LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI DAN FISIKA BLOK MUSKULOSKELETAL
Oleh :
KELOMPOK A-4
Ketua Seker ekerta tari riss Anggota
: Arief Gusaseano : Dewi Dewi Ajen Ajeng g R.K. R.K.N N : 1. Ismi Ismi Asmaran Asmaranii Nugrah Nugrahaa 2. Anggia Fi Fitri Wi Widyani 3. Anni Annisshya hya Sar Sarii Par Parma man na 4. Chai Chairu runn nnis isaa Kurn Kurnia ia P. P. R 5. Dryan Ariapratita 6. Gwendry Ram Ramadhany 7. Lelly Sembodo 8. Lia Pradita
FAKULTAS KEDOKTERAN UNIVERSITAS YARSI 2011/2012
(1102010033) (11 (110201 020100 006 69) (11020 (11020071 07154) 54) (1102010023) (11 (110201 020100 003 30) (110 (11020 2010 1005 055) 5) (1102010083) (1102010115) (1102010150) (1102010151)
DASAR TEORI
Otot Rangka adalah salah satu tipe/jenis dari 3 tipe otot penyusun tubuh dengan ciri sebagai berikut : banyak inti,terdapat pada hampir semua bagian tubuh melekat pada tulang, bergaris melintang melintang (mikroskop (mikroskop elektron) elektron) diinervasi diinervasi oleh saraf somatik. Pemberian nama otot rangka disebabkan karena otot ini menempel pada sistem rangka. Bagian-bagian otot: 1. Sarkolema Sark Sarkol olem emaa adala adalah h memb membra ran n yang yang mela melapi pisi si suat suatu u sel sel otot otot yang yang fung fungsi siny nyaa seba sebaga gaii pelindung otot 2. Sark Sarkop opla lasm smaa Sarkoplasma adalah cairan sel otot yang fungsinya untuk tempat dimana miofibril dan miofilamen berada 3. Miofibril Miofibril merupakan serat-serat pada otot. 4. Mio Miofilame amen Miofilamen Miofilamen adalah benang-ben benang-benang/fi ang/filamen lamen halus yang berasal berasal dari miofibril. miofibril.Miofibr Miofibril il terbagi atas 2 macam, yakni : a. Miofila Miofilamen men homog homogen en (terda (terdapat pat pada pada otot otot polos polos). ). b. b. Miof Miofil ilam amen en hete hetero roge gen n (ter (terda dapa patt pada pada otot otot jant jantun ung/ g/ot otot ot card cardia iak k dan dan pada pada otot otot rangka/otot lurik).
Mekanisme kerja otot pada dasarnya melibatkan suatu perubahan dalam keadaan yang relatif dari dari filame filamen-fi n-filam lamen en aktin aktin dan myosin myosin.. Selama Selama kontrak kontraksi si otot, otot, filamen filamen-fil -filame amen n tipis tipis aktin aktin terikat pada dua garis yang bergerak ke Pita A, meskipun filamen tersebut tidak bertambah banya banyak.N k.Namu amun, n, geraka gerakan n perges pergeseran eran itu mengak mengakiba ibatkan tkan peruba perubahan han dalam dalam penamp penampila ilan n sarkomer, sarkomer, yaitu penghapus penghapusan an sebagian sebagian atau seluruhnya seluruhnya garis H. selain itu filamen myosin myosin letakn letaknya ya menjad menjadii sangat sangat dekat dekat dengan dengan garisgaris-gar garis is Z dan pita-pi pita-pita ta A serta serta lebar lebar sarkom sarkomer er menjadi berkurang sehingga kontraksi terjadi. Kontraksi berlangsung pada interaksi antara aktin miosin untuk membentuk komplek aktin-miosin.
Metode pergeseran filamen dijelaskan melalui mekanisme kontraksi pencampuran aktin dan miosin miosin membentuk membentuk kompleks kompleks akto-miosi akto-miosin n yang dipengaruhi dipengaruhi oleh ATP. Miosin merupakan merupakan produk, dan proses tersebut mempunyai ikatan dengan ATP. Selanjutnya ATP yang terikat dengan miosin terhidrolisis membentuk kompleks miosin ADP-Pi dan akan berikatan dengan aktin. Selanjutnya tahap relaksasi konformasional kompleks aktin, miosin, ADP-pi secara berta bertahap hap melepa melepaska skan n ikatan ikatan dengan dengan Pi dan ADP, ADP, proses proses terkai terkaitt dan terlepa terlepasny snyaa aktin aktin menghasilkan gaya fektorial
2
Otot rangka memiliki empat karakteristik fungsional sebagai berikut: kontraktilitas; kemampuan untuk memendek karena adanya gaya • eksitabilitas; kapasitas otot untuk merespons sebuah rangsang • ekstensibilitas; kemampuan otot untuk memanjang •
3
FUNGSI OTOT SKELET
Mengontrol pergerakan, menghasilkan panas, dan mempertahankan postur tubuh 1. Eksi Eksitab tabili ilita tass adal adalah ah kesa kesang nggu gupa pan n sel sel untu untuk k mene menerim rimaa dan dan mere meresp spon onss stim stimul ulus us.. Stimulus biasanya dihantarkan oleh neurotransmitter yang dikeluarkan oleh neuron dan respons yang ditransmisikan dan dihasilkan oleh potensial aksi pada membran plasma pada sel otot. 2. Kontraktib Kontraktibilitas ilitas adalah adalah kesanggup kesanggupan an sel untuk untuk merespon merespon stimulus stimulus dengan dengan memendek memendek secara paksa 3. Ekste ksten nsib sibilit ilitas as adal adalah ah kesan esang ggupa gupan n sel sel untu ntuk mene meneri rima ma stim stimul ulu us denga engan n memperpanja memperpanjang ng dan memperpendek memperpendek serat otot saat relaksasi relaksasi ketika ketika berkontrak berkontraksi si dan memanjang jika rileks 4. Elasti Elastisit sitas as adalah adalah kesanggu kesanggupan pan sel untuk untuk menghasi menghasilka lkan n waktu waktu istirahat istirahat yang lama setelah memendek dan memanjang
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KEKUATAN KONTRAKSI OTOT
1. Suhu Suhu meningkat suhu suhu atau semakin menurun maka akan menyebabkan reaksi enzimatik enzimatik tergang terganggu gu dan terjad terjadii denatu denaturas rasii protei protein, n, hal ini menyeb menyebabk abkan an kekuat kekuatan an kontrak kontraksi si menurun.Bila kekuatan kontraksi menurun terjadi penigkatan masa laten, masa kontraksi dan masa relaksasi pada mekanomiogram. 2. Init Initia iall Len Lengt gth h Panjang Panjang otot sebelum sebelum berkontrak berkontraksi si juga mempengaruhi mempengaruhi kekuatan kekuatan kontraksi kontraksi otot. Untuk setiap serat otot terdapat panjang optimal.yg pada panjang tersebut dapat dicapai gaya maksimum pada kontraksi tetanus berikutnya. Hubungan panjang-ketegangan ini dapat dijelaskan oleh mekanisme pengglinciran filament pada kontraksi otot. 3.
