Tubuh manusia dapat bergerak karena adanya rangka dan otot. Otot merupakan alat gerak aktif. Otot tersusun atas beberapa lapisan. Tepat di bawah kulit kita terdapat otot yang disebut lapisan luar atau superfi sial. Di bawahnya terdapat lapisan tengah, dan di bawahnya lagi terdapat lapisan bagian dalam. Sistem otot memiliki karakteristik tersendiri yaitu:
Kontrakstibilitas, kemampuan otot untuk memendek atau berkontraksi.
Ekstensibilitas, serabut otot memiliki kemampuan untuk menegang melebihi panjang otot saat rileks.
Elastisitas, serabut otot dapat kembali ke ukuran semula setelah berkontraksi atau menegang dalam artian lain relaksasi
Gambar 1. Sistem otot manusia (www.biologipedia.com).
STRUKTUR OTOT
Otot adalah suatu jaringan dalam tubuh manusia maupun hewan yang berperan sebagai alat gerak aktif yang menggerakkan rangka tubuh manusia serta pergerakan dari organ dalam tubuh. Otot merupakan salah satu dari empat kelompok jaringan pokok. Miologi adalah istilah untuk ilmu yang mempelajari mengenai otot. Otot membentuk 43% berat badan dan lebih dari 1/3-nya merupakan protein tubuh dan ½-nya adalah tempat terjadinya aktivitas metabolik saat tubuh istirahat. Proses vital di dalam tubuh seperti kontraksi jantung, kontriksi pembuluh darah, pernafasan, gerakan peristaltik usus) terjadi karena adanya aktivitas otot.
Area otot rangka terdiri atas kepala otot (muskulus kaput), empal otot (muskulus venter), dan ekor otot (muskulus kaudal). Kepala otot dan ekor otot merupakan jaringan ikat padat kuat yang disebut tendon. Tendon adalah tempat melekatnya otot pada tulang. Tendon dibagi menjadi dua jenis, yaitu origo dan insersio. Origo adalah ujung otot (kepala otot) yang melekat pada tulang yang bergerak ketika otot berkontraksi. Empal otot merupakan area otot bagian tengah yang bentuknya menggembung, terdiri atas berkas-berkas otot, dan aktif dalam berkontraksi.
Otot adalah suatu jaringan dalam tubuh manusia maupun hewan yang berperan sebagai alat gerak aktif yang menggerakkan rangka tubuh manusia serta pergerakan dari organ dalam tubuh. Otot merupakan salah satu dari empat kelompok jaringan pokok. Miologi adalah istilah untuk ilmu yang mempelajari mengenai otot. Otot membentuk 43% berat badan dan lebih dari 1/3-nya merupakan protein tubuh dan ½-nya adalah tempat terjadinya aktivitas metabolik saat tubuh istirahat. Proses vital di dalam tubuh seperti kontraksi jantung, kontriksi pembuluh darah, pernafasan, gerakan peristaltik usus) terjadi karena adanya aktivitas otot.
Area otot rangka terdiri atas kepala otot (muskulus kaput), empal otot (muskulus venter), dan ekor otot (muskulus kaudal). Kepala otot dan ekor otot merupakan jaringan ikat padat kuat yang disebut tendon. Tendon adalah tempat melekatnya otot pada tulang. Tendon dibagi menjadi dua jenis, yaitu origo dan insersio. Origo adalah ujung otot (kepala otot) yang melekat pada tulang yang bergerak ketika otot berkontraksi. Empal otot merupakan area otot bagian tengah yang bentuknya menggembung, terdiri atas berkas-berkas otot, dan aktif dalam berkontraksi.
Gambar 2. Struktur otot manusia (Jalmo, 2009).
Secara keseluruhan otot dibungkus oleh selapis jaringan ikat agak padat yang disebut epimisium. Epimisium dapat dilihat mata dan tampak seperti selubung putih. Di dalam epimisium terdapat beberapa berkas serat otot yang disebut fasikulus. Setiap fasikulus dibungkus oleh selubung tipis perimisium. Fasikulus tersusun dari banyak sel otot berbentuk serat, contohnya otot bisep pada lengan atas tersusun dari 260.000 serat otot. Sel serat otot secara individual dibungkus oleh jaringan ikat halus endomisium.
