ANATOMI DAN FISIOLOGI OTOT

ANATOMI FISIOLOGI OTOT

A.    Fisiologi Otot Kerangka

1.      Definisi otot rangka

Otot merupakan suatu organ yang memungkinkan tubuh dapat bergerak.. Gerak sel terjadi karena sitoplasma mengubah bentuk, Pada sel-sel, sitoplasma ini merupakan benang-benang halus yang panjang disebut miofibril. Kalau sel otot mendapat rangsangan maka miofibril akan memendek. Dengan kata lain sel otot akan memendekkan dirinya ke arah tertentu (berkontraksi).

2.      Jenis-jenis otot

a.       Otot skelet ( lurik, volunter )

Yaitu otot yang menimbulkan pergerakan pada rangka, tulang rawan , atau otot ; dikendalikan oleh sistem saraf pusat, serat menunjukkan garis-garis melintang. Otot lurik umumnya melekat pada tulang sebagai daging.

b.      Otot tidak bergaris ( polos, involunter )

Otot ini ditemukan di dinding visera dan pembuluh darah, dikendalikan melalui sistem saraf autonom, serat tidak menunjukkan garis melintang.

c.       Otot jantung

Otot ini hanya terdapat pada jantung.

3.      Otot kerangka tubuh

a.       Otot kepala

Otot bagian ini dibagi menjadi 5 :

1)      Otot pundak kepala: fungsinya sebagian kecil membentuk gales aponeurotika disebut juga muskulus oksipitifrontalis, dibagi menjadi 2 :

a.       Muskulus frontalis, fungsinya mengerutkan dahi dan menarik dahi mata

b.      Oksipitalis terletak di bagian belakang, fungsinya menarik kulit ke belakang.

2)      Otot wajah berbagi atas :

a)      Otot mata (muskulus rektus okuli) dan otot bola mata sebanyak 4 buah

b)      Muskulus oblikus okuli /otot bola mata sebanyak 2 buah, fungsinya memutar mata

c)      Muskulus orbikularis okuli/ otot lingkar mata terdapat disekeliling mata, fungsinya sebagai penutup mata atau otot sfingter mata

d)     Muskulus levator palpebra superior terdapat pada kelopak mata. Fungsinya 

menarik, mengangkat kelopak mata atas pada waktu membuka mata

3)      Otot mulut/bibir dan pipi, terbagi atas :

a)      Muskulus triangularis dan muskulus orbikularis oris/otot sudut mulut, fungsinya menarik sudut mulut ke bawah

b)      Muskulus quadratus labii superior, otot bibir atas mempunyai origo pinggir lekuk mata menuju bibir atas dan hidung

c)      Muskulus quadratus labii inferior, terdapat pada dagu merupakan kelanjutan pada otot leher. Fungsinya menarik bibir ke bawah atau membentuk mimik muka ke bawah

d)     Muskolus buksinator, membentuk dinding samping rongga mulut. Origo pada taju mandibula dan insersi muskulus orbikularis oris. Fungsinya untuk menahan makanan waktu mengunyah

e)      Muskulus zigomatikus/otot pipi, fungsinya untuk mengangkat dagu mulut ke atas waktu senyum.

4)      Otot pengunyah/otot yang bekerja waktu mengunyah , terbagi atas:

a)      Muskulus maseter, fungsinya mengangkat rahang bawah pada waktu mulut terbuka

b)      Muskulus temporalis fungsinya menarik rahang bawah ke atas dan ke belakang

c)      Muskulus pterigoid internus dan eksternus , fungsinya menarik rahang ke bawah ke depan

5)      Otot lidah sangat berguna dalam dalam membantu pancaindra untuk mengunyah terb

Muskulus genioglosus, fungsinya mendorong lidah ke depan.Muskulus stiloglosus, fungsinya menarik lidah  ke atas dan ke belakang.

4.      Otot leher

Bagian otot ini terbagi 3, yaitu :

a.       Muskulus platisma, terdapat di samping leher menutupi sampai bagian dada. berfungsi menekan mandibula, menarik bibir ke bawah dan mengerutkan  kulit bibir.

b.      Muskulus sternokleidomastoid disamping kiri kanan leher ada suatu tendo sangat kuat. Fungsinya menarik kepala ke samping, ke kiri, dan ke kanan, memutar kepala dan kalau keduannya bekerja sama merupakan fleksi kepala ke depan disamping itu sebagai alat bantu pernafasan

c.       Muskulus longisimus kapitis, terdiri dari splenius dan semispinalis kapitis. Ketiga otot ini terdapat di belakang leher, terbentang dari belakang kepala ke prosesus spinalis korakoid. Fungsinya untuk menarik kepala belakang dan menggelengkan kepala.

