.00 mm/sec

5. Alur semakin bertambah atau meningkat yang menunjukkan tentang

hubungan antara resistensi dan kecepatan awal.

13

6. Hubungan antara panjang awal dan kecepatan awal adalah saat mulai

ditambahkan perlahan-lahan panjang otot dari 60 mm sampai 90 mm,

kecepatan awal dari pemendekan meningkat pada saat awal lalu menurun.

Semakin menjauh dari panjang optimum, kecepatan semakin kecil.

Kesimpulan

Semakin bertambah berat beban maka semakin menurun kecepatan

kontraksi otot dan semakin meningkat total gaya yang dihasilkan. Semakin

panjang otot, semakin menurun kecepatan kontraksi dan semakin menurun pula

total gaya yang dihasilkan. Bila otot diregangkan melebihi panjang optimum,

maka sliding antara filamen aktin dan miosin berkurang sehingga jembatan silang

berkurang. Sebaliknya bila otot dipendekkan, maka sliding antara filamen aktin

dan miosin bertambah sehingga jembatan silang yang terbentuk bertambah juga.

14

Daftar Pustaka

1. Sherwood Lauralee. Alih bahasa, Brahm U. Pendit; editor, Beatricia I.

Santoso. Fisiologi manusia : dari sel ke sistem. Ed. 2. Jakarta: EGC ,

2001. Hal. 213-214; 229-231.

2. Guyton, Arthur C dan Hall, John E. Alih bahasa, Irawati; editor, Luqman

Y. Rachman. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Ed. 11. Jakarta: EGC,

2007. Hal. 77; 80-82.

3. Panduan Pratikum Physio Ex 8.0

15

B. PHYSIO EX 8.0: MUSCLE PHYSIOLOGY – SINGLE AND MULTIPLE STIMULUS

I. PENDAHULUAN

Otot merupakan kelompok jaringan terbesar dalam tubuh dan membentuk sekitar separuh berat tubuh otot rangka membentuk sekitar 40% dari berat tubuh pria dan 32% pada wanita. Sementara otot polos dan otot jantung membentuk sekitar 10% sisnya dari berat tubuh total. Walaupun secara struktural dan fungsional berbeda ketiga jenis otot diklasifikasikan dalam beberapa cara sesuai dengan karakteristik umumnya. Pertama, otot digolongkan sebagai seran lintang ( otot rangka dan jantung ) atau polos ( otot polos ), bergantung pada apakah dapat ditemukan pita atau garis gelap terang berganti-ganti saat otot dilihat di bawah mikroskop cahaya. Kedua, otot digolongkan sebagai volunter ( otot rangka ) atau involunter (otot jantung dan otot polos ), bergantung pada apakah dipersarafi oleh system saraf somatic dan berada dibawah pengaruh kesadaran atau oleh system saraf otonom dan tidak berada dibawah kontrol kesadaran. 1

Serat-serat otot rangka memiliki susunan internal yang sangat terorganisasai yang menghasilkan gambaran serat lintang otot rangka dirangsang untuk berkontraksi melalui pengeluaran asetil kolin (Ach) ditaut neuromukulos antara ujung-ujung akhir neuron motorik dan sel otot. Pemahaman mendasar mengenai komponen struktural serat otot rangka sangat penting untuk memahami bagaimana potensial aksi otot yang di cetuskan oleh Ach dapat menimbulkan kontraksi.1

Satu potensial aksi di sebuah serat otot menghasilkan kontraksi singkat lemah yang disebut kedutan, yang terlalu singkat dan terlalu lemah untuk dapat digunakan dan secara normal tidak berlangsung di tubuh. Serat-serat otot tersusun membentuk otot lengkap, yang berfungsi secara operatif untuk menghasilkan kontraksi dengan kekuatan bervariasi dan lebih kuat daripada kedutan.

Ketegangan sebuah otot bergantung tidak saja pada jumlah serat otot yang berkontraksi tetapi juga pada tegangan yang dibentuk oleh masing-masing serat yang berkontraksi tersebut. Berbagai faktor mempengaruhi kekuatan tegangan yang dapat dicapai. Faktor-faktor tersebut mencakup :

1. Frekuensi rangsangan2. Panjang serat pada awal kontraksi3. Tingkat kelelahan4. Ketebalan serat

Pada praktikum kali ini, digunakan simulasi tegangan listrik untuk menemukan dimana potensial aksi berlangsung pada stimulus tunggal (single) dan

16

ganda (multiple). Potensial aksi berhubungan dengan tegangan listrik yang dialirkan melalui akson. Tujuan dari praktikum ini ialah mengamati secara visual pada simulasi komputer, potensial aksi yang terjadi melalui tegangan listrik tertentu dan pada tenggang waktu tertentu. Dan mahasiswa mampu menentukan istilah-istilah yang digunakan dalam menggambarkan fisiologi otot. Serta mampu menjelaskan bagaimana lambat, halus, kontraksi berkelanjutan dimungkinkan dalam otot rangka.

Tujuan Praktikum :

1. Untuk menentukan istilah-istilah yang digunakan dalam menggambarkan fisiologi otot: beberapa bermotor Unit penjumlahan, stimulus maksimal, Treppe, penjumlahan gelombang, dan tetanus

2. Untuk mengidentifikasi dua cara bahwa modus stimulus dapat mempengaruhi produksi kekuatan otot.

3. Untuk plot grafik yang berkaitan kekuatan stimulus dan kekuatan berkedut untuk menggambarkan respon otot granded.

4. Untuk menjelaskan bagaimana lambat, halus, kontraksi berkelanjutan dimungkinkan dalam otot rangka

17

II. TINJAUAN PUSTAKA

Mekanisme Molekular Pada Kontraksi OtotKontraksi otot merupakan mekanisme pergeseran filamen antara filamen

aktin dan filamen miosin.  Pergeseran filamen aktin kedalam filamen miosin disebabkan oleh kekuatan yang dibentuk oleh interaksi jembatan silang dari filamen miosin ke filamen aktin. Filamen aktin terdiri dari tiga komponen protein yaitu aktin, tropomiosin, dan troponin. Troponin terbagi lagi menjadi 3 sub unit yaitu troponin I, troponin T, troponin C. Kepala jembatan silang berikatan dengan ATP kemudian ATP dipecah oleh ATPase menjadi ADP dan fosfat dan terikat pada kepala. Bila kompleks troponin-tropomiosin berikatan dengan ion-ion kalsium, bagian aktif pada filamen aktin menjadi tersingkap, kepala miosin kemudian berikatan dengan filamen aktin. Kepala kemudian menekuk ke arah lengan jembatan silang dengan menarik filamen aktin. Energi yang digunakan untuk menarik filamen aktin adalah molekul ATP yang telah dipecah sebelumnya. Ketika jembatan silang menekuk menyebabkan pelepasan ADP dan ion fosfat yang sebelumnya melekat di kepala. Ditempat pelepasan ADP terikat molekul ATP yang baru. Pelepasan ikatan baru ini menyebabkan terlepasnya kepala dari aktin. Proses akan berlangsung terus sampai filamen aktin menarik membran Z menyentuh ujung akhir filamen miosin atau sampai beban pada otot menjadi terlalu besar untuk tarikan lebih lanjut.

Mekanisme Umum Kontraksi Otot

Tahap-tahap kontraksi otot adalah sebagai berikut :a. Pada serat otot, suatu potensial aksi berjalan di sepanjang sebuah saraf

motorik sampai pada ujungnya.b. Pada setiap ujung, saraf mensekresi substansi neutransmiter yaitu asetilkolin

dalam jumlah sedikit.c. Asetilkolin bekerja pada area setempat pada membran serat otot untuk

membuka saluran bergerbang asetilkolin melalui molekul-molekul protein dalam membran serat otot.

d. Terbukanya saluran asetilkolin memungkinkan sejumlah besar ion natrium untuk mengalir ke bagian dalam membran serat otot pada titik terminal saraf. Peristiwa ini akan menimbulkan suatu potensial aksi dalam serat otot.

e. Potensial aksi akan berjalan di sepanjang membran serat otot dalam cara yang sama seperti potensial aksi berjalan di sepanjang membran saraf.

f. Potensial aksi akan menimbulkan depolarisasi membran serat otot pada tempat dimana potensial aksi menyebabkan retikulum sarkoplasma melepaskan sejumlah besar ion kalsium yang telah disimpan di dalam retikulum ke dalam miofibril.

18

g. Ion-ion kalsium menimbulkan kekuatan tarik-menarik antara filamen aktin dan miosin yang menyebabkan kedua filamen tersebut bergerak bersama-sama dan menghasilkan proses kontraksi.

h. Setelah kurang dari satu detik ion kalsium dipompa kembali ke dalam retikulum sarkoplasma (tempat ion-ion ini disimpan sampai potensial aksi otot yang barn datang lagi). Pengeluaran ion kalsium dari miofibril akan menyebabkan kontraksi otot terhenti.

Karakteristik Kontraksi Otot Rangka (Sloane, 2003)a. Stimulus Ambang

Adalah voltase listrik minimum yang menyebabkan kontraksi serabut otot tunggal.

Respons all-or-none serabut ototJika stimulasi ambang telah tercapai; maka serabut otot akan merespons secara maksimal atau tidak sama sekali selama kondisi lingkungan serabut tidak berubah.

Dengan meningkatkan stimulus sampai melebihi ambang batasnya, tidak akan memperbesar respons serabut otot tunggal.

b. Kedutan Otot(i) Jika preparat otot distimulasi, maka setiap serabut otot dalam otot

akan mematuhi semua hukum all-or-none tetapi serabut yang berbeda memiliki ambang yang berbeda pula.

(ii) Jika derajat voltase stimulus meningkat maka serabut tambahan turut merespons.

(iii) Kedutan otot (kontraksi maksimum keseluruhan otot) akan terjadi saat intensitas stimulus cukup untuk seluruh serabut.

Faktor yang mempengaruhi kontraksi otot

1. Treppe atau staircase effect, yaitu meningkatnya kekuatan kontraksi berulang kali pada suatu serabut otot karena stimulasi berurutan berseling beberapa detik. Pengaruh ini disebabkan karena konsentrasi ion Ca2+ di dalam serabut otot yang meningkatkan aktivitas miofibril.

2. Summasi, berbeda dengan treppe, pada summasi tiap otot berkontraksi dengan kekuatan berbeda yang merupakan hasil penjumlahan kontraksi dua jalan (summasi unit motor berganda dan summasi bergelombang).

3. Fatique adalah menurunnya kapasitas bekerja karena pekerjaan itu sendiri. Tetani adalah peningkatan frekuensi stimulasi dengan cepat sehingga tidak ada peningkatan tegangan kontraksi.

4. Rigor terjadi bila sebagian terbesar ATP dalam otot telah dihabiskan, sehingga kalsium tidak lagi dapat dikembalikan ke RS melalui mekanisme pemompaan.

19

Penjumlahan mengacu kepada peningkatan ketegangan yang menyertai stimulasi repetitif pada serat otot. Setelah mengalami potensial aksi, membrane sel otot pulih dari periode refrakternya dan mampu dirangsang kembali, sementara sebagian aktifitas kontraktil yang dipicu oleh potensial aksi pertama masih berlangsung. Akibatnya, respon kontraktil yang diinduksi oleh dua potensial aksi yang timbul berurutan dapat dijumlahkan, sehingga terjadi peningkatan ketegangan yang diciptakan oleh serat. Jika serat otot dirangsang sedemikian cepat, sehingga tidak memiliki kesempatan untuk berelaksasi diantara rangsangan, timbul kontraksi maksimum (maksimum untuk serat pada panjang tersebut) yang menetap dan mulus yang dikenal sebagai tetanus.

Kontraksi TetaniBila otot di rangsang berulang-ulang, dimana rangsangan berikutnya

terjadi sebelum fase relaksasi, maka akan di hasilkan suatu kontraksi maksimum yang dikenal sebagai Tetani.

Ketegangan yan dihasilkan oleh kontraksi serat-serat otot meningkat seiring dengan pergeseran filamen- filamen tipis kedalam lebih jauh akibat siklus jembatan silang. Seiring dengan peningkatan frekuensi potensial aksi jarak pergeseran filamen  dan ketegangan yang terbentuk semakin menigkat sampai kontraksi tetani maksimum tercapai sebagai respon terhadap sebuah potensial aksi terjadi pengeluaran Ca2+ .

Ketegangan yang terbentuk pada kontraksi tetani juga bergantung pada panjang serat pada awal kontraksi. Pada panjang optimum, yaitu panjang otot saat istirahat, terdapat kesempatan bagi jembatan silang untuk interaksi secara maksimum, karena tumpang tindih filament tebal dan tipis yang optimum; jadi, ketegangan terbesar dapat dibentuk. Pada ukuran yang lebih pendek atau panjang daripada panjang optimum, ketegangan yang dapat ditimbulkan pada kontraksi berkurang, terutama karena sebagian jembatan silang tidak dapat ikut serta.

