Embed Size (px)
DESCRIPTION
muskuluskeletal
Citation preview
Sistem Muskuloskeletal
Hubungan antara Tulang dengan Otot
Blok 5
Kelompok B4
24 Maret 2011
Caroline/10.2010.068/B4
*Mahasiswa Semester Dua Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana
Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana
Jl. Arjuna Utara no. 6, Jakarta Barat
No. Telp : (021)56942061
Pendahuluan
Tulang dan otot merupakan jaringan yang paling banyak mengisi tubuh manusia. Tulang
merupakan jaringan tubuh yang berfungsi untuk menopang tubuh dan bagian-bagiannnya.
Karena fungsi untuk menopang tulang mempunyai struktur yang kaku. Otot berfungsi untuk
menggerakan bagian-bagian tubuh. Ada yang untuk menggerakan tulang dan sendi, ada yang
untuk menggerakan organ tubuh, dan ada yang untuk memompa darah di jantung.1
Tulang dan otot mempuyai struktur yang saling berhubungan. Keduanya mempunyai
serat collagen yang merupakan serabut sangat kuat. Perbedaannya terletak pada sifat jaringan
yang berada disekitar serat collagen itu. Tulang dibentuk jaringan utama yang terdiri dari
kalsium yang kaku, sedangkan pada otot diisi sel atau serabut otot yang dapat berkontraksi.1
1
Pembahasan
Anatomi Rangka : Rangka Aksial.
Rangka aksial terdiri dari tulang-tulang dan bagian kartilago yang melindungi dan
menyangga organ kepala, leher, dan dada. Bagian rangka aksial meliputi tengkorak, tulang
hyoid, osikel auditori, kolumna vertebra, sternum dan tulang iga.1
A. Tengkorak tersusun dari 22 tulang, 8 tulang cranial dan 14 tulang tulang fasial.1
a. Kranium membungkus dan melindungi otak.
Tulang frontal membentuk dahi, langit-langit rongga nasal, dan langit-langit orbita
(kantong mata).
b. Tulang parietal membentuk sisi dan langit-langit kranium.
(1) Sutura sagital yang menyatukan tulang parietal kiri dan kanan, adalah sendi
mati yang disatukan fibrokartilago.
(2) Sutura koronal menyambung tulang parietal ke tulang frontal.
(3) Sutura lambdoidal menyambung tulang parietal ke tulang oksipital.
c. Tulang oksipital membentuk bagian dasar dan bagian belakang kranium.
d. Tulang temporal membentuk dasar dan bagian sisi dari kranium.
e. Tulang etmoid adalah struktur penyangga penting di rongga nasal dan berperan
dalam pembentukan orbita mata.
f. Tulang sphenoid berbentuk seperti kelelawar dengan sayap terbentang. Tulang
ini membentuk dasar anterior kranium dan berartikulasi kearah lateral dengan
tulang temporal dan kearah anterior dengan tulang etmoid dan tulang frontal.
g. Osikel auditori tersusun dari maleus, incus dan stapes. Fungsinya dalam proses
pendengaran.
B. Tulang-tulang wajah tidak bersentuhan dengan otak. Tulang tersebut disatukan sutura
yang tidak dapat bergerak, kecuali pada mandibula atau rahang bawah.1
a. Tulang-tulang nasal membentuk penyangga hidung dan berartikulasi dengan
septum nasal.
2
b. Tulang-tulang palatum membentuk bagian posterior langit-langit mulut, bagian
orbital, dan bagian rongga nasal.
c. Tulang-tulang zigomatik (malar) membentuk tonjolan pada tulang pipi. Setiap
prosesus temporal berartikulasi dengan prosesus zigomatikus pada tulang
temporal.
d. Tulang lakrimal berukuran kecil dan tipis, serta terletak pada tulang etmoid dan
maksila pada orbita.
e. Tulang vomer membentuk bagian tengah dari langit-langit keras di antara palatum
dan maksila, serta turut membentuk septum nasal.
f. Mandibula adalah tulang rahang bawah. Ramus mandibular yang terletak di kedua
sisi rahang memiliki dua prosesus yaitu :
1. Prosesus condiloid berfungsi untuk artikulasi dengan tulang temporal dan fosa
mandibular.
2. Prosesus koronoid berfungsi sebagai tempat perlekatan otot temporal.
g. Tulang hyoid adalah tulang berbentuk tapal kuda yang unik karena tidak
berartikulasi dengan tulang lain. Tulang hyoid ditopang oleh ligament dan otot dari
prosesus stiloideus temporal.
Gambar 1. Sisi Anterior Tengkorak. Gambar 2.Sisi Lateral Tengkorak
Sloane E. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2004.
3
C. Vertebra
Gambar 3.Vertebrae
Sloane E. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2004.
1. Kolumna vertebra menyangga berat tubuh dan melindungi medulla spinalis.
Kolumna ini terdiri dari vertebra-vertebra yang dipisahkan diskus fibrokartilago
intervertebral.1
a. Ada tujuh tulang vertebra serviks, dua belas vertebra toraks, lima vertebra
lumbal, dan lima vertebra sacrum yang menyatu menjadi sacrum dan tiga
sampai lima tulang koksigeal yang menyatu menjadi tulang koksiks.
2. Variasi regional pada karateristik vertebra
a. Semua vertebra serviks memiliki foramina transversal untuk lintasan arteri
vertebra. Vertebra serviks pertama dan kedua dimodifikasi untuk menyangga
dan menggerakan kepala.
- Atlas adalah vertebra serviks pertama dam tidak memiliki badan.
- Aksis adalah vertebra serviks kedua. Vertebra ini memiliki prosesus spinosus
yang menonjol keatas dan bersandar pada tulang atlas.
- Vertebra serviks ketujuh memiliki prosesus spinosa yang panjang, sehingga
dapat teraba dan terlihat pada pangkal leher. Oleh karena itu, vertebra
sering disebut vertebra prominens
4
b. Vertebra toraks memiliki prosesus spinosa panjang, yang mengarah ke bawah,
dan memiliki faset artikular pada prosesus transverses, yang digunakan untuk
artikulasi tulang iga.
c. Vertebra lumbal merupakan vertebra terpanjang dan terkuat. Prosesus
spinosanya pendek dan tebal, serta menonjol hampir searah garis horizontalnya.
d. Sacrum adalah tulang triangular. Bagian dasar tulang ini berartikulasi dengan
vertebra lumbal kelima.
e. Konsiks (tulang ekor) menyatu dan berartikulasi dengan ujung sacrum, yang
kemudian membentuk sendi dengan sedikit pergerakan.
D. Tulang sternum dan iga
1. Sternum (tulang dada) terbentuk dalam tiga bagian: manubrium atas, badan
(gladiolus), prosesus sifoid.1
Gambar 4. Tulang sternum
Sloane E. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2004.
a. Artikulasi manubrium dengan klavikula adalah pada incisura jugular, yang
merupakan salah satu tulang yang khas yang mudah dipalpasi. Dua incisura
kostal berartikulasi dengan kartilago kostal dari tulang iga 1 dan 2 ke arah lateral.
b. Badan tulang membentuk bagian utama sternum. Incisura kostal lateral
berartikulasi langsung dengan tulang iga kedelapan sampai kesepuluh.
c. Bagian inferior prosesus sifoid adalah jaringan kartilago.
5
E. Tulang iga. Ke-12 pasang tulang iga berartikulasi kearah posterior dengan faset tulang
iga pada prosesus transversa di vertebrata toraks.
