SISTEM OTOT
1. Pengertian Otot
Otot merupakan suatu organ/alat yang dapat bergerak ini adalah sutau penting bagi organisme. Gerak sel terjadi karena sitoplasma merubah bentuk. Pada sel-sel sitoplasma ini merupakan benang-benang halus yang panjang disebut miofibril. Kalau sel otot yang mendapatkan rangasangan maka miofibril akan memendek, dengan kata lain sel oto akan memendekkan dirinya kearah tertentu. Otot merupakan jaringan pada tubuh hewan yang bercirikan mampu berkontraksi, aktivitas biasanya dipengaruhi oleh stimulus dari sistem saraf. Unit dasar dari seluruh jenis otot adalah miofibril yaitu struktur filamen yang berukuran sangat kecil yang tersusun dari protein kompleks , yaitu filamen aktin dan miosin. Pada saat berkontraksi, filameb-filamen tersebut saling bertautan yang mendapatkan energi en ergi dari mitokondriadi sekitar miofibil. Kontraksi otot dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain : 1)
Treppe atau staircase effect, yaitu meningkatnya kekuatan kontraksi berulang kali pada suatu serabut otot karena stimulasi berurutan berseling beberapa detik. Pengaruh ini disebabkan karena konsentrasi ion Ca2+ di dalam serabut otot yang meningkatkan aktivitas miofibril.
2)
Summasi, berbeda dengan treppe, pada summasi tiap otot berkontraksi dengan kekuatan berbeda yang merupakan hasil penjumlahan kontraksi dua jalan (summasi unit motor berganda dan summasi bergelombang).
3)
Fatique adalah menurunnya kapasitas bekerja karena pekerjaan itu sendiri.
4)
Tetani adalah peningkatan frekuensi stimulasi dengan cepat sehingga tidak ada peningkatan tegangan kontraksi.
5)
Rigor terjadi bila sebagian terbesar ATP dalam otot telah dihabiskan, sehingga kalsium tidak lagi dapat dikembalikan ke RS melalui mekanisme pemompaan.
Otot merupakan alat gerak aktif karena kemampuannya berkontraksi. Otot memendek jika sedang berkontraksi dan memanjang jika berelaksasi. Kontraksi otot terjadi jika otot sedang melakukan kegiatan , sedangkan relaksasi otot terjadi jika otot sedang beristirahat. Dengan demikian otot memiliki 3 karakter, yaitu: 1
1)
Kontraksibilitas yaitu kemampuan otot untuk memendek dan lebih pendek dari ukuran semula, hal ini teriadi jika otot sedang melakukan kegiatan.
2)
Ektensibilitas, yaitu kemampuan otot untuk memanjang dan lebih panjang dari ukuran semula.
3)
Elastisitas,
yaitu
kemampuan
otot
untuk
kembali
pada
ukuran
semula.
Otot tersusun atas dua macam filamen dasar, yaitu filament aktin dan filament miosin. Filamen aktin tipis dan filament miosin tebal. Kedua filamen ini menyusun miofibril. Miofibril menyusun serabut otot dan serabut otot-serabut otot menyusun satu otot.
2. Macam-Macam Jaringan Otot 1) Otot Polos
Otot polos adalah salah satu otot yang mempunyai bentuk yang polos dan bergelondong. Cara kerjanya tidak disadari, memiliki satu nukleus yang terletak di tengah sel. Otot ini biasanya terdapat pada saluran pencernaan seperti lambung dan usus. Jaringan otot polos mempunyai serabut-serabut yang homogen sehingga bila diamati di bawah mikroskop tampak polos atau tidak bergaris-garis. Otot polos berkontraksi secara refleks dan di bawah pengaruh saraf otonom. Bila otot polos dirangsang, reaksinya lambat. Otot polos terdapat pada saluran pencernaan, dinding pembuluh darah, saluran pernafasan. Ciri otot polos, yaitu: a. Selnya berbentuk gelondong b. Gerakan ototnya lambat dan tidak cepat lelah. c. Bekerja diluar kesadaran
2) Otot lurik
Otot rangka merupakan jenis otot yang melekat pada seluruh rangka, cara kerjanya disadari (sesuai kehendak), bentuknya memanjang dengan banyak lurik-lurik, memiliki nukleus banyak yang terletak di tepi sel. Nama lainnya adalah jaringan otot kerangka karena sebagian besar jenis otot ini melekat pada kerangka Kontraksinya menurut kehendak kita dan di bawah pengaruh saraf sadar. Dinamakan otot lurik karena bila dilihat di bawah mikroskop tampak adanya garis gelap dan terang berselangseling melintang di sepanjang serabut otot. Oleh sebab itu nama lain dari otot lurik adalah otot 2
bergaris melintang. Contoh otot pada lengan. Kontraksi otot lurik berlangsung cepat bila menerima rangsangan, berkontraksi sesuai dengan kehendak dan di bawah pengaruh saraf sadar. Fungsi otot lurik untuk menggerakkan tulang dan melindungi kerangka dari benturan keras. Ciri otot lurik, yaitu: a. Selnya berbentuk silindris dengan garis gelap terang b. Bekerja secara sadar c. Gerakannya cepat dan mudah lelah serta melekat pada rangka.
