sistem otot rangka

MAKALAH SISTEM RANGKA MATA KULIAH ILMU DASAR KEPERAWATAN “OTOT RANGKA” Di susun Oleh : Ayuni Adekayanti Filza ahyar Kepin Septiazmi Veti Constantia 2014/2015 SISTEM OTOT RANGKA gambar Otot Rangka 1. Struktur Otot Rangka Struktur serabut otot rangka dimulai dari bagian terkecil disebut sel otot (myofibril, muscle fiber, muscle cell), Kemudian sel otot dibungkus oleh jaringan ikat disebut sarcolemma. Serabut otot yang dibungkus sarcolemma bergabung dan dibungkus oleh jaringan ikat yang disebut endomysium. Berkas- berkas tersebut bargabung dan dibungkus oleh jaringan ikat yang disebut perimysium. Berkas-berkas tersebut bergabung dan dibungkus oleh jaringan ikat yang disebut epimysium. Maka terbentuklah sebuah otot (muscle), kemudian ada beberapa otot yang bergabung dan dibungkus oleh semacam jaringan pembungkus otot yang disebut dengan sarung otot (external perimysium). Struktur otot rangka secara singkat dimulai dari tulang, yang menghubungkan tulang dengan otot disebut tendon. Otot (muscle) apabila dipotong dan ditarik serabut lebih kecil disebut fiber, pembungkus fiber adalah sarcolemma. Apabila fiber dipotong dan ditarik serabut lebih kecil disebut myofibril, apabila myofibril dipotong dan ditarik serabut lebih kecil lagi disebut myofilament, dimana didalamnya terdapat aktin dan myosin yang masing- masing mempunyai kepala. Gambar Struktur otot rangka Bagian-bagian otot: a) Sarkolema adalah membran yang melapisi suatu sel otot yang fungsinya sebagai pelindung otot. b) Sarkoplasma adalah cairan sel otot yang fungsinya untuk tempat dimana miofibril dan miofilamen berada. c) Miofibril merupakan serat-serat pada otot. d) Miofilamen adalah benang-benang/filamen halus yang berasal dari miofibril.Miofibril terbagi atas 2 macam, yakni : i. miofilamen homogen (terdapat pada otot polos) ii. miofilamen heterogen (terdapat pada otot jantung/otot cardiak dan pada otot rangka/otot lurik). e) Tendon merupakan penghubung antara tulang dengan otot. Gambar bagian otot dengan Aktin dan Myosin Komposisi Kimia Serabut Otot Perbandingan dan komposisi otot adalah seperti berikut : seluler = 85%, ekstraseluler = 15%, bagian padat (solid) =25%, air = 75%, protein 80%, lain-lain = 20%, fibriler = 65%, sarkoplasmik = 35%, miosin = 65%, aktin = 20%, lain-lain15%. Aktin larut dalam 0,6 N larutan KCl. Aktin itu akan berikatan dengan Ca dalam bentuk Ca aktinat. Aktin dalah protein dengan BM 70.000, dengan myosin (miosin), aktin membentuk aktomiosin. Miosin terdapat dalam otot dalam bentuk magnesiummiosinat, BM-nya kira-kira 450.000. Otot rangka mengandung air 75%, protein (terutama globulin) 20%, karbohidrat 1%, lemak, enzim, dan berbagai garam anorganik (Na, K, Mg, Ca) 4%. Miofibril mengandung paling sedikit 4 macam globulin yakni : aktin, miosin, tropomiosin, dan troponin (paramiosin). Berbagai protein tersebut di atas tidak diketemukan dalam jaringan non muskuler. Protein lain lain yang dijumpai pada otot adalah pigmen respiratoria mioglobin. Fungsinya seperti Hb darah. Kemampuan spesifiknya adalah menerima O2 dari darah, menyimpannya, dan akhirnya melepaskannya untuk dipergunakan dalam metabolisme aerobic.Otot rangka Struktur molekulnya berbeda jauh dengan Hb dan mempunyai afinitas mengikat O2 yang lebih besar daripada Hb. 2. Fungsi