LAPORAN PRAKTIKUM KELELAHAN OTOT
Penyusun : No.
Nama
NIM
1.
Thomas Reynaldi W
021511133011 021511133011
2.
Fissando Yanuar Muhammad
021511133013 021511133013
3.
Salsabila Maghfirani W
021511133020 021511133020
4.
Bella Primordio Cida
021511133022 021511133022
5.
Nadia Mutiara Hasri
021511133023
6.
Shasadhara P. H
021511133029
FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI UNIVERSITAS AIRLANGGA 2016
1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Teori
Hampir semua jenis makhluk hidup memiliki kemampuan untuk melakukan pergerakan. Pergerakan yang dilakukan oleh tubuh didukung oleh dua komponen penting yaitu otot dan tulang. Otot merupakan faktor yang paling utama dan berperan sebagai alat gerak aktif. Fenomena pergerakan ini dapat berupa transport aktif melalui membran, translokasi polimerase DNA sepanjang rantai DNA, dan lain-lain te rmasuk kontraksi otot. Jaringan otot berasal dari lapisan mesoderm. Jaringan ini terdiri atas sel-sel yang memanjang atau berbentuk serabut yang dapat berkontraksi karena adanya molekul miofibril. Setiap orang mempunyai kemampuan otot yang berbeda-beda. Kontraksi yang berlebihan akan membuat otot lelah dan nyeri. Kelelahan otot dapat timbul bila kerja otot melebihi kerja otot steady state. Kelelahan sendiri merupakan mekanisme perlindungan dari tubuh agar tubuh terhindar dari kerusakan 3 Melihat betapa pentingnya peranan otot tersebut, perlu dipelajari faktor-faktor yang mempengaruhi kontraksi otot dan yang menyebabkan kelelahan otot. Dalam percobaan ini akan dilakukan pemeriksaan terhadap kerja otot dengan beberapa perlakuan seperti kerja dengan frekuensi rendah dan tinggi, pengaruh hambatan aliran darah (iskemia), pengaruh istirahat dan pemijatan, nyeri akibat iskemia. (Jono, Syawir. 2010) 1.2
Rumusan Masalah
1. Bagaimanakah pemulihan sempurna dari kelelahan otot setelah melakukan kerja dengan frekuensi rendah? 2. Bagaimanakah pengaruh perubahan peredaran darah terhadap kelel ahan? 3. Bagaimana kesimpulan dari percobaan pengaruh istirahat dan pemijatan? 4. Apakah kesimpulan pada percobaan nyeri akibat iskemia? 1.3
Tujuan Percobaan
1. Melihat pengaruh beberapa faktor terhadap kerja dan kelelahan otot 2. Melihat pemulihan sempurna dari kelelahan otot setelah melakukan kerja dengan frekuensi rendah 3. Melihat pengaruh perubahan peredarah darah terhadap kelelahan 4. Melihat pengaruh istirahat dan pemijatan terhadap kelelahan a. Mengetahui ciri-ciri timbulnya ischaemia 1
2. METODE KERJA 2.1 Alat a. Ergograf Jari
b. Sphygmomanometer c. Metronom d. Beban
Gambar 1. Alat yang digunakan saat praktikum. (kiri ke kanan) Ergograf, manset
sphygnomater, metronom, beban ergograf
2.2 Prosedur Kerja 2.2.1 Pemulihan Sempurna dari Kelelahan Otot Setelah Melakukan Kerja Frekuensi Rendah
1. Siapkan ergograf (Perhatikan kertas, penulis, panjang tali) 2. Orang percobaan meletakkan lengan bawah kanannya diatas alat ergograf, kemudian
memegang
pegangan
ergograf,
sedangkan
jari
telunjuknya
diletakkan/dimasukkan pada tali penarik. 3. Satu persatu beban dipasang pada ergograf, untuk mengetahui berat maksimal yang dapat ditarik orang percobaan.
2
4. Pasang beban 1/3 dari beban maksimal yang dapat ditarik. 5. Lakukan tarikan setiap 4 detik mengikuti irama metronom sampai melampaui ½ panjang kertas pencatat. 6. Orang percobaan hendaknya memusatkan perhatian pada tugas ini tanpa melihat hasilnya pada kertas pencatat dan melakukan setiap tarikan sekuat-kuatnya dengan jari telunjuk tanpa mengikutsertakan otot-jari lainnya, seperti otot tangan dan otot lengan.
