Laporan Praktikum Fisiologi Muscle Contraction kel.6

LAPORAN FISIOLOGI
MUSCLE CONTRACTION
Amanda Sari Puspita / 14934
Kumala Audi Kusuma / 14936
Hannifah Pradipta Siwi / 14951
Daniel Andry Kurniawan / 14969
Abdi Marang Gusti Alhaq / 14998
Ali Ariyono / 15137
Vincent / 15138
Hindun Zakiyah / 15144
Narulita Shifa / 15145
Geraldine Nadita / 15182
LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI
MUSCLE CONTRACTION
I.
Pendahuluan
a. Tujuan:
Tujuan praktikum fisiologi ini adalah untuk mempelajari kinerja kinetik otot
dan kelelahan otot pada manusia
b. Tinjauan Pustaka:
Kerja otot:
Kerja otot dibagi menjadi dua yaitu kinetic dan stastis. Contoh gerak kinetic
adalah menulis. Contoh gerak statis adalah memegang buku pada posisi tertentu tanpa
bergerak. Kontraksi otot juga di bagi menjadi dua yaitu kontraksi isotonic dan
isometric, kontraksi isotonic bekerja ketika tegangan pada otot yang bekerja relative
konstan meskipun otot mengalami perubahan panjang. Kontraksi isotonic digunakan
untuk memindahkan barang dan memindahkan benda. Kontraksi isotonic dibagi
menjadi dua yaitu, konsentrik dan eksentrik.
Pada kontraksi isotonic konsentric untuk memindahkan benda, otot mengalami
pemendekan. Contohnya saat otot biseps berkontaksi yang digunakan untuk
mengangkat buku. Pada mekanisme konsentrik eksentrik
otot mengalami
pemanjangan saat proses kontraksi, sedangkangkan konstraksi isometric adalah
kontraksi dimana energy tidak cukup membuat benda berpindah dan tidak mampu
membuat perubahan pada otot.
Setiap orang mempunyai kemampuan otot yang bebeda beda. Jika otot nyeri
dan kelelahan kerja otot akan menurun dan otot idak bekerja tidak maksimal. Namun
belum tentu setiap orang tahu penyebab nyeri yang dirasakan dan pengaruhannya
terhadap relaksasi. Oleh karena itu, dalam percobaan ini kita mempelajari pengaruh
otot saat melakukan saat melakukankontraksi berupa tarikan dengan kelelahan
sempurna yang kemudian disertai dengan istirahat dan pemijatan. Terdapat tiga hal,
yang ditinjau dalam percobaan ini yaitu mekanisme kerja otot, metabolisme energy
yang digunakan, dan mekanisme kelelahan otot.
Kontraksi Otot:
Awal mula kontraksi terjadi ketika reticulum sarkoplasmik melepaskan ion
Ca ke dalam sarkoplasma. Pada sarkoplasma, ion kalsium berikatan dengan
troponin, menjadi troponinC. Troponin tersebut menggeser tropomyosin dari daerah
perlekatan myosin (myosin binding site) pada aktin. Ketika daerah perlekatan tersebut
sudah tidak tertutupi tropomiosin, terjadilah siklus kontraksi otot.
2+
Kontraksi otot terdiri dari empat langkah:
1. ATP hidrolisis
Pada kepala myosin, terdapat daerah perlekatan ATP (ATP binding-site) dan
terdapat enzim ATPase. Enzim ATPase adalah enzim yang memecah ATP menjadi
ADP dan kelompok fosfat. Pada proses hidrolisis ATP ini, kepala myosin menjadi
bengkok. Produk dari hidrolisis ATP (ADP + P) masih menempel di kepala
myosin.
2. Cross bridge
Pada saat kepala myosin menempel pada daerah perlekatan myosin pada aktin,
kelompok fosfat yang tadi telah terhidrolisis dilepaskan. Keadaan saat kepala
myosin menempel pada aktin selama kontraksi disebut cross bridge.
3. Power stroke
Setelah cross bridge terbentuk, terjadi power stroke. Selama power stroke,
daerah di mana ADP masih menempel (pada myosin) terbuka. Karena itu, cross
bridge berputar ke tengah sarkomer (garis M) dan melepaskan ADP tersebut. Cross
bridge menghasilkan usaha selama bergerak ke tengah sarkomer, menggerakkan
filament tipis (aktin) melewati filament tebal (myosin).
4. Pelepasan myosin dari aktin
Pada akhir power stroke, cross bridge tetap menempel pada aktin sampai
myosin mengikat molekul ATP yang lain. Saat ATP menempel pada daerah
perlekatan di kepala myosin, myosin melepaskan diri dari aktin yang lama.
