pbl muskuloskeletal
DESCRIPTION
skenario blok 5TRANSCRIPT
Pembengkakan Palmar Dextra sehingga Kesulitan Menggenggam Sesuatu dan Menulis
Jessicca Susanto (102011032)
Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana
Jl. Terusan Arjuna No.6, Jakarta Barat
Email: [email protected]
PENDAHULUAN
Tubuh manusia terdiri dari rangka yaitu rangkaian tulang-tulang yang saling berhubungan dan
dibungkus oleh otot. Otot memberi bentuk tubuh manusia juga selain tulang. Bayangkan jika
tubuh kita hanya tersusun dari rangka tanpa otot rangka. Semua aktivitas sehari-hari kita tidak
akan terlaksana karena pada otot terdapat berbagai protein khusus yang menghasilkan energy.1
Menggerakkan beberapa bagian dari tubuh kita berarti menggerakkan otot-otot tubuh kita.
Misalnya, saat kita berjalan menuju suatu tempat, saat kita menulis, saat kita berlari dan semua
bentuk aktivitas, saat menekuk lengan atas kita, terdapat banyak otot yang bekerja, yaitu otot
bahu, otot lengan atas, otot lengan bawah, otot pergelangan tangan dan otot jari tangan.
PEMBAHASAN
Struktur Mikroskopis Tulang
Ketika kita masih bayi kita memiliki sekitar 300 tulang. Namun ketika kita beranjak dewasa
beberapa dari tulang-tulang ini ada yang melebur hingga akhirnya menjadi 206 tulang. Struktur
tulang ada yang dibedakan berdasarkan matriksnya dan ada yang berdasarkan jaringan dan sifat
fisik tulang. Berdasarkan jaringan penyusun dan sifat-sifat fisiknya tulang dibedakan menjadi
dua jenis, yaitu:
A. Tulang Rawan (Kartilago)
Tulang rawan adalah tulang yang tidak mengandung pembuluh darah dan saraf kecuali
lapisan luarnya (perikondrium). Tulang rawan memiliki sifat lentur karena tulang rawan
tersusun atas zat interseluler yang berbentuk jelly yaitu kondroitin sulfat yang di
dalamnya terdapat serabut kolagen dan elastin. Maka dari itu tulang rawan bersifat lentur
1
dan lebih kuat dibandingkan dengan jaringan ikat biasa.2 Pada zat interseluler tersebut
juga terdapat rongga-rongga yang disebut lacuna yang berisi sel tulang rawan yaitu
kondrosit. Tulang rawan terdiri dari tiga tipe yaitu:
1. Tulang rawan hialin: tulang yang berwarna putih sedikit kebiru-biruan, mengandung
serat-serat kolagen dan kondrosit.
2. Tulang rawan elastin: tulang yang mengandung serabut-serabut elastic.
3. Tulang rawan fibrosa: tulang yang mengandung banyak sekali bundle-bundel serat
kolagen sehingga tulang rawan fibrosa sangat kuat dan lebih kaku. 3
B. Tulang Keras (Osteon)
Tulang keras atau yang sering kita sebut sebagai tulang berfungsi menyusun berbagai
sistem rangka. Tulang tersusun atas:
1. Osteoblas: sel pembentuk jaringan tulang
2. Osteosit: sel-sel tulang dewasa
3. Osteoklas: sel-sel penghancur tulang
Pada umumnya penyusun tulang di seluruh tubuh kita semuanya berasal dari material yang sama.
Dari luar ke dalam kita akan dapat menemukan lapisan-lapisan berikut ini:
a. Periosteum
Pada lapisan pertama kita akan menemukan periosteum. Periosteum merupakan selaput
luar tulang yang tipis. Periosteum mengandung osteoblas (sel pembentuk jaringan
tulang), jaringan ikat dan pembuluh darah. Periosteum merupakan tempat melekatnya
otot-otot rangka ke tulang dan berperan dalam memberikan nutrisi, pertumbuhan dan
reparasi tulang rusak.
b. Tulang kompak
Tulang kompak terdiri dari sistem-sistem havers, setiap sistem havers terdiri dari saluran
havers yaitu suatu saluran yang sejajar dengan sumbu tulang. Di dalam saluran terdapat
pembuluh-pembuluh darah dan saraf. Di sekeliling sistem havers terdapat lamella-lamela
yang konsentris dan berlapis-lapis. Lamella adalah suatu zat interseluler yang berkapur.
