EKSITASI OTOT RANGKA:EKSITASI OTOT RANGKA:A. PENGHANTARAN A. PENGHANTARAN NEUROMUSKULAR DANNEUROMUSKULAR DANB. GABUNGAN EKSITASI-B. GABUNGAN EKSITASI-KONTRAKSIKONTRAKSI

A. PENGHANTARAN NEUROMUSKULAR DANB. GABUNGAN EKSITASI-KONTRAKSIPENGHANTARAN IMPULS DARI SARAF KE SERAT OTOT RANGKA. HUBUNGAN NEUROMUSKULARSerat otot rangka dapersarafi oleh serat saraf besar dan bermielin yang berasal dari motorneuron besar pada kornu anterior dari medula spinalis.

Ujung-ujung saraf membuat suatu sambungan, yang disebut sambungan neuromuskular.Anatomi fisiologi sambungan neuromuskular lempeng akhir motorikInvaginasi membran disebut parit sinaps atau palung sinaps. Dan ruangan antara terminal dan membran serat disebut celah sinaps. Celah sinaps ini lebarnya 20 sampai 30 nanometer dan terisi oleh suatu lamina basalis.

Pada bagian dasar parit terdapat banyak lipatan kecil membran otot yang disebut celah subneural, yang sangat memperluas permukaan daerah tempat transmiter sinaptik bekerja.Pada terminal akson terdapat banyak mitokondria yang menyediakan energi terutama untuk sintesis bahan transmiter perangsang, yakni asetilkolin. Asetilkolin disintesis dalam sitoplasma bagian terminal namun dengan cepat diabsorpsi kedalam vesikel sinaps yang kecil. Matriks lamina basal dilekati oleh sejumlah besar enzim asetilkolinesterase, yang mampu merusak asetilkolin.

Sekresi asetilkolin oleh terminal sarafBila suatu impuls saraf tiba disambungan neuromuskular, kira-kira 125 kantong asetilkolin dilepaskan dari terminal masuk kedalam celah sinar. Pada sisi dalam permukaan membran saraf terdapat dense bar linear, pada setiap sisi dari setiap desebar terdapat partikel protein yang menembus membran di duga merupakan saluran kalsium bergerbang voltase. Bila potensial aksi menyebar keseluruh terminal, saluran akan terbuka dan memungkinkan sejumlah besar ion kalsium untuk berdifuasi kebagian dalam terminal.

Ion kalsium diduga mempunyai pengaruh tarikan terhadap vesikel asetikolin, menariknya ke membran saraf yang berdekatan dengan dense bar.Bebarapa vesikel akan bersatu dengan membran saraf dan meneluarkan asetilkolin kedalam celah sinaptik melalui proses eksositosis. Rangsangan yang efektif agar asetilkolin dapat dilepaskan dari vesikel adalah dengan masuknya ion kalsium. Selanjutnya, vesikel dikosongkan melalui membran

Pengaruh Asetilkolin Terhadap Membran Postsinaptik untuk Membuka Saluran Ion Bergerbang AsetilkolinGambar 7-2 memperlihatkan banyak reseptor asetilkolin dalam membran otot. Setiap reseptor merupakan komplek protein besar yang memiliki berat molekul total sebesar 275.000. Kompleks ini terdiri dari 5 protein subunit, yaitu : 2 protein alfa dan mesing-masing 1 protein beta, delta, dan gamma.

Penghancuran Asetilkolin yang Dilepaskan Oleh Asetilkolinesterase.Asetilkolin secara cepat disingkirkan melalui dua cara : 1. Sebagian besar asetilkolin dihancurkan oleh enzim asetilkolinesterase yang t erlekat pada bagian lamina basalis, yaitu suatu lapisan seperi busa dari jaringan ikat halus yang mengisi ruang sinaptik antar terminal presinaptik dan membran otot postsinaptik

2. Sejumlah kecil asetilkolin lainnya akan berdifusi keluar dari ruang sinaptik

dan kemudian tidak lagi tersedia untuk bekerja pada membran serat otot. POTENSIAL AKSI OTOTBeberapa aspek kuantitatif dari potensial otot adalah sebagai berikut: 1. Potensial membran istirahat : kira-kira

80-90 milivolt pada serat otot rangka sama seperti yang terdapat pada

serat saraf besar bermielin.2. Lamanya potensial aksi : 1-5 milidetik

pada otot rangka kira-kira 5 kali lebih lama dari pada saraf besar bermielin.

3. Kecepatan penghantaran : 3-5 meter/detik kira-kira 1/18 kecepatan penghantaran pada serat saraf besar bermielin yang merangsang otot rangka.

