myofilamen - FKUR 2011

JARINGAN OTOT
dr. Huriatul Masdar, M.Sc
14 December 2011
JARINGAN OTOT
• Asal : mesoderm
• Bentuk sel memanjang
• Memiliki protein kontraktil yang menyebabkan otot dapat
berkontraksi
Berdasarkan morfologi dan fungsi dibedakan atas:
1. Otot skeleton/otot rangka (voluntary contraction)
2. Otot polos (involuntary contraction)
3. Otot jantung (involuntary contraction)
Note :
sitoplasma sel otot = sarcoplasma
membran sel = sarcolemma
retikulum endoplasma halus = sarco endoplasmic reticulum
JARINGAN OTOT
OTOT RANGKA
Gambaran histologi:
• Sel otot berbentuk silindris dengan panjang 10-100 μm
• Sel-sel tersebut membentuk serabut otot yang dapat mencapai
panjang 30 cm
• Diameter serabut sama
• Inti banyak, terletak di pinggir/tepat dibawah sel membran
• Sarcoplasma mengandung myofibril (diameter: 2-3 μm)
• Adanya gambaran garis-garis terang-gelap melintang
Lokasi :
• Otot rangka yang menempel pada tulang
• Diafragma
• Lidah, bibir, palpebra
OTOT RANGKA
OTOT RANGKA
OTOT RANGKA
Klasifikasi otot rangka berdasarkan aktivitas beberapa enzim :
1. Serabut otot merah (aerob)
Otot peralihan
• Lebih kecil
• Mitochondria >> dan lebih besar
• Mioglobin >>
• Pembuluh darah antara serabut >>
• Lempeng Z tebal
• Daya tahan kontraksi lebih besar
2.
Serabut otot putih (anaerob)
Otot merah
3.
Serabut otot peralihan (campuran)
Otot putih
PENGORGANISASIAN OTOT RANGKA
• Tiap serabut otot dibungkus oleh jaringan ikat retikuler tipis
Endomysium yang dilalui pembuluh darah
• Beberapa serabut otot membentuk fasciculus yang diselubungi oleh
jaringan ikat perimysium
• Beberapa fasciculus bergabung membentuk otot yang diselubungi
oleh jaringan ikat padat epimysium
• Insersi dari origo otot pada tulang terjadi melalui tendon
SUBMIKROSKOPIS OTOT RANGKA
•
•
•
•
•
Adanya gambaran daerah terang-gelap pada serabut otot rangka potogan
memanjang :
 Daerah gelap : A-bands (anisotropic bands)
 Daerah terang : I-bands (isotropic bands)
Pada setiap I-bands, terdapat garis melintang yang membagi dua I-bands : Zlines
Unit kontraksi terkecil disebut sarcomer yang merupakan kumpulan
beberapa berkas myofilamen
Satu sarcomer : jarak antara 2 Z-lines yang berdekatan (2.5 μm pada otot
yang sedang relaksasi)
Myofilamen terdiri dari :
 Myofilamen halus : filamen aktin
 Myofilamen tebal : filamen miosin
OTOT RANGKA
SUSUNAN MYOFILAMEN DALAM
SARCOMER
•
•
•
Myofibril membentuk myofilamen
Myofilamen tebal (panjang 1.6 μm dan lebar 15 nm) mengisi daerah A-bands
Myofilamen tipis (panjang 1.0 μm dan lebar 8 nm) mengisi daerah I-bands
(mulai dari Z-lines) dan overlap dengan myofilamen tebal di A-bands
•
•
Di sentral daerah A-bands terdapat daerah terang yang disebut H-bands
(hanya mengandung myofilamen tebal)
Garis melintang pada daerah H-bands disebut M-lines yang kaya akan
creatine kinase (katalisator transfer phosphat dari phosphocreatine ke ADP
untuk kemudian menjadi ATP → penting dalam kontraksi otot)
•
•
Setiap myofilamen tebal dikelilingi oleh 6 myofilamen halus
Setiap myofilamen halus dikelilingi oleh 3 myofilamen tebal
SARCOENDOPLASMIC RETICULUM
•
•
•
Penting dalam pengaturan Ca2+ , dimana kontraksi terjadi dengan adanya
Ca2+ dan relaksasi terjadi sebaliknya.
