Struktur Otot
Daging sebenarnya adalah kumpulan
dari otot-otot. Otot merupakan jaringan terbanyak yang menyusun tubuh manusia,
pada awal kelahiran mencapai 25% dari massa tubuh, lebih dari 40% ketika
remaja, dan 30% ketika dewasa/tua. Sel-sel khusus jaringan otot memiliki
bangunan khusus yang dikaitkan dengan aktivitas kontraksi. Berdasarkan bentuk
serta bangunannya, sel sel otot disebut serabut otot (myofiber). Tetapi serabut
otot berbeda dengan denga serabut jaringan ikat, karena serabut jaringan ikat
bersifat ekstra seluler, berbeda dengan sel. Jaringan otot secara langsung
mampu menghasilkan gerakan. Sel-sel jaringan lain dapat pula bergerak, tetapi
gerakannya kurang terintegrasi. Hanya kumpulan sel-sel yang mampu menciptakan
gerakan kuat melalui progres kontraksi dengan gerakan searah dilaksanakn oleh
otot.
Otot merupakan jaringan yang
terdiri atas kumpulan sel-sel serabut otot. Selama perkembangan embrionik,
serabut otot dibentuk melalui peleburan ekor dengan ekor dari banyak sel
menjadi struktur yang seperti pipa. Hal ini yang menyebabkan mengapa serabut
otot memiliki struktur yang panjang dan memiliki banyak inti. Pada sel otot ini
terdiri atas membran sel yang disebut dengan sarkolemna, sitoplasma sel yang
disebut denngan sarkoplasma, serta banyak organel sel seperti mitokondria dan
nucleus. Sarkolemna dicirikan dengan banyaknya invaginasi seperti lubang yang
meluas ke dalam sarkoplasma pada sudut kanan
sepanjang aksis sel. Di dalam sarkoplasma terdapat glikogen, ATP,
phosphocreatine, dan enzim-enzim glikolisis.
Dalam sel serabut otot ini
terdapat unit kontraksil yanng disebut dengan miofibril. Perluasan sarkoplasma
mengadakan hubungan dengan miofibril ini. Ketika myofibril diamati dengan
mikroskop elektron, ditemukan adanya pita terang dan pita gelap. Pita-pita ini
kemudian disebut pita A (anisotrop atau gelap) dan pita I (isotrop atau
terang). Pada pita A terdapat daerah yang tanpa filamen aktin, sehingga
terlihat kurang padat daripada bagian pita A yang lain, daerah ini disebut
dengan zone H. Pita I terbagi menjadi dua bagian oleh garis Z yang tebal dan
gelap. Sarkomer merupakan daerah antara dua garis Z dan berulang sepanjang
serabut otot pada jarak 1500 – 2300 nm tergantung bagian yang berkontraksi.
Sarkomer merupakan satuan fungsional otot.
Otot merupakan alat gerak aktif
yang mampu menggerakkan tulang, kulit dan rambut setelah mendapat rangsangan.
Otot memiliki tiga kemampuan khusus yaitu :
- Kontraktibilitas yaitu kemampuan untuk berkontraksi / memendek
- Ekstensibilitas yaitu kemampuan untuk melakukan gerakan kebalikan dari gerakan yang ditimbulkan saat kontraksi
- Elastisitas yaitu kemampuan otot untuk kembali pada ukuran semula setelah berkontraksi. Saat kembali pada ukuran semula otot disebut dalam keadaan relaksasi
Menurut letaknya, otot dibedakan
menjadi otot-otot batang badan, otot-otot anggota gerak dan otot-otot kepala.
Otot-otot batang badan terdiri dari otot-otot perut, otot-otot punggung,
otot-otot dada dan otot-otot leher. Otot punggung tidak terlihat dari permukaan
tubuh. Otot punggung berfungsi untuk gerak-gerik tulang belakang. Otot perut
terentang antara gelang panggul dan rangka dada. Otot-otot tersebut dapat
memendek secara aktif.
