Gangguan Pada

Mekanisme Relaksasi Otot

Stien Julia Risky Hetharie

102010266

Kelompok E4

FAKULTAS KEDOKTERAN

UNIVERSITAS KRISTEN KRIDA WACANA

2011

Pendahuluan

Jaringan otot mencapai 40-50% berat tubuh, pada umunya tersusun dari sel-

sel kontraktil yang disebut serabut otot.1 Kira-kira 40% dari seluruh tubuh terdiri dari

otot rangka.6 Otot-otot rangka dan tulang berfungsi menunjang dan menggerakkan

tubuh.7 Tulang melindungi organ-organ bagian dalam dan digerakkan oleh otot.7

Melalui kontraksi, sel-sel otot menghasilkan pergerakkan dan melakukan aktifitasnya

sehingga kita dapat melakukan pekerjaan.1,6,7

Otot secara umum dibagi atas 3 jenis, yaitu otot rangka, otot jantung dan otot

polos. Otot rangka merupakan massa besar yang menyusun jaringan otot somatik.

Otot ini memiliki gambaran serat melintang yang sangat jelas. Biasanya otot rangka

tidak berkontraksi tanpa rangsangan dari saraf, tidak memiliki hubungan anatomik

dan fungsional di antara serabut ototnya, dan umumnya di bawah kendali.2

Kejang otot selama melakukan latihan atau olahraga merupakan fenomena

yang dialami oleh setiap orang. Bahkan, hal ini pun sering sekali terjadi pada

seorang atlit. Kejang otot merupakan kontraksi tidak terkontrol dari otot yang

menyebabkan ketegangan pada otot sehingga menyebabkan rasa nyeri. Namun,

pada umunya masyarakat tidak mengetahui apa penyebabnya sehingga

penanganannya pun keliru.8

Penyakit atau cedera otot dan tulang menyebabkan pergerakan menjadi sulit

dan menimbulkan nyeri.7 Hal inilah yang menjadi dasar penyuusnan makalah ini,

dengan harapan agar apa yang ditulis dalam makalah ini dapat berguna untuk

menambah pengetahuan kita tantang mekanisme kerja otot yang terganggu.

Tujuan

Adapun tujuan dari penyusunan makalah ini adalah untuk mengetahui

mekanisme kerja maupun relaksasi otot serta dampak dan gangguannya.

Struktur Otot dan Tulang

A. Struktur Tulang

Dalam makalah ini, struktur tulang yang akan dibahas yaitu pada

ekstremitas inferior tepatnya pada tulang tibia dan fibula. Secara anatomis,

bagian proximal dari tungkai bawah antara girdel pelvis dan lutut adalah

paha, bagian lutut dan pergelangan kaki adalah tungkai.1

1. Femur

Femur merupakan ulang terpanjang, terkuat, dan terberat dari

semua tulang pada rangka tubuh. Ujung kepala femur memiliki kepala

yang membulat untuk berartikulasi dengan asetabulum. Bagian

permukaan lebut pada kepala, fovea kapitis berfungsi sebagai tempat

perlekatan ligament yang menyangga kepala tulang agar tetap di

tempatnnya. Femur tidak berada pada garis vertikal tubuh. Kepala

femur masuk degan pas ke asetabulum umtuk membentuk sudut

sekitar 1250 Dari bagiam leher femur, dengan demikian, batang tulang

paha dapat bergerak bebas tanpa terhalang pelvis saat paha

bergerak.1

Gambar 1.1 Femur dan bagian-bagiannya (google.com)

