LAPORAN PRAKTIKUM ANATOMI DAN FISIOLOGI HEWAN (BI-2103)
OTOT DAN KYMOGRAPHTanggal Praktikum
: 3 Oktober 2012Tanggal Pengumpulan : 10 Oktober 2012Disusun
Oleh :
Taufik Rizkiandi (10611028)Kelompok 3Asisten :
Maliki (10607069)
PROGRAM STUDI BIOLOGI
SEKOLAH ILMU DAN TEKNOLOGI HAYATI
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
BANDUNG
2012
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar BelakangKymograph (yang berarti 'penulis gelombang')
adalah suatu perangkat yang memberikan representasi grafis dari
posisi spasial terhadap waktu. Perangkat ini pada dasarnya terdiri
dari drum berputar yang dibungkus dengan selembar kertas. Kertas
dihubungkan dengan stylus (pensil / pena) yang bergerak bolak-balik
untuk merekam perubahan suatu keadaan yang dirasakan seperti
gerakan atau tekanan. Kymograf dapat digunakan untuk merekam
fisiologi otot rangka dan jantung dalam kertas grafik . Alat ini
terdiri dari sebuah sistem elektromekanik yang menggunakan motor
sebagai alat penggerak/pemutar drum dengan menggunakan suplai
listrik. Dengan bantuan sistem perekaman data oleh pena, setiap
respon mekanik dari preparat otot rangka ataupun kontraksi otot
jantung bisa direkam / tercatat di atas kertas grafik yang melapisi
drum. Kecepatan berputar drum, kekuatan dan frekuensi stimulus yang
diberikan pada jaringan otot bisa diatur tergantung apa yang akan
kita amati pada percobaan. Alat ini juga digunakan untuk merekam
gerakan respiratori normal/ yang termodifikasi serta digunakan pada
percobaan sejenisnya (Zimmermann, 2007)Manfaat mempelajari sistem
otot yaitu untuk mempelajari mekanisme yang terjadi dalam tubuh
kita. Selain itu pengetahuan mengenai sistem otot ini penting,
terutama di bidang medis. Misalnya untuk mengetahui pengaruh suatu
zat/obat terhadap laju detakan jantung. Tentunya hal ini hanya bisa
kita lakukan jika kita memiliki pengetahuan mengenai sistem
otot.
Keuntungan menggunakan otot katak karena prinsip eksitasi,
kontraksi, dan cara kerjanya sama dengan otot semua vertebrata,
termasuk manusia. Keuntungan lainnya yaitu otot ini bisa berfungsi
pada suhu kamar tanpa adanya supplai darah. Hal ini disebabkan
karena kebutuhan oksigen bisa diperoleh melalui difusi dari air ke
larutan preparasi (ringer). 1.2 Tujuan Menentukan periode siklus
jantung beserta fase-fasenya melalui pengamatan gerakan otot
jantung. Menentukan besarnya tegangan untuk tiap-tiap jenis
stimulus yang direspon oleh otot gastrocnemius Menentukan frekuensi
yang dibutuhkan hingga otot mencapai fase treppe, wave of
summation, incomplete tetanus, complete tetanus, dan fatigue.
BAB IITINJAUAN PUSTAKA
2.1 Jenis-jenis otot
Jaringan otot terspesialisasi untuk kontraksi. ketika sel otot
berkontraksi, sel ini memendek dan menghasilkan beberapa tipe
gerakan. Ada tiga jenis otot yaitu otot polos, otot rangka, dan
otot jantung. Pada dasarnya mekanisme kontraksi untuk setiap jenis
otot adalah sama, hal yang membedakannya yaitu struktur
internalnya. Sel otot polos berbentuk seperti gelendong dengan 1
inti ditengah ditengah sel, penampangnya berukuran 2-10 m,
sedangkan panjangnya 50-200m (penampang otot rangka dapat mencapai
20 kali otot polos). Otot polos tidak memperlihatkan adanya garis
melintang dan terdapat pada sistem-sistem yang menjalankan
fungsinya secara otomatis. Otot polos vertebrata dapat dijumpai
pada dinding-dinding organ dalam dan pembuluh darah, saluran
pencernaan, uterus, kandung kemih, ureter, arteri, dan arteriola.
Otot ini yang terdapat pada dinding traktus digestivus yang
berperan menggerakkan dan mencampur makanan dari lambung ke
intestinum (usus), gerakannya tidak dipengaruhi oleh kehendak
(involunter) dan apabila dilihat dari sifat kerjanya, otot polos
bergerak lamban dan dipengaruhi oleh saraf otonom. Otot polos
disebut juga otot otonom, karena protoplasmanya licin dan tidak
mempunyai garis-garis melintang. Otot polos berbentuk seperti
gelondong karena bagian tengahnya besar, sedangkan kedua ujungnya
meruncing dan mempunyai inti sel yang terletak di tengah-tengah.
Diameter pembuluh darah dan jumlah aliran darah pada suatu daerah
ditentukan oleh otot polos yang terdapat pada suatu daerah
ditentukan oleh otot polos yang terdapat pada dinding pembuluh.
