LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI KELELAHAN OTOT
Oleh: Nama
: Yuni Aisyah Puteri
NIM
: 121610101006
LABORATORIUM FISIOLOGI FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI UNIVERSITAS JEMBER 2012/2013
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL DAFTAR ISI BAB I PENDAHULUAN I.1. Dasar Teori BAB II HASIL PERCOBAAN II.1. Anatomi, fisiologi, histologi, dan patologi sistem saraf II.2. Macam dan mekanisme gerak II.3. Sebab dan mekanisme rasa nyeri II.4. Obat penghilang rasa nyeri (anti nyeri) BAB III PEMBAHASAN BAB IV KESIMPULAN DAFTAR PUSTAKA
BAB I PENDAHULUAN I.1 Dasar Teori BAB 1 PENDAHULUAN I.1 Dasar Teori Kelelahan otot adalah ketidakmampuan otot untuk berkontraksi dan memetabolisme bahan-bahan yang dibutuhkan untuk menghasilkan pengeluaran kerja yang sama, walaupun impuls saraf berjalan secara normal dan potensial aksi normal menyebar ke serabut otot. Kelelahan otot dapat timbul akibat kontraksi otot yang kuat dan lama. Pada keadaan ini, kontraksi otot yang terjadi semakin lama semakin lemah, karena dalam serabut otot kekurangan energi. Hambatan aliran darah yang menuju otot yang sedang berkontraksi mengakibatkan kelelahan otot hampir sempurna dalam waktu kurang dari satu menit karena kehilangan suplai zat gizi dengan nyata. (Guyton : 1996) Ada beberapa pendapat mengenai penyebab dari kelelahan otot sendiri Needham (1971) seperti yang didukung oleh Berzeus (1897) berpendapat bahwa kelelahan otot berkaitan dengan penumpukan asam laktat pada otot. Sementara Mosso (1904) melalui sebuah eksperimen menyimpulkan bahwa kelelahan otot terjadi bahkan saat saraf distimulasi secara elektrik. Hal tersebut menunjukkan bahwa kelelahan terjadi di otot dan bukan pada sistem saraf pusatnya. Sementara Eberstain dan Sandow (1963) (149) merupakan dua orang yang pertama – tama mengusulkan bahwa kegagalan coupling eksitasi dan kontraksi menimbulkan kelelahan otot. Kafein dipercaya dapat memulihkan kelalahan otot karena dapat secara langsung memfasilitasi pelepasan Ca2+ dari retikulum sarkoplasma. Beberapa mekanisme berkontribusi terhadap timbulnya kelalahan otot. Faktor lain yang juga berpengaruh adalah sensitivitas suhu. Kelelahan otot dapat
terjadi lebih cepat pada suhu yang tinggi daripada dalam keadaan yang mempunyai suhu lebh rendah (121,131,315). Maka daripada itu, menjadi sebuah hal penting untuk mengetahui dalam suhu berapakah otot – otot dapat bekerja secara maksimal. Suhu otot bergantung pada banyak faktor seperti aktivitas, aliran darah, jarak ke badan dan juga suhu lingkungan. Selain kelelahan sentral terdapat pula kelelahan otot dan kelelahan neuromuskular. Kelelahan neuromuskular sesuai namanya terjadi di percabangan saraf dengan otot. Kelelahan neuromuskular disebabkan oleh ketidakmampuan neuron motorik aktif untuk mensintesis asetilkolin(AcH) secara cepat, sehingga kebutuhan AcH tidak terpenuhi untuk meneruskan potensial aksi dari saraf ke otot. Inframerah dapat menembus cukup dalam kebawah lapisan kulit telah terbukti secara efektif dapat memulihkan rasa sakit dan pegal akibat ketegangan otot ataupun persendian. Kehangatan sinar inframerah yang memberi rasa nyaman menembus kedalam kulit sehingga memperlancar aliran darah sekaligus menghangatkan otot. Pada saat otot menghangat,makaotomatis akan menjadi kedur dan rileks. Selain itu dengan meningkatnya sirkulasi darah yang membawa oksigen maka penyembuhan otot pun berlangsung dengan lebih cepat. Tenaga mekanik yang timbul pada kontraksi otot merupakan hasil proses kimiawi cadangan tenaga dalam otot. Adapun, sumber tenaga yang paling penting bagi kerja otot adalah glukosa. Proses kimiawi ini akan mengubah glukosa menjadi tenaga (ATP) dan asam laktat. Penumpukan asam laktat dalam otot akan mengiritasi saraf yang melayani otot tersebut, sehingga akan terjadi rasa nyeri pada otot. Bila mana keadaan ini berlanjut akan membatasi kerja otot. Untuk mengubah asam laktat menjadi glukosa kembali selama kontraksi otot diperlukan penyediaan oksigen, yangdapat disediakan melalui aliran darah. Proses metabolisme glukosa menjadi ATP yang memerlukan oksigen disebut metabolisme aerobik, sedang yang tidak memerlukan energi disebut metabolisme anaerobik.
