adalah sebuah jaringan dalam tubuh manusia dan hewan yang berfungsi sebagai alat gerak aktif yang menggerakkan tulang. Otot diklasifikasikan menjadi tiga jenis yaitu otot lurik, otot polos dan otot jantung. Otot menyebabkan pergerakan suatu organisme maupun pergerakan dari organ dalam organisme tersebut.
Otot merupakan kumpulan jaringan otot yang saling berkontraksi sehingga menghasilkan gerakan. Otot terdiri atas serabut sel otot yang keseluruhan dilapisi oleh jaringan pelindung. Otot melakukan kontraksi dan relaksasi menggunakan ATP. Rangka tubuh makhluk hidup terdiri atas tulang dan sendi, namun tidak dapat bergerak sendiri, energi kimia berupa ATP akan diubah menjadi energi mekanik sehingga menghasilkan pergerakan berupa pergantian kontraksi dan relaksasi. umumnya, hasil kontraksi otot ini akan memunculkan panas tubuh. Otot berfungsi sebagai pergerakan, stabilitas atau keseimbangan dan termogenesis. Berdasarkan histologi otot dan lokasi jaringan otot di klasifikasikan menjadi 3 yaitu: otot rangka, otot jantung dan otot polos. Otot merupakan mesin yang dapat mengubah energi kimia menjadi energi mekanik yang dapat terwujud dalam suatu aktivitas fisik. Dalam hal ini otot dapat berkontraksi dan berelaksasi dikarenakan adanya ketersediaan energi dari sistem energi. Kontraksi otot yang terjadi pada tubuh manusia mampu melakukan kerja seperti mesin.
Struktur otot
Sel otot merupakan sel dengan banyak nuklei yang terjadi karena proses fusi dari sel mioblas. Jenis-jenis otot yang ada dalam tubuh:
Jenis-Jenis otot
Otot lurik
Memiliki desain yang efektif untuk pergerakan yang spontan dan membutuhkan tenaga besar. Otot ini mudah lelah, yang disebabkan oleh penumpukan asam laktat pada sel-selnya. Pergerakan otot lurik berasal dari sinyal motorik yang berasal dari otak dan bersifat sadar (bukan refleks). Otot ini terdapat pada hampir keseluruhan tubuh bagian luar manusia dan hewan.
Otot polos
Otot yang ditemukan dalam organ pencernaan dan pembuluh darah, bekerja dengan pengaturan dari sistem saraf tak sadar atau saraf otonom. Otot polos dibentuk oleh sel-sel otot yang terbentuk dari gelendong dengan kedua ujung meruncing, serta mempunyai satu inti tunggal.
Otot jantung
Otot yang bekerja khusus untuk memompa darah pada jantung ini adalah jaringan otot yang sanggup berkontraksi secara terus-menerus tanpa henti. Pergerakannya tidak dipengaruhi sinyal saraf pusat. Otot jantung dapat dipengaruhi oleh interaksi saraf simpatetik atau parasimpatetik yang memperlambat atau mempercepat laju denyut jantung, tetapi tidak dapat mengontrolnya secara sadar.
Histologi
Histologi jaringan otot secara umum tersusun atas tiga komponen yakni jaringan ikat, jaringan otot, dan sistem membran. Dari bagian luar ke dalam, jaringan ikat tersusun atas fasia superfisialis, fasia profunda, epimisium, perimisium, dan endomisium. Tampilan histologi jaringan otot rangka (serat otot = fiber) terlihat ratusan hingga ribuan serat panjang berbentuk silindris. Antara serat yang satu dengan lainnya tersusun sejajar, panjangnya berkisar 100 mm dengan diamter 10–100 mm. fiber otot rangka dapat terbentuk dari fusi, karena inilah terdapat banyak inti yang terletak di tepi tepatnya di bawah sarkolema. Di seluruh serat otot terdapat mitokondria yang terletak secara berderet, dengan perbesaran tinggi benang-benang halus (disebut miofibril) terletak pada sarkoplasma, memanjang dan membentuk pita gelap terang.
Pada jaringan otot terdapat miofibril, miofilamen, dan protein kontraktil yang berperan dalam kontraksi otot. Miofibril berukuran 1–2 mm termasuk elemen kontraktil, dan tersusun dari miofilamen/filamen (struktur yang lebih halus). Filamen terbagi menjadi 3 jenis yakni filamen tebal, tipis dan elastis. Sebuah sarkomer tampak area gelap yang disebut pita A (anisotropik) terbentuk dari filamen tebal dan tipis, sarkomer dibatasi oleh garis Z. Adapun daerah yang lebih terang disebut pita I (isotropik) terbentuk dari sisa filamen tipis, tanpa filamen tebal. Selain itu, dua jenis protein kontraktil yaitu aktin dan miosin. Miosin menyusul filamen tebal dan aktin menyusun filamen tipis. Ekor miosin terhubung dengan garis M pada sarkomer, kepala miosin seperti jembatan silang yang menuju filamen tipis ketika terjadi kontraksi otot. Badan filamen tebal tersusun atas batang miosin yang letaknya sejajar. Aktin menyusun filamen tipis, dan terdapat dua jenis protein regulator yaitu troponin dan tropomiosin, ketika relaksasi terjadi tropomiosin akan menutup tempat pengikat miosin pada aktin sehingga pelekatan jembatan silang terhambat.
