Q Q Q G G G J J J 3 3 3 0 0 0 2 2 2 3 3 3 F F F U U U N N N G G G S S S I I I M M M U U U S S S K K K U U U L L L O O O S S S K K K E E E L L L E E E T T T A A A L L L D D D A A A N N N P P P E E E R R R G G G E E E R R R A A A K K K A A A N N N M M MA A A N N NU U U S S S I I I A A A Hishamuddin Ahmad Noor Aiwa Rosman Fakulti Sains Sukan dan Kejurulatihan Universiti Pendidikan Sultan Idris
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
3. Sistem Rangka Pengenalan 23 Tisu tulang 23 Anatomi tulang panjang 26 Fungsi tulang dan sistem rangka 28 Kategori tulang 28 Pembahagian rangka 32 Pembentukkan tulang 36 Faktor yang mempengaruhi perkembangan 42 dan pertumbuhan tulang Ringkasan 42 Penilaian kendiri 43
5. Sistem Otot Pengenalan 62 Sifat tisu otot rangka 63 Fungsi otot rangka 64 Anatomi otot rangka 64 Penguncupan dan pengenduran otot 68 Klasifikasi penguncupan otot rangka 71 Jenis serat otot rangka 73 Senaman dan tisu otot rangka 74 Bagaimana otot rangka menghasilkan pergerakan 75 Ringkasan 78 Penilaian kendiri 79
6. Otot-Otot Rangka Utama Pengenalan 81 Otot-otot pada toraks yang membantu pernafasan 84 Otot-otot pada toraks yang menggerakkan girdel pektoral 85 Otot-otot pada toraks dan bahu yang menggerakkan 86 humerus (Lengan Atas) Otot-otot pada lengan yang menggerakkan radius 87 dan ulna (Lengan bawah) Otot-otot pada lengan bawah yang menggerakkan 89 pergelangan tangan, tangan dan jari tangan (Kompatmen fleksor) Otot-otot pada lengan bawah yang menggerakkan 89 pergelangan tangan, tangan dan jari tangan (Kompatmen ekstensor) Otot-otot di kawasan gluteal yang menggerakkan 91 femur (Paha) Otot-otot paha yang menggerakkan femur, tibia dan 93 fibula (Kompatmen aduktor) Otot-otot paha yang menggerakkan femur, tibia dan 93 fibula (Kompatmen ekstensor) Otot-otot paha yang menggerakkan femur, tibia dan 94 fibula (Kompatmen fleksor) Otot-otot di bahagian kaki bawah yang menggerakkan 95 kaki dan jari kaki (Kompatmen anterior) Otot-otot di bahagian kaki bawah yang menggerakkan 95 kaki dan jari kaki (Kompatmen lateral) Otot-otot di bahagian kaki bawah yang menggerakkan 96 kaki dan jari kaki (Kompatmen posterior) Ringkasan 98 Latihan interaktif 98 Penilaian kendiri 99
7. Kinetik Pergerakan Manusia Pengenalan 102 Mekanik dan biomekanik 102 Daya 103
Klasifikasi daya 104 Unit mekanik 107 Prinsip bagi aplikasi biomekanik 107 Ringkasan 110 Penilaian kendiri 110
8. Kinetik Linear
Pengenalan 113 Hukum Gerakan Newton 113 Gerakan Linear 116
Ringkasan 118 Penilaian kendiri 119
9. Pertimbangan Muskuloskeletal Untuk Pergerakan
Pengenalan 121 Faktor yang mempengaruhi kebolehan otot untukn 121 menghasilkan pergerakan Faktor yang mempengaruhi kekuatan otot 123 Tuas 126 Ringkasan 130 Penilaian kendiri 131
Sendi berawan sama ada hanya membenarkan sedikit pergerakan berlaku seperti pada simfisis
pubik atau tiada pergerakan langsung seperti pada plat epifisis. Ini disebabkan oleh sifat rawan
hialin atau rawan berserat yang menghubungkan tulang-tulang.Terdapat dua jenis sendi
berawan iaitu:
Sinkondrosis: Tulang-tulang sendi dihubungkan oleh rawan hialin. Dari segi fungsi sinkondrosis adalah jenis sinartrosis. Sendi jenis tidak boleh digerakkan.
Simfisis: Tulang-tulang sendi mempunyai rawan artikular dan dihubungkan oleh rawan berserat. Dari segi fungsi sendi ini adalah dari jenis amfiartrosis yang memboleh sedikit pergerakan berlaku pada sendi tersebut.
Rajah 4.4: Sindesmosis dan Sinkondrosis
SENDI SINOVIAL
Sendi sinovial diklasifikasikan sebagai diartrosis dari segi fungsinya. Sendi jenis ini
membenarkan lebih banyak pergerakan dilakukan berbanding sendi berserat dan sendi
berawan.
Sendi sinovial mempunyai ciri-ciri umum yang berikut:
Sternum (manubrium)
Sendi di antara tulang
rusuk pertama dan sternum
Sternum
Ceper intervertebra
rawan berserat
Badan vertebra
Simfisis
Sinkondrosis
Plet epifisis
(rawan hialin)
49
Rongga sinovial: Rongga berisi bendalir sinovial yang terdapat di antara tulang-tulang
sendi. Bendalir sinovial dirembeskan oleh membran sinovium. Bendalir ini berfungsi
untuk mengurangkan geseran di antara permukaan tulang-tulang sendi, membekalkan
nutrien kepada kondrosit dan menyingkirkan sisa metabolik daripada kondrosit pada
rawan artikular yang melitupi permukaan tulang-tulang sendi.
Kapsul artikular: Kapsul ini melingkungi rongga sinovia dan menyatukan tulang-tulang
sendi. Kapsul ini terdiri daripada membran berserat yang mungkin mengandungi
ligamen di permukaaan luarnya dan membran sinovium pada bahagian di sebelah
dalam kapsul artikular.
Rawan artikular: Permukaan tulang-tulang sendi ini dilitupi rawan hialin pada bahagian
epifisis. Rawan artikular berfungsi untuk menyerap hentakan dan mengurangkan
geseran semasa berlakunya pergerakan pada sendi.
Selain daripada struktur ini, kebanyakan daripada sendi sinovial juga mempunyai
struktur-struktur berikut:
Meniskus: Alas yang terbina daripada rawan berserat dan terletak di antara permukaan
tulang-tulang sendi yang bertentangan.
Pad lemak artikular: Alas yang mengandungi tisu adiposa dan berfungsi untuk
melindungi rawan artikular.
Ligamen aksesori: Ligamen yang terbina daripada tisu perantara sebenar dan berada
di dalam dan di luar kapsul. Ligamen ini berfungsi untuk mencegah pergerakan yang
melampau pada sendi. Ini dapat mengurangkan risiko kecederaan kepada sendi
semasa bergerak.
Tendon: Strukur yang mengandungi serta kolagen. Struktur ini menghubungkan otot
kepada tulang-tulang sendi.
Bursa: Pundi-pundi kecil yang mengandungi bendalir yang menyerupai bendalir sinovia
di dalam sendi sinovia tertentu. Pundi ini berperanan untuk mengurangkan geseran
di antara tulang-tulang sendi.
50
Rajah 4.5: Struktur Tipikal Sendi Sinovial
JENIS SENDI SINOVIAL
Terdapat tujuh jenis sendi sinovial yang berbeza dari segi kestabilan dan darjah kebebasan
pergerakan pada sendi. Kestabilan dan pergerakan pada sendi jenis ini dipengaruhi oleh:
Bentuk permukaan tulang-tulang yang bertemu untuk membentuk sendi tersebut.
Kapsul artikular dan kekenyalan ligament yang menghungkan tulang-tulang sendi.
Ton otot yang diselitkan pada tulang-tulang sendi.
Tarikan graviti.
51
Jadual 4.1: Jenis Sendi Sinovial
Nama Contoh Deskripsi pergerakan
Sendi gesel Karpal pergelangan tangan,
sendi akromioklavikular.
Melungsor atau menggelungsor
sahaja.
Sendi engsel Siku. Fleksi dan ekstensi pada satu
satah sahaja.
Sendi pangsi
Sendi atlanto aksial, sendi
radioulnar proksimal, sendi
radioulnar distal.
Satu tulang berputar di sekeliling
tulang yang lain.
Sendi kondil/Sendi
elipsoidal
Sendi radiokarpus, sendi
temporomandibel. Fleksi, ekstensi dan sirkumduksi.
Sendi pelana Sendi karpometakarpal, sendi
sternoklavikular.
Pergerakan yang sama seperti
sendi kondil.
Sendi lesung Sendi bahu (glenohumerus),
sendi pinggul.
Semua pergerakan kecuali
melungsor atau menggelungsor.
Sendi kompaun/Sendi
engsel terubah suai Sendi lutut.
Pergerakan yang sama seperti
untuk sendi kondil dan sendi
pelana.
52
Rajah 4.6: Pergerakan pada Sendi Sinovial
Sendi
lesung
Sendi gesel
Sendi pangsi Sendi kondil
Sendi pelana
Klavikel
Skafoid
Metakarpal
ibu jari
Skapula
ummm
53
PERGERAKAN PADA SENDI SINOVIAL
Pergerakan pada sendi sinova dikategorikan kepada:
Melongsor
Pergerakan angular
Putaran
Pergerakan khas
Melongsor
Pergerakan melongsor dua tulang pipih di atas satu sama lain ke arah sisi Contoh
pergerakan melongsor adalah mengangkat tangan secara lurus dari sisi tubuh ke atas
kepala seperti lompat bintang. Dalam pergerakan ini permukaan pipih klavikel dan akromion
skapula saling melongsor.
Rajah 4.7: Senaman Lompat Bintang
Pergerakan Angular
Pergerakan angular menyebabkan pertambahan atau pengurangan sudut di antara
tulang-tulang sendi. Pergerakan angular yang utama adalah fleksi, ekstensi, ekstensi hiper,
54
abduksi, aduksi dan sirkumduksi. Pergerakan-pergerakan ini dilakukan secara relatif kepada
kedudukan anatomi.
Rajah 4.8: Pengecilan sudut di antara tulang semasa fleksi
Apabila melakukan fleksi, sudut di antara tulang-tulang sendi akan berkurangan. Ini berbeza
dengan esktensi di mana sudut di antara tulang-tulang sendi akan meningkat dengan lakuan
tersebut. Secara amnya lakuan ekstensi bertujuan untuk mengembalikan sesuatu bahagian
tubuh kepada kedudukan anatomi selepas bahagian tersebut difleksikan. Fleksi dan
ekstensi dilakukan pada satah sagital. Ekstensi hiper pula merujuk kepada pergerakan
ekstensi bahagian tubuh melepasi kedudukan anatominya. Contoh bagi pergerakan ini
adalah membawa dagu ke dada (fleksi), mengembali kepala ke posisi asal selepas
membawa dagu ke dada (ekstensi) dan mendongakkan kepala (ekstensi hiper).
Abduksi adalah pergerakan tulang menjauhi garisan tengah tubuh (paksi membujur) dan
aduksi pula adalah pergerakan tulang ke arah garisan tengah tubuh (paksi membujur).
Sirkumduksi melibatkan pergerakan dalam bentuk bulatan bahagian distal tulang (hujung
tulang yang paling jauh daripada garisan tengah tubuh). Sirkumduksi adalah pergerakan
yang berterusan mengikut turutan fleksi, abduksi, ekstensi dan aduksi. Contoh pergerakan
sirkumduksi adalah membuat bulatan di sisi tubuh menggunakan lengan atau kaki.