Sedangkan Menurut jenis dasarnya
otot terdiri dari :
- Bagian-bagian otot:
o Sarkolema. Sarkolema adalah membran yang
melapisi suatu sel otot yang fungsinya sebagai pelindung otot
o Sarkoplasma. Sarkoplasma adalah cairan sel otot
yang fungsinya untuk tempat dimana miofibril dan miofilamen berada
o Miofibril. Miofibril merupakan serat-serat pada
otot.
o Miofilamen. Miofilamen adalah
benang-benang/filamen halus yang berasal dari miofibril.Miofibril terbagi atas
2 macam, yakni :
§ Miofilamen homogen (terdapat pada otot polos)
§
Miofilamen heterogen (terdapat pada otot
jantung/otot cardiak dan pada otot rangka/otot lurik). Di dalam miofilamen
terdapat protein kontaraktil yang disebut aktomiosin (aktin dan miosin),
tropopin dan tropomiosin. Ketika otot kita berkontraksi (memendek)maka protein
aktin yang sedang bekerja dan jika otot kita melakukan relaksasi (memanjang)
maka miosin yang sedang bekerja.
- Jenis Otot
Terdapat 3 jenis otot yang
ditemukan pada vertebrata, yaitu otot rangka, otot jantung dan otot polos. Bila
diteliti di bawah mikroskop, pada otot jantung dan otot rangka terlihat adanya
garis-garis dan disebut otot lurik, sedang otot polos tidak ditemukan adanya
garis-garis atau pun garisnya sangat halus, oleh karena itu disebut otot polos.
- Jaringan Otot Polos
Otot polos mempunyai serabut
kontraktil yang tidak memantulkan cahaya berselang-seling, sehingga
sarkoplasmanya tampak polos dan homogen. Otot polos mempunyai bentuk sel
seperti gelendong, bagian tengah besar, dan ujungnya meruncing. Dalam setiap
sel otot polos terdapat satu inti sel yang terletak di tengah dan bentuknya
pipih.
Aktivitas otot polos tidak
dipengaruhi oleh kehendak kita (otot tidak sadar) sehingga disebut otot
involunter dan selnya dilengkapi dengan serabut saraf dari sistem saraf otonom.
Kontraksi otot polos sangat lambat dan lama, tetapi tidak mudah lelah. Otot
polos terdapat pada alat-alat tubuh bagian dalam sehingga disebut juga otot
visera. Misalnya pada pembuluh darah, pembuluh limfa, saluran pencernaan,
kandung kemih, dan saluran pernapasan. Otot polos berfungsi memberi gerakan di
luar kehendak, misalnya gerakan zat sepanjang saluran pencernaan. Selain itu,
berguna pula untuk mengontrol diameter pembuluh darah dan gerakan pupil mata.
- Jaringan Otot Lurik atau Jaringan Otot Rangka
Otot lurik mempunyai serabut
kontraktil yang memantulkan cahaya berselang-seling gelap (anisotrop) dan
terang (isotrop). Sel atau serabut otot lurik berbentuk silindris atau serabut
panjang. Setiap sel mempunyai banyak inti dan terletak di bagian tepi
sarkoplasma. Otot lurik bekerja di bawah kehendak (otot sadar) sehingga disebut
otot volunter dan selnya dilengkapi serabut saraf dari sistem saraf pusat.
Kontraksi otot lurik cepat tetapi tidak teratur dan mudah lelah. Otot lurik
disebut juga otot rangka karena biasanya melekat pada rangka tubuh, misalnya
pada bisep dan trisep. Selain itu juga terdapat di lidah, bibir, kelopak mata,
dan diafragma. Otot lurik berfungsi sebagai alat gerak aktif karena dapat
berkontraksi secara cepat dan kuat sehingga dapat menggerakkan tulang dan
tubuh.
- Struktur Otot Lurik
Otot pengisi atau otot yang
menempel pada sebagian besar tulang kita (skeletal) tampak bergaris-garis atau berlurik-lurik jika
dilihat melalui mikroskop. Otot tersebut terdiri dari banyak kumpulan (bundel)
serabut paralel panjang dengan diameter penampang 20-100 µm yang disebut serat
otot. Panjang serat otot ini mampu mencapai panjang otot itu sendiri dan merupakan
sel-sel berinti jamak (multinucleated cells). Serat otot sendiri tersusun dari
kumpulan kumpulan paralel seribu miofibril yang berdiameter 1-2 µm dan memanjang
sepanjang sebuah serat otot.
Garis-garis pada otot lurik
disebabkan oleh struktur miofibril-miofibril yang saling berkaitan. Lurik itu
merupakan daerah dengan densitas / kepadatan yang silih berganti (antara padat
dan renggang) dengan sebutan lurik lurik A dan lurik-lurik I. Pola-pola itu
berepetisi dengan teratur sehingga tiap satu unit pola dinamakan sarkomer. Sarkomer
memiliki panjang 2.5 - 3.0 µm pada otot yang rileks dan akan memendek saat otot
berkontraksi. Antara sarkomer satu dengan lainnya, terdapatlah lapisan gelap
disebut disk Z (piringan Z). Lurik A terpusat pada daerah terang yang dinamakan
daerah H yang peusatnya terletak pada lurik / disk M. Terdapat sekelompok
filamen yang tebal dan filamen tipis.
