Fungsi Ca2+, Kerja Otot dan Myasthenia Gravis pada OtotOlehMega Melita102010398Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana

AbstrakCa2+ memiliki fungsi secara kimia dan fisiologi. Fungsinya secara kimia, Ca2+ mempengaruhi hubungan antara troponin dan tropomiosin. Fungsinya secara fisiologi, Ca2+ sangat berpengaruh pada proses kontraksi dan relaksasi otot dan juga otot polos.Otot menempel pada rangka atau tulang dan untuk menjaga tulang agar tetap kuat, sangat diperlukan vitamin D. Vitamin D mempunyai peranan dalam memadatkan kalsium dalam tulang.Myasthenia Gravis secara konteks fisiologi disebabkan oleh adanya zat antibodi yang menghambat asetilkolin sehingga asetilkolin tidak bisa bekerja.Kata kunci: Ca2+ , troponin, tropomiosin, vitamin D, Myasthenia GravisAbstractCa 2+ have 2 functions chemically and physiologically. Chemically Ca2+ affects the relationship between troponin and tropomyosin. physiologically, Ca2 + is very influential in the process of muscle contraction and relaxation as well as for the smooth muscle. Muscle attached to the bone frame are there to keep your bones stay strong,and for it to stay that way it is necessary to consume vitamin D. the role of vitamin D in calcium is to strengthen itMyasthenia Gravis in the context of physiology caused by the presence of substances that inhibit acetyl choline antibodies that made acetyl choline unable to work.Key words: Ca2+, troponin, tropomyosin, vitamin D, Myasthenia GravisPendahuluanTubuh kita selalu bergerak atau beraktivitas setiap harinya.Dari mengangkat beban, istirahat, ataupun melakukan kegiatan - kegiatan lain seperti olah raga bahkan makan.Semu agerakan tersebut dilakukan oleh otot yang bekerja secara sadar dan tidak sadar. Dengan adanya otot, kita dapat melakukan semua kegiatan yang ingin kita lakukan dan kita juga bias bernapas dan mencerna makanan tanpa kita suruh. Pada saat melakukan kegiatan, otot mengalami kontraksi dan relaksasi. Terkadang, ketika otot berkontraksi terus menerus tanpa relaksasi, maka akan terjadi kram. Hal ini biasanya terjadi pada atlit olah raga.Pertumbuhan tulang juga sangat dipengaruhi oleh vitamin D.Sebenarnya dari semua kegiatan kontraksi dan relaksasi yang kita lakukan di dalamnya ada kegiatan secara kimia dan fisiologi. Tubuh kita yang terdiri dari berbagai macam jenis tulang juga mempengaruhi segala aktivitas. Jika pertumbuhan tulang terhambat, maka tulang tidak akan mengalami pertumbuhan. Contohnya anak yang tidak tinggi seperti kebanyakan lainnya padahal orang tuanya tinggi.Pada pembahasan ini saya membahas Myasthenia Gravis yang termasuk Autoimmuno Disease yang terjadi secara konteks fisiologis.

PembahasanTulang anggota gerak atas (extremitas superior)

Tulang penyusun anggota gerak atas tersusun atas:

1. Humerus / tulang lengan atas.Termasuk kelompok tulang panjang /pipa, ujung atasnya besar, halus, dan dikelilingi oleh tulang belikat. pada bagian bawah memiliki dua lekukan merupakan tempat melekatnya tulang radius dan ulna22. Radius dan ulna / pengumpil dan hasta. Tulang ulna berukuran lebih besar dibandingkan radius, dan melekat dengan kuat di humerus. Tulang radius memiliki kontribusi yang besar untuk gerakan lengan bawah dibandingkan ulna2.3. karpal / pergelangan tangan.tersusun atas 8 buah tulang yang saling dihubungkan oleh ligamen24. metakarpal / telapak tangan. Tersusun atas lima buah tangan. Pada bagian atas berhubungan dengan tulang pergelangan tangan, sedangkan bagian bawah berhubungan dengan tulang-tulang jari (palanges)25. Palanges (tulang jari-jari). tersusun atas 14 buah tulang. Setiap jari tersusun atas tiga buah tulang, kecuali ibu jari yang hanya tersusun atas 2 buah tulang.2A. Struktur Makroskopis OtotSemua sel-sel otot mempunyai kekhususan yaitu untuk berkontraksi. Terdapat lebih dari 600 buah otot pada tubuh manusia. Sebagian besar otot-otot tersebut dilekatkan pada tulang-tulang kerangka tubuh oleh tendon, dan sebagian kecil ada yang melekat di bawah permukaan kulit.2Fungsi sistem muskuler/otot: Pergerakan. Otot menghasilkan gerakan pada tulang tempat otot tersebut melekat dan bergerak dalam bagian organ internal tubuh. Penopang tubuh dan mempertahankan postur. Otot menopang rangka dan mempertahankan tubuh saat berada dalam posisi berdiri atau saat duduk terhadap gaya gravitasi. Produksi panas. Kontraksi otot-otot secara metabolis menghasilkan panas untuk mepertahankan suhu tubuh normal.

