BAB I

PENDAHULUAN

1. TUJUAN

a. Mempelajaridanmengetahuikepekaansyarafperifer (nervusischiadicus )

b. Mempelajaridanmengetahuikontraksiotottetani (musculus gastrocnemius)

c. Mengetahuipengaruhpembebananterhadapkekuatankontraksiototdankerjaototpolos

( musculusgastoenemius ) : after load dan preload

2. SARANA

Alatdanbahan yang digunakandalampraktikumadalah :

Statif+alatpenulis+sekruppenyangga, tempatbeban + beban, papanfiksasi+jarumfiksasi,

alatataujarumpenusuk, kimografdankertasgrafik, stimulator listrik, larutan ringer,

pipet,pipet, benangdankatak

3. PROSEDURKERJA

3.1. Preparasikatak

Untukmembuatsediaansyarafperifer( nervusischiadicus ) danototrangka ( musculas

gastrocnemius ) darihewankatakdiperlukan 4 tahapandengantahapandenganrincinlangkah-

langkahsebagaiberikut :

I. Merusak dan medulla spinalis

Tujuannya adalah agar hewan coba (katak) tidak lagi merasa sakit. Disamping itu juga

menghilangkan pengaruh susunan syraf pusat yang dapat mengganggu jalannya percobaan.

Langkah –langkah yang dilakukan untuk merusak otak dan merusak medulla spinalis :

1. Peganglah katak dengan tangan kiri sedemikian rupa, jari telunjuk diletakkan dibagian

belakang kepala dan ibujari di bagian punggung

2. Tekanlah jari telunjuk agar katak sedemikian merunduk, sehingga terdapat lekukan

antara craium dan colum navetebratis

3. Tusukkan jarum penusuk pada lekukan tersebut dimana selain terspinalis lebar,

caranya arahkan jarum ketempat yang tidak keras dan tusukkan jarum ke dalam rongga

tengkorak dan gerakan kian kemari untuk merusak otak katak. Setelah itu pindahkan

arah jarum kejurusan medulla spinalis. Putar kan jarum kearah yang berlainan untuk

merusak medulla spinalis. Tanda bahwa jarum masuk kedalam rongga dan merusak

medulla spinalis adalah ke jangan dari keduaotot kaki katak.

II. MEMBUAT SEDIAAN USCULAS GASTOCNEMIUS

Setelah tindakan merusak otot dan medulla spinalis selesai, selanjutnya membuat sediaan

musculas gastrocnemius dengan langkah-langkah sebagai berikut :

1. Guntinglah kulit katak tungkai bawah kanan melingka setinggi pergelangan kaki

2. Angkatlah kulit yang telah lepas keatas dengan pinset

3. Pisahkan tendon Achilles dari jaringan sekitarnya dengan alat tumpul.

Tendon Achilles jangan dipotong dulu

4. Ikatlah tendon Achilles dengan benang yang telah disediakan berupa ikatan mati yang

kuat pada insertiornya. Kemudian potonglah tendon Achilles pada bagian distal dari

ikatan benang tersebut.

5. Bebaskan musculas gastrocnemius dari jaringan sekitarnya sampai mendekati

persendian lutut (jangan memotong muscular sgastoemius )

6. Pasanglah ikatan benang yang kuat pada tulang tibia, fibula serta otot-otot yang melekat

pada tulang tersebut ( kecuali gastoenemius ) kira-kira 5 mm dibawah lutut

7. Potonglah tulang-tulang tibia ,fibia serta otot-otot yang melekat pada tulang tersebut di

bawah ikatan tersebut.

8. Kembalikan kulit tadi kebawah sehingga menutupi kembali otot-otot gastroenemius

untuk melindundunginya agar tidak kering.