Kontraksi otot polos tetap stabil tanpa membutuhkan rangsangan
saraf. Meskipun demikian, kontraksi otot diatur oleh sistem saraf
otonom dan dapat dipengaruhi oleh beberapa obat-obat tertentu..
(Frandson, 1992).Otot jantung juga gerakannya tidak dipengaruhi
kehendak sama seperti pada otot polos. Otot ini terdapat hanya pada
jantung. Sel-sel otot jantung tersusun sebagai anyaman. Kontraksi
otot jantung bersifat inharen dan berirama serta tidak membutuhkan
rangsangan saraf, Meskipun demikian, laju kontraksi diatur oleh
sistem saraf otonom, biasanya tidak ada kontrakstil sadar pada otot
jantung. Sel-sel otot jantung mempunyai garis-garis melintang dan
nukleusnya terletak dibagian sentral. Otot jantung terdiri dari
beberapa serabut otot yang bercabang membentuk anyaman anastemesis
dan sinsitium. Serabut ototnya tampak bergaris-garis seperti otot
rangka, tetapi nampak tidak begitu jelas, mempunyai inti yang
letaknya ditengah-tengah. Pada jarak tertentu pada serabut ada
garis melintang yang dikenal dengan nama cakram interkalar. Di
dalam otot jantung terdapat jaringan khusus yang disebut jaringan
purkinje yang berfungsi merambatkan impuls dengan cepat. Otot
jantung hanya terdapat pada jantung. Kontraksi otot jantung
bersifat otomatis dan berirama. (Martini, 2012).
Jaringan otot rangka terdiri atas sel-sel panjang yang disebut
serabut otot yang mampu berkontraksi ketika dirangsang oleh impuls
syaraf. Tersusun dalam susunan parallel didalam sitoplasma, serabut
otot tersusun oleh sejumlah besar mikrofilamen yang terbuat dari
protein kontraktif aktin dan myosin. Otot adalah jaringan yang
paling banyak terdapat pada sebagian besar dari kerja skeleton.
Setiap sel otot rangka berbentuk silinder panjang, berinti banyak,
terletak di tepi sel. Bila dilihat dibawah mikroskop cahaya, akan
nampak adanya garis-garis melintang gelap dan terang
berselang-seling sehingga memberi gambaran-gambaran lurik-lurik
pada sel otot (Campbell.2006).Sifat-sifat otot yaitu :a) Kemampuan
menegang otot apabila otot mendapat rangsangan, otot menegang
ataumemendek.b) Kemampuan memanjang apabila otot ditarik/ bila ada
gaya bekerja pada otot itu, ototdapat memanjang sebagai contoh,
misalnya otot rangka yang diberi beban akansedikit memanjang. Juga
rahim yang berisi janin akan membesar.3.
c) Elastisitas/ kekenyalan, setelah mengalami pengembangan atau
perpanjangan ototmampu kembali pada bentuk dan ukuran semulad)
Kepekaan terhadap rangsangan, otot mampu mengadakan tanggapan
apabila otot dirangsang. Dalam menggunakan rangsangan terhadap otot
jantung dan semua jenis otot lain dapat dilangsungkan dengan dua
cara yaitu perangsangan langsung dan tidak langsung. Perangsangan
langsung yaitu dengan jalan menempatkan elektroda dari stimulator
ke otot dan perangsangan tidak langsung yaitu dengan cara
menempatkan elektroda stimulatoris pada syaraf menuju otot itu.
Kita mengenal beberapa macam intensitas, yaitu (Soewolo, 2000):a)
Rangsangan dibawah ambang (sub-treshold), merupakan rangsangan yang
tidak Nampak/ mampu menimbulkan rangsangan
b) Rangsang ambang (treshold), rangsangan terkecil yang cepat
menimbulkan tanggapanc) Rangsang sub maksimal, rangsangan yang
intensitasnya bervariasi dari sisa ambang sampai rangsang
maksimald) Rangsang supramaximal, merupakan rangsangan yang
intensitasnya lebih besardari rangsang maksimale) Rangsang
maksimal, merupakan rangsang yang menimbulkan tanggapan
maksimal.Potensial aksi merupakan depolarisasi dan repolarisasi
membran sel yang terjadi secara cepat . Pada sel otot
(serabut-serabut otot), potensial aksi menyebabkan otot
berkontraksi. Sebuah potensial aksi tunggal akan menghasilkan
peningkatan tegangan otot yang berlangsung sekitar 100 milidetik
atau kurang yang disebut sebuah kontraksi tunggal (Campbell, 2004).
Jika potensial aksi kedua tiba sebelum respons terhadap potensial
aksi pertama selesai, tegangan tersebut akan menjumlahkan dan
menghasilkan respons yang lebih besar. Jika otot menerima suatu
rentetan potensial aksi yang saling tumpang tindih, maka akan
terjadi sumasi yang lebih besar lagi dengan tingkat tegangan yang
bergantung pada laju perangsangan. Jika laju perangsangan cukup
cepat, sentakan tersebut akan lepas menjadi kontraksi yang halus
dan bertahan lama yang disebut tetanus. Waktu antara datangnya
rangsang ke neuron motoris dengan awal terjadinya kontraksi disebut
fase laten; waktu terjadinya kontraksi disebut fase kontraksi, dan
waktu otot berelaksasi disebut fase relaksasi (Martini, 2012). 2.2
Otot rangka
Otot rangka adalah masa otot yang bertaut pada tulang yang
berperan dalam menggerakkan tulang-tulang tubuh. Otot rangka dapat
kita kaji lebih dalam misalnya dengan mempelajari otot gastroknemus
pada katak. Otot gastroknemus katak banyak digunakan dalam
percobaan fisiologi hewan. Otot ini lebar dan terletak di atas
fibiofibula, serta disisipi oleh tendon tumit yang tampak jelas
(tendon Achillus) pada permukaan kaki.