2.2.2 Pengaruh Gangguan Sirkulasi Darah Terhadap Kelelahan
1. Pakailah kertas ergograf baru. 2. Pasanglah manset sphygmomanometer pada lengan lengan atas kanan orang percobaan yang sama, catat pada tekanan berapa arteri radialis sudah tidak terasa, turunkan tekanan kembali 3. Besarnya beban tetap seperti pada percobaan 2.2.1. 4. Lakukan tarikan setiap 4 detik mengikuti irama metronom sebanyak 12 tarikan. 5. Pada tarikan ke-13 manset mulai dipompa sampai denyut arteri radialis tidak teraba lagi. 6. Tarikan dilakukan sehingga amplitudo tarikan mengecil hingga ¼ amplitudo awal, turunkan tekanan didalam manset agar peredaran darah pulih kembali. Berilah tanda pada ergogram pada saat tekanan di dalam manset mulai dinaikkan dan diturunkan. 7. Tarikan dilakukan terus sehingga amplitudo tarikan kembali seperti pada awal percobaan.
2.2.3
Pengaruh Istirahat dan pemijatan ( M assage ) Terhadap Kelelahan
Percobaan ini dilakukan oleh orang coba lain 1. Pasanglah manset beban sebesar 1/3 dari beban maksimal yang dapat ditarik. 2. Lakukan tarikan setiap 1 detik mengikuti irama metronom hingga amplitudo tarikan mengecil hingga ¼ amplitudo awal. 3. Beri istirahat 3 menit (selama istirahat lengan tetap ditempat semula), sambil lengan dipijat (massage) ke arah proksimal oleh temannya. 4. Lakukan tarikan lagi seperti langkah ke-2 5. Berilah istirahat lagi selama 3 menit, lengan tetap ditempat semula tetapi tanpa dipijat (massage). 3
6. Lakukan tarikan lagi seperti langkah ke-2.
2.2.4
Timbulnya Rasa Nyeri Karena Kekurangan Aliran Darah ( I schemia )
Percobaan ini dilakukan dengan orang coba lain dan dilakukan tanpa menggunakan kertas pencatat. 1. Berilah pembeban sedemikian rupa sehingga penarikan hanya akan memberikan amplitudo tarikan yang kecil saja. 2. Pasanglah manset pada lengan atas kanan orang coba dan pompalah manset sehingga denyut arteri radialis tidak teraba lagi. 3. Lakukan tarikan setiap 1 detik mengikuti irama metronom sampai terjadi kelelahan sempurna atau sampai terjadi rasa nyeri yang tidak tertahankan. 4. Turunkanlah tekanan didalam manset pada saat terjadi rasa nyeri yang tidak tertahankan tersebut. 5. Perhatikan suhu dan warna lengan bawah kanan selama percobaan diatas. Suhu ditentukan dengan meraba dan membandingkannya dengan lengan bawah kiri (amati perubahan yang terjadi tiap 7 detik).