Terdiri atas 3 bagian :
a. Berbentuk gelembung yang mengapit Transverse tubule (T-tubule) pada
I-bands, mengandung ion Ca2+ , diameter 40-100 nm
b. Berbentuk tabung kecil memanjang dengan diameter 30-60 nm
didaerah A-bands (diluar H-bands)
c. Berbentuk ruang-ruang sempit dengan diameter 25-30 nm dan
membentuk anyaman di daerah H-bands
Transverse tubule : invaginasi sarcolemma dari Z-lines yang ber-anastomosis
membentuk anyaman mengelilingi setiap sarcomer
MEKANISME KONTRAKSI OTOT
•
•
•
Teori Huxley : pada saat kontraksi, miofilamen aktin akan meluncur diantara
miofilamen miosin
Ujung-ujung aktin akan saling mendekat sehingga Z-lines akan tertarik ke
tengah sarcomer
Selama pergeseran aktin tersebut, terjadi ikatan aktin dengan kaitan-kaitan
pada miosin yang diikuti dengan pelepasan ikatan, untuk kemudian berikatan
dengan kaitan miosin berikutnya, sampai ujung-ujung aktin saling mendekat
PERUBAHAN SARCOMER SAAT
KONTRAKSI DAN RELAKSASI OTOT
KONTRAKSI
RELAKSASI
Sarkomer memendek
Sarkomer kembali ke panjang semula
Jarak Z-lines memendek
Jarak Z-lines kembali menjauh
I-bands menyempit
I-bands melebar
A-bands tidak berubah
A-bands tidak berubah
H-bands menyempit
H-bands kembali melebar
INERVASI OTOT RANGKA DALAM
MEKANISME KONTRAKSI
•
Terjadi rangsangan melalui motor end plate atau stimulus langsung ke
plasmalemma
•
Permeabilitas plasmalemma menurun terhadap Na sehingga terjadi
depolarisasi, yang merambat hingga ke T-tubule
•
Sarcoplasmic reticulum yang berhubungan dengan T-tubule juga mengalami
depolarisasi
•
Terjadi perubahan permeabilitas Sarcoplasmic reticulum terhadap ion Ca
•
Ion Ca akan keluar dari sarcoplasmic reticulum ke sarcoplasma sehingga
terjadi pergeseran aktin dan miosin
OTOT JANTUNG
Mikroskopis:
• Adanya gambaran garis-garis melintang seperti pada otot rangka
• Sel-sel bergabung membentuk serabut
• Batas antar sel disebut discus intercalaris
• Sel berbentuk silindris bercabang, membentuk anyaman
• Diameter sel 15 m dan panjang 85-100 μm
• Inti sel 1-2 tiap sel, ditengah
• Tiap sel dibungkus oleh endomysium yang kaya akan vaskularisasi
• Tidak ditemukan adanya fasciculus
Lokasi : myocardium jantung
Kontraksi : involuntary (diluar kesadaran)
CARDIAC MUSCLES
Discus intercalaris
SUBMIKROSKOPIS OTOT JANTUNG
•
a.
b.
c.
Mirip otot rangka :
Hubungan antar mikrofilamen tebal dan tipis
Sarcomer
Bands (I-, A- dan H-bands, Z-lines)
•
a.
b.
c.
d.
e.
Bedanya dengan otot rangka :
Susunan mitochondria dan sarcoplasmic reticulum tidak teratur
Jumlah mitochondriajauh lebih banyak (40%)
Miofilamen yang membentuk miofibril tidak berbatas tegas
Sarcoplasmic reticulum berbentuk saluran yang membentuk anyaman
T-tubules lebih besar dan terdapat pada setiap Z-lines
DISCUS INTERCALARIS
•
•
•
Merupakan batas antar sel
Terdapat di daerah Z-lines
Bisa hanya berupa garis lurus atau seperti anak tangga (steplike junction)
Steplike junction dibedakan atas regio:
a. Transversal : yang memotong serabut otot secara tegak lurus
• adanya fascia adherent yang berfungsi sebagai tempat melekatnya aktin
pada ujung terminal sarcomer
• adanya macula adherent (desmosom) yang berfungsi mencegah saling
tarik menarik antar sel saat kontraksi
b. Lateral : mengikuti arah serabut otot
– Adanya gap junction yang menyuplai ketersediaan ion-ion yang penting
dalam kontraksi otot
Ductus intercalaris
OTOT POLOS
Mikroskopis :
• Sel-sel berbentuk kumparan
• Ukuran : 20 μm – 0.2 mm, tebal 6μm
• Memiliki 1 inti, ditengah dan agak eksenktrik
• Tidak memiliki serat-serat lintang
• Tersusun tersebar atau membentuk berkas yang rapat
• Dilapisi oleh lamina basalis dan jaringan ikat retikuler yang penting dalam
mengatur kontraksi seperti gerakan peristaltik
Lokasi : dinding alat-alat dalam dan kulit
OTOT POLOS
•
•
•
Organel yang dapat ditemukan a.l : mitochondria, mikrotubuli, granuler
endoplasmic reticulum, ribosom bebas
Memiliki 2 jenis miofilamen : tebal (12-16 nm) dan tipis (5-7 nm), namun
tersusun tidak beraturan
Proses kontraksi terjadi mirip seperti pada otot rangka, dimana terjadi sliding
aktin pada miosin.
OTOT POLOS
REGENERASI SEL OTOT
•
Otot rangka : masih memungkinkan dari mioblas
•
Otot polos :sel otot polos mitosis
•
Otot jantung : sangat sulit. Kerusakan pada sel otot jantung biasanya akan
diganti dengan jaringan ikat