MAKALAH
FISIOLOGI
TERNAK
“SISTEM SYARAF OTOT”
Oleh
:
KELOMPOK :
6
KELAS : C
LABORATORIUM
FISIOLOGI DAN REPRODUKSI TERNAK
FAKULTAS
PETERNAKAN
UNIVERSITAS
JENDERAL SOEDIRMAN
PURWOKERTO
2013
MAKALAH
FISIOLOGI
TERNAK
“SISTEM SYARAF OTOT”
Oleh
:
1.
Maulana NIM D1E012021
2.
Akhmad
Fikri As-Shiddiqi NIM D1E012026
3.
Syapar
Wiyati Tri Utami NIM
D1E012043
4.
Eka
Yulia NIM D1E012045
5.
Siti
Mustonah NIM
D1E012047
6.
Khaeru
Ibnu Majid NIM
D1E012141
7.
Rian Nur
Hidayat NIM
D1E012204
8.
Himmah
Alawiah NIM
D1E012220
LABORATORIUM
FISIOLOGI DAN REPRODUKSI TERNAK
FAKULTAS
PETERNAKAN
UNIVERSITAS
JENDERAL SOEDIRMAN
PURWOKERTO
2013
I.
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Hewan
tingkat tinggi memiliki
komunikasi intrasel yang kompleks dan amat cepat, hal itu ditengahi oleh impuls-impuls syaraf. Neuron-neuron
(sel-sel syaraf)
secara elektrik menghantarkan
sinyal (impuls) melalui bagian syaraf
yang terjulur memanjang (sekitar 1 mm pada hewan berukuran besar). Impuls
tersebut berupa gelombang-gelombang berjalan yang berbentuk arus-arus ion.
Transmisi sinyal antara neuron-neuron dan antara neuron otot (juga neuron kelenjar) seringkali dimediasi
secara kimiawi oleh neurotransmitter (penghantar impuls syaraf). Perubahan permeabilitas
yang spesifik ion itu (hanya khusus ion
tertentu) disebabkan oleh adanya protein membran transaxonal. Protein
tersebut berfungsi sebagai saluran-saluran spesifik ion (ion Na atau ion K)
yang sensitif terhadap beda potensial. Kita dapat menyebutnya dengan voltage-sensitive
channels (saluran yang terbuka hanya jika dikenai kenaikan tegangan). Saat
suatu impuls syaraf
(pemunculan arus listrik yang tiba-tiba) mencapai suatu daerah axon, beda potensial
transmembran akan lebih positif sehingga memicu terbukanya saluran-saluran ion
Na (yang bersifat sensitif terhadap tegangan) secara transien (mendadak).
Akibatnya, ion Na berebutan masuk ke
dalam sel syaraf
sejumlah 6000 ion per 1ms untuk tiap saluran. Ini jelas merupakan peningkatan permeabilitas
ion Na atau PNa dan peningkatan ini membuat beda potensial transmembran
meningkat.
Potensial aksi merupakan depolarisasi
dan repolarisasi membran sel yang terjadi secara cepat. Sel otot
(serabut-serabut otot), potensial aksi menyebabkan otot berkontraksi. Sebuah
potensial aksi tunggal akan menghasilkan peningkatan tegangan otot yang
berlangsung sekitar 100 milidetik atau kurang yang disebut sebuah kontraksi
tunggal. Jika potensial aksi kedua tiba sebelum respon terhadap potensial aksi
pertama selesai, tegangan tersebut akan menjumlahkan dan menghasilkan respon
yang lebih besar. Jika otot menerima suatu rentetan potensial aksi yang saling
tumpang tindih, maka
akan terjadi summasi
yang lebih besar lagi dengan tingkat tegangan yang bergantung pada laju
perangsangan. Jika
laju perangsangan
cukup cepat, sentakan tersebut akan lepas menjadi kontraksi yang halus dan
bertahan lama yang disebut tetanus.
