Pendahuluan
Tulang dan juga otot merupakan isi dari sebagian besar berat tubuh kita. Semakin tumbuh
dewasa, otot dan tulang akan semakin bertambah besar dan semakin berat, begitu pula
dengan otot. Semakin dewasa, otot yang ada semakin banyak jumlahnya bahkan mencapai
40% dari berat tubuh kita. Namun, semakin kita menua, semakin kecil dan semakin sedikit
juga komposisi otot pada tubuh. Pada usia tua, otot hanya ada berkisar hingga 30% dari berat
tubuh. Otot dan tulang adalah suatu sistem mukuloskeletal yang sifatnya saling membantu
satu dengan yang lainnya dalam melakukan gerak pada tubuh manusia. Namun apabila otot
tersebut lama untuk tidak digunakan, kemampuan otot tersebut pun akan berkurang.
Berdasarkan masalah yang diberikan dalam pembelajaran kali ini, diketahui bahwa
permasalahn utama yang diberikan adalah mengenai seorang yang ibu dimana pinggulnya
terbentur sehingga tungkai kanannya terasa sakit. Setelah 3 bulan didiamkan begitu saja,
ukuran tungkai kanannya semakin mengecil. Pada saat pemerikasaan pun dokter mengatakan
bahwa oto ekstermitas dextra-nya mengalami atrofi dan hipotonus. Pada kejadian ini, dapat
kita ketahui bahwa tungkai kanannyalah yang mengalami masalah. Pada tungkai bawah tidak
hanya terdapat tulang saja melainkan juga terdapat otot serta jaringan-jaringan lainnya.
Maka dapat diketahui bahwa rumusan masalah yang didapatkan dari kasus di atas adalah
bahwa si ibu mengalami benturan pada tungkai kanannya sehingga terasa sakit. Selama 3
bulan ia diamkan begitu saja, akhirnya otot ekstermitas tungkai kanannya mengalami atrofi
dan juga hipotonus. Oleh karena itu, akan dijelaskan mengenai bagian-bagian yang
mengalami masalah baik secara makro (anatomi) maupun mikro (histologi), kemudian
mekanisme dari kerja otot itu sendiri hingga enzim-enzim yang berperan pada mekanisme
kerja otot tersebut.
1
Pembahasan
I. STRUKTUR MAYOR (ANATOMI)
Otot Tungkai - Kaki
Otot pada tungkai dibagi menjadi 2 bagian besar yaitu tungkai bagian atas dan bagian bawah.
Pada tungkai bagian atas dibagi menjadi 3 bagian besar otot yang terdiri dari beberapa otot
lainnya.
1. Otot Ekstensor Sendi Lutut1
a. M. Sartorius, berorigo dengan spina iliaca anterior superior dan insertio pada
fascies medialis tibiae
b. M. Rectus Femoris, berorigo dengan caput rectum dan caput obliqum serta
insertio pada tuberositas tibiae
c. M. Vastus medialis, berorigo dengan bagian bawah linea intertrochanterica
dan labiun medialis linea asperae serta insertio pada patella
d. M. Vastus intermedius, berorigo pada permukaan anterior dan lateral corpus
femoris dan insertio pada bagian tengah tendo inserionis m.rectus femoris
e. M. Vastus lateralis, berorigo dengan permukaan anterior dan lateral trochanter
major dan labiun lateral linea asperae serta insertio pada pinggir lateral patella
f. M. Articularis Genu, berorigo dengan permukaan anterior os femur bagian
distalis dan insertio pada permukaan superior dan lateral capsula articularis
genus
2. Otot adductor femoris, terdiri dari 2 lapisan yaitu lapisan luar dan dalam.1
a. Otot adductor lapisan luar :
- M. Pectinus, berorigo pada pecten ossis pubis dan insertio pada
linea pectinea femoris
- M. Gracillis, berorigo pada ramus inferior ossis pubis dan ossis
ischii serta insertio pada permukaan medial tibiae
2
- M. Adductor longus, berorigo pada ramus superior ossis pubis
dan insertio pada labium mediale lineae asperae femoris
b. Otot adductor lapisan dalam
- M. Adductor brevis, berorigo pada ramus inferior ossis pubis
dan insertio pada labium mediale lineae asperae femoris
- M. Adductor minimus, berorigo pada ramus inferior ossis pubis
dan ossis ischii serta insertio pada labium mediale lineae
asperae femoris
- M. Adductor magnus, berorigo pada ramus inferior ossis ischii
dan tuberositas ischiadicum serta insertio pada epicondylus
medialis femoris
3. Otot flexor sendi lutut1
a. M. Biceps femoris, berorigo pada tuberositas ischiadicum serta inseretio pada
caputulum fibulae
b. M. Semitendinosus, berorigo pada tuberositas ischiadicum dan insertio pada
permukaan medial tibiae dekat tuberositas tibiae
c. M. Semimembranosus, berorigo pada tuberositas ischiadicum dan insertio
pada condylus medialis tibiae, fascia cruris, dan lig. Popliteum obliqum
Pada tungkai bagian bawah, otot-otot akan dibagi menjadi :
1. Otot-otot flexor1
a. Otot flexor tungkai bawah lapis luar :
- M. Gastrocnemeus, berorigo pada sebelah atas condylus
medilais dan lateralis femoris serta berorigo pada tuberositas
calcanei
3
- M. Soleus, beroigo pada capitulum, permukaan posterior
fibulae, linea poplitea tibiae, dan arcus tendineus. Insertio
terdapat pada tuberositas calcanei
- M. Plantaris, beroigo pada platum popliteum femoris dan
insertio pada tendo calcaneus
b. Otot flexor tungkai bawah lapis dalam :
- M. Popliteus, berorigo dengan epiciondylus lateralis femoris
dan insertio pada planum popliteum tibiae
- M. Flexor digitorum longus, berorigo pada permukaan
posterior tibiae serta insertio pada basis phalanx distal
- M. Tibialis posterior, berorigo pada permukaan posterior tibiae,
memebrana interossea cruris dan permukaan medialis fibulae.
