kontraksi otot

LAPORAN PRAKTIKUM ANATOMI DAN FISIOLOGI MANUSIA

“FAAL DARI KONTRAKSI OTOT KATAK”

Disusun oleh:

Fredericus A. S. Habun

2443014272

PROGRAM STUDI S1 FARMASIFAKULTAS FARMASI

UNIVERSITAS KATOLIK WIDYA MANDALA SURABAYA2015

BAB 1. TUJUAN PRATIKUM

Tujuan pratikum adalah: Untuk mengetahui bagaimana otot

berkontraksi

BAB 2. LANDASAN TEORI

Otot rangka/skelet tersusun oleh kumpulan serabut (sel)

otot bergaris (muscle fiber/skeletal myocyte), mempunyai

banyak inti yang terletak di tepi. Dinding atau membran sel

disebut sarkolemma mempunyai kemampuan menghantarkan impuls

(potensial aksi) kesemua arah temasuk melanjutkan penghantaran

sepanjang dinding tubulus transversalis (transvere

tubule/Ttub). Sitoplasma serabut otot atau sarkoplasma

mengandung struktur kontraktil (suatu cytoskeleton) yang

berperanan terhadap fungsi utama otot rangka yaitu fungsi

kontraksi. Otot rangka/skelet tersusun oleh sekumpulan serabut

otot bergaris (muscle fibers : skeletal myocyte) yang merupakan sel

fungsional untuk berkontraksi. Selain itu diantara muscle fibers

terdapat muscle spindle yang berfungsi sebagai reseptor regang,

ikut mengendalikan tones otot serta memperhalus kontraksi

otot. Muscle fibers dilayani oleh saraf motorik Aα yang

berasal dari motorneuron medulla spinalis maupun brain stem

(batang otak), muscle spindle dilayani oleh saraf motorik Aγ.

Fungsi utama otot rangka adalah kontraksi, sehingga terjadi

perubahan posisi atau gerakan kerangka satu terhadap yang

lainnya atau disebut gerakan anggota tubuh (motor movement).

Agar otot rangka dapat berkontraksi, diperlukan

pelayanan/inervasi sistem saraf motorik somatik.

(Slonane, Ethel. 2004).

Otot dapat mengadakan kontraksi dengan cepat, apabila ia

mendapat rangsangan dari luar berupa rangsangan arus listrik,

rangsangan mekanis panas, dingin dan lain-lain. Otot rangka

dapat kita kaji lebih dalam misalnya dengan mempelajari otot

gastrocnemius pada katak. Otot gastrocnemius katak banyak

digunakan dalam percobaan fisiologi hewan. Otot ini lebar dan

terletak di atas fibiofibula, serta disisipi oleh tendon tumit

yang tampak jelas (tendon achilles) pada permukaan kaki.

(Syaifuddin, 2006).

Melalui pemberian rangsangan listrik tunggal pada nervus

ischiadicus dengan intensitas yang berbeda (dimulai dari

intensitas rendah ke intensitas tinggi : rangsangan

subliminal, rangsangan liminal, rangsangan supraliminal,

rangsangan submaksimal, rangsangan maksimal, rangsangan

supramaksimal). Respon rangsangan diamati melalui kontraksi

musculus gastrocnemius serta mengukur amplitudo (kekuatan)

kontraksi dari otot tersebut. Otot dirangsang dengan

rangsangan maksimal secara beruntun (multiple) dan frekuensi

ditinggikan berpotensi menimbulkan beberapa gambaran kontraksi

otot yang berbeda, seperti muscle twitch, treppe, summation contraction,

incomplete tetanic contraction, complete tetanic contraction.

Kekuatan kontraksi otot disamping dipengaruhi oleh antara lain

tingkat kepekaan saraf yang melayaninya, cara perangsangannya,

dan faktor pembebanan yang diberikan kepeda otot tersebut.

Pembebanan pada otot dapat diberikan pada saat otot kontrakasi

(after loaded) dapat juga diberikan pada saat sebelum otot

kontraksi (preloaded). After loaded dan preloaded memberikan

pengaruh yang berbeda terhadap kekuatan kontraksi dan kerja

otot.