Saat
sel saraf dalam keadaan istirahat (reseptor tidak dirangsang), membran sel
dalam keadaan impermeable terhadap ion. Jika sel saraf dirangsang, maka saluran
ion akan terbuka. Ion natrium akan masuk ke dalam sel dan ion kalium bersama
ion Cl akan keluar dari dalam sel. Muatan ion di dalam sel menjadi lebih positif
dan muatan ion di dalam sel menjadi lebih negatif. Keadaan ini disebut depolarisasi.
Membran sel dalam keadaan permeable terhadap ion. Perjalanan impuls syaraf dapat diblokir
oleh rangsang dingin, panas, atau tekanan pada serabut saraf. Pemblokiran yang
sempurna dicapai dengan memberikan zat anastetik.
1.2 Rumusan Masalah
1. Apa yang dimaksud dengan
sistem syaraf otot?
2. Sebutkan
dan Jelaskan
macam-macm otot beserta fungsinya !
3. Apa yang dimaksud dengan kontraksi dan relaksasi?
Bagaimana mekanisme kontraksi dan relaksasi otot?
4. Apa saja faktor-faktor yang mempengaruhi kontraksi otot?
5. Bagaimana
sistem syaraf otot bekerja ?
II.
ISI
1.
Sistem
syaraf otot
Sistem otot adalah sistem organ pada
hewan dan manusia yang mengizinkan makhluk tersebut bergerak. Sistem otot pada
vertebrata dikontrol oleh sistem syaraf,
walaupun beberapa otot (seperti otot jantung) dapat bergerak secara otonom.
Sistem syaraf adalah suatu
sistem tubuh yang merupakan adaptasi tubuh terhadap rangsangan yang diterima. Medulla spinalis pada
katak merupakan pusat gerak refleks katak, karena pada saat medulla spinalis
katak di rusak,
maka katak tidak dapat memberikan respon terhadap rangsangan yang diberikan.
Menurut Tetty Setiowati,
sistem syaraf pada katak
berupa otak yang berbentuk langsing atau memanjang untuk menyesuaikan diri
dengan habitatnya di darat dan di air. Bagian otak yang berkembang dengan baik
ialah otak tengah yang tumbuh membentuk gelembung. Otak tengah berfungsi
sebagai pusat penglihatan. Pusat pembau pada katak kurang berkembang.
Sistem syaraf tersusun oleh berjuta-juta sel syaraf yang mempunyai
bentuk bervariasi. Sistem ini meliputi sistem syaraf pusat dan sistem syaraf tepi. Syaraf mempunyai hubungan
kerja seperti mata rantai (berurutan) antara reseptor dan efektor. Sistem syaraf terdiri dari
jutaan sel syaraf
(neuron), neuron adalah kesatuan struktural
dan fungsional sistem
syaraf. Fungsi sel syaraf adalah mengirimkan
pesan (impuls) yang berupa rangsangan
atau tanggapan. Setiap neuron terdiri dari satu badan sel yang di dalamnya
mengandung Inti sel yang besar dan berbentuk seperti pembuluh dengan membran
yang tipis. Inti sel mengandung satu anak inti besar yang kaya akan RNA (Asam
Ribo Nukleat) dan Sitoplasma yang disebut Neuroplasma (Pratiwi, 1996).
2.
Macam-macam
Otot dan Fungsinya
Otot adalah kumpulan sel-sel otot yang
membentuk jaringan yang berfungsi menyelenggarakan gerakan organ tubuh. Otot
merupakan alat gerak aktif sedangkan rangka tubuh merupakan alat gerak pasif.