- Tujuh pasang tulang yang pertama (1-7) adalah iga sejati dan beratikulasi
dengan sternum di sisi anterior.
- Tiga pasang kemudian (8-10) adalah iga semu. Tulang-tulang ini berartikulasi
tidak langsung dengan sternum melalui penyatuan kartilago tulang tersebut
dengan iga diatasnya dan kemudian menyatu dalam suatu persendian
kartilago dengan kartilago kostal ke-7.
- Tulang iga ke-11 dan ke-12 adalah iga melayang yang tidak memiliki
perlekatan di sisi anteriornya.
Anatomi Rangka : Rangka Apendikular
Rangka apendikular terdiri dari girdel pectoral (bahu), girdel pelvis, dan tulang lengan
serta tungkai.1
1. Skapula (tulang belikat) adalah tulang pipih triangular dengan tiga tepi, tepi vertebra
(medial) yang panjang terletak pararel dengan kolumna vertebra, tepi superior yang
pendek melandai kearah ujung bahu dan tepi lateral mengarah ke lengan.
2. Klavikula adalah tulang berbentuk S, yang secara lateral, berartikulasi dengan prosesus
akromion pada scapula dan secara medial dengan manubrium pada incisura klavikular
untuk membentuk sendi sternoclavikular.
F. Lengan atas tersusun dari tulang lengan, tulang lengan bawah, dan tulang tangan.
- Humerus adalah tulang tunggal pada lengan. Humerus terdiri dari bagian
kepala membulat yang masuk dengan pas kedalam rongga glenoid, bagian
leher anatomis, dan bagian batang yang memanjang kearah distal.1
G. Tulang-tulang dari lengan bawah adalah ulna pada sisi medial dan tulang radius dari sisi
lateral yang dihubungkan dengan suatu jaringan ikat fleksibel, membran interoseus.1
a. Ulna
1. Ujung proksimal tulang ulna tampak seperti pilinan yang terurai. Bagian atas
pilinan tersebut adalah prosesus olekranon, yang masuk dengan pas kedalam
6
fosa olekranon humerus saat lengan berekstensi penuh. Bagian bawah pilinan
adalah prosesus koronoid yang masuk pas kedalam fosa koronoid humerus saat
lengan bawah berfleksi penuh. Takik radial, yang terletak di bawah prosesus
koronoid mengakomodasi bagian kepala dari tulang radius.
2. Ujung distal tulang ulna memiliki perpanjangan pilinan batang yang disebut
kepala. Bagian ini berartikulasi prosesus ulnar tulang radius. Bagian kepala
memanjang keatas prosesus stiloid tulang ulna.
b. Radius
1. Ujung proksimal tulang radius adalah kepala berbentuk diskus yang berartikulasi
dengan kapitulum humerus dan taktik radian tulang ulna.1
2. Tuberositas radial untuk tempat perlekatan otot biseps terletak pada batang
radius tepat dibawah bagian kepala.
3. Ujung distal tulang radius memiliki permukaan karpal konkaf yang berartikulasi
dengan tulang pergelangan tangan, sebuah taktik ulnar pada permukaan medialnya
untuk berartikulasi dengan tulang ulna, dan sebuah prosesus stiloid disisi lateral.
H. Tulang pergelangan tangan (karpus). Pergelangan tangan terbentuk dari delapan tulang
karpal ireguler yang tersusun dalam dua baris, setiap baris berisi empat tulang.1
I. Tangan (metakarpus) tersusun dari lima tulang metacarpal.1
a. Semua tulang metacarpal sangat serupa. Kecuali untuk ukuran panjang metacarpal pertama
pada ibu jari.
b. Setiap tulang metacarpal memiliki sebuah dasar proksimal yang berartikulasi dengan barisan
distal tulang karpal pergelangan tangan sebuah batang dan sebuah kepala terpilin yang
berartikulasi sebuah tulang falang, atau tulang jari. Kepala tulang metacarpal membentuk buku
jari yang menonjol pada tangan.
J. Girdal pelvis mentransmisikan berat trunkus ke bagian tungkai bawah dan melindungi organ-
organ abdominal dan pelvis. Bagian ini terdiri dari dua tulang panggul yang bertemu pada sisi
anterior simphisis pubis dan berartikulasi di sisi posterior dengan sacrum.1
7
- Setiap tulang panggul menyerupai bentuk kipas angin listrik dengan sebuah poros pemegang
serta dua baling-baling.
a. Poros tersebut adalah suatu kantong seperti cangkir, disebut asetabulum, yang
menerima kepala femur di persendian panggul.
b. Ilium adalah lempeng tulang lebar, yang menjulang keatas dan keluar asetabulum.
Bagian ini naik posisinya sampai mencapai Krista iliaka tebal yang dapat teraba pada
posisi tangan dipanggul.
c. Tulang pubis melengkapi baling-baling anterior dan inferior tulang panggul. Bagian ini
terutama terdiri dari dua batang tulang, ramus pubis superior dan inferior.
K. Tungkai bawah. Secara anatomis, bagian proksimal dari tungkai bawag antara girdel pelvis
dan lutut adalah paha, bagian antara lutut dan pergelangan kaki adalah tungkai.1
- Femur adalah tulang terpanjang, terkuat, dan terberat dari semua tulang pada rangka tubuh.
a. Ujung proksimal femur memiliki kepala yang membulat untuk berartikulasi dengan
asetabulum. Permukaan lembut dari bagian kepala mengalami depresi, fovea kapitis, untuk
tempat perlekatan ligament yang menyangga kepala tulang agar tetap ditempatnya dan
membawa pembuluh darah ke kepala tersebut.
b. Ujung bawah batang melebar kedalam kondilus medial dan kondilus lateral
L. Tulang tungkai adalah tulang tibia medial dan tulang fibula lateral.
- Tibia adalah tulang medial yang besar, tulang ini membagi berat tubuh dari femur ke bagian
kaki.1
a. bagian kepala tulang tibia melebar ke kondilus medial dan lateral yang membentuk konkaf
untuk berartikulasi dengan kondilus femoral .
b. Kartilago pipih berbentuk baji, kartilago semilunar (meniscus) medial dan lateral (meniscus)
berada dipinggir kondilus untuk memperdalam permukaan artikular.
8
c. Tuberositas tibia yang berfungsi untuk tempat perlekatan ligament patella, menonjol pada
permukaan anterior di antara dua kondilus.
- Fibula adalah tulang yang paling ramping dalam tubuh. Kegunaan tulang ini adalah untuk
menambah area yang tersedia sebagai tempat perlekatan otot pada tungkai.1
M. Pergelangan kaki dan kaki tersusun tulang yang diatur dalam tiga rangkaian. Tulang tarsal
menyerupai tulang karpal pergelangan tangan, tetapi berukuran lebih besar, tulang metatarsal
juga menyerupai tulang metacarpal tangan dan falang pada jari kaki juga menyerupai falang jari
tangan. Ada tujuh tulang tarsal.1
1. Tulang talus berartikulasi dengan maleolus medial tibia dan maleolus lateral fibula untuk
membentuk persendian pergelangan kaki. Oleh karena itu, bagian ini menopang seluruh berat
tungkai yang tersebar setengah ke bawah ke arah tumit dan setengah lagi ke depan pada
tulang-tulang pembentuk lengkung kaki.
