A. Tujuan Pembelajaran
Setelah mempelajari modul kegiatan pembelajaran 2 ini kalian diharapkan mampu:
1. Menjelaskan macam-macam otot.
2. Menjelaskan sifat kerja otot.
3. Menjelaskan energi untuk kerja otot
4. Menguraikan mekanisme kerja otot.
B. Uraian Materi
Otot merupakan alat gerak aktif karena kemampuannya untuk melakukan kontraksi (memendek) dan relaksasi (memanjang atau kembali ke ukuran semula). Dalam tubuh otot menyusun 40% berat tubuh. Otot dapat menggerakkan tulang karena ada bagian otot yang melekat pada tulang yang disebut tendon.
Tanpa otot kita tidak akan bisa menggerakkan bagian tubuh kita. Terkadang selepas berolahraga tubuh kita terasa lelah sampai sulit untuk bergerak. Hal ini dikarenakan saat berolahraga otot kita akan berkontraksi lebih sering dan lebih lama dari biasanya sehingga bisa mengalami kelelahan otot yang membuat kita menjadi sulit bergerak.
Ada 4 sifat atau kemampuan yang dimiliki otot, yaitu:
- Kontraktibilitas, yaitu kemampuan otot memendek dan menegang.
- Ekstensibilitas, yaitu kemampuan otot memanjang .
- Kemampuan elastisitas atau kekenyalan.
- Kepekaan terhadap rangsangan (irritabilitas)
1. Macam-Macam Otot
Berdasarkan bentuk, susunan, dan cara kerjanya, otot manusia dibedakan 3 macam, yaitu: otot lurik (otot rangka), otot polos, dan otot jantung.
a. Otot lurik (otot rangka)
Di sebut otot lurik karena sel otot ini memiliki bagian yang gelap dan terang yang memberikan penampakan seperti lurik. Disebut otot rangka, karena otot ini melekat pada tulang (rangka) yang berfungsi sebagai alat gerak aktif. Otot lurik terdapat pada sebagian besar tubuh dan anggota gerak. Ujung otot lurik yang melekat pada tulang disebut urat otot (tendon). Tendon merupakan jaringan ikat yang kuat dan liat.
Gambar 2.1 Otot Lurik
Sumber: http://rebellisamici.blogspot.com
Bagian-bagian otot lurik meliputi tendon dan serabut otot.
1) Tendon, merupakan jaringan yang kuat dan liat yang terdapat pada ujung ujung otot.
Berdasarkan posisinya pada otot, tendon dibedakan:
- Origo, merupakan tendon yang melekat pada tulang yang tidak dapat digerakkan.
- Insersio, merupakan tendon yang tendon yang melekat pada tulang yang dapat digerakkan .
Berdasarkan jumlah tendonnya, otot dibedakan atas:
- Otot bisep, yaitu otot yang memiliki dua buah tendon pada bagian ujungnya
- Otot trisep, yaitu otot yang memiliki tida buah tendon pada bagian ujungnya
Gambar 2.2 Tendon
Sumber: http://rebellisamici.blogspot.com
2) Serabut otot
Serabut otot memiliki bagian yang gelap dan terang yang memberikan kenampakan seperti lurik. Kenampakan lurik tersebut disebabkan oleh protein otot yang terdiri atas 2 jenis, yaitu aktin dan myosin.
Ciri-ciri otot lurik
- Sel-selnya berbentuk silindris panjang
- Sel-selnya memiliki serat-serat yang menampakkan bagian yang gelap dan terang sehingga memberikan penampakan lurik (disebut juga otot serat lintang).
- Bekerja secara sadar (dipengaruhi kehendak)
- Reaksi kerjanya cepat dan tidak teratur.
- Mudah lelah.
- Memiliki banyak inti yang terletak di bagian tengah sel.
- Terdapat melekat pada rangka tubuh, kaki, lengan, leher, dan dada. - Bagian kedua ujungnya mengecil. Bagian ujung yang mengecil tersebut disebut tendon.
Gambar 2.3 Serabut Otot
Sumber: http://rebellisamici.blogspot.com
b. Otot polos
Otot polos disebut juga otot dalam karena merupakan otot yang menyusun organ dalam tubuh manusia yaitu :
- saluran pencernaan (usus dan lambung)
- pembuluh darah.
- saluran pernapasan.
- saluran kelamin.
- dindin rahim (uterus).