Nilai sifar
Ekstensi Fleksi
55
Rajah 4.9: Pergerakan Angular
Abduksi
Aduksi
Abduksi Abduksi
Aduksi
Aduksi
Ekstensi hiper
Ekstensi hiper
Fleksi
Fleksi
Fleksi
Ekstensi
Ekstensi
Sirkumduksi
Aduksi
56
Putaran
Pergerakan putaran melibatkan tulang berputar pada paksi membujur tulang itu sendiri.
Pergerakan ini dilakukan secara relatif kepada garisan tengah tubuh. Putaran dilakukan
ke arah kanan atau kiri dan secara medial dan lateral. Putaran medial melibatkan
permukaan permukaan anterior tulang dipusingkan ke arah garisan tengah tubuh. Putaran
lateral pula memusingkan permukaan anterior tulang menjauhi garisan tengah tubuh.
Contoh bagi pergerakan ini adalah menggelengkan kepala (putaran ke kanan dan kiri) dan
membawa tapak tangan dari kedudukan anatomi ke perut (putaran medial) dan dari perut
ke sisi tubuh dengan tapak tangan menghala ke hadapan (putaran lateral).
Rajah 4.10: Pergerakan Putaran
Pergerakan Khas
Pergerakan ini hanya berlaku di sendi tertentu sahaja dan meliputi tetapi tidak terhad
kepada elevasi, depresi, protraksi, retraksi, inversi, eversi, pendorsifleksan dan fleksi
plantar.
Putaran kepala
Putaran
kanan
Putaran
kiri
Putaran
lateral Putaran
medial
57
Elevasi: Pergerakan menaikkan bahagian tertentu tubuh sebagai contohnya menutup mulut (menaikkan mandibel) selepas membukanya
Depresi: Pergerakan menurunkan bahagian tertentu tubuh sebagai contohnya
membuka mulut (menurunkan mandibel).
Protraksi: Pergerakan ke arah hadapan bahagian tertentu tubuh sebagai contohnya
memuncungkan bibir.
Retraksi: Pergerakan untuk mengembalikan bahagian tertentu tubuh yang telah
diprotraksikan ke kedudukan anatomi. Contoh bagi pergerakan ini adalah
mengeritkan gigi.
Inversi: Pergerakan yang menghalakan tapak kaki ke arah medial tubuh.
Eversi: Pergerakan yang menghalakan tapak kaki ke arah lateral tubuh.
Pendorsifleksan: Pergerakan yang membawa bahagian kekura kaki ke bahagian
anterior kaki bawah. Contoh bagi pergerakan ini adalah berdiri di atas tumit.
Fleksi plantar: Pergerakan yang membawa tapak kaki ke arah permukaan plantar.
Contoh pergerakan ini adalah berdiri di atas jari kaki.
Supinasi: Pergerakan bahagian lengan bawah yang menyebabkan tapak tangan
menghala ke atas sebagai contohnya menghulurkan tangan untuk menerima
sesuatu benda.
Pronasi: Pergerakan bahagian bawah lengan yang menyebabkan tapak tangan
menghala ke bawah sebagai contohnya meletak tapak tangan di atas meja.
Oposisi: Pergerakan yang membawa ibu jari tangan (pada sendi karpometakarpal)
menyentuh hujung jari-jari lain pada sebelah tangan yang sama.
Rajah 4.11: Elevasi dan Depresi Rajah 4.12: Protraksi dan Retraksi
Protraksi
Retraksi Elevasi Depresi
58
Rajah 4.11: Eversi dan Inversi Rajah 4.12: Fleksi Plantar dan Pendorsifleksan
Rajah 4.11: Pronasi dan Supinasi Rajah 4.11: Oposisi dan Reposisi
Eversi Inversi Fleksi plantar
Pendorsifleksan
Pronasi
Supinasi
Posisi Reposisi
59
RINGKASAN
Sendi adalah lokasi di mana berlakunya pertemuan di antara dua atau lebih tulang, di
antara rawan dan tulang atau di antara gigi dengan tulang.
Pergerakan pada sendi dipengaruhi oleh struktur binaannya, bentuk tulang-tulang sendi,
kefleksibelan ligamen dan ketegangan otot serta tendon yang diselitkan pada tulang-
tulang sendi.
Sendi diklasifikasikan mengikut struktur binaan: berserat, berawan dan synovial; dan
fungsinya: sinartrosis, amfiartrosis dan diatrosis.
Sinartrosis tidak membenarkan sebarang pergerakan padanya.
Amfiartrosis membenarkan sedikit pergerakan padanya.
Diartrosis membolehkan pergerakan yang agak meluas.
Sendi sinovial mempunyai ciri-ciri umum seperti mempunyai rongga sinovial, kapsul
artikular dan rawan artikular.
Kebanyakan daripada sendi sinovial juga mempunyai meniskus, pada lemak artikular,
ligamen aksesori, tendon dan bursa.
Terdapat tujuh sub-jenis sendi bagi sendi sinovial: sendi gesel, sendi engsel, sendi
pangsi, sendi kondil, sendi pelana, sendi lesung dan sendi kompaun.
Pergerakan pada sendi sinovial dikategorikan kepada melongsor, pergerakan angular,
putaran dan pergerakan khas.
PENILAIAN KENDIRI
1. Menggelengkan kepala adalah pergerakan jenis __________________.
A. fleksi
B. retraksi
C. putaran
D. abduksi
2. Pergerakan yang manakah di antara berikut tidak boleh dilakukan pada mandibel?
A. Depresi.
B. Elevasi.
C. Eversi
D. Protraksi
60
3. Fungsi yang manakah di antara berikut bukan fungsi bendalir sinovial?
A. Melincirkan sendi.
B. Menguatkan sendi.
C. Menyingkirkan bahan sisa metabolik.
D. Mengurangkan geseran di antara tulang.
4. Sendi jenis yang manakah di antara berikut mempunyai tisu perantara berserat tetapi tiada
rongga sinovial?
A. Simfisis.
B. Sinovial.
C. Berserat.
D. Sinkondrosis.
5. Permukaan tulang-tulang sendi ini dilitupi rawan ________________________.
A. tulang
B. elastik
C. artikular
D. berserat
6. Apakah peranan bursa pada sendi sinovial?
A. Menyingkirkan sisa metabolik.
B. Merembeskan bendalir sinovial.
C. Membekalkan nutrien kepada kondrosit.
D. Mengurangkan geseran di antara tulang-tulang sendi.
7. Sendi bahu adalah sendi jenis _____________________.
A. engsel
B. pangsi
C. lesung
D. kompaun
8. Sirkumduksi boleh dilakukan di sendi ____________________.
A. gesel
B. kondil
C. pelana
D. engsel
61
9. Pergerakan yang manakah di antara berikut bukan berupa pergerakan angular?
A. Fleksi.
B. Elevasi.
C. Abduksi.
D. Ekstensi.
10. Perbuatan menguap adalah pergerakan jenis ______________.
A. depresi
B. pronasi
C. retraksi
D. pendorsifleksan
62
UNIT PELAJARAN 5
SISTEM OTOT
HASIL PEMBELAJARAN
Di akhir unit ini, anda diharap dapat:
Menerangkan jenis tisu otot.
Menerangkan sifat dan fungsi otot rangka.
Memerihalkan anatomi serat otot rangka.
Menjelaskan bagaimana otot rangka menguncup dan mengendur.
Memerihalkan tiga jenis serat otot rangka.
Menjelaskan bagaimana otot rangka menghasilkan pergerakan.
PENGENALAN
Sistem otot terdiri daripada otot rangka, otot licin dan otot kardium. Setiap jenis otot ini terdiri
daripada tisu yang berupaya untuk menguncup bagi menghasilkan sama ada pergerakan
dalaman atau pergerakan luaran tubuh.
Otot kardium adalah otot dinding jantung dan berperanan untuk mengepam darah menerusi
salur-salur darah ke seluruh tubuh. Otot licin terdapat pada dinding kebanyakan daripada organ
lompang dalam tubuh seperti gaster, usus, salur darah dan pundi kencing. Otot ini antara
lainnya berperanan dalam memindahkan bahan daripada satu bahagian dalaman tubuh ke
bahagian yang lain.
Otot kardium dan otot licin adalah otot-otot involuntari atau luar kawal. Ini bermaksud yang kita
tidak dapat mengawal tindakan otot-otot ini. Otot rangka pula adalah otot yang paling banyak
pada tubuh. Terdapat lebih daripada 650 otot yang dilekatkan sama ada secara langsung atau
dengan perantaraan tendon atau aponeuroses kepada rangka manusia. Penguncupan dan
pengenduran otot rangka yang boleh dikawal secara sedar ini (otot voluntari) membolehkan kita
melakukan pergerakan lokomotor dan bukan lokomotor.
Unit ini memfokus kepada anatomi dan fungsi otot rangka, mekanisma penguncupan otot
rangka dan otot-otot rangka yang utama yang digunakan untuk pergerakan lokomotor dan
bukan lokomotor.
63
Jadual 5.1 : Ciri-Ciri Fizikal Tisu Otot
Jenis Tisu Otot Ciri-ciri Fizikal
Memanjang, bercabang dan berjalur.
Mempunyai satu satu dua nukleus di tengah sel.
Sel-sel bersambung di antara satu menerusi
cakera selit.
Diameter berjulat 5-10 µm dan panjang 30-200
µm.
Setiap sel berbentuk gelendung dan memunyai
satu nukleus di tengah sel.
Tidak berjalur.
Panjang sehingga to 30 cm.
Berbentuk silinder dan berjalur.
Mempunyai banyak nukleus yang terletak pada
bahagian periferi sel.
Sel-sel tersusun secara selari dalam
berkas-berkas yang ikat dengan tisu perantara.
SIFAT TISU OTOT
Tisu otot mempunyai empat sifat yang utama:
Kebolehujaan: Berkebolehan untuk bergerak balas terhadap rangsangan
Kebolehkuncupan: Keupayaan untuk mengurangi panjang atau mengubah bentuk
menjadi kecil pada beberapa sel dan tisu seperti otot.
Kebolehpanjangan: Kebolehan untuk diregang tanpa terkoyak
Kekenyalan: Kebolehan untuk kembali ke bentuk asal selepas diregang.
64
FUNGSI OTOT RANGKA
Menghasilkan pergerakan tubuh: Pergerakan lokomotor dan bukan lokomotor tubuh
bergantung kepada penguncupan otot yang berterusan atau penguncupan yang
berselang-seli dengan pengenduran otot. Fungsi pergerakan dilaksanakan dengan
melibatkan tulang dan sendi.
Mengekalkan postur dan kedudukan tubuh: Tegangan yang dihasilkan oleh
penguncupan otot menstabilkan sendi dan ini membantu mengekalkan postur tubuh
semasa berkedudukan statik atau bergerak.
Menyokong tisu lembut tubuh: Organ dalaman tubuh seperti yang terdapat pada
bahagian abdomen dilindungi dan disokong kedudukannya oleh otot-otot abdomen dan
pelvis.
Menjaga laluan masuk dan keluar: Otot-otot rangka mengelilingi laluan masuk dan
keluar salur pencernaan dan urinari. Otot-otot ini memberi kawalan secara sedar bagi
lakuan menelan, peninjaan dan pengencingan.
Mengekalkan suhu tubuh: Penguncupan otot memerlukan tenaga. Tidak semua tenaga
yang terhasil untuk penguncupan otot digunakan untuk tujuan tersebut. Sebahagian
daripadanya dibebaskan sebagai haba dan ini digunakan oleh tubuh untuk
mengekalkan suhu tubuh dalam julat yang sesuai bagi membolehkan fungsi tubuh
dilaksanakan secara normal.
ANATOMI OTOT RANGKA
Organisasi Tisu Perantara pada Otot
Keseluruhan otot dilitupi epimisium yang mengandungi lapisan padat serat kolagen. Fascia
pada bahagian luar epimisium pula mengasingkan otot daripada lain-lain tisu dan organ
disekelilingnya.
