Pengayaan Materi Blok III Musculoskeletalhi
-
Upload
yasmin-salwa-lestari -
Category
Documents
-
view
46 -
download
0
description
Transcript of Pengayaan Materi Blok III Musculoskeletalhi
-
PENGAYAAN MATERI BLOK MUSCULOSKELETAL
TULANG
A. FISIOLOGI
OSIFIKASI
Perkembangan tulang berasal dari jenis perkembangan membranosa dan perkembangan
kartilago. Proses peletakan jaringan tulang(histogenesis) disebut ossifikasi(penulangan). Jika
proses ini terjadi dalam suatu model selaput dinamakan penulangan intramembranosa dan tulang
yang dibentuk dinamakan tulang membrane atau tulang dermal karena tulang ini berasal dari
suatu membrane. Tulang-tulang endokondral(tulang kartilago) merupakan tulang yang
berkembang dari penulangan suatu model tulang rawan. Penulangan ini disebut pebulangan
intrakartilaginosa(penulangan tidak langsung). Jenis-jenis penulangan intramembranosa
merupakan suatu proses yang mendesak sedangkan jenis penulangan intrakartilaginosa
merupakan proses yang berjalan perlahan-lahan dan berencana:
1. Pusat osifikasi
Awal pembentukan tulang terjadi pada bagian tengah dari suatu tulang yang disebut pusat
penulangan primer,selanjutnya terjadi penulangan sekunder. Pusat primer timbul sangat dini
pada kehidupan janin terjadi akibat perangsangan genetic. Pusat penulangan sekunder tampak
pada ujung tulang panjang dan tulang besar selalu tampak stetlah kelahiran.Perangsangan pusat
sekunder dilaksanakan oleh tekanan atau tarikan ujung-ujung tulang.Bila anak sudah mulai
bergerak maka tekanan pada sendi terjadi pada ujung sendi sehingga menimbulkan tarikan tendo
pada tempat terjadinya tarikan.Hal ini paling banyak terjadi pada masa pubertas dan hanya
sedikit setelah umur 20 tahun. Pada bagian yang paling ujung dari epifise tersisa selapis tulang
rawan hialin yang tidak menjadi tulang keras,tetapi selalu tampak sebagai rawan persendian.
Rawan ini tidak dibungkus oleh selaput dan merupakan suatu permukaan yang licin untuk
pembentukan sendi-sendi synovial.
2. Ujung pertumbuhan tulang
Epifise bersatu dengan diafise,biasanya terjadi pada umur 18-20 tahun. Pusat-pusat
epifise(dalam pusat penulangan sekunder) akan menyatu dengan diafise hingga terjadi pada
tulang-tulang yang lain. Pertumbuhannya berjalan terus selama beberapa tahun setelah
userInserted Text
-
pertumbuhan ujung tulang yang lain berhenti. Korpus dari semua tulang-tulang panjang dan
besar memperlihatkan akhir dari suatu alur yang berfungsi sebagai suatu lubang pada tulang
yang disebut yang disebut foramen nutrisia.Pada orang hidup foramen nutrisia digunakan pada
arteri nutrisia untuk memasuki korpus. Tulang-tulang anggota badan atas berjalan menuju
siku,sedangkan tulang-tulang anggota bawah berjalan menuju lutut sehingga ujung pertumbuhan
tulang berlawanan dengan arah jalannnya arteri nutrisia.
FUNGSI TULANG
A. Fungsi umum tulang:
Secara umum, fungsi tulang adalah sebagai berikut:
1. Formasi kerangka
Tulang-tulang membentuk rangka tubuh untuk menentukan ukuran tulang dan
menyokong struktur tubuh yang lain.
2. Formasi sendi-sendi
Tulang-tulang membentuk persendian yang bergerak dan tidak bergerak tergantung dari
kebutuhan fungsional.Sendi yang bergerak menghasilkan bermacam-macam pergerakan.
3. Perlekatan otot
Tulang-tulang menyediakan permukaan untuk tempat melekatnya otot,tendo,dan
ligamentum. Untuk melaksanakan pekerjaan yang layak dibutuhkan suatu tempat melekat yang
kuat dan untuk itu disediakan oleh tulang.
4. Sebagai pengungkit
Untuk bermacam-macam aktivitas selama pergerakkan.
5. Penyokong berat badan
-
Memelihara sikap tegak tubuh manusia dan menahan gaya tarikan dan gaya tekanan yang
terjadi pada tulang sehingga dapat menjadi kaku dan lentur.
6. Proteksi
Tulang membentuk rongga yang mengandung dan melindungi struktur-struktur yang halus
seperti otak,medulla spinalis,jantung,paru-paru,alat-alat dalam perut,dan panggul.
7. Hemopoiesis
Sum-sum tulang merupakan tempat pembentukan sel-sel darah, tetapi terjadinya
pembentukan sel-sel darah sebagian besar terjadi disumsum tulang merah.
8. Fungsi immunologi
Limfosit B dan makrofag-makrofag dibentuk dalam system retikuloendotelial sum-sum
tulang.Limfoist B diubah menjadi sel-sel plasma yang membentuk antibody guna keperluan
kekebalan kimiawi, sedangkan makrofag merupakan fagositotik.
9. Penyimpanan kalsium
Tulang mengandung 97% kalsium tubuh, baik dalam bentuk anorganik maupun dalam
bentuk garam-garam, terutama kalsium fosfat. Sebagian besar fosfor disimpan dalam tulang dan
kalsium dilepas dalam darah bila dibutuhkan.
B. Fungsi khusus tulang
Secara khusus mempunyai fungsi sebagai berikut:
1. Sinus-sinus paranasalis dapat menimbulkan nada khusus pada suara.
2. Email gigi dikhususkan un tuk memotong, menggigit, dan menggilas makanan. Email
merupakan struktur yang terkuat dari tubuh manusia.
3. Tulang-tulang kecil telinga berfungsi sebagai pendengaran dalam mengonduksi
gelombang suara.
4. Panggul wanita dikhususkan untuk memudahkan proses kelahiran bayi.
-
FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PERTUMBUHAN TULANG
1. Herediter (genetic)
Tinggi badan anak secara umum tergantung dari orangtua.Anak-anak yang dilahirkan
dari orangtua yang tinggi biasanya mempunyai badan yang tinggi juga.
2. Factor nutrisi
Suplai bahan makan yang mengandung kalsium,fosfat,protein,dan vitamin A C D adalah
hal yang penting untuk generasi pertumbuhan tulang serta untuk memelihara rangka yang sehat.
3. Factor-faktor endokrin
a. Paratiroid hormone(PTH)
Satu sama lain saling berlawanan dalam memelihara kadar kalsium darah sehingga
merangsang terjadinya PTH dengan cara:
- merangsang osteoplas reabsorbsi tulang dan melepas kalsium kedalam darah
- merangsang absorbsi kalsium dan fosfat dari usus
- meresorbsi kalsium dari tubulus renalis.
b. Tirokalsitonin
adalah hormon yang dihasilkan sel-sel parafolikuler dari kelenjar tiroid. Cara kerjanya
menghambat resorbsi tulang.
c. Hormon pertumbuhan.
Hormon ini dihasilkan hipofise anterior dan penting untuk proliferase(bertambah banyak)
secara normal dari rawan epifisealis untuk memelihara tinggi badan yang normal.
d. Tiroksin.
-
Tiroksin bertanggung jawab dalam pertumbuhan tulang yang layak, remodeling tulang
dan kematangan tulang.
3. Faktor persarafan.
Gangguan suplai persarafan mengakibatkan penipisan tulang sperti yang terlihat pada
kelaianan poliomyelitis.
4. Faktor mekanis.
Kekuatan dan arah dari tuberkula tulang ditentukan oleh gaya-gaya mekanis yang bekerja
padanya.
5. Penyakit-penyakit mempunyai pengaruh yang kurang baik terhadap pertumbuhan tulang.
PENYUSUN TULANG
Susunan tulang terdiri dari sel-sel, matrik organic, dan mineral.Mineral ini terdiri
dari kolagen dan bahan dasar yang mengandung monopolisakarida pada komponen matriks
inilah mengendapnya kristalloid yang terdiri dari kalsium dan fosfat.Sel-sel tulang terdiri dari
ostiosid, osteoblas dan osteoklast.Setiap sel ini mempunyai fungsi khusus yang letaknya pun
berbeda-beda. Kristal tulang terdiri dari beberap komponen atau bagian yaitu:
a. Kristal bagian dalam(Kristal interior), terdiri dari ion-ion.
b. Permukaan Kristal(Kristal permukaan) mengandung kation dan anion yang spesifik.
c. Lapisan yang mengandung air(hidration shell) mengandung lapisan anion yang tidak spesifik,
selalu dalam keadaan seimbang dan dinamis dengan medium sekitarnya.