Pada lamella terdapat rongga-rongga yang disebut lacuna. Di dalam lacuna terdapat
2
osteosit. Dari lacuna keluar menuju ke segala arah saluran-saluran kecil yang disebut
canaliculi yang berhubungan dengan lacuna lain atau canalis havers. Canaliculi penting
dalam nutrisi osteosit. Di antara sistem havers terdapat lamella interstitial yang lamella-
lamelanya tidak berkaitan dengan sistem havers. Pembuluhdarah dari periosteum
menembus tulang kompak melalui saluran volkman dan berhubungan dengan pembuluh
darah saluran havers. Kedua saluran ini arahnya saling tegak lurus. Tulang spons tidak
mengandung sistem havers.5 pada lapisan kedua ini kita akan menemukan tulang
kompak. Tulang ini teksturnya halus dan sangat kuat. Tulang kompak memiliki sedikit
rongga dan lebih banyak mengandung kapur sehingga tulang menjadi padat dan kuat.
Kandungan tulang manusia dewasa lebih banyak mengandung kapur dibandingkan
dengan anak-anak maupun bayi. Bayi dan anak-anak memiliki tulang yang lebih banyak
mengandung serat-serat sehingga lebih lentur. Tulang kompak paling banyak ditemukan
pada tulang kaki dan tulang tangan.1,2
C. Tulang Spongiosa
Pada lapisan ketiga ada yang disebut dengan tulang spongiosa. Sesuai dengan namanya
tulang spongiosa adalah tulang yang memiliki banyak rongga. Rongga tersebut diisi oleh
sumsum merah yang mampu memproduksi sel-sel darah. Tulang spongiosa ini terdiri dari
kisi-kisi tipis tulang ini yang disebut dengan namanya trabekula.
D. Sumsum Tulang
Lapisan terakhir yang kita temukan dan yang paling dalam adalah sumsum tulang.
Sumsum tulang wujudnya seperti jelly yang kental. Sumsum tulang ini dilindungi oleh
tulang spongiosa seperti yang telah dijelaskan di bagian tulang spongiosa. Sumsum
tulang berperan penting dalam tubuh kita karena berfungsi memproduksi sel-sel darah
yang ada dalam tubuh.
Berdasarkan bentuknya terdapat tiga macam bentuk tulang yang menyusun angka tubuh,
yaitu:
a. Tulang pipa, berbentuk bulat panjang. Tulang pipa dijumpai pada anggota gerak.
Setiap tulang pipa terdiri atas bagian batang dan dua bagian ujung. Tulang pipa
3
bekerja sebagai alat ungkit dari tubuh dan memungkinkan adanya pergerakan. Di
bagian tengah terdapat rongga besar yang berisi sumsum kuning dan banyak
mengandung zat lemak. Contoh tulang pipa adalah tulang lengan atas, tulang hasta,
tulang pengumpil, tulang telapak tangan, dan tulang betis. Bagian-bagian dari tulang
pipa, antara lain adalah sebagai berikut:
1). Epifisis, yaitu kedua tulang ujung.
2). Diafisis, yaitu bagian tengah tulang
3). Cakraepifisis, yaitu sambungan epifisis dan diafisis
4). Tulang rawan daerah sendi
5). Kanalis medularis, yaitu rongga memanjang di dalam diafisis yang diisi oleh sumsum
tulang kuning
6). Periosteum, yaitu selaput yang menyelimuti bagian luar tulang. Periosteum
mengandung osteoblas (sel pembentuk jaringan tulang), jaringan ikat, dan pembuluh
darah. Periosteum merupakan tempat melekatnya otot-otot skeleton ke tulang dan
berperan dalam nutrisi, pertumbuhan dan reparasi tulang rusuk.
b. Tulang Pipih, berbentuk pipih dan lebar. Tulang pipih terdiri atas dua lapisan jaringan
tulang keras dan di tengahnya berupa lapisan tulang seperti bunga karang (spons) yang di
dalamnya berisi sum-sum merah sebagai tempat pembentukan sel-sel darah. Tulang-
tulang pipih berperan dalam melindungi organ tubuh. Tulang pipih terdapat pada tulang
tengkorak, belikat, rusuk, dan tulang wajah.
c. Tulang Pendek, berbentuk bulat dan berukuran pendek, tidak beraturan, misalnya
terdapat pada tulang pergelangan tangan, pergelangan kaki, telapak tangan dan telapak
kaki. Tulang pendek diselubungi jaringan padat tipis. Tulang pendek sebagian besar
terbuat dari jaringan tulang jarang karena diperlukan sifat yang ringan dan kuat. Karena
kuatnya, maka tulang pendek mampu mendukung bagian tubuh seperti terdapat pada
tulang pergelangan tangan.