Serat-serat otot rangka (sel otot atau miosit) disusun dalam berkas yang dikenali sebagai fasikel
dan dilitupi tisu serat perantara yang terdiri daripada serat kolagen dan serat elastik. Tisu
perantara ini diikenali sebagai perimisium. Perimisium juga mengandungi salur-salur darah dan
saraf. Cabang salur darah atau kapilari ini memasuki setiap fasikel untuk membekalkan nutrien
dan mengangkut bahan sisa metabolisma sel. Akson saraf motor juga juga memasiki fasikel
menerusi laluan yang sama seperti kapilari. Akson saraf motor ini membawa impuls motor
untuk merangsang setiap serat otot rangka.
Setiap serat otot rangka di dalam fasikel dilitupi tisu perantara yang dikenali sebagai
endomisium. Endomisium juga mengikat setiap serat otot rangka yang bersebelahan.
Endomisium juga berperanan sebagai penebat eletrik bagi setiap sel otot rangka. Di antara
65
lapisan edomisium dan serat-serat otot terdapat sel-sel satelit yang berperanan untuk membaik
pulih tisu otot rangka yang mengalami kerosakan.
Di hujung keseluruhan otot epimisium, perimisium dan endomisium bersatu untuk membentuk
tendon atau aponeurosis. Tendon dan aponeurosis menghubungkan otot rangka kepada
periosteum pada tulang atau kepada tisu perantara otot lain.
Rajah 5.1: Organisasi Tisu Perantara pada Otot
Anatomi Serat Otot Rangka
Setiap serat rangka dilitupi membran yang dikenali sebagai sarkolema. Sebahagian daripada
sarkolema ini melipat secara melintang untuk membentuk tubul melintang atau transverse
tubules (T-tubules). Tubul ini penting kerana ia membawa depolarisasi (perubahan pada
keupayaan membran untuk menjadikan sel tersebut lebih positif atau negatif). Depolarisasi
mendatang kesan kepada sisterna terminal yang terdapat pada retikulum sarkoplasma.
Retikulum sarkoplasma adalah retikulum endoplasma bagi serat otot. Retikulum endoplasma ini
merupakan sistem membran yang terdiri daripada rangkaian halus dan bercabang-cabang yang
terdapat di dalam sitoplasma sel. Pada bahagian tertentu retikulum sarkoplasma ini terdapat
struktur seperti pundi yang dikenali sebagai sisterna terminal. Sisterna terminal berperanan
sebagai tempat untuk menyimpan ion kalsium yang hanya digunakan untuk penguncupan otot
Perimisium
Endomisium Epimisium Tendon
Tulang
Fasikel
Serat otot
Salur darah
66
sahaja. Pada otot rangka dua sisterna terminal berhubung dengan tubul melintang (T-tubule)
untuk membentuk triad.
Rajah 5.2: Anatomi Serat Otot Rangka
Sitosol adalah sitoplasma bagi serat otot. Di dalam sitosol terdapat organel yang sama seperti
mana yang terdapat dalam sel tipikal yang lain kecuali ia diberi nama yang berbeza. Terdapat
banyak nukleus dalam sel otot. Nukleus ini mengandungi bahan genetik bagi sel otot. Seperti
sel-sel yang lain (kecuali sel darah merah matang), sel otot juga mengandungi mitondria yang
bertanggungjawab terhadap penghasilan tenaga untuk membina Adenosina Trifosfat (ATP)
ATP adalah sebatian yang apabila diurai atau dihidrolisis menghasilkan tenaga untuk semua
kerja sel.
Terdapat beberapa miofibril di dalam setiap serat otot. Miofibril terdiri daripada dua jenis protein
kontraktil iaitu filamen aktin (nipis) dan filamen miosin (tebal) yang disusun dalam berkas
berbentuk silinder. Susunan kedua-dua filamen inilah yang menyebabkan otot rangka dan otot
kardium kelihatan berjalur. Semasa penguncupan otot kepala filamen miosin menarik filamen
aktin ke tengah sarkomer. Tindakan ini menyebabkan serat otot memendek. .
Jalur I Jalur A Jalur I
Garis Z Garis Z
Zon H
Sarkolema
Mitokondria
Miofibril
Jalur I
Tubul
Sisterna terminal
Tubul melintang
Sarkolema
Sebagaian daripa
serat otot rangka
Triad
Miofibril
67
Rajah 5.3: Filamen Aktin
Rajah 5.3: Filamen Aktin
Jalur A (anistropik) adalah jalur gelap yang panjangnya sama dengan panjang filamen miosin.
Di bahagian tengah Jalur A terdapat kawasan yang kurang gelap berbanding kawasan Jalur A
yang lain yang bersebelahan dengannya. Kawasan ini dikenali sebagai zon H dan di sini
filamen miosin tidak ditindih oleh filamen aktin. Garis M terdapat dibahgaian tengah zon H dan
merupakan tempat bagi pelekatan hujung-hujung filamen miosin.
Jalur I (isotropik) terdiri daripada filamen aktin. Setiap jalur ini terbahagi dua oleh cakera protein
yang dikenali sebagai garis Z. Garis Z merupakan tempat bagi pelekatan hujung-hujung filamen
aktin. Kawasan yang terdapat di antara dua garis Z dikenali sebagai sarkomer. Sarkomer
merupakan unit kontraktil bagi otot. Pemendekkan setiap sarkomer dalam otot menyebabkan
otot memendek secara keseluruhannya dan mengasilkan daya.
Kepala Ekor
Troponin Tropomiosin Aktin
68
Rajah 5.4: Organisasi Sarkomer
PENGUNCUPAN DAN PENGENDURAN OTOT
Penguncupan otot menghasilkan tegangan atau tarikkan yang menyebabkan pemendekkan
serat otot. Penguncupan otot berlaku hasil daripada interaksi di antara filamen aktin dan filamen
miosin dalam setiap sarkomer. Proses penguncupan ini diterangkan menerusi teori filamen
gelongsor. Teori ini telah dibina oleh Andrew F. Huxley, Rolf Niedergerke, Hugh Huxley dan
Jean Hanson dalam 1954.
Teori Filamen Gelongsor
Teori ini dibina berdasarkan kepada pemerhatian ke atas sarkomer yang memendek semasa
penguncupan otot. Semasa memendek, jalur H dan I mengecil, zon pertindihan di antara
filamen aktin dan filamen miosin menjadi semakin besar dan jarak di antara garis Z semakin
Sarkolema
Mitokondria
Miofibril
Jalur
A
Jalur
I
Nukleus
Garis Z Zon H Garis Z
Aktin
Miosin
Jalur I Jalur A Jalur I Garis M
Sarkomer
Garis Z Garis Z Garis M
Filamen elastik
Miosin
Aktin
69
hampir di antara satu sama lain. Lebar jalur A pula kekal di sepanjang penguncupan. Bagi
pelopor teori ini, kejadian ini hanya boleh berlaku sekiranya filamen aktin bergerak ke tengah
sarkomer atau mengelongsor di atas filamen miosin.
Mekanisma Gelongsor Filamen
Proses penguncupan otot pada sarkomer melibatkan turutan yang berikut:
1. Turutan kejadian yang membawa kepada penguncupan otot dimulakan di sistem saraf
pusat sebagai gerak balas terhadap rangsangan yang diterima.
2. Neuron motor pada tanduk ventral korda spina diaktifkan dan menghantar keluar
potensial aksi (action potential) menerusi akar ventral korda spina.
3. Akson neuron yang mencabang kepada beberapa serat otot menghantar potensial aksi
ke plat hujung motor setiap serat otot ini
4. Di plat hujung motor, potensial aksi ini menyebabkan pembebasan asetilkolin ke dalam
lekah sinaps di permukaan serat otot.
5. Asetilkolin menyebabkan perubahan pada potensial rehat membran di bawah plat
hujung motor dan ini memulakan penyebaran potensial aksi pada permukaan serat otot.
6. Potensial tindakan sampai ke tubul melintang (T-tubule) sesuatu triad dan menyebabkan
ion kalsium dibebaskan daripada sisterna terminal yang bersebelahan.
7. Ion kalsium memasuki serat otot dan bersatu dengan molekul troponin. Penyatuan ini
menyebabkan kompleks troponin-tropomiosin untuk bergerak daripada kedudukan asal
dan mendedahkan tapak untuk pelekatan miosin (tapak aktif) pada aktin. Kepala miosin
melekat pada tapak yang terdedah ini.
8. Kepala miosin yang melekat ini kemudiannya berputar ke arah tengah sarkomer dan
menarik filamen aktin bersamanya. Putaran ini menggunakan tenaga yang tersimpan di
dalam kepala miosin.
9. Ikatan di antara kepala miosin dengan tapak aktif kekal sehingga kepala miosin tersebut
menerima molekul ATP yang baru.
10. Setelah menerima molekul ATP yang baru, kepala miosin berpisah dengan tapak aktif
pada aktin. Semasa dalam keadaan terpisah, hidrolisis ATP mengaktifkan kembali
kepala miosin untuk bersedia untuk mengulangi turutan pelekatan-putaran dan
pemisahan ini.
Putaran secara kolektif semua kepala miosin pada satu arah (ke bahagian tengah sarkomer)
bergabung untuk menggerakkan filamen aktin ke bahagian tengah sarkomer dan seterusnya
menghasilkan penguncupan otot.
70
Apabila serat otot tidak lagi menerima rangsangan (tiada lagi potensial aksi),retikulum
sarkoplasma menyerap kembali ion-ion daripada serat otot dan disimpan dalam sisterna
terminal. Kepekatan ion kalsium dalam sarkoplasma kembali pada aras normal dan ini
menyebabkan kompleks troponin-tropomiosin kembali kepada kedudukan asal. Tapak aktif
pada filamen aktif tidak lagi terdedah dan menghalang kepala miosin untuk melekat. Keadaan
ini menandakan tamatnya penguncupan otot. Pada manusia yang hidup, suatu daya luaran
seperti graviti atau penguncupan otot antagonis menarik otot untuk kembali ke panjang asalnya.
Rajah 5.5 : Persimpangan Neuro-Otot dan Plet Hujung Motor
Persimpangan neuro-otot
Bulbus hujung sinap
Hujung akson
Sarkolema
Sarkoplasma
Miofibril
Vesikel sinaps
Sarkolema
Lekah sinaps
Plet hujung motor
Bulbus
hujung
sinap
Impuls
71
Rajah 5.6: Pelongsoran Filamen
KLASIFIKASI PENGUNCUPAN OTOT RANGKA
Penguncupan otot yang melibatkan pemendekkan sarkomer dan seterusnya keseluruhan otot
hanya berlaku bagi penguncupan konsentrik. Bagaimana pun disebabkan semua otot dianggap
boleh menguncup (boleh memendek), maka perlu diklasifikasikan penguncupan ini.
Penguncupan otot terbahagi kepada:
Penguncupan konsentrik
Penguncupan esentrik
Penguncupan isometrik
Penguncupan isotonik
Penguncupan Konsentrik
Daya yang terhasil adalah mencukupi untuk mengatasi beban dan otot memendek semasa
menguncup. Contoh bagi penguncupan jenis ini adalah penguncupan biseps brakii untuk
memfleksi lengan bawah di siku daripada kedudukan anatomi. Penguncupan konsentrik adalah
jenis penguncupan otot yang lazimnya berlaku dalam aktiviti sukan dan rutin harian.