Gambar 2.4 Otot Polos
Sumber: http://rebellisamici.blogspot.com
Ciri-ciri otot polos
- Sel-selnya berbentuk gelendong yang kedua ujungnya meruncing - Selnya hanya memiliki 1 inti yang terletak di tangah sel
- Bekerja secara tidak sadar (tanpa perintah otak) sehingga disebut otot tak sadar
- Reaksi kerjanya lambat dan teratur
- Tidak mudah lelah
- Terdapat pada bagian-bagian dalam tubuh, seperti pencernaan makanan, pembuluh darah, alat pernapasan, alat ekskresi, saluran kelamin, dan dinding rahim (uterus)
c. Otot jantung
Disebut otot jantung, kerena hanya terdapat pada jantung. Otot jantung berfungsi menggerakan jantung untuk memompa darah kse seluruh bagian tubuh. Kontraksi dan relaksasi otot jantung menyebabkan bilik jantung menyempit dan melebar secara berirama sehingga menimbulkan datak jantung.
Otot jantung terdapat pada jantung
Gambar 2.5 Otot Jantung
Sumber: http://rebellisamici.blogspot.com
Ciri-ciri otot jantung
- Sel otot jantung berbentuk silindris dan bercabang disebut sinsitium. - Memiliki serat-serat seperti otot lurik, namun serat lurik otot jantung lebih sedikit dibandingkan otot lurik.
- Bekerja secara tidak sadar (tidak dipengaruhi kehendak, tetapi dipengaruhi oleh saraf otonom, yaitu simpatik dan parasimpatik
- Reaksi kerjanya lambat dan teratur.
- Memiliki daya tahan kerja yang lama (tidak mudah lelah) dan bekerja seumur hidup manusia tanpa istirahat.
- Memiliki banyak inti dan masing-masing inti sel terdapat di tengah-tengah serabut otot.
- Otot jantung memiliki keistimewaan dibandingkan otot yang lain, karena memiliki struktur seperti otot lurik tetapi bekerja seperti otot polos.
Fungsi otot jantung adalah menggerakkan jantung untuk memompa darah ke seluruh tubuh.
Tabel 2.1 Perbedaan Otot Lurik, Otot Polos dan Otot Jantung
2. Mekanisme Kerja Otot
Otot bekerja dengan cara berkontraksi. Jika mendapat rangasangan maka otot akan berkontraksi. Kontraksi otot ditandai dengan otot jadi memendek, menegang, dan menggembung pada bagian tengahnya. Kontraksi otot menyebab tulang tertarik, sehingga terjadi gerakan. Bila otot tidak bekerja maka otot akan berelaksasi yaitu mengendur atau kembali ke ukuran semula. Untuk kembali ke keadaan semula setelah berkontraksi, maka perlu bantuan gerakan otot lain yang sifat kerjanya berlawanan yaitu otot antagonis dan otot sinergis.
a. Kontrasksi otot
Kontraksi otot disebabkan karena pengaruh rangsangan melalui saraf. Zat pada sel otot yang peka terhadap rangsangan adalah asetilkolin. Proses otot menerima rangsangan hingga terjadi kontraksi adalah sebagai berikut:
1) Jika ada rangsangan, maka asetil kolin akan menerima rangsangan yang berasal dari ujung saraf tersebut.
2) Asetil kolin kemudian akan membebaskan ion kalsium yang berada pada sel otot.
3) Ion kalsium akan menyebabkan protein otot yang terdiri dari aktin dan myosin berikatan membentuk aktomiosin. Ikatan aktin dan myosin ini yang menyebabkan otot memendek yang disebut berkontraksi.
Untuk dapat berkontraksi, otot memerlukan energi yang berasal dari sel-sel otot. Kontraksi otot ini menyebabkan tulang menjadi tertarik, sehingga terjadi gerakan. Gerakan tubuh melibatkan otot, tulang, sendi, dan saraf.
b. Relaksasi Otot
Jika otot tidak lagi berkontraksi maka ion kalsium akan kembali ke dalam plasma sel, sehingga menyebabkan lepasnya pelekatan aktin dan myosin. Lepasnya pelekatan aktin dan myosin menyebabkan otot kembali memanjang, mengendur, dan melemas. Kondisi tersebut disebut relaksasi.
c. Kelelahan Otot
Kontraksi otot secara terus menerus akan menyebabkan terjadinya kelelahan. Kelelahan ini disebabkan karena saat bekerja otot menghasilkan asam laktat atau asam susu. Asam laktat akan dibawa darah untuk dibuang keluar tubuh. Akan tetapi jika asam laktat ini tertimbun dalam otot dalam jumlah yang banyak, maka akan menyebabkan timbulnya kelelahan dan pegal-pegal pada otot. Untuk menguraikan asam laktat diperlukan oksigen yang cukup banyak. Pengambilan oksigen yang banyak dalam dalam waktu yang singkat ini menyebabkan napas jadi terengah-engah.