4
3. HASIL PRAKTIKUM Tabel Percobaan 1 : Pemulihan Sempurna dari Kelelahan Otot Setelah Melakukan Kerja Frekuensi Rendah
Orang Coba : Shasadhara Pramesti Hardianti *Hasil terlampir Orang
Beban
Amplitudo
Jarak (cm)
Ke-1
1,495 gr
4,5 cm
11,9
Tabel Percobaan 2 : Pengaruh Gangguan Sirkulasi Darah Terhadap Kelelahan (Orang ke-1)
Orang Coba
: Shasadara Pramesti Hardianti
1/3 Beban Maksimal : 1,495 gram Tekanan Darah
: 120/80 mmHg
Perlakuan
Amplitudo
Manset Tidak Dipompa
1,6 cm
Manset Dipompa
3 cm
MansetTidak Dipompa
1 cm
Tabel Percobaan 3 : Pengaruh Istirahat dan Pemijatan ( M assage ) terhadap kelelahan (Orang ke -2)
Orang Coba
: Salsabila Maghfirani
1/3 Beban Maksimal : 2,021 gram No
Perlakuan
Waktu
Amplitudo
1
Menarik Ergograf
1 menit 21 detik
4,4 cm
2
Istirahat dan diberi pijatan (3 menit)
Detik 42 pulih
4,8 cm
3
Istirahat tidak diberi pijatan (3 menit)
Detik 38 pulih
2,3 cm
5
Tabel Percobaan 4 : Timbulnya Rasa Nyeri Karena Kekurangan Aliran Darah (I schemi a )
Orang Coba : Thomas Reynaldi W Gejala Obyektif
Subjektif yang dirasakan oleh orang coba
Detik ke :
Warna
Suhu
Keringat
Kontrol
Merah
+
+
-
7
Pucat
+
+
-
14
Merah
+
+
Nyeri +
21
Keunguan
+
+
Nyeri +
28
Keunguan
+
+
Nyeri + + +, Kesemutan
35
Ungu
+
+
+ + + + Kesemutan
6
4. PEMBAHASAN 4. 1 Pemulihan Sempurna Dari Kelelahan Otot Setelah Melakukan Kerja Frekuensi Rendah
Kontraksi otot yang kuat dan lama mengakibatkan keadaan yang dikenal sebagai kelelahan otot. Kelelahan otot meningkat hampir sebanding langsung dengan kecepatan pengurangan glikogen otot. Oleh karena itu, sebagian besar kelelahan adalah akibat dari ketidak mampuan proses kontraksi dan metabolisme serabut-serabut otot untuk terus menghasilkan hasil kerja yang sama.
[1]
Percobaan pertama dilakukan untuk mengetahui tingkat kelelahan otot dengan beban 1/3 beban maksimal subyek yaitu 1.495 gram yang ditarik setiap 4 detik mengikuti irama metronom sampai melampaui ½ panjang kertas pencatat dan hingga amplitude 4,5 cm. Jika amplitude turun, maka terjadi kelelahan. Sedangkan amplitude tetap, maka tidak terjadi kelelahan otot (normal). Berdasarkan percobaan ini, subyek tidak mengalami kelelahan. Hal ini terjadi di sebabkan oleh beberapa faktor, yaitu : 1. Beban tidak berat Beban yang digunakan hanya 1/3 beban maksimum, sehingga saat melakukan percobaan hanya menggunakan beban yang tersedia. Jadi tidak pas 1.495 gram 2. Daya tarik subyek kurang maksimal 3. Jari untuk menarik Dalam prosedur percobaan, jari yang digunakan untuk menarik adalah jari telunjuk. Namun, pada saat percobaan jari telunjuk subyek menarik beban, secara reflex jari jari lain dibawahnya pun ikut bergerak. Sehingga, energi yang digunakan tidak hanya jari telunjuk saja, namun jari-jari yang lain di bawahnya juga. Sehingga ATP yang dihasilkan banyak tempat dan tidak terjadi kelelahan otot. 4. Waktu percobaan tidak lama Hambatan aliran darah yang menuju otot yang sedang berkontraksi menyebabkan kelelahan otot hampir sempurna dalam 1 atau 2 menit karena kehilangan suplai makanan, terutama kehilangan oksigen.
[1]
Kontraksi otot tiap
4 detik hingga
mencapai ½ panjang kertas, menyebabkan ATP terbentuk lebih cepat dan kerja otot dengan frekuensi rendah tidak menyebabkan kelelahan otot.
