otot dan sistem gerak otot dan sistem gerak

OTOT DAN SISTEM GERAK
[email protected]
GERAK --- ciri makhluk hidup
• Macam-macam g
gerak : g
gerak amoeboid , g
gerak
silia, gerak flagela, gerak sebagian anggota
tubuh, gerak seluruh tubuh.
• Gerak
G k melibatkan
lib k otot
• Otot tersusun oleh serabut-serabut otot
• Serabut
S b t otot
t t disusun
di
oleh
l h miofibril-miofibril
i fib il i fib il
• Miofibril disusun oleh elemen kontraktil dengan
posisi overlapping
• Elemen kontraktil : protein aktin (filamen halus) dan miosin
(filamen kasar)
Gerak amoeboid
Amoeba proteus.
p
Amoeba bergerak dengan
kaki semu (pseupodia).
Kaki semu terbentuk
melalui penjuluran dan
pemendekan sitoplasma,
sehingga amoeba dapat
berpindah tempat dan
memakan makanan.
Perubahan sitoplasma tsb
karena adanya perubahan
kekentalan sitoplasma.
Amoeboid pseupodia
•
•
•
•
Sitoplasma amoeba : meliputi
ektoplasma,
k l
d
dan endoplasma.
d l
Ektoplasma di bagian tepi
berwarna jernih, tidak
bergranula
Endoplasma di bagian tengah,
bergranula: terdiri dari
plasmagel
p
g (kental)
(
) dan
plasmasol (lebih encer).
Saat bergerak : plasmasol
bergerak ke arah gerakan
pseupodium
di
dominan
d i
(kaki
(k ki
dominan)
Gerak silia dan flagela
Paramecium
Euglena
Gerak Silia dan flagela
Struktur silia dan flagela
• Sama-sama dibangun
g oleh 9 p
pasang
g mikrotubul
periferal dan 2 pasang mikrotubul tunggal
sentral --------Æ aksonema.
Ak
Aksonema
dibungkus
dib
k oleh
l h suatu membran
b
yang
bersambungan dgn membran sel organisme.
• Beda silia dan flagela : flagela bergerak simetris
sedang silia bergerak tidak simetris
Gerak
a silia
s a terdiri
te d dari
da : ge
gerak
a pe
pendulum,
du u , ge
gerak
a
• Ge
fleksur, gerak undulasi, dan gerak corong
(lihat buku halaman 95-97)
Gerak dengan otot
• Beberapa jenis gerak yang terjadi dengan
bantuan kontraksi otot :
• Gerak pada hewan akuatik
• Gerak pada hewan terestrial
• Gerak hewan terbang di udara
Gerak hewan akuatik
Gerak hewan akuatik
Gerak hewan amphibia
Gerak hewan di udara
Gerak terbang di udara
Gerak hewan terestrial
Gerak hewan terestrial
OTOT RANGKA
• Otot tersusun oleh serabut-serabut
serabut serabut otot
• Serabut otot disusun oleh miofibril-miofibril
• Miofibril
Mi fib il di
disusun oleh
l h elemen
l
kkontraktil
t ktil
dengan posisi overlapping
• Elemen kontraktil : protein aktin (filamen halus) dan
miosin (filamen kasar)
Struktur otot rangka
Sifat dan fungsi otot
• Kontraktilitas : kemampuan otot untuk menegang atau
memendek. Bila otot diberi rangsang maka otot akan memendek
hingga 1/6 kali panjang semula
• Ekstensibilitas : kemampuan otot untuk memanjang bila
otot mendapat gaya tarik. Otot-otot perut akan memanjang bila perut
berisi p
penuh makanan.
• Elastisitas : kemampuan otot untuk kembali kepada bentuk
dan ukuran semula setelah mengalami pemanjangan maupun
pemendekan.
d k
• Iritabilitas : kemampuan otot untuk memberi tanggapan atau
respon bila otot diberi rangsangan
rangsangan.
B
Bagaimana
i
sifat
if t otot
t t jantung
j t
???
Rangsang dan kontraksi otot
• Macam rangsang : rangsang mekanik , rangsang kimia ,
rangsang
g
g listrik .
Rangsang mana yang paling baik ???
• Intensitas rangsang :
-
Rangsang subminimal
Rangsang minimal
Rangsang submaksimal
-
g
g maksimal
Rangsang
-
Rangsang supramaksimal
: belum menimbulkan kontraksi
: tepat menimbulkan kontraksi otot
: rangsang yg menimbulkan kontraksi
mulai dari kontraksi minimal sampai
kontraksi maksimal
: rangsang
g
g yyang
g menimbulkan
kontraksi maksimal
: rangsang yang lebih besar dari
rangsang maksimal namun tetap
menghasilkan
h ilk kkontraksi
t k i maksimal
k i l
All or none contraction
Bila satu serabut otot dirangsang akan
ada 2 kemungkinan yaitu :
1. Serabut otot tidak berkontraksi sama
sekali
k li atau
t
2. Serabut otot berkontraksi maksimal
Bagaimana dengan otot jantung ???