Otot Rangka Otot dapat berkontraksi karena adanya rangsangan. Umumnya otot berkontraksi bukan karena satu rangsangan, melainkan karena suatu rangkaian rangsangan berurutan.rangsangan kedua memperkuat rangsangan pertama dan rangsangan ketiga memeprkuat rangsangan kedua . dengan demikian terjadilah ketegangan atau tonus yang maksimum . tonus yang maksimum terus– menerus disebut tetanus. Sifat Kerja Otot: Sifat kerja otot dibedakan menjadi dua, yaitu : A. Antagonis Otot antagonis adalah dua otot atau lebih yang tujuan kerjanya berlawanan. Jika otot pertama berkontraksi dan yang kedua berelaksasi, akan menyebabkan tulang tertarik atau terangkat. Sebaliknya, jika otot pertama berelaksasi dan yang kedua berkontraksi akan menyebabkan tulang kembali ke posisi semula. Contoh otot antagonis adalah otot bisep dan trisep. Otot bisep adalah otot yang memiliki dua ujung (dua tendon) yang melekat pada tulang dan terletak di lengan atas bagian depan. Otot trisep adalah otot yang memiliki tiga jung (tiga tendon) yang melekat pada tulang, terletak di lengan atas bagian belakang. Untuk mengangkat lengan bawah, otot bisep berkontraksi dan otot trisep berelaksasi. Untuk menurunkan lengan bawah, otot trisep berkontraksi dan otot bisep berelaksasi. Antagonis juga adalah kerja otot yang kontraksinya menimbulkan efek gerak berlawanan, contohnya adalah: 1. Ekstensor ( meluruskan) dan fleksor (membengkokkan), misalnya otot trisep dan otot bisep. 2. Abduktor (menjauhi badan) dan adductor (mendekati badan) misalnya gerak tangan sejajar bahu dan sikap sempurna. 3. Depresor (ke bawah) dan adduktor ( ke atas), misalnya gerak kepala merunduk dan menengadah. 4. Supinator (menengadah) dan pronator (menelungkup), misalnya gerak telapak tangan menengadah dan gerak telapak tangan menelungkup. B. Sinergis Sinergis juga adalah otot-otot yang kontraksinya menimbulkan gerak searah. Contohnya pronator teres dan pronator kuadratus (Otot yang menyebabkan telapak tangan menengadah atau menelungkup). Otot sinergis adalah dua otot atau lebih yang bekerja bersama – sama dengan tujuan yang sama. Jadi, otot – otot itu berkontraksi bersama dan berelaksasi bersama. Misalnya, otot – otot antar tulang rusuk yang bekerja bersama ketika kita menarik napas, atau otot pronator, yaitu otot yang menyebabkan telapak tangan menengadah atau menelungkup. Gerakan pada bagian tubuh, umumnya melibatkan kerja otot, tulang, dan sendi. Apabila otot berkontraksi, maka otot akan menarik tulang yang dilekatinya sehingga tulang tersebut bergerak pada sendi yang dimilikinya. Otot yang sedang bekerja akan berkontraksi sehingga otot akan memendek, mengeras, dan bagian tengahnya menggembung. Karena memendek, tulang yang dilekati otot tersebut tertarik atau terangkat. Kontraksi satu macam otot hanya mampu untuk menggerakan tulang ke satu arah tertentu. Agar tulang dapat kembali ke posisi semula, otot tersebut harus mengadakan relaksasi. Namun relaksasi otot ini saja tidak cukup. Tulang harus ditarik ke posisi semula. Oleh karena itu, harus ada otot lain yang berkontraksi yang merupakan kebalikan dari kerja otot pertama. Jadi, untuk menggerakan tulang dari satu posisi ke posisi yang lain, kemudian kembali ke posisi semula, diperlukan paling sedikit dua macam otot dengan kerja berbeda. 