HALAMAN PENGESAHAN Laporan lengkap praktikum Fisiologi Hewan dengan judul “Kontraksi Otot Jantung” yang dibuat oleh: Nama
: Adzhar Arsyad
Nim
: 1214041004
Kelas
: Pendidikan Biologi
Kelompok
:I
telah diperiksa oleh asisten dan koordinator asisten, maka laporan ini dinyatakan diterima. Makassar, 19 Juni 2014 KoordinatorAsisten
Asisten
Fressy Fitri Arisanni, S.Si
Putri Damayanti Nim : 111 404 00 45
Mengetahui DosenPenanggungJawab,
Dr. A. Mu’nisa, S.Si, M.Si NIP. 19720526 199802 2 001
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Secara umum otot penyusun tubuh vertebrata terbagi 3 macam yaitu otot polos, otot jantung dan otot lurik. Ketiga otot terswebut berperan dalam setiap sendi kehidupan vertebrata. Secara khusus otot jantung merupakan otot penyusun jantung yang kerjanya dibawah kendali kesadaran. Otot jantung memiliki struktur yang menyebabkan jantung bisa memompa dari dan ke seluruh tubuh. Jantung berfungsi untuk memompa darah dari paru paru menuju jantung yang mengandung dan kaya oksigen untuk kemudian dipoma oleh jantung menuju seluruh tubuh. Keberadaan otot jantung yang berkontraksi dan berelaksasi yang menyebabkan darah dapar dipompa dengan baik oleh jantung. Sel otot jantung bersifat ritimis yaitu otot yang mempunyai daya rangsang untuk dirinya sendiri. Sehingga menyebabkan aksi potensial yang spontan, Adanya aksi potensial akan menimbulkan depolarisasi membran serat otot jantung dan berjalan lebih dalam keadaan serat otot pada tempat dimana potensial aksi daapt mendepolarisasi sarkolema dan sistem tubulus T, sehingga ion kalsium dari cairan ekstra sel masuk. Potensial aksi juga menyebabkan retikulum melepaskan sejumlah besar ion kalsium ke dalam myofibril Adanya ion kalsium dalam jumlah besar, efek penghambatan triponin miosin terhadap filament yang akan dihambat. Dengan menimbulkan ion kalsium maka akan meningkatkan gabungan kalsium troponin C. Kompleks troponin akan mengalami perubahan bentuk yang menarik molekul tropomiosin dan memindahkannya lebih dalam lekukan antara dua dua aktin. Sehingga sebagian aktin tidak tertutupi, setelah filamen aktin menjadi teraktivasi oleh ion ion kalsium . Oleh karena itu berdasarkan asumsi di atas, maka diadakan praktikum untuk mengetahui sifat otomatis jantung dan ritmisnya.
B. Tujuan Praktikum 1. Melihat sifat otomatis dan ritmis dari tiap-tiap bagian jantung. 2. Memahami peran sinus venosus pada kontraksi otot jantung. 3. Mengamati pengaruh beberpa beberapa faktor ekstrinsik terhadap aktifitas jantung. C. Manfaat Praktikum 1. Untuk mengetahui sifat otomatis dan ritmis dari tiap-tiap bagian jantung. 2. Untuk mengetahui peran sinus venosus pada kontraksi otot jantung. 3. Untuk mengetahui spengaruh beberpa beberapa faktor ekstrinsik terhadap aktifitas jantung.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA Jantung berongga ditemukan pada vertebrata. Jantung ini merupakan organ berotot yang mampu mendorong darah ke berbagai bagian tubuh. Jantung bertanggung jawab untuk mempertahankan aliran darah dengan bantuan sejumlah klep yang melengkapinya. Untuk menjamin kelangsungan sirkulasi, jantung berkontraksi secara periodik. Apabila cairan tubuh berhenti bersirkulasi maka hewan mati (Isnaeni, 2006). Jantung merupakan organ berongga empat dan berotot yang berfungsi memompa darah lewat sistem pembuluh darah. Letak jantung didalam rongga dada sebelah depan (cavum mediastinum anterior) sebelah kiri bawah dari pertengahan rongga dada, di atas diafragma dan angkalnya terdapat di belakang kiri, pada tempat ini terjadi pukulan yang disebut iktus kordis.