2. Tulang kalkaneus terletak di bawah talus dan menonjol dibelakang talus menjadi tulang
tumit. Tulang ini menopang talus dan meredam goncangan saat tumit menginjak tanah.
3. Tulang navikular memiliki permukaan posterior berbentuk konkaf untuk berartikulasi dengan
talus dan permukaanan anterior berbentuk konveks untuk berartikulasi dengan tiga tulang
tarsal.
4. Ketiga tulang kuneiform yang berbentuk baji, diberi nomor dari sisi medial ke sisi lateral,
sebagai kuneiform pertama, kedua, dan ketiga. Masing-masing tulang berartikulasi dengan
tulang tarsal bernomor sama, tulang kuneiform ketiga juga berartikulasi dengan tulang tarsal
ketujuh, yaitu tulang kuboid. Tulang kuneiform ini membentuk arkus transversa yang terdapat
dibawah permukaan kaki.
5. Tulang kuboid berartikulasi di sisi anterior dengan tulang metatarsal keempat dan kelima
disisi posterior, tulang ini berartikulasi dengan kalkaneus.
9
Kerangka Tubuh
Rangka tubuh manusia tersusun atas 3 macama jenis tulang, yaitu tulang rawan
(kartilago), tulang keras dan pengikat sendi (ligament).2
1. Tulang rawan (Kartilago)
Tulang rawan terbuat dari bahan yang padat, bening, dan putih kebiru-biruan. Sangat kuat
dibandingkan dengan tulang keras. Dapat dijumpai terutama pada sendi dan diantara dua
tulang. Mula-mula tulang embrio adalah tulang rawan. Kemudian hanya pusat-pusat yang
masih tumbuh saja yang dipertahankan sebagai tulang rawan. Dan bila usia dewasa tercapai
maka tulang rawan hanya dijumpai sebagai penutup ujung-ujung. Tulang rawan tidak
mengandung pembuluh darah tetapi diselubungi membran, yaitu perikondrium, tempat tulang
mendapatkan darah. Ada tiga jenis tulang rawan yang memperlihatkan ciri-cirinya yang khusus,
yaitu tulang rawan hialin, tulang tawan fibrosa, dan tulang rawan elastis.2
a. Tulang rawan hialin
Terdiri atas serabut-serabut kolagen yang terbenam dalam bahan yang bening seperti
kaca. Kuat dan elastis dan dijumpai menutupi ujung tulang pipa sebagai tulang rawan sendi.
Juga pada tulang rawan iga, pada hidung, laring, trachea, dan bronkus supaya tetap terbuka.
Sel tulang rawan hialin pada dasarnya disusun dalam kelompok-kelompok kecil didalam
matriks yang kuat.2
b. Tulang rawan fibrosa
Terbentuk oleh berkas-berkas serabut dengan sel tulang rawan tersusun diantara
serabut itu dan dijumpai ditempat yang memerlukan kekuatan besar, seperti pada tulang
panggul dan tulang tempurung kuat.2
c. Tulang rawan elastin
Berwarna kuning sebab megandung sejumlah besar serabut elastis berrwarna kuning.
Terdapat pada daun telinga, cuping hidung, dan tabung eustakhius. Bila ditekan atau
10
dibengkokan terasa lentur dan cepat kembali kebentuk semula. Tulang rawan ini tidak akan
mengalami perubahan menjadi tulang keras, walaupun orang itu telah dewasa.2
2. Tulang keras
Tulang keras yang kita sebut sehari-hari sebab tulang saja berasal dari tulang rawan. Tulang
tersusun atas sel-sel tulang yang hidup. Ruang antar selnya tersusun atas zat kapur (kalsium),
fosfor, protein, dan zat perekat. Zat kapur (kalsium) dan fosfor yang terkandung dalam matriks
menyebabkan tulang menjadi keras dan tidak lentur. Pada tulang anak banyak mengandung zat
perekat, sehingga mudah dilenturkan, sedangkan pada orang dewasa sedikit zat perekatnya.
Karena itu rapuh dan bila patah akan berlangsung lama penyembuhannya. Inilah yang
membedakan tulang keras dan tulang rawan.2
3. Berbagai bentuk tulang
Tulang-tulang yang menyusun kerangka tubuh manusia cukup banyak jumlahnya sesuai
dengan bentuk dan formasinya, Secara garis besar bentuk tulang dapat dibedakan menjadi tiga
jenis,yaitu :
a. Tulang pipa atau tulang panjang
Terutama dijumpai dalam anggota gerak. Setiap tulang pipa terdiri atas
bagian batang dan dua bagian ujung. Tulang pipa bekerja sebagai alat ungkit dari
tubuh dan memungkinkan bergerak. Dibagian pusatnya terdapat rongga besar,
berisi sumsum kuning dan banyak mengandung zat lemak. Contoh tulang pipa
adalah tulang lengan atas, tulang hasta, tulang pengumpil, tulang tapak tangan,
dan tulang betis.2
Suatu tulang terdiri dari beberapa bagian :
1) Epifisis,yaitu kedua ujung tulang.
2) Diafisis,yaitu bagian tengah tulang.
3) Metafisis,yaitu sambungan efisis dan diafisis.
4) Tulang rawan daerah sendi.
11
5) Kanalis medularis, yaitu rongga memanjang didalam diafisis yang diisi oleh
sumsum tulang kuning.
6) Periosteum, yaitu selaput yang menyelimuti bagian luar tulang. Periosteum
mengandung osteoblas (sel pembentuk jaringan tulang), jaringan ikat,dan
pembuluh darah. Periosteum merupakan tempat melekatnya otot-otot
skelet ke tulang dan berperan dalam nutrisi,pertumbuhan, dan reparasi
tulang rusak.
b. Tulang pipih
Bentuknya pipih atau gepeng. Terdiri atas dua lapisan jaringan tulang keras
dengan ditengahnya lapisan tulang seperti bunga karang atau spons yang
didalamnya berisi sumsum merah sebagai tempat pembentukan sel-sel darah. Ia
dijumpai di mana di perlukan perlindungan,seperti pada tulang tengkorak,tulang
rusuk,tulang dada,tulang usus,tulang belikat. Tulang pipih menyediakan
permukaan luas untuk kaitan otot-otot,misalnya tulang belikat (scapula).2
c. Tulang pendek
Bentuknya bulat pendek. Contoh yang baik dapat dilihat pada tulang
pergelangan tangan dan pergelangan kaki. Mereka sebagian besar terbuat dari
jaringan tulang jarang karena diperlukan sifatyang ringan dan kuat. Tulang-tulang
ini diselubungi jaringan padat tipis. Karena kuatnya, maka tulang pendek mampu
mendukung seperti tampak pada tulang pergelangan tangan. Bagian dalamnya
seperti tulang pipih dan juga berisi sumsum merah.2
Persendian
A. Klasifikasi umum persendian. Suatu artikulasi, atau persendian, terjadi saat permukaan
dari dua tulang bertemu, adanya pergerakan atau tidak bergantung pada sambunganya.
Persendian dapat diklasifikasi menururut struktur (berdasarkan ada tidaknya rongga
persendian diantara tulang-tulang yang berartikulasi dan jenis jaringan ikat yang
berhubungan dengan pesendian tersebut.2
12
B. Klasifikasi struktural persendian
1. Persendian fibrosa tidak memiliki rongga sendi dan diperkokoh dengan jaringan ikat
fibrosa
2. Persendian kartilago tidak memiliki rongga sendi dan diperkokoh dengan jaringan
ikat kartilago.
