Just another WordPress.com site

Gallery

Histologi Otot dan Mekanisme Kontraksi Otot

A. Histologi Otot (Otot Rangka)1,2

Otot rangka (lurik) secara umum berwarna merah muda, sebagian disebabkan oleh pigmen mioglobin dalam serat otot dan vaskularisasi di dalam otot itu sendiri.1 Variasi antara otot ‘merah’ ataupun ‘putih’ disebabkan oleh banyaknya pigmen tersebut dalam serat otot. Serat otot rangka berbentuk silindris panjang dan berinti banyak dengan ujung serat otot meruncing atau agak membulat pada ujung otot (mendekati tendon). Kekuatan kontraksi otot ini dipengaruhi oleh banyaknya serat otot (sebagai unit fungsional kontraksi), bukan oleh panjangnya serat otot. Contohnya: pada otot pengatur gerak bola mata; serat ototnya mengandung puluhan hingga ratusan serat otot, berbeda pada otot pada daerah femur; serat ototnya mengandung ratusan tibu serat otot.2

Tiap gelendong otot dibungkus oleh jaringan ikat yaitu epimisium, yang tampak sebagai selubung putih di sekitar otot.  Di dalamnya, terdapat serat-serat otot yang tersusun dalam fasikulus. Diantara fasikulus. Setiap fasikulus tersebut dikelilingi oleh jaringan ikat yang sama yaitu perimisium. Di dalam fasikulus, setiap serat otot dibungkus oleh jaringan ikat bernama endomisium. Struktur tambahan berupa arteri, vena, dan neuron menyelinap diantara jaringan ikat pada otot.   Nukleus ditemukan di pinggir serat otot. Otot rangka ini memiliki multinukleus karena  berasal dari fusi beberapa nukleus dari mioblas. Jadi satu serat otot rangka terbentuk dari beberapa mioblas.1,2

Perjalanan pembentukan otot rangka:2                                             

Mioblas (mensenkim) à berdekatan dan fusi à tabung panjang multinukleus (miotube) à sintesis miofilament à nukleus bergeser ke tepi dekat sarkolema.  Bagian mioblas yang tidak ber-differensiasi menjadi populasi sel satelit (regenerasi serat otot) berada di sekitar serat otot.

Di dalam serat otot, ada struktur yang disebut dengan miofibril. Miofibril ini terdiri dari dua pita yaitu pita A (pita gelap) dan pita I (pita terang). Jika dilihat lebih detail lagi, di dalam pita A ada bagian yang lebih terang sedikit yaitu pita H dan pita I dibelah dua oleh pita Z. Segmen yang terdapat diantara dua pita Z disebut sarkomer.2

Di dalam miofirbril tersusun miofilamen berupa filamen aktin (tipis) dan filamen miosin (tebal).1 Miosin menempati bagian tengah sarkomer membentuk pita A, sedangkan aktin terikat pada pita Z dan ujung bebasnya menyelinap masuk ke dalam pita A sehingga pada potongan melintang terlihat satu miosin dikelilingi oleh enam aktin dalm bentuk heksagonal. Untuk potongan pada pita I, ditemukan titin dan aktin. Kembali ke pita H (pita A yang tidak mengandung aktin), lebar dari pita H ini tergantung dari keadaan otot (kontraksi maupun relaksasi).

Filamen aktin dikelilingi oleh untaian tropomiosin. Di tropomiosin tersebut ada struktur yang lain berupa troponin (trimer yaitu T,C, dan I).2  Troponin ini berfungsi sebagai penutup dari situs aktin. Situs tersebut akan berhubungan dengan kepala miosin dalam melakukan kontraksi.

Otot dipersarafi melalui taut neuromuskular.1 Ujung saraf nya berupa ujung saraf ber-mielin (alfa-neuron motorik). Ujung saraf ini jumlahnya tergantung dari gerakan yang dilakukan oleh otot. Otot yang membutuhkan gerakan halus dipersarafi; satu serat otot dengan satu serabut saraf. Lain dari itu, satu serabut saraf dapat mempersarafi banyak serat otot.