Tulang-tulang pada manusia selain menyusun rangka, juga mempunyai fungsi lain, yaitu:
4
a. Memberi bentuk tubuh
b. Melindungi alat tubuh yang vital
c. Menahan dan menegakkan tubuh
d. Tempat perlekatan otot
e. Tempat menyimpan mineral terutama kalsium dan fosfor
f. Tempat pembentukkan sel darah
g. Tempat menyimpan energy, yaitu berupa lemak yang ada di sumsum kuning
Struktur mikroskopis tulang pada telapak tangan
Tulang tangan tersusum atas tulang-tulang pergelangan tangan, telapak tangan, dan jari
tangan. Tangan disusun oleh karpal skafoid, lunate, triquetrum, pisiform, trapezium,
trapezoid, kapitatum, hamate. Telapak tangan (metacarpal) terdiri dari bagian dasar,
batang dan kepala. Jari tangan terdiri dari tiga ruas, kecuali ibu jari yang mempunyai dua
ruas.
Struktur Mikroskopis Sendi
Di dalam tubuh kita tulang dapat berhubungan secara erat maupun tidak erat. Hubungan
antara tulang yang satu dengan tulang lainnya disebut artikulasi.2 agar artikulasi tersebut
dapat bergerak diperlukan struktur khusus yang dinamakan dengan sendi. Sendi dibentuk
dari kartilago yang berada di daerah sendi. Di dalam sistem rangka manusia terdapat tiga
jenis hubungan antar tulang, yaitu:
1. Sinartrosis yaitu sendi yang tidak dapat digerakkan
2. Amfiartrosis yaitu sendi yang pergerakannya sedikit
3. Diartrosis yaitu sendi yang pergerakannya bebas
1. Sinartrosis
Sinartrosis adalah hubungan antar tulang yang tidak memiliki celah sendi. Hubungan
antar tulang ini dihubungkan dengan erat oleh jaringan ikat yang kemudian menulang
sehingga sama sekali tidak bisa digerakkan. Ada dua tipe sinartrosis, yaitu:
a. Suture
5
Suture adalah hubungan antartulang yang dihubungkan dengan jaringan ikat serabut
ikat padat. Contohnya pada tulang tengkorak.
b. Sinkondrosis
Sinkondrosis adalah hubungan antartulang yang dihubungkan oleh kartilago hialin.
Contohnya hubungan antara epifisis dan diafisis pada tulang dewasa.
2. Amfiartrosis
Amfiartrosis adalah sendi yang dihubungkan oleh kartilago sehingga memungkinkan
untuk sedikit digerakkan. Amfiartrosis dibagi menjadi dua, yaitu:
a. Simfisis
Pada simfisis, sendi dihubungkan oleh kartilago serabut yang pipih. Contohnya pada
sendi antar tulang belakang dan pada tulang kemaluan.
b. Sindesmosis
Pada sindesmosis, sendi dihubungkan oleh jaringan ikat serabut dan ligament.
Contohnya sendi antar tulang betis dan tulang kering.
3. Diartrosis
Diartrosis adalah hubungan antar tulang yang kedua ujungnya tidak dihubungkan oleh
jaringan sehingga tulang dapat digerakkan. Hubungan antar tulang diartrosis ini sering
juga disebut sendi.
Sendi pada lengan menurut arah geraknya
Persendian di bagian lengan terdapat beberapa sendi:
a. Sendi engsel
Pada sendi engsel, kedua ujung tulang berbentuk engsel dan berporos satu. Geraknya
hanya satu arah seperti gerak engsel pintu. Misalnya gerak sendi pada siku, lutut,
mata kaki, dan ruas antar jari.
b. Sendi pelana
Pada sendi pelana, kedua ujung tulang membentuk sendi seperti pelana dan berporos
dua, tetapi dapat bergerak lebih bebas seperti orang naik kuda. Misalnya sendi antar
tulang telapak tangan dengan pergelangan tangan.
c. sendi putar
6
Pada sendi ini, ujung tulang yang satu dapat mengitari ujung tulang yang lain. Bentuk
seperti ini memungkinkan gerakan rotasi dengan satu poros. Misalnya sendi antara
tulang hasta dan pengumpil, dan sendi antar tulang atlas dengan tulang tengkorak.