3. Karakteristik Otot Rangka Otot rangka memiliki ciri- ciri sebagai berikut : a) Ektensibility dimana otot rangka dapat memanjang atau memendek. b) Elasticity dimana otot rangka dapat kembali kepanjang semula setelah direngangkan atau pemendekan. c) Contractibility dimana otot rangka memiliki kemampuan untuk memendek atau memanjang dan kemampuan menghasilkan tegangan. 4. Jenis Serabut Otot (Muscle fibers) Sebuah serabut otot panjang serabut ototnya dapat mencapai 1-3 inci, sedangkan sebuah serabut otot berisi: inti sel, mitokondria yang sangat penting dalam proses metabolism, myoglobin dan glikogen. Serabut otot terbagi dua, yaitu: a) Serabut otot lambat (slow twich fiber), serabut ototnya lebih kecil dan berwarna merah dan kaya dengan suplai darah. Serabut otot lambat relative panjang dan memiliki efisiensi kerja tinggi dan tidak mudah lelah. Serabut otot lambat lebih cocok untuk kegiatan olahraga yang memerlukan waktu panjang/ lama, dan cabang olahraga daya tahan seperti lari marathon. b) Serabut otot cepat (fast twich fiber) memiliki serabut yang besar dan polos, tetapi kurang dalam suplai darahnya. Serabut ini dalam kegiatan olahraga yang cepat dan memerlukan power, namun srabut ini mudah leleh, sehingga cocok untuk kegiatan yang memerlukan waktu pendek. Contoh lari 100m dan angkat besi. Penelitian menunjukkan bahwa latihan tidak mengakibatkan penambahan jumlah serabut otot, akan tetapi serabut otot semakin menebal dan kuat atau disebut dengan istilah hyprthropy. Dan apabila tidak dilanjutkan atau berhenti, maka akan terjadi penurunan atau pengecilan serabut otot yang disebut dengan istilah atrophy. 5. Perlekatan Otot Otot rangka melekat pada tulang yang diikat dengan jaringan ikat yang disebut urat otot atau tendon. Kedua ujung otot disebut origo dan insertio. Diamana origo melekat pada tulang yang tidak bergerak, sedangkan insertio melekat pada tulang yang bergerak. a) Pelekatan otot pada anggota badan atas atau anggota badan bawah disebut pelekatan proximal dan pelekatan distal. b) Pelekatan otot pada bagian kepala, leher dan badan disebut pelekatan atas, pelekatan bawah, pelekatan medial, dan pelekatan lateral. c) Pelekatan otot diaphragm disebut pelekatan peripheral dan pelekatan centeral. 6. Klasifikasi Otot Rangka a) Berdasarkan bentuk otot dapat dibedakan menjadi 6 bentuk, yaitu: 1) Bentuk bulat panjang (fusiform) 2) Bentuk setengah kipas (penniform) 3) Bentuk kipas dua sisi (bipenniform) 4) Bentuk segi tiga (triangular) 5) Bentuk rhomboidal 6) Bentuk jajaran genjang (rectangular) Gambar bentuk- bentuk otot rangka b) Berdasarkan fungsi/ kerja dapat dibedakan menjadi: 1) Flexor, otot yang berfungsi mengadakan garakan flexion. 2) Extensor, otot yang berfungsi mengadakan garakan extension. 3) Abductor, otot yang berfungsi mengadakan garakan abduction. 4) Adductor, otot yang berfungsi mengadakan garakan adduction. 5) Supinator, otot yang berfungsi mengadakan garakan supination. 6) Pronator, otot yang berfungsi mengadakan garakan pro nation. 7) Rotator, otot yang berfungsi mengadakan garakan rotation c) Berdasarkan posisi/ kerja otot dapat dibedakan menjadi: 1) Sinergis adalah sekelompok otot yang berfungsi mengadakan kontraksi secara bersama- sama. 2) Movers atau agonist adalah otot utama atau sekelompok otot yang berfungsi pada gerakan. 