Ciri-ciri sistem muskuler/otot: Kontrakstilitas. Serabut otot berkontraksi dan menegang, yang dapat atau tidak melibatkan pemendekan otot. Eksitabilitas. Serabut otot akan merespons dengan kuat jika distimulasi oleh impuls saraf. Ekstensibilitas. Serabut otot memiliki kemampuan untuk menegang melebihi panjang otot saat rileks. Elastisitas. Serabut otot dapat kembali ke ukuran semula setelah berkontraksi atau meregang.

Jenis-jenis otota) Otot rangka, merupakan otot lurik, volunter, dan melekat pada rangka. Serabut otot sangat panjang, sampai 30 cm, berbentuk silindris dengan lebar berkisar antara 10 mikron sampai 100 mikron. Setiap serabut memiliki banyak inti yang tersusun di bagian perifer. Kontraksinya sangat cepat dan kuat.Struktur Mikroskopis Otot Skelet/Rangka Otot skelet disusun oleh bundel-bundel paralel yang terdiri dari serabut-serabut berbentuk silinder yang panjang, disebut myofiber /serabut otot. Setiap serabut otot sesungguhnya adalah sebuah sel yang mempunyai banyak nukleus ditepinya. Cytoplasma dari sel otot disebut sarcoplasma yang penuh dengan bermacam-macam organella, kebanyakan berbentuk silinder yang panjang disebut dengan myofibril. Myofibril disusun oleh myofilament-myofilament yang berbeda-beda ukurannya : yang kasar terdiri dari protein myosin yang halus terdiri dari protein aktin/actin.b) Otot Polos merupakan otot tidak berlurik dan involunter. Jenis otot ini dapat ditemukan pada dinding berongga seperti kandung kemih dan uterus, serta pada dinding tuba, seperti pada sistem respiratorik, pencernaan, reproduksi, urinarius, dan sistem sirkulasi darah. Serabut otot berbentuk spindel dengan nukleus sentral. Serabut ini berukuran kecil, berkisar antara 20 mikron (melapisi pembuluh darah) sampai 0,5 mm pada uterus wanita hamil. Kontraksinya kuat dan lamban.Struktur Mikroskopis Otot Polos Sarcoplasmanya terdiri dari myofibril yang disusun oleh myofilamen-myofilamen.

Jenis otot polosAda dua kategori otot polos berdasarkan cara serabut otot distimulasi untuk berkontraksi. Otot polos unit ganda ditemukan pada dinding pembuluh darah besar, pada jalan udara besar traktus respiratorik, pada otot mata yang memfokuskan lensa dan menyesuaikan ukuran pupil dan pada otot erektor pili rambut. Otot polos unit tunggal (viseral) ditemukan tersusun dalam lapisan dinding organ berongga atau visera. Semua serabut dalam lapisan mampu berkontraksi sebagai satu unit tunggal. Otot ini dapat bereksitasi sendiri atau miogenik dan tidak memerlukan stimulasi saraf eksternal untuk hasil dari aktivitas listrik spontan.2c) Otot Jantung Merupakan otot lurik Disebut juga otot seran lintang involunter Otot ini hanya terdapat pada jantung Bekerja terus-menerus setiap saat tanpa henti, tapi otot jantung juga mempunyai masa istirahat, yaitu setiap kali berdenyut.Struktur Mikroskopis Otot Jantung Mirip dengan otot skelet

Gambar .1

Otot Rangka Otot Polos Otot Jantung

Kerja OtotFleksor (bengkok) >< Ekstentor (meluruskan)Supinasi(menengadah) >< Pronasi (tertelungkup)Defresor(menurunkan) >< Lepator (menaikkan)Sinergis (searah) >< Antagonis (berlawanan)Dilatator(melebarkan) >< Konstriktor (menyempitkan)Adduktor(dekat) >< Abduktor (jauh)

1.2 TendonTendon adalah tali atau urat daging yang kuat yang bersifat fleksibel, yang terbuat dari fibrous protein (kolagen). Tendon berfungsi melekatkan tulang dengan otot atau otot dengan otot.

Gambar.2Tendon

1.3 LigamenLigamen adalah pembalut/selubung yang sangat kuat, yang merupakan jaringan elastis penghubung yang terdiri atas kolagen. Ligamen membungkus tulang dengan tulang yang diikat oleh sendi.2Beberapa tipe ligamen :Ligamen Tipis Ligamen pembungkus tulang dan kartilago. Merupakan ligament kolateral yang ada di siku dan lutut. Ligamen ini memungkinkan terjadinya pergerakan.Ligamen jaringan elastik kuning.Merupakan ligamen yang dipererat oleh jaringan yang membungkus dan memperkuat sendi, seperti pada tulang bahu dengan tulang lengan atas.