5.      Otot bahu

Otot bahu hanya meliputi sebuah sendi saja dan membungkus tulang pangkal lengan dan tulang belikat akromion yang teraba dari luar.

a.       M. Deltoid (otot segitiga), otot ini membentuk lengkung bahu dan berpangkal di bagian sisi tulang selangka ujung bahu, balung tulang belikat dan diafise tulang pangkal lengan. Di antara  otot ini dan taju besar tulang  pangkal lengan terdapat kandung lendir. Fungsinya mengangkat lengan sampai mendatar.

b.      M. Subskapularis (otot depan tulang belikat) otot ini mulai dari bagian depan tulang belikat, menuju taju kecil tulang pangkal lengan, d bawah uratnya terdapat kandung lendir. Fungsinya menengahkan dn memutar tulang humerus ke dalam.

c.       M. Supraspinatus (otot atas balung tulang belikat). Otot ini berpangkal dilekuk sebelah atas menuju ke taju besar tulang pangkal lengan.fungsinya mengangkat lengan.

d.      M. Infraspinatus (otot bawah balung tulang belikat). Otot ini berpangkal dilekuk sebelah bawah balung tulang belikat dan menuju ke taju besar tulang pangkal lengan. Fungsinya memutar lengan keluar.

e.       M.teres mayor (otot lengan bulat besar). Otot ini berpangkal di siku bawah tulang belikat dan menuju ke taju kecil tulang pangkal lengan. Di antar otot lengan bulat kecil dan otot lengan  lengan bulat besar terdapat kepala yang panjang dari muskulus triseps brakii. Fungsinya bisa memutar lengan ke dalam.

f.       M. Teres minor (otot lengan belikat kecil). Otot ini berpangkal disiku sebelah luar tulang belikat dan menuju ke taju besar tulang pangkal. Fungsinya memutar lengan ke luar.

6.      Otot dada

a.       Otot dada besar (muskulus pektoralis mayor). Pangkalnya terdapat diujung tengah selangka, tulang dada dan rawan iga. Fungsinya dapat memutar lengan kedalam dan menengahkan lengan., menarik lengan melalui dada, merapatkan lengan kedalam.

b.      Otot dada kecil (muskulus pektoralis minor).terdapat dibawah otot dada besar, berpangkal di iga III,IV, dan V menuju ke prosesus korakoid. Fungsinya menaikkan tulang belikat dan menekan bahu.

c.       Otot bawah selangka (muskulus sublavikula). Terdapat diantar tulang selangka dan ujung iga I, bagian dada atas sebelah bawah os klavikula. Fungsinya menentapkan tulang selangka disendi sebelah tulang dada dan menekan sendi bahu ke bawah dan kedepan.

d.      Otot gergaji depan (muskulus seratus anterior). Berpangkal di iga I sampai IX dan menuju ke sisi tengah tulang belikat, tetapi yang terbanyak menuju ke bawah.

e.       Otot dada sejati yaitu otot-otot sela iga luar dan otot sels-sela iga dalam. Fungsinya mengangkat dan menurunkan iga waktu bernapas. Otot dada bagian dalam disebut juga otot dada sejati, yaitu dada yang membantu perapasan terdirir dari;

1)      Muskulus interkostalis eksternal dan internal terdapat diantara tulang-tulang iga. Fungsinya mengangkat dan menurunkan tulang iga ke atas dan ke bawah pada waktu bernapas.

2)       Muskulus diafragmatikus, merupakan alat istimewa yang ditengahnya mempunyai aponeurosis yang disebut sentrum tendineum. Bentuknya melengkung ke atas mengahadap ke rongga toraks, mempunyai lobang tempat lalu aorta vena kava dan esofagus. Fungsinya menjadi batas antara rongga dada dan rongga perut. Kontraksi dan relaksasinya memperkecil serta memperbesar rongga dada waktu bernapas.  

7.      Otot perut

a.       Muskulus abdominis inetrnal (dinding perut). Garis di tengah dinding perut dinamakan linea alba, otot sebelah luar (muskulus abdominis ekternal). Otot yang tebal dinamakan aponeurosis, memebentuk kandung otot yang terdapat disebelah kiri dan kanan linea itu.

b.      Lapisan sebelah luar sekali dibentuk otot miring luar (muskulus obliqus eksternus abdominasi). Berpangkal pada iga V yang bawah sekali. Serabut ototnya yang sebelah belakang menuju ke tepi tulang panggul (krista iliaka). Serabut yang depan menuju linea alba. Serabut yang tengah membentuk ikat yang terbentang dari spina iliaka anterior superior ke simfisis.

c.       Lapisan kedua dibawah otot dibentuk oleh otot perut dalam ( M.obliqua internus abdominis). Serabut miring menuju ke ats dan ke tengah . Aponeurosis terbagi 2 dan ikut membentuk kandung otot perut lurus mulai dari pedang rawan iga III dibawah dan menuju ke simfisis. Otot ini mempunyai 4 urat melintang.