9. Basahi sediaan ini setiap kali dengan larutan ringer

III. Membuat sediaan nervus ischiadicus

1. Letakkan katak pada posisi tertelungkup, guntinglah kulit memanjang pada bagian paha

belakang kanan sehingga otot terlihat

2. Carilah nervus ischiadicus dengan cara memisahkan otot-otot pada daerah paha

belakang menggunakan alat tumpul. Hati-hati jangan merusak pembuluh darah yang

berjalan bersama-sama nervus ischiadicus

3. Buatlah simpul longgar pada nervus ischiadicus dan kembalikan nervus tersebut

diantara otot otot.

IV. Mempersiapkan Sediaan Nervus Ischiadicus dan musculus gastrocnemius untuk percobaan

selanjutnya

1. Letakkan katak tertelengkup pada papan katak

2. Fiksir kaki kanan, dengan lutut pada tepi bawah pada tepi bawah papan sehingga

nantinya musculus gastrocnemius dapat tergantung bebas

3. Fiksir ketiga kaki yang lain, sehingga pada kanan dalam posisi tegak lurus untuk

memudahkan pemasangan electrode perangsang

4. Hubungkan tali pada ujung tendon acjilles dengan penukis

5. Aturlah posisi penulis, tanda rangsang dan tanda waktu sehingga percobaan dapat

berlangsung dengan benar

III.2. Untuk mempelajari dan mengetahui ke pekaan syaraf perifer, lakukan langkah-langkah berikut

ini :

1. Siapkan Sediaan nervus ischiadicus dan musculus gastrocnemius (langkah III.1)

2. Berikan rangsangan tunggal ( dengan menggunakan electrode stimulator listrik )

pada nervus ischiadicus dimulai dengan intensitas rangsangan yang paling kecil,

selanjutnya secara bertahap besar intensitas rangsangan dinaikkan interval waktu

30 detik. Setiap kali menambah rangsangan, drum kimograf diputar sekitar 0,5 cm

supaya gambaran alat penindih pada kertas kimograf tidak tumpang tindih/

3. Perhatikan apa yang tergambar oleh penulis pada kertas kimograf.

Dengan melihat hasil kertas yang tergambar pada kertaskimograf, tentukan besar :

I. Rangsangan subliminal

II. Rangsangan liminal

III. Rangsangan supraliminal

IV. Rangsangan submaksimal

V. Rangsangan maksimal

VI. Rangsangan supramaksimal

III.3. Pengaruh pembebanan terhadap kekuatan kontraksi dan kerja otot rangka

Pembebanan yang diberikan pada saat otot kontraksi ( after loaded )

Pembebanan yang diberikan sebelum otot kontraksi ( preloaded )

Kontraksi after loaded

Tahapan dalam mengamati kontraksi after loaded sebagai berikut :

1. Aturlah sekrup penyangga sehingga ujung sekrup menyangga penulis dan garis dasar (baseline )

penulis tidak berubah. Dengan demikian panjang otot tidak akan berubah ( tidak direnggang

oleh tempat beban maupun beban yang ditambah )

2. Dalam keadaan tanpa pengisi beban dengan kimograf dalam keadaan diam, rasanglah nervus

ischiadicus dengan rangsang tunggal maksimal

3. Beri beban 10 gram, putar kimograf ±0,5 cm, interval waktu rangsang ±30 detik kemudiaan beri

rangsangan tunggal maksimal lagi

4. Ulangi tindakan di atas dengan setiap kali menambah beban sebesar 10 gram hingga otot tidak

dapat mengangkat beban lagi.

5. Dari hasil gambar penulis pada kertas kimograf :

a. Hitunglah kerja otot (W) untuk setiap pembebanan

b. Buatlah grafik yang menggambar hubungan antara besar beban ( pada absis ) dengan besar

beban otot (pada ordinat )

c. Berilah penjelasan dan kesimpulan tentang grafik tersebut

Kontraksi preloaded

Tahapan dalam mengamati kontraksi preloaded sebagai berikut :

1. Loggarkan sekrup penyangga yang menyangga penulis sehingga musculus gastroenemius secara

langsung menahan temat beban. Aturlah letak penulis sehingga posisinya horizontal.

