Daftar Isi

Pendahuluan 2

Bab 1

Struktur Musculoskeletal 3

Makroskopis 3

Mikroskopis 9

Bab 2

Mekanisme Kerja Otot dan Tulang 15

Bab 3

Metabolisme Otot dan Tulang 18

Metabolisme Otot 18

Metabolisme Tulang 19

Bab 4

Pemeriksaan Penunjang (Radiologi) 20

Penutup dan Kesimpulan 22

Daftar pustaka 23

1

Pendahuluan

Sistem muskuloskeletal pada manusia adalah seluruh kerangka manusia dengan seluruh

otot yang menggerakkannya dengan tugas melindungi organ vital dan bertanggung jawab atas

lokomosi manusia. Lokomosi ialah pergerakan berbagai otot yang dapat menggerakkan

anggota badan dalam lingkup gerakan sendi tertentu. Jadi yang dimaksud dengan system

muskuloskeletal mencakup semua struktur tulang, sendi, otot, dan struktur terkait seperti

tendon, ligamen serta sistem saraf perifer. Maka kelainan muskuloskeletal mencakup kelainan

seperti lazimnya pembagian penyakit yaitu:

1. Kelainan bawaan

2. Kelainan dan penyakit yang didapat berupa:

Penyakit radang dan infeksi

Trauma

Neoplasma

Degeneratif

Group miscellaneous antara lain penyakit metabolisme, penyakit postpolio, cerebral

palsy, dan sebagainya.

2

Bab 1

Struktur Mukuloskeletal

Sistem musculoskeletal manusia merupakan jaringan yg terdiri dari bagian-bagian lebih

kecil yang menyusunnya. Berikut ini merupakan pembagian system musculoskeletal manusia

secara makroskopis dan mikroskopis.

1. Makroskopis

Yang dimaksud secara makroskopis disini adalah struktur bagian tubuh secara garis besar

dan biasanya secara umum banyak orang ketahui. Misalnya otot, tulang, sendi, ataupun

bagian tubuh yang lain. Pada pembahasan kali ini, akan dibahas mengenai struktur

makroskopis dari otot, tulang dan sendi.

a. Otot

Pada manusia, otot dapat digolongkan lagi menjadi tiga bagian besar yang masing-

masing memiliki fungsi khusus. Otot tersebut ialah otot rangka, otot polos, dan otot

jantung.

1) Otot rangka

Otot rangka adalah spesialisasi kontraksi pada tubuh yang letaknya melekat pada

tulang. Kontraksi otot rangka menyebabkan tulang tempat otot tersebut melekat bergerak,

yang memungkinkan tubuh melaksanakan barbagai aktivitas motorik. Otot rangka yang

menunjang homeostatis mencakup antara lain otot-otot yang penting dalam akusisi,

mengunyah, dan menelan makanan dan otot-otot yang penting untuk bernapas. Otot rangka

merupakan otot volunteer yang artinya otot ini dipersarafi oleh sistem saraf somatic dan

dipengaruhi oleh kesadaran.

Secara umum suatu otot yang menempel pada tulang akan dibagi menjadi 2 yaitu

origo dan insertion. Origo berasal dari kata origin yang artinya asal, origo menempel pada

otot tulang tidak bergerak, sedangkan insertio menempel pada otot yang bergerak.

Musculis formis adalah otot berkepala satu, otot berserat sejajar. Musculus biceps adalah

otot berkepala dua dengan otot berserat sejajar. Musculus biventer berperut dua dan otot

berserat sejajar. Musculus planus adalah otot berkepala banyak dengan otot datar.

Musculus intersectus adalah otot yang terbagi-bagi oleh tendo antara dan memiliki otot

berperut banyak. Musculus semipennatus adalah otot berserabut satu sisi. Musculus

pennatus adalah otot berserabut dua sisi.

3

2) Otot polos

Otot polos secara umum terdapat di dinding organ-organ berongga dan saluran-

saluran. Kontraksi terkontrol otot polos bertanggung jawab untuk mengatur aliran darah

melalui pembuluh darah, gerakan makanan melalui saluran pencernaan, aliran udara

melalui saluran pernapasan, dan aliran urin keluar tubuh. Kontraksi otot ini menimbulkan

tekanan pada dan mengatur pergerakan maju isi struktur-struktur tersebut.

Otot polos dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu otot polos viseral dan otot polos

multi-unit. Otot polos viseral terdapat di lapisan-lapisan penutup yang luas, contohnya

adalah jaringan otot dinding usus, uretter,dan uterus. Otot polos multi-unit tersusun dari

unit-unit tersendiri tanpa adanya jembatan antar membrane sel. Ditemukan pada berbagai

struktur, misalnya iris mata, yang dapat menghasilkan kontraksi halus dan bertahap. Dan

tidak dapat dikendalikan secara volunteer.

3) Otot jantung

Otot jantung hanya ditemukan di jantung. Otot ini memiliki serat bergaris-garis yang

sangat terorganisasi seperti otot rangka. Seperti otot polos unit tunggal , sebagian serat otot

jantung mampu menghasilkan potensial aksi, yang menyebar ke seluruh jantung melalui

gap junction.

Otot jantung hanya terdapat di dinding jantung, yang kontraksinya memompa darah

penunjang kelangsungan hidup ke seluruh tubuh. Secara structural dan fungsional memiliki

kesamaan dengan otot rangka dan otot polos unit tunggal. Otot ini memiliki serat bergaris-

garis yang sangat terorganisasi seperti otot rangka.

b. Tulang

Secara umum, tulang pada tubuh manusia dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu

tulang keras dan tulang rawan. Berikut ini akan dibahas mengenai tulang-tulang tersebut

secara makroskopis.