Jenis Pembebanan a. Pembeb Pembebana anan n langsi langsing, ng, beban beban diberik diberikan an langsu langsung ng pd ujung ujung otot yg bebas bebas .Otot di regang sebelum berkontraksi b.
Pembeb Pembebana anan n tak langsu langsung, ng, Bbeban Bbeban diberi diberikan kan pd ujung ujung otot otot yg terfik terfiksas sasii dengan dengan penumpu .Otot tidak diregang sebelum berkontraksi
4. Cara Cara Per Peran angs gsan anga gan n a.
Rangsang langsung, rangsang langsung pd otot tidak melalui syaraf motoriknya.Serat otot yg berkontraks berkontraksii adalah serat otot yg secara mekanik mekanik langsung langsung dipengaruhi dipengaruhi oleh stimulator.
b.
Rangsang tak langsung, perangsangan otot melalui syaraf motoriknya Semua serat otot dgn ambang rangsang terendah dlm 1 motor unit akan berkontraksi.
4
TIPE KONTRAKSI OTOT 1.
Treppe atau staircase effect Mening Meningkat katnya nya kekuat kekuatan an kontrak kontraksi si berula berulang ng kali kali pada pada suatu suatu serabu serabutt otot otot karena karena stimul stimulasi asi beruru berurutan tan bersel berseling ing beberap beberapaa detik. detik. Pengar Pengaruh uh ini diseba disebabka bkan n karena karena 2+ konsentrasi ion Ca di dalam serabut otot yang meningkatkan aktivitas miofibril.
2.
Summasi, Berbed Berbedaa dengan dengan treppe treppe,, pada pada summas summasii tiap tiap otot otot berkon berkontrak traksi si dengan dengan kekuat kekuatan an berbeda yang merupakan hasil penjumlahan kontraksi dua jalan (summasi unit motor berganda dan summasi bergelombang).
3. Fatique Menurunnya kapasitas bekerja karena pekerjaan itu sendiri. 4.
Tetanik Pening Peningkat katan an frekuen frekuensi si stimul stimulasi asi dengan dengan cepat cepat sehing sehingga ga tidak tidak ada pening peningkat katan an tegangan kontraksi.
5.
Rigor Terjadi bila sebagian terbesar ATP dalam otot telah dihabiskan, sehingga kalsium tidak lagi dapat dikembalikan ke RS melalui mekanisme pemompaan.
6. Tonik Kontraksi Kontraksi sebagian otot secara terus menerus, menerus, yang penting dalam mempertahan mempertahankan kan postur tubuh 7.
Isotonik Kontra Kontraksi ksi otot otot yang yang menjad menjado o tegang tegang,, tetapi tetapi kontra kontraksi ksi terseb tersebut ut hanya hanya mengub mengubah ah panjang otot (menjadi lebih pendek)
8. Isometrik Ketegangan otot meningkat, namun otot menjadi lebih pendek 9. Twich Reaksi sentakan (refleks) pada suatu stimulus 10. Fibill Fibillatio ation n Kontraksi asincronus pada setiap otot individu 11. Konvul Konvulsi si Kontraksi titanik yang tidak terkoordinasi secara normal pada kelompok otot tertentu
5
PRAKTIKUM OTOT RANGKA I
TUJUAN
Pada akhir percobaan ini mahasiswa harus dapat : 1. Membuat Membuat sediaan sediaan otot otot katak katak sesuai sesuai petunjuk petunjuk umum umum praktik praktikum um 2. Menggunak Menggunakan an alat stimulator stimulator induks induksii sehingga sehingga dapat merangs merangsang ang sediaan sediaan otot dengan dengan berbagai macam kekuatan : arus tunggal buka dan arus tunggal tutup 3. Memb Membua uatt penca encata tata tan n memfiksasinya
kontr ontrak aksi si otot tot
(mek (mekan anio iomi mio ogram gram))
pada ada
kimo imograf graf dan dan
4. Merangsang Merangsang otot katak katak dengan dengan beberap beberapaa macam kekuat kekuatan an rangsang rangsang yakni : -
Bawah rangsang (sub thereshold)
-
Ambang (thereshold)
-
Submaksimal
-
Supramaksimal
5. Mena Menari rik k kesi kesimp mpul ulan an dari dari hasi hasill lati latiha han n ini ini tent tentan ang g peng pengar aruh uh keku kekuat atan an rang rangsa sang ng terhadap kekuatan kontraksi otot
PELAKSANAAN PRAKTIKUM
Alat dan bahan yang diperlukan : 1. Kimo Kimogr graf af,, kert kertas as,, perek perekat at 2. Statif, Statif, klem, klem, pencatat pencatat otot, klem femur, batang batang kuninga kuningan n 3. Dua Dua buah buah sinya sinyall makn maknit it : 1 buah buah untuk untuk mencat mencatat at waktu, waktu, dan 1 buah buah lagi lagi untu untuk k mencatat tanda rangsang 4. Stimulator Stimulator induksi induksi,, elektroda elektroda perangsan perangsang, g, saklar, saklar, kawat-kawa kawat-kawatt listrik listrik 5. Papa Papan n fiksa fiksasi si,, jarum jarum pen pentu tull 6. Bena Benang ng,, kapas kapas,, gela gelass arloj arlojii 7. Botol plastik plastik berisi berisi larutan larutan ringer ringer laktat, laktat, pipet, pipet, waskom waskom kecil
TATA KERJA
Hubungan antara kekuatan rangsang dan tinggi mekanomiogram akibat kerutan otot 1. Pasang Pasanglah lah semu semuaa alat sesu sesuai ai dengan dengan gamb gambar. ar. 6
2. Buat Buatla lah h sedi sediaa aan n otot otot menu menuru rutt petu petunj njuk uk umum umum.. Sebe Sebelu lum m digu diguna naka kan, n, bung bungku kusl slah ah sediaan otot tersebut dengan kapas yang dibasahi dengan larutan ringer laktat dan letakkan digelas arloji.