3) Otot jantung
Bentuk yang hampir sama dengan otot lurik, yakni mempunyai lurik-lurik tapi bedanya dengan otot lurik yaitu bahwa otot lurik memiliki satu atau dua nukleus yang terletak di tengah atau tepi sel. Dan otot jantung adalah satu-satunya otot yang memiliki percabangan yang disebut duskus interkalaris. Otot ini juga memiliki kesamaan dengan otot polos dalam hal cara kerjanya yakni tidak disadari. Jaringan otot ini hanya terdapat pada lapisan tengah dinding jantung, meskipun begitu kontraksi otot jantung secara refleks serta reaksi terhadap rangsang lambat. Fungsi otot jantung adalah untuk memompa darah ke luar jantung. Ciri otot jantung, yaitu: a. Selnya berbentuk silindris dengan percabangan (sinsitium), b. Nukleus satu dan terletak di tengah, c. Bekerja secara tidak sadar (involunteer), d. Tidak mudah lelah e. Terdapat pada organ jantung.
3
3. Struktur Otot
Otot merupakan sekelompok serabut-serabut otot yang tersusun rapi. Setiap serabut otot terdiri atas dua jenis miofilamen yaitu: a. Miofilamen tebal, yang di bentuk oleh protein miosin. b. Miofilamen tipis, yang di bentuk oleh protein aktin. Bagian-bagian otot: 1) Sarkolema Sarkolema adalah membran yang melapisi suatu sel otot yang fungsinya sebagai pelindung otot. 2) Sarkoplasma Sarkoplasma adalah cairan sel otot yang fungsinya untuk tempat dimana miofibril dan miofilamen berada 3) Miofibril Miofibril merupakan serat-serat pada otot.
4
4) Miofilamen Miofilamen adalah benang-benang/filamen halus yang berasal dari miofibril. Di dalam miofilamen terdapat protein kontaraktil yang disebut aktomiosin (aktin dan miosin), tropopin dan tropomiosin. Ketika otot kita berkontraksi (memendek) maka protein aktin yang sedang bekerja dan jika otot kita melakukan relaksasi (memanjang) maka miosin yang sedang bekerja.
5
4. Sistem Otot pada Hewan
Pada ikan dan hewan-hewan vertebrata lain, hewan-hewan ini mempunya otot, seperti otot-otot pada kepala dan badan. 1) Otot badan pada ikan Sistem otot pada ikan yakni penggerak tubuh, berupa sirip-sirip, Otot-otot di seluruh tubuh secara teratur bersegemen, bergerak ketika mengadakan gerakan berenang. 2) Amphibi Otot-otot segmental mencolok pada tubuh. Segmen kaki teratas berotot besar. Dan otot fleksor 3) Reptilia Dibandingkan dengan katak, sistem otot buaya itu lebih rumit, karena gerakannya lebih kompleks. Otot-otot kepala, leher, dan kaki tumbuh baik, walaupun kurang jika dibandingkan pada mammalia. Segmentasi otot jelas pada kolumna vertebralis dan rusuk 4) Aves Pada burung otot badan sangat temodifikasi,dengan ada pada sayap yang berperan untuk terbang dengan adanya persatuan yang kokoh antara vertebrata thoracale dan vertebrata lumbale otot ini kurang berfungsi kecuali di daerah leher. otot badan sangat temodifikasi,dengan ada nya modifikasi mussculi apendiculares dan lebih berkembang di bagian pelvis dan pada burung juga di temukan otot sphinchter colli yang berfungsi untuk mengusir serangga yang hinggap di tubuh nya.