Di bawah bagian kepala yang tirus ada bagian leher yang

tebal, yang terus memanjang sebagai batang. Ujung atas batang

memiliki dua prosesus yang menonjol, torachanter major dan

torachanter minor, sebagai tempat untuk menggerakkan persendian

panggul. Bagian batang permukaannya halus dan lekuk kasar untuk

perlekatan beberapa otot yang disebut linea aspera.1,11

Ujung bawah batang melebar ke dalam condylus medial dan

condylus lateral. Pada permukaan posterior, dua condylus tersebut

membesar dengan fosa intercondylaris yang terletak di antara

keduanya. Area triangular di atas fosa tersebut disebut permukaan

popliteal. Pada permukaan anterior, epicondylus medial dan lateral

berada di atas dua condylus besar. Permukaan artikular halus yang

terdapat di antara kedua condylus adalah permukaan patelar, yang

berbentuk konkaf untuk menerima patella (tempurung lutut).1,10

2. Tulang Tungkai

a. Tibia

Tibia adalah tulang medial yang besar, tulang ini membagi

berat tubuh dari bagian femur ke bagian kaki. Bagian kepala tulang

melebar ke condylus medialis dan lateralis, yang berbentuk konkaf

untuk berartikulasi dengan condylus femoral. Tonjolan interkondilar

terleak di antara dua buah condylus. Condylus lateral menonjol

membentuk facies articularis fibularis yang akan menerima bagian

kepala fibula. Tuberositas tibial berfungsi sebagai untuk tempat

pelekatan ligament patella, menonjol pada permukaan anterior di

antara dua condylus. Crista tibial anterior lebih umum disebut tulang

kering adalah punggung batang tulang dengan permukaan anterior

yang tajam dan melengkung ke bawah. Ujung bawah tibia melebar

untuk berartikulasi dengantulang talus pergelangan kaki. Margo

medial adalah tonjolan yang membentuk benjolan pada sisi medial

pergelangan kaki.1,10

b. Fibula

Merupakan tulang yang paling ramping dalam tubuh,

panjangnnya proposional, dan tidak turut menopang berat tubuh.

Berfungsi untuk menambah area yang tersedia sebagai tempat

perlekatan otot pada tungkai.1

Bagian kepala fibula berartikulasi dengan fasies articularis

fibularis di bawah condylus lateral tulang tibia. Ujung bawah

batangnya berartikulasi secara medial dengan takik fibular pada

tulang tibia dan memanjang ke arah lateral menjadi malleolus

laterali.1,10

Gambar 1.2 Tibia dan fibula serta bagian-bagiannya (google.com)

3. Pergelangan Kaki

Tersusun atas 26 tulang yang diatur dalam tiga rangkaian. Tulang

tarsal menyerupai tulang karpal pergelangan tangan, tetapi berukuran

lebih besar, tulang metatarsal juga menyerupai tulang metacarpal

tulang tangan dan falang jari pada jari kaki juga menyerupai falang jari

tangan.1

a. Tulang tarsal

Tulang talus berartikulasi dengan malleolus medial tibia

dengan malleolus lateral fibula. Oleh karena itu, bagian ini menopang

seluruh berat tungkai, yang tersebar setengah ke bawah kearah tumit

dan setengah lagi ke depan pada tulang-tulang pembentuk lengkung

kaki. Tulang calcaneus terletak di bawah talus dan menonjol di

belakang talus, dan meredam goncangan saat tumit menginjak tanah.

Tulang navikular memiliki permukaan posterior berbentuk berbentuk

konkaf untuk berartikulasi dengan talus dan permukaan anterior

berbentuk konveks untuk berartikulasi dengan tiga tulang tarsal. Tiga

tulang cuneiforme yang berbentuk baji yang masing-masing

berartikulasi dengan tulang tarsal, selain itu tulang cuneiforme ketiga

juga berartikulasi dengan tulang tarsal ketujuh yaitu cuboidei. Tulang

cuboidei berartikulasi di sisi anterior dengan tulang metatarsal

keempat dan kelima, di sisi posterior tulang ini berartikulasi dengan

calcaneus.1,10

b. Telapak kaki dan arkus longitudinal

Terbentuk dari lima tulang metatarsal yang ramping. Bagian dasar

metatatarsal berartikulasi dengan tarsal. Bagian kepalanya

berartikulasi dengan falang. Bagian kepala dari dua metatarsal

pertama membentuk tumit kaki.1,10

B. Struktur Otot

Terdapat tiga jenis otot, yaitu otot rangka, jantung dan polos. Sistem

otot berfungsi sebagai pergerakan, penopang tubuh dan mempertahankan postur

serta produksi panas. Dalam fungsinya sebagai pergerakan, otot menghasilkan

gerakan pada tulang tempat otot tersebut melekat dan bergerak dalam bagian-

bagian internal tubuh. Otot juga menopang rangka dan mempertahankan tubuh

saat berada dalam posisi berdiri atau saat duduk terhadap gaya grafitasi.

Kontraksi otot secara metabolis menghasilkan panas untuk mempertahankan

suhu normal tubuh.1

Otot mempunyai ciri-ciri, yaitu kontraktilitas, eksitabilitas,

ekstensibilitas, elatisitas. Serabut otot berkontraksi dan menegang, yang dapat

atau mungkin juga tidak melibatkan pemendekan otot. Serabut akan terelongasi

karena kontraksi pada setiap diameter sel berbentuk kubus atau bulat hanya

akan menghasilkan pemendekan terbatas. Dalam eksitabilitasnya, serabut otot

akan merespons dengan kuat jika distimulasi oleh implus saraf.

