Jaringan Otot Manusia: Jenis, Struktur, Cara Kerja Otot

Jaringan Otot
blank

Halo sobat warstek, bagaimana kabarnya hari ini? Kali ini penulis akan membahas tentang salah satu jaringan terpenting pada manusia, yaitu jaringan otot. Penulis akan membahas mulai dari struktur hingga cara kerjanya, yang penulis coba terangkan sedetail namun juga sesimpel mungkin agar sobat warstek bisa mencerna dengan baik. Semoga artikel ini akan semakin menambah wawasan kalian.

meme otot

Pengertian Jaringan Otot

Jaringan otot merupakan jaringan yang bertanggung jawab terhadap hampir semua tipe gerakan tubuh. Otot berkontraksi dan berrelaksasi untuk melakukan pergerakannya–memendek dan memanjang.

Jaringan otot merupakan salah satu jaringan penyusun tubuh pada kingdom hewan. Bahkan jaringan ini merupakan ciri karakteristik unik hewan. Berbeda dengan sebagian makhluk hidup multiseluler lain yang menunggu datangnya makanan dan hanya tinggal menetap, jaringan otot menyebabkan hewan dapat melakukan lokomosi untuk mendapatkan makanan lebih efisien dan mencari habitat yang pas. Kali ini kita akan membahas jaringan otot pada manusia

blank

Jenis Otot

Seperti yang kita tahu, manusia memiliki 3 jenis otot: lurik, polos, dan jantung. Otot lurik merupakan otot yang bertanggung jawab langsung terhadap lokomosi. Otot lurik digerakkan oleh sistem saraf motorik. Meskipun dikenali sebagai otot yang dikendalikan secara sadar, namun perlu diketahui bahwa gerak reflek pun juga melibatkan otot lurik. Otot lurik juga sering disebut otot rangka karena letaknya yang terikat dengan sistem rangka.

Kemudian otot polos merupakan otot yang bekerja secara otonom yang biasanya terletak pada sistem pencernaan dan peredaran darah. Tipe otot ini diaktifkan oleh sistem saraf otonom atau bahkan bisa mengaktifkan sesama sel otot polos berkat terhubung secara elektris. Sementara otot jantung, seperti namanya, terletak pada jantung, dan bertanggung jawab terhadap kerja denyut jantung. Meskipun pada sebagian hal teraktifkan oleh saraf, namun otot jantung dapat menjaga kontraksi ritmisnya tanpa masukan dari sistem saraf.

Pada struktur otot yang nanti akan kita bahas, penulis akan memfokuskan pada otot lurik, karena pada hakikatnya otot polos dan otot jantung merupakan otot lurik yang ‘tidak sempurna’, dan akan kita bahas pengecualian untuk dua jenis otot ini di bawah.

Struktur Otot

Hirearki Struktur Otot

Struktur Otot

Untuk membedah struktur otot, kita harus mengetahui hirearki satuan otot. Otot tersusun atas beberapa berkas serat otot yang tersusun secara paralel terhadap otot. Berkas serat otot merupakan sebuah paket dari banyak serat otot tunggal. Kemudian, serat otot tunggal tadi tersusun dari satu baris sel otot, membentuk serat silinder panjang setebal satu sel. Setiap sel otot ini memiliki nukleus ganda.

Pada setiap sel otot tadi terdapat berkas khusus untuk melaksanakan aktivitas kontraksi yang disebut miofibril. Di miofibril inilah letak aktin dan miosin bekerja dalam kontraksi dan relaksasi otot, menyusun unit terkecil otot yaitu sarkomer. Setiap sarkomer sendiri merupakan wilayah tempat filamen tebal dan filamen tipis melakukan tugas kontraktil. Filamen-filamen inilah yang bertanggung jawab memberikan penampakan lurik pada otot ketika diamati pada mikroskop cahaya, yang menjadi asal nama dari otot lurik

Sel otot

Organel Unik Sel Otot

Bagaimana dengan sel otot itu sendiri? Sel otot memiliki organel-organel khusus untuk menunjang kerja otot. Selain miofibril, terdapat juga retikulum sarkoplasma dan tubulus T. Retikulum sarkoplasma adalah organel terspesialisasi dari retikulum endoplasma (RE) dan berbentuk seperti kantong-kantong yang menyelubungi miofibril. Sedangkan Tubulus transversal atau Tubulus T adalah saluran yang terbentuk dari pelipatan ke dalam dari membran plasma dan berdekatan letaknya dengan retikulum sarkoplasma. Kedua organel ini bertanggung jawab pada jalur pensinyalan kerja otot yang nanti akan kita bahas lebih detail.