Tulang Keras

Struktur tulang keras secara makroskopis dapat dibagi menjadi lima bagian menurut

bentuknya di dalam tubuh. Pembagian tersebut adalah sebagai berikut;

Ossa longa (tulang oanjang) yaitu tulang-tulang yang ukuran panjangnya terbesar,

misalnya ossa humerus.

4

Ossa brevia (tulang pendek) yaitu tulang-tulang yang ketiga ukurannya kira-kira sama

besar, misalnya ossa carpi.

Ossa plana (tulang gepeng) yaitu tulang-tulang yang ukuran lebarnya terbesar, misalnya

ossa parietale.

Ossa irregularis (tulang tak beraturan) misalnya ossa spheniodale.

Ossa pneumatic (tulang berongga hawa) yaitu tulang-tulang yang berongga berisi hawa,

misalnya ossa maxilla.

Kalau sebuah tulang kita belah, maka Nampak bahwa tulang itu terdiri dari suatu lapis

luar yang padat atau kompak ialah zat mampat (substantia compacta) dan suatu lapis

bagian dalam yang berlobang-lobang ialah zat mampung (substantia spongiosa). Pada

tulang gepeng kedua lapis zat mampat dinamakan tabula externa dan tabula interna,

sedangkan bagian mampung yang terdapat di antara kedua itu disebut diploe.

Permukaan dalam tulang diliputi suatu selaput yang dinamakan endostium dan

permukaan luarnya diliputi selaput yang dinamakan periosteum. Disebelah dalam tulang

terdapat rongga sumsum (covum medullare) yang berisi sumsum tulang yang kuning

(medulla ossium flava) pada tulang panjang orang dewasa, dan yang merah warnanya

didalam tulang-tulang pendek dan gepeng (medulla ossium rubra). Namun struktur tulang

juga dapat dibagi lagi menjadi beberapa jenis berdasarkan arsitekturnya, berikut ini

penjelasan mendetail mengenai arsitektur tulang keras itu sendiri.

Tulang spongiosa terdiri atas banyak trabekel / lempeng-lempeng yang saling

berhubungan. Trabekel terdiri dari lamel-lamel yang jumlahnya beragam, di dalamnya

terkandung lacuna yang ditempati osteosit dan system kanakuli yang berhubungan.

Struktur tulang spongiosa

Tulang kompakta merupakan bagian dari tulang keras yang tersusun teratur sesuai

distribusi pembuluh darah yg memasoknya. Pembuluh darah di dalamnya berjalan dalam

saluran havers. Di dalam tulang kompakta ini juga terdapat saluran yang menghubungkan

permukaan dalam dan luar tulang, dengan saluran havers, dan saluran havers satu dgn

5

lainnya yang disebut dengan saluran volkmann. Di tulang ini juga terdapat lamel general

luar dan dalam serta lamel interstitial.

Gambar struktur tulang kompakta

Periosteum Merupakan salah satu bagian pembentuk tulang yang permukaan luarnya

diliputi selubung fibrosa, kecuali pd permukaan sendi. Tulang ini tediri dari dua lapisan,

namun batasnya tidak jelas. Lapisan dalam tulang ini tediri dari jaringan ikat fibrosa (ada

pembuluh darah) dan lapisan dalam tediri dari jaringan ikat longgar dan sedikit kolagen.

Pada orang dewasa byk sel osteoprogenitor yang aktif bermitosis membentuk tulang pada

fraktur tulang. Yang mengikat periosteum ke tulang disebut serat sharpey (serat kolagen yg

menembus matriks tulang).

Endosteum merupakan lapisan yang berupa jaringan retikular padat yg memiliki

kemampuan osteogenik dan hemopoetik. Lapisan ini terdapat pada permukaan dalam

tulang, atau dinding rongga sumsum tulang.

Gambar struktur tulang pada lapisan periosteum dan endosteum

Tulang rawan

6

Struktur tulang rawan secara makroskopis dapat dibagi menjadi dua jenis, yaitu tulang

rawan hialin, tulang rawan elastis, dan tulang rawan fibrokartilago / fibrosa. Berikut ini

penjelasannya.

Tulang rawan hialin pada keadaan segar memiliki struktur yang bening putih

kebiruan dan licin, dan beberapa serat dapat terlihat, serta dapat tembus cahaya. Letak dari

tulang rawan hialin ini biasa terdapat pada dinding trakea, dan juga terdapat pada seluruh

kerangka fetus yang sedang mengalami proses penulangan. (penulangan kondral). Tulang

rawan hialin ini diliputi perikondrium.

Tulang rawan elastis pada keadaan segar berwarna kuning keruh. Tulang rawan ini

banyak mengandung serat elastin dan mengandung sedikit serat kolagen. Tulang rawan ini

merupakan modifikasi dari tulang rawan hialin dan juga diliputi oleh perikondrium. Tulang

rawan elastic biasa ditemukan pada telinga luar, epiglottis, tulang auditiva dan tulang

laring.

Tulang rawan fibrokartilago / fibrosa memiliki penampilan seperti rantai parallel

kolagen berwarna merah muda terang. Ditemukan pada diskus intervertebralis, simfisi

pubis, dan juga pada tempat melekatnya tendo dan ligament tertentu pada tulang. Tulang

rwan ini tidak pernah terdapat tersendiri, namun menyatu dengan tulang rawan hialin di

dekatnya atau dengan jaringan ikat padat fibrosa. Tulang rawan ini tidak memiliki

perikondrium.

c. Sendi

Sendi adalah pertemuan antara dua atu lebih tulang atau tulang rawan. Dalam

arthrologi sendi itu ialah tiap persambungan tulang umumnya, Suatu artikulasi atau

persendian terjadi pada saat permukaan dari dua tulang bertemu, adanya pergerakkan atau

tidak bergantung pada sambungannya. Persendian dapat dibedakan menurut struktur

(berdasarkan ada tidaknya rongga persendian di antara tulang-tulang yang berartikulasi dan

jenis jaringan ikat yang berhubungan dengan persendian tersebut); dan menurut fungsi

persendian (berdasarkan jumlah gerakan yang mungkin dilakukan pada persendian).