Komponen lain yang penting dalam tulang adalah glikogen. Glikogen mempunyai
deposisi garam-garam anorganik dalam tulang rawan tempat sel-sel tulang rawan mengalami
hipertrofi sehingga didapati kadar glikogen yang tinggi didaerah tersebut. Bila enzim-enzim yang
memegang peranan dalam siklus glikolisis dihambat kerjanya maka proses klasifikasi juga
terhambat dalam proses pertumbuhan dan pembentukan tulang terdapat 2 macam proses.
-
- Osifikasi mendokondral
Setelah terbentuknya epifise yang masih dalam keadaan tulang rawan pertumbuhan
tulang ini ditandai dengan pertumbuhan tulang rawan dan degenerasi dalam epifise.
- Osifikasi membrane
Proses integrasi seluler pembentukan tulang baru diatas permukaan korteks telah
dibentuk terlebih dahulu pada saat terjadinya proses resorbsi tulang kedua, cara berlangsung
secara simultan. Proses pertama terjadi resorbsi matriksnya dan proses kedua berlangsung
pelarutan hidroksiapatik yang diikuti terbebasnya garam kalsium fosfat. Factor yang paling
berperan adalah osteoklas yang dikenal sebagai pembuang tulang(sel perusak tulang) dan
mempunyai kemampuan fagosit. Osteoklas menghasilkan zat yang dapat menyebabkan
terjadinya depolimerisasi atau dibebaskannya garam-garam dan asam fosforik pada tulang yang
berakibat larutnya atau dibebaskannya kalsium dalam tulang.
Zat lain yang mempunyai kaitan dengan metabolism tulang adalah asam sitrat. Kadar
asam sitrat didapati lebih tinggi dikawasan korteks diafise dari tulang panjang bahan organic
yang cukup penting didalam pertumbuhan tulang adalah glikogen.Glikogen merupakan bagian
dari tulang rawan dan tulang yang sedang tumbuh. Bila dalam suatu proses klasifikasi glikogen
ditiadakan atau keaktifannya dicegah maka proses klasifikasi akan terhenti.
B. ANATOMI
JENIS JENIS TULANG
Menurut bentuk dan ukurannya tulang dibedakan sebagai berikut:
1. Tulang pendek
-
Tulang pendek bentuknya seperti silider kecil, berfungsi agar tulang dapat bergerak
bebas. Tulang pendek terdapat pada pergelangan tangan dan kaki, telapak tangan dan kaki.
2. Tulang panjang
Tulang panjang bentuknya seperti pipa, berfungsi untuk artikulasi, terdapat pada tulang
hasta, tulang paha dan tulang betis.
3. Tulang pipih
Tulang pipih berbentuk pipih dan lebar, berfungsi untuk melindungi struktur
dibawahnya, seperti pada pelvis, tulang belikat dan tempurung kepala.
4. Tulang tidak beraturan
Tulang tidak beraturan ini bentuknya kompleks dan berhubungan dengan fungsi khusus.
Contoh tulang tidak beraturan adalah tulang punggung dan tulang rahang.
-
Gambar Kerangka manusia.
Menurut bahan pembentuknya, tulang dapat dikelompokkan atas tulang rawan
(kartilago) dan tulang (osteon).
-
a. Tulang rawan(kartilago)
Keadaan tulang rawan lentur (elastis). Telinga, ujung hidung, dan laring (Adam`s apple)
dibentuk dan ditopang oleh tulang rawan. Pada umumnya, matriks pada tulang rawan
mengandung serabut kolagen dan tidak mengandung kalsium.
Tulang rawan dibentuk oleh sel-sel tulang rawan (kondrosit) yang dihasilkan oleh
kondroblas (pembentuk tulang rawan). Antara sel-sel rawan terbentuk matriks dari kolagen
dalam bentuk gel dari karbohidrat dan protein. Macam-macam tipe tulang rawan adalah
sebagai berikut:
tulang rawan hialin, sifatnya halus dan terdapat di ujung tulang.
tulang rawan elastis, sifatnya elastis pada telinga dan epiglotis.
tulang rawan yang liat (kuat) terbentuk dari serabut kolagen yang banyak dalam matriks, terdapat
pada tendon dan ligamen.
b. Tulang sejati(osteon)
Tulang terdapat pada seluruh anggota gerak. Bagian lapisan luar tulang keras (tulang
kompak) dan mengelilingi rongga yang disebut rongga sumsum. Berdasarkan teksturnya, tulang
dibedakan atas 2 macam, yaitu:
tulang kompak, membentuk lapisan luar yang padat.
tulang spons (berongga), bagian dalam pipih, seperti pada tulang tengkorak dan pada ujung-
ujung tulang panjang dekat sambungan tulang. Bentuk rongga ini melindungi tulang itu sendiri
jika ada tekanan, benturan atauhentakan.
-
C. HISTOLOGI
JARINGAN TULANG DAN TULANG RAWAN
TULANG RAWAN (KARTILAGO)
Tulang rawan ditandai dengan suatu matriks ekstrasel yang banyak mengandung
glikosaminoglikan dan proteoglikan, yaitu makromolekul yang berinteraksi dengan serat kolagen
dan elastin. Variasi komposisi komponen matriks ini menghasilkan tiga jenis tulang rawan, yang
sesuai dengan kebutuhan biomekanika setempat.
Tulang rawan merupakan bentuk khusus jaringan ikat, dengan konsistensi matriks
ekstraselnya yang keras, sehingga tulang rawan ini memiliki daya kenyal yang tinggi,
fungsinya antara lain;
1. Memungkinkan jaringan ini menahan stress mekanik tanpa mengalami distorsi.
2. Menunjang jaringan lunak, karena permukaannya licin dan berdaya kenyal, maka tulang
rawan merupakan daerah peredam guncangan dan permukaan gesekan bagi sendi, sehingga
memudahkan gerakan tulang.
3. Penting untuk perkembangan dan pertumbuhan tulangtulang panjang sebelum dan sesudah lahir.
Tulang rawan terdiri atas sel (kondrosit; Yn. chondros, tulang rawan, + kytos, sel) dan
banyak matriks ekstrasel yang terdiri atas serat dan substansi dasar. Kondrosit membuat dan
mensekresi matriks ekstrasel, dan sel-sel itu sendiri terletak dalam rongga matriks yang disebut
lakuna. Kolagen, asam hialuronat, proteoglikans, dan sejumlah kecil glikoprotein tertentu
merupakan makromolekul utama dalam semua jenis matriks tulang rawan. Tulang rawan elastis,
dicirikan oleh kelenturan yang sangat mengandung cukup banyak elastin dalam matriks.
Sebagai akibat adanya kebutuhan fungsional yang berbeda, maka terdapat 3 jenis
tulang rawan, masing-2 menunjukkan komposisi yang berbeda dalam matriksnya
1. Tulang Rawan Hialin
Bentuk yang paling banyak dijumpai, memiliki matriks dengan kolagen tipe II sebagai
unsur kolagen utamanya.
2. Tulang Rawan Elastis
-
Lebih lentur dan kenyal, selain mengandung kolagen tipe II juga memiliki banyak serat
elastin di dalam matriksnya.
3. Fibrokartilago
Terdapat dalam daerah yang mengalami stres berat/menahan beban, dicirikan oleh
matriks yang mengandung jalinan serat kolagen tipe I yang kasar. Ketiga jenis tulang rawan itu
avaskular dan mendapat makanannya melalui difusi dari kapiler dalam jaringan ikat berdekatan
(perikondrium) atau melalui cairan sinovial dari rongga sendi. Tulang rawan tidak memiliki
pembuluh getah bening dan saraf.
Perikondrium adalah selubung berupa simpai jaringan ikat padat yang membungkus tulang
rawan hampir seluruhnya, merupakan perantara di antara tulang rawan dan jaringan yang
ditunjangnya. Perikondrium menjadi tempat suplai vaskular bagi tulang rawan yang avaskular
(tidak mempunyai pembuluh darah, limf, dan saraf).