Kepala miosin lekat pada aktin
Kepala berputar ke arah tengah aktin
Kepala miosin berpisah daripada aktin apabila ATP di bawa masuk
Kepala miosin mengurai ATP dan dicaj semula
Penguncupan diteruskan selagi
ada ATP dan aras kalsium tinggi
dalam sarkoplasma
72
Penguncupan Esentrik
Penguncupan ini adalah bertentangan
kepada penguncupan konsentrik. Bagi
penguncupan esentrik, daya yang
dihasilkan tidak mencukupi untuk
mengatasi beban luaran ke atas otot. Ini
menyebabkan serat otot memanjang
semasa menguncup. Penguncupan ini
berlaku untuk menyahpecutkan sesuatu
anggota tubuh atau objek atau pun untuk
menurun sesuatu beban secara perlahan-
lahan. Contoh bagi penguncupan ini
adalah lakuan menendang bola. Semasa
menendang otot kuadriseps menguncup
secara konsentrik untuk meluruskan
(ekstensi) bahagian kaki bawah di sendi
lutut sementara otot hamstring
menguncup secara esentrik untuk
menyahpecutkan gerakan bahagian kaki
bawah.
Penguncupan Isometrik
Penguncupan Isotonik
Bagi penguncupan ini, tegangan pada otot berkeadaan malar walaupun panjang otot berubah.
Ini berlaku apabila daya maksimum penguncupan otot melebihi jumlah keseluruhan beban
dikenakan kepada otot. Contoh bagi penguncupan jenis ini adalah mengangkat sesuatu objek
pada kelajuan yang malar.
Penguncupan jenis ini menghasilkan daya
tetapi panjang otot tidak berubah. Contoh
bagi penguncupan ini adalah memegang
sesuatu objek dalam keadaan pegun
di hadapan tubuh. Daya hasil daripada
penguncupan otot menyamai daya yang
bertindak ke atas objek yang dipegang
dan ini menyebabkan pergerakan tidak
berlaku.
Rajah 5.7: Penguncupan isomterik, konsentrik
dan eksentrik
Penguncupan isometrik
Penguncupan konsentrik
Penguncupan eksentrik
Tiada pergerakan
Pergerakan
Pergerakan
73
JENIS SERAT OTOT RANGKA
Otot rangka terdiri daripada tiga jenis serat iaitu serat oksidatif perlahan, serat oksidatif-glikotik
pantas dan serat glikolitik pantas. Ketiga-tiga jenis serat otot ini terdapat dalam otot rangka
tetapi jumlahnya adalah berbeza bagi setiap otot dan juga berbeza di antara seorang individu
dengan individu yang lain.
Serat Oksidatif Perlahan
Serat oksidatif perlahan juga dikenali sebagai serat lambat sentak, serat Jenis I dan serat
merah. Serat oksidatif perlahan kelihatan merah gelap kerana kandungan mioglobin yang tinggi
serta mempunyai banyak kapilari darah. Mioglobin adalah stor bagi oksigen dalam tubuh. Selain
daripada itu serat oksidatif perlahan turut mengandungi banyak mitokondria yang berperanan
untuk menjana tenaga secara aerobik. Serat otot ini menguncup dengan lebih perlahan serta
menghasilkan daya yang lebih rendah berbanding dengan serat-serat otot pantas. Bagaimana
pun serat otot oksidatif sangat rintang terhadap kelesuan dan mampu mengekalkan
penguncupannya untuk tempoh yang lama.
Serat Oksidatif-Glikotik Pantas
Serat oksidatif-glikolitik juga dikenali sebagai serat sentak cepat oksidatif dan serat Jenis IIa.
Serat jenis ini juga mengandungi mitokondria, kapilari darah serta jumlah mioglobin yang
banyak seperti serat oksidatif perlahan. Kandungan mioglobin inilah yang menyebabkan serat
jenis ini kelihatan merah. Serat oksidatif-glikolitik pantas mampu menghasilkan tenaga secara
aerobik dan anaerob. Tenaga dapat dihasilkan secara anaerob kerana serat jenis ini turut
menyimpan glikogen. Glikogen boleh diurai secara aerobik (fosforilasi oksidatif) dan anaerob
(glikolisis). Berbanding dengan serat oksidatif perlahan, serat oksidatif-glikolitif menguncup dan
mengendur dengan lebih pantas dan rintang terhadap kelesuan.
Serat Glikolitik Pantas Serat glikolitik pantas turut dikenali sebagai serat cepat sentak glikolitik dan serat Jenis IIb atau
IIx. Serat jenis ini mengandungi banyak miofibril tetapi kurang mioglobin, kapilari darah dan
mitokondria. Kekurangan mioglobin dan kapilari darah menyebabkan serat jenis ini kehihatan
putih. Oleh kerana kandungan glikogen yang juga tinggi di dalam serat ini, penjanaan tenaga
adalah pantas menerusi proses anaerob. Penjanaan tenaga yang pantas ini membolehkan
serat glikolitik pantas untuk menguncup dengan pantas. Bagaimana pun pembekalan tenaga
yang mencukupi tidak dapat dilaksanakan secara berterusan ini menyebabkan serat glikolitik
oksidatif-glikoloitik dan serat glikolitik pantas) boleh mempengaruhi prestasi seseorang dalam
dalam senaman dan acara sukan. Mereka yang mempunyai lebih banyak serat otot pantas
secara amnya lebih berjaya dalam aktiviti berintensiti tinggi seperti lari pecut, lontar peluru dan
angkat berat. Aktiviti yang memerlu daya tahan misalnya maraton, lumba basikal jalan raya dan
triatlon lebih sesuai bagi mereka yang mempunyai peratusan serat oksidatif perlahan yang lebih
tinggi.
Jenis serat Serat oksidatif
perlahan Serat oksidatif-
glikolitik Serat glikolitik
pantas
Masa penguncupan Perlahan Pantas Sangat pantas
Rintangan terhadap kelesuan
Tinggi Sederhana Rendah
Bentuk aktiviti yang menggunakan serat ini
Aerobik Anaerob jangkamasa
panjang Anaerob singkat
Jangkamasa maksimum penggunaan
> 1 jam < 30 minit < 1 minit
Penghasilan daya Rendah Tinggi Sangat tinggi
Ketumpatan mitokondria Tinggi Tinggi Rendah
Ketumpatan kapilari darah
Tinggi Pertengahan Rendah
Keupayaan oksidatif Tinggi Tinggi Rendah
Keupayaan glikolitik Rendah Tinggi Rendah
Simpanan bahan penghasil tenaga
Trigliserida Kreatina fosfat dan
glikogen ATP, kreatina
fosfat dan glikogen
75
Komposisi serat otot bagi sesuatu otot ditentukan oleh genetik dan umumnya tidak dapat
diubah. Bagaimana pun ciri-ciri serat otot tersebut boleh berubah sedikit hasil daripada
bersenam. Aktiviti bercorak daya tahan atau aerobik seperti berlari, berbasikal dan berenang
boleh secara beransur-ansur mengubah sesetengah daripada serat glikolitik pantas kepada
serat oksidatif-glikolitik. Perubahan ini berlaku dari segi pertambahan diameter, bilangan
mitokondria, pembekalan darah akibat pertambahan kapilari darah dan juga peningkatan dari
kekuatan. Senaman bercorak daya tahan juga berupaya meningkatkan keupayaan
kardiovaskular dan respiratori untuk membolehkan otot rangka menerima lebih banyak bekalan
oksigen dan nutrien. Aktiviti yang dilakukan dengan menggunakan kekuatan bagi tempoh yang
singkat mampu meningkatkan jisim dan kekuatan serat glikolitik pantas. Ini hasil daripada
pembinaan filamen aktin dan miosin yang baru dan pertambahan ini dapat dilihat daripada
hipertrofi otot (pembesaran jisim otot).
Rajah 5.8: Peratusan Serat Otot Rangka Mengikut Tahap Kecergasan Fizikal
BAGAIMANA OTOT RANGKA MENGHASILKAN PERGERAKAN
Sesetengah otot-otot rangka yang terlibat dalam pergerakan fizikal tidak dilekatkan secara terus
kepada tulang tetapi dilekatkan dengan perantaraan tendon. Penguncupan otot menarik tendon
yang melekat pada tulang dan tendon pula menarik tulang tersebut untuk menzahirkan
pergerakan pada anggota tubuh. Kebanyakan daripada otot rangka merentasi sekurang-
kurangnya satu sendi dan dilekatkan kepada tulang-tulang yang membentuk sendi tersebut.
Jenis I
Jenis IIa
Jenis IIx
Pera
tus
an
da
rip
ad
a J
isim
Oto
t K
eselu
ruh
an
Pesakit Cedera Spina
Atlet Lari Pecut
Sedentari Sederhana Aktif
Atlet Jarak Sederhana
Atlet Maraton
Atlet Daya tahan Ekstrem
76
Penguncupan otot akan menyebabkan satu tulang bergerak ke arah tulang yang lain pada
sendi tersebut. Hujung otot yang melekat (dengan perantaraan tendon) pada sesuatu bahagian
tulang yang tidak bergerak dikenali sebagai punca atau pelekatan proksimal sementara hujung
otot yang melekat pada sesuatu bahagian tulang yang digerakkan dikenali sebagai selitan atau
pelekatan distal.
Rajah 5.9: Punca dan Selitan Otot Biseps Brakii
Kebanyakan daripada pergerakan berlaku hasil daripada tindakan beberapa otot pada sesuatu
sendi. Selain itu otot-otot juga disusun secara berpasangan untuk membolehkan sesuatu
anggota tubuh badan digerakkan dan dikembalikan kepada kedudukan asalnya (kedudukan
anatomi), sebagai contohnya biseps brakii memfleksi lengan bawah dan triseps brakii
meluruskannya kembali (ekstensi).
Bagi fleksi lengan di siku, biseps brakii berperanan sebagai penggerak utama atau agonis. Otot
agonis adalah otot yang menguncup bagi menghasilkan pergerakan yang diingini. Semasa
fleksi lengan bawah ini berlaku otot yang berpasangan dengannya iaitu triseps brakii
mengendur. Otot triseps brakii berperanan sebagai antagonis dan tindakannya berlawanan
Otot: Biseps brakii Punca/Pelekatan proksimal: Skapula Selitan/Pelekatan distal: Radius Tindakan: Fleksi dan supinasi lengan bawah di sendi siku; fleksi lengan di sendi bahu
Biseps brakii
77
dengan biseps brakii bagi tindakan fleksi lengan bawah di siku. Peranan sebagai agonis dan
antagonis bertukar apabila lengan bawah diekstensi. Sekiranya otot agonis dan antagonis
menguncup serentak dengan daya yang sama pergerakan tidak akan berlaku .
Rajah 5.10: Punca dan Selitan Otot Triseps Brakii
Kebanyakan daripada pergerakan anggota tubuh turut melibatkan otot-otot lain yang membantu
otot penggerak utama atau agonis untuk menghasilkan pergerakan yang lebih berkesan. Otot-
otot ini dikenali sebagai sinergis (bukan nama otot tetapi merujuk kepada tindakan otot-otot
tertentu dalam membantu otot agonis menghasilkan pergerakan yang diingini). Semasa
penguncupan otot agonis, terdapat otot-otot yang bertindak sebagai penetap (fixators) yang
menstabilkan punca atau pelekatan proksimal otot agonis tersebut. Otot-otot penetap
membantu otot agonis untuk menghasilkan pergerakan yang lebih berkesan. Peranan otot
sebagai agonis, antagonis, sinergis dan penetap tidak tetap dan bertukar ganti bergantung
kepada keadaan dan pergerakan yang dilakukan.
Triseps brakii Otot: Triseps brakii
Punca/Pelekatan proksimal: Skapula
dan humerus
Selitan/Pelekatan distal: Ulna
Tindakan: Ekstensi lengan bawah
di sendi siku; ekstensi lengan di sendi
bahu
78
RINGKASAN
Tisu otot terdiri daripada tisu otot licin, otot kardium dan otot rangka.
Otot rangka boleh dikawal secara sedar dan jumlahnya melebihi 650 pada tubuh
manusia.