Jantung
menggerakkan darah dengan kontraksi yang kuat dan teratur dari serabut otot yang membentuk dinding rongga-rongganya. Pola kontraksi sedemikian rupa sehingga kedua bilik berkontraksi serempak dan hampir 1/10 detik kemudian, kedua serambi berkontraksi bersama sama (Khasan, 2012). Otot jantung (cardiacmuscle) vertebrata hanya ditemukan pada satu tempat yakni jantung. Seperti otot rangka, otot jantung berlurik. Perbedaan utama antara otot rangka dan otot jantung adalah dalam sifat membran dan listriknya. Sel-sel otot jantung mempunyai daerah khusus yang disebut cakram berinterkalar (intercalateddisc), dimana persambungan longgar memberikan pengkopelan listrik langsung di antara sel-sel otot jantung. Dengan demikian suatu potensial aksi yang dibangkitkan pasa satu bagian jantung akan menyebar keseluruh sel otot jantung. Dengan demikian, suatu potensial aksi yang dibangkitkan pada satu bagian jantung akan menyebar ke seluruh sel otot jantung. Dan jantung akan berkontraksi. Sel-sel otot jantung tidak akan berkontraksi kecuali dipicu oleh inpu neuron motoris yang mengontrolnya. Akan tetapi, sel-sel otot jantung dapat membangkitkan potensial aksinya sendiri, tanpa suatu input apapun dari sistem saraf. Membran plasma otot jantung mempunyai ciri pacu jantung yang menyebabkan
depolarisasi
berirama,
yang
memicu
potensial
aksi
dan
menyebabkan sel otot jantung tunggal untuk berdenyut bahkan ketika diisolasi daari jantung dan ditempatkan dalam biakan sel. Potensial aksi sel otot jantung berbeda dari potensial aksi sel otot rangka, yang bertahan sampai dua puluh kali lebih lama. Potensial aksi sel otot rangka hanya berfungsi sebagai pemicu kontraksi dan tidak menguntrol durasi kontraksi tersebut. Pada sel jantung durasi potensial aksi memainkan peranan penting dalam pengontrolan durasi kontraksi (Campbell, 2004). Sel-sel otot jantung berbeda tergantung pada jenis sel. Setiap sel otot jantung yang mengadakan depolarisasi akan memprouksi sebuah potensial aksi yang monofasik (Kunaryo, 2006) Katak dan amfibia lainnya mempunyai jantung berbilik tiga, dengan dua atria dan satu ventrikel. Ventrikel akan memompakan darah ke dalam sebuah arteri
bercabang
yang
mengarahkan
darah
melalui
dua
sirkuit
:
pulmokutaneuscircuit mengarah ke jaringan pertukaran gas (dalam paru-paru dan kulit pada katak), dimana darah akan mengambil oksigen sembari mengalir melalui kapiler. Darah yang kaya oksigen kembali ke atrium kiri jantung, dan kemudian sebagian besar di antaranya dipompakan ke dalam sirkuit sistematik. Sirkuit sistemik (systemiccircuit) membawa darah yang kaya oksigen ke seluruh organ tubuh dan kemudian mengembalikan darah yang miskin oksigen ke atrium kanan melalui vena. Skema ini,yang disebut sirkulasi ganda (doublecirculation), menjamin aliran darah yang keluar ke otak, otot, dan organ-organ lain, karena darah itu dipompa untuk kedua kalinya setelah kehilangan tekanan dalam hamparan kapiler pada paru-paru atau kulit (Campbell, 2004). Suhu dapat mempengaruhi kerja jantung. Sedikit perubahan dari suhu tubuh dapat berpengaruh besar pada kinerja jantung. Karena, semakin suhu tubuh
menjauh dari
kondisi
suhu tubuh
normal,
maka hal
tersebut
berpengaruh pada cepat lambatnya kerja jantung memompa darah ke seluruh tubuh (Ratna, 2011)
BAB III METODE PRAKTIKUM
A. Waktu dan Tempat Hari/ tanggal
: Rabu / 30 April 2014
Waktu
: Pukul 14.00 s.d. 16.00 WITA.
Tempat
: Laboratorium Lantai III Timur Jurusan Biologi FMIPA UNM.