3. Pasang Pasanglah lah sedi sediaan aan otot otot sesu sesuai ai gamba gambar. r. Manakah yang harus diselesaikan terlrbih dahulu, pemasangan alat atau pembuatan sediaan otot? Lakukan pemasangan alat terlebih dahulu, pada sedian yang masih segar lebih menguntungkan untuk mendapatkan data yang akurat.
4. Dengan Dengan tromol tromol tetap diam, diam, otot dirangs dirangsang ang sehingg sehinggaa terdapat terdapat suatu kerutan kerutan.. a. Bila hasil pencatatan memperbesarnya?
kontraksi
B Bes esar arka kan n volt voltas asen enya ya agar agar mempermudah pendataan.
otot
kont kontra raks ksii
sangat otot otot
kecil, menj me njad adii
bagaim aimana opti optima mall
untuk
sehi sehing ngga ga
b. Bila Bila hanya hanya sebagian sebagian kontrak kontraksi si yang tercatat, tercatat, apa yang harus harus diperh diperhati atikan kan atau diperbaiki? Arus yang diberikan, alat percobaan, pergunakan pergunakan sediaan otot dengan cepat dan berikan cairan Ringer
5.
Pencatatan selalu dilakukan pada tromol yang diam. Berilah waktu istirahat selama 15 detik detik sesuda sesudah h tiap tiap perang perangsan sangan gan.. Putarl Putarlah ah tromol tromol ½ cm pada pada tiap tiap kali kali sesuda sesudah h pemberian rangsang tutup dan 2 cm pada tiap kali sesudah rangsang buka. Mengapa harus diberi waktu untuk istirahat? Aga Agarr pote potens nsii aksi aksi me meng nghi hila lang ng sehi sehing ngga ga reti retiku kulu lum m sark sarkop opla lasm sma a berh berhen enti ti memproduksi ion kalsium dan tidak terjadi kelelahan otot yang diakibatkan oleh kontraksi yang terus menerus, sehingga diberikan waktu untuk istirahat/relaksasi.
6. Rangsa Rangsangl nglah ah sediaa sediaan n otot otot dengan dengan rangsang rangsang tutup dan rangs rangsang ang buka berturut berturut-tur -turut ut dengan kekuatan rangsang yang setiap kali diperbesar 0,5 volt sehingga didapatkan mekaniomiogram sebagai hasil perangsangan bawah ambang, ambang, submaksimal, maksimal dan supramaksimal. a. Apa yang yang disebut disebut rangsan rangsang g bawah bawah ambang ambang (subthere (subthereshol shold) d) ?
7
Rangsangan yang belum mampu menstimulasi respon kontraksi dikarenakan kecilnya besaran rangsangan yang diberikan.
b.
Mengap Mengapaa efek fisiol fisiologi ogiss arus arus buka buka lebih lebih besar besar daripa daripada da arus arus tutup tutup walaup walaupun un voltase sama? Dikarenakan otot melakukan kontraksi terus menerus tanpa diselingi istirahat
c. Bagaimana Bagaimana kita dapat dapat membeda membedakan kan rangsan rangsang g maksimal maksimal dan dan supramaks supramaksimal? imal? Maksimal : rangsangan dengan intensitas terbesar, hasil respon maksimal . maksimal . Supramaksimal : rangsangan dengan intensitas yang lebih besar, hasil respon sama dengan rangsangan maksimal.
8
HASIL PENGAMATAN
Hasil Percobaan otot katak tanpa dipasangkan beban
Kuat Arus Rangsangan
Intensitas Rangsangan
< 2.5 V
Sub Threshold/Rangsang Ambang Bawah
2.5 V
Thershold/Ambang Rangsang
3.5 V
Sub Maksimal
4V
Maksimal
5V
Supra Maksimal
Diskusi : •
Pada rangsangan < 2.5 V merupakan rangsang sub threshold, dikarenakan ketika otot katak mendapatkan rangsangan dibawah < 2.5 V, otot tersebut tidak menimbulkan respon pada kimograf.
•
Pada rangsangan 2.5 V merupakan rangsang threshold karena rangsangan tersebut merupa merupakan kan rangsa rangsang ng terkecil terkecil yang yang dapat dapat menimb menimbulk ulkan an kontra kontraksi ksi otot otot sekalig sekaligus us pergerakan kimograf.
•
Pada rangsangan 3.5 V merupakan rangsang sub maksimal, dikarenakan rentangan dari dari 2.5 – 4 V terdapa terdapatt varias variasii rangsa rangsanga ngan, n, semaki semakin n tinggi tinggi rangsa rangsanga ngan n semaki semakin n meningkat kontraksi otot.
•
Pada rangsangan 4 V merupakan rangsang maksimal, dikarenakan rangsangan tebesar diberikan sehingga respon menjadi maksimal.
