MODUL VI SKENARIO 6 : ATLET - LO (embryogenesis sistem muskuloskeletal)

MODUL VI

SKENARIO 6 :  ATLET

Chyntia, seorang mahasiswi Prodi S1 Kebidanan yang aktif di bidang jurnalistik. Untuk tema artikelnya minggu ini adalah tentang atlet, yang sesuai dengan topik tutorialnya minggu ini yaitu tentang sistem muskuloskeletal. Chyntia pun menghampiri tempat para atlet berlatih dan target pertama adalah binaragawan. Chyntia mewawancarai Tuan Romi terkait badannya yang suspek alias perfecto. Tuan Romi pun menjelaskan bahwa tubuhnya  seperti saat ini ia dikarenakan melakukan olahraga, latihan dengan teratur dan asupan nutrisi  berupa protein dan mineral yang cukup. Terlihat otot biseps, dinding dada dan abdomen pada atlet tersebut mengalami hipertrofi, serta latihan teratur juga akan memperkuat rangka dan melenturkan sendi. Saat berolahraga, para atlet akan mengeluarkan keringat dalam jumlah yang cukup banyak, tubuh terasa panas yang menunjukkan peningkatan metabolisme untuk memenuhi energi bagi kontraksi otot.

Setelah mewawancarai atlet binaragawan, Chyntia tertarik untuk mewawancarai salah satu atlet tenis meja yang bisa dikategorikan memiliki ukuran tubuh lebih pendek dibandingkan pemain lainnya. Chyntia pun memiliki ide untuk membahas tentang tulang dan gangguan pertumbuhannya.

Satu hal unik lagi yang ia temui adalah seorang atlet pemain catur yang duduk di kursi roda. Setelah diwawancarai, ternyata ia mengalami kelumpuhan setelah menjalani operasi pada daerah pinggangnya. Sebelumnya ia pun berprofesi sebagai atlet sepak bola. Teori sederhana yang ia pahami adalah kelumpuhan terjadi akibat gangguan pada saraf motorik. Karena otot hanya bisa berkontraksi kalau ada impuls syaraf yang sampai ke otot tersebut.

Bagaimana anda menjelaskan apa yang dilihat dan dipelajari oleh Chyntia ?

STEP I

KLARIFIKASI TERMINOLOGI

1.    Sistem muskuloskeletal adalah sistem yang memiliki komponen utama tulang dan jaringan ikat dimana didalamnya sebagai penyusun tubuh.
2.    Otot bisep adalah otot yang terletak pada lengan atas yang merupakan otot yang besar berkepala (caput) dua,karena berorigo pada dua tempat yang berbeda.
3.    Hipertrofi adalah peningkaan volume organ atau jaringan akibat pembesaran komponen sel.
4.    Sendi adalah perhubungan antar tulang sehingga tulang dapat digerakkan.
5.    Saraf motorik adalah saraf yang berfungsi mengirim impuls dari sistem saraf pusat ke otot atau kelenjar yang hasilnya berupa tanggapan tubuh terhadap ransangan.
6.    Kontraksi otot adalah mekanisme kerja otot sehingga terjadi peningkatan aktin dan myosin yang menyebabkan otot memendek.

STEP II

IDENTIFIKASI MASALAH

1.    Mengapa tuan romi mengkonsumsi protein dan mineral yang cukup ?
2.    Apa penyebab tejadinya hipertrofi ?
3.    Mengapa otot biseps,dinding dada,dan abdomen dapat mengalami hipertrofi ?
4.    Apa saja jenis otot pada manusia ?
5.    Mengapa latihan teratur dapat memperkuat otot rangka dan sendi ?
6.    Mengapa saat olahraga tubuh mengeluarkan keringat yang cukup banyak ?
7.    Apa hubungan peningkatan metabolisme dalam pengeluaran keringat ?
8.    Bagaimana pengaruh energy saat berlangsung kontraksi otot ?
9.    Apa saja faktor yang mempengaruhi kontraksi otot ?
10.    Mengapa otot kontraks dapat meningkatkan metabolisme dalam memengaruhi energy ?
11.    Mengapa ukuran tubuh atlet tenis meja lebih pendek dari atlet lainnya ?
12.    Apa saja bentuk gangguan pertumbuhan pada tulang ?
13.    Apa saja faktor yang mempengaruhi gangguan pertumbuhan pada tulang ?
14.    Mengapa atlet catur mengalami kelumpuhan setelah mengalami operasi pada pinggang ?
15.    Apa saja yang menyebabkan kelumpuhan didaerah pinggang ?
16.    Mengapa gangguan saraf motorik dapat mengakibatkan kelumpuhan ?
17.    Apa saja bentuk gangguan pada saraf motorik ?
18.    Apa saja bentuk-bentuk sendi yang ada pada manusia ?
19.    Mengapa otot hanya berkontraksi jika ada impuls saraf ?