7
4.2 Pengaruh Gangguan Sirkulasi Darah terhadap Kelelahan
Percobaan kedua dilakukan untuk mengetahui hubungan antara kelelahan otot dengan gangguan pada sirkulasi darah dengan cara memasang manset sphygmomanometer pada lengan atas orang coba, setelah itu dilakukan tarikan dengan ritme 4 detik selama 12 kali. Pada tarikan ke 13 manset dipompa sampai arteri radialis tidak teraba. Hal ini dilakukan agar sirkulasi darah menuju ujung jari terhambat. Ditandai dengan menurunnya amplitudo pada kertas pencatat ergograf. Pembuluh darah yang tersumbat, menyebabkan kegagalan pasokan darah untuk memasok elemen metabolisme yang esensial atau kegagalan metabolisme pembuangan hasil sisa metabolisme (penimbunan asam laktat)5. Jelas terlihat bahwa dalam keadaan yang tidak cukup oksigen, ATP yang dihasilkan lebih sedikit sehingga kontraksinya pun akan lebih lemah daripada kontraksi pada kondisi oksigen yang cukup. Selain ATP yang dihasilkan lebih sedikit, masih ada kekurangan lain dari glikolisis anaerob, yaitu menghasilkan produk sampingan berupa asam laktat yang akan menumpuk dan menyebabkan kelelahan otot 2. Adanya tekanan pada lengan menghambat sirkulasi darah. Kerja darah dan jantung terhambat sehingga terjadi metabolisme anaerob karena kekurangan O 2 dalam darah dan terhambatnya penyaluran nutrisi. Asam laktat hasil metabolisme anaerob adalah penyebab kelelahan. Asam laktat menyebabkan penurunan pH sehingga fungsi sel tidak dapat berlangsung akibat tidak berfungsinya enzim-enzim: 1. Menghambat kerja enzim-enzim yang terlibat pada metabolisme aerobik dan anaerobik 2. Menghambat terbentuknya keratin fosfat sehingga menggangu koordinasi dalam pergerakan otot. 3. Menghambat enzim fosfofruktokinase 4. Menyebabkan pelepasan ion Ca pada kontraksi otot rangka 5. Menghambat aktivitas m-ATPase terutama pada serabut otot cepat, karena mATPase pada serabut otot cepat peka terhadap kondisi asam. Setelah manset dilonggarkan pelan-pelan maka amplitudo tarikan secara bertahap kembali seperti pada awal percobaan. Hal ini terjadi karena peredaran darah pulih sehingga suplai O2 kembali lancar, sehingga asam laktat bisa diproses kembali. Sel-sel mengubah asam laktat kembali menjadi glukosa atau mengubahnya menjadi piruvat dan mengirimkannya melalui langkah-langkah tambahan respirasi aerobik 6. Sehingga kontraksi otot kembali normal seperti awal percobaan. 8
Pada dasarnya, penyebab kelelahan otot terletak dalam serabut otot itu sendiri. Kelelahan dikarenakan kegagalan pasokan darah untuk memasok elemen metabolisme yang esensial atau membuang hasil metabolisme atau untuk melaksanakan dua fungsi tersebut. Kurangnya oksigen dan akumulasi metabolisme asam mungkin terjadi disini 4.
Gambar 2. Percobaan Kedua menggunakan sphygmomanometer 4.3 Pembahasan Percobaan Ketiga
Percobaan ini dilakukan terhadap orang yang berbeda dengan percobaan pertama dan kedua. Beban yang diberikan merupakan 1/3 dari beban maksimal dan tarikan yang dilakukan setiap 1 detik akan membuat waktu kerja otot meningkat dan otot melakukan kerja berat. Otot kemudian mengalami kelelahan dengan ditandai adanya penurunan grafik pada 1/4 amplitudo awal dan tarikan yang semakin melemah. Kemudian otot diberikan waktu istirahat guna memulihkan keadaan dan dipijat ke arah proksimal selama 3 menit. Kemudian otot melakukan penarikan beban kembali dan grafik kembali naik namun lama-kelamaan grafik semakin menurun dikarenakan otot mengalami kelelahan kembali. Kemudian, otot diberikan waktu istirahat yang ke 2 selama 3 menit dan tanpa dilakukan pemijatan. Otot kembali melakukan penarikan dengan grafik yang kembali tinggi dan otot kembali mengalami kelelahan dengan grafik yang terus menurun dalam waktu yang lebih cepat. Berdasarkan hasil percobaan ini dapat disimpulkan bahwa dengan dilakukan pemijatan maka akan memperlancar aliran darah sehingga oksigen dan nutrisi didapatkan oleh otot sehingga membantu pemulihan kelelahan.