•
Pada Pada rangsa rangsanga ngan n 5 V merupa merupakan kan rangsa rangsang ng supra supra maksim maksimal, al, dikaren dikarenaka akan n dengan dengan intensitas rangsang yang lebih besar daripada rangsang maksimal otot, tetapi tetap memberikan kontraksi yang sama besarnya ketika diberikan rangsang maksimal.
9
KESIMPULAN
Ketika otot akan melakukan kontraksi diperlukan rangsangan yang memadai, jika terlalu sedikit maka otot tidak berhasil terangsang, atau terangsang tetapi sangat sedikit, sebaliknya jika rangsang otot melebihi kapasitas yang bisa dikerjakan oleh otot, kekuatan otot juga tidak bisa meningkat melebihi ambang batasnya. Pada saat itu otot mencapai tingkat rangsang maksimal.
10
PRAKTIKUM OTOT RANGKA II
TUJUAN
Pada Akhir latihan ini mahasiswa harus dapat : 1. Meran Merangs gsan ang g sedi sediaa aan n otot otot kata katak k deng dengan an arus arus farad faradic ic deng dengan an pelb pelbag agai ai keku kekuat atan an rangsang. 2. Membebani Membebani sediaan sediaan otot katak katak dengan dengan cara pembebanan pembebanan langsu langsung ng dan tidak tidak langsung langsung 3. Mendemons Mendemonstrasik trasikan an hubungan hubungan antara antara panjang panjang awal otot dengan dengan kekuatan kekuatan konstr konstrasi asi 4. Menghi Menghitun tung g kerja kerja sedi sediaan aan otot otot katak katak 5. Mendemons Mendemonstrasik trasikan an hubungan hubungan antara antara panjang panjang awal awal otot dengan dengan kerja kerja otot otot 6. Menguk Mengukur ur kekuatan kekuatan konstra konstraksi ksi otot ekstenso ekstensorr dan fleksor fleksor manusia manusia dalam dalam pelbag pelbagai ai sikap tubuh
PELAKSANAAN PRAKTIKUM
Alat dan binatang percobaan yang diperlukan 1. Kimo Kimogr graf af + kert kertas as + perek perekat at 2. Statit Statit + klem klem +pencat +pencatat at otot otot + klem klem femur femur 3. Stimul Stimulato atorr induksi induksi + elekt elektrod rodaa perangs perangsang ang 4. Papan fiksasi fiksasi + jarum-ja jarum-jarum rum pentul pentul + penusuk penusuk katak + katak katak 5. Beban-b Beban-beba eban n dan dan peng penggan gantun tungny gnyaa 6. Bena Benang ng + kap kapas as +ge +gela lass arloj arlojii 7. Botol Botol plast plastik ik berisi berisi + pipet pipet +bask +baskom om + kelas kelas beker beker 8. Dinamo amometer ter
11
TATA KERJA Pengaruh panjang awal (Initial Length) otot katak terhadap kekuatan kerutan
1. Pasanglah Pasanglah semua semua alat alat sesuai sesuai dengan dengan gambar. gambar.
2. Buatlah Buatlah sediaa sediaan n otot otot menuru menurutt petunj petunjuk uk umum. umum. Sebelu Sebelum m diguna digunakan kan,, bungku bungkusla slah h sediaan otot tersebut dengan kapas yg dibasahi dengan larutan Ringer dan letakkanlah digelas arloji
3. Pasanglah Pasanglah sediaan sediaan otot otot sesuai dengan dengan gambar. gambar. Manakah yang harus di selesaikan lebih dahulu, pemasangan alat atau pemasangan sediaan otot? Pemasan Pemasangan gan alat terlebih terlebih dahulu dahulu karena karena untuk mendapatkan mendapatkan rangsang rangsangan an otot yang baik saat otot masih dalam keadaan segar.
4. Bebanilah Bebanilah otot dengan beban beban seberat 20 gram. Kendorkan Kendorkan sekrup penumpu penumpu sehingga sehingga terjadi pembebanan langsung. Dengan memutar tombol, buatlah garis sepanjang ± 10 cm dan tulislah : “garis dasar 20” pada ujung akhir garis tersebut. Apa yang di maksud dengan pembebanan langsung? Beban diberikan secara langsung dengan mengundurkan sekrup pada penumpu.
5. Angkatlah Angkatlah seluruh seluruh pembebanan pembebanan sehingga otot kembali kembali ke panjang panjang semula. Buatlah Buatlah sekali lagi garis sepanjang ± 10 cm tepat diatas garis yg pertama dan tulislah “ garis dasar 0” pada ujung akhir garis tersebut. Mengapa setelah beban diangkat, otot kembali lagi ke panjang semula? Pada pemberian pemberian beban, panjang otot yang yang terlihat merupakan merupakan hasil peregangan peregangan otot, jika beban dilepas peregangan otot tidak sebesar sebelumnya, hal ini juga dipengaruhi oleh protein titin yang berfungsi untuk mengembalikan posisi awal dari kontraksi menjadi relaksasi.
6.
Gantungkanlah lagi beban 20 gram dan dengan sekrup penumpu kembalikan ujung pencatat otot ke garis dasar 0, sehingga terjadi pembebanan tidak langsung. Apa yang di maksud dengan pembebanan tidak langsung? Pemberian beban yang diberikan secara langsung namun mendapat tumpuan.
7.
Dengan melakukan pencatatan pada awal garis dasar 0, carilah kekuatan rangsang faradic maksimal sub.6. untuk perangsangan selanjutnya. 12
a. Mengap Mengapaa harus harus diberi diberi wakt waktu u untuk untuk isti istirah rahat? at? Agar tidak terjadi kelelahan otot , sehingga otot harus direlaksasikan terlebih dahulu. Sama halnya dengan otot manusia yang membutuhkan waktu untuk istirahat dan tidak bisa dipaksakan utuk berkontraksi terus-menerus sehingga tidak terjadi penimbunan asam laktat yang berlebihan.
b. Apa yang yang dimaksud dimaksud dengan dengan rangsan rangsang g faradic faradic maksim maksimal? al? Faradic maksimal merupakan suatu arus langsung yang mempengaruhi suatu zat durasi pendek sehingga zat tersebut dapat mencapai batas tertinggi untuk terinduksi maksimal.