3. Persendian synovial memiliki rongga sendi dan diperkokoh dengan kapsul dan
ligament artikular yang membungkusnya.2
C. Klasifikasi fungsional persendian
1. Sendi sinartosis atau sendi mati. Secara struktural persendian ini dibungkus dengan
jaringan ikat fibrosa atau kartilago.2
a. Sutura adalah sendi yang dihubungkan dengan jaringan ikat fibrosa rapat dan
hanya ditemukan pada tulang tengkorak. Contoh sutura adalah sutura sagital
dan sutura parietal.
b. Sinkondrosis adalah sendi yang tulang-tulangnya dihubungkan dengan kartilago
hialin. Salah satu contohnya adalah lempeng epifisis sementara antara episfisis
dan diafisis pada tulang panjang seorang anak. Saat sinkondrosis sementara
berosifikasi, maka bagian tersebut dinamakan sinostosis.
2. Amfiartosis adalah sendi dengan pergerakan terbatas yang memungkinkan
terjadinya pergerakan sebagai respons terhadap torsi dan kompresi.2
a. Simphisis adalah sendi yang kedua tulangnya dihubungkan dengan diskus
kartilago, yang menjadi bantalan sendi dan memungkinkan terjadinya sedikit
gerakan. Contoh Simphisis adalah simphisis pubis antara tulang – tulang pubis
dan diskus intervertebralis antar badan vertebra yang berdekatan.
b. Sindesmosis terbentuk saat tulang – tulang yang berdekatan dihubungkan
dengan serat-serat jaringan ikat kolage. Contoh sindesmosis dapat ditemukan
pada tulang yang terletak bersisian dan dihubungkan dengan membran
interoseus, seperti pada tulang radius dan ulna, serta tibia dan fibula.
c. Gomposis adalah sendi dimana tulang berbentuk kerucut masuk dengan pas
dalam kantong tulang, seperti pada gigi yang tertanam pada alveoli tulang
13
rahang. Pada contoh tersebut, jaringan ikat fibrosa yang terlibat adalah ligament
periodontal.
3. Diartosis adalah sendi yang dapat bergerak bebas, disebut juga sendi synovial. Sendi
ini memiliki rongga sendi yang berisi cairan synovial, suatu kapsul sendi yang
menyambung kedua tulang, dan ujung tulang pada sendi synovial dilapisi kartilago
artikular.2
4. Klasifikasi persendian synovial
Klasifikasi persendian synovial didasarkan pada bentuk permukaan yang
berartikulasi.2
a. Sendi sfeirodial terdiri dari sebuah tulang dengan kepala berbentuk bulat yang
masuk dengan pas kedalam rongga berbentuk cangkir pada tulang lain. Sendi ini,
yang dikenal sebagai sendi multiaksial, memungkinkan rentang gerak yang lebih
besar, menuju ketiga arah. Contoh sendi sferoidal adalah sendi panggul serta
sendi bahu.
b. Sendi engsel, permukaan konveks sebuah tulang masuk dengan pas pada
permukaan konkaf tulang kedua. Sendi ini memungkinkan gerakan ke satu arah
saja dan dikenal sebagai sendi uniaksial. Contohnya adalah persendian pada
lutut dan siku.
c. Sendi kisar (pivot joint) adalah tulang berbentuk kerucut yang masuk dengan
pas kedalam cekungan tulang kedua, dan dapat berputar ke semua arah. Sendi
ini merupakan sendi uniaksial yang memungkinkan terjadinya rotasi di sekitar
aksis sentral, misalnya persendian antara tulang atlas berotasi disekitar prosesus
odontoid aksis, dan persendian antara bagian kepala proksimal tulang radius dan
ulna.
d. Persendian kondiloid terdiri dari sebuah kondilius oval suatu tulang yang masuk
dengan pas ke dalam rongga berbentuk elips di tulang kedua. Sendi ini
merupakan sendi biaksial, yang memungkinkan gerakan ke dua arah disudut
kanan setiap tulang. Contohnya adalah sendi antara tulang radius dan tulang
karpal serta sendi antara kondilus oksipital tengkorak dan atlas.
14
e. Sendi pelana, permukaan tulang yang berartikulasi berbentuk konkaf di satu sisi
dan konveks pada sisi lainnya, sehingga tulang tersebut akan masuk dengan pas
kedalam permukaan tulang kedua yang bentuk konveks dan konkafnya berada
pada sisi berlawanan, seperti dua pelana yang saling menyatu. Persendian ini
adalah sendi kondoloid yang termodifikasi sehingga memungkinkan gerakan
yang sama. Satu-satunya sendi pelana sejati yang ada dalam tubuh adalah
persendian antara tulang karpal dan metacarpal pada ibu jari.
f. Sendi peluru adalah salah satu sendi yang permukaan kedua tulang yang
berartikulasi berbentuk datar, sehingga memungkinkan gerakan-gerakan
meluncur antara satu tulang terhadap tulang lainnya. Sedikit gerakan kesegala
arah mungkin terjadi dalam batas prosesus atau ligament yang membungkus
persendian. Persendian semacam ini disebut sendi nonaksial, misalnya
persendian intervertebrata, dan persendian antar tulang-tulang karpal dan
tulang-tulang tarsal.
Sistem Muskular
Struktur Makroskopis Otot
Di tungkai bawah terdapat banyak sekali otot-otot yang berperan, untuk itu kita harus
mengetahui dulu sebelumnya tulang-tulang penompangnya pada tungkai bawah. Ada patella,
os tibia, os fibula, ossa tarsalia, ossa metatarsalia dan ossa digitorum. Sekarang barulah kita
mempelajari otot-otot yang ada di sekitar tungkai bawah/ekstremitas inferior.3
15
Gambar 5. Struktur anatomi otot
Sloane E. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2004
Otot-otot tungkai bawah bagian ventral:
1. M. tibialis anterior. Sendinya : fleksi dorsal dan supinasi.
2. M. extensor hallucis longus. Sendinya : fleksi dorsal, supinasi dan ekstensi.
3. M. extensor digitorum longus. Sendinya : fleksi dorsal, pronasi dan ekstensi.
4. M. fibularis tertius. Sendinya : fleksi dorsal dan pronasi.
Otot-otot tungkai bawah bagian lateral:
1. M. fibularis longus. Sendinya : fleksi plantar dan pronasi.
2. M. fibularis brevis. Sendinya : fleksi plantar dan pronasi.
3. M. triceps surae.
Otot-otot tungkai bawah bagian dorsal profundus:
1. M. popliteus. Sendinya : rotasi medial dan fleksi.
2. M. tibialis posterior. Sendinya : fleksi plantar dan supinasi
3. M. flexor digitorum longus. Sendinya : fleksi plantar, supinasi dan fleksi.
4. M. flexor hallucis longus. Sendinya : fleksi plantar, supinasi dan fleksi.
Otot-otot punggung kaki:
1. M. extensor digitorum brevis. Sendinya: ekstensi.
16
2. M. extensor hallucis brevis. Sendinya: ekstensi.
Otot-otot telapak kaki sebelah medial:
1. M. abductor hallucis. Sendinya: abduksi, fleksi dan opposisi.
2. M. fleksor brevis. Sendinya: fleksi.
3. M. adductor hallucis. Sendinya: adduksi ke arah jari 2, fleksi.
Otot-otot telapak kaki bagian tengah:
1. M. flexor digitorum brevis. Sendinya: fleksi
2. M. quadratus plantae.
3. Mm. lumbricales pedis I-IV. Sendinya: fleksi.
4. Mm. interossei plantares pedis I-III. Sendinya: fleksi dan adduksi ke jari 2.
5. Mm. interossei dorsales pedis I-IV.
Otot-otot telapak kaki bagian lateral:
1. M. abductor digiti minimi.
2. M. flexor digiti minimi brevis.
3. M. opponens digiti minimi.3
Struktur dan Fisiologi Umum
Jaringan otot, yang mencapai 40 % sampai 50 % berat tubuh, pada umumnya
tersusun dari sel-sel kontraktil yang disebut serabut otot. Melalui kontraksi, sel-sel
otot menghasilkan pergerakan dan melakukan pekerjaan.4
A. Fungsi sistem muscular
1. Pergerakan. Otot menghasilkan gerakan pada tulang otot tersebut melekat
dan bergerak dalam bagian-bagian organ-organ internal tubuh.