Gangguan sirkulasi darah mengakibatkan metabolisme glukosa dalam otot terganggu sehingga terjadi penurunan kekuatan kontraksi. Pemijatan (massage) pada otot yang mengalami kelelahan akan memperbaiki sirkulasi darah sehingga proses pemulihan dari kelelahan berjalan lebih cepat. I.2 Persiapan Alat dan Bahan 1. Ergometer 2. Kimograf 3. Sphygmomanometer 4. Metronom 5. Stopwatch 6. Medline (meteran) 7. Alat pengikat lengan atas 8. Matras 9. Manik-manik 10. Dumbbell 0,5 kg 11. Penggaris siku-siku besar 12. Benang dan jarum jahit 13. Penutup mata 14. Lap putih
BAB II HASIL PERCOBAAN
II.1 Pemulihan Sempurna dan Kelelahan Orang
Ke – 1 Ke – 2
Parameter
Kelelahan (detik)
Jumlah Kontraksi
Tangan Kiri Tangan Kanan Tangan Kiri Tangan Kanan
42 44 2,17 3,14
32 45 45 70
Kekuatan Kontraksi Awal (mm) 3 2 4,5 4
II.2 Perubahan Peredaran Darah pada Kelelahan Otot
Orang
Ke – 1 Ke – 2
Parameter
Kelelahan (detik)
Jumlah Kontraksi
Tangan Kiri Tangan Kanan Tangan Kiri Tangan Kanan
2 1,25 2,54 2,54
59 24 52 47
Kekuatan Kontraksi Awal (mm) 5 6 5 4
II.3 Pemulihan Sempurna dari Kelelahan Otot
Orang
Ke – 1 Ke – 2
Parameter
Kelelahan (detik)
Jumlah Kontraksi
Tangan Kiri Tangan Kanan Tangan Kiri Tangan Kanan
1,30 2,00 2,00 20
53 62 44 39
Kekuatan Kontraksi Awal (mm) 5 5 4 4
II.4 Pengaruh Suhu Dingin dan Panas pada Kelelahan Orang ke-3
Orang ke-4
Waktu (detik Warna Suhu Keringat Perasaan Warna Suhu Keringat Perasaan 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
1 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3
PetunjukPengisian Warna 1. Normal 2. Agakmerah 3. Sangatmerah Perasaan 1. Normal 2. Agaknyeri 3. Sangatnyeri Keringat 1. Normal 2. Agakbasah 3. Sangatbasah
1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 3
1 1 1 1 1 1 2 2 2 3 3
1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3
1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2
1 1 1 2 2 2 2 2 3 3 3
II.5 Pengaruh Kelelahan pada Beberapa Posisi Tangan Orang Coba
Ahmad
Inetia
Posisi
Parometer
Samping Belakang Samping depan Samping atas
Tangan kanan Tangan kiri Tangan kanan Tangan kiri Tangan kanan Tangan kiri Tangan kanan Tangan kiri Tangan kanan Tangan kiri Tangan kanan Tangan kiri Tangan kanan Tangan kiri Tangan kanan Tangan kiri
Samping bawah Samping belakang Samping depan Samping atas Samping bawah
Jumlah Gerakan 42 kali 35 kali 31 kali 29 kali 45 kali 26 kali 65 kali 45 kali 35 kali 30 kali 42 kali 40 kali 35 kali 25 kali 15 kali 20 kali
Waktu Kelelahan 1’:5’’ 52’’ 1’:19’’ 53’’ 1’:55’’ 1’:47’’ 2’:44’’ 1’:47’’ 1’:48’’ 55’’ 58’’ 65’’ 35’’ 43’’ 44’’ 41’’
