Sistem Ekskresi Pada Manusia
Pada system ekskresi manusia, sisa-sisa metabolisme
diserap dari darah, kemudian diproses dan akhirnya dikeluarkan lewat alat-alat
ekskresi. Berikut akan di jelaskan alat-alat ekskresi manusia, antara lain;
A.
Ginjal
Ginjal atau ren disebut juga buah
pinggang karena buahnya seperti biji buah kacang merah. Ginjal terletak dikanan
dan kiri tulang pinggang, yaitu dalam rongga perut pada dinding tubuh dorsal.
Ginjal berjumlah 2buah, berwarna merah keunguan, dan yang kiri terletak agak
tinggi dari kanan.
Lapisan ginjal bagian luar disebut
kulit ginjal atau korteks, sedangkan lapisan dalam disebut sumsum ginjal atau
medulla. Lapisan paling dalam berupa rongga ginjal disebut pelvis renalis.
Saluran structural dan fungsional
ginjal yang terkecil disebut nefron. Tiap nefron terdiri atas badan malpighi
yang tersusun dari kapsul bowman, glomerulus yang terdapat dibagian korteks,
serta tubulus-tubulus yaitu tubulus kontertus proksimal, tubulus kontertus
distal, tubulus pengumpul dan lengkung henle yang terdapat dibagian medulla.
Lengkung henle ialah bagian saluran ginjal yang melengkung pada daerah medulla
dan berhubungan dengan tubulus proksimal maupun tubulus didaerah korteks. Pada
orang dewasa panjang seluruh tubulus kurang lebih 7,5 sampai 15 km.
Ginjal dilindungi oleh lemak, dan
selain itu terdapat arteri ginjal yang menyerupai darah. Ginjal mengendalikan
potensial air pada darah yang melewatinya. Substansi yang menyebabkan ketidak
seimbangan potensial air pada darah akan dipisahkan dari darah dan
diekskresikan dalam bentuk urine. Contoh : sisa nitrogen hasil pemecahan asam
amino dan asam nukleat.
- Proses pembentukan urin
proses pembentukan urin dalam ginjal
dapat dibagi menjadi 3 tahap yaitu:
a.Tahap filtrasi (penyaringan)
Filtrasi terjadi di kapsul bowman
diglomerulus. Ketika darah masuk glomerulus maka tekanan darah menjadi tinggi
sehingga mendorong air dan komponen-komponen yang tidak dapat larut melalui
pori-pori endothelium kapiler, glomerulus, kemudian menuju membran dasar dan
melewati lempeng filtrasi masuk kedalam ruang kapsul bowman. Hasil filtrasi
glomerulus dan kapsul bowman disebut filtrate glomerulus atau urin primer.
b.
Tahap reabsorbsi (penyerapan
kembali)
Reabsorbsi terjadi di tubulus
kontertus proksimal, lengkung henle dan sebagian tubulus kontertus distal. Reabsorbsi
dilakukan oleh sel-sel epithelium diseluruh tubulus ginjal. Za-zat yang
direabsorbsi antara lain ; air, gllukosa, asam amino, ion-ion Na
, K, Ca
,Ci-, HCO3-,dan HbO4
, sedangkan urea hanya diserap
sebagian.
, K, Ca,Ci-, HCO3-,dan HbO4, sedangkan urea hanya diserap
sebagian.
Urutan terjadinya reabsorbsi yaitu,
urin primer masuk dari glomerulus ketubulus proksimal. Kemudian terjadi
rebsorbsi glukosa dan 67% ion Na,selain itu juga terjadi reabsorbsi air dan ion Ci
secara pasif.
Bersamaan dengan itu petrat menuju lengkung henle yang tengah berkurang
volumenya dan bersifat isotonis. Pada lengkung henle terjadi sekresi aktif ion
Ci kejaringan
disekitarnya. Reabsorbsi dilanjutkan ditubulus distal. Pada tubulus ini terjadi
reabsorbsi Nadan air dibawah control ADH. Disamping reabsorbsi,
ditubulus ini juga terjadi sekresi H,NH
,urea, kreatinin dan beberpa obat-obatan pada urin.
,selain itu juga terjadi reabsorbsi air dan ion Ci secara pasif.
Bersamaan dengan itu petrat menuju lengkung henle yang tengah berkurang
volumenya dan bersifat isotonis. Pada lengkung henle terjadi sekresi aktif ion
Ci kejaringan
disekitarnya. Reabsorbsi dilanjutkan ditubulus distal. Pada tubulus ini terjadi
reabsorbsi Nadan air dibawah control ADH. Disamping reabsorbsi,
ditubulus ini juga terjadi sekresi H,NH,urea, kreatinin dan beberpa obat-obatan pada urin.
Hasil reabsorbsi ini berupa urin
sekunder yang komposisinya mengandung air, garam, urea, dan pigmen empedu yang
berfungsi memberi warna dan bau pada urin.
c.Augmentasi (pengumpulan)
Urin sekunder dari tubulus distal
akan turun menuju tubulus pengumul. Pada tubulus pengumpul ini masih terjadi
penyerapan ion Na, Cidan urea sehingga terbentuklah urin sesungguhnya. Dari
tubulus pengumpul, urin dibawa ke pelfis renalis.dari velvis renalis urin mengalir
melalui uretter menuju vesica urinaria (kandung kemih) yang merupakan tempat
penyimpanan sementara urin.
, Cidan urea sehingga terbentuklah urin sesungguhnya. Dari
tubulus pengumpul, urin dibawa ke pelfis renalis.dari velvis renalis urin mengalir
melalui uretter menuju vesica urinaria (kandung kemih) yang merupakan tempat
penyimpanan sementara urin.- Hal-hal yang mempengaruhi produksi urin
Banyak sedikitnya urin seseorang yang
dikeluarkan tiap harinya dipengaruhi oleh hal-hal berikut ;
a.
zat-zat diuretic
Jika banyak mengkonsumsi zat-zat
diuretic (kopi, teh,alcohol) maka zat terrsebut akan menghambat reabsorbsi ion
H,sehingga ion ADH berkurang sehingga reabsorbsi air
terhambat dan volume urin meningkat.
,sehingga ion ADH berkurang sehingga reabsorbsi air
terhambat dan volume urin meningkat.
b.Suhu
Jika suhu internal dan exsternal naik
diatas normal maka kecepatan respirasi menigkat dan pembuluh kutaenius melebar.
Saat volume air turun, hormone ADH disekresikan sehingga reabsorbsi air
menigkat. Disamping it, penigkatan suhu merangsang pembuluh abdominal mengerut
sehingga aliran darah di glomerulus dan filtrasi menurun. Kedua hal ini
mengurangi volume ini
c.
Konsentrasi darah
Konsentrasi darah dan larutan dalam
darah berpengaruh terhadap produksi urin jika kitaminum air seharian maka
komsentrasi air didarah menjadi rendahhal ini merangsang hipofisis mengeluarkan
ADH. Hormone ini meningkatkan reabsorbsi air di ginjal sehingga volume urin
turun.
d.
Emosi
Enosi tertentu seperti merangsang
peningkatan dan penurunan volume urin.