STEP III

ANALISIS MASALAH

1.    Karena protein akan berubah menjadi asam amino yang membantu pertumbuhan otot dalam kontaksi otot.
2.    Penyebab terjadinya hipertrofi :
•    Apabila latihan yang terlalu sering dan berat
•    Peningkatan jumlah filamen aktin dan myosin dalam setiap serat otot
•    Secara biologis dipengaruhi oleh hormone dan nutrisi
•    Latihan yang anaerobic
3.    Karena, atlet tersebut sering melakukan latihan sehingga sel-selnya membesar mengakibatkan jaringannya juga membesar.
4.    Jenis-jenis otot pada manusia :
•    Otot polos : disusun oleh sel yang bergelondong dan memiliki 1 inti sel
•    Otot lurik : menempel pada rangka manusia sebagai pergerakan
•    Otot jantung : otot pada jantung yang merupakan perpaduan otot polos dan otot lurik
5.    Karena,dengan latihan yang teratur akan membuat sendi terbiasa melakukan aktifitas berat sehingga terjadi kepadatan otot dan memperkuat sendi dan rangka.
6.    Karena,tubuh akan mengalami panas yang terjadi karena peningkatan metabolisme tubuh yang digunakan untuk kontraksi otot sehingga tubuh mendinginkan suhunya dengan mengeluarkan keringat.
7.    Sudah terjawab pada jawaban no.6
8.    Untuk mengaktifkan aktin dan myosin yang terdapat pada serat otot dibutuhkan energy yang berbentuk ATP.
9.    Faktor yang mmpengaruhi kontraksi otot  :
•    Suhu
•    Panjang otot sebelum kontraksi
•    Trep
•    Sumasi
•    Tetani
•    Fatigue
•    Rigor
10.    Karena,diperlukan suplai energy kedaerah otot yang berkontraksi.
11.    Karena,atlet tenis meja mengalami kerdil yang disebabkan oleh mutasi gen,kurangnya asupan nutrisi,kurangnya hormone petumbuhan,dan penyaki kreatinisme,sehingga mempengaruhi peertumbuhan tulang.
12.    Gangguan pertumbuhan pada tulang :
•    Posisi tubuh yang salah : skoliosis,kifosis,lordosis
•    Rakitis
•    Kaku sendi
•    Kanker tulang
•    Osteoporosis
13.    Faktor yang mempengaruhi gangguan perumbuhan tulang :
•    Herediter
•    Endokrin
•    Nutrisi
•    Aktifitas
•    Merokok
•    Kopi
14.    Karena,tulang pinggang tersebut merupakan tulang belakang  yang memepengaruhi saraf yang ada ditubuh,maka akan terjadi kelumpuhan jika adanya kesalahan operasi.
15.    Terjadinya cedera pada tulang ekor.
16.    Karena,otot hanya bisa berkontraksi kalau ada impuls saraf melalui saraf motorik dan saraf pusat.
17.    Tergantung saraf pusat,jika sistem saraf pusat tidak bekerja,maka saraf motorik tidak akan bekerja.
18.    Bentuk-bentuk sendi pada manusia :
•    sendi engsel
•    sendi geser
•    sendi peluru
•    sendi putar
•    sendi pelana
•    sendi olipsoidal.
19.    Sudah terjawab pada jawaban soal no.16

STEP V
LEARNING OBJECTIVES ( LO )


1.    Mahasiswa mampu menjelaskan embryogenesis sistem muskuloskeletal
2.    Mahasiswa mampu menjelaskan histology tulang,sendi,dan otot
3.    Mahasiswa mampu menjelaskan fisiologi tulang,sendi,dan otot
4.    Mahasiswa mampu menjelaskan anatomi tulang,sendi,dan otot
5.    Mahasiswa mampu menjelaskan mekanisme kontraksi otot
6.    Mahasiswa mampu menjelaskan gangguan pada sistem muskuloskeletal
7.    Mahasiswa mampu menjelaskan sumber energy untuk kontraksi otot dan bagaimana cara penggunaannya
8.    Mahasiswa mampu menjelaskan remodeling otot
9.    Mahasiswa mampu menjelaskan hubungan saraf dengan otot