Berikut ini pembagian tulang menurut strukturnya;

Persendian fibrosa: tidak memiliki rongga sendi dan diperkokoh dengan jaringan ikat

fibrosa

Persendian kartilago: tidak memiliki rongga sendi dan diperkokoh dengan jaringan

kartilago.

7

Persendian sinovial: memiliki rongga sendi dan diperkokoh dengan kapsul dan ligamen

artikular yang membungkusnya

Berikut ini pembagian sendi berdasarkan fungsionalnya;

1) Synarthrosis, merupakan suatu kesinambungan pada sendi ini karena di antara kedua

ujung tulang yang bersendi terdapat suatu jaringan sehingga tidak dapat atau sedikit

sekali dapat melakukan gerakkan. Synarthrosis ini dapat dibagi lagi menjadi;

Sutura: pinggir-pinggir tulang yang bertemu dihubungkan oleh suatu lapis jaringan

ikat yang tipis. Mis, di antara tulang-tulang tengkorak

Synchondrosis: sendi yang tulang-tulangnya dihubungkan dengan kartilago hialin.

Contohnya adalah lempeng epifisis sementara antara epifisis dan diafisis pada tulang

panjang seorang anak. Saat sinkondrosis sementara berosifikasi, maka bagian

tersebut dinamakan sinostosis

Amfiartrosis: sendi dengan pergerakan terbatas yang memungkinkan terjadinya

sedikit gerakan sebagai respon terhadap torsi dan kompresi.

Gomphosis: tulang yang satu berbentuk kerucut masuk ke dalam lekuk yang sesuai

dengan bentuk itu pada tulang yang lain. Mis, antara gigi dengan rahang.

Schindylesis: suatu lempeng pada tulang yang satu terjepit di dalam celah atau takik

pada tulang yang lain. Mis, antara rostrum sphenoidale dan vomer.

Syndesmosis: terbentuk pada saat tulang-tulang yang berdekatan dihubungkan

dengan serat-serat jaringan ikat kolagen. Ditemukan pada tulang yang letaknya

bersisian dan dihubungkan dengan membran interosseus, seperti pada radius dan

ulna.

Symphisis:sendi yang kedua tulangnya dihubungkan dengan diskus kartilago, yang

menjadi bantalan sendi dan memungkinkan terjadinya sedikit gerakan.

Synostosis: Jaringan penghubungnya berupa jaringan tulang. Mis, antara os ilium, os

pubis, dan os ischium pada orang dewasa

2) Diarthrosis, merupakan suatu ketidaksinambungan karena di antara tulang-tulang yang

bersendi terdapat suatu rongga (cavum articulare) sehingga sendi ini dapat melakukan

gerakan bebas.

Sendi engsel / art ginglymus: sumbu gerak tegak lurus pada arah panjang tulang,

permukaan konveks sebuah tulang masuk dengan pas pada permukaan konkaf tulang

kedua. Sendi ini memungkinkan gerakan ke satu arah saja dan dikenal sebagai sendi

uniaksial. Contoh : pada art cubiti (sendi siku).

8

Sendi kisar / art trochoidea: tulang berbentuk kerucut yang masuk dengan pas ke

dalam cekungan tulang kedua, dan dapat berputar ke semua arah. Sendi ini

merupakan sendi uniaksial yang memungkinkan terjadinya rotasi di sekitar aksis

sentral. Contoh : os atlas dengan os axis di daerah prosesus odontoid axis.

Sendi telur / art ellipsoidea: terdiri dari sebuah kondilus oval suatu tulang yang

masuk dengan pas ke dalam rongga berbentuk elips di tulang kedua. Sendi ini

merupakan sendi biaksial, yang memungkinkan gerakan ke dua arah di sudut kanan

setiap tulang. Contoh : antara os radius dan os carpal

Sendi pelana / art sellaris: permukaan tulang yang berartikulasi berbentuk konkaf di

satu sisi dan konveks di sisi lainnya sehingga tulang tersebut akan masuk dengan pas

ke dalam permukaan tulang kedua yang bentuk konveks dan konkafnya berada pada

sisi berlawanan, seperti dua pelana yang saling menyatu. Persendian ini adalah sendi

kondiloid yang termodifikasi sehingga memungkinkan gerakan yang sama. Contoh :

antara os carpal dan metacarpal pada ibu jari.

Sendi peluru / art globoidea: permukaan kedua tulangnya berbentuk datar sehingga

memungkinkan gerakan meluncur antara satu tulang terhadap tulang lainnya. Sedikit

gerakan ke semua arah mungkin terjadi dalam batas prosesus atau ligamen yang

membungkus persendian. Persendian ini disebut persendian nonaksial. Contoh :

sendi antara tulang-tulang carpal.

Sendi buah pala / art spheroidea: terdiri dari sebuah tulang dengan kepala berbentuk

bulat yang masuk dengan pas ke dalam rongga berbentuk cangkir pada tulang lain.

Sendi ini disebut sendi traksial atau multiaksial, memungkinkan rentang gerak yang

lebih besar, menuju ke segala arah. Contoh : sendi panggul.