d. Sendi luncur/geser
Pada sendi luncur, kedua ujung tulang agak rata sehingga menimbulkan gerakan
menggeser dan tidak berporos. Contohnya sendi antar tulang pergelangan tangan,
antar tulang pergelangan kaki, antar tulang selangkang dan tulang belikat.
e. Sendi peluru
Pada sendi ini, kedua ujung tulang berbentuk lekuk dan bongkol. Bentuk ini
memungkinkan gerakan bebas ke segala arah dan berporos tiga. Misalnya sendi
antara tulang bahu dan lengan atas dan antara tulang gelang panggul dan paha.
f. Sendi kondiloid/ellipsoid
Sendi kondiloid memungkinkan gerakan berporos dua dengan gerakan ke kiri dan ke
kanan, ke depan dan ke belakang. Ujung tulang yang satu berbentuk oval dan masuk
ke dalam suatu lekuk berbentuk elips. Misalnya sendi antara tulang pengumpil dan
tulang pergelangan tangan.
Struktur mikroskopis otot
Otot merupakan alat gerak aktif yang mempunyai ciri:
a. Kontraktibilitas yaitu kemampuan alat untuk mengadakan perubahan menjadi
lebih pendek dari ukuran semula.
b. ekstensibilitas yaitu kemampuan otot untuk relaksasi atau memanjang dari ukuran
semula.
c. elastisitas yaitu kemampuan otot untuk kembali pada ukuran semula.
Otot permukaan ventral lengan bawah
1. Otot: M. fleksor carpi radialis. Origo: epicondilus medialis humeri, fascia
antebrachii. Insertion: permukaan palmar dasar Os metacarpi II atau III. Fungsi:
sendi siku: fleksi, pronasi. Sendi tangan: fleksi palmar, abduksi ke arah radial.
7
2. Otot: M. pronator teres, Origo: caput humeral: epicondilus medialis humeri, caput
ulna: processus coronoideus ulna. Insertio: permukaan radius bagian lateral.
Fungsi: pronasi
3. Otot: M. Palmaris longus. Origo: epicondilus medialis humeri, fascia antebrachii.
Insertion: aponeurosis Palmaris. Fungsi :sendi siku: fleksi, pronasi. Sendi tangan:
fleksi palmar, penegangan aponeurosis Palmaris.
4. Otot: M. fleksor digitorum superficialis. Origo: epicondilus medialis humeri,
proceccus coronoideus. Insertion: dengan empat tendo panjang pada landasan
phalanx media jari ke 2-5. Fungsi: sendi siku: fleksi. Sendi tangan: fleksi palmar,
abduksi ke arah ulnar. Sendi-sendi dasar jari (II-V): fleksi, adduksi. Sendi jari
proksimal (II-V): Fleksi.
5. Otot: M. fleksor carpi ulnaris. Origo: epicondilus medialis humeri, septum
intermusculare brachii mediale. Insertion: os pisiform. Fungsi: sendi siku: fleksi.
Sendi tangan: fleksi palmar, abduksi ke arah ulnar. Sendi-sendi dasar jari (II-V):
fleksi, adduksi. Sendi jari proksimal (II-V): fleksi.
Otot radial lengan bawah
1. Otot: M. Brachioradialis. Origo: margo lateralis humeri. Insertion: proceccus styloideus
radii. Fungsi: sendi siku: fleksi, pronasi atau supinasi (pergerakan memutar dari posisi
akhir yang berlawanan ke posisi tengah-tergantung dari sudut tekuk).
2. Otot: M. fleksor carpi radialis longus. Origo: margo lateralis humeri. Epicondilus
lateralis. Insertion: permukaan dorsal dari dasar os metacarpi II. Fungsi: sendi siku:
fleksi, pronasi atau supinasi (pergerakan memutar dari posisi akhir yang berlawanan ke
posisi tengah-tergantung dari sudut tekuk).
3. Otot: M. ekstensor carpi radialis brevis. Origo: epicondilus lateralis humeri. Ligament
angular radii. Insertion: permukaan dorsal dari dasar os metacarpi III. Fungsi: sendi
tangan: fleksi dorsal, abduksi ke radial.
Otot permukaan ventral lengan bawah sebelah dalam
8
1. Otot: M. fleksor digitorum profundus. Origo: facies anterior ulna (2/3 proksimal),
membrane interrosea. Insertion: basis phalanx distalis jari ke 3-5. Fungsi: sendi siku:
fleksi. Sendi dasar jari (II-V): Fleksi, adduksi. Sendi jari (ii-v): Fleksi.