Ekstensibilitasnya, serabut otot memiliki kemampuan untuk meregang melebihi

panjang otot saat relaksasi. Dalam elastisitas, serabut otot dalam kembali ke

ukurannya semula setelah berkontraksi atau meregang.1

Struktur Gelendong Otot

Tiap gelondong otot terdiri dari 2-10 serabut otot yang dibungkus didalam

kapsula jaringan ikat. Serabut ini bersifat lebih embrional dan mempunyai garis

yang kurang jelas dibandingkan sisa serabut didalam otot. Dinamai serabut

intrafusal untuk membedakannya dari serabut ekstrafusal, unit kontraktil biasa

otot ini. Serabut intrafusal sama dengan sisa serabut otot karena ujung kapsula

gelondong di lekatkan ke tendo pada ujung otot atau ke sisi serabut ekstrafusal.4

Ada 2 jenis serabut intrafusal didalam gelendong otot manusia. Jenis pertama

mengandung banyak inti di dalam area sentral berdilatasi, sehingga dinamai

suatu serabut kantong inti. Jenis kedua serabut rantai ini, lebih tipis dan lebih

pendek serta tanpa kantong pasti. Ujung serabut rantai inti menghubungkan sisi-

sisi serabut kantong inti. Ujung serabut intrafusal bersifat kontraktil, sedangkan

bagian sentral mungkin tidak.4

Ada 2 jenis ujung sensorik pada tiap gelendong. Ujung primer atau

anulospiral merupakan akhir serabut aferen grup yang cepat menghantarkan, yang

membungkus sekeliling pusat kantong inti dan serabut rantai inti. Ujung sekunder

atau tangkai bunga merupakan akhir serabut sensorik Grup II dan terletak dekat

ujung serabut intrafusal, tetapi hanya pada serabut rantai inti.4

Gelendong mempunyai persarafan motorik sendiri. Saraf ini

berdiameter 3-6m, yang membentuk sekitar 30% serabut didalam radix ventralis dan

termasuk didalam kelompok A γ Gasser Erlanger. Karena ukurannya yang khas, ia

dinamai susunan motorik kecil atau γ eferen Leksell. Ia juga tampak sebagai

persarafan gelendong yang jarang oleh cabang serabut yang mensarafi serabut

ekstrafusal didalm otot yang sama. Fungsi persarafan β ini belum diketahui.4

Ujung serabut γ eferen dari 2 jenis histology. Ada lempeng ujung

motorik (ujung lempeng) pada serabut kantong inti dan ada ujung yang membentuk

jala luas (ujung jejal [ ‘trail’ ]) terutama pada serabut rantai inti. Diketahui bahwa

gelendong inti menerima 2 jenis fungsional persarafan – γ eferen dinamik dan γ

eferen static dan layak mendalilkan bahwa γ eferen dinamik berakhir pada ujung

lempeng, sedangkan γ eferen static berakhir pada ujung jejak.4

Fungsi Gelendong Otot

Bila gelendong otot direnggangkan, maka ujung primer berubah

bentuk dan potensial reseptor dibentuk.4

Kemudian ia memulai potensial aksi didalam serabut sensorik pada

frekuensi yang sebanding dengan derajat regangan. Gelendong ini sejajar dengan

serabut ekstrafusal dan bila otot diregangkan secara pasif, maka gelendong ini juga

teregang. Ia memulai kontraksi refleks serabut ekstrafusal didalam otot. Dipihak lain

aferen gelendong khas menghentikan pencetusan bila otot melakukan kontraksi

dengan rangsangan listrik serabut saraf ke serabut ekstrafusal, karena otot

memendek sementara gelendong tidak.4

Sehingga gelendong dan hubungan refleksnya membentuk alat

umpan balik yang bekerja untuk mempertahankan panjang otot, jika otot

direngangkan, maka pelepasan listrik gelendong melekat dan di timbulkan

pemendekan refleks, sedangkan jika otot diperpendek tanpa suatu perubahan dalam

pelepasan listrik γ eferen, maka pelepasan listrik gelendong menurun dan otot

relaksasi.4

Ujung primer pada serabut kantong inti dan serabut rantai inti

dirangsang keduanya sewaktu gelendong diregangkan, tetapi pola respon berbeda.

