Makalah Fisiologi Manusia Otot Polos [PDF]

Citation preview

MAKALAH FISIOLOGI MANUSIA “FISIOLOGI OTOT POLOS”



OLEH ADELA SEPTIANA (E1A016002) ANGELINA PUTRI AYU L. (E1A016004)



FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI UNIVERSITAS MATARAM 2019



KATA PENGANTAR



Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena berkat rahmatNyalah penulis dapat menyelesaikan makalah ini dengan baik. Makalah ini merupakan tugas kelompok yang berjudul Fisiologi Otot Polos. Segala usaha telah penulis lakukan untuk menyusun makalah ini. Namun, dalam usaha yang maksimal itu, penulis menyadari tentu masih terdapat banyak kekurangan. Untuk itu, penulis mengharapkan kritik dan saran dari semua pihak demi penyempurnaan hasil makalah ini. Demikian pengantar dari penulis, semoga tulisan sederhana ini dapat diterima dan bermanfaat



bagi semua pembaca. Khususnya untuk meningkatkan pengetahuan dalam



bidang Fisiologi Hewan. Atas semua ini penulis mengucapkan terima kasih bagi semua pihak yang telah ikut membantu dalam menyelesaikan makalah ini.



Mataram, 4 April 2019



Adela & Angelina



FISIOLOGI OTOT POLOS



i



DAFTAR ISI KATA PENGANTAR .......................................................................................... i DAFTAR ISI ........................................................................................................ ii BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang...................................................................................... 1 B. Rumusan Masalah ............................................................................... 2 C. Tujuan .................................................................................................. 2 D. Manfaat ......................................................................... ....................... 2 BAB II PEMBAHASAN A. Fungsi Umum Otot .............................................................................. 3 B. Sifat – Sifat Otot ................................................................................... 3 C. Rangsangan Otot .................................................................................. 4 D. Tanggapan Otot .................................................................................... 6 E. Faktor yang Mempengaruhi Kontraksi Otot....................................... 10 F. Otot Polos ........................................................................................... 12 1. Struktur Otot Polos ....................................................................... 12 2. Jenis Otot Polos ............................................................................ 15 3. Mekanisme Kontraksi dan Relaksasi ............................................ 16 4. Regulasi Pensarafan...................................................................... 21 G. Kelanian Otot ...................................................................................... 22 BAB III KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan ......................................................................................... 27 B. Saran ................................................................................................... 28 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ iii



FISIOLGI OTOT POLOS



ii



BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Tulang dan sendi membentuk rangka tubuh (skeleton), tetapi tidak dapat menghasilkan pergerakan sendiri. Pergerakan dihasilkan oleh pergantian kontraksi dan relaksasi otot, dimana terjadi perubahan energi kimia (ATP) menjadi energi mekanik. Jaringan otot menyusun 40-50% dari berat badan total. Secara umum fungsi jaringan otot ialah untuk pergerakan, stabilisasi posisi tubuh, mengatur volum organ dan termogenesis; diperkirakan 85% panas tubuh dihasilkan oleh kontraksi otot. Sifat jaringan otot ialah eksitabilitas/ iritabilitas, dapat berkontraksi, dapat diregang tanpa merusak jaringannya pada batas tertentu, dan elastisitas (Wangko, sunny. 2014). Berdasarkan ciri-ciri histologik, lokasi serta kontrol sistem saraf dan endokrin, jaringan otot dikelompokkan atas jaringan otot rangka, otot jantung, dan otot polos. Jaringan otot rangka terutama melekat pada tulang dan berfungsi menggerakkan bagian-bagian skeleton. Jaringan otot ini tergolong otot bercorak/striated karena pada pengamatan mikroskopik jaringan ini memperlihatkan adanya garis/pita gelapterang bergantian. Jaringan otot rangka bersifat volunter karena berkontraksi dan berelaksasi di bawah kontrol kesadaran. Jaringan otot jantung juga tergolong otot bercorak tetapi kontraksinya tidak di bawah kontrol kesadaran (Wangko, sunny. 2014). Dalam kehidupan, ada beberapa bagian yang dapat membantu antara organ satu dengan organ lainnya, contohnya saja otot. Otot dapat melekat di tulang yang berfungsi untuk bergerak aktif. Selain itu otot merupakan jaringan pada tubuh hewan yang



bercirikan mampu



berkontraksi, aktivitas biasanya dipengaruhi oleh stimulus dari sistem saraf. Unit dasar dari seluruh jenis otot adalah miofibril yaitu struktur filamen yang berukuran sangat kecil tersusun dari protein kompleks, yaitu



FISIOLGI OTOT POLOS



1



filamen aktin dan miosin. Pada saat otot berkontraksi, filamen-filamen tersebut saling bertautan yang mendapatkan energi dari mitokondria di sekitar miofibril. Oleh karena itu, banyak jenis otot yang saling berhubungan walaupun jenis otot terdiri dari otot lurik, otot jantung, dan otot rangka. Ketiganya mempunyai fungsi dan tujuan yang berbeda pula. B. Rumusan Masalah 1. Apa saja fungsi umum dari otot? 2. Bagaimana sifat umum dari otot? 3. Apa saja jenis rangsangan pada otot? 4. Apa saja jenis tanggapan pada otot? 5. Apa saja faktor yang mempengaruhi kontraksi umum pada otot? 6. Bagaimana struktur sel otot polos pada manusia? 7. Bagaimana mekanisme fisiologis kontraksi dan relaksasi otot polos? 8. Apakah perbedaan utama antara relaksasi otot polos dengan otot rangka? 9. Dari mana saja sumber ion Ca2+ yang berperan dalam kontraksi dan relaksasi otot polos? 10. Seperti apa sususnan saraf pada otot polos? C. Tujuan Tujuan disusunnya makalah ini untuk mengetahui dan memahami fisiologi otot polos pada tubuh manusia, serta meyelesaikan salah satu tugas mata kuliah Fisiologi Hewan. D. Manfaat Diharapkan makalah ini dapat memberikan pemahaman yang mendalam bagi pembaca dalam memahami fisologi otot polos pada manusia.