Gambar.3Ligamen

B. Struktur Mikroskopis OtotOTOT POLOSOtot polos adalah otot yang bersifat involunter yang berarti otot ini bekerja secara tidak sadar / tidak menurut kehendak. Otot ini berkontraksi secara lambat, namun dapat bekerja dalam waktu yang lama. Penggunaan energi saat kontraksi pada otot polos ini sangat efisien. Otot polos memiliki 1 inti sel yang terletak di tengah. Serat otot polos berbentuk gelendong. Otot ini tersusun atas sel-sel yang berbentuk lancip dan memanjang. Dapat dilihat pada gambar.2

Otot Polos

Sumber : www.google.comContoh organ yang disusun oleh otot polos adalah sebagian besar organ pencernaan seperti esophagus, intestinum dan kolon.Ada dua jenis otot polos berdasarkan cara serabut saraf otot distimulasi untuk berkontraksi, yaitu: Otot Polos Unit Ganda,otot ini memerlukan stimulus saraf eksternal untuk melakukan kontraksi. Contoh otot ini terdapat pada otot mata yang memfokuskan lensa dan menyesuaikan ukuran pupil. Otot Polos Unit Tunggal (viseral),otot ini tidak memerlukan stimulus saraf eksternal untuk melakukan kontraksi, contoh otot ini terdapat pada lapisan dinding organ berongga (visera). OTOT RANGKA / SKELET / LURIKOtot rangka ini merupakan kebalikan dari otot polos. Otot rangka bekerja secara sadar, artinya bekerja menurut kehendak, setiap kerja dari otot rangka tergantung kepada keinginan seseorang. Otot rangka memiliki banyak inti sel , itulah yang membuat nya mampu bekerja kuat, namun otot ini mudah lelah. Mudah lelah disini artinya tidak bisa melakukan suatu pekerjaan secara terus menerus tanpa istirahat. Beda halnya dengan otot jantung. Otot ini memiliki sel-sel berbentuk silinder yang sangat panjang. Disebut otot rangka karena melekat pada rangka tubuh. Strukturnya dapat dilihat pada gambar di bawah.2

Otot Lurik

Sumber : www. Google.comContoh organ yang disusun oleh otot polos adalah sebagian besar wajah, anggota gerak, dan dinding perut.

OTOT JANTUNGOtot jantung biasanya disebut juga myocardium, myo artinya otot, dan cardium artinya jantung. Jadi seperti namanya otot ini merupakan yang otot yang terdapat di jantung. Secara garis besar dapat dikatakan bahwa otot jantung merupakan gabungan dari otot polos dan otot rangka (otot lurik).2

Bentuk dari otot jantung ini serupa dengan otot rangka (berbentuk silinder panjang namun memiliki inti di tengah) tapi sifat nya serupa dengan otot polos (bekerja secara involunter). Otot ini bekerja secara terus menerus tanpa lelah dan tidak pernah beristirahat, kerjanya tidak diatur oleh sistem persarafan, namun suatu sistem pengatur aliran listrik jantunglah yang membuat otot ini bekerja tanpa henti.2

Otot Jantung

Sumber : www.google.comOtot ini hanya terdapat di jantung, terutama membentuk dinding ventrikel jantung

Prinsip All or None Otot sebagai alat gerak aktif memiliki sifat iritabilitas yang ditunjukkan dengan proses menanggapi rangsang (mengenal dan merespon rangsang/stimulus) yang mengenainya secara langsung, tanpa tergantung pada jaringan saraf yang biasa mengaktifkannya. Kondisi iritabilitas otot dapat melemah jika otot telah mengalami kelelahan dan kembali ke kondisi maksimum apabila tersuplai oleh nutrisi dan oksigen yang cukup. Perlu diperhatikan bahwa prinsip all or none pada otot hanya berlaku pada setiap sel otot rangka, bukan pada gumpal otot atau otot secara umum serta pada sel otot jantung. Hal ini berarti bahwa apabila suatu sel otot rangka atau serabut otot diberikan stimulus di atas ambang ataupun ambang, maka sel otot akan berkontraksi penuh. Tetapi sebaliknya apabila stimulus yang mengenai sel otot berada di bawah ambang/subminimal maka sel otot tidak akan berkontraksi sama sekali. Stimulus bawah ambang dapat menimbulkan respon kontraksi dengan syarat diberikan secara berkali-kali dengan rentang waktu yang cepat (sumasi stimulus).1 Sangat berbeda pada otot atau jaringan otot, prinsip all or none tidak bisa berlaku pada jaringan ini. Pada sel otot makin kuat stimulus yang diberikan maka kekuatan kontraksinya tetap, sedangkan pada jaringan otot makin kuat stimulus yang diberikan maka makin kuat pula kekuatan kontraksinya. Hal ini terkait dengan adanya unit-unit motorik pada jaringan otot, dimana setiap unit motorik (serabut saraf motorik) tunggal akan bercabang > 100 cabang kecil yang masing-masing cabang akan mensyarafi sel otot. Bagian ujung saraf yang melekat pada otot biasanya disebut dengan motor end plate atau myoneural junction. Satu serabut saraf motor tunggal beserta dengan sel-sel otot yang disarafi dikenal dengan istilah unit motor. Apabila suatu saraf motor teraktivasi, maka semua sel-sel otot yang disarafinya berkontraksi secara simultan. Semakin banyak saraf motor yang diaktifkan maka makin banyak pula sel-sel otot yang berkontraksi. Jadi makin kuat stimulus yang mengenai saraf motor maka semakin banyak unit motor yang diaktifkan sehingga kontraksi otot semakin kuat.1

