OTOT Kuncoro PS
Pendahuluan salah satu sel peka rangsang biasanya sbg pelaksana secara fungsional : otot rangka otot polos otot jantung
Chapter 10 Muscle Tissue Muscle tissue functions Movement Posture Joint stabilization Heat generation (11.5a) 3
Muscle tissue properties Contractile Excitable Extensible Elastic (11.5a) 4
Anatomi Fisiologi Skeletal Cardiac Smooth Striated, voluntary Heart, striated, involuntary Smooth Nonstriated, involuntary
OTOT SKELET ( RANGKA ) diameter 10 - 80m terdiri dari : Sarkolema : membran sel otot Sarkoplasma di dalamnya terdapat beberapa organella antara lain : mitokhondria menghasilkan ATP retikulum sarkoplasma : sisterna berkembang baik untuk depo ca miofibril (filamen miosin & f. aktin) Berinti lebih dari satu
Potensial Aksi Potensial Membran Istirahatnya : - 80 s/d -90 mv Lama 1 s/d 5 mdt Kecepatan penghantaran 3 s/d 5 m/dt
Miofibril terdiri dari : Filamen aktin (tipis) Filamen miosin (tebal) keduanya tumpang tindih shg menimbulkan gambaran gelap dan terang yg berselang- seling Pita I :(pita terang,mengandung filamen aktin,isotropik) Pita A ( pita gelap,mengandung filamen.miosin & ujung filamenaktin, anisotropik Lempeng Z ( tempat melekatnya ujung-ujung fil.aktin, protein filamentosa ) Sarkomere adalah bagian. miofibril antara 2 (dua) lempeng Z
Sifat Molekuler Filamen Kontraktil Filamen Miosin : Berat Molekulnya : 480.000, panjang : 1,6m 6 rantai polipeptida Kepala miosin mempunyai enzim ATPase yg berguna untuk memecah ATP
Filamen aktin terdiri dr 3 komponen : aktin, tropomiosin,troponin Tropomiosin :berhubungan secara longgar dengan aktin F, kondisi istirahat terletak di atas aktin F,sehingga kontraksi tidak ternyata Troponin : melekat dekat ujung setiap molekul tropomiosin terdiri dari 3 sub unit protein :
Troponin Troponin I : afinitas yg kuat dengan aktin Troponin T : afinitas yg kuat dengan tropomiosin Troponin C : afinitas kuat dengan ion Ca
Hubungan Neuromuskular Otot rangka dipersarafi serat saraf besar & bermielin dari. motorneuron besar pada kornua anterior medulla. spinalis Sambungan antara ujung saraf dengan otot rangka : neuromuscular junction Neurotransmiter acethylcholine (Ach) tersimpan pada vesikel terminal akson Dapat dipecah oleh e. cholinesterase pada lamina basalis
The NMJ Neuromuscular Junction (pp. 401-402) Axon terminal Mitochondria Synaptic vesicles – ACh Synaptic cleft Motor end plate AChR AP to muscle fiber (14.5ab) 18
Proses Eksositosis Acethylcholin Potensial aksi merambat pada terminal akson Membuka gerbang Ca Ion Ca masuk ke terminal akson Menarik vesikel Ach mendekati membran saraf Vesikel mengeluarkan Ach ke celah sinaptik
Pengaruh Acethylcholin terhadap otot rangka Membran o.rangka : mempunyai reseptor Ach tipe nikotinik Ikatan antara Ach dengan reseptor : Membuka gerbang saluran. Ach Permeabilitas membran terhadap ion Na meningkat Terjadi depolarisasi Potensial aksi yang merupakan awal dari proses kontraksi otot skelet
Obat yang Mempengaruhi Sambungan Neuromuskular 1.Obat yg merangsang otot melalui kerja yg mirip dengan Ach metakolin,karbakol,nikotin tidak dirusak e. kolinesterase efek lebih lama
2. Obat yg menghambat penghantaran pada sambungan neuromuskular obat golongan kurareform menempati reseptor ach lemas
3. Obat yang merangsang sambungan dengan cara menginaktifasi e 3. Obat yang merangsang sambungan dengan cara menginaktifasi e. asetilkolinesterase neostigmin, fisostigmin, diisopropil fluorofosfat spasme otot
Kontraksi Otot Sistim tubulus transversus-retikulum sarkoplasma Tubulus transversus (T) berukuran sangat kecil, bermula dr. membran sel shg terbuka ke arah luar, serta meliputi seluruh miofibril merupakan perluasan dr. membran sel Retikulum sarkoplasma terdiri 2 bag. : tubulus longitudinal : sejajar dg miofibril sisterna : berbatasan dg tubulus. T sisterna merupakan depo Ca ujung sisterna berhubungan dengan. Tubulus T melalui junctional feet
Proses Kontraksi Otot potensial aksi di membran sel akan di propagasikan ke tubulus T & retikulum sarkoplasma saluran. Ca di sisterna akan terbuka ion Ca keluar ke sitoplasma ion Ca berikatan dg. Troponin C menyebabkan aktif site dari filamen aktin terbuka kepala miosin berikatan dengan aktin proses sliding pd kontraksi otot
