FISIOLOGI OTOT

By: Me’i

Otot (muscle)
Jaringan tubuh yang berfungsi mengubah energi kimia menjadi kerja mekanik sebagai respons tubuh terhadap perubahan lingkungan
Otot
Otot membentuk 43% berat badan; > 1/3-nya merupakan protein tubuh & ½-nya tempat terjadinya aktivitas metabolik saat tubuh istirahat
Proses vital di dlm tubuh (spt. Kontraksi jantung, kontriksi pembuluh darah, bernapas, peristaltik usus) terjadi karena adanya aktivitas otot
Struktur dan fungsi otot rangka
Struktur
Terdiri dari protein
Otot mempunyai komposisi dua protein
Aktin
Miosin
Berhubungan dengan tulang melalui tendon
Struktur dan fungsi otot rangka
Struktur
Semua otot rangka dipisahkan ke dalam bundel yang disebut fasikulus, yang diliputi jaringan penyambung
Fasikulus tersusun dari serat-serat (sel-sel) otot
Serat otot diinervasi oleh cabang akson dari neuron kornu anterior dalam medula spinalis
Struktur
Tipe serat otot (berdasarkan reaksi histokimia dan juga sifat-sifat fisiologis)
Tipe I
Untuk kontraksi lambat
Tipe II
Untuk kontraksi lebih cepat
Respon terhadap hipertrofi (bila latihan) dan respon terhadap atrofi (bila tidak digunakan)
FUNGSI SISTEM OTOT
Untuk pergerakan
Aktivitas Kehidupan
Mendapatkan makanan
reproduksi
Melakukan fungsi tubuh
Fungsi otot rangka
Menghasilkan gerakan
Memelihara postur
Menstabilkan persendian
Menghasilkan panas
3 Jenis Otot
Otot Polos
Otot Rangka/ skelet
Otot Jantung
3 Tipe Jaringan Otot
Otot Polos
Sel silinder, ujung meruncing
Satu nukleus
Letak : - jamak: pembuluh darah besar,mata, folikel rambut
- Tunggal: dinding organ berongga (pencernaan, reproduksi), pembuluh darah kecil
Fungsi : pergerakan isi organ berongga
Kontrol : Involunter
Otot Skelet
Sel menyerupai serabut
Nukleus banyak
Nampak garis2 melintang ( anisotrop
gelap, isotrop terang)
Letak: melekat di tulang
Fungsi : pergerakan tubuh
Kontrol: Volunter
Struktur Otot Rangka
Tendon
Hampir semua otot rangka menempel pada tulang. Tendon: jaringan ikat fibrosa (tdk elastis) yang tebal dan berwarna putih yg menghubungkan otot rangka dengan tulang.
Struktur Otot Rangka
Fascia
- Otot rangka mrpkn kumpulan fasciculus (berkas sel otot
berbentuk silindris yg diikat oleh jaringan ikat).
- Seluruh serat otot dihimpun menjadi satu oleh jaringan ikat
yg disebut epimysium (fascia).
- Setiap fasciculus dipisahkan oleh jar.ikat perimysium
- Di dlm fascicle, endomysium mengelilingi 1 berkas sel otot.
- Di antara endomysium & berkas serat otot tersebar sel satelit
yg berfungsi dlm perbaikan jaringan otot yang rusak.
Sel otot® serat otot (endomysium)® fascicle ® fasciculus (perimysium)® fascia (epimysium)® otot rangka (organ)
Struktur Otot Rangka
Sarcolemma (membran sel/serat otot) & Sarcoplasma
Unit struktural jaringan otot ialah serat otot (diameter 0,01-0,1 mm;panjang 1-40 mm).
Besar dan jumlah jaringan, terutama jaringan elastik, akan meningkat sejalan dengan penambahan usia.
Setiap 1 serat otot dilapisi oleh jaringan elastik tipis yg disebut sarcolemma.
Protoplasma serat otot yg berisi materi semicair disebut sarkoplasmA.
Di dalam matriks serat otot terbenam unit fungsional otot berdiameter 0,001 mm yg disebut miofibril.
Struktur Otot Rangka
Miofibril (diameter 1-2mm)
Di bawah mikroskop, miofibril akan tampak spt pita gelap & terang yang bersilangan.
Pita gelap (thick filament) dibentuk oleh miosin
Pita terang (thin filament) dibentuk oleh aktin, troponin & tropomiosin)
Struktur Otot Rangka
Sarkomer
1 sarkomer tdd:
- filamen tebal,
- filamen tipis,
- protein yg menstabilkan posisi filamen tebal & tipis, &
- protein yg mengatur interaksi antara filamen tebal & tipis.
