LAPORAN PRAKTIKUM BIOFISIKA

KELELAHAN OTOT

Disusun Oleh :

1. Achmad Zaimul Khaqqi (132500030)

2. Dinda Kharisma Asmara (132500014)

3. Icha Restu Maulidiah (132500033)

4. Jauharatul Lailiyah (132500053)

Dosen Pembimbing :

Arif Yahya., SSi., MSi

Prodi Biologi

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PGRI ADI BUANA SURABAYA

Jl. Dukuh Menanggal XII Surabaya 60234

Tahun 2014

Universitas PGRI Adi Buana Surabaya | i

HALAMAN PENGESAHAN

Makalah Biofisika Kelelahan Otot

ini diajukan untuk memenuhi tugas mata pelajaran Biofisika semester ganjil tahun

ajaran 2013/2014. Makalah biofisika ini telah diperiksa dan disetujui oleh

Bapak Arif Yahya, S.Si., M.Si

pada tanggal

Mengesahkan,

Arif Yahya., SSi., MSi

Universitas PGRI Adi Buana Surabaya | ii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan karunia-Nya,

sehingga Makalah Kelelahan otot ini akhirnya selesai. Tugas ini kami buat

untuk memenuhi tugas Biofisika semester ganjil tahun ajaran 2013/2014.

Makalah Biofisika ini kami buat untuk memberikan wawasan pengetahuan

utamanya bagi para pemuda-pemudi atau para mahasiswa tentang Kelelahan otot.

Sehingga bisa mengetahui bagaimana proses Kelelahan otot.

Dengan selesainya Makalah Biofisika ini, kami mengucapkan banyak

terima kasih kepada Bapak Arif Yahya, S.Si,. M.Si., yang telah membimbing

pembuatan Makalah Biofisika ini. Semoga bimbingan yang Bapak berikan dapat

bermanfaat Amin.

Makalah Biofisika ini masih banyak kekurangan di dalamnya. Oleh sebab

itu dengan penuh rendah hati, kami mohon agar para pembaca beserta dosen

pembimbing berkenan memberikan kritik dan saran yang membangun guna

sempurnanya tugas ini.

Dengan segala kekurangan dan keterbatasannya, semoga Makalah

Biofisika ini dapat bermanfaat dan berguna terutama bagi para mahasiswa Amin.

Surabaya, Januari 2014

Universitas PGRI Adi Buana Surabaya | iii

DAFTAR ISI

Halaman Pengesahan i

Kata Pengantar ii

Daftar Isi iii

I. Tujuan 1

II. Dasar Teori 1

III. Bahan dan Alat 2

IV. Cara Kerja 2

V. Hasil Pengamatan 3

VI. Pembahasan 4

VII. Kesimpulan 7

Daftar Pustaka 8

Universitas PGRI Adi Buana Surabaya | 1

I. TUJUAN

1. Mengamati kelelahan dapat mempengaruhi fungsi dan performansi

otot.

2. Mengamati temperatur dapat mempengaruhi fungsi dan performansi

otot.

II. DASAR TEORI

Dalam kehidupan sehari-hari otot disebut juga daging.merupakan

kumpulan dari serabut otot yang terbentuk dari sel-sel otot. Dalam tubuh

kita, banyaknya otot kira-kira 40% dari berat tubuh. Otot memiliki peranan

penting dalam sistem gerak tubuh karena tulang tidak dapat bergerak tanpa

ada otot. Kerja otot paling utama adalah kontraksi (memendek dan

menebal) dan relaksasi (kembali kekeadaan semula). Oleh karena

kemampuannya dalam menggerakkan tulang, maka otot disebut juga

sebagai alat gerak aktif, sebaliknya tulang di sebut alat gerak pasif.

Rangsangan yang tiba ke sel otot akan mempengaruhi suatu zat

(asetil colin) yang peka terhadap rangsangan. Asetilkolin adalah zat

peminda rangsangan yang dihasilkan pada bagian ujung saraf. Adanya

asetil colin akan membebaskan ion kalsium yang berada di sel otot.

Melalui proses tertentu keberadaan ion kalsium menyebabkan protein otot,

yaitu aktin dan miosinberikatan membentuk aktomiosinsehingga sel-sel

otot memendek atau terjadi kontraksi. setelah berkontraksi, ion kalsium

masuk kembali ke dalam plasma sel, sehingga menyebabkan lepasnya

pelekatan aktin dan myosin dan otot menjadi lemas atau mengalami

relaksasi.

Otot berkontraksi memerlukan energi yang tersimpan di dalam sel-

sel otot. Dalam bekerja sel-sel otot menghasilkan zat sisa, yaoti asam susu

(asam laktat). asam susu diangkut oleh darah untuk dibuang (eksresikan)

ke luar tubuh, akan tetapi dapat juga tertimbun di dalam otot sehingga

menimbulkan rasa kelelahan atau pegal-pegal. Otot-otot yang sering di

latih akan berkembang atau membesar, hal ini disebut hipertropi.