Prinsip All or None pada Kontraksi Sel Otot Rangka Otot sebagai alat gerak aktif memiliki sifat iritabilitas yang ditunjukkan dengan proses menanggapi rangsang (mengenal dan merespon rangsang/stimulus) yang mengenainya secara langsung, tanpa tergantung pada jaringan saraf yang biasa mengaktifkannya. Kondisi iritabilitas otot dapat melemah jika otot telah mengalami kelelahan dan kembali ke kondisi maksimum apabila tersuplai oleh nutrisi dan oksigen yang cukup. Perlu diperhatikan bahwa prinsip all or none pada otot hanya berlaku pada setiap sel otot rangka, bukan pada gumpal otot atau otot secara umum serta pada sel otot jantung. Hal ini berarti bahwa apabila suatu sel otot rangka atau serabut otot diberikan stimulus di atas ambang ataupun ambang, maka sel otot akan berkontraksi penuh. Tetapi sebaliknya apabila stimulus yang mengenai sel otot berada di bawah ambang/subminimal maka sel otot tidak akan berkontraksi sama sekali. Stimulus bawah ambang dapat menimbulkan respon kontraksi dengan syarat diberikan secara berkali-kali dengan rentang waktu yang cepat (sumasi stimulus).1 Sangat berbeda pada otot atau jaringan otot, prinsip all or none tidak bisa berlaku pada jaringan ini. Pada sel otot makin kuat stimulus yang diberikan maka kekuatan kontraksinya tetap, sedangkan pada jaringan otot makin kuat stimulus yang diberikan maka makin kuat pula kekuatan kontraksinya. Hal ini terkait dengan adanya unit-unit motorik pada jaringan otot, dimana setiap unit motorik (serabut saraf motorik) tunggal akan bercabang > 100 cabang kecil yang masing-masing cabang akan mensyarafi sel otot. Bagian ujung saraf yang melekat pada otot biasanya disebut dengan motor end plate atau myoneural junction. Satu serabut saraf motor tunggal beserta dengan sel-sel otot yang disarafi dikenal dengan istilah unit motor. Apabila suatu saraf motor teraktivasi, maka semua sel-sel otot yang disarafinya berkontraksi secara simultan. Semakin banyak saraf motor yang diaktifkan maka makin banyak pula sel-sel otot yang berkontraksi. Jadi makin kuat stimulus yang mengenai saraf motor maka semakin banyak unit motor.1,5

C. Mekanisme kontraksi dan relaksasi otot1Otot adalah transduser biokimia utama yang mengubah energy potensial menjadi energy kenetik, otot, jarignan tunggal terbesar di dalam tuuh manusia, memebentuk sekitar 25% massa tubuh saat lahir, lebih dari 40% pada manusia dewasa muda, dan sedikit lebih kecil dari 30% pada usia lanjut.Proses yang mendasari pemendekan elemen kontraktil di otot adalah pergeseran filamen tipis pada filament tenal. Lebar pita A tetap , sedangkan garis Z bergerak saling mendekat ketika otot berkontraksi dan saling menjauh bila otot diregang. Pergeseran selama kontraksi otot terjadi bila kepala miosin berikatan erat dengan aktin, menekuk di taut kepala dengan leher, dan kemudian terlepas. Proses ketika depolarisasi serabut otot memicu kontraksi disebut dengan penggabungan eksitasi-kontraksi. Potensial aksi dihantarkan ke seluruh fibril yang terdapat di dalam serabut otot melalui sistem T. hal ini memicu pelepasan ion Ca2+ dari sisterna terminalis, yaitu kantung lateral reticulum sarkoplasma yang bersebelahan dengan sistem T. Ca2+ memicu kontraksi dengan mengikat troponin C. Pada keadaan otot yang istirahat, troponin I terikat erat pada aktin, dan tropomiosin menutup tempat untuk mengikat kepala miosin di molekul aktin. Jadi, kompleks troponin-tropomiosin membentuk protein relaksasi yang menghambat interaksi aktin dengan miosin. Apabila ion Ca2+ yang dilepaskan oleh potensial aksi berikatan dengan troponin C, ikatan antara troponin I dengan aktin tampaknya melemah, dan hal ini memungkinkan tropomiosin bergerak ke lateral. Gerakan ini membuka tempat pengikatan bagi kepala miosin. ATP kemudian terurai dan terjadi kontraksi.4