Kelelahan Otot ( Fatigue muscle )

Kelelahan  otot adalah gejala kesakitan yang dirasakan otot terlalu tegang. Ketika otot diberi stimulus, ia akan berkontraksi dan terjadi ketegangan. Jika stimulus diberikan terus menerus, maka performanya akan semakin menurun, yaitu pada kekuatan otot dan gerakan yang semakin lambat. Kelelahan otot meningkat hampir berbanding langsung dengan kecepatan penurunan glikogen otot. Pada kondisi tubuh terdapat cukup oksigen, kontraksi otot akan berlangsung secara aeobik. Sedangkan pada kondisi tubuh tidak terdapat cukup oksigen, kontraksi otot akan berlangsung secara anaerobik dan menghasilkan asam laktat. Kandungan asam laktat yang tinggi inilah yang akan menimbulkan rasa lelah

20

Selain itu, kelelahan dapat berasal dari otot atau sentral. Aktivitas kontraktil suatu otot rangka tidak dapat dipertahankan pada tingkat tertentu secara terus menerus. Akhirnya tegangan di otot berkurang seiring dengan munculnya kelelahan. Kelelahan otot terjadi jika otot beraktivasi tidak lagi dapat berespon terhadap rangsangan dengan derajat kontraksi yang sama. Kelelahan otot adalah suatu mekanisme pertahanan yang melindungi otot agar otot tidak mencapai titik dimana ATP tidak lagi dapat diproduksi.1

- Kekuatan pasif (Passive Force) adalah Setiap gerakan yang dihasilkan oleh kekuatan yang berada di luar otot atau kelompok otot biasanya bertanggung jawab untuk gerakan.

- Kekuatan aktif (Active Force) adalah Sebuah gaya akibat gerakan seluruhnya dikendalikan oleh aktivitas otot.

- Jumlah Kekuatan (Total Force) adalah Proses di mana rangsangan beberapa atau berulang-ulang dapat menghasilkan respon saraf, otot, atau bagian lain yang satu stimulus saja tidak dapat menghasilkan.

Penjumlahan Kedutan

Meskipun satu potensial aksi disebuah serat otot hanya menghasilkan kedutan, namun dapat dihasilkan kontraksi dengan durasi lebih lama dan tegangan lebih besar oleh stimulasi berulang serat otot. Jika serat otot telah melemas sempurna sebelum potensial aksi berikutnya timbul, maka akan terbentuk kedutan kedua dengan kekuatan sama seperti yang pertama. Setiap kali akan terjadi proses eksitensi-kontraksi yang sama dan menghasilkan respons kedutan yang identik. Namun, jika serat otot dirangsang kedua kalinya sebelum serat tersebut mengalami relaksasi sempurna dari kedutan pertama maka potensial aksi kedua menyebabkan respons kontraktil kedua, yang ditambahkan diatas kedutan pertama. Kedua kedutan dari dua potensial aksi dijumlahkan untuk menghasilkan tegangan serat yang lebih besar daripada yang dihasilkan oleh satu potensial aksi. Penjumlahan kedutan ini serupa dengan penjumlahakan temporal PPE di neuron pascasinaps.

Penjumlahan kedutan hanya dapat terjadi karena durasi potensial aksi (1 sampai 2 mdet) jauh lebih singkat daripada durasi kedutan yang ditimbulkannya (100 mdet). Setelah terbentuk suatu potensial aksi akan timbul periode refrakter singkat saat tidak dapat terjadi potensial aksi berikutnya. Karena itu penjumlahan potensial aksi tidak dapat terjadi pada periode ini. Membrane harus kembali ke potensial istirahatnya dan pulih dari periode refrakter sebelum potensial aksi berikutnya dapat terjadi. Namun karena potensial aksi dan periode refrakter telah selesai jauh sebelum kedutan otot yang di timbulkannya berakhir,maka serat otot

21

dapat dirangsang kembali selagi sebagian aktivitas kontraksi masih berlangsung, untuk menghasilkan penjumlahan respons mekanis.

METODE

ALAT DAN BAHAN- Laptop- Internet- Penuntun praktikum Physio Ex 8

CARA KERJAI. Mengakses The Physio EX 8,0 Website

1) Akses situs www.phisiologyplace.com2) Menekan tombol Log In di bagian kiri bawah halaman.3) Pilih Anatomi Fisiologi Manusia &, buku 8e oleh Elaine Marieb & Katja

Hoehn.4) Ketik "phisiologyui" dalam Nama Login.5) Mintalah guru Anda untuk mengisi Password.6) Pilih PhysioEx 8,0 di daerah kiri bawah halaman.

II. SINGLE STIMULUS  Pilih Bab 9: Fisiologi Otot Rangka dari menu, kemudian klik Single

Stimulus.

a. Menentukan Periode Laten

1. Mengatur tegangan 5,0 volt dan panjang otot pada 75 mm.2. Tarik tombol 200 msec ke tepi kanan dari oscilloscope.3. Klik tombol stimulate sekali.4. Ketika mengukur panjang periode laten dari grafik, yang harus diukur

adalah waktu antara aplikasi stimulus hingga munculnya gaya/active force. Untuk mengukur panjang periode laten menggunakan komputer, klik tombol Measure. Kemudian klik tombol panah kanan di jendela Time berulangkali sampai terlihat kenaikan pertama dalam jendela Active Force. Hasil pengamatan pertama ini adalah waktu yang terjadi lebih panjang dari periode laten yang sebenarnya. Sekarang klik tombol panah kiri disebelah jendela Waktu sampai jendela Active Force ke angka nol. Pada titik ini komputer mengukur waktu antara penerapan stimulus dan titik terakhir dimana active force adalah nol (hanya sebelum kontraksi). 

22

b. Menyelidiki Tanggapan Otot Terhadap Peningkatan Intensitas Stimulus

1. Klik tombol clear tracing setelah percobaan pertama.2. Mengatur tegangan voltase pada 0,0 dan panjang otot pada 75 mm, dan

klik Stimulate.3. Klik record data.4. Ulangi langkah 2 dan 3, dengan meningkatkan tegangan 0,5 setiap kali

sampai mencapai tegangan maksimum 10,0. Pastikan untuk mengklik record data setiap kali.

5. Amati penelusuran pada kedutannya. Klik menu Tools dan kemudian pilih data Plot.

6. Gunakan slider bar untuk menampilkan active force pada sumbu Y dan Voltage pada sumbu-X.

7. Jawab pertanyaan bedasarkan grafik 8. Klik Print Plot di sudut kiri atas jendela data Plot dan pilih Adobe PDF

sebagai printer untuk menyimpan grafik dalam format PDF (lampirkan grafik dalam laporan lab). Setelah selesai, klik X di kanan atas jendela plot.

9. Klik Tools Print Data dan pilih Adobe PDF sebagai printer untuk menyimpan grafik dalam format PDF.

c. Menyelidiki Pengaruh Panjang Otot Pada Kekuatan Kontraksi Otot

1. Klik clear tracing 2. Klik Clear untuk menghapus Tabel data sebelumnya3. Mengatur tegangan hingga 5.0 volt dan panjang otot pada 50 mm, dan

klik Stimulate4. Klik Record data5. Ulangi langkah 2 dan 3, dengan meningkatkan panjang otot dengan 5 mm

setiap kali hingga mencapai panjang otot maksimal 100 mm.6. Amati penelusuran berkedut. Klik pada menu Tools dan kemudian pilih

data Plot.7. Gunakan slider bar untuk menampilkan Active force pada sumbu Y dan

Musclelenght pada sumbu-X.8. Gunakan grafik untuk menjawab pertanyaan9. Klik Print Plot di sudut kiri atas jendela data Plot dan pilih Adobe PDF

sebagaiprinter untuk menyimpan grafik dalam format PDF10. Klik ToolS print Data dan pilih Adobe PDF sebagai printer untuk

menyimpangrafik dalam format PDF. 

23

III. MULTIPLE STIMULUSPilih Multiple Stimulus dari menu Percobaan. Layar pembuka akan

muncul dalam beberapa detik.

a. MENYELIDIKI TREPPE

1. Tegangan harus di set ke 8,2 volt, dan panjang otot harus 75 mm.2. Tarik tombol 200 msec ke pusat rentang waktu Sumbu X.3. Ikuti 3 langkah berikut :

i. Klik Stimulus tunggal. Perhatikan Kedutan pada grafikii. Setelah menelusuri menunjukkan bahwa otot telah benar-benar rileks,

segera klik Single stimulus lagi. Ketika berkedut kedua selesai, klik Tunggal Stimulus sekali lagi.

4. Simpan Grafiknya

b. MENYELIDIKI penjumlahan GELOMBANG

1. Klik Hapus untuk menghapus penelusuran layar osiloskop.2. Mengatur dan menjaga tegangan pada stimulus yang maksimal (8,2 volt)

dan panjang otot 75 mm.3. Tarik tombol 200 msec ke tepi kanan dari layar.4. Klik Single Stimulus, dan kemudian klik Single Stimulus lagi ketika otot

menjadirelaks sekitar setengah. Dan otot tidak dibiarkan rileks seenuhnya.5. Berikan stimulus lagi pada frekuensi yang lebih besar dengan mengklik

tombolSingle Stimulus beberapa kali dengan cepat6. Simpan grafiknya.

c. MENYELIDIKI FREKUENSI FUSION / TETANUS

1. Klik Clear untuk menghapus penelusuran layar osiloskop.2. Tegangan harus di set ke 8,2 volt, dan panjang otot harus 75 mm.3. Atur rangsangan stimulus untuk 30 / detik.4. Lakukan langkah-langkah berikut dalam satu percobaan

i. Klik Multiple Stimulus.ii. Ketika Penelusuran dekat ke sisi kanan layar, klik Stop untuk

mematikanStimulus stimulator.iii. Klik Record Data untuk menyimpan data

5. Ulangi langkah 3 dan 4, meningkatkan tingkat stimulasi oleh rangsangan 10 detik setiap percobaan hingga 150 rangsangan / detik.

24

6. Setelah selesai masuk Plot Data.7. Atur slider sumbu Y untuk menampilkan Active Force dan slider sumbu X

untuk menampilkan Stimuli/sec.8. Klik Print Plot untuk menyimpan data.

d. MENYELIDIKI Kelelahan Otot

1. Klik Clear untuk menghapus penelusuran layar osiloskop.2. Tegangan harus di set ke 8,2 volt, dan panjang otot harus 75 mm.3. Sesuaikan tingkat rangsangan stimulus untuk 120 / detik.4. Klik Multiple Stimulus hingga melalui tiga layar, dan kemudian klik

Stop untuk menghentikan Stimulus stimulator.5. Simpan grafik dengan Print Graph6. Klik Clear untuk menghapus penelusuran layar osiloskop.7. Ikuti langkah-langkah berikut :

ii. Klik Multiple Stimulusiii. Ketika penelusuran mencapai tengah layar, matikan sebentar

stimulator dengan mengklik Stop Stimulate, lalu segera klik multiple Stimulus lagi lagi.

iv. Akan Terlihat penurunan dalam kekuatan penulusuran di mana stimulator dihentikan, lalu dinyalakan lagi. Penelusuran akan terus turun akibat kelelahan otot.

v. Sebelum otot lelah sepenuhnya, ulangi tombol on / off sebanyak dua kali lagi tanpa membersihkan layar.

8. Save grafik dengan Print Graph.9. Untuk melihat perbedaan antara multiple stimulus terus menerus dan

multiple stimulus dengan pemulihan dengan pemulihan, klik multiple stimulus dan biarkan jatuh menelusuri tanpa gangguan hingga gaya menjadi nol. Penelusuran ini akanmengikuti myogram asli persis sampai "dip" pertama ditemui, setelah itu akan terlihatperbedaan dalam jumlah gaya yang dihasilkan antara dua berjalan.

10. Simpan Grafik dengan Print Graph.

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. HASIL PENGAMATAN dan PEMBAHASAN

25

I. Single Stimulusa. Menentukan periode laten

Gambar 1.1 Menentukan periode laten pada voltage 5.0

Pada tabel terdapat sebuah otot dengan panjang 75mm yang kemudian diberikan tegangan 5.0 volt, terdapat periode laten dengan nilai 0,56 msec. Periode laten adalah kesenjangan waktu beberapa milidetik antara stimulasi dan mulainya kontraksi. Aktivitas kontraksi berlangsung jauh lebih lama daripada aktifitas listrik yang diberikan.

b. Menyelidiki Tanggapan Otot Terhadap Peningkatan Intensitas Stimulus

Gambar 1.2 Menyelidiki Tanggapan otot terhadap peningkatan intensitas stimulus

26

Panjang otot 75 mm, diberikan rangsang awal 0.0 V kemudian dinaikkan secara bertahap setiap 0.5 Volt sampai tegangan maksimum 10,0 V. Terjadi kedutan otot atau threshold saat diberikan rangsang 1.0V. Kekuatan aktif terus meningkat sampai pada tegangan 8,5 Volt di mana kekuatan aktif tidak dapat meningkat lagi (1,82 gms) walaupun rangsang tetap dinaikkan. Sedangkan panjang otot tetap 75 mm.

c. Menyelidiki Pengaruh Panjang Otot Pada Kekuatan Kontraksi Otot

Gambar 1.3 Menyelidiki pengaruh panjang otot pada kekuatan kontraksi otot

Pada otot dengan panjang awal 50mm diberikan rangsangan 5,0 V timbullah kekuatan aktif. Dengan rangsangan yang sama, tetapi panjang otot dinaikan 0,5 mm setiap kali sampai 100mm, terjadi kenaikan pada grafik, tetapi hanya sampai panjang otot 75mm (panjang optimum). Grafik mengalami penurunan ketika panjang otot dinaikan melebihi panjang optimum, yang berarti kekuatan aktifnya juga menurun. Ini disebabkan filamen tipis tidak akan membentuk jembatan silang karena peregangan otot melebihi optimum sehingga hanya ada sedikit miofilamen untuk aktifasi aktin miosin.