Serat otot muskuloskeletal
Tipe I, kejang lambat, atau otot "merah", padat di kapiler dan kaya akan mitokondria dan mioglobin, memberikan karakteristik warna merah pada jaringan otot. Ini dapat membawa lebih banyak oksigen dan mempertahankan aktivitas aerobik dengan menggunakan lemak atau karbohidrat sebagai bahan bakar. Serat yang bergerak perlahan berkontraksi untuk waktu yang lama tetapi dengan sedikit kekuatan.
Tipe II, otot yang bergerak cepat, memiliki tiga subtipe utama (IIa, IIx atau IIb) yang berbeda baik dalam kecepatan kontraksi dan gaya yang diterapkan. Serabut yang berkedut cepat berkontraksi dengan cepat dan kuat tetapi cepat lelah, hanya menopang ledakan singkat aktivitas anaerobik sebelum kontraksi otot menjadi nyeri. Mereka berkontribusi paling besar untuk kekuatan otot dan berpotensi mendapatkan massa yang lebih besar. Serat tipe IIA adalah serat otot putih
Serat ini memiliki lebih sedikit pendarahan, memiliki toleransi kelelahan sedang terhadap kelelahan, dan dapat menangani pekerjaan dalam jumlah sedang. Mereka membutuhkan glikogen untuk bahan bakar dan berpartisipasi dalam sebagian besar jenis aktivitas fisik seperti bola basket, bisbol, dan sepak bola. Tipe IIb (juga dikenal sebagai IIx) adalah otot anaerobik, glikolitik, "putih" yang berarti paling tidak padat di mitokondria dan mioglobin.
Sistem membran
Membran otot merupakan bagian terluar dari jaringan otot, berfungsi untuk melindungi bagian-bagian dalam otot, sistem membran terdiri atas sarkolema, tubulus transversal (tubulus T), dan retikulum sarkoplasma. Sarkolema mebran merupakan memran yang membungkus sarkoplasma, pada otot rangka sarkolema tersusun atas plasmalema dan basalis membran, membran basalis tersusun atas lamina basalis dan lamina retularis. Tubulus transversal (TT) memungkinkan untuk berhubungan dengan ekstrasel karena merupakan invaginasi dari sarkolema yang secara vertikal menembus serat otot. Reseptor hidropiridin terdapat pada membran TT yakni voltage gated calcium channel. Dua sisi pada TT adalah pelebaran dari ujung RS. Retikulum sarkoplasma (RS) berisi cairan dan termasuk sistem mebran intrasel, setiap miofibril dilingkari oleh RS. Fungsi utama RS adalah menyimpan CA2+.
Jaringan Otot Rangka
Jaringan otot tubuh merupakan jaringan yang dibentuk oleh otot rangka. Jaringan ini terdiri dari serat otot yang panjang dengan inti banyak yang terdapat di tepi sel otot. Dalam otot rangka mampu berkontraksi dengan kuat karena otot rangka memilki protein filament. Tetapi kontraksi yang terjadi tersebut akan mengakibatkan otot rangka membutuhkan asupan energi dan oksigen yang besar pula.
Fisiologi
Kontraksi otot
Mekanisme kontraksi otot yaitu terjadinya sliding filamen, proses kontraksi secara sederhana diawali dengan adanya rangsangan dari luar tubuh lalu menuju ke otak, rangsangan dari otak melalui akson neuron motorik keserabutan otot, kemudian terjadinya depolarisasi membran sehingga timbullah potensial aksi sel otot rangka yang menyebabkan ion kalium dan natrium keluar. Potensial aksi yang tersebar dari membran sel akan diteruskan melalui tubulus T, Troponin C akan berikatan dengan troponin C pada filamen aktin.
Pada otot polos, kontraksi dapat ditimbulkan dari adanya hormon jika sel otot memiliki reseptor yang mampu merangsang suatu hormon yang ada. Meningkatnya ion kalsium intra sel dapat memicu kontraksi otot polos, pada otot lain dapat berbeda. Dalam kontraksi otot ada yang dinamakan motoneuron yakni saraf pada serat otot, jumlah serat otot dalam suatu unit motorik sangat bervariasi tergantung pada fungsi otot, misalnya suatu unit motorik yang bertanggung jawab pada ekspresi wajah akan melibatkan sedikit serat otot dibandingkan aktivitas berat lainnya seperti berenang misalnya.