Insertionya terdapat pada tuberositas ossis navicularis dan ossa
cuneiforme 1-3
- M. Flexor Hallucis Longus, berorigo pada permukaan posterior
fibulae dan lembar dalam fascia cruris. Insertio pada basis
phalanx distal jari 1
2. Otot ekstensor Tungkai Bawah1
a. M. Tibialis Anterior, berorigo pada condylus lateralis tibiae dan fascia cruris
serta insertio pada permukaan plantar os cuneifrme 1, plantar basis ossis
metatarsalis 1
b. M. Ekstensor digitorum longus, berorigo pada condylus lateralis tibiae dan
fascia cruris serta insertio pada apponeurosis dorsalis jari kaki 2-5
c. M. Ekstensor hallucis longus, berorigo pada membrana interossa cruris dan
insertio pada permukaan dorsal
d. M. Peroneus tertius, berorigo pada bagian m. Ekstensor digitorum yang
terletak di sebelah lateral dan insertio pada tuberositas ossi metatarsalis 5
4
3. Otot Peronei1
a. M. Peroneus lobgus, berorigo pada capitulum fibulae, fascia cruris, dan
permukaan lateralis fibulae. Inertionya terdapat pada os. Cuneiforme 1 dan
tuberositas ossis metatarsalis 1
b. M. Peroneus brevis dengan origo pada permukaan lateralis fibulae dan
insertio pada tuberositas ossis metatarsalis 5
Pada bagian kaki terdiri atas :
1. Otot-otot dorsum pedis1
a. M. Ekstensor digitorum brevis, berorigo pada permukaan superior dan
lateralis corporis calcanei, sedangkan insertio pada apponeurosis dorsalis jari
kaki 2-4
b. M. Ekstensor hallucis brevis, berorigo pada permukaan superior corporis
calcanei dan insertio pada apponeurosis dorsalis jari kaki 1
2. Otot plantar pedis1
a. Otot plantar pedis jari 1
- M. Abduktor hallucis, berorigo pada processus medialis
tuberalis calcanei dan tuberositas ossis navicularis. Insertio
terdapat pada os. Sesamoideum mediale dan basis phalanx
pertama jari kaki 1
- M. Flexor hallucis brevis, berorigo pada ossa cuneiforme 1-3
dan os. Navicularis. Insertionya terletak pada os. Sesamoideum
mediale et laterale
- M. Adduktor hallucis
b. Otot plantar pedis jari 5
5
- M. Abductor digiti minimi, origo pada permukaan inferior
tuberis calcanei dan aponeurosis plantaris. Insertio pada
tuberositas ossis metatarsalis 5 dan basis phalanx pertama jati
kaki 5
- M. Flexor digiti minimi, origo pada basis origo metatarsalis 5
dan insertio pada basis phal;anx pertama jari kaki 5
- M. Oppenens digiti minimi, origo pada ligamen plantare
longum dan insertio pada ujung distal os. Metatarsale 5
3. Otot ruang tengah pedis1
a. M. Flexor digitorum brevis, origo pada permukaan inferior corporis calcanei
dan aponeurosis plantaris, insertio pada phalanx tengah jari kaki 2-5
b. M. Quadratus plantae, origo pada permukaan inferior dan medialis calcanei,
insertio pada pinggir lateralis tendo m. Flexor digitorum longus
c. Mm. Lumbricales
d. Mm. Interossei plantares et dorsalis
6
Tulang Tungkai - Kaki
Benturan yang dirasakan oleh si ibu berhubungan dengan tulang-tulang tungkai yaitu mulai
dari os. Coxae, os. Femur, os. Patella, os. Tibia, os. Fibula, sampai pada ossa. Tarsalia, ossa.
Metatarsalia, dan ossa. Digitorum.