Secara anatomis, otot
terdiri dari dua filamen (benang) dasar,
yaitu aktin dan miosin. Miosin berstruktur tebal, sedangkan aktin berstruktur tipis. Berdasarkan cara kerja
dan bentuknya, sel
otot dibedakan menjadi tiga macam,
yaitu:
1. Otot
lurik atau kerangka
Otot
lurik disebut otot kerangka karena jika dilihat dari mikroskop tampak adanya
daerah gelap dan terang berselang seling. Otot lurik pada umumnya menempel pada
tulang sebagai daging. Ciri-ciri
otot rangka,
yaitu bentuk sel silindris,
memanjang,
mempunyai banyak inti sel,
dan bekerja
di bawah
kesadaran, artinya menurut perintah dari otak. Kontraksi otot rangka
memungkinkan adanya aksi yang disengaja,
seperti berlari atau
berenang. Otot lurik ditemukan di lidah,
diafragma, dinding pangkal oesophagus,
dan sebagian otot wajah. Fungsi dari otot lurik
adalah pusat aktivitas tubuh secara sadar.
2. Otot
polos
Setiap
serabut otot polos adalah sel tunggal berbentuk gelendong dengan satu nukleus, sel-sel itu tersusun
dalam lembaran. Otot polos juga disebut otot tak berlurik karena tidak tampak
adanya lurik melintang di bawah mikroskop cahaya. Otot polos dapat berkontraksi
secara spontan, tetapi
terutama dikendalikan oleh neuron motor dari sistem syaraf simpatik dan
parasimpatik. Kerja otot polos jauh lebih lambat daripada kerja otot kerangka.
Otot polos memerlukan waktu antara tiga detik sampai tiga menit untuk
berkontraksi. Otot polos berbeda dengan otot kerangka dalam kemampuannya untuk
tetap berkontraksi pada berbagai panjang. Keadaan ini disebut dengan tonus.
Tonus (otot) adalah kontraksi otot yang selalu dipertahankan keberadaannya oleh
otot itu sendiri. Otot polos bekerja di luar kesadaran. Kontraksi otot polos
dapat melaksanakan bermacam-macam tugas,
seperti meneruskan makanan dari mulut ke saluran pencernaan dan mengeluarkan urine.
Otot polos terdapat pada sistem pernapasan, sistem reproduksi,
arteri, vena, pembuluh limfe yang besar, dermis, iris, dan korpus siliaris pada
mata. Otot polos bertanggung jawab atas aktivitas tubuh tidak sadar, seperti
gerakan lambung atau penyempitan arteri.
3. Otot
jantung
Otot
jantung tersusun dari sel-sel otot yang mirip dengan otot lurik, namun otot jantung
mempunyai percabangan. Sel-sel otot jantung mempunyai banyak inti dan terletak
di tengah serabut. Otot jantung merupakan otot yang mempunyai keistemawaan, yaitu bentuknya lurik, tetapi bekerja seperti
otot polos,
yaitu di luar kesadaran atau di luar perintah otak. Kerja otot ini
dipengaruhi oleh syaraf
otonom. Otot jantung
membentuk dinding jantung sehingga jantung bekerja seumur hidup manusia. Kerja
otot jantung tidak dipenaruhi kehendak kita. Otot jantung bertanggung jawab atas
aktivitas tubuh tidak sadar, seperti denyut jantung.
3. Kontraksi
dan Relaksasi Otot
Kontraksi
otot adalah proses terjadinya pengikatan aktin dan miosin sehingga otot
memendek. Aktin merupakan bentuk jaring otot yang berfungsi untuk membentuk
permukaan sel, pigmen penyusun otot yang berdinding tipis, protein yang
merupakan unsur kontraksi dalam otot,
sedangkan miosin adalah protein
dalam otot yang mengatur kontraksi dan relaksasi filamen penyusun otot yang
berdinding tebal. Otot memiliki
beberapa karakteristik, yaitu:
a.
Kontraktibilitas,
yaitu kemampuan untuk memendek;
b.
Ekstensibilitas,
yaitu kemampuan untuk memanjang;
c. Elastisitas, yaitu kemampuan untuk
kembali ke ukuran semula setelah memendek atau memanjang.