KONTRAKSI DAN EKSITASI OTOT POLOS

KONTRAKSI OTOT POLOSOtot polos terdiri atas banyak serat kecil umumnya berdiameter 2-5 mikrometer dan panjangnya 20-500 mikrometer.berbeda engan serat otot rangka, yang berdiameter 20 kali lebih besar dan beribu kali lebih panjang. Banyak prinsip kontraksi yang berlaku bagi otot polos adalah sama bagi otot rangka.

Yang paling penting, pada dasarnya terdapat kekuatan menarik yang sama antara filamen miosin dan aktin untuk menyebabkan kontraksi pada otot polos seperti pada otot rangka. Tipe-tipe otot polosOtot polos dibagi menjadi 2 tipe :

1. Otot polos multiunit2. Otot polos unitary (atau unit tunggal)

Otot Polos Multiunit Sifat paling penting dari serat otot polos multiunit adalah : masing–masing serat dapat berkontraksi secara tidak bergantung pada yang lain,

dan pengaturannya terutama dilakukan oleh sinyal saraf. Sifat tambahan lainnya bahwa otot ini jarang menunjukkan kontraksi yang spontan.Contoh otot polos multiunit :Siliaris mata, iris mata,kelopak mata bawah yang membungkus mata (pada beberapa binatang rendah, dan otot piloerektor yang menyebabkan tegaknya rambut bila dirangsang oleh sistem saraf simpatis).

Otot Polos Unit TunggalJenis otot polos ini dikenal sebagai otot polos sinsisial karena sifat antar hubungannya diantara serat-serat. Karena otot ini ditemukan pada dinding sebagian besar visera tubuh termasuk usus, duktus biliaris, ureter, uterus, dan banyak pembuluh darah otot ini disebut juga otot polos viseral.Dasar Fisik Untuk Kontraksi Otot Polos Gambar 8-2

Gambar ini menunjukkan sejumlah besar filamen aktin yang terlekat pada sesuatu yang disebut badan padat (dense bodies). Beberapa dari badan ini terlekat pada membran sel, sedangkan yang lain tersebar didalam sel dan menetap pada tempat tersebut melalui alat penggantung dari protein struktural yang menghubungkan satu badan padat dengan badan padat lainnya. Gambar 8-2 tampak bahwa beberapa badan padat melekat pada membran dari sel yang berdekatan terikat bersama oleh jembatan protein interselular.

Kekuatan kontraksi dijalarkan dari satu sel ke sel berikutnya.Perbandingan antara Otot Polos dengan Kontraksi otot RangkaWalaupun sebagian besar otot rangka dapat berkontraksi dan berelaksasi secara cepat, tetapi sebagian besar kontraksi otot polos merupakan kontraksi tonik yang dapat berlangsung lama, kadang-kadang sampai selama berjam-jam atau bahkan berhari-hari.

Penggunaan energi yang ekonomis oleh otot polos, secara luas bersifat penting bagi seluruh ekonomi energi tubuh, karena organ-organ, seperti usus, kandung kemih, kandung empedu, dan organ visera lainnya, harus mempertahankan tonik kontraksi otot hampir secara tepat. Presentase Pemendekan Otot Polos Selama KontraksiGambaran khas lain dari otot polos yang membuatnya berbeda dari otot rangka adalah kemampuannya untuk memendekkan diri dengan presentase yang jauh lebih besar

daripada yang dapat dilakukan oleh otot rangka sementara tetap mempertahankan hampir seluruh kekuatan kontraksi. Yaitu Otot rangka memiliki jarak kontraksi yang bermanfaat hanya sekitar seperempat hingga sepertiga panjang regangannya. Ini membuat otot polos dapat melakukan fungsi khususnya bagi organ visera berongga, yaitu dapat membuat usus, kandung kemih, pembuluh darah, dan struktur tubuh internal lainnya mampu mengubah diameter lumen dari ukuran yang besar turun hingga hampir nol.

Apa yang menyebabkan terjadinya perbedaan antara otot polos dan otot rangka :1. kecendrungan bahwa beberapa unit

kontraksi otot polos memiliki filamen aktin dan miosin yang tumpang

tindih secara optimal pada panjang otot tertentu, dan unit kontraksi lain pada panjang otot lain, dan tidak terjadi bahwa seluruh unit kontraksi tersinkronisasi bersama, seperti biasanya terjadi pada otot rangka. Karena itu, semakin besar jarak kontraksi yang dapat dicapai.