Gambar 1. Os. Coxae
Gambar 2. Os. Femur
7
Gambar 3. Os. Tibia dan Os. Fibulae
Gambar 4. Ossa Tarsalia, Ossa Metatarsalia, dan Ossa Digitorum
8
STRUKTUR MINOR (HISTOLOGI)
Otot
Otot merupakan sarana utama yang ada pada tubuh manusia dimana digunakan untuk
melakukan suatu gerakan yang sudah dipikirkan di dalam otak kita.2 Otot yang ada di dalam
tubuh manusia dibagi menjadi 3 jenis berdasarkan cara kerjanya yaitu otot lurik, otot polos,
dan otot jantung.2 Otot jantung dan otot alus merupakan otot yang bekerja tanpa kita sadari
atau tanpa perlu perintah dari otak kita.2 Ia sudah bisa mengerjakan fungsinya sendiri namun
dibawah kesadaran kita. Otot yang bekerja diluar kesadaran kita dinamakan sebagai otot
involuntary.2 Sedangkan pada otot lurik, kerjanya secara disadari oleh otak kita. Otot lurik
paling banyak digunakan untuk melakukan kerja yang dilakukan manusia setiap harinya. Otot
lurik disebut juga sebagai otot voluntary dimana kerjanya diatur oleh otak kita atau secara
concious.2
Otot polos banyak terdapat pada organ-organ pencernaan, pembuluh darah, vesika urinaria
dan organ lainnya yang kerjanya diluar kesadaran kita, kecuali pada jantung.2 Otot polos
terdapat di tubuh kita dengan bentuk yang terpisah-pisah seperti sel-sel dengan intinya yang
berada di tengah-tengah pada setiap 1 otot polos.2 Otot polos terbagi menjadi 2 jenis yaitu
otot polos multiunit dan otot polos viseral.3 Otot polos multiunit merupakan otot polos yang
bekerja tanpa tergantung pada serabut otot lain di sekitarnya dan seringkali dipersarafi oleh
sebuah ujung saraf tunggal.3 Sedangkan otot polos viseral adalah otot yang bekerja dengan
menyebarkan rangsangan atau impuls yang diterima di ujung sarafnya ke otot-otot polos
viseral yang ada disekitarnya.3 Otot polos viseral disebut juga sebagai otot polos berunit
fungsi atau otot polos unitarian.3
Otot jantung merupakan otot yang khusus berada dan bekerja hanya di jantung saja.
Kekuatannya seperti otot lurik dimana sangat besar namun, cara kerjanya seperti otot polos
yang lambat dan tidak disadari sehingga tidak membuat otot cepat lelah. Otot jantung
mempunyai 1 nukleus saja, namun memiliki banyak sekali mitokondria di dalam sel-nya.2
Kegunaannya adalah sebagai otot penyusun jantung dimana digunakan untuk memompa
darah bersih yang ada di jantung ke seluruh tubuh.2 Begitu pula sebaliknya. Otot jantung juga
dibagi menjadi 3 jenis berdasarkan letaknya di jantung yaitu otot atrium, otot ventrikel, dan
serabut otot khusus penghantar dan pencetus rangsangan.3 Otot jantung memiliki corak
bergaris-garis dan memiliki miofibril tertentu yang mengandung filamen aktin dan miosin
9
yang saling bertautan.3 Hanya pada otot jantung saja akan ditemukan suatu bagian yang
disebut sebagai sinsitium atau diskus interkalaris.3
Otot lurik atau otot skelet, adalah otot yang bekerja paling sering di dalam tubuh kita. Cara
kerja dari otot ini adalah secara kita sadari dan bisa mudah atau cepat lelah. Otot lurik
biasanya memiliki bagian yang menyambung dengan tulang dengan tendon.2 Otot lurik inilah
yang membuat kita bisa melakukan berbagai kegiatan secara sadar seperti mengangkat
tangan, menggerakan bola mata, dan lainnya.2 Setiap otot lurik memiliki 1 ikatan fibrous otot
yang disambungkan dengan jaringan penyambung.2 setiap ikatan terdiri dari beratus-ratus
fibrous otot yang dikelilingi oleh jaringan penyambung yaitu endomysium.2 Setiap fiber otot
memiliki otot yang lebih dari 1 dan berada di tepi atau perifer.2 Setiap fiber otot terletak di
bawah plasma membran yang disebut sarcolema.2 Di dalam sarkolema ditemukan
sitoplasmanya yang disebut sebagai sarkoplasma dan mengandung banyak sekali
mitokondria.2 Pada otot lurik juga tersusun atas miofibril yang disusun oleh 2 macam filamen
yaitu aktin dan miosin.2
Sarkomer adalah membran sel serabut otot.3 Terdiri dari memebran sel yang sebenarnya
disebut sebagai memebran plasma dan sebuah lapisan luar yang terdiri dari lapisan tipis
polisakarida yang mengandung beberapa serat kolagen.3 Miofibril terdiri dari 2 jenis yaitu
filamen aktin dan miosin.3 Setiap serabut otot memiliki beberapa ratus hingga beberapa ribu
miofibril.3 Pada tiap miofibril akan ditemukan sekitar 1500 miosin dan 3000 aktin dimana
merupakan molekul protein polimer besar yang bertanggung jawab untuk terjadinya kontraksi
otot.3 Sarkoplasma adalah miofibirl-miofibril yang terpendam di dalam serabut otot di dalam
sebauh matriks.3 Pada cairan sarkoplasma mengandung kalium, magnesium, fosfat, dan
enzim protein dalam jumlah yang besar.3 Juga rerletak banyak mitokondria yang sejajar dan
diantara miofibril-miofibril tersebut, dimana menunjukkan bahwa setiap kali berkontraksi
miofibril membutuhkan sejumlah besar ATP yang dibentuk oleh mitokondria.3 Retikulum
sarkoplasma, disebut juga sebagai serabut otot yang memiliki organisasi yang penting untuk
pengaturan kontraksi otot.3 Jumlah retikulum sarkoplasma tergantung dari seberapa cepat otot
tersebut dapat berkontraksi.3 Semakin cepat otot tersebut bisa berkontraksi, maka semakin
banyak pula retikulum sarkoplasma yamg ada.3
10
Tulang
Tulang merupakan salah satu bagian dari tubuh kita yang disusun oleh suatu jaringan
penyambung. Jaringan penyambung itu sendiri tersusun atas berbagai macam sel yang
membuat tulang berfungsi sebagai pelindung, pendukung badan, dan organ internal lainnya.2
Tulang juga berperan dalam menyabungkan sistem dalam tubuh dan juga mengabungkan
berbagai jaringan menjadi 1.2 Tulang sendiri dibagi menjadi 2 jenis yaitu tulang rawan dan
tulang sejati. Tulang rawan dibagi menjadi 3 jenis yaitu tulang rawan hyalin, tulang rawan
elastin, dan tulang rawan fibrosa.2 Pada tulang rawan, jaringan penyambung terletak pada
matrixnya.