Mekanisme kerja otot pada dasarnya melibatkan suatu perubahan
dalam keadaan yang relatif dari filamen-filamen aktin dan myosin.
Selama kontraksi otot, filamen-filamen tipis aktin terikat pada dua
garis yang bergerak ke Pita A, meskipun filamen tersebut tidak
bertambah banyak.Namun, gerakan pergeseran itu mengakibatkan
perubahan dalam penampilan sarkomer, yaitu penghapusan sebagian
atau seluruhnya garis H. selain itu filamen myosin letaknya menjadi
sangat dekat dengan garis-garis Z dan pita-pita A serta lebar
sarkomer menjadi berkurang sehingga kontraksi terjadi. Kontraksi
berlangsung pada interaksi antara aktin miosin untuk membentuk
komplek aktin-miosin Kontraksi otot dipengaruhi oleh beberapa
faktor antara lain :
1. Treppe atau staircase effect, yaitu meningkatnya kekuatan
kontraksi berulang kali pada suatu serabut otot karena stimulasi
berurutan berseling beberapa detik. Pengaruh ini disebabkan karena
konsentrasi ion Ca2+ di dalam serabut otot yang meningkatkan
aktivitas miofibril.
2. Summasi, berbeda dengan treppe, pada summasi tiap otot
berkontraksi dengan kekuatan berbeda yang merupakan hasil
penjumlahan kontraksi dua jalan (summasi unit motor berganda dan
summasi bergelombang).
3. Fatigue adalah menurunnya kapasitas bekerja karena pekerjaan
itu sendiri.
4. Tetanus adalah peningkatan frekuensi stimulasi dengan cepat
sehingga tidak ada peningkatan tegangan kontraksi.
5. Rigor terjadi bila sebagian terbesar ATP dalam otot telah
dihabiskan, sehingga kalsium tidak lagi dapat dikembalikan ke RS
melalui mekanisme pemompaan.
Metode pergeseran filamen dijelaskan melalui mekanisme kontraksi
pencampuran aktin dan miosin membentuk kompleks akto-miosin yang
dipengaruhi oleh ATP. Miosin merupakan produk, dan proses tersebut
mempunyai ikatan dengan ATP. Selanjutnya ATP yang terikat dengan
miosin terhidrolisis membentuk kompleks miosin ADP-Pi dan akan
berikatan dengan aktin. Selanjutnya tahap relaksasi konformasional
kompleks aktin, miosin, ADP-pi secara bertahap melepaskan ikatan
dengan Pi dan ADP, proses terkait dan terlepasnya aktin
menghasilkan gaya fektorial.
Mekanisme umum kontraksi otot pada otot kerangka dapat diurutkan
sebagai berikut yaitu (Syaifuddin, 2002) :
1. Potensial aksi berjalan sepanjang saraf motorik sampai ke
ujung serat saraf.
2. Setiap ujung saraf mensekresi substansi neurotransmister
yaitu asetikolin dalam jumlah sedikit.
3. Asetikolin bekerja untuk area setempat pada membran serat
otot guna membuka saluran asetikolin melalui molekul-molekul
protein dalam membran serat otot.
4. Terbukanya saluran asetikolin memungkinkan sejumlah besar ion
natrium mengalir ke bagian dalam membran serat otot pada titik
terminal saraf. Peristiwa ini menimbulkan potensial aksi serat
saraf.
5. Potensial aksi berjalan sepanjang membran saraf otot dengan
cara yang sama seperti potensial aksi berjalan sepanjang membran
saraf.
6. Potensial aksi berjalan akan menimbulkan depolarisasi membran
serat otot. Berjalan dalam serat otot dimana potensial aksi
menyebabkan retikulum sarkoplasma melepas sejumlah ion kasium yang
disimpan dalam retikulum ke dalam miofibril.
7. Ion kalsium menimbulkan kekuatan menarik antara filamen aktin
dan miosin yang menyebabkan gerak bersama-sama dan menimbulkan
kontraksi.
8. Setelah kurang dari satu titik, kalsium dipompakan kembali ke
dalam retikulum sarkoplasma, tempat ion-ion disimpan sampai
potensial aksi otot yang baru lagi.
Selama kontraksi kuat, filamen aktin dapat ditarik bersama-sama
dengan erat hingga ujung filamen miosin melekuk. Kontraksi otot
terjadsi karena mekanisme pergeseran filamen. Kekuatan mekanisme
yang dibentuk oleh interaksi jembatan penyebrangan dari filamen
miosin dengan filamen aktin. Bila sebuah poptensial aksi berjalan
ke seluruh membran maka serat otot akan menyebabkan retikulum
saroplasmik melepaskan ion kalsium dalam jumlah besar yang dengan
cepat menembus miofibril (Watson, 2002).