Bagaimana hidrolisis ATP dapat menghasilkan gerakan yang kasat mata? Kontraksi otot pada hakikatnya terdiri dari perlekatan dan pembebasan siklik kepala S-1 miosin ke filament F-aktin. Proses ini juga dapat disebut sebagai siklus penyusunan dan perombakan jembatan silang. Pelekatan aktin pada miosin diikuti oleh perubahan konformasi yang sangat penting di kepala S-1 dan bergantung pada nukleotida mana yang tersedia (ATP atau ADP). Perubahan ini menghasilkan power stroke( kayuhan tenaga), yang mendorong pergerakan filament aktin melewati filament miosin. Energy untuk power stroke pada akhirnya dipasok oleh ATP yang dihidrolisis menjadi ADP dan Pi. Namun, kayuhan bertenaga itu sendiri terjadi karena perubahan konformasi di kepala miosin saat ADP meninggalkannya.

Proses-proses biokimia utama selama satu siklus kontraksi dan relaksasi otot dapat disajikan dalam lima tahap sebagai berikut:1. Dalam fase relaksasi kontraksi otot, kepala S-1 pada miosin menghidrolisis ATP menjadi ADP dan Pi, tetapi produk-produk ini tetap terikat. Kompleks ADP-Pi-miosin yang terbentuk telah mengalami penguatan dan disebut konformasi berenergi tinggi.2.Ketika kontraksi otot distimulasi( melalui proses-proses yang melibatkan Ca2+, troponin, tropomiosin, dan aktin), aktin dapat diakses dan kepala S-1 miosin menemukannya, mengikatnya, dan membentuk kompleks aktin-miosin-ADP-Pi.3.Pembentukan kompleks ini mendorong pembebasan Pi, yang memicu power stroke. Hal ini diikuti oleh pembebasan ADP dan disertai oleh perubahan konfrormasi mencolok di kepala miosin dalam kaitannya dengan ekornya yang menarik aktin sekitar 10nm kea rah pusat sarkomer. Ini adalah power stroke. Miosin sekarang dikatakan berada dalam keadaan berenergi rendah, yang ditunjukan sebagai aktin-miosin.4.Molekul ATP lain mengikat kepala S-1, dan memebentuk kompleks aktin-miosin-ATP.5.Miosin-ATP memiliki afinitas yang rendah terhadap aktin sehingga aktin terlepaas. Langkah terakhir ini adalah komponen kunci pada relaksasi dan bergantung pada pengikatan ATP dengan kompleks aktin miosin.

Siklus lain kemudian dimulai dengan hidrolisis ATP yang membentuk kembali konformasi berenergi-tinggi. Oleh karena itu, hidrolisis ATP digunakan untuk menjalankan siklus, power stroke yang terjadi karena perubahan konformasi kepala S-1 yang terjadi sewaktu ADP dibebaskan. Bagian engsel miosin memungkinkan S-1 bergerak leluasa dan juga menemukan filament aktin. Jika kadar ATP internal turun, ATP tidak tersedia untuk mengikat kepala S-1, aktin tidak terlepas, dan relaksasi tidak terjadi.5

Perlu kita ketahui bahwa ATP segar harus berikatan dengan miosin agar dapat terjadi pemutusan ikatan antara aktin dan miosin jembatan silang pada akhir siklus, walaupun pada proses disosiasi ini tidak terjadi penguraian ATP. Pentingnya ATP dalam proses pemisahan miosin dan aktin dapat dengan jelas terlihat pada fenomena Rigor Morti.6

Timbul pertanyaan lain bagaimana relaksasi itu terjadi dalam keadaan normal pada otot yang hidup? Secara potensial aksi di serat otot yang memulai proses kontraksi dengan mencetuskan pengeluaran Ca++ dari kantung lateral ke dalam sitosol, proses kontraksi dihentikan ketika Ca++ ke kantung lateral karena aktivitas listrik lokal berhenti. Retikulum sarkoplasma memiliki suatu pembawa yang memerlukan energi, yaitu pompa Ca++ ATPase, yang secara aktif mengangkut Ca++ dan memusatkannya di dalam kantung lateral. Ketika asetilkolinesterase menyingkirkan ACh dari taut neuromuskulus, potensial aksi di serat otot berhenti. Apabila tidak lagi ada potensial aksi lokal di tubulus T yang mencetuskan pengeluaran Ca++, aktivitas pompa Ca++ dalam retikulum sarkolasma mengembalikan Ca++ yang telah dikeluarkan ke kantung lateral. Pembersihan Ca++ sitososil ini memungkinkan kompleks troponin miosin bergeser kembali ke posisi menghambatnya, sehingga aktin dan miosin tidak lagi berikatan di jembatan silang. Filamen tipis, yang terbebas dari pengikatan dan penarikan jembatan silang, dapat kembali ke posisi istirahatnya kemudian terjadilah relaksasi.6