Tulang rawan elastin, banyak terdapat pada bagian epiglotis.2 Kartilago elastin berwarna
kuning.4 Substansi interselular ini mengandung banyak serabut-serabut elastin dan sedikit
serabut kolagen.4 Besarnya perbandingan serabut elastin ini membuat jenis tulang rawan ini
lentur dan elastis. Tulang rawan ini tidak mengandung endapan kalsifikasi.4
Tulang rawan fibrosa, banyak ditemukan pada capsul ligamentum yang mengelilingi sendi
dan juga pada symphisis pubis.2 Tulang rawan fibrosa juga dikenal sebagai jaringan
penyambung tulang rawan, yang berisi lebih sedikit sel daripada jenis lain, tetapi lebih
banyak mengandung berkas serabut kolagen.4
Tulang rawan hyalin, memiliki matriks chondrin yang tersusun atas mucopolisakarida dan
kondroitin sufat (glikosaminoglikan) yang disekresikan sel kondroblast.2 Banyaknya
glikosaminoglikan ini tergantung dari beban yang diterima pada tiap-tiap tulang rawan
hyalin, semakin besar beban yang diterima, maka jumlah glikosaminoglikan semakin
banyak.4 Fiber yang berada di dalam matriks ini penyusun utamanya adalah kolagen dan fiber
elastis.2 Nantinya kondroblas akan berkembang menjadi kondrosit dan terbentuk semacam
ruang yang disebut lakuna, serta dikelilingi oleh kapsul penutupnya.2 Tidak terdapat
pembuluh darah di dalam tulang rawan hyalin ini maka, cara melakukan pertukaran material
dilakukan dengan proses difusi sengan jaringan di sekitarnya.2 Selain itu karena tulang rawan
tidak atau kurang mengandung pembuluh darah maka, bagian dalamnya mudah mengalami
proses degenerasi yang dipicu oleh “pembukaan selubung (demasking)” serabut-serabut
kolagen seperti yang terlihat serabut-serabut kolagen pada mikroskop.4 Di luar tulang rawan
diliputi oleh jaringan penyambung penutup disebut perikondrium yang lebih kurang
bersambungan dengan tulang rawan.4
11
Tulang rawan hyalin memiliki fungsi sebagai penahan gesekan antar tulang dimana terletak
di ujung tulang sejati yang berperan sebagai sendi dalam melakukan gerakan.2 Pada masa
embrionik, sebagai penyusun utama dari tulang-tulang vertebrata yang nantinya akan
digantikan dengan matriks dari tulang-tulang sejati.2
Tulang, atau compact bone, tersusun dari sel-sel hidup, 30% kolagen, fiber glikoprotein, dan
70% substansi inorganik.2 Mineral utama yang berada pada compact bone ini adalah calcium
hydroxyapatite crystal (Ca10 (PO4)6 (OH)2).2 Tulang sebagai suatu jaringan terdiri dari sel-sel
tulang, osteosit, substansi dasar, serabut kolagen, substansi semen, dan bermacam-macam
garam.4 Substansi dasar dan serabut-serabut kolagen membentuk substansi interselular,
osteoid.4 Serabut-serabut merupakan bagian zat organik. Garam-garam merupakan unsur-
unsur inorganik.4 Beberapa garam yang sangat penting seperti kalsium fosfat, magnesium
fosfat, dan kalsium karbonat.4 Selain itu terdapat senyawa-senyawa kalsium, kalium, dan
natrium dengan klorin dan fluorin juga ditemukan.4
Compact bone sendiri tersusun atas banyak sekali sistem harvesian atau osteon.2 Setiap
osteon tersusun dari lubang-lubang kecil yang disebut lamale yang mengelilingi canal
haversian yang mengandung arteri, vena, dan serabut saraf.2 Haversian canal pada setiap
osteon ada yang bergabung dengan membentuk jembatan yang disebut canal volkman.2
Untuk sel tulang yang sudah mengeras disebut sebagai osteoblas yang ditemukan juga lakuna
di dalamnya.2 Osteoblas akan berkembang menjadi osteosit dan menjadi semakin pasif.2
Osteosit bisa diaktifkan untuk membentuk osteoblas jika sekresi dari tulang baru diperlukan.2