2. Mikroskopis

Yang dimaksud secara makroskopis disini adalah struktur bagian tubuh dalam bentuk unit

paling kecil yang menyusun bagian tubuh tersebut. Dalam pembahasan kali ini, akan dibahas

mengenai struktur mikroskopis jaringan ikat yang terdiri dari jarinagn tulang dan tulang

rawan, serta jaringan otot, baik otot polos, otot rangka maupun otot jantung.

a. Jaringan ikat

Jaringan ikat yang akan dibahas disini ialah secara mikroskopis, yang terdiri dari jaringan

tulang keras dan jaringan tulang rawan. Berikut ini adalah pembahasannya;

1) Jaringan tulang keras

9

Tulang merupakan bentuk jaringan ikat yang kejur, dan tulang ini dibentuk dari

komponen-komponen yang lebih kecil lagi, antara lain ialah;

Sel, yang terdiri dari osteoprogenitor, osteoblas, osteosit, dan osteoklas.

Serat, yang terdiri dari kolagen (paling banyak) dan elastin.

Zat antar sel / matriks, yang terdiri dari zat organic dan zat anorganik (kalsium fosfat

85%, kalsium karbonat 10%, Cacl, MgF)

Sel osteoprogenitor / osteogenik merupakan populasi sel induk atau stem cell. Selnya

berbentuk gelendong, dan intinya pucat. Sel ini terdapat di lapisan dalam perikondrium,

endomsteum dan di saluran vascular tulang kompak. Ada dua jenis selosteoprogenitor,

yaitu preosteoblas yang nantinya akan menjadi osteoblas, dan preosteoklas yang nantinya

kan menjadi osteoklas.

Osteoblas terdapat padapermukaan tulang tempat matriks ditambahkan. Bentuknya

kuboid-piramid, dan lembaran seperti epitel. Sel osteoblas ini mempunyai tonjolan-

tonjolan sitoplasma mirip jari yang menonjol ke dalam matriks.

Osteosit merupakan sel osteoblas yang terpendam dalam matriks. Intinya terlihat

terpulas gelap. Pada sediaan atau preparat, sel ini mengkerut, dan lakunanya berbentuk

lonjong tidak teratur. Tonjolan halus dari sitoplasmanya menjulur ke dalam kanalikuli,

yang keluar dari lacuna.

Osteoklas merupakan sel raksasa berinti besar, dengan banyak anak inti yang

jumlahnya bervariasi. Terdapat pada permukaan tulang, sering dalam lekukan dangkal

yang biasa disebut dengan lacuna howship. Sel ini dapat mengeluarkan kolagenase dan

enzim proteolitik, yang nantinya enzim hidrolitik ini dapat menghancurkan kolagen pada

tulang itu sendiri. Jadi sel ini berfungsi agar pertumbuhan tulang yang menebal dapat

terkendali, dan tetap pada postur yang ideal.

Gambar sel osteoprogenitor, osteoblas, osteosit, dan osteoklas

10

Zat intersel / matriks Unsur organiknya, kira-kira 35%, terutama tediri dari kolagen

tipe I. Jumlah kondroitin sulfat lebih sedikit daripada di tulang rawan. Matriks bersifat

asidofil. Unsur anorganik, 65% dari berat tulang. Bahan mineralnya terutama kristal

kalsium fosfat yaitu hidroksiapatit. Tersusun dalam lapisan yang konsentris disebut lamel.

Lamel terbentuk akibat peletakan matriks yg ritmik.

2) Jaringan tulang rawan

Jaringan tulang rawan berkembang dari sel-sel mesenkim. Jaringan ini disusun

dibentuk dari komponen-komponen yang lebih kecil lagi, antara lain ialah;

Sel-sel, yang terdiri dari kondrosit dan kondroblas.

Serat-serat, terdiri dari kolagen dan elastin.

Substansi dasar, yaitu glikosaminoglikan dan proteoglikans.

Sel-sel tulang rawan terdiri dari kondroblas yang terdapat dalam kondrogenik dan juga

aktif menghasilkan matriks. Kemudian sel kondrosit yang mempunyai matriks teritorium,

terletak dalam lacuna atau rongga-rongga dalam matriks, dan berkelompok dalam sel nest

atau isogen. Kemudian fibroblast yang terdapat dalam perikondrium.

Perikondrium itu sendiri terdiri dari elastin dan kolagen tipe I, yang fungsinya

menutupi tulang rawan dan diperlukan untuk perbaikan tulang rawan. Sel-sel

undifferentiated berdiferensiasi menjadi fibroblas. Lapisan kondrogenik terletak langsung

di bawah perikondrium. Lapisan ini mensekresikan senyawa makromolekul, di lapisan ini

pula terdapat kondroblas.

b. Jaringan otot

Seperti yang sebelumnya dijelaskan bahwa manusia memiliki tiga jenis otot, yaitu otot

rangka, otot polos, dan otot jantung. Masing-masing otot tersebut memiliki kerja yang

spesifik dan juga terdiri atas unit-unit penyusun mikroskopis yang berbeda pula. Dan

berikut ini pembahasannya.

1) Otot rangka

Otot rangka atau biasa disebut dengan otot skelet berbentuk serat silindris panjang dan

ujungnya tumpul. tampak bergaris-garis atau berlurik-lurik jika dilihat melalui mikroskop.

Otot tersebut terdiri dari banyak kumpulan (bundel) serabut paralel panjang dengan

diameter penampang 20-100μm yang disebut serat otot. Panjang serat otot ini mampu

mencapai panjang otot itu sendiri. Membran sel dari serat otot ini disebut sarkolema.

