*

SEL EKSITABEL AnnisaHasanahLab. Ilmu FaalFakultas Kedokteran UMM

Excitable tissueApa ituJaringan / sel EKSITABEL???

Neuron /Nerve cellMyocyteSkeletal muscleSmooth muscleCardiac muscle

Excitable cell / tissue

Adalah sel / jaringan apabila dirangsang dengan RGS yang adequat akan memberi respon spesifikRespon / jawaban tersebut berupa suatu POTENSIAL AKSI( action potential )

Apa itu Potensial aksi / Action potential

?Rekaman elektris perubahan potensial elektris antara didalam Dengan diluar sel Perubahan elektris tsb akibatPerubahan konsentrasi elektrolitDidalam dan diluar sel

Perubahan elektrolit didalam dan diluar membran selRangsangan yang mencapai nilai ambang

Meningkatkan permeablitas membran sel sehingga akan terjadi

Action potential

*

TITIK BAKAR atau "FIRING LEVEL adalah titik dimana mulai timbul potensial aksi.

NILAI AMBANG atauTRESHOLD adalah besarnya rangsangan minimal yang dapat menimbulkan potensial aksi

Perubahan ionik yang terjadi antara didalam dan diluar sel Stimulus ( Rgs ) menyebabkan terbukanya saluran saluran ion. Na influx lebih dahulu sambil membawa muatan positif = fase depolarisasi Saluran Na menutup kembali, Chlor ion masuk akibatnya kurva turun kebawah atau mulai terjadi repolarisasi.Kalium keluar , menyebabkan muatan positif ikut keluar = fase repolarisasi

Depolarisasio.k. :Influx Na+Repolarisasio.k. :Influx Cl & Efflux K+

Saluran Natrium lebih cepat terbuka tetapi cepat menutupSaluran potassium lebih lambat membuka tetapi menutupnya lebih lama

*Hukum All or None :Potensial Aksi mengikuti hukum All or none

Artinya selama besarnya rangsangan sama atau lebih besar dari nilai ambang dan kondisinya sama, maka besarnya potensial aksi untuk tiap sel eksitabel sama besarnya dan tidak tergantung oleh besarnya rangsangan

Neuron / MyocyteStimuli : electric / mechanic / thermal / chemistAdequate stimulus threshold

Beberapa pengertianRgs. subliminalRgs. LiminalRgs. supraliminalRgs dibawah nilai ambangRgs mencapai nilai ambangRgs diatas nilai ambang1 : menghasilkan local potential2 : menghasilkan action potential3 : = 2 & sama besar

Rangsangan kecil / subliminal / < nilai ambang

Rangsangan adequat / liminal / = nilai ambang

Rangsangan supra-liminal / >> nilai ambang

Sifat khusus Potensial Aksi / action potentialMengikuti Hk.All or NoneDihantarkan kesemua arah ( propagation =propagasi )Tidak dapat mengalami summasi ( potensial lokal dapat bertambah besar apabila rgs diperbesar, atau rgs dgn intensitas tetap & multiple )

Sifat khusus Potensial lokal / local potentialTidak mengikuti Hk.All or NoneTidak terjadi propagasi Dapat mengalami summasi

*

Apa yg dimaksud dgn hipopolarisasi ??Apa yg dimaksud dgn hiperpolarisasi ??Bagaimana hubungannya dgn kepekaan ???

*Kepekaan naik : pada fase negatif after potencial HIPERPOLARISASIKepekaan turun : pada fase positive after potencial HIPOPOLARISASI

Periode refrakter ?AbsolutRelatif

Periode refrakter ( PR )PR absolut : fase tanpa respon / jawaban , biarpun RGS sangat besar.PR relatif : sel eksitabel masih dapat dirangsang, tapi perlu lebih besar dari normal (selama hiperpolarisasi)

*NMJ dan Otot SkeletAnnisaHasanah

Lab.Ilmu FaalFakultas Kedokteran UMM

*

*

Hubungan antara Saraf motorik vs muscle fiber adalah :Neuro-muscular junction

Tahapan impuls ( potensial aksi ) yang mencapai neurolemma ujung axon :Potensial aksi mengakibatkan voltage-gated Ca2+ channels terbukaCa2+ masuk kedalam sitosol selanjutnya Ca2+ mengaktifkan Protein-kinase.Protein-kinase yang aktif menyebabkan terjadinya docking & exocytosis vesikel yang berisi acetylcholine ( Ach ).Ach akan berikatan dengan cholinergic rec- tipe nicotinic

Cholinergic receptor nicotinic type Sarcolemma ( membran otot rangka ) di NMJ mempunyai- Apabila terikat oleh Ach, maka saluran Na+ akan terbuka- Pada tempat tersebut akan terjadi potensial aksi- Potensial aksi akan dihantarkan kesemua arah (sarkolemma dan sarkotubuler sistem)

Duration of action ( masa kerja ) Ach hanya beberapa milidetik, o. k. di celah sinap ( synaptic cleft ) terdapat enzin Ach-esterase yang akan memecah Ach menjadi : Choline + Acetate Didaur ulang , masuk kedalam ujung axon , selanjutnya digunakan untuk membentuk Ach.