FISIOLGI OTOT POLOS



2



BAB II PEMBAHASAN A. Fungsi Otot Fungsi yang dilakukan otot ada 2 macam, yaitu fungsi sadar dan tidak sadar. Fungsi sadar otot meliputi: (1) mempertahankan sikap tubuh (2) melaksanakan berbagai macam pergerakan, di antaranya yang menyangkut anggota tubuh, untuk pergerakan: jari – jari untuk memegang, diafragma untuk respirasi, hulu kerongkongan farink untuk menelan, lidah dan bibir untuk menggerakan makanan dan menghasilkan suara fungsi tak sadar otot meliputi: (1) mendorong menggerakkan zat yang terdapat di dalam bermacam – macam saluran seperti makanan



yang bergerak sepanjang saluran



pencernaan makanan, darah yang bergerak di dalam pembuluh darah, sel telur yang bergerak di dalam saluran telur, dan sperma yang bergerak di dalam saluran mani (2) mendorong keluar zat yang tersimpan di dalam kantung, seperti empedu yang keluar dari kantung empedu, air kemih yang keluar dari kantung air kemih, tinja yang keluar dari poros usus (rektum) (3) mengatur diameter saluran seperti menagtur besar kecilnya diameter pembuluh darah, mengatur besar kecilnya cabang pembuluh nafas B. Sifat Otot Ada 4 sifat jaringan otot, yaitu: (1) Kemampuan menegang, paabila otot mendapat rangsangan, otot menegang atau memendek. Pemendekan dapat sampai 1/6 kali panjang semula, bahkan pada otot rangka dapat mencapai 1/10 kali panjang semula



FISIOLGI OTOT POLOS



3



(2) Kemampuan memanjang, apabila otot ditarik atau bila ada gaya bekerja pada pada otot itu, otot dapat memanjang. Juga rahim yang berisi janin akan membesar (3) Elastisitas atau kekenyalan, setelah mengalami pengembanagan atau pemanjangan, otot mampu kembali pada bentuk dan ukuran semula. Sebagai contoh yaitu rahim, yang berisi janin menjadi menjadi mengembang dan kalau janin sudah keluar, rahim dapat kembali seperti ukuran semula (4) Kepekaan



terhadapat



rangsangan



(iritabilitas),



otot



mampu



mengadakan tanggapan (respon) apabila otot dirangsang



Gambar B.1 B a)otot polos, b)otot lurik, c)otot jantung C. Rangsangan Otot Untuk keperluan percobaan di laboratorium, dibedakan menjadi 4 macam bentuk rangsangan, yaitu mekanik (pijitan, pukulan, tarikan); kimia (larutan asam dan larutan garam); panas (keadaan yang bersifat panas atau dingin) dan listrik (arus listrik listrik yang diberikan terhadap otot atau saraf). Diantara keempat macam bentuk rangsang tersebut di atas yang sering digunakan adalah rangsangan listrik, karena intensitas rangsang, lamanya pemberian rangsang, dan frekuensi, dan frekuensi rangsang dapat dengan gan mudah diatur dan keruskan yang ditimbulkan pada jaringan adalah minim. Dalam menggunakan rangsangan listrik, dikenal 2 macam bentuk arus listrik yaitu: (1) Arus Galvani, yang langsung diperoleh dari sumbernya (baterai atau arus listrik)



FISIOLGI OTOT POLOS



4



(2) Arus Faraday, yang merupakan arus induksi Perangsangan terhadap otot dapat dilakukan dengan 2 cara yaitu perangsangan langsung, yaitu dengan jalan menempelkan elekttroda stimulator ke otot dan perangsangan tidak langsung, yaitu dengan jalan menempelkan elektroda stimulator pada saraf yang menuju otot itu. Intensitas rangsang meliputi: (1) Rangsang bawah ambang (subminimal, subliminal), merupakan rangsangan yang tidak mampu menimbulkan tanggapan (2) Rangsang ambang (minimal, liminal), meruapakan rangsangan terkecil yang tepat menimbulkan tanggapan (3) Rangsang submaksimal, merupakan rangsangan yang intensitasnya bervariasi dari rangsang ambang sampai rangsang maksimal (4) Rangsang



supramaksimal,



merupakan



rangsangan



yang



intensitasnya lebih besar daripada rangsangan maksimal, tetapi menimbulkan tanggapan yang juga maksimal Hukum “semua atau tidak” Bila otot jantung dirangsang, seluruh ototnya aka berkontraksi secara maksimal. Hal ini menggambarkan hukum “semua atau tidak” (All or None Law) atau dengan arti kata lain ialah setiap kontraksi mencapai maksimal bila diberi rangsang. Asas ini juga berlaku untuk satu serabut otot. Bila satu serabit otot dirangsang, serabut otot itu akan berkontraksi secara maksimal atau tidak berkontraksi sama sekali. Otot terdiri dari hanya serabut otot dan otot secara keseluruhan tidak mengikuti asas ini. Rangsang minimal atau rangsang ambang hanya akan menimbulkan kontraksi beberapa serabut otot, sehingga hasilnya bagi otot secara keseluruhan adalah penegangan yang lemah. Tetapi bila intensitas rangsang diperbesar, jumlah serabut otot yang turut berkontraksi semakin banyak, sehingga penegangan otot semakin bertambah kuat. Akhirnya pada suatu saat dapat terjadi semua serabut