TULANG RAWAN HIALIN
Tulang rawan hialin segar berwarna putih kebiruan dan translusen. Pada embrio sebagian
tulang sementara hingga secara berangsur-angsur diganti oleh tulang. Pada mamalia dewasa,
terdapat di permukaan sendi pada sendi yang dapat bergerak; hidung, laring, trakea, bronki;
ujung ventral iga; tempat berartikulasi dengan sternum; dan pada lempeng epifisis, dimana ia
berfungsi untuk pertumbuhan memanjang tulang.
Tulang rawan berkembang dari mesenkim. Sel-sel yang dibentuk melalui
diferensiasi langsung dari sel mesenkim ini disebut kondroblas, dengan sitoplasma basofilik
penuh ribosom. Kejadian diferensiasi tulang rawan berlangsung dari pusat ke luar; karenanya
sel-sel yang lebih di pusat memiliki ciri kondrosit sedangkan sel-sel perifer memiliki ciri
kondroblas.
Matriks (substansi Interselular)
Empat puluh persen berat kering tulang rawan hialin terdiri atas kolagen yang
terpendam dalam substansi intersel amorf. Selain kolagen tipe II dan proteoglikan, komponen
penting lain dari matriks tulang rawan adalah glikoprotein kondronektin, sebuah makromolekul
yang membantu perlekatan kondrosit pada kolagen matriks.
Perikondrium
-
Kecuali pada tulang rawan sendi, semua tulang rawan hialin ditutupi oleh selapis
jaringan ikat padat, perikondrium, yang esensial bagi pertumbuhan dan pemeliharaan tulang
rawan. Lapisan ini kaya serat kolagen tipe I dan mengandung banyak fibroblas.
Kondrosit (sel-sel tulang rawan)
Kondrosit muda berbentuk lonjong, dengan sumbu panjang paralel terhadap
permukaan. Lebih ke dalam bentuknya bulat, dan dapat berkelompok hingga 8 sel dari hasil
pembelahan mitosis satu kondrosit (kelompok isogen).
Kondrosit sebagai sel penghasil protein RE kasar dan kompleks golgi. Kondrosit
membuat kolagen tipe II, proteoglikans, dan kondronektin.
Pertumbuhan
Pertumbuhan tulang rawan dapat melalui dua proses: pertumbuhan interstisial,
akibat pembelahan mitotik dari kondrosit-kondrosit yang ada; dan pertumbuhan aposisional,
akibat diferensiasi sel-sel perikondrial.
TULANG RAWAN ELASTIS
Tulang rawan elastis terdapat di aurikula telinga, dinding meatus auditiva
eksterna, tuba auditiva (eustachii), epiglotis, dan kartilago cuneiform dalam laring. Tulang ini
memiliki serabut kolagen tipe II, mengandung jalinan serat-serat elastis tersebar secara luas.
Kondrosit pada tulang rawan elastis dan hialin serupa dan memiliki perikondrium.
FIBROKARTILAGO
Jenis tulang rawan ini terdapat pada tempat yang memerlukan penyokong kuat
dan daya rentang. Ditemukan pada diskus intervertebra, pada perlekatan ligamen tertentu pada
permukaan tulang rawan dari tulang dan simfisis pubis. Serat kolagen yang banyak itu
membentuk berkas-berkas tidak teratur di antara kelompok-kelompok kondrosit atau tersusun
paralel sepanjang kolom kondrosit.
DISKUS INTERVERTEBRA
Setiap diskus intervertebra terletak di antara 2 vertebra dan terikat padanya oleh
ligamen. Anulus fibrosus dari tulang rawan dan nukleus pulposus cair. Diskus intervertebra
berfungsi sebagai bantal pelicin yang mencegah vertebra bersebelahan mengalami erosi oleh
-
kekuatan abrasif selama gerakan tulang belakang. Nukleus pulposus cair berfungsi sebagai
peredam kejut di antara vertebra bersebelahan.
TULANG
Sebagai unsur utama dari kerangka dewasa, jaringan tulang berfungsi untuk;
1. Menunjang struktur berdaging
2. Melindungi organ-organ vital (rongga kranium, rongga dada)
3. Mengandung sumsum tulang, tempat sel-sel darah merah terbentuk.
4. Sebagi cadangan kalsium, fosfat, dan ion lain yang dapat dibebaskan atau ditimbun secara
terkendali untuk mempertahankan konsentrasi tetap ion-ion penting ini dalam cairan tubuh.
5. Membentuk sistem pengungkit yang melipatgandakan kekuatan yang timbul akibat kontraksi otot
rangka, menghsilkan gerak tubuh.
Tulang adalah jaringan ikat khusus yang terdiri atas materi intersel yang
mengapur, yaitu matriks tulang dan 3 jenis sel:
A. Osteosit, (Yn. Osteon, tulang, + kytos, sel) yang terdapat dalam rongga (lakuna) di dalam
matriks.
B. Osteoblas, (Yn. Osteon, tulang, + blastos, benih) yang membentuk komponen organik dari
matriks.
C. Osteoklas, (Yn. Osteon, + klastos, pecah) yang merupakan sel raksasa berinti banyak yang
berperan pada resorbsi dan pembentukan kembali jaringan tulang.
Karena metabolit tidak dapat berdifusi melalui matriks tulang yang telah
mengapur, maka pertukaran antara osteosit dan kapiler darah bergantung pada komunikasi
-
selular melalui kanalikuli, (Yn. Canalis, saluran) yaitu celah-celah silindris halus yang
menembus matriks.
Endosteum melapisi permukaan dalam tulang dan periosteum melapisi
permukaan luar tulang.
SEL TULANG
A. Osteoblas:
Osteoblas berfungsi mensintesis komponen organik dari matriks tulang (kolagen
tipe I, proteoglikans, dan glikoprotein). Bila osteoblas aktif dalam pembuatan matriks tulang
maka akan berbentuk kuboid hingg silindris dengan sitoplasma basofil. Bila aktifitas mensintesis
berkurang, maka bentuknya menjadi gepeng, basofil pada sitoplasmanya mengurang.
Osteoblas memiliki juluran sitoplasma yang bersentuhan dengan osteoblas
didekatnya. Begitu terkurung oleh matriks yang baru saja dibentuk maka disebut sebagai
osteosit.
B. Osteosit:
Osteosit yang asalnya dari osteoblas, terdapat dalam lakuna yang berada di antara
lamel-lamel. Di dalam lakuna hanya terdapat satu osteosit. Di dalam kanalikuli silindris halus
terdapat juluran sitoplasma dari osteosit.
C. Osteoklas :
-
Osteoklas adalah sel motil bercabang banyak yang sangat besar. Bagian badan sel
yang melebar mengandung 5-50 lebih inti. Cabang-cabang selnya tidak teratur dan mempunyai
berbagai bentuk dan ukuran. Osteoklas menghasilkan asam, kolagenase, dan enzim proteolitik
lain yang menyerang matriks tulang dan membebaskan substansi dasar yang mengapur dan
secara aktif terlibat dalam membersihkan debris yang terjadi selama resorbsi tulang.
MATRIKS TULANG
Materi anorganik merupakan lebih kurang 50% berat kering matriks tulang.
Kalsium dan fosfor sangat banyak, namun bikarbonat, sitrat, magnesium, kalsium dan natrium
juga ada (kalsium fosfat [85%], kalsium karbonat [10%], kalsium fluorida dan magnesium
fluorida) .
Materi organik adalah 95% serat serat kolagen tipe I dan substansi dasar amorf,
yang mengandung proteoglikan.
PERIOSTEUM DAN ENDOSTEUM
Permukaan luar dan dalam tulang ditutupi oleh lapisan sel-sel pembentuk tulang
dan jaringan ikat yang disebut periosteum dan endosteum.
Periosteum terdiri atas lapisan luar yaitu serat-serat kolagen dan fibroblas.
Berkas serat-serat periosteum, yang disebut serat Sharpey, yang menerobos matriks tulang,
melekatkan periosteum pada tulang. Lapis dalam yang lebih seluler dari periostuem terdiri atas
sel-sel gepeng dengan potensi membelah melalui mitosis dan berdeferensiasi menjadi osteoblas.