Agonis and antagonist substances on cholinergic receptor nicotinic type

MethacholineAcetylcholine-like effectmuscle contractionCurareAcetylcholine blocking agentsParalyze NeostigmineInactivating acetylcholinesteraseMuscle spasm PhysostigmineInactivating acetylcholinesteraseMuscle spasmDiisopropyl fluorophosphate (nerve-gas poison)Inactivating acetylcholinesteraseMuscle spasmParathion (insecticide)Inactivating acetylcholinesteraseMuscle spasm

*OTOTOTOT

Sel otot merupakan salah satu dari sel eksitabelReaksinya terhadap rangsangan ialah :1. Potensial aksi2. Diikuti dengan kontraksi

Macam sel otot :a. Otot skelet (otot somatis, otot rangka)b. Otot jantungc. Otot polos atau otot halus

*Otot SkeletMorfologi/anatomi :1. Ujung yang mobile/banyak bergerak disebut INSERTIO, Ujung yang tidak bergerak disebut ORIGO.2. a. Satu sel otot disebut satu muscle fiber atau serabut otot. b. Muscle fiber dibungkus oleh membran sel disebut SARCOLEMMA. c. Sitoplasmanya disebut SARCOPLASMA. d. Sel otot berinti banyak ( MULTINUKLEUS ).3. Beberapa serabut otot mengumpul menjadi FASCICULUS dan dibungkus oleh jaringan ikat (fascia) PERIMYCEUM. Beberapa fasciculus menjadi satu otot dan dibungkus fascia EPIMYCEUM.

*

*Otot Skeleta. Muscle fiber terdiri dari banyak MYOFIBRIL.b. Myofibril tersusun atas myofilament.c. Myofilament tersusun atas molekul protein yang kontraktif yaitu : Actin (BM. 60.000), Myosin (500.000), Tropommyosin (BM. 70.000) dan Troponim

Muscle fiberSerabut otot = sel ototStruktur kontraktil adalah : Myofibril tersusun olehmyofilament actin & myosinactin filament = filamen tipismyosin filament = filamen tebal

Actin double helixTropomyosin double helixTroponin : C , I , T

Filament Actin tersusun oleh :

Filament Actin = filamen tipis = thin filament

TroponinT : melekat pada tropomyosin I : menutupi binding site actinC : berikatan dengan ion Ca++

*Sistem Sarkotubuler

Fungsi sistem sarkotubuler :mempercepat penjalaran impuls ke seluruh bagian otot- menginduksi kontraksi

Sarcotubuler system : Sarcoplasmic reticulum ( SR ) & Transverse tubules ( Ttub )The combination of Ttub membrane and its 2 neighboring cisternae is called Triad :2 cisternae + 1 Ttub

2 cisternae + 1 Transverse tubule ( T tubule )TRIAD

Cisterna adalah bagian dari SR (sarcoplasmic reticulum) yang mengalami penggelembungan, kadar ion Ca di cisterna sangat tinggi >1000 X dibanding sitosolCa2+ sitosol : 10-7 MCa2+ cisterna : 10-3 MCisterna merupakan depo ion Ca2+

Proses Kontraksi &RelaksasiKontraksi : sliding antara filamen actin dengan myosin, o. k. melekatnya head myosin pada actin Relaksasi : Lepasnya head myosin, terpisahnya filament actin terhadap myosin

Proses Kontraksi &RelaksasiCalsium keluar dari cisternaCa berikatan dgn Troponin CActin binding site terbukaHead myosin menempel : kontraksiCalsium pump bekerja memasukkan Ca kembali ke SRHead myosin lepas : relaksasi

Impuls sampai diIon Ca akan keluar dari cisterna

Ca akan mengikat troponinFilamen actin menjadi aktif Head myosin akan menempel pada actinProses sliding terjadi ( kontraksi )

Relaksasi :Terjadi dengan masuknya kembali ion Ca2+ kedalam SR,Akibatnya Ca terlepas dari TROPONIN C, sehingga head myosin lepas dari aktinMasuknya kembali ion Ca2+ kedalam SR, melalui pompa Ca secara aktif yang dilakukan olehSERCA

SR Ca2+ pump / SR Ca2+ - ATPase /SERCAAdalah kompleks protein yang terletak di membran SR , berfungsi memasukkan Ca2+ dari sitosol masuk kedalam lumen SRSERCA : Sarcoplasmic Reticular Ca2+ ATP ase