Perbedaannya dengan tulang rawan adalah pada compact bone terdapat pembuluh darah arteri
dan vena yang membantu dalam pertukaran material antar tulang.2 Periosteum juga akan
dihubungkan dengan tulang dengan Sharpery Shafer.2
Fungsi dari tulang itu sendiri adalah memberikan bentuk tubuh dan melindungi organ-organ
internal.2 Selain itu juga sebagai penyedia permukaan menempelnya otot rangka yang
membantu pergerakan dan sumber calsium serta fosfor.2
12
II. MEKANISME KERJA OTOT
Otot dapat berkontraksi dan berelaksasi karena adanya pengahantaran impuls saraf dari saraf
ke otot. Dalam penghantaran impuls saraf ini terlibat beberapa ion dan enzim yang membantu
jalannya impuls saraf. Setelah impuls saraf sampai pada otot, maka otot akan mengubah
energi kimia menjadi energi mekanis. Selanjutnya akan dibahas bagaimana terjadinya
kontraksi dan relaksasi pada otot rangka. Penghantaran impuls saraf dimulai dengan adanya
potensial membrane dan potensial aksi pada saraf kita.
Potensial membrane istirahat
Potensial membrane pada serabut saraf besar ketika tidak mentransmisikan sinyal saraf
adalah sekitar -90 milivolt. Artinya potensial di dalam serabut adalah 90 milivolt lebih
negative daripada potensial ekstrasel di luar serabut. Pada saat potensial membrane istirahat
ini, ion Na+ dan Cl- berada di luar membrane sel, sedangkan K+ dan protein terdapat di dalam
sel.3
Potensial aksi saraf
Sinyal saraf dihantarkan oleh potensial aksi, yang merupakan perubahan cepat pada potensial
membrane yang menyebar secara cepat di sepanjang membrane serabut saraf. Setiap
potensioal aksi dimulai dengan perubahan mendadak dari potensial membrane negative
istirahat normal menjadi potensial positif dan kemudian berakhir dengan kecepatan yang
hampir sama dan kembali ke potensial negative. Untuk menghantarkan impuls saraf,
potensial aksi bergerak di sepanjang serabut saraf sampai tiba di ujung serabut saraf. Urutan
tahap potensial aksi adalah sebagai berikut.3
Tahap Istirahat. Ini adalah potensial membrane istirahat sebelum terjadinya potensial aksi.
Membran dikatakan menjadi “terpolarisasi” selama tahap ini karena adanya potensial
membrane negative sebesar -90 milivolt.3
Tahap Depolarisasi. Pada saat ini membran tiba-tiba menjadi sangat permeable terhadap ion
natrium yang disebabkan dari terbukanya pintu-pintu viltage gated natirum, sehingga
sejumlah besar ion natrium bermuatan positif berdifusi ke dalam akson. Ketika potensial
membrane lebih besar dari -90 milivolt, semakin banyak kanal natrium terbuka dan semakin
banyak pula natrium masuk ke dalam sel. Proses ini merupakan lingkaran setan umpan balik
13
positif yang terus berlanjut sampai seluruh kanal natrium bergerbang voltase menjadi
teraktivasi. Keadaan terpolarisasi normal sebesar -90 milivolt segera dinetralisasi oleh
natrium bermuatan positif yang mengalir masuk, dan potensial meningkat dengan cepat
kearah positif. Keadaan ini disebut depolarisasi. Saat potensial aksi mencapai nilai 30
milivolt, pintu natrium tidaka dapat terbuka lagi, sehingga natrium tidak dapat masuk ataupun
keluar dari sel. Selanjutnya yang terjadi ialah tahap repolarisasi.3
Tahap Repolarisasi. Dalam waktu seperbeberapa puluh ribu detik sesudah membrane
menjadi sangat permeable terhadap ion natrium , kanal natrium mulai tertutup dank anal
kalium terbuka dari biasanya. Selanjutnya, difusi ion kalium yang berlangsung cepat ke
bagian luar akan membentuk kembali potensial membrane istirahat negative yang normal.