II. Multiple Stimulusa. Investigating Treppe

27

Gambar 1.1 investigating treppe pada voltage 8.2

Voltage Length Stimuli/sec Act.Force Pass.Force Total Force

8.2 75 1 2.64 0.00 2.64

Rangsangan diberikan berkali-kali dengan jarak waktu yang relatif dekat. Ketika otot baru selesai relaksasi, rangsangan berikutnya sudah diberikan lagi. Gaya aktif yang dihasilkan oleh rangsangan berikutnya lebih tinggi dibandingkan gaya aktif yang dihasilkan oleh rangsangan sebelumnya.

b. Investigating Wave Summation

28

Gambar 1.2 Investigating wave summation pada voltage 8.2

Voltage Length Stimuli/sec Act.Force Pass.Force Total Force

8.2 75 1 2.45 0.00 2.458.2 75 1 3.88 0.00 3.88

Rangsangan diberikan berkali kali dalam jarak waktu yang relatif dekat. Ketika otot belum selesai relaksasi sepenuhnya, rangsangan diberikan lagi sehingga otot kembali berkontraksi.

29

c. Investigating Fusion Frequency/Tetanus

Gambar 1.3 frekuensi tetanus pada voltage 8.2

Voltage Length Stimuli/sec Act.Force Pass.Force Total Force

8.2 75 30 4.21 0.00 4.218.2 75 40 4.75 0.00 4.758.2 75 50 5.11 0.00 5.118.2 75 60 5.34 0.00 5.348.2 75 70 5.51 0.00 5.518.2 75 80 5.66 0.00 5.668.2 75 90 5.73 0.00 5.738.2 75 100 5.81 0.00 5.818.2 75 110 5.86 0.00 5.868.2 75 120 5.86 0.00 5.868.2 75 130 5.87 0.00 5.878.2 75 140 5.91 0.00 5.918.2 75 150 5.94 0.00 5.94

Otot di rangsang berulang-ulang, dimana rangsangan berikutnya terjadi sebelum fase relaksasi selesai. Gaya aktif meningkat secara perlahan-lahan. Tetanus dapat dibedakan menjadi 2 yaitu tetanus sempurna, yaitu rangsang berikutnya diberikan sebelum relaksasi terjadi dan tetanus tidak sempurna yaitu rangsang berikutnya diberikan saat mulai relaksasi. Data hasil percobaan di atas menunjukkan tetanus tidak sempurna.

30

Gambar 1.4 frekuensi tetanus

d. Investigating Muscle Fatigue

Gambar 1.5 Fatigue muscle pada voltage 8.2

31

Voltage Length Stimuli/sec Act.Force Pass.Force Total Force

8.2 75 120 5.86 0.00 5.868.2 75 120 5.86 0.00 5.86

Gambar 1.6 fatigue muscle

Stimulus diberikan terus menerus, maka kontraksi otot akan semakin menurun. Aktivitas kontraktil suatu otot rangka tidak dapat dipertahankan pada tingkat tertentu secara terus menerus. Akhirnya tegangan di otot berkurang seiring dengan munculnya kelelahan. Kelelahan otot terjadi jika otot beraktivasi tidak lagi dapat berespon terhadap rangsangan yang diberikan.

Kesimpulan:

I. Single Stimulus

32

Aktivitas kontraksi berlangsung jauh lebih lama daripada aktifitas listrik yang diberikan. Kekuatan aktif terus meningkat sampai pada rangsang optimum di mana kekuatan aktif tidak dapat meningkat lagi walaupun rangsang tetap dinaikkan. Kekuatan aktif akan menurun jika otot diregangkan melebihi panjang optimumnya, karena filamen tipis tidak akan membentuk jembatan silang sehingga hanya ada sedikit miofilamen untuk aktifasi aktin miosin.

II. Multiple Stimulus Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan bahwa stimulasi

mempengaruhi kekuatan otot terutama saat otot berkontraksi. Semakin besar tegangan yang dibentuk oleh setiap serat yang berkontraksi semakin kuat kontraksi otot keseluruhan.

Lampiran

Pertanyaan :

33

III. Single Stimulus

Menentukan periode laten Pertanyaan :

1. Bagaimana panjang periode latennya? 0,56 msec2. Apa yang terjadi pada otot ketika diberikan aktifitas yang kurang nyata

ini? Otot berkedut satu kali.

Menyelidiki Tanggapan Otot Terhadap Peningkatan Intensitas Stimulus Pertanyaan:

1. Berapa stimulus minimal atau nilai ambangnya? 1,0 V2. Berapakah stimulus maksimalnya? 8,5 V3. Bagaimana anda dapat menjelaskan penambahan kekuatan yang anda

amati? Karena terus diberikan rangsang yang tegangannya semakin tinggi.

Menyelidiki Pengaruh Panjang Otot Pada Kekuatan Kontraksi OtotPertanyaan:

1. Berapa panjang otot maksimum untuk kekuatan aktif? 75mm2. Bagaimana anda dapat menjelaskan penambahan dan pengurangan dalam

kekuatan aktif yang anda amati? Peningkatan kekuatan kontraksi otot mencapai aktif force maksimum akan naik di grafik. Tetapi kekuatan aktif akan menurun pada grafik jika otot diregangkan melebihi panjang optimumnya, maka filamen tipis tidak akan membentuk jembatan silang sehingga hanya ada sedikit miofilamen untuk aktifasi aktin miosin.

IV. Multiple stimulus

Investigating Treppe :

1. Apa yang terjadi pada kekuatan produksi dengan masing-masing stimulus berikutnya?Jawaban :1. Selama rangsangan yang disampaikan relatif dekat bersama-sama,

kekuatan aktif yang dihasilkan oleh rangsangan berikutnya sedikit meningkatkan untuk rangsangan pertama.

Wave Summation :

34

2. Apakah kekuatan puncak yang dihasilkan dalam kontraksi kedua yang lebih besardaripada yang dihasilkan oleh stimulus pertama?

3. Apakah gaya total produksi semakin lebih besar?4. Bagaimana frekuensi rangsangan mempengaruhi jumlah gaya yang

dihasilkan oleh otot?Jawaban :

2. Iya. Kekuatan puncak yang dihasilkan dalam kontraksi kedua lebih besardaripada kontraksi yang dihasilkan oleh stimulus pertama

3. Iya. Gaya total menjadi lebih besar dari sebelumnya.4. Semakin banyak dan semakin cepat rangsangan yang diberikan, maka

semakin meningkat jumlah gaya yang dihasilkan.

Investigating Fusion Frequency/Tetanus

5. Bagaimana perubahan alur seiring tingkat rangsang meningkat?

Jawaban :

6. Semakin tinggi rangsangan yang diberikan semakin meningkat alurnya.

Fatigue Muscle

7. Mengapa gaya mulai menurun seiring waktu?Perhatikan bahwa penurunan kekuatan menunjukkan kelelahan otot.

8. Mematikan stimulator off memungkinkan ukuran pemulihan kecil. Otot akan menghasilkan kekuatan untuk jangka waktu lebih lama jika stimulator secara singkat dimatikan dibandingkan jika rangsangan diizinkan untuk melanjutkan tanpa gangguan. Jelaskan mengapa.

9. Jelaskan perbedaan antara penelusuran saat ini dan myogram dihasilkan pada langkah 7.

Jawaban :

5. Bahwa suatu penurunan kekuatan menandai (adanya) kelelahan otot. Kekuatan otot berkurang sebab otot sedang mengkonsumsi ATP lebih cepat dari yang sedang diproduksi.

6. Ketika stimulator dimatikan otot bisa mengejar ketinggalan; mengikat dengan pita sempit dengan ATP produksi

7. Yang kedua penelusuran menunjukkan kelelahan lebih cepat daripada melacak di mana stimulator menghidupkan dan mematikan.

DAFTAR PUSTAKA

35

1. Sherwood L. 2001. Fisiologi Manusia dari Sel ke Sistem. Jakarta : EGC.2. Guyton AC, Hall JE. 2008. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Jakarta :

EGC. 3. Penuntun Praktikum Physio Ex 8.

C. Laporan Praktikum Kelelahan Otot Pada Manusia

36

I. PendahuluanDengan menggerakkan komponen-komponen intrasel tertentu, sel

otot dapat menghasilkan tegangan dan memendek, yaitu, berkontraksi,. Ingatlah bahwa tiga tipe otot adalah otot rangka, otot jantung, dan otot polos. Melalui kemampuan berkontraksinya yang berkembang sempurna, kelompok-kelompok sel otot yang bekerja sama dalam suatu otot dapat menghasilkan gerakan dan melakukan kerja. Kontraksi terkontrol otot memungkinkan (1) terjadinya gerakan bertujuan tubuh keseluruhan atau bagian-bagiannya (misalnya berjalan atau melambaikan tangan), (2) kita memanipulasi benda eksternal (misalnya menyetir atau memindahkan furnitur), (3) terdorongnya atau mengalirnya isi berbagai organ internal berongga (misalnya sirkulasi darah atau mengalirnya makanan melalui saluran cerna), dan (4) kita mengosongkan isi organ tertentu ke lingkungan eksternal (misalnya berkemih atau melahirkan).

Otot membentuk kelompok jaringan terbesar di tubuh, menghasilkan sekitar sepuruh dari berat tubuh. Otot rangka saja membentuk sekitar 40% berat tubuh pada pria dan 32% pada wanita, dengan otot polos dan otot jantung membentuk 10% lainnya dari berat total. Meskipun ketiga jenis otot secara struktural dan fungsional berbeda namun mereka dapat diklasifikasikan dalam dua cara berlainan berdasarkan karakteristik umumnya. Pertama, otot dikategorikan sebagai lurik atau seran-lintang (otot rangka dan otot jantung) atau polos (otot polos), bergantung pada ada tidaknya pita terang gelap bergantian, atau garis-garis, jika otot dilihat di bawah mikroskop cahaya. Kedua, otot dapat dikelompokkan sebagai volunter (otot rangka) atau involunter (otot jantung dan otot polos), masing-masing bergantung pada apakah otot tersebut disarafi oleh sistem saraf somatik dan berada di bawah kontrol kesadaran, atau disarafi oleh saraf otonom dan tidak berada di bawah kontrol kesadaran. Meskipun otot rangka digolongkan sebagai volunter, karena dapat dikontrol oleh kesadaran, namun banyak aktifitas otot rangka juga berada di bawah kontrol involunter bawah-sadar, misalnya aktivitas yang berkaitan dengan postur, keseimbangan, dan gerakan stereotipikal seperti berjalan.

37

II. TujuanTujuan dari praktikum ini adalah :1. Untuk memahami perbedaan kerja steady state dan kerja dengan

kelalahan.2. Untuk memahami pengaruh berbagai faktor eksternal (beban kerja)

dan internal (aliran darah lokal, waktu istirahat dan massage) terhadap kerja otot.

3. Untuk mendeteksi berbagai perubahan yang terjadi akibat berbagai faktor pada butir 2 (baik melalui analisis hasil mekanomiogram maupun analisis pada OP) dan menjelaskan mekanisme yang mendasari terjadinya berbagai perubahan tersebut.

III. Tinjauan Pustaka Setiap orang memiliki sekitar 600 otot rangka, yang ukurannya

berkisar dari otot eksternal yang halus dan mengontrol gerakan mata serta mengandung hanya beberapa ratus serat, hingga otot kaki yang besar dan kuat yang mengandung beberapa ratus ribu lemak.

Setiap otot diselubungi oleh jaringan ikat yang menembus dari permukaan kedalam otot untuk membungkus masing – masing serat oto menjadi kolom – kolom atau berkas – berkas. Jaringan ikat meluas melewati ujung – ujung otot untuk membentuk tendon kolagenosa yang kuat untuk melekatkan otot ketulang. Tendon dapat cukup panjang, melekat ke suatu tulang yang berjarak dari bagian daging otot. Sebagai contoh, sebagian dari oto yang berperan dalam pergerakan jari tangan terletak di lengan bawah, dengan tendon – tendon ini bergerak di punggung tangan (anda ketika anda menggerakan jari jari – jari tangan). Susunan ini memungkinkan tagan tangan bergerak terampil; jari – jari tangan akan jauh lebih besar dan lebih canggung jika semua otot yang digunakan untuk menggerakan jari tangan berada di jari itu sendiri.