II.6 Pengaruh Kerja dan Kekuatan pada Kelelahan Telapak Tangan Orang coba Ahmad Diol
Waktu lelah kanan kiri 1’16’’ 1’11’’ 55’’ 52’’
Jumlah gerakan kanan kiri 45 42 32 31
II.7 Pengaruh Kelelahan pada Kecepatan dan Keterampilan Halus Kegiatan Dumbell Manik-manik
Orang coba Diol Ahamad Diol Ahmad
Waktu kelelahan 2’:4’’ 2’:32” 2’:21” 1’:30”
Jumlah gerakan 70 kali 83 kali
II.8 Pengaruh Kelelahan pada Ketelitian Kerja Kegiatan
Orang coba
Dumbell
Tria Yusuf Tria Yusuf
Manik-manik
Waktu kelelahan 2’:9” 2’:42” 2’ 2’:19”
Jumlah gerakan 76 kali 90 kali 35 kali 35 kali
Kesalahan
3 2
II.9 Pemulihan Kelelahan Otot pada Beberapa Posisi Tubuh
Posisi
Orang coba
Parameter Ekstensi
Waktu kelelahan 1’25’’
Bagian letih
yang
Anterior fleksi 1’25’’ Kepala dan leher
Tika
Leher
Lateral fleksi 1’30’’ Potasi 1’04’’ Angkat bahu 1’ dengan tangan terjuntai
Bahu
Punggung
Tria
Ahmad
Bahu kanan Angkat bahu dan lengan 34’’ atas Badan dan 1’45’’ kepala ke depan dgn tangan terjuntai ke bawah Mengangkat 1’42’’ lengan atas sebidang
Lengan atas
II.10 Pertanyaan dan Jawaban 1. Bagaimana pegaruh kelelahan pada ketelitian ? jelaskan mekanismenya Ketelitian sangat dipengaruhi oleh kelelahan. Semakin lelah seseorang, semakin menurun tingkat ketelitian. Pada saat seseorang lelah suplai darah dan oksigen menurun di otak., yang menyebabkan kelelahan. Kelelahan meningkat akan menurunkan glikogen otot yang berakibat penyebaran sinyal saraf melalui hubungan neuromokular menurun dan berdampak penurunan ketelitian. 2. Bagaimana pengaruh kelelahan pada kecepatan dan keterampilan kerja ? jelaskan mekanismenya Kelelahan menyebabkan kecepatan dan ketrampilan kerja menurun. Saat terjadi kelelahan yang disebabkan penumpukan asam laktat, terjadi penurunan energy yang berakibat pada penurunan kecepatan kerja, sehingga membutuhkan waktu yang lama dalam menyelesaikan pekerjaan. 3. Bagaimana pengaruh istirahat pada kelelahan otot ? Jelaskan mekanismenya Istirahat merupakan salah satu bentuk merelaksasikan otot dari kelelahan. Pada saat istirahat tubuh melakukan pembentukan kembali ATP melalui system glikogen-asam laktat. Hal ini diperoleh melalui dua cara, yaitu :
Satu bagian kecil dari asam laktat diubah kembali menjadi asam piruvat dan kemudian di metabolism secara oksidatif oleh seluruh jaringan tubuh.
Sisa asam laktat diubah kembali menjadi glukosa terutama di dalam hati dan glukosa selanjutnya digunakan untuk melengkapi penyimpanan glukosa dalam otot.