Universitas PGRI Adi Buana Surabaya | 2

III. ALAT DAN BAHAN

1. Neraca pegas

2. Wadah air dingin

3. es

IV. CARA KERJA

1. Masukkan es ke dalam wadah air dingin, dan biarka hingga suhu air

sekitar 4 derajat selsius

2. Tekan neraca pegas sekuat-kuatnya dengan ujung ibu jari dan catat

berapa kg kekuatan tarikan anda ( waktu 0 detik )

3. Mulai nyalakan stopwatch dan lanjutkan tetap menahan neraca pegas

tersebut selama 120 detik

4. Catatlah besarnya tekanan anda setiap interval 20 detik

5. Setelah 120 detik istirahatkan tangan anda selama 5 menit, selanjutnya

6. Celupkan tangan yang sama ke dalam wadah air es selama 90 detik.

7. Ulangi langkah 2 4

8. Buatlah grafik (sumbu x) Vs kekuatan otot ( sumbu y) dari data yang

diperoleh kedua percobaan tersebut

9. Bandingkan dan analisis data yang diperoleh dari kedua percobaan

berikut

10. Diskusikan apa yang menyebabkan terjadinya kelelahan otot dan

perbedaan kekuatan otot antara otot yang tidak mendapat perlakuan

perendaman ke dalam air es dengan otot yang direndam ke dalam air

es

Universitas PGRI Adi Buana Surabaya | 3

V. HASIL PENGAMATAN

Waktu

Kekuatan tekan (Kg)

Tanpa perendaman di

air es Perendaman di air es

0 8,5 8

20 6 6,5

40 4,5 5,5

60 4,5 4,5

90 4,5 4

120 4 4

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0 20 40 60 90 120

kek

uat

an t

ekan

oto

t (K

g)

Grafik kekuatan tekan otot

Kekuatan tekan (Kg)

Tanpa perendaman di air

es

Kekuatan tekan (Kg)

Perendaman di air es

waktu tekan (detik)

Universitas PGRI Adi Buana Surabaya | 4

VI. PEMBAHASAN

A. Berdasarkan percobaan pertama yakni kelelahan dapat mempengaruhi

fungsi dan performansi otot. Perlakuan yang diberikan adalah kekuatan

tekan otot selama 120 detik tanpa direndam air es, diamati setiap 20 detik

secara berkala. Dari perlakuan tersebut, didapatkan hasil pada detik

pertama mampu menekan 8,5 Kg. Pada detik 40 mampu menekan 4,5 Kg.

Pada detik 120 mampu menekan 4 Kg. Dari detik pertama sampai detik

akhir otot mengalami kelelahan, dibuktikan dari kekuatan tekan otot yang

mengalami penurunan. Hal ini dikarenakan mekanisme kontraksi otot

berlangsung melalui daur reaksi yang kompleks. Hal ini dapat dijelaskan

melalui teori pergeseran filamen (sliding filament theory). Keseluruhan

proses membutuhkan energi yang diperoleh dari ATP yang disimpan

dalam kepala miosin. Tahapan kontraksi otot hingga relaksasi. Pada

neuromuscular junction, asetilkolin dilepaskan dari synaptic terminal

menuju reseptor dalam sarkoma. Hasil perubahan potensial transmembran

dari serabut otot akan menghasilkan pontensial aksi yang menyebar

melintasi seluruh permukaan dan sepanjang tubulus T. Retikulum

sarkoplasma melepaskan cadangan ion kalsium, sehingga meningkatkan

konsentrasi kalsium di sarkoplasma dan sekitar sarkomer. Ion Kalsium

berikatan dengan troporin dan menghasilkan perubahan orientasi

kompleks troponin-tropomiosin yang terlihat pada bagian yang aktif dari

aktin, meosin cross bridge terbentuk pada saat kepala miosin berikatan

dengan bagian yang aktif. Kontraksi otot dimulai sebagai siklus yang

berulang dari meosin cross bridge. Siklus ini terjadi dengan adanya

hidrolisa ATP. Proses ini menimbulkan pergeseran filamen dan

pemendekan serabut otot. Pontensial aksi dibangkitkan dengan adanya

pemecahan asetikolin oleh asitilkolinesterase. Retikulum sarkoplasma akan

menyerap kembali ion kalsium sehingga konsentrasi ion kalsium menuru.

Saat mendekati fase istirahat, kompleks troponin-tropomiosin akan

kembali ke posisi awal. Sehingga mencegah interaksi cross bridge lebih

lanjut. Tanpa interaksi cross bridge lebih lanjut maka pergeseran filamen

Universitas PGRI Adi Buana Surabaya | 5

tidak akan timbul dan kontraksi akan berhenti. Relaksasi otot akan terjadi

dan otot akan kembali secara pasif pada resting lenght.