Endosteum melapisi semua permukaan rongga di dalam tulang dan terdiri atas
selapis sel osteoprogenitor gepeng dan sedikit sekali jaringan ikat.
Fungsi utama periosteum dan endosteum adalah nutrisi jaringan tulang dan
persediaan secara tetap osteoblas baru untuk keperluan perbaikan atau pertumbuhan tulang.
JENIS JARINGAN TULANG
Ada dua jenis; primer, imatur, atau tulang bertenun (woven bone); dan
sekunder, matur, atau tulang lamelar.
1. Jaringan Tulang Primer :
Jaringan tulang yang petama kali terbentuk selama perkembangan embrional, pada
fraktur dan proses penyembuhan yang lain. Pengamatan secara umum terhadap tulang yang
terpotong melintang menampakkan daerah-daerah padat tanpa rongga-yaitu daerah tulang
-
padat (kompak) dan daerah-daerah dengan banyak rongga yang bersinambungan-yaitu tulang
spons (kanselosa).
Pada tulang panjang, ujung-ujungnya membulat disebut epifisis (Yn. Epifisis, suatu
tonjolan abnormal) terdiri atas tulang spons yang ditutupi oleh selapis tipis tulang kompak.
Bagian silindris diafisis (Yn. Diaphisis, pertumbuhan antara) hampir seluruhnya terdiri atas
tulang kompak, dengan sedikit tulang spons pada permukaan dalam sekitar rongga sumsum
tulang.
Celah-celah pada tulang spons dan rongga sumsum dalam diafisis tulang panjang
mengandung sumsum tulang, yang ada dua jenisnya; sumsum tulang merah, tempat
pembentukan sel-sel darah merah; dan sumsum tulang kuning yang terutama terdiri atas sel-sel
lemak.
2. Jaringan Tulang Sekunder :
Tulang sekunder adalah variasi yang umumnya dijumpai pada orang dewasa. Secara khas
tampak serat-serat kolagen tersusun dalam lamel yang paralel satu sama lain atau tersusun secara
konsentris yang mengelilingi kanal vaskular. Kompleks seluruhnya terdiri atas lamel-lamel
tulang konsentris, mengelilingi saluran yang mengadung pembuluh darah, saraf, dan jaringan
ikat longgar disebut sebuah sistem havers atau osteon.
-
Contoh Skenario
AKU HARUS BISA LEBIH TINGGI !
Dewi 15 tahun merupakan anak bungsu dikeluarganya, Ia mempunyai 2 saudara kandung, 1
orang perempuan dan 1 orang laki-laki. Dewi merasa tubuhnya lebih pendek di banding kakanya. Kakak
dewi yang pertama tingginya 175 cm umurnya 20 tahun, yang kedua 18 tahun tingginya 170 cm,
sedangkan Dewi hanya 155 cm dengan berat 43 kg. ayah 172 cm dengan berat 75 kg, ibunya 165 cm
dengan berat 60 kg. Ia ingin sekali menambah tinggi dengan mengikuti program yang ditawarkan pusat
kebugaran.
-
PENGAYAAN MATERI BLOK MUSCULOSKELETAL
OTOT
A. FISIOLOGI :
Dalam system tubuh kita tulang berperan sebagai alat gerak pasif sehingga untuk
dapat menggerakkan tulang agar kita dapat bergerak maka otot berperan sebagai alat gerak aktif
dimana melalui mekanisme kontraksi-relaksasi dan inervasi yang diperolehnya kita dapat
bergerak. Secara umum otot mempunyai 3 fungsi utama yaitu sebagai alat gerak aktif, otot
berfungsi untuk mempertahankan postur dan tekanan tubuh serta otot menghasilkan panas untuk
mengatur suhu tubuh.
KEJANG :
Kejang merupakan keadaan dimana terjadinya proses pelepasan muatan
parenkimia yang berlebihan dari suatu populasi neuron karena kondisi patologis tertentu
sehingga mengganggu fungsi normal otak. Kejang diklasifikasikan menjadi dua yaitu parsial dan
generalisata. Kejang parsial ditandai dengan utuhnya kesadaran walaupun masih mungkin
berubah dan fokus di salah satu sisi tetapi dapat menyebar ke bagian lain. Kejang generalisata
ditandai dengan hilangnya kesadaran, tidak ada awitan fokal, bilateral dan simetrik, serta tidak
adanya aura. Kejang parsial dibagi lagi menjadi kejang parsial sederhana dan kompleks. Parsial
sederhana sifat kesadaran utuh, dapat bersifat motorik dan sensorik, dan biasanya berlangsung
kurang dari 1 menit. Kompleks memiliki sifat adanya perubahan kesadaran yang disertai gejala
motorik, sensorik, dan otomatisme serta biasanya berlangsung 1-3 menit. Kejang generalisata
dibagi menjadi: (1) Tonik-Klonik, terjadi tonik-klonik otot, inkontinensia urin dan alvi,
menggigit lidah, fase pascaiktus; (2) Absence, terjadi tatapan kosong, kepala sedikit lunglai,
kelopak mata bergetar, berlangsung beberapa detik; (3) Mioklonik, kontraksi mirip syok
mendadak yang terbatas di beberapa otot atau tungkai cenderung singkat; (4) Atonik, hilangnya
secara mendadak tonus otot disertai lenyapnya postur tubuh; (5) Klonik, gerakan menyentak,
repetitif, tajam, lambat, dan tunggal atau multipel di lengan, tungkai, atau torso; (6) Tonik,
terjadi peningkatan secara mendadak tonus otot. (Dorland. 2006; Wilson, 2005; Mardjono, 2005)
-
JENIS OTOT :
Berdasarkan strukturnya, otot yang membangun tubuh dapat dibedakan atas :
a. Otot polos
b. Otot rangka (lurik)
c. Otot jantung
Berdasarkan fungsinya, otot pembangun tubuh dapat dibedakan atas :
a. Otot yang bekerja di bawah kesadaran kita (voluntasi )
b. Otot yang bekerja di luar kesadaran kita (involuntasi )
OTOT POLOS
Ditemukan pada :
1. Saluran pencernaan
2. Pembuluh darah
3. Saluran pernafasan
4. Saluran pelepasan air seni
5. Saluran genital
6. Otot pada rambut dan kulit
Bentuk seperti kumparan (gelendong), panjang dan langsing
Di bawah mikroskop tampak berinti satu, tidak tampak serabut dan garis-garis
melintang maka disebut sebagai otot polos
Kerja otot polos :
- tidak sadar
- lambat
- tidak cepat lelah
-
OTOT RANGKA (OTOT LURIK)
1. Berhubungan dengan tulang dan berfungsi menggerakan tulang
2. Bila diamati di bawah mikroskop maka tampak adanya garis melintang yang terang
diseling gelap, sehingga disebut otot seran lintang
3. Otot lurik tersusun atas serabut-serabut otot atau miofibril yang berinti banyak. miofibril
ini berkumpul membentuk kumpulan serabut, kemudian kumpulan serabut membentuk
otot.
4. Ujung otot lurik :
umumnya mengecil dan keras disebut tendon, setiap otot memiliki dua atau lebih tendon,
yaitu
a. tendon yang melekat pada tulang yang bergerak disebut insersio
b. tendon yang melekat pada tulang yang tidak bergerak disebut origo
1. Bagian tengah otot lurik :
mengembang disebut empal (atau ventrikel), bagian ini yang dapat mengkerut dan
mengendor
2. kerja otot lurik :
- sadar karena dipengaruhi oleh pusat saraf sadar
- reaksi terhadap rangsang cepat
- mudah lelah
3. Secara anatomi otot ini sebenarnya otot lurik. Tetapi serabut ototnya bercabang dan
saling bertautan yang disebut sinsitium.
4. Kerja otot jantung :
- tak sadar
- reaksi terhadap rangsangan lambat
Mekanisme gerak serabut otot
5. Otot rangka dapat bergerak jika dirangsang. Rangsangannya dapat berupa :
- panas
- dingin
- arus listrik
- dan lain sebagainya
-
6. Otot rangka bekerja dengan dua cara, yaitu
a. kontraksi (memendek dan menebal)
b. relaksasi (kembali ke keadaan semula)
7. Otot dapat memendek (kontraksi) maksimal, keadaan ini disebut tonus, kemudian
relaksasi. Namun, seringkali rangsangan tertentu menyebabkan keadaan tonus tidak
diikuti oleh relaksasi, keadaan otot seperti ini disebut tetanus (kejang)
Protein yang terdapat pada otot
8. Di dalam serabut otot terdapat tiga macam protein, yaitu :
a. miogen, amat mudah larut
b. miosin, tidak mudah larut
c. aktin, tidak mudah larut
9. Campuran aktin dan miosin disebut aktomiosin. Aktomiosin inilah yang merupakan
protein utama dalam otot. Bila aktomiosin dipekatkan maka akan membentuk benang.