Siklus tahapan Penempelan & lepasnya head myosin pada actin ( kontraksi relaksasi )

ATP binding relaksasi dimulaiATP hydrolysis relaksasiCross-bridge formation mulai kontraksiPower stroke position kontraksiADP released Kontraksi isotonis : otot memendek Kontraksi isometris : panjang otot tdk berubah tp tonus otot

Sumber energi untuk kontraksiATP merupakan sumber energi yang siap dipakai, tetapi jumlahnya sedikitPhospho kreatin (Creatin phosphate = CP + ADP ATP + Pi)Glikolisis anaerobikGlikolisis aerobikLipolisis*

Energi dibutuhkan pada proses kontraksi u/ transport aktif Ca2+, Na+, dan K+Energi dari glikolisis anaerobik di sitoplasma hasil : asam laktat + 2 ATP ATP relatif lebih sedikit tetapi lebih cepat Energi dari glikolisis aerob + lipolisis aerob di mitokondria hasil : CO2 + H2O + 36 ATP ATP relatif lebih besar tetapi lambat

*

Phenomena kontraksi Summasi TetaniTreppe ( stair case phenomena )

Summasi kontraksiWave Summation =Summasi temporal

*Sumasi : Rangsangan tunggal yang subthreshold dapat mencapai threshod bila ;Merangsang berulang-ulang dg rangsangan tunggal. Ini disebut sumasi temporal.Beberapa rangsangan tunggal yang subthreshold dilakukan bersama-sama dan ini disebut sumasi spasial

Multiple motor unit summation= spatial summation

Tetani kontraksiKontraksi 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 : Penderita penyakit tetanus, tetani pada otot dinding abdomen, dapat menimbulkan kematian apabila mengenai otot pernafasanTrismus : pada m. masseter, sehingga mulut tidak dapat dibuka ( abscess gigi-geligi atau tonsil , tetanus )Intoksikasi insektisida

Staircase phenomena / Treppe

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

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, agarterjadi relaksasi.RM mulai melemas, sesudah 24jam kematian, o.k. autolisis terhadap actin & myosin

Otot merah (lambat)&otot putih (cepat)( slow & fast twitch muscle fibers )O.M. : glikolisis & lipolisis aerobik O. lambat (lari 5000 m, senam aerobik)O.P. : glikolisis anerobik O. cepat (lari 100 m, angkat berat)Berdasarkan kecepatan kontraksi, daya tahan, sistem penyediaan energi dan inervasi saraf

Serabut otot merahSerabut otot putihSynonymType Ioxidative Type II a II bfast -oxidative(oxidative-glycolytic)fast - glycolyticSlow twitch muscle fiberFast twitch muscle fiberLama kontraksilambatCepat ( cepat lelah )FungsiKontraksi lamaKontraksi cepat / kuat / gerakan trampilMyoglobin BanyakSedangSedikit

Serabut otot merahSerabut otot putihSynonymType Ioxidative Type II a II b

Slow twitch muscle fiberFast twitch muscle fiberMyosin ATP-aseSedikitBanyakBanyakSarco tubuler systemSedikitBanyakBanyakOxidative enzyme activityBanyakSedangSedikit

*

Beberapa kelainan otot :Hipertrofi : sel otot membesar tetapi jumlahnya tetap. Hal ini sebagai hasil latihan yang berat

Atrofi : Kebalikan dari hipertrofi yaitu sel-sel otot mengecil. Sebab yang sering adalah karena adanya denervasi. (tidak ada rangsanan saraf motoris) misalnya pada penderita poliomyelitis. Atrofi ini dapat disusul dengan kontraktur bila otot dalam posisi yang memendek tanpa digerakkan

Fibrilasi :Otot yang mengalami denervasi, setelah beberapa lama dapat mengalami stimulasi intrisik yang halus dan menyebabkan suatu kontraksi yang halus pula dan disebut Fibriasi.

*Paralise : Terjadi akibat inervasi otot terganggu. Kerusakan sistem saraf motorik dpt terjadi di medulla spinalis (motorneuron), sraf tepi motorik (A-alfa), tract.pyramidalis, gyrus precentralis area broadman 4)

MG Kontraksi otot rangka yang makin lama makin lemah karena gangguan trnasmisi impulsdi NMJ autoimmune disease

*Fasciculasi : Yaitu kontraksi otot yang tidak teratur, kasar menyentak sebagai akibat rangsangan dari motor neuron yang tidak normal. Hal ini dapat disbabkan sebagai akibat trauma atau infeksi

Familial Periodic Paralysis Secara periodik pada beberapa orang Kalium ECS Potensial Membran kepekaan implus yang datang dari serat syaraf motoris secara normal masih belum mampu mencapai nilai ambang. Penyakit ini adalah suatu penyakit herediter.

*

*