d.      Muskulus transversus abdominis, merupakan xifoid menuju artikule ke kosta III terus ke simfisis. Otot ini membentuk 4 buah urat yang bentuknya melintang dibungkus oleh muskulus rektus abdominis otot vagina

Otot yang masuk ke dalam formasi bagian bawah dinding perut atau dinding abdominal posterior :

1)      Muskulus psoas, terletak di belakang difragma bagian bawah mediastinum, berhubungan dengan quadratus lumborum di dalamnya terdapat arteri, vena dan kelenjar limfe

2)      Muskulus iliakus terdapat pada sisi tulang ilium, sebelah belakang berfungsi menopang sekum, dan sebelah depan menyentuh kolon desenden

8.      Otot punggung

a.       Otot yang menggerakkan lengan

1)      Trapezius (otot kerudung). Terdapat di semua ruas-ruas tulang punggung. Berpangkal di tulang kepala belakang. Fungsinya mengangkat dan menarik sendi bahu. Bagian atas menarik skapula ke bagian medial dan yang bawah menarik ke bagian lateral.

2)      Muskulus latisimus dorsi (otot punggung lebar), berpangkal pada ruas tulang punggung yang kelima dari bawah fasia lumboid, tepi tulang punggung dan iga III dibawah, gunanya menutupi ketiak bagian belakang, menengahkan dan memutar tulang pangkal lengan kedalam.

3)      Muskulus rumboid (otot belah ketupat)., berpangkal dari taju duri , dari tulang leher V, ruas tulang punggung V, disini menuju ke pinggir tengah tulang belikat. Gunanya menggerakkan tulang belikat ke atas dan ke tengah.

b.      Otot antara ruang tulang belakang dan iga

Otot yang bekerja menggerakkan tulang iga atau otot bantu pernafasan terdiri dari 2 otot yaitu :

1)      Muskulus Seratus posterior inferior atau otot gergaji belakang bawah

Terletak dibawah otot punggung lebar, berpanggal di fasia lumbodorsalis dan menuju ke iga V dari bawa. Gunanya menarik tulang iga ke bawah pada waktu berbafas.

2)      Musklus seratus posterior, terletak di bawah otot belah ketupat dan berpangkal di ruas tulang leher ke enam dan ke tujuh dari ruas tulang pubnggung yang ke 2. Gunanya menrik tulang iga ke atas waktu inspirasi

c.       Otot punggung sejati

1)      Muskulus interspinalis tranversi dan muskulus semispinalis, terdapat antara kiri kanan prosesus tranversus dan prosesus spina. Fungsinya untuk sikap dan pergerakan tulang belakang

2)      Muskulus sakrospinalis (muskulus eroktor spina) terlatak di samping ruas tulang belakang kiri dan kanan. Fungsinya memelihara dan menjaga kedudukan kolumna vertebra dan pergerakan dari ruas tulang belakang

3)      Muskulus quadratus lumborum, terletak anatara krista iliaka dan os kosta, terdiri dari dua lapisan; fleksi dari vertebra lumbalis dan diamping itu juga merupakan dinding bagian belakang rongga perut.

9.      Otot pangkal lengan

1.      Otot-otot ketul atau fleksor

a.       Muskulus bisep braki (otot lengan berkepala dua) otot ini meliputi dua buah sedi dan mempunya dua buah kepala (kaput). Kepala yang panjang melekat di dalam sendi bahu, kepala yang pendek melekatnya di sebelah luar dan yang kedua di sebelah dalam. Otot itu kebawah menuju ke tulang pengumpil. Di bawah urat nya terdapat kandung lendir. Fungsi nya membengkokkan lenga bawah siku meratakan hasta dan mengangkat lengan.

b.      Muskulus brakialis (otot lengan dalam) Otot ini berpangkal di bawah otot segi tiga di tulang pangkal lengan dan menuju taju di pangkal tulang hasta funsinya membengkokkan lengan bawah siku

c.       Muskulus korakobrakialis otot ini berpanglal di prosesus korakoid dan menuju ke tulang pangkal lengan. Funginya mengangkat lengan

2.      Otot-otot kedang (ekstensor)

Muskulus triseps braki (oto lengan berkepala tiga)

a.       Kepala berpangkal di sebelah belakang tulang pagkal lengan dan menuju ke bawah kemudian bersatu dengan yang lain

b.      Kepala dalam dimulai di sebelah dalam tulang pangkal lengan

c.       Kepala panjang dimulai pada tulang dibawah sendi dan ketiganya mempunyai sebelah urat yang melekat di olekrani.