Kekuatan kontraksi otot rangka dapat bervariasi. Satu potensial akasi di sebuah serat otot menghasilkan kontraksi singkat lemah yang disebut kedutan, yang terlalu singkat dan terlalu lemah unutk dapoat digunakan dan secara nermoal tidak berlangsung di tubuh. Serat – serat otot tesusun membentuk otot lengkap, yang berfungsi secara kooperatif untuk menghasilkan kontraksi dengan kekuatan bervariasi dan lebih kuat daripada kedutan. Dengan kata lain, anda dapat mengubah – ubah kekuatan yang anda hasilkan oleh otot yang sama, bergantung pada apakah anda mengambil sehelai kertas, sebuha buku atau karung 50 pon.

Dua faktor utama yang dapat diubah – ubah untuk menghasilkan variasi tegangan otot utuh adalah:

38

1. Jumlah serat otot yang berkontraksi dalam satu otot2. Tegangan yang dhasilkan oleh masing – masing serat yang

berkontraksi

Dasar molekular kontraksi otot rangka. Sewaktu kontraksi , siklus pengikatan dan penekukan jembatan silang menari filamen tipis kearah dalam. Interaksi jembatan silang antara aktin dan miosin menyebabkan kontraksi otot melalui mekanisme pergesaran filamen . mekanisme pergesaran filamen , sewaktu kontraksi , filamen tipis di kedua sisi sarkomer bergeser kearah dalam terhadap filamen tebal yang diam menuju ke pusat A. Sewaktu bergeser ke dalam , filamen tipi menarik garis – garis zat tempat filamen tersebut saling mendekat sehingga sarkomer memendek karena semua sarkomer dikeseluruhan panjang otot memendek bersamaan maka sleuruh serat otot memendek. Karena semua sarkomer di keseluruhan panjang otot memendek bersamaan maka seluruh serat otot memendek. Ini adalah mekanisme pergeseran filamen pada kontraksi otot. Zona H , di bagian tengah pita A yang tidak dicapai oleh filamen tipis menjadi lebih kecil karena filamen – filamen tipis saling mendekati ketika mereka bergeser semakin ke arah dalam . pita I, yang terdiri dari bagian filamen tipis yang tidak bertumpang tindih dengan flamen tebal, menyempit ketika filamen – filamen tipis semakin bertumpang tindih dengan filamen tebal sewaktu pergeseran tersebut .filamen tipis itu sendiri tidak mengalami perubahan paanjang selama proses pemendekan otot. Perhatikan bahawa panjang filamen tebal atau tipis tidak berkurang untuk memeperpendek sarkomer. Kontraksi dicapai oleh pergeseran saling mendekat filamaen – filamen tipis disisi sarkomer yang berlawanan diantara filamen – filamen tebal.

Terdapat hubungan antara panjang otot sebelum awitan kontraksi dan tegangan tetanik yang kemudian dihasilkan oleh setiap serat pada panjang tersebut. untuk setiap otot terdapat panjang optimal dimana dapat diperoleh gaya maksimal pada tetanik berikutnya. Tegangan yang dicapai selama tetanus akan lebih besar jika dimulai pada panjangoptimal otot daripada ketika kontrokasi dimulai dengan panjang otot lebih besar atau lebih kecil daripada panjang optimal tersebut. hubungan panjang – tegangan ini dapat dijelaskan oleh mekanisme pergeseran filamen kontraksi otot. Pada panjang optimal dihasilkan tegangan maksimal,filamen - filamen tipis secara optimal bertumpang tindih pada regio – regio filamen tebal tempat menonjolnya jembatan silang. Pada panjang ini, jembatan silang yang dapat diaskes bagi molekul aktin unutk pengikatan dan dan penekukan jumlahnya maksimal . bagian tengah filamen tebal, dimana todak

39

terjadi tumpang tindih dengan filamen tipis , tidak memiliki jembatan silang , disini hanya akan dijumpai ekor miosin.

Pada panjang yang lebih besar, misalnya keyika otot secara pasif digerakan, filamen tipis tertarik dari antara filamen – filamen tebal sehingga jumlah tempat aktin yang tersedia untuk mengikat je,batan silang berkurang ; yaitu sebagian dari tempat di aktin dan jembatan silang tidak l;agi berpasangan sehingga keduannya tidak terpakai. Karena aktivitas jembatan silang yang berlanmgsung kebih sedokit maka tegangan yang akan terbentuk juga lebih kecil. Pada kenyataannya,ketika otot doregangkan kembali sekitar 70% lebih panjang daripada panjang optimal filamen – filamen yang tipis ini akan tertarik seluruhnya dari antara filamen – filamen yang tebal, menghambat aktifitas jembatan silang dan karenanya tidak terjadi kontraksi. Jika sebelum kontraksi otot lebih pendek daripada panjanng maksomal maka teganagn yang terbentuk akan lebih kecil karena tiga alasan :

1. Filamen tipis dari sisi sarkomer yang berlawanan menjadi bertumpang tindih dan membatasi kesempatan interaksi jemabtaan silang dengan aktin.

2. Ujung – ujung filamen yang tebal akan tertekan ke garis Z , sehingga tidak terjadi pemendekan lebih lanjut.

3. Selain kedua faktor mekanis ini , pada panjang otot yang kurang dari 80 panjang optimal,tidak banyak kalsium yang akan dibebaskan selama penggabu gna eksitasi – kontraksi oleh sebab – sebabb yang belum diketahui. Selain itu, oleh mekanisme yang belum jelas , kemampuan kalsium mengikat troponin dan menarik kompleks troponi – tropomiosin ke samping berkurang pada panjang otot yang lebih kecil. Karena itu, lebih sedikit bagian yang terpajan untuk ikut serta dalam aktivitas jembatan silang.

Panjang ekstrim otot yang mencegah terbentuknya tegangan hanya terjadi pada kendosi percobaan, ketika suatu otot diangkat, dan rangasangan pada berbagai panjang. Ditubuh otot – otot memiliki letak sedemikian rupa sehingga panjangnya dalam keadaan melemas mendekati panjang otot optimalnya;karena itu, otot umunya dapat mencapai kontraksi tetanik hampir maksimal. Karena perlekatan ke tulang menimbulkan pembatasan, maka otot tidakdapat diregangkan atau diperpendek lebih dari 30% panjang optimaln istirahatnya, dan biasanya otot berubah jauh lebih kecil daripada 30% panjang normalnya. Bahkan pada batas – batas luar, otot masih tetap dapat menghasilkan separuh dari tegangan maksimalnya.

40

Faktor – faktor yang mempengaruhi berapa besar tegangan yang dapat dihasilkan oleh suatu serat otot yang telah dibahas sejauh ini – frekuensi rangsangan dan panjang otot pada awal kontraksi – dapat bervariasi dari kontraksi ke kontraksi lainnya. Penentu lain tegangan serat otot – kemamouan metabolik serat relatif terhadao ketahanann akan kelelahan dan ketebala serat – tidak bervariasi dari kontraksi tetapi bergantung pada jenis serat dan dapat dimodofikasi setelah suatu periode waktu. Setelah kita menyelesaikan pembahasan kita tentang mekanika otot rangka.

Terdapat dua jenis kontraksi, bergantung pada apakan panjang otot berubah selama kontraksi,. Pada kontraksi isotonk, tegangan otot tidak berubah sementara panjang otot akan berubah. Pada kontraksi isometrik, otot tidak dapat memendek sehingga akan terbentuklah tegangan dengan panjang otot yang tetap. Proses – proses internal yang sam aterjadi aik pada kontraksi isotonik mupun kontraksi isometrik : eksitasi oto yang mengaktifkan proses kontraktil pembentukan tegangan ; jembatan suilang mulai bersiklus; dan pergeseran filamen akan memperpendek sarkomer, yang meregangkan komponen seri elastik untuk menghasilkan gaya ditulang tempat insersi otot.

Dengan mengambil bisep sebagai contoh, anggaplah anda mengangkat sebuah benda. Ketika tegangan yang terbentuk di biseps anda telah cukup besar untuk mengankat sebuah benda. Ketika teganga nyang terbentuk dibisap telah cukup besar untuk mengatasi berat benda ditangan aka anda dapat mengangkat benda tersebut., dengan keseluruhan ototo memendek pada prosesnya. Karena berat benda tidakna akan berubah ketika ketika diangkat, maka tegangan otot tetap konstan selama periode pemendekan. Hal ini adalah kontraksi isotonk atau tegangan tetap. Kontraksi isotonik digunakan untuk menggerakan tubuh dan untuk memindahkan benda eksternal.

Yang tejadi ketika anda mengangkat suatu benda yang terlalu berta bagi anda ( yaitu tegangan yang mampu nadan bentuk pada otot – otot lengan anda lebih kecil daripada yang dibutuhkan untuk mengankat benda tersebut ). Dalam hal ini, otot tidak dapat memendek dan mengankat benda dan panjangnya kakan tetapmeskipun terbentuk tegangan sehingga terjadi kontraksi isometrik atau panjang tetap. Selain terjadi ketika tegangan yang terbentuk di otot secara sengaja dibuat lebih kecil daripada yang dibutuhkan untuk memindahkan benda. Dalam hal ini, tujuannya adalah untuk menjaga panjang otot tetap meskipun otot tersebut dapat mengasilkan tegangan yang lebih

41

besar. Kontraksi isometrik seubmaksimal ini penting untuk mempertahankan postur dan menopang benda dalam posisi tetap. Selama sutau gerakan, otot dapat berubah antara kontraksi isotonik dan kontraksi isometrik. Sebgai contoh, ketika anda mengambil sebuah buku untuk dibaca, biseps anda mengalami kontrraksi isotonil ketika anda mengangkat buku tersebut, tetapi kontraksi menjadi isometrik ketika anda berhenti ketika anda berhenti untuk memegang buku didepan anda.

Terdapat dua jenis kontraksi isotonik – konsentrik dan eksentrik. Pada keduanya, panjang otot berubah pada tegangan konstan. Namun, pada kontraksi konsentrik,otot memendek sementara pada konsentrasi ekstrensik otot memanjang, karena diregangankan oleh suatu gaya eksternal selagi berkontraksi. Pada konsentrasi eksentrik, aktivasi kontraksi menahan peregangan. Salah satu contoh adlah menurunkan suatu beban kelantai. Selama tindakan ini, serat – serat otot bisep memanjang tetapi tetap berkontraksi untuk melawan peregangan. Tegangan ini menopang berat badan .

Dengan menggerakan komponen-komponen intrasel tertentu,sel otot dapat menghasilkan tegangan dan memendek, yaitu, berkontraksi. Ingatlah bahwa tiga tipe otot adalah, otot rangka, otot jantung, dan otot polos. Melalui kemampuan berkontraksinya yang berkembang sempurna, kelompok – kelompok sel otot yang bekerja sama dalam suatu otot dapat menghasilkan gerakan dan melakukan kerja. Kontraksi terkontrol otot memungkinkan :

1. Terjadinya gerakan bertujuan tubuh keseluruhan atau bagian – bagiannya (misalnya, berjalan atau melambaikan tangan)

2. Kita memannipulasi benda eksternal (misalnya, menyetir atau memindahkan furnitur)

3. Terdorongnya atau mengalirnya isi bebagai organ internal berongga (misalnya sirkulasi darah atau mengalirnya makanan melalui saluran cerna), dan

4. Kita mengosongkan isi organ tertentu kelingkuangan eksternal (misalnya, berkemih atau melahirkan)

Otot membentuk kelompok jaringan terbesar ditubuh, menghasilkan sekitar separuh dari berat tubuh. otot rangka saja membentuk sekitar 40 % berat tubuh pada pria dan 32 % pada wanita, dengan otot polos dan otot jantung membentuk 10 % lainnya dari berat total. Meskipun ketiga otot secara struktural dan fungsional berbeda namun mereka dapat diklasifikasikan dalam dua cara

42

berlainan berdasarkan karakteristik umumnya. Pertama otot dikategorisasikan sebagai lurik / atau serat lintang ( otot rangka dan otot jantung ) atau polos (otot polos) bergantung pada ada tidaknya pita terang gelap bergantian, atau garis – garis , jika otot dilihat dibawah mikroskop cahaya. kedua, otot dapat dikelompokan sebagai volunter ( otot rangka ) atau involunter ( otot jantung dan otot polos ), masing – masing bergantung pada apakah otot tersebut disarafi oleh sistem saraf somatik dan berada dibawah kontrol kesadaran, atau disarafi oleh sistem saraf otonom dan tidak berada dbawah kontrol kesadaran. Meskipun otot rangka digolongkan sebagai volunter, karena dapat dikontrol oleh kasadaran namun banyak aktifitas otot rangka juga berada dibawah kontrol involunter bawah sadar misalnya aktifitas yang berkaitan dengan postur, keseimbangan, dan gerakan stereofikal seperti berjalan.

Kontraksi yang terjadi ditubuh tidak tebatas hanya pada kontraksi insotonik dan isometrik. Panjang dan tegangan otot saring bervariasi disluruh rentang gerakan. Bayangkanlah tidakan menarik busur dan panahnya. Tegangan di otot biseop anda akan terus – menerus meningkat untuk mengatasi peningkatan progresif resistensi seiring dengan semakin melengkungnya busur. Pada saat yang sama, otot secara progresif memendek ketika anda menarik busur semkin kebelakang. Kontraksi semacam ini tidak terjadi pada tegangan atau panjang yang konstan.