2. Otot: M. fleksor policis longus, Origo: caput humeral (epicondilus medialis humeri),
caput radiale (facies anterior radii, distal dari tuberositas radii), insertion basis phalanx
distalis ibu jari. Fungsi: sendi tangan: fleksi palmar. Sendi pelana ibu jari: oposisi,
adduksi. Sendi ibu jari: fleksi.
3. Otot: M. Pronator Quadratus. Origo: Margo anterior ulna (1/4 distal). Insertion: margo
dan facies anterior radius. Fungsi: sendi radioulnar: pronasi.
Otot merupakan kelompok jaringan terbesar dalam tubuh dan membentuk sekitar separuh
berat tubuh. Otot terdiri dari tiga jenis: otot rangka, otot polos dan otot jantung. Sekitar
40% dari berat tubuh pada pria dan 32% pada wanita terdiri dari otot rangka, sementara
sekitar 10% dari berat tubuh lainnya berupa otot polos dan otot jantung. Tugas utama dari
otot adalah berkontraksi. Walaupun secara structural dan fungsional berbeda, ketiga jenis
otot dapat diklasifikasikan dalam beberapa cara sesuai dengan karakteristik umum
mereka. Pertama, otot digolongkan sebagai serat lintang( otot rangka dan jantung) dan
polos (otot polos), bergantung pada apakah dapat ditemukan pita atau garis gelap terang
berganti-ganti saat otot dilihat di bawah mikroskop cahaya. Kedua, otot digolongkan
sebagai volunteer (otot rangka) dan involunter (otot jantung dan otot polos), bergantung
pada apakah dipersarafi oleh sistem saraf somatic dan berada di bawah pengaruh
kesadaran atau oleh sistem saraf otonom dan tidak berada di bawah control kesadaran.
Tiga perbedaan tipe otot-otot tersebut adalah:
1. Otot rangka:
- Melekat pada tulang
- Memberi bentuk postur dan menggerakkan tubuh
- Berkontraksi di bawah kesadaran
2. Otot jantung
- Kontraksi hanya pada jantung
- Berkontraksi di luar kesadaran
3. Otot polos:
9
- Berada pada pembuluh darah dan organ-organ berongga
- Mengatur pembuluh darah
- Bekerja di luar kesadaran
Otot rangka
Sistem muscular (otot) terdiri dari sejumlah besar otot yang bertanggungjawab atas
gerakan tubuh. Otot-otot volunteer yang melekat pada tulang, tulang rawan, ligament,
kulit dan otot lain melalui nfibrosa yang disebut tendon dan aponeuris. Fungsi utama
dari otot ini adalah menggerakkan tulang. Bentuknya bermacam-macam, ada yang
pipih, ada yang seperti silinder, ada yang bersirip tunggal, dan ada juga yang bersirip
banyak. Dalam menjalankan fungsinya menggerakkan tulang, ada bagian yang
melekat pada tulang yang diam (origo) dan ujung lain melekat pada tulang yang
bergerak (insersio). Serabut-serabut otot volunteer, bersama selubung sarkolema,
masing-masing tergabung kumparan oleh endomisium dan dibungkus oleh
perimisium. Kelompok serabut tersebut (fasikulus) digabungkan oleh selubung yang
lebih padat, yang disebut epimisium dan gabungan fasikulus ini membentuk otot
volunteer badan individu. Otot rangka berwarna merah karena mengandung
mioglobin. Ada otot rangka yang berwarna lebih merah, yang baik untuk gerakan
cepat dan kuat seperti berlari. Ada otot rangka yang berwarna lebih muda yang
dipersiapkan untuk lebih mampu menahan beban. Semua otot memiliiki suplai darah
yang baik dari arteri-arteri di dekatnya. Arteriol pada perimisium member cabang
kapiler yang berjalan dalam endomisium dan melintasi serabut-serabut. Pembuluh
darah dan saraf memasuki otot bersama-sama di daerah hilum.4,5
Otot terdiri dari:
1. Serabut otot rangka
Semua otot rangka dibentuk oleh sejumlah serabut yang diameternya berkisar dari
10-80 mikrometer. Masing-masing serabut ini terbuat dari rangkaian subunit yang
lebih kecil. Pada sebagian besar otot rangka, masing-masing serabutnya
membentang di seluruh panjang otot, kecuali pada sekitar 2 persen serabut,
10
masing-masing serabut biasanya hanya dipersarafi oleh satu ujung saraf, yang
terletak di dekat bagian tengah serabut.