Filamen filamen tebal dengan
diameter 150 Angstrom itu tertata secara paralel heksagonal dalam daerah yang
disebut daerah H. Sementara itu filamen-filamen tipis dengan diameter 70 Angstrom memiliki ujung yang terkait
langsung dengan disk Z. Daerah yang terlihat gelap pada ujung-ujung daerah A
merupakan tempat relasi-relasi antara filamen tebal dan filamen tipis. Relasi-relasi
ini berupa cross-bridges (jembatan-silang) yang berselang secara teratur.
- Filamen-filamen tebal tersusun dari Miosin
Filamen-filamen tebal pada
vertebrata (makhluk hidup bertulang belakang) hampir sebagian besar tersusun
dari sejenis protein yang disebut Miosin. Molekul miosin terdiri dari enam
rantai polipeptida yang disebut rantai berat dan dua pasang rantai ringan yang
berbeda (disebut rantai ringan esensial dan regulatori, ELC dan RLC). Miosin
termasuk protein yang khusus karena memiliki sifat berserat (fibrous) dan
globular.
Secara umum, molekul miosin dapat
dilihat sebagai segmen berbentuk batang sepanjang 1600 Angstrom dengan dua
kepala globular. Miosin hanya berada dalam wujud molekul-molekul tunggal dengan
kekuatan ioniknya yang lemah. Bagaimanapun juga, protein-protein ini berkaitan satu
sama lain menjadi struktur.
Struktur tersebut ialah struktur
dari filamen tebal yang telah dibicarakan sebelumnya.Pada struktur itu, filamen
tebal merupakan suatu bentuk yang bipolar dengan kepala-kepala miosin yang
menghadap tiap-tiap ujung filamen dan menyisakan bagian tengah yang tidak
memiliki kepala satupun (bare zone / jalur kosong). Kepala kepala miosin itulah
yang merupakan wujud dari cross-bridges dalam perhubungannya dengan miofibril miofibril.
Sebenarnya, rantai berat miosin berupa sebuah ATPase yang menghidrolisis ATP
menjadi ADP dan Pi dalam suatu reaksi yang membuat terjadinya kontraksi otot.
Jadi, otot merupakan alat untuk mengubah energi bebas kimia berupa ATP menjadi
energi mekanik. Sementara itu, fungsi rantai ringan miosin diyakini sebagai
modulator aktivitas ATPase dari rantai berat yang bersambungan dengannya. Di
tahun 1953, Andrew Szent-Gyorgi menunjukkan bahwa miosin yang diberi tripsin secukupnya
akan memecah miosin menjadi dua fragmen yaitu Meromiosin ringan (LMM) dan
Meromiosin berat (HMM). HMM dapat dipecah dengan papain menjadi dua bagianlagi
yaitu dua molekul identik dari subfragmen-1 (S1) dan sebuah subframen-2 (S2)
yang berbentuk mirip batang.
- Filamen-filamen tipis tersusun dari Aktin, Tropomiosin dan Troponin
Komponen penyusun utama filamen
tipis ialah Aktin. Aktin merupakan protein eukariotik yang umum, banyak
jumlahnya, dan mudah didapati. Aktin didapati dalam wujud monomer-monomer
bilobal globular yang disebut G-aktin yang secara normal mengikat satu molekul
ATP untuk tiap-tiap monomer. G-aktin itu nantinya akan berpolimerisasi untuk
membentuk fiber-fiber yang disebut F-aktin. Polimerisasi ini merupakan suatu
proses yang menghidrolisis ATP menjadi ADP dengan ADP yang nantinya terikat
pada unit monomer F-aktin. Sebagai hasilnya, F-aktin akan membentuk sumbu rantai
utama dari filamen tipis.
Tiap-tiap unit monomer F-aktin
mampu mengikat sebuah kepala miosin (S1) yang ada pada filamen tebal. Mikrograf
elektron juga menunjukkan bahwa F-aktin merupakan deretan monomer terkait
dengan urutan kepala ekor-kepala. Maka dari itu, F-aktin memiliki wujud yang
polar. Semua unit monomer F-aktin memiliki orientasi yang sama dilihat dari
sumbu fiber. Filamen-filamen tipis itu juga memiliki arah yang menjauhi disk Z.