IV. Alat dan BahanAlat dan bahan yang diperlukan pada praktikum ini adalah :1. Beban 2 kg2. Beban 20 kg3. Ergograf4. Manset sfigmomanometer5. Stopwatch

V. Cara KerjaCara kerja pada praktikum ini adalah :

Latihan pada probandus laki-laki.1. Letakkan beban 20 kg pada telapak tangan dan lakukan abduksi

sehingga beban sejajar dengan bahu probandus.2. Lakukan satu tarikan tiap 1 detik sesuai bunyi ergograf dan catat

berapa kali probandus tersebut melakukannya hingga ia mengalami kelelahan.

3. Berilah istirahat 2 menit.

43

4. Setelah 2 menit, lakukan kembali langkah no. 2-3.5. Berilah istirahat 2 menit lagi. Selama masa istirahat ini, lakukanlah

massage pada lengan otot percobaan.6. Setelah 2 menit, lakukan kembali langkah no. 2-3.7. Bandingkan ke 3 hasil yang diperoleh dan buat analisis hasil

percobaan tersebut serta kesimpulannya.

Latihan pada Probandus Perempuan :1. Letakan beban 1 kg pada telapak tangan dan lakukan abduksi 2. Lakukan satu tarikan tiap satu detik sesuai bunyi egograf selama 10

menit dan cata berapa kali probandus tersebut melakukannya3. Berilah istirahat 2 menit4. Pasangkan sfigmomanometer pada lengan atas probandus 5. Denagn manset tetap terpasang mulailah memompa manset dengan

cepat hingga denyut nadi asrter radialis tidak teraba lagi. Biarkan probandus tetap melakukan tarikan hingga kelelahan

6. Catatloah menit dan jumlah tarikan yg dapat dilakukan probandus hingga merasakan kelelahan

7. Setelah kelelahan total,turunkan tekanan dalam manset dengan cepat hingga peredaran darah pulih kembali

VI. Hasil

Tabel 6.1 pengaruh gangguan peredarah darah terhadap kerja otot

Probandus ( female ) Menit Jumlah tarikanTarikan dalam keadaan normal 10 80Tarikan dengan nadi arteri radialis tidak teraba

1,8 17

Tabel 6.2 pengaruh pemijatan terhadap kerja otot

Probandus ( male ) Detik Jumlah tarikanTarikan pertama 54 40Tarikan kedua 29 21Tarikan ketiga setelah di masagge 37 28

44

VII. PembahasanBerdasarkan hasil praktikum yang dilakukan seperti yang tertera

pada tabel 6.1 yang dilakukan oleh probandus perempuan terlihat perbedaan ketika probandus diberi perlakuan yang bertujuan menghentikan aliran darah dengan menggunakan alat tensimeter dan sebelum diberi perlakuan pada jumlah tarikan yang mampu dilakukan dan jangka waktu saat melakukan tarikan terlihat bahwa ketika pembuluh darah diberikan perlakuan jumlah tarikan yang dilakukan jauh lebih sedikit dengan selang waktu yang lebih singkat. Hal ini dikarenakan adanya pengaruh aliran darah terhadap kerja otot. Dalam keadaan normal darah akan mengalir lambat akan tetapi saat tubuh melakukan aktivitas fisik darah akan akan mengalir lebih cepat dengan tujuan memasok suplai oksigen dalam tubuh dalam jumlah besar. Pemompaan manset pada lengan mengakibatkan terhambatnya aliran darah ke daerah ekstremitas sehingga suplai darah yang mengandung nutrisi dan oksigen tidak ada hal ini menyebabkan asam laktat menumpuk pada saat terjadinya kontraksi yang menyebabkan asam laktat tidak dapat diubah menjadi sumber energi akibatnya kelelahan terjadi lebih cepat.

Selanjutnya pada tabel 6.2 terlihat hasil pergerakan yang dilakukan probandus laki – laki terlihat bahwa pada tarikan kedua yang dilakukan proandus otot mengalami kelelahan terlihat bdari jumlah tarikan yang lebih sedikit dan rentan waktu yang lebih singkat dari tarikan pertama. Setelah dilakukan pemijatan dan istirahat selama 2 menit dan kembali dilakukan tarikan telihat bahwa tarikan yang berhasil dilakukan menjadi lebih banyak dengan rentan waktu yang lebih panjang dari tarikan kedua. Hal ini disebabkan dengan adanya pemijatan, otot menjadi lemas dan pembuluh darah melebar sehingga lebih banyak oksigen dan nutrisi tersedia untuk jaringan otot sehingga toksin yang menyebabkan rasa pegal pun dapat segera dibawa aliran darah untuk dibuang / dinetralkan.

VIII. Kesimpulan Otot akan mencapai titik lelah setelah melakukan kerja selama

beberapa waktu yang disebabkan oleh ketidakmampuan otot untuk berkontraksi dan bermetabolisme.

Saat kelelahan terjadi penumpukan asam laktat yang menyebabkan penurunan energi yang juga mempengaruhi kecepatan kerja otot. Suplai oksigen dan nutrisi dalam darah yang menurun mengakibatkan terjadinya kelelahan otot. Beberapa faktor yang dapat menyebabkan

45

kelelahan otot adalah penumpukan asam laktat dan peredaran darah yang tidak lancar. Akibat terjadinya kelelahan otot menimbulkan dapat menimbulkan penurunan kecepatan kerja. Pemulihan otot dapat dilakukan dengan istirahat dan pemijatan.

IX. Daftar Pustaka

1. Susan V. Brooks Herzog (Department of Physiology University of Michigan)

2. Principles of Human Physiology. Stanfiel CL, Germann WJ.3. Thomson H. Oklusi. Jakarta: EGC, 2007.4. Wati WW, Salim D, Sumadikarya IK, etc. Muskuloskeletal-1.

Jakarta: UKRIDA, 2011.5. Hembing. Pemenang the star of Asia award. Jakarta: Prestasi Insan

Indonesia, 2000.6. Sitepu I D. EFEKTIFITAS MASSAGE TERHADAP

PENURUNAN KELELAHAN OTOT TANGAN OPERATOR KOMPUTER PUSKOM UNIMED. Medan: Universitas Sumatra Utara, 2007

7. Putz R, Pabst R. Sobotta. Ed 21. Jakarta: EGC, 2007

X. Lampiran

1. Apa yang dimakasud dengan kerja steady state?- Kerja steady state adalah suatu mekanisme percobaan dimana pada OP

(objek percobaan) melakukan tarikan pada alat yang tersedia yang dapat dinyatakan sebagai mekanisme kontraksi otot dengan waktu istirahat / relaksasi selama kira – kira 4 detik sebelum melakukan kontraksi kembali.

2. Apa yang dimaksud dengan oklusi pada percobaan ini?- Oklusi ialah perawatan pendahuluan untuk mengatasi keluhan rasa nyeri.

3. Bagaimana kita mengetahui bahwa oklusi sudah tercapai pada latihan ini?- Okulasi sudah tercapai pada latihan ini setelah orang percobaan merasa

nyeri yang hebat sekali.

4. Mengapa frekuensi yang digunakan tetap satu traikan tiap 4 detik?- Untuk memberikan waktu istirahat / relaksasi sebelum otot kembali

melakukan kontraksi,yang artinya kontraksi tidak terjadi terus – menerus maka terjadinya kelelahan otot akan memerlukan waktu mekanisme

46

kontraksi tersebut dilakukan dalam waktu yang lebih lama seperti yang telah diketahui, bahwa kontraksi otot memerlukan energi/ATP,yang dihasilkan dalam mekanisme relaksasi yang membutuhkan oksigen.

5. Mengapa terjadi kelelahan?- Karena suplai darah yang mengandung nutrisi dan oksigen tidak, ada hal

ini menyebabkan asam laktat menumpuk pada saat terjadinya kontraksi yang menyebabkan asam laktat tidak dapat diubah menjadi sumber energi akibatnya kelelahan terjadi lebih cepat.

6. Bagaimana saudara mengetahui kelelahan total telah terjadi?- Kami bisa mengetahui kelelahan total telah terjadi pada saat probandus

tidak dapat mengangkat beban yg telah diberikan.

7. Bagaimana saudara mengetahui peredarah darah telah pulih kembali?- Pada saat penuruan tekanan pada menset, sehingga peredaran darah pulih

kembali. Kelelahan otot juga disebabkan oleh penumpukan asam laktat pada proses glikolisis anaerob, sehingga apabila pasokan oksigen pada otot dihambat maka kelelahan pada otot akan terjadi lebih cepat dan juga menyebabkan kita bernafas dengan lebih cepat untuk menarik oksigen untuk membakar asam laktat tersebut.

8. Apa tandanya pengaruh oklusi tidak terlihat lagi?- Dengan frekuensi yang sama teruskan tarikan dan pecatatan sehingga

pengaruh oklusi tidak dapat terlihat lagi.

9. Mengapa beban harus sedemikian berat?- Agar dapat dilihat nya perbedaan kelelahan otot di setiap frekuansi yang

diberikan, setelah diberikan dan kita dapat membuat suatu tindakan dengan memijattekanan kuat ke arah perifer, kemudian dengan tekanan ringan ke arah jantung.Istirahat sangat penting. Bagaimanapun padatnya aktifitas seseorang, istirahat harus tetap disempatkan. Istirahat berfungsi melepaskan lelah bagi otot-otot dan sel-sel saraf yang telah bekerja sepanjang waktu. Kelelahan ini timbul akibat tertimbunya asam laktat dalam tubuh sebagai hasil dari pembakaran zat makanan (glukosa) secara nonaerobik (tanpa oksigen). Dengan beristirahat, asam laktat yang tertimbun sedikit demi sedikit dihilangkan melalui proses biokimia.

10. Mengapa frekuensi dipercepat menjadi 1 tarikan setiap detik? - Karena untuk mempersempit waktu probandus untuk beristirahat, sehingga

probandus akan kelelahan secara sempurna.

47

11. Apa tujuan message dalam latihan ini?- Mesagge bertujuan untuk menghilangkan kelelahan yang dirasakan OP,

massage menyebabkan otot menjadi lemas dan pembuluh darah melebar sehingga lebih banyak oksigen dan nutrisi tersedia untuk jaringan otot sehingga toksin yang menyebabkan rasa pegal pun dapat segera dibawa aliran darah untuk dibuang / dinetralkan.

12. Bagaimna kita melakukan massage?- Masagge dilakukan dengan cara memijat lengan atas probandus ke arah

bawah dengan kuat dan ke arah atas dengan lemah.

13. Bagian mana dari lengan yang dimassage?- Massage dilakukan pada lengan bagian atas yang melakukan percobaan.

48

D. Muscle Performance Test dan Pengukuran Beban maksimum yang

Dapat Ditahan Oleh Otot Bisep Pada Berbagai Sudut Sendi

I. Pendahuluan

Dengan menggerakkan komponen-komponen intrasel tertentu, sel otot dapat menghasilkan tegangan dan memendek, yaitu, berkontraksi,. Ingatlah bahwa tiga tipe otot adalah otot rangka, otot jantung, dan otot polos. Melalui kemampuan berkontraksinya yang berkembang sempurna, kelompok-kelompok sel otot yang bekerja sama dalam suatu otot dapat menghasilkan gerakan dan melakukan kerja. Kontraksi terkontrol otot memungkinkan (1) terjadinya gerakan bertujuan tubuh keseluruhan atau bagian-bagiannya (misalnya berjalan atau melambaikan tangan), (2) kita memanipulasi benda eksternal (misalnya menyetir atau memindahkan furnitur), (3) terdorongnya atau mengalirnya isi berbagai organ internal berongga (misalnya sirkulasi darah atau mengalirnya makanan melalui saluran cerna), dan (4) kita mengosongkan isi organ tertentu ke lingkungan eksternal (misalnya berkemih atau melahirkan).

Otot membentuk kelompok jaringan terbesar di tubuh, menghasilkan sekitar sepuruh dari berat tubuh. Otot rangka saja membentuk sekitar 40% berat tubuh pada pria dan 32% pada wanita, dengan otot polos dan otot jantung membentuk 10% lainnya dari berat total. Meskipun ketiga jenis otot secara struktural dan fungsional berbeda namun mereka dapat diklasifikasikan dalam dua cara berlainan berdasarkan karakteristik umumnya. Pertama, otot dikategorikan sebagai lurik atau seran-lintang (otot rangka dan otot jantung) atau polos (otot polos), bergantung pada ada tidaknya pita terang gelap bergantian, atau garis-garis, jika otot dilihat di bawah mikroskop cahaya. Kedua, otot dapat dikelompokkan sebagai volunter (otot rangka) atau involunter (otot jantung dan otot polos), masing-masing bergantung pada apakah otot tersebut disarafi oleh sistem saraf somatik dan berada di bawah kontrol kesadaran, atau disarafi oleh saraf otonom dan tidak berada di bawah kontrol kesadaran. Meskipun otot rangka digolongkan sebagai volunter, karena dapat dikontrol oleh kesadaran, namun banyak aktifitas otot rangka juga berada di bawah kontrol involunter bawah-sadar, misalnya aktivitas yang berkaitan dengan postur, keseimbangan, dan gerakan stereotipikal seperti berjalan.

