MUSCLE drg. ANIS A. MAKKY, MKes Physiology - Oral Biology Dept. Dentistry Unair Surabaya, March 13, 2008
EXCITABLE CELL 1. NEURON 2. MYOCITES
Neuron
NERVOUS SYSTEM Peripheral NS : Nn. Cranialis Nn. Spinalis Central NS : Brain & Medulla spinalis Autonomic NS : Sympathetic NS Parasympathetic NS
3 SKELETAL MUSCLE
SMOOTH MUSCLE
CARDIAC MUSCLE SA node AV node Bundle of His Purkinje fibers
Signal transduction Message / stimulus / substance / Hormone / Cytokine RECEPTOR (membrane cell / organells ) Bahan / substant : second messenger
Characteristic excitability tissue Stimulus Action Potential conduction Neurolemma = membrane cell of neuron
Ions for action potential 1. Natrium channel : open n close rapidly 2. Kalium channel : open n close slowly
Overshoot +30 mv - 0 mv repolarization depolarization - 55 mv Firing level - 70 mv Action potential
ACTION POTENTIAL 1. Stimulus 2. Cannel Na + open : Na + influx 3. Depolarization 4. Channel Na + close 5. Cl - influx : first repolarization 6. Channel K + open : K + efflux 7. Repolarization
Voltage gated sodium channels Na+ Na+ Closed Opened gate Na+
Potensial aksi + + - - - + + + - - amyelin axon
Action Potential Saltatory conduction Node of Ranvier myelin axon
Schwann cell neuroglia type : oligodendrocyte Function : - Protect for neuron - Form myelin sheath
Local potential mvolt 0 Potential action Firing level NA Time Summation
Types of stimulus 1. Subliminal : local potential 2. Liminal : action potential 3. Supraliminal : sda 4. Submaximal 5. Maximal 6. Supramaximal
Action potential 1. Follow All or None 2. Propagation 3. No summasi
Local potential 1. No All or None 2. No propagation 3. summasi
Potential action Summation Potential local
Action potential Propagation Axon
mvolt Hipopolarisation - 55-70 Firing level RMP Hiperpolarisation
Na+ Na+ Closed Opened Na+ gate
NEUROMUSCULAR JUNCTION & SKELETAL MUSCLE
Motorik nerve A NMJ Motorik nerve A Muscle spindle Miofibril Muscle fiber
MUSCLE FIBER Function : Contraction Inervasi : Motorik nerve A
MUSCLE SPINDLE Function : - Receptor reflex strech - menghaluskan contraction Inervasi : motor nerve A sensory nerve IA & II
Contractile structure of skeletal muscle Myofibril myofilament : actin & myosin
Filament Actin Actin double helix Tropomyosin double helix Troponin : C, I, T Filament myosin Rangkaian / helix molecule myosin
Myosin 2 globular heads & 1 Long tail (double helix)
sarcomere actin Z line myosin Z line Nebulin actin Titin
Proses konduksi impuls Motorneuron Saraf Motorik A NMJ Sarcotubuler system T tubules / Triad DHP rec
impuls dimulai dari : Discharge impuls motorneuron Medulla spinalis Saraf motorik somatik A
Discharge impuls ( potensial aksi ) di NMJ Maka akan disebarkan kesemua arah - Sarcolemma
Impuls yang timbul di NMJ akan dirambatkan ke semua bagian Sarcolemma, selanjutnya masuk atau merambat sepanjang SARCOTUBULAR sistem dan akhirnya sampai di : TRIAD
TRIAD cysterna T tube 2 cysternae + 1 Transverse tubule ( T tubule )
DHP Rec T tube Ca ++ merangsang Ca ++ Rd Rec.
Rd Rec : Ryanodine Rec. Ca ++ SR Cysterna
Proses Kontraksi & Relaksasi Calsium keluar dari cysterna Ca berikatan dgn Troponin C Actin binding site terbuka Head myosin menempel : kontraksi Calsium pump bekerja memasukkan Ca kembali ke SR Head myosin lepas : relaksasi
Impuls sampai di TRIAD Ion Ca akan keluar dari cysterna
Ca akan mengikat troponin Filamen actin menjadi aktif Head myosin akan menempel pada actin Proses sliding terjadi ( kontraksi )
Summasi kontraksi Time Wave Summation = Summasi temporal
Multiple motor unit summation = spatial summation RGS liminal supraliminal Maximal
Tetani kontraksi Kontraksi maksimal dalam jangka waktu cukup lama, beberapa menit s/d beberapa jam. O.k. discharge impuls dari saraf pusat yang sangat tinggi sehingga melebihi frekuensi kritis.
Contoh : 1.Penderita penyakit tetanus, tetani pada otot dinding abdomen, dapat menimbulkan kematian apabila mengenai otot pernafasa. 2.Trismus : pada m. masseter, sehingga mulut tidak dapat dibuka ( abses gigi-geligi atau tonsil ) 3.Intoksikasi insektisida
Cramp = spasm skeletal muscle Kontraksi maksimal otot rangka yang tidak diikuti relaksasi O.k. kurang cepatnya penyediaan ATP, untuk proses relaksasi, sehingga troponin tetap terikat oleh Ca, akibatnya head myosin tidak dapat lepas dari binding site actin
Myasthenia gravis : Kontraksi otot rangka yang makin melemah. O.k. Kurangnya jumlah vesicles yang berisi acetylcholine ( Ach ), atau jumlah Ach yang di sintesa kurang.
Rigor mortis / Kaku mayat : Kekakuan pada otot rangka, sesudah kematian yang terjadi. Dimulai 2 jam s/d 24 jam. O.k. proses metabolisme berhenti sehingga tidak terbentuk ATP, yang berfungsi untuk memasukkan Ca++ kedalam SR, agar terjadi relaksasi. RM mulai melemas, sesudah 24jam kematian, o.k. autolisis terhadap actin & myosin
Mekanisme transmisi impuls dari ujung saraf A ke sarcolemma ( didalam NMJ ) Impuls /potensial aksi yang sampai di ujung axon akan mengakibatkan terbukanya voltage-gated ion Ca ++ channels, akibatnya ion ion Ca++ masuk kedalam sitosol axon (axoplasma)
Ion Ca tersebut akan mengaktifkan sisten enzim yang ada, selanjutnya merangsang vesicle yang berisi neurotransmitter untukmelakukan docking kemudian exocytosis, sehingga neurottransmitter keluar kedalam celah sinap.
Neurotransmitter di ujung axon tersebut adalah ACETYLCHOLINE (ACh) Ach akan berikatan dengan receptor yang ada di sarcolemma, berakibat saluran ion Na di sarcolemma terbuka. Selanjutnya di tempat tersebut terjadi potensial aksi kemudian disebar kesemua arah
Type receptor di sarcolemma tersebut adalah : Cholinergic receptor Nicotinic type Receptor ini dapat dihambat oleh CURARE Tidak dapat dihambat oleh Atropin
TRIAD Adalah ujung / akhir dari SARCOTUBULAR sistem