Kontraksi otot terjadi akibat implus saraf. Implus saraf yang
bersifat elektrik, dihantar ke sel-sel otot secara kimiawi dan hal
ini dilakukan oleh sambungan otot saraf. Implus saraf sampai ke
sambungan otot saraf yang mengandung gelembung kecil asetikolin.
Asetikolin dilepas ke dalam ruangan antara saraf dan otot (celah
sinaps) dan ketika asetikolin menempel pada sel otot, ia akan
merangsang terjadinya depolarisasi dan aktivitas listrik akan
menyebar ke seluruh sel otot sehingga timbul kontraksi. Untuk bisa
berkontraksi serabut otot memerlukan energi yang didapat dari
oksidasi makanan, terutama karbohidrat akan dipecah menjadi gula
sederhana yang disebut glukosa. Glukosa yang tidak diperlukan
dengan segera oleh tubuh akan dikonversi menjadi glikogen dan
disimpan dihati dan di otot. Glikogen otot merupakan sumber panas
dan energi bagi aktivitas otot. Selama aktivitas otot oksidasi
glikogen menjadi karbondioksida dan air, terbentuk suatu senyawa
yang kaya akan energi. Senyawa ini disebut adenosin trifosfat
(ATP). Apabila otot harus melakukan kontraksi, energi ATP akan
dilepas seiring dengan perubahannya menjadi adenosin difosfat (ATP)
(Martini, 2012).\
2.3 Otot Jantung
Jantung adalah organ berotot yang berongga dan berbentuk
kerucut. Jantung terletak di rongga toraks (dada) sekitar garis
tengah antara sternum (tulang dada) disebelah anterior dan vertebra
(tulang punggung) di sebelah posterior. Jantung memiliki pangkal
yang lebar di sebelah atas dan meruncing membentuk ujung yang
disebut apeks di dasar.
Siklus jantung terdiri dari periode sistol (kontraksi dan
pengosongan isi) dan diastole (relaksasi dan pengisian jantung).
Atrium dan ventrikel mengalami siklus sistol dan diastole yang
terpisah. Kontraksi terjadi akibat penyebaran eksitasi ke seluruh
jantung, sedangkan relaksasi timbul satelah repolarisasi otot
jantung (Martini, 2012).
Selama diastole ventrikel dini, atrium juga masih berada dalam
keadaan distol. Karena aliran darah masuk secara kontinu dari
system vena ke dalam atrium, tekanan atrium sedikit melebihi
tekanan ventrikel walaupun kedua bilik tersebut melemas. Karena
perbedaan tekanan ini, katup AV terbuka, dan darah mengalir
mengalir langsung dari atrium ke dalam ventrikel selama diastole
ventrikel. Akibatnya, volume ventrikel perlaha-lahan meningkat
bahkan sebelum atrium berkontraksi. Pada akhir diastol ventrikel,
nodus SA mencapai ambang dan membentuk potensial aksi. Impuls
menyebar keseluruh atrium. Depolarisasi atrium menimbulkan
kontraksi atrium, yang memeras lebih banyak darah ke dalam
ventrikel, sehingga terjadi peningkatan kurva tekanan atrium.
Peningkatan tekanna ventrikel yang menyertai berlangsung bersamaan
dengan peningkatan tekanan atrium disebabkan oleh penambahan volume
darah ke ventrikel oleh kontraksi atrium. Selama kontraksi atrium,
tekanan atrium tetap sedikit lebih tinggi daripa tekanan ventrikel,
sehingga katup AV tetap terbuka (Martini, 2012).
Diastol ventrikel berakhir pada awal kontraksi ventrikel. Pada
saat ini, kontraksi atrium dan pengisian ventrikel telah selesai.
Volume darah di ventrikel pada akhir diastol dikenal sebagai volume
diastolik akhir (end diastilic volume,EDV), yang besarnya sekitar
135 ml. Selama siklus ini tidak ada lagi darah yang ditambahkan ke
ventrikel. Dengan demikian, volume diastolik akhir adalah jumlah
darah maksimum yang akan dikandung ventrikel selama siklus ini.
Setelah eksitasi atrium, impuls berjalan melalui nodus AV dan
sistem penghantar khusus untuk merangsang ventrikel. Secara
simultan, terjadi kontraksi atrium. Pada saat pengaktifan ventrikel
terjadi, kontraksi atrium telah selesai. Ketika kontraksi ventrikel
dimulai, tekanan ventrikel segera melebihi tekanan atrium.