49

II. Tujuan

Tujuan dari praktikum ini adalah :

Untuk mengevaluasi kemampuan otot menggunakan serangkaian tes kemampuan otot.

Untuk menganalisis hasil dari perorangan dan tim dalam tes kemampuan otot.

Agar mahasiswa dapat mengetahui dan memahami mekanisme kerja otot dalam melakukan aktivitas sehari-hari.

Menguji konsep bahwa perbedaan sudut sendi akan mengubah panjang otot dan keuntungan mekanisnya; yang akibatnya adalah berat beban maksimum yang mampu ditahan akan bervariasi.

III. Tinjauan Pustaka

Setiap orang memiliki sekitar 600 otot rangka, yang ukurannya berkisar dari otot eksternal yang halus dan mengontrol gerakan mata serta mengandung hanya beberapa ratus serat, hingga otot kaki yang besar dan kuat yang mengandung beberapa ratus ribu lemak.

Setiap otot diselubungi oleh jaringan ikat yang menembus dari permukaan kedalam otot untuk membungkus masing – masing serat oto menjadi kolom – kolom atau berkas – berkas. Jaringan ikat meluas melewati ujung – ujung otot untuk membentuk tendon kolagenosa yang kuat untuk melekatkan otot ketulang. Tendon dapat cukup panjang, melekat ke suatu tulang yang berjarak dari bagian daging otot. Sebagai contoh, sebagian dari oto yang berperan dalam pergerakan jari tangan terletak di lengan bawah, dengan tendon – tendon ini bergerak di punggung tangan (anda ketika anda menggerakan jari jari – jari tangan). Susunan ini memungkinkan tagan tangan bergerak terampil; jari – jari tangan akan jauh lebih besar dan lebih canggung jika semua otot yang digunakan untuk menggerakan jari tangan berada di jari itu sendiri.

Kekuatan kontraksi otot rangka dapat bervariasi. Satu potensial akasi di sebuah serat otot menghasilkan kontraksi singkat lemah yang disebut kedutan, yang terlalu singkat dan terlalu lemah unutk dapoat digunakan dan secara nermoal tidak berlangsung di tubuh. Serat – serat otot tesusun membentuk otot lengkap, yang berfungsi secara kooperatif untuk menghasilkan kontraksi dengan kekuatan bervariasi dan lebih kuat daripada kedutan. Dengan kata lain, anda dapat mengubah – ubah kekuatan yang anda hasilkan oleh otot yang sama, bergantung pada apakah anda mengambil sehelai kertas, sebuha buku atau karung 50 pon.

50

Dua faktor utama yang dpat diubah – ubah untuk menghasilkan variasi tegangan otot utuh adalah:

3. Jumlah serat otot yang berkontraksi dalam satu otot4. Tegangan yang dhasilkan oleh masing – masing serat yang berkontraksi

Dasar molekular kontraksi otot rangka. Sewaktu kontraksi, siklus pengikatan dan penekukan jembatan silang menari filamen tipis kearah dalam. Interaksi jembatan silang antara aktin dan miosin menyebabkan kontraksi otot melalui mekanisme pergesaran filamen . mekanisme pergesaran filamen, sewaktu kontraksi , filamen tipis di kedua sisi sarkomer bergeser kearah dalam terhadap filamen tebal yang diam menuju ke pusat A. Sewaktu bergeser ke dalam, filamen tipi menarik garis – garis zat tempat filamen tersebut saling mendekat sehingga sarkomer memendek karena semua sarkomer dikeseluruhan panjang otot memendek bersamaan maka sleuruh serat otot memendek. Karena semua sarkomer di keseluruhan panjang otot memendek bersamaan maka seluruh serat otot memendek. Ini adalah mekanisme pergeseran filamen pada kontraksi otot. Zona H, di bagian tengah pita A yang tidak dicapai oleh filamen tipis menjadi lebih kecil karena filamen – filamen tipis saling mendekati ketika mereka bergeser semakin ke arah dalam. pita I, yang terdiri dari bagian filamen tipis yang tidak bertumpang tindih dengan flamen tebal, menyempit ketika filamen – filamen tipis semakin bertumpang tindih dengan filamen tebal sewaktu pergeseran tersebut .filamen tipis itu sendiri tidak mengalami perubahan paanjang selama proses pemendekan otot. Perhatikan bahawa panjang filamen tebal atau tipis tidak berkurang untuk memeperpendek sarkomer. Kontraksi dicapai oleh pergeseran saling mendekat filamaen – filamen tipis disisi sarkomer yang berlawanan diantara filamen – filamen tebal.

Terdapat hubungan antara panjang otot sebelum awitan kontraksi dan tegangan tetanik yang kemudian dihasilkan oleh setiap serat pada panjang tersebut. untuk setiap otot terdapat panjang optimal dimana dapat diperoleh gaya maksimal pada tetanik berikutnya. Tegangan yang dicapai selama tetanus akan lebih besar jika dimulai pada panjangoptimal otot daripada ketika kontrokasi dimulai dengan panjang otot lebih besar atau lebih kecil daripada panjang optimal tersebut. hubungan panjang – tegangan ini dapat dijelaskan oleh mekanisme pergeseran filamen kontraksi otot. Pada panjang optimal dihasilkan tegangan maksimal,filamen - filamen tipis secara optimal bertumpang tindih pada regio – regio filamen tebal tempat menonjolnya jembatan silang. Pada panjang ini, jembatan silang yang dapat diaskes bagi molekul aktin unutk pengikatan dan dan penekukan jumlahnya maksimal. bagian tengah filamen tebal, dimana tidak terjadi

51

tumpang tindih dengan filamen tipis, tidak memiliki jembatan silang, disini hanya akan dijumpai ekor miosin.

Pada panjang yang lebih besar, misalnya keyika otot secara pasif digerakan, filamen tipis tertarik dari antara filamen – filamen tebal sehingga jumlah tempat aktin yang tersedia untuk mengikat je,batan silang berkurang ; yaitu sebagian dari tempat di aktin dan jembatan silang tidak l;agi berpasangan sehingga keduannya tidak terpakai. Karena aktivitas jembatan silang yang berlanmgsung kebih sedokit maka tegangan yang akan terbentuk juga lebih kecil. Pada kenyataannya,ketika otot doregangkan kembali sekitar 70% lebih panjang daripada panjang optimal filamen – filamen yang tipis ini akan tertarik seluruhnya dari antara filamen – filamen yang tebal, menghambat aktifitas jembatan silang dan karenanya tidak terjadi kontraksi. Jika sebelum kontraksi otot lebih pendek daripada panjanng maksomal maka teganagn yang terbentuk akan lebih kecil karena tiga alasan :

4. Filamen tipis dari sisi sarkomer yang berlawanan menjadi bertumpang tindih dan membatasi kesempatan interaksi jemabtaan silang dengan aktin.

5. Ujung – ujung filamen yang tebal akan tertekan ke garis Z , sehingga tidak terjadi pemendekan lebih lanjut.

6. Selain kedua faktor mekanis ini , pada panjang otot yang kurang dari 80 panjang optimal,tidak banyak kalsium yang akan dibebaskan selama penggabu gna eksitasi – kontraksi oleh sebab – sebabb yang belum diketahui. Selain itu, oleh mekanisme yang belum jelas , kemampuan kalsium mengikat troponin dan menarik kompleks troponi – tropomiosin ke samping berkurang pada panjang otot yang lebih kecil. Karena itu, lebih sedikit bagian yang terpajan untuk ikut serta dalam aktivitas jembatan silang.

Panjang ekstrim otot yang mencegah terbentuknya tegangan hanya terjadi pada kendosi percobaan, ketika suatu otot diangkat, dan rangasangan pada berbagai panjang. Ditubuh otot – otot memiliki letak sedemikian rupa sehingga panjangnya dalam keadaan melemas mendekati panjang otot optimalnya;karena itu, otot umunya dapat mencapai kontraksi tetanik hampir maksimal. Karena perlekatan ke tulang menimbulkan pembatasan, maka otot tidakdapat diregangkan atau diperpendek lebih dari 30% panjang optimaln istirahatnya, dan biasanya otot berubah jauh lebih kecil daripada 30% panjang normalnya. Bahkan pada batas – batas luar, otot masih tetap dapat menghasilkan separuh dari tegangan maksimalnya.

Faktor – faktor yang mempengaruhi berapa besar tegangan yang dapat dihasilkan oleh suatu serat otot yang telah dibahas sejauh ini – frekuensi rangsangan dan panjang otot pada awal kontraksi – dapat bervariasi dari kontraksi

52

ke kontraksi lainnya. Penentu lain tegangan serat otot – kemamouan metabolik serat relatif terhadao ketahanann akan kelelahan dan ketebala serat – tidak bervariasi dari kontraksi tetapi bergantung pada jenis serat dan dapat dimodofikasi setelah suatu periode waktu. Setelah kita menyelesaikan pembahasan kita tentang mekanika otot rangka.

Terdapat dua jenis kontraksi, bergantung pada apakan panjang otot berubah selama kontraksi,. Pada kontraksi isotonk, tegangan otot tidak berubah sementara panjang otot akan berubah. Pada kontraksi isometrik, otot tidak dapat memendek sehingga akan terbentuklah tegangan dengan panjang otot yang tetap. Proses – proses internal yang sam aterjadi aik pada kontraksi isotonik mupun kontraksi isometrik : eksitasi oto yang mengaktifkan proses kontraktil pembentukan tegangan ; jembatan suilang mulai bersiklus; dan pergeseran filamen akan memperpendek sarkomer, yang meregangkan komponen seri elastik untuk menghasilkan gaya ditulang tempat insersi otot.

Dengan mengambil bisep sebagai contoh, anggaplah anda mengangkat sebuah benda. Ketika tegangan yang terbentuk di biseps anda telah cukup besar untuk mengankat sebuah benda. Ketika teganga nyang terbentuk dibisap telah cukup besar untuk mengatasi berat benda ditangan aka anda dapat mengangkat benda tersebut., dengan keseluruhan ototo memendek pada prosesnya. Karena berat benda tidakna akan berubah ketika ketika diangkat, maka tegangan otot tetap konstan selama periode pemendekan. Hal ini adalah kontraksi isotonk atau tegangan tetap. Kontraksi isotonik digunakan untuk menggerakan tubuh dan untuk memindahkan benda eksternal.

Yang tejadi ketika anda mengangkat suatu benda yang terlalu berta bagi anda ( yaitu tegangan yang mampu nadan bentuk pada otot – otot lengan anda lebih kecil daripada yang dibutuhkan untuk mengankat benda tersebut ). Dalam hal ini, otot tidak dapat memendek dan mengankat benda dan panjangnya kakan tetapmeskipun terbentuk tegangan sehingga terjadi kontraksi isometrik atau panjang tetap. Selain terjadi ketika tegangan yang terbentuk di otot secara sengaja dibuat lebih kecil daripada yang dibutuhkan untuk memindahkan benda. Dalam hal ini, tujuannya adalah untuk menjaga panjang otot tetap meskipun otot tersebut dapat mengasilkan tegangan yang lebih besar. Kontraksi isometrik seubmaksimal ini penting untuk mempertahankan postur dan menopang benda dalam posisi tetap. Selama sutau gerakan, otot dapat berubah antara kontraksi isotonik dan kontraksi isometrik. Sebgai contoh, ketika anda mengambil sebuah buku untuk dibaca, biseps anda mengalami kontrraksi isotonil ketika anda mengangkat buku tersebut, tetapi kontraksi menjadi isometrik ketika anda berhenti ketika anda berhenti untuk memegang buku didepan anda.

53

Terdapat dua jenis kontraksi isotonik – konsentrik dan eksentrik. Pada keduanya, panjang otot berubah pada tegangan konstan. Namun, pada kontraksi konsentrik,otot memendek sementara pada konsentrasi ekstrensik otot memanjang, karena diregangankan oleh suatu gaya eksternal selagi berkontraksi. Pada konsentrasi eksentrik, aktivasi kontraksi menahan peregangan. Salah satu contoh adlah menurunkan suatu beban kelantai. Selama tindakan ini, serat – serat otot bisep memanjang tetapi tetap berkontraksi untuk melawan peregangan. Tegangan ini menopang berat badan .