(Guyton , John E hall. 2007).

BAB 3. ALAT DAN BAHAN:

1. Kimograf 19. Cairan

fiksasi

2. Kertas kimograf 20. Katak

3. Tempat beban

4. Beban

5. Lampu spiritus

6. Penulis otot

7. Induktorium

8. Kunci arus

9. Stimulator

10. Signal magnet rangsangan

11. Garputala

12. Pena rangsang

13. Statif + klem-klem

14. Benang jahit halus

15. Palu

16. Paku

17. Papan kodok

18. Larutan Ringer

BAB 4. CARA KERJA

4.1. Persiapan Sedian Otot

4.1.1. Merusak Otak Katak

Maksud agar katak percobaan tidak lagi merasa sakit.

1. Peganglah katak dengan tangan kiri sedemikian rupa

sehingga jari telunjuk diletakkan di bagian kepala, dan

ibu jari di bagian punggung. Tekanlah jari telunjukmu

agar kepala sedikit tunduk, sehingga terdapat lekukan

antara cranium dan columna vertebrae.

2. Ujung jarum penusuk yang dipegang dengan tangan kanan

diletakkan ditempat lekukan antara cranium dan columna

vertebrae tersebut, di tempat mana sela interspinalis

lebar.

3. Tusukkanlah jarum kedalam canalis spinalis ke arah

tengkorak, gerakkan kian kemari berkali-kali untuk

merusak otak katak.

4. Untuk percobaan-percoban dimana diperlukan

pengerusakkan medulla spinalis maka kerjakanlah

tindakkan no. 3 dengan jarum kearah sacral untuk

merusak medulla spinalis.

4.1.2. Membuat Sediaan Muscle Gastrocnemius

Setelah tindakkan merusak otak katak sempurna, maka

kerjakanlah tindakkan dibawah ini :

1. Dari tungkai kanan, guntinglah kulitnya melingkar

setinggi pergelangan kaki.

2. Jepit ujung kaki yang telah dilepas, dan perlahan-lahan

angkatlah sampai diatas sendi lutut.

3. Pisahkan dan bebaskan tendon Achilles dengan alat

tumpul dari jaringan-jaringan disekitarnya. Jangan

dipotong dulu.

4. Ikatlah tendon itu dengan benang yang kuat dekat pada

insertionya. Potonglah kemudian tendon itu dibawah

ikatan benang.

5. Potonglah tulang-tulang tibia dan fibula beserta otot-

otot yang melekat padanya, kira-kira 5mm dibawah sendi

lutut.

6. Kembalikan kulit tadi kebawah sehingga menutupi kembali

otot gastrocnemius untuk melindunginya dan menjaga agar

tidak kering. Basahi sediaan tersebut dengan larutan

ringer setiap kali.

4.1.3. Membuat sediaan Nervus sciatcus

1. Letakan katak tertelungkup, hilangkan seluruh kulit

bagian belakang paha kanan.

2. Pisahkan otot-otot satu sama lain dengan menggunakan

alat tumpul dan carilah nervus sciaticus. Jangan

merusak pembuluh-pembuluh darah yang berjalan bersama-

sama dengan nervus tersebut.

3. Ambil benang halus, buatlah simpul longgar mengelilingi

saraf tersebut, kemudian kembalikan saraf diantara

otot-otot seperti keadaan semula.

4.1.4. Mempersiapkan sediaan saraf otot untuk percobaan

1. Tempatakan katak tertelungkup diatas papan katak,

fiksir kedua kaki depannya dan kaki belakang kiri pada

papan katak dengan dengan menggunakan paku atau jarum.

2. Fiksir pula kaki belakang kanan pad papan katak,

sedemikian sehingga M. Gastrocnemius tetap dapat

bergerak dengan bebas.

3. Pasanglah papan katak pada statif yang telah tersedia.

Aturlah letak papan katak pada statif sedimikian rupa

sehingga M. gratrocnemius tetap dapat bergerak bebas

(tidak melekat pada papan).

4. Hubungkan otot (dengan perantaraan benang yang telah

terikat padanya) pada kaki dipangkal penulis otot.

