SISTEM OTOT (MUSCULAR) ELLYZAR I.M. ADIL DEPARTEMENEN BIOLOGI FMIPA UI GEDUNG E LANTAI 4 LAB. FISIOLOGI

SISTEM OTOT MELIPUTI ALAT-2 TUBUH, DENGAN JALAN KONTRAKSI (MEMENDEK) DAN RELAKSASI (KEMBALI SEPERTI KEADAAN SEMULA) AKAN MENIMBULKAN PERGERAKAN TUBUH SECARA KESELURUHAN ATAU SEBAGIAN

FUNGSI OTOT FUNGSI VOLUNTER  MRPKAN AKIBAT KERJA DR OTOT RANGKA 1. MEMPERTAHANKAN SIKAP TUBUH  DUDUK, BERDIRI, TIDUR 2. MELAKSANAKAN BERMACAM-MACAM GERAKAN ANGGOTA TUBUH : PERGERAKAN JARI-JARI : UNTUK MEMEGANG DIAFRAGMA : RESPIRASI (PERNAFASAN) PHARYNG : MENELAN MAKANAN LIDAH & BIBIR : MENGGERAKAN MAKANAN DAN VOKALISASI

LANJUTAN FUNGSI OTOT FUNGSI INVOLUNTER (TDK DIPENGARUHI KEHENDAK)  AKIBAT KERJA OTOT POLOS & OTOT JANTUNG 1. PROPULSI (DORONGAN) SUBSTANSI DLM BERMACAM-2 SALURAN, MISALNYA: MAKANAN YANG BERJALAN SEPANJANG SALURAN PENCERNAAN; DARAH YANG BERJALAN DI SEPANJANG PEMBULUH DARAH; SEL TELUR YANG BERJALAN DI SEPANJANG SALURAN TELUR (OVIDUCT); SPERMA YANG BERJALAN DI SPANJANG SALURAN MANI 2. EKSPULSI (PENGELUARAN) SUBSTANSI YANG TERSIMPAN DALAM KANTUNG (VESICA)  EMPEDU, URINE, FESES 3. REGULASI (PENGATURAN) DIAMETER LUBANG  MENGATUR BESAR KECILNYA PUPIL MATA, PYLORUS LAMBUNG, REKTUM (ANUS)

LANJUTAN FUNGSI INVOLUNTER 4. REGULASI (PENGATURAN) DIAMETER SALURAN  MENGATUR BESAR KECILNYA PEMBULUH DARAH (SEL-SEL DARAH SANGAT FLEKSIBEL SEHINGGA SEL-SEL DARAH DAPAT MERUBAH BENTUK DENGAN SEGERA PADA SAAT SEL DARAH TERSEBUT MASUK KE DALAM PEMBULUH DARAH YANG BERBEDA (ARTERI, ARTERIOL, KAPILER, VENULA, VENA);  MENGATUR BESAR KECILNYA BRONKIOLUS PULMO

JENIS-JENIS OTOT 1. OTOT POLOS Bentuk: seperti gelendong, panjang, ramping, pipih dan langsing Setiap otot memiliki 1 inti (nukleus) di tengah (center) Sitoplasmanya tdd sarkoplasma yang mengandung miofibril (elemen yang mampu berkontraksi sehingga dpt bergerak) Panjang otot polos bervariasi antara 15-500 mikron, ter- gantung lokasi: plg pendek pembuluh darah; plg pjg uterus (rahim wanita/betina)

LANJUTAN OTOT POLOS LOKASI: terdapat pada alat atau daerah organ yang berongga  saluran pencernaan makanan (batang kerongkongan, esophagus, lambung, usus halus, usus kasar); batang tenggorokan, bronkus, pulmo, uterus (rahim), kantung urine, kantung empedu, pembuluh darah INNERVASI (PERSYARAFAN): sangat dipengaruhi oleh sistem syaraf otonom (bisa simpatis, bisa parasimpatis) Untuk otot polos  peningkatan kerja otot polos seperti gerak peristaltik dilakukan oleh syaraf parasimpatis, sedangkan penghambatan kerja otot polos dilakukan oleh syaraf simpatis AKSI: kontraksi lambat, berlangsung lama, kadang-kadang ritmis