- Gangguan pada ginjal
Ginjal manusia dapat mengalami
gangguan dan kelainan karena berbagai hal antara lain : bakteri, tumor,
abnormalitas bentuk ginjal/karena pembentukan batu ginjal.
Jenis-jenis kelainan akibat kerusakan
salah satu bagian ginjal adalah
a.
Nefritis
Nefritis merupakan kerusakan bagian
glomerulus ginjal akibat alergi racun kuman biasanya karena bakteri
streptococcus. Akibat nefritis ini seseorang akan mengalami uremia dan dedema.
b.
Batu ginjal
Terbentuk karena pengendapan garam
kalsium didalam rongga ginjal, saluran ginjal dan kandung kemih. Penyebab
pengendapan garam ini akibat terlalu banyak mengkonsumsi garam mineral dan
sedikit mengkonsumsi air.
c.
Albuminuria
Adalah ditemukan, albumin pada urin.
Adanya albumin pada urin merupakan indikasi adanya kerusakan pada membrane
kapsul endothelium atau karena iritasi sel-sel ginjal akibat masuknya substansi
seperti racun, bakteri, eter, atau logam berat.
d.
Glikosuria
Adalah ditemukan glukosa pada urin.
Adanya glukosa pada urin menunjukkan bahwa terjadi kerusakan pada tabung ginjal
e.
Hematuria
Adalah ditemukan sel darah merah
dalam urin. Disebabkan peradangan pada organ urinaria atau karena iritasi
akibat gesekan batu ginjal.
f.
Ketosis
Adalah ditemukan keton didalam darah.
Hal ini dapat terjadi pada orang yang melakukan diet karbohidrat.
g.
Diabetes insipitus
Adalah suatu penyakit penderitanya
mengeluarkan urin terlalu banyak. Penyebab diabetes insipidus adalah kekurangan
hormone ADH, hormone ADH(anti diuretika) ini dihasilkan oleh kelenjar hipofisis
bagian balakang.
Komposisi urin berpariasi tergantung
jenis makanan serta air yang diminumnya. Urin normal berwarna jernih transparan
sedangkan warna kuning muda urin berasal dari zat warna empedu. Urin normal
pada manusia mengandug air, urea, asam urat, amoniak, keratin, asam laktat,
asam fospat, asam sulfat, klorida, garam-garam terutama garam dapur, dan
zat-zat yang berlebihan didalam darah misalnya vitamin C dan obat-obatan.
Dilihat dri banyaknya macam zat yang
terkandung dalam urin tersebut, maka ginjal merupakan alat pengeluaran utama.
Funfsi ginjal antara lain ;
a.
Membuang sisa metabolisme dari
tubuh
b.
Mengatur keseimbangan air dan
garam didalam darah
c.
Membuang zat-zat yang berbahaya
bagi tubuh, seperti obat-obatan, bakteri dan zat warna.
d.
Mengatur tekanan darah dalam
arteri dengan mengeluarkan kelebihan asam atau basa serta membuang kelebihan
bahan makanan tertentu seperti gula dan vitamin.
B.
Paru-paru
Ekskret dari paru-paru adalah CO2 dan H2O
yang dihasilkan dalam proses pernapasan. Pada prinsipnya CO
diangkut dengan
2 cara yaitu melalui plasma darah (
15%) dan dingkut dalam bentuk ion HCO3-
(30 %) melalui proses berantaiyang disebut pertukaran
klorida.
diangkut dengan
2 cara yaitu melalui plasma darah (15%) dan dingkut dalam bentuk ion HCO3-
(30 %) melalui proses berantaiyang disebut pertukaran
klorida.
Mekanisme pertukaran klorida sebagai
berikut, darah pada alveolus paru-paru mengikat O dan
mengangkutnya kedalam sel-sel jaringan. Dalam jaringan darah mengikat CO untuk
dikeluarkan bersama H2O yang dikeluarkan dalam bentuk uap air.
dan
mengangkutnya kedalam sel-sel jaringan. Dalam jaringan darah mengikat CO untuk
dikeluarkan bersama H2O yang dikeluarkan dalam bentuk uap air.
Reaksi kimianya dapat ditulis sbb :
CO + H
O HCO
HCO
+ H
Ion H yang
bersifatracun diikat oleh hemoglobin, sedang HCO keluar dari sel
darah merah masuk kedalam plasma darah. Sementara itu pula, kedudukan HCO digantikan oleh
ion Cl
(clorida) dari
plasma darah.
yang
bersifatracun diikat oleh hemoglobin, sedang HCO keluar dari sel
darah merah masuk kedalam plasma darah. Sementara itu pula, kedudukan HCO digantikan oleh
ion Cl (clorida) dari
plasma darah.
C.
Hati
Sebagai alat ekskresi hati (hepar)
mengeluarkan empedu 1/2 liter setiap hari. Empedu berupa cairan kehijauan,
rasanya pahit, pH sekitar 7-7,6. mengandung kolesterol, garam-garam mineral,
garam empedu, serta pigmen (zat warna empedu) yang disebut bilirubin dan
biliverdin.
1/2 liter setiap hari. Empedu berupa cairan kehijauan,
rasanya pahit, pH sekitar 7-7,6. mengandung kolesterol, garam-garam mineral,
garam empedu, serta pigmen (zat warna empedu) yang disebut bilirubin dan
biliverdin.
Empedu yang dihasilkan oleh hati
disimpan dalam kantong empedu (vasica velen) dan dikeluarkan keusus halus untuk
membantu system pencernaan, misalnya :
a.
Mencernakan lemak
b.
Mengaktifkan lipase
c.
Mengubah zat yang tak larut air
menjadi zat yang dapat larut dalam air
d.
Membantu daya absorbsi lemak
pada dinding usus.
Kurang lebih satu juta sel darah
merah yang telah tua dan rusak dirombak dalam hati oleh sel-sel khusus yang
disebut histiosit. Hemoglobin sel darah merah dipecah menjadi zat besi, globin
dan hemin zat besi diambil dan disimpan dalam hati untuk dikembalikan ke
sum-sum tulang. Globumin digunakan lagi untuk metabolisme protein/ untuk
membentuk Hb baru, sedangkan hemin diubah menjadi zat warna empedu yang
berwarna hijau biru.
Jika pembuluh empedu tersumbat,
misalnya oleh kolesterol yang mengendap dan membentuk batu empedu, maka warna
veses akan menjadi coklat atau abu-abu sedangkan darah akan berwarna
kekunig-kuningan karena empedu masuk keperedaran darah (disebut penyakit
kuning).
Organ hati juga merupakan
satu-satunya kelenjar yang menghasilkan enzim orginase yang berfungsi untuk
menguraikan asam amino arginin menjadi asam amino ornitin + urea. Ornitin yang
terbentuk berfungsi mengikat NH dan CO yang bersifat
racun.
dan CO yang bersifat
racun.
Dalam sel-sel tubuh, ornitin diubah
menjadi asam amino sitralin. Sitralin juga berperan mengikat NH menjadi arginin
yang hanya dapat dipecah didalam hati, sedangkan urea dari hati diangkut
keginjal untuk dikeluarkan bersama urin.
menjadi arginin
yang hanya dapat dipecah didalam hati, sedangkan urea dari hati diangkut
keginjal untuk dikeluarkan bersama urin.