3) Antagonist adalah otot atau sekelompok otot yang berlawanan dengan otot movers. 4) Fixator adalah otot atau sekelompok otot yang berfungsi untuk mengfiksasi gerak. 5) Stabilizing adalah otot yang berfungsi untuk stabilitas gerak. 6) Support muscles adalah otot atau sekelompok otot yang membantu otot utama (movers). 7) Neutralizer adalah otot atau sekelompok otot yang berfungsi untuk netralisasi gerak. 7. Metode Mempelajari Otot yang Bekerja Ada beberapa metode yang digunakan untuk mengetahui otot mana yang bekerja dalam suatu gerakan, yaitu: 1) Metode conjecture and reasoning, suatu metode dengan memperhatikan tempat perlekatan otot dan garis lurus otot yang bekerja. 2) Metode dissection, suatu metode yang digunakan dengan cara mencari lokasi otot, tempat perlekatan otot, dan dihubungkan dengan suatu persendian dengan jalan dibedah. 3) Metode inspection dan palpation, suatu metode dengan jalan melihat dan meraba bagian otot yang bekerja. 4) Metode muscle stimulation, suatu metode dengan bantuan alat elektrik yang memberikan stimulasi kepada otot tertentu dan melihat bagaimana reaksinya. 5) Metode electromyography (EMG), suatu metode yang digunakan untuk melihat otot yang bekerja dengan bantuan alat elektris. 8. Kontraksi Otot Kontraksi otot dapat dikelompokkan kedalam : a) Kontraksi isometrik. Iso = sama, metric = ukuran. Kontraksi isometrik disebut juga kontraksi statis. Kontraksi isometrik adalah suatu kontraksi otot dimana panjang otot tidak berubah, sedangkan ketegangan (tension) otot berubah. Contoh : mendorong beban yang tidak bergerak. b) Kontraksi isotonik. Iso = sama, tonic = ketegangan. Kontraksi isotonik disebut juga kontraksi dinamis. Kontraksi isotonik adalah suatu kontraksi otot dimana panjang otot berubah, sedangkan ketegangan otot tidak berubah. Contoh : mengangkat suatu beban. c) Kontraksi isokinetik Kontraksi isokinetik adalah kontraksi otot dengan kecepatan kontraksi konstan. Contoh : kontraksi lengan pada saat smash bola dalam permainan bola volli. 9. Teori Kontraksi Otot Salah satu teori kontraksi otot adalah teori geseran filamen (the sliding filament theory of muscular contraction). Menurut teori geseran filamen bahwa pada suatu kontraksi otot, panjang aktin dan myosin tidak berubah. Jadi pada saat suatu otot berkontraksi atau mengerut, yamg terjadi adalah saling bergesernya(sleding) atau saling mendekat dan merapatnya filamen aktin dan myosin. Gambar aktin dan myosin pada otot rangka Gambar posisi aktin dan myosin pada otot rangka 10. Sistem Pembentukan Energi Untuk Kontraksi Otot Energi untuk suatu kontraksi otot diperoleh dari proses penguraian senyawa kimia, yang disebut ATP (adenosine triphospahate). Proses ini terjadi di mitokondria serabut otot. Jumlah ATP dalam serabut otot terbatas. Pada awal aktivitas fisik atau olahraga, energi untuk kontraksi otot adalah berasal dari ATP yang tersedia pada serabut- serabut otot. Pada proses selanjutnya, apabila kegiatan fisik itu dilanjutkan, maka energi untuk kontraksi otot dari ATP dibentuk melalui proses glikolisis glikogen, protein, lemak serta resintesis dari asam laktat dan asam piruvat. ATP diperoleh dari makanan yang kita makan melalui proses system pencernaan. Jadi sumbernya adalah karbohidrat, protein, dan lemak yang sudah dicerna menjadi nutrisi. Proses penguraian ATP sebagai berikut : ATP ADP + Pi + Energi Keterangan : ATP = Adenosine Triphosphate ADP = Adenosine Diphosphate Pi = Phosphat inorganic Energi= Energi untuk kontraksi otot 11. Sistem Pembentukan Energi System pembentukan energi secara garis besar hanya melalui dua system, yaitu system aerobik dan an aerobik. 