fisiologi muskuloskeletal

9
FISIOLOGI MUSKULOSKELETAL Sistem Muskuloskeletal terdiri dari otot, tendon, ligamen, tulang, tulang rawan, sendi, dan bursa yang berfungsi untuk memberikan bentuk dan kemampuan untuk bergerak pada manusia. Otot digolongkan menjadi tiga jenis berdasarkan kandungan jaringannya, yaitu otot rangka, otot polos, dan otot jantung. Perbedaan ketiga jenis otot tersebut dapat dilihat pada tabel berikut. Item Pembeda Otot Rangka Otot Polos Otot Jantung Struktur Bergaris lintang Tidak ada syncitium Polos Ada syncitium Bergaris lintang Ada syncitium Persarafan Saraf tepi Saraf otonom Saraf otonom Fungsi Volunter Involunter Involunter Letak Rangka Organ dalam Jantung Kontraksi Tidak ada irama Tidak ada irama Ada irama Fisiologi Anatomi Otot Rangka Semua otot rangka dibentuk oleh sejumlah serabut yang diameternya berkisar antara 10-80 µm. Masing-masing serabut ini terbuat dari rangkaian subunit yang lebih kecil. Pada sebagian besar otot rangka, masing-masing serabutnya membentang di seluruh panjang otot. Kecuali pada sekitar 2 persen serabut, masing-masing serabut biasanya hanya

Upload: haidar-adib-balma

Post on 11-Dec-2015

44 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

Semoga bermanfaat :)

TRANSCRIPT

Page 1: Fisiologi Muskuloskeletal

FISIOLOGI MUSKULOSKELETAL

Sistem Muskuloskeletal terdiri dari otot, tendon, ligamen, tulang, tulang rawan, sendi,

dan bursa yang berfungsi untuk memberikan bentuk dan kemampuan untuk bergerak pada

manusia.

Otot digolongkan menjadi tiga jenis berdasarkan kandungan jaringannya, yaitu otot

rangka, otot polos, dan otot jantung. Perbedaan ketiga jenis otot tersebut dapat dilihat pada

tabel berikut.

Item Pembeda Otot Rangka Otot Polos Otot Jantung

StrukturBergaris lintang

Tidak ada syncitium

Polos

Ada syncitium

Bergaris lintang

Ada syncitium

Persarafan Saraf tepi Saraf otonom Saraf otonom

Fungsi Volunter Involunter Involunter

Letak Rangka Organ dalam Jantung

Kontraksi Tidak ada irama Tidak ada irama Ada irama

Fisiologi Anatomi Otot Rangka

Semua otot rangka dibentuk oleh sejumlah serabut yang diameternya berkisar antara

10-80 µm. Masing-masing serabut ini terbuat dari rangkaian subunit yang lebih kecil.

Pada sebagian besar otot rangka, masing-masing serabutnya membentang di seluruh

panjang otot. Kecuali pada sekitar 2 persen serabut, masing-masing serabut biasanya hanya

dipersarafi oleh satu ujungt saraf, yang terletak di dekat bagian tengah serabut.

Sarkolema

Page 2: Fisiologi Muskuloskeletal

Sarkolema adalah membran sel dari serabut otot. Sarkolema terdiri dari membran sel

yang sebenarnya, yang disebut membran plasma, dan sebuah lapisan luar yang terdiri dari

satu lapisan tipis materi polisakarida yang mengandung sejumlah fibril kolagen tipis. Di

setiap ujung serabut otot, lapisan permukaan sarkolema ini bersatu dengan serabut tendon,

dan serabut-serabut tendon kemudian berkumpul menjadi berkas untuk membentuk tendon

otot dan kemudian menyisip ke dalam tulang.

Miofibril; Filamen Aktin dan Miosin

Setiap serabut otot mengandung beberapa ratus sampai beberapa ribu miofibril yang

berupa bulatan-bulatan kecil pada potongan melintang. Setiap miofibril tersusun oleh sekitar

1500 filamen miosin yang berdekatan dan 3000 filamen aktin, yang merupakan molekul

protein polimer besar yang bertanggung jawab untuk kontraksi otot yang sesungguhnya.