B. Alat dan Bahan 1. Alat: a. Benang b. Cawan petri c. Jarum pentul d. Papan dan alat seksi e. Pipet tetes 2. Bahan: a. Atropin 5 % b. CaCl2 2 % c. Epinefrin 1 % d. Katak (Rana cancarivora) e. KCl 5 % f. Larutan ringer 5 0C dan 30 0C. g. NaCl 0,7 % C. Prosedur Kerja 1. Sifat otomatis dan ritmis jantung a. Membius katak b. Membuka rongga dada, lalu menghitung denyut jantung permenit. c. Memisahkan jantung dari tubuh katak dan meletakkan ke dalam cawan petri yang berisi larutan ringer, menghitung denyut jantung permenit, dan mengamati apakah denyutnya berirama atau tidak.
d. Memisahkan sinus venosus dari jantung dan mengamati dan menghitung denyut jantung permenit. e. Memisahkan atrium kiri dan kanan dari jantung lalu mengamati dan menghitung denyut jantung permenit. 2. Pengaruh faktor fisik dan kimia terhadap aktivitas jantung a. Membius katak b. Membuka rongga dada dan menghitung denyut jantung permenit. c. Membuka peniti kecil hingga membentuk sudut 90 0 d. Mengikat salah satu ujung benang dibagian kepala peniti, lalu menusukkan ujung peniti pada bagian apeks jantung. e. Menghitung denyut jantung permenit. 3. Pengaruh suhu dan bahan kimia a. Membius katak. b. Membuka rongga dada. c. Membasahi jantung dengan larutan ringer 5 0C. d. Menghitung dan mengamati denyut jantung permenit. e. Membuang ringer 5
0
C dengan mengganti ringer normal. Lalu
menunggu beberapa saat sampai denyutan kembali normal. f. Dengan cara yang sama beri perlakuan jantung dengan larutan ringer 30 0
C, atropin, epinefrin, CaCl2 2 %, NaCl 0,7 % dan KCl 5 %.
BAB IV PEMBAHASAN A. Hasil pengamatan 1. Sifat otomatis dan ritmis jantung No
Sifat otomatis
Detakan/menit
1.
Denyut jantung normal
121
2.
Terpisah dari tubuh
100
3.
Sinus venosus (terpisah dari jantung)
-
4.
Jantung terpisah dari sinus venosus
72
5.
Atrium kanan
9
6.
Atrium kiri
9
2. Pengaruh faktor fisik, kimia dan suhu No
Perilaku
Detakan/menit
1.
Ditusuk jarum
90
2.
+ Atropin
100
3.
+ epinefrin
88
4.
+ ringer 5 0C
41
5.
+ ringer 30 0C
96
6.
+ KCl
38
7.
+ CaCl2
15
8.
+ NaCl
-
B. Pembahasan 1. Kegiatan Sifat Otomotis Dan Ritmis Otot Jantung Pada kegiatan sifat otomotis dan ritmis otot jantung pada katak, diperoleh data yaitu detak jantung katak dalam keadaan normal adalah 121 detakan/ menit, setelah jantung terpisah dari tubuh dan diletakkan dalam cawan petri yang beris larutan ringer, maka terjadi penurunan detakan jantung tiap menit dimana tercatat hanya 100 detakan/menit. Hal ini disebabkan karena tidak adanya mekanisme pengontrolan detak
jantung dari otak katak, walaupun larutan ringer berguna untuk tetap mempertahankan kondisi fisiologi jantung katak beberapa saat ketika telah lepas dari tubuh katak tapi jumlah detakan jantung katak tidak akan sama ketika masih berada di dalam tubuh, selain itu faktor katak yang stress akan mempengaruhi detakan jantung katak, serta faktor suhu dimana suhu tubuh katak dengan suhu larutan ringer yang berbeda akan menyebabkan penurunan sifat ritmis dan otomatis detak jantung katak. Menurut Isnaeni (2000), detakan jantung hewan dipengaruhi oleh saraf simpatik dan saraf vagus. Sehingga ketika jantung hewan telah lepas dari tubuhnya maka tidak ada lagi control detakan jantung dari kedua saraf tersebut, hal ini akan menjadi penyebab berubahnya frekuensi detak jantung hewan. Ketika jantung terpisah dari sinus venosus, maka detakan otot jantung katak hanya 72 detakan/ menit. Hal ini disebabkan karena penurunan fisiologis jantung karena telah lama terpisah dari tubuh katak, walaupun sifat otomatis dan ritmis dari otot jantung tetap ada namun tidak sekuat