Peristiwa ini disebut repolarisasi membrane.3
Kanal Natrium dan Kalium Bergerbang Voltase
Pelaku utama yang menyebabkan peristiwa depolarisasi dan repolarisasi membrane saraf
selama potensial aksi adalah kanal natrium bergerbang voltase. Kanal kalium bergerbang
voltase juga berperan penting dalam meningkatkan kecepatan repolarisasi membrane. Kedua
kanal dengan gerbang voltase ini akan menunjang pompa Na+-K+.3
Aktivasi kanal Natrium. Bila potensial membrane menjadi kurang negative ketimbang pada
keadaan istirahat, meningkat dari -90 milivolt menjadi nol, dan akhirnya mencapai suatu
voltase biasannya antara -70 samapai -50 milivolt yang menyebabkan perubahan bentuk
yang tibva-tioba pada gerbang aktivasi, yang akan membalikkan gerbang seluruhnya menjadi
posisi terbuka. Keadaan ini disebut keadaan teraktivasi.; pada keadaaan ini, ion natrium dapat
tertuang ke dalam melalui kanal, yang akan meningkatkan permeabilitas natrium membrane
sebesar 500 sampai 5000 kali lipat.3
Inaktivasi kanal natrium. Kenaikan voltase yang sama besarnya membuka gerbang aktivasi
juga menutup gerbang inaktivasi. Walaupun begitu, gerbang inaktifasi menutup dalam waktu
seperberapa puluh ribu detik sesudah gerbang aktivasi terbuka. Dengan kata lain perubahan
bentuk yang membalikkan gerbang inaktivasi menjjadi tertutup merupakan proses yang lebih
lambat dari proses perubahan bentuk yang membuka gerbang aktivasi. Karena itu, sesudah
kanal natrium tetap terbuka seperbeberapa puluh ribu detik, gerbang inaktivasi menutup dan
ion natrium tidak dapat lagi tertuang ke dalam membrane. Pada saat ini, potensial membrane
14
mulai pulih kembali ke keadaan membrane istirahat, yang merupakan proses polarisasi. Sifat
penting lain dari proses inaktivasi kanal natrium adalah bahwa gerbang yang inaktif tidak
akan terbuka lagi sampai potensial membrane kembali kea tau hmendekati nilai potensial
membrane istirhatnya.guy
Kanal kalium bergerbang voltase. Selama istirahat gerbangg kanal kalium tertutup, dan ion
kalium terhalangi melalui kanal ini keluar. Bila potensial membrane meningkat dari -90
milivolt menuju nol, perubahan voltase ini menyebabkan perubahan bentuk yang membuka
gerbang dan memudahkan peningkatan difusi kalium ke luar melalui kanal. Namun, karena
terjadi sedikit perlambatan pada pembukaan kanmal kalium ini, pada banyak bagian, kanal
kalium hanya terbuka pada saat yang bersamnaan ketika kanal natrium mulai tertutup karena
inaktivasi. Jadi menurunnya jumlah natrium yang masuk ke dalam sel dan peningkatanm
pengeluaran kalium yang bersamaan waktunya dari sel secara bersama-sama mempercepat
proses repolarisasi, dan menimbulkan pemulihan sempurna pada potensial membrane
istirahat dalam waktu seperbeberapa puluh ribu detik kemudian.3
Selain ion natrium dan kalium yang berperan, juga terdapat ion lain yang juga ikut berperan
dalam potensial aksi. Ion-ion bermuatan negative (anion) yang tidak permeable di dalam
akson. Ion-ion ini meliputi anion dari molekul protein dan banyak komponen fosfat organic,
senyawa sulfat dan sebagainya. Karena ion-ion ini tidak permeable, maka ketika terjadi
defisit ion positif akan menyebabkan kelebihan ion negatif dalam sel. Selain anion dari
protein, ion kalsium turut berperan. Hampir seluruh membran sel tubuh mempunyai pompa
kalsium yamg mirip denganm pompa natrium, kalsium bekerja bersama dengan (atau
menggantikan) natrium di beberapa sel untuk menghasilkan sebagain besar potensial aksi.3
Potensial aksi menyebar samapi ke ujung saraf selama saraf yang terlibat dalam keadaan utuh
dan baik. Dalam penghantaran potensial aksi terdapat hokum all or none. Di mana begitu
suatu potensial aksi timbul p[ada titik manapun dalam membrane serabut normal, proses
depolarisasi berjalan sepanjang membrane jika kondisinya memungkinkan, atau tidak
berjalan sama sekali jika keadaan tidak memungkinkan. Keadaan ini disebut prinsip ‘all or
none’ dan prinsip tersebut berlaku di semua jaringan normal yang mudah tereksitasi. Selain
itu, ketika potensial aksi telah sampaiu pada trigger zone, maka besarnya potensial aksi yang
diteruskan sampai pada ujung saraf adalah sama.3
15
Kontraksi otot
Suatu potensial aksi berjalan di sepanjang sebuah saraf motorik samapi ke ujungnya pada
serabut otot. Bila suatu impuls saraf tiba di taut neuromuscular, sekitar 125 vesikel asetilkolin
dilepaskan dari terminal dan masuk ke dalam ruangan sinaps. Dengan terlepasnya asetil kolin
ke dalam ruang sinaps, maka kanal asetilkolin akan membuka dan memungkinkan sebagian
besar ion natrium untuk berdifusi ke dalam membrane serabut otot. Peristiwa ini akan
menimbulkan potensial aksi pada membrane serabut otot (sarkolema). Potensial ini
diteruskan ke sepanjang myofibril dan samapi ke dalam reticulum sarkoplasma. Di dalam
reticulum sarkoplasma terdapat kolam tempat dimana banyak terdsapat ion kalsium. Dengan
adanya potensial aksi ini, enzim-enzim yang ada dalam retikuluum sarkoplasma bekerja dan
menyebabkan ion kalsium keluar ke sarrkomer.3
Sarkomer otot terdiri dari filament miosin dan aktin. Pada filament aktin terdapat tropomiosin
dan troponin. Tropomiosin ini berbentuk filament, sedangkan troponin berbentuk globular.