Perbedaan yang terbalik ini mendorong katup AV ini menutup. Setelah
tekanan ventrikel melebihi tekanan atrium dan katup AV telah
tertutup,tekanan ventrikel harus terus meningkat sebelum tekanan
tersebut dapat melebihi tekanan aorta. Dengan demikian, terdapat
periode waktu singkat antara penutupan katup AV dan pembukakan
katup aorta pada saat ventrikel menjadi bilik tetutup. Karena semua
katup tertutup, tidak ada darah yang masuk atau keluar ventrikel
selama waktu ini. Interval waktu ini disebut sebagai kontraksi
ventrikel isovolumetrik (isovolumetric berarti volume dan panjang
konstan). Karena tidak ada darah yang masuk atau keluar ventrikel,
volume bilik ventrikel tetap dan panjang serat-serat otot juga
tetap. Selama periode kontraksi ventrikel isovolumetrik, tekanan
ventrikel terus meningkat karena volume tetap (Martini, 2012).
Pada saat tekanan ventrikel melebihi tekanan aorta, katup aorta
dipaksa membuka dan darah mulai menyemprot. Kurva tekanan aorta
meningkat ketika darah dipaksa berpindah dari ventrikel ke dalam
aorta lebih cepat daripada darah mengalir pembuluh-pembuluh yang
lebih kecil. Volume ventrikel berkurang secara drastis sewaktu
darah dengan cepat dipompa keluar. Sistol ventrikel mencakup
periode kontraksi isovolumetrik dan fase ejeksi (penyemprotan)
ventrikel (Martini, 2012).
Ventrikel tidak mengosongkan diri secara sempurna selam
penyemprotan. Dallam keadaan normal hanya sekitar separuh dari
jumlah darah yang terkandung di dalam ventrikell pada akhir diastol
dipompa keluar selama sistol. Jumlah darah yang tersisa di
ventrikel pada akhir sistol ketika fase ejeksi usai disebut volume
sistolik akhir (end sistolik volume,ESV), yang jumlah besarnya
sekitar 65 ml. Ini adalah jumlah darah paling sedikit yang terdapat
di dalam ventrikel selama siklus ini. Jumlah darah yang dipompa
keluar dari setiap ventrikel pada setiap kontraksi dikenal sebagai
volume /isi sekuncup (stroke volume,SV); SV setara dengan vvolume
diastolik akhir dikurangi volume sistolik akhir; dengan kata lain
perbedaan antara volume darah di ventrikel sebelum kontraksi dan
setelah kontraksi adalah jumlah darah yang disemprotkan selama
kontraksi (Martini, 2012).
Gambar 2.1 siklus jantung
Sumber : Martini, 2012
Ketika ventrikel mulai berelaksasi karena repolarisasi, tekanan
ventrikel turun dibawah tekanan aorta dan katup aorta menutup.
Penutupan katup aorta menimbulkan gangguan atau takik pada kurva
tekanan aorta yang dikenal sebagai takik dikrotik (dikrotik notch).
Tidak ada lagi darah yang keluar dari ventrikel selama siklus ini
karena katup aorta telah tertutup. Namun katup AV belum terbuka
karena tekanan ventrikel masih lebih tinggi dari daripada tekanan
atrium. Dengan demikian semua katup sekali lagi tertutup dalam
waktu singkat yang disebut relaksasi ventrikel isovolumetrik.
Panjang serat otot dan volume bilik tidak berubah. Tidak ada darah
yang masuk atau keluar seiring dengan relaksasi ventrikel dan
tekanan terus turun. Ketika tekanan ventrikel turun dibawah tekanan
atrium, katup AV membuka dan pengisian ventrikel terjadi kembali.
Diastol ventrikel mencakup periode ralaksasi isovolumetrik dan fase
pengisian ventrikel. (Martini, 2012)Repolarisasi atrium dan
depolarisasi ventrikel terjadi secara bersamaan, sehingga atrium
berada dalam diastol sepanjang sistol ventrikel. Darah terus
mengalir dari vena pulmonalis ke dalam atrium kiri. Karena darah
yeng masuk ini terkumpul dalam atrium, tekanan atrium terus
meningkat. Ketika katup AV terbuka pada akhir sistol ventrikel,
darah yang terkumpul di atrium selama sistol ventrikel dengan cepat
mengalir ke ventrikel. Dengn demikian, mula-mula pengisian
ventrikel berlangsung cepat karena peningkatan tekanan atrium
akibat penimbunan darah di atrium. Kemudian pengisian ventrikel
melambat karena darah yang tertimbun tersebut telah disalurkan ke
ventrikel, dan tekanan atrium mulai turun. Selama periode penurunan
pengisian ini, darah terus mengalir dari vena-vena pulmonalis ke
dalam atrium kiri dan melalui katup AV yang terbuka ke dalam
ventrikel kiri. Selama diastol ventrikel tahap akhir, sewaktu
pengisian ventrikel berlangsung lambat, nodus SA kembali
mengeluarkan potensial aksi dan siklus jantung dimulai kembali.