D.
Kulit
Sebagai alat ekskresi, kulit atau
integument mengeluarkan peluh(keringat). Luas kulit pada manusia dewasa 20.000 cm
, tebal 0.01 cm hingga 0.5 cm.
20.000 cm, tebal 0.01 cm hingga 0.5 cm.
Banyaknya keringat yang dihasilkan /
dikeluarkan seseorang dipengaruhi antara lain oleh aktifitas tubuh, suhu
lingkugan, makanan ,keadaan kesehatan dan keadaan emosi.
Keringat manusia terdiri dari air,
garam-garam terutama garam dapur (NaCl) atau sisa metabolisme sel, urea serta
asam.
Kulit (integument) terdiri dari
a.
Epidermis (kulit air)
Bagian luar epidermis disebut stratum
korneum (lapisan tanduk) dan bagian dalam disebut lapisan malpighi.
Stratum korneum merupakan jaringan
yang mati dan tersusun dari berlapis-lapis jaringan sel pipih, fungsinya
melindungi sel-sel dan mencegah masuknya bibit penyakit.
Lapisan malpighi terdiri dari sel-sel
yang aktif membelah dan menghasilkan pigmen melanin selain itu juga terdapat
stratum lusidum serta stratum gronulosum yang berfungsi mengganti sel-sel
dilapisan stratum korneum.
Perbedaan jumlah pigmen menyebabkan
perbedaan warna kulit orang albino. Orang albino tidak mempunyai melanin.
b.
Demis (kulit jengat)
atau korium
Dalam demis terdapat pembuluh darah,
akar rambut, ujung saraf, kelenjar keringat (glandula sudorifera) serta
kelenjar minyak (glandula sebasea) yang
terletak dekat akar rambut dan berfungsi
meminyaki rambut.
Kelenjar keringat berupa pipa
terpilin yang memanjang dari epidermis masuk ke bagian dermis. Dari kapiler
darah kelenjar keringat menyerap cairan jaringan yang terdiri dari air dan 1 % larutan garam beserta urea. Cairan jaringan
tersebut dikeluarkan sebagai keringat melalui saluran keringat kepermukaan
kulit.
1 % larutan garam beserta urea. Cairan jaringan
tersebut dikeluarkan sebagai keringat melalui saluran keringat kepermukaan
kulit.
Pengaturan kerja kelenjar keringat
dibawah pengaruh pusat pengaturan suhu badan dari system saraf pusat (hipotalamus)
dan enzim brandikinin. Fungsi hiotalamus adalah memonitor dan mengendalikan
suhu darah.
Keluarnya keringat yang berlebihan
akibat rangsanan saraf dapat terlihat dengan menjadi merahnya warna kulit
akibat pengembangan pembuluh darah di lapisan dermis.
A. Struktur Otot
Daging sebenarnya adalah kumpulan dari otot-otot.Otot merupakan jaringan terbanyak yang menyusun tubuh manusia, pada awal kelahiran mencapai 25% dari massa tubuh, lebih dari 40% ketika remaja, dan 30% ketika dewasa/tua. Sel-sel khusus jaringan otot memiliki bangunan khusus yang dikaitkan dengan aktivitas kontraksi. Berdasarkan bentuk serta bangunannya, sel sel otot disebut serabut otot (myofiber). Tetapi serabut otot berbeda dengan denga serabut jaringan ikat, karena serabut jaringan ikat bersifat ekstra seluler, berbeda dengan sel. Jaringan otot secara langsung mampu menghasilkan gerakan. Sel-sel jaringan lain dapat pula bergerak, tetapi gerakannya kurang terintegrasi. Hanya kumpulan sel-sel yang mampu menciptakan gerakan kuat melalui progres kontraksi dengan gerakan searah dilaksanakn oleh otot.
Otot merupakan jaringan yang terdiri atas kumpulan sel-sel serabut otot. Selama perkembangan embrionik, serabut otot dibentuk melalui peleburan ekor dengan ekor dari banyak sel menjadi struktur yang seperti pipa. Hal ini yang menyebabkan mengapa serabut otot memiliki struktur yang panjang dan memiliki banyak inti. Pada sel otot ini terdiri atas membran sel yang disebut dengan sarkolemna, sitoplasma sel yang disebut denngan sarkoplasma, serta banyak organel sel seperti mitokondria dan nucleus. Sarkolemna dicirikan dengan banyaknya invaginasi seperti lubang yang meluas ke dalam sarkoplasma pada sudut kanan sepanjang aksis sel. Di dalam sarkoplasma terdapat glikogen, ATP, phosphocreatine, dan enzim-enzim glikolisis.
Dalam sel serabut otot ini terdapat unit kontraksil yanng disebut dengan miofibril. Perluasan sarkoplasma mengadakan hubungan dengan miofibril ini. Ketika myofibril diamati dengan mikroskop elektron, ditemukan adanya pita terang dan pita gelap. Pita-pita ini kemudian disebut pita A (anisotrop atau gelap) dan pita I (isotrop atau terang). Pada pita A terdapat daerah yang tanpa filamen aktin, sehingga terlihat kurang padat daripada bagian pita A yang lain, daerah ini disebut dengan zone H. Pita I terbagi menjadi dua bagian oleh garis Z yang tebal dan gelap. Sarkomer merupakan daerah antara dua garis Z dan berulang sepanjang serabut otot pada jarak 1500 – 2300 nm tergantung bagian yang berkontraksi. Sarkomer merupakan satuan fungsional otot.
Otot merupakan alat gerak aktif yang mampu menggerakkan tulang, kulit dan rambut setelah mendapat rangsangan.
Otot memiliki tiga kemampuan khusus yaitu :
• Kontraktibilitas yaitu kemampuan untuk berkontraksi / memendek
• Ekstensibilitas yaitu kemampuan untuk melakukan gerakan kebalikan dari gerakan yang ditimbulkan saat kontraksi
• Elastisitas yaitu kemampuan otot untuk kembali pada ukuran semula setelah berkontraksi. Saat kembali pada ukuran semula otot disebut dalam keadaan relaksasi.
Menurut letaknya, otot dibedakan menjadi otot-otot batang badan, otot-otot anggota gerak dan otot-otot kepala. Otot-otot batang badan terdiri dari otot-otot perut, otot-otot punggung, otot-otot dada dan otot-otot leher. Otot punggung tidak terlihat dari permukaan tubuh. Otot punggung berfungsi untuk gerak-gerik tulang belakang.
Otot perut terentang antara gelang panggul dan rangka dada. Otot-otot tersebut dapat memendek secara aktif.
1. Bagian-bagian Otot
a) Sarkolema
Sarkolema adalah membran yang melapisi suatu sel otot yang fungsinya sebagai pelindung otot
b) Sarkoplasma
Sarkoplasma adalah cairan sel otot yang fungsinya untuk tempat dimana miofibril dan miofilamen berada
c) Miofibril
Miofibril merupakan serat-serat pada otot.
d) Miofilamen
Miofilamen adalah benang-benang/filamen halus yang berasal dari miofibril.Miofibril terbagi atas 2 macam, yakni :
a) Miofilamen homogen (terdapat pada otot polos)
b) Miofilamen heterogen (terdapat pada otot jantung/otot cardiak dan pada otot rangka/otot lurik).