Sarkolema ini merupakan membran plasma. Pada ujung serat otot, lapisan permukaan

11

sarkolema ini bersatu dengan serat tendon Serat-serat tendon ini kemudian berkumpul

menjadi berkas untuk membentuk tendon otot dan kemudian menyisip kedalam tulang.

Setiap serat otot mengandung beberapa ratus-ribu miofibril terdiri dari filamen aktin

dan filamen miosin yang merupakan molekul protein polimer besar yang bertanggung

jawab untuk kontraksi otot. Filamen miosin dan aktin sebagian saling bertautan sehingga

menyebabkan miofibril memiliki pita terang dan gelap yang berselang seling. Pita-pita

terang hanya mengandung filamen aktin dan disebut pita I, karena mereka bersifat

isotropik terhadap cahaya yang dipolarisasikan. Pita-pita gelap mengandung filamen

miosin, disebut pita A karena mereka bersifat anisotrop terhadap cahaya yang

dipolarisasikan. Ujung filamen aktin melekat pada lempeng z, dari lempeng ini filamen

filamen tersebut memanjang dalam dua arah untuk saling bertautan dengan filamen

myosin. Bagian miofibril yang terletak antara dua lempeng z yang berurutan disebut

sarkomer.

Lempeng z, yang terdiri dari protein filamentosa, berbeda dari filamen aktin dan

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

miofibril lainnyan melekatkan miofibril satu dengan yang lain disepanjang serat otot.

Miofibril

Gambaran aktin dan myosin

12

2) Otot polos

Jaringan otot polos terdiri dari sel / serat otot polos dan jaringan penyambung antar

serat (umumnya jaringan penyambung jarang). Otot ini umumnya terdapat di dalam rongga

berlumen, seperti usus, saluran urine, dll. Serat otot polos ini panjangnya sekitar 15-200µm

dan berbentuk seperti gelendong.

Terdapat tiga jenis filament pada sebuah otot polos. Filamen tersebut ialah filament

myosin tebal, yang lebih panjang daripada yang ditemukan pada otot rangka. Filamen aktin

tipis, yang tidak memiliki troponin dan tropomiosin. Dan filament ukuran menengah

(intermediate size) yang khas untuk otot polos dan tampaknya tidak berpartisipasi langsung

dalam proses kontraktil, namun mungkin berfungsi sebagai bagian dari komponen elastic

sel.

Gambaran kontraksi dan relaksasi serat otot polos

3) Otot jantung

Garis lintang otot jantung serupa dengan otot rangka, dan terdapat garis-garis Z.

Sejumlah besar mitokondria panjang ditemukan dekat fibril-fibril otot. Serat-serat otot

bercabang dan saling menjalin, tetapi masing-masing merupakan unit lengkap dikelilingi

oleh membrane sel. Di tempat ujung suatu serat otot berbatasan dengan yang lain,

membrane kedua serat otot sejajar satu sama lain membentuk serangkaian lipatan yang

luas. Area ini, yang selalu terbentuk di garis Z dinamakan intercalated disks. Intercalated

disks membentuk ikatan yang kuat antar serat, mempertahankan kohesi antar sel,

sedemikian sehingga tarikan satu unit kontraktil dapat diteruskan sepanjang sumbunya ke

unit di sebelahnya. Di sepanjang sisi serat-serat otot, dekat diskus membrane sel serat-serat

yang berdekatan menyatu cukup jauh, membentuk gap junctions. Gap junctions ini

membentuk jembatan-jembatan pertahanan listrik rendah untuk penyebaran impuls dari

satu serat ke serat lain. Memungkinkan otot jantung berfungsi seperti sinsitium, meskipun

tidak terdapat jembatan protoplasma antar sel.

13

Bab 2

Mekanisme Kerja Otot dan Tulang

Mekanisme kerja/kontraksi otot rangka

Otot lurik yang dapat digerakan sesuai kemauan. Oleh karena itu proses kontraksinya

berlangsung cepat terhadap respon dan cepat lelah. Proses terjadinya kontraksi pada otot lurik

14

dengan otot yang lainnya tentu berbeda karena mereka memiliki perbedaan struktur sehingga

letak masing-masing otot pun berbeda-beda.

Eksitasi serat otot rangka oleh neuron motoriknya menimbulkan kontraksi melalui

serangkaian proses yang menyebabkan filamen-filamen tipis bergeser saling mendekat satu

sama lain di antara filamen tebal. Mekanisme penggelinciran filamen pada kontraksi otot ini

diaktifkan oleh pengeluaran Ca++ dari kantung lateral retikulum sarkoplasma. Pengeluaran Ca+

+ terjadi sebagai respons terhadap penyebaran potensial aksi serat otot ke bagian tengah serat

melalui tubulus T (tubulus transversus, yaitu membran permukaan yang menyusup masuk ke

dalam serat otot di setipa taut antara pita A dan pita I). Kalsium yang dikeluarkan berikatan

dengan kompleks troponin-tropomiosin filamen tipis, menyebabkan reposisi kompleks

tersebut, sehingga tempat pengikatan jembatan silang aktin terbuka. Setelah aktin berikatan

dengan jembatan silang miosin, interaksi molekuler antara aktin dan miosin membebaskan

energi di dalam kepala miosin yang disimpan dari penguraian ATP sebelumnya oleh ATPase

miosin. Energi yang dibebaskan ini menggerakkan jembatan silang. Selama gerakan

mengayun, jembatan silang yang telah aktif melengkung ke arah bagian tengah filamen tebal,

“mendayung” ke arah dalam filamen tipis tempat jembatan silang tersebut melekat. Dengan

penambahan sebuah molekul ATP segar ke jembatan silang miosin, miosin dan aktin terlepas,

jembatan silang kembali ke bentuknya semula, dan siklus kembali diulangi. Siklus aktivitas

jembatan silang yang berulang-ulang menyebabkan filamen tipis bergeser ke arah dalam

selangkah demi selangkah. Apabila tidak terdapat lagi potensial aksi lokal, kantung lateral

secara aktif menyerap Ca++, troponin dan tropomiosin bergeser kembali ke posisi

menghambatnya, dan terjadi relaksasi otot. Keseluruhan respons kontraktil berlangsung

sekitar seratus kali lebih lama daripada potensial aksi.