2. Penopang tubuh dan mempertahankan postur. Otot menopang rangka dan
mempertahankan tubuh saat berada dalam posisi berdiri atau saat duduk
terhadap gaya gravitasi.
3. Produksi panas. Kontraksi otot secara metabolis menghasilkan panas untuk
mempertahankan suhu normal tubuh.
17
B. Ciri – ciri otot
1. Kontraktilitas. Serabut otot berkontraksi dan menegang, yang dapat atau
mungkin juga melibatkan pemendekan otot. Serabut akan terelongasi karena
kontraksi pada setiap diameter sel berbentuk kubus atau bulat hanya akan
menghasilkan pemendekan yang terbatas.
2. Eksitabilitas. Serabut otot akan merespons dengan kuat jika distimulasi oleh
impuls saraf.
3. Ekstensibilitas. Serabut otot memiliki kemampuan untuk meregang melebihi
panjang otot saat relaks.
4. Elastisitas. Serabut otot dapat kembali ke ukurannya semula setelah
berkontraksi atau meregang.4
C. Jenis-jenis otot
1. Otot rangka
Otot rangka adalah otot lurik, volunter, dan melekat pada rangka. Setiap serabut
memiliki banyak inti, yang tersusun dibagian perifer. Kontraksinya cepat dan kuat.4
2. Otot polos
Otot polos adalah otot tidak berlurik dan involunter. Jenis otot ini dapat ditemukan pada
dinding organ berongga seperti kandung kemih dan uterus, serta pada dinding tuba, seperti
pada sistem respiratorik, pencernaan, reproduksi, urinarius, dan sistem sirkulasi darah.3
a. Serabut otot berbentuk spindle dengan nukleus sentral yang terelongasi.
b. Serabut ini berukuran kecil, bekisar antara 20 mikron (melapisi pembuluh
darah) sampai 0,5 mm pada uterus orang hamil.
c. Kontraksinya kuat dan lamban.
18
3. Otot jantung
Otot jantung adalah otot lurik, involunter, dan hanya ditemukan pada jantung.3
a. Serabut terelongasi dan membentuk cabang dengan satu nukleus sentral.
b. Diskus terinterkalasi adalah sambungan kuat khusus pada sisi ujung yang
bersentuhan dengan sel-sel otot tetangga.
c. Kontraksi otot jantung kuat dan berirama.
4. Otot Rangka
Otot rangka dan kerangka berfungsi bersama-sama pada sistem musculoskeletal. Otot
rangka kadang disebut otot volunter karena bekerja dibawah kontrol kesadaran. Otot rangka
menggunakan sekitar 25 % konsumsi oksigen pada saat istirahat dan bisa meningkat 20 kali
lipat selama berolahraga.4
a. Mekanisme umum kontraksi otot rangka
Fungsi jaringan otot adalah mengembangkan tegangan dan memendekan otot. Serabut
otot memiliki kemampuan untuk memendek dalam jumlah tertentu, yang terjadi karena
molekul-molekul saling bergeser diatas yang lain. Aktivitas otot ditransfer ke kerangka oleh
tendon dan tegangan yang dikembangkan oleh otot akan digradasi dan disesuaikan dengan
beban.4
b. Struktur halus otot rangka
Jaringan ikat yang mengelilingi seluruh otot disebut epimisium. Jaringan ikat yang
memanjang melebihi badan otot akan bergabung menjadi tendon yang melekat pada tulang
atau kartilago. Otot rangka terdiri dari banyak sel yang tersusun pararel, memanjang, dan
berinti banyak (bisa sampai 100 inti sel), yang disebut serabut otot atau myofibril, yang
berdiameter antara 10 sampai 100 micrometer dengan panjang yang bervariasi, bergabung
membentuk fasikulus. Setiap fasikulus dikelilingi oleh perimisium. Setiap myofibril yang
dikelilingi oleh endomisium, tersusun dari myofibril berdiameter 1 mikro meter yang
19
dipisahkan oleh sitoplasma dan tersusun secara pararel sejajar dengan panjang aksis sel. Setiap
myofibril dibagi lagi menjadi miofilamen tebal dan tipis. Filamen tebal dan tipis memberikan
gambaran garis-garis yang bersilang. Filament tipis terutama terdiri dari tiga protein, aktin,
tropomiosin, dan troponin, dengan rasio 7:1:1, dan filament tebal terutama terdiri dari myosin.
Sitoplasma yang mengelilingi miofilamen ini disebut sarkoplasma. Setiap myofibril terbagi
dalam interval regular menjadi sarkomer-sarkomer, yang dipisahkan oleh lempeng Z (pada
penampang longitudinal, lempeng ini merupakan garis Z). Pada garis Z ini melekat filamen tipis
yang tersusun heksagonal. Pita I adalah pita yang memanjang dari kedua sisi garis Z ke awal
filament tebal (myosin). Filamen ini-filamen myosin ini membentuk pita A.4
Zona H terletak pada pusat sarkomer, dan garis M merupakan lempeng pada filament-
filamen halus dibagian tengah zona H yang menahan filament-filamen myosin tetap pada
tempatnya sedemikian rupa sehingga filament myosin tetap pada tempatnya sedemikian rupa
sehingga setiap filament myosin dikelilingi oleh enam filament aktin.4
Filamen tipis terdiri dari dua pita aktin yang saling bertautan, dan diantaranya terdapat
pita tropomiosin dan troponin yang berukuran lebih kecil. Setiap pita aktin terdiri dari lebih 200
unit aktin globular atau aktin –G. Pada globulus inilah terdapat tempat pengikatan myosin
selama kontraksi.4
Filamen tebal tersusun dari kurang lebih 100 molekul myosin, setiap molekul berbentuk
gada (menggelembung), dengan ekor yang tipis (menyerupai tangkai) yang membentuk dua
rantai peptida ringan yang saling melingkar dan satu kepala yang tersusun dari dua rantai
peptide ringan yang saling melingkar dan satu kepala yang tersusun dari dua rantai peptide
berat dan empat rantai peptide ringan yang memiliki fungsi regulasi. Aktivitas ATPase molekul
myosin terkonsentrasi dikepala.4
Ekor molekul myosin yang tipis membentuk bagian besar filament tebal, sedangkan
kepala myosin ‘bergantung’ menonjol keluar membentuk jembatan silang (cross bridge) antara
filament tebal dengan filament tipis yang bersebelahan. Setiap filament tebal dikelilingi oleh
enam filament tipis.4
20
Diantara myofibril-miofibril terdapat sejumlah besar mitokondria dan granul
glikogen, seperti pada sel lalinnya, tetapi sel otot memiliki invaginasi regular yang menonjol
keluar sel dan membungkus sekeliling sarkomer, khususnya pada tempat dimana filament tebal
dan filamen tipis saling bertumpuk. Invaginasi ini disebut juga tubulus transversa atau tubulus T
dan berisi cairan ekstraseluler. Retikulum endoplasma halus terspesialisasi yang disebut
retikulum sarkoplasma, terletak didekat tubulus T dan membesar untuk membentuk sisterna
terminalis yang secara aktif mentranspor ion Ca2+ dari sarkoplasma kedalam lumen.4
Molekul aktin dan myosin bergeser melewati satu sama lain, seperti jari-jari tangan
saling bergeser diatas yang lain. Kepala myosin akan terikat ke rantai aktin dan berdiri tegak.