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.
2. Jenis Otot
Terdapat 3 jenis otot yang ditemukan pada vertebrata, yaitu otot rangka, otot jantung dan otot polos. Bila diteliti di bawah mikroskop, pada otot jantung dan otot rangka terlihat adanya garis-garis dan disebut otot lurik, sedang otot polos tidak ditemukan adanya garis-garis atau pun garisnya sangat halus, oleh karena itu disebut otot polos.
a) Jaringan Otot Polos
Otot polos mempunyai serabut kontraktil yang tidak memantulkan cahaya berselang-seling, sehingga sarkoplasmanya tampak polos dan homogen. Otot polos mempunyai bentuk sel seperti gelendong, bagian tengah besar, dan ujungnya meruncing. Dalam setiap sel otot polos terdapat satu inti sel yang terletak di tengah dan bentuknya pipih.
Aktivitas otot polos tidak dipengaruhi oleh kehendak kita (otot tidak sadar) sehingga disebut otot involunter dan selnya dilengkapi dengan serabut saraf dari sistem saraf otonom. Kontraksi otot polos sangat lambat dan lama, tetapi tidak mudah lelah. Otot polos terdapat pada alat-alat tubuh bagian dalam sehingga disebut juga otot visera. Misalnya pada pembuluh darah, pembuluh limfa, saluran pencernaan, kandung kemih, dan saluran pernapasan. Otot polos berfungsi memberi gerakan di luar kehendak, misalnya gerakan zat sepanjang saluran pencernaan. Selain itu, berguna pula untuk mengontrol diameter pembuluh darah dan gerakan pupil mata.
b) Jaringan Otot Lurik atau Jaringan Otot Rangka
Otot lurik mempunyai serabut kontraktil yang memantulkan cahaya berselang-seling gelap (anisotrop) dan terang (isotrop). Sel atau serabut otot lurik berbentuk silindris atau serabut panjang. Setiap sel mempunyai banyak inti dan terletak di bagian tepi sarkoplasma. Otot lurik bekerja di bawah kehendak (otot sadar) sehingga disebut otot volunterdan selnya dilengkapi serabut saraf dari sistem saraf pusat. Kontraksi otot lurik cepat tetapi tidak teratur dan mudah lelah.Otot lurik disebut juga otot rangka karena biasanya melekat pada rangka tubuh, misalnya pada bisep dan trisep. Selain itu juga terdapat di lidah, bibir, kelopak mata, dan diafragma.Otot lurik berfungsi sebagai alat gerak aktif karena dapat berkontraksi secara cepat dan kuat sehingga dapat menggerakkan tulang dan tubuh.
c.) Jaringan Otot Jantung
Otot jantung berbentuk silindris atau serabut pendek. Otot ini tersusun atas serabut lurik yang bercabang-cabang dan saling berhubungan satu dengan lainnya. Setiap selotot jantung mempunyai satu atau dua inti yang terletak di tengah sarkoplasma. Otot jantung bekerja di luar kehendak (otot tidak sadar) atau disebut juga otot involunter dan selnya dilengkapi serabut saraf dari saraf otonom. Kontraksi otot jantung berlangsung secara otomatis, teratur, tidak pernah lelah, dan bereaksi lambat. Dinamakan otot jantung karena hanya terdapat di jantung. Kontraksi dan relaksasi otot jantung menyebabkan jantung menguncup dan mengembang untuk mengedarkan darah ke seluruh tubuh. Ciri khas otot jantungadalah mempunyai diskus interkalaris, yaitu pertemuan dua sel yang tampak gelap jika dilihat dengan mikroskop.
B. Fungsi Otot Rangka
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.
1. Sifat Kerja Otot:
Sifat kerja otot dibedakan menjadi dua, yaitu :
a) 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:
1. Ekstensor ( meluruskan) dan fleksor (membengkokkan), misalnya otot trisep dan otot bisep.
2. Abduktor (menjauhi badan) dan adductor (mendekati badan) misalnya gerak tangan sejajar bahu dan sikap sempurna.
3. Depresor (ke bawah) dan adduktor ( ke atas), misalnya gerak kepala merunduk dan menengadah.
4. Supinator (menengadah) dan pronator (menelungkup), misalnya gerak telapak tangan menengadah dan gerak telapak tangan menelungkup.
b) Sinergis
Sinergis juga adalah otot-otot yang kontraksinya menimbulkan gerak searah.
Contohnya pronator teres dan pronator kuadratus (Otot yang menyebabkan telapak tangan 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 menelungkup. 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 berkontraksi 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.
C. Sliding Filamen Teori
Sliding filament theory atau teori pergeseran. Salah satu teori kontraksi otot adalah teori geseran filamen (the sliding filament theory of muscular contraction). Menurut teori geseran filamen bahwa pada suatu kontraksi otot, panjang aktin dan myosin tidak berubah. Jadi pada saat suatu otot berkontraksi atau mengerut, yamg terjadi adalah saling bergesernya(sleding) atau saling mendekat dan merapatnya filamen aktin dan myosin.
Pada dasarnya setiap serabut otot tersusun atas serabut tipis yang disebut miofibril. miofibril ini mengandung struktur yang lebih sederhana lagi yaitu filament aktin dan miosin. Filamen-filament ini saling bergeser keluar masuk /tumpang tindih yang menghasilkan kontraksi dan relakssasi otot sehingga disebut dengan toeri pregeseran filament.
Sarkomer adalah unit terkecil kontraksi otot Sarkomer tersusun berulang-ulang sepanjang miofibril.
Perhatikan hal-hal yang perlu diingat dengan cepat mengeani struktur yang terlibat dan mekanisme kontraksi dan relaksasi otot.
• Miofibril: sebuah bentukan silindris yang memanjang sepanjang otot lurik, yang mengandung filamen aktin dan miosin.
• Sarkomer: Struktur dan fungsional terkecil kontraksi otot. ditemui pada miofibril. dibagi menjadi pita H, A dan I.
• Aktin: filament kontraktil yang tipis yang mengandung sisi “aktif” dan “ikatan”.
• Miosin: portein filamen yang lebih tebal dengan penonjolan yang dikenal dengan kepala miosin.
• Tropomiosin: sebuah protein aktin pengikat yang mengatur kontraksi otot.
• Troponin: protein kompleks yang melekat pada Tropomiosin.
Inilah detail proses kontraksi otot terjadi dalam 5 tahapan proses yaitu :
1. Impulse saraf tiba di neuromuscular junction, yang mengakibatkan pembebasan asetilkolin. Kehadiran asetilkolin menyebabkan depolarisasi yang kemudian menyebabkan pembebasan ion Ca keluar dari retikulum sarkoplasmik.
2. Dengan meningkatnya ion Ca, akan menyebabkan ion Ca bisa terikat pada troponin dan mampu mengubah strukturnya. Perubahan struktur toponin karena ion Ca ini akan terbukanya daerah aktif tropomiosin yang yang tertutup oleh troponin. Kini kepala miosin akan mampu berikatan dengan filamen aktin membentuk aktomiosin.