STEP VII

SHARING INFORMATION

1.    Mahasiswa mampu menjelaskan embryogenesis sistem musculoskeletal

Embriogenesis sistem rangka
Sistem rangka berasal dari lapisan embriogenik mesoderem paraksial, lempeng lateral dan sel-sel kista neuralis. Akhir minggu ke 3, mesoderem paraksial menjadi semacam balok-balok yang disebut somit. Somit terbagi 2 :
•    Dorsolateral : Disebut demomytome, bagian myotome membentuk myoblast, dermatom membentuk dermis
•     Ventromedial : Disebut skleroton, pada akhir mingguke 4 akanmenjadi sel-sel mesenkim (jaringan penyambung mudigah), kemudian berpindah dan berdiferensiasi menjadi fibroblas, kondroblas, dan osteoblas.
Histogenesis Tulang dan Kartilago
a.    Kartilago
Muncul ketika embrio berumur 5 minggu. Pertumbuhan dimulai dari sel-sel mesenkim yang mengalami kondensasi, berprolerasi, dan berdiferensiasi menjadi condroblast. Condroblast mensekresikan serat-serat kolagen dan subtansi dasar matric sehingga terbentuk condrosit. Selanjutnya condrosit akan terus menerus mengeluarkanmatriks sehingga condrosit yang berdekatan akan saling mendorong sehingga kartilago bertambah panjang. Sel-sel mesenkim yang letaknya diperifer akan berdiferensiasi menjadi fibroblast. Fibroblast akan membentuk suatu jaringan ikat kolagen, yaitu perichondrium.
b.     Tulang
Pertumbuhan tulang berlangsung dengan 2 cara :
•    Osifikasi Intramembranosa
Umumnya pada tulang pipih. Osifikasi berlangsung dalam suatu membran yang dibentu oleh sel-sel mesenkim itu sendiri. Sel-sel mesenkim berdiferensiasi menjadi osteoblast dan mulai mensekresikan matriks dan subtansi interseluler membentuk osteosit. Osteoblast yang terdapat diperifer tulang membentuk lapisan-lapisan yang membuat tulang lebihtebal di bagian perifernya, ditambah lagi dengan aktivitas osteoklas,akibatnya bagian tengah tulang akan berrongga. Pada rongga ini sel-sel mesenkim akanberdiferensiasi menjadi sumsum tulang.
•    Osifikasi Intrakartilago
Umumnya pada tulang panjang. Diawali dengan terbentuknya tulang rawan. Pada tingkat selular, sel-sel kartilago akan berubah menjadi osteoblas lalu osteosit. Osifikasi pertama kali terjadi di diafisis (pusat osifikasi primer) pada akhir masa embrionik. Pada diafisis sel-sel kartilago mengalami 3 hal yaitu : hipertropi, kalsifikasi matriks, serta kematian sel-selnya. Selainitu perikondrium akanmengalami vaskularisasi sehinggasel-sel kartilago berubah menjadi osteoblast. Pada waktu lahir sebagian besar diafisis telah mengalami osifikasi,sedangkanepifisis masih berupa kartilago. Osifikasi skunder dilempeng epifisis baru berlangsung pada tahun-tahun pertama usia bayi.

Perkembangan Sendi
Mulai terbentuk pada minggu ke 6 dan akhir mingguke 8 sendiyang terbentuk sudah seperti sendi orang dewasa. Terdapat 3 jenis sendi berdasarkan materi penyusunnya yaitu :
•    Sendi fibrosa (sutura di kranium)
•    Sendi kartilago (simfisis pubis)
•    Sendi sinovial (sendi lutut)
a.    Tulang Tengkorak
Terdiri atas :
•    Neurokranium (batok pelindung disekitar otak)
Bagian membranosa terdiri dari tulang-tulang pipih yang melindungi otak sebagai suatu kubah. Berasal dari : Sel-sel krista neuralis,membentuk atap dan sebagian besar tulang tengkorak. Mesoderm paraksial, membentuk daerah oksipital dan posterior rongga mata
Bagian kartilaginosa (kondrokranium) membentuk tulang-tulang dasar tengkorak, berasal dari : Sel-sel krista neuralis, membentuk kondrokranium prakordal. Mesoderm paraksial, membentuk kondrokranium kordal
•    Viserokranium (kerangka/tulang wajah)
Dibentuk oleh 2 lengkung faring pertama. Lengkung pertama : Bagian dorsal (prosesus maxilaris), Berjalan kedepan dibawah mata (os. Maxilaris, os. Zigomatikum, os. Temporalis), Bagian ventral (prosesus mandibularis) Melindungi kartilago meckel. Mesenkim sekitar kartilagomeckel memadat, menulang, dan mengalami osifikasi (penulangan) membranosa membentuk mandibula. Ujung dorsal prosesus mandibularis dan lengkung faring ke 2(inkus, maleus,stapes) pada bulan ke 4. Mesenkimuntuk pembentukan wajahberasal dari sel-sel krista neuralis.

