Tinjauan Umum Jaringan Otot Tipe Otot Otot rangka menempel pada kerangka, lurik, dapat dikontrol secara sadar Otot jantung menyusun jantung, lurik, dikontrol secara tidak sadar Otot polos, berada terutama pada dinding organ berongga, dikontrol secara tidak sadar. Fungsi Otot Menggerakkan bagian tubuh luar dan dalam, menjaga postur, menstabilkan sendi, dan membangkitkan panas tubuh
Karakteristik Fungsional Otot Eksitabilitas, kontraktilitas, ekstensibilitas dan elastisitas Otot Rangka Anatomi Umum Otot Rangka Serabut (sel) otot rangka dilindungi dan diperkuat oleh pelapis jaringan ikat. Urutan dari yang terdalam sampai ke permukaan: endomysium, perimysium dan epimysium Perlekatan otot rangka dapat langsung maupun tidak langsung (melalui tendon atau aponeurosis). Perlekatan tidak langsung lebih mampu menahan friksi
Anatomi Mikroskopik Serabut Otot Rangka Serabut otot rangka berbentuk panjang lurik, dan berinti banyak Myofibril adalah unsur kontraktil yang mengisi sebagian besar volum sel. Penampilan berstrip diakibatkan oleh alternasi antara strip gelap (A) dan terang (I). Myofibril merupakan ikatan sarkomer; setiap sarkomer mengandung myofilamen tebal (myosin) dan tipis (actin) yang tersusun secara teratur. Bagian kepala molekul myosin membentuk jembatan silang yang berinteraksi dengan filamen tipis Retikulum sarkoplasma (SR) adalah suatu sistem tubulus membran yang melingkupi setiap myofibril, berfungsinya untuk melepaskan dan kemudian mengikat ion kalsium
T tubule merupakan sistem tubulus lainnya yang melintang diantara terminal cisterna dari SR. Struktur ini memungkinkan stimulus listrik disampaikan dengan cepat ke bagian sel yang dalam Kontraksi Serabut Otot Rangka Kontraksi otot didefiniskan sebagai pembangkitan gaya (tensi) oleh jembatan silang myosin Menurut teori sliding filament, filamen tipis ditarik menuju bagian pusat sarkomer oleh aktivitas jembatan silang (bagian kepala myosin) dari filamen tebal Sliding dari filamen dipicu oleh peningkatan kadar ion kalsium intraseluler. Ikatan kalsium dengan troponin memindahkan toponin menjauhi situs ikatan myosin pada aktin, ini memungkinkan pengikatan jembatan silang. ATPase myosin memecahkan ATP, yang menjadi energi bagi pelepasan jembatan silang
Regulasi kontraksi sel otot rangka melibatkan (a) pembangkitan dan transmisi suatu potensial aksi sepanjang sarkolema dan (b) coupling kontraksi-eksitasi Potensial aksi bermula ketika asetilkolin yang dibebaskan oleh ujung syaraf berikatan dengan reseptornya pada sarkolema, yang menyebabkan perubahan permeabilitas membran yang memungkinkan aliran ion yang mendepolarsasi dan repolarisasi membran. Sekali dimulai, potensial aksi merambat dengan sendirinya dan tak terhentikan Pada coupling kontraksi-eksitasi, potensial aksi dirambatkan sepanjang T tubule, menyebabkan kalsium dilepaskan dari SR ke bagian dalam sel. Kalsium menginisiasi aktivitas jembatan silang dan sliding dari filamen. Aktivitas jembatan silang berakhir bila kalsium dipompakan kembali ke dalam SR
Kontraksi Otot Rangka Suatu unit motorik adalah satu motor neuron dan semua sel otot yang dipersyarafinya. Akson neuronnya memiliki beberapa cabang, masing-masingnya membentuk suatu neuromuscular junction dengan satu sel otot Respons otot polos terhadap suatu stimulus ambang singkat dinamakan twitch. Suatu twitch terdiri dari tiga fase: periode laten (persiapan), periode kontraksi (otot menegang dan memendek), periode relaksasi (tensi otot menurun dan panjang otot kembali ke keadaan istirahat) Respons bertingkat otot terhadap stimulus cepat: sumasi gelombang, serta fused tetanus dan unfused tetanus. Suatu respons bertingkat terhadap stimulus kuat yang meningkat adalah sumasi unit motorik berganda