Filamen-filamen ini dapat dilihat pada pandangan longitudinal dengan mikrograf elektron dan

dilukiskan secra diagram. Filamen tebal dalam diagram adalah miosin dan filamen tipis

adalah aktin.

Filamen miosin dan aktin sebagian saling bertautan sehingga miofibril memiliki pita

terang dan gelap yang berselang-seling. Pita-pita terang hanya mengandung filamen aktin dan

disebut pita I karena bersifat isotropik terhadap cahaya yang dipolarisasikan. Pita-pita gelap

mengandung filamen-filamen miosin, dan ujung-ujung filamen aktin tempat pita-pita tersebut

menumpang tindih miosin, yang disebut pita A karena bersifat anisotropik terhadap cahaya

yang dipolarisasikan. Perhatikan juga penonjolan-penonjolan kecil dari samping filamen

miosin pada gambar di bawah. Penonjolan ini merupakan jembatan silang. Interaksi antara

jembatan silang dan filamen aktin tersebut adalah peristiwa yang menyebabkan kontraksi.

Ujung-ujung filamen aktin melekat pada lempeng Z. Dari lempeng ini, filamen-

filamen tersebut memanjang dalam dua arah untuk saling bertautan dengan filamen miosin.

Lempeng Z, yang terdiri atas protein filamentosa, yang berbeda dari filamen aktin dan

miosin, berjalan menyilang melewati miofibril dan juga menyilang dari satu miofibril ke

miofibril lainyya, dan melekatkan satu miofibril ke miofibril lain di sepanjang serabut otot.

Oleh karena itu, seluruh serabut otot mempunyai pita terang dan gelap, seperti yang terdapat

pada tiap-tiap miofibril. Pita-pita ini memberi corakan bergaris pada otot rangka dan otot

jantung.

Page 3: Fisiologi Muskuloskeletal

Bagian miofibril (atau seluruh serabut otot) yang terletak antara dua lempeng Z yang

berurutan disebut sarkomer. Bila serabut otot berkontraksi, panjang sarkomer kira-kira 2 µm.

Pada ukuran panjang ini, filamen aktin bertumpang tindih seluruhnya dengan filamen miosin,

dan ujung filamen aktin mulai bertumpang tindih satu sama lain. Kita akan lihat kemudian

bahwa pada ukuran yang panjang ini, otot juga mampu menimbulkan daya kontraksi

terbesarnya.

Sarkoplasma

Banyak miofibril dari setiap serabut otot terletak bersisian dengan serabut otot. Ruang

di antara miofibril diisi oleh cairan intrasel yang disebut sarkoplasma, yang mengandung

sejumlah besar kalium, magnesium, dan fosfat, ditambah berrbagai enzim protein. Juga

terdapat mitokondria dalam jumlah besar yang terletak sejajar dengan miofibril. Hal ini

Page 4: Fisiologi Muskuloskeletal

menyupali miofibril sejumlah besar energi dalam bentuk adenosin trifosfat (ATP) yang

dibentuk oleh mitokondria.

Retikulum Sarkoplasma

Di dalam sarkolasma juga terdapat banyak retikulum yang mengelilingi miofibril

setiap serabut otot disebut retikulum sarkoplasma. Retikulum ini mempunyai susunan khusus

yang sangat penting pada pengaturan kontraksi otot. Semakin cepat kontraksi suatu serabut

otot, maka serabut otot tersebut mempunyai banyak retikulum sarkoplasma.

Mekanisme Umum Kontraksi Otot

Timbul dan berakhirnya kontraksi otot terjadi dalam urutan tahap-tahap berikut.

1. Suatu potensial aksi berjalan disepanjang sebuah saraf motorik sampai ke ujungnya

pada serabut otot.