Kontraksi otot meliputi pemendekan elemen kontraktil otot. Namun, karena otot mempunyai elemen elastic dan kenyal yang tersusun serial dengan mekanisme kontraksi, kontraksi dapat terjadi tanpa pemendekan yang berarti di selurh berkas otot. Kontraksi semacam itu disebut sebagai kontraksi isometric( dengan ukuran/panjang yang sama). Kontraksi melawan beban yang tetap, yang disertai pemendekan otot, dinamakan kontraksi isotonic(tegangan yang sama). Perhatikan bahwa karena kerja merupakan hasil perkalian gaya dan jarak, kontraksi isometric tidak. Pada keadaan lain, otot dapat melakukan kerja negative saat memanjang karena menahan beban yang tetap.

Setelah kontraksi terjadi, maka akan diikuti dengan tahapan relaksasi yang terjadi ketika Ca2+ dipompa kembali ke dalam reticulum sarkoplasma, dan kemudian diikuti oleh pelepasan Ca2+ dari troponin dan penghentian interaksi antara aktin dan miosin. Pompa yang mengembalikan Ca2+ ke dalam reticulum, sehingga menimbulkan relaksasi adalah Ca2+-Mg2+ ATPase.

Kontraksi semua otot terjadi dengan Ca2+ berperan penting dalam regulasi. Terdapat dua mekanisme umum mengenai regulasi kontraksi otot, berbais aktin dan berbasis miosin. Mekanisme pertama bekerja di otot rangka dan jantung, dan yang kedua bekerja di otot polos.

Serat-serat otot memiliki jalur-jalur alternative untuk membentuk ATP dan ada tiga langkah berbeda pada proses kontraksi-relaksasi membutuhkan ATP yaitu: penguraian ATP oleh ATPase miosin menghasilkan energy bagi jembatan silang untuk melakukan gerakan mengayun yang kuat, pengikatan molekul ATP segar ke miosin memungkinkan terlepasnya jembatan silang dari filament aktin apada akhir gerakan mengayun, sehingga siklus dapat diulang. ATP ini kemudian diuraikan untuk menghasilkan energy bagi ayunan jembatan silang berikutnya, dan yang ketiga adalah transportasi aktif Ca++ kembali ke reticulum sarkoplasma selama relaksasi bergantung pada energy yang berasal dari penguraian ATP.6