Berdasarkan struktur otot maka dapat dilihat dari 2 segi yaitu secara macro dan mikro.
Struktur otot jika dilihat secara makro dapat menjelaskan mengenai otot sebagai sumber
energy yang dapat menggerakkan tubuh dan menghasilkan gaya yang bekerja pada
sumbu tertentu menurut kedudukannya dalam persendian. Sedangkan jika dilihat dari
segi mikronya maka dapat menjelaskan mengenai proses pembentukan energi mekanik
dalam otot. Dalam proses metabolisme otot terjadi perubahan energi kimia menjadi
energi mekanik. Dalam keadaan istirahat ATP di mitokondria melepaskan sebagian
phosphatnya pada kreatin sehingga terbentuk fosforilkreatin. Fosforilkreatin ini
mengalami hidrolisis ketika kepala miosin bertemu aktin sehingga terbentuk kembali
ATP dari ADP dan phosphat dari kreatin. Jika intensitas kerja meningkat maka
sebagian besar energi untuk fosforilkreatin dan sintesis ulang ATP berasal
dari penguraian glukosa menjadi CO2 dan H2O.
MEKANISME KONTRAKSI OTOT :
Mekanisme terjadinya kontraksi otot sehingga kita dapat bergerak dimulai dari
pelepasan asetil kolin dari ujung serabut saraf. Asetil kolin ini yang kemudian akan merangsang
ion kalsium yang berada di antara sel otot untuk keluar dan menuju ke dalam otot sambil
-
mengangkut troponin dan tropomiosin ke aktin sehingga posisi aktin berubah dan mempengaruhi
filamen penghubungnya. Akhirnya aktin dan miosin bertempelan membentuk aktomiosin
sehingga benang sel menjadi pendek dan berkontraksi. Setelah terjadi kontraksi maka ion
kalsium akan masuk kembali kedalam plasma sel sehingga ikatan aktin dan miosin akan terputus.
Pada saat inilah otot dikatakan berelaksasi. Pada saat otot berkontraksi maka ototnya akan
menegang.
Dalam sistem muskuloskeletal sistem vaskularisasi berperan sangat
penting karena melalui sistem inilah baik tulang sebagai alat gerak pasif dan otot sebagai alat
gerak aktif mendapatkan asupan nutrisi, kalsium dan oksigen yang diangkut oleh pembuluh
darah yang sangat dibutuhkan dalam perkembangannya maupun sebagai bahan dasar dalam
melakukan kerja seoerti kontaksi dan relaksasi.Ketika otot menegang maka otot mempunyai
kekuatan dan gaya untuk melakukan suatu kerja. Otot dikatakan dalam kondisi isotonik jika
tegangan otot lebih besar dari beban sehingga otot akan memendek. Tetapi jika tegangan otot
lebih kecil dari bebannya maa otot tidak akan memendek. Keadaan inilah yang disebut dengan
isometrik. Gaya atau kekuatan otot tergantung pada panjang otot dan jumlah sarkomer aktin-
miosin yang berikatan.
Energi untuk kontraksi otot.
Untuk kontraksi diperlukan energi. Energi yang digunakan disuplai dalam bentuk
energi kimia, yaitu dari penguraian ATP.
ATP ADP + P + energi
ADP AMP + P + energi
Bila enegi habis (dalam keadaan ADP AMP + P + energi), otot tidak dapat
berkontraksi lagi. Fase ini disebut fase anaerob. ATP harus dibentuk kembali agar otot dapat
bergerak.
Pembentukan kembali ATP
Dalam otot tersimpan glikogen (gula otot). Glikogen akan dilarutkan menjadi
laktasidogen (pembentukan asam laktat = asam susu). Laktasidogen kemudian diuraikan menjadi
-
glukosa dan asam laktat. Oleh peristiwa respirasi dengan O2, glukosa akan dioksidasi
menghasilkan energi dan melepaskan CO2 dan H2O.
Proses ini semuanya terjadi pada saat otot mengalami relaksasi. Karena pada
relaksasi diperlukan oksigen untuk mengoksidasi glukosa dan atau asam laktat, maka fase
relaksasi disebut juga fase aerob.
Asam susu (asam laktat) yang merupakan hasil sampingan peristiwa dari
pemecahan laktasidogen dapat menyebabkan pegal linu dalam otot, ataupun dapat menyebabkan
kecapaian otot. Untuk penguraian asam susu diperlukan oksigen yang sangat banyak. Keadaan
ini menyebabkan pernafasan menjadi terengah-engah
B. HISTOLOGI :
Adanya fibril serta pola susunannya maka otot dibedakan menurut morfologinya, yakni :
1. Otot polos ( Smooth muscle)
2. Otot serat melintang (Striated muscle), meliputi:
A. Otot kerangka (Skeletal muscle), yang dibagi menjadi:
a. Otot pucat (White muscle)
b. Otot merah (Red muscle).
B. Otot jantung (Cardiac muscle).
Otot polos dan otot jantung mendapat inervasi dari susunan saraf otonom, karena
aktivitasnya bersifat involunter, dan sering disebut sebagai otot tidak sadar. Sedangkan otot
-
kerangka mendapat inervasi dari susunan saraf pusat (serebrospinal), aktivitasnya bersifat
volunter, disebut otot sadar.
OTOT POLOS
Satuan/serabut otot polos umumnya disebut sel, karena memenuhi kreteria sel.
Bentuknya seperti kincir (spindle-shaped) dengan ujung runcing atau bercabang. Ukurannya
bervariasi, ukuran terbesar pada uterus pada masa pregnansi 12x600m, dan yang terkecil
ditemukan pada arteri-arteri keci 1x10m. Intinya 1 (satu) dan berbentuk lonjong dengan ujung
tumpul. Pada otot polos yang sedang berkontraksi bentuk inti sering bergelombang.
Secara mikroskopis inti otot polos agak sulit dibedakan dengan fibroblast, tapi
bila diperhatikan dengan teliti keduanya jelas berbeda. Inti otot polos memiliki ujung tumpul dan
mengambil warna sedikit pucat, sedangkan fibroblast intinya agak runcing dan mengambil warna
lebih kuat.
Bangun Histologi:
Otot polos memiliki bagian-bagian sebagai berikut :
-
1. Membran Plasma:
Membran plasma pada otot sering disebut sarkolema (Sarcolemma). Dengan
mikroskop cahaya kurang jelas, tetapi dengan mikroskop elektron tampak sebagai selaput
ganda (double membrane), masing-masing:
Selaput luar, tebalnya berkisar antara 25-30 Angstrom. Ruang intermedier, kira-
kira 25 Angstrom
Selaput dalam, tebalnya 25-30 Angstrom.
Pada daerah hubungan posisi antara otot polos, selaput luar tampak menyatu.
Hubungan ini dianggap lebih serasi dari pada hubungan antar sel dengan desmosoma.
Hubungan ini berperanan memperlancar transmisi impuls untuk kontraksi dari satu otot
ke otot yang lainnya. Pendapat lain mengatakan bahwa tenaga yang terjadi pada waktu
kontaksi dapat dipindahkan ke lain alat tubuh melalui serabut kolagen atau elastis.
2. Sitoplasma
Sering disebut sarkoplasma (Sarcoplasma). Sarkoplasma bersifat eosinofilik,
mengandung :
Organoid, antara lain :
- Mitokondria yang mengitari inti - Endoplasma retikulum
- Apparatus Golgi - Miofibril
- Sentriol
Paraplasma, seperti glikogen, lipofusin.
Yang menarik perhatian adalah myofibril karena peranannya dalam kontraksi.
Miofibril pada otot polos sangat halus, dengan pewarnaan H.E. sulit dilihat. Dengan
mikroskop elektron tampak miofilamen Miosin berdiameter 5 m, dan Aktin 3 m.