10.      Otot-otot sekitar panggul

Otot ini berasal dari tulang panggul atau kolumna vertebralis menuju ke pangkal paha

a.       Sebelah depan bagian dalam dari panggul terdapat :

1)      Muskulus psoas mayor. Terbentang dari prosesus tranfersi lumbalis menuju trokantel minor dan iliakus

2)      Muskulus iliakus, berasal dari fosa iliaka menuju trokanter minor

3)      Muskulus psoas minor yang terletak di muka psoas manyor. Ketiga otot ini di sebut juga otot iliopsoas, fungsinya mengangkat dan memutar tungkai ke bagian luar.

b.      Sebelah belakang bagian luar terdapat

1)      Muskulus gluteos maksimus merupakan otot yang terbesar yang terdapat di sebelah lua panggul membentuk bokong. Fungsinya, antagonis dari iliopsoas yaitu rotasi fleksi dan endorotasi femur

2)      Muskulus gluteos medius dan minimus, terdapat dibagian belakang sendi panggul dibawah gluteos maksimus. Fungsinya, abduksi dan endorotasi dari femur dan bagian medius eksorotasi femur

11.      Otot  gerak  bawah

a.       Otot  tungkai  atas

Otot  tungkai  atas  ( otot  paha ),  mempunyai  selaput pembugkus  yang  sangat  kuat  dan  di  sebut  fasia  lata  yang  di  bagi  atas  3  golongan  yaitu  :

1)      Muskulus  abduktor  terdiri  dari  :

a)      Muskulus  abduktor  maldanus  sebelah  dalam

b)      Muskulus  abduktor   brevis  sebelah  tengah

c)      Muskulus  abduktor    longus  sebelah  luar

Ketiga  otot  ini  menjsdi  satu  yang  di  sebut  muskulus  abduktor  femoralis.  Fungsinya  menyelenggarakan  gerak  abduksi  pada  femur.

2)      Muskulus  ekstensor  ( quadriseps  femoris )  otot  berkepala  empat.  Otot  ini  merupakan  otot  terbesar  dari  :

3)      Muskulus  rektus  femoris

4)      Muskulus  vastus  leteralis  eksternal

5)      Muskulus  vastus  medialis  internal

6)      Muskulus  vastus  intermedial

7)      Otot  fleksor  femori  ( Terdapat  di  bagian  belakang  bagian  paha )  terdiri  dari  :

a)      Biseps  femoris  otot  berkepala  dua.  Fungsinya membengkokkan  paha  dan  meluruskan  tungkai  bawah.

b)      Muskulus  semi  membranosus,  otot  seperti  selaput.  Fungsinya  membengkokkan  tungkai  bawah.

c)      Muskulus  semi  tendinosus,  otot  seperti  urat,  fungsinya membengkokkan  urat  bawah  serta  memutar  kedalam.

d)     Muskulus  sartorius,  otot  penjahit,  bentuknya  panjang  seperti  pita,  terdapat  di  bagian  paha,  fungsi  :  eksorotasi  femur  memutar  memutar  ke luar  pada  waktu  lutut  mengetul,  serta  membantu  gerakan  fleksi  femur  dan  membengkok  keluar.

b.      Otot  tungkai  bawah

Terdiri  dari

1)      Otot  tulang  kering  depan  muskulus  tibialis  anterior.  Fungsinya  mengangkat  pinggir  kaki  sebelah  tengah  dan  membengkokkan  kaki.

2)      Muskulus  ekstensor  talangus  longus.  Fungsinya   meluruskan  jari  telunjuk  ke tengah  jari,  jari  manis  dan  kelingking  kaki.

3)      Otot  kedang  jempol,  fungsinya  meluruskan  ibu  jari  kaki.  Urat-urat  tersebut  terpaut  oleh  ikat  melintang  dan  ikan  silang  sehingga  otot  itu  bisa  membengkokkan  kaki  ke  atas.  Otot-otot  yang  terdapat   di   belakang  mata  kaki  luar  dipaut  oleh  ikat  silang  dan  ikat  melintang.  Berfungsi   dapat  mengangkat  kaki  sebelah  luar.

4)      Otot  ketul  empu  kaki  panjang  ( muskulus  falangus  longus ).  Berpangkal  pada  betis,  uratnya  melewati  tulang  jari  dan  melekat  pad  ruas  jari  kaki.  Fungsinya  membengkokkan  empu  kaki.

5)      Otot  tulang  betis  belakang  ( muskulus  tibialis  posterior ).  Berpangkal  pada  selaput  antara  tulang  dan  melekat  pada  pangkal  tulang  kaki.  Fungsinya  dapat  membengkokkan  kaki  di  sendi  tumit  dan  telapak  kaki  dan  telapak  kaki  sebelah  ke  dalam.

6)      Otot  kedang  jari  bersama.  Letaknya  di  punggung  kaki,  fungsinya  dapat  meluruskan  kaki  ( muskulus  ekstensor  falangus ).

