Show Hewan dan manusia dapat bergerak, mengangkat barang, dan melakukan aktivitas lainnya karena adanya kontraksi otot yang menyebabkan munculnya gerakan. Kontraksi adalah menegangnya otot sehingga menjadi lebih pendek dan dapat menggerakkan tulang, kontraksi tersebut akan selalu diiukti dengan relaksasi yang menyebabkan otot kembali ke ukurannya semula. Apabila otot berkontraksi namun gagal berelaksasi akan terjadi kelainan yang disebut dengan kram. Sebelum membaca artikel ini akan lebih baik anda mempelajari dulu : Struktur Otot Rangka Otot tersusun atas serabut miofibril yang terdiri atas filamen tipis dan filament tebal. Filamen tipis tersusun atas protein aktin sedangkan filamen tebal tersusun atas protein miosin. Pada miofibril nampak bagian gelap dan terang (lurik) oleh karena itu sel-sel otot rangka sering disebut dengan nama sel otot lurik. Bagian gelap dan terang ini terus berulang-ulang, setiap set bagian gelap-terang disebut dengan sarkomer. Untuk memahami mekanisme kontraksi otot, mari kita perhatikan bagian sarkomer berikut.
 Garis horizontal tebal adalah filamen tebal dan garis tipis merupakan filamen tipis. Setiap sarkomer akan dibatasi oleh dua buah garis Z, pada tengah-tengah sarkomer terdapat bagian saling tumpang tindih yang disebut pita A. Tepat di tengah-tengah pita A terdapat bagian yang hanya terdapat filamen tebal saja yang disebut zona H, dan di tengah-tengah zona H terdapat garis M (tidak ada pada gambar di atas). Pada bagian ujung sarkomer terdapat bagian yang hanya terdiri dari filamen tipis dan garis Z, bagian ini disebut pita I. Mekanisme kontraksi otot disebut dengan sliding filament model, karena berkaitan dengan gerakan meluncur dari filamen tebal dan tipis. Sebelum sampai pada penjelasan sliding filament model, perhatikanlah bagian sarkomer di bawah ini. Filamen tebal digambarkan dengan garis tebal biru, sedangkan filament tipis digambarkan dengan garis kuning.
Pada filamen tebal (miosin) terdapat bagian mirip kepala yang berfungsi mengait filament tipis (aktin). Kaitan dari kepala miosin inilah yang menyebabkan terjadinya gerakan meluncur (sliding) yang menimbulkan otot berkontraksi.
Pertama, kepala miosin akan mengikat ATP sebagai sumber energi
untuk terjadinya kontraksi.
Kepala miosin akan menghidrolisis ATP menjadi ADP dan fosfat
anorganik dan menggunakan energi yang timbul dari pemecahan ATP tersebut.
Setelah mendapat energi dari ATP, kepala miosin akan mengait
(berikatan dengan) aktin.
Terjadi pelepasan ADP dan fosfat anorganik yang menyebabkan
kepala miosin bergerak sehingga menggerakkan aktin.
Kepala miosin yang menangkap ATP baru akan menyebabkan
kepala miosin melapaskan diri dari aktin dan siklus akan berulang kembali.
Perhatikanlah gambar di bawah ini. Gambar paling atas adalah sarkomer ketika dalam keadaan relaksasi, sarkomer lebih panjang dan zona H nampak cukup lebar. Gambar di bawahnya adalah sarkomer dalam keadaan berkontraksi, terlihat bahwa sarkomer tersebut memendek dan zona H mulai menyempit. Gambar paling bawah adalah sarkomer dalam keadaan kontraksi penuh, zona H hilang sama sekali karena aktin saling tumpuk-menumpuk.
Mekanisme sliding filament model secara keseluruhan dapat diperhatikan pada gambar berikut ini.
Ilustrasi mekanisme kerja otot
Namun, bagaimana mekanisme terjadinya kontraksi otot? Menurut B. Brenner dan E. Eisenberg dalam jurnal The Mechanism of Muscle Contraction: Biochemical, Mechanical, and Structural Approaches to Elucidate Cross-bridge Action in Muscle (1987) kontraksi otot teradi ketika filament aktin tipis dan filament miosin tebal saling bergesekan. Berikut adalah tahapan mekanisme kontraksi otot! Baca juga: Fungsi Tulang dan Otot pada Manusia Pelepasan ion kalsiumMekanisme kontraksi otot dimulai dari sistem saraf pusat sebagai pusat kendali tubuh. Sistem saraf pusat, baik otak maupun sumsum tulang belakang mengeluarkan impuls atau potensial aksi ke neuron motorik. Potensial aksi kemudian akan menjalar hingga ke ujung serat otot memicu pelepasan asetilkolin. Dilansir dari BioNinja, asetilkolin kemudian memulai depolarisasi di dalam sarkolema dan menyebabkan retikulum sarkoplasma melepaskan ion kalsium (Ca2+). Pembentukan jembatasan silang aktin dan miosinSetelah pelepasan ion kalsium, mekanisme otot masuk ke tahap selanjutnya yaitu pembentukan jembatan sialng antara aktin dan miosin. Ion kalsium yang dilepaskan kemudian berikatan dengan troponin. Hal tersebut mengaktifkan aktin dan memberikan jalan untuk berikatan miosin. Miosin yang berikatan dengan aktin membentuk suatu struktur yang dinamakan dnegan jembatan silang. Baca juga: Mikrofilamen: Pengertian, Struktur, Fungsi, dan Cirinya Miosin kemudian mengikat aktin dan menariknya ke dalam, tahapan ini mengonsumsi energi dalam bentuk ATP. Ikatan ini melepaskan ADP dan juga fosfat. Kepala miosin kemudian berikatan dengan ATP yang baru, membuatnya melepaskan aktin. Kepala miosin kemudian berada dalam konfigurasi energi yang tinggi dan siap berikatan dengan aktin selanjutnya.
