kp 6.15 mekanisme kontraksi otot dan sumber energi_ by dr. sri meutia
DESCRIPTION
miologyTRANSCRIPT
MEKANISME KONTRAKSI OTOT DAN SUMBER ENERGI
OLEH:
Dr. Sri Meutia
SISTEM MUSKULOSKELETAL(OTOT-RANGKA)
• Otot (muscle)jaringan tubuh yg berfungsi mengubah energi kimia menjadi kerja mekanik sebagai respons tubuh terhadap perubahan lingkungan
• Rangka (skeletal)bagian tubuh yg tdd tulang, sendi, dan tulang rawan (kartilago) sbg tempat menempelnya otot dan memungkinkan tubuh untuk mempertahankan sikap dan posisi
Sistem Rangka dan Sendi
• Alat gerak tubuh manusia sistem muskuloskeletal: pasif rangka (skeletal); aktif otot (muscle)
• Rangka-tulang: jaringan ikat yg keras & kaku (jaringan penyokong); banyak mengandung mineral, zat perekat dan zat kapur.
• Tulang rawan, tulang, dan sendi
Fungsi Sistem Rangka
• Penyangga: berdirinya tubuh, tempat melekatnya ligamen-ligamen, otot, jaringan lunak & organ
• Penyimpanan mineral (kalsium & fosfat) dan lipid (yellow marrow)
• Produksi sel darah (red marrow)• Pelindung; membentuk rongga melindungi organ
yang halus & lunak• Penggerak; dpt mengubah arah & kekuatan otot
rangka saat bergerak; adanya persendian
Sistem skeletal/ rangka
Otot
• Otot membentuk 43% berat badan; > 1/3-nya mrpkn protein tubuh & ½-nya tempat terjadinya aktivitas metabolik saat tubuh istirahat
• Proses vital di dlm tubuh (spt. Kontraksi jantung, kontriksi pembuluh darah, bernapas, peristaltik usus) terjadi krn adanya aktivitas otot
Fungsi Sistem Otot Rangka
• Menghasilkan gerakan rangka.
• Mempertahankan sikap & posisi tubuh.
• Menyokong jaringan lunak.
• Menunjukkan pintu masuk & keluar saluran dlm sistem tubuh.
• Mempertahankan suhu tubuh; kontraksi otot:energi panas
3 Tipe jaringan otot• Otot polos
memiliki 1 inti yg berada di tengah, dipersarafi oleh saraf otonom (involunter), serat otot polos (tidak berserat), terdapat di organ dalam tubuh (viseral), sumber Ca2+ dari CES, sumber energi terutama dr metabolisme aerobik, awal kontraksi lambat, kadng mengalami tetani, tahan thd kelelahan
• Otot rangkamemiliki banyak inti, dipersarafi oleh saraf motorik somatik (volunter), melekat pada tulang, sumber Ca2+ dari retikulum sarkoplasma (RS), sumber energi dr metabolisme aerobik & anaerobik, awal kontraksi cepat, mengalami tetani, & cepat lelah
• Otot jantungmemiliki 1 inti yg berada di tengah, dipersarafi oleh saraf otonom (involunter), serat otot berserat, hanya ada di jantung, sumber Ca2+ dari CES & RS, sumber energi dr metabolisme aerobik, awal kontraksi lambat, tdk mengalami tetani, & tahan thd kelelahan
3 Tipe Jaringan Otot
Struktur Otot Rangka
• Tendon
Hampir semua otot rangka menempel pada tulang. Tendon: jaringan ikat fibrosa (tdk elastis) yang tebal dan berwarna putih yg menghubungkan otot rangka dengan tulang.
TENDON
* Otot skelet → serabut otot → Myofibril → filamentn-filament → protein-protein yang dapat berkontraksi.
* Semua otot rangka dibentuk oleh sejumlah serat yang diameternya berkisar antara 10 – 80 mikrometer.
SARKOLEMA:* Membran sel dari serat otot.* Terdiri dari membran sel sebenarnya disebut: membran
plasma.* Pada ujung serat otot,lapisan permukaaan sarkolema
bersatu dgn serat tendon → berkumpul menjadi berkas untuk membentuk tendon otot → menyisip ke tulang.
MIOFIBRIL ( AKTIN DAN MIOSIN )
- Setiap serat otot mengandung ratusan sampai ribuan miofibril.- Setiap miofibril terdiri dari 1500 miosin dan 3000 aktin.- Filamen tebal: miosin, filamen tipis: aktin.- Aktin dan miosin saling bertautan → miofibril memiliki pita terang
dan gelap uang saling berselang-seling.- Pita I ( I band): - Hanya mengandung aktin.
- Pita-pita terang. - Bersifat isotropik terhadap cahaya yang
dipolarisasikan.
- Pita A ( A band) : - Mengandung filamen miosin juga ujung-ujung filamen aktin tempat mereka bertumpang tindih.- Pita-pita gelap.- Bersifat anisotropik terhadap cahaya yang
dipolarisasikan.