3. Perombakan ATP akan membebaskan energi yang dapat menyebabkan miosin mampu menarik aktin ke dalam dan juga pemendekan otot. hal ini terjadi di sepanjang miofibril pada sel otot.
4. Miosin akan terlepas dari aktin dan jembatan aktomiosin akan putus ketika molekul ATP terikat pada kepala miosin. Pada saat ATP dipecah kepala miosin dapat bertemu lagi dengan aktin pada tropomiosin.
5. proses kontraksi otot dapat berlangsung selama ada ATP dan ion Ca. Pada saat impuls berhenti, maka ion Ca akan kembali ke retikulum sarkoplasmik dan troponin akan kembali ke kondisi semula dan menutupi daerah tropomiosin sehingga menyebabkan otot berelaksasi.
Perlu diketahui bahwa sebuah single power strokemenghasilkan pemendekan hanya 1% saja dari panjang otot jadi proses kontraksi harus dilakukan berulang-ulang.
D. Kelelahan Otot
Kelelahan otot adalah ketidak mampuan otot untuk mempertahankan tenaga yang diperlukan atau yang diharapkan.
1. Pengaruh distribusi serabut otot
Serabut otot putih lebih mudah lelah daripada serabut otot merah. Pada manusia, satu diantara kalian banyak cara dimana informasi kelelahan otot dapat dicapai dengan pencatatan menurunnya puncak tegangan pada kelompok otot setelah melakukansejumlah ulangan konstraksi yang sangat cepat. Menurunnya puncak tegangan otot, dapat diambil sebagian ukuran kelelahan.
2. Kemungkinan-kemungkinan arti-arti dari kelelahan:
Definisi
• Lemahnya unjuk kerja intelektual
• Lemahnya unjuk kerja motorik
• Meningkatnya aktivitas electromyography didalam satu unjuk kerja
• Rendahnya frekuensi power spectrum EMG
• Kegagalan menghasilkan tenaga.
• Meningkatnya suatu usaha untuk mempertahankan tenaga
• Perasaan tidak enak atau rasa nyeri karena kegiatan otot
• Merasa lemah/tidak mampu untuk menghasilkan tenaga.
3. Kemungkinan letak dan penyebab kelelahan otot
Didalam tubuh, otot atau sekelompok otot dapat mengalami kelelahan, karena kegagalan salah satu atau keseluruhan dari mekanisme neuromuscular yang terlabit dalam kontraksi otot sebagai contoh, kegagalan otot untuk berkontraksi secara sadar, dapat terjadi karena:
• Syaraf otot yang menyarafi serabut-serabut otot didalam kesatuan motor untuk mengirimkan rangsangan-rangsangan persyarafan.
• Persimpangan neuromuscular memancarkan rangsangan-rangsangan persyarafan dari syaraf motor ke serabut-serabut otot
• Mekanisme kontraktil itu sendiri untuk menghasilkan tenaga
• System syaraf pusat, seperti otak dan spinal cord memulai dan memancarkan rangsanga-rangsangan persyarafan ke otot.
Kebanyakan penelitian tentang kelelahan otot local tercurah pada neuromuscular junction, mekanisme kontraktil, dan system syaraf pusat. Sedangkan penelitian yang dilakukan terhadap kemungkinan syaraf motor sebagai letak dan penyebab kelelahan tidak begitu banyak.
4. Kelelahan pada neuromuscular junction
Menurut Claman, H.P., dkk., (1979) dan Komi, P.V., dkk., (1979) banyak bukti-bukti yang mendukung dan menentang bahwa, kelelahan otot local disebabkan oleh kegagalan neuromuscular junction. Bentuk kelelahan ini nampaknya umum terjadi pada kesatuan motor otot putih (Claman, H.P., dkk., 1979, dan Komi, P.V, dkk, 1979), dan boleh dianggap sebagian terbesar kelelahan dari serabut –serabut otot putih jika dibandingkan dengan serabut-serabut otot merah. Kegagalan dari neuromuscular junction untuk memancarkan rangsangan-rangsangan persyarafan ke serabut-serabut otot adalah factor terbesar yang menyebabkan penurunan pengiriman bahan-bahan kimia, asetilkolin dari akhiran syaraf.
5. Kelelahan dan mekanisme kontraktil
Beberapa faktor yang terlibat didalam kelelahan itu adalah mekanisme kontraktil itu sendiri. Beberapa diantaranya adalah :
a) Penumpukan asam laktat
Terjadinya kelelahan otot yang disebabkan oleh penumpukan asam laktat telah lama dicurigai. Bagaimanapun juga, baru belakangan ini orang menentukan hubungan antara penumpukan asam laktat pada intramuscular dengan menurunnya puncak tegangan (ukuran dari kelelahan).
Apabila rasio asam laktat pada otot merah dan otot putih meningkat, puncak tegangan otot menurun. Jadi bias diartikan bahwa besarnya kelelahan pada serabut-serabut otot putih berhubungan dengan besarnya kemampuan mereka untuk membentuk asam laktat.
Pendapat bahwa penumpukan asam laktat menyertai didalam proses kelelahan selanjutnya diperkuat oleh fakta dimana dua mekanisme secara fisiologi yang karenanya asam laktat menghalang-halangi fungsi otot. Kedua mekanisme tersebut tergantung kepada efek asam laktat pada pH intra selular atau konsentrasi ion hydrogen (H) (Strauss, R.H. 1979).
Dengan meningkatnya asam laktat, konsentrasi H meningkat, dan pH menurun. Di pihak lain, peningkatan konsentrasi ion H menghalangi proses rangkaian eksitasi, oleh menurunnya sejumlah Ca yang dikeluarkan dari reticulum sarkoplasma dan gangguan kapasitas mengikat troponin. Di lain pihak peningkatan konsentrasi ion H juga menghambat kegiatan fosfofruktokinase, enzim kunci yang terlibat di dalam anaerobic glikolisis. Demikian lambatnya hambatan glikolisis, mengurangi penyediaan ATP untuk energy.
b) Pengosongan penyimpanan ATP dan PC
Karena ATP merupakan sumber energi secara langsung untuk kontraksi otot, dan PC dipergunakan untuk Resintesa ATP secepatnya, pengosongan Fosfagen intraseluler mengakibatkan kelelahan. Bagaimana penyelidikan terhadap manusia telah disimppulkan, bahwa kelelahan tidak berasal dari rendahnya fosfagen didalam otot (FOX, E.L.1989). Suatu kesimpulan yang sama telah diperoleh dari hasil penelitian terhadap otot katak yang dipotong pada otrot sartoriusnya.
Sebagai contoh, telah diingatkan bahwa selama kegiatan kontraksi, konsentrasi ATP didaerah miofibril mungkin lebih berkurang daripada dalam otot keseluruhan. Oleh karena itu, ATP menjadi terbatas didalam mekanisme kontraktil, walaupun hanya terjadi penurunan yang moderat dari jumlah total ATP didalam otot. Kemungkinan yang lain adalah bahwa hasil energi didalam pemecahan ATP lebih sedikit dari jumlah ATP yamg tersedia didalam batas-batas untuk kontreaksi otot. (Holloszy, J.O.,1984 dan DeVries, H.A., 1986).
