Mekanisme yang terjadi dalam kontraksi otot ....

Komponen Struktur Otot

Miofibril merupakan miofilamen terdiri dari filamen tipis (aktin) dan filamen tebal (miosin).

Sarkomer terdiri dari: pita A (Anisotrop) : filamen tebal

                                    pita I (Isotrop) : filamen tipis

                                    pita H (Heler)

Tropomiosin : protein aktif mengikat

Troponin : protein kompleks yang melekat pada tropomiosin.

Sumber Energi Kontraksi Otot

ATP (Adenosin Tri Phosphat)

Mekanisme Kontraksi Otot

Sarkomer memendek saat berkontraksi

Pemendekan sarkomer akan membuat serabut otot memendek begitu pula dengan otot secara keseluruhan.

Berdasarkan gambar diatas dapat dijelaskan bagian sarkomer adalah:

1. Pita I (Isotrop) menghasilkan daerah terang pada otot

2. Pita A (Anisotrop) menghasilkan daerah gelap pada otot

3. Zona H (Heler) adalah daerah terang sempit di antara daerah gelap pita A

4. Gabungan proteinaktin dan miosin disebut aktomiosin.

Mekanisme Kerja Otot:

1. Miosin aktif menggerakkan aktin dengan bantuan ion Calsium dan ATP

2. Saat kontraksi, miosin menarik aktin sehingga pita I memendek, zona H hilang.

3. Saat relaksasi, miosin melepas aktin sehingga pita I kembali memanjang, zona H kembali muncul.

Mekanisme Kontraksi Otot saat kekurangan oksigen

Fase anaerob tidak membutuhkan oksigen pada saat otot berkontraksi. Yangb terjadi adalah proses fermentasi asam laktat (respirasi anaerob) yang menghasilkan asam laktat dan 2 ATP. 

Penimbunan asam laktat di otot akan menimbulkan sensasi kelelahan. Karena ATP yang di hasilkan oleh fermentasi asam laktat sangat sedikit maka otot akan beralih menuju respirasi aerob dengan melakukan reaksi nafas tersengal- sengal untuk mendapatkan lebih banyak oksigen.

Untuk lebih jelasnya silakan kalian tonton video pembelajaran tentang mekanisme kontraksi otot

Link Tiktok Video mekanisme kontraksi otot part 1

Link Tiktok Video Mekanisme Kontraksi otot part 2

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 otot

Setelah 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 pusat

Seperti 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 kimia

Sinyal 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 otot

Tahapan 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 jenisnya

Terdapat tiga jenis otot di dalam tubuh manusia. Masing-masingnya mengalami mekanisme kerja otot yang berbeda-beda.

1. Otot lurik

Otot 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 polos

Sementara 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 jantung

Sama 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.

E. Memendek nya ukuran otot akibat zone Z menjadi lebih panjang dan zone H menjadi lebih pendek yang proses nya memerlukan energi dari pemecahan ATP

KOMPAS.com – Otot merupakan alat gerak aktif yang sangat penting bagi manusia. Otot bekerja dengan cara berkontraksi, menggerakkan tulang dan sendi, membuat manusia dan hewan bisa menggerakkan anggota tubuhnya.

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 kalsium

Mekanisme 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 miosin

Setelah 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

Pergeseran aktin dan miosin

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.

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.
Hal tersebut menyebabkan ikatan kalsium dengan troponin berhenti yang secara otomatis juga menutup situs pengikatan antara aktin dan miosin.