Troponin terdiri dari troponin I, C, dan T. Troponin I berfungsi untuk menghambat interaksi
aktin dan myosin melalui kerja tropomiosin. Troponin C akan mengikat calcium secara
reversible, dapat mengikat 4 Ca. Troponin T akan berinteraksi dengan tropomiosin.
Tropomiosin dan tropoinin inilah yang mencegah aktin dan myosin berikatan pada saat
relaksasi atau istirahat.3
Ketika ion kalsium ke luar ke sarkomer, maka ion kalsium akan berikatan dengan troponin C.
Troponin C ini akan berinteraksi dengan troponin I dan T sehingga aktin akan dapat berikatan
dengan myosin. Ketika aktin telah berikatan dengan calcium, maka aktin akan mencari kepala
myosin yang memiiliki ATP. Saat aktin dan myosin telah berikatan, ATP akan diuraikan
menjadi ADP dan P yang merupakan energy akan dilepas. Hal ini akan berlanjut terus dan
menyebabkan filament aktin dan myosin saling bertumpang tindih, dan menghasilkan
kontreksi. Setelah kurang dari satu detik, ion kalsium dipompa kembali ke dalam reticulum
sarkoplasma oleh pompa membrane Ca++, dan ion-ion ini tetap disimpan dalam reticulum
samapi potensial aksi otot baru datang lagi; kembalinya ion kalsium ke dalam reticulum
sarkoplasma akan meyebabkan terlepasnya ikatan aktin dan myosin, proses inilah yang
disebut dengan relaksasi.3
16
Hubungan antara kecepatan kontraksi dan beban
Sebuah otot rangka akan berkontraksi sangat cepat bila ia berkontraksi tanpa melawan beban-
mencapai keadaan kontraksi penuh kira-kira dalam 0,1 detik untuk otot rat-rata. Bila beban
diberikan, kecepatan kontraksi akan menurun secara progresif seiring dengan penambahan
beban. Jadi, bila beban telah ditingkatkansamapiu sama dengan kekuatan maksimum yang
dapat dilakukan otot tersebut, kecepatan kontraksi menjadi nol dan tidak terjadi kontraksi
sama sekali, walaupun terjadi aktivasi serabut otot. Penurunan kecepatan kontraksi dengan
beban ini disebabkan oleh kenyataan bahwa beban pada otot yang berkontraksi adalah
kekuatan yang berlawanan arah yang melawan kekuatan kontraksi akibat kontraksi otot. Oleh
karena itu, kekuatan netto yang tersedia untuk menumbulkan kecepatan pemendekan akan
berkurang secara sesuai.3
Atrofi dan Hipotonus
Sesuai dengan kasus di dalam skenario bahwa si ibu mengalami atrofi pada otot ekstermitas
dekstranya, hal ini disebabkan karena otot yang sudah lama tidak digunakan atau hanya untuk
kontraksi yang lemah-lemah saja sehingga mengalami penurukana ukuran otot.3 Atrofi
sendiri merupakan pengurusan atau pengecilan ukuran dari suatu sel, jaringan, dan organ atau
bagian tubuh lainnya.6 Atrofi dibagi menjadi 2 macam tergantung pada cara terjadinya atrofi
ini.7 Pertama adalah disuse atrophy, terjadi jika suatu otot tidak digunakan dalam jangka
waktu yang lama walaupun persarafannya utuh.7 Yang kedua adalah Atrofi denervasi yang
terjadi setelah pasokan saraf ke otot terputus.7
Hipotonus, merupakan keadaan tonus otot rangka berkurang atau keadaan otot terhadap
ketegangan pasif berkurang.6 Maka otot dari si ibu yang mengalami atrofi dan hipotonus ini
mengalami pengecilan ukuran dan juga kemampuannya untuk menegang berkurang sehingga
tidak bisa lagi otot pada tungkai bawahnya itu untuk digunakan.
17
III. MEKANISME ENZIM PADA KERJA OTOT
Dari siklus mekanisme kerja otot, mekanisme kerja enzim lebih terlihat pada proses
pembentukkan ATP yang diperlukan untuk melakukan gerak. Maka dari itu, mekanisme
penghasilan ATP akan menjelaskan mengenai sumber-sumber ATP yang tersedia untuk
proses kontraksi otot.