Siklus kontraksi berulang selama enzim ATPase menghidrolisis molekul ATP
yang baru. Proses tsb berlangsung selama ATP tersedia dan konsentrasi Ca2+
tinggi. Ketika Ca2+ tidak dilepaskan lagi ke reticulum sarkoplasmik, proses
kontraksi berhenti dan terjadi relaksasi
Energi untuk kontraksi otot.
Dalam beraktivitas diperlukan energy yang cukup. Energi ini umumnya
merupakan hasil metabolism secara katabolisme yang berperan dalam penguraian
molekul besar dan bersifat eksotermik dan menghasilkan ATP terutama melalui
rantai respiratorik . Penyedia energy terbesar umumnya adalah glukosa. Secara
garis besar glukosa diubah menjadi asam piruvat melalui jalur glikolisis dan
menjadi asetil ko-A kemudian masuk ke siklus asam sitrat yang akan lanjut ke
rantai transport electron.
Persamaan reaksi glikolisis:
Glukosa + 2ADP + 2Pi + 2NAD+  2 Piruvat + 2H2O + 2ATP + 2NADH + 2H+
Piruvat yang dihasilkan kemudian diubah menjadi asetil ko-A melalui proses
dekarboksilasi oksidatif oleh enzim-enzim di membrane dalam mitokondria.
Persamaan piruvat menjadi asetil ko-A dapat diskemakan sebagai berikut
Piruvat + NAD+ + ko-A  asetil ko-A + NADH + H+ + CO2
Proses selanjutnya adalah siklus asam sitrat atau asam karboxilat atau siklus
krebs dimana gugus asetil pada asetil koA direaksikan dengan asam dekarboxilat
4C oksaloasetat membentuk asam tri karboxilat 6C yaitu sitrat yang selanjutnya
diikuti pelepasan dua molekul CO2 dan dibentuk ulang oksaloasetat
Kelelahan otot:
Kelelahan otot adalah ketidakmampuan otot untuk meneruskan kontraksi.
Seseorang dapat merasakan kelelahan otot secara mental. Saat seseorang masih
mampu melakukan kontraksi namun orang tersebut merasa tidak mampu.
Kelelahan tersebut disebut kelelahan sentral atau kelelahan psikologis. Kelelahan
sentral disebabkan oleh perubahan di sistem saraf pusat. Namun penjelasan
mendetail tentang mekanisme kelelahan otot sentral belum diketahui sampai saat
ini.
Selain kelelahan sentral terdapat pula kelelahan otot dan kelelahan
neuromuskular. Salah satu kelelahan otot disebabkan oleh penimbunan asam laktat.
Penimbunan asam laktat menyebabkan otot menjadi kurang responsif terhadap
rangsangan. Penyebab lainnya adalah kehabisan cadangan energi.
Kelelahan neuromuskular sesuai namanya terjadi di percabangan saraf dengan
otot. Kelelahan neuromuskular disebabkan oleh ketidakmampuan neuron motorik
aktif untuk mensintesis asetilkolin(AcH) secara cepat, sehingga kebutuhan AcH
tidak terpenuhi untuk meneruskan potensial aksi dari saraf ke otot.
c. Alat dan Bahan:
1. Ergograph mosso
2. Metronom
3. Beban (1kg, 3.5 kg, 6kg)
4. Penggaris
5. Stop watch
6. Komputer
d. Cara Kerja:
A. Percobaan pertama
1. Nyalakan komputer.
2. Buka icon Messo.
3. Masukkan identitas probandus.
4. Atur beban dan frekuensi yang diinginkan, awal frekuensi 40x/menit dengan
beban 1 kg.
5.
6.
7.
8.
Atur posisi lengan kanan bawah pada penahan lengan dan kencangkan.
Pada komputer pilih view, kemudian pilih chart.
Pastikan grafik dimulai pada angka 0.
Tekan start dan mulai menarik tuas menggunakan otot fleksor jari 2-4. Menarik
tuas dengan menggunakan falang kedua jari 2-4 sebanyak 10 kali kontraksi
dengan irama sesuai metronom.
9. Berikan beban tambahan menjadi 3.5 kg.
10. Mulai menarik tuas menggunakan otot fleksor jari 2-4. Menarik tuas dengan
menggunakan falang kedua jari 2-4 sebanyak 10 kali kontraksi dengan irama
sesuai metronom.