Sistem otot pada hewan avertebrata atau alat gerak hewan pada umumnya merupakan kontraksi sel-sel khusus (otot) material kontraksi yang disebut sebagai aktomiosin .pada dasar nya sama baik otot polos lurik maupun otot jantung vertebrata maupun avertebrata 1) Sistem otot pada cacing pipih (platyhelminthes) Serabut otot terbagi atas Sirkular, Longitudinal, Serong atau vertical yang mana Sirkular terdapat di bawah epidermis dan berkontraksi memanjang kan tubuh nya, longitudinal yang berfungsi memperpendek tubuh nya ,dan otot serong atau vertical yang berfungsi untuk bergerak seperti membalik,melipat dan merentangkan diri nya keseluruh arah.
6
2)
Sistem otot pada molusca Sebagian otot besar otot berupa otot halus yang berkontraksi lambat namun yang dapat aktif berenag menggerakkan cangkang nya terdapat otot halus atau lurik. Otot halus yang berfungsi untuk menutup cangkang pada saat istirahat dan otot lurik yang berfungsi untuk menimbulkan gerakan berenang.
3) Sistem otot pada arthropoda Pada mosculer sangat kompleks ukuran maupun otot-otot tubuh yang banyak jumlah nya dan bersendi dan otot melekat pada permukaan dalam rangka luar.
Dibalik mekanisme otot yang secara eksplisit hanya merupakan gerak mekanik itu. Terjadilah beberapa proses kimiawi dasar yang berseri demi kelangsungan kontrakso otot. Hampir semua jenis makhluk hidup memilki kemampuan untuk melakukan pergerakan. Fenomena pergerakan ini dapat berupa transport aktif melalui membran, translokasi polimerase DNA sepanjang rantai DNA, dan lain-lain termasuk kontraksi otot.
5. Fungsi Otot
Otot dapat berkontraksi karena adanya rangsangan. Umumnya otot berkontraksi bukan karena satu rangsangan, melainkan karena suatu rangkaian rangsangan berurutan. Rangsangan kedua memperkuat rangsangan pertama dan rangsangan ketiga memeprkuat rangsangan kedua . Dengan demikian terjadilah ketegangan atau tonus yang maksimum . Tonus yang maksimum terus – menerus disebut tetanus. Selanjutnya, ada 2 tipe otot, yaitu otot merah dan otot putih. Otot merah kaya akan suplai darah, mengandung mitokondria dan mioglobin. Mioglobin merupakan senyawa seperti hemoglobin yang mampu mengikat O2 dean menyimpannya di dalam otot. Otot merah juga mengoksidasi asam lemak untuk memeperoleh energi. Sebaliknya, otot putih memiliki sedikit darah, mitokondria, dan mioglobin. Akan tetapi, otot putih terspesialisasi untuk melakukan pernapasan anaerobik untuk menghasilkan energi tanpa O2 sehingga cepat berkontraksi meskipun cepat lelah.
7
6. Sifat Kerja Otot
Sifat kerja otot dibedakan menjadi dua, yaitu : 1) Antagonis Otot antagonis adalah dua otot atau lebih yang tujuan kerjanya berlawanan. Jika otot pertama berkontraksi dan yang kedua berelaksasi, akan menyebabkan tulang tertarik atau terangkat. Sebaliknya, jika otot pertama berelaksasi dan yang kedua berkontraksi akan menyebabkan tulang kembali ke posisi semula. Contoh otot antagonis adalah otot bisep dan trisep. Otot bisep adalah otot yang memiliki dua ujung (dua tendon) yang melekat pada tulang dan terletak di lengan atas bagian depan. Otot trisep adalah otot yang memiliki tiga jung (tiga tendon) yang melekat pada tulang, terletak di lengan atas bagian belakang. Untuk mengangkat lengan bawah, otot bisep berkontraksi dan otot trisep berelaksasi. Untuk menurunkan lengan bawah, otot trisep berkontraksi dan otot bisep berelaksasi. Antagonis juga adalah kerja otot yang kontraksinya menimbulkan efek gerak berlawanan, contohnya adalah: a. Ekstensor( meluruskan) dan fleksor (membengkokkan), misalnya otot trisep dan otot bisep. b. Abduktor (menjauhi badan) dan adductor (mendekati badan) misalnya gerak tangan sejajar bahu dan sikap sempurna. c. Depresor (ke bawah) dan adduktor ( ke atas), misalnya gerak kepala merunduk dan menengadah. d. Supinator (menengadah) dan pronator (menelungkup), misalnya gerak telapak tangan menengadah dan gerak telapak tangan menelungkup.