Aturlah sedimikian rupa sehingga ujung-ujung dari

penulis otot, tanda rangsangan dan tanda waktu terdapat

pada satu garis vertical pada kertas hitam. Sediaan

otot telah siap untuk bermacam-macam percobaan.

4.2. Kontraksi Otot Katak pada Kimograf

1. Siapkan sediaan otot menurut petunjuk.

2. Berlatihlah memutar kimograf dengan tangan kira-kira 1

putaran perdetik dan harus dihentikan pada putaran kedua.

3. Carilah kekuatan rangsangan yang memberi kontraksi

maksimal.

4. Rangasangan dan putarlah kimograf pada waktu bersamaan.

5. Pencatatan harus dilakukan dengan bersamaan untuk tanda

waktu, tanda rangsangan, kontraksi otot.

6. Carilah waktu laten, waktu kontraksi, waktu relaksasi.

BAB 5. HASIL PRATIKUM

Tabel 5.1. Hubungan Antara Besarnya Rangsangan Listrik dengan

Total Gaya Kontraksi

Keterangan: stimulus ambang adalah 0.8 volt, dan kedutan otot

adalah 8.5 vot.

Stimulus ambang Adalah voltase listrik minimum yang

menyebabkan kontraksi serabut otot tunggal. Respons all-or-

none serabut otot Jika stimulasi ambang telah tercapai; maka

serabut otot akan merespons secara maksimal atau tidak sama

sekali selama kondisi lingkungan serabut tidak berubah.

(Sloane, 2003).

Dari data tabel diatas pada pemberian rangsangan dengan 0.0

volt, stimulasi ambangnya belum tercapai. Stimulasi ambang

tercapai pada pemberian rangsangan dengan 0.8 volt. Setelah

itu pemberian rangsangan dinaikan 0.5 volt secara terus

menerus sehingga kontraksi otot terus meningkat sampai

kontraksi otot maksimum atau kedutan otot.

Kedutan Otot

Jika preparat otot distimulasi, maka setiap serabut otot

dalam otot akan mematuhi semua hukum all-or-none tetapi

serabut yang berbeda memiliki ambang yang berbeda pula.

Jika derajat voltase stimulus meningkat maka serabut

tambahan turut merespons. Kedutan otot (kontraksi maksimum

keseluruhan otot) akan terjadi saat intensitas stimulus

cukup untuk seluruh serabut. Pada tabel diatas kedutan otot

(kontraksi maksimum otot) terdapat pada pemberian rangsangan

8.5 volt. (Sloane, 2003).

Gambar 5.1. Threshold voltage pada kontraksi otot katak. Gambar 5.2.

second voltage pada kontraksi katak.

Pada gambar 5.7 diberi rangasangan 0.0 volt, otot belum

berkontraksi, karena rangsangan yang diberikan belum mampu

mengkontraksikan satu unit saraf motorik pada katak. Dan

rangsangan ini di namakan rangsangan subliminal. Pada pemberian

rangsangan 0.8 volt seperti pada gambar 5.2 otot sudah mulai

berkontraksi, karena rangsangan yang diberikan dapat

mengkontraksikan satu unit saraf motorik pada katak. Inilah yang

dinamakan stimulus ambang.

BAB 6. PEMBAHASAN

6.1.Pembahasan Hasil Praktikum 6.1.1. Periode Laten pada Kontraksi Otot Skeletal Katak

Rangsangan tunggal pada otot skelet menimbulkan gambar

kontraksi yang disebut single twitch Ada 3 fase yaitu fase

laten, fase kontraksi dan fase relaksasi. Fase laten

adalah waktu mulai diberikan rangsangan sampai terjadi

kontraksi dan berlangsung selama 0.01 detik. Saat otot

menerima rangsangan, permeabilitas membran berubah

sehingga terjadi periode laten dimana gerbang Na

membuka. Dimana otot menampung kekuatan untuk memulai

suatu kontraksi. Tetapi pada pemberian rangsangan

pertama dengan voltage yang besar (8.5 volt), periode

latennya tidak ada atau tidak munculnya periode laten.