2. Rangsanglah nervus ischiadicus dengan rangsangan tunggal maksimal

3. Beri beban 10 gram, putar kimograf ±0,5 cm, kembalikan penulis pada posisi horizontal,

kemudian beri rangsangan tunggal maksimal lagi

4. Ulangi tindakan diatas dengan setiap kali menambah beban 10 gram, sehingga otot tidak dapat

lagi menggangkat beban

5. Dari hasil gambaran penulis pada kertas kimograf :

a. Hitunglahkerjaotot ( W ) setiappembebanan

Kerjaotot = beban x pemendekan otot

b. Buatlahgrafik yang menggambarkanhubunganantarabesarbeban ( padaabsis )

denganbesarkerjaotot ( padaordinat )

c. Berikanpenjelasandankesimpulantentanggrafiktersebut

d. Bandingkandanberipenjelasanmenganaiperbedaanantaragrafikpadakontraksi “ after

loaded “ dengankontraksi “preloaded”

III.4. kontraksiTetani

Untukmempelajaridanmengetahuikontraksitetani, lakkanlangkah – langkahsebagaiberikut :

1. Berikanrangsanganmaksimalsecaraberuntun ( multiple maximal stimulus, successive maimal

stimulus ) dimulaidenganfrekuensirendahselama 3-5 detik,

selanjutnyasecarabertahapfrekuensirangsanganditingkatkandengan interval waktusekitar 60

detik (untukmemberiistirahat yang cukubagiotot ) sampaiterjadi “complete tetanic contraction”

(kontraksitetanilurus )

2. Perhatikanapa yang tergambarolehpenulisketaskimograf, denganmelhathasil yang

tergambarpadahasilkertasimograf, catatlahmasing-maisng data

frekuensirangsangandangambarkontraksi yang dihasilkan, selanjutnyamasukkan data

tersebutpada table data yang tersedia

HASIL PRAKTIKUM

TABEL I. DATA KEPEKAAN SARAF PERIFER

KEPEKAAN SARAF PERIFER

(Nervus Ischiadicus)

Rangsangan (Volt) Kontraksi (cm)

0,01 x 0 0 cm

0,01 x 5 0 cm

0,01 x 10 0 cm

0,01 x 15 0 cm

0,01 x 20 0 cm

0,01 x 25 0 cm

0,1 x 0 0 cm

0,1 x 5 0 cm

0,1 x 10 1,5 cm

0,1 x 15 0 cm

0,1 x 20 0 cm

0,1 x 25 0 cm

1 x 0 0 cm

1 x 5 0 cm

1 x 10 0 cm

1 x 15 0 cm

1 x 20 0,5 cm

1 x 25 1 cm

a. Besar Rangsangan Subliminal = < 10 V

b. Besar Rangsangan Liminal = 10 V

c. Besar Rangsangan Supralimal = 15 V

d. Besar Rangsangan Submaksimal = 20 V

e. Besar Rangsangan Maksimal = 25 V

f. Besar Rangsangan Supramaksimal = > 25 V

TABEL II. DATA KONTRAKSI “AFTER LOADED”

KONTRAKSI “AFTER LOADED”

(Musculus Gastrocnemius)

Beban

(gram)(kg)

Kontraksi

(cm)(m)

Kerja

(Joule)

10 gram = 0,01 kg 1,8 cm = 0,018 m 18 x 10-6 Joule

20 gram = 0,02 kg 1 cm = 0,01 m 2 x 10-4 Joule

30 gram = 0,03 kg 0,3 cm = 0,003 m 9 x 10-5 Joule

GRAFIK HUBUNGAN BEBAN (kg) TERHADAP KERJA OTOT ( Joule ) “AFTER LOADED”

TABEL III. DATA KONTRAKSI “PRELOADED”

KONTRAKSI “PRELOADED”

(Musculus Gastrocnemius)

Beban

(gram)(kg)

Kontraksi

(cm)(m)

Kerja

(Joule)