Tisu otot mempunyai empat sifat yang utama iaitu kebolehujaan, kebolehkuncupan,
kebolehpanjangan dan kekenyalan.
Otot rangka berfungsi untuk menghasilkan pergerakan pada tubuh, mengekalkan postur
dan kedudukan tubuh, menyokong tisu lembut tubuh, menjaga laluan masuk dan keluar
dan mengekalkan suhu tubuh.
Epimisium melitupi keseluruhan otot, perimisium melitupi fasikel atau berkas serat otot
sementara setiap serat otot rangka di dalam fasikel dilitupi endomisium.
Tubul melintang membawa depolarisasi yang membebaskan kalsium yang tersimpan
dalam sisterna terminal pada retikulum sarkoplasma.
Pada setiap serat otot terdapat miofibril yang terdiri daripada filamen aktin dan filamen
miosin. Kedua-dua filamen ini berperanan dalam penguncupan dan pengenduran otot.
Sarkomer merupakan unit kontraktil bagi otot. Pemendekkan setiap sarkomer ini
menyebabkan otot memendek secara keseluruhannya dan mengasilkan daya.
Penguncupan dan pengenduran otot boleh diterangkan menerusi teori pelongsoran
filament.
Pengucupan otot berlaku secara konsentrik, eksentrik, isometrik dan isotonik.
Serat otot rangka terdiri daripada tiga jenis iaitu serat oksidatif perlahan, serat
oksidatif-glikotik pantas dan serat glikolitik pantas.
Penggunaan serat otot yang berbeza ini dipengaruhi oleh intensiti pergerakan yang
dilakukan.
Pergerakan berlaku apabila penguncupan otot akan menyebabkan satu tulang bergerak
ke arah tulang yang lain pada sendi atau kembali kepada kedudukan asal.
Hujung otot yang melekat pada sesuatu bahagian tulang yang tidak bergerak dikenali
sebagai punca atau pelekatan proksimal sementara hujung otot yang melekat pada
sesuatu bahagian tulang yang digerakkan dikenali sebagai selitan atau pelekatan distal.
Otot boleh berperanan sebagai agonis, antagonis, sinergis dan penetap dalam
menghasilkan sesuatu pergerakan.
79
PENILAIAN KENDIRI
1. Sifat yang manakah di antara berikut bukan sifat otot?
A. Kefleksibelan.
B. Kebolehujaan.
C. Kebolehkuncupan.
D. Kebolehpanjangan.
2. Tisu perantara paling luar yang melitupi otot rangka adalah ____________________.
A. Epimisium
B. Perimisium
C. Endomisium
D. Retikulum sarkoplasma
3. Penyatan yang manakah di antara berikut tidak benar mengenai tisu otot rangka?
A. Tisu otot rangka mempunyai banyak nukleus.
B. Tisu otot rangka mempunyai banyak cabang.
C. Tisu otot rangka mempunyai banyak mitokondria.
D. Susunan aktin dan myosin menghasilkan jalur pada tisu otot rangka.
4. Penguncupan otot dicetuskan oleh impuls yang dibawa oleh ________________.
A. neuroglia
B. neuron motor
C. neuron aferen
D. neuron sensori
5. Molekul yang manakah di antara berikut menyimpan tenaga untuk membina kembali
molekul tambahan ATP?
A. miosin
B. troponin
C. mioglobin
D. tropomiosin
80
6. Apakah yang akan berlaku sekiranya ATP tiada selepas sarkomer mula memendek?
A. Troponin akan terikat pada kepala miosin.
B. Penguncupan berlangsung secara normal.
C. Kepala miosin tidak dapat berpisah daripada aktin
D. Aktin dan miosin akan terpisah dan kekal dalam kedudukan ini
7. Apakah bahan kimia yang meransang perubahan kedudukan kompleks troponin-
tropomiosin untuk membolehkan kepala miosin melekat pada tapak aktif di aktin?
A. ATP
B. aktin
C. kalsium
D. asetilkolin
8. Otot _________________ bertindak bersama agonis untuk mengurangkan pergerakan yang
tidak diperlukan.
A. sinergis
B. penetap
C. antagonis
D. penggerak utama
9. Otot rangka menghasilkan pergerakan dengan menarik _______________ yang melekat
pada tulang.
A. saraf
B. tendon
C. ligamen
D. rawan artikular
10. Apakah serat otot yang digunakan secara dominan dalam aktiviti bercorak anerob singkat?
A. Jenis I.
B. Glikolitik pantas.
C. Oksidatif perlahan.
D. Oksidatif-glikotik pantas.
81
UNIT PELAJARAN 6
OTOT-OTOT RANGKA UTAMA
HASIL PEMBELAJARAN
Di akhir unit ini, anda diharap dapat:
Menerangkan cara otot dinamakan.
Menyatakan nama dan lokasi otot yang membantu pernafasan.
Menyatakan nama dan lokasi otot yang menggerakkan bahagian tertentu tubuh
Menerangkan tindakan yang dilakukan oleh otot tertentu.
PENGENALAN
Untuk mengingat nama dan lokasi lebih daripada 650 otot rangka pada tubuh manusia adalah
sesuatu yang sukar dalam masa yang singkat. Bagaimana pun sebagai seorang guru
Pendidikan Jasmani dan mungkin juga sebagai seorang jurulatih sukan anda perlu
membiasakan diri dengan otot-otot utama yang yang digunakan semasa kelas Pendidikan
Jasmani atau semasa bersukan. Pakar atatomi telah menamakan otot rangka berdasarkan
kepada ciri-ciri yang berikut:
Orientasi serat otot secara relatif kepada
garisan tengah tubuh
Saiz relatif otot
Bentuk relatif otot
Tindakan utama otot
Bilangan punca (pelekatan proksimal)
Struktur yang berada berhampiran dengan otot
Punca dan selitan (pelekatan distal) otot
Sebagai contoh otot rektus abdominis. Istilah rektus merujuk kepada orientasi atau kedudukan
serat otot ini yang berkedudukan selari dengan garisan tengah tubuh sementara abdominis pula
merujuk kepada bahagian abdomen
82
Jadual 6.1: Ciri-ciri yang digunakan untuk menamakan otot-otot rangka.
Nama Maksud Contoh Otot
Arah: Orientasi serat otot secara relatif kepada garisan tengah tubuh Rektus Selari dengan garis tengah tubuh Rektus abdominis
Transversus Perpendikular dengan garis tengah tubuh Transversus abdominis Oblik Pepenjuru dengan garis tengah tubuh Abdominis oblik eksternal Saiz: Saiz relatif otot Maksimus Terbesar Gluteus maksimus Minimus Terkecil Glutues minimus Longus Terpanjang Aduktor longus Latisimus Terlebar Latisimus dorsi Longisimus Terpanjang Otot longisimus Magnus Besar Aduktor magnus Major Lebih besar Pektoralis major Minor Lebih kecil Pektoralis minor Vastus Utama Vastus lateralis Bentuk: Bentuk relatif otot Deltoid Segi tiga Deltoid Trapezius Trapezoid Trapezius Serratus Bergigi geraji Serratus anterior Romboid Berbentuk intan Romboid major Orbikularis Membulat Orbikularis okuli Pektinat Berbentuk seperti sikat Pektineus Piriformis Bentuk pear Piriformis Platis Leper Kuadratus lomborum Kuadratus Empat segi Grasilis Grasilis Langsing Tindakan: Tindakan utama otot Flkeksor Mengurangkan sudut pada sendi Fleksor karpi radialis Ekstensor Meningkatkan sudut pada sendi Ekstensor karpi ulnaris Abduktor Menggerakkan tulang menjauhi garis tengah tubuh Abduktor polisis longus Aduktor Menggerakkan tulang menghampiri garis tengah tubuh Aduktor longus Levator Menghasilkan pergerakan superior Levator skapula Depresor Menghasilkan pergerakan anterior Depresor labii inferiois Supinator Memusing tapak tangan ke atas Supinator Pronator Memusing tapak tangan ke bawah Pronator teres Sfinkter Mengecilkan saiz bukaan Sfinkter anus eksternal Tensor Menjadikan bahagian tubuh tegar Tensor fasiae latae Bilangan punca (pelekatan proksimal): Bilangan tendon pada punca Biseps Dua punca Biseps brakii Triseps Tiga punca Triseps brakii Kuadriseps Empat punca Kuadriseps femoris Lokasi: Struktur yang berada berhampiran dengan otot Contoh: Otot temporalis yang berhampiran dengan tulang temporal pada tengkorak Punca dan selitan (pelekatan distal) : Tempat bagi punca dan selitan otot Contoh: Otot brakioradialis yang puncanyan pada humerus dan selitannya pada radius
83
Rajah 6.1: Otot-otot Utama pada Anterior dan Posterior Tubuh
84
OTOT-OTOT PADA TORAKS YANG MEMBANTU PERNAFASAN
Diafram
Interkosta eksterna
Interkosta internal
Jadual 6.2 : Otot-Otot Pada Toraks Yang Membantu Pernafasan
Otot Punca Selitan Tindakan
Diafram
Cuaran xiphoid pada sternum, rawan kosta pada inferior tulang rusuk keenam, vertebra lumbar dan ceper intervertebranya.
Tendon sentral.
Penguncupan menyebabkan ia menjadi rata dan meningkatkan dimensi vertical rongga torasik untuk menghasilkan penarikan nafas. Pengenduran menyebabkan ia bergerak secara superior dan mengurangkan dimensi vertikal rongga torasik untuk penghembusan nafas
Interkosta eksternal
Sempadan inferior bahagian atas tulang-tulang rusuk.
Sempadan superior bahagian bawah tulang-tulang rusuk.
Penguncupan menaikkan tulang-tulang rusuk dan meningkatkan dimensi anteroposterior dan lateral rongga torasik untuk menghasilkan penarikan nafas. Pengenduran merendahkan tulang-tulang rusuk dan mengurangkan dimensi anteroposterior dan lateral rongga torasik untuk penghembusan nafas.
Interkosta internal
Sempadan superior bahagian bawah tulang-tulang rusuk.
Sempadan inferior bahagian atas tulang-tulang rusuk.
Penguncupan merapatkan tulang-tulang rusuk bersebelahan untuk mengurangkan lagi dimensi anteroposterior dan lateral rongga torasik semasa penghembusan nafas secara paksa.
Rajah 6.2: Otot-otot Toraks yang Membantu
Pernafasan
85
OTOT-OTOT PADA TORAKS YANG MENGGERAKKAN GIRDEL
PEKTORAL
Pektoralis Minor
Serratus anterior
Trapezius
Levator skapula
Romboid major
Jadual 6.3 : Otot-Otot Pada Toraks yang Menggerakkan Girdel Pektoral
Otot Punca Selitan Tindakan
Pektoralis Minor
Tulang rusuk kedua hingga kelima, atau tulang rusuk ketiga hingga kelima atau tulang rusuk kedua hingga tulang rusuk keempat.
Skapula.
Mengabduk dan memutar skapula ke arah bawah; meninggikan tulang-tulang rusuk ketiga hingga kelima semasa penarikkan nafas secara paksa bila skapula tidak berganjak.
Serratus anterior Tulang rusuk kelapan atau kesembilan dan ke atas.
Skapula.
Mengabduk dan memutar skapula ke arah atas; meninggikan tulang-tulang rusuk bila skapula tidak berganjak. Membantu dalam pergerakan horizontal lengan.
Trapezius Tulang oksipital dan spina servikal dan semua verterbra torasik.
Klavikel dan skapula.
Serat superior meninggikan skapula; serat di bahagian tengah mengaduksi skapula; serat inferior merendah dan memutar skapula ke arah atas; serat superior dan inferior secara bersama memutar skapula ke arah atas; menstabilkan skapula.
Levator skapula Vertebra servikal keempat dan ke atas.