3. Sifat Kerja Otot
Berdasarkan hubungan kerjanya, otot dibedakan atas otot anagonis dan otot sinergis.
a. Otot Antagonis
Otot antagonis merupakan otot yang hubungan kerjanya saling berlawanan, misalnya kerja otot biseps dan triseps yang menggerakkan lengan. Kerja antagonis otot biseps dan triseps adalah sebagai berikut:
▪ Jika otot biseps berkontraksi, maka otot triseps akan relaksasi, sehingga lengan akan bergerak ke atas. Dengan demikian otot biseps merupakan otot fleksor (untuk membengkokkan)
▪ Jika otot biseps relaksasi, dan otot triseps berkontraksi, maka posisi lengan akan kembali ke keadaan semula (lurus). Dengan demikian otot triseps disebut otot ektensor (untuk meluruskan)
Antagonis ialah kerja otot yang kontraksinya menimbulkan efek gerak berlawanan. Contohnya:
1) Ekstensor (meluruskan) dan fleksor (membengkokkan). Misalnya otot bisep dan otot trisep.
2) Abduktor (menjauhi badan) dan adduktor (mendekati badan). Misalnya gerak tangan sejajar dengan bahu dan sikapnya sempurna.
3) Depresor (ke bawah) dan elavator (ke atas). Misalnya gerak kepala dengan menundukkan dan menengadah.
4) Supinator (menengadah) dan pronator (menelungkup). Misalnya gerak telapak tangan menengadah dan gerak tangan menelungkup.
Beberapa tipe gerak tubuh yang ditimbulkan oleh otot, tulang, dan persendiannya:
a) Fleksi, yaitu gerak menekuk, ditimbulkan oleh otot fleksor misalnya pada siku, lutut,ruas-ruas jari.
b) Ekstensi, yaitu gerak meluruskan, ditimbulkan oleh otot ekstensor misalnya pada lengan.
c) Abduksi, yaitu gerak tungkai menjauhi badan, ditimbulkan oleh otot abduktor, misalnya pada lengan dan kaki menjauhi badan.
d) Adduksi, yaitu gerak tungkai mendekati badan, ditimbulkan oleh otot adduktor, misalnya pada lengan dan kaki menjauhi badan
e) Pronasi, yaitu gerak memutar lengan sehingga telapak tangan menghadap ke bawah. Gerak ini ditimbulkan oleh otot pronator
f) Supinasi, yaitu gerak memutar lengan sehingga telapak tangan menghadap ke atas. Gerak ini ditimbulkan oleh otot supinator
g) Inversi, yaitu gerak memiringkan telapak kaki ke arah dalam
h) Eversi, yaitu gerak memiringkan telapak kaki ke arah luar
i) Elevasi, yaitu gerak mengangkat bagian tubuh, misalnya gerak membuka mulut atau mengengadahkan kepala.
j) Depresi, yaitu gerak menurunkan bagian tubuh, mislanya gerak menutup mulut atau menurunkan kepala.
Gambar 2.6 Gerak Antagonis
Sumber: http://rebellisamici.blogspot.com
b. Otot Sinergis
Otor sinergis merupakan otot yang hubungan keranya saling berkerjasama secara bersamaan, misalnya otot pronator teres dan pronator quadratus yang terdapat pada lengan bawah yang berkerja bersamaan menggerakkan telapak tangan menengadah dan menelungkup.
4. Energi Untuk Kerja Otot
Saat otot mendapat rangsangan baik sengaja ataupun tidak otot kita akan mengalami kontraksi. Kontraksi otot ini ditandai dengan memendeknya otot, otot menjadi tegang dan menggembung di bagian tengah. Maka otot yang melekat pada tulang akan ikut berkontraksi, sehingga tulang tertarik dan bergerak. Pada artikel kali ini kita akan sama-sama belajar mengenai mekanisme kerja otot serta komponen yang berperan dan juga sumber energi otot.