Metode
pergeseran filamen dijelaskan melalui mekanisme kontraksi pencampuran aktin dan
miosin membentuk kompleks akto-miosin yang dipengaruhi oleh ATP. Miosin
merupakan produk, dan proses tersebut mempunyai ikatan dengan ATP. ATP yang
terikat dengan miosin terhidrolisis membentuk kompleks miosin ADP-Pi dan akan
berikatan dengan aktin. Tahap
selanjutnya, tahap relaksasi
konformasional kompleks aktin, miosin, dan
ADP-Pi secara bertahap
melepaskan ikatan dengan Pi dan ADP, proses terkait dan terlepasnya aktin
menghasilkan gaya fektorial.
Mekanisme
kontraksi otot, dimulai dengan
pembentukan kolin menjadi asetilkolin
yang terjadi di dalam otot. Proses itu akan diikuti dengan penggabungan antara
ion kalsium, troponium, dan tropomisin. Penggabungan ini memacu penggabungan
miosin dan aktin menjadi akto-miosin.
Terbentuknya akto-miosin menyebabkan sel
otot memendek (berkontraksi) pada plasma sel, ion kalsium akan berpisah dari
troponium sehingga aktin dan miosin juga terpisah dan otot akan kembali
relaksasi. Saat kontraksi,
filamen aktin akan meluncur atau
mengerut diantara miosin ke
dalam
zona H (Zona H adalah bagian terang antara 2 pita), dengan demikian serabut
otot memendek atau yang tetap panjang adalah pita A (pita Gelap), sedangkan pita I (pita
terang) dan zona H bertambah pendek pada
saat kontraksi.
Ujung miosin dapat
mengikat ATP dan menghidrolisis menjadi ADP. Beberapa energi dilepaskan dengan
cara memotong pemindahan ATP ke miosin yang berubah ke konfigurasi energi
tinggi. Miosin yang berenergi tinggi ini kemudian mengikatkan diri dengan
kedudukan khusus pada aktin membentuk jembatan silang, kemudian simpanan energi
miosin dilepaskan dan ujung miosin lalu beristirahat dengan energi rendah pada
saat ini terjadi relaksasi.
Mekanisme
otot ketika berelaksasi, relaksasi terjadi jika
ion-ion Ca++ dipompa lagi masuk ke
dalam
retikulum sarkoplasma secara
transport aktif dengan bantuan ATP, sehingga binding site aktin kembali tertutupi oleh tropomiosin, cross bridge tidak dapat terjadi dan relaksasi terjadi.
4.
Faktor-faktor yang mempengaruhi kontraksi
Kontraksi otot dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor,
sebagai berikut:
a. Treppe
Treppe (atau disebut juga Staircase Effect), yaitu meningkatnya
kekuatan kontraksi berulang kali pada suatu serabut otot karena stimulasi
berurutan yang berselang beberapa detik, pengaruh ini mungkin disebabkan oleh
meningkatnya konsentrasi ion Ca++ di dalam serabut otot yang
meningkatkan pola aktivitas miofibril.
b. Summasi
Summasi merupakan hasil
penjumlahan kontraksi 2 jalan, yaitu summasi unit motor berganda dan summasi
gelombang. Summasi unit motor berganda (Multiple
Motor Unit Summation) terjadi apabila lebih banyak unit motor yang
dirangsang untuk berkontraksi secara stimultan pada otot. Oleh karena itu,
semakin banyak serabut otot dan berkas-berkasnya yang berkontraksi dan menghasilkan
kekuatan yang lebih besar di dalam otot secara keseluruhan. Summasi gelombang (Wave Summation) terjadi apabila
frekuensi stimulasi ditingkatkan kepada unit-unit motor. Jadi, frekuensi
rangsangan sedemikian rupa sehingga kontraksi yang pertama belum juga selesai
meski kontraksi berikutnya sudah mulai.