b.     Anggota Badan
Tunas anggota badan mulai tampak sebagaikantung-kantung pada akhir minggu ke 4. Tunas anggota badan terdiri dari inti mesenkim yang berasal dari lapisan mesoderm lempeng lateral yang dibungkus oleh selapis ektoderm kuboid. Intimesenkim memberi signal kepada ektoderm dinujung badan untuk menebal dan membentuk rigi ektodermal apeks (REA). Proses ini berlangsung pada minggu ke 5. Minggu ke 6 ujung tunas anggota badan menjadipipih membentuklempeng tangan dan kaki.  Jari-jari tangan dan kaki terbentuk ketika kematian sel di rigi ektodermal apeks memisahkannya menjadi 5 bagian. Sementara itu mesenkim dalam tunas mulaimemadat membentukmodel kartilago hialin yang pertama yang merupakan bakal tulang anggota badan.  Osifikasi intrakartilago dimulai menjelang akhir masa mudigah. Pada mingguke 12 kehamilan dari pusat osifikasi primer di diafisis, osifikasi intrakartilago berangsur-angsur meluas kearah ujung model kartilago. Waktu lahir, diafisis tulang telah menjadi tulang seluruhnya, tapi ujung-ujungnya (epifisis) tetap berupa kartilago pusat osifikasi sekunder untukproses pemanjangan tulang.  Apabila tulang telah mencapai panjangnya yang penuh,lempeng epifisis menghilang dan epifisis bersatu dengan tulang.

c.    Kolumna Vertebralis
Berasal dari sel-sel sklerotom yang berpindah posisi mengelilingi medula spinalis dan notokord. Bagian kaudal masing-masing sklerotom mengalami proliferasi dan memadat serta meluas ke jaringan antara segmen dibawahnya, terjadi perlekatan setengah kaudal sklerotom dengan setengah sefalik sklerotom di bawahnya. Sel-sel diantara bagian sefalik dan kaudal membentuk diskus invertebralis (cakram antar ruas)

Embriogenesis sistem muskulo
Berkembang dari mesoderm kecuali otot-otot iris yang terbentuk dari ektoderm piala optic. Otot rangka berasal dari mesoderm paraksial. Otot polos berasal dari mesoderm splanknik.  Otot jantung berasal dari mesoderm splanknik. Otot tubuh berkembang dari diferensiasi mioblast-mioblastbyang berasal dari :
•    Mioblast praoptikum untuk otot mata : menjadi otot yang menggerakkan bola mata
•    Mioblast preoksipital untukotot lidah
•    Otot lengkung faring
•    Otot pengunyah
•    Otot wajah (ekspresi)
•    M. Stilofaringeus, M. Konstriktor faringis superior
•    Otot instrinsik laring,M. Konstriktor Faringis Medial dan inferior
•     Miotom somit. Pada minggu ke 5 setiap miotom terbagi menjadi : Epimer (bagian dorsal yang kecil) menjadiotot erektor spina, otot transversa spinalis. Disarafi ramus dorsalis nn spinalis. Hipomer (bagian ventral yang besar) menjadi otot dinding tubuh, otot diafragma, otot anggota gerak. Disarafi ramus ventralis nn spinalis


2.    Mahasiswa mampu menjelaskan histology tulang,sendi,dan otot
a.    Histologi tulang
Berdasarkan perbandingan jumlah matriks dan jumlah rongga ( spaces) , tulang dibedakan menjadi tulang spongiosa dan tulang kompakta.
Tulang spongiosa : terdiri dari trabekula, yaitu bentukan tulang yang langsing, tidak teratur, bercabang, dan saling berhungan membentuk anyaman. Celah-celah diantara anyaman ini ditempati oleh sumsum tulang.
Tulang kompakta : jumlah dan ukuran rongga lebil kecil dari tulang spongiosa, serta jumlah bahan padat lebih banyak.
•    Pada tulang pipa, bagian diafisis sebagian besar terdiri dari tulang kompakta mengelilingi sumsum. Sedangkan bagian epifisis terdiri dari tulang spongisa dibungkus selapis tulang kompakta, rongga pada tulang spongiosa berhubungan langsung dengan sumsum tulang.
•    Pada tulang pipih, 2 lapis tulang kompakta melapisi selapis tulang spongiosa ( diploe ).
•    Pada tulang irregular, tulang spongiosa dibungkus tulang kompakta.
Ciri utama tulang (osteo) secara mikroskopik adalah susunannya yang lamellar (subtantia intersel yang mengalamiperkapuran) atau berlais-lapis (lamel-lamel). Tiap tulang kecuali bagian sendinya dibungkus jaringan ikat khusus yang disebut periosteum. Pada bagian dalam terdapat endosteum yang membatasi rongga dan celah sumsum.

Matriks tulang:
      Bersifat asidofilik, tersusun berlapis-lapis, tebalnya 5-7 mikron. Matriks tulang terdiri dari 35% komponen organik yaitu kolagen dan proteoglikan, serta 65% material inorganik (mineral). Kolagen pada tulang merupakan kolagen jaringan ikat yang mirip kolagen tipe I jaringan ikat longgar berfungsi dalam fleksibilitas tulang. Mineral yang terdapat pada tulang adalah kristal kalsium fosfat (hidroksiapatit) [Ca (PO ) (OH) ].