Alasan dari penurunan ini mungkin dihubungkan dengan peningkatan konsentrasi ion H dalam jumlah kecil sampai besar didalam intraseluler, dan merupakan penyebab utama dari penumpukan asam laktat ( Stegemann, 1981).
c) Pengosongan Simpanan Glikogen Otot
Seperti halnya dengan asam laktat dan kelelahan , hubungan sebab akibat antara pengosongan glikogen ototdan kelelahan otot tidak dapat ditentukan dengan tegas ( Astrand, P.O., 1986). Faktor-faktor lain yang berhubungan dengan kelelahan selama periode latihan yang lama (FOX, E.L.1989) adalah sbb:
o Rendahnya tingkatan/level glukosa darah, menyebabkan pengosongan cadangan glikogen hati.
o Kelelahan otot lokal disebabkan karena pengosongan cadangan glikogen otot.
o Kekeringan (dehidrasi) dan kurangnya elektrolit, menyebabkan temperatur tubuh meningkat.
o Rasa jenuh.
Daging sebenarnya adalah kumpulan dari otot-otot.Otot merupakan jaringan terbanyak yang menyusun tubuh manusia, pada awal kelahiran mencapai 25% dari massa tubuh, lebih dari 40% ketika remaja, dan 30% ketika dewasa/tua. Sel-sel khusus jaringan otot memiliki bangunan khusus yang dikaitkan dengan aktivitas kontraksi. Berdasarkan bentuk serta bangunannya, sel sel otot disebut serabut otot (myofiber). Tetapi serabut otot berbeda dengan denga serabut jaringan ikat, karena serabut jaringan ikat bersifat ekstra seluler, berbeda dengan sel. Jaringan otot secara langsung mampu menghasilkan gerakan. Sel-sel jaringan lain dapat pula bergerak, tetapi gerakannya kurang terintegrasi. Hanya kumpulan sel-sel yang mampu menciptakan gerakan kuat melalui progres kontraksi dengan gerakan searah dilaksanakn oleh otot.
Otot merupakan jaringan yang terdiri atas kumpulan sel-sel serabut otot. Selama perkembangan embrionik, serabut otot dibentuk melalui peleburan ekor dengan ekor dari banyak sel menjadi struktur yang seperti pipa. Hal ini yang menyebabkan mengapa serabut otot memiliki struktur yang panjang dan memiliki banyak inti. Pada sel otot ini terdiri atas membran sel yang disebut dengan sarkolemna, sitoplasma sel yang disebut denngan sarkoplasma, serta banyak organel sel seperti mitokondria dan nucleus. Sarkolemna dicirikan dengan banyaknya invaginasi seperti lubang yang meluas ke dalam sarkoplasma pada sudut kanan sepanjang aksis sel. Di dalam sarkoplasma terdapat glikogen, ATP, phosphocreatine, dan enzim-enzim glikolisis.
Dalam sel serabut otot ini terdapat unit kontraksil yanng disebut dengan miofibril. Perluasan sarkoplasma mengadakan hubungan dengan miofibril ini. Ketika myofibril diamati dengan mikroskop elektron, ditemukan adanya pita terang dan pita gelap. Pita-pita ini kemudian disebut pita A (anisotrop atau gelap) dan pita I (isotrop atau terang). Pada pita A terdapat daerah yang tanpa filamen aktin, sehingga terlihat kurang padat daripada bagian pita A yang lain, daerah ini disebut dengan zone H. Pita I terbagi menjadi dua bagian oleh garis Z yang tebal dan gelap. Sarkomer merupakan daerah antara dua garis Z dan berulang sepanjang serabut otot pada jarak 1500 – 2300 nm tergantung bagian yang berkontraksi. Sarkomer merupakan satuan fungsional otot.
Otot merupakan alat gerak aktif yang mampu menggerakkan tulang, kulit dan rambut setelah mendapat rangsangan.
Otot memiliki tiga kemampuan khusus yaitu :
• Kontraktibilitas yaitu kemampuan untuk berkontraksi / memendek
• Ekstensibilitas yaitu kemampuan untuk melakukan gerakan kebalikan dari gerakan yang ditimbulkan saat kontraksi
• Elastisitas yaitu kemampuan otot untuk kembali pada ukuran semula setelah berkontraksi. Saat kembali pada ukuran semula otot disebut dalam keadaan relaksasi.
Menurut letaknya, otot dibedakan menjadi otot-otot batang badan, otot-otot anggota gerak dan otot-otot kepala. Otot-otot batang badan terdiri dari otot-otot perut, otot-otot punggung, otot-otot dada dan otot-otot leher. Otot punggung tidak terlihat dari permukaan tubuh. Otot punggung berfungsi untuk gerak-gerik tulang belakang.
Otot perut terentang antara gelang panggul dan rangka dada. Otot-otot tersebut dapat memendek secara aktif.
1. Bagian-bagian Otot
a) Sarkolema
Sarkolema adalah membran yang melapisi suatu sel otot yang fungsinya sebagai pelindung otot
b) Sarkoplasma
Sarkoplasma adalah cairan sel otot yang fungsinya untuk tempat dimana miofibril dan miofilamen berada
c) Miofibril
Miofibril merupakan serat-serat pada otot.
d) Miofilamen
Miofilamen adalah benang-benang/filamen halus yang berasal dari miofibril.Miofibril terbagi atas 2 macam, yakni :
a) Miofilamen homogen (terdapat pada otot polos)
b) Miofilamen heterogen (terdapat pada otot jantung/otot cardiak dan pada otot rangka/otot lurik).
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.
2. Jenis Otot
Terdapat 3 jenis otot yang ditemukan pada vertebrata, yaitu otot rangka, otot jantung dan otot polos. Bila diteliti di bawah mikroskop, pada otot jantung dan otot rangka terlihat adanya garis-garis dan disebut otot lurik, sedang otot polos tidak ditemukan adanya garis-garis atau pun garisnya sangat halus, oleh karena itu disebut otot polos.
a) Jaringan Otot Polos
Otot polos mempunyai serabut kontraktil yang tidak memantulkan cahaya berselang-seling, sehingga sarkoplasmanya tampak polos dan homogen. Otot polos mempunyai bentuk sel seperti gelendong, bagian tengah besar, dan ujungnya meruncing. Dalam setiap sel otot polos terdapat satu inti sel yang terletak di tengah dan bentuknya pipih.
