Laporan Praktikum Fisiologi Blok 5

Laporan Praktikum Fisiologi

Kelelahan Otot-Saraf pada Orang

Blok 5 Semester 2

Maret 2013

Mahasiswa Fakultas Kedokteran UKRIDAKELELAHAN OTOT-SARAF PADA ORANG

Tujuan Percobaan

Mengetahui dan memahami efek gangguan peredaran darah, massage/pijatan, dan istirahat pada kelelahan otot.

Alat dan Bahan

1. Kimograf + kertas + perekat

2. Manset sfigmomanometer

3. Ergograf

4. Metronome (frekuensi 1 detik)

Cara Kerja

I. Kerja steady-state

1. Pasang semua alat sesuai dengan gambar.

2. Sambil dicatat lakukan satu tarikan tiap 4 detik menurut irama alat yang diperdengarkan di ruang praktikum sampai putaran tromol. Setiap kali setelah melakukan tarikan, lepaskan segera jari saudara dari pelatuk sehingga kembali ke tempat semula.

II. Pengaruh gangguan peredaran darah

1. Pasang magnet sfigmomanometer pada lengan atas kanan orang percobaan yang sama

2. Sebagai latihan lakukan beberapa kali oklusi pembuluh darah lengan atas dengan jalan memompa manset dengan cepat sampai denyut nadi a. radialis tak teraba lagi.

3. Dengan manset tetap terpasang, tetapi tanpa oklusi, lakukan 12 kali tarikan dengan frekuensi satu tarikan tiap 4 detik sambil dicatat pada kimograf.

4. Tanpa menghentikan tromol pada tarikan ke-13, mulailah memompa manset dengan cepat sampai denyut nadi a.radialis tidak teraba lagi. Selama pemompaan orang percobaan tetap melakukan latihan.

5. Berilah tanda pada kurve pada saat denyut nadi a. radialis tidak teraba lagi.

6. Setelah terjadi kelelahan total, turunkan tekanan di dalam manset sehingga peredaran darah pulih kembali.

7. Dengan frekuensi yang sama teruskan tarikan dan pencatatan sehingga pengaruh faktor oklusi tidak terlihat lagi.

III. Pengaruh istirahat dan massage

1. Latihan ini dilakukan oleh orang percobaan lain.

2. Besarkan beban ergograf sampai hasil maksimal.

3. Sambil dicatat lakukan satu tarikan tiap 1 detik sampai terjadi kelelahan total,kemudian hentikan tromol.

4. Berilah istirahat selama 2 menit, Selama istirahat, lengan tetap dibiarkan di atas meja.

5. Setelah tromol diputar dengan tangan sepanjang +/- 2cm, jalankan kimograf dan lakukan kembali tarikan dengan frekuensi dan beban yang sama sampai terjadi terjadi kelelahan total, kemudian hentikan tromol.

6. Berikan istirahat selama 2 menit lagi. Selama masa istirahat ini lakukanlah message pada lengan OP. Message dengan cara mengurut dengan tekanan kuat ke arah perifer, kemudian dengan tekanan ringan kearah jantung. Massage dilakukan dari fossa cubiti hingga ujung jari.

7. Setelah tromol diputar dengan tangan sepanjang +/- 2cm, jalankan kimograf dan lakukan kembali tarikan.

8. Bandingkan ke 3 ergogram yang saudara peroleh dan berusahalah menganalisisnya.

IV. Rasa nyeri, perubahan warna dan suhu kulit akibat iskemia

1. Latihan ini dilakukan pada orang percobaan lain dan tanpa pencatatan ergogram.

2. Pasanglah manset pada lengan atas kanan OP dan berikan pembebanan yang cukup berat sehingga penarikan hanya akan memperlihatkan penyimpangan ujung pencatat yang kecil saja.

3. Perhatikan suhu dan warna kulit lengan bawah kanan OP.

4. Lakukan satu tarikan tiap satu detik sambil diadakan oklusi sehingga terjadi kelelahan total atau sampai terjadi rasa sakit yang tak tertahankan.

5. Hentikan tindakan oklusi segera seteleah OP merasa nyeri yang hebat sekali. Perhatikan suhu dan warna kulit lengan bawah kanan OP.