4. Bagaimana pengaruh infra red kelelahan ? Jelaskan mekanismenya Infra red merupakan salah satu cara membantu pemulihan setelah kontraksi. Suhu panas yang ditimbulkan infrared dapat memperbesar pembuluh darah dan
memperbaiki sirkulasi darah yang mempengaruhi lancarnya suplai oksigen dalam otot serta nutrisi yang dapat memulihkan kelelahan. 5. Bagaimana pengaruh pemijitan pada kelelahan ? Jelaskan mekanismenya Pemijitan merupakan salah satu cara dalam pemulihan kelelahan otot. Ketika seseorang dipijat, terutama pada bagian yang mengalami kelelahan otot, daerah yang dipijat atau ototnya menjadi tidak tegang serta pembuluh darah melebar sehingga banyak oksigen dari nutrisi yang tersuplai yang mengurangi kelelahan otot. 6. Bagaimana pengaruh dingin pada kelelahan ? Jelaskan mekanismenya Suhu dingin menyebabkan penurunan kontraksi otot. Ini disebabkan suhu dingin menyebabkan vasokontriksi atau penyempitan pembuluh darah yang menyebabkan suplai oksigen dan nutrisi dalam otot tidak lancer. 7. Bagaimana pengaruh panas pada kelelahan ? Jelaskan mekanismenya Suhu panas menyebabkan pembuluh darah membesar dan memperbaiki sirkulasi darah yang mengandung nutrisi dan oksigen yang dapat memulihkan kelelahan akibat aliran nutrisi dan oksigen ke jaringan otot. 8. Apakah posisi tubuh berpengaruh terhadap kecepatan timbulnya lelah ? Mengapa jelaskan dan uraikan apa yang dapat dilakukan agar dokter gigi dapat mengurangi keletihan kerja ? Posisi tubuh berpengaruh pada kelelahan. Ini berkaitan dengan jumlah otot yang berkontraksi pada posisi tubuh tertentu. Keletihan kerja yang dialami oleh dokter gigi dapat diatasi dengan cara menyediakan kalori yang cukup sebagai input tubuh, menggunakan metode yang baik saat bekerja, memperhatikan kemampuan tubuh dan memperhatikan waktu kerja yang teratur serta berusaha mengurangi ketegangan-ketegangan akibat kerja.
BAB III PEMBAHASAN Pada percobaan kelelahan otot ini terdapat delapan percobaan yang masing-masing dari percobaan tersebut mencakup faktor-faktor yang berpengaruh pada kelelahan otot serta akibat yang dapat di timbulkan dari kelelahan otot. Kelelahan otot merupakan ketidakmampuan otot untuk berkontraksi dan bermetabolisme. Kelelahan otot ini merupakan timbul akibat kontraksi otot yang kuat dan lama. Apabila kontraksi semakin lama semakin lemah. Hal ini berkaitan dengan ketersediaan energy. III.1 Percobaan Kerja dan Istirahat pada Kelelahan Jari Tangan Pada saat orang coba melakukan tarikan pada pelatuk penarik beban erograf menggunakan jari tangan, otot-otot di jari tangan mulai berkontraksi. Berikut merupakan proses kontraksi otot ( mekanisme kontraksi otot ) :
Potensial aksi berjalan di sepanjang sebuah saraf motorik sampai ke ujungnya pada serabut otot.
Disetiap ujung, saraf mengekresi substansi neurotransmitter, yaitu asetilkolin, dalam jumlah sedikit.
Asetilkolin bekerja pada membrane serabut otot utuk membuka banyak kanal “bergerbang asetilkolin” melalui molekul-molekul protein yang terapung pada membran.
Ion natrium berdifusi kebagian dalam membran serabut otot
Potensial aksi berjalan disepanjang membrane serabut otot
Potensial aksi menimbulkan depolarisasi membrane otot,dan bnayak aliran listrik. Potensial aksi menyebabkan reticulum plasma melepaskan sejumlah besar ion kalsium yang tersimpan di reticulum.