FISIOLGI OTOT POLOS



5



otot sudah turut dalam proses kontraksi dan hasilnya adalah kontraksi maksimal. Jadi secara hukum hukum “semua atau tidak” berarti, untuk serabut otot tertentu, derajat tanggapannya tidak tergantung pada intensitas rangsang. D. Tanggapan Otot Untuk mencatat berbagai macam aktivitas fisiologik pada umumnya digunakan kimografi. Alat ini terdiri dari tabung alumunium yang dapat diputar oleh motor listrik atau oleh per dan kecepatan putarnya dapat diatur. Tabung alumunium bisanya ditempeli kertas licin dan halus yang diberi jelaga, sehingga kalau pencatat menekan pada kertas yang berjelaga ini, akan meninggalkan meninggalk bekas



Gambar D.1 Kimograf Rangsangan otot yang cukup kuat menimbulkan tanggapan kontraksi tunggal. Kontraksi tunggal ini dapat dicatat dengan kimografi yang diputar dengan cepat. Jadi hasilnya dapat diperoleh dengan jalan menggoreskan pencatat waktu yang dihubungkan dengan garpu suara dan pencatat waktu yang dihubngkan dengan sinyal magnet. Dalam percobaan menggunakan otot gastrocnemius katak pada suhu 21 C, kontaksi tunggal berlangsung selam 0,1 detik. Kontraksi tunggal dibagi dalam 3 priode, yaitu priode riode tersembunyi (priode laten) adalah waktu anatar saat pemberiang



rangsang



FISIOLGI OTOT POLOS



dengan



permulaan



terjadinya



tanggapan,



6



berlangsung selama 0,01 detik; priode pengangan, adalah waktu berlangsungnya otot memendek, yaitu selama 0.04 detik; priode pengenduran, adalah adalah lamanya waktu kembalinya otot pada bentuk dan ukuran semula.



Gambar D.2 Bentuk Kurva Kontraksi Tunggal Priode ini berlangsung 0,05 detik. Angka priode tersebut diatas tidak merupakan bilangan yang tepat, tetapi bervariasi menurut macam otot dan suhuu otot. Kalu otot dirangsang dengan dua rangsangan berturut – turut, tanggapannya tergantung dari jarak waktu antara kedua rangsangan tersbeut diatas. Disini dibedakan menjadi 3 macam tanggapan: (a) Kontraksi tunggal berturut – turut. Dalam hal ini rangsangan yang kedua diberikan setelah kontraksi yang pertama selesai, sehingga terjadilah dua buah kontraksi tunggal yang berturut – turut. (b) Penjumlahan rangsang. Dalam hal ini rangsangan kedua diberikan pada wkatu otot berada dalam keadaab rerakter, sehingga rangsa rangsangan yang kedua tidak mengakibatkan pengaruh apapun. (c) Penjumlahan kontrraksi. Dalam hal ini rangsangan kedua diberikan segera setelah rangsangan pertama. Disini terlihat ada penambahan tanggapan. Meskipun kontraksi yang pertama sudah maksimal, tetapi hasil penjumlahan kontraksi lebih tinggi. Ini bertentangan dengan asas “semua atau tidak”. Dalam hal ini bertambah tingginya kontaksi tidak disebabkan karena bertambah banyaknya serabut otot yang dirangsang



FISIOLGI OTOT POLOS



7



dengan rangsangan subminimal, otot tidak akan berkontraksi, tetapi bila rangsang yang intensitasnya sedikit dibawah ambang diberikan denga frekuensi agak tinggi, maka otot akan berkontraksi. Gejala yang demikian ini disebut penjumlahan rangsangan bawah ambang. Bila otot dirangsang berulang – ulang dan tanggapannya menunjukkan sedikit pengenduran, terjadilah tetanus tetanus tidak sempurna. Bila rangsangan diberikan berulang – ulang dengan cepat dan tanggapan tidak menunjukkan pengenduran, maka terjadilah tetanus sempurna. Pada tetanus sempurna nampaklah kontraksi berulang bersatu membentuk kontraksi tunggal yang berlangsung berlangsung relatif lama. Kebanyakan kontraksi otot rangka bersifat tetanus, bahkan pergerakan yang cepat seperti misalnya kedip mata juga melibatkan tetanus. Tanggapan yang timbul selama tetanus adalah 4 kali atau lebih dibandingkan dengan selama kontraksi tunggal. tungga



Gambar D.3 Tanggapan Otot Frekuensi rangsangan yang diperlukan untuk menimbulkan tetanus sempurna tergantung dari macam otot. Sebagai contoh misalnya otot bola mata membutuhkan 350 rangsangan per detik; otot betis katak 30



FISIOLGI OTOT POLOS



8



rangsangan per detik; otot betis manusia 100 rangsangan per detik. Pada umumnya frekuensi minimum untuk menimbulkan tetanus sempurna berbanding terbalik dengan waktu kontraksi. Jadi otot yang berkintraksi cepat (waktu kontraksi sebentar membutuhkan frekuensi tinggi, sedangkan otot yang berkontraksi lambat (waktu kontraksi lama) membutuhkan frekuensi rendah agar terjadi tetanus sempurna. Setelah otot dirangsang, untuk waktu yang sangat singkat otot kehilangan sifat iritabilitasnya dan selama waktu ini otot tidak akan menimbulkan tanggapan, bila diberi rangsangan yang kedua. Waktu ini disebut priode refrakter. Priode refrakter ini sangat singkat untuk otot rangka, agak lama untuk otot jantung dan lama untuk otot polos. Setelah pemberian rangsang dilakukan berulang – ulang, nampaklah kuat kontraksi lambat laun meningkat meskipun tidak ada penambahan intensitas rangsang. Pada kimograf terlihat gambaran yang berbentuk seperti tangga, dan gejala ini disebut treppe. Hal ini mungkin terjadi karena pada setiap kontraksi, kepekaan otot bertambah, sehingga sedikit menghasilkan penambahan kontraksi pada setiap pemberian rangsang. Ini merupakan dasar pemanasan (warming up) yang sangat dibutuhkan oleh para olahragawan. Bila otot dirangsang secara terus menerus dengan intensitas rangsang yang sama besar dengan frekuensi satu rangsang per detik, maka pada suatu saat otot kehilangan kemampuan untuk kontraksi. Gejala ini dikenal dengan nama “kecapaian” (fatigue), yaitu suatu keadaan yang ditandai oleh menurunnya kepekaan dan kemampuan menegang. Bila otot yang dalam keadaan capai dialiri dengan larutan garam fisiologis, keadaan capai akan berkurang. Hal ini disebabkan karena dibebaskannya beberapa zat sepeti CO2, asam laktat, asam piruvat dan asam fosfat. Bila dalam larutan yang dialirkan diberi glukosa, keadaan capai dapat disebabkan karena akumulasi zat ampas dan kekurangan zat yang merupakan sumber tenaga. Faktor lain yang dapat menyebabkan kecapaian adalah aktivitas yang berlebihan, kurang gizi, gangguan pada sistem peredaran darah,