Terjadi proses konstan yang meliputi pengikatan ke rantai aktin dan berdiri tegak. Terjadi
proses konstan yang meliputi pengikatan, pergerakan tegak pelepasan ikatan, dan pengikatan
kembali pada jembatan silang, demikian juga rotasi filament myosin karena berinteraksi dengan
filament aktin dan berikatan dengan myofibril yang berselang-seling dalam struktur heksagonal.
Hal ini menyebabkan kontraksi seluruh otot. Jembatan silang terbentuk secara asinkron
sehingga sejumlah otot aktif, sedangkan yang lain istirahat.4
Interaksi akti (filament tipis) dan myosin (filament tebal) menyebabkan kontraksi otot,
yang disebabkan okeh terbentuknya jembatan silang, suatu akibat dari interaksi troponin dan
ion Ca2+. Mekanisme ini disebut teori Pergeseran Filament (sliding filament theory). Kontraksi
otot dipicu oleh pelepasan Ca2+ dari retikulum sarkoplasma. Ca2+ akan membanjir keluar dari
sisterna, dimana ion ini disimpan melalui pengikatan secara reversible dengan suatu protein,
kalsequestrin. Hal ini meningkatkan konsentrasi 0,1 milimicro mol/L menjadi lebih dari 10
milimikromol/L, sehingga menjenuhkan lokasi pengikatan pada troponin. Hal ini menyebabkan
pergeseran tropomiosin, sehingga memungkinkan jembatan silang myosin terikat ke aktin
dengan lebih kuat dan memulai siklus kontraksi . Kepala myosin akan tegak setelah penempelan
dengan cara menghidrolisis simpanan energi ATP (Adenosine Triphospate), melepaskan
Adenosine diphospate (ADP) dan fosfat anorganik (Pi), sehingga ikatan pada jembatan silang
lebih kuat lagi. ADP dan Pi keluar dari kepala myosin bisa menerima molekul ATP lain. Ikatan
pada kepala myosin akan terlepas, dan jika Ca2+ masih ada, siklus akan berlanjut. Jika tidak ada
21
Ca2+ pengikatan kepala myosin akan diinhibisi. Kontraksi dipertahankan selama kadar Ca2+ masih
tinggi. Durasi kontraksi bergantung pada laju retikulum sarkoplasma memompa Ca2+ kembali ke
sisterna terminalis.4
Gambar 5. Otot rangka dan konsentrasinya
Gambar 6. Langkah kerja pada jembatan (cross-bridge).
Metabolisme kontraksi otot
Perubahan metabolisme yang terjadi ketika serabut otot berkontraksi menekankan
kerumitan fungsi ini dan mengindikasikan kemungkinan terjadinya berbagai disfungsi.5
22
Tibanya Impuls saraf pada pertautan neuromuskular yang mengakibatkan dilepaskannya
asetilkolin akan menghasilkan perubahan permeabilitas membran yang mengelilingi serabut
otot. Hal ini memungkinkan aliran ion K keluar dari sel-sel serabut dan aliran ion Na masuk ke
dalam sel. Pertukaran ini disertai dengan depolarisasi membran yang diikuti oleh kontraksi
serabut.5
Melalui pemeriksaan mikroskop cahaya, sarkolemma serabut otot terdiri dari nukleus
yang banyak, mitokondria, sitoplasma yang tidak terdiferensiasi (sarkoplasma), dan material
bersilia (cross-striated). Melalui mikroskop elektron akan terlihat bahwa silia ini terdiri atas
sarkomer yaitu unit kontraktil terkecil dari serabut otot. Setiap sarkomer terdiri atas filamen
tebal dan tipis yang tersusun teratur. Filamen tebal diduga terdiri atas miosin dan yang tipis
terdiri dari aktin, yaitu suatu protein yang penting untuk berkontraksi. Miosin memiliki sifat-
sifat enzim dan dalam otot yang istirahat kecenderungan untuk membentuk aktomiosin dicegah
oleh keberadaan ATP. Setelah otot terstimulasi, ATP akan terhidrolisis menjadi ADP dan
terbentuklah aktinomiosin. Dalam reaksi ini dihasilkan asam fosfat. Reaksi ini bisa diatur oleh
keberadaan sarkoplasma yang menegeluarkan ion K yang tinggi konsentrasinya. Jika ion K
berkurang, reaksi kimia antara aktin dan miosin akan berhenti dan otot berelaksasi.5
Pada saat yang sama berlangsung 3 reaksi yang menyediakan energi yang diperlukan
bagi kontraksi otot. Pertama, pemakaian glikolitik dari glikogen melalui aksi enzim fosforilasi
dan fosfofruktokinase yang akan mengeluarkan asam piruvat dan asam laktat. Kedua, kreatinin
fosfat direduksi menjadi kreatinin dan asam fosfat. Ketiga, terdapat pasokan oksigen yang
mengatur reaksi biokimia ini dan pembuangan karbondioksida, yang pada gilirannya
memainkan perannya dalam kontrol respirasi yang diperlukan untuk memasukan oksigen.5
Pasokan darah arteri dan pengambilan vena jelas diperlukan untuk memasok elemen
biokimia ini dan menghilangkan produk samping metabolisme. Produk-produk samping ini
meliputi asam yang telah disebutkan tadi dan garam-garam yang terbentuk kemudian ;
semuanya berpotensi meniritasi ujung saraf sensoris dalam otot jika dibiarkan tetap berada
disana. Oleh karena itu, banyak kebutuhan agar fungsi bisa efektif dan banyak kemungkinan
untuk terjadinya suatu disfungsi termasuk kelelahan, spasme, dan cedera. 5
23
Oksidasi Piruvat menjadi Asetil KoA merupakan Rute Ireversibel dari glikolisis ke siklus asam
sitrat
Piruvat yang terbentuk di sitosol diangkut kedalam mitokondria oleh suatu simporter
proton. Didalam mitokondria, piruvat mengalami dekarboksilasi oksidatif menjadi asetil-KoA
oleh suatu kompleks multi enzim yang terdapat dimembran dalam mitokondria. Kompleks
piruvat dehidroginase ini analog dengan a-ketoglutarat dehidrogenase pada siklus asam sitrat.