c. Tetani
(tetanus)
Tetani terjadi apabila
frekuensi stimulasi (summasi gelombang) menjadi demikian cepat sehingga tidak
ada peningkatan frekuensi lebih jauh lagi yang akan meningkatkan tegangan
kontraksi, tenaga terbesar yang dapat dicapai oleh otot telah tercapai.
d. Fatigue
Fatigue merupakan menurunnya kapasitas bekerja
yang disebabkan oleh pekerjaan itu sendiri (ATP total yang tersedia jumlahnya
menurun, tenaga untuk kontraksi menurun juga dan otot akan semakin melemah). Menurunnya kekuatan
kontraksi setelah berlangsungnya stimulasi yang berkepanjangan disebut sebagai Muscle fatigue (kelelahan otot), sedangkan kontraksi otot
menekan pembuluh darah di dalam otot dan oleh karenanya menurunkan suplai atau aliran
darah apabila terjadi kontraksi yang berkepanjangan disebut sebagai Ischemia (kekurangan
darah). Cramp otot, yaitu
ischemia disertai menumpuknya asam laktat.
e. Rigor
dan Rigor Mortis
Rigor, yaitu kelelahan
yang berlebihan. Hal ini terjadi apabila sebagian
terbesar ATP di dalam otot telah dihabiskan, kalsium tidak lagi dapat
dikembalikan ke dalam retikulum
sarkoplasma melalui mekanisme pemompaan kalsium. Oleh karena itu, relaksasi
tidak bisa terjadi karena filamen aktin dan miosin terikat dalam suatu ikatan yang
erat.
Rigor mortis pada dasarnya sama dengan
rigor, kecuali terjadi beberapa jam setelah kematian. Rigor mortis terjadi apabila ATP
tidak lagi tersedia, otot kehilangan tonus, dan kalsium sedikit demi sedikit
dilepaskan dari retikulum
sarkoplasma. Tonus,
yaitu tegangan ditunjukkan oleh semua otot pada saat istirahat.
5. Sistem
syaraf otot bekerja pada
katak
Pemberian
nama otot rangka disebabkan karena otot ini menempel pada sistem rangka. Menurut
Tobin (2005), otot terdiri atas bundel-bundel sel otot. Setiap bundel berada di dalam
lembaran jaringan ikat yang membawa pembuluh darah dan syaraf yang menyuplai kebutuhan otot
tersebut. Setiap
ujung otot, lapisan luar dan dalam dari jaringan ikat bersatu menjadi tendon
yang biasanya menempel pada tulang. Otot rangka memiliki empat karakteristik
fungsional,
sebagai berikut :
1.
kontraktilitas, yaitu
kemampuan untuk memendek karena adanya gaya;
2. eksitabilitas, yaitu kapasitas otot untuk
merespon sebuah rangsang;
3.
ekstensibilitas, yaitu
kemampuan otot untuk memanjang;
4. elastisitas, yaitu kemampuan otot untuk
kembali ke panjang normal setelah
mengalami
pemanjangan.
Kerja sistem syaraf otot katak berasal dari medulla
spinalis yang merupakan pusat gerak refleks katak, karena ketika saat medulla
spinalis dirusak maka katak tidak dapat memberikan respon terhadap rangsangan
yang diberikan. Reflek gerak pada ektremitas (tungkai) berpusat di
sumsum tulang belakang.