Dengan menggerakan komponen-komponen intrasel tertentu,sel otot dapat menghasilkan tegangan dan memendek , yaitu , berkontraksi. Ingatlah bahwa tiga tipe otot adalah , otot rangka , otot jantung , dan otot polos. Melalui kemampuan berkontraksinya yang berkembang sempurna, kelompok – kelompok sel otot yang bekerja sama dalam suatu otot dapat menghasilkan gerakan dan melakukan kerja. Kontraksi terkontrol otot memungkinkan

5. Terjadinya gerakan bertujuan tubuh keseluruhan atau bagian – bagiannya ( misalnya, berjalan atau melambaikan tangan )

6. Kita memannipulasi benda eksternal ( misalnya, menyetir atau memindahkan furnitur )

7. Terdorongnya atau mengalirnya isi bebagai organ internal berongga (misalnya sirkulasi darah atau mengalirnya makanan melalui saluran cerna), dan

8. Kita mengosongkan isi organ tertentu kelingkuangan eksternal ( misalnya, berkemih atau melahirkan )

Otot membentuk kelompok jaringan terbesar ditubuh, menghasilkan sekitar separuh dari berat tubuh. otot rangka saja membentuk sekitar 40 % berat tubuh pada pria dan 32 % pada wanita, dengan otot polos dan otot jantung membentuk 10 % lainnya dari berat total. Meskipun ketiga otot secara struktural dan fungsional berbeda namun mereka dapat diklasifikasikan dalam dua cara berlainan bedasarkan karakteristik umumnya. Pertama otot dikategorisasikan sebagai lurik / atau serat lintang ( otot rangka dan otot jantung ) atau polos (otot polos) bergantung pada ada tidaknya pita terang gelap bergantian, atau garis – garis, jika otot dilihat dibawah mikroskop cahaya. kedua, otot dapat dikelompokan sebagai volunter ( otot rangka ) atau involunter ( otot jantung dan otot polos ), masing – masing bergantung pada apakah otot tersebut disarafi oleh sistem saraf somatik dan berada dibawah kontrol kesadaran, atau disarafi oleh sistem saraf otonom dan tidak berada dbawah kontrol kesadaran. Meskipun otot rangka digolongkan sebagai volunter, karena dapat dikontrol oleh kesadaran namun banyak aktifitas otot rangka juga berada dibawah kontrol involunter bawah sadar misalnya aktifitas yang berkaitan dengan postur, keseimbangan, dan gerakan stereofikal seperti berjalan.

54

Kontraksi yang terjadi ditubuh tidak tebatas hanya pada kontraksi insotonik dan isometrik. Panjang dan tegangan otot saring bervariasi disluruh rentang gerakan. Bayangkanlah tidakan menarik busur dan panahnya. Tegangan di otot biseop anda akan terus – menerus meningkat untuk mengatasi peningkatan progresif resistensi seiring dengan semakin melengkungnya busur. Pada saat yang sama, otot secara progresif memendek ketika anda menarik busur semakin kebelakang. Kontraksi semacam ini tidak terjadi pada tegangan atau panjang yang konstan.

IV. Alat dan Bahan

IV.A. Muscle Performance Test1. Probandus2. Matras3. Stopwatch4. Meteran5. Selotip

IV.B. Praktikum Dumbell

1. Karton berukuran 60x30 cm dengan gambar busur derajat atau fleksometer.

2. Beban (dumbell) berbagai ukuran.

V. Cara Kerja

Probandus harus dalam kondisi :1. Sehat2. Tidak mempunyai masalah jantung dan muskuloskeletal3. Tidur yang cukup sebelum melakukan test4. Makan minimal 2 jam sebelum melakukan test5. Mengenakan pakaian yang nyaman dan cocok untuk melakukan test

V.A. SIT-UP

Prosedur testSubjek melakukan sit-up sebanyak mungkin dalam waktu 60 detik. Subjek

dapat beristirahat jika merasa lelah, namun waktu tetap berjalan. Hitung dan catatlah banyaknya sit-up yang dapatdilakukan subjek dalam waktu 60 detik.

55

Posisi melakukan sit-up:1. Kaki ditahan oleh probandus lain2. Lutut ditekuk 90 derajat3. Tangan terlipat di belakang leher4. Siku berdekatan atau bersentuhan dengan lutut5. Bahu harus kembali ke lantai

Hasil :

Sex Male FemaleAge 18 19Repetitions 45 13Population Average 46 41Score 44 -1Rating Average Poor

Pembahasan :Sit up menggunakan otot-otot besar dada, yaitu kelompok otot besar

deltoid di bahu dan trisep. Juga otot lain, termasuk otot perut yang bertindak sebagai stabilisator. Tenaga yang dibutuhkan untuk melakukan gerakan sit up relatif paling besar dibandingkan gerakan lain, yang artinya lebih banyak kalori yang dibakar. Otot perut bagian atas atau disebut rectus abdominis bekerja paling keras sehingga efeknya paling terasa di bagian tersebut.Otot-otot yang berperan dalam sit-up:1. Rectus Abdominus. Rectus berarti “lurus” dan abdominus berarti “perut”, yang berarti

otot ini berada tegak lurus pada perut. Otot ini berguna untuk menjaga tulang belakang dan panggul tetap stabil.

2. External Oblique. Otot ini berada di belakang tulang rusuk bagian bawah dan melintas menuju panggul. Otot ini juga berguna untuk menunjang pergerakan tulang belakang.

3. Internal Oblique. Otot ini berada di bawah otot external oblique. Otot ini membantu pergerakan tulang belakang saat melakukan latihan. Selain itu, otot ini juga berperan menstabilkan tulang belakang ketika melakukan gerakan membungkuk.

4. Transversus Abdominus. Merupakan otot yang berada paling dalam di antara ke tiga otot yang lain. Transversus Abdominus berperan dalam menstabilkan punggung bagian bawah.

56

V.B. PUSH-UP

Prosedur test Subjek melakukan push-up dengan tangan harus berada lurus di bawah

bahu, siku membentuk sudut 45 derajat. Kepala harus lurus ke bawah, punggung lurus, dan saat push-up terjadi jaga jarak antara hidung dan lantai. Untuk perempuan menggunakan “push-up wanita” dengan menggunakan lutut mereka. Subjek melakukan push-up sebanyak mungkin dalam waktu 60 detik.

Posisi melakukan push-up:- Tubuh menelungkup di atas lantai. Kedua telapak tangan siap menahan

badan, jari-jaritangan mengarah ke depan. Buka bahu, kontraksikan perut. Kaki lurus, ujung jari-jari kaki menyentuh lantai.

- Angkat tubuh ke atas, posisi tubuh kaku dan rata seperti papan. Gunakan otot dada dan tangan untuk mengangkat tubuh bagian atas. Pusatkan kekuatan pada perut untuk mengangkat bagian perut dan kaki.

- Jaga kepala tetap lurus dengan batang tubuh (torso) saat Anda mengangkat tubuh.

- Perlahan-lahan turunkan tubuh. Tangan lurus menahan tubuh. Lemaskan punggung, jangan sampai bahu cedera. Turunkan tubuh sampai jarak antara dada dan lantai kira-kira 5 cm. Lalu angkat tubuh kembali.

Hasil : Sex Male MaleAge 19 18Repetitions 25 31Population Average 45 46Score 19 26Rating Fair Fair

Pembahasan :

Otot dada yang utama adalah pectoralis major, yaitu otot yang melebar di depan dada dan berbentuk seperti kipas. Ujung salah satu pectoralis major menempel pada bagian tengah tulang selangka. Bekerja sama dengan antenor deltoid (bagian depan otot bahu) berfungsi menggerakkan tangan ke depan, atas,

57

dan memutar ke dalam. Sedangkan ujung yang lain menempel pada tulang dada (sternum) dan enam tulang rusuk bagian atas, Bagian ini hanya bisa dirangsang ketika terjadi gerakkan tangan ke bawah dan ke depan. Serratus antenor yang terdapat di sisi tulang rusuk. dan pectoralis minor (otot kecil di bawah pectoralis major), keduanya berfungsi menstabilkan tulang bahu ketika Anda menggerakkan tangan ke depan. Sebagai tambahan. triceps ikut berperan saat gerakan mendorong dada.

Perut terdiri dari empat kelompok otot. yaitu rectus abdominis. external obliques. internal obliques, dan transverse abdominis. Secara umum, otot-otot perut bekerja sebagai penggerak utama dan penstabil tulang belakang. Rectus abdominis membentang ke atas dan tulang pubis ke tulang dada. External melintang diagonal, dengan arah menurun dan rusuk ke bagian tengah tulang panggul. Internal obliques membentang diagonal ke atas dan panggul ke rusuk. Kedua kelompok obliques bekerja sama dengan rectus abdominis untuk meregangkan dan memutar torso ke samping. Transverse abdominis melintang horizontal dan belakang ke depan, berkontraksi ketika yang lain sedang bekerja, namun tidak dapat bekerja sendiri

V.C. Uji Lompat Vertikal

Uji Lompat Vertikal adalah penilaian universal kekuasaan. Subjek diperbolehkan tiga upaya melakukan lompatan mendalam dan menandai kemajuan mereka dalam sentimeter relatif terhadap tinggi berdiri mereka. Sebuah ukuran daya diberikan relatif terhadap ketinggian melompat.

Prosedur Kerja

1. Sebelum melakukan vertikal jump, ukur terlebih dahulu tinggi badan OP. 2. Lalu bersip untuk melakukan loncat naik turun vertikal dengan tumpuan

dua kaki dengan menggunakan dua tungkai secara bersamaan. 3. Untuk melakukan gerakan tersebut diawali dengan posisi berdiri, sedikit

menekuk sendi lutut kurang lebih 1350, kedua lengan berada di samping badan dengan kedua sendi siku ditekuk 900 dari awalan.

4. Kemudian dilanjutkan dengan menolak dan kedua kaki secara bersamaan melompat keatas dan kembali mendarat ke tempat semula (lantai) yang dilakukansecepat mungkin sesuai posisi awal dan dilanjutkan dengan gerakan selanjutnya secara berulang-ulang (selama 3 kali).

5. Lalu, catat melompat vertikal puncak.

58

Hasil

Net Height

Sex

Population

Body Weight

Population Average

Score

Rating

Mean Power (kgm/sec)

Pembahasan

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan didapatkan hasil, bahwa OP memiliki kekuatan otot yang sangat baik. Karena percobaan yang dilakukan berulang-ulang selama 3 kali menandakan OP dalam kemajuan melompat keatas. Karena makin tinggi OP dapat melompat berarti makin banyak serabut otot cepat yang dimilikinya.

Vertical jump adalah kemampuan seseorang untuk melakukan loncatan lurus keatas dan tidak menggunakan awalan. Secara anatomi gerakan dan otot-otot utama yang terlibat secara langsung yaitu dari otot t ungkai atas sampai otot tungkai bawah, dengan kekuatan otot yang dimiliki akan menambah kecepatan dan kekuatan pada waktu menolak, demikian pula waktu pendaratan sedangkan ketinggian lompatan harus tinggi dan vertical karena OP dipacu untuk melompat tinggi dengan arah tegak lurus semaksimal mungkin kemudian mendarat.

Proses terjadinya kontraksi pada otot dikarenakan adanya ransangan yang menyebabkan aktif nya filamen aktin dan filamen myosin. Semakin cepat rangsangan yang diterima dan semakin cepat reaksi yang diberikan oleh kedua filamen tersebut maka kontrasi otot menjadi lebih cepat, sehingga daya ledak yang dihasilkan kerena penggabungan kecepatan dan kekuatan tersebut menjadi lebih besar.

Gerakan dari Test vertical jump ini dalam meningkatkan daya ledak otot tungkai adalah gerakan tungkai sehingga tenaga berada pada otot tungkai sebagai penggerak utama. Dalam mengayun tungkai, otot melakukan usaha/kerja karena massa berpindah dari satu tempat ke tempat lainnya dengan suatu percepatan tertentu dan memaksimalkan usaha/kerja untuk otot tungkai. Dengan

59

247 Centimeters

Female

Adult 18-29

45 Kilograms

Calculate Reset

49,53

101

excellent

6592

memaksimalkan kerja otot tersebut maka dapat meningkatkan otot tungkai. Dalam pelatihan ini hipertrofi yang sangat luas terjadi karena otot diberikan beban selama proses kontraksi (Guyton dan Hall, 2008). Kontraksi yang terjadi pada saat awalan menggunakan kontraksi isometrik karena terjadi pemendekkan otot, sedangkan pada proses lanjutan menggunakan kontraksi eksentrik karena otot memanjang, dan kontraksi alodinamik karena otot yang digunakan sejak awal sampai akhir berbeda bebannya dan arahnya vertikal serta melawan gravitasi bumi.

V.D. Angkat BebanCara Kerja :

1. Lengan probandus diletakkan di depan karton atau fleksometer, dengan lengan atas (bahu hingga siku) mendatar di permukaan alas. Lengan bawah diangkat sehingga siku fleksi setinggi 20°, berpatokan pada garis di kertas atau petunjuk fleksometer.

2. Perkirakan berat beban yang akan mampu ditahan oleh probandus pada posisi tersebut. Letakkan dumbell yang sesuai beratnya pada telapak tangannya. Probandus harus berusaha menahan beban tersebut sesuai dengan posisi/sudut awalnya.

3. Diawali dengan dumbell 1kg, kemudian diganti 2kg, kemudian diganti lagi dengan yang 3kg, begitu seterusnya sampai beban maksimum yang dapat ia tahan.

4. Jika probandus masih dapat menahan beban, tambahkan beban sedikit demi sedikit hingga ia tidak lagi dapat menahan beban tersebut.

5. Catat beban maksimum yang dapat ditahan pada tabel berikut:

Sudut (°) Beban maksimum lengan kanan

Beban maksimum lengan kiri

20°

45°

60°

90°

120°

6. Terapkan nilai yang diperoleh pada grafik xy dengan sumbu x untuk sudut, dan sumbu y untuk berat beban. Gambarkan grafik lengan kanan dengan garis tidak terputus, dan lengan kiri dgn garis terputus.