Ion-ion kalsium menggerakkan aktin dan myosin, menyebabkan kedua pilamen tersebut bergeser, dan menimbulkan proses kontraksi.
Setelah itu, ion kalsium di pompa kembali ke dalam reticulum seirkoplasma
membrane
Ca++.
Pengeluaran
ion
kalsium
akan
menyebabkan kontraksi otot terhenti. Setelah orang coba menarik pelatuk, timbul kelelahan pada jari telunjuk. Kelelahan tersebut akibat adanya penumpukan asam laktat dalam otot. Penumpukan asam laktat ini mengakibatkan saraf kontraksi, yang akhirnya menimbulkan rasa nyeri pada otot dan membatasi kerja otot. Kelelahan ini ditandai dengan garis yang terbentuk pada pencatat enograf yang memendek. Setelah melakukan istirahat pada tarikan pelatuk yang pertama, orang coba melakukan lagi. Istirahat dilakukan selama lima menit. Ini dapat mengatasi kelelahan otot. Waktu istirahat yang cukup dapat mengubah asam laktat kembali menjadi sumber energy oleh tubuh. III.2 Pengaruh Perubahan Peredaran Darah dan Pemijatan Pada Kelelahan Hasil percobaan menunjukkan adanya penurunan kontraksi otot menjadi tidak tegang serta pembuluh darah melebar sehingga banyak oksigen dan nutrisi tersedia untuk jaringan otot. Racun yang dapat menyebabkan kelelahan atau pegal juga di bawa aliran darah untuk di buang atau di netralkan. Sebelumnya kontraksi otot jari tangan dengan melakukan tarikan pelatuk, dilakukan dengan memasangkan manset sphygmomanometer pada lengan atas, yang akhirnya menimbulkan kelelahan. Hal ini berhubungan dengan persyrafan kunci fungsi kardiovaskulerdalam latihan atau kontraksi adalah mengangkut oksigen dan nutrisi lain yang dibutuhkan otot untuk kontraksi. Ketika aliran darah otot lengan di tekan, terjadi penyumbatan aliran darah yang berakibat berkurangnya pengangkutan oksigen dan nutrisi yang cukup selama kontraksi terus-menerus.
III.3 Pengaruh Suhu Dingin dan Panas Pada Kelelahan Setelah percobaan suhu panas yang dilakukan lewat alat yang dapat memancarkan sinar infra red pada tangan yang telah melakukan kontraksi, seharusnya, kontraksi otot melalui penarikan pelatuk pada erograf dapat meningkat di karenakan penggunaan infra red akan meningkatkan suhu panas yang dapat memperbesar pembuluh darah dan memperbaiki sirkulasi darah. Namun dalam percobaan ini, kontraksi otot lebih rendah atau menurun. Hal ini disebabkan karena pemanjangna sinar infra red pada lengan kurang maksimal sehingga kurang mengatasi kelehan yang terjadi. Pada percobaan suhu dingin, menunjukan penurunan kontraksi otot. Hal ini dikarenakan suhu dingin menyebabkan vasokonstriksi atau penyempitan pembuluh darah yang menyebabkan suplai oksigen dan nutrisi dalam otot tidak lancer. III.4 Pengaruh Kelelahan pada beberapa Posisi Tangan Dari hasil percobaan didapatkan bahwa rata – rata posisi tangan yang paling banyak elakukan kontraksi dan paling cepat menimbulkan kelelahan otot adalah pada saat tangan melakukan gerakan atau posisi vertikal. Selain itu, juga didapatkan hasil bahwa tangan kiri lebih cepat mengalami kelelahan otot daripada tangan kanan. Hal ini dikarenakan tangan kanan mempunyai massa otot dan juga ukuran otot yang lebih besar daripada tangan kiri. Hal ini terjadi karena otot tangan lebih sering digunakan daripada tangan kiri. III.5 Pengaruh Kerja dan Kekuatan pada Kelelahan Telapak Tangan dan Jari Tangan Pada tabel percobaan hasil coba didapatkan hasil bahwa kontraksi otot tangan kanan pada orang coba jauh lebih kuat daripada tangan kiri. Ini dikarenakan pengaruh keaktifan ataupun aktivitas yang dilakukan tangan kanan lebih sering frekuensinya. Sebagai konsekuensinya, ukuran otot tangan kanan