Saraf dari ujung didalam daerah kantong inti paling cepat melepaskan listrik

sementara otot diregang dan kurang cepat selama regangan dipertahankan. Saraf

dari ujung primer pada serabut rantai inti melepaskan listrik pada kecepatan

meningkat diseluruh masa ini sewaktu otot diregangkan. Sehingga ujung primer

berespon terhadap perubahan dalam panjang dan dalam perubahan kecepatan

dalam regangan. Respon ujung primer terhadap kejadian fasik maupun tonik didalm

otot bersifat penting, karena respon fasik yang cepat dan jelas akan membantu

memperkecil osilasi karena kelambatan hantaran didalam gelun umpan balik yang

meregulasi panjang otot.Normalnya ada osilasi kecil dalm gelung umpan balik ini.

Tremor fisiologi ini mempunyai frekuensi sekitar 10Hz. Tetapi tremor ini akan

membentuk jika ia bukan karena sensitivitas gelendong terhadap kecepatan

regangan.4

Otot Rangka

Sel-sel otot dirancang khusus untuk berkontraksi.8 Otot rangka tersusun dari

serabut otot yang panjang dan silindris serta merupakan “Balok penyusun” sistem

otot dan dibungkus oleh jaringan ikat.2,8 Otot rangka dihubungkan ketulang melalui

tendon dan serabut otot tersusun sejajar diantara ujung tendon sehingga daya

kontraksi disetiap unit akan saling menguatkan.2,7

Otot rangka disebut juga otot serat lintang karena adanya garis-garis

melintang yang dapat dilihat melalui mikroskop cahaya.7 Garis-garis lintang tersebut

adalah myofibril dengan setiap myofibril terdiri dari rangkaian filament tebal dan tipis

yang bertumpuh dan sedikit bertumpang tindih.7,8

Filamen tebal terdiri dari protein myosin. Filamen tipis terutama terdiri dari

protein aktin yang memiliki kemampuan berikatkan dan berinteraksi dengan

jembatan silang myosin untuk menghasilkan kontraksi. Akan tetapi, dua protein lain,

yakni troponi dan tropomiosin terletak melintang di permukaan filament tipis untuk

mencegah interaksi jembatan silang ini dalam keadaan istirahat.8

Daerah myofibril dimana hanya terdapat filament tebal disebut zona H.

Daerah dimana hanya terdapat filament tipis disebut zona I. Pita A adalah tempat

filament tipis dan tebal saling tumpang tindih. Garis Z adalah tepi myofibril tempat

aktin melekat. Setiap sarkomer terlentang dari satu garis Z ke garis Z berikutnya.2,3,7,8

Otot-otot tungkai bawah terbagi menjadi tiga compartemen.

a. Compartimentum anterius

Compartimentum anterius tungkai bawah adalah ekstensor yang

terletak anterior terhadap membrane interossea cruris, antara permukaan lateral tibia

dan septum intermusculare cruris anterius. Empat otot kompartemen ini adalah

musculus tibialis anterior, musculus extensor hallucis longus, musculus extensor

digitorum longus dan musculus fibularis tertius. Otot-otot ini berfungsi sebagai

dorsoflexor sendi pergelangan kaki dan sebagai otot-otot flexor jari-jari kaki. Otot ini

dikekang oleh oleh retinaculum musculorum extensorum superius yang erupakan

secarik fascia profunda yang terentang antara tibia dan fibula, proximal terhadap

kedua malleolus.9

Retinaculum musculorum extensorum inferius sebuah berkas facia

profunda yang berbentuk huruf Y, di sebelah lateral melekat pada permukaan antero-

seperior calcaneus. Berkas ini membentuk sosok yang kokoh sekeliling tendo

musculi fibularis tertii dan musculus extensor digitorum longus.9

b. Compartimentum laterale

Compartimentum laterale pada tungkai bawah dibatasi oleh

permukaan lateral tibia, septum intermuscular crusis anterius dan cruris posterius,

dan fascia cruris. Compartimentum laterale berisis musculus fibularis longus dan

musculus fibularis brevis untuk tempat lekat, persarafan dan fungsi utama otot-otot.9

c. Compartimentum posterius

Otot-otot Compartimentum posterius dapat dibedakan atas pars

superficialis dan pars profunda yang dibatasi satu terhadap yang lain oleh selembar

septum transversale.9

Kelompok otot pars superficialis

Kelompok ini dibagi menjadi tiga bagian, yaitu musculus

gastrocnemius, musculus soleus dan musculus plantaris. Musculus gastrocnemius

yang berkepala dua bersama dengan musculus soleus membentuk musculus triceps

surae. Otot ini terdirir dari tiga bagian, memiliki tendo lekat bersama pada calcaneus.