Sekarang kita akan membedah wilayah sarkomer lebih dalam lagi. Dalam sarkomer terdapat berbagai wilayah, terdiri dari berbagai garis, zona, dan pita. Garis M dan Garis Z merupakan garis dasar bagi kedua filamen–Garis M untuk miosin dan Garis Z untuk aktin. Pita I merupakan wilayah sarkomer yang tidak memiliki miosin, sementara Pita A merupakan wilayah sarkomer yang memiliki miosin. Zona H merupakan wilayah sarkomer yang tidak memiliki aktin.

Sarkomer

Mungkin kalian penasaran, mengapa nama-nama bagian sarkomer di atas hanya menggunakan abjad? Kalian bisa cek arti namanya di sini. Atau kalian ingin punya trik supaya mudah menghafalkan nama-nama bagian sarkomer? Bisa banget untuk cek video berikut

Cara Kerja Otot

Mulai dari Rangsangan Saraf

Kontraksi otot, terutama otot lurik, dimulai dari rangsangan saraf motorik. Kalau belum paham tentang saraf bisa cek terlebih dulu di sini, lalu bisa kembali ke artikel ini 🙂 . Asetilkolin yang berperan sebagai ‘pembawa pesan’ dari saraf ke sel otot terikat oleh reseptor di membran plasma si sel otot, memicu potensial aksi yang merambat di sepanjang membran sel hingga akhirnya ke Tubulus T. Masih ingat kan kalau Tubulus T adalah saluran kedalam yang terbentuk dari membran plasma?

Rambatan potensial aksi pada tubulus T tadi merangsang Retikulum Sarkoplasma. Retikulum sarkoplasma mengandung konsentrasi ion Ca2+ yang tinggi terhadap sekitarnya. Rangsangan potensial aksi dari tubulus T menyebabkan Retikulum sarkoplasma melepaskan ion Ca2+ ke sitoplasma hingga memapar miofibril, tempat aksi kontraksi terjadi. Lalu peran ion Ca2+ itu apa sih? Untuk tahu itu, sebelumnya akan kita jelaskan interaksi aktin dan miosin pada sarkomer.

Siklus Kontraksi

Kontraksi otot dapat terlihat pada tingkat sarkomer di miofibril. Meskipun panjang sarkomer berubah-ubah selama siklus kontraksi-relaksasi, filamen tidak berubah panjangnya. Filamen tebal dan filamen tipis bersama-sama meluncur ke arah satu sama lain. Siklus kerja otot ini melibatkan kepala miosin, wilayah pengikatannya di aktin, dan ATP. ATP atau Adenosin Trifosfat merupakan molekul berenergi tinggi yang sering digunakan untuk kerja sel.

Baca juga:

Siklus kontraksi-relaksasi otot dimulai dengan kepala miosin yang belum mengikat aktin dan masih berkonfigurasi energi-rendah. Maksudnya adalah bentuk atau status kepala miosin saat ini adalah kondisi ketika kepala miosin belum ‘berenergi’. Kemudian, kepala miosin tadi memecah ATP menjadi Adenosin Di fosfat dan satu gugus fosfat (sesuai namanya, ATP mengandung 3 gugus fosfat. Sehingga salah satu gugus fosfatnya terlepas).

Siklus Kontraksi
Interaksi aktin-miosin pada kontraksi otot. Setiap kepala beserta ekornya adalah satu molekul miosin (biru), dan setiap bulatan merupakan satu molekul aktin (kuning)

Energi hasil pemecahan ATP tadi digunakan oleh kepala miosin sehingga menjadi berkonfigurasi energi-tinggi, dan oleh karenanya menjadi lebih mudah untuk mengikat aktin dan membentuk jembatan silang. Lalu, ADP dan gugus fosfat tadi lepas dari kepala miosin, sehingga kepala miosin kembali ke konfigurasi energi-rendah. Mengingat kepala miosin masih terikat pada aktin, maka aktin atau filamen tipis-nya pun ikut tertarik ke arah tengah sarkomer–menyebabkan kontraksi.