Sarkoplasma di dekat inti bebas dari filament dan di bagian tepi banyak pinocytic vesicle
-
. Filamen tersebut berakhir di daerah pekat sarkolema. Filamen aktin dan myosin juga
terdapat pada pada otot polos, berkontraksi dengan adanya adenosine trifosfat. Susunan
filament aktin dan myosin pada otot polos belum jelas, berbeda dengan otot skelet.
3. Inti
Berbentuk lonjong memanjang dengan ujung tumpul, bergelombang pada saat
terjadi kontraksi.
Susunan Otot Polos :
Pada organ tubuh lazimnya berkelompok membentuk lamina muskularis
(lambung, usus, uterus), tunika media (pembuluh darah), muskularis mukosa (usus), Tetapi dapat
pula soliter (sendiri) misalnya pada villi usus halus, stroma kelenjar kelamin jantan.
Hubungan antar otot polos ditunjang oleh endomisium (Endomysium), yang
mengandung serabut kolagen dan retikuler yang cukup halus dan jarang terdapat sel-sel jaringan
ikat di dalamnya. Dengan pewarnaan khusus misalnya PAS serabut retikuler tampak jelas,
bahkan membungkus/mengitari otot polos. Hubungan antar otot polos dengan penyatuan selaput
luar disebut Nexus , melalui hubungan inilah impuls dapat berpindah dengan cepat.
-
Pemisahan masing-masing sel (serabut) otot polos dilakukan dengan
menggunakan asam nitrat. Asam nitrat ini berfungsi melakukan maserasi endomesium.
Otot polos terdapat pada:
1. Alat jeroan berupa lamina muskularis dan muskularis mukosa, misalnya usus, lambung
dan esophagus
2. Saluran pernapasan, misalnya bronchus, broncheolus, dan trachea
3. Dinding pembuluh darah, membentuk tunika media
4. Saluran urogenital, misalnya pelvis renalis, vesika urinaria, ureter, duktus deferens,
epididimis dll.
5. Kulit : muskulus arektorpili
6. Mata : muskulus siliaris, muskulus konstriktor dan dilatator pupile.
Fungsi
Kontraksi otot polos disebabkan oleh empat faktor:
1) Neksus
2) Tarikan mekanik yang bersifat lokal
3) Pengaruh hormonal mis. Oksitosin
4) Inervasi saraf otonom
Kontraksi ritmis pada peristaltik dapat mendorong makanan ke arah belakang.
Kontraksi otot polos yang tidak terkoordinasi dan tersendiri membangkitkan gejala kejang
(Spasmus).
Secara embriologik otot polos berkembang dari mesenkhim atau mesoderm,
kecuali pada iris (mata) dan kelenjar keringat berasal dari ektoderm. Perkembangan dimulai dari
mioblas yang selanjutnya membelah secara mitosis yang menghasilkan otot polos.
-
OTOT KERANGKA
Satuan otot kerangka (skelet) umumnya disebut serabut (fibers) dan bukan sel.
Bentuk serabut silindris dan memiliki banyak inti sel yang terletak di tepi, berbatasan dengan
sarkolema. Pada manusia panjang serabut berkisar antara 3-4 cm, sedangkan pada hewan dapat
mencapai 12 cm. Diameter berkisar antara 10-150. Bentuk panjang dan diameter serabut otot
kerangka tergantung pada beberapa faktor, antara lain:
- Jenis hewan (spesies)
- Keadaan gizi (state of nutrition)
- Umur, jenis kelamin dan cara kerja hewan yang bersangkutan.
Bangun Histologi
A. Sarkolema:
Pengamatan dengan mokroskop cahaya tampak sebagai selaput tipis dan tembus
cahaya (transparan), tetapi dengan mikroskop elektron tampak adanya selaput ganda (double
membrane), yakni
1. Selaput luar, setebal 40 Angstrom
2. Ruang antara, setebal 20 Angstrom
3. Selaput dalam, setebal 40 Angstrom
Selaput luar mirip membrane basal epitel yang dibalut serabut retikuler. Selaput
dalam (plasmalemma) terdiri dari dua lapis protein yang ditengahnya diisi lemak (lipid). Secara
umum sarkolema bersifat transparan, kenyal dan resisten terhadap asam dan alkali. Serabut-
serabut otot kerangka yang bergabung membentuk berkas serabut otot primer disebut fasikulus,
yang dibalut oleh jaringan ikat kolagen pekat (endomisium). Ada 5 sel utama yang dijumpai
dalam fasikulus yaitu: serabut otot, sel endotel, perisit, fibroblast dan miosatelit.
-
B. Sarkoplasma:
Sarkoplasma (Cytoplasmic matrix) mengandung:
1. Organoida, a.l.:
- mitokondria (sarcosomes) - ribosom
- Apparatus golgi. - myofibril
-Endoplasmik retikulum
2. Paraplasma, a.l.:
- lipid - glikogen - myoglobin
Selain itu terdapat pula enzim sitokrom oksidatif. Mitokondria terdapat berbatasan
dengan sarkolema dan dekat inti di antara myofibril. Sarkoplasmik retikulum bersifat agranuler
(Smooth ER.), karena ribosom pada otot kerangka terdapat bebas dari matriks. Sisterna pada
sarkolasmik retikulum terjalin pararel dengan myofibril, yang pada interval tertentu membentuk
pertemuan dengan jalinan transversal, disebut triade. Penelitian pada otot salamander
-
(Amblistoma punctatum) , triade ini terdapat mengitari garis Z (Zwischenschreibe). Pada hewan
lain dan manusia tiap sarkomer memiliki dua triade di daerah pertemuan garis A (anisotrop) dan
garis I (isotrop). Organoida ini berfungsi menyalurkan impuls dari permukaan otot kerangka ke
dalam serabut yang lebih dalam letaknya.
Myofibril
Dengan mikroskop cahaya myofibril tampak memiliki bagian cerah (cakram I)
dan gelap (caktam A), bila menggunakan pewarnaan hematoksilin besi (Heidenheia). Inilah yang
memberikan aspek bergaris melintang baik pada otot kerangka maupun otot jantung. Garis
melintang ini dapat diamati pada:
1. Otot kerangka yang masih hidup
2. Otot segar tanpa menggunakan pewarnaan
3. Otot setelah mengalami fiksasi dan di warnai
Pada satu serabut otot kerangka terdapat ribuan myofibril, sedangkan tiap
myofibril memiliki ratusan myofilamen yang bersifat submikroskopis.
-
Myofilamen terdiri dari 2 macam yaitu:
1. Filament Miosin
Sering disebut filament kasar (coarse filaments), berdiameter 100 Angstrom dan
panjangnya 1,5 . Filamen ini membentuk daerah A atau cakram A. Filamen ini tersusun
pararel dan berenang bebas dalam matriks. Bagian tengah agak tebal dari bagian tepi.
Fungsi dari myosin adalah sebagai enzim katalisator yang berperanan memecah ATP
menjadi ADP + energi, dan energi ini digunakan untuk kontraksi.
2. Filamen Aktin
Panjangnya 1 dan diameternya 50 Angstrom, terpancang antara 2 garis Z.
Bagian tengahnya langsing dan elastis. Filamen ini membentuk cakram I, meskipun
sebagian masuk ke dalam cakram A. Aktin dan myosin tersusun sejajar dengan sumbu
memanjang serabut otot skelet.
Pada sediaan histologi yang baik selain cakram I dan A, tampak pula garis Z dan
H bahkan garis M.
1. Garis Z (Zwischenschreibe) atau intermediate disc:
Berupa garis tipis dan gelap yang membagi cakram I sama rata. Daerah antara 2
garis Z disebut sarkomer yang panjangnya sekitar 1,5.
2. Garis H (Helleschreibe):
Terdapat dalam cakram A. Merupakan bagian agak cerah di kanan-kiri garis M,
yang bebas dari unsur aktin.
3. Garis M (Mittelschreibe):
Terdapat di tengah-tengah cakram A, suatu garis yang disusun oleh bagian tengah
filamen myosin yang menebal.
-
Jadi dalam 1 sarkomer terdapat garis-garis Z-I-A-H-M-H-A-I-Z (tepatnya interval antara
2 garis Z, 1 pita A, dan dari 2 garis I).
C. Inti:
Dalam satu serabut otot kerangka terdapat banyak inti, dapat ratusan. Pada
mamalia bentuk inti memanjang, terletak langsung di bawah sarkolema pada otot pucat,
sedangkan pada otot merah letaknya lebih dalam lagi.