10 gram = 0,01 kg 0,5 cm = 0,005 m 5 x 10-5 Joule

TABEL IV. DATA KONTRAKSI RANGSANGAN BERBAGAI FREKUENSI

KONTRAKSI SUMASI – KONTRAKSI TETANI

Frekuensi Rangsangan

(kali/detik)

Kontraksi Sumasi (+/-) Kontraksi tetani (+/-)

0,2 x/detik - +

0,4 x/detik - +

0,8 x/detik - +

1 x/detik + -

2 x/detik + -

3 x/detik + -

4 x/detik + -

5 x/detik + -

6 x/detik + -

7 x/detik + -

8 x/detik + -

9 x/detik + -

10 x/detik + -

25 x/detik - +

50 x/detik - +

100 x/detik - +

PEMBAHASAN

Pada saat tabel I. Data Kepekaan Saraf Perifer, kelompok kami mendapatkan suatu hasil

yang berbeda dengan teori yang telah kita pelajari, dimana kita mendapatkan hasil seperti

data dibawah ini :

0,1 x 0 0 cm

0,1 x 5 0 cm

0,1 x 10 1,5 cm

0,1 x 15 0 cm

0,1 x 20 0 cm

0,1 x 25 0 cm

Pada umumnya, saraf perifer mampu berkontraksi pada saat rangsangan 1 x 5 sampai

dengan 1 x 25 dan tergantung pada kemampuan masing-masing katak. Seharusnya di dalam

data, jika terjadi kontraksi data berikutnya juga terjadi kontraksi.

Pada saat percobaan, kami melihat ada kontraksi pada saat saraf perifer diberi

rangsangan 0,1 x 10 V sebesar 1,5 cm, tetapi pada data selanjutnya tidak terjadi kontraksi.

Adapun faktor-faktor lain yang menyebabkan data kami tidak sesuai dengan teori adalah

sebagai berikut :

1. Pada saat percobaan terjadi ketidaksengajaan salah satu anggota kami menyentuh

jarum penulis pada kimograf (human eror) yang menyebabkan jarum penulis pada

kimograf tidak stabil dan bergerak sendiri.

2. Pada saat percobaan, kami menestekan larutan ringer ke saraf perifer di saat

kimograf dalam keadaan menyala, sehingga menyebabkan saraf berkontraksi dan

menggerakkan jarum penulis.

Kepekaan Saraf Perifer

Besarnya rangsangan yang diberikan pada nervus ischiadicus (saraf perifer) mempengaruhi

kontraksi pada otot gastrocnemius (otot rangka). Otot memiliki stimulus ambang yaitu voltase

listrik minimum yang menyebabkan otot berkontraksi. Jika stimulus tidak mencapai ambang

batasnya maka otot tidak akan memberikan respon.

           Rangsangan subliminal adalah rangsangan terkecil yang diberikan belum ada satu motor

unit yang bereaksi terhadap rangsangan tersebut dalam bentuk kontraksi. Dalam praktikum kami,

besar rangsangan subliminalnya adalah < 10 V. Dimana belum terjadi kontraksi. Ini

menunjukkan bahwa katak yang kami uji cobakan belum mengalami adanya rangsangan yang

mengalir, sehingga belum ada kontraksi otot dari katak.

           Rangsangan liminal adalah rangsangan terkecil yang diberikan dan mulai terjadi kontraksi

otot terkecil pertama kali. Dalam praktikum kami, besar rangsangan liminalnya adalah 10 volt.

Ini adalah saat pertama kali katak memberikan respon berupa kontraksi otot kepada rangsangan

yang kami berikan. Hal ini menandakan bahwa satu unit saraf motorik pada katak itu telah

berkontraksi.

           Rangsangan supraliminal adalah rangsangan terkecil yang diberikan dapat menyebabkan

terjadinya kontraksi terkecil yang lebih besar daripada liminal. Dalam praktikum kami besar

rangsangan supraliminalnya adalah 15 volt. Hal ini menandakan bahwa serabut saraf lain juga

mulai berkontraksi sehingga hasil kontraksi pada kertas kimograf mengalami kenaikan.