Pada proses kontraksi juga berperan Asetilkolin( acetylcholine) yang merupakan asam ester asetat dari kolin yang reversible, merupakan agonis kolinergik dan bertindak sebagai neurotransmitter pada taut otot-saraf pada otot lurik, sel-sel efektor autonomic yang disarafi oleh saraf parasimpatis, pada sinaps preganglionik susunan saraf simpatis maupun parasimpatis, dan berbagai tempat di susunan saraf pusat. Ach hanya sedikit digunakan dalam terapi karena cara kerjanya yang difus dan dihidrolisis dengan cepat oleh asetil-kolinesterase(AChE), derivate sintetiknya digunakan untuk kerja yang lebih spesifik dan lebih lama. Ach digunakan sebagai vasodilator pada farmakoangiografi, dan diberikan melalui infuse intra-arterial.Dan kerja asetilkolin dihambat oleh Cholinesterase yang merupakan enzim dari kelas hidrolase yang mengatalisis pemutusan gugus asil dari beberapa ester kolin yang meliputi asetilkolin dan beberapa senyawa terkait.D. Sumber Energi kontraksi ototTerdapat tiga langkah berbeda dalam proses kontraksi-relaksasi yang memerlukan ATP, yaitu4 : 1. Penguraian ATP oleh ATPase miosin menghasilkan energi untuk kayuhan bertenaga jembatan silang. 2. Pengikatan molekul baru ATP ke miosin memungkinkan jembatan silang terlepas dari filamen aktin pada akhir kayuhan bertenaga sehingga siklus dapat diulang. ATP ini kemudian terurai untuk menghasilkan energi bagi kayuhan jembatan silang selanjutnya. 3. Transpor aktif Ca2+ kembali ke dalam retikulum sarkoplasma selama relaksasi bergantung pada energi yang berasal dari penguraian ATP. Karena ATP adalah satu-satunya sumber energi yang dapat secara langsung digunakan untuk berkontraksi, maka agar dapat terus beraktivitas, ATP harus terus menerus diberikan. Oleh karena itu, serat otot memiliki tiga jalur alternatif untuk memberikan tambahan ATP sesuai kebutuhan selama kontraksi otot, yaitu transfer fosfat berenergi tinggi dari keratin fosfat ke ADP, fosfolirasi oksidatif (siklus asam sitrat dan sistem transpor elektron), dan glikolisis.4Seperti ATP, keratin fosfat memiliki satu gugus fosfat berenergi tinggi, yang dapat diberikan langsung kepada ADP untuk membentuk ATP. Energi yang dibebaskan dari hidrolisis keratin fosfat bersama dengan fosfat dapat diberikan langsung ke ADP membentuk ATP. Reaksi ini dikatalisis oleh enzim sel otot (keratin kinase) dan bersifat reversibel dimana energi dan fosfat dari ATP dapat dipindahkan ke keratin untuk membentuk keratin fosfat. Sewaktu cadangan energi bertambah, peningkatan ATP mendorong pemindahan gugus fosfat berenergi tinggi dari ATP membentuk keratin fosfat. Sebaliknya, ketika permulaan kontraksi dimana ATPase miosin menguraikan cadang ATP, penurunan ATP mendorong pemindahan gugus fosfat berenergi tinggi dari keratin fosfat membentuk lebih banyak ATP. Otot yang berisitirahat mengandung keratin fosfat lima kali lebih banyak daripada ATP. Selain itu karena dibutuhkan hanya satu reaksi enzimatik pada pemindahan energi ini, maka ATP dapat dibentuk dengan cepat. Oleh karena itu, keratin fosfat adalah sumber energi utama.4 Fosforilasi oksidatif berlangsung di dalam mitokondria otot jika tersedia cukup O2. Oksigen dibutuhkan untuk menunnjang rantai transpor elektron mitokondria, yang secara efisien memanen energi yang diambil dari penguraian molekul-molekul nutrien dan menggunakannya untuk meghasilkan ATP. Jalur ini dijalankan oleh glukosa atau asam lemak, bergantung pada intensitas dan durasi aktivitas. Glukosa dan asam lemak disalurkan ke sel-sel otot oleh darah. Sel otot mampu menyimpan glukosa dalam bentuk glikogen. Meskipun menghasilkan banyak energi, yaitu 36 ATP, namun fosforilasi oksidatif relatif lambat karena banyaknya proses yang harus dilalui.4 Reaksi-reaksi kimiawi pada glikolisis menghasilkan produk-produk yang akhirnya masuk ke jalur fosforilasi oksidatif, tetapi glikolisis juga dapat berlangsung tanpa diproses lebih lanjut oleh fosforilasi oksidatif. Selama glikolisis, satu molekul glukosa diuraikan menjadi dua molekul asam piruvat dan menghasilkan dua ATP. Jika O2 yang dibutuhkan tidak cukup untuk memenuhi energi yang dibutuhkan, maka asam piruvat ini tidak dilanjutkan ke proses fosforilasi oksidatif. Walau glikolisis hanya mengekstrasi sedikit ATP, jalur ini dapat berlangsung jauh lebih cepat dan dapat mengalahkan fosforilasi oksidatif dalam periode tertentu asalkan glukosa yang ada cukup.4 Meskipun glikolisis anaerob lebih cepat dan mampu mengalahkan fosforilasi oksidatif, namun ia memiliki dua konsekuensi. Pertama, sejumlah besar nutrien harus diproses karena glikolisis jauh kurang efisien dibandingkan fosforilasi oksidatif dalam mengubah energi nutrien menjadi ATP (glikolisis menghasilkan 2 ATP, sedangkan fosforilasi oksidatif menghasilkan 36 ATP). Sel otot menyimpan glukosa dalam jumlah terbatas dalam bentuk glikogen , tetapi glikolisis anaerob ini cepat menguras simpanan glikogen ini. Kedua, asam