(Martini, 2012)2.4 Kymograph
Kymograph ialah alat untuk mencatat atau melukiskan variasi
tekanan atau gerakan, misalnya gerak gelombang denyut nadi dan
tekanan darah. Kymograph (yang berarti 'penulis gelombang') adalah
suatu perangkat yang memberikan representasi grafis dari posisi
spasial terhadap waktu. Perangkat ini pada dasarnya terdiri dari
drum berputar yang dibungkus dengan selembar kertas. Kertas
dihubungkan dengan stylus (pensil / pena) yang bergerak bolak-balik
untuk merekam perubahan suatu keadaan yang dirasakan seperti
gerakan atau tekanan. (Zimmermann, 2007). Perangkat ini ditemukan
oleh ahli fisiologi Jerman Carl Ludwig pada 1840-an dan ia
menemukan kegunaannya pertama kali sebagai sarana untuk memonitor
tekanan darah. Ia juga telah menemukan beberapa penerapannya di
bidang kedokteran. Kegunaan utamanya adalah untuk mengukur suatu
keadaan seperti perubahan kontraksi otot atau proses fisiologis
lainnya, termasuk getaran suara. Kymographs juga digunakan untuk
mengukur tekanan atmosfer, getaran garpu tala, dan fungsi mesin uap
(Zimmermann, 2007).BAB III
METODOLOGI
3.1 Alat dan Bahan
Tabel 3.1 Alat dan bahan yang digunakan dalam percobaan
AlatBahan
Kymograph universalBufo sp.
Alat bedahLarutan Ringer
GuillotineEter
Jarum jaraRana sp.
3.2 Cara Kerja3.2.1 Pengamatan otot jantung Kodok dibius
terlebih dahulu kemudian diletakan di papan bedah dengan bagian
ventral menghadap ke atas. Lapisan ototnya disayat hingga menemukan
sternum. Sternum diangkat dengan menggunakan pinset kemudian tulang
rusuknya dipotong. Prricardium dihilangkan dengan hati-hati.
Larutan Ringer diteteskan secara terus menerus ke jantung.Clip
dikaitkan pada bagian apex ventrikel. Clip disambungkan dengan
benang ke starling pada kimograf. Ketegangan tali diatur hingga
Starling Heart Level mendatar dan ketinggian papan myograph sampai
jantung sedikit terangkat secara vertikal. Kecepatan rotasi drum
diatur pada kecepatan 5 mm/detik. Jarum tinta ditempelkan pada drum
yang sudah dilapisi kertas hingga seri detak jantung terbaca. Hasil
pencatatan gerakan otot jantung pada kertas drum dianalisis untuk
menentukan periode siklus jantung beserta fase-fasenya.3.2.2
Pengamatan otot rangka
Katak digenggam dengan tangan kiri dengan kuat. Guillotine dan
jarum jara disiapkan kemudian masukan kepala katak ke dalam lubang
Guillotine dan kepala katak didekapitasi. Setelah itu jarum jara
dimasukkan ke dalam rongga vertebral dan sumsum tulang dirusak.
Setelah otot-otot rangkanya terasa lemas, otot gastrocnemius
diisolasi dari kaki kanan atau kiri. Otot gastrocnemius ditempatkan
pada tempat yang tersedia. Tendon achilles dikaitkan dengan benang
dan diikat pada tangkai lengan lever. Stimulator dipasang dengan
menyentuhkan ujung probe pada otot. Setelah itu, otot diberikan
stimulus tunggal untuk menentukan stimulus subminimum hingga
maksimum. Kemudian otot diberi stimulus ritmis untuk menentukan
fase-fase kontraksi otot.BAB IV
DATA DAN PENGOLAHAN DATA4.1 Data
4.1.1 pengamatan histologiPengamatanLiteratur
Gambar 4.1 Otot Jantung
(Sumber : Dokumentasi Pribadi, 2012)Gambar 4.4 Otot Jantung
(Sumber : Glosser, 2012)
Gambar 4.2 Otot Polos
(Sumber : Dokumentasi Pribadi, 2012)Gambar 4.5 Otot Polos
(Sumber : Glosser, 2012)
Gambar 4.3 Otot rangka
(Sumber : Dokumentasi Pribadi, 2012)Gambar 4.6 Otot rangka
(Sumber : Glosser, 2012)
4.1.2 Grafik hasil pencatatan cardiac cycle
Grafik cardiac cycle
Gambar 4.1.1.1 Siklus Kardiak
4.1.3 Grafik pengamatan cardiac cycle
Gambar 4.1.1.2 Grafik Pengamatan Siklus Kardiak
Panjang 1 cycle 25 mmKecepatan putar drum = 2, 5 mm/detik
4.1.4 Periode dan frekuensi cardiac cycle Periodecardiac cycle
(s)= x Periodemaksimum (s)
= x 0,01 = 2, 5 s
Periodecardiac cycle (s) = x Periode (s) = x 2,5 = 3,33 s
Periodesistol = x Periodecardiac cycle = x 3,33 = 2,497 s
Frekuensi sistol = = = 24, 02 Hz (denyut/menit)
Periodediastol = x periode cardiac cycle = x 3,33 = 0,832 s
Frekuensidiastol = = = 72, 07 Hz (denyut/menit)
Hasil pengamatan gastrocnemius
4.1.1 Grafik pencatatan dari subtreshold hingga maksimal
stimulus beserta besar stimulus
Gambar 4.1.1 Grafik pengamatan subtreshold
Voltase subtreshold = 1 Volt
Voltase Treshold = 1,5 Volt
Gambar 4.1.2 Grafik pengamatan maximal stimulusVoltase maximal
stimulus = 20 Volt
4.1.1.2 Grafik pencatatan twitches hingga fatigue
Pada fase laten frekuensi 5 dan dengan diberi voltase 0,5 volt.