Dikenal sebagai tendo calcaneus Achilles. Otot ini melakukan fleksi kearah plantar

pada pergelangan kaki.9

Musculus gastrocnemius, otot paling superficial dalam

compartimentum posterius. Karena serabutnya terutama teratur vertical, kontraksi

musculus gastrocnemius menghasilkan gerakan cepat sewaktu berlari dan

melompat. Meskipun berpengaruh terhadap gerak pada articulasio genus dan juga

pada sendi pergelangan kak, otot ini tidak dapat melimpahkan seluruh kekuatannya

pada kedua sendi secara berbarengan. Musculus soleus terletak lebih profunda

daripada musculus gastrocnemius dan bertenaga besar. Musculus plantaris

biasanya berukuran lebih kecil.9

Kelompok otot pars profunda

Kelompok ini terdiri dari empat otot, yaitu musculus popliteus,

musculus flexor hallucis longus, musculus flexor digitorum longus dan musculus

tibialis posterior.9

Musculus popliteus mempengaruhi articulatio genus, sedangkan otot-

otot lainnya mempengaruhi sendi pergelangan kaki dan sendi –sendi kaki. Musculus

flexor hallucis longus adalah otot pendorong yang kuat sewaktu berjalan, berlari atau

melompat. Otot ini berperan penting dalam kelenturan berjalan. Musculus flexor

digitorum longus lebih kecil daripada musculus flexor hallucis longus. Otot ini

melintas secara diagonal memasuki telapak kaki dan terbagi menjadi empat tendo

yang melintas ke phalanges distales II-IV. Musculus tibialis posterior, otot paling

profunda di compartinum posterius, terletak pada bidang yang sama seperti tibia dan

fibula, diapit oleh musculus flexor digitorum dan musculus flexor hallucis longus.

Tendonya dapat dilihat dan diraba disebelah belakang malleolus medialis.9

Gambar 1.3 bagian-bagian otot rangka (google.com)

Sumber Energi Kontraksi

Kontraksi otot membutuhkan energi dan otot disebut sebagai mesin

pengubah energi kimia menjadi kerja mekanis. Sumber energi yang dapat segera

digunakan adalah ATP, dan zat ini diperoleh dari metabolisme karbohidrat dan

lemak.2

Kerana ATP yang tersimpan dalam otot biasanya akan habis setelah sepuluh

kali kontraksi maka kontraksi ATP harus dibentuk kembali untuk kelangsungan

aktifitas otot melalui sumber lain.

1. Kreatin-P (CP)

Merupakan senyawa berenergi tinggi lainnya, dan sebagai sumber

energi yang langsung tersedia untuk memperbaharui ATP dari ADP (CP +

ADP ATP + Keratin). Dalam keadaan istirahat, sebagian ATP di

mitokondria akan dilepaskan fosfatnya pada keratin, sehingga terbentuk

simpanan fosforilkreatin. Pada waktu olahraga, fosforilkreatin mengalami

hidrolisis di tempat pertemuan kepala myosin, sehingga membentuk ATP dari

ADP yang menyebabkan proses kontraksi dapat berlangsung. CP

memungkinkan kontraksi otot tetap berlangsung saat ATP tambahan

dibentuk melalui metabolisme glukosa secara aerob dan anaerob. CP

menyediakan energi untuk sekitar 100 kontraksi dan harus disintesis ulang

dengan cara memproduksi lebih banyak ATP (ATP + Kreatin ADP + CP).

