Suatu potensial aksi berjalan di sepanjang sebuah saraf motorik sampai ke ujungnya pada serabut otot. Bila suatu impuls saraf tiba di taut neuromuscular, sekitar 125 vesikel asetilkolin dilepaskan dari terminal dan masuk ke dalam ruangan sinaps. Dengan terlepasnya asetil kolin ke dalam ruang sinaps, maka kanal asetilkolin akan membuka dan memungkinkan sebagian besar ion natrium untuk berdifusi ke dalam membran serabut otot. Peristiwa ini akan menimbulkan potensial aksi pada membran serabut otot (sarkolema). Potensial ini diteruskan ke sepanjang myofibril dan sampai ke dalam reticulum sarkoplasma.
Di dalam reticulum sarkoplasma terdapat kolam tempat dimana banyak terdapat ion kalsium. Dengan adanya potensial aksi ini, enzim-enzim yang ada dalam retikuluum sarkoplasma bekerja dan menyebabkan ion kalsium keluar ke sarkomer.
Sarkomer otot terdiri dari filament myosin dan aktin. Pada filament aktin terdapat tropomiosin dan troponin. Tropomiosin ini berbentuk filament, sedangkan troponin berbentuk globular. Troponin terdiri dari troponin I, C, dan T. Troponin I berfungsi untuk menghambat interaksi aktin dan myosin melalui kerja tropomiosin. Troponin C akan mengikat kalsium secara reversible, dapat mengikat 4 Ca. Troponin T akan berinteraksi dengan tropomiosin. Tropomiosin dan tropoinin inilah yang mencegah aktin dan myosin berikatan pada saat relaksasi atau istirahat.
Gambar 4. Tropomiosin menutup tempat pengikatan kepala miosin pada aktin
Ketika ion kalsium ke luar ke sarkomer, maka ion kalsium akan berikatan dengan troponin C. Troponin C ini akan berinteraksi dengan troponin I dan T sehingga aktin akan dapat berikatan dengan myosin. Ketika aktin telah berikatan dengan kalsium, maka aktin akan mencari kepala myosin yang memiiliki ATP. Saat aktin dan myosin telah berikatan, ATP akan diuraikan menjadi ADP dan P yang merupakan energi akan dilepas. Hal ini akan berlanjut terus dan menyebabkan filament aktin dan myosin saling bertumpang tindih, dan menghasilkan kontraksi
Gambar 5. Molekul Ca2+ mengikat troponin C. Tropomiosin bergeser, mengakibatkan kepala miosin dapat berikatan dengan aktin
Setelah kurang dari satu detik, ion kalsium dipompa kembali ke dalam reticulum sarkoplasma oleh pompa membrane Ca++, dan ion-ion ini tetap disimpan dalam reticulum samapi potensial aksi otot baru datang lagi; kembalinya ion kalsium ke dalam reticulum sarkoplasma akan meyebabkan terlepasnya ikatan aktin dan myosin, proses berulang relaksasi kembali.
Konsep kontraksi otot juga digambarkan melalui mekanisme peluncuran dalam kontraksi (sliding mechanism of contraction) yang diajukan Andrew Huxley. Pada waktu kontraksi, filamen aktin akan meluncur atau mengerut diantara miosin ke dalam zona H, menyebabkan zona H menjadi pendek. Yang bergerak saat kontraksi adalah garis Z, sedangkan lebar pita A tetap sama. Huxley menjelaskan bahwa pada saat proses kontraksi berlangsung, miofilamen halus (aktin) dikedua pihak dalam sebuah sarkomer, meluncur atau menyusup diantara miofilamen tebal di sekelilingnya, mendekati ujung-ujung miofilamen halus di pihak lain.
Dalam sebuah myofibril, sejumlah mifilamen halus berpangkal pada lempeng Z dan meluas ke setengah lempeng I dan sebagian dari lempeng A sampai batas lempeng H. Dengan demikian lempeng H dibatasi oleh ujung-ujung miofilamen halus dari kedua belah pihak, sedang miofilamen tebal yang berada sebagian di antara miofilamen halus, perluasannya dalam satu sarkomer dimulai dari batas lempeng I di suatu pihak, sampai batas lempeng I di pihak lain. Di antara kedua miofilamen tersebut dihubungkan oleh molekul-molekul berbentuk kaitkait pendek yang merupakan bagian dari miofilamen tebal yang dinamakan “cross bridge”.
Saat berlangsung kontraksi, pada setiap sarkomer ujung-ujung miofilamen halus saling mendekat. Tetapi karena ujung lainnya bertumpu pada lempeng Z, pada saat meluncurnya miofilamen halus terhadap miofilamen kasar dalam upaya mendekati ujung miofilamen diseberangnya, akan mengakibatkan mendekatnya lempeng Z. Aktivitas tersebut akan menyebabkan sarkomer menjadi sempit. Jika seluruh sarkomer di sepanjang serabut otot menyempit, maka seluruh serabut akan memendek pula.
Jelaslah bahwa kontraksi disebabkan oleh kemampuan saling tarik antara dua macam mioflamen yang diwujudkan sebagai saling menggesernya miofilamen sedemikian rupa sehingga terdapat pelekatan yang maksimal dari masing-masing permukaan miofilamen.
Gambar 5. Mekanisme Kontraksi Otot
1. Faktor-Faktor yang mempengaruhi kontraksi otot
a. reppe atau staircase effect, yaitu meningkatnya kekuatan kontraksi berulang kali pada suatu serabut otot karena stimulasi berurutan berseling beberapa detik. Pengaruh ini disebabkan karena konsentrasi ion Ca2+ di dalam serabut otot yang meningkatkan aktivitas miofibril.
b. Summasi, berbeda dengan treppe, pada summasi tiap otot berkontraksi dengan kekuatan berbeda yang merupakan hasil penjumlahan kontraksi dua jalan (summasi unit motor berganda dan summasi bergelombang).
c. Fatique adalah menurunnya kapasitas bekerja karena pekerjaan itu sendiri.
d. Tetani adalah peningkatan frekuensi stimulasi dengan cepat sehingga tidak ada peningkatan tegangan kontraksi.
e. Rigor terjadi bila sebagian terbesar ATP dalam otot telah dihabiskan, sehingga kalsium tidak lagi dapat dikembalikan ke RS melalui mekanisme pemompaan.
0 komentar