Aktivitas otot polos tidak dipengaruhi oleh kehendak kita (otot tidak sadar) sehingga disebut otot involunter dan selnya dilengkapi dengan serabut saraf dari sistem saraf otonom. Kontraksi otot polos sangat lambat dan lama, tetapi tidak mudah lelah. Otot polos terdapat pada alat-alat tubuh bagian dalam sehingga disebut juga otot visera. Misalnya pada pembuluh darah, pembuluh limfa, saluran pencernaan, kandung kemih, dan saluran pernapasan. Otot polos berfungsi memberi gerakan di luar kehendak, misalnya gerakan zat sepanjang saluran pencernaan. Selain itu, berguna pula untuk mengontrol diameter pembuluh darah dan gerakan pupil mata.
b) Jaringan Otot Lurik atau Jaringan Otot Rangka
Otot lurik mempunyai serabut kontraktil yang memantulkan cahaya berselang-seling gelap (anisotrop) dan terang (isotrop). Sel atau serabut otot lurik berbentuk silindris atau serabut panjang. Setiap sel mempunyai banyak inti dan terletak di bagian tepi sarkoplasma. Otot lurik bekerja di bawah kehendak (otot sadar) sehingga disebut otot volunterdan selnya dilengkapi serabut saraf dari sistem saraf pusat. Kontraksi otot lurik cepat tetapi tidak teratur dan mudah lelah.Otot lurik disebut juga otot rangka karena biasanya melekat pada rangka tubuh, misalnya pada bisep dan trisep. Selain itu juga terdapat di lidah, bibir, kelopak mata, dan diafragma.Otot lurik berfungsi sebagai alat gerak aktif karena dapat berkontraksi secara cepat dan kuat sehingga dapat menggerakkan tulang dan tubuh.
c.) Jaringan Otot Jantung
Otot jantung berbentuk silindris atau serabut pendek. Otot ini tersusun atas serabut lurik yang bercabang-cabang dan saling berhubungan satu dengan lainnya. Setiap selotot jantung mempunyai satu atau dua inti yang terletak di tengah sarkoplasma. Otot jantung bekerja di luar kehendak (otot tidak sadar) atau disebut juga otot involunter dan selnya dilengkapi serabut saraf dari saraf otonom. Kontraksi otot jantung berlangsung secara otomatis, teratur, tidak pernah lelah, dan bereaksi lambat. Dinamakan otot jantung karena hanya terdapat di jantung. Kontraksi dan relaksasi otot jantung menyebabkan jantung menguncup dan mengembang untuk mengedarkan darah ke seluruh tubuh. Ciri khas otot jantungadalah mempunyai diskus interkalaris, yaitu pertemuan dua sel yang tampak gelap jika dilihat dengan mikroskop.
B. Fungsi Otot Rangka
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.
1. Sifat Kerja Otot:
Sifat kerja otot dibedakan menjadi dua, yaitu :
a) 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:
1. Ekstensor ( meluruskan) dan fleksor (membengkokkan), misalnya otot trisep dan otot bisep.
2. Abduktor (menjauhi badan) dan adductor (mendekati badan) misalnya gerak tangan sejajar bahu dan sikap sempurna.
3. Depresor (ke bawah) dan adduktor ( ke atas), misalnya gerak kepala merunduk dan menengadah.
4. Supinator (menengadah) dan pronator (menelungkup), misalnya gerak telapak tangan menengadah dan gerak telapak tangan menelungkup.
b) Sinergis
Sinergis juga adalah otot-otot yang kontraksinya menimbulkan gerak searah.
Contohnya pronator teres dan pronator kuadratus (Otot yang menyebabkan telapak tangan 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 menelungkup. 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 berkontraksi 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.
C. Sliding Filamen Teori
Sliding filament theory atau teori pergeseran. Salah satu teori kontraksi otot adalah teori geseran filamen (the sliding filament theory of muscular contraction). Menurut teori geseran filamen bahwa pada suatu kontraksi otot, panjang aktin dan myosin tidak berubah. Jadi pada saat suatu otot berkontraksi atau mengerut, yamg terjadi adalah saling bergesernya(sleding) atau saling mendekat dan merapatnya filamen aktin dan myosin.
Pada dasarnya setiap serabut otot tersusun atas serabut tipis yang disebut miofibril. miofibril ini mengandung struktur yang lebih sederhana lagi yaitu filament aktin dan miosin. Filamen-filament ini saling bergeser keluar masuk /tumpang tindih yang menghasilkan kontraksi dan relakssasi otot sehingga disebut dengan toeri pregeseran filament.
Sarkomer adalah unit terkecil kontraksi otot Sarkomer tersusun berulang-ulang sepanjang miofibril.
Perhatikan hal-hal yang perlu diingat dengan cepat mengeani struktur yang terlibat dan mekanisme kontraksi dan relaksasi otot.
• Miofibril: sebuah bentukan silindris yang memanjang sepanjang otot lurik, yang mengandung filamen aktin dan miosin.
• Sarkomer: Struktur dan fungsional terkecil kontraksi otot. ditemui pada miofibril. dibagi menjadi pita H, A dan I.
• Aktin: filament kontraktil yang tipis yang mengandung sisi “aktif” dan “ikatan”.
• Miosin: portein filamen yang lebih tebal dengan penonjolan yang dikenal dengan kepala miosin.
• Tropomiosin: sebuah protein aktin pengikat yang mengatur kontraksi otot.
• Troponin: protein kompleks yang melekat pada Tropomiosin.
Inilah detail proses kontraksi otot terjadi dalam 5 tahapan proses yaitu :
1. Impulse saraf tiba di neuromuscular junction, yang mengakibatkan pembebasan asetilkolin. Kehadiran asetilkolin menyebabkan depolarisasi yang kemudian menyebabkan pembebasan ion Ca keluar dari retikulum sarkoplasmik.
2. Dengan meningkatnya ion Ca, akan menyebabkan ion Ca bisa terikat pada troponin dan mampu mengubah strukturnya. Perubahan struktur toponin karena ion Ca ini akan terbukanya daerah aktif tropomiosin yang yang tertutup oleh troponin. Kini kepala miosin akan mampu berikatan dengan filamen aktin membentuk aktomiosin.
3. Perombakan ATP akan membebaskan energi yang dapat menyebabkan miosin mampu menarik aktin ke dalam dan juga pemendekan otot. hal ini terjadi di sepanjang miofibril pada sel otot.
4. Miosin akan terlepas dari aktin dan jembatan aktomiosin akan putus ketika molekul ATP terikat pada kepala miosin. Pada saat ATP dipecah kepala miosin dapat bertemu lagi dengan aktin pada tropomiosin.
5. proses kontraksi otot dapat berlangsung selama ada ATP dan ion Ca. Pada saat impuls berhenti, maka ion Ca akan kembali ke retikulum sarkoplasmik dan troponin akan kembali ke kondisi semula dan menutupi daerah tropomiosin sehingga menyebabkan otot berelaksasi.
Perlu diketahui bahwa sebuah single power strokemenghasilkan pemendekan hanya 1% saja dari panjang otot jadi proses kontraksi harus dilakukan berulang-ulang.
D. Kelelahan Otot
Kelelahan otot adalah ketidak mampuan otot untuk mempertahankan tenaga yang diperlukan atau yang diharapkan.
1. Pengaruh distribusi serabut otot
Serabut otot putih lebih mudah lelah daripada serabut otot merah. Pada manusia, satu diantara kalian banyak cara dimana informasi kelelahan otot dapat dicapai dengan pencatatan menurunnya puncak tegangan pada kelompok otot setelah melakukansejumlah ulangan konstraksi yang sangat cepat. Menurunnya puncak tegangan otot, dapat diambil sebagian ukuran kelelahan.