ATP tambahan terbentuk dari metabolisme glukosa dan asam lemak melalui

reaksi aerob dan anaerob.1,2

2. Reaksi anaerob (Penguraian karbohidrat lemak atau glikolisis)

Selama kerja berlangsung, sebagian besar energi untuk fosforilkreatin

dan sintesis ulang ATP berasal dari penguraian glukosa menjadi CO2 dan

H2O. Glukosa di dalam darah masuk ke dalam sel dan mengalami penguraian

menjadi piruvat melalui serangkaian reaksi kimia. Sumber glukosa intrasel

lain yang berarti juga sumber piruvat adalah glikogen. Glikolisis berlangsung

di dalam sitoplasma. Proses ini berlangsung cepat tetapi tidak efisien karena

hanya menghasilkan dua molekul ATP per molekul glukosa. Glikolisis dapat

memenuhi kebutuhan ATP untuk kontraksi otot dalam waktu singkat jika

persediaan oksigen tidak mencukupi. Tanpa oksigen, asam piruvat diubah

menjadi asam laktat. Asam laktat berdifusi keluar otot dan dibawa ke hati

untuk disintesis ulang menjadi glukosa.1,2

3. Reaksi aerob

Saat aktifitas berlangsung, asam piruvat yang terbentuk melalui

glikolisis anaerob mengalir ke mitokondria sioplasma untuk masuk dalam

siklus asam sitrat untuk oksidasi. Glukosa kan terurai sempurna menjadi CO2

dan H2O dan energi (ATP). Reaksi ini berlangsung lambat da menghasilkan

36 ATP per 1 mol glukosa.1

4. Oxygen debt

Saat terjadi aktifitas berat yang singkat, penguraian ATP berlangsung

dengan cepat sehingga simpanan energi aerob menjadi cepat habi. System

respiratorik dan pembuluh darah tidak dapat menghantar cukup oksigen ke

otot untuk membentuk ATP melalui reaksi aerob. Asam laktat berakumulasi,

mengubah pH dan menyebabkan keletihan serta nyrei otot. Oksigen ekstra

yang harus dihirup setelah aktifitas berat tersebut disebut oxygen debt.

Volume oksigen yang dihirup tetap berada di atas volume normal sampai

semua asam laktat dikeluarkan, baik dioksidasi ulang menjadi asam piruvat

dalam otot atau disintesis ulang menjadi glukosa dalam hati.1

Mekanisme Kerja Otot

A. Mekanisme Kontraksi Otot

1. Mekanisme umum kontraksi otot

Timbul dan berakhirnya kontraksi otot terjadi dalam urutan tahap-tahap

yang dimulai ketika suatu potensial aksi berjalan di sepanjang sebuah saraf

motorik sampai ke ujungnya pada serabut otot. Di setiap ujung, saraf

menyekresi substansi neorutransmitter yaitu asetilkolin dalam jumlah sedikit.

Asetilkolin bekerja pada area membrane serabut otot untuk mebuka banyak

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

pada membrane. Terbukanya kanal bergerbang asetilkolin memungkinkan

sejumlah besar ion natrium untuk berdifusi masuk ke bagian dalam

membrane serabut otot. Peristiwa ini akan menimbulkan suatu potensial aksi

pada membrane. Potensial aksi berjalan sepanjang membrane serabut otot

dengan cara yang sama seperti membrane serabut saraf. Potensial aksi akan

menimbulkan depolarisasimembran otot, dan banyak aliran listrik potensial

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

reticulum sarkoplasma melepaskan sejumlah besar ion kalsium yang telah

tersimpan di dalam reticulum ini. Selain itu, sebuah molekul ATP yang

terdapat di kepala myosin terurai oleh myosin ATPase dan terjadi

pembebasan energi. Energi digunkan untuk mengayunkan jembatan silang.

Ion-ion kalsium menimbulkan kekuatan menarik antara filament-filamen aktin

dan myosin yang menyebabkan kedua filament tersebut bergeser satu sama

lain dan menghasilkan proses kontraksi. Selama kontraksi otot panjang

filament aktin dan myosin tidak berubah, tetapi pita I dan zona H

memendek.6,7

2. Mekanisme kontraksi otot rangka

Dasar Mekanisme Kontraksi Otot Rangka

Eksistasi serat otot rangka oleh neuron motoriknya menimbulkan

kontraksi melelui serangkaian proses yang menyebabkan filament-filamen

tipis bergeser saling mendekat satu sama lain di antara filament tebal.

Mekanisme pergeseran filament pada filament pada kontraksi otot ini

diaktifkan oleh pengeluaran Ca2+ dari kantung lateral reticulum sarkoplasma.

Pengeluaran Ca terjadi sebagai respon dari penyebaran potensial aksi serat

otot ke bagian tengah serat melalui tubulus T. Kalsium yang dikeluarkan

berikatan dengan kompleks topinin-tropomiosin filament tipis, menyebabkan

reposisi kompleks tersebut, sehingga pengikatan jembatan silang aktin

terbuka. Setelah aktin berikatan dengan jembatan silang myosin, interaksi

molekul antara aktin dan myosin membebaskan energi di dalam kepala

myosin yang disimpan dari penguraian ATP sebelumnya oleh ATPase

myosin. Energi yang dibebaskan ini menggerakkan jembatan silang. Selama

gerakan mengayun, jembatan silang telah aktif melengkung kea rah bagin

tengah filament tebal, “mendayung” ke arah dalam filament tipis tempat

jembatan silang tersebut , melekat. 8

Mekanisme Kontraksi Otot Rangka

Unit Motorik. Setiap motoneuron yang meninggalkan medulla spinalis

akan mempersarafi beragam serabut otot, dan jumlahnya bergantung pada jenis

otot. Semua serabut otot yang dipersarafi oleh satu serabut saraf disebut unit

mototrik. Pada umumnya, otot-otot kecil yang bereaksi dengan cepat dan yang

pengaturannya harus tepat mempunyai lebih banyak serabut saraf untuk serabut otot