Selama ATP tersedia daur tersebut dapat terus berlangsung. Pada

keaadan kontraksi, ATP yang tersedia didalam otot akan habis terpakai 1

detik. Oleh karena itu ada jalur metabolisme produktif yang menghasilkan

ATP. ATP dengan bantuan kretin kinase akan segera menjadi kretin

pospat. Persediaan kretin pospan ini hanya cukup untuk beberapa detik,

selanjutnya ATP diperoleh dari posforilasi oksidatif. Kebutuhan oksigen

untuk membentuk ATP akan terus disuplai oleh darah melalui proses

aerob. Apabila oksigen tidak cukup maka asam piruvat akan diubah

menjadi asam laktat melalui proses anaerob, yang apabila menumbuk akan

terjadi kelelahan otot.

Selama latihan berat banyak oksigen dari darah dibawah kedalam

otot, tetapi oksigen yang mencapai sel otot tidak cukup. Asam laktat akan

menumbuk dan berdifusi ke dalam cairan jaringan dan darah. Keberadaan

asam laktat di dalam darah akan merangsang pusat pernafasan sehingga

frekuensi dan kedalaman napas pun meningkat. Asam laktat yang

merupakan hasil sampingan peristiwa dari pemecahan glikogen dapat

menyebabkan pegal linu dalam otot ataupun dapat menyebabkan

kecapaian otot. Kecapaian atau kelelahan otot biasanya ditandai dengan

tubuh yang menjadi lemas dan juga lelah.

B. Berdasarkan percobaan kedua yakni temperatur dapat mempengaruhi

fungsi dan performansi otot. Perlakuan yang diberikan adalah kekuatan

tekan otot selama 120 detik dengan direndam air es selama 90 detik,

diamati setiap 20 detik secara berkala. Dari perlakuan tersebut, didapatkan

hasil pada detik pertama mampu menekan 8 Kg sedangkan tanpa direndam

mampu menekan 8,5 Kg. Pada detik 90 mampu menekan 4 Kg sedangkan

tanpa direndam mampu menekan 4,5 Kg. Pada detik 120 mampu menekan

4 Kg sedangkan tanpa direndam juga mampu menekan 4 Kg. Dari detik

pertama sampai detik akhir kekuatan tekan otot mengalami penurunan

karena dipengaruhi oleh temperatur. Dapat dibuktikan dari hasil

Universitas PGRI Adi Buana Surabaya | 6

pengamatan kekuatan tekan otot sebelum direndam air es dan sesudah

direndam air es yang mengalami penurunan. Hal ini dikarenakan pengaruh

suhu dingin terhadap kelelahan otot adalah dingin menyebabkan

vasokntriksi dan memperpanjang lama kerja dan cepat lelah. Dengan

mekanisme yaitu : Vasokonstriksi (penyempitan pembuluh darah) oleh

suhu dingin menjadikan suplai oksigen tidak lancar / berkurang. Peredaran

darah yang tidak lancar akan mempercepat terjadinya kelelahan otot.

Pemompaan manset pada lengan akan terjadi pembendungan aliran darah

ke daerah ekstrimitas sehingga suplai darah yang mengandung nutrisi dan

O2 tidak ada. Proses aerob akan beralih menjadi proses anaerob, asam

laktat (penumpukan pada saat kontraksi) tidak dapat diubah kembali

menjadi sumber energi akibatnya kelelahan terjadi lebih. Ketika kontraksi,

akan ada penumpukan asam laktat akibat pengubahan glikogen (gula otot)

menjadi sumber energi. Dan karena tidak terdapat suplai oksigen dari

darah, maka asam laktat tidak dapat diubah kembali menjadi sumber

energi. Akibatnya kelelahan terjadi lebih cepat. kelelahan ini ditandai

dengan ketegangan otot atau kram.

Universitas PGRI Adi Buana Surabaya | 7

VII. KESIMPULAN

Dari hasil pengamatan dapat disimpulkan bahwa :

Apabila kerja otot terlalu keras, akan menyebabkan pasokan oksigen

dari darah berkurang sehingga penghasilan energi harus melewati

proses anaerob (tanpa oksigen). Proses anaerob menghasilkan lebih

banyak asam laktat. Karena oksigen tidak mencukupi, asam laktat

akan menumpuk dan berdifusi ke dalam cairan darah. Asam laktat

yang merupakan hasil sampingan peristiwa dari pemecahan glikogen

dapat menyebabkan pegal linu dalam otot ataupun dapat

menyebabkan kecapaian otot.

pengaruh suhu dingin terhadap kelelahan otot adalah dingin

menyebabkan vasokntriksi (penyempitan pembuluh darah) yang

menjadikan suplai oksigen tidak lancar. Akibatnya kelelahan terjadi

lebih cepat. Kelelahan ini ditandai dengan ketegangan otot atau

kram.

cover kelelahan otot new.pdf (p.1)pendahuluan kelelahan otot new.pdf (p.2-4)LAPORAN PRAKTIKUM BIOFISIKA.pdf (p.5-11)