menjadi lebih besar sehingga memungkinkan penyimpanan glikogen yang lebih banyak yang mengakibatkan ketahanan terhadap kelelahan otot meningkat. Selain itu juga didapatkan data bahwa gerakan dan kontraksi otot yang dilakukan oleh orang coba laki – laki lebih banyak daripada orang coba perempuan. Hal ini disebabkan karena massa otot laki – laki umumnya lebih besar daripada perempuan. Selain itu juga terdapat faktor hormonal. Testosteron yang disekresi oleh testis laki – laki memiliki efek anabolik yang kuat terhadap penyimpanan protein yang sangat besar di setiap bagian tubuh terutama otot. III.6 Pengaruh Kelelahan pada Kecepatan dan Keterampilan Halus Hasil percobaan menunjukkan bahwa kelelahan otot lebih cepat terjadi pada wanita daripada laki – laki. Setelah mengalami kelelahan, kecepatan orang coba dalam menyusun manik – manik menjadi berkurang. Saat mengalami kelelahan yang disebabkan oleh penumpukan asam laktat, terjadi penurunan energi yang berakibat pada penurunan kecepatan kerja sehingga membutuhkan waktu yang lebih lama dalam penguntaian manik – manik. III.7 Pengaruh Kelelahan pada Ketelitian Kerja Pada percobaan yang dilakukan, ditemukan bahwa kelelahan dapat mempengaruhi ketelitian orang coba. Pada saat kelelahan terjadi, glikoge otot akan menurun sehingga penyebaran sinyal saraf menurun yang berakibat pada berkurangnya ketelitian III.8 Pemulihan Kelelahan Otot pada Berbagai Posisi Tubuh Pada gerakan kepala dan leher posisi yang paling cepat menimbulkan kelelahan otot adalah lateral fleksi. Seharusnya, gerakan kepala yang paling cepat menimbulkan kelelahan otot adalah ekstensi. Pada posisi ekstensi terjadi ketidakseimbangan kebututhan energi karena posisi yang melawan gravitasi.
Pada percobaan gerakan bahu, posisi yang paling cepat menimbulkan kelelahan otot adalah pada saat bahu diangkat maksimal dan tangan terjuntai ke bawah.. hal ini membuat orang coba merasa berat pada bahunya dan aliran nafasnya menjadi tidak lancar. Pada percobaan punggung grakan yang paling cepat menimbulkan adanya kelelahan otot adalah gerakan anterior fleksi. Hal ini adalah pada saat badan dan kepala ke depan membentuk sududt 135 derajad dan tangan terjuntai ke bawah.
KESIMPULAN 1. Faktor-faktor penyebab kelelahan antar lain :
Asam laktat yang menumpuk
Peredaran darah yang kurang lancer sehingga menyebabkan pasokan oksigen dan nutrisi ke jaringan otot terhambat
Terjadinya vasokontriksi atau penyempitan pembuluh darah saat suhu dingin
Posisi tubuh yang menyangkut jumlah otot yang terlibat dalam posisi tersebut
2. Kelelahan otot berdampak pada penurunan kerja dan keletihan kerja. 3. Kelelahan otot dapat dipulihkan dengan istirahat yang cukup, pemijatan, serta penyinaran infra red yang dapat menmbulkan panas. 4. Keletihan kerja pada dokter gigi dapat dikurangi dengan menyediakan kalori yang cukup, menggunakan metode yang baik saat bekerja, mempertahankan kemampuan tubuh, memperhatikan waktu kerja, dan berusaha mengurangi ketegangan.
DAFTAR PUSTAKA Guyton & Hall , 1997 ; 1339 . Buku Ajar Fisiologi Kedokteran . Jakarta : EGC Guyton & Hall . 2008 . Buku Ajar Fisiologi Kedokteran . Jakarta : EGC
