Tuesday 15 May 2012

Blok 5 UP 6



mau lebih lengkap>> Dowload File ini >> Disini

LEARNING OBJECTIVE
1.      Bagaimana mekanisme kerja kontraksi otot pada extremitas?
2.      Bagaimana proses biokimia pembentukan asam laktat?

PEMBAHASAN

1.      Mekanisme Kontraksi Otot
Transmisi impuls dari saraf ke otot rangka melalui sinapsis neuro muscular. Otot rangka diinervasi oleh serabut saraf yang bermielin yang asalnya sebagianbesar dari medula spinata akhir dari saraf membuat hubungan dengan otot lewat sinapsis neuro muscular. Sinap akso muscarini terjadi penghantaran rangsang dari serabut saraf ke otot. Dimana neuro transmiternya berupa asetil kolin yang akan ditangkap oleh reseptornya pada membran sel otot. Kemudian akan timbul potensial aksi disepanjang membran otot yang akan menyebabkan kontraksi otot. Terdapat tubulus T(transverse tubulus) yang merupakan suatu kanal yang masuk ke sel otot, yang berada di samping miofibril. Potensial aksi pada membran sel otot akan mencapai miofibril melalui tubulus T. Disekitar miofibril terdapat retikulum sarkoplasmik yang mengitari miofibril. Ketika potensial aksi mencapai retikulum sarko plasmik maka menyebabkan pompa Ca+ dari retikulum sarkoplasmik ke miofibril.
Miofibril tersusun dari komponen aktin dan miosin. Filamen aktin tanpa kehadiran kompleks tropomiosin-tropomin akan berikatan kuat dengan miosin jika ada magnesium dan ATP. Pada kenyataanya terdapat kompleks tropomin-tropomiosin yang menutup sisi aktif pada aktin sehingga tidak terjadi ikatan antara aktin dan miosin.
Tahapan-tahapan kontraksi pada aktin dan miosin :
a.       Sebelum kontraksi dimulai kepala dari miosin berikatan dengan ATP. ATPase pada kepala miosin secara cepat akan memecah ATP menjadi ADP dan Pi. Pada tahap ini konformasi dari kepala miosin akan bergerak ke depan tegak lurus terhadap aktin, tanpa berikatan dengan aktin.
b.      Selanjutnya sekresi ion kalsium dari retikulum sarkoplasmik dalam jumlah besar sebagai respon dari potensial aksi. Ion kalsium akan berikatan dengan troponin, dimana troponin pada tahap selanjutnya akan menggerakkan tropomiosin menjauhi sisi aktif dari aktin. Kemudian kepala miosin akan berikatan dengan aktin pada sisi aktif itu.
c.       Ikatan antara kepala miosin dan sisi aktif aktin menyebabkan perubahan konformasi dari kepala miosin, menyebabkan kepala miosin menarik filamen aktin bergerak ke arah garis M. Terjadi overlaping antara filamen aktin yang menyebabkan pemendekan pada zona H dan zona I zona A tetap.
d.      Ketika kepala miosin bergerak miring menuju garis M terjadi pelepasan ADP and Pi. Hal ini akan menyediakan sisi ikatan baru untuk ATP. Ikatan ATP dengan kepala miosin akan menyebabkan lepasnya ikatan antara kepala miosin dengan aktin.
e.       Setelah kepala lepas dari aktin molekul ATP baru yang terikat tadi akan dipecah menjadi ADP dan Pi.
f.       Kemudian kepala miosin akan berikatan dengan sisi aktif aktin yang baru.
g.     Proses ini akan berlangsung lagi dan lagi sampai aktin tertarik sampai garis, (Guyton,  1991).










Relaksasi (terjadi akibat transport aktif kembali ke retikulum sarkoplasmik)
1.       Konsentrasi ion kalsium di dalam retikulum sarkoplasmik,
2.       Ion kalsium berdifusi menjauhi troponin,
3.       Troponin dan tropomiosin kemudian membenahi posisi dengan memblok sisi aktif dari molekul aktin,
4.       Jembatan penyeberangan tidak terbentuk kembali, dan terjadilah relaksasi muskulus,
5.       Transport aktif ion kalsium ke dalam retikulum sarkoplasmik juga membutuhkan ATP (Guyton, 2006).



2.      Pembentukan asam laktat
reaksi anaerob (jalur glikolisis)
    1. otot dapat berkontraksi secara singkat tanpa memakai oksigen dengan menggunakan ATP yang dihasilkan melalui glikolisis anaerob. Langkah pertama dengan respirasi seluler
    2. glikolisis berlangsung dalam sarkoplasma, tidak memerlukan oksigen dan melibatkan pengubahan satu molekul glikosa menjdai dua molekul asam piruvat
    3. glikolisis anaerob berlangsung cepat tetapi tidak efesien karena hanya menghasilkan dua molekul ATP per molekul glukosa. Glikolisis dapat memenuhi kebutuhan ATP untuk kontraksi otot dalam waktu singkat jika persendian oksigen tidak mencukupi.
    4. Pembentukan asam laktat dalam glikolisis anaerob
                                                               i.      Tanpa oksigen, asam piruvat diubah menjadi asam laktat
                                                             ii.      Jika aktivitas yang dilakukan sedang dan singkat, persendian oksigen yang adekuat akan menghalangi akumulasi asam laktat
                                                            iii.      Asam laktat berdifusi ke luar dari otot dan dibawa ke hati untuk disintesis ulang jadi glukosa.