FISIOLGI OTOT POLOS



9



gangguan pada sistem pernafasan, infeksi, gangguan pada sistem endokrin, dan sikap tubuh yang tidak betul. E. Faktor yang Mempengaruhi Kontraksi Otot Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kuat kontraksi (amplitudo) dan durasi (lamanya waktu) dari kontraksi otot. Pada umumnya kuat kontraksi akan meningkat bila intensitas rangsang meningkat. Hal ini dapat dijelaskan sebagai berikut. Otot terdiri dari beratus – ratus serabut otot dan masing – masing serabut otot mempunyai rangsang ambang yang berbeda – beda. Misalkan ada otot rangka yang terdiri dari 105 serabut otot dengan perincian rangsang ambang seperti tercantum pada tabel berikut. Jumlah



serabut Rangsang ambang



otot 20



1 mvolt



5



2 mvolt



15



3 mvolt



25



5 mvolt



10



6 mvolt



20



7 mvolt



10



8 mvolt



Jumlah 105 Bila otot dirangsang dengan intensitas rangsang sebesar 1 mvolt, hanya ada 20 serabut otot yang berkontraksi, sehingga otot secara keseluruhan hanya berkontraksi lemah. Bila sekarang otot dirangsang dengan 2 mvolt, ada 25 (20+5) serabut otot yangberkontraksi dan kuat kontraksi akan lebih kuat dibandingkan dengan kontraksi sebelumnya. Pada perangsangan otot dengan intensitas rangsang sebesar 6mvolt, jumlah serabut otot yang berkontraksi menjadi 75 (20+5+15+25+10), dan mengakibatkan otot



FISIOLGI OTOT POLOS



10



berkontraksi lebih kuat lagi. Akhirnya semua serabut otot (105) akan berkontraksi, bila otot dirangsang dengan intensitas rangsang sebesar 8 mvolt dan pada keadaan ini berkontraksi otot adalah maksimal. Bila otot dirangsang dengan intensitas rangsang lebih besar dari 8 mvol mvolt, kuat kontraksi tidak akan meningkat lagi. Kontraksi otot seperti dijelaskan diatas dikenal sebagai kontraksi berjenjang (grading contraction) yang bentuk kurvanya dapat dilihat pada gambar berikut.



Gambar E.1 Bentuk Kurva Kontraksi Berjenjang (Berlaku untuk Satu Otot) Kurva Kontraksi Berjenjang (Berlaku Untuk Satu Otot) Dari uraian diatas, dapat disimpulkan bahwa bila otot dirangsang, ada beberapa kemungkinan yang terjadi yaitu: (1) Otot tidak berkontraksi, bila dirangsang dengan intensitas rangsang kurang dari 1 mvolt (2) Otot berkontraksi minimal, bila dirangsang dengan intensitas rangsang sebesar 1 mvolt (3) Otot berkontraksi submaksimal, bila dirangsang dengan intensitas rangsang sebesar lebih besar dari 1 mvolt sampai kurang dari 8 mvolt (4) Otot berkontraksi maksimal, maksimal, bila dirangsang dengan intensitas rangsang sebesar lebih dari 8 mvolt.



FISIOLGI OTOT POLOS



11



Kontraksi satu “serabut otot” menunjukkan sifat dan bentukurva yang berbeda, bila dibandingkan dengan kontraksi “otot”. Kontraksi satu serabut otot dikenal dengan nama kontraksi “semua atau tidak”. Hanya ada 2 kemungkinan bila serabut otot dirangsang, yaitu yaitu tidak berkontraksi sama sekali atau berkontraksi secara maksimal. Kontraksi satu serabut otot dapat dilihat.



Gambar E.2 Bentuk Kurva Semua atau Tidak (Berlaku untuk Satu Serabut Otot) Kurva kontraksi semua atau tidak (berlaku untuk satu serabut otot) Baik amplitudo maupun durasi juga dipengaruhi oleh suhu. Diketahui bahwa makin tinggi suhu, prioda laten makin singkat, amplitudo makin tinggi dan durasi kontraksi makin singkat. Faktor lain yang sangat berpengaruh terhadap kuat kontraksi otot adalah tegangan tegangan awal dari otot pada waktu akan dilakukan perangsangan. Besarnya tegangan awal dapat dilihat dari panjang awal otot itu. Makin panjang “panjang awal” suatu otot, kuat kontraksi makin kuat. Perlu ditekankan disini bahwa satu otot tertentu dapat mempunyai panjang awal yang berbeda. Di laboratorium otot yang tidak diberi beban mempunyai panjang awal lebih pendek dari pada otot yang dibebani. Sampai, batas tertentu, makin berat beban, panjang awal makin panjang. Pengaruh anatesi



FISIOLGI OTOT POLOS



12



F. Otot Polos 1. Struktur Otot Polos Otot polos merupakan salah satu jenis sel yang biasanya dijumpai pada dinding–dinding organ dalam tubuh manusia. Otot polos memegang peranan penting dalam memastikan kinerja dari organ – organ tubuh manusia. Sebagai contoh, kontraksi sel otot polos pada system pencernaan memastikan makanan yang dicerna dapat berpindah dari satu bagian kebagian yang lainnya.