2. Filamen aktin dalam otot polos jauh lebih panjang daripada dalam otot rangka. Karena itu selama kontraksi

otot polos, filamen aktin dapat ditarik sepanjang filamen miosin untuk setiap jarak yang jauh lebih besar daripada yang terjadi pada kontraksi otot rangka.Pengaturan Saraf dan Hormonal Terhadap kontraksi Otot PolosOtot polos dapat dirangsang untuk berkontraksi oleh berbagai jenis sinyal :Sinyal saraf, oleh rangsangan hormonal, oleh regangan otot, dan oleh beberapa cara lainnya.

Penyebab utama dari perbedaan ini adalah karena membran otot polos mengandung banyak jenis protein reseptor yang dapat menimbulkan proses kontraksi.Sambungan Neuromuskuler Pada Otot PolosAnatomi fisiologis sambungan neuromuskular otot polos. Tipe sambungan neuromuskular yang terdapat pada serat otot rangka tidak ditemukan pada otot polos. Malahan, serat-serat saraf otonomik yang mempersarafi otot polos umumnya bercabang secara difus pada puncak lembaran serat otot.

Gambar 8-3. Pada umumnya serat ini tidak membuat kontak langsung dengan serat otot polos namun sebaliknya membentuk sesuatu yang disebut sambungan difus yang menyekresi substansi transmiter kedalam matriks yang membungkus otot polos beberapa nanometer sampai beberapa mikrometer jauhnya dari sel otot.

Vesikel pada ujung serat saraf otonom mengandung asetilkolin pada beberapa serat, dan norepinefrin pada serat yang lain dan barangkali, tetapi jarang, masih ada substansi lain lagi. Substansi Transmiter Perangsang dan Penghambat Pada Sambungan Neuromuskular Otot PolosSubstansi transmiter disekresi oleh saraf otonom yang mempersarafi otot polos adalah asetilkolin dan norepinefrin, tetapi keduanya tidak pernah disekresi oleh serta saraf yang sama.

Pada beberapa organ, asetilkolin merupakan substansi transmiter perangsang untuk serat otot polos tetapi merupakan substansi penghambat untuk otot polos pada organ lain. Bila asetilkolin merangsang sebuah serat otot, norepinefrin biasanya menghambatnya. Sebaliknya, bila asetilkolin menghambat suatu serat, norepinefrin biasanya merangsang. Potensial Membran dan Potensial Aksi Dalam Otot PolosPotensial aksi pada otot polos viseral terjadi dalam dua bentuk :

1. Potensial paku Potensial aksi bentuk paku yang khas, seperti yang tampak pada otot rangka, timbul pada sebagian besar tipe otot polos unit tunggal. Lamanya tipe potensial aksi 10-50 milidetik. Potensial aksi ini dapat ditimbulkan melalui banyak cara misalnya, melalui rangsangan listrik, melalui kerja hormon terhadap otot polos, melalui kerja substansi transmiter dari serat saraf, melalui peregangan, atau sebagai hasil dari pembentukan spontan dalam serat otot itu sendiri.

2. Potensial aksi dengan gambaran platoMula timbul potensial aksi mirip dengan timbulnya potensial paku. Namun, sebagai pengganti repolarisasi cepat pada membran serat saraf, repolarisasi akan diperlambat selama beberapa ratus sampai seribu milidetik.makna gambaran plato ialah dapat menunjukkan perpanjangan waktu kontraksi yang terjadi pada beberapa tipe otot polos, seperti ureter, uterus pada keadaan tertentu, dan beberapa tipe otot polos pembuluh darah.

Kontraksi Otot Polos Tanpa Potensial Aksi-Pengaruh Faktor Jaringan dan Hormon SetempatKedua tipe faktor perangsang yang bersifat bukan saraf dan bukan potensial aksi meliputi :1. Faktor jaringan setempat2. Bermacam-macam HormonKontraksi Otot Polos Sebagai Respon Terhadap Faktor Jaringan SetempatOtot polos bersifat kontraktil, yang berespon cepat terhadap perubahan keadaan setempat dalam cairan interstisial sekitarnya.

Beberapa faktor pengendali yang khas adalah :1. Kurangnya oksigen dalam jaringan

setempat akan menyebabkan relaksasi otot polos dan karena itu menimbulkan vasodilatasi.2. Kelebihan karbondioksida menimbulkan vasodilatasi3. Peningkatan konsentrasi ion hidrogen akan menimbulkan vasodilatasi.

Faktor seperti adenosin, asam laktat, peningkatan ion kalsium, berkurangnya konsentrasi ion kalsium, dan penurunan suhu tubuh akan menimbulkan vasodilatasi setempat.Pengaruh Hormon Terhadap Kontraksi Otot Polos.Beberapa hormon dalam darah yang lebih penting yang dapat mempengaruhi kontraksi adalah norepinefrin, epinefrin, asetilkolin, angiotensin, vasopresin, oksitosin, serotonin, dan histamin.