6.1.2. Efek Stimulus Listrik Terhadap Kontraksi Otot Skeletal Katak

Besarnya rangsangan yang diberikan pada nervus ischiadicus

mempengaruhi kontraksi pada otot gastrocnemius. Otot

memiliki stimulus ambang yaitu voltase listrik minimum

yang menyebabkan otot berkontraksi. Jika stimulus tidak

mencapai ambang batasnya maka otot tidak akan memberikan

respon.

           Rangsangan subliminal adalah rangsangan terkecil

yang diberikan belum ada satu motor unit yang bereaksi

terhadap rangsangan tersebut dalam bentuk kontraksi.

Dalam praktikum kami, besar rangsangan subliminalnya

adalah 0.0 volt. Dimana belum terjadi kontraksi. Ini

menunjukkan bahwa katak yang kami uji cobakan belum

mengalami adanya rangsangan yang mengalir, sehingga belum

ada kontraksi otot dari katak.

           Rangsangan liminal adalah rangsangan terkecil yang

diberikan dan mulai terjadi kontraksi otot terkecil

pertama kali. Dalam praktikum kami, besar rangsangan

liminalnya adalah 0,8 volt dengan besar kontraksi 0.02.

Ini adalah saat pertama kali katak memberikan respon

berupa kontraksi otot kepada rangsangan yang kami

berikan. Hal ini menandakan bahwa satu unit saraf motorik

pada katak itu telah berkontraksi.

           Rangsangan supraliminal adalah rangsangan terkecil

yang diberikan dapat menyebabkan terjadinya kontraksi

terkecil yang lebih besar daripada liminal. Dalam

praktikum kami besar rangsangan supraliminalnya

adalah 5.0 volt dengan kontraksi 1.51. Hal ini menandakan

bahwa serabut saraf lain juga mulai berkontraksi sehingga

hasil kontraksi pada kertas kimograf mengalami kenaikan.

           Rangsangan submaksimal adalah rangsangan terkecil

yang diberikan sehingga terjadi kontraksi yang besarnya

mendekati nilai maksimalnya. Dari hasil pratikum kami,

didapatkan rangsangan sebesar 8.0 volt dengan

kontraksi 1,81.

           Rangsangan maksimal adalah rangsangan terkecil

yang mengakibatkan semua serabut saraf memberikan reaksi

dan menghasilkan kontraksi otot terbesar. Dari hasil

pratikum kami besar rangsangannya adalah 8.5 volt dengan

kontraksi otot sebesar 1.82.

           Rangsangan supramaksimal adalah rangsangan

terkecil yang diberikan dapat menghasilkan kontraksi otot

sebesar kontraksi otot maksimal. Hal ini dikarenakan

seluruh serabut saraf dalam percobaan ini sudah aktif

yakni berkontraksi saat rangsangan maksimal. Namun dalam

praktikum kami rangsangan supramaksimal besar

rangsangannya pada 10.0 volt dengan kontraksi otot

sebesar 1.82. Sebuah otot akan berkontraksi dengan cepat

apabila tanpa melawan beban. Akan tetapi apabila diberi

beban, kecepatan kontraksi otot akan menurun secara

progresif seiring dengan penambahan beban. Besar beban

meningkat sampai sama dengan kekuatan maksimum yang dapat

dilakukan otot tersebut, maka kontraksi otot akan menjadi

nol atau tidak terjadi kontraksi otot sama sekali. Hal

ini dikarenakan beban yang diberikan pada otot

kekuatannya berlawanan arah dengan yang menggerakkan

kontraksi otot.

6.2.Pembahasan Pertanyaan

6.2.1. Sebutkan urutan peristiwa kontraksi otot skelet ?

1. Sebuah potensial aksi berjalan sepanjang saraf motorik

menuju ujungnya pada serat otot.

2. Pada setiap akhir, saraf mengeluarkan sejumlah kecil

substansi neurotransmitter asetilkolin.

3. Asetilkolin bekerja pada daerah lokal dari membran

serat otot untuk membuka kanal gerbang asetilkolin

multipel melalui molekul protein yang mengambang dalam

membran.