Pada fase kontraksi frekuensi 10 dan diberi voltase 2 volt. Pada
fase relaksasi frekuensi 20 dan diberi voltase 5 volt. Pada fase
fatigue frekuensi 50 dan diberi voltase 10 volt.
Gambar 4.1.4 Grafik pengamatan treppe, frekuensi 1 Hz, 20v
Gambar 4.1.5 Grafik complete tetanus, 10V, frekuensinya 50
Hz
BAB V
PEMBAHASAN 5. 1 Pengamatan otot gastrocnemius
Pada percobaan ini, nilai threshold (nilai kontraksi pertama)
yang teramati yaitu 1,5V. Dalam percobaan tidak teramati adanya
kontraksi dengan tegangan lebih kecil daripada 1,5 V . tegangan
yang digunakan sampai mencepai treshold yaitu 1 volt. Tegangan yang
diperlukan untuk memperoleh kontraksi maksimal yaitu 20 V. Setelah
itu mencapai ke tingkat ini, tidak ada lagi kontraksi yang bisa
teramati. Tahap ini adalah tahap tetanus dan diamati pada 10V dan
frekuensinya 50 Hz.
Pada tahap treppe, grafik berulangkali naik turun dengan
ketinggian dan pola yang hampir seragam. Hal ini menunjukkan adanya
kontraksi otot yang berulang-kali karena adanya stimulasi berulang
dan berurutan yang berseling beberapa detik. Hal ini disebabkan
karena adanya ion kalsium yang meningkat dalam serabut otot
sehingga meningkatkan aktivitas myofibril dimana kontraksi ini
terjadi karena melalui adanya rangsangan yang diterima oleh otot
melalui motor dan plate (Frandson, 1992). Pada siklus summasi,
kontraksi kedua selalu lebih tinggi dibanding kontraksi pertama
karena adanya influks kalsium tambahan yang berasal dari kontraksi
pertama yang menyebabkan juga kontraksi kedua (adanya penumpukan
ion kalsium).
Dari grafik terlihat adanya adanya garis yang naik kemudian
garis lurus yang konstan . pada saat ini tidak terlihat adanya
kontraksi yang lebih tinggi ataupun terjadinya relaksasi. Hal ini
terjadi karena adanyab penyiapan energi untuk kontraksi berikutnya,
kemudian dengan rangsangan yang terus menerus diberikan sehingga
otot belum terjadi relaksasi sempurna rangsangan yang datang lagi
yang memperkuat tegangan sehingga akan terjadi kontraksi yang
maksimum dan sesudah kontraksi tidak akan maksimum lagi. Hal ini
sesuai dengan pendapat Frandson (1993), yang menyatakan bahwa
tetanus adalah frekuensi di mana stimulus menjadi cepat sehingga
tidak ada peningkatan kontraksi atai tenaga terbesar telah dicapai
oleh otot tersebut.Ketika tahap tetanus ini dibiarkan berlanjut,
maka terlihat adanya penurunan respon dan pada akhirnya otot tidak
merespon sama sekali. Tahap ini disebut fatigue. Jika otot
mendapatkan rangsang terus menerus maka dalam kondisi itu berarti
kepala myosin menempel kepada aktin secara terus menerus maka hal
itu dapat menyebabkan otot mengalami kejang otot, keadaan otot pada
saat itu otot dalam keadaan tegang dan kaku. untuk menghindari
fatigue, pemberian stimulus yang berulang-ulang harus dihindari dan
otot dibiarkan beristirahat selama percobaanDalam percobaan
digunakan larutan Ringer/ Menurut literatur, fungsi larutan ringer
untuk memperbesar rangsangan dan menghindari pengeringan otot.
menjaga organ tubuh tetep berfungsi di luar tubuh dalam selang
waktu tertentu dengan menyediakan elektrolit bagi sel, mengatur pH,
dan membasuh asam laktat yang dihasilkan oleh metabolisme otot yang
berkontraksi. Ringer terdiri dari (NaCl, 115mM; KCl, 2.5mM; CaCl2,
1.8mM; Na2HPO4, 2.15mM ; NaH2PO4, 0.85) ((Ahmed et al., 1999) dalam
(Aisha et a , 2005)). Di sisi lain, ringer laktat dapat masuk ke
dalam membran plasma sel otot dengan cara difusi fasilitasi. Difusi
fasilitasi atau difusi yang dipermudah didefinisikan sebagai
gerakan kinetik molekuler ataupun ion yang butuh interaksi antara
molekul maupun ion tersebut dengan protein pembawa dalam membran
(Guyton dan Hall 1997). Ringer laktat merupakan larutan garam yang
terdiri dari natrium, kalium, laktat, dan klorida, yang merupakan
ion-ion yang dibutuhkan otot untuk menjaga kondisi fisiologis sel
dan berguna untuk kontraksi otot. Larutan ini bersifat isotonis
sehingga sering digunakan pada resusitasi cairan pada kondisi
kekurangan cairan tubuh (Farhan 2009). 5. 2 Pengamatan otot
jantungBerdasarkan hasil percobaan yang dilakukan pada praktikum
ini, diperoleh data besar stimulus pada subthreshold hingga maximal
threshold sebagai berikut :
Subthreshold = 1 Volt
Treshold = 1,5 Volt
Maximum 20 Volt
Dalam terlihat adanya pola naik turun pada kertas grafik.