Struktur otot yang berperan dalam kerja otot memiliki beberapa komponen. Salah satu komponen itu adalah miofibril, komponen ini berbentukk silindris yang memanjang sepanjang otot lurik dan mengandung filament aktin dan myosin. Selain itu juga ada Sarkomer, merupakan unit struktural dan fungsional terkecil dari kontraksi otot pada myofibril. Selanjutnya ada Aktin yang merupakan filamen kontraktil yang tipis serta memiliki sisi aktif dan situs pengikatan. Miosin juga merupakan komponen otot berupa protein filament yang lebih tebal dan memiliki penonjolan yang dikenal dengan kepala miosin. Terakhir ada troponin yang merupakan protein kompleks yang melekat pada tropomiosin.
Gambar 2.6 Kontraksi Otot
Sumber: http://rebellisamici.blogspot.com
5. Sumber Energi untuk Gerak Otot
Otot memerlukan energi untuk bergerak. Berikut ini merupakan sumber energi untuk gerak otot.
1) ATP (adenosine tri fosfat)
ATP ini nantinya akan terurai menjadi ADP (adenosine difosfat) dan energi. Selanjutnya, ADP tadiakan diurai kembali menjadi AMP (adenosine monofosfat) dan energi yang bisa kita rumuskan menjadi seperti berikut ini.
ATP ADP + P + Energi
ADP AMP + P + Energi
2) Keratin fosfat
Keratin fosfat ini nantinya akan diurai menjadi keratin, fosfat dan energi. Pemecahan ATP dan keratin fosfat berfungsi untuk menghasilkan energi pada saat kontraksi otot. Untuk melakukan proses tersebut tidak diperlukan oksigen. 3) Glikogen (gula otot)
Untuk bergerak otot juga memerlukan gula dalam bentuk glikogen. Glikogen ini akan dilarutkan menjadi laktasidogen. Kemudian diubah kembali menjadi glukosa dan asam laktat. Molekul gula ini yang akan diubah menjadi CO2, H2O dan energi. Proses ini akan terjadi saat otot relaksasi dan memerlukan oksigen, sehingga fase relaksasi ini disebut fase aerob. Apabila di dalam otot mengandung banyak asam laktat maka otot akan terasa lelah atau pegal. Asam laktat ini bisa dioksidasi dengan bantuan oksigen.
6. Tahapan Mekanisme Kerja Otot
Saat otot bekerja harus melalui tahapan-tahapan. Berikut ini merupakan tahapan dari mekanisme kerja otot.
a. Tahap pertama yang terjadi adalah impuls syaraf tiba di neuronmuscular junction dan mengakibatkan pembebasan asetilkolin. Munculnya asetilkolin ini memicu depolarisasi yang kemudian menyebabkan pembebasan ion Ca2 dan reticulum sarkoplasma.
b. Tahap yang ke 2 yaitu terjadinya peningkatan jumlah Ca2 sehingga menyebabkan ion ini terikat pada troponin dan mengakibatkan perubahan struktur pada troponin.
c. Tahapan yang ke tiga yaitu perombakan ATP yang akan membebaskan energi yang akan menyebabkan myosin mampu menarik aktin ke dalam dan juga melakukan pemendekan otot. Hal ini terjadi di sepanjang myofibril pada sel otot.
d. Selanjutnya myosin akan terlepas dari aktin dan jembatan aktomiosin akan terputus ketika molekul ATP terikat di kepala myosin. Setelah ATP terurai, kepala myosin dapat bertemu lagi dengan aktin di tropomiosin.
e. Terakhir proses kontraksi otot ini dapat berlangsung selama tersedia nya ATP dan ion Ca2. Pada saat impuls terhenti, ion Ca2 akan kembali ke reticulum sitoplasma.
Gambar 2.7 Mekanisme Kerja Otot
Sumber: http://rebellisamici.blogspot.com
C. Rangkuman
1. Otot manusia meliputi tiga jenis yaitu otot rangka, otot polos dan otot jantung.
2. Sifat kerja otot dapat dibedakan atas otot anagonis dan otot sinergis. Otot antagonis merupakan otot yang hubungan kerjanya saling berlawanan sedangkan otot sinergis merupakan otot yang hubungan keranya saling berkerjasama secara bersamaan
3. Otot dapat melakukan kontraksi. Kontraksi otot terjadi mengikuti teori model geseran (luncuran filamen). Filamen otot ada dua jenis yaitu filamen halus (tipis) dan kasar (tebal).
4. Saat otot berkontraksi diperlukan energi yaitu dalam bentuk ATP. Energi ATP diperoleh dengan respirasi aerob dan anaerob. Penimbunan asam laktat dalam otot terjadi sebagai akibat dari usaha otot dalam pemenuhan energi kontraksi otot melalui proses aerob. Asam laktat dapat menimbulkan kelelahan.