2. Sarkolema
Sarkolema adalah membrane sel dari serabut otot. Sarkolema terdiri dari
membrane sel yang sebenarnya, yang disebut membrane plasma dan sebuah
lapisan luar yang terdiri dari satu lapisan tipis materi polisakarida yang
mengandung sejumlah fibril kolagen tipis. Di setiap ujung serabut otot, lapisan
permukaan sarkolema ini bersatu dengan serabut tendon dan serabut-serabut
tendon kemudian berkumpul menjadi berkas untuk membentuk tendon otot dan
kemudian menyisip ke dalam tulang.
3. Myofibril
Merupakan filament aktin dan myosin. Setiap serabut otot mengandung beberapa
ratus hingga beberapa ribu myofibril berupa bulatan-bulatan kecil pada potongan
melintang. Setiap myofibril tersusun oleh sekitar 1500 filamen myosin yang
berdekatan dan 3000 filamen aktin, yang merupakan molekul protein polimer
besar yang bertanggungjawab untuk kontraksi otot yang sesungguhnya. Filament-
filamen ini dapat dilihat dari pandangan longitudinal dengan mikrograf electron.
Filament tebal terswbut adalah myosin dan filament tipis adalah aktin. Filament
myosin dan filament aktin sebagian saling bertautan sehingga myofibril memiliki
pita terang dan gelap yang berselang-seling. Pita-pita terang hanya mengandung
filament aktin dan disebut pita I karena bersifat isotropic terhadap cahaya dan
dipolarisasikan. Pita-pita yang mengandung filament-filamen myosin, dan ujung-
ujung filament aktin tempat pita-pita tersebut menumpang tindih myosin, disebut
pita A karena bersifat anisotropic terhadap cahaya yang dipolarisasikan.
Penonjolan-penonjolan pada filament myosin merupakan jembatan silang.
Interaksi antara jembatan silang dan filament aktin tersebut adalah peristiwa yang
menyebabkan kontraksi. Ujung-ujung filament aktin melekat pada lempeng Z.
Dari lempeng ini, filament-filamen tersebut memanjang dalam dua arah untuk
saling bertautan dengan filament myosin. Lempeng Z, yang terdiri atas protein
filamentosa, yang berbeda dari filament aktin dan myosin, berjalan menyilang
melewati myofibril dan juga menyilang dari satu myofibril ke myofibril lainnya,
11
dan melekatkan myofibril satu dengan yang lain di sepanjang otot. Oleh karena
itu, seluruh serabut otot mempunyai pita terang dan gelap seperti yang terdapat
pada tiap-tiap myofibril. Pita-pita ini memberikan corak bergaris pada otot rangka
dan otot jantung. Bagian myofibril atau seluruh serabut otot yang terletak antara
dua lempeng Z yang berurutan disebut sarkomer. Bila serabut otot berkontraksi,
panjang sarkomer kira-kira 2 mikrometer. Pada ukuran panjang ini, filament akan
bertumpang tindih seluruhnya dengan filament myosin dan ujung filament aktin
mulai bertumpang tindih satu sama lain. Pada ukuran yang panjang ini, otot juga
mampu menimbulkan kontraksi terbesarnya.
Mekanisme kontraksi otot
Kontraksi otot berawal dari membrane neuron membebaskan neurotransmitter
asetilkolin sebagai respon terhadap suatu potensial aksi yang sampai pada
terminal sinaptik sebuah neuron. Asetilkolin berdifusi melalui persambungan
neuromuskuler dan mendepolarisasikan membrane plasma serabut otot dan
potensial aksi akan merambat di sepanjang serabut itu dan masuk ke dalam tubula
T transversal. Di dalam sel otot, potensial aksi tersebut memicu pelepasan
kalsium dari reticulum sarkoplasmik ke dalam sitoplasma. Kalsium memulai
peluncuran filament dengan cara pengikatan myosin ke aktin. Kepala myosin
akan menghidrolisis ATP menjadi ADP dan fosfat anorganik dan berada dalam
konfigurasi berenergi tinggi. Kemudian kepala myosin berikatan dengan aktin dan
membentuk ikatan silang. Dengan membebaskan ADP dan fosfat, myosin
berelaksasi sampai pada keadaan energy rendahnya yang meluncurkan filament
tipis. Pengikatan satu molekul baru ATP akan membebaskan kepala myosin. Pada
dasarnya, ketika otot berkontraksi tidak terjadi perubahan panjang filament yang
saling menjalin harus bergeser meluncur melewati satu sama lain sewaktu
kontraksi. Jembatan silang yang menghubungkan filament tebal dan tipis di tahap-
tahap tertentu siklus berkontraksi menghasilkan dan mempertahankan tegangan
otot.
