1 anatomi otot - WordPress.com

MIKROANATOMI
DAN FISIOLOGI
OTOT
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
1
• Dasar perpindahan/pergerakan sel yang
hidup meliputi kontraktil protein yang
dapat merubah energi kimia menjadi
energi mekanik
• Protein yang memiliki perangkat protein
tidak hanya ditemukan pada sel otot,
tetapi juga terdapat pada pergerakan sel
darah putih, pergerakan mitokondria,
pergerakan silia pada sel epitel
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
2
• Kontraksi otot diperlukan dalam
bernafas, sirkulasi darah dan banyak
aktifitas2 reproduksi
• Sel otot bekerjasama dengan
jaringan ikat agar elastis dan jaringan
ikat ini juga berfungsi sebagai jalur
bagi pembuluh darah & syaraf untuk
masuk ke sel otot.
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
3
3 Tipe Sel Otot
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
4
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
5
3 Tipe Sel Otot
1. Otot Polos (Smooth muscle =
involuntary smooth muscle)
• disebut juga involuntary, unstriped,
visceral atau plain muscle
• otot polos banyak ditemukan pada
sistem digestiva, sistem urogenital,
sistem respirasi & sistem vaskular
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
6
Struktur
• Berbentuk kumparan dengan nukleus di
bagian tengah
• Ukuran bervariasi; panjang antara50 – 250
µ; diameter 5 – 10 µ
• Porsi terbesar adl sarcoplasma, kmd
sarcolemma.
• Filamen2 tda molekul actin & myosin, &
sebagian kecil troponin & tropomyosin
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
7
Plastisitas (kelenturan)
 Otot polos memiliki properti khusus yang disebut
plastisitas, disebut juga stress-relaxation, Merupakan
kemampuan untuk mengatur peregangan tanpa
menurunkan/menaikkan tegangan
 Plastisitas terjadi pada lambung (ketika dipenuhi
oleh banyak makanan), usus (ketika proses
penyerapan berlangsung lama), pembuluh darah
(ketika volume darah meningkat), kantung kemih
(ketika volume meningkat) & uterus (ketika masa
kebuntingan)
 Plastisitas terjadi karena adanya perubahan susunan
molekul myosin & actin
 Otot polos dilapisi oleh jaringan ikat (yang tda
jaringan retikular, kolagen, & serat elastis)
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
8
Kontraksi & Relaksasi
• Otot polos yang terdapat di organ2 tubuh
menerima rangsangan dari syarat otonom, ttp
rangsangan seperti ini tidak cukup membuat otot
polos normal berkontraksi
• Implus kontraksi (aksi potensial) akan menyebar
melewati jaringan karena terdapat hubungan
antara serat (dimana plasma membran pada sel
yang berdekatan saling bersentuhan)
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
9
• Jadi otot polos dapat berhubungan secara
elektrik. Penyampaian secara langsung ini
disebut konduksi ephatic
• Implus akan berpindah dengan mudah & sifat
resisten lambat. Energi yang dihasilkan pada
saat aksi potensial -35 mv; pada saat istirahat 55 sd -50 mv
• Otot polos sensitiv thd stimuli syaraf, hormon,
kimia & mekanik
• Sifat khas otot polos, yaitu kontraksi lambat &
terus menerus.
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
10
• Kontraksi terjadi atas kerjasama antara
sarcolemma & myofibril, striation & Z-line
• Kontraksi otot polos sering berupa kontraksi
alami dengan ritmis yang teratur, seperti
terlihat pada gerakan peristaltik usus
• Peregangan terjadi secara bertahap (gradual)
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
11
• Sel penanda (pacemaker sel) yang
menghasilkan pacemaker waves berlokasi
disepanjang otot polos organ dalam.
• Kehadiran stimulus (biasanya secara
kimiawi) akan menimbulkan aksi potensial
yang menyebabkan terjadinya gerakan
peristaltik (gelombang kontraksi) di
sepanjang bagian dalam viscera (hollow
viscera) dari saluran gastrointestinal, sal.