Grading Contraction
• Bila otot atau berkas otot dirangsang maka kuat
k t k i yang berlangsung
kontraksi
b l
sangatt dit
ditentukan
t k oleh
l h
intensitas rangsang, frekuensi dan lamanya pemberian
rangsang.
g
g Hasil yyang
g diperoleh
p
disebut “Grading
g
Contraction”.
• Otot mengandung ratusan/ribuan serabut otot. Bila
rangsang yg diberikan minimal maka otot juga
berkontraksi minimal. Bila rangsang dinaik-kan maka
kuat kontraksi akan meningkat pula. Namun jika
rangsang terus dinaikkan hingga supramaksimal
ternyata kuat kontraksi tidak bertambah tetapi tetap
maksimal. Hal ini disebabkan karena semua serabut otot
telah berkontraksi.
Hukum Starling
“ Kuat kontraksi berbanding lurus dengan
panjang mula-mula otot tersebut “.
• Otot dapat memanjang jika mendapat
gaya Æ sesuaii d
dengan sifat
if t ekstensibilitas
k t
ibilit
• Pemanjangan Æ penegangan sebelum
berkontraksi, sehingga menghasilkan kuat
kontraksi yang lebih besar
Apa beda
kontraksi isotonis dan kontraksi isometris
???
Tugas
Muscle twitches summate to produce a sustained, tetanized
contraction. This pattern is produced when the muscle is stimulated
y or naturally
y by
y neurons. Tetanus,, a smooth,, sustained
electrically
contraction, is the normal type of muscle contraction in the body.
Otot rangka memiliki proporsi yang berbeda antara serat fast-twitch dan
serat slowtwitch. The muscles that move the eye contain mostly fast-twitch
fib
fibers,
whereas
h
the
th d
deep muscle
l off th
the lleg (th
(the soleus)
l
) contains
t i mostly
tl
slow-twitch fibers. The calf muscle (gastrocnemius) is intermediate in its
composition
Perubahan selama otot berkontraksi
• Perubahan bentuk:
ukuran dan bentuk otot berubah (ingat
proses pergeseran elemen kontraktil –sliding filament theory-
• Perubahan kimia
: fosfat anorganik dan as laktat
bertambah
b
t b h di
disertai
t i pembentukan
b t k CO2 d
dan H2O
H2O, ffosfat
f t organik
ik d
dan
glikogen berkurang disertai dgn kebutuhan oksigen yg bertambah
• Perubahan listrik
: adanya
y arus listrik timbul dari p
proses
depolarisasi yang merambat di sepanjang serabut otot
• Perubahan panas
: panas istirahat (resting heat) akibat
tonus (peregangan otot tapi tidak sampai kontraksi) dipakai utk
menjaga suhu tubuh 37oC. Jika otot berkontraksi dihasilkan panas
yg lebih dari panas istirahat (=initial heat) tdr atas : panas aktivasi,
panas p
p
pemendekan, p
panas relaksasi, dan p
panas p
pemulihan.
Hutang oksigen
Ketika kontraksi otot sangat meningkat -Æ lari
cepat
p , maka oksidasi as laktat menjadi
j
g
glikogen
g
tidak seimbang dengan as laktat yang terbentuk.
Akibatnya ketika otot istirahat proses oksidasi as
laktat yang banyak tertimbun masih terus
berlangsung (walaupun otot tdk lagi
berkontraksi) artinya oksigen masih terus
berkontraksi),
dibutuhkan.
Mekanisme kontraksi otot
Teori : pergeseran elemen kontraktil
(Slidi fil
(Sliding
filamentt th
theory )
Ingat
gat e
elemen
e e kontraktil
o ta t ?
Ingat
gat pe
peran
a Ca
Ca2+ ???
Sistem produksi energi
• ATP-ase
ATP ase pada kepala miosin baru akan
aktif bila kepala miosin terikat pada aktin.
• ATP yang terbentuk digunakan untuk
deformasi/pelengkungan kepala dan leher
miosin dengan melepaskan energi Pi,
gg terjadi
j
p
pergeseran
g
filamen aktin
sehingga
dan otot pun berkontraksi.
• ((lihat elemen-elemen reaksi kimia )
Neuromuscular Junction
Tugas
1. Buatlah grafik all or none contraction dan
grafik grading contraction, berikan
g lengkap
g pp
pada g
gambar dan
keterangan
berikan penjelasannya
2. Buat skema p
proses yyang
g terjadi
j
p
pada
neuromuscular junction dari mulai
pelepasan neurotransmiter pada ujung
akson
k
sampaii tterjadinya
j di
kkontraksi
t k i pada
d
otot rangka
Selain 4 sifat otot sebelumnya, otot jantung
memiliki
iliki sifat
if t :
• Otomatisitas atau ritmisitas : otot berkontraksi
secara periodik
• Periode refrakter yang lama : sehingga jantung
tidak pernah mengalami tetanus.
• Konduktivitas : karena serabut otot jantung beranastomosis
sehingga seluruh otot jantung dapat berkontraksi secara merata
next