Mekanisme relaksasi otot
12
Mekanisme relaksasi pada otot mirip dengan proses repolarisasi pada sel saraf.
Relaksasi otot diawali dengan penurunan permeabilitas membrane sarkolema,
reticulum endoplasma dan tubulus transverses terhadap kalsium. Hal ini
menyebabkan pemasukan kalsium ke sarkoplasma terhenti. Proses tersebut
dilanjutkan dengan pengaktifan pompa kalsium, yang akan meningkatkan
pemompaan kalsium dari sarkoplasma ke tempat penyimpanan di dalam reticulum
sarkoplasma turun secara signifikan sehingga troponin C tidak lagi berikatan
dengan kalsium. Dengan demikian, konformasi dan posisi troponin serta aktin dan
myosin akan kembali seperti semula sehingga relaksasi pun terjadi. Pengaktifan
pompa kalsium menuntut ketersediaan energy untuk memompakan kalsium dari
sarkoplasma kembali masuk ke tubulus transverses dan reticulum sarkoplasma.
Hal ini dapat diatasi dengan adanya reticulum sarkoplasma ATP-ase.5
Sumber energy untuk kontraksi
Karena ATP yang tersimpan dalam otot biasanya akan habis setelah sepuluh kali
kontraksi, maka ATP harus dibentuk kembali untuk kelangsungan aktivitas otot
melalui sumber lain.6
1. Keratin fosfat
Senyawa berenergi tinggi lainnya merupakan sumber energy yang langsung
tersedia untuk memperbaharui ATP dari ADP (keratin
fosfat+ADPATP+keratin).
a. Kreatin fosfat memungkinkan kontraksi otot tetap berlangsung saat ATP
tambahan dibentuk melalui metabolism glukosa secara anaerob dan aerob.
b. Keratin fosfat menyediakan energy untuk sekitar 100 kontraksi dan harus
disintesis ulang dengan cara memproduksi lebih banyak ATP
(ATP+keratin ADP+keratin fosfat)
c. ATP tambahan terbentuk dari metabolism glukosa dan asam lemak
melalui reaksi aerob dan anaerob
2. Reaksi anaerob (jalur glikolisis)
13
a. Otot dapat berkontraksi secara singkat tanpa memakai oksigen dengan
menggunakan ATP yang dihasilkan melalui glikolisis anaerob, langkah
pertama dalam respirasi selular.
b. Glikolisis berlangsung dalam sarkoplasma, tidak memerlukan oksigen,
dan melibatkan pengubahan satu molekul glukosa menjadi dua molekul
asam piruvat.
c. Glikolisis anaerob berlangsung cepat tetapi tidak efisien karena hanya
menghasilkan dua molekul ATP per molekul glukosa.
Mekanisme interaksi aktin dan myosin
1. Hipotesis sliding filament
Dikemukakan oleh Hansen dan Huxley pada 1955
a. Selama kontraksi, panjang miofilamen aktin dan myosin tetap sama tetapi saling
bersilangan, sehingga memperbesar jumlah tumpang tindih antar filament.7
b. Filament aktin kemudian menyusup untuk emununjang ke dalam pita A,
mempersempit dan menghalangi pita H.
c. Panjang sarkomer (dari garis Z ke garis Z lain), memendek saat kontraksi.
d. Pemendekan sarkomer akan memperpendek serabut otot individual dan keseluruhan
otot.
2. Dasar molecular untuk kontraksi
a. Molekul myosin terbentuk dari dua rantai protein berat yang identik dan dua pasang
rantai ringan.
(1) Bagian ekor rantai yang berat berpilin satu sama lain dengan dua kepala protein
globular, atau cross bridge, menonjol di salah satu ujungnya.
(2) Cross-bridge menghubungkan filament tebal ke filament tipis. Setiap cross-bridge
memiliki sisi pengikat aktin, sisi pengikat ATP dan aktivitas ATPase (enzim yang
menghidrolisis aktivitas ATP)
(3) Beberapa ratus molekul myosin tersusun dalam setiap filament tebal dengan ekor
cambuknya yang saling bertumpang tindih dan kepala globularnya menghadap ke
ujungnya.
14
b. Molekul aktin tersusun dari tiga protein
(1) F-aktin fibrosa terbentuk dari dua rantai globuler G-aktin yang berpilin satu sama
lain.
(2) Molekul tropomiosin membentuk filament yang memanjang melebihi subunit
aktin dan melapisi sisi yang berikatan dengan cross-brige myosin.