Segera, ATP yang baru akan kembali mengikat kepala miosin, menyebabkan ikatannya dengan aktin terlepas. Nantinya kepala miosin akan membentuk jembatan silang dengan molekul aktin yang lebih jauh lagi, sehingga dengan seiring berlanjutnya siklus menyebabkan filamen tipis semakin tertarik ke tengah dan kontraksinya semakin terakumulasi.

Tropomiosin

Namun tentu kalau siklus ini terus terjadi, maka akan menyebabkan kontraksi yang berkelanjutan dan energi yang terbuang sia-sia. Padahal pada kenyataannya tidak begitu. Lalu apa yang mengatur siklus kontraksi agar hanya berjalan ketika dibutuhkan?

Sebenarnya, wilayah atau situs pengikatan kepala miosin pada aktin tidak selalu terbuka setiap saat. Ketika tidak ada rangsangan, protein bernama tropomiosin menutup area tersebut untuk mencegah jembatan silang terbentuk. Tropomiosin merupakan regulator yang terikat dengan filamen tipis. Tropomiosin baru akan membuka situs pengikatan ketika kompleks troponin, kompleks protein yang terikat dengan tropomiosin, terpapar oleh ion Ca2+. Di sini lah ion Ca2+ berperan.

Kesimpulan

Rangsangan dari neuron motorik merangsang reseptor membran pada sel otot, merambatkan potensial aksi ke arah Tubulus T. Potensial aksi pada Tubulis T tersebut merangsang Retikulum Sarkoplasma disampingnya untuk melepaskan ion Ca2+ ke arah sitosol dan menuju ke miofibril. Ion Ca2+ mengikat kepada kompleks troponin, membuat tropomiosin menyingkap situs pengikatan kepala miosin pada aktin (filamen tipis) sehingga siklus kontraksi dapat berlangsung.

Kepala miosin yang terikat ATP memecah ATP menjadi ADP dan satu gugus fosfat, menjadikan kepala miosin berkonfigurasi energi-tinggi dan menempel ke filamen tipis. Segera, ADP dan gugus fosfat lepas dari kepala miosin sehingga menjadi berkonfigurasi energi-rendah dan akhirnya ikut menarik filamen tipis ke arah tengah sarkomer. Kemudian ATP yang laiin akan kembali mengikat kepala miosin, memisahkan jembatan silang dari kepala miosin dan aktin.

Tambahan: Otot Jantung, Otot Polos, dan Motor Unit

Otot jantung memiliki struktur miofibril yang sama dengan otot lutik, namun struktur ototnya berbeda. Otot jantung bercabang pada cakram interkalar yang juga memiliki sambungan celah antar sel hingga terhubung sehingga sel otot jantung dapat berkomunikasi dan merambatkan gerakan kontraksi ritmis.

Sedangkan otot polos memiliki filamen yang tidak teratur, tidak seperti otot lurik. itulah mengapa otot polos tidak memiliki lurik. Otot polos tidak memiliki troponin dan Tubulus T, dan juga memiliki retikulum sarkoplasma yang tidak berkembang dengan baik. Dibandingkan menggunakan tropomiosin untuk memulai atau menghentikan gerak kontraksi, ion Ca2+ mengikat protein kalmodulin yang mengaktifkan enzim yang akan memfosforilasi kepala miosin.

Motor unit adalah kumpulan serat-serat otot yang dihubungkan dan digerakkan oleh satu neuron motorik yang sama. Setiap serat otot terhubung dengan satu neuron motorik, namun satu neuron motorik bisa terhubung ke banyak serat otot, mulai dari hitungan jari hingga ratusan, yang akhirnya membentuk motor unit. Jumlah motor unit yang diaktifkan oleh otak bergantung kepada kekuatan otot yang dibutuhkan. Ketika Anda mengangkat sesuatu yang ringan maka hanya sedikit saja motor unit yang aktif, dan juga sebaliknya. Semakin banyak kekuatan yang dibutuhkan maka otak akan mengaktifkan semakin banyak motor unit.

Video tambahan:

Referensi:

Biology, 8th Edition. Neil A Campbell. Jane B. Reece, Berkeley, California. ©2008 | Pearson.

Artikel Berhubungan:

Sponsor Warstek.com:

Yuk Ajukan Pertanyaaan atau Komentar