Sel- sel tulang :
Sel osteoprogenitor → berbentuk gelendong, inti pucat, memanjang, dan sitoplasma jarang. Sel ini merupakan stem sel. Sel osteoprogenitor terdapat di dalam periosteum, endosteum, dan saluran vaskular tulang kompakta. Ada 2 jenis sel osteoprogenitor yaitu
•    preosteoblas dengan jumlah retikulum sarkoplasma sedikit dan preosteoklas dengan jumlah mitokondria dan ribosom banyak.
•     osteoblas → bentuk sel: dari koboid hingga piramidal atau seringkali berupa lembaran utuh menyerupai epitel; inti besar, memiliki satu nukleolu; retikulum sarkoplasma luas; banyak ribosom; sitoplasma sangat basofilik dikarenakan adanya nukleoprotein (untuk sintesis material organik matriks). Osteoblas ditemukan pada permukaan tulang.
Kolagen dan proteoglikan yang diproduksi osteoblas di eksositosis dengan vesikel badab Golgi. Selain itu diproduksi juga vesikel yang mengakumulasikan Ca 2+ , PO 4 2- dan enzim fosfatase alkalin. Semuanya berperan dalam kalsifikasi tulang.
•    Osteoblas mempunyai tonjolan-tonjolan sitoplasma mirip jari yang menjulur ke dalam matriks yang sedang dibentukdan berhubungan dengan tonjolan-tonjolan sitoplasma osteoblas yang berdekatan.
•    Osteosit  merupakan osteoblas yang terpendam dalam matriks; sitoplasmanya basofil ringan, intinya terpulas gelap; terdapat gap junction atau maculae communicantes yaitu tempat bertemunya tonjolan sitoplasma dalam kanalikuli. Tonjolan ini pada orang dewasa sebagian besar telah ditarik kembali, tetapi kanalikuli tetap ada untuk aliran metabolit dari darah dan osteosit. Kanalikuli tidak mengandung serat. Osteosit ini relative tidak aktif. Tempat (suatu ruang) dimana osteosit berada disebut lacuna .
•     Osteoklas berfungsi untuk resorpsi. Sel raksasa, inti banyak, sitoplasmanya mengandung vakuol-vakuol, terdapat dekat permukaan tulang, seringkali dalam lekukan dangkal yang dikenal sebagai lacuna howship . osteoklas berasal dari sel-sel mononuklir (monosit) sumsum tulang hemapoietik. Osteoklas mengeluarkan kolagenase dan enzim proteolitik lain yang menyebabkan matriks tulang melepaskan substansi dasar yang mengapur.

Arsitektur tulang :
    Tulang spongiosa terdiri atas trabekula yang terdiri atas lamel-lamel dan padanya terdapat lacuna dan sistem kanalikuli tang saling berhubungan. Pada prenatal dan penyembuhan fraktur serat kolagen teranyam tidak teratur ( woven bone ).
    Tulang kompakta lamelnya tersusun teratur. Terdapat saluran Havers yang saling bebas berhubungan melalui saluran serong atau melintang. Dari periosteum dan endosteum masuk saluran Volkmann (saluran nutrisi) secara tegak lurus ke dalam tulang dan berhubungan dengan saluran Havers. Setiap saluran Havers dikelilingi 5 – 20 lamel konsentris. Lamel, sel-sel, dan saluran pusatnya membentuk sistem Havers atau osteon. Kanalikuli sistem havers akan berhubungan langsung dengan saluran Havers. Celah diantara sistem HAvers diisi oleh lamel interstitial . pada permukaan tepi luar dan dalam tulang, dipandang dari rongga sumsum, terdapat lamel-lamel yang berjalan sejajar dengan permukaan dan melingkar terhadap sumbu panjang tulang, dikenal sebagai lamel general luar dan dalam. Selain serat kolagen pada lamel, terdapat pula berkas kolagen kasar. serat Sharpey, pada lapisan luar tulang, berjalan dari periosteum ke lamel general luar dan lamel interstitial (tidak terdapat pada sistem Havers dan lamel general dalam). Fungsi serat ini untuk menahan periosteum secara erat pada tulang dan banyak terdapat pada insersi ligament dan tendo.