9
Gambar 3. Pemijatan ke arah proximal dan gerakan memutar,
dari ujung jari hingga lengan bahu orang percobaan ketiga
4.4 Timbulnya Rasa Nyeri Karena Kekurangan Aliran Darah ( I schemi a )
Fisiologi otot adalah studi yang mempelajari tentang fungsi organ yang dipengaruhi oleh stress otot. Dalam melekukan kerja fisik, seseorang membutuhkan gaya otot dan aktivitas otot yang energinya disuplai dari sistem pernafasan dan sistem kardiovaskular. Sistem pernafasan dibebani karena adanya peningkatan ventilation (inhalation dan exhalation)
untuk menyuplai kebutuhan oksigen pada otot yang melakukan pekerjaan.
Sedangkan sistem kardiovaskular dibebani karena jantung harus memompa darah dimana berisi oksigen untuk otot yang terlibat melalui pembuluh darah. Jadi pada saat tubuh melakukan kerja fisik akan terjadi perubahan kerja atau denyut jantung dan konsumsi oksigen. Dalam percobaan ini, kita menggunakan 3 indikator yakni warna kulit, suhu dan keringat yang timbul. Sebagai kontrol, warna kulit yang terlihat adalah kemerahan, suhunya hangat dan kulit berkeringat lembab. Setelah dilakukan percobaan, pada detik ke 7 terjadi perubahan pada warna kulit menjadi pucat. Pada detik ke 14 warna menjadi merah kembali namun agak pekat. Orang mulai merasakan nyeri pada masa ini. Rasa nyeri mulai bertambah seiring berjalannya waktu ditambah dengan rasa kesemutan.
10
Hal-hal tersebut terjadi karena berkurangnya suplai oksigen akibat tidak terjadinya suplai darah yang lancer. Kondisi ini disebut ischemia. Ischemia adalah suatu kondisi organ atau jaringan yang terjadi akibat berkurangnya aliran darah ke organ tersebut yang terjadi. Kelelahan yang diakibatkan oleh praktikum ini adalah kelelahan yang bersifat local. Hal ini disebabkan oleh akumulasi produksi asam laktat di dalam otot dan darah. Proses ini berhubungan dengan mekanisme resintesa energy selama proses kontraksi-kontraksi otot di dalam serabut otot fast twitch yang lebih banyak berperan dalam aktivitas fisik karena serabut otot fast twitch memiliki kemampuan sistem anaerobic lebih tinggi daripada sistem aerobic, sehingga cepat terbentuk asam laktat. Pada saat tangan dipasangkan manset hingga arteri radikalis tidak teraba, aliran darah mulai terganggu atau tidak lancar, baik arteri maupun vena. Perubahan warna terjadi karena kurangnya oksigen yang tersuplai dan darah yang terhambat di ujung jari. Sedangkan nyeri terjadi karena tingginya produksi asam laktat akibat metabolism anaerob yang terjadi di ujung tangan sebagai konsekuensi dari tidak lancarnya sirkulasi darah dan oksigen. Kesimpulannya
adalah
manset
yang
dipasang
dengan
kuat
menyebabkan
terganggunya aliran darah yang mengalir ke otot. Beban maksimal yang diberikan membuat otot menjadi bekerja lebih keras untuk mengasilkan tenaga atau energy (ATP). Energy terbentuk melalui metabolism otot secara anaerob karena kurangnya suplai oksigen ke otot, dan hasil sampingannya adalah asam laktat. Asam laktat inilah yang menyebabkan rasa lelah. Karena dipaksakan, rasa lelah ini menjadi rasa nyeri akibat terus diproduksinya asam laktat. Sebagai indicator adalah perubahan warna, suhu dan keringat yang terjadi.
11
DAFTAR PUSTAKA
1. Ganong, WF. Buku ajar fisiologi kedokteran. Edisi ke-20. Jakarta: EGC;2002.h.62. 2. Guyton and Hall. Medical Physiology. 11th ed. Mississipi,Elsevier Inc. 2006: p.,82 3. Lusti Hesti P.2013.Laporan Praktikum Blok Sistem Tubuh.Universitas Jember 4. Oklusi.2007.Hamish.ed 2 .EGC Jakarta 5. Thomson, Hamish. Oklusi. Jakarta: EGC. 2007.6. 6. Wikibooks contributors. Human Physiology. Wikibooks contributors. 2006-2007.7.
12