Jalannya impuls pada gerak reflek,
yaitu : reseptor–syaraf
sensoris (melalui lengkung dorsal)–medulla spinalis–syaraf motoris(melalui
lengkung ventral)–efektor. Potensial aksi merupakan depolarisasi dan
repolarisasi membran sel yang terjadi secara cepat. Sel otot
(serabut-serabut otot), potensial aksi menyebabkan otot berkontraksi. Menurut Campbell (2004),
sebuah potensial aksi tunggal
akan menghasilkan peningkatan tegangan otot yang berlangsung sekitar
100milidetik atau kurang yang disebut sebuah kontraksi tunggal. Jika potensial aksi
kedua tiba sebelum respon terhadap potensial aksi pertama selesai, tegangan
tersebut akan menjumlahkan dan
menghasilkan respon yang lebih besar. Jika otot menerima suatu rentetan
potensial aksi yang saling tumpang tindih, maka akan terjadi summasi yang lebih besar
lagi dengan tingkat tegangan yang bergantung pada laju perangsangan. Jika laju
perangsangan cukup cepat, sentakan tersebut akan lepas menjadi kontraksi yang
halus dan bertahan lama yang disebut tetanus. Saat sel syaraf dalam keadaan istirahat (reseptor
tidak dirangsang), membran sel dalam keadaan impermeabel terhadap ion. Jika sel
syaraf dirangsang, maka
saluran ion akan terbuka. Ion natrium akan masuk ke dalam sel dan ion
kalium bersama ion Cl akan keluar dari dalam sel. Muatan ion di dalam sel
menjadi lebih positif dan muatan ion di dalam sel menjadi lebih negatif.
Keadaan ini disebut depolarisasi. Membran sel dalam keadaan permeable terhadap
ion. Perjalanan impuls syaraf
dapat diblokir oleh rangsang dingin dan panas atau tekanan pada serabut saraf.
Pemblokiran yang sempurna dicapai dengan memberikan zat anastetik.
III. KESIMPULAN
1.
Sistem otot adalah
sistem organ pada hewan dan manusia yang mengizinkan makhluk tersebut bergerak.
Sistem otot pada vertebrata dikontrol oleh sistem syaraf, walaupun beberapa
otot (seperti otot jantung) dapat bergerak secara otonom.
2.
Sistem syaraf adalah suatu
sistem tubuh yang merupakan adaptasi tubuh terhadap rangsangan yang diterima. Fungsi sel syaraf adalah mengirimkan
pesan (impuls) yang berupa rangsang atau tanggapan.
3.
Otot adalah kumpulan sel-sel
otot yang membentuk jaringan yang berfungsi menyelenggarakan gerakan organ
tubuh. Berdasarkan cara kerja dan bentuknya, sel otot dibedakan
menjadi tiga macam,
yaitu otot lurik atau otot rangka, otot polos, dan otot jantung.
4.
Kontraksi otot
terjadinya pengikatan aktin dan miosin sehingga otot memendek, sedangkan relaksasi
terjadi ketika simpanan energi miosin dilepaskan dan ujung miosin lalu
beristirahat dengan energi rendah.
5.
Faktor-faktor yang
mempengaruhi kontraksi otot adalah
treppe, summasi, tetani, fatigue, rigor, dan rigor mortis.
6.
Pada katak sistem saraf
otot bekerja berasal dari medulla spinalis yang merupakan pusat gerak refleks
katak, karena ketika saat medulla spinalis dirusak maka katak tidak dapat
memberikan respon terhadap rangsangan yang diberikan.
DAFTAR
PUSTAKA
Campbell, dkk. 2005. Biologi
Jilid 3. Erlangga. Jakarta.
Frandson, R.D. 1992. Anatomi dan
Fisiologi Ternak. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.
Http://sep89.blogspot.com/2011/09/kontraksi-otot.html
Diposkan oleh Sep Blog Spot di 07.21.
Kimball, John
W. 1994. Biologi jilid 2 edisi kelima. Erlangga. Jakarta.
Pratiwi,
D.A. 1996. Biologi 2. Erlangga. Jakarta.
Sari, Lela Juwita. 2008. Fisiologi Sistem Saraf pada Katak. UNJ. Jakarta.
Seeley, R. R., dkk. 2003. Essentials of Anatomy dan Physiology fourth edition.
McGraw-Hill Companies.
Setiowati, Tetty. 2007. Biologi Interaktif. Azka Press. Jakarta.
Syamsuri, Istamar. 2003.Biologi 2000. Erlangga. Jakarta.
Tobin, A.J. 2005. Asking About Life. Thomson Brooks/Cole. Canada.