2) Sinergis Sinergis juga adalah otot-otot yang kontraksinya menimbulkan gerak searah. Contohnya pronator teres dan pronator kuadratus (Otot yang menyebabkan telapak tngan menengadah atau menelungkup). Otot sinergis adalah dua otot atau lebih yang bekerja bersama – sama dengan tujuan yang sama. Jadi, otot – otot itu berkontraksi bersama dan berelaksasi bersama. Misalnya, otot – otot antar tulang rusuk yang bekerja bersama ketika kita menarik napas, atau otot pronator, yaitu otot yang menyebabkan telapak tangan menengadah atau m enelungkup.
8
Gerakan pada bagian tubuh, umumnya melibatkan kerja otot, tulang, dan sendi. Apabila otot berkontraksi, maka otot akan menarik tulang yang dilekatinya sehingga tulang tersebut bergerak pada sendi yang dimilikinya. Otot yang sedang bekerja akan berkontraksi sehingga otot akan memendek, mengeras, dan bagian tengahnya menggembung. Karena memendek, tulang yang dilekati otot tersebut tertarik atau terangkat. Kontraksi satu macam otot hanya mampu untuk menggerakan tulang ke satu arah tertentu. Agar tulang dapat kembali ke posisi semula, otot tersebut harus mengadakan relaksasi. Namun relaksasi otot ini saja tidak cukup. Tulang harus ditarik ke posisi semula. Oleh karena itu, harus ada otot lain yang berkon traksi yang merupakan kebalikan dari kerja otot pertama. Jadi, untuk menggerakan tulang dari satu posisi ke posisi yang lain, kemudian kembali ke posisi semula, diperlukan paling sedikit dua macam otot dengan kerja berbeda. Berdasarkan tujuan kerjanya tadi, otot dibedakan menjadi otot antagonis dan otot sinergis.
7. Mekanisme Gerak Otot
Dari hasil penelitian dan pengamatan dengan mikroskop elektron dan difraksi sinar X, Hansen dan Huxly (l955) mengemukkan teori kontraksi otot yang disebut model sliding filaments. Model ini menyatakan bahwa kontraksi didasarkan adanya dua set filamen di dalam sel otot kontraktil yang berupa filament aktin dan filamen miosin.. Rangsangan yang diterima oleh asetilkolin menyebabkan aktomiosin mengerut (kontraksi). Kontraksi ini memerlukan energi. Pada waktu kontraksi, filamen aktin meluncur di antara miosin ke dalam zona H (zona H adalah bagian terang di antara 2 pita gelap). Dengan demikian serabut otot menjadi memendek yang tetap panjangnya ialah ban A (pita gelap), sedangkan ban I (pita terang) dan zona H bertambah pendek waktu kontraksi. Ujung miosin dapat mengikat ATP dan menghidrolisisnya menjadi ADP. Beberapa energi dilepaskan dengan cara memotong pemindahan ATP ke miosin yang berubah bentuk ke konfigurasi energi tinggi. Miosin yang berenergi tinggi ini kemudian mengikatkan diri dengan kedudukan khusus pada aktin membentuk jembatan silang. Kemudian simpanan energi miosin dilepaskan, dan ujung miosin lalu beristirahat dengan energi rendah, pada saat inilah terjadi relaksasi. Relaksasi ini mengubah sudut perlekatan ujung myosin menjadi miosin ekor. Ikatan
9
antara miosin energi rendah dan aktin terpecah ketika molekul baru ATP bergabung dengan ujung miosin. Kemudian siklus tadi berulang Iagi.
8. Sumber Energi Kontraksi Otot
ATP (Adenosht Tri Phosphat) merupakan sumber energi utama untuk kontraksi otot. ATP berasal dari oksidasi karbohidrat dan lemak. Kontraksi otot merupakan interaksi antara aktin dan miosin yang memerlukan ATP. Fosfokreatin merupakan persenyawaan fosfat berenergi tinggi yang terdapat dalam konsentrasi tinggi pada otot. Fosfokreatin tidak dapat dipakai langsung sebagai sumber energi, tetapi fosfokreatin dapat memberikan energinya kepada ADP. Pada otot lurik jumlah fosfokreatin lebih dari lima kali jumlah ATP. Pemecahan ATP dan fosfokreatin untuk menghasilkan energy tidak memerlukan oksigen bebas. Oleh sebab itu , fase kontraksi otot sering disebut fase anaerob
10