ketika sinus venosus masih ada dikarenakan sinus venosus berfungsi untuk menyimpan darah dari vena kemudian mengalirkannya ke atrium dan ventrikel, ketika sinus venosus tidak lagi berkontraksi untuk memompa darah ke atrium dan ventrikel makan secara otomatis kontraksi atrium dan ventrikel jantung akan mengalami penurunan karena tidak lagi menerima darah dari sinus venosus. Ketika atrium kanan dan atrium kiri dipisahkan, maka frekuensi detak otot jantung masing masing hanya 9 detakan/menit. Pemisahan kedua bagian ini tentu akan mempengaruhi sifat ritmis dan otomatis otot jantung dikarenakan tidak adalagi kegiatan pemompaan darah selain itu adanya penurunan sifat otomatis dari sel sel miokardium. 2. Pengaruh faktor fisik, kimia, dan suhu Pada kegiatan pertama pengaruhi fisik, dan kimia terhadap kontraksi otot jantung katak, jantung katak yang masih berada pada tubuhnya ditusuk jarum pentul, frekuensi detakan jantung katak adalah
90 detakan/menit. Kegiatan menusukkan jarum pentul pada bagian apeks jantung katak akan menyebabkan terganggunya aktivitas dari serabut purkenjie dan serabut his yang berfungsi untuk membuat jantung tetap berdenyut secara otomatis, sehingga terjadi peningkatan frekuensi detakan jantung katak. Kegiatan pengaruh kimia terhadap kontraksi jantung katak. Jantung katak yang telah dipisahkan dari tubuhnya diletakkan dalam cawan petri yang berisi larutan ringer normal di basahi dengan epinefrin 1%. Hasil perhitungan menunjukkan frekuensi detak jantung katak sama dengan 88 detakan/menit, ini menunjukkan adanya peningkatan frekuensi detak jantung katak dibandingkan dengan detak jantung normal (sekitar 70 – 80 detakan/menit) dikarenakan epinefrin memiliki konotripik positif (meningkatkan denyut jantung). Epinefrin mengaktivasi reseptor ß1 di otot jantung, sel pacu jantung dan jaringan konduksi. Ini merupakan dasar efek inotropik dan kronotropik positif Epinefrin pada jantung. Epinefrin mempercepat depolarisasi fase 4, yakni depolarisasi lambat sewaktu diastole, dari nodus sinoatrial (SA) dan sel otomatik lainnya, dengan demikian mempercepat firing rata pacu jantung dan merangsang pembentukan fokus ektopik dalam ventrikel. Dalam nodus SA, Epinefrin juga menyebabkan perpindahan pacu jantung ke sel yang mempunyai firing rate lebih cepat. Epinefrin mempercepat konduksi sepanjang jaring¬an konduksi, mulai dari atrium ke nodus atrioventrikular (AV), sepanjang bundle of His dan serat Purkinje sampai ke ventrikel. Epinefrin juga mengurangi blokade AV yang terjadi akibat penyakit, obat atau aktivitas vagal. Selain Itu Epinefrin memperpendek pe¬riode refrakter nodus AV dan berbagai bagian jan¬tung lainnya. Epinefrin memperkuat kontraksi dan mempercepat relaksasi. Dalam mempercepat denyut jantung dalam kisaran tisiologis, Epinefrin memperpendek waktu sistolik tanpa mengurangi waktu diastolik. Akibatnya. curah jantung bertambah, tetapi kerja jantung dan pemakaian oksigen sangat ber¬tambah, sehingga
efisiensi jantung (kerja dibandingkan dengan pemakaian oksigen) berkurang Jantung yang dibasahi atropine memiliki frekuensi detakan sebanyak 100 detakan/menit. Terjadi peningkatan frekuensi denyut jantung, seharusnya frekuensi denyut jantung menurun dikarenakan atropin akan menurunkan menurunkan denyut nadi
dan kontraksi
jantung. Jantung yang dibasahi ringer 5o
memiliki frekuensi detakan
sebanyak 41 detakan/menit sedangkan jantung yang dibasahi dengan larutan ringer 30o
memiliki
frekuensi
detakan
sebanyak
96