Karakteristik Kontraksi Otot Rangka

Stimulus ambang adalah voltase listrik minimum yang menyebabkan kontraksi serabut

otot tunggal. Prinsip stimulus ambang berdasarkan Respons all-or-none artinya jika stimulus

ambang telah tercapai, maka serabut otot akan merespon secara maksimal atau tidak sama

sekali selama kondisi lingkungan serabut tidak berubah. Dengan meningkatkan intensitas

stimulus melebihi ambang batasnya tidak akan memperbesar respon serabut otot tunggal,

tetapi serabut otot yang memiliki peka rangsang terhadap derajat voltase yang lebih tinggi dari

ambang batas akan berespon.

15

Tonus otot adalah keadaan berkontraksi sebagian pada otot rangka. Impuls saraf dari

medula spinalis menjalar ke serabut otot untuk mempertahankan keadaan kontraksi tetanik

(jika frekuensi stimulus meningkat melebihi batas relaksasi otot, maka kontraksi akan

bergabung menjadi kontraksi yang panjang dan kuat) pada sekitar 10% serabut otot dengan

dasar yang tetap berotasi. Tonus otot sangat penting pada otot postural. Tonus juga

menghasilkan panas tubuh.

Produksi panas oleh otot. Karena otot rangka mencapai setengah dari seluruh berat tubuh,

maka panas yang dihasilkan dari reaksi kimia pada kontraksi merupakan sumber panas utama

tubuh dan untuk mempertahankan suhu tubuh.

Kontraksi isometrik dan kontraksi isotonik. Kontraksi isometrik adalah kontraksi yang

terjadi saat otot membentuk daya atau tegangan tanpa harus memendek untuk memindahkan

suatu beban. Aktivasi crossbridge berlangsung, tetapi miofilamen tidak bergeser saat

kontraksi isometrik berlangsung. Contoh kontraksi isometrik, kontraksi saat mempertahankan

kepala tetap tegak dan tubuh tetap berdiri. Sedangkan, kontraksi isotonik adalah kontraksi

yang terjadi saat otot memendek untuk mengangkat atau memindahkan sesuatu beban. Otot-

otot dalam tubuh dapat berkontraksi secara isometrik atau isotonik. Sebagian besar kontraksi

merupakan kombinasi kedua jenis kontraksi tersebut. Misalnya, berjalan dan berlari.

Hipertrofi dan Atrofi. Hipertrofi otot merupakan hasil aktivitas muskular yang kuat dam

berulang. Jumlah serabut tidak bertambah, tetapi ada peningkatan diameter dan panjang

serabut yang juga berkaitan dengan peningkatan unsur-unsur filamen. Atrofi otot merupakan

kebalikan dari hipertrofi. Jika suatu otot tidak dipakai, maka otot itu akan mengecil. Pada

akhirnya serabut otot akan diinfiltrasi dan digantikan dengan jaringan fibrosa dan lemak.

Kekuatan setiap gerakan atau kontraksi tergantung pada panjang asli dari serabut-serabut,

jumlah serabut yang diaktifkan oleh sistem syaraf dan keadaan metabolik otot.

Kontraksi otot yang tidak normal dapat terjadi dalam bentuk :

1. Spasmus, suatu kontraksi yang tidak sengaja, dalam waktu yang singkat dan tiba-tiba.

2. Kejang/kram, spasme yang menimbulkan rasa nyeri kram, merupakan reaksi tetanus yang

sempurna.

3. Kontraksi tetanus,keseluruhan serabut berkontraksi.

4. Konktraktur, otot berkontraksi tetapi tidak bisa kembali ke bentuk semula.

Kerja otot polos

16

dipersarafi oleh saraf otonom (involunter), ditemukan pada dinding organ berongga

seperti pada kandung kemih, uterus, dll. Serabut otot berbentuk spindel dengan nukleus

sentral yang terelongasi. Ukurannya kecil, berkisar antara 20 mikron sampai 0,5 mm pada

uterus ibu hamil. Kontraksinya kuat dan lamban, kadang mengalami tetani, tidak cepat lelah.

Kerja otot jantung

otot lurik, involunter, hanya ditemukan di jantung. Serabut terelongasi dan membentuk

cabang dengan salah satu nukleus sentral. Kontraksi otot jantung untuk mendorong darah

dicetuskan oleh potensial aksi yang menyebar melalui membran sel otot. Jantung berkontraksi

atau berdenyut secara berirama akibat potensial aksi yang ditimbulkan sendiri, suatu sifat

yang dikenal dengan otoritmisitas. Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, terdapat dua

jenis khusus sel otot jantung yaitu 99% sel otot jantung kontraktil yang melakukan kerja

mekanis, yaitu memompa. Sel – sel pekerja ini dalam keadaan normal tidak menghasilkan

sendiri potensial aksi. Sebaliknya, sebagian kecil sel sisanya adalah, sel otoritmik, tidak

berkontraksi tetapi mengkhususkan diri mencetuskan dan menghantarkan potensial aksi yang

bertanggung jawab untuk kontraksi sel – sel pekerja.

