FisioLogi oTot

FISIOLOGI OTOT

Otot adalah sebuah mesin yang yang merubah suatu ide dari otak menjadi sebuah gerakan . Perubahan ini membutuhkan energi yang besar.
Bila tidak ada otot, maka tidak akan ada yang dapat kita lakukan.

Struktur Otot
Sistem otot adalah sistem biologi manusia yang dapat digerakkan
Otot merupakan jaringan yang dapat berkontraksi, secara embriologi berasal dari lapisan mesodermal.
Otot terdiri dari kumpulan sel-sel otot

Masing-masing sel otot terdiri dari :
• sarkolema : membran sel otot
• miofibril : bagian serabut otot yang mengandung filamen aktin dan miosin
• sarcoplasma : adalah tempat tertanamnya miofibril. Banyak mengandung cairan intrasel, mitokondria dan retikulum endoplasma.
• retikulum sarkoplasma : merupakan retikulum endoplasma yang berfungsi untuk menentukan kecepatan kontraksi otot.

Endomysium : masing-masing sel otot terbungkus dalam endomisium
Perymisium : kumpulan sel2 otot tadi diliputi oleh fasikel dan disebut perimisium
Epymisium : ikatan otot yang lebih besar

Otot rangka
• merupakan otot yang pergerakannya disadari.
• terdiri dari banyak inti, letaknya di tepi dan bercorak
- neuromuscular junction :
adalah tempat dimana motor neuron menstimulasi sel otot rangka. Otot rangka berkontraksi berdasarkan hantaran impuls dari motor neuron.
- Fungsi otot rangka :
1. Mendukung tubuh
2. Membantu pergerakan tulang
3. Ikut menjaga kestabilan suhu tubuh
4. Membantu proses saat kontraksi sistem kardiovaskular dan sistem limfatik
5. Melindungi organ dalam
6. Menstabilkan persendian

Otot polos
- merupakan otot yang gerakannya tidak disadari.
- Terdapat pada organ tubuh seperti : esofagus, usus, bronkus, uterus, ureter, bladder, vena.
- Otot polos terdiri dari satu inti dan tidak bercorak

Otot jantung
- Merupakan otot yang gerakannya tidak disadari
- Struktur otot jantung terdiri dari satu inti, tetapi bercorak.
- Otot jantung hanya terdapat pada organ jantung .

The anatomy of a sarcomere
The thick filaments produce the dark A band.
The thin filaments extend in each direction from the Z line. Where they do not overlap the thick filaments, they create the light I band.
The H zone is that portion of the A band where the thick and thin filaments do not overlap.
The entire array of thick and thin filaments between the Z lines is called a sarcomere. Shortening of the sarcomeres in a myofibril produces the shortening of the myofibril and, in turn, of the muscle fiber of which it is a part.

Sliding Filament Theory
The theory of how muscle contracts is the sliding filament theory. The contraction of a muscle occurs as the thin filament slide past the thick filaments. The sliding filament theory involves five different molecules plus calcium ions. The five molecules are: myosin, actin, tropomyosin, troponin, and ATP.
Myosin
The myosin molecules are bundled together to form the thick filament. The head (cross bridge) of the myosin molecule has the ability to move back and forth. The flexing movement of the head provides the power stroke for muscle contraction. The hinge portion of linear tail allows vertical movement so that the cross bridge can bind to actin on the thin filament. The cross bridge has two important binding sites. One site specifically binds ATP, a high energy molecule.
ATP
This binding of ATP transfers energy to the myosin cross bridge as ATP is hydrolyzed into ADP and inorganic phosphate. The second binding site on the myosin cross bridge binds to actin.
Actin
Actin is the major component of the thin filament. Tropomyosin entwines around the actin and covers the binding sites on the actin subunits and prevents myosin cross bridge binding.
Troponin is attached and spaced periodically along the tropomyosin strand. After an action potential calcium ions are released from the terminal cisternae and bind to troponin. This causes a conformational change in the tropomyosin-troponin complex, "dragging" the tropomyosin strands off the binding site.
Calcium
The five organic molecules and the calcium ions all work together in a coordinated maneuver to cause the thin filament to slide past the thick filament, and are illustrated here
Sliding Filament Theory
Menjelaskan cara otot berkontraksi.
- Saat relaksasi : ujung filamen aktin tidak tumpang-tindih, filamen miosin saling tumpang-tindih sempurna
- Saat kontraksi filamen aktin tertarik ke dalam filamen miosin sehingga saling tumpang-tindih. Membran Z juga tertarik oleh filamen aktin sampai ujung filamen miosin.

Teori Roda Pasak
- Saat kepala jembatan melekat pada active site butuh tenaga yang besarà kepala miring ke pertengahan filamen miosin dan menarik filamen aktin = power stroke. Kemudian kepala akan terlepas dari active site
- Saat kepala terlepas dari active site, terjadi gerak miring lagi yang menimbulkan power stroke àfilamen aktin bergerak maju
- Kepala jembatan akan membengkok bolak-balik dan menarik filamen aktin ke arah pusat filamen miosin
- Pergerakan jembatan menggunakan active site filamen aktin disebut dengan roda pasak
The energy necessary for muscle contraction is provided by ATP. ATP energizes the power stroke of the myosin cross bridge, disconnects the myosin cross bridge from the binding site on actin at the conclusion of a power stroke, and energizes the calcium ion pump. In order to make ATP, the muscle does the following: breaks down creatine phosphate, adding the phosphate to ADP to create ATP, carries out anaerobic respiration by which glucose is broken down to lactic acid and ATP is formed, and carries out aerobic respiration by which glucose, glycogen, fats and amino acids are broken down in the presence of oxygen to produce ATP.

The contraction of a skeletal muscle is the result of the activity of groups of muscle cells called motor units. In skeletal muscle, the cells never contract individually. Rather they contract as groups of muscle cells that are collectively connected to a motor nerve originating in the spinal cord. The combination of the motor nerve cell (neuron) and the muscle cells it innervates is known as the motor unit. The size of the motor units determines the precision of movement that a particular muscle can produce.

Hubungan saraf-otot
- Ujung serabut saraf(end plate) berinvaginasi ke dalam serabut otot diluar membran plasma (synaptic gutter)
- Bila impuls saraf mencapai hubungan saraf-otot à dilepaskan asetilkolinà sebagian berdifusi keluar synaptic gutter, sisanya dihancurkan oleh kolinesterase
- Membran otot menjadi sangat permeabel thd ion natriumàpotensial membran ↑ pada daerah endplate àpotensial endplate