Skapula. Meninggikan skapula dan memutarnya ke arah bawah
Romboid major Spina vertebra torasik kedua hingga kelima.
Skapula. Meninggikan, mengaduksi dan memutar skapula ke arah bawah; menstabilkan skapula
Rajah 6.3: Otot-otot Toraks yang
Menggerakkan Girdel Pektoral
86
OTOT PADA TORAKS DAN BAHU YANG MENGGERAKKAN
HUMERUS (LENGAN ATAS)
Jadual 6.4 : Otot-Otot Pada Toraks dan Bahu yang Menggerakkan Humerus
Otot Punca Selitan Tindakan
Pektoralis major Klavikel, sternum, rawan tulang-tulang rusuk kedua hingga keenam.
Humerus. Aduksi dan rotasi medial lengan di sendi bahu; fleksi dan ekstensi lengan di sendi bahu.
Latisimus dorsi Spina vertebra keenam dan ke bawah, verterbra lumbar, sacrum dan ilium, tulang-tulang rusuk keempat dan ke bawah.
Humerus. Ekstensi, aduksi dan rotasi medial lengan di sendi bahu; menarik lengan ke bawah dan ke belakang.
Deltoid Klavikel dan skapula.
Humerus. Abduksi, fleksi, ekstensi dan rotasi lengan di sendi bahu.
Subskapularis Skapula. Humerus. Rotasi medial lengan di sendi bahu.
Supraspinatus Skapula. Humerus. Membantu deltoid mengabduksi lengan di sendi bahu.
Infraspinatus Skapula. Humerus. Rotasi lateral lengan di sendi bahu.
Teres major Skapula. Humerus. Ekstensi lengan di sendi bahu; membantu aduksi dan rotasi medial lengan di sendi bahu.
Teres minor Skapula. Humerus. Rotasi lateral lengan dan ekstensi lengan di sendi bahu.
Korakobrakialis Skapula. Humerus. Fleksi dan aduksi lenngan di sendi bahu.
87
OTOT-OTOT PADA LENGAN YANG MENGGERAKKAN RADIUS DAN
ULNA (LENGAN BAWAH)
Jadual 6.5 : Otot-Otot Pada Lengan yang Menggerakkan Radius dan Ulna (Lengan
Bawah)
Otot Punca Selitan Tindakan
Biseps brakii Skapula. Radius. Fleksi dan supinasi lengan bawah di sendi siku; fleksi lengan di sendi bahu.
Brakialis Humerus. Ulna. Fleksi lengan bawah di sendi siku.
Brakioradialis Humerus. Radius. Fleksi lengan bawah di sendi siku.
Triseps brakii Skapula dan humerus.
Ulna. Ekstensi lengan bawah di sendi siku; ekstensi lengan di sendi bahu.
Supinator Humerus dan ulna. Radius. Supinasi lengan bawah.
Pronator teres Humerus dan ulna. Radius. Pronasi lengan bawah.
Rajah 6.4: Otot-otot pada Toraks dan Bahu yang Menggerakkan
Humerus
Toraks yang Menggerakkan Girdel Pektoral
88
Rajah 6.5 : Otot-Otot Pada Lengan yang Menggerakkan Radius dan Ulna
Pandangan anterior Pandangan Posterior
89
OTOT-OTOT PADA LENGAN BAWAH YANG MENGGERAKKAN
PERGELANGAN TANGAN, TANGAN DAN JARI TANGAN
(KOMPATMEN FLEKSOR)
Jadual 6.6: Otot-otot pada Lengan Bawah yang Menggerakkan Pergelangan Tangan,
Tangan dan Jari Tangan (Kompatmen Fleksor)
OTOT-OTOT PADA LENGAN BAWAH YANG MENGGERAKKAN
PERGELANGAN TANGAN, TANGAN DAN JARI TANGAN
(KOMPATMEN EKSTENSOR)
Jadual 6.7: Otot-otot pada Lengan Bawah yang Menggerakkan Pergelangan Tangan,
Tangan dan Jari Tangan (Kompatmen Ekstensor)
Otot Punca Selitan Tindakan
Fleksor karpi radialis
Humerus. Metakarpal kedua
dan ketiga. Fleksi dan abduksi tangan di sendi pergelangan tangan.
Fleksor karpi
ulnaris Humerus dan ulna.
Pisifom, hamat dan
metacarpal kelima. Fleksi dan aduksi tangan di sendi pergelangan tangan.
Palmaris
longus Humerus. Aponeurosis palma.
Fleksi secara lemah tangan di sendi pergelangan tangan.
Fleksor digitorum superfisialis
Humerus, ulna dan radius.
Falanks tengah
setiap jari tangan.
Fleksi tangan di sendi pergelangan tangan; fleksi falanks setiap jari tangan.
Fleksor digitorum profundus
Ulna.
Pangkal falanks
distal setiap jari
tangan.
Fleksi tan gan di sendi pergelangan tangan, fleksi falanks setiap jari tangan.
Otot Punca Selitan Tindakan
Ekstensor karpi radialis longus
Humerus. Metakarpal kedua. Ekstensi dan abduksi tangan di sendi pergelangan tangan.
Ekstensor karpi ulnaris
Humerus dan ulna. Metakarpal kelima. Ekstensi dan aduksi tangan di sendi pergelangan tangan.
Ekstensor digitorum
Humerus. Falanks kedua hinga kelima setiap jari tangan.
Ekestensi tangan di sendi pergelangan tangan; ekestensi falanks setiap jari tangan.
90
Rajah 6.6: Otot-otot pada Lengan Bawah yang Menggerakkan Pergelangan Tangan,
1. Menyatakan bagaimana daya dihasilkan dalam otot.
2. Menerangkan bagaimana daya dipindahkan ke tulang.
3. Menjelaskan peranan otot dalam penghasilan pergerakan dan kestabilan.
4. Menerangkan interaksi di antara daya dan halaju dalam otot.
5. Memerihalkan faktor yang mempengaruhi pembentukkan daya dan halaju dalam otot.
6. Memerihalkan jenis dan fungsi tuas dalam tubuh.
PENGENALAN
Sistem muskuloskeletal bertanggungjawab dalam menggerakkan tubuh dalam ruang. Otot
menghasilkan daya dan yang demikian adalah penyumbang utama bagi pergerakan manusia.
Otot digunakan untuk mengekalkan kedudukan tubuh, menggerakkan anggota tubuh,
memperlahankan atau menghasilkan kelajuan yang tinggi pada segmen-segmen tubuh atau
pada objek yang dilancarkan ke udara. Seperti yang dijelaskan sebelum ini, daya adalah
kuantiti vektor dan mempunyai magnitud, orientasi, arah dan titik aplikasi. Sebagai contoh daya
daripada otot-otot abduktor dan aduktor bertindak menerusi selitan tendonnya sementara daya
tindak balas daripada sendi pinggul bertindak menerusi pusat sendi bagi putaran. Secara
umumnya titik aplikasi daya ini terletak pada kedudukan yang merujuk kepada titik tetap tubuh.
Ini digunakan untuk menghitung momen yang disebabkan daya tersebut.
FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KEBOLEHAN OTOT UNTUK
MENGHASILKAN GERAKAN
Fungsi penting otot adalah untuk menghasilkan pergerakan sendi. Penguncupan otot akan
menarik tulang dimana otot tersebut diselitkan dan menzahirkan gerakan. Julat gerakan pasif
sendi dipengaruhi oleh bentuk permukaan berartikulasi dan juga tisu-tisu lembut di sekitarnya.
Julat gerakan aktif sendi dalam keadaan normal adalah sama dengan julat gerakan pasif tetapi
122
ianya bergantung kepada kebolehan otot untuk menarik lengan dan kaki pada julat gerakan
yang ada. Terdapat variasi yang luas pada gerakan pasif pada sendi-sendi tubuh. Sebagai
contoh sendi lutut berupaya untuk fleksi seluas lebih kurang 140° tetapi fleksi sendi ibu jari
tangan (sendi metakarpofalanks) hanya disekitar 90°.
Sendi yang mempunya julat gerakan yang besar memerlukan otot-otot yang mampu
menggerakkan sendi pada keseluruhan julat gerakannya. Otot-otot ini memperlihatkan
pengkhususan dari segi struktur yang mempengaruhi magnitud pergerakan yang dihasilkan
oleh penguncupan otot-otot tersebut. Pengkhususan tersebut adalah dari segi panjang serat
otot dan panjang lengan momen.
Panjang Serat Otot
Gelongsoran filamen di dalam sarkomer menyebabkan serat otot memendek. Oleh yang
demikian jumlah keseluruhan pemendekkan otot dipengaruhi bilangan sarkomer pada serat
otot. Lagi banyak sarkomer maka lagi panjanglah serat otot tersebut dan makin pendeklah serat
otot semasa menguncup. Jumlah pemendekkan yang boleh berlaku pada serat otot adalah di
sekitar 50% hingga 60% daripada panjangnya. Sesuatu otot terdiri daripada serat-serat yang
sama panjang tetapi panjang ini adalah berbagai pada otot-otot yang berbeza.
Rajah 9.1: Perbezaan Panjang Serat Otot
Selari Penat
123
Panjang serat pada sesuatu otot ditentukan oleh seni bina otot dan bukannya panjang otot
tersebut. Susunan serat pada otot mempengaruhi panjang serat dan seterusnya pemendekkan
keseluruhan otot. Serat otot yang tersusun secara selari lebih panjang daripada serat otot yang
tersusun secara penat (pennate) atau berbentuk sayap.
Oleh kerana jumlah pemendekkan otot bergantung kepada panjang serat ototnya, serat otot
yang tersusun secara selari boleh lebih memendek daripada serat otot penat dan menghasilkan
lebih banyak daya. Bagaimana pun kebolehan otot untuk menggerakkan lengan dan kaki pada
julat gerakannya dipengaruhi oleh lengan momen bagi otot tersebut.
Panjang Lengan Momen Otot
Lengan momen otot adalah jarak serenjang/perpendikular di antara otot dan titik putaran.
Lengan momen ini bergantung kepada lokasi selitan otot di tulang dan kepada sudut yang
dibentuk oleh garis tarikkan otot dan juga anggota yang otot diselitkan. Sudut ini dikenali
sebagai sudut aplikasi. Lengan momen mempengaruhi pergerakan sendi yang dihasilkan oleh
penguncupan otot. Otot yang mempunyai lengan momen yang pendek menghasilkan
pergerakan bersudut yang lebih besar berbanding otot yang mempunyai kebolehan memendek
yang sama tetapi mempunyai lengan momen yang lebih panjang. Otot gluteus maksimus
sebagai contohnya mempunyai serat otot yang panjang dan lengan momen yang secara
relatifnya pendek. Otot ini berkebolehan untuk menghasilkan pergerakan sendi yang secara
relatifnya besar. Sebaliknya otot brakioradialis yang mempunyai serat otot yang panjang dan
mampu menghasilkan daya yang besar tetapi lengan momennya yang panjang menghadkan
pergerakannya.
FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KEKUATAN OTOT
Faktor utama yang mempengaruhi kekuatan otot adalah:
Saiz otot
Regangan otot
Lengan momen otot
Halaju penguncupan
Rekrumen serat otot
Jenis serat yang membina otot
Saiz Otot Daya hasil daripada penguncupan otot bergantung kepada jumlah aktin dan miosin pada serat
otot. Lagi banyak filamen-filamen ini lagi besarlah sesuatu serat otot tersebut. Jumlah serat otot
mempengaruhi daya penguncupan otot. Jumlah serat otot dapat ditentukan dengan luas
124
keratan rentas fisiologi (physiological cross sectional area). Otot-otot penat mempunyai luas
keratan rentas fisiologi otot yang lebih besar berbanding otot-otot selari dan yang demikian
berkebolehan untuk menghasilkan daya penguncupan yang lebih besar.