Gambar F1.1 AnatomiSelOtotPolos Sumber: (Stanfield, 2013) Otot polos memiliki ukuran yang relative lebih kecil jika dibandingkan dengan sel otot jantung dan otot rangka. Otot ini berbentuk spindel dengan inti sel yang tepat berada di tengah dan tersusun oleh banyak gap junction. Aktin dan myosin filament terorganisasi dalam bentuk kumparan yang terletak disepanjang sel. Myofilamen aktin terikat pada dense bodiesyang berada pada dense area pada membran plasma. Selain myofilamenaktin, filamen intermediet juga terikat pada dense bodies dan dense area. Dense bodies tersusun oleh jaringan ikat dan bertindak untuk mengirimkan tekanan kontraktil pada bagian eksteriror sel, sedangkan dense bodies merupakan bagian otot polos yang kaya akan jaringan ikat(Stanfield, 2013; dan Tate, 2012). Plasma membransel to polostersusunolehchanel Ca2+danpompa Ca2+. Sama halnya dengan sel oto rangka, mekanisme kontraksi dan relaksasi otot polos melibatkan perubahan votase oleh ion Ca2+. Ion Ca2+ masuk melalui chanel, dengan diprakarsai oleh adanya gradien konsentrasi Ca2+ yang lebih tinggi di luar sel kemudian memprakarsai kontraksi otot.



FISIOLGI OTOT POLOS



13



Ion Ca2+ dikeluarkan dari sitoplasma sel melalui transport aktif membran, hingga ahirnya konsentrasi ion Ca2+ dalam sel berkurang dan menyebabkan relaksasi otot (Tate, 2012).



Gambar F1.2 Struktur Sel Otot Polos Sumber: (Tate, 2012)



Merujuk pada Tate (2012), sel otot polos memiliki beberapa bagian fungsional yang tidak dimilik sel otot rangka. 1. Otot polos memiliki pacemaker sel, yang memungkinkan untuk mengontrol kontraksi secara autoritmik. Mekanisme ini dijalankan dengan menggenerasi potensial aksi yang tersebar dari satu sel ke sel yang lainnya melalui gap junction. 2. Kontraksi dan relaksasi sel otot polos 30 kali lebih lambat jika dibandingkan dengan sel oto rangka. Oleh karena sumber Ca2+ lebih banyak berasal dari luar sel, mengakibatkan phase laten dari otot polos jua relatif panjang. 3. Smooth muscle tone, merupakan kemampuan otot polos untuk mempertahankan tegangan dalam periode yang relatif lebih lama dengan menghabiskan energi yang relatif sedikit. Kemampuan ini sangat berguna bagi saluran peredaran darah, dimana mekanisme ini akan membantu mempertahankan tekanan darah.



FISIOLGI OTOT POLOS



14



4. Kontraksi otot polos pada saluran – saluran organ dipertahankan kondisi tekan yang hampir sama meskipun terjadi peningkatan volume. Ketika volume meningkat, dinding organ akan mengalami peningkatan tekanan. Otot polos akan kembali ke keadaan tekanan normal, tepat ketika volume organ menurun (relaksasi otot).



2. Jenis Otot Polos Ototpolosterbagimenjadiduajenis, yaituVisceral Smooth Muscle danMulti Unit Smooth Muscle (Stanfield, 2013; dan Tate, 2012). a) Visceral Smooth Muscle (Single Unit Smooth Muscle) Jenis otot ini terletak di dinding organ tubuh (pencernaan, reproduksi dan urinaria). Strukturnya berupa lembaran dengan banyak gap junction yang menghubungkan satu sel dengan sel yang lain. Gap junction selain berperan sebagi penghubung, juga berperan sebagai jembatan penghubung bagi potensial ion ketika kontraksi berlangusng. Olehkarenapotensial ion yang bergerakmelalui gap junction tersebut, makajenisototinibekerjasecara single unit. Jalur kontraksi akan bergerak dari satu sel ke sel yang lainya (Tate, 2012).



Gambar F2.1. Anatomi Visceral Smooth Muscle Sumber: (Stanfield, 2013) b) Multi Unit Smooth Muscle Jenis otot ini memiliki sedikt sekali gap junction, dimana setiap selnya merespon kerja sel di dekatnya secara independet dan bertindak secara kelompok. Multi unit smooth muscle kaya akan percabangan saraf otonom. Respon kontraktil didasarkan pada



FISIOLGI OTOT POLOS



15



seberapa banyak otot ang distimulasi oleh frekuensi saraf (Widmaieret et al., 2001). Otot polos tipe multi smooth terletak pada dinding – dinding saluran pernapasan, arteri, dan iris (mata). Unit – unit sel otot polos jenis ini membentuk kelompok – kelompok sel dengan jumlah gap junction yang lebih sedikit (Tate, 2012).



Gambar F2.2 Anatomi Multi Unit Smooth Muscle Sumber: (Stanfield, 2013)



3. Mekanisme Kontraksi dan Relaksasi a) Cross Bridge Activation Mekanisme aktivasi cross bride sebagai jalur regulasi kontraksi oto polos sedikit berbeda dengan sel otot rangka dan otot jantung. Perbedaan yang paling dapat nampak yaitu ketidak hadiran kalsium binding protein (troponin) pada filamen intermediet. Kontrol siklus cross bridge pada sel otot polos sangat ditentukan oleh regulasi enzym regulasi kalsium yang akan memphosporilasi myosin. Myosin yang telah terposporilasi tersebut akan mengikat aktin sehingga siklus cross bridge dapat berjalan (Widmaier et al., 2001). Kontraksi otot polos sangat dipengaruhi oleh kalsium intaselular, produksi kalsium oleh retikulum endoplasma sel otot polos tidak sebnyak sel oto rangka. Kalsium yang digunakan dalam kontraksi otot polos, diperoleh lebih banyak beraal dari luar sel. Mekanisme yang influks ion kalsium ke dalam sel sangat dipengaruhi konsentrasi ion kalsium dalam sel (Stanfield, 2013).