Piruvat mengalami dekarboksilasi oleh komponen piruvat dehidrogenase pada kompleks enzim
tersebut menjadi turunan hidroksietil cincin tiazol tiamin difosafat (yang terikat enzim, yang
kemudian bereaksi dengan lipoamida teroksidasi, gugus prostetik pada dihidrolipoil transase
tilase, untuk membentuk asetil lipoamida. Tiamin adalah vitamin B1 dan jika jumlahnya kurang,
metabolisme glukosa akan terganggu dan mungkin terjadi asidosis laktat dan piruvat yang
signifikan ( yang dapat mengancam nyawa ). Asetil lipoamida bereaksi dengan koenzim A untuk
membentuk asetil-KoA dan lipoamida tereduksi. Reaksi ini jika lipoamida yang tereduksi
tersebut direoksidasi oleh suatu flavo protein, yaitu dihidropoildehidrogenase, yang
mengandung FAD akhirnya, flavo protein tereduksi mengalami oksidasi oleh NAD+, yang
kemudian memindahkan ekuivalen pereduksi kerantai respiratorik
Piruvat + NAD + + KoA Asetil-KoA + NADH + H+ + CO2
Kompleks piruvat dehidrogenase terdiri atas sejumlah rantai polipeptida dari masing-
masing ketiga enzim komplemen, dan zat antaranya tidak berdisosiasi, tetapi tetap terikat
enzim. Kompleks enzim semacam ini, dengan substrat yang dipindahkan dari satu enzim ke
enzim lain, meningkatkan laju reaksi dan menghilangkan reaksi-reaksi samping sehingga efisien
keseluruhan meningkat.5
24
Gambar 7. Siklus Krebs
Murray R, Granner D, RodwelL V. Biokimia harper. Penerbit Buku Kedokteran EGC;2009.
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 intramuskuler dengan menurunnya puncak tegangan.6
Pendapat bahwa penumpukan asam laktat menyertai didalam proses kelelahan
selanjutnya diperkuat oleh fakta dimana dua mekanisme secara fisiologis yang karenanya asam
laktat menghalangi fungsi otot. Kedua mekanisme tersebut tergantung kepada efek asam laktat
pada pH intraseluler atau konsentrasi ion hidrogen (H+).6
Dengan meningkatnya asam laktat, konsentrasi H+ meningkat, dan pH menurun. Di lain
pihak, peningkatan konsentrasi ion H+ menghalangi proses rangkaian eksitasi oleh menurunnya
sejumlah Ca²+ yang dikeluarkan dari retikulum sarkoplasma dan gangguan kapasitas mengikat
Ca²+ — troponin. Di lain pihak peningkatan konsentrasi ion H+ juga menghambat kegiatan
fosfofruktokinase, enzim kunci yang terlibat di dalam anaerobik glikolisis. Demikian lambatnya
hambatan glikolisis, mengurangi penyediaan ATP untuk energi.6
25
Fisiologi Olahraga
Hanya terdapat sedikit stress yang diterima tubuh yang dapat mendekati stress
ekstrem akibat latihan yang berat. Sesungguhnya, jika olahraga yang ekstrem tersebut
dilanjutkan sebentar lagi saja dapat terjadi keadaan yang mematikan. Oleh karena itu, pada
dasarnya, fisiologi olahraga merupakan suatu pembahasan mengenai batas tertinggi bagi
beberapa mekanisme tubuh untuk menerima stres. 7
Sistem Metabolik Otot dalam Latihan
Didalam otot terdapat sistem metabolik dasar yang sama seperti didalam semua bagian
tubuh yang lain. Akan tetapi, pengukuran kuantitatif yang khusus dari aktivitas tiga sistem
metabolik sangat penting dalam memahami batasan aktivitas fisik. Sistem ini adalah sistem
fosfokreatin-kreatin, sistem glikogen-asam laktat, dan sistem metabolik.7
Adenosin Trifosfat. Sumber energi sebenarnya yang digunakan untuk kontraksi otot
adalah adenosine trifosfat (ATP) yang memiliki rumus dasar sebagai berikut :
Adenosin-PO3-PO3-PO3-
Ikatan yang melekatkan dua fosfat radikal terakhir kepada molekul yang dilambangkan
dengan symbol , adalah ikatan fosfat berenergi tinggi. Setiap ikatan ini menyimpan 7300 kalori
energi per mol ATP dibawah kondisi standar . Oleh karena itu, bila suatu fosfat radikal
dipindahkan lebih dari 7300 kalori energi dilepaskan untuk menggerakan proses kontraksi otot.
Kemudian, bila fosfat radikal kedua dipindahkan, masih terdapat 7300 kalori lagi. Pemindahan
fosfat pertama mengubah ATP menjadi ADP (Adenosin difosfat) dan pemindahan fosfat yang
kedua mengubah ADP ini menjadi AMP (Adenosin monofosfat).7
Jumlah ATP yang terdapat didalam otot, bahkan di dalam otot seorang atlet yang
terlatih denganbaik, hanya cukup untuk mempertahankan daya otot yang maksimal selama
kira-kira 3 detik, mungkin cukup untuk setengah bagian lari cepat 50 meter. Oleh karena itu,
26
kecuali untuk waktu beberapa detik, penting bahwa ATP yang terus-menerus dibentuk, bahkan
selama penampilan dalam perlombaan atlentik yang singkat. 7
(1) Sistem Energi Fosfokreatin-Kreatin
Fosfokreatin (juga dsebut keratin fosfat) adalah senyawa kimia lain yang
mempunyai ikatan fosfat berenergi tinggi. Senyawa ini dapat dipecah menjadi
keratin dan ion fosfat. Sebenarnya, ikatan fosfat berenergi tinggi dari
fosfokreatin mempunyai energi yang lebih banyak dibandingkan ATP. Oleh
karena itu, fosfokreatin dapat dengan mudah menyediakan energi yang cukup
untuk membentuk kembali ikatan fosfat berenergi tinggi dari ATP. Lebih lanjut
lagi, kebanyaka sel otot mempunyai fosfokreatin dua atau empat kali lebih
banyak dibandingkan ATP. Suatu karakteristik khusus dari energi yang
dihantarkan oleh fosfokreatin ke ATP adalah bahwa penghantaran tersebut
terjadi dalam waktu yang sangat singkat. Oleh karena itu, semua energi disimpan
didalam fosfokreatin otot dengan segera tersedia untuk kontraksi otot, seperti
energi yang disimpan dalam ATP. Jumlah gabungan dari sel ATP dan sel
fosfokreatin disebut sistem energi fosfagen. Keduanya bersama-sama dapat
menyediakan daya otot maksimal selama 8 sampai 10 detik, hampir cukup untuk
lari 100 meter. Jadi energi dari sistem fosfagen digunakan untuk ledakan singkat
tenaga otot yang maksimum.7
(2) . Sistem Glikogen-Asam Laktat
Glikogen yang disimpan didalam otot dapat dipecah menjadi glukosa dan
glukosa tersebut kemudian digunakan untuk energi. Tahap awal dari proses ini,
yang disebut glikolisis , terjadi tanpa penggunaan oksigen dan oleh karena itu,
disebut metabolisme anaerobik. Selama glikolisis, setiap molekul glukosa
dipecah menjadi dua molekul asam piruvat, dan energi dilepaskan untuk
membentuk empat molekul ATP untuk setiap molekul glukosa asal. Biasanya,
asam piruvat kemudian akan masuk ke mitokondria sel otot dan bereaksi
dengan oksigen untuk membentuk lebih banyak molekul ATP. Akan tetapi, bila
tidak terdapat oksigen yang cukup untuk melangsungkan metabolisme glukosa
27
tahap kedua (tahap oksidatif) ini, sebagian besar asam piruvat lalu akan diubah
menjadi asam laktat, yang berdifusi keluar dari sel otot masuk ke cairan
interstisial dan darah. Oleh karena itu, banyak glikogen otot berubah menjadi
asam laktat, tetapi dalam perjalanannya, sejumlah ATP yang sangat banyak
dibentuk seluruhnya tanpa memakai oksigen.7
Karakteristik lain glikogen-asam laktat adalah bahwa sistem ini dapat
membentuk molekul ATP kira-kira 2,5 kali lebih cepat daripada yang dilakukan
oleh mekanisme oksidatif mitokondria. Oleh karena itu, bila sejumlah besar ATP
dibutuhkan untuk kontraksi otot dalam waktu singkat sampai sedang,
mekanisme glikolisis anaerob ini dapat digunakan sebagai sumber energi yang
cepat. Akan tetapi sistem ini, hanya kira-kira setengahkali lebih cepat dari sistem
fosfagen. Dibawah kondisi optimal, ststem glikogen-asam laktat dapat
menyediakan aktivitas otot yang maksilmal selama 1,3 sampai 10 detik yang
disediakan oleh sistem fosfagen, walaupun pada beberapa kesempatan
mengurangi tenaga otot.7
(3) Sistem Aerobik
Sistem aerobik adalah oksidasi bahan makanan didalam mitokondria untuk
menghasilkan energi. Bahan makanan tersebut yaitu, seperti glukosa, asam
lemak, dan asam amino dari makanan, setelah melalui beberapa proses
perantara, bergabung dengan oksigen untuk melepaskan sejumlah energi yang
sangat besar yang digunakan untuk mengubah AMP dan ADP menjadi ATP.