Di ujung dari serabut saraf, ada celah sangat kecil yaitu motor end plate.Mendekati ujung saraf, akson tidak lagi diselubungi oleh selubung mielin tetapi masih diselubungi oleh sel Schwann. Di tautan ini lah terjadi pelepasan ACh dari neuron dan ditangkap oleh reseptor ACh di serat otot.1

B. Mekanisme Molekular Kontraksi Otot3,4

Mekanisme yang dikenal berupa sliding filament mechanism.3 Mekanisme ini tidak mengubah panjang dari masing – masing filamen baik aktin maupun miosin. Aktin di kedua sisi sarkomer bergeser ke arah pertengahan pita A selama kontraksi. Aktin juga menarik pita Z ke tempat filamen tersebut bergerak sehingga sarkomer memendek. Pita H yang tidak dicapai oleh pergerakan aktin menjadi lebih kecil ketika aktin ini mendekat satu sama lain, bahkan dapat hilang (pita H) jika aktin saling bertemu. Pita I yang terdiri dari aktin yang tidak saling tumpang tindih dengan miosin berkurang lebarnya sehingga semakin banyak aktin yang tumpang tindih dengan miosin. Sementara itu, panjang pita A tidak berubah karena ditentukan oleh posisi miosin, bukan oleh aktin.

Aktin bergerak ke arah dalam terhadap miosin diperankan oleh jembatan silang pada miosin.4 Di ujung kepala miosin ada tempat (site) yang berfungsi mengikat aktin untuk bergerak ke arah dalam. Dalam keadaan relaksasi, tempat pada aktin tersebut ditutup oleh troponin yang menempel ke tropomiosin. Untuk membuka kompleks troponin dan tropomiosin yang menutup tempat berhubungannya, ion kalsiumlah yang berperan. Ion kalsium berikatan dengan troponin, menginisiasi kompleks (troponin dan tropomiosin) ke samping agar jembatan silang dapat berikatan dengan tempat di aktin.

Setelah kontak dengan aktin, konformasi jembatan silang pun berubah menjadi menekuk ke arah dalam (ke arah pita A) seperti memiliki engsel.4 Hal ini disebut dengan power stroke (gerakan mengayun yang kuat) dari jembatan silang untuk menarik aktin ke arah dalam. Siklus pengikatan ini berulang dan berpindah dari molekul aktin ke molekul lainnya. Pada akhir siklus, hubungan jembatan silang dengan aktin terputus dan konformasi miosin kembali ke semula (stick golf). Seperti yang sudah dibahas di histologi, satu molekul miosin (dengan enam jembatan silang) di kelilingi oleh enam aktin (bersama tempat pengikatannya), siklus antara satu jembatan silang dengan satu tempat pada aktin berlangsung secara asinkron (berbeda satu sama lain). Hal ini supaya ketika ada satu interaksi yang sedang berpindah dari aktin ke berikutnya, sementara siklus lain menahan dengan cara menariknya ke dalam. Jika terjadi secara bersamaan, ke-enam pasangan menarik ke dalam dan melepasnya secara bersamaan, aktin pun akan keluar untuk kembali ke posisi normal.3

Otot rangka diaktifkan berkontraksi ketika adanya pelepasan ACh di taut neuromuskular.3,4 Terikatnya ACh oleh reseptor di sarkolema mengubah permeabilitas membran yang dihantarkan ke seluruh permukaan membran lainnya. Antara pita A dan pita I ada sarkolema yang menembus ke dalam serat membentuk tubulus transversus (tubulus T). Melaui perantara tubulus T inilah potensial aksi menyebar ke dalam serat otot termasuk retikulum sarkoplasma. RS merupakan retikulum endoplasma saling berhubungan mengelilingi sepanjang permukaan miofibril, tetapi tidak kontinu. Segmen yang terpisah membungkus setiap pita A dan pita I yang diujung setiap segmen membesar disebut dengan kantong lateral yang dekat dengan tubulus T tetapi tidak kontak langsung satu sama lain. Di kantong ini tersimpan ion kalsium, potensial aksi menyebabkan keluarnya ion ini ke sarkoplasma.

Jembatan silang miosin memiliki dua tempat khusus yaitu tempat pengikatan dengan aktin dan tempat enzim ATP-ase.3 Tempat ATP-ase akan mengikat ATP dan menguraikannya menjadi ADP dan Pi (fosfat inorganik) yang dalam prosesnya menghasilkan energi. Sebelum berikatan antara ATP dengan ATP-ase, ion magnesium perlu berikatan dengan ATP sebelum ATP-ase dapat menguraikan ATP tersebut.

Referensi:

  1. Leeson, C Roland. Leeson, C Thomas, Paparo, A Anthony. Buku ajar histologi. 5th ed. Jakarta: EGC; 2005.
  2. Mescher, L Anthony. Junqueira’s basic histology: textbook and atlas. 12th ed. USA: McGraw hill companies;2010.
  3. Sherwood, Lauralee. Fisiologi manusia: dari sel ke sistem. 2nd ed. Jakarta: EGC;2001.
  4. Guyton, C Arthur: Fisiologi manusia dan mekanisme penaykit. 3rd ed. Jakarta: EGC;1990.
About these ads

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

Follow

Get every new post delivered to your Inbox.