Hasil Percobaan

Grafik Percobaan 1

Grafik pertama ini adalah grafik yang menunjukan kemampuan otot dalam berkontraksi tanpa diberi pengaruh apapun.

Grafik Percobaan II

Grafik percobaan ke dua ini menunjukan kemampuan kontraksi otot dengan dan tanpa pengaruh oklusi. Pada tarikan yang ke-12 dilakukan oklusi hingga denyut nadi tidak teraba lagi, sehingga pada tarikan-tarikan selanjutnya terjadi penurunan grafik. Setelah terjadi kelelahan total, tekanan manset diturunkan, dan aliran darah mulai berjalan lagi sehingga kemampuan kontraksi otot meningkat (grafik naik setelah tanda panah).

Grafik Percobaan III

Grafik III A menunjukan kerja otot tanpa dipengaruhi faktor apapun.

Grafik III B menunjukan kerja otot yang telah lelah berkontraksi lalu diberi istirahat 2 menit

Grafik III C menunjukan kerja otot yang telah lelah berkontraksi lalu diberi istirahat beserta massage 2 menit.

Percobaan IV

Sebelum percobaan: telapak tangan hingga punggung tangan berwarna normal (warna kulit) dan bersuhu normal.

Setelah percobaan: pada telapak tangan OP berubah menjadi berwarna pucat serta dingin, sedangkan pada daerah punggung tangan berwarna merah serta suhunya lebih panas.

Pembahasan

I. Kerja Steady State

Dari percobaan I didapatkan hasil grafik berupa garis lurus pada kimograf yang menunjukkan bahwa OP mengalami keadaan yang stabil saat melakukan latihan dengan frekuensi 4 detik tiap tarikan. OP tidak merasa lelah. Otot manusi memiliki 4 ciri utama, yaitu:

1. Kontraktilitas, di mana serabut otot dapat berkontraksi dan menegang, yang dapat atau mungkin juga tidak melibatkan pemendekan otot. Serabut akan terelongasi karena kontraksi pada setiap diameter sel berbentuk kubus atau bulat hanya akan menghasilkan pemendekan yang terbatas.

2. Eksitabllitas. Serabut otot akan merespons dengan kuat jika diberi stimulan.

3. Ekstensibilitas. Serabut otot memiliki kemampuan untuk meregang melebihi panjang otot saat keadaan rileks.

4. Elastisitas. Serabut otot dapat kembali ke ukurannya semula setelah berkontraksi atau meregang.1

Ciri otot pada nomor 4 inilah yang merupakan salah satu pendukung kestabilan otot OP, sehingga OP tidak merasa kelelahan dalam melakukan latihan.

Pada percobaan I ini, otot tidak diberi pengaruh apa-apa, sehingga pada praktikum ini grafik pada percobaan I dijadikan patokan kerja otot dalam keadaan normal.

II. Pengaruh Gangguan Peredaran Darah

Setelah melakukan percobaan pertama, percobaan kedua dilanjutkan dengan OP yang sama. Sebelum melakukan percobaan kedua, di lakukan pemasangan manset sfigmomanometer pada lengan atas kanan pada OP kemudian dilakukan oklusi sampai arteri radialis tidak teraba lagi. Selanjutnya, OP melakukan percobaan dengan manset tetap terpasang tetapi tidak di oklusi, lakukan 12 kali tarikan dengan frekuensi satu tarikan 4 detik sambil di catat pada kimograf. Setelah tarikan ke 12, dengan tidak menghentikan tromol, tarikan ke 13 dimulai dengan melakukan oklusi sampai arteri radialis tidak teraba lagi. Selama oklusi, OP tetap melakukan latihan. Hasil percobaan didapatkan, saat oklusi, OP akan merasakan kelelahan dan grafik yang tercatat pada kimograf menurun, berbeda dengan sebelum dilakukan oklusi. OP dapat merasakan kelelahan yang disebabkan karena kegagalan dari neuromuscular junction untuk memancarkan rangsangan-rangsangan persyarafan ke serabut-serabut otot di mana hal ini dapat menyebabkan penurunan pengiriman asetilkolin dari akhiran syaraf.2 Selain itu, karena dalam percobaan ini dilakukan oklusi (yang merupakan proses penghambatan), menyebabkan kurangnya oksigen dan tidak memadainya aliran darah di serabut-serabut otot.3