Siklus Cori:
         Merupakan siklus asam laktat pada
  SDM & otot utk kembali mjd glukosa selama respirasi anaerobik.
          Bila otot memerlukan E yang cepat untuk bergerak, sel otot
  cenderung melakukan glikolisis secara anaerobik untuk
  menghasilkan ATP dalam  jumlah yang melimpah.
          Laktat selanjutnya di curahkan dlm darah dan dibawa ke hati.
          Pada hati laktat dikonversikan menjadi piruvat oleh LDH.
          Selanjutnya piruvat dikonversi menjadi glukosa melalui proses
  glukoneogenesis.
          Glukosa akan digunakan utk menghasilkan E pada SDM & otot.
          Siklus Cori memerlukan 4 ATP dari 2 ATP hasil glikolisis
  anaerobik dan memerlukan 6 ATP pada glukoneogenesis
         Laktat diproduksi dari Piruvat kemudian dibawa oleh darah menuju Hepar.
         Di hepar laktat akan dikonversi menjadi glukosa melalui proses glukoneogenesis.
         Glukosa akan dibawa kembali di otot oleh darah sebagai substrat untuk glikolisis.

         1 siklus Cori didalam hepar diperlu 6 ATP untuk setiap 2 ATP yang dihasilkan dari proses glikolisis, sehingga netto ATP yang diperlukan adalah 6-2 = 4 ATP.
         Namun demikian, siklus Cori dilakukan oleh organisme untuk mengakomodasi fluktuasi sejumlah besar kebutuhan E otot skelet dalam keadaan rest maupun exercise.

         Asam laktat terakumulasi pada otot skelet selama exercise
  anaerobik yang intensive sehingga menyebabkan nyeri otot
  yang bersifat sementara. 
          Timbunan asam laktat secara cepat akan dibuang dari otot
   pada metabolisme aerobik.
          Delayed onset muscle soreness biasanya muncul lebih dari
  24 jam setelah exercise yang disebabkan oleh buildup asam
  laktat.
          Asam laktat merupakan asam karboksilat dengan rumus
  kimia C3H6O3.
          Strukturnya merefleksikan nama sistematik : asam 2-
  hidroksipropanoat.

Penimbunan Asam Laktat
Sewaktu otot bekerja berlebihan, maka akan terjadi pelepasan kalsium yang meregulasi kontraksi dan aktivitas metabolik. Selama itu pula akan terjadi peningkatan konsentrasi kalsium dan kemudian  kalsium ini men-turns on  otot sehingga otot akan berada dalam kondisi tegang (kontraksi) terus menerus serta mengakibatkan kelelahan otot dan jaringan tubuh.
Di samping itu, kebutuhan otot akan oksigen juga meningkat 70 kali di atas normal (istirahat). Kebutuhan yang cepat dan panjangnya kelelahan otot akan meningkatkan aliran darah lokal, begitu pula densitas pembuluh darah pada otot yang bersangkutan akan meningkat. Sebagai akibatnya, aktivitas otot ini membutuhkan suplai oksigen, nutrisi dan hormon-hormon dalam jumlah yang lebih banyak. Kondisi seperti ini juga menyebabkan tubuh tidak dapat mengusir produksi panas dan produk metabolik lain seperti asam laktat. Pemuaian dan peningkatan kapiler terjadi karena stres dinding pembuluh darah, sehingga aliran dan tekanan darah akan meningkat pula.
Akumulasi asam laktat selama kerja fisik berat merupakan suatu proses pertahanan tubuh berupa oksidasi asam laktat yang dibuat konstan. Bila ambang batas ini terlewati, maka akan terjadi proses glikolisis aerob. Semua ini dilakukan oleh tubuh sebagai upaya menyimpan energi karena asam laktat dapat dipecah kembali bila terdapat cukup oksigen yang bisa diperoleh bila kita cukup beristirahat. Pemecahan asam laktat tersebut dapat dipakai kembali oleh tubuh menjadi sumber energi baru. Jadi asam laktat sebenarnya bukanlah produk buangan, tetapi merupakan mekanisme tubuh untuk mempertahankan diri terhadap stres karena kerja berat. Pada saat istirahat, oksigen secara perlahan tapi pasti akan tercukupi dan  asam laktat akan digunakan sebagai sumber energi kembali. Timbunan asam laktat menurunkan pH otot sehingga kapasitas serat otot menurun, menimbulkan rasa lelah.  Asam laktat dibawa ke liver, dan diubah kembali menjadi asam piruvat jika oksigen telah cukup kembali. Pada respirasi anaerob hanya dihasilkan 2 ATP (per 1  molekul glukosa)

DAFTAR PUSTAKA
Getty, Robert. 1975, The Anatomy of The Domestic Animals. Wb Sounders Company,
Guyton. 2006. Medician of physiologi. Jakarta. EGC
Sherwood, 2002, fisiologi manusia darie sel ke system. Jakarta. EGC

No comments:

Post a Comment