FISIOLGI OTOT POLOS



16



Kontraksi



diprakarsai



dengan



ter-ikatnya



kalsium



dengan



calmodulin (gambar D.1). Kalsium calmodulin compleks selanjutnya akan mengaktivasi enzim myosin light kinase (MLCK). MLCK yang aktif selanjutnya mengkatalis phosporilasi myosin crossbridge yang selanjutnya akan mengaktifkan siklus cross bridge (Stanfield, 2013).



Gambar F3.1. Mekanisme Aktivasi Siklus Cross Bridge Sumber: (Stanfield, 2013) Relaksasi otot polos dilakukan dalam dua jalur utama, yaitu melalui transport aktif ion kalsium dan pelepasan phosphate dengan MLCK.



Pelepasan



MLCK



dilakukan



dengan



bantuan



enzim



phosphatase, yang melepaskan ikatan phosphat dengan MLCK (Stanfield, 2013). b) Perbedaan Cross Bridge pada Otot Polos dan Otat Rangka



FISIOLGI OTOT POLOS



17



Secara umum mekanisme cross bridge pada kedua jenis otot ini adalah sama, yang menjadi pembeda utama adalah pada pengaktifan target oleh ion kalsium. Pada otot polos pengaktifan cross bridge menarget pada myosin, sedangkan pada otot lurik targetnya berupa filament actin yang memiliki troponin dan tropomyosin (Stanfield, 2013). Berikutadalahskemapengaktifan cross bridge pada kedua jenis otot.



Gambar F3.2. JalurAktivasi Cross Bridge pada Otot Rangka dan Otot Polos Sumber: (Widmaier, Raff, & Strang, 2001) c) Sumber ion Ca2+ Ion kalsium merupakan ion penting dalam menginisiasi kontraksi pada otot. Otot polos memiliki dua sumber kalsium yaitu dari sarkoplasmik retikulum dan kalsium ekstraselular yang masuk



FISIOLGI OTOT POLOS



18



melalui ion chanel pada membran sel otot. Otot polos lebih banyak memperoleh ion kalsium yang berasal dari luar sel dari pada retikulum sarkoplasmik. Hal ini disebabkan karena tidak hdirnya tubulus T pada membran sel otot polos dan konsentrasi ion kalsium di pada cairan ekstraselualar 10000 kali lebih tingi dibandingkan di dalam sel (Widmaier, Raff, & Strang, 2001). d) Pembentukan Energi ATP merupakan jenis eneri yang sangat berperan dalam kontraksi otot. Terdapat tiga mekanisme serabut – serabut otot membentuk protein, yaiu; 1) phosphotilasi ADP oleh creatin phosphatase;



2)



phosphorilasi



oxidative



ADP



di



dalam



mitochondria; dan 3) jalur glycolisis (Widmaier, Raff, & Strang, 2001). 1) Phosphorilasi ADP oleh Creatin phosphatase



Gambar F3.3. JalurCreatinePhosphat Sumber: (Tortora & Derrickson, 2012) Creatin-phospat



merupakan



komplek



molekul



yang



tersusun oleh creatin dan gugus phosphat. Creatin merupakan jenis asam amino yang disintesis oleh hati, ginjal dan pancreas. Ketika otot berkontraksi kompleks molekul ini memiliki energy yang sangat tinggi, dimana gugus phosphat akan mudah ditransfer ke ADP dengan bantuan enzim creatin kinase



FISIOLGI OTOT POLOS



19



(Tortora & Derrickson, 2012; dan Widmaier, Raff, & Strang, 2001). 2) Phosphorilasi oksidatif



Gambar F3.4. Jalur Phosphorilasi Oksidatif (Respirasi Selular) Sumber: (Tortora & Derrickson, 2012) Mekanisme



ini



merupakan



mekanisme



pembentukan ATP dengan melibatkan reaksi – reaksi selular pada sel otot yang terjadi di dalam mitokondria. Jalur pembentukan ini membutuhkan oksigen dalam jumlah yang cukup besar dan membutuhkan waktu yang relatif lam, akan tetapi ATP yang dihasilkan sangat cukup banyak. Serabut otot memiliki dua sumber oksigen; 1) difusi oksigen oleh darah; dan 2) pelepasan oksigen oleh myoglobin di dalam sarcoplasma. Myoglobin merupakan oksigen pengikat protein yang hanya ditemukan pada sel otot. Myoglobin akan mengikat oksien ketika kadar oksigen melimpah dan melepaskan oksigen ketika kadar oksigen berkurang (Tortora & Derrickson, 2012).



FISIOLGI OTOT POLOS



20



3) Jalur glikolisis



Gambar F3.5. JalurGlikolisis Sumber: (Tortora & Derrickson, 2012) Glikolisis merupakan salah satu jalaur pembentukan ATP oleh sel otot. Dari mekanisme ini sel otot mampu menghasilkan 2 molekul ATP.



4. Regulasi Pensarafan Kontraksi dan relaksasi otot polos bersifat tidak sadar (involunter). Kontraksi sel otot polos distimulasi oleh autonomic nervous system (ANS) (Tate, 2012). Contoh kerja dari ANS yang dapat kita rasakan sehari – hari yaitu pergerakan feses ke arah rektum yang mengakibatkan keluarnya feses dari tubuh. Visceral smooth muscle memiliki susunan pensarafan yang sangat berbeda dengan otot rangka. Pensarafan berupa ujung akson yang mengalami percabangan. Percabangan akson tersebut mengalamai pelebaran yang disebut varicosities. Varicosities didalamnya terdapat vakuola – vakuola dengan neurotransmitter. Potensial aksi ak mengakibatkan vakuola – vakuola tersebut melepaskan neurotransmitter dan berdifusi ke dalam sel otot polos.