Gambar 3. Struktur otot (www.biologipedia.com).
Di bawah endomisium terdapat membran sel otot yang disebut sarkolema. Di dalam sarkolema terdapat glikogen (cadangan energi), mioglobin, enzim, dan ion-ion seperti kalium, magnesium, dan fosfat. Mioglobin berfungsi menyimpan dan memindahkan oksigen dari hemoglobin dalam sirkulasi ke enzim-enzim respirasi di dalam sel kontraktil. Di bawah sarkolema terdapat sitoplasma yang disebut sarkoplasma. Sarkoplasma berisi cairan gelatin, glikogen, lemak, dan organel sel seperti mitokondria.
Gambar 4. Filamen penyusun otot (Junqueira, 2002).
Sel otot rangka berbentuk serabut halus panjang, berukuran 1-40 mm dan berdiameter 10-100 mikron, banyak mengandung mitokondria, serta memiliki banyak inti berbentuk lonjong yang terdapat di pinggir sel. Sel otot yang berbentuk serabut halus tersebut disebut miofibril.
Gambar 5. Miofibril molekul penyusun otot (Jalmo, 2009).
Miofibril terdiri atas protein kontraktil berupa protein filamen yang disebut miofilamen. Miofilamen dibagi menjadi 2 jenis, yaitu miofilamen tebal dan miofilamen tipis. Miofilamen tebal tersusun dari protein miosin, sedangkan miofilamen tipis tersusun dari protein aktin, protein tambahan tropomiosin dan troponin yang melekat pada aktin. Kombinasi miofilamen tebal dan miofilamen tipis menunjukkan adanya pita gelap dan pita terang seperti lurik, sehingga otot rangka disebut otot lurik.
Dari hasil penelitian dan pengamatan dengan mikroskop elektron dan difraksi sinar X, Hansen dan Huxly (1995) mengemukakan teori kontraksi otot yang disebut model sliding filaments. Model ini menyatakan bahwa kontraksi terjadi berdasarkan adanya dua set filamen di dalam sel otot kontraktil yang berupa filamen aktin dan filamen miosin.
Gambar 6. Model
filamen luncur otot (Campbell, 2002).
Rangsangan yang diterima oleh asetilkolin menyebabkan aktomiosin mengerut (kontraksi). Kontraksi ini memerlukan energi. Pada waktu kontraski filamen aktin meluncur di antara miosin ke dalam zona H (zona H adalah bagian terang di antara dua pita gelap). Dengan demikian serabut otot memendek; yang tetap panjangnya ialah pita A (pita gelap), sedangkan pita I (pita terang) dan zona H bertambah pendek waktu kontraksi.
Gambar 7. Kontraksi
otot model sliding filaments
(Campbell, 2002).
Ujung miosin dapat mengikat ATP dan menghidrolisisnya menjadi ADP. Beberapa energi dilepaskan dengan cara memotong pemindahan ATP ke miosin yeng berubah bentuk ke konfigurasi energi tinggi. Miosin yang berenergi tinggi ini kemudian mengikatkan diri dengan kedudukan khusus pada aktin membentuk jembatan silang. Kemudian simpanan energi miosin dilepaskan dan ujung miosin lalu beristirahat dengan energi rendah. Pada saat inilah terjadi relaksasi. Relaksasi ini mengubah sudut perlekatan ujung miosin menjadi miosin ekor.
Ikatan antara miosin energi rendah dan aktin terpecah ketika molekul baru ATP bergabung dengan ujung miosin. Kemusian siklus berulang kembali. ATP merupakan sumber energi utama untuk kontraksi otot yang berasal dari oksidasi karbohidrat dan lemak. Kontraksi otot merupakan interaksi antara aktin dan miosin yang memerlukan ATP.
Untuk lebih mengenal materi kontraksi otot simaklah video berikut!
Untuk menguji pengetahuanmu, kerjakan kuis berikut!
0 komentar:
Posting Komentar