8. Gunaka Gunakan n selalu selalu kekuat kekuatan an rangsa rangsang ng faradic faradic maksim maksimal al sub.6 sub.6 untuk untuk perang perangsan sangan gan selanjutnya.
9. Putar Putarla lah h trom tromol ol sejau sejauh h 1 cm seti setiap ap kali kali sesu sesuda dah h peran perangs gsan anga gan. n. Caril Carilah ah besa besar r pembebana pembebanan n yang pada perangsanga perangsangan n menghasilk menghasilkan an mekaniogra mekaniogram m setinggi setinggi 1 cm. Untuk percobaan selanjutnya tetap digunakan beban ini.
10. Putarlah tromol sejauh 2 cm dan catatlah sekali lagi lagi mekaniogram yang terakhir
11. Putarlah tromol sejauh 1 cm dan kemudian kemudian turunkanlah ujung pencatat pencatat otot sehingga terleta terletak k tepat tepat diteng ditengah-t ah-teng engah ah antara antara garis garis dasar dasar 20 dan garis garis dasar dasar 0 (gunak (gunakan an sekrup sekrup penump penumpu). u). Putarl Putarlah ah lagi lagi sejauh sejauh 1 cm dan ulangi ulangilah lah perang perangsan sangan gan dan pencatatan. Apa yang kita harapkan terjadi akibat tindakan tersebut? Untuk membuktikan apakah panjang awal berpengaruh terhadap kontraksi yang terjadi pada otot.
12. Putarlah Putarlah tromol sejauh 1 cm dan turunkanla turunkanlah h ujung pencatat otot sampai garis dasar 20, putar tromol tromol lagi sejauh sejauh 1 cm dan ulangila ulangilah h sekali sekali lagi lagi perang perangsan sangan gan dan pencatatan
Pengaruh beban terhadap kerja otot
13
1. Buatlah Buatlah garis dasar dasar 0 yg baru sepanjan sepanjang g mungkin mungkin
2. Dengan Dengan menggunakan menggunakan kekuatan rangsang rangsang sebesar ad.I.6. ad.I.6. buatlah buatlah mekaniogram mekaniogram pada tromol yg diam. Pencatatan selalu dimulai pada garis dasar 0 dengan mengatur sekrup penumpu.
3. Ulangi Ulangi perangsangan perangsangan dan pencatatan,dimula pencatatan,dimulaii dengan dengan pembebanan pembebanan 10 gram, sehingga sehingga dicapai dicapai beban maksimal. maksimal. Setiap kali setelah setelah pencatatan, pencatatan, putarlah tromol sepanjang 1 cm dan berilah otot istirahat selama 30 detik. Apa yang dimaksud dengan berat maksimal? Beban yang diberikan sama dengan kekuatan maksimal yang dapat dilakukan otot tersebut.
4.
Hitunglah kerja sediaan otot pada setiap pembebanan yg saudara berikan. Bagaimana saudara menghitung besar kerja sediaan otot?
W=LXD
W = hasil kerja L = beban D = jarak pergerakan terhadap beban
5. Simpulkan Simpulkan pengaruh pengaruh beban beban kerja kerja terhadap otot. otot. Semakin berat beban yang ditanggung semakin besar kerja otot untuk mengangkat beban tersebut.
Kesimpulan : sebuah otot rangka akan berkontraksi sangat cepat bila berkontraksi tanpa melawan beban, mencapai keadaan kontraksi penuh kira-kira dalam 0,1 detik untuk otot ratarata. rata. Bila Bila beban beban diberik diberikan, an, kecepa kecepatan tan kontrak kontraksi si akan akan menuru menurun n secara secara progre progresif sif dengan dengan 14
penam penambah bahan an beban. beban. Jadi Jadi bila bila beban beban telah telah diting ditingkat katkan kan sampai sampai sama sama dengan dengan kekuat kekuatan an maksimal yang dapat dilakukan oleh otot tersebut, maka kecepatan kontraksi menjadi nol dan tidak terjadi sama sekali walaupun terjadi aktivitas serabut otot.