Menurut literatur tahap-tahap yang teramati yaitu diastol
(ditunjukkan oleh garis yang menurun dari atas) dan sistol
(ditunjukkan oleh garis yang naik dan berlekuku-lekuk). Tiap
lekukan pada grafik menunjukkan tahapan distol, yaitu sinus venous
, kontraksi atrium, dan kontraksi ventrikel. Gambar 5.2.1 Grafik
siklus kardiak Periode sistol yang didapatkan dari hasil pengamatan
2,497 s dan frekuensi sistol sebesar 24, 02 Hz. Sedangkan periode
diastol yang didapatkan dari hasil pengamatan yaitu 0,832 s dan
frekuensi sistol sebesar 72, 07 Hz sehingga berdasarkan hasil
percobaan kami bisa mengetahui periode satu siklus jantung dari
Bufo sp. yang digunakan yaitu selama 3,33 s
Beberapa faktor yang bisa mempengaruhi periode dan siklus
kardiak Bufo Sp. Diantaranya yaitu usia katak, kondisi katak dan
jenis kelamin (Frandson, 1992) 5. 3 Perbedaan otot jantung, otot
rangka, dan otot polosBerdasarkan hasil pengamatan preparat
histologi, terdapat beberapa ciri khas yang membedakan antara otot
jantung, rangka, dan polos. Perbedaan tersebut bisa kita amati
dengan perbesaran yang tidak terlalu besar. Ciri khas yang teramati
yaitu adanya pola gelap-terang (lurik) pada otot rangka, bentuk sel
seperti gelendong (menggembung di tengah dan runcing di kedua
ujungnya) pada otot polos, dan adanya percabangan keping interkalar
pada otot jantung.
Perbedaan antara otot jantung, rangka, dan polos dapat
ditunjukkan melalui tebel berikut (Gibson, 2003):
Tabel 5.3.1 Perbedaan ototBAB V
KESIMPULAN
Siklus jantung dan fase-fasenya melalui pengamatan gerakan otot
jantung Bufo sp. yaitu : Periode cardiac cycle (s )= 3,33 s
Periode sistol = 2,497 s
Frekuensi sistol = 24, 02 Hz (denyut/menit)
Periode diastol = 0,832 s
Frekuensi diastol = 72, 07 Hz (denyut/menit) Fase kontraksi otot
gastrocnemius dan voltase tiap siklusnya adalah sebagai berikut
:
Voltase subtreshold = 1 Volt dan voltase Treshold = 1,5 Volt
Pada fase laten frekuensi 5Hz dan dengan diberi voltase 0,5
volt. Pada fase kontraksi frekuensi 10 Hz dan diberi voltase 2
volt. Pada fase relaksasi frekuensi 20 Hz dan diberi voltase 5
volt. Pada fase fatigue frekuensi 50 Hz dan diberi voltase 10
volt.
DAFTAR PUSTAKA
Azmat, Aisha, Mohammad Abdul Azeem, Navaid-Ul-Zafar, S.I. Ahmad.
Physiological And Pharmacological Effect Of Somina (Herbal
Preparation) On Cardiac Parameters Pakistan Journal of Pharmacology
Vol.22, No.2, July 2005, pp.35-40Campbell, A Neil. 2006. Biologi.
Jakarta: ErlanggaFarhan FS. 2009. Pengaruh Laktat dan H+ terhadap
Timbulnya Kelelahan Otot pada Rana Sp. [Tesis ]. Jakarta: Program
Studi Ilmu Biomedik Kekhususan Fisiologi Fakultas Kedokteran
Universitas Indonesia.Frandson, R.D. 1992. Anatomi dan Fisiologi
Ternak Edisi ke-4. Yogyakarta : Gadjah Mada University
Press.Gibson, John. 2003. Fisiologi dan Anatomi Modern Untuk
Perawat. Jakarta : Penerbit Buku
Guyton AC, Hall JE. 1997. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Ed
ke-9. Irawati Setiawan, editor. Jakarta : EGC. Terjemahan dari :
Textbook of Medical Physiology. Bill Glosser,
http://www.pathguy.com/histo/000.htm diakses pada tanggal 16
Oktober 2012Isnaeni, Wiwi. 2006. Fisiologi Hewan. Yogyakarta:
Penerbit Kanisius Kedokteran EGCMartini. 2012. Fundamental Anatomy
and Physiology 9th ed. San Fransisco : Pearson Education,
IncSaifuddin, 2002. Ilmu Kebidanan Perkata Edisi Ke-3. Jakarta :
EGC.Soewolo, 2000. Pengantar Fisiologi Hewan. Bandung :
DIKTIZimmermann, Leipzig. 2007. Vertical Kymograph .
http://www.psych.utoronto.ca/museum/verticalkym.htm. Diakses
tanggal 17 Oktober 2012