b.    Histologi Sendi
Sendi ialah tempat bertemu 2 atau 3 unsur rangka, baik tulang/tulang rawan,jenis :
Sendi fibrosa (disatukan oleh jaringan ikat padat fibrosa)
Macam-macamnya :
•    Sutura : Bila penyatuannya sangat kuat, hanya terdapat di tengkorak. Sendi ini tidak permanen, karena dapat diganti dengan tulang di kemudian hari
•    Sindesmosis : Bila disatukan oleh jaringan ikat fibrosa yang lebih banyak dari sutura Ex :sendi radioulnar, sendi tibiofibular
•    Gomfosis : Bila jaringan fibrosa penyatu membentuk membran periodontal Ex : pada gigi dalam maksila dan mandibula
Sendi tulang rawan / sendi kartilaginosa sekunder
Permukaan tulang yang berhadapan dilapisi lembar-lembar tulang rawan hialin yang dipersatukan oleh lempeng fibrokartilago, Ex : simfisis, diskus
Sendi Sinovia
•    Tulang-tulang ditahan menjadi 1 oleh simpai sendi dan permukaan yang berhadapan dilapisi tulang rawan sendi (C. Hialin atau C. Fibrosa hanya pada fosa glenoid dan acetabulum)
•    Simpai sendi, lapisan luarnya ialah jaringan ikat padat kolagen yang menyatu dengan periosteum yang membungkus tulang dan di beberapa tempat menebal membentuk ligamen sendi.
•    Lapis dalam simpai (membran sinovia), membatasi rongga sendi, mengandung kapiler lebar.

c.    Histologi Otot
Otot Skeletal
Tiap otot terbungkus selapis jaringan ikat agak padat yang disebut epimisium. Di dalamnya terdapat serat-serat otot yang tersusun di dalam berkas atau fasikulus. Masing-masing berkas diselubungi jaringan ikat tipis, yaitu perimisium . Panjang serat otot + 1 – 40 mm, dan berdiameter + 10-100 mikron. Dalam suatu serat terdapat banyak inti, sekitar 35 inti tiap mm panjang serat otot. Terdapat Sarkolema yang merupakan membran tipis tanpa struktur yang membungkus serat. Sarkolema berisi filamen silindris yaitu Miofibril. Sarkolema pada bagian dekat inti juga banyak mengandung sarkosom-sarkosom, aparat golgi, sejumlah butir lipid, dan glikogen
Otot Jantung
Otot jantung bersifat involunter, berkontraksi secara ritmis dan automatis. Hanya terdapat pada lapisan miokard dan dinding pembuluh darah besar yang secara langsung berhubungan dengan jantung. Terdapat suatu satuan linear yang terdiri atas sejumlah sel otot jantung yang terikat ‘end-to-end’ yaitu Diskus Interkalaris . Di antara serat-serat otot terdapat jaringa ikat halus yaitu Endomisisum . Terbungskus suatu sarkolem tipis, serupa pada otot skeletal.  Terdapat sarkoplasma dengan banyak mitokondria.
Otot Polos
Merupakan jenis otot involunter. Terutama tedapat pada bagian visceral, membentuk bagian kontraktil. Otot-otot ini terdapat pada sistem pernapasan, sistem urinaria, dan sistem reproduksi. Struktur Halus. Pada sarkoplasma sekitar inti, terdapat mitokondria, sejumlah elemen dar retikulum granular dan ribosom-ribosom bebas, suatu aparat golgi kecil, glikogen dan sedikit titik-titik lipid. Serat-seerat retikuler dan elastin mengisi celah-celah interseluler sempit.

3.    Mahasiswa mampu menjelaskan fisiologi tulang,sendi,dan otot
a.    Fisiologi Sistem Tulang
Secara umum, fungsi tulang adalah sebagai berikut:
•    Formasi kerangka : Tulang-tulang membentuk rangka tubuh untuk menentukan ukuran tulang dan menyokong struktur tubuh yang lain.
•    Formasi sedi-sendi : Tulang-tulang membentuk persendian yang bergerak dan tidak bergerak tergantung dari kebutuhan fungsional.Sendi yang bergerak menghasilkan bermacam-macam pergerakan.
•    Perlekatan otot : Tulang-tulang menyediakan permukaan untuk tempat melekatnya otot,tendo,dan ligamentum. Untuk melaksanakan pekerjaan yang layak dibutuhkan suatu tempat melekat yang kuat dan untuk itu disediakan oleh tulang.
•    Sebagai pengungkit : Untuk bermacam-macam aktivitas selama pergerakkan.
•    Penyokong berat badan : Memelihara sikap tegak tubuh manusia dan menahan gaya tarikan dan gaya tekanan yang terjadi pada tulang sehingga dapat menjadi kaku dan lentur.
•    Proteksi : Tulang membentuk rongga yang mengandung dan melindungi struktur-struktur yang halus seperti otak,medulla spinalis,jantung,paru-paru,alat-alat dalam perut,dan panggul.
•    Haemopoiesis : Sum-sum tulang merupakan tempat pembentukan sel-sel darah, tetapi terjadinya pembentukan sel-sel darah sebagian besar terjadi disumsum tulang merah.
•    Fungsi immunologi : Limfosit B dan makrofag-makrofag dibentuk dalam system retikuloendotelial sum-sum tulang.Limfoist B diubah menjadi sel-sel plasma yang membentuk antibody guna keperluan kekebalan kimiawi, sedangkan makrofag merupakan fagositotik.
•    Penyimpanan kalsium : Tulang mengandung 97% kalsium tubuh, baik dalam bentuk anorganik maupun dalam bentuk garam-garam, terutama kalsium fosfat. Sebagian besar fosfor disimpan dalam tulang dan kalsium dilepas dalam darah bila dibutuhkan.
Secara khusus mempunyai fungsi sebagai berikut:
•    Sinus-sinus paranasalis dapat menimbulkan nada khusus pada suara.
•     Email gigi dikhususkan un tuk memotong, menggigit, dan menggilas makanan. Email merupakan struktur yang terkuat dari tubuh manusia.
•    Tulang-tulang kecil telinga berfungsi sebagai pendengaran dalam mengonduksi gelombang suara.
•     Panggul wanita dikhususkan untuk memudahkan proses kelahiran bayi.