Pengar Pengaruh uh regang regangan an terha terhadap dap kekua kekuatan tan keruta kerutan n otot otot eksten ekstensor sor dan flekso fleksorr pada pada manusia A. Mengukur Mengukur kekuat kekuatan an kerutan kerutan otot otot ekstensor ekstensor
Cara kerja : 1. Suruh Suruh op duduk duduk dipingg dipinggir ir meja alat terseb tersebut ut dengan dengan membelak membelakang angii timban timbangan gan dan dengan tungkai bawahnya tergantung secara bebas 2. Pasang Pasanglah lah ban kulit kulit pada pada salah salah satu pergelan pergelangan gan kaki dan hubungk hubungkanl anlah ah ban kulit kulit tersebut, dengan kawat baja yang dapat menarik timbangan melalui katrol 3. Suruhlah Suruhlah op melurusk meluruskan an tungkainy tungkainyaa sekuat tenaga tenaga dan catatlah catatlah kekuatan kekuatan kerutan kerutan otot otot ekstensor untuk tiap-tiap sikap berikut ini : a. Duduk te tegak b. Duduk Duduk sambil sambil membungk membungkukkan ukkan badan sejauh-jauh sejauh-jauhnya nya c. Berb Berbar arin ing g tele telent ntan ang g
Hasil pengamatan : EKSTENSOR KAKI KANAN
NAMA OP
DUDUK TEGAK
DUDUK SAMBIL MEMBUNGKUKKAN BADAN
Arif Gussaseno Dryan A Gwendry R Lia
90 55 58 45
50 40 48 30
105 57 35 43
NAMA OP
DUDUK TEGAK
DUDUK SAMBIL MEMBUNGKUKKAN BADAN
BERBARING TELENTANG
Arif Gussaseno Dryan A Gwendry R Lia
100 60 50 45
65 45 45 30
95 65 38 40
BERBARING TELENTANG
EKSTENSOR KAKI KIRI
15
B. Mengukur Mengukur kekuatan kekuatan kerut kerutan an otot otot flekso fleksorr
Cara kerja : 1. Suru Suruh h op dudu duduk k dipi diping nggi girr meja meja alat alat terse tersebu butt deng dengan an meng mengha hada dap p timb timban anga gan n dan dan dengan tungkai bawah tergantung secara bebas 2. Pasang Pasanglah lah ban kulit kulit sepert sepertii A.2 A.2 3. Suruhlah Suruhlah op membengk membengkokkan okkan tungk tungkainya ainya sekuat sekuat tenaga tenaga dan catatlah catatlah kekuatan kekuatan kerutan kerutan otot fleksor untuk tiap-tiap sikap seperti pada A.3
Hasil pengamatan : FLEKSOR KAKI KANAN
NAMA OP
DUDUK TEGAK
DUDUK SAMBIL MEMBUNGKUKKAN BADAN
Arif Gussaseno Dryan A Gwendry R Lia
47 30 25 28
63 20 30 25
45 27 13 20
NAMA OP
DUDUK TEGAK
DUDUK SAMBIL MEMBUNGKUKKAN BADAN
BERBARING TELENTANG
Arif Gussaseno Dryan A Gwendry R Lia
48 29 30 23
53 36 35 25
58 25 15 18
BERBARING TELENTANG
FLEKSOR KAKI KIRI
16
PRAKTIKUM BIOMEKANIK OTOT BISEP PELAKSANAAN PRAKTIKUM 1. Tujua ujuan n Perc Percob obaa aan n a. Mengamati kekuatan dari otot bisep dengan cara pembelokan siku b. Mengkalkulasi kekuatan yang diperlukan untuk pegang beban
2. Alat Alat-a -ala latt perc percob obaa aan n a. Seperangkat Seperangkat papan yang telah dilengkapi dilengkapi sudut sudut busur busur b. Beban dengan berat yang berbeda-beda
3. Teori Da Dasar Terdapat dua faktor penentu utama kekuatan otot, yaitu : 1. Hubu Hubung ngan an tega tegang ngan an panj panjan angn gnya ya yang yang dida didasa sark rkan an pada pada inte interak raksi si serab serabut ut-serabut aktin dan miosin yang mikroskopis 2. Biomekanika dari sistem muskuloskeletal .
Kurva Lengthtension dari suatu serabut otot menunjukkan menunjukkan bahwa masing-masing masing-masing serabut otot mempunyai satu kekuatan pembangkit panjangnya maksimal optimal. Kontraksi otot terjadi karena interaksi protein yang disebut aktin dan miosin dalam miofibril. Interaksi ini menjelaskan bahwa miosin memiliki ikatan jembatan silang dengan aktin. Jembatan silang ini menarik filamen aktin ke filamen miosin selama tenaga ada, sehingga menyebabkan kontraksi (pemendekan) otot. Gaya maksimum dihasilkan ketika jumlah bentuk jembatan silang antara filamen aktin dan miosin maksimum. Sinergi adalah ketika dua atau lebih elemen bekerja bersama untuk mencapai hasil yang tidak dimungkinkan oleh masing-masing komponen untuk bertindak sendiri. Otot-otot Otot-otot juga dapat memiliki memiliki gerakan gerakan yang antagonis antagonis tapi tetap bekerja bekerja sama untuk melaku melakukan kan fungsi fungsi.. Geraka Gerakan n mengul mengulur ur pergel pergelang angan an tangan tangan adalah adalah hasil hasil dari dari otot otot sinerg sinergis. is. Kedua Kedua otot-o otot-otot tot yang yang terlib terlibat at adalah adalah M. extens extensor or carpi carpi radial radialis is dan M. extensor carpi ulnaris. Kedua otot tersebut memiliki komponen yang berlawanan dan serupa. Komponen berlawanan tersingkir, dan dengan demikian hanya gerakan serupa terjadi. 17
Biomek Biomekani anika ka adalah adalah studi studi dari dari tubuh tubuh dalam dalam kaitan kaitan dengan dengan menggu menggunak nakan an istila istilah, h, pengungk pengungkit-peng it-pengungk ungkit, it, dan friksi, friksi, menggunaka menggunakan n prinsip-pri prinsip-prinsip nsip dari ilmu fisika New Newto toni nian an untu untuk k mene meneli liti ti gerak gerak manu manusi sia. a. Suat Suatu u cara cara yang yang sede sederh rhan anaa untu untuk k menjelaskan menjelaskan biomekanika biomekanika yang berhubungan berhubungan dengan dengan otot bisep yakni persamaan persamaan momen gaya yang berikut: M x MA = R x RA M MA R RA
= Momen gaya atau tenaga putaran (torsi) yang diperlukan untuk menggerakan berat/beban menggerakan berat/beban = Jarak yang tegak lurus dari garis aksi kekuatan otot ke sumbu rotasi (persendian) = Berat/beban Berat/beban untuk diangkat diangkat = Jarak yang tegaklurus tegaklurus dari persendian persendian ke berat/beban
MA, RA, R → mudah dihitung, Diperlukan kan untuk untuk mengan mengangka gkatt atau mengge menggerak rakan an beban beban melalu melaluii cakupa cakupan n M → Diperlu gerakan yang dapat dihitung. Tenaga putaran adalah suatu kekuatan menerapkan atas suatu lengan-tuas lengan-tuas yang menyebabkan menyebabkan perputaran. perputaran. Keuntungan Keuntungan memiliki memiliki insersi insersi otot jau jauh h dari dari send sendii yang yang terk terkai aitt adal adalah ah kare karena na dapa dapatt meni mening ngka katk tkan an jarak jarak MA dan dan menurunkan M.