2. Kemungkinan-kemungkinan arti-arti dari kelelahan:
Definisi
• Lemahnya unjuk kerja intelektual
• Lemahnya unjuk kerja motorik
• Meningkatnya aktivitas electromyography didalam satu unjuk kerja
• Rendahnya frekuensi power spectrum EMG
• Kegagalan menghasilkan tenaga.
• Meningkatnya suatu usaha untuk mempertahankan tenaga
• Perasaan tidak enak atau rasa nyeri karena kegiatan otot
• Merasa lemah/tidak mampu untuk menghasilkan tenaga.
3. Kemungkinan letak dan penyebab kelelahan otot
Didalam tubuh, otot atau sekelompok otot dapat mengalami kelelahan, karena kegagalan salah satu atau keseluruhan dari mekanisme neuromuscular yang terlabit dalam kontraksi otot sebagai contoh, kegagalan otot untuk berkontraksi secara sadar, dapat terjadi karena:
• Syaraf otot yang menyarafi serabut-serabut otot didalam kesatuan motor untuk mengirimkan rangsangan-rangsangan persyarafan.
• Persimpangan neuromuscular memancarkan rangsangan-rangsangan persyarafan dari syaraf motor ke serabut-serabut otot
• Mekanisme kontraktil itu sendiri untuk menghasilkan tenaga
• System syaraf pusat, seperti otak dan spinal cord memulai dan memancarkan rangsanga-rangsangan persyarafan ke otot.
Kebanyakan penelitian tentang kelelahan otot local tercurah pada neuromuscular junction, mekanisme kontraktil, dan system syaraf pusat. Sedangkan penelitian yang dilakukan terhadap kemungkinan syaraf motor sebagai letak dan penyebab kelelahan tidak begitu banyak.
4. Kelelahan pada neuromuscular junction
Menurut Claman, H.P., dkk., (1979) dan Komi, P.V., dkk., (1979) banyak bukti-bukti yang mendukung dan menentang bahwa, kelelahan otot local disebabkan oleh kegagalan neuromuscular junction. Bentuk kelelahan ini nampaknya umum terjadi pada kesatuan motor otot putih (Claman, H.P., dkk., 1979, dan Komi, P.V, dkk, 1979), dan boleh dianggap sebagian terbesar kelelahan dari serabut –serabut otot putih jika dibandingkan dengan serabut-serabut otot merah. Kegagalan dari neuromuscular junction untuk memancarkan rangsangan-rangsangan persyarafan ke serabut-serabut otot adalah factor terbesar yang menyebabkan penurunan pengiriman bahan-bahan kimia, asetilkolin dari akhiran syaraf.
5. Kelelahan dan mekanisme kontraktil
Beberapa faktor yang terlibat didalam kelelahan itu adalah mekanisme kontraktil itu sendiri. Beberapa diantaranya adalah :
a) Penumpukan asam laktat
Terjadinya kelelahan otot yang disebabkan oleh penumpukan asam laktat telah lama dicurigai. Bagaimanapun juga, baru belakangan ini orang menentukan hubungan antara penumpukan asam laktat pada intramuscular dengan menurunnya puncak tegangan (ukuran dari kelelahan).
Apabila rasio asam laktat pada otot merah dan otot putih meningkat, puncak tegangan otot menurun. Jadi bias diartikan bahwa besarnya kelelahan pada serabut-serabut otot putih berhubungan dengan besarnya kemampuan mereka untuk membentuk asam laktat.
Pendapat bahwa penumpukan asam laktat menyertai didalam proses kelelahan selanjutnya diperkuat oleh fakta dimana dua mekanisme secara fisiologi yang karenanya asam laktat menghalang-halangi fungsi otot. Kedua mekanisme tersebut tergantung kepada efek asam laktat pada pH intra selular atau konsentrasi ion hydrogen (H) (Strauss, R.H. 1979).
Dengan meningkatnya asam laktat, konsentrasi H meningkat, dan pH menurun. Di pihak lain, peningkatan konsentrasi ion H menghalangi proses rangkaian eksitasi, oleh menurunnya sejumlah Ca yang dikeluarkan dari reticulum sarkoplasma dan gangguan kapasitas mengikat troponin. Di lain pihak peningkatan konsentrasi ion H juga menghambat kegiatan fosfofruktokinase, enzim kunci yang terlibat di dalam anaerobic glikolisis. Demikian lambatnya hambatan glikolisis, mengurangi penyediaan ATP untuk energy.
b) Pengosongan penyimpanan ATP dan PC
Karena ATP merupakan sumber energi secara langsung untuk kontraksi otot, dan PC dipergunakan untuk Resintesa ATP secepatnya, pengosongan Fosfagen intraseluler mengakibatkan kelelahan. Bagaimana penyelidikan terhadap manusia telah disimppulkan, bahwa kelelahan tidak berasal dari rendahnya fosfagen didalam otot (FOX, E.L.1989). Suatu kesimpulan yang sama telah diperoleh dari hasil penelitian terhadap otot katak yang dipotong pada otrot sartoriusnya.
Sebagai contoh, telah diingatkan bahwa selama kegiatan kontraksi, konsentrasi ATP didaerah miofibril mungkin lebih berkurang daripada dalam otot keseluruhan. Oleh karena itu, ATP menjadi terbatas didalam mekanisme kontraktil, walaupun hanya terjadi penurunan yang moderat dari jumlah total ATP didalam otot. Kemungkinan yang lain adalah bahwa hasil energi didalam pemecahan ATP lebih sedikit dari jumlah ATP yamg tersedia didalam batas-batas untuk kontreaksi otot. (Holloszy, J.O.,1984 dan DeVries, H.A., 1986).
Alasan dari penurunan ini mungkin dihubungkan dengan peningkatan konsentrasi ion H dalam jumlah kecil sampai besar didalam intraseluler, dan merupakan penyebab utama dari penumpukan asam laktat ( Stegemann, 1981).
c) Pengosongan Simpanan Glikogen Otot
Seperti halnya dengan asam laktat dan kelelahan , hubungan sebab akibat antara pengosongan glikogen ototdan kelelahan otot tidak dapat ditentukan dengan tegas ( Astrand, P.O., 1986). Faktor-faktor lain yang berhubungan dengan kelelahan selama periode latihan yang lama (FOX, E.L.1989) adalah sbb:
o Rendahnya tingkatan/level glukosa darah, menyebabkan pengosongan cadangan glikogen hati.
o Kelelahan otot lokal disebabkan karena pengosongan cadangan glikogen otot.
o Kekeringan (dehidrasi) dan kurangnya elektrolit, menyebabkan temperatur tubuh meningkat.
o Rasa jenuh.
Selain sebagai alat ekskresi, kulit
juga berfungsi sebagai pengatur suhu tubuh, tempat penyimpanan cadangan
makanan, pelindug untuk mengurangi hilangnya air dalam tubuh, melindungi tubuh
dari gesekan, penyinaran, panas, zat-zat kimia, dan kuman-kuman juga sebagai
alat indera peraba.
0 komentar:
Posting Komentar