Sumber Energi untuk Kontraksi Otot
Kontraksi otot bergantung pada energi yang disediakan oleh ATP. Sebagian besar energi ini
dibutuhkan untuk menjalankan “walk-along mechanism” ketika jembatan silang menarik
filament-filamen aktin, tetapi sejumlah kecil energy dibutuhkan untuk (1) memompa ion
kalsium dari sarkoplasma ke dalam retikulum sarkoplasma setelah kontraksi berakhir, dan (2)
memompa ion-ion natrium dan kalium melalui membrane serabut otot untuk
mempertahankan lingkungan ionic yang cocok untuk pembentukan potensial aksi serabut
otot.
Sumber energi pertama yang digunakan untuk menyusun kembali ATP adalah substansi
keratin fosfat, yang membawa ikatan fosfat berenergi tinggi yang serupa dengan ikatan ATP.
Ikatan fosfat berenergi tinggi dari keratin fosfat memiliki jumlah energi bebas yang sedikit
lebih tinggi daripada yang dimiliki oleh ATP. Karena itu, keratin fosfat segera dipecahkan,
dan pelepasan energinya menyebabkan terikatnya sebuah ion fosfat baru pada ADP untuk
menyusun kembali ATP. Namun, jumlah total keratin fosfat pada serabut otot juga sangat
kecil hanya sekitar limakali lebih besar daripada jumlah ATP. Karena itu, kombinasi energi
dari ATP cadangan dan keratin fosfat di dalam otot dapat menimbulkan kontraksi otot
maksimal hanya untuk 5 sampai 8 detik.3
Sumber energi penting kedua, yang digunakan untuk menyusun kembali keratin 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 energy yang digunakan untuk mengubah ADP menjadi ATP; ATP
kemudian dapat digunakan secara langsung untuk member energi untuk kontraksi otot
tambahan dan juga untuk membentuk kembali simpanan keratin fosfat. Otot dapat
berkontraksi secara singkat tanpa memakai oksigen dengan menggunakan ATP yang
dihasilkan melaui glikolisis anaerob, langkah pertama dalam respirasi anaerob. Glikolisis
18
berlangsung dalam sarkoplasma, tidak memerlukan oksigen, dan melibatkan pengubahan satu
molekul glukosa menjadi dua molekul asam piruvat.5
Sumber energi ketiga ialah reaksi aerob (memakai oksigen). Saat aktivitas berlangsung, asam
piruvat yang terbentuk melalui glikolisis anaerob mengalir ke mitokondria sarkoplasma untuk
masuk dalam siklus asam sitrat (trikarboksilat) untuk oksidasi. Jika ada oksigen, glukosa
terurai dengan sempurna menjadi karbon dioksida, air, dan energy (ATP). Reaksi aerob
berlangsung lambat tetapi efisien, menghasilkan energi samapai 36 mol ATP per mol
glukosa.5
Sumber energi keempat adalah metabolism oksidatif. Hal ini berarti mengombinasikan
okjsigen dengan produk akhir glikolisis dan berbagai zat makanan untuk membebaskan ATP.
Lebih dari 95% energi yang digunakan oleh otot untuk kontraksi jangka panjang yang
berkesinambungan berasal dari sumber ini. Zat makanan yang dikonsumsi adalah
karbohidrat, lemak dan protein. Untuk aktivatas otot maksimal yang berlangsung sangat
lama- lebih dari berjam-jam proporsi energi yang terbesar berasal dari lemak, tetapi untuk
periode kontraksi selama 2 sampai 4 jam, separuh dari energinya berasal dari karbohidrat.3
19
Penutup
Kesimpulan
Dari pembahasan diatas, dapat kita ketahui bahwa setelah pinggul si ibu terbentur kakinya
tidak bisa digunakan untuk berjalan. Maka dari itu, ia tidak menggunakan kakinya untuk
berjalan. Ia mendiamkan saja kaki kanannya seperti itu. Setelah 3 bulan diketahui bahwa kaki
si ibu mengalami atrofi dan hipotonus. Arti dari atrofi sendiri adalh saat dimana otot menjadi
mengalami pengecilan ukuran karena sudah lama tidak dipergunakan untuk melakukan
aktivitas. Hipotonus sendiri adalah dimana kemampuan tegang si otot berkurang sehingga
tidak bisa melakukan kontraksi. Maka bisa disimpulkan bahwa bila otot tidak dipergunakan
dalam jangka waktu yang lama bisa mengakitakan atrofi dan hipotonus karena mengurangi
ataupun bisa menghilangkan kemampuan si otot melakukan kontraksi seperti seharusnya.
20
Daftar Pustaka
1. Munandar D. Iktisar Anatomi Alat Gerak. Ed. 1. EGC. Jakarta; 2001
2. Ching L. Arunasalam J. Pre-U Text STPM Biology. Volume 2. Malaysia.
Longman;2007.p.59-62
3. Guyton A. Hall J. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Ed. 11. Jakarta: EGC; 2007
4. Platzer W. Color Atlas of Human Anatomy. Ed. 6. New York Thieme. 2009
5. Sloane E. Anatomi dan Fisiologi untuk Pemula. EGC: Jakarta; 2004
6. Kamus Kedokteran Dorland. Ed. 29. Jakarta: EGC; 2007
7. Sherwood L. Fisiologi Manusia. Ed. 2. EGC. p. 237. Jakarta; 2001
21
Top Related