7. Berdasarkan hasil percobaan. Jawablah pertanyaan berikut:- Pada sudut fleksi berapa otot bisep dapat menahan beban maksimum?- Pada sudut fleksi berapa lengan ada pada keuntungan mekanis yang

maksimal? Mengapa?

60

- Pada sudut fleksi berapa lengan ada pada keuntungan hubungan panjang-ketegangan otot? Mengapa?

Hasil :Sudut (°) Beban maksimum lengan

kananBeban maksimum lengan kiri

20° 7 kg 6 kg45° 10 kg 8 kg60° 15 kg 12 kg90° 21 kg 18 kg120° 23 kg 20 kg

20° 45° 60° 90° 120°0

5

10

15

20

25

Lengan KananLengan Kiri

Jawaban:-120

Pembahasan

Jenis-jenis kontraksi Otot Rangka

Saat berkontraksi, serabut otot akan memendek dan memanjang sesuai dengan jenis kontraksi. Kontraksi otot dapat dibedakan menjadi :

1) Kontraksi Isotonik Kontraksi otot tanpa terjadinya perubahan tonus otot, sedangkan panjang otot dapat mengalami perubahan

2) Kontraksi Isometrik

61

Kontraksi otot tanpa terjadinya perubahan panjang otot, sedangkan tonusnya mengalami perubahan. Kontraksi isometrik dlam jangka panjang dibagi menjadi :

a) Eksentrik : selama kontraksi terjadi perpanjangan serabut otot.b) Konsentrik : selama kontraksi terjadi pemendekan otot.

3) Kontraksi Isokinetik Kontraksi otot yang terjadi guna mempertahankan gerakan yang sama dengan mengubah sudut yang di bentuk oleh sendi. Otot yang berkontraksi secara teratur di bentuk oleh sendi. Otot yang berkontraksi secara teratur dalam jangka panjang akan mengalami perubahan-perubahan. Secara umum, terjadi pembesaran massa otot setelah menjalani latihan yang berulang dalam jangka waktu tertentu (Afriwardi, 2010).

Mekanisme kontraksi Otot Rangka

Menurut Guyton & Hall (2007) dan Ganong (2002) timbul dan berakhirnya kontraksi otot terjadi dalam urutan tahap-tahap berikut :

1) Suatu potensial aksi berjalan di sepanjang sebuah saraf motorik sampai ke ujung pada serabut otot.

2) Di setiap ujung, saraf menyekresikan substansi neurotransmitter yaitu asetilkolin dalam jumlah sedikit.

3) Terbukanya kanal asetilkolin yang memungkinkan ion natrium untuk berdifusi ke bagian dalam membrn serabut otot, peristiwa ini akan menimbulkan potensial aksi pada membran.

4) Potensial aksi akan berjalan di sepanjang membran serabut otot dengan cara yang sama seperti potensial aksi di sepanjang serabut saraf.

5) Potensial aksi menimbulkan depolarisasi membran otot, dan memyebabkan retikulum sarkoplasma melepaskan sejumlah besar ion kalsium (Ca2+), yang telah tersimpan di dalam retikulum ini.

6) Ion-ion Ca2+ menimbulkan kekuatan untuk menarik antara filamen aktin dan miosin, yang menyebabkan kedua filamen tersebut bergeser satu sama lain, menghasilkan proses kontraksi.

7) Setelah kurang dari satu detik, ion kalsium di pompa kembali ke dalam retikulum sarkoplasma oleh pompa membran kalsium, dan ion-ion ini akan tetap di simpan dalam retikulum. Pengeluaran ion kalsium dari miofibril akan menyebabkan kontraksi otot terhenti.

62

Sumber energi untuk kontraksi otot

Kontraksi otot bergantung pada energi yang disediakan oleh ATP. Konsentrasi ATP di dalkam serabut otot cukup untuk mempertahankan kontaksi penuh hanya selama 1-2 detik. Jumlah ATP yang tersedia dalam otot, bahkan otot yang terlatih dengan baik, hanya cukup mempertahankan daya otot yang maksimal selama kira-kira 3 detik. Untuk itu di butuhkan sistyem metabolisme agar ATP tetap terbentuk. Menurut Guyton & Hall (2007) terdapat 3 sistem metabolik dasar yang berkaitan dengan durasi aktivitas otot, yaitu :

1) Sistem FosfokreatinSumber energi pertama yang di gunakan untuk menyusun kembali ATP adalah substansi kreatin fosfat, yang membawa ikatan fosfat berenergi tinggi yang serupa dengan ikatan ATP. Ikatan fosfat energi tinggi dari kreatin fosfat yang memiliki energi bebas yang sedikit lebih tinggi daripada yang di miliki oleh setiap ikatan ATP. Oleh karena itu, kreatin fosfat segera di pecahkan dan pelepasan energi menyebabkan terikatnya sebuah ion fosfat baru pada ADP untuk menyusun kembali ATP. Kombinasi energi ATP cadangan dan kreatin fosfat di dalam otot dapat menimbulkan kontraksi otot maksimal hanya untuk 5 sampai 8 detik.

2) Sistem GlikogenSumber energi kedua, yang digunakan untuk menyusun kembali kreatin fosfat dan ATP adalah glikolisis dari glikogen yang sebelumnya tersimpan dalam sel otot. Pemecahan glikogen secara enzimatik menjadi asam piruvat dan asam laktat yang berlangsung dengan cepat akan membebaskan energi yang digunakan untuk mengubah ADP menjadi ATP. ATP kemudian dapat digunakan secara langsung untuk memberi energi bagi kontraksi otot tambahan dan juga membentuk kembali simpanan kreatin fosfat.Reaksi glikolisis ini dapat terjadi bahkan bila tidak ada oksigen, sehingga kontraksi otot dapat tetap dipertahankan untuk berdetik-detik dan kadang lebih dari satu menit, bahkan ketika oksigen yang dihantarkan lewat darah tidak tersedia. Kecepatan pembentukan ATP oleh proses glikolisis kira-kira 2,5 kali kecepatan pembentukan ATP sebagai tanggapan dari zat makanan sel yang bereaksi dengan oksigen. Namun, begitu banyak produk akhir dari glikolisis akan berkumpul dalam sel otot sehingga glikolisis juga kehilangan kemampuannya untuk mempertahankan kontraksi otot.

3) Sistem Aerobik Sumber energi ketiga adalah metabolisme oksidatif. Hal ini berarti mengkombinasikan oksigen dengan produk akhir glikolisis dan berbagai zat makanan sel yang membebaskan ATP. Lebih dari 95% energi yang digunkan oleh otot untuk kontraksi jangka panjang yang berkesinambungan berasal dari sumber ini, zat makanan yang di konsumsi adalah karbohidrat, lemak dan protein. Untuk aktivitas otot maksimal yang berlangsung sangat

63

lama, lebih dari berjam-jam proporsi energi yang terbesar berasal dari lemak, tetapi untuk periode kontraksi selama 2-4 jam, separuh energinya berasal dari karbohidrat (Guyton, 2007).

Daya Tahan OtotDaya tahan otot adalah kemampuan melakukan pergerakan otot atau anggota badan berulang kali tanpa merasa letih. Daya tahan otot sangat penting karena banyak aktivitas harian yang memerlukan faktor kesegaran fisik ini.Daya tahan otot mempunyai hubungan erat dengan kekuatan otot dan bergantung pada kualtas otot yang berkenaan, pembuluh yang memperdarahi dan sistem dan mekanisme otot yang berkenaan. Oleh sebab itu, menambah kekuatan otot itu juga akan menambah daya tahan otot, maka latihan beban merupakan cara terbaik dengan prinsip:

- Beban berat dengan ulangan (repetisi) yang rendah untuk kekuatan- Beban berat dengan ulangan (repetisi) yang banyak untuk daya tahan otot

a. Faktor Yang Mempengaruhi Daya Tahan Otot1. Aktivitas FisikKekuatan dan daya tahan otot dikembangkan oleh prinsip yang berlebihan dengan meningkatkan resistensi/pergerakan atau frekuensi dan durasi dari aktifitas di atas normal.2. Usia

Secara keseluruhan massa otot akan berkurang termasuk dari jumlah miofibril dan konsentrasi dari enzim mitokondrial

3. Kontraksi ototDaya tahan otot tidak hanya ditentukan oleh kekuatan kontraksi otot tetapi juga ditent5ukan oleh jkarak kontraksi otot dan jumlah otot yang berkontraksi setiap menitnya.

4. VaskularisasiPada dasarnya fungsi vaskularisasi adalah untuk memenuhi kebutuhan jaringan tubuh . semakin banyak pasokan energi oksigen dan nutrisi, akan semakin banyak energi yang dihasilkan, sehingga otot dapat beraktivitas lebih lama.

5. InervasiPersarafan ke otot rangka tidak saja esensial untuk memulai kontraksi, tetapi neuron-neuron motorik yang mempersarafi suatu otot rangka juga penting dalam mempertahankan integriitas dan komposisi kimiawi otot.

6. Kekuatan ototKekuatan otot adalah kemampuan otot untuk melakukan kontraksi atau melawan tahanan, sedangkan daya tahan otot adalah kemampuan untuk melakukan kontraksi berulang kali dalam waktu tertentu. Daya tahan otot tergantung dari kekuatan otot, otot yang lemah tidak dapat melakukan kontraksi berulang kali dalamwaktu tertentu.

7. Cadangan glikogenDaya tahan otot bergantung kepada dukungan nutrisi terhadap otot, terlebih lagi kandungan glikogen yang tersimpan dalam otot. Glikogen

64

di dalam otot akan dipecah menjadi glukosa yang akan digunakan sebagai sumber energi untuk melakukan kontraksi otot. Semakin banyak tersedia cadangan glikogen maka semakin meningkat kemampuan otot untuk berkontraksi berulang kali.

8. Jenis kelaminTerdapat perbedaan kemampuan kerja otot pada pria dan wanita, yang disebabkan oleh perbedaan endokrin. Pria mensekressikan testosteron memiliki efek anabolik yang kuat untuk penyimpanan protein di setiap jaringan tubuh, terutama didalam otot. Sehingga dengan melakukan sedikit saja aktivvitas olahraga, otot pria akan lebih mudah berkembang dibandingkan otot wanita.

9. NutrisiKinerja otot yang optimal bergantung pada suplai nutrisi yang adekuat untuk pembentukan energi dan protein untuk perbaikan jaringan.

Kelelahan OtotKontraksi otot yang kuat dan lama mengakibatkan keadaan yang dikenal sebagai kelelahan otot. Penyelidikan pada atlet telah menunjukkan bahwa kelelahan otot meningkat hampir berbanding langsung dengan kecepatan pengurangan glikogen otot. Oleh karena itu, sebagian besar kelelahan adalah akibat dari ketidakmampuan proses kontraksi dan metabolisme serabut-serabut otot untuk memberikan hasil kerja yang sama.

Jawaban Pertanyaan :1. Pada sudut fleksi berapa otot bisep dapat menahan beban maksimum?

= kanan 900 kiri 900

2. Pada sudut fleksi berapa lengan ada pada keuntungan mekanis yang maksimal? Mengapa?= 900 , karena pada sudut itu otot mengalami kontraksi lebih besar daripada di sudut sudut lainnya. semakin banyak tenaga yang dihasilkan,semakin maksimal beban diangkat

3. Pada sudut fleksi berapa lengan ada pada keuntungan hubungan panjang-ketegangan otot? Mengapa? = 00 , karena pada sudut itulah terjadinya panjang maksimum ketegangan otot. Saat lengan seluruhya di perpanjang,disitulah bisep dengan panjang maksimum

65

VI. Kesimpulan Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan didapatkan hasil, bahwa OP

memiliki kekuatan otot yang sangat baik. Karena percobaan yang dilakukan berulang-ulang selama 3 kali menandakan OP dalam kemajuan melompat keatas. Karena makin tinggi OP dapat melompat berarti makin banyak serabut otot cepat yang dimilikinya.

Sedangkan pada percobaan biomekanik,keuntungan maksimal berada pada sudut 90 0 , karena pada saat itulah otot menghasilkan banyak tenaga dan semakin maksimal beban diangkat

DAFTAR PUSTAKA

Bullock, J. 2001. Physiology 4th Edition. Lippincott Williams and Wilkins.USA.Firebiologi. 2007. Termoregulasi (Pengaturan Suhu Tubuh). www.wordpress.com.

Diakses pada tanggal 26 April 2010

Ganong, W.F. 1983. Review of Medical Physiology. Lange Medical Publications. California.

Guyton, A.C. 1988. Fisiologi Kedokteran. EGC: Penerbit Buku Kedokteran . Jakarta

Marieb, E.N., K.Hoehn. 2007. Human Anatomy and Physiology 7th Edition. Pearson Education, Inc: San Francisco.

Martini. 1998. Fundamental of Anatomy and Physiology 4th ed.. Prentice Hall International Inc., New Jersey

Gunstream,S.E.2000.Anatomy and Phisiology with Integrated Study Guide 2nd

Edition.McGraw Hill Company.USA

Nursingbegin.2008.Regulasi Suhu Tubuh. http://www.NursingBegin.com/. html. Diakses pada tanggal 26 April 2010

Bowen,R.2006.Human Physiology. http://www.humannervoussystem.info/. html. Diakses pada tanggal 26 April 2010

66