Secara umum pada mamalia posisi inti di tepi, tetapi pada insekta dan vertebrata
tingkat rendah posisi inti terletak di tengah, seperti halnya otot jantung..
Pada otot kerangka dikenal dua bentuk otot, yaitu:
a. Otot merah (Tipe I)
Otot merah memiliki myofibril relative sedikit, tetapi sarkoplasma dan
mitokondria relative banyak serta mioglobin dengan jumlah yang banyak bila dibandingkan
dengan otot pucat. Miofibril membentuk lapang Cohnheim (Cohnheims field), mengelompok
dengan batas yang jelas. Dalam sarkoplasma banyak butir-butir lemak halus sehingga berasfek
seperti lumpur.
b. Otot pucat (Tipe II)
Otot pucat memiliki myofibril banyak dan sarkoplasma dan mitokondria relative
sedikit. Miofibril tidak membentuk lapang Cohnheim (Cohnheims field) seperti pada otot
merah. Otot jenis ini memiliki kandungan mioglobin lebih sedikit dari pada otot merah. Posisi
-
inti lebih superficial langsung di bawah sarkolema. Otot pucat bekerja cepat dan kuat, tetapi
cepat lelah. Kuda-kuda pacu arab lebih banyak memiliki otot pucat dibandingkan dengan kuda
kerja misalnya kuda belgia yang memiliki otot kekar. Muskulus pektoralis mayor burung merpati
adalah otot pucat, sedangkan muskulus pektoralis minor adalah otot merah.
Kedua macam otot rangka ini pada mamalia dan manusia umumnya bercampur,
tetapi susunanya secara terperinci belum dilaporkan dengan tuntas.
Susunan Otot
Susunan serabut otot kerangka dalam membentuk muskulus ditunjang oleh
jaringan ikat. Tiap serabur dikelilingi oleh endomisium, suatu jaringan ikat halus dengan serabut
retikuler dan kapiler. Sejumlah serabut otot dibungkus oleh jaringan ikat pekat dengan banyak
serabut kolagen disebut fasikulus , sedangkan pembungkusnya disebut perimisium. Di luar
perimisium diisi oleh jaringan ikat longgar yang memberikan kelonggaran bagi vasikulus untuk
bergerak. Beberapa fasikulus bergabung membentuk muskulus dan dibalut oleh jaringan ikat
pekat disebut epimisium, sedangkan fasia terdapat disekitarnya.
Sebelum otot bertaut pada bungkul tulang baik pada origo dan lebih-lebih pada
insersio, terdapat tendon. Di daerah peralihan antara otot dan tendon endomisium, perimisium
berangsur-angsur menebal untuk kemudian membentuk serabut tendon. Pada daerah peralihan
ini terdapat tendon spindle yang memiliki ujung saraf.
-
Kontraksi Otot Kerangka
Perubahan bentuk dalam rangka mekanisme kontraksi otot sekelet telah lama
diselidiki baik dalam keadaa hidup maupun pada yang telah dimatikan. Dari kedua pengamatan
tersebut ditarik kesimpulan bahwa pada waktu kontraksi berlangsung otot memendek dan
membesar.
Bagaimana proses berlangsungnya pemendekan dapat dijelaskan dengan meneliti
struktur serta susunan miofilamen, sebagai hasil penelitian dengan menggunakan mikroskop
elektron. Satuan myofibril yang terkecil disebut sarkomer, yang pada kontraksi sarkomerpun ikut
memendek dan memanjang pada waktu relaksasi. Perubahan ini dirumuskan dengan istilah
sliding-filaments mechanism of contraction yaitu: pada permulaan kontraksi cakram I mulai
menyempit yang selanjutnya lenyap bila serabut otot tersebut berkontraksi kira-kira 50%. Daerah
H dalam cakram A juga ikut lenyap, sebaliknya panjang cakram A praktis tidak mengalami
perubahan baik pada waktu kontraksi maupun relaksasi. Hal ini disebabkan karena cakram A
hanya memendek sedikit sekali bila sarkomer berkontraksi. Penebalan cakram Z disebabkan
berkumpulnya bahan pekat yang kuat mengambil zat warna, yang selanjutnya dikenal sebagai
contraction band. Pendapat lain mengatakan bahwa cantraction band disebabkan oleh
crumpling and folding ujung-ujung filament myosin pada cakram Z.
Hipotesa lain mengungkapkan bahwa kontraksi otot skelet terjadi karena folding
and coiling filament aktin, dan bukan secara sliding. Hal ini didasarkan dengan daerah H yang
tetap tampak jelas meskipun otot berkontraksi.
Kontraksi otot diprakarsai dengan pelepasan ion kalsium dari sarkoplasmik
reticulum. Selanjutnya ion kalsium tersebut merangasang aktivitas adenosin trifosfat (ATP),
yang kemudian terjadi hidrolisa molekul ATP menjadi ADP dan pelepasan energi. Energi inilah
yang dipakai untuk kontraksi. Ion kalsium yang hanya bekerja sebagai katalisator selanjutnya
ditangkap kembali oleh sarkoplasmik reticulum.
-
Dasar Molekul Kontraksi Otot
Filamen-filamen aktin terdiri dari suatu protein (BM= 43.000) yang berbentuk
bola (globular) dan disebut aktin G. Molekul-molekul aktin G ini tersusun seperti untaian
mutiara, bersama-sama membentuk suatu filament aktin F (serat), yang membentuk double helix
dengan suatu puntiran tiap 36 nm. Alur pilinan ganda ini merupakan struktur dasar dari filamen-
filamen aktin.
Protein-protein pengatur tertentu berikatan pada filament-filamen aktin. Protein-
protein tersebut adalah tropomiosin (bergelung melingkar satu sama lain), merupakan molekul
protein dengan panjang 40 nm, terletak dalam alur yang terbentuk antara kedua untaian filamen
aktin F. Protein lainnya adalah troponin yang terletap pada kedua ujung tropomiosin. Ada 3 sub
unit troponi: troponin I, troponin T, dan troponin C.
Filamen-filamen myosin, terdiri atas protein myosin (BM= 460.000), dan panjang
molekulnya 150 nm. Dengan menggunakan enzim tripsin molekul-molekul myosin dapat
diuraikan dalam 2 subunit: meromiosin ringan (LMM) yang berbentuk batang dengan panjang 85
nm, dan meromiosin berat (HMM). Meromiosin berat terdiri atas bagian yang berbentuk batang
yang membentang terus ke dalam bagian LMM, dan struktur globular pada bagian ujungnya
yaitu kepala myosin. Molekul myosin lentur karena kedua sub unit dapat bergerak antara satu
dan lainnya.
Filament-filamen myosin terdiri atas kumpulan padat molekul-molekul myosin
dengan bagian yang berbentuk gagang terbentang sejajar dengan sumbu panjang filament.
Kepala myosin terletak pada ujung dari molekul ynag bersebrangan dengan garis M dan dengan
memakai mikroskop elektron terlihat membentuk gambaran seperti jembatan. Polarisasi dari
filament-filamen myosin dengan kepala-kepala menjauhi garis M diyakini sebagai alasan
mengapa proyeksi atau jembatan-jembatan melintang tak terdapat pada bagian tengah pita H,
sehingga terbentuk pita H semu (daerah kosong dari Huxley)
Kepala-kepala myosin tersusun dalam suatu spiral sepanjang filament myosin
dengan jarak 42 nm tiap putaran spiral. Hal ini menghasilkan pembentukan 6 baris kepala
myosin pada permukaan filament myosin.
-
Kejadian-kejadian molekuler selama kontraksi
Fragmen-fragmen meromiosin berat dapat berikatan dengan salah satu ujungnya
pada tempat tertentu pada filament aktin yang terdapat setiap 36 nm. Hal ini adalah sama betul
dengan preodisitas aktin, dan sekarang diyakini bahwa setiap kepala myosin selama kontraksi
arahnya miring berkontak dengan filament aktin terdekat. Selama kontraksi, filament aktin
bergeser lebih jauh dari pada jarak antara 2 kepala myosin yang berturutan. Hal ini dapat
diterangkan sebagai berikut : setelah terikat pada suatu tempat perlekatan pada filament aktin,
setiap kepala myosin mengangguk ke arah garis M, sehingga filament aktin tertarik pada jarak
tertentu ke arah garis M. Segera sesudah itu, kepala myosin dilepaskan dari tempat perlekatan
dan kembali ke posisi semula tegak lurus tehadap fragmen meromiosin yang berbentuk batang.