Kontraksi isotonik terjadi bila otot memendek (kontraksi konsentrik) atau memanjang (kontraksi eksentrik) sejalan dengan perpindahan beban. Kontraksi isometrik terjadi jika tensi otot tidak menyebabkan pemendekan ataupun pemanjangan otot. Metabolisme Otot Sumber energi untuk kontraksi otot adalah ATP, yang diperoleh dari suatu reaksi antara kreatinin fosfat dan ADP serta dari metabolisme aerob dan anaerob glukosa. Jika penggunaan ATP melampaui produksinya, maka terjadi kelelahan otot
Bila ATP diproduksi melalui jalur nonaerob, asam laktat terakulmulasi dan akan terjadi oxygen debt. Untuk mengembalikan otot ke kondisi istirahat, ATP harus diproduksi secara aerob dan digunakan untuk meregenerasi kreatinin fosfat dan glikogen guna mengoksidasi asam laktat yang terakumulasi Hanya sekitar 40% energi yang dibebaskan selama hidrolisis ATP yang dipakai untuk aktivitas kontraktil. Sisanya dibuang dalam bentuk panas
Kekuatan, Kecepatan dan Durasi Kontraksi Otot Kekuatan kontraksi otot dipengaruhi oleh jumlah dan ukuran sel otot yang berkontraksi (semakin besar dan banyak, semakin kuat), elemen elastik, dan derajat rentangan otot Pada kontraksi twitch, tensi eksternal yang diberikan pada beban selalu lebih rendah daripada tensi internal. Pada tetani, tensi eksternal sama dengan tensi internal Bila filamen tebal dan tipis agak overlap, otot dapat menghasilkan gaya maksimum. Dengan peningkatan atau penurunan panjang otot, gaya mengecil Faktor yang menentukan kecepatan dan durasi kontraksi otot antara lain beban (semakin besar beban, semakin lambat kontraksi), dan jenis serabut otot
Ada tiga tipe serabut otot: serabut glikolitik cepat (fatigable), serabut oksidatif lambat (fatigue-resistance), dan serabut oksidatif cepat intermediate (fatigue-resistance) Efek Latihan Fisik pada Otot Latihan aerobik reguler menyebabkan peningkatan efisiensi, ketahanan, kekuatan dan resistensi terhadap kelelahan otot rangka, serta fungsi kardiovaskular, respirasi dan neuromuskular yang efisien Latihan resistensi menyebabkan hipertrofi otot rangka serta kekuatan otot yang besar Imobilisasi akan mengakibatkan kelemahan dan atrofi otot Latihan yang tidak baik dan berlebihan mengakibatkan cedera
Otot Polos Susunan dan Struktur Mikroskopik Serabut Otot Polos Serabut otot polos berbentuk spindle (gulungan benang), berinti tunggal (uninukleat), tidak berstrip Sel otot polos paling banyak tersusun sebagai lembaran, dan tidak memiliki pelapis jaringan ikat SR tidak berkembang dengan baik, tidak ada T tubule, memiliki filamen aktin dan myosin tapi tidak ada sarkomer. Filamen intermediate dan badan padat membentuk suatu jaringan intrasel yang mengendalikan tarikan yang dibangkitkan selama aktivitas jembatan silang serta mentransfernya ke matriks ekstrasel
Kontraksi Otot Polos Serabut otot polos tercouple secara elektrik oleh gap junction; jalannya kontraksi diatur oleh sel-sel pacemaker Kontraksi otot polos mendapatkan energi dari ATP dan diaktivasi oleh pulsa kalsium, tapi kalsium terikat (ke kalmodulin) pada filamen tebal, bukan ke troponin dari filamen tipis Otot polos dapat berkontraksi dalam jangka waktu lama dengan sedikit energi dan tanpa kelelahan Neurotransmiter ANS dapat menginhibisi atau menstimulasi serabut otot polos. Inisiasi kontraksi juga oleh: sel pacemaker, hormon, faktor intrasel yang mempengaruhi konsentrasi Ca, dan rentangan mekanik
Ciri khas kontraksi otot polos: respons stres-relaksasi, kemampuan membangkitkan gaya yang besar saat sangat terentang, dan hiperplasia pada kondisi tertentu. Tipe Sel Otot Polos Single-unit -> serabut tercouple secara elektrik, kontraksi sinkron dan spontan Multiunit -> serabut: independen, tersyarafi dengan baik, tidak ada gap junction dan sel pacemaker. Stimulasi melalui ANS (atau hormon). Kontraksi jarang sinkron