Sel  otot  dapat  dirangsang  secara  kimia,  listrik  dan  mekanik  untuk  menimbulkan  suatu  potensial  aksi  yang  di  hantarkan  sepanjang  membran  sel.  Sel  ini  mengandung  protein  kontraktil  dan  mempunyai  mekanisme  yang  di  aktivitasi  oleh  potensial  aksi.  Kira – kira  40%  dari  seluruh  tubuh  terdiri  dari  otot  rangka,  kontraksi  dapat  di  terapkan  pada  semua  jenis  otot.

Otot  kerangka  terdiri  dari  serabut  otot  tersendiri  yang  merupakan  komplejs  bangunan  susunan  saraf.  Kebanyakan  otot  kerangka  dimulai  dan  berakhir  dalam  tendo  serta  serabut  otot  yang  tersusun  sejajar  di  antara  ujung  tendinosa,  sehingga  tenaga  kontraktil  unit  bersifat  aditif.  Tiap  serabut  otot  merupakan  suatu  sel  tunggal,  multinoklear,  panjang  dan  silindris.  Serabut  otot  di  bentuk  dari  fibril  yang  di  bagi  ke  filamen  tersendiri  dan  di  bentuk  dari  protein  kontraktil.

12.      Fisiologi Otot Kerangka

Sel otot dapat dirangsang secara kimia, listrik dan mekanik untuk menimbulkan suatu potensial aksi yang dihantarkan sepanjang membran sel. Sel ini mengandung protein kontraktil dan mempunyai mekanisme yang diaktifasi oleh potensial aksi. Kira-kira 40% dari seluruh tubuh terdiri dari otot rangka, kontraksi dapat diterapkan pada semua jenis otot.

a.    Susunan otot kerangka

Otot kerangka terdiri dari serabut otot tersendiri yang merupakan kompleks bangunan susunan saraf. Kebanyakan otot kerangka dimulai dan berakhir dalam tendo serta serabut otot yang tersusun sejajar diantara ujung tendinosa, sehingga tenaga kontraktil unit bersifat aditif. Tiap serabut otot merupakan suatu sel tunggal, multinuklear, panjang dan silindris. Serabut otot dibentuk dari fibril yang dibagi ke filamen tersendiri dan dibentuk dari protein kontraktil.

1)        Serat otot rangka

Semua otot rangka dibentuk sejumlah serat yang diameternya berkisar 10-80 mikrometer. Masing-masing serat ini terbuat dari rangkaian subunit yang lebih kecil. Sebagian besar dari otot serat-seratnya membentang di sepanjang otot.

2)        Sarkolema

Membran sel dari serat otot terdiri dari membran sel yang disebut plasma, yaitu lapisan tipis bahan polisakarida yang mengandung sejumlah serat kolagen tipis. Pada ujung serat otot lapisan sarkolema ini bersatu dengan serat tendo dan berkumpul menjadi berkas untuk membentuk tendo otot yang menyisip pada tulang.

3)      Miofibril

Setiap serat otot mengandung beberapa ratus sampai beberapa ribu miofibril. Setiap miofibril terletak berdampingan, memiliki 1500 filamen miosin dan 3000 filamen aktin yang merupakan molekul protein polimer besar yang bertanggung jawab untuk kontraksi otot. Filamen miosin dan aktin sebagian besar saling bertautan sehingga menyebabkan miofibril memiliki pita terang dan gelap yang selang seling.

4)      Sarkoplasma

Miofibril yang terpendam dalam serat otot terdiri dari unsur-unsur intraseluler. Cairan sarkoplasma mengandung kalium, fosfat dan enzim protein dalam jumlah besar. Miofibril berkontraksi membutuhkan sejumlah besar adenosin trifosfat (ATP) yang dibentuk oleh mitokondria.

5)      Retikulum sarkoplasmik

Di dalam sarkolema terdapat banyak retikulum endoplasma yang dalam serat otot disebut retikulum sarkolema yang mempunyai susunan khusus dalam pengaturan kontraksi otot. Semakin cepat kontraksi suatu otot semakin banyak retikulum sarkolema.

b.      Sifat Listrik Otot Kerangka
Kejadian listrik dan aliran ion dalam otot kerangka yang mendasarinya sama dengan yang ada dalam saraf. Walaupun ada perbedaan kuantitatif dalam waktu dan besar. Potensial membran istirahat 90 mv. Potensial aksi berlangsung 2-4 m/det dan dihantarkan sepanjang serabut otot sekitar 5 m/det. Masa refrakter absolute selama 1-3 m/det dan polarisasi (gelombang listrik) susulan relativ memanjang.