Pada posisi ini kepala myosin berhubungan dengan tempat perlekatan berikutnya yang terletak
sepanjang filament aktin, tidak jauh dari tempat tersebut, setelah itu kepala myosin kembali
mengangguk ke arah garis M dan seterusnya. Dengan demikian filament aktin tertarik selangkah
demi selangkah ke arah garis M. Anggukan-anggukan kepala myosin disebabkan oleh suatu
perubahan kekuatan pengikatan antara kepala dan bagian batang molekul meromiosin akibat
pengikatan pada filament aktin.
ATPase yang terdapat pada kepala myosin akan memecah ATP sehingga tersedia
energi yang digunakan untuk kontraksi. Sebelum kontraksi otot, suatu potensial aksi merambat
sepanjang sarkolema dan dari sini diteruskan ke bagian dalam serat melalui tubulus T . Potensial
aksi dari tubulus-tubulus T menyebabkan perubahan pada potensial membran dalam sisterna
terminal reticulum sarkoplasma dan ini menyebabkan pelepasan pada ion-ion Ca dari reticulum
ke dalam sarkoplasma seklilingnya (dalam keadaan istirahat sebagian besar Ca dalam serat
terpusat pada sisterna terminal reticulum sarkoplasma). Ion-ion Ca ini berikatan pada troponin
(troponin C) yang mempunyai afinitas sangat kuat terhadap ion-ion Ca ini. Selama keadaan
istirahat, kompleks troponin (toponin I)-tropomiosin menghambat tempat perlekatan pada
filament aktin untuk kepala-kepala myosin, mungkin secara fisik menutupi kepala-kepala myosin
tersebut. Melalui pengikatan ion-ion Ca pada molekul troponin, molekul ini diperkirakan
berubah bentuk. Dengan demikian hambatan tempat perlekatan pada filament aktin oleh
kompleks troponin-tropomiosin ditiadakan. Kapala-kepala myosin kemudian dengan segera
secara fisik berhubungan dengan tempat-tempat perlekatan aktin dimana mencetuskan
-
pergeseran filament-filamen. Kontraksi ini berlangsung terus selama ion-ion Ca dalam
sarkoplasma konsentrasinya masih cukup tinggi. Akan tetapi dengan memakai pompa Ca aktif di
dekat membrane reticulum sarkoplasma ion-ion Ca terus menerus dan secara aktif dipompakan
ke dalam sisterna longitudinal reticulum berlangsung kira-kira 20 mili detik, kemudian
konsentrasi Ca dalam sarkoplasma menurun sampai tingkat paling rendah (kurang dari 10 M)
yang terdapat selama keadaan istirahat. Dengan demikian pengikatan ion-ion Ca pada troponin
terhenti, dan kompleks troponin-tropomiosin kembali menghambat tempat-tempat perlekatan
pada filament aktin, jadi serat ini dipertahankan dalam keadaan istirahat.
Kebutuhan energi untuk transfort aktif ion-ion Ca ke dalam reticulum
sarkoplasma tersedia dari pemecahan ATP, dan karena itu kontraksi dan relaksasi keduanya
membutuhkan ATP. Rangkaian perangsangan/ kontraksi melalui system tubulus T menerangkan
mengapa semua myofibril pada serat otot diaktivasi secara serentak dan hampir bersamaan
dengan merambatnya potensial aksi pada sarkolema.
Hubungan neuromuscular
Daerah perlekatan antara ujung suatu serat saraf motorik dengan satu serat otot
kerangka disebut lempeng akhir motorik (motor end plate). Dengan memakai impregnasi garam-
garam logam, dapat diperlihatkan pada sajian mikroskop cahaya bahwa ujung satu serat saraf
motorik bercabang-cabang menjadi sejumlah cabang halus yang menuju ke tiap serat otot. Setiap
cabang membentuk suatu penebalan seperti lempengan kecil yaitu lempeng akhir motoris ini
juga dapat terlihat dengan mikroskop cahaya (seperti juga dengan mikroskop elektron) memakai
reaksi histokimia untuk menentukan adanya enzim asetilkolinesterase, yang terletak di daerah
ini. Terdapat suatu cekungan yang di sebut celah sinaptik primer, yang di dalamnya terdapat
ujung akson. Di bawah setiap celah sinaptik primer, tampak suatu jajaran cekungan ke dalam
serat otot, yang disebut celah sinaptik sekunder.
Dengan memakai ME, sel-sel Schwann tampak pada permukaan ujung akson.
Akan tetapi, sel-sel Schwann ini tak ada pada celah sinaptik dimana aksolema (plasmalema
akson) dan sarkolema berbatasan satu sama lainnya (meskipun melalui suatu lapisan antara dari
glikoprotein). Celah sinaptik sekunder membentuk invaginasi sarkolema dari celah sinaptik
-
primer. Dalam aksoplasama tampak sejumlah vesikel dengan diameter 50nm. Vesikel-vesikel ini
sesuai dengan vesikel sinaptik pada sinaps-sinaps biasa. Sarkoplasma mengandung banyak
mitokondria dan nucleus tetapi yang lainnya tidak khas.
Lempeng akhir motoris dapat dianggap sebagai suatu modifikasi sinaps. Vesikel
sinaptik mengandung asetilkolin yang berfungsi sebagai substansi transmitter selama
penghantaran rangsang saraf dari akson ke sarkolema. Suatu potensial aksi yang mencapai
lempeng akhir menyebabkan pelepasan asetilkolin dari vesikel ke celah sinaps. Setelah
asetilkolin berdifusi dalam celah sinaps, molekul asetilkolin terikat pada molekul reseptor pada
membrane post synaptic (sarkolema), yang menyebabkan pembentukan potensial lempeng akhir
dan prambatan selanjutnya dari suatu potensial aksi sepanjang sarkolemma. Asetikolin
dihidrolisa dalam beberapa mdet. oleh asetilkolinesterase yang terletak di membrane post-
sinaptik.
Serat-serat otot dan tendon keduanya mengandung bahan akhir sensoris yang
kompleks yang disebut gelendong otot (muscle spindle) dan tendon organ. Keduanya dijabarkan
pada bagian badan-badan akhir sensoris.
OTOT JANTUNG
-
Miokardium (Myocardium) jantung vertebrata tingkat tinggi terdiri dari serabut
otot jantung yang berhubungan satu dengan yang lain membentuk jalinan. Semula otot jantung
dianggap sebagai peralihan antara otot polos dan otot kerangka. Yang jelas bahwa otot jantung
tergolong otot bergaris melintang yang satuannya disebut serabut . Bangun otot jantung dan
otot kerangka tidak sama dalam beberapa asfek. Hubungan otot jantung melalui discus
interkalatus cukup kuat sehingga sulit dilakukan tepsing untuk memperoleh satu serabut secara
terpisah. Pada otot kerangka maupun otot polos hal ini masih mungkin dilakukan.
Penelitian dengan mikroskup cahaya menunjukkan bahwa otot jantung memiliki
serabut yang bercabang, yang berhubungan satu dengan yang lain melalui ujungnya. Hubungan
mana sangat kuat sehingga memberikan asfek sebagai sinsisium, dan pada endomisium banyak
pembuluh darah. Diameter serabut kira-kira 10-14 pada hewan dewasa dan 5-8 pada yang
baru lahir. Pada keadaan patologik misalnya hipertropi jantung diameter dapat meningkat sampai
20. Panjangnya sulit diukur.
Penelitian dengan mikroskop elektron, bentuk sinsisium tidak tampak, tetapi
hubungan antara serabut (sel) dapat dipelajari dengan cukup jelas. Pada discus interkalatus
terdapat desmosoma, zonula okludens, zonula adherens. Yang terakhir ini sebenarnya tidak
membentuk zona secara jelas hanya berupa daerah yang tidak teratur.
Contoh Skenario :
Skenario 2
MENGAPA KAKIKU?
Rudi usia 12 tahun murid kelas VII SMP sedang mengikuti ujian olahraga, mereka disuruh
bekeliling lapangan bola sebanyak-banyaknya. Rudi pada putaran kelima merasa kakinya kejang dan sulit
digerakkan.