III. Pengaruh Istirahat dan Massage

Otot memiliki kemampuan yang terbatas. Setiap orang memiliki kemampuan otot yang berbeda-beda. Apabila otot sudah mencapai batas kemampuannya, otot akan mengalami kelelahan sehingga tidak mampu lagi berkontraksi.4 Kelelahan pada otot ini disebabkan oleh produksi asam laktat karena otot kekurangan oksigen.2 Kerja otot (kontraksi) yang terus menerus tanpa jeda membuat aliran oksigen menjadi tidak lancar sehingga metabolisme otot tidak lancar dan terjadi kelelahan. Saat terjadi kelelahan, otot harus diistirahatkan, apabila tidak diistirahatkan, otot akan terasa nyeri. Rasa nyeri ini tentu saja akan mengganggu kegiatan dan aktivitas kita.

Pada saat istirahat, asam laktat otot akan berkurang sedikit demi sedikit karena suatu proses biokimia.3 Kurangnya asam laktat membuat otot terasa lebih baik, tidak lelah.2 Otot dapat mengumpulkan kekuatannya kembali dan dapat berfungsi seperti semula. Selain istirahat, untuk memulihkan otot yang lelah dapat juga dilakukan massage atau pemijitan. Pemijitan yang baik harus disesuaikan dengan aliran darah.5 Pijatan dengan tekanan kuat ke arah perifer berguna untuk membantu arteri untuk mengalirkan oksigen, sedangkan pijatan dengan tekanan ringan ke arah jantung untuk membantu vena mengalirkan hasil metabolisme (misalnya: asam laktat), agar tidak tertimbun di otot dan menyebabkan kelelahan.5

Pada percobaan ketiga ini dibagi lagi menjadi tiga percobaan. Percobaan pertama (Percobaan III A) adalah pengambilan data grafik ergograf dengan keadaan otot yang normal, dapat berfungsi maksimal, tidak saat lelah. Pengamatan pertama ini dilakukan hingga otot mengalami kelelahan.

Sebelum masuk ke percobaan kedua (Percobaan III B), otot diistirahatkan terlebih dahulu. Hal ini dilakukan untuk membandingkan kemampuan otot dari yang normal dan otot yang telah lelah lalu diistirahatkan. Pada percobaan kedua ini, rata-rata tinggi grafik tidak melebihi dari grafik percobaan pertama karena sebelumnya otot telah lelah dan istirahat 2 menit belum cukup untuk mengembalikan kemampuannya seperti semula. Percobaan ini dilanjutkan lagi hingga otot mengalami kelelahan total.

Setelah percobaan yang kedua, otot diberi pijatan (massage) dengan tekanan kuat ke arah perifer, kemudian dengan tekanan ringan ke arah jantung (Percobaan III C). Hal ini dilakukan untuk membantu memperlancar metabolisme otot yang telah mengalami kelelahan.4 Setelah dipijat, otot digunakan lagi untuk menarik pelatuk ergograf. Terdapat lagi hasil yang berbeda. Grafik percobaan yang ketiga (Percobaan III C) lebih tinggi dari grafik percobaan kedua (Percobaan III B), tetapi tidak melebihi atau sama tinggi dengan percobaan pertama (Percobaan III A)

IV. Rasa Nyeri, Perubahan Warna dan Suhu Kulit Akibat Iskemia

Pada percobaan 4, OP tidak memakai tromol. Percobaan ini ingin mengetahui efek pada warna dan suhu tangan yang melakukan tarikan. Tetap di lakukan pemasangan manset sfigmomanometer pada lengan atas kanan pada OP. Selanjutnya dilakukan oklusi sampai arteri radialis tidak teraba lagi. OP melakukan percobaan dengan manset tetap terpasang tetapi beban ditambahkan dan saat berkerja digunakan frekuensi satu tarikan 1 detik (sebanyak 12 kali tarikan).