D. Penugasan Mandiri
1. Amati gambar struktur otot tersebut dan jawablah pertanyaan di bawah ini:
a. Jelaskan perbedaan struktur, fungsi, kecepatan kontraksi, dan letak pada ketiga otot tersebut?
b. Perbedaan dan persamaaan apakah yang dapat kalian simpulkan dari ketiga gambar otot?
2. Kalian tahu bahwa pembentukan energi untuk aktivitas otot diperlukan oksigen. Mengapa sehabis berlari napas kita menjadi terengah-engah dan bagaimana cara mengurangi kelelahan atau pegal linu pada otot?
E. Latihan Soal
Pilihlah jawaban yang paling benar
1. Pernyataan berikut yang merupakan persamaan antara sel otot jantung dan sel otot rangka adalah
A. Membentuk Percabangan
B. Berinti banyak
C. Kerjanya tidak volenter
D. Memiliki garis melintang
E. Berinti satu
2. Sehabis berolahraga nafas suka tersengal-sengal, hal ini dikarenakan karena …. A. Kalsium
B. Asam adipat
C. Asam laktat
D. Asam piruvat
E. Asetaldehid
3. Mekanisme yang terjadi dalam kontraksi otot ....
A. memanjangnya ukuran otot akibat gesekan molekul aktin dan miosin yang memerlukan energi dari pemecahan ATP.
B. memanjangnya ukuran otot akibat gesekan miofibril yang memerlukan energi dari metabolisme aerobik glukosa.
C. mengendurnya ukuran otot akibat geseran miofibril yang memerlukan ion kalsium dan fosfat anorganik.
D. menggesernya filamen-filamen yang lebih tebal ke filamen yang lebih tipis dan diperlukan energi dari pemecahan asam piruvat.
E. memendeknya ukuran otot akibat zona Z menjadi lebih panjang dan zona H menjadi lebih pendek yang prosesnya memerlukan energi dari pemecahan ATP.
4. Kontraksi otot biseps dan otot triseps pada waktu kita bermain tenis meja adalah ....
A. abduksi dan adduksi
B. fleksi dan ekstensi
C. depresi dan elevasi
D. supinasi dan pronasi
E. rotasi dan ekstensi
5. Apabila seseorang membengkokkan tangannya (fleksi), maka mekanisme kerja yang terjadi adalah …
A. Sinergis, yaitu otot bisep berkontraksi, trisep relaksasi
B. Antagonis, yaitu otot trisep berkontraksi, bisep relaksasi
C. Sinergis, yaitu otot trisep berkontraksi, bisep relaksasi
D. Sinergis, yaitu otot bisep dan trisep berkontraksi
E. Antagonis, yaitu otot bisep berkontraksi, trisep relaksasi
6. Rasa lelah yang terjadi akibat keja otot terus menerus disebabkan oleh…. A. penimbunan asam laktat
B. tidak adanya asam laktat
C. penimbunan senyawa asetilkolin
D. pengubahan senyawa asetilkolin
E. tidak adanya asam laktat yang menghambat kerja asetilkolin
Kunci Jawaban dan Pembahasan
Pedoman Penskoran
Cocokkanlah jawaban Anda dengan Kunci Jawaban yang terdapat di bagian akhir modul ini. Hitunglah jawaban yang benar. Kemudian, gunakan rumus berikut untuk mengetahui tingkat penguasaan Anda terhadap materi Kegiatan Belajar 2.
Nilai = (𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑆𝑘𝑜𝑟 𝑃𝑒𝑟𝑜𝑙𝑒ℎ𝑎𝑛/𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑆𝑘𝑜𝑟 𝑀𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑢𝑚) x 100 %
Konversi tingkat penguasaan:
90 - 100% = baik sekali
80 - 89% = baik
70 - 79% = cukup
< 70% = kurang
Apabila mencapai tingkat penguasaan 80% atau lebih, Anda dapat meneruskan dengan Kegiatan Belajar berikutnya. Bagus! Jika masih di bawah 80%, Anda harus mengulangi materi Kegiatan Belajar 2, terutama bagian yang belum dikuasai.
F. Penilaian Diri
Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan jujur dan bertanggungjawab!
Bila ada jawaban "Tidak", maka segera lakukan review pembelajaran, terutama pada bagian yang masih "Tidak".
Bila semua jawaban "Ya", maka Anda dapat melanjutkan ke pembelajaran berikutnya.