Ketika lengan bawah dilenturkan pada sudut 45 o: MA dan RA berkurang, sedangkan R sama. Insersi tetap tepat sama jaraknya dari persendian • MA berubah karena ditentukan oleh jarak tegak lurus dari garis aksi kekuatan otot ke persendian berubah karena RA adalah adalah jarak jarak yang yang tegak tegak lurus lurus dari dari persen persendia dian n ke RA berubah berat/beban •
•
•
Di sudut yang baru, lengan tangan mempunyai suatu keuntungan yang mekanis
4. Prose Prosedur dur Pela Pelaksa ksanaa naan n Prakt Praktiku ikum m 18
a. Pengukura Pengukuran n dari dari Bobot Bobot Maksim Maksimum um pada pada Otot Otot Bisep Bisep Para Para siswa siswa akan akan menguk mengukur ur bobot bobot maksim maksimum um bahwa bahwa dapat dapat diadak diadakan an pada pada berba berbagai gai sudutsudut-sud sudut ut yang yang hubung hubungkan kan.. Para Para siswa siswa akan akan menguj mengujii bahwa bahwa mengub mengubah ah sudut sudut yang yang hubung hubungkan kan mengub mengubah ah panjan panjang g otot otot dan mengub mengubah ah keuntu keuntunga ngan n yang yang mekani mekaniss dari dari sistem sistem pengun pengungki gkit. t. Jadi, Jadi, dengan dengan demiki demikian an bobot maksimum dapat berbeda-beda seperti ketika sudut yang hubungkan berubah. 1.
Dengan bantuan dari suatu busur derajat (dapat dilihat pada alat dimeja pratikum), dengan sudut-sudut dari 0 o, 20o, 45o, 60o dan 90o.
2.
Taksir Taksir bobot bobot maksim maksimum um yang yang hal dapat dapat pegang pegang pada pada masing masing-mas -masing ing sudut-sudut yang ditetapkan pada tahap satu. Tempatkan suatu berat/beban lebih kecil dibanding maksimum yang diperkirakan didalam tangan kanan.
3.
Tambah Tambahkan kan berat/ berat/bed bedan an tambah tambahan an di dalam dalam kenaik kenaikan-k an-kena enaika ikan n yang yang mungkin sampai lengan tidak bisa lagi menahan berat/bedan lalu catat bobot maksimum yang hal dapat pegang.
4. Buatlah Buatlah grafikn grafiknya ya berdas berdasarkan arkan data yang diperoleh. diperoleh.
b.
Menghitung Gaya Tegang pada Otot Para siswa akan menghitung kekuatan (gaya) otot bisep. Para siswa itu akan mencatat mencatat perubahan perubahan jarak beban ke siku (RA) dan perubahan perubahan jarak gaya otot kesiku dengan sudut yang berbeda-beda (MA). 1. Ukur panjang lengan bawah (RA) kiri dan kanan. Pengukurannya dari epicondyle.
19
2.
Ukur Ukur panjan panjangny gnyaa lengan lengan bawah bawah yang yang benar benar di sumbusumbu-x x dari dari grafik grafik 2, (pan (panja jang ng ini ini mewa mewaki kili li:: menu menunj njuk ukka kan n RA ), dan dan sumb sumbuu-y y mewak mewakil ili: i: menunjukkan lengan atas yang benar.
3.
Ukur Ukur panj panjan angn gnya ya dari dari siku siku deng dengan an tuju tujuan an untu untuk k peny penyis isip ipka kan n bise bisep p disumb disumbu-x u-x dari dari grafik grafik 2 (panja (panjangn ngnya ya ini mewali mewaliki: ki: menunj menunjukk ukkan an MA) lalu, itu diperkirakan bahwa penyisipan bisep adalah 2,54 cm untuk wanita dan 5 cm untuk pria.
4. Lakukan Lakukan berulang berulang pada pada langkah langkah 1-3 dengan dengan sudut sudut yang yang berbeda-bed berbeda-bedaa lalu catat jarak RA dan MA
20
5. Kendala Langkah-langkah dan bahasa yang digunakan pada buku praktikum kurang mudah dipahami, dikarenakan tidak menggunakan bahasa Indonesia yang baku sesuai dengan EYD.
HASIL PRAKTIKUM 1. Tabel Hasil Pengamatan
Tabel 1 dan 2. Berat Beban Maksimum Pada Tangan Kanan dan Kiri Dengan Sudut dan O.P Berbeda. Tabel 1. O.P 1: Dryan A. Sudut
Berat Beban pada Tangan Kanan
Berat Beban pada Tangan Kiri
10
2,5 Kg
2 Kg
20
3 Kg
2.5 Kg
45
3,5 Kg
3.5 Kg
60
5 Kg
5 Kg
90
5 Kg
5 Kg
Sudut
Berat Beban pada Tangan Kanan
Berat Beban pada Tangan Kiri
10
3 Kg
2.5 Kg
20
3.5 Kg
3 Kg
45
3,5 Kg
3.5 Kg
60
5 Kg
5 Kg
90
5 Kg
5 Kg
Tabel 2. O. P 2: Arif G.
21
Tabel. 3-6 Penghitungan Besar Gaya Otot Bisep M Besar Gaya Otot Bisep M (Newton)
Angle
Beban Maksimum R (Newton)
Jarak RA (cm)
MA (cm) Jarak MA
10
25
30
5
150
20
30
25
5
150
45
35
20
5
140
60
50
15
5
150
90
50
10
5
100
Tabel 4. Lengan kiri O. P 1: Dryan A.
Angle
Beban Maksimum R (Newton)
Jarak RA (cm)
Jarak MA MA (cm)
Besar Gaya Otot Bisep M (Newton)
10
20
30
5
120
20
25
25
5
125
45
35
20
5
140
60
50
15
5
150
90
50
10
5
100
Tabel. 5 Lengan kanan O.P 2: Arif G.