- Ujung-ujung filamen aktin melekat pada lempeng Z.- Bagian miofibril yang terletak antara 2 lempeng Z berurutan disebut:
SarkomerSarkomer;
• Sarkomer• 1 sarkomer tdd:
- filamen tebal, - filamen tipis, - protein yg menstabilkan posisi filamen tebal & tipis, & - protein yg mengatur interaksi antara filamen tebal & tipis.
• Pita gelap (pita/ bands Aanisotropic); pita terang (pita/bands I isotropic)
• Filamen tebal tdp di tengah sarkomer Pita A, tdd 3 bgn:- garis M; zona H; dan zona overlap
• Filamen tebal tdp pd pita I; • garis Z mrp batas antara 2 sarkomer yg berdekatan &
mengandung protein Connectins yg menghubungkan filamen tiois pd sarkomer yg berdekatan.
SARKOPLASMASARKOPLASMA• Disini miofibril terpendam dalam serat
otot dalam suatu matriks yang terdiri dari unsur-unsur intraselular.
• Cairan sarkoplasma terdiri dari kalium,magnesium,fosfat,enzim dalam jumlah besar.
• Terdapat mitokondria dalam jumlah banyak sekali.
• Terdapat banyak retikulum endoplasma,didalam serat otot disebut dengan: Retikulum Sarkoplasmik.
• Retikulum sarkoplasma• Jejaring kantung dan tubulus yang terorganisir
pada jaringan otot retikulum endoplasma di sel lain.• Tdd tubulus-tubulus yg sejajar dg miofibril, yg pd
garis Z dan zona H bergabung membentuk kantung (lateral sac) yang dekat dengan sistem tubulus transversal (Tubulus T).
• Tempat penyimpanan ion Ca2+. • Tubulus T saluran untuk berpindahnya cairan
yang mengandung ion.• Tubulus T dan retikulum sarkoplasma berperan
dlm metabolisme, eksitasi, dan kontraksi otot.
• Motor end platesmerupakan tempat inervasi ujung-ujung saraf pada otot.
Motor end plates
Komposisi Otot RangkaOtot rangka
Sel (85%) Ekstrasel (15%)
Air (75%) Solut (25%
Protein (80%) Lain-lain (20%)
Fibrilar (65%) Sarkoplasmic (35%)
Miosin (55%) Aktin (20%) Tropomiosin (7%) Troponin (3%) Lain-lain (15%)
TAHAP TAHAP MULAI DAN BERAKHIRNYA KONTRAKSI OTOT RANGKATAHAP TAHAP MULAI DAN BERAKHIRNYA KONTRAKSI OTOT RANGKA
1. Potensial aksi melalui saraf motorik sampai ke serat otot.↓
2. Pada setiap ujung,saraf mensekresi neurotransmiter asetilkolin.↓
3. Asetilkolin bekerja pada area setempat untuk membuka banyak chanel chanel bergerbang asetilkolin melalui molekul protein dalam membran serat otot.
↓4. Ion natrium mengalir ke bagian dalam membran serat otot → menimbulkan
suatu potensial aksi dalam serat otot.↓
5. Potensial aksi berjalan sepanjang membran serat otot.↓
6. Menimbulkan depolarisasi membran serat otot → menyebabkan RE melepaskan ion kalsium kedalam miofibril.
↓7. Ion kalsium menyebabkan penarikan antara aktin dan miosin →
KONTRAKSI↓
8. Kurang dari 1 detik,ion kalsium dipompa kembali kedalam RE sampai potensial aksi yang baru datang kembali.
Mekanisme kontraksi pada otot rangka tergantung pada:1. Protein Miosin ( BM 460.000 ).2. Protein Aktin ( BM 43.000 ).3. Tropomiosin ( BM 70.000).4. Troponin: - Troponin I : afinitas terhadap aktin. - Tropononin T : afinitas terhadap tropomiosin. - Tropononin C : afinitas terhadap ion kalsium.
Sumber energi otot: ATP ATP dipecah →ADP
↓Refosforilasi ↓ ATP
Sumber untuk refosforilasi/penyusunan ATP kembali :1. Kreatin fosfat.2. Glikogen otot.3. Metabolisme oxidatif.
Ada 3 jenis serabut otot rangka:1. Tipe I ( otot merah ):
- Tarikan lambat.- Tahan terhadap kelelahan (fatique).- Mempunyai banyak pembuluh darah, mitokondria, mioglobin.- Molekul myosin membelah ATP dengan lambat.- Kontraksi untuk mempertahankan postur → otot otot punggung.
Tipe II ( otot putih ):Fine Skilled Movement ( otot ekstra okular,otot jari tangan)2. Tipe II A:
- Tarikan cepat.- Tahan terhadap fatique.- Banyak pembuluh darah,mitokondria,mioglobin.- Molekul miosin membelah ATP dengan cepat.
3. Tipe II B:- Tarikan cepat.
- Dapat mengalami fatique.- Lebih sedikit pembuluh darah,mitokondria dan mioglobin.- Molekul miosin membelah ATP dengan cepat.
Jenis jenis kontraksi otot: 1. Kontraksi Isometrik :
- Otot tidak memendek selama kontraksi,panjang otot sama.
2. Kontraksi Isotonik:- Terjadi pemendekan otot.
Mekanisme Kontraksi Otot Polos
Terima Kasih