4. Pembukaan kanal gerbang dalam asetilkolin mengijinkan

sejumlah besar ion Na untuk mengalir kedalam bagian

dalam membran serat otot. Ini memulai potensial aksi

dalam serat otot.

5. Potensial aksi berjalan sepanjang membran serat otot

dalam cara yang sama dengan aksi potensial berjalan

sepanjang membran saraf.

6. Potensial aksi mendepolarisasi membran otot, dan banyak

dari electricity potensial aksi juga berjalan mendalam

sepanjang serat otot. Disini hal itu akan menyebabkan

retikulum sarkoplasma melepaskan ion calsium yang

tersimpan dalam retikulum ini.

7. Ion calsium menginisiasi kekuatan tarik menarik

(attractive forces) antara filamen aktin dan myosin

menyebabkan filamen aktin dan myosin meluncur

berdampingan satu sama lain, yang merupakan proses

kontraktil.

8. Sesudah sebuah fraksi sedetik, ion calsium dipompa

kembali kedalam retikulum sarkoplasma oleh pompa

membran Ca dan ion- ion ini tetap disimpan sampai

sebuah potensial aksi otot baru timbul kembali:

pemindahan ion calsium dari myofibril menyebabkan

kontraksi otot berhenti.

6.2.2. Apa definisi rangsangan maksimal dan rangsang

supramaksimal ?

Rangsangan maksimal : Rangsangan terkecil yang dapat

mengaktifkan semua serat

saraf untuk menimbulkan potensial

aksi maksimal.

Rangsangan supramaksimal : Rangsangan dengan intensitas

lebih tinggi dari rangsangan

maksimal tetapi kekuatan yang dihasilkan sama dengan

rangsangan maksimal.

6.2.3. Bagaimana bunyi Hukum All or None? Bagaimana hasil

kontraksi pratikum ini dengan hukum tersebut?

Otot mempunyai hukum “All or none law” hukum berlaku

untuk 1 serabut otot, artinya bila 1 serabut otot

dirangsang, maka akan berkontraksi bila rangsangnya lebih

besar dari nilai ambang rangsang, otot tidak berkontraksi

bila nilai rangsangnya lebih kecil dari ambang rangsang.

Ketika otot dirangsang maksimal maka keseluruhan serabut

saraf akan langsung aktif sehingga akan berkontraksi

langsung seluruhnya. Pada otot rangka tidak terjadi hukum

ini, hal ini dibuktikan dengan rangsangan liminal

sehingga rangsangan maksimal yang menunjukkan angka

berbeda-beda. Hukum ini hanya dapat bekerja pada otot

polos dan otot jantung saja.

Jadi pada percobaan ini, jika nilai rangsang pada otot

katak tidak lebih besar dari nilai ambang rangsangnya

maka tidak akan terjadi kontraksi.

6.2.4. Jelaskan Hukum Frank Starling pada kontraksi otot

skelet!

Menurut hukum “Frank Starling” pembebanan pada otot

merupakan suatu adaptasi di mana jika otot diregangkan

secara kuat (submaksimal dan tidak melebihi batas) maka

kontraksi akan semakin kuat

BAB 7. KESIMPULAN7.1 Pada pemberian rangsangan dengan voltase 0.0, otot tidak

berkontraksi, karena rangsangan yang diberikan tidak

mengkontraksikan satu unit saraf motorik otot.

7.2 Stimulus terendah untuk terjadinya aktivitas otot adalah 0.8

volt, dimana satu unit saraf motorik otot telah berkontraksi.

7.3 Pada saat voltase melebihi 8.5 gaya total kontraksi otot

akan tetap sama atau tidak berubah dikarenakan otot ada waktu

untuk istirahatnya..

DAFTAR PUSTAKA

Guyton dan Hall. 1993. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran, Edisi

9. Jakarta.

Slonane, Ethel. 2004. Anatomi dan Fisiologi untuk Pemula,

Edisi 1. Jakarta.

Syaifuddin.2006.Anatomi Fisiologi untuk Mahasiswa

Keperawatan.Jakarta.