Empedu, sal. Ureter & uterus selama
proses kelahiran
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
12
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
13
2. Otot Jantung (cardiac muscle)
• Disebut juga involuntary striated muscle
• Beberapa karakteristik menyerupai otot skeletal,
tetapi serat tidak sejelas otot skeletal
• Ke-2 tipe sebagian besar mengandung sarcoplasma,
myofibril, sarcoplascmic retikulum, transverse
retikulum, nukleus dan sarcolemma
• Ditemukan suatu struktur yang unik, disebut
intercalated disk
• Kepingan terletak antara segmen2 otot dengan jarak
50 – 120 µ
• Terletak berlawanan arah dengan serat-serat otot,
dan tidak teratur
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
14
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
15
• Setiap segmen mengandung 1 nukleus
• intercalated disk berfungsi untuk
menyampaikan aksi potensial dari 1 sel ke sel
yang lain
• Kontraksi cardiac muscle tidak di bawah
stimulasi syaraf,
• Otot jantung memiliki kemampuan yang unik
untuk melakukan aksi potensialnya, tugas ini
dilakukan oleh suatu pacemaker yang disebut
S-A node
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
16
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
17
• Aksi potensial otot jantung jauh lebih rendah
dari otot skeletal
• 0,15 detik pada atrium; 0,3 detik pada
ventrikel (pada otot jantung)
• 0.005 – 0.01 detik pada otot skeletal
• Hypertrophy dapat terjadi pada jantung yang
terlalu berat bekerja
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
18
3. Otot Lurik (skeletal muscle)
• Disebut juga voluntary striated muscle
• Mengandung:
1. Sarcolemma: tipis, pembungkus yang
transparan terdiri atas
plasmalemma/membran sel, basal
lamina bagian luar dan serat retikular
2. Myofibril: serat tipis yang tersusun
paralel sepanjang serat otot
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
19
3. Sarcoplasmic reticulum: merupakan suatu
sistem dari vesicle yang pipih, berasal dari
retikulum endoplasma, membungkus
myofibril seperti rajutan kain.
4. Transverse tubuli: merupakan pembungkus
pada membran plasma fiber, mengelilingi
myofibril tiap disk-Z pada sarkomer
5. Sarcoplasma: sitoplasma
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
20
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
21
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
22
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
23
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
24
• Sarcolemma dan endomysium bersama-sama
memberi kontribusi dalam elastisitas otot dan
sebagai penghubung serat otot dengan tendon
• Setiap serat otot (muscle fiber) memiliki bagian
yang menebal pada permukaan membran,
disebut motor end-plate
• Permukaannya memiliki kontur yang tidak
beraturan, menyerupai tapak kaki yang memiliki
cabang.
• Bagian ini menyampaikan impuls syaraf berupa
substansi kimia yaitu acetylcholine
• Synaptic junction dan permukaan membran yang
tebal ini disebut neuromuscular junction
(myoneural junction).
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
25
Motor end-plate
1.
2.
3.
4.
5.
Presynaptic terminal
Sarcolemma
Synaptic vesicle
Acetylcholine receptor
mitochondria
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
26
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
27
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
28
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
29
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
30
• Setiap serat otot mengandung beberapa ratus hingga
beberapa ribu myofibril
• Setiap myofibril mengandung sekitar 1500 myosin
dan 3000 actin filament
• Kontraksi-relaksasi otot terjadi karena aktifitas
myosin-actin pada satu sarcomere
• Pada satu sarcomere tampak terdapat daerah yang
terang dan gelap (densitas/kepadatan yang silih
berganti), yang disebut dengan I-band dan A-band
• I-band hanya mengandung filamen actin (filamen
tipis), disebut I-band karena bersifat isotropik
terhadap cahaya sehingga tampak terang
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
31
• A-band tampak gelap karena filamen actin overlap
terhadap myosin, disebut A-band karena anisotropik
terhadap cahaya
• 1 sarkomer dengan sarkomer lain dipisah oleh
lapisan gelap, disebut disk-Z (piringan Z)
• A-band tertata paralel heksagonal dalam daerah yang
disebut daerah H (H zone)
• I-band terkait langsung dengan disk Z
• Daerah gelap pada A-band merupakan tempat relasi
antara A-band dan I-band, relasi ini berupa crossbridge (=jembatan silang) yang berselang secara
teratur
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
32
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
33
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
34
•
1.