FISIOLGI OTOT POLOS



21



Neurotransmitter yang dilepaskan akan dilepaskan dalam bentuk asetylcholine dan/ norephinepherin. Neurotransmiter hanya di lepaskan pada bagian sel terluar, selanjutnya akan di transfer ke sel terdalam melalui gap junction (Tate, 2012). Mekanisme aktivasi cross bride sebagai jalur regulasi kontraksi otot polos sedikit berbeda dengan sel otot rangka dan otot jantung. Perbedaan yang paling dapat nampak yaitu ketidak hadiran kalsium binding protein (troponin) pada filamen intermediet. Kontrol siklus cross bridge pada sel otot polos sangat ditentukan oleh regulasi enzym regulasi kalsium yang akan memphosporilasi myosin. Myosin yang telah terposporilasi tersebut akan mengikat aktin sehingga siklus cross bridge dapat berjalan (Widmaier et al., 2001). Kontraksi otot polos sangat dipengaruhi oleh kalsium intaselular, produksi kalsium oleh retikulum endoplasma sel otot polos tidak sebanyak sel oto rangka. Kalsium yang digunakan dalam kontraksi otot polos, diperoleh lebih banyak berasal dari luar sel. Mekanisme yang influks ion kalsium ke dalam sel sangat dipengaruhi konsentrasi ion kalsium dalam sel (Stanfield, 2013). G. Kelainan Otot Banyaknya otot pada tubuh manusia membuat kita dapat membayangkan betapa bahayanya jika terjadi kelainan otot hingga kelumpuhan otot pada fungsi-fungsi sistem yang membutuhkan kerja otot. Beberapa kelainan yang sering terjadi pada otot antara lain : 1. Tetanus Tetanus merupakan penyakit yang dapat menyebabkan kram dan kaku otot. Tetanus terjadi akibat infeksi dari bakteri Clostridium Tetani yang masuk melalui kulit yang mengalami luka. Akibat dari infeksi tersebut akan menghasilkan racun yang menyerang saraf. Akibatnya fungsi saraf dalam mengontrol otot akan terganggu. Gejala yang paling sering terjadi adalah kaku rahang. Pasien akan ditangani dengan



FISIOLGI OTOT POLOS



22



antibiotik, relaksan otot, dan anti toksin. Namun jika pernah melakukan vaksin tetanus, maka diberikan imunoglobulin. 2. Spasme kram otot Spasme otot biasa disebut kram atau nyeri otot, yang terjadi akibat kerja otot yang berlebihan atau kontraksi yang terlalu kuat. Serangan spasme biasa sering terjadi pada otot betis secara tiba-tiba dan terasa berkedut.



Penanganannya



dengan



mengistrahatkan



otot



yang



bermasalah, melakukan pemijatan,dapat juga dengan penggunaan obat atau salep yang dapat merelaksasikan otot. 3. Atrofi otot Atrofi otot merupakan kelainan otot pada manusia dimana otot mengalami penyusutan bentuk dan volume sel. Atrofi terjadi akibat adanya kerusakan pada otot itu sendiri atau pada saraf yang mengontrol otot tersebut. Penyebab lain adalah otot yang sudah lama tidak bekerja (biasanya pada orang yang lama terbaring sakit). Orang yang mengalami atrofi tampak jelas kehilangan massa otot, serta tampak lemah untuk beraktivitas. Penanganan dilakukan berdasarkan penyebab, melakukan olah raga disertai fisioterapi, mengkonsumsi makanan bernutrisi. 4. Hipertrofi otot Hipertrofi otot terjadi umumnya pada atlet binaraga dan kebugaran. Mungkin orang menganggap ini hal biasa, namun ini adalah sebua kelainan otot yang berupa meningkatnya massa otot. Hal ini terjadi atas faktor nutrisi, usia dan latihan. 5. Miastenia gravis Myastenia gravis termasuk salah satu kelainan otot dimana saraf tidak dapat mempengaruhi kerja otot. Penyebab myastenia gravis adalah autoimun. Hal ini dapat terjadi pada semua usia, namun lebih sering terkena pada usia diatas 40 tahun. Gejala yang terjadi berupa otot yang terasa lemah dan lelah tanpa disertai rasa nyeri. Otot yang terserang dapat dari otot-otot kecil seprti otot wajah dan pernapasan.



FISIOLGI OTOT POLOS



23



Penanganan



dengan



penggunaan



obat



antikolinesterase



untu



mengembalikan kekuatan otot, dan pemberian imunosupresan untuuk menghambat efek autoimun. 6. Hernia abdominalis Hernia abdominalis adalah kelainan otot pada manusia yang mengenai otot perut. Dimana dinding otot perut mengalami kelemahan sehingga perut tampak menonjol. Hal ini disebabkan karena dinding perut tidak kuat menahan isi perut. 7. Serebral palsi Serebral palsi merupakan kelainan otot yang terjadi tidak mampunya otot untuk melakukan gerakan atau keterampilan motorik. Serebral palsi biasa terjadi berupa bawaan. Hal ini dikarenakan adanya kelainan pada otak. Diduga kelainan terjadi saat anak dalam kandungan dan terjadi gangguan pada proses perkembangan. Namun penyebab pastinya belum diketahui. Terapi yang dapat dilakukan berupa terapi gelombang otak dan pembedahan, namun hal ini masih sangat jarang. 8. Rhabdomyolysis Rhabdomyolysis merupakan kelainan dimana otot melepaskan pigmen mioglobin kedalam darah sehingga akan dibersihkan oleh ginjal. Namun hal tersebut memperberat kerja dan merusak ginjal. Akibatnya gejala yang dialami berupa rasa lelah, nyeri otot, dan menyebabkan perubahan warna urin. Kelainan ini dapat menyerang segala usia. Prinsip utama dari penanganan kelainan ini adalah mengembalikan fungsi ginjal dengan terapi cairan atau bahkan dengan cuci darah (dialisis). Selain itu hindari obat-obatan atau zat yang dapat memperberat kondisi. 9. Fibromyalgia Fibromyalgia merupakan kelainan otot yang berupa rasa nyeri diseluruh tubuh. Hal ini dapat menyerang segala usia, namun tersering pada usia diatas 30 tahun. Gejala yang dapat dirasakan adalah mudah merasa nyeri, otot-otot kaku rasa lelah, gangguan pencernaan, sakit