Terdapat teori yang menjelaskan mengenai kontraksi otot yaitu teori filamen. Beberapa tahapan kontraksi otot secara singkat diantaranya: 1) aktivitas otot: saraf motorik menstimulasi impuls (potensial aksi) untuk menurunkan neuro menuju neuromuskuler. Aktivitas ini merangsang retikulum sarkoplasma untuk melepaskan kalsium ke dalam sel otot. 2) kontraksi otot: kalsium akan memenuhi sel otot yang berikatan dengan troponin sehingga memungkinkan aktin dan miosin untuk saling berikatan. Jembatan silang aktin dan miosin yang terbentuk mengikat dan berkontraksi menggunakan ATP sebagai energi (ATP = Adenosine Tri-Phosphate yang digunakan oleh semua sel sebagai bahan bakar aktivitas sel). 3) sintesis ATP: pembentukan ulang ATP memungkinkan aktin dan miosin untuk mempertahankan berjalannya proses kontraksi otot. 4) relaksasi: terjadi ketika stimulasi saraf berhenti, kalsium dipompa kembali ke retikulum sarkoplasma yang memutuskan hubungan aktin miosin, selanjutnya ikatan aktin dan miosin terputus sehingga kembali pada keadaan semula yang menyebabkan otot rileks. Adanya relaksasi juga terjadi jika ATP tidak tersedia lagi.
Gerak pada otot
Otot akan bekerja sama dengan tulang dalam melakukan suatu gerak oleh karena itu otot disebut alat gerak aktif sementara tulang merupakan alat gerak pasif. Otot melekat pada tulang dengan jaringan ikat kuat disebut tendon. Tendon ini merupakan penghubung antara tulang dan otot. Tendon yang menempel pada tulang yang bergerak disebut insersi. Terdapat juga ligamen yang merupakan jaringan ikat kuat pembungkus sendi agar sendi tidak terurai. Otot, sendi, dan tulang bekerja sama dalam menciptakan suatu gerak. Gerak tersebut dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu gerak antagonis dan gerak sinergis.
Gerak antagonis
Gerak otot antagonis adalah Gerak antara dua otot yang mempunyai tujuan kerja berlawanan. Jika otot yang satu berkontraksi atau mengencang, maka otot pasangannya akan relaksasi atau mengendur. Kondisi ini bisa terjadi sebaliknya, contohnya adalah otot bisep pada lengan atas bagian depan dengan otot trisep pada lengan atas bagian belakang. Contohnya pada saat kita akan mengangkat lengan, otot bisep berkontraksi dan otot trisep relaksasi sehingga lengan akan terangkat. Sedangkan saat kita menurunkan lengan akan terjadi hal sebaliknya otot bisep relaksasi dan trisep kontraksi.
Selain pada lengan dan siku, gerak antagonis juga terjadi pada otot lutut dan otot kaki. Karena otot antagonis bekerja secara berlawanan, terdapat juga beberapa jenis gerakan otot berlawanan seperti,
- Otot fleksor (menekukkan) dan otot ekstensor (meluruskan)
- Abduktor (menjauhkan) dan adduktor (mendekatkan)
- Otot depresor (menurunkan) dan otot elevator (menaikkan)
- Otot supinator (menengadahkan) dan otot pronator (menelungkupkan)
Gerak sinergis
Gerak sinergis adalah gerak dua otot atau lebih untuk bekerja sama dengan tujuan yang sama. Otot sinergis akan berkontraksi dan relaksasi secara bersama-sama. Contoh dari gerakan yang melibatkan otot sinergis adalah pronator kuadratus dan pronator teres dalam menjalankan gerakan menengadah dan menelungkupkan telapak tangan.
Kelelahan otot
Kelelahan merupakan suatu kondisi tubuh yang kurang stabil ketika melakukan suatu aktivitas, selain itu terdapat rasa sakit dan tidak nyaman pada otot. Kelelahan otot biasanya terjadi karena aktivitas berlebih sehingga mengurangi kinerja otot, beberapa penyebab terjadinya kelelahan otot yakni penyediaan energi yang bermasalah, ATP + PC, glikolisa anaerbic; mekanik otot yang gagal berkonsentrasi dan masalah saraf.
Efisiensi
Persentase efisiensi kerja dari otot manusia adalah sekitar 18%-26%. Efisiensi didefinisikan sebagai rasio metabolisme, berdasarkan penggunaan oksigen.
Kelainan pada otot
Kelainan atau gangguan pada sistem otot dan tulang belakang biasa disebut dengan musculoskeletal disorders (MSDs). Beberapa kelainan otot yang umunya sering terjadi yaitu tetanus, terkilirm kram otot, polio, kelelahan, kaku otot, hernia abdominal dan astrofi otot.
Catatan kaki
Pranala luar
- Muslumova, Irada (2003). "Power of a Human Heart". The Physics Factbook.
- University of Dundee Diarsipkan 2006-01-07 di Wayback Machine.
- Muscle efficiency in rowing Diarsipkan 2005-12-01 di Wayback Machine.
- Human Muscle Tutorial Diarsipkan 1998-02-21 di Wayback Machine.
- Human Muscle
| Perpustakaan nasional | |
|---|---|
| Basis data ilmiah | |
| Lain-lain | |