Bab 3

Metabolisme Otot dan Tulang

Metabolisme Otot

Ada beberapa syarat/ciri untuk otot supaya terjadi tenaga gerak:

17

1. Harus ada energy kimia, yaitu ATP dan keratin-P

2. Harus ada pengaturan aktivitas mekanik, yaitu kecepatan, lama/waktu, kontraksi otot

3. Perlu ada operator, yaitu system saraf

4. Harus dapat kembali pada keadaan semula, karena penggunaan lebih dari satu kali.

Otot tersebut dapat menggerakan tulang karena terjadinya kontraksi pada otot itu sendiri.

Siklus biokimia dari kontraksi otot tersebut terdiri dari 5 tahap, yaitu:

1. Miosis menghidrolisis ATP ADP + Pi, tetapi tidak dapat melepaskan produknya.

2. Miosin + ADP + Pi mengikat F-aktin

3. Interaksi tersebut akan melepaskan ADP + Pi

4. Molekul ATP terikat pada kompleks myosin F-Aktin,

Perubahan konformasi myosin

Perubahan pada tempat ikatan myosin-aktin

Pergeseran (sliding) dari filament tebal dan tipis: Konraksi

5. Perlepasan aktin dari myosin : relaksasi (tergantung pada pengikatan ATP-miosin)

Karena ATP yang tersimpan dalam otot biasanya akan habis setelah kontraksi, maka ATP

harus dibentuk kembali untuk kelangsungan aktivitas otot melalui sumber lain. Terdapat

empat jalur biokimia yang menyediakan ATP untuk kontraksi otot :

1. Pemindahan fosfat berenergi tinggi dari kreatin fosfat simpanan ke ADP, yang

merupakan sumber pertama ATP pada permulaan olahraga.

2. Fosforilasi oksidatif, yang secara efisien mengekstraksi sejumlah besar ATP dari

molekul nutrien apabila tersedia cukup O2 untuk menunjang sistem ini. Fosforilasi

oksidatif merupakan reaksi aerob.

3. Glikolisis, yang dapat mensintesis ATP walaupun tidak tersedia O2 tetapi

menggunakan banyak glikogen dan dalam prosesnya menghasilkan asam laktat.

4. Oxygen debt yaitu oksigen ekstra yang harus dihirup setelah aktivitas berat.

Terdapat tiga jenis serat otot, diklasifikasikan berdasarkan jalur yang mereka gunakan untuk

membuat ATP (oksidatif atau glikolitik) dan kecepatan mereka menguraikan ATP dan

kemudian berkontraksi (kedutan lambat - kedutan cepat), yaitu serat oksidatif-lambat, serat

oksidatif-cepat, dan serat glikolitik-cepat.

Metabolisme Tulang

Kalsifikasi tulang rawan didahului dengan penimbunan glikogen sehingga membuat

pembengkakan sel-sel tulang rawan akibatnya kalsifikasi terjadi memerlukan energy dari

pemecahan glikogen tersebut. Seperti halknya dengan jaringan tubuh lain unsur-unsur tulang

18

selalu bertukar dengan unsure-unsur dalam plasma. Proses demineralisasi tulang terjadi bila

intake Ca dan P tidak cukup atau hilang dari tubuh.

Vitamin D meningkatkan Ca dan P darah dengan cara meningkatkan absorpsi di usus

kalsium fosfat dapat mengendap dalam tulang. Enzim fosfatase alkalis darah naik adalah

upaya tubuh meningkatkan P. Dan enzim fosfatase alkalis dapat membebaskan ion P dari

esterofosfat pada PH alkalis.

Faktor-faktor yang berperan pada metabolisme tulang;

1. Vitamin D,

Meningkatkan absorpsi Ca usus

Membantu mineralisasi normal tulang

Mempercepat reabsorpsi Ca dari tulang

2. Vitamin A, berperan dalam pertumbuhan tulang.

3. Vitamin C, berfungsi untuk pertumbuhan normal tulang.

4. Estrogen, menghambat produksi asam laktat pada glikolisis dalam tulang, dan untuk

mineralisasi tulang

5. Hormon paratiroid, meningkatkan resorbsi tulang.

6. Kalsitonin, mempercepat pemasukan Ca dan P dari darah ke tulang, sehingga mempercepat

mineralisasi tulang.

7. Glukortikoid, dapat mengurangi matriks tulang sehingga menyebabkan osteoporosis.

8. Growth hormone,

Meningkatkan absorpsi Ca dari usus

Meningkatkan sintesis kolagen

Meningkatkan produksi somatomedin

Meningkatkan pertumbuhan tulang panjang pada epifisis

Bab 4

Pemeriksaan Radiologi Musculoskeletal

Perkembangan teknologi terbaru telah menghasilkan teknik dan prosedur pencitraan yang

kompleks dan membingungkan. Namun demikian, prinsip dasar pencitraan adalah tetap, yaitu

19

memberikan gambaran anatomi bagian tubuh tertentu dan kelainan-kelainan yang

berhubungan, dengan modalitas utama pencitraan sebagai berikut:

1. Radiologi Konvensional

Menggunakan sinar X untuk menggambarkan struktur dada, abdomen, tulang dan

sebagainya. Film polos dihasilkan oleh pergerakan electron-elektron tersebut melintasi pasien

dan menampilkan film radiografik. Tulang dapat menyerap sebagian besar radiasi,

menyebabkan pajanan pada film paling sedikit, sehingga film yang dihasilkan tampak

bewarna putih.7 Biaya lebih murah dan hasil memuaskan pada foto tulang.