           Rangsangan submaksimal adalah rangsangan terkecil yang diberikan sehingga terjadi

kontraksi yang besarnya mendekati nilai maksimalnya. Dari hasil pratikum kami, didapatkan

rangsangan sebesar 20 volt.

           Rangsangan maksimal adalah rangsangan terkecil yang mengakibatkan semua serabut saraf

memberikan reaksi dan menghasilkan kontraksi otot terbesar. Dari hasil pratikum kami besar

rangsangannya adalah 25 volt dengan kontraksi otot sebesar 1 cm.

           Rangsangan supramaksimal adalah rangsangan terkecil yang diberikan dapat menghasilkan

kontraksi otot sebesar kontraksi otot maksimal. Hal ini dikarenakan seluruh serabut saraf dalam

percobaan ini sudah aktif yakni berkontraksi saat rangsangan maksimal. Namun dalam

praktikum kami rangsangan supramaksimal besar rangsangannya pada >25 volt, hal ini tidak

sama dengan rangsangan maksimal pada 25 volt yang menghasilkan kontraksi otot sebesar 1 cm.

Sebuah otot akan berkontraksi dengan cepat apabila tanpa melawan beban. Akan tetapi

apabila diberi beban, kecepatan kontraksi otot akan menurun secara progresif seiring dengan

penambahan beban. Besar beban meningkat sampai sama dengan kekuatan maksimum yang

dapat dilakukan otot tersebut, maka kontraksi otot akan menjadi nol atau tidak terjadi kontraksi

otot sama sekali. Hal ini dikarenakan beban yang diberikan pada otot kekuatannya berlawanan

arah dengan yang menggerakkan kontraksi otot.

Kontraksi After loaded dan Preloaded

Kontraksi after loaded adalah pengencangan yang diberikan saat otot berkontraksi.

Sedangkan pre loaded adalah peregangan yang diberikan sebelum adanya kontraksi. Sehingga

hasil kontraksi otot akan lebih besar saat after loaded daripada saat preloaded. Peregangan yang

diberikan sebelum kontraksi menyebabkan otot mengalami kelelahan terlebih dahulu sebelum

kontraksi. Ini mengakibatkan terjadinya pemendekan otot dan tidak ada kontraksi otot yang

terjadi.

Dalam praktikum kami didapatkan bahwa data pada proses after load menunjukkan

progres kontraksi otot yang semakin menurun akibat penambahan beban.

Kontraksi Somasi dan Kontraksi Tetani

Kontraksi somasi merupakan kekuatan kontraksi otot setelah adanya relaksasi sempurna,

kontraksi ini menimbulkan garis lurus.

Kontraksi tetani menimbulkan garis bergerigi, kontraksi ini ialah pertambahan panjang

kontraksi otot yang sempat mengalami relaksasi sempurna yang kemudian dirangsang kembali.

Kontraksi somasi berlangsung pada frekuensi rangsangan otot rangka mengalami relaksasi.

KONTRAKSI SUMASI – KONTRAKSI TETANI

Frekuensi Rangsangan

(kali/detik)

Kontraksi Sumasi (+/-) Kontraksi tetani (+/-)

0,2 x/detik - +

0,4 x/detik - +

0,8 x/detik - +

Dalam percobaan kami, data hasil praktikum tidak sesuai dengan teori yang telah ada.

Factor penyebab dari kesalahan data hasil praktikum kami adalah kesalahan presepsi dari

kelompok kami tentang pengertian kontraksi sumasi dan tetani (human error)

Frekuensi Rangsangan

(kali/detik)

Kontraksi Sumasi (+/-) Kontraksi tetani (+/-)

0,2 x/detik - -

0,4 x/detik - -

0,8 x/detik - -

Dalam kontraksi tetani dalam data percobaan akan menimbulkan garis bergerigi pada data

percobaan 25x/detik

Kesimpulan

Kontraksi otot terjadi karena adanya rangsangan. Rangsangan tersebut ditangkap oleh

reseptor sensorik yang kemudian mengubahnya menjadi implus saraf. Setelah melalui reseptor,

impuls saraf tersebut akan diteruskan ke saraf pusat melalui serangkaian potensial aksi.