Pita gelap (pita/ bands A~anisotropic); pita terang (pita/bands I ~isotropic)
Struktur Otot Rangka
Sarkomer
Filamen tebal tdp di tengah sarkomer Pita A, tdd 3 bgn:
- garis M; zona H; dan zona overlap
Filamen tebal tdp pd pita I;
garis Z mrp batas antara 2 sarkomer yg berdekatan & mengandung protein Connectins yg menghubungkan filamen tiois pd sarkomer yg berdekatan.
Struktur Otot Rangka
Retikulum sarkoplasma
Jejaring kantung dan tubulus yang terorganisir pada jaringan otot
» retikulum endoplasma di sel lain.
Tdd tubulus-tubulus yg sejajar dg miofibril, yg pd garis Z dan zona H bergabung membentuk kantung (lateral sac) yang dekat dengan sistem tubulus transversal (Tubulus T).
Tempat penyimpanan ion Ca2+.
Tubulus T ® saluran untuk berpindahnya cairan yang mengandung ion.
Tubulus T dan retikulum sarkoplasma berperan dlm metabolisme, eksitasi, dan kontraksi otot.
Struktur Otot Rangka
Motor end plates
merupakan tempat inervasi ujung-ujung saraf pada otot.
Komposisi Otot Rangka
Komposisi Otot Rangka
Otot merah & putih
Otot merah ®
bnyk mengandung pigmen pernapasan yaitu mioglobin,
yg berfungsi membawa oksigen dari kapiler darah (ekstrasel) ke mitokondria (intrasel) Þ kapasitas metabolisme oksidatif yang lebih tinggi dgn aktivitas siklus Krebs dan enzim transport elektron yang kuat
Otot putih ® krn kurang mioglobin Þ kapasitas glikolisis anaerobik yang tinggi dgn aktivitas enzim glikolisis dan fosforilase yang kuat.
Komposisi Otot Rangka
Ekstraktif
Yaitu zat non-protein yang larut dlm air meliputi kreatinin, kreatinin fosfat, ADP, asam amino, asam laktat, dll. Zat yang memiliki struktur grup fosfat mrpkn zat yang ‘kaya energi’
Protein
Komponen enzim otot yang mengkatalisis berbagai tahapan pd proses glikolisis mrpkn protein sarkoplasmik. Protein lain yang membentuk struktur otot ialah miosin, aktin, troponin, dan tropomiosin.
Otot Jantung
Sel tidak berserabut
Nukleus satu namun saling berlekatan
Nampak isotrop dan anisotrop
Letak: jantung
Fungsi : mempompa darah keluar jantung
Kontrol : involunter
Klasifikasi Otot
Volunter
Involunter
Otot Volunter
Dibawah kontrol kesadaran
Otot stripe
Flexor : - mengurangi sudut antara 2 tulang (biceps)
Extensor- Arah yang berlawanan dan menambah sudut antara 2 tulang (triceps)
Otot Involunter
Diluar kontrol kesadaran
Jantung
Organ-organ sekresi,
Sistem pencernaan
Sistem pernafasan
Aktivitas Otot
Kontraksi dan relaksasi
MiofibrilProtein filamen: Filamen tebal (miosin) dan filamen tipis (aktin, tropomiosin, troponin)
Respon terhadap sinyal listrik: ATP (energi kimia) energi mekanik
Kontraksi asetilkolin dr ujung syaraf motorik
Pita A : tumpukan filamen tebal dan tipis
Pita H : tempat filamen tipis tidak bertemu
Pita I : filamen tipis
Garis Z : bagian tengah pita I yang menebal
Daerah antara dua garis Z : Sarcomere
Ujung Akson
Kontraksi Otot Rangka
Otot rangka dan neuron motorik kontraksi
Kontraksi : pergeseran filamen2 tipis diantara filamen tebal
Diaktifkan oleh pengeluaran ion Ca2+ oleh retikulum sarcoplasma
pengeluaran ion Ca2+ krn PA melalui tubulus transversal (tubulus T)
Ca2+ berikatan dengan komplek tropomiosintroponin à jembatan aktin membuka
Jembatan aktin + jembatan miosin = jembatan silang (cross bridge) ATP
Kontraksi Otot Rangka
Energi menggerakan jembatan silang
Penambahan ATP aktin dan miosin lepas kembali ke posisi semula
Jika tidak ada PA, Ca2+ diserap kembali oleh retikulum sarcoplasma tropomiosintroponin kembali menutup ikatan jembatan aktin relaksasi
Jenis Kontraksi
Kontraksi Isometrik :
Otot tidak dapat memendek ketegangan, panjang otot konstan