piruvat yang dihasilkan glikolisis ini karena tidak diproses lebih lanjut oleh fosforilasi oksidatif, akan diubah menjadi asam laktat. Akumulasi asam laktat diperkirakan berperan menimbulkan nyeri otot yang dirasakan ketika seseorang melakukan olahraga intens. Selain itu, asam laktat yang diserap oleh darah menimbulkan asidosis metabolik. Terkurasnya cadangan energi dan turunnya pH otot akibat akumulasi asam laktat berperan dalam munculnya kelelehan otot.4E. Fungsi Ca+Pada kontraksi otot secara kimia Ca2+ sangat penting, karena jika tidak ada Ca2+ maka tropomiosin dan troponin mencegah terjadinya ikatan antara aktin dan myosin. Sebaliknya, jika ada Ca2+ maka reorganisasi troponin dan tropomiosin memungkinkan terjadinya hubungan antara aktin dan myosin.1 Ca2+ berperan penting dalam regulasi kontraksi otot yang berbasis aktin dan berbasis myosin.4Dalam sarkoplasma otot yang beristirahat, konsentrasi Ca2+ adalah 10-8sampai 10-7mol/L.Keadaan istirahat dicapai karena Ca2+ dipompa kedalam reticulum sarkoplasma melalui kerja suatu sistem transport aktif yang disebut Ca2+ ATPase yang memicu relaksasi.2 Ca2+ juga mengatur keseimbangan ototpolos. Otot polos akan melemas jika konsentrasi Ca2+turun di bawah 10-7 molar.4F. Vitamin D Pada Pertumbuhan TulangTanp aasupan vitamin D yang mencukupi, pertumbuhan tulang akan lamban dan kurang padat karena vitamin D bertugas menjadikan timbunan kalsium dalam tulang lebih mampat, sehingga tulang menjadi padat dan kuat. Vitamin D meningkatkan penyerapan kalsium dan fosfor oleh usus dan meningkatkan perputaran mineral dalam tulang serta mempercepat reabsorpsi Ca+ dari tulang.4 vitamin D meningkatkan Ca dan P darah dengan cara meningkatkan absorbsi di usus sehingga kalsium fosfat dapat mengendap pada tulang.Pengaruh metabolit vitamin D pada tulang sangat kompleks. Dengan menyediakan ambient calsium yang cukup dan melalui efek langsung, vitamin D meningkatkan mineralisasi osteoid. Vitamin D menyebabkan resorbsi tulang oleh osteoklast yang matur, tetapi pengaruh tersebut tidak langsung, karena memerlukan recruitment dan interaksi dengan osteoblast. Selain itu Vitamin D juga berperan dalam mengatur berbagai protein tulang. Vitamin D juga meningkatkan transkripsi osteokalsin, mempunyai pengaruh bidirectional pada kolagen tipe 1 dan transkripsi gen fosfatse alkaline. Juga meningkatkan fungsi precusormonositpada osteoblast.5Myasthenia GravisMyasthenia Gravis adalah salah satu jenis penyakit yang dimasukkan kedalam kelompok Autoimmuno Disease dimana tubuh penderita membentuk zat anti kepadaa setilkolin. Sehingga zat asetilkolin tidak bias bekerja. Tubuh manusia bias mengenali benda asing sehingga tubuh bias membentuk zat antibody. Pada penderita Myasthenia Gravis kemampuan itu agak berlebihan. Seharusnya sistim kekebalan tubuh itu hanya memerangi bahan atau benda asing tapi pada orang tertentu bias agak berlebihan atau sensitive sehingga bukan hanya benda asing tapi salah satu bahan bahan yang ada dalam tubuhnya sendiri diperangi. Karena ini masuk pada sistim kekebalan dan tubuh itu memerangi tubuhnya sendiri jadi disebut sebagai Autoimmuno Disease. Jadi Myasthenia Gravis adalah ada antibody yang menghambat kerja asetilkolin.6KesimpulanCa2+ memiliki fungsi untuk mencegah terjadinya ikatan antara aktin dan myosin dan reorganisasi troponin dan tropomiosin sehingga memungkinkan terjadinya hubungan antara aktin dan myosin. Ca2+ juga mengatur keseimbangan otot polos.Vitamin D berperan pada metabolism tulang karena vitamin D meningkatkan absorbs Ca usus, membantu mineralisasi normal tulang, mempercepat reabsorbsi Ca dari tulang.Myasthenia Gravis secara konteks fisiologi tubuh penderita membentuk zat anti kepada asetilkolin, sehingga zat asetilkolin tidak bias bekerja. Seharusnya sistim kekebalan tubuh itu hanya memerangi bahan atau benda asing tapi pada orang tertentu bias agak berlebihan atau sensitive sehingga bukan hanya benda asing tapi sel atau bahan bahan yang ada dalam tubuhnya sendiri diperangi. Karena ini masuk pada sistim kekebalan dan tubuh itu memerangi tubuhnya sendiri jadi disebut sebagai Autoimmuno Disease.

Daftar Pustaka1.Ganong WF. Buku ajar fisiologi kedokteran. Edisi 22. Jakarta:Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2008.h.67-86.2.Watson Roger. Anatomi dan fisiologi. Edisi 10. Jakarta: EGC; 2002.h.134-9.3.Hubungan antartulang (Artikulasi/Persendian). Diunduh dari http://www.sentra-edukasi.com/2011/07/hubungan-antartulang-artikulasi.html, pada tanggal 15 maret 2012.4.Murray RK, Granner DK, Rodwell VW. Biokimia herper Edisi 27. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2009.h.582-99.5.Sherwood L. Fisiologi manusia dari sel ke sistem Edisi 2. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2001.h.212-36.6.Dorland WAN. Kamus Kedokteran Dorland Edisi 31. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2010.

1 | 102010398