yang lebih sedikit jumlahnya, sebaliknya otot besar yang tidak memerlukan

pengaturan halus seperti otot soleus, mungkin mempunyai beberapa ratus serabut

otot dalam satu unit motorik.6

Serabut-serabut otot dalam setiap unit motorik tidak seluruhnya terkumpul

bersama-sama dalam satu otot tetapi menumpang tindih unit motorik lain dalam

suatu berkas mikro yang terdiri dari 3 sampai 15 serabut. Pertautan ini menyebabkan

unit motorik yang terpisah akan berkontraksi untuk membantu unit yang lain dan

bukan secara keseluruhan sebagai segmen tersendiri.6

Kontraksi otot pada Kekuatan yang Berbeda-Beda (Sumasi Kekuatan).

sumasi berarti penjumlahan setiap kontraksi kedutan otot untuk meningkatkan

intensitas keseluruhan kontraksi otot. Sumasi terjadi dalam dua cara, yang pertama

dengan meningkatkan jumlah unit motorik yang berkontraksi secara bersama-sama,

yang disebut sumasi serabut multiple dan kedua dengan meningkatkan frekuensi

kontraksi yang disebut sumasi frekuensi dan dapat menimbulkan tetanisasi.6

Sumasi Serabut Multiple. Bila system saraf mengirimkan sinyal yang lemah

untuk menimbulkan kontraksi otot, yang lebih sering terangsang adalah unit motorik

dalam otot yang mengandung serabut otot yang lebih kecil daripada unit mototrik

yang lebih besar. Kemudian, ketika kekuatan sinyal meningkat, unit motorik yang

mulai terangsang juga semakin besar. Unit motorik yang terbesar seringkali memiliki

daya kontraksi 50 kali lebih kuat dari daya unit yang paling keci. Hal ini disebut

porinsip ukuran. Peristiwa tersebut bersifat penting, karena dapat menghasilkan

gradasi kekuatan otot untuk menimbulkan kontraksi lemah pada tahap kecil,

sementara tahap-tahap ini secara progresif akan menjadi semakin besar. Penyebab

dari prinsip ukuran ini adalah unit motorik yang lebih kecil dirangsang oleh serabut

saraf motorik yang kecil, dan motoneuron kecil dalam medulla spinalis lebih mudah

terangsang daripada moroneuron besar, sehingga secara alami motoneuron kecil

yang pertama kali akan terangsang. Gambaran penting lain dari sumasi serabut

multiple adalah bahwa berbagai unit motorik dirangsang secara tidak sinkron oleh

medulla spinalis, sehingga terjadi kontraksi yang saling bergantian di antara satu unit

motorik dan unit motorik lainnya sehingga terjadi kontraksi yang halus bahkan pada

frekuensi sinyal saraf yang rendah.6

Gambar 1.4 zona kontraksi otot (google.com)

B. Mekanisme Relaksasi Otot

Relakssasi otot terjadi jika konsentrasi Ca2+ sarkoplasma menurun

hingga di bawah 10-7 mol/L sebagai akibat pelepasannya kembali ke dalam

reticulum sarkoplasma oleh Ca2+ ATPase. TpC4Ca2+ kehilangan Ca2+ ,

troponin lewat interaksinya dengan tropomiosin, menghambat interaksi

kepala myosin-F-aktin selanjutnya dan dengan adanya ATP, kepala myosin

terlepas dari F-aktin. Dengan demikian, ion Ca2+ mengendalikan kontraksi otot

lewat mekanisme alosterik yang dipenrantarai di dalam otot oleh TpC, TpI,

TpT, tropomiosin dan F-aktin. Serat otot melemas sewaktu kalsium dipompa

kembali ke dalam reticulum sarkoplasma. Seaktu kadar ion kalsium turun,

maka tropinin dan tropomiosin kembali menghambat pengikatan aktin serta

myosin dan kontraksi otot berhenti.3,7

Mekanisme Kejang

Kejang tendo calcaneus Achilles cukup sering terjadi. Cedera-cedera ini yang

menyebabkan nyeri, seringkali terjadi sewaktu berlari dan pada cabang olahraga

yang menghendaki star cepat (misalnya squash). Ruptut tando calceneus Achilles

biasanya menyebabkan nyeri secara tiba-tiba pada bagian belakang tungkai bawah.