2. CT Scan

Computed Tomografi ( CT ) Scan atau CAT Scan suatu alat radiologis penunjang

diagnostik yang menggunakan Sinar X melalui teknik Tomografi dan komputerisasi yang

modern. Sinar X menembus tubuh manusia dibuat sedemikian rupa, sehingga dalam bentuk

potongan penampang tipis (slicing), seakan-akan tubuh kita dipotong-potong dalam bentuk

potongan-potongan penampang tipis horizontal/axial, sinar-sinar tersebut setelah menembus

tubuh akan direkam oleh detektor-detektor dalam bentuk data-data digital.

Oleh perangkat komputer data digital yang diperoleh, dikonversikan ke dalam bentuk

bayangan organ hitam putih dan kemudian dapat dicetak pada kertas film atau direkam dalam

bentuk format CD atau DVD,dimana data-data digital tersebut bisa dikonversikan dalam

bentuk file extensi .jpeg atau untuk file animasi gerak dalam bentuk extensi .mpeg.Seiring

dengan kemajuan teknik komputerisasi, alat CT Scan mengalami kemajuan yang sangat pesat

terutama selama tahun 1990-2000, mulai dari konvensional CT Scan kemudian menjadi

Helical/Spiral CT Scan pada tahun 1995, dan saat ini sudah sampai era multidetektor CT Scan

(MDCT) atau disebutkan juga Multislices CT Scan.Perbedaan nyata antara CT Scan

sebelumnya dan MDCT adalah dalam jumlah detektornya.

Sebelum era MDCT, alat CT Scan hanya memiliki satu baris detektor, untuk itu alat CT

Scan yang bukan MDCT disebutkan juga sebagai single detektor CT- SDCT, termasuk di

dalamnya spiral /helical CT. Jumlah detektor dalam satu baris bervariasi dari ratusan sampai

ribuan jumlahnya, semakin canggih semakin banyak detektornya.MDCT memiliki detektor

lebih dari satu baris, itu sebabnya disebut Multidetektor CT. Saat ini ada MDCT berdetektor

2,4,8 dan 16 baris, dan saat ini teknologi tercanggih dalam MDCT adalah 16 baris.

3. M. R. I (Magnetic Resonance Imaging)

Pemindaian resonansi magnetic menghasilkan citra tubuh dengan memanfaatkan satu sifat-

sifat magnetic inti atom tertentu, terutama inti Hidrogen pada molekul air. Pasien diposisikan

20

pada terowongan pemindai, dikelilingi oleh magnet besar dan dipajankan pada medan magnet

berintensitas tinggi. Hal ini mendorong inti atom Hidrogen untuk bersatu pada medan magnet.

Prinsip dasar MRI adalah mempelajari respon ringan dalam suatu medan magnet terhadap

frekuensi gelombang radio, dimana jaringan paologis memantulakan sinyal yang berbeda

dibandingkan jaringan normal.

Biaya operasional mahal, tidak akurat.

4. Nuclear medicine

Menggunakan tenaga nuklir dan dapat digunakan untuk melihat aktivitas otak, memakai

radiofarmaka, memiliki daya tembus kecil.

5. Ultrasonografi

Ultrasonografi menggunakan gelombang suara berfrekuensi tinggi, yang dihasilkan oleh

kristalpiezo-elektrik pada tranducer. Gelombang tersebut berjalan melewati tubuh dan

dipantulkan kembali secara bervariasi, tergantung pada jenis jaringan yang terkena

gelombang. Tulang dan udara merupakan konduktor suara yang buruk, sehingga tidak dapat

divisualisasikan dengan baik, sedangkan cairan memiliki kemampuan menghantarkan suara

sangat baik.

Penutup dan Kesimpulan

Jaringan otot dan jaringan tulang merupakan dua unsur yang sangat penting dalam tubuh

manusia yang berperan dalam fungsi motoris. Keduanya memiliki fungsi masing-masing,

dimana otot adalah alat gerak aktif dan tulang adalah alat gerak pasif. Yang mana keduanya

21

bekerja sama dalam suatu mekanisme yang seimbang, sehingga memungkinkan manusia

dapat melakukan berbagai aktifitas.

Jika salah satu dari jaringan tersebut mengalami gangguan baik itu kerusakan ataupun

yang lain. Maka fungsi kerja motoris manusia akan terganggu, dan akan sulit untuk

melakukan aktifitas yang berhubungan dengan gerak. Oleh sebab itu, melalui pembahasan

yang telah dibahas pada bab sebelumnya, dapat ditarik kesimpulan bahwa hipotesis dapat

diterima.

Daftar Pustaka

1. Munandar A. Ikhtisar anatomi alat gerak dan ilmu gerak. Jakarta: EGC; 1979.

22

2. Sherwood L. Fisiologi manusia: dari Sel ke Sistem / Lauralee Sherwood; alih bahasa,

Brahm U. Pendit; editor, Beatricia I. Santoso. Ed 2. Jakarta: EGC; 2001.

3. Sloane E. Sistem muskular. Dalam : Widyastuti P. Anatomi dan fisiologi untuk pemula.

Jakarta: Penerbit buku kedokteran ECG; 2003.h.119-41.Histologi dasar

4. Medical Environment, Sex and Health. CT Scan. Edisi 2007. Diunduh dari

http://medicalenvironment.blogspot.com/2007_08_01_archive.html, 25 Maret 2009.

5. Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana. Musculoskeletal 1. Jakarta:

UKRIDA; 2009.

6. Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana. Dasar biologi sel 2. Jakarta:

UKRIDA; 2008.

7. Radiologi. http://radiologi.fk.ui.ac.id/test_rad/main.php?hlmn=fasilitas

8. Kelainan Sistem Muskuloskeletal pada Lanjut Usia. Edisi 2008. Diunduh dari

www.usu.ac.id, 25 maret 2009

23