2.
3.
4.
5.
Disamping myosin dan actin, pada myofibril
terdapat protein lain yang jumlahnya sedikit,
seperti:
α-aktinin; untuk mengikat filamen tipis pada disk-Z
Desmin; tepi disk-Z, berfungsi menjaga keteraturan
susunan antar myofibril
Vimentin; sama dengan desmin
titin; berada pada filamen tebal sampai dis-Z,
berfungsi seperti pegas agar filamen tebal tetap
berada ditengah sarkomer
nebulin; berada di sepanjang filamen tipis,
berfungsi untuk untuk mempertahankan panjang
filamen
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
35
MEKANISME KONTRAKSI OTOT
1. ATP muncul dan mengikatkan diri pada kepala miosin
sehingga celah aktin terbuka, akibatnya kepala
miosin melepaskan ikatannya pada aktin
2. Celah aktin menutup kembali bersamaan dengan
proses hidrolisis ATP, menyebabkan kepala miosin
tegak (energi tinggi)
3. Kepala miosin mengikatkan diri dengan lemah pada
monomer aktin yang paling dekat dengan disk-Z
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
36
4. Kepala miosin melepaskan Pi sehingga celah
aktin tertutup, akibatnya afinitas kepala
miosin terhadap aktin membesar (disebut
keadaan transien)
5. Hentakan daya terjadi dan suatu geseran
konformasional yang turut menarik ekor
kepala miosin sejauh 60 Angstrom menuju
disk-Z
6. ADP dilepaskan oleh kepala miosin dan siklus
berlangsung lengkap
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
37
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
38
PENGATURAN KONTRAKSI OTOT
• Implus syaraf tiba pada neuromuscular junction
sehingga substansi kimia acetylcholine yang
tersimpan keluar, kemudian berdifusi menyebrangi
synaptic cleft
• Acetylcholine (ACh) disintesa di sitoplasma pada
ujung syaraf oleh enzim choline acetyltransferase
(acetylase) dengan mengkombinasikan acetyl-CoA
dengan choline.
• ACh disimpan di bagian ujung motor end-plate.
• Jika ada impuls syaraf ACh akan dihantar langsung ke
transverse tubuli/T. tubule
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
39
• Kemudian sinyal menuju ke sarkoplasmic retikulum
(SR), Secara normal SR non-permeabel terhadap
Ca2+,
• jika ada impuls syaraf SR menjadi permeabel
terhadap Ca2+, akibatnya Ca2+ berdifusi melalui
saluran Ca2+ khusus menuju interior myofibril
• Konsentrasi internal Ca2+ akan bertambah
• Dan terjadi perubahan konformasi troponin dan
tropomiosin. Kontraksi otot terjadi
• Saat rangsangan syaraf berakhir, membran SR
kembali impermeabel terhadap Ca2+.
• Ca2+ dalam myofibril terpompa keluar menuju SR
• Otot menjadi rileks
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
40
Peran Kalsium dan Protein Regulasi
• Tropomiosin (protein regulasi) dan kompleks
troponin terikat ke untaian aktin (filamen tipis)
• Pada serat otot yang beristirahat, tropomiosin
menutup situs pengikatan miosin di sepanjang
filamen tipis, mencegah aktin & miosin berinteraksi
• Ketika Ca2+ terakumulasi ke dalam sitosol, ia
berikatan dengan kompleks troponin, menyebabkan
terbukanya situs pengikatan miosin
• Sehingga filamen tipis & tebal meluncur melewati
satu sama lain, & serat otot berkontraksi
• Ketika konsentrasi Ca2+ turun, situs tertutup,
kontraksi terhenti
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
41
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
42
Electron micrograph
FISIOLOGI TERNAK/ANATOMI
OTOT/CIN/2015
43