Penderita tidak dapat menggunakan extremitasnya dan pada betis tampas suatu

benjol yang terjadi karena pemendekan musculus triceps surae. Sesudah tendo

calcaneus Achilles terputus, pada kaki dapat dilakukan dorsfleksi secara lebih luas

daripada biasa, dan penderita tidak dapat melakukan fleksi ke arah plantar.9

Refleks tendo calcaneus Achilles, dibangkitkan dengan mengetuk tendo

calcaneus Achilles dengan tukul refleks (refleks hammer). Jika akar saraf S1 terputus

atau terjepit, refleks tendo calcaneus Achilles praktis hilang.9

Hal ini dapat terjadi karena ion kalsium yang dipertahankan dalam sarkoplasma

otot. Hal ini dapat kita lihat pada gambar 1.4. dimana memperlihatkan prinsip

frekuensi sumasi dan tetanisasi. Ke arah kiri terlihat masing-masing kontraksi

kedutan yang terjadi satu setelah yang lain pada frekuensi perangsang yang rendah.

Kemudian, ketika frekuensi meningkat, sampailah pada suatu titik ketika kontraksi

yang baru timbul sebelum kontraksi yang terdahulu berakhir. Sebagai akibatnya,

sebagian kontraksi yang kedua akan ditambahkan pada kontraksi yang pertama,

sehingga kekuatan kontraksi total meningkat secara progresif bersama dengan

peningkatan frekuensi. Bila frekuensi mencapai titik kritis, terjadinya kontraksi

berikutnya menjadi begitu cepat sehingga kontraksi-kontraksi tersebut benar-benar

bersatu sertakontraksi secara keseluruhan nampak halus dan terus menerus.

Peristiwa ini disebut tetanisasi. Pada frekuensi yang sedikit lebih tinggi, kekuatan

kontraksi akan mencapai tingkat maksimumnya sehinggga tambhan peningkatan

apapun pada frekuensi di atas titik ini tidak akan memberi efek peningkatan daya

kontraksi lebih lanjut. Hal ini terjadi karena cukup banyak ion kalsium yang

dipertahankan dalam sarkoplasma otot, bahkan di antara potensial aksi, sehingga

terjadi keadaan kontraksi penuh yang berlangsung terus menerus tanpa

memungkinkan adanya relaksasi apapun di antara potensial aksi.6

Gambar 1.4 frekuensi sumasi dan tetanisasi (ganong)

Kesimpulan

Kejang terjadi karena terdapat cukup banyak ion kalsium yang dipertahankan

dalam sarkoplasma otot. Hal ini menyebabkan terjadi keadaan kontraksi penuh yang

berlangsung terus menerus tanpa memungkinkan adanya relaksasi apapun di antara

potensial aksi

Daftar Pustaka

1. Veldman J. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Jakarta; Penerbit buku

kedokteran EGC, 2004. hl. 110-150

2. Ganong W.F. Buku ajar fisiologi kedokteran. Edisis ke-22. Jakarta; Penerbit

toko buku kedokteran EGC, 2008.h.61-89

3. Murray R.K, Granner D.K, W Victor, dkk. Biokimia Harper. Edisi ke-25.

Jakarta; Penerbit buku kedokteran EGC.h.681-671

4. Sloane E. Anatomi untuk pemula.Jakarta: penerbit buku kedokteran

EGC,2004

5. Bloom, Fawcett.Buku ajar histology.Edisi ke-12.Jakarta; Penerbit buku

kedokteran EGC, 2002.h.238-264

6. Guyton, Hall. Buku ajar fisiologi kedokteran. Edisi ke-11. Jakarta; Penerbit

buku kedokteran EGC.h. 74-93

7. Corwin E.J. Patofisiologi. Jakarta; Penerbit buku kedokteran EGC,

2001.h.280-289

8. Sherwood L. Fisiologi manusia dari sel ke system. Edisi ke-2. Jakarta;

Penerbit buku kedokteran EGC, 2001.h.212-255

9. Moore K.L, Agur A.M. Anatomi klinis dasar. Jakarta: penerbit hipokrates,

2002. hl.16-266

10. Putz R, Pabst R. Atlas anatomi manusia sobotta. Edisi ke-22. Jakarta:

penerbit buku kedokteran EGC, 2010.