b.    Fisiologi sendi
Sendi adalah tempat pertemuan dua atau lebih tulang. Tulang-tulang ini dipadukan dengan berbagai cara, misalnya dengan kapsul sendi, pita fibrosa, ligamen, tendon, fasia, atau otot. Terdapat tiga tipe sendi :
•    Sendi fibrosa (sinatrodial), merupakan sendi yang tidak dapat bergerak.
•    Sendi kartilaginosa (amfiatrodial), merupakan sendi yang dapat sedikit bergerak.
•    Sendi sinofial (diartrodial), merupakan sendi yang dapat digerakkan dengan bebas.

c.    Fisiologi jaringan penyambung
Jaringan yang ditemukan pada sendi dan daerah-daerah yang berdekatan terutama adalah jaringan penyambung yang tersusun dari sel-sel dan substansi dasar.Dua macam sel yang ditemukan pada jaringan penyambung adalah sel-sel yang tidak dibuat dan tidak berada pada jaringan penyambung, seperti sel mast, sel plasma, limfosit, monosit dan leukosit
Polimorfonuklea.Sel-sel ini memegang peranan penting pada reaksi-reaksi imunitas dan peradangan yang terlihat pada penyakit-penyakit rematik.Jenis yang kedua dalam jaringan penyambung adalah sel-sel yang tetap berada di dalam jaringan seperti fibroblast, kondrosit dan osteoblast.Sel-sel ini mensintesis berbagai macam serat dan proteoglikan dari substansi dasar dan membuat tiap jenis jaringan penyambung memiliki susunan sel yang tersendiri.

4.    Mahasiswa mampu menjelaskan anatomi tulang,sendi,dan otot
Sistem skeletal
Sistem skeletal dibentuk oleh 206 buah tulang, yang terbagi dalam 2 bagian besar yaitu Axial dan appendicular :
a.    Axial skeletal:
•    Tulang Kepala : Tengkorak otak = 8 buah,Tengkorak wajah = 14 buah,Tulang telinga = 6 buah, Tulang Hyoid (Tulang lidah di pangkal leher) = 1 buah
•    Tulang Belakang dan pinggul = 26 buah
•    Kerangka dada = 25 buah
b.    Appendicular skeletal/ rangka pendukung gerak:
•    Ekstremitas atas, tulang yang membentuk anggota gerak atas = 64 buah
•    Ekstremitas bawah, tulang yang membentuk anggota gerak bawah = 62 buah
Sendi Berdasarkan strukturnya
•    Fibrosa : hubungan antar sendi oleh jaringan fibrosa
•    Kartilago/tulang rawan : ruang antar sendinya berikatan dengan tulang rawan.
•    Sinovial/sinovial joint : ada ruang sendi dan ligament untuk mempertahankan persendian.
Sendi Berdasarkan Jenis Persambungannya
•    Sinartrosis : Sendi yang terdapat kesinambungan karena di antara kedua ujung tulang yang bersendi terdapat suatu jaringan, contohnya pada tulang tengkorak
•     Amphiarthrosis : Sendi yang dapat sedikit bergerak, contohnya tulang persendian vertebrae
•    Diartrosis : Sendi terdapat ketidak-sinambungan karena di antara tulang yang bersendi terdapat rongga ( cavum articulare ), contohnya sendi panggul, lutut, bahu dan siku.

Sistem Otot
•    Sistem otot terdiri dari : Otot, Fascia, Tendon
•    Otot membentuk 43% berat badan; > 1/3-nya merupakan protein tubuh dan setengahnya tempat terjadinya aktivitas metabolik saat tubuh istirahat.
•    Proses vital di dalam tubuh (seperti. Kontraksi jantung, kontriksi pembuluh darah, bernapas, peristaltik usus) terjadi karena adanya aktivitas otot