Sehingga kumpulan-kumpulan filamen tipis yang menjulur pada kedua sisi disk Z
itu memiliki orientasi yang berlawanan. Komposisi miosin dan aktin
masing-masing sebesar 60-70% dan 20- 25% dari protein total pada otot. Sisa
protein lainnya berkaitan dengan filamen tipis yakni Tropomiosin dan Troponin.
Troponin terdiri dari tiga subunit yaitu TnC (protein pengikat ion Ca),
TnI(protein yang mengikat aktin), dan TnT (protein yang mengikat tropomiosin).
Dari sini, dapat disimpulkan bahwa kompleks tropomiosin - troponin mangatur
kontraksi otot dengan cara mengontrol akses cross-bridges S1 pada posisi posisi
pengikat aktin.
- Protein minor pada otot yang mengatur jaringan-jaringan Miofibril
Disk Z merupakan wujud amorf dan
mengandung beberapa protein berserat (fibrous). Protein-protein lain itu ialah <-aktinin
(untuk mengikatkan filamen-filamen tipis pada disk Z), desmin (banyak terdapat
pada daerah perifer / tepi disk Z dan berfungsi untuk menjaga keteraturan
susunan antar sesama miofibril), vimentin (bersifat sama dengan desmin), titin (merupakan
polipeptida dengan massa terbesar, berada sepanjang filamen tebal sampai disk
Z, dan berfungsi seperti pegas yang mengatur agar letak filamen tebal tetap di
tengah-tengah sarkomer), dan nebulin (berada di sepanjang filamen tipis dan berfungsi untuk
mempertahankan panjang filamen). Sementara itu, disk M yang merupakan hasil
penebalan akibat sambungan filamen-filamen tebal itu juga mengandung C-protein
dan M-protein. Peranan kedua protein itu ada pada susunan atau perkaitan antara
filamen-filamen tebal pada disk M.
- Jaringan Otot Jantung
Otot jantung berbentuk silindris
atau serabut pendek. Otot ini tersusun atas serabut lurik yang bercabang-cabang
dan saling berhubungan satu dengan lainnya. Setiap sel otot jantung mempunyai
satu atau dua inti yang terletak di tengah sarkoplasma. Otot jantung bekerja di
luar kehendak (otot tidak sadar) atau disebut juga otot involunter dan selnya
dilengkapi serabut saraf dari saraf otonom. Kontraksi otot jantung berlangsung
secara otomatis, teratur, tidak pernah lelah, dan bereaksi lambat. Dinamakan
otot jantung karena hanya terdapat di jantung. Kontraksi dan relaksasi otot
jantung menyebabkan jantung menguncup dan mengembang untuk mengedarkan darah ke
seluruh tubuh. Ciri khas otot jantung adalah mempunyai diskus interkalaris,
yaitu pertemuan dua sel yang tampak gelap jika dilihat dengan mikroskop.
- Kontraksi Otot
Pertautan antar miofilamen (aktin
dan miosin) merupakan dasar terjadinya kontraksi otot. Kontraksi otot terjadi
karena ion kalsium berada di sarkoplasma, berikatan dengan protein kompleks
troponin menyebabkan tempat pengikatan aktin terbuka dan membentuk jembatan
penyeberangan dengan kepala miosin.
Relaksasi pada otot menyebabkan
panjang tiap unit sarkomer lebih besar daripada saat berkontraksi. Selama
kontraksi, filamen tebal (miosin) dan tampak tumpang tindih sehingga unit sarkomer
tampak lebih pendek, bahkan hanya sedikit atau tidak ada ruangan.
- Gerak Otot
Sebagai alat jaringan otot
dilengkapi dengan jaringan ikat, pembuluh darah dan saraf. Berarti sebagai
alat, otot juga mengandung empat macam jaringan, yaitu jaringan epitel,
jaringan ikat penyokong, otot serta saraf. Otot sebagai jaringan dibina atas
sel-sel otot yang berfungsi sebagai
pergerakan.
Gerak otot hewan didasarkan atas
kontraksi otot yang bekerja sama dengan kerangka. Seperti telah disebutkan
sebelumnya, meskipun struktur otot berbeda namun mekanisme dasar kontraksi
tetaplah sama. Prinsip dasar terjadinya kontraksi otot rangka adalah terjadinya
pertautan antar myofilamen, yaitu antara filamen aktin dan filamen myosin sama.
Sumber :