Didapatkan hasil percobaan yaitu, keadaan OP semakin cepat lelah dan ada saat di mana OP sudah mengalami kelelahan secara total. Setelah keadaan tersebut, manset dilepaskan dari tangan OP. Sebelum percobaan, telapak tangan hingga punggung tangan berwarna normal (warna kulit) dan bersuhu normal. Setelah percobaan, pada telapak tangan OP berubah menjadi berwarna pucat serta dingin, sedangkan pada daerah punggung tangan berwarna merah serta suhunya lebih panas. Berikut ini merupakan mekanisme dari kontraksi serta relaksasi otot.2,3

Mekanisme kontraksi otot:

1. Rangsang mempengaruhi asetilkolin,

1. Penguraian asetilkolin menjadi asetil + kolin, memungkinkan sejumlah besar Na+ mengalir ke membrane serat otot, masuk ke retikulum sarkoplasma,

1. Retikulum sarkoplasma melepaskan Ca2+,

1. Ca2+ akan menempel pada Troponin C,

1. Adanya Ca2+ akan melemahkan ikatan antara aktin dan Troponin I, sehingga setelah lepas, tropomiosin dapat bergerak ke samping,

1. Gerakan ini membebaskan daerah ikatan untuk myosin,

1. ATP terpecah menjadi ADP+P,

1. Aktin akan bertemu dengan Miosin membentuk Aktomiosin,

1. Otot berkontraksi.1-4,6

Mekanisme relaksasi otot:

1. Asetilkolinesterase mengahancurkan asetilkolin,

1. Tidak adanya asetilkolin menyebabkan Ca2+ kembali ke retikulum sarkoplasma,

1. Troponin I kembali aktif sehingga Aktin dan Miosin terlepas,

1. Otot mengalami relaksasi.6

Dari penjelasan mekanisme kontraksi dan relaksasi di atas, dapat dilihat bahwa saat otot OP berkontraksi, diperlukan energi berupa ATP.1,3,4 Saat otot OP harus melakukan latihan yang sifatnya terus-menerus, akan membuat energi tersebut lama-kelamaan berkurang. Saat pengurangan inilah OP akan merasakan kelelahan. Kelelahan timbul akibat adanya asam laktat hasil dari proses anaerob. Otot menggunakan proses anaerob untuk mendapatkan oksigenyang cukup dalam waktu yang singkat. Oleh karena itu akan didapatkan hasil sampingan berupa asam laktat. Asam laktat menghalangi fungsi otot. Dengan meningkatnya asam laktat, konsentrasi H+ intraseluler juga meningkat, mengakibatkan pH menurun (semakin bersifat asam).3 Di lain pihak, peningkatan konsentrasi ion H+ menghalangi proses rangkaian eksitasi karena menurunnya sejumlah ion Ca+ yang dikeluarkan dari retikulum sarkoplasma dan gangguan kapasitas mengikat Ca+ troponin.3 Selain itu, peningkatan konsentrasi ion H+ juga menghambat kegiatan fosfofruktokinase, enzim kunci yang terlibat di dalam proses anaerobik glikolisis. Karena proses glikolisis mengalami hambatan, pembentukan ATP untuk menghasilkan energi juga terhambat.

Kesimpulan

Kelelahan pada otot disebabkan oleh asam laktat yang terbentuk apabila otot kekurangan oksigen. Untuk membuang timbunan asam laktat tersebut dibutuhkan istirahat atau relaksasi otot yang cukup agar kemampuan kerja otot dapat kembali seperti semula. Relaksasi dibutuhkan agar otot menerima masukan oksigen yang cukup untuk berkontraksi lagi. Relaksasi untuk pemulihan kemampuan otot dapat juga dibantu dengan pemberian massage/pijatan. Jika massage dilakukan secara benar (sesuai dengan aliran darah), maka pemulihan kemampuan otot dapat terjadi lebih cepat.

Daftar Pustaka

1. Sloaner E. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Jakarta: EGC; 2003.

2. Griwijoyo S. Ilmu Faal Olahraga, Fungsi Tubuh Manusia pada olahraga untuk kesehatan dan untuk prestasi.2002;16-17.

3. Robert K, Murray, Darly K, Granner, Rodwell VW. Biokimia harper. Edisi ke-27. Jakarta: EGC; 2009.

4. Sherwood L. Fisiologi manusia: dari sel ke sistem. Edisi ke-6. Jakarta: EGC; 2012.

5. Sitepu ID. Efektifitas massage terhadap penurunan kelelahan otot tangan operator komputer Puskom Unimed [Tesis]. Medan : Universitas Sumatera Utara; 2008.

6. Junqueira LC. Histologi dasar: teks & atlas. Edisi ke-10. Jakarta : EGC