5.    Mahasiswa mampu menjelaskan mekanisme kontraksi otot
a.    Potensial aksi pada saraf motorik sampai ke ujung neuromuscular.
b.    Di ujung saraf, asetilkolin disekresikan dalam jumlah sedikit.
c.    Asetilkolin bekerja di area setempat pada membrane serat otot untuk membuka banyak saluran bergerbang asetilkolin.
d.    Saluran asetilkolin yang terbuka memungkikan ion Na mengalir ke dalam membrane serat otot pada titik terminal saraf sehingga akan timbul potensial aksi dalam serat otot.
e.    Potensial aksi kemudian menjalar di sepanjang serat otot.
f.    Potensial aksi kemudian menimbulkan sepolarisasi membrane yang kemudian menyebabkan reticulum sarkoplasma mengeluarkan ion Ca ke myofibril.
g.    Ion Ca dalam myofibril menimbulkan pergerakan filament aktin dan myosin yang menyebabkan kontraksi otot.
h.    Kurang dari satu detik kemudian, ion Ca dilepas dan dikembalikan ke reticulum sarkoplasma sampai ada potensial aksi selanjutnya.



6.    Mahasiswa mampu menjelaskan gangguan pada sistem muskuloskeletal
•    Osteoporosis : Osteoporosis adalah suatu kondisi tulang yang melemah, dan lebih mungkin untuk tulang patah. Karena tidak ada gejala, Anda mungkin tidak tahu tulang Anda semakin lemah sehingga Anda mematahkan tulang!  'Osteoporosis' secara harfiah berarti 'tulang keropos' dan sering disebut sebagai 'penyakit tulang rapuh' dalam peningkatan risiko patah tulang dari pinggul, tulang belakang, dan pergelangan tangan.
•    Osteomalacia : Osteomalasia adalah penyakit metabolisme tulang yang dikarakteristikkan oleh kurangnya mineral dari tulang (menyerupai penyakit yang menyerang anak-anak yang disebut rickets) pada orang dewasa, osteomalasia berlangsung kronis dan terjadi deformitas skeletal, terjadi tidak separah dengan yang menyerang anak-anak karena pada orang dewasa pertumbuhan tulang sudah lengkap (komplit). .( Smeltzer. 2001: 2339 )
•    Scoliosis : Scoliosis adalah terjadinya kelengkungan tulang belakang yang tidak normal. Pada x-ray, spine (sumsum tulang belakang) seseorang dengan scoliosis tampak seperti “S” atau “C” dibanding sebuah garis lurus. Beberapa tulang pada scoliotic spine mungkin juga telah berputar sedikit, membuat pinggang atau bahu seseorang terlihat tidak rata.
•    Osteomielitis : Osteomielitis adalah infeksi tulang. Infeksi tulang lebih sulit disembuhkan daripada infeksi jaringan lunak karena terbatasnya asupan darah, respons jaringan terhadap inflamasi, tingginya tekanan jaringan dan pembentukan involukrum (pembentukan tulang baru di sekeliling jaringan tulang mati). Osteomeilitis dapat menjadi masalah kronis yang akan mempengaruhi kualitas hidup atau mengakibatkan kehilangan ekstremitas
•    Osteo arthtritis : Osteoartritis (OA) merupakan penyakit sendi yang karakteristiknya terjadinya penipisan rawan sendi secara progresif, disertai dengan pembentukan tulang baru pada trabekula subcondral dan terbentuknya rawan sendi dan tulang baru pada tepi sendi (osteofit).
•    Rheumatoid arthtritis : Artritis Reumatoid (AR) merupakan suatu penyakit yang tersebar luas serta melibatkan semua kelompok ras dan etnik di dunia. Penyakit ini merupaka suatu penyakit autoimun yang ditandai dengan terdapatnya sinovitis erosif simetrik yang walaupun terutama mengenai jaringan persendian, seringkali juga melibatkan organ tubuh lainnya
•    Spondylitis : spondylitis adalahsuatu bentuk atrithis yang langka menyebabkan peradangan pada tulang belakang dan sendi-sendi sakroiliak. Kondisi ini ditandai dengan kekakuan progresif dari sekelompok sendi dan ligamen di tulang belakang, menyebabkan rasa sakit kronis dan gangguan mobilitas tulang belakang.
•    kanker tulang : kanker tulang adalah penyakit kenker pada tulang
•    kelainan otot : Kelainan otot adalah timbulnya rasa nyeri, hangat, dan kekakuan pada otot
•    Amputasi : Amputasi adalah pengangkatan melalui bedah / traumatik pada tungkai.
•    Fraktur : Fraktur atau patah tulang adalah terputusnya kontinuitas tulang dan ditentukan sesuai jenis dan luasnya (Smeltzer S.C & Bare B.G, 2001) atau setiap retak atau patah pada tulang yang utuh (Reeves C.J, Roux G & Lockhart R, 2001).
•    Sport injuries : sport injuries adalah suatu benturan yang dapat menyebabkan terjadinya sesutu yang fatal bagi tulang atau sendi
•    Strains : Strain adalah bentuk cidera berupa penguluran atau kerobekan pada struktur muskulo tendinous (otot dan tendon). Strain akut pada