Kemudian setelah diolah dalam saraf pusat menjadi informasi , maka akan diteruskan ke efektor

melalu saraf motorik

Pre loaded adalah penetapan derajat regangan otot ketika otot mulai berkontraksi. (Guyton ,

2007). Otot teregang sebelum kontraksi.

After loaded adalah penetapan beban yang dilawan oleh kontraksi otot.

(Guyton, 2007). Otot tidak teregang sebelum kontraksi. Peregangan diberikan pada saat otot

berkontraksi.

Semakin beban ditambah, maka kontraksi semakin kecil sehingga kerja otot berkurang.

Sumasi merupakan penjumlahan kontraksi kedutan otot untuk meningkatkan intensitas

keseluruhan kontraksi otot.

.      Kontraksi sumasi berlangsung pada frekuensi rangsangan dimana otot rangka masih dapat

berelaksasi.

Frekuensi rangsangan yang begitu tinggi tanpa adanya relaksasi menyebabkan otot mengalami

kontraksi tetani.

Kontraksi tetani adalah kontraksi yang terjadi jika frekuensi stimulus meningkat

melebihi batas relaksasi otot, dimana kontraksi akan bergabung menjadi kontraksi yang panjang

dan kuat. Tetani sebagian disebabkan karena sifat-sifat liat otot dan sebagian dari kenyataan

bahwa keadaan aktivitas serat otot pulsatil yang banyak bergabung menjadi keadaan aktivasi

kontinu yang lama.

I.     PENDAHULUAN

A.  Latar Belakang Teoritis

Susunan saraf secara fungsional dapat dibagi menjadi dua yaitu susunan saraf sensorik

dan susunan saraf motorik. Sebagian susunan saraf sensorik dan susunan saraf motorik berperan

menjadi saraf pusat dan sebagian lagi menjadi saraf perifer. Nervus ischiadicus(saraf perifer)

merupakan salah satu saraf motorik somatik perifer. Nervus ischiadicus mempunyai beberapa

akson yang keluar dari cornu anterior medulla spinalis. Kepekaan tiap akson Nervus ischiadicus

mungkin saja memiliki tingkat kepekaan yang berbeda dalam mensarafi musculus

gastrocnemius(otot rangka).

Kepekaan tiap akson dari saraf perifer (nervus ischiadicus) dapat diamati melalui

pemberian rangsangan listrik tunggal pada nervus ischiadicus dengan intensitas yang berbeda

(dimulai dari intensitas rendah ke intensitas tinggi : rangsangan subliminal, rangsangan liminal,

rangsangan supraliminal, rangsangan submaksimal, rangsangan maksimal, rangsangan

supramaksimal). Respon rangsangan diamati melalui kontraksi musculus gastrocnemius serta

mengukur amplitudo (kekuatan) kontraksi dari otot tersebut.

Otot dirangsang dengan rangsangan maksimal secara beruntun (multiple) dan frekuensi

ditinggikan berpotensi menimbulkan beberapa gambaran kontraksi otot yang berbeda, seperti

muscle twitch, treppe, summation contraction, incomplete tetanic contraction, complete tetanic

contraction.

Kekuatan kontraksi otot disamping dipengaruhi oleh antara lain tingkat kepekaan saraf

yang melayaninya, cara perangsangannya, dan faktor pembebanan yang diberikan kepeda otot

tersebut. Pembebanan pada otot dapat diberikan pada saat otot kontrakasi (after loaded) dapat

juga diberikan pada saat sebelum otot kontraksi (preloaded). After loaded dan preloaded

memberikan pengaruh yang berbeda terhadap kekuatan kontraksi dan kerja otot. Semakin beban

ditambah, maka kontraksi semakin kecil s