Walaupun serat-serat otot selari lebih panjang dan mempunyai pergerakan yang lebih besar
kekangan ruang bagi otot-otot ini menghalangnya daripada mempunyai luas keratan rentas
fisiologi yang besar dan seterusnya keupayaan penghasilan daya yang besar. Otot-otot yang
mempunyai luas keratan rentas fisiologi yang lebih besar dapat dimuatkan dalam ruangan yang
lebih kecil menerusi susunan serat otgot secara penat.
Berdasarkan susunan serat otot ini terdapat pendapat yang menyatakan bahawa otot yang
mempunyai serat-serat otot yang pendek lebih khusus untuk penghasilan daya sementara otot-
otot berserat panjang lebih berperanan untuk menghasilkan pergerakan yang lebih besar.
Lengan momen otot
Momen, daya momen atau torque adalah putaran yang terhasil pada sesuatu segmen kesan
daripada tindakan daya yang memutarkan segmen tersebut. Kebolehan otot untuk memutarkan
sendi bergantung kepada daya penguncupan otot dan lengan momennya (jarak perpendikular
daripada daya otot ke titik putaran. Walau pun saiz dan regangan otot mempunyai kesan yang
signifikan terhadap daya pencuncupan, lengan momen otot menentukan momen yang terhasil
daripada penguncupan otot. Lagi besar lengan momen ini lagi besarlah momen yang terhasil.
Momen berada pada tahap maksimum apabila sudut aplikasi adalah 90°.
Dari segi magnitud, lengan momen bagi otot-otot lengan, brakioradialis mempunyai lengan
momen yang terbesar, diikuti oleh biseps brakii, brakialis dan yang paling kecil pronator teres.
Bagi otot-otot yang sama kemuncak lengan momen bagi brakioradialis adalah semasa fleksi
90° di siku, biseps brakii fleksi 90° hingga 110°, brakialis fleksi 100° dan pronator teres di antara
75° hingga 80°.
Regangan Otot
Jumlah tegangan yang boleh dihasilkan oleh otot dipengaruhi bilangan kompleks aktomiosin
dalam sarkomer pada serat otot. Kompleks aktomiosin terbentuk apabila rangsangan pada
serat otot menyebabkan kepala miosin yang berada dalam zon pertindihan melekat pada tapak
aktif pada aktin. Bilangan kompleks aktomiosin yang boleh dibentuk bergantung kepada darjah
pertindihan di antara filamen aktin dan filamen miosin.
Tegangan maksimum dicapai apabila panjang serat otot hampir dengan ukuran panjang
unggulnya iaitu panjang ketika rehat. Dalam keadaan ini bilangan kompleks aktomiosin yang
terbentuk adalah maksimum dan menghasilkan tegangan yang maksium. Pertambahan panjang
serat otot mengurangkan zon pertindihan untuk pembentukkan kompleks aktomiosin dan ini
mengurangkan tegangan otot. Sekiranya zon ini mencapai sifar, serat otot tidak dapat
menghasilkan tegangan dan penguncupan tidak berlaku. Apabila serat otot dipendekkan secara
maksimum, kompleks aktomisosin tetap berlaku tetapi kepala miosin tidak dapat berputar untuk
125
menarik filamen aktin ke arah tengah sarkomer. Ini menyebabkan tegangan tidak dihasilkan
apabila serta otot dirangsang.
Dalam keadaan normal, pemanjangan atau pemendekkan serat otot secara melampau dihalang
oleh filamen titin yang mengikat filamen miosin kepada garis Z dan juga oleh tisu perantara
yang terdapat di sekelilingnya. Sebagai contoh, ekstensi lengan bawah pada sendi siku
meregangkan otot biseps brakii tetapi tulang dan ligamen yang membentuk sendi siku ini
menghentikan ekstensi tersebut sebelum serat-serat otot diregang secara melampau.
Rajah 9.2: Hubungan di antara Panjang Serat dan Daya Tegangan Otot
Halaju Penguncupan Halaju penguncupan otot ditentukan oleh perubahan panjang otot di aras makroskopik
berdasarkan unit masa tertentu. Walau pun terdapat perubahan panjang otot di aras
mikroskopik, penguncupan isometrik mempunyai halaju sifar. Penguncupan konsentrik
menzahirkan pemendekkan otot di aras makroskopik dan yang demikian mempunyai halaju
penguncupan positif. Bagi magnitud penguncupan yang sama penguncupan isometrik
menghasilkan lebih banyak daya berbandingan dengan penguncupan konsentrik.
Penguncupan esentrik yang turut memperlihatkan pemendekkan otot menghasilkan lebih
banyak daya berbanding jenis penguncupan yang lain. Selain daripada itu penguncupan yang
pantas untuk memendekkan otot menghasilkan daya yang kurang berbanding dengan
penguncupan yang perlahan.
Pengurangan panjang
Panjang Rehat Optimum
Pertambahan panjang
Te
ga
nga
n (
pe
ratu
sa
n d
ari
pa
da
ma
ksim
um
)
126
Rekrutmen Serat Otot
Unit motor berperanan dalam mempelbagaikan magnitud daya penguncupan otot. Unit ini
terdiri daripada satu unit neuron motor dan serat-serat otot yang disarafinya. Daya
penguncupan otot di pelbagaikan menerusi kekerapan rangsangan neuron motor terhadap
serat otot dan juga bilangan unit motor yang aktif.
Penguncupan yang terhasil daripada satu potensial tindakan dikenali sebagai sentak otot dan
daya yang dihasilkan adalah kecil. Penguncupan sentak adalah penguncupan singkat di mana
semua serat otot dalam sesuatu unit motor bergerak balas terhadap satu potensial tindakan.
Jika rangsangan kedua tiba sebelum sempat serat-serat otot mengendur sepenuhnya,
penguncupan yang kedua ini akan lebih kuat daripada penguncupan yang sebelumnya kerana
ia bermula ketika serat-serat ini berada pada tahap tegangan yang lebih tinggi. Kejadian ini
dikenali sebagai penjumlahan gelombang (wave summation). Tetanus berlaku apabila
rangsangan datang secara bertalu-talu tanpa membenarkan serat-serat otot untuk mengendur.
Rekrutmen bilangan unit motor mempengaruhi daya penguncupan yang dihasilkan. Lagi banyak
unit motor yang direkrut lagi banyak daya yang dihasilkan tetapi kejituan pergerakan akan
terjejas. Otot-otot yang mempunyai kelebihan mekanikal (otot dipanjangkan atau berada di
posisi yang memberikan lengan momen yang besar) boleh menghasilkan momen yang sama
dengan otot-otot yang ketakberuntungan mekanikal tanpa perlu merekrut bilangan unit motor
yang banyak.
Jenis Serat Yang Membina Otot
Otot manusia terdiri daripada gabungan serat Jenis I, Jenis IIa dan IIb. Secara umumnya daya
penguncupan serat Jenis IIb lebih besar daripada serat Jenis I. Serat Jenis I direkrut terlebih
dahulu sebelum serat-serat jenis lain semasa bergerak. Serat Jenis IIb paling akhir direkrut
apabila rintangan meningkat. Halaju penguncupan juga berbeza di antara jenis-jenis serat otot.
Serat Jenis IIb menghasilkan daya yang lebih besar pada halaju yang lebih tinggi sementara
serat Jenis I mempunyai halaju penguncupan yang lebih perlahan serta daya maksiumum yang
rendah.
TUAS
Pergerakan pada tubuh dihasilkan menerusi interaksi otot, tulang dan sendi yang membentuk
tuas. Tuas-tuas biologi ini bekerjasama untuk menghasilkan tindakan yang selaras, pergerakan
dinamik atau untuk menstabilkan pergerakan. Daya, kelajuan atau arah pergerakan hasil
daripada penguncupan otot boleh diubah suai dengan menyelitkan otot kepada tuas.
Tuas adalah struktur tegar (tulang) yang dapat memindahkan daya dengan berpusing
di fulkrum (sendi). Daya untuk menggerakkan tuas dibekalkan oleh penguncupan otot. Daya
yang menentang daya otot adalah berat beban (R). Produk daya (F) yang dihasilkan otot
dengan panjang (D) tuas bersamaan dengan torque (T), T= FD. Tuas boleh mengubah arah
127
daya kenaan, jarak dan kelajuan pergerakan dan kekuatan. Oleh yang demikian perbezaan dari
segi panjang tuas boleh mempengaruhi kekuatan.
Tuas boleh dibahagi kepada tiga kategori atau kelas iaitu tuas kelas pertama, tuas kelas kedua
dan tuas kelas ketiga.
Tuas Kelas Pertama
Fulkrum terletak di antara daya dan rintangan. Tuas kelas pertama digunakan oleh tubuh untuk
membantu pergerakan bahagian-bahagian tubuh.
Contoh pergerakan untuk tuas kelas ini pada tubuh adalah:
Ekstensi sendi siku di mana triseps brakii mengenakan daya kepada olekranom (F)
untuk meluruskan lengan bawah (R) tanpa beban di siku (A).
Rajah 9.4: Ekstensi Siku – Tuas Kelas Pertama
Ekstensi leher di mana daya otot-otot posterior leher dikenakan kepada oksipital (F)
untuk ekstensi kepala (R) di vertebra servikal (A).
Rajah 9.3: Tuas Kelas Pertama
128
Rajah 9.5: Ekstensi Leher – Tuas Kelas Pertama
Tuas Kelas Kedua
Rintangan terletak di antara fulkrum dan daya. Tuas kelas ini membantu pergerakan pada kedudukan tertentu. Bagi tuas ini rintangan atau beban bergerak mengikut arah yang sama dengan daya kenaan.
Rajah 9.6: Tuas Kelas Kedua
Contoh pergerakan untuk tuas kelas ini pada tubuh adalah:
Fleksi plantar kaki untuk berdiri di atas hujung kaki.
Tumit bertindak sebagai fulkrum, otot-otot fleksor
plantar pada pergelangan kaki mengenakan daya
kepada kalkaneus (F) untuk menaikkan rintangan
(berat tubuh) di sendi tibia-kaki (R).
Rajah 9.7: Fleksi plantar – Tuas Kelas Kedua
129
Tekan tubi fasa menaik di mana kaki bertindak sebagai fulkrum, daya tindak balas bumi
menolak pada tangan (F) dan menaikkan pusat graviti tubuh (R).
Tuas Kelas Ketiga Tuas paling umum pada tubuh. Daya dikenakan di antara rintangan dan fulkrum. Tuas kelas ini digunakan untuk menggerakan tulang-tulang panjang. Contoh pergerakan untuk tuas kelas ini pada tubuh adalah:
Fleksi siku di mana biseps brakii dan brakialis menarik ulna (F) di sendi siku (A) untuk menaikkan lengan bawah, tangan dan sebarang beban (R).
Rajah 9.8: Fasa Naik Tekan tubi – Tuas Kelas Kedua
Rajah 9.9: Tuas Kelas Ketiga
130
RINGKASAN
Terdapat variasi yang luas pada gerakan pasif pada sendi-sendi tubuh.
Sebagai contoh sendi lutut berupaya untuk fleksi seluas lebih kurang 140° tetapi fleksi
sendi ibu jari tangan (sendi metakarpofalanks) hanya disekitar 90°.
Sendi yang mempunya julat gerakan yang besar memerlukan otot-otot yang mampu
menggerakkan sendi pada keseluruhan julat gerakannya
Kebolehan otot untuk menghasilkan gerakan dipengaruhi oleh panjang serat otot dan
lengan momen otot.
Kekuatan otot dipengaruhi oleh saiz, regangan, lengan momen, halaju penguncupan,
rekrutmen serat dan jenis serat otot.