1)      Respons kontraktil

Walaupun suatu respon normal tidak terjadi tanpa yang lain namun sifat fisiologinya berbeda, depolarisasi membran serabut otot normalnya di mulai pada lempeng akhir motorik, struktur khusus ujung saraf motorik potensial aksi hantaran sepanjang serabut otot melalui respons kontraktil.

2)      Potensial Aksi Otot

Potensial aksi dalam saraf dapat di terapkan pada serat otot rangka. Serat otot rangka demikian besarnya sehingga potensial aksi sepanjang membran permukaannya hampir tidak menimbulkan aliran dalam serat.
Untuk menimbulkan kontraksi, arus listrik ini harus menembus di sekitar myofibril yang terpisah penyebarannya sepanjang tubulus transversa yang menembus seluruh jalan melalui serat otot dari satu sisi ke sisi lain. Hal ini menyebabakan retikulum sarkolemik segera melepaskan ion-ion kalsium ke sekitar myofibril dan ion kalsium ini menimbulkan kontraksi.

c.  Mekanisme Umum Kontraksi Otot
Timbul dan berakhirnya kontraksi otot terjadi dalam urutan sebagai berikut :

1)  Potensial aksi berjalan sepanjang sebuah saraf motorik sampai ke ujung serat saraf.

2)  Setiap ujung saraf menyekresi substansi neurotransmitter yaitu asetikolin dalam jumlah sedikit.

3)  Asetikolin bekerja untuk area setempat pada membrane serat otot guna membuka saluran asetikolin melalui molekul-molekul protein dalam membran serat otot.

4)  Terbukanya saluran asetikolin memungkinkan sejumlah besar ion natrium mengalir ke bagian dalam membran serat otot pada titik terminal saraf. Peristiwa ini menimbulkan potensial aksi serat saraf.

5)  Potensial aksi berjalan sepanjang membran saraf otot dengan cara yang sama seperti potensial aksi berjalan sepanjang membrane saraf.

6)  Potensial aksi akan menimbulkan depolarisasi membran serat otot, berjalan dalam serat otot ketika potensial aksi menyebabkan reticulum sarkolema melepas sejumlah ion kalsium yang di simpan dalam reticulum ke dalam miofibril.

7)  Ion kalsium menimbulkan kekuatan menarik antara  filamen aktin dan miosin, yang meenyebabkan bergerak bersama-sama menghasilkan kontraksi.
Setelah kurang dari satu detik kalsium di pompakan kembali ke dalam reticulum sarkoplasma tempat ion-ion disimpan sampai potensial aksi otot yang baru lagi.

d.  Kedutan Otot
Potensial aksi tunggal menyebabkan kontraksi singkat yang di ikuti oleh relaksasi, respon ini di namakan kedutan otot. Kedutan di mulai sekitar 2 mikrometer/detik setelah memulai depolarisasi membran. Sebelom depolarisasinmembran lengkap, lama kedutan bervariasi sesuai dengan jenis otot yang sedang diuji.

e.  Mekanisme Molekular Kontraksi Otot
Pada keadaan relaksasi ujung-ujung filamen aktin berasal dari dua lempeng saling tumpang tindih nsatu sama lainnya. Pada waktu yang bersamaan menjadi lebih dekat pada filament myosin, tumpang tindih satu sama lain secara meluas. Lempeng ini di tarik oleh filament sampai ke ujung miosin.
Selam kontraksi kuat, filament aktin dapat di tarik bersama-sama, begitu eratnya sehingga ujung filament myosin melekuk. Kontraksi otot terjadi karena mekanisme pergeseran filament.
Kekuatan mekanisme di bentuk oleh interaksi jembatan penyeberangan dari filament miosin dengan filament aktin. Bila sebuah potensial aksi berjalan ke seluruh membran serat otot akan menyebabkan reticulum sakroplasmik melepaskan ion kalsium dalam jumlah besar yang dengan cepat menembus miofibril.

f.  Dasar Molekuler Kontraksi
Proses yang menimbulkan pemendekan unsur kontraktil di dalam otot merupakan peluncuran filament tipis diatas filament tebal, karena otot memendek maka filamen tipis dari ujung sarkomer saling mendekat, saat pendekatan filament ini tumpang tindih.
Peluncuran selama kontraksi otot dihasilkan untuk pemutusan dan pembentukan kembali hubungan antara aktin dan miosin menghasilkan gerakan selama kontraksi cepat. Sumber kontraksi cepat otot adalah ATP, hidrolisis ikatan antara gugugsan fosfat. Senyawa ini berhubungan dengan pelepasan tenaga dalam jumlah besar sehingga ikatan ini di namakan ikatan fosfat bertenaga tinggi.
Di dalam otot, hydrolysis ATP ke ADP dilakukan oleh protein kontraktil miosin. Proses depolarisasi serabut otot yang memulai kontraksi dinamakan perangkaian eksitasi kontraksi. Potensial aksi di hantarkan ke semua fibril di dalam serabut melalui pelepasan Ca2+ dari sisterna terminalis. Gerakan ini membuka ikatan myosin sehingga ATP dipecah dan timbul kontraksi.