Angle
Beban Maksimum R (Newton)
Jarak RA (cm)
Jarak MA MA (cm)
Besar Gaya Otot Bisep M (Newton)
10
30
35
5
210
20
35
30
5
210
45
35
25
5
175
60
50
20
5
200
90
50
15
5
150
22
Tabel 6. Lengan kiri O.P 2: Arif G.
Angle 10 20 45 60 90
Besar Gaya Otot Bisep M (Newton)
Beban Maksimum R (Newton)
Jarak RA (cm)
MA (cm) Jarak MA
25
35
5
175
30
30
5
180
35
25
5
175
50
20
5
200
50
15
5
150
2. Gr Graf afik ik Has Hasil il Pen Penga gama mata tan n
Grafik 1. Perbandingan dari beban maksimum pada setiap sudut Lengan kanan O.P 1: Dryan A.
23
Grafik 2. Perbandingan dari beban maksimum pada setiap sudut Lengan kiri O.P 1: Dryan A.
Grafik 3. Perbandingan dari beban maksimum pada setiap sudut Lengan kanan O.P 2: Arif G.
Grafik 4. Perbandingan dari beban maksimum pada setiap sudut Lengan kiri O.P 2: Arif G.
24
Grafik 5. Perbanding panjang lengan awal dengan pada sudut O. P 1: Dryan A.
Grafik 5. Perbanding panjang lengan awal dengan pada sudut O. P 2: Arif G.
25
3. Hasil asil Anali nalisa sa 1. Pada sudut berapakah otot bisep dapat menahan berat/beban terbesar? Sudut 90o pada kedua lengan O.P 1 maupun O.P 2.
2.
Pada Pada sudut sudut ber berapa apakah kah tubuh tubuh dalam dalam suatu suatu mekan mekanika ika keuntu keuntunga ngan? n? Mengapa? Pada sudut 45 o, dikarenakan terjadi keseimbangan antara gaya otot dengan gaya beban. Pada sudut 45o M. triceps brachii berkontraksi maksimal untuk menahan berat yang diberikan, jika sudut telah melebihi 45 o kerja M. triceps brachii telah tergant tergantika ikan n sehing sehingga ga pember pemberian ian beban beban pada pada sudut sudut yang yang melebi melebihi hi 45 o tidak bertujuan untuk melatih M. triceps brachii. 3.
Pada Pada sudu sudutt bera berapa paka kah h tubu tubuh h dala dalam m suat suatu u keun keuntu tung ngan an tega tegang ngan an panjangnya? Mengapa? Sudut 90o, dikarenakan pada sudut 90 0 otot mengalami kontraksi yang lebih besar dibanding dibandingkan kan dengan dengan sudut-sud sudut-sudut ut yang lainnya, sehingga sehingga lebih mudah untuk untuk menahan beban yang ada akibat banyaknya tenaga yang dihasilkan.
KESIMPULAN
Tumpuan beban maksimal pada : 1. Perbedaan beban maksimal yang di tumpu oleh tangan kanan dan kiri. Kedua O.P pada sudut 10 o-20o menunjukkan hasil yang berbeda pada tangan kanan dan kiri, dikarenakan kedua O.P lebih aktif mengunakan tangan kanannya daripada tang tangan an kiri kiriny nya. a. Sela Selanj njut utny nyaa pada pada sudu sudutt 45o-90o kedu keduaa tang tangan an kana kanan n dan dan kiri kiri menunjukkan hasil yang sama, dikarenakan pada sudut tersebut, kekuatan otot untuk menahan beban sama besarnya. 2.
Perbedaan beban maksimal pada kedua O.P Kedua Kedua O.P mengha menghasil silkan kan data data dengan dengan perbed perbedaan aan beban beban maksim maksimal al yang yang dapat dapat di tahan. Faktor yang mempengaruhi adalah Kebiasaan melatih otot O.P 2 lebih banyak melakukan aktivitas olahraga dibandingkan O.P 1 sehingga massa otot O.P 2 lebih besar yang menyebabkan O.P 2 lebih kuat dalam menahan beban yang diberikan. •
•
•
Asupan makanan Dari Dari hasi hasill wawa wawanc ncar araa pada pada kedu keduaa O.P, O.P, O.P O.P 2 lebi lebih h bany banyak ak dan dan seri sering ng mengkonsu mengkonsumsi msi makanan makanan yang kaya protein, protein, lemak, lemak, dan karbohidrat karbohidrat daripada daripada O.P1. Perbedaan panjang lengan Semakin panjang lengan semakin banyak pula jumlah sarkomer yang ada dalam suatu berkas otot, sehingga sehingga mempengaru mempengaruhi hi kontraksi kontraksi otot tersebut. tersebut. Dari hasil pengamatan O.P 2 memiliki panjang lengan yang lebih panjang dibandingakan dengan O.P 1.
Dari Dari hasil hasil percob percobaan aan,, semaki semakin n besar besar sudut sudutnya nya,, semaki semakin n besar besar gaya gaya otot otot bisep, bisep, sehing sehingga ga semakin kuat otot mengangkat sesuatu 26
DAFTAR PUSTAKA
DiCarlo, S. E., E. Sipe, J. P. Layshock, and R. L. Rosian. Experiments Experiments and Demonstrations Demonstrations in Physiology . Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 1998. Kreighbaum, E. Biomechanics, A Quantitative Approach for Studying Human Movement . Minneapolis, MN: Burgess, 1981. Lister, M. J. Biomechanics . Alexandria, VA: American Physical Therapy Association, 1985. Low, J. L., and A. Reed. Biomechanics Explained . Boston, MA: Butterworth-Heinemann, 1996. Nigg, B. M., and W. Herzog. Biomechanics Biomechanics of the Musculo-Skeletal Musculo-Skeletal System . Chichester, UK: Wiley, 1994. Valenta, J. Biomechanics . New York: Elsevier, 1993.
27