(3) Molekul troponin berikatan dengan molekul tropomiosin dan menstabilkan posisi
penghalang pada molekul tropomiosin. Tropomiosin adalah suatu kompleks yang
tersusun dari:
(a) suatu polipeptida yang mengikat tropomiosin
(b) satu polipeptida yang mengikat aktin
(c) satu polipeptida yang mengikat ion-ion kalsium
Jika kalsium tidak ada, tropomiosin dan troponin mencegah terjadinya ikatan antara
aktin dan myosin.
Jika kalsium ada, maka reorganisasi troponin-tropomiosin memungkinkan terjadinya
hubungan antara aktin dan myosin.
Kolagen, elastin dan glikosaminoglikan
Kolagen merupakan preotein utama jaringan ikat, jumlahnya 1/3 masa tubuh.
Kolagen tidak larut dalam air, dicerna lambat oleh pepsin dan HCl, asam amino
utama kolagen adalah glisin. Kolagen bila dididihkan dalam air atau asam dapat
diubah menjadi gelatin. kolagen terdapat pada tulang, jaringan bawah kulit dan
ligamentum.8 Elastin, merupakan jaringan elastic kuning seperti karet, banyak
ditemukan pada ligamentum dan pembuluh darah. Jumlahnya hanya 1/6%, tidak larut
tetapi dapat dicerna, tidak diubah menjadi gelatin. Proteoglikan, tersebar luas pada
jaringan: tulang, kartilago, kornea, gigi, cairan synovial. Preteoglikan terdiri dari
polisakarida (95%) yang terdiri dari glikosaminoglikan = gula amin =
mukopolisakarida, protein (5%). Ada macam-macam glikosaminoglikan: kondroitin 4
sulfat, kondroitin 6 sulfat, keratansulfat 1 dan 2, heparin, heparin sulfat, dermatan
sulfat, asam hialuronat.
KESIMPULAN
15
Sendi merupakan suatu ruangan di antara dua atau beberapa tulang berdekatan.
Fungsi sendi adalah memberikan fleksibilitas terhadap tulang-tulang untuk bergerak.
Jika sendi mengalami suatu gangguan, maka secara otomatis gerakan-gerakan tubuh
juga akan mengalami gangguan. Sehingga dapat dikatakan bahwa sendi merupakan
salah satu faktor utama penyebab suatu gerakan terganggu. Akan tetapi selain sendi,
otot dan tulang juga merupakan faktor utama penyebab gangguan pada gerak. Dimana
otot merupakan alat penggerak dan tulang menjadi alat yang akan digerakkan. Otot
dan tulang pun tidak dapat bergerak dengan baik jika tidak ada yang memberikan
fleksibilitas. Otot, tulang dan sendi merupakan suatu kesatuan untuk melakukan suatu
gerakan. Gerakan ini terjadi ketika otot berkontraksi dan relaksasi. Pada saat
kontraksi, bagian dalam struktur otot mengeluarkan ion-ion, mineral dan beberapa
enzim. Jika terjadi gangguan pada tulang, sendi dan otot maka dapat terjadi kesulitan
menggenggam dan menulis.
DAFTAR PUSTAKA
1. Damjanov I. tulang dan sendi. Dalam: Histopatologi. Jakarta: Widya Medika;
2000: 422.
2. Pearce EC. Kerangka anggota gerak bawah. Dalam: Anatomi dan fisiologi untuk
paramedic. Jakarta: PT Gramedia; 2001: 81-5.
3. Wibowo DS. Anatomi tubuh manusia. Jakarta: Grasindo; 2008: 25-8.
4. Faiz O, Moffat D. At a glance anatomi. Jakarta: Erlangga; 2003: 108-9.
5. Watson R. Struktur dan kerja otot. Dalam: Anatomi dan fisiologi. Ed 10. Jakarta:
EGC; 2002: 193-4.
6. Murray RK. Otot dan sitoskeleton. Dalam: Murray RK, Granner DK, Rodwell
VW, penyunting. Biokimia Harper. Ed. 27. Jakarta: EGC; 2006: 582-7.
7. Litwak SR. Energy Metabolism. In: Cabllero B, Trugo LC, Finglas PM, editors.
Encyclopedia of Food Sciences and Nutrition. Ed 2. Eds. Academic Press. 2003;
125-7.
8. Havenitidis K, Matsuka O, Cooke CB, Theodore A. The use of varying creatine
regimens on spint cycling. Journal of Sports Science and Medicine; 2003: 88-97.
16