Tuas adalah struktur tegar (tulang) yang dapat memindahkan daya dengan berpusing di
fulkrum (sendi).
Daya untuk menggerakkan tuas dibekalkan oleh penguncupan otot sementara daya
yang menentang daya otot adalah berat beban.
Tuas boleh dibahagi kepada tiga kategori atau kelas iaitu tuas kelas pertama, tuas kelas
kedua dan tuas kelas ketiga.
Bagi tuas kelas pertama fulkrum terletak di antara daya dan rintangan.
Rintangan terletak di antara fulkrum dan daya dalam tuas kelas kedua.
Untuk tuas kelas ketiga daya dikenakan di antara rintangan dan fulkrum.
Rajah 9.8: Fasa Naik Tekan tubi – Tuas Kelas Kedua
131
PENILAIAN KENDIRI 1. Apakah sistem tubuh yang berperanan menghasilkan pergerakan tubuh dalam ruang?
A. Sistem respiratori.
B. Sistem pencernaan.
C. Sistem kardiovaskular.
D. Sistem muskuloskeletal.
2. Julat gerakan pasif sendi dipengaruhi oleh ____________________.
A. panjang tulang
B. jenis serat otot
C. jenis pergerakan
D. bentuk permukaan berartikulasi
3. Julat fleksi sendi lutut adalah di sekitar
A. 45°
B. 90°
C. 120°
D. 140°
4. Jumlah pemendekkan yang boleh berlaku pada serat otot ____________________.
A. titik selitan otot pada tulang
B. yang tersusun secara selari
C. dipengaruhi jenis serat otot dalam sarkomer
D. di sekitar 50% hingga 60% daripada panjangnya
5. Apakah kelebihan otot yang mempunyai lengan momen yang pendek?
A. Pergerakan bersudut lebih besar.
B. Pergerakan bersudut lebih kecil.
C. Daya yang dihasilkan lebih besar.
D. Daya yang dihasilkan tidak berubah.
6. Serat otot jenis yang manakah di antara berikut mempunyai daya penguncupan yang
terbesar?
A. Jenis I
B. Jenis Ia
C. Jenis IIa
D. Jenis IIb
132
7. Serat otot jenis yang manakah di antara berikut paling akhir direkrut apabila daya
rintangan besar?
A. Jenis I
B. Jenis Ia
C. Jenis IIa
D. Jenis IIb
8. Tuas adalah struktur tegar yang dapat memindahkan daya dengan berpusing di fulkrum.
Pada tubuh, struktur apakah yan berperanan sebagai fulcrum?
A. Otot
B. Sendi
C. Tulang
D. Ligamen
9. Apakah yang dimaksudkan dengan unit motor?
A. Unit yang mengawal penguncupan otot.
B. Unit yang terdiri daripada otot, tulang dan ligamen.
C. Unit yang terdiri daripada susunan filamen aktin dan miosin.
D. Unit yang terdiri daripada satu unit neuron motor dan serat-serat otot yang disarafinya.
10. Di manakah kedudukan fulkrum dan rintangan pada tuas kelas kedua?
A. Daya berada di antara fulkrum dan rintangan.
B. Fulkrum berada di antara daya dan rintangan.
C. Fulkrum berada di antara rintangan dan daya.
D. Rintangan berada di antara fulkrum dan daya.
133
UNIT PELAJARAN 10
ANALISIS PERGERAKAN MANUSIA
HASIL PEMBELAJARAN
Di akhir unit ini, anda diharap dapat:
Menyatakan perkara-perkara yang dilibatkan untuk analisis pergerakan
Menganalisis beberapa pergerakan yang mudah dari aspek satah dan paksi pergerakan,
sendi yang digunakan, pergerakan di sendi tersebut dan otot yang digunakan untuk
menghasilkan pergerakan tersebut.
PENGENALAN
Analisis secara asas pergerakan manusia hendaklah melibatkan perkara-perkara yang berikut:
Pemerihalan pergerakan yang dilakukan.
Satah dan paksi rujukan bagi pergerakan yang dilakukan
Sendi dan jenis sendi yang digunakan untuk pergerakan tersebut.
Pergerakan yang dihasilkan di sendi tersebut.
Otot agonis yang terlibat dalam pergerakan.
Jenis penguncupan otot agonis.
SATAH DAN PAKSI
Pemerihalan pergerakan dibuat dengan merujuk kepada satah dan paksi di mana pergerakan
tersebut dilakukan. Seperti yang telah dinyatakan dalam Unit Pelajaran 1, satah adalah suatu
iaitu suatu permukaan rata bayangan yang melintasi bahagian tubuh. Untuk tujuan analisis
pergerakan, tubuh manusia dibahagikan kepada tiga satah utama iaitu satah sagital, satah
frontal atau koronal dan satah transversal atau melintang.
Paksi pula adalah suatu garis yang tetap atau kekal, sama ada mendatar atau menegak, yang
digunakan sebagai rujukan suatu penentuan kedudukan. Pada tubuh manusia paksi tersebut
adalah paksi frontal atau koronal, paksi sagital dan paksi longitudinal atau menegak.
134
Paksi frontal melintasi tubuh dari sisi ke sisi dengan bersudut tepat kepada satah sagital. Paksi
sagital melintasi tubuh secara mendatar dari hadapan ke belakang tubuh dengan bersudut tepat
kepada satah frontal. Paksi longitudinal pula melintasi tubuh dari kepala hingga ke kaki dengan
bersudut tepat kepada satah transversal.
ANALISIS BERLARI
Pergerakan kaki berlaku pada satah sagital di paksi transversal.
Fasa Dorongan
Sendi/Jenis Pergerakan Sendi Otot Agonis Jenis penguncupan
Pinggul/Lesung Ekstensi dan ekstensi hiper
Gluteus maksimus, Gluteus minimus; Biseps femoris, Semimembranosus dan
Semitendinosus
Konsentrik
Lutut/Engsel Ekstensi Rektus femoris, Vastus
medialis, Vastus lateralis dan Vastus intermedialis
Konsentrik
Pergelangan kaki/Lesung
Fleksi plantar Gastroknemius Konsentrik
135
Fasa Pemulihan
Sendi/Jenis Pergerakan Sendi Otot Agonis Jenis penguncupan
Pinggul/Lesung Fleksi Iliopsoas Konsentrik
Lutut/Engsel Fleksi Biceps femoris,
Semimembranosus,
Semitendinosus
Konsentrik
Pergelangan kaki/Lesung
Pendorsifleksan Tibialis anterior Konsentrik
ANALISIS MELOMPAT
Pergerakan kaki berlaku pada satah sagital di paksi transversal.
Sendi/Jenis Pergerakan Sendi Otot Agonis Jenis penguncupan
Pinggul/Lesung Ekstensi dan ekstensi hiper
Gluteus maksimus, Gluteus minimus; Biseps femoris, Semimembranosus dan
Semitendinosus
Konsentrik
Lutut/Engsel Ekstensi Rektus femoris, Vastus
medialis, Vastus lateralis dan Vastus intermedialis
Konsentrik
Pergelangan kaki/Lesung
Fleksi plantar Gastroknemius Konsentrik
136
ANALISIS MENENDANG
Pergerakan kaki yang menendang berlaku pada satah sagital di paksi transversal.
Fasa Persediaan
Sendi/Jenis Pergerakan Sendi Otot Agonis Jenis penguncupan
Pinggul/Lesung Ekstensi dan ekstensi hiper
Gluteus maksimus dan gluteus minimus
Konsentrik
Lutut/Engsel Fleksi Biseps femoris,
Semimembranosus dan Semitendinosus
Konsentrik
Pergelangan kaki/Lesung
Fleksi plantar Gastroknemius Konsentrik
Fasa Menendang
Sendi/Jenis Pergerakan Sendi Otot Agonis Jenis penguncupan
Pinggul/Lesung Fleksi Iliopsoas Konsentrik
Lutut/Engsel Ekstensi Rektus femoris, Vastus
medialis, Vastus lateralis dan Vastus intermedialis
Konsentrik
Pergelangan kaki/Lesung
Fleksi plantar Gastroknemius Konsentrik
137
ANALISIS MEMUKUL
Kebanyakan daripada pergerakan tangan dalam tindakan menghayun raket berlaku pada satah
transversal di paksi longitudinal.
Fasa Persediaan
Sendi/Jenis Pergerakan Sendi Otot Agonis Jenis penguncupan
Radio-ulnar/Pangsi
Supinasi Supinator Konsentrik
Siku/Engsel Ekstensi Triseps brakii Konsentrik
Bahu/Lesung Ekstensi hiper
mendatar Deltoid posterior dan latisimus dorsi
Konsentrik
Fasa Memukul
Sendi/Jenis Pergerakan Sendi Otot Agonis Jenis penguncupan
Radio-ulnar/Pangsi
Pronasi Pronator teres Konsentrik
Siku/Engsel Fleksi Biseps brakii Konsentrik
Bahu/Lesung Fleksi mendatar Pektoralis major dan deltoid anterior
Konsentrik
Trunkus Putaran Oblik internal dan eksternal Konsentrik
138
ANALISIS MEMBALING
Kebanyakan daripada pergerakan tangan berlaku pada satah transversal di paksi longitudinal.
Fasa Persediaan
Sendi/Jenis Pergerakan Sendi Otot Agonis Jenis penguncupan
Bahu/Lesung Ekstensi hiper
mendatar Deltoid posterior dan latisimus dorsi
Konsentrik
Siku/Engsel Ekstensi Triseps brakii Konsentrik
Fasa Membaling
Sendi/Jenis Pergerakan Sendi Otot Agonis Jenis penguncupan
Bahu/Lesung Fleksi mendatar Pektoralis major dan deltoid anterior
Konsentrik
Siku/Engsel Fleksi Biseps brakii Konsentrik
139
RINGKASAN
Analisis pergerakan boleh dibuat menerusi pencerapan ke atas pergerakan yang
dihasilkan.
Analisis hendaklah melibatkan aspek pemerihalan pergerakan yang dilakukan; satah
dan paksi rujukan bagi pergerakan yang dilakukan; sendi dan jenis sendi yang
digunakan untuk pergerakan tersebut; pergerakan yang dihasilkan di sendi tersebut; otot
agonis yang terlibat dalam pergerakan; dan jenis penguncupan otot agonis.
TUGASAN Lakukan satu analisis bagi setiap lakuan yang berikut. Untuk analisis anda sila gunakan garis panduan cara menganalisis pergerakan yang telah dinyatakan di awal unit pelajaran ini. Sila sertakan gambar atau rajah bagi analisis pergerakan tersebut. 1. Tekan tubi – Fasa persediaan, fasa menurun dan fasa pemulihan.
2. Naik Turun Bangku – Fasa persedian, fasa melangkah naik dan fasa pemulihan
3. Mendagu – Fasa persediaan, fasa mendagu dan fasa pemulihan.
140
RUJUKAN
Adrian, M. J. & J. M. Cooper. (2000). The Biomechanics of Human Movement (2nd ed.).
Indianapolis, USA: Benchmark Press.
Hall, S. J. (2007). Basic Biomechanics (5th ed.). New York, USA: McGraw-Hill
Mackenzie, B. (2007) Movement Analysis. Diambil daripada www.brianmac.co.uk/moveanal.htm
Martini, F.H. & Bartholomew, E. F. (2012). Essentials of Anatomy and Physiology (6th ed.).
London, England: Benjamin Cummings.
Knudson, D. (2007). Fundamentals of Biomechanics (2nd ed). New York, USA: Springer
Science+Business Media, LLC.
Seeley, R.R., Stephens, T.D. & Tate, P. (2007). Essentials of Anatomy and Physiology (7th ed.)
New York, USA: McGraw-Hill
Tortora, G. J & Derrickson, B. (2010). Essentials of Anatomy and Physiology (8th ed.).