1) Sistem an aerobik a) Sistem ATP-PC. Phosphocreatine (PC) dan ATP terdapat pada serabut- serabut otot, jumlahnya terbatas. Proses pembentukan energinya secara garis besarnya adalah sebagai berikut: PC terdiri dari P = phosphate dan C = creatine. PC setelah mengalami proses penguraian kimiawi menjadi inorganic phosphate (Pi), creatine (C) dan energi. Kemudian membentuk energi, ADP, Pi dan terbentuklah ATP baru. PC Pi + C + Energi Energi + ADP + Pi ATP Penyediaan energi kontraksi ototnya dari sistem ini hanya bertahan kurang lebih 10 detik. Dan setelah istirahat 2-3 menit, PC dan ATP terbentuk kembali. b) Sistem glikolisis Glikolisis adalah suatu proses pengubahan glikogen menjadi asam piruvat oleh sejumlah enzim tanpa O2 . dari proses ini di hasilkan ATP. Penyediaan energi untuk kontraksi ini hanya mampu bertahan sampai 30 detik. (C6 H12 O6) n + Enzim- enzim keterangan : (C6 H12 O6) n = Glikogen 2C3 H6 O3 + Energi 2C3 H6 O3 = Asam piruvat Energi + 3 ADP + 3 Pi 3 ATP 2) Sistem aerobik Pada sistem ini pembentukan energinya memerlukan O2. Berdasarkan reaksi kimianya, sistem ini dibedakan menjadi 3 jenis : a) Aerobik Glikolisis Pada sistem ini pengubahan glikogen menjadi CO2, H2O, dan ATP memerlukan O2. Dalam garis besarnya proses pembentukan ATP- nya sebagai berikut : (C6 H12 O6) n + O2 2C3 H4 O3 + Energi Energi + 3 ADP + 3 Pi 3 ATP b) Siklus Krebs Pada siklus Krebs, asam piruvat terbentuk, ketika proses aerobik glikolisis berlangsung di mitokondria dan terus terjadi penguraian melalui proses reaksi- reaksi kimia. Pada proses ini terjadi :  Produksi karbondioksida (CO2)  Oksidasi, dan  Produksi ATP c) Sistem Transportasi Elektron Sistem ini merupakan kelanjutan dari proses penguraian glikogen, dan H2O yang dibentuk dari ion-ion hydrogen dan elektron- elektron yang dilepaskan pada sistem krebs, dan digabung dengan O2 yang dihirup. Rangkaian reaksi spesifik ini dan pembentukan H2O disebut sistem transportasi elektron. Pada proses ini ada hal yang penting terjadi, yaitu ion- ion hydrogen dan elektron- elektron masuk kedalam sistem transportasi elektron melalui FADH2, dan NADH. FADH2 berasal dari FAD+ (flavor adenine dinucleotide). FAD+ merupakan penerima hidrogen. Sedangkan NADH berasal dari NAD+ (Nicotinamide adenine dinucliotide). NAD+ merupakan penerima hidrogen. H+ ini merupakan pecahan dari karbohidrat yang diproses melalui glikolisis dan siklus krebs. DAFTAR PUSTAKA Yusup, Ucup. 2000. Anatomi Fungsiona. Departemen pendidikan nasional. http://translate.google.co.id/translate?hl=id&langpair=en|id&u=http://www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/biobk/biobookmusskel.html http://andreasgatot.blogspot.com/2009/03/struktur-dan-fungsi-otot-rangka.html http://www.google.co.id/imgres?q=gambar+OTOT&hl=id&gbv=2&biw=1366&bih=578&tbm=isch&tbnid=DOlrYOPtoNolvM:&imgrefurl=http://romantix.wordpress.com/2010/08/31/belajar-dari-tubuh-kita-1-tubuh-kita-itu-luar-biasa/&docid=g 2iqNAT0uEitM&imgurl