Page 5: Fisiologi Muskuloskeletal

2. Di setiap ujung, saraf menyekresi substansi neurotransmitter, yaitu asetilkolin, dalam

jumlah sedikit.

3. Asetilkolin bekerja pada area setempat pada membran serabut otot untuk membuka

banyak kanal “bergerbang asetilkolin” melalui molekul-molekul protein yang terapung

pada membran.

4. Terbukanya kanal “bergerbang asetilkolin” memungkinkan sejumlah besar ion natrium

untuk berdifusi ke bagian dalam membran serabut otot. Peristiwa ini akan menimbulkan

suatu potensial aksi pada membran.

5. Potensial aksi akan berjalan di sepanjang membran serabut otot dengan cara yang sama

seperti potensial aksi berjalan di sepanjang membran serabut saraf.

6. Potensial aksi akan menimbulkan depolarisasi membran otot, dan banyak aliran listrik

potensial aksi mengalir melalui pusat serabut otot. Di sini, potensial aksi menyebabkan

retikulum sarkoplasma melepaskan sejumlah besar ion kalsium, yang telah tersimpan di

dalam retikulum ini.

7. Ion-ion kalsium menimbulkan kekuatan menarik antara filamen aktin dan miosin, yang

menyebabkan kedua filamen tersebut bergeser satu sama lain, dan menghasilkan proses

kontraksi.

8. Setelah kurang dari satu detik, ion kalsium dipompa kembali ke dalam retikulum

sarkoplasma oleh pompa membran Ca++, dan ion-ion ini tetap disimpan dalam retikulum

sampai potensial aksi otot yang baru datang lagi; pengeluaran ion kalsium dari miofibril

akan menyebabkan kontraksi otot terhenti.

Page 6: Fisiologi Muskuloskeletal

Mekanisme Molekular pada Kontraksi Otot

Gambar di atas menunjukkan mekanisme dasar terjadinya kontraksi otot. Gambar

tersebut menunjukkan keadaan relaksasi dari suatu sarkomer (atas) dan keadaan kontraksi

(bawah). Pada keadaan relaksasi, ujung-ujung filamen aktin yang memanjang dari dua

lempeng Z yang berurutan sedikit saling tumpang tindih satu sama lain. Sebaliknya, pada

keadaan kontraksi, filamen aktin ini telah tertarik ke dalam di antara filamen miosin,

sehingga ujung-ujungnya sekarang saling tumpang tindih satu sama lain dengan pemanjangan

maksimal. Lempeng Z juga telah ditarik oleh filamen aktin sampai ke ujung filamen miosin.

Jadi, kontraksi otot terjadi disebut mekanisme pergeseran filamen.

Filamen-filamen aktin yang bergeser ke dalam di antara filamen-filamen

miosindisebabkan oleh kekuatan yang dibentuk oleh interaksi jembatan silang dari filamen

miosin dengan filamen aktin. Pada keadaan istirahat, kekuatan ini tidak aktif, tetapi bila

sebuah potensial aksi berjalan di sepanjang membran serabut otot, hal ini akan menyebabkan

retikulum sarkoplasma melepaskan ion kalsium dalam jumlah besar, yang dengan cepat

mengelilingi miofibril. Ion-ion kalsium ini kemudian mengaktifkan kekuatan di antara

filamen aktin dan miosin, dan mulai terjadi kontraksi. Tetapi energi juga diperlukan untuk

berlangsungnya proses kontraksi. Energi ini berasal dari ikatan berenergi tinggi pada molekul

ATP, yang diuraikan menjadi adenosin difosfat (ADP) untuk membebaskan energi.

Page 7: Fisiologi Muskuloskeletal

SUMBER

Guyton, Arthur C. dan John E. Hall. 2006. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran Edisi 11. Jakarta:

EGC

(http://fkunand2010.files.wordpress.com/2011/01/fisiologi-otot.pdf) diakses pada 2 April

2014

(http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/FISIOLOGI%20OLAHRAGA.pdf) diakses pada 2

April 2014