Dalam membandingkan suplai energi dari mekanisme aerobik ini dengan suplai
energi yang dihasilkan dari sistem glikogen-asam laktat dan sistem fosfagen,
kecepatan relative pembentukan daya maksimum dalam hal pembentukan ATP
permol adalah sebagai berikut.7
28
Mol ATP/menit
Sistem Fosfagen 4
Sistem glikogen-asam laktat 2,5
Sistem Aerobik 1
Tabel 1. Pembentukan ATP permol.7
Guyton CA dan Hall JE. Buku ajar fisiologi kedokteran. Edisi 11. Jakarta: Penerbit Buku
Kedokteran EGC; 2008
Bila membandingkan sistem yang sam atersebbut untuk ketahanan, nilai
relatifnya sebagai berikut,
Waktu
Sistem fosfagen 8 sampai 10 detik
Sistem glikogen-asam laktat 1,3 sampai 1,6 detik
Sistem aerobic Waktu tidak terbatas
Tabel 2. Nilai relative ketahanan pada sistem.7
Guyton CA dan Hall JE. Buku ajar fisiologi kedokteran. Edisi 11. Jakarta: Penerbit Buku
Kedokteran EGC; 2008
Jadi seseorang dapat dengan mudah melihat bahwa sistem fosfagen adalah
sistetm yang digunakan oleh otot untuk ledakan daya selama beberapa detik,
dan sistem aerobic diperlukan untuk aktivitas atletik yang lama. Diantara
keduanya adalah yang terutama penting untuk memberikan tenaga tambahan
selama perlombaan menengah seperti lari 200 sampai 800 meter.7
Pemulihan Sistem Metabolisme Otot setelah Kerja Fisik
Dengan cara yang sama bahwa energi dari fosfokreatin dapat digunakan untuk
membentuk kembali ATP, energi dari sistem glikogen-asam laktat dapat digunakan kembali
untuk membentuk baik fosfokreatin maupun ATP. Dan kemudian energi dari metabolisme
oksidatif sistem aerobik dapat digunakan untuk membentuk kembali semua sistem yang lain .
ATP, Fosfokreatin, dan sistem glikogen asam laktat.7
29
Pembentukan kembali sistem asam laktat terutama berarti pemindahan kelebihan asam
laktat yang telah berkumpul didalam semua cairan tubuh. Hal ini sangat penting karena asam
laktat menyebabkan kelelahan yang sangat hebat. Bila tersediajumlah energi yang adekuat
dari metabolisme oksidatif, pemindahan asam laktat dicapai dalam dua cara (1) satu bagian
kecil dari asam laktat diubah kembali menjadi asam piruvat dan kemudian dimetabolisme
secara oksidatif oleh seluruh jaringan tubuh. (2) Sisa asam laktat diubah kembali menjadi
glukosa terutama didalam hati, dan glukosa selanjutnya digunakan untuk melengkapi
penyimpanan glukosa didalam otot.7
Pemulihan Glikogen Otot
Pemulihan pengurangan glikogen otot akibat kelelahan bukan merupakan masalah yang
sederhana. Pemulihan ini sering membutuhkan waktu berhari-hari, bukan beberapa detik,
menit, maupun jam untuk pemulihan sistem metabolisme fosfagen dan asam laktat. Perhatikan
bahwa pada orang yang menjalani diet tinggi karbohidrat, pemulihan sempurna terjadi kira-kira
dalam dua hari. Sebaliknya, orang yang menjalani diet tinggi lemak/tinggi protein atau tidak
makan menunjukan pemulihan yang sangat sedikit bahkan setelah 5 hari. Pesan yang ingin
disampaikan dari pembandingan ini adalah (1) bahwa penting bagi seorang atlet untuk
memiliki diet tinggi karbohidrat sebelum mengikuti perlombaan atletik yang sangat melelahkan
dan (2) tidak berpartisipasi dalam latihan selama 48 jam sebelum perlombaan.7
Kesimpulan
Tulang dan otot saling berhubungan untuk menimbulkan suatu pergerakan yang dibantu
oleh suatu sistem persendian. Otot dapat mengalami kelelahan akibat dari kekurangan oksigen
(hipoksik). Jaringan yang berfungsi dalam kondisi hipoksik menghasilkan laktat, dan
penimbunan asam laktat juga merupakan sisa metabolisme dalam siklus krebs (creb cycle)
yang terjadi di mitokondria dalam sel. Kita tahu bahwa energi (ATP) yang dihasilkan dalam
siklus krebs tersebut diperlukan suplai sumber energi yang sebagian besar diperoleh dari
karbohidrat, lipid, dan protein. Dimana karbohidrat akan mensuplai glukosa sebagai bahan
30
utama dalam siklus pembentukan energi tersebut dan untuk merestorasi (perbaikan) keausan
sel diperlukan protein dan vitamin mineral. Dalam siklus krebs tersebut disamping
menghasilkan energi atau ATP dihasilkan pula sisa metabolisme, yaitu asam laktat yang
menimbulkan rasa nyeri otot (myalgia). Untuk mengurangi penumpukan asam laktat yang
menimbulkan nyeri otot tersebut diperlukan Tiamin (vitamin B1).
Daftar Pustaka
1. Sloane E. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2004.
2. Irianto K. Struktur dan fungsi tubuh manusia paramedis.Bandung. Penerbit CV YRMA
Media;2008.
3. Pabst R dan Putz R. Sobotta atlas anatomi manusia. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC;
2007.
4. Ward J, Clarke R, Linden R. At a glance fisiologi.Penerbit Erlangga;2007.
5. Murray R, Granner D, RodwelL V. Biokimia harper. Penerbit Buku Kedokteran EGC;2009.
6. Ganong W. Review of medical physiology. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2008.
7. Guyton CA dan Hall JE. Buku ajar fisiologi kedokteran. Edisi 11. Jakarta: Penerbit Buku
Kedokteran EGC; 2008.
31