11. Berikan beban tambahan menjadi 6 kg.
12. Lakukan seperti nomor 10.
13. Simpan di My Document (pilih save grafik) dengan memberi nama file.
14. Lakukan seperti nomor 3-14 dengan frekuensi 60x/menit dan 80x/menit.
B. Percobaan kedua
1. Lakukan seperti pada percobaan A no 1-8 dilanjutkan no 13 sampai dengan
frekuensi 80x/menit dan beban 6kg dan kontraksi dilakukan hingga probandus
merasa lelah.
2. Setelah istirahat 2 menit, lakukan seperti no 1 sampai probandus merasa lelah
kembali.
3. Setelah prosedur penyimpanan selesai, lengan dilepaskan dari penahan dan
dilakukan pemijatan pada lengan tersebut selama 2 menit. Kemudian ulangi
prosedur no 1 hingga probandus merasa lelah kembali.
II.
Hasil dan Pembahasan
Analisis
1.
Subject
Nama : Ali Aryono
Jenis kelamin : L
Umur
: 18 tahun
Berat badan : 64 kg
Tinggi badan : 179 cm
2.
Kerja optimum pada frekuensi yang berbeda
Ergograms
Frekuensi 40 x per menit
Frekuensi 60 X per menit
Frekuensi 80 X per menit
Kerja otot terbesar dalam 1 menit terjadi ketika :
Frekuensi optimum
Beban optimum
: 80 per menit
:6 kg
3. Kelelahan otot
Frekuensi optimum
Beban optimum
: 80 per menit
: 6 kg
Ergogram I (fatigue)
Frequency per
minute
Load
(Kg)
(1)
80
(2)
6
Average
amplitude
(cm)
(3)
78.58
Average work in 1 minute
(kg.cm)
(1) X (2) X (3)
37718.4
Ergogram II
Frequency per
minute
Load
(Kg)
(1)
80
(2)
6
Average
amplitude
(cm)
(3)
38.45
Average work in 1 minute
(kg.cm)
Average
amplitude
(cm)
(3)
24.24
Average work in 1 minute
(kg.cm)
(1) X (2) X (3)
18456
Ergogram III
Frequency per
minute
Load
(Kg)
(1)
80
(2)
6
(1) X (2) X (3)
11635,2
Efek dari istirahat pada kontraksi otot : ada/ tidak. Jelaskan
Tidak ada.
Dalam percobaan yang kami lakukan, istirahat selama dua menit tidak
memberikan efek yang besar terhadap pengembalian stamina otot. Hal tersebut
dikarenakan probandus membutuhkan waktu yang lebih lama untuk membayar utang
oksigen setelah melakukan kontraksi (oxygen debt). Membayar utang oksigen
dibutuhkan untuk mengembalikan kondisi metabolisme ke keadaan normal.
Berdasarkan data pada ergogram, kerja otot yang dilakukan setelah 2 menit lebih
lemah daripada kerja otot sebelumnya.
Efek dari pemijatan pada kontraksi otot : ada/ tidak. Jelaskan
Tidak ada.
Istirahat yang dilakukan selama 2 menit yang disertai dengan pemijatan juga
tidak berpengaruh besar terhadap kerja otot. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor
yang mempengaruhi. Sebelum melakukan kerja otot ini, probandus baru saja
melakukan banyak kerja otot yang membutuhkan banyak energi. Sehingga probandus
merasa lelah dan memutuskan untuk berhenti sebelum kelelahan otot yang
sesungguhnya, kelelahan tersebut disebut central fatigue. Kondisi psikologis
probandus telah merasa lelah, membuat pemijatan tidak berefek pada pengembalian
kekuatan kontraksi otot.
Penyebab kelelahan :
Kondisi psikologis probandus.
Lokasi kelelahan :
Sistem saraf pusat.
III.
Kesimpulan
1. Otot memerlukan energi untuk melakukan kontraksi
2. Berat beban dan intensitas kontraksi berkorelasi positif dengan kecepatan otot
mencapai titik lelah.
3. Pemijatan yang dilakukan pada probandus tidak mempunyai efek pada hasil
percobaan karena kondisi psikologis probandus telah mengalami kelelahan
(Kelelahan Sentral).
IV.
Referensi
Guyton, A.C. and Hall, J.E. 2006. Textbook of Medical Physiology. 11th ed.
Philadelphia: Elsevier Saunders.
Sherwood, L. 2010. Human Physiology: From Cells to Systems. 7th ed. Belmont:
Brooks/Cole.
Tortora, G.J. and Derrickson, B. 2009. Principles of Anatomy and Physiology. 12th
ed. Hoboken: John Wiley & Sons, Inc.