Kontraksi Isotonik :
Ketegangan konstans, panjang otot berubah
Kontraksi Otot Polos
Miofilamen tidak seperti otot skelet
3 jenis filamen: miosin tebal, aktin tipis dan filamen ukuran menengah
Kontraksi diaktifkan oleh Ca2+
Pengangkutan Ca2+ memerlukan protein Kalmodulin
Kalmodulin-Ca2+ à miosin kinase à fosforilasi miosin berikatan dengan aktin à kontraksi
Kontraksi Otot Polos
Relaksasi Otot Polos
Kontraksi Otot Jantung
Sama dengan otot skelet
PA tanpa pengaruh eksternal
Sel jantung berhubngan melalui gap junction
Masalah kelainan otot yang sering dijumpai
Kelemahan tanpa atrofi otot
Imobilisasi yang lama
Distrofi muskular
Berkaitan dengan genetika
Duchenne muscular distrophy
Kelainan saraf hampir selalu berkaitan dengan kelemahan otot
Trauma otot dan kerusakan saraf
Sebab-sebab gangguan “OTOT “
Mekanik : penyakit sendi degeneratif (osteoartritis),
Metabolik: osteoporosis
Berkaitan dengan keganasan: dermatomyositis, neuromiopati
Radang: polymialgia rheumatica, gout
Pengaruh obat
Gejala, tanda, dan uji kelainan otot
Gejala
Kelemahan
Faktor primer (miopatik)
Faktor sekunder (neurogenik)
Tanda
Atrofi
Uji
Pemeriksaan enzim
Aldolase
Kinase kreatinin
Elektromiografi
Gangguan intrinsik otot dan gangguan neurogenik otot
Biopsi otot
Penyakit-penyakit otot rangka
1. Genetik/perkembangan
Distrofi
Miskin nutrisi
Contoh:
Duchenne distrophy
Resesif sex-linked
Kerusakan serat otot
Jaringan otot diganti dengan jaringan lemak dan jaringan fibrosa
Terjadi pada pria
Kelemahan otot progresif, termasuk otot jantung terlibat
Masa hidup hanya 12 – 18 tahun
Kelemahan otot
Diagnosis didasarkan atas
Usia, riwayat keluarga, miopatik
Penyakit-penyakit otot rangka
1. Genetik/perkembangan
Miotonic distrophy
Dominan autosomal
Kerusakan serat otot
Jaringan otot diganti dengan jaringan lemak dan jaringan fibrosa
Tidak sanggup melepas kontraksi (miotonia)
Katarak, penyakit jantung, atrofi gonad
Kelemahan otot yang progresif
Diagnosis didasarkan atas
Usia, riwayat keluarga, miopatik
Penyakit-penyakit otot rangka
1. Genetik/perkembangan
Distrofi lain
Miopati kongenital
Berdasarkan penampakan histologik
Contoh: Nemaline myopathy
Penyakit-penyakit otot rangka
2. Inflamasi/degeneratif
Autoimun
Contoh:
Polymyositis
Penyakit inflamasi autoimun
Kelemahan otot, nyeri, tegang
Peningkatan kadar kinase kreatinin serum
Terapi dengan kortikosteroid
Secara paradoks, kelemahan otot dan atrofi juga diakibatkan oleh terapi kortikosteroid
Gangguan neurogenik
Kerusakan saraf perifer
Contoh: Penyakit Werdnig-Hoffman pada bayi, amyotrophic lateral sclerosis pada orang dewasa
Degenerasi neuron motorik di medula spinalis
Menyebabkan kematian karena gagal pernapasan
Penyakit-penyakit otot rangka
2. Inflamasi/degeneratif
Myasthenia gravis
Sebab: reaksi autoimun
Penurunan yang progresif dari kekuatan otot dengan aktivitas dan kembali kuat setelah istirahat
Gejala pertama: diplopia (melihat ganda)
Kelainan biokimia tanpa perubahan histologis
Atrofi otot – lambat
Berkaitan dengan timoma (pembesaran kelenjar timus)
Pengobatan: antikolinesterase
Miopati metabolik
Penyakit penyimpanan glikogen, gangguan metabolisme lemak, paralisis periodik familial
Minum alkohol yang berlebih-lebihan
uremia
Penyakit-penyakit otot rangka
3. Hiperplastik/neoplastik
Rhabdomyosarcoma
Neoplasma otot rangka yang ganas (malignan)
4. Kegagalan organ
Paralisis (lumpuh)
Distrofik fokal
Traumatik
Neurogenik
Inflamasi
Paralisis akut: pemberian obat seperti kurare
Paralisis kronik: akibat gangguan neurogenik dan miopatik
Thanks..........