g.  ATP Sebagai Sumber Energi untuk Kontraksi
Bila sebuah otot berkontraksi, timbul satu kerja yang memerlukan energi. Sejumlah ATP dipecah membentuk ADP selama proses kontraksi. Selanjutnya semakin hebat kerja yang dilakukan semakin besar jumlah ATP yang di pecahkan.
Proses ini akan berlangsung terus-menerus sampai filamen aktin menarik membran menyentuh ujung akhir filament myosin atau sampai beban pada otot menjadi terlalu besar untuk terjadinya tarikan lebih lanjut.

h.  Hubungan Antara Kecepatan Kontraksi dan Beban
Sebuah otot akan berkontraksi sangat cepat bila berkontraksi tanpa melawan beban dan mencapai keadaan kontraksi penuh kira-kira dalam 0,1 detik untuk otot rata-rata.
Bila diberi beban, kecepatan kontraksi akan menurun secara progresif seirirng dengan penambahan beban. Bila beban meningkat sampai sama dengan kekuatan maksimum yang di lakukan otot tersebut, kecepatan kontraksi menjadi nol dan tidak terjadi kontraksi sama sekali walaupun terjadi aktifitas serat otot.
Penurunan kecepatan otot dengan beban ini karena beban pada otot yang berkontraksi kekuatannya berlawanan arah melawan kontraksi. Akibat kontraksi otot kekuatan otot netto yang tersedia menimbulkan kecepatan pemendekan akan berkurang secara seimbang.

i.   Pembentukan Energi pada Kontraksi Otot
Bila suatu otot berkontraksi melawan suatu beban dikatakan otot itu melakukan kerja. Hal ini berarti ada energi yang dipindahkan dari otot ke beban eksternal. Misalnya untuk mengangkat suatu objek ke tempat yang lebih tinggi atau untuk mengimbangi tahanan pada waktu melakukan gerak, dalam perhitungan :
W = L x D
W = Hasil kerja
L = Beban
D = jarak gerakan terhadap beban
Energi yang dibutuhkan untuk melakuakan kerja berasal dari reaksi kimia dalam sel otot selama kontraksi.

j.   Jenis Kontraksi
Kontraksi otot melibatkan pemendekan unsur otot kontraktil. Tetapi karena otot mempunyai unsur elastis dan kental dalam rangkaian dengan mekanisme kontraktil, maka kontraksi timbul tanpa suatu penurunan yang layak dalam panjang kesuluruhan otot. Kontraksi yang demikian disebut isometric. Kontaksi melawan beban tetap dengan pendektan ujung otot dinamakan isotonic.
Kontraksi otot yang kuat dan lama mengakibatkan kelelahan otot. Sebagian besar kelelahan akibat dari ketidakmampuan proses kontraksi dan metabolic serat otot untuk terus memberi hasil kerja yang sama dan akan menurun setelah aktivitas otot mengurangi kontraksi otot lebih lanjut. Hambatan aliran darah menuju ke otot yang sedang berkontraksi mengakibatkan kelelahan hamper sempurna karena kehilangan suplai makanan terutama kehilangan oksigen.

k.  Sistem Pengungkit Tubuh
Otot-otot bekerja dengan menggunakan tegangan pada tempat-tempat-tempat insersi di dalam tulang kemudian membentuk berbagai jenis sistem pengungkit yang diaktifkan oleh otot bisep untuk mengangkat lengan bawah. Suatu analisis mengenai sistem pengungkit tubuh bergantung pada:
1) Pengetahuan tentang tempat insersi otot.

2) Jaraknya dari pengungkit

3) Panjang lengan pengungkit

4) Posisi pengungkit

Tubuh banyak membutuhkan jenis pergerakan diantaranya membutuhkan kekuatan yang besar dan jarak pergerakan yang jauh. Beberapa otot ukurannya panjang dan berkontraksi lama dan yang lain berukuran pendek, mempunyai luas penampang lintang yang besar serta menghasilkan kekuatan kontraksi yang ekstrem pada jarak yang pendek.

a.       Sumber dan Metabolisme Tenaga

Kontraksi otot memerluka tenaga. Otot merupakan suatu mesin untuk mengubah tenaga kimia ke mekanik. Sumber cepat tenaga ini merupakan turunan fosfat organik kaya tenaga di dalam otot. Sumber akhir merupakan metabolisme antar karbohidrat dan lipid hidrolisis ATP untuk memberikan tenaga bagi kontraksi.
ATP disintesis ulang dari ATP oleh tambahan suatu gugusan fosfat pada keadaan normal tenaga untuk reaksi endotermi di berikan oleh pemecahan glukosa ke CO2 dan H2O. Di dalam otot ada senyawa fosfat yang kaya tenaga lainnya dinamakan fosforilkreatin yang membentuk ATP dari ADP sehingga memungkinkan kontraksi berlanjut,seperti:

1)   Pemecahan Karbohidrat

Banyak tenaga bagi sintesis ulang ATP dan fosforilkreatin berasal dari pemecahan menjadi glukosa menjadi CO2 dan H2O suatu bagian lintasan metabolic utama. Glukosa dalam aliran darah memasuki sel melalui serangkaian reaksi kimia ke piruvat sumber lain bagi glukosa intrasel berasal dari glikogen, polimer karbohidrat yang sangat banyak dalam hati dan otot kerangka. Bila ada O2yang adekuat maka piruvat memasuki siklus asam sitrat dan di metabolisme melalui siklus lintasan enzim pernapasan, dinamakan glikolisis anaerobic.

2)      Produksi Panas dalam Otot

Secara termodinamik tenaga yang diberikan ke otot harus sama dengan pengeluaran tenaga dalam kerja yang dilakukan otot. Efisiensi mekanik keseluruhan kerja otot rangka mengeluarkan tenaga sampai 50%, sementara mengangkat beban selama berkontraksi isotonic pada hakikatnya 0%. Selama berkontraksi isometric, simpanan tenaga dalam ikatan fosfat merupakan faktor kecil dan panas yang dihasilkan dalam otot dapat diukur secra tepat dengan termokopel yang cocok.
Panas istirahat merupakan manifestasi luar proses metabolik basal. Panas yang dihasilkan dalam kelebihan panas istirahat selama kontraksi dinamakan panas awal yang membentuk panas aktivasi. Setelah berkontraksi produksi panas melebihi panas istirahat kontinu selama 30 menit. Selanjutnya akan terjadi pemulihan panas karena panas dilepas oleh proses metabolisme. Pelepasan panas ketika pemulihan otot pada keadaan sebelum otot berkontraksi kira-kira sama dengan panas awal yang di hasilkan selama pemulihan.

3)      Pembentukan Energi pada Kontraksi Otot
Bila suatu otot berkontraksi melawan beban, dikatakan otot ini melakukan kerja. Artinya energi yang dipindahkan dari otot ke beban eksternal untuk mengangkat suatu objek ke tempat yang lebih tinggi atau mengimbangi tahanan pada waktu melakukan gerak, dibutuhkan energi untuk melakukan kerja dalam sel otot selama berkontraksi. Sebagian besar energi ini dibutuhkan untuk menjalankan mekanisme untuk memompakan kalsium dari sarkoplasma ke dalam reticulum sarkoplasmik. Dan setelah kontraksi berakhir, memompakan ion-ion natrium dan kalium melalui membran serat otot mempertahankan lingkungan yang cocok untuk pembentukan potensial aksi.

b.      Sifat Otot dalam Organisme Utuh

1)      Efek Denervasi
Dalam tubuh manusia yang utuh, otot rangka yang sehat tidak berkontraksi kecuali dalam respon terhadap perangsangan persarafan motoriknya. Kerusakan persarafan ini menyebabkan atrofi otot dan menyebabkan eksibilitas abnormal pada otot dan peningkatan sensitivitas terhadap asetilkolin. Akibatnya muncul kontraksi halus tak teratur pada serabut tersendiri.

2)      Elektrimiografi
Aktivitas unit motorik dapat diteliti dengan proses perekaman aktifitas listrik otot pada osiloskop sinar katoda. Bisa dilakukan pada manusia yang tidak dianestesi dengan menggunakan cakram logam kecil pada kulit diatas otot sebagai elektroda penagkap atau dengan menggunakan elektroda jarum hipodermik. Rekaman yang didapat dengan elektroda demikian merupakan elektromiogram (EMG). Dengan elektroda jarum biasanya mungkin menangkap aktifitas serabu otot tunggal.

3)      Kekuatan Otot Rangka
Otot rangka manusia dapat menimbulkan 3-4 kg tegangan per sentimeter persegi penampang melintang. Gambaran ini kira-kira sama seperti yang di dapat di dalam berbagai hewan percobaan dan tampaknya konstan bagi semua spesies mamalia.

REFERENSI : 

Potter perry. 2006. Fundamental keperawatan ed 2. Jakarta: EGC.

Sloane et all. (2004). Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Jakarta : EGC.

Smeltzer, C.S., Bare, G.B., (2001). Buku ajar keperawatan medical bedah Brunner& Suddarth, Edisi 8, Volume 3, Penerbit EGC, Jakarta.

Syarifuddin. (2006). Anatomi Fisiologi untuk Mahasiswa Keperawatan, Edisi 3. Jakarta: EGC.