FISIOLGI OTOT POLOS



24



kepala dan konsentrasi menururn. Penanganan berupa terapi nyeri atas gejala yang dirasakan, konseling dan fisioterapi. 10. Sindroma Prune-Belly Sindroma Prune-Belly merupakan kelainan otot yang bersifat genetik. Paling sering menyerang bayi laki-laki. Penyebab tersering adalah faktor keturunan, infeksi intrauterin, preeklampsia, dan hamil muda. Gejala yang terjadi berupa terdapat lekukan atau kerutan, disertai testis yang belum turun ke skrotum. Selain itu terdapat kelainan pada sistem berkemih. Penanganan yang dilakukan berupa bedah untuk memperbaiki fungsi saluran berkemih, serta orkiopeksi untuk menurunkan testis ke skrotum. 11. Polio Polio (Poliomyelitis) adalah kelainan otot akibat infeksi dari virus polio. Infeksi ini sering menyerang anak-anak dan menyebabkan kelumpuhan. Infeksi menular melalui makanan, ari dan tangan yang terkontaminasi. Poliao pada awalnya dapat tidak bergejala, namun bila timbul dapat terjadi gejala sakit tenggorokan, demam, nyeri dan kaku otot hingga dapat mengakibatkan kelumpuhan otot. Penanganan yang dapat dilakukan bersifat suportif dengan pemberian antibiotik, antinyeri, alat bantu pernapasan dan fisioterapi. Namun sebaiknya dilakukan pencegahan sebelum terjadi infeksi sebagaimana yang sudah dianjurkan pemerintah, yaitu pemberian vaksin polio. 12. Stiff neck (kaku leher) Stiff neck atau kaku leher terjadi akibat adanya spasme yang terjadi pada otot-otot leher. Hal ini terjadi karena adanya sikap tubuh yang salah dan trauma. Gejala yang dirasakan berupa nyeri otot dan kaku leher hingga dasar punggung. Penanganan yang dilakukan adalah penggunaan obat nyeri dan obat-obatan atau salep relaksan. 13. Strain Strain merupakan keadaan dimana cederanya otot atau tendon (terutama



tungkai



FISIOLGI OTOT POLOS



bawah)



akibat



aktivitas



berlebihan



yang



25



menyebabkan terjadinya peregangan berlebihan sehingga otot atau tendon dapat robek. Gejala yang dialami berupa nyeri, bengkak, rasa kaku sehingga tidak dapat digerakkan seperti biasanya. Penanganan yang dapat diberikan yaitu antinyeri, mengistrahatkan otot dan imobilisasi untuk mempercepat pemulihan.



FISIOLGI OTOT POLOS



26



BAB III PENUTUP A. Kesimpulan 1.



Jaringan otot merupakan jaringan yang mampu melangsungkan kerja mekanik dengan jalan kontraksi dan relaksasi sel atau serabutnya.



2.



Sel otot memiliki struktur filamen dalam sitoplasma, bentuk selnya memanjang agar dapat melangsungkan perubahan sel menjadi pendek.



3.



Sistem otot adalah sistem tubuh yang memiliki fungsi untuk alat gerak, menyimpan glikogen dan menentukan postur tubuh.



4.



Otot polos adalah salah satu otot yang mempunyai bentuk yang polos dan bergelondong. Cara kerjanya tidak disadari (tidak sesuai kehendak) invontary, memiliki satu nukleus yang terletak di tengah sel. Otot ini biasanya terdapat pada saluran pencernaan seperti: lambung dan usus. Otot Lurik (otot rangka). Otot rangka merupakan jenis otot yang melekat pada seluruh rangka, cara kerjanya disadari (sesuai kehendak), bentuknya memanjang dengan banyak lurik-lurik, memiliki nukleus banyak yang terletak di tepi sel.



5.



Sifat-sifat otot, antara lain: a. Kontraksibilitas yaitu kemampuan otot untuk memendek dan



lebih pendek dari ukuran semula, hal ini teriadi jika otot sedang melakukan kegiatan. b. Ektensibilitas, yaitu kemampuan otot untuk memanjang dan lebih



panjang dari ukuran semula. c. Elastisitas, yaitu kemampuan otot untuk kembali pada ukuran



semula. 6. Pada hewan vertebrata, seperti halnya pada manusia, otot-otot yang



menyusun tubuhnya terdiri atas otot rangka (otot skelet), otot polos dan otot jantung.



FISIOLGI OTOT POLOS



27



7. Kontraksi dan Relaksasi membutuhkan peran dari Kalsium dan ATP. Adenosin triphosphate (ATP) dan kalsium memainkan peran yang penting dalam kontraksi dan relaksasi otot.



B. Saran -



FISIOLGI OTOT POLOS



28



DAFTAR PUSTAKA Stanfield, C. L. (2013). Principles of Human Physiology (5th ed.). New York: Pearson. Tate, P. (2012). Seeley's Principles of Anatomy & Physiology (2nd ed.). Ney York: Mc-Graw Hill. Tortora, G. J., & Derrickson, B. (2012). Introduction to The Human Body (9th ed.). Hoboken: John Wiley & Sons. Widmaier, E., Raff, H., & Strang, K. T. (2001). Vander's Human Physiology: The Mechanism of Body Function (8th ed.). New York: Mc-Graw Hill. Wulangi, Kartolo S. 1993. Prinsip - Prinsip Fisiologi Hewan. Jakarta : Proyek Pembinaan Tenaga Kependidikan Pendidikan Tinggi



FISIOLGI OTOT POLOS



iii