detakan/menit. Peningkatan detak jantung katak dikarenakan adanya mekanisme feed back untuk mempertahankan suhu jantung pada kisaran normal sehingga Kenaikan suhu menyebabkan permeabilitas sel otot terhadap ion meningkat sehingga ion inflow meningkat, terjadilah depolarisasi. Saat potensial membran mencapai nilai ambang, maka akan terjadi potensial aksi yang kemudian dikonduksikan ke AV node, lalu ke bundle of his, kemudian ke saraf purkinje dan akhirnya ke seluruh otot ventrikel berkontraksi secara cepat. Akibatnya frekuensi denyut jantung meningkat, tetapi amplitudonya tetap. Namun bila kita melakukan perhitungan dalam waktu yang lama maka kita akan amati adanya penurunan detakan jantung dikarenakan penurunan proses metabolik dalam sel akibat dari kerusakan enzim yang penyusunnya protein mengalami denaturasi. Jantung yang dibasahi KCl 5% memiliki frekuensi detakan sebanyak 38 detakan/menit. Frekuensi detakan jantung yang sangat rendah dikarenkan KCl dengan kandungan ion K+
menyebabkan
repolarisasi membran sel. Pada kadar K+ lebih tinggi, terjadi paralisis atrium dan pemanjangan kompleks QRS. Hal repolarisasi cepat abnormal setelah lepas muatan listrik serat otot yang infark sebagai hasil akselerasi pembukaan saluran K+ hanya terjadi beberapa saat . Potensial membran istirahat serat otot menurun dengan adanya peningkatan konsentrasi
K+ ekstrasel. Serat menjadi tidak peka rangsang, dan akhirnya jantung berhenti dalam diastolik . Oleh karena itu, kontraksi jantung katak menjadi melemah ketika ditetesi KCl 5%. Jantung yang dibasahi CaCl 2% memiliki frekuensi detakan sebanyak 15 detakan/menit. Frekuensi detak jantung melemah , disebabkan karena CaCl akan menyebabkan peningkatkan tonus jantung dan dalam keadaan berlebih dapat mengakibatkan tertahannya sistol. Jantung yang dibasahi NaCl 0,7% memiliki frekuensi detakan sebanyak 0 detakan/menit. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa jantung tidak berdetak lagi dikarenakan adanya Frekuensi detak jantung tidak ada dikarenakan NaCl bersifat hipotonis dan mempengaruhi regulasi tekanan osmotis pada sel-sel otot jantung sehingga kontraksi otot jantung menjadi lemah.
BAB V PENUTUP A. Kesimpulan Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan bahwa: 1. Sifat ritmis dan otomatis jantung disebabkan oleh adanya sifat autonom dari otot jantung yang bekerja dibawah kesadaran 2. Penurunan
detak
jantung
ketika
dilepaskan
dari
tubuh
hewan
mengindikasikan bahwa otot jantung mengalami penurunan secara fisiologis karena tidak sesuai dengan keadaanya saat ditubuh. 3. Suhu dan zat kimia akan mempengaruhi kerja otot jantung, dimana ada yang dapat meningkatkan laju detak jantung seperti epinefrin dan ada yang dapat menurunkan laju detak jantung seperti NaCl. B. Saran Diharapkan kepada praktikan untuk memerhatikan dan menghitung dengan baik frekuensi detak jantung katak pada saat praktikan agar data yang diperoleh lebih valid.
DAFTAR PUSTAKA . Ratna, Adil. 2011. Alat Bantu Monitoring Rate Jantung, Suhu Tubuh Dan Kontrol Tetesan Infus Pada Ruang Perawatan Rumah Sakit. Surabaya: Jurusan Teknik Elektronika Politeknik Elektronika Negeri Surabaya Campbell, Neil A.2004. Biologi Edisi ke 5 Jilid 3. Jakarta: Erlangga. Isnaeni, Wiwi.2006. Fisiologi Hewan. Yogyakarta: Kanisius, Khasan, dkk. 2012. Korelasi Denyut Nadi Istirahat Dan Kapasitas Vital Paru Terhadap Kapasitas Aerobik. Semarang: Jurusan Pendidikan Jasmani Kesehatan dan Rekreasi, Fakultas Ilmu Keolahragaan, Universitas Negeri Semarang, Indonesia Kunaryo, dkk. 2006. Aplikasi Tapis Adaptif Fir Untuk Menghilangkan Artefak Pada Sinyal Elektrokardiografi. Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas, Diponegoro .