Pergeseran jembatan silang aktin dan miosin yang menyebabkan kontraksi otot Dilansir dari Medicine Libretexts, kepala miosin bergerak menarik aktin bersamanya menyebakan sarkomer memendek dan otot berkontraksi. Penarikan aktin oleh miosin inilah yang membuat serat otot memendek dan berkontraksi sesuai dengan impuls yang diberikan. Baca juga: Apa Saja Fungsi Protein di dalam Tubuh? Pergeseran aktin dan miosin terus berlanjut, membuat otot berkontraksi dan memungkinkan manusia untuk bergerak juga mempertahankan kerja organ. Dilansir dari Lumen Learning, kontraksi otot baru akan berhenti jika sinyal dari neuron motorik berakhir. Berakhirnya sinyal akan menghentikan retikulum sarkoplasma untuk melepaskan ion kalsium. Dan semua ion kalsium yang masih tersisa dipompa kembali ke dalam retikulum sarkoplasma. Baca berikutnya
Untuk tipe kontraksi otot yang satu ini juga dikenal sebagai kontraksi yang statis. Pasalnya, tidak seperti tipe-tipe kontraksi sebelumnya, otot tidak memendek atau memanjang dan tetap pada panjangnya seperti pada kondisi normal. Contoh terjadinya kontraksi isometrik adalah saat sedang membawa benda di hadapan Anda. Pada saat itu, beban dari benda yang Anda bawa akan tertarik ke bawah. Namun, tangan dan lengan Anda akan melawan dengan kekuatan yang sama besarnya ke arah atas. Mengingat Anda tidak mengangkat atau menurunkan lengan, otot biseps akan mengalami kontraksi isometrik. Kekuatan yang dihasilkan pada kontraksi isometrik akan sepenuhnya bergantung pada panjang otot saat terjadi kontraksi. Tahapan mekanisme kerja ototSetelah memahami berbagai tipe kontraksi otot yang mungkin terjadi sekaligus mempelajari mekanisme terjadinya kontraksi, kini saatnya memahami tahapan mekanisme kerja otot. Berikut ini adalah gambaran umum dari mekanisme kerja otot yang perlu Anda ketahui. 1. Otot menerima rangsangan dari sistem saraf pusatSeperti yang sempat disinggung sebelumnya, mekanisme kerja otot dimulai dengan adanya sinyal atau rangsangan yang menyebabkan timbulnya kontraksi. Ya, sinyal atau rangsangan ini berasal dari sistem saraf pusat yang terjadi akibat aktivitas otak atau tulang belakang. 2. Rangsangan dari otak menyebabkan reaksi kimiaSinyal tersebut akan diterima oleh zat kimia yang disebut dengan asetilkolin. Zat kimia ini yang akan menyebabkan berbagai reaksi kimia pada otot. Salah satunya adalah pembebasan ion Ca² (kalsium) dari retikulum sarkoplasma. Tak hanya itu, menurut College of Agriculture & Life Sciences pada Texas A&M University, reaksi kimia ini juga akan merangsang pergerakan troponin dan tropomiosin dalam senyawa aktin dan miosin. Pergerakan ini memicu terjadinya kontraksi otot. 3. Proses melemasnya ototTahapan mekanisme kerja otot selanjutnya adalah proses melemasnya otot setelah rangsangan atau sinyal sudah tidak dikirimkan lagi oleh sistem saraf pusat. Pada saat itu, reaksi kimia yang terjadi karena adanya rangsangan kembali seperti saat normal. Dengan begitu, otot yang sempat berkontraksi atau memendek akibat reaksi kimia yang terjadi akan memanjang dan melemas. Meski begitu, mekanisme kerja otot bisa berbeda-beda dan tergantung pada jenis ototnya. Mekanisme kerja otot berdasarkan jenisnyaTerdapat tiga jenis otot di dalam tubuh manusia. Masing-masingnya mengalami mekanisme kerja otot yang berbeda-beda. 1. Otot lurikOtot lurik adalah jenis otot yang bisa Anda kendalikan secara sadar, mengingat otot ini yang digunakan untuk bergerak. Otot lurik juga dikenal sebagai otot rangka, yaitu otot yang melekat pada tulang. Oleh sebab itu, saat otot ini Anda gerakkan, tulang yang melekat pada otot tersebut ikut bergerak. Otot dan tulang ini diikat oleh tendon yang akan ikut bergerak saat otot mengalami kontraksi. 2. Otot polosSementara itu, otot polos merupakan jenis otot yang tidak bisa dikendalikan secara sadar. Otot polos ini bisa ditemukan pada organ dalam tubuh, seperti pembuluh darah, salurah pencernaan, saluran kencing, dan uterus. Mekanisme kerja otot ini terjadi secara ototmatis, di mana otot akan berkontraksi secara perlahan dengan ritme tersendiri berdasarkan aktivitas yang terjadi pada tubuh Anda. 3. Otot jantungSama halnya dengan otot polos, otot jantung juga tidak dapat Anda kendalikan secara sadar pergerakannya. Mekanisme kerja otot jantung pun terjadi secara otomatis, sesuai dengan kebutuhan tubuh, dan dengan ritme tertentu. |
Jelaskan mekanisme the sliding Theory muscular contraction mekanisme kontraksi otot
Pos Terkait
Copyright © 2024 ketiadaan Inc.