OTOT POLOS seperti sekoci inti ditengah di bagi 2 : Multi unit smooth muscle Single unit smooth muscle
Smooth muscle fibers Spindle shaped Nonstriated Central nucleus 2-10 m diameter 20-200 m long Nonstriated Central nucleus Arranged in sheets Usually in layers around a tube Peristalsis - waves of contraction to propel contents along tube (10.12b) 35
Smooth muscle Six major locations Siding filament theory applies Blood vessels Respiratory system Digestive system Urinary system Reproductive system Eye (lens and iris) Siding filament theory applies Actin & myosin No myofibrils – no striations 36
Smooth muscle organization Single unit innervation Smooth muscle fibers connected by gap junctions Network receives single innervation Coordinated contraction Multiunit innervation Each fiber innervated Locations Iris of eye Arrector pili muscle of skin 41
Multi Unit Smooth Muscle kebanyakan tiap serat dipersarafi oleh sebuah ujun saraf lapisan luar terdiri. dari campuran kolagen halus & fibrilarglikoprotein pengaturan kontraksi biasanya dilakukan oleh sinyal saraf setiap serat otot dapat berkontraksi sendiri contoh : o. siliaris mata , o. piloerektor
Fewer gap junctions assure independent contraction and more precise control. 43
Single Unit Smooth Muscle serat otot bersatu membentuk lembaran membran sel berlekatan satu sama lain membran sel dihub. oleh gap junction yg membentuk sinsitium contoh : o. uterus, o.polos usus, o.polos pemb. drh disebut juga otot polos visceral
Gap junctions assure contraction as “single unit.” 46
Potensial Aksi Membran Potensial Istirahat : -50 s/d -60 mv ada 2 macam : potensial aksi paku : lama 10-50mdt, timbul melalui rangs listrik, hormon, neurotransmiter, peregangan, scr spontan potensial aksi dgn plateau : menyebabkan kontraksi bertahan lama
Sliding filaments in “sarcomeres” of smooth muscle are arranged differently than skeletal and cardiac. Myosin slow, efficient Myosin filaments differ Attachments in cytosol and at plasma membrane 50
Smooth muscle excitation-contraction coupling: i. Slow wave potentials and action potentials both open Ca2+ channels and lead to contractions. ii. Graded excitation leads to graded contractions. 51
Some smooth muscle generates its own pacemaker potentials, e.g., intestinal peristalsis 52
Regulation of Arteriolar Smooth Muscle Constriction Sympathetic: norepinephrine released receptor receptor splanchnic and skin Antidiuretic hormone/vasopressin Angiotensin II 53
Regulation of Arteriolar Smooth Muscle Dilation Sympathetic: epinephrine receptor muscle, heart, liver Parasympathetic: ACh Endothelia respond by producing NO Reduce norepinephrine output EDRF - NO Histamine - mast cells Adenosine - low [O2] Lactic acid, high [K+] and metabolites? 54
Smooth muscle properties Slower to contract vs. skeletal muscle Slower to relax vs. skeletal muscle Can maintain contraction longer Resistant to fatigue Unconscious control ANS – autonomic nervous system Stretch Hormones 55
Myosin-regulated contraction Ca2+ entry and release from SR Ca2+-CaM-MLCK-dependent phosphorylation of myosin light chains ATP-dep. crossbridge cycling Contraction Actin-based regulation? 56
Relaxation in smooth muscle [Ca2+] decreases Ca channels close RyR close SERCA, PMCA and Na/Ca remove Ca2+ CaM-MLCK activity decr. Phosphatase dephosphorylates MLC Relax 58
OTOT JANTUNG Mirip otot rangka Mempunyai sinsitium Membran Potensial Istirahat : -85 s/d -95 Potensial aksi berbentuk plateau
Cardiac muscle Only in heart Sliding filament theory Striated No NMJ 18.4 60
Cardiac muscle cells 15 m wide X 100 m long Branched Intercalated discs Desmosomes adhesion Gap junctions transmit electrical impulses Forms two networks – atrial and ventricular (10.10a) 61
Cardiac muscle cells Central 1-2 nuclei Mitochondria – numerous (10.10cd) Central 1-2 nuclei Mitochondria – numerous Less SR Fewer T tubules Myofibrils Sarcomeres A band I band Z disc H zone Striated 62