LANJUTAN JANIS-JENIS OTOT 2. OTOT JANTUNG BENTUK: tdd beberapa serabut otot yg bercabang & bersatu dg serabut di sebelahnya  anastomosoma atau sinsitium; mempunyai garis gelap dan terang (tdk sejelas pd otot rangka); intinya di tengah (center); pd interval tertentu terdapat keping-keping interkalar (intercalar disc), pd intercalar disc terdapat jaringan Purkinye yang berfungsi mempercepat penghantaran impuls (kecepatan 4 m/detik) LOKASI: hanya ada di jantung INNERVASI: sistem syaraf otonom AKSI: kontraksi otomatis & ritmis

LANJUTAN OTOT JANTUNG Otonom, bisa simpatis, bisa parasimpatis Untuk otot jantung: peningkatan denyut jatung sangat dipengaruhi oleh syaraf simpatis, sedangkan penguragan denyut jantung sangat dipengaruhi oleh syaraf parasimpatis Kerja syaraf otonom, baik simpatis maupun parasimpatis kebalikan dari kerja otot polos

LANJUTAN JENIS-JENIS OTOT 3. OTOT RANGKA = OTOT SADAR = OTOT LURIK = OTOT SERAN LINTANG BENTUK: tdd banyak serabut, intinya terletak di tepi (pinggir), terdapat garis gelap dan terang (sangat jelas), panjang otot rangka bervariasi antara 1-40 mm, sedangkan tebalnya antara 10-100 mikron;setiap serabut otot rangka dilapisi oleh sarkolema (di dlm sarkolema terdapat miofibril = elemen yang dapat berkontraksi), serabut otot yang masing-masing dilapisi sarkolema berkelopok membentuk 15-30 serabut otot dan dilapisi fasiculus. Masing-masing fasikulus dilapisi oleh jaringan ikat perimisium. Jaringan ikat yang meliputi serabut otot rangka disebut endomisium. Masing-masing endomisium dilapisi lagi oleh epimisium. Dalam otot rangka terdapat mioglobin  pigmen yang disebut mioglobin

LANJUTAN OTOT RANGKA LOKASI : semua otot yang melekat pada tulang, otot lidah, langit-langi (palatinum), pharing, ujung esophagus INNERVASI : sistem syaraf kraniospinal  bekerja menurut kehendak individu AKSI: kontraksi cepat, berlangsung sebentar

SIFAT-SIFAT OTOT (global) 1. KONTRAKTILITAS  kemampuan otot untuk mengadakan respon (memendek) bila dirangsang (otot polos 1/6 kali; otot rangka 1/10 kali) 2. EKSTENSIBILITAS = DISTENSIBILITAS  kemampuan otot untuk memanjang bila otot ditarik atau ada gaya yang bekerja pada otot tersebut  bila otot rangka diberi beban; uterus berisi fetus 3. ELASTISITAS  kemampuan otot untuk kembali ke bentuk & ukuran semula setelah mengalami ekstensibilitas/distensibilitas (memanjang) atau kontraktilitas (memendek) 4. IRRITABILITAS = EKSITABILITAS  kemampuan otot untuk mengadakan respon bila di rangsang

SIFAT-SIFAT OTOT JANTUNG 1. KONTRAKTILITAS  sistol (kontraksi), diastol (relaksasi) dan selalu ada platau (dataran yang menyebabkan fase diastol lbh panjang dari sistol = memberi kesempatan darah tertampung lebih banyak di jantung) 2. KONDUKTIVITAS  perambatan impuls sinoatrio nodus  atrium atrioventrikular nodus ventrikel berkas HIS jaringan Purkinye 4 m/detik 3. OTOMATIS & RITMIS  secara otomotis dan ritmis selalu berdenyut kecuali ada gangguan

LANJUTAN SIFAT-SIFAT OTOT JANTUNG 4. IRRITABILITAS = EKSITABILITAS  mengadakan respons bila di rangsang 5. PERIODE REFRAKTER YANG LAMA Absolut  pada saat sistol  tidak akan terjadi perubahan apa- apa (grafik tetap berjalan tanpa gangguan) Relatif  pada saat diastol  akan terjadi perubahan tergantung rangsangan terjadi pada awal diastol, pertengahan diastol, atau hampir akhir diastol  sehingga akan menghasilkan ekstra sistol dan kompensasi menjadi istirahat cukup panjang) Catatan: refrakter, otot kehilangan sifat irritabilitas untuk sementara, sedangkan fatique, otot kehilangan sifat kontraktilitas dan irritabilitas

STIMULUS = RANGSANGAN 1. MEKANIS  memijit, memukul, menarik, menyubit, menyentuh 2. THERMIS  dingin (bantuan es), panas (bantuan air panas) 3. KHEMIS  bantuan bahan kimia, baik anorganik maupun organik (bisa asam, basa, garam) 4. ELEKTRIS  dengan bantuan atus listrik (umumnya untuk penyembuhan Dari keempat stimulus mana yang terbaik ???? Dari keempat macam stimulus, elektris yang terbaik, karena: Intensitas rangsang, frekuensi rangsang serta durasi rangsang dapat diatur dan dikontrol dengan suatu alat

INTENSITAS (KUAT) RANGSANG 1. Sub minimal = sub liminal = sub threshold = di bawah ambang  rangsang terkecil yang belum mampu menimbulkan respons 2. minimal = liminal = threshold = ambang  rangsang terkecil yang mampu menimbulkan respons 3. sub maksimal  rangsang dengan intensitas yang bervariasi dari minimal sampai maksimal 4. maksimal  rangsangan dengan intensitas terbesar (maksimal) dan hasil responsnya maksimal 5. supra maksimal rengsang dengan intensitas lebih besar dari maksimal, tetapi respons yang dihasilkan sama dengan maksimal maksimal

ALL OR NONE LAW (HUKUM SEMUA ATAU TIDAK SAMA SEKALI) Hanya berlaku untuk otot polos dan otot jantung Untuk otot rangka tidak berlaku, karena otot rangka terdiri dari banyak serabut Contoh: misalnya dengan intensitas 1 mvolt, yang dapat berkontraksi hanya 1-2 serabut otot, kalau intensitas dinaikan 2 mvolt yang dapat berkontraksi 3-4 serabut otot, kalau intensitas dinaikan menjadi 5 mvolt yang dapat berkontraksi 9-10 serabut otot. Sedangkan bila intensitas dinaikan sampai 10 mvolt yang dapat berkontraksi 19-20 serabut otot, dan jika intensitas dinaikan sampai maksimal, maka semua serabut otot sudah berkontraksi seluruhnya Untuk satu serabut otot berlaku hukum ini,tetapi untuk keseluruhan tidak berlaku hukum ini

PERIODE KONTRAKSI OTOT TERDIRI DARI: 1. Periode Latent (PL)  Periode pemberian rangsang sampai terjadinya respon 2. Periode Kontraksi (PK)  Periode pemendekan otot atau kontraksi 3. Periode Relaksasi (PR)  Periode kembalinya otot pada keadaan semula setelah mengalami kontraksi

PERANGSANGAN LEBIH DARI SATU KALI Perangsangan ke 2 diberikan pada periode kontraksi pas selesai  maka akan menimbulkan respons kontraksi tunggal yang berturut-turut Perangsangan ke 2 diberikan pada periode relaksasi, bisa pada awal relaksasi, pertengahan relaksasi dan hampir akhir relaksasi  akan memberikan tambahan kontraksi yang lebih tinggi, sama tinggi atau lebih rendah dari awal Perangsangan ke 2 diberikan segera pada saat periode latent tidak akan memberikan respons apa-2  artinya grafik seperti biasa atauumum

PERANGSANGAN LEBIH DARI DUA KALI ATAU LEBIH Perangsangan ke 2 dan seterusnya masih menghasilkan pereriode relaksasi  tetanus incomplete (tetanus tidak sempurna)  tunggal Perangsangan ke 2 dan seterusnya (lebih dari 30 kali) masih terlihat adanya periode relaksasi  tetanus incomplete (tetanus tidak sempurna)  jamak Peransangan ke 2 dan seterusnya (lebih dari 50 kali) dan tidak terlihat lagi periode relaksasi  tetanus complete (tetanus sempurna)  jamak

PERUBAHAN-PERUBAHAN SELAMA KONTRAKSI OTOT 1. PERUBAHAN BENTUK 2. PERUBAHAN KIMIA 3. PERUBAHAN PANAS 4. PERUBAHAN LISTRIK

PERUBAHAN BENTUK Pada saat terjadi kontraksi, otot menjadi pendek dan gemuk, tetapi tidak mengalami perubahan volume Terjadi perubahan bentuk dari protein Menurut Szent-Gyorgy  perubahan ini karena adanya protein dalam otot  aktomiosin  terurai menjadi aktin & miosin  aktin mengalami torsi (perputaran)

PERUBAHAN KIMIA Pada saat istirahat komposisi otot sebagai berikut: Air 75 % Protein 20 % Glikogen 1 % Fosfokreatin (an) 0,3 % Asam laktat 0,5 % Heksosa phosfat (or) 0,05 % Pada saat kontraksi: Fosfat an & asam laktat meningkat jumlahnya; fosfat or & glikogen menurun jumlahnya; oksigen banyak digunakan; H2O & CO2 banyak dihasilkan Untuk proses di atas sangat dibutuhkan energi, maka untuk kontraksi otot ada 4 (empat) macam, yaitu:

Lanjutan PERUBAHAN KIMIA 1. ATP (adenosin triphosfat) ADP (adenosin diphosfat) energi yang dihasilkan untuk kontraksi 2. Fosfokreatin  asam phosfat + kreatin energi yang dihasilkan untuk resintesis ATP 3. Glikogen  asam laktat energi yang dihasilkan untuk resintesis fosfokreatin 4. 1/5 (seperlima) asamlaktat +O2  H2O + CO2 energi yang dihasilkan untuk mengubah 4/5 { EMPAT PERLIMA) ASAM LAKTAT MENJADI GLIKOGEN

PERUBAHAN PANAS Dari seluruh energi yang digunakan untuk kontraksi hanya 20 %, untuk kerja dan selebihyahilang dalam bentuk panas. Panas yang timbul dapat digunakan untuk mempertahankan suhu tubuh,sehingga pada suhu yang dingin  produksi panas dapat ditingkatkan melalui pergerakkan otot

PERUBAHAN LISTRIK Bila otot berkontraksi terjadi perubahan listrik sehingga timbul arus aksi yang mengalir dari daerah positif ke daerah negatif Daerah aktif relatif lebih negatif di bandingkan dengan daerah non aktif (positif) Bila mengalami istirahat maka tidak akan timbul arus aksi Istilah tersebut dapat dikatakan sebagai polarisasi, depolarisasi dan repolarisasi

POLARISASI, DEPOLARISASI, REPOLARISASI Polarisasi  dalam keadaan istirahat  artinya otot bagian luar bermuatan positif, bagian dalam bermuatan negatif Bila salah satu bagian di rangsang, maka akan terjadi perubahan muatan dari yang positif menjadi negatif, dan muatan negatif menjadi positif  artnya bagian yang dirangsang, bagian luar bermuatan negatif, bagian dalam bermuatan positif Antara bagian yang dirangsang (sudah terjadi perubahan muatan disebut depolarisasi) dgn bagian yang tidak dirangsang ada perbedaan muatan, perbedaan ini ..................................

LANJUTAN POLARISASI, DEPOLARISASI,REPOLARISASI Perbedaan tersebut akan mengalami arus listrik (setrum), yang akan menyebabkan depolarisasi pada daerah sebelahnya...............dan ini akan berlanjut sampai impuls selesai secara keseluruhan Pada saat depolarisasi berjalan ke daerah sebelahnya, maka pada awal perangsangan akan kembali ke muatan semula, bagian luar bermuatan positif, bagian dalam bermuatan negatif Kalau seluruh rangkaian sudah seperti semula, maka disebut polarisasi

BEBERAPA ISTILAH Treppe  Rangsang yang berulang dengan intensitas (kuat) rangsang yang sama sehingga lambat laun kuat kontraksi meningkat Hipertropi  Bila otot melakukan kerja secara terus menerus maka otot akan membesar  setiap diameter serabut syaraf juga akan membesar, tetapi jumlah serabut serabut di dalamnya tetap atau tidak bertambah Atropi  Bila otot tidak digunakan (misalnya sakit shg tidak berjalan karena sakit) maka otot akan mengecil Hiperplasia  Membesarnya otot, karena jumlah serabut yang bertambah