View
561
Download
4
Category
Preview:
DESCRIPTION
anatomi
Citation preview
MEKANISME KERJA DAN FUNGSI
SISTEM RANGKA (SKELETAL) DAN OTOT (MUSCULAR)
Sistem Rangka (Skeletal)
Manusia dapat bergerak karena adanya rangka dan otot. Rangka tersebut
tidak dapat bergerak sendiri, melainkan dibantu oleh otot. Dengan adanya kerja
sama antara rangka dan otot, manusia dapat berjalan, berlari, melompat, dan
sebagainya. Rangka manusia tersusun oleh tulang-tulang yang jumlahnya kurang
lebih 200 buah. Tulang-tulang tersebut membentuk sistem yang disebut rangka.
Tulang-tulang yang menyusun rangka ada 2 jenis, yaitu tulang keras dan
tulang rawan. Tulang keras atau tulang sejati memiliki sifat keras dan lebih
banyak mengandung zat kapur. Tulang rawan merupakan tulang yang lunak,
antara lain tulang yang menyusun tulang hidung, telinga, dan persendian. Tulang
rawan tersusun atas kolagen protein yang liat dan kenyal serta elastin protein
yang lentur. Tulang pada bayi banyak tersusun atas tulang rawan. Berkembang
dari mesenkim membentuk sel yang disebut kondrosit. Kondrosit menempati
rongga kecil (lakuna) di dalam matriks dengan substansi dasar seperti gel (berupa
proteoglikans) yg basofilik. Kalsifikasi menyebabkan tulang rawan tumbuh
menjadi tulang (keras).
Berdasarkan jenis dan jumlah serat di dalam matriks, ada 3 macam tulang
rawan :
1. Tulang rawan hialin : matriks mengandung serat kolagen; jenis yg paling
banyak dijumpai
| Mekanisme Kerja Dan Fungsi Sistem Rangka Dan Otot 1
2. Tulang rawan elastin : serupa dengan tulang rawan hialin tetapi lebih
banyak serat elastin yg mengumpul pada dinding lakuna yang mengelilingi
kondrosit
3. Fibrokartilago : tidak pernah berdiri sendiri tetapi secara berangsur
menyatu dengan tulang rawan hialin atau jaringan ikat fibrosa yang
berdekatan
Terdapat dua cara pertumbuhan tulang rawan yaitu :
1. Appositional growth; tumbuh dari luar sel pembentuk kartilago di dalam
perikondrium menyekresi matriks baru ke permukaan luar kartilago yang
sudah ada
2. Interstisial growth; tumbuh dari dalam kondrosit yang berikatan dengan
lakuna di dalam kartilago membelah dan menyekresi matriks baru dan
memperluas kartilago dari dalam
Tulang menurut bentuknya :
| Mekanisme Kerja Dan Fungsi Sistem Rangka Dan Otot 2
1. Ossa longa (tulang panjang) : tulang yang ukuran panjangnya terbesar,
contoh : os humerus
2. Ossa brevia (tulang pendek) : tulang yang ketiga ukurannya kira-kira sama
besar, contoh: ossa carpi
3. Ossa plana (tulang gepeng/pipih) : tulang yang ukuran lebarnya terbesar,
contoh : os parietale
4. Ossa irregular (tulang tak beraturan), contoh : os sphenoidale
5. Ossa pneumatica (tulang berongga udara), contoh : os maxilla
Fungsi umum tulang yaitu :
1. Membentuk kerangka tubuh
2. Membentuk persendian yang bergerak dan tidak bergerak
3. Membentuk perlekatan otot (muskular)
4. Penyokong tubuh
5. Proteksi bagian tubuh yang lunak : otak (cranium), jantung dan paru
(sternum, thorak dan costa)
6. Hemopoesis sumsum tulang merah tempat pembentukan sel-sel darah
7. Penyimpanan kalsium (Ca2+)
Fungsi khusus tulang adalah :
1. Gigi dikhususkan untuk memotong, mengigit, menggilas makanan. Email
gigi merupakan struktur terkuat dari tubuh manusia
2. Tulang pendengaran dalam telinga (maleus, inkus stapes) pendengaran
dalam menginduksi gelombang suara
| Mekanisme Kerja Dan Fungsi Sistem Rangka Dan Otot 3
3. Panggul wanita dikhususkan untuk memudahkan proses kelahiran bayi
4. Sinus-sinus paranasalis pada tulang hidung dan pipi menimbulkan nada
khusus pada suara
| Mekanisme Kerja Dan Fungsi Sistem Rangka Dan Otot 4
Pembagian rangka terdiri dari :
a. Rangka aksial terdiri dari :
Cranium (tengkorak)
Tersusun dari tulang pipih yang berfungsi sebagai tempat pembuatan sel-
sel darah merah dan sel-sel darah putih. Terdiri dari :
- 1 tulang dahi (os.frontale)
- 2 tulang ubun-ubun (os.parientale)
- 1 tulang kepala belakang (os.occipetale)
- 2 tulang baji (os.sphenoidale)
- 2 tulang pelipis (os.temporale)
- 2 tulang tapis (os.ethmoidale)
Bagian muka/wajah (os.splanchocranium) :
| Mekanisme Kerja Dan Fungsi Sistem Rangka Dan Otot 5
- 2 tulang rahang atas (os.maxilla)
- 2 tulang rahang bawah (os.mandibula)
- 2 tulang pipi (os.zygomaticum)
- 2 tulang langit-langit (os.pallatum)
- 2 tulang hidung (os.nasale)
- 2 tulang mata (os.laximale)
- 1 tulang lidah (os.hyoideum)
- 2 tulang air mata (os.lacrimale)
- 2 tulang rongga mata (os.orbitale)
Columna vertebralis (ruas tulang belakang)
Tersusun atas :
| Mekanisme Kerja Dan Fungsi Sistem Rangka Dan Otot 6
- 7 ruas tulang leher (os.vertebrae cervicale)
- 12 ruas tulang punggung (os.vertebrae thoracalis)
- 5 ruas tulang pinggang (os.vertebrae lumbalis)
- 5 ruas tulang kelangkang (os.vertebrae cacrum)
- 4 ruas tulang ekor (os.vertebrae cocigeus)
Tulang Dada (os.sternum)
- Tulang hulu (os.manubrium sterni)
- Tulang badan (os.corpus sterni)
- Taju pedang (os.proccesus xyphoideus)
Tulang Dada (os.sternum)
- 7 pasang tulang rusuk sejati (os.costae vera)
- 3 pasang tulang rusuk palsu (os.costae sporia)
- 2 pasang tulang rusuk melayang (os.costae flunctuantes)
| Mekanisme Kerja Dan Fungsi Sistem Rangka Dan Otot 7
b. Rangka appendikular terdiri dari :
Tulang Gelang Bahu
- 2 tulang belikat (os.scavula)
- 2 tulang selangka ( os.clavicula)
Tulang Gelang Panggul (os.pelvis verilis)
- 2 tulang usus (os.ichium)
- 2 tulang duduk (os.cosae)
- 2 tulang kemaluan (os.pubis)
- 2 tulang panggul (os.pelvis)
| Mekanisme Kerja Dan Fungsi Sistem Rangka Dan Otot 8
Tulang Lengan (os.extremitas anterior)
- 2 tulang lengan atas (os.humerus)
- 2 tulang hasta (os.ulna)
- 2 tulang pengumpil (os.radius)
- 2x8 tulang pergelangan tangan (os.carpal)
- 2x5 tulang telapak tangan (os.meta carpal)
- 2x5 tulang jari tangan (os.phalanges manus)
- 2x14 tulang ruas jari tangan (os.digiti phalanges manus)
Tulang Tungkai (os.extremitas posterior)
| Mekanisme Kerja Dan Fungsi Sistem Rangka Dan Otot 9
- 2 tulang paha (os.femur)
- 2 tulang tempurung lutut (os.patella)
- 2 tulang kering (os.tibia)
- 2 tulang betis (os.fibula)
- 2 tulang tumit (os.calcaneus)
- 2x7 tulang pergelangan kaki (os.tarsal)
- 2x5 tulang telapak kaki (os.meta tarsal)
- 2x14 tulang jari kaki (os.phalanges pedis)
- 2x14 ruas tulang jari kaki (os.digiti phalanges pedis)
Persendian
a. Macam-macam Persendian
| Mekanisme Kerja Dan Fungsi Sistem Rangka Dan Otot 10
Pada kerangka tubuh manusia terdapat kurang lebih 200 tulang yang saling
berhubungan. Hubungan antar tulang disebut sendi atau artikulasi. Pada sistem
gerak manusia, persendian mempunyai peranan penting dalam proses terjadinya
gerak.
Menurut sifat gerakannya persendian (sendi) dapat dibedakan menjadi tiga
( 3 macam) yaitu:
1. Sendi Mati (Sinartosis)
yaitu persendian yang tidak memiliki celah sendi sehingga tidak
memungkinkan terjadinya pergerakan. Dapat dibedakan menjadi dua:
- Sinartosis sinfibrosis :
Sinartosis yang tulangnya dihubungkan jaringan ikat fibrosa.
Contohnya persendian tulang tengkorak.
- Sinartisis sinkodrosis :
Sinartisis yang dihubungkan oleh tulang rawan. Contoh hubungan
antar segmen pada tulang belakang.
2. Sendi Kaku (Amfiartosis)
| Mekanisme Kerja Dan Fungsi Sistem Rangka Dan Otot 11
Yaitu persendian yang terdiri dari ujung-ujung tulang rawan, sehingga
masih memungkinkan terjadinya gerak yang sifatnya kaku, misalnya persendian
antara ruas- ruas tulang.
- Sindesmosis :
Tulang dihubungkan oleh jaringan ikat serabut dan ligamen. Contoh
persendian antara fibula dan tibia.
- Simfisis :
Tulang dihubungkan oleh jaringan tulang rawan yang berbentuk
seperti cakram. Contoh hubungan antara ruas-ruas tulang belakang.
3. Sendi Gerak (Diartosis)
yaitu persendian yang terjadi pada tulang satu dengan tulang yang lain
tidak dihubungkan dengan jaringan sehingga terjadi gerakan yang bebas. Sendi
gerak dapat dibedakan menjadi 6 macam, tetapi pada saat ini hanya akan dibahas
4 macam sendi, diantaranya:
a. Sendi Engsel
| Mekanisme Kerja Dan Fungsi Sistem Rangka Dan Otot 12
yaitu persendian yang dapat digerakan kesatu arah.
Contohnya:
- persendian antara tulang paha dengan tulang betis
- persendian antara tulang lengan dengan tulang hasta
b. Sendi Putar
yaitu persendian yang dapat
digerakan secara berputar .
Contohnya:
- persendian antara tulang leher dengan tulang atlas
- persendian antara hasta dengan tulang pengumpil
c. Sendi Peluru
| Mekanisme Kerja Dan Fungsi Sistem Rangka Dan Otot 13
yaitu persendian yang dapat digerakan kesegala arah
Contohnya:
- persendian antara gelang bahu dengan tulang lengan atas
- persendian antara gelang panggul dengan tulang paha
d. Sendi Pelana
yaitu persendian yang dapat digerakan kedua arah
Contohnya:
- persendian pada ibu jari tangan
- persendian antara tulang pergelangan tangan dengan Tulang tapak tangan
Gangguan dan kelainan pada tulang
| Mekanisme Kerja Dan Fungsi Sistem Rangka Dan Otot 14
a) Kelainan akibat penyakit, misalnya akibat infeksi kuman penyakit kelamin
yang menyerang sendi lutut.
b) Kelainan pada tulang karena kecelakaan, misalnya patah tulang (fraktura),
retak tulang (fisura), dan memar.
c) Kelainan tulang karena kekurangan zat gizi, misalnya kekurangan vitamin
D, zat kapur, dan fosfor. Kekurangan zat-zat tersebut dapat menyebabkan
terjadinya gangguan pada proses pembentukan sel-sel tulang.
d) Kelainan karena sikap tubuh yang salah, antara lain:
Lordosis, yaitu tulang belakang bagian leher dan punggung terlalu
membengkok ke depan. Jika dilihat dari samping, tulang belakang tampak
tidak lurus.
Kifosis, yaitu tulang belakang bagian
punggung dan pinggang terlalu
membengkok ke belakang.
Skiliosis, yaitu tulang belakang terlalu
membengkok ke samping kanan atau
kiri.
| Mekanisme Kerja Dan Fungsi Sistem Rangka Dan Otot 15
Sistem Otot (Muscular)
Seperti halnya pada semua organ, untuk memahami bagaimana otot
bekerja perlu dipelajari terlebih dahulu struktur otot baik secara makroskopis
maupun mikroskopis. Gambaran ringkas struktur otot dalam bentuk berkas otot
hingga miofilamen dapat dilihat pada Gambar 1 dan Gambar 2. Struktur
makroskopis ini penting dalam menjelaskan otot sebagai sumber energi yang
dapat menggerakkan tubuh dan menghasilkan gaya yang bekerja pada sumbu
tertentu menurut kedudukannya dalam persendian. Struktur mikroskopis otot
juga penting dalam memahami proses pembentukan energi mekanik dalam sel
otot serta berbagai faktor yang mempengaruhinya.
a. Macam-macam Otot
Manusia tidak akan dapat melakukan pergerakan, sebab otot merupakan
alat gerak aktif yang sangat penting bagi manusia. Menurut jenisnya, ada 3
macam otot, yaitu:
a. Otot polos
b. Otot lurik
c. Otot jantung
| Mekanisme Kerja Dan Fungsi Sistem Rangka Dan Otot 16
Otot Polos Otot Lurik Otot Jantung
b. Ciri-Ciri Otot
Ciri-ciri otot polos
Bentuknya gelondong, kedua ujungnya meruncing dan dibagian
tengahnya menggelembung.
Mempunyai satu inti sel.
Tidak memiliki garis-garis melintang (polos).
Bekerja diluar kesadaran, artinya tidak dibawah pe tah otak, oleh
karena itu otot polos disebut sebagai otot tak sadar.
Terletak pada otot usus, otot saluran peredaran darah otot saluran
kemih, dan lain lain.
| Mekanisme Kerja Dan Fungsi Sistem Rangka Dan Otot 17
Struktur Otot Rangka
Tendon
Hampir semua otot rangka menempel pada tulang. Tendon adalah jaringan
ikat fibrosa (tidak elastis) yang tebal dan berwarna putih yang menghubungkan
otot rangka dengan tulang.
Fascia
Otot rangka merupakan kumpulan fasciculus (berkas sel otot berbentuk
silindris yang diikat oleh jaringan ikat). Seluruh serat otot dihimpun menjadi satu
oleh jaringan ikat yang disebut epimysium (fascia). Setiap fasciculus dipisahkan
oleh jaringan ikat perimysiu. Didalam fascicle, endomysium mengelilingi 1 berkas
sel otot. Di antara endomysium dan berkas serat otot tersebar sel satelit yang
berfungsi dalam perbaikan jaringan otot yang rusak.
Semua otot rangka dibentuk oleh sejumlah serabut yang diameternya
berkisar dari 10 sampai 80 mikrometer, masing-masing serabut ini terbuat dari
rangkaian subunit kecil.
| Mekanisme Kerja Dan Fungsi Sistem Rangka Dan Otot 18
Pada sebagian otot rangka, masing-masing serabutnya membentang di
seluruh panjang otot, kecuali pada sekitar 2 persen serabut, masing-masing
serabut biasanya hanya dipersarafi oleh satu ujung saraf, yang terletak di dekat
bagian tengah serabut.
Sarkolema
Sarkolema adalah membran sel dari serabut otot. Sarkolema terdiri dari
membran sel yang sebenarnya, yang disebut membran plasma, dan sebuah lapisan
luar yang terdiri dari satu lapisan tipis materi polisakarida yang mengandung
sejumlah fibril kolagen tipis. Di setiap ujung serabut otot, lapisan permukaan
sarkolema ini bersatu dengan serabut tendon, dan serabut tendon kemudian
berkumpul menjadi berkas untuk membentuk tendon otot dan kemudian menyisip
ke dalam tulang.
Miofibril; Filamen Aktin dan Miosin
Setiap serabut otot mengandung beberapa ratus sampai ribu miofibril.
Setiap miofibril tersusun oleh sekitar 1500 filamen miosin yang berdekatan dan
3000 filamen aktin, yang merupakan molekul protein polimer besar yang
bertanggung jawab untuk kontraksi otot sesungguhnya.
Filamen miosin dan aktin sebagian saling bertautan sehingga miofibril
memiliki pita terang dan gelap yang berselang-seling. Pita-pita terang hanya
mengandung filamen aktin dan disebut pita I karena bersifat isotropik terhadap
cahaya yang dipolarisasikan. Pita-pita gelap mengandung filamen-filamen miosin,
dan ujung-ujung filamen aktin tempat pita-pitatersebut menumpang-tindih miosin,
yang disebut pita A karena bersifat anisotropik terhadap cahaya yang
dipolarisasikan.
| Mekanisme Kerja Dan Fungsi Sistem Rangka Dan Otot 19
Ujung-ujung filamen aktin melekat pada lempeng Z. Dari lempeng ini,
filamen-filamen tersebut memanjang dalam dua arah untuk saling bertautan
dengan filamen miosin. Lempeng Z, yang terdiri atas protein filamentosa, yang
berbeda dari filamen aktin dan miosin, berjalan menyilang melewati miofibril dan
juga menyilang dari satu miofibril ke miofibril lainnya, dan melekatnya miofibril
satu dengan yang lainnya di sepanjang serabut otot. Oleh karena itu, seluruh
serabut otot mempunyai pita terang dan gelap, sepeerti yang terdapat pada tiap-
tiap miofibril. Pita-pita ini memberi corakan bergaris pada otot rangka dan otot
jantung.
Bagian miofibril (atau seluruh serabut otot) yang terletak antara dua
lempeng Z yang berurutan disebut sarkomer. Bila serabut otot berkontraksi,
panjang sarkomer kira-kira 2 mikrometer. Pada ukuran panjang ini, filamen aktin
bertumpang tindih seluruhnya dengan filamen miosin, dan ujung filamen aktin
mulai bertumpang tindih satu sama lain.
Filamen Miosin dan Aktin Tetap Berada di Tempatnya
Molekul Berfilamen Titin
Hubungan bersebelahan antara filamen miosin dan aktin sulit
dipertahankan. Hal ini dipertahankan oleh molekul protein berfilamen yang
disebut titin. Setiap molekul titin mempunyai berat molekul sekitar 3 juta, yang
menjadikannya molekul protein terbesar dalam tubuh. Karena berfilamen, titin
juga sangat elastis. Molekul titin yang elastis ini berfungsi sebagai kerangka kerja
yang menahan filamen miosin dan aktin agar tetap berada di tempat sehingga
perangkat kontraksi sarkomer akan bekerja. Ada alasan untuk memercayai bahwa
| Mekanisme Kerja Dan Fungsi Sistem Rangka Dan Otot 20
molekul titin sendiri berfungsi sebagai pola untuk bagian susunan awal filamen
kontraktil sarkomer, terutama filamen miosin
Sarkoplasma
Banyak miofibril dari setiap serabut otot terletak bersisian dengan serabut
otot. Ruang diantara miofibril diisi oleh cairan intrasel yang disebut sarkoplasma,
yang mengandung sejumlah besar kalium, magnesium, dan fosfat, ditambah
berbagai enzim protein. Juga terdapat mitokondria dalam jumlah besar yang
terletak sejajar dengan miofibril. Hal ini menyuplai miofibril sejumlah besar
energi dalam bentuk adenosin trofosfat (ATP) yang dibentuk oleh mitokondria.
Retikulum Sarkoplasma
Didalam sarkoplasma juga terdapat banyak retikulum yang mengelilingi
miofibril setiap serabut otot disebut retikulum sarkoplasma. Retikulum ini
mempunyai susunan khusus yang sangat penting pada pengaturan kontraksi otot.
Semakin cepat kontraksi suatu otot, maka serabut tersebut mempunyai banyak
retikulum sarkoplasma.
Motor end plates
Merupakan tempat inervasi ujung-ujung saraf pada otot.
| Mekanisme Kerja Dan Fungsi Sistem Rangka Dan Otot 21
Komposisi Otot Rangka
Otot merah dan putih
Otot merah banyak mengandung pigmen pernapasan yaitu mioglobin,
yang berfungsi membawa oksigen dari kapiler darah (ekstrasel) ke mitokondria
(intrasel). Kapasitas metabolisme oksidatif yang lebih tinggi dgn aktivitas siklus
Krebs dan enzim transport electron yang kuat. Otot putih karena kurang
mioglobin. Kapasitas glikolisis anaerobic yang tinggi dengan aktivitas enzim
glikolisis dan fosforilase yang kuat.
Ekstraktif
Yaitu zat non-protein yang larut dalam air meliputi kreatinin, kreatinin
fosfat, ADP, asam amino, asam laktat, dan lain-lain. Zat yang memiliki struktur
grup fosfat merupakan zat yang ‘kaya energi’.
Protein
| Mekanisme Kerja Dan Fungsi Sistem Rangka Dan Otot 22
Komponen enzim otot yang mengkatalisis berbagai tahapan pada proses
glikolisis merupakan protein sarkoplasmik. Protein lain yang membentuk struktur
otot ialah miosin, aktin, troponin, dan tropomiosin.
Kontraksi Otot Rangka
Otot rangka adalah organ peka-rangsang yang dipersarafi oleh saraf
motorik somatik dalam kesatuan yang disebut unit motorik (motor unit).
Penghantaran impuls (potensial aksi) saraf motorik alfa menuju motor endplate
| Mekanisme Kerja Dan Fungsi Sistem Rangka Dan Otot 23
di membran otot rangka (lihat kembali Pengantar Sistem Motorik Somatik)
merupakan peristiwa yang mengawali kontraksi otot. Sebelum terjadi potensial
aksi saraf motorik alfa, di motor endplate telah terjadi depolarisasi (EPP =
endplate potential) sebagai akibat terlepasnya (release) ACh (asetilkolin)
dalam kuantum kecil secara te rus menerus. Dengan adanya potensial aksi di
saraf motoriknya, penglepasan ACh akan sangat banyak sehingga depolarisasi
di endplate menjadi potensial aksi otot yang kemudian menjalar sepanjang
membran sel otot dan tubulus T. Akibatnya, pintu Ca di retikulum sarkoplasma
membuka dan melepaskan ion Ca ke sitoplasma sel otot. Ion Ca kemudian
menyebar ke seluruh sitoplasma dan berikatan dengan troponin C. Ikatan
troponin C dengan ion Ca mengakibatkan perubahan konformasi molekul
troponin, membuka binding sites untuk kepala miosin di molekul aktin.
Pembukaan binding sites tersebut memungkinkan terjadinya jembatan silang
(cross bridges) antara filamen aktin dan miosin. Selanjutnya, dengan katalis
enzim myosin-ATP-ase, terjadi hidrolisis ATP menjadi ADP + Pi + energi di
kepala miosin yang memungkinkan pembengkokan kepala miosin hingga
miofilamen bergerak saling bergeser (sliding of myofilaments) ke arah
pertengahan sarkomer menghasilkan kontraksi otot. Seluruh peristiwa
kontraksi otot rangka mulai dari perangsangan saraf motorik hingga pergeseran
miofilamen disebut sebagai excitation-contraction coupling.
| Mekanisme Kerja Dan Fungsi Sistem Rangka Dan Otot 24
Berdasarkan urutan kejadian pada perangsangan otot rangka tersebut,
dapat dimengerti bahwa jika dilakukan rekaman perubahan listrik dan mekanik
di otot rangka akan diperoleh gambaran seperti tercantum di Gambar 4.
Dengan memperhatikan gambar tersebut, Saudara dapat melihat perbedaan
lama berlangsungnya perubahan listrik dan mekanik, yaitu perubahan listrik
otot rangka berlangsung selama 2 milidetik sedangkan perubahan mekaniknya
berlangsung selama 10 œ 100 milidetik, bergantung pada tipe serat otot
rangkanya. Selain itu, dengan menggabungkan informasi dari Gambar 3 dan
Gambar 4 dapat dipahami peran ion Na dan K dalam menghasilkan potensial
aksi di membran serat otot serta peran ion Ca dalam memulai peristiwa
pergeseran miofilamen. Jika kemudian impuls di saraf motorik berhenti, maka
ion Ca dalam sitoplasma akan kembali ke retikulum sarkoplasma melalui kanal
ion oleh kegiatan pompa aktif. Ketiadaan ion Ca di sitoplasma mengakibatkan
binding sites di filamen aktin tertutup kembali, ikatan aktin dan miosin terlepas
sehingga terjadilah relaksasi otot.
| Mekanisme Kerja Dan Fungsi Sistem Rangka Dan Otot 25
Jika peristiwa seluler yang mendasari kontraksi otot rangka telah dapat
dipahami, maka kajian selanjutnya adalah memahami pengaruh perubahan
karakteristik perangsangan terhadap kontraksi otot rangka. Saraf motorik,
sebagaimana saraf pada umumnya, mempunyai ambang rangsang tertentu. Jika
telah tercapai ambang rangsangnya, maka di saraf tersebut dapat terbentuk
potensial aksi yang akan dihantarkan sebagai impuls. Dengan demikian, jika
seberkas saraf motorik yang terdiri atas banyak serat saraf dirangsang, maka
saraf motorik yang akan menghantarkan potensial aksi adalah serat saraf yang
dilampaui ambang rangsangnya. Perbedaan ambang rangsang serat saraf serta
persarafan otot rangka melalui unit motorik merupakan dasar terjadinya
rekrutmen unit motorik pada perubahan intensitas perangsangan saraf motorik.
Karakteristik perangsangan lain yang juga penting dalam menghasilkan
perubahan kekuatan kontraksi otot rangka adalah frekuensi perangsangan pada
perangsangan berulang. Pada perangsangan berulang, ion Ca yang dilepas ke
sitoplasma akan bertambah jumlahnya, membuka lebih banyak binding sites,
| Mekanisme Kerja Dan Fungsi Sistem Rangka Dan Otot 26
menambah jumlah jembatan silang sehingga meningkatkan kekuatan kontraksi
otot. Perubahan frekuensi perangsangan tersebut akan menghasilkan perubahan
pola kontraksi yang jika dibuat rekaman kegiatan mekaniknya
(mekanomiogram) akan memperlihatkan pola yang khas. Pada perangsangan
yang sangat tinggi frekuensinya, kontraksi otot akan berlangsung terus menerus
tanpa diikuti oleh fase relaksasi. Hal ini dimungkinkan karena perangsangan
yang diberikan secara berturutan tersebut terjadi saat kontraksi otot masih
berlangsung sedangkan kegiatan listriknya telah selesai. Dengan kata lain, otot
rangka yang masih berkontrasi dapat memberi respons atas pemberian rangsang
berikutnya karena pada saat itu otot tersebut telah melampaui masa refrakternya
(Gambar 4). Berbeda dengan otot rangka, kontraksi terus menerus pada otot
jantung tidak dapat terjadi karena masa refrakter otot jantung berlangsung
hampir sama panjangnya dengan masa kontraksinya (Gambar 5).
Selain perangsangan saraf, berbagai faktor lain dapat mempengaruhi
kinerja kontraksi otot rangka. Panjang awal otot, yang berkaitan dengan jumlah
jembatan silang yang dapat dihasilkan oleh tumpang tindih (overlapping)
| Mekanisme Kerja Dan Fungsi Sistem Rangka Dan Otot 27
filamen aktin dan miosin merupakan faktor yang mempengaruhi kekuatan
kontraksi otot rangka. Sehubungan dengan hal ini, perlu diingat bahwa otot
rangka melekat pada tulang sehingga kekuatan kontraksi yang dihasilkan akan
sangat bergantung pada kedudukan sendi (derajat fleksi, ekstensi dsb.) serta
arah serat otot terhadap aksis kebebasan gerak sendinya. Faktor lain yang juga
dapat mempengaruhi kinerja kontraksi otot rangka adalah perubahan suhu dan
keasaman (pH), yang dapat mempengaruhi kinerja protein yang merupakan
bahan dasar otot maupun enzim yang berperan dalam kontraksi otot rangka.
Penelitian mutakhir menunjukkan bahwa faktor sentral (sistem saraf pusat),
cadangan glikogen otot dan keadaan ion Fosfat maupun Kalium dalam otot
juga dapat mempengaruhi kinerja otot pada kondisi tertent u, antara lain berupa
timbulnya kelelahan otot. Proses kontraksi dan relaksasi otot senantiasa
membutuhkan pasokan ATP yang diperoleh dari berbagai jalur metabolisme
sumber energi di dalam otot rangka. Hidrolisis ATP akan menghasilkan energi
baik mekanik maupun panas (termal). Energi mekanik tersebut akan menjadi
tegangan otot, yang memendekkan berkas otot jika tegangan tersebut
melampaui beban yang harus dilawannya. Kontraksi otot yang memendekkan
berkas otot disebut kontraksi isotonik. Jika tegangan otot lebih rendah dari
beban yang harus dilawan oleh otot tersebut maka kontraksi tidak akan
mengubah panjang berkas otot, yang disebut sebagai kontraksi isometrik.
Sesungguhnya, sebagian besar energi yang dihasilkan oleh proses kontraksi otot
adalah dalam bentuk energi panas. Fungsi otot rangka sebagai penghasil energi
terbesar di tubuh manusia sangat besar perannya dalam pengaturan
keseimbangan panas.
| Mekanisme Kerja Dan Fungsi Sistem Rangka Dan Otot 28
Ciri-ciri otot lurik
Bentuknya silindris, memanjang.
Tampak adanya garis-garis melintang yang tersusun seperti daerah
gelap dan terang secara berselang-seling (lurik).
Mempunyai banyak inti sel.
Bekerja dibawah kesadaran, artinya menurut perintah otak, oleh
karena itu otot lurik disebut sebagai otot sadar.
Terdapat pada otot paha, otot betis, otot dada, otot.
Gb. Anatomi tubuh manusia lengan, dll.
Ciri-ciri otot jantung
| Mekanisme Kerja Dan Fungsi Sistem Rangka Dan Otot 29
Otot jantung ini hanya terdapat pada jantung. Strukturnya sama
seperti otot lurik, gelap terang secara berselang seling dan terdapat
percabangan sel.
Kerja otot jantung tidak bisa dikendalikan oleh kemauan kita,
tetapi bekerja sesuai dengan gerak jantung. Jadi otot jantung
menurut bentuknya seperti otot lurik dan dari proses kerjanya
seperti otot polos, oleh karena itu disebut juga otot spesial.
Gb. Anatomi jantung manusia
c. Kerja Otot Manusia
Otot manusia bekerja dengan cara berkontraksi sehingga otot akan
memendek, mengeras dan bagian tengahnya menggelembung (membesar). Karena
memendek maka tulang yang dilekati oleh otot tersebut akan tertarik atau
terangkat. Kontraksi satu macam otot hanya mampu untuk menggerakkan tulang
kesatu arah tertentu. Agar tulang dapat kembali ke posisi semula, otot tersebut
| Mekanisme Kerja Dan Fungsi Sistem Rangka Dan Otot 30
harus mengadakan relaksasi dan tulang harus ditarik ke posisi semula. Untuk itu
harus ada otot lain yang berkontraksi yang merupakan kebalikan dari kerja otot
pertama. Jadi, untuk menggerakkan tulang dari satu posisi ke posisi yang lain,
kemudian kembali ke posisi semula diperlukan paling sedikit dua macam otot
dengan kerja yang berbeda.
Berdasarkan cara kerjanya, otot dibedakan menjadi otot antagonis dan otot
sinergis. otot antagonis menyebabkan terjadinya gerak antagonis, yaitu gerak otot
yang berlawanan arah. Jika otot pertama berkontraksi dan otot yang kedua
berelaksasi, sehingga menyebabkan tulang tertarik / terangkat atau sebaliknya.
Otot sinergis menyebabkan terjadinya gerak sinergis, yaitu gerak otot yang
bersamaan arah. Jadi kedua otot berkontraksi bersama dan berelaksasi bersama.
a. Gerak Antagonis
Contoh gerak antagonis yaitu kerja otot bisep dan trisep pada lengan atas
dan lengan bawah. Otot bisep adalah otot yang mempunyai dua tendon (dua
ujung) yang melekat pada tulang dan terletak di lengan atas bagian depan. Otot
trisep adalah otot yang mempunyai tiga tendon (tiga ujung) yang melekat pada
tulang dan 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.
b. Gerak Sinergis
Gerak sinergis terjadi apabila ada 2 otot yang bergerak dengan arah yang
sama. Contoh: gerak tangan menengadah dan menelungkup. Gerak ini terjadi
karena kerja sama antara otot pro nator teres dengan otot pro nator kuadratus.
| Mekanisme Kerja Dan Fungsi Sistem Rangka Dan Otot 31
Contoh lain gerak sinergis adalah gerak tulang rusuk akibat kerja sama otot-otot
antara tulang rusuk ketika kita bernapas.
Mekanisme Umum Kontraksi Otot
Timbul dan berakhirnya kontraksi otot terjadi dalam urutan tahap-tahap
berikut :
Gangguan pada otot
Otot adalah alat gerak aktif. Oleh karena itu, jika terjadi gangguan pada
otot maka akan sangat mengganggu sistem gerak.
Gangguan yang dapat terjadi pada otot antara lain sebagai berikut :
a. Atrofi, yaitu keadaan otot mengecil sehingga tidak mampu berkontraksi.
Atrofi dapat terjadi karena kurangnya aktivitas otot.
b. Stiff atau kaku leher, yaitu leher terasa kaku dan terasa sakit jika
digerakkan. Stiff dapat terjadi karena adanya peradangan pada otot
trapesius leher.
c. Hernia abdominalis, yaitu sobeknya dinding perut yang lemah sehingga
usus merosot ke bawah.
d. Kram, yaitu kontraksi otot atau sekumpulan otot yang terjadi secara
mendadak dan singkat. Kram dapat terjadi karena kurangnya aliran darah
ke otot.
| Mekanisme Kerja Dan Fungsi Sistem Rangka Dan Otot 32
DAFTAR PUSTAKA
Putz, R. & R. Pabst. 2006. Atlas Anatomi Manusia SOBOTA Edisi 22. Penerbit
Buku Kedokteran. Jakarta.
H. Netter, Frank. 2006. Atlas of Human Anatomy 4th Edition. Saunders Elsevier.
Philadelphia.
L. Moore, Keith & A. M. R. Agur. 2002. Anatomi Klinis Dasar. Penerbit
Hipokrates. Jakarta.
www.wikipedia.com
http://cyberwoman.cbn.net.id/cbprtl/Cyberwoman/pda/detail.aspx?
x=Child+Consultation&y=Cyberwoman|0|0|62|2777
www.google.com/kerangka-manusia
www.youtube.com/human+anatomy
Raven, P. 2003. Atlas of Human Anatomy Interactive….?
http://edo-project.blogspot.com/2009/06/biologi-kelas-2-sistem-gerak-pada.html
http://sarwoedi.wodpress.com/sebar-ide/anatomi-tubuh-manusia/
S. Wibowo, Daniel & W. Paryana. 2009. Anatomi Tubuh Manusia. Graha Ilmu.
Yogyakarta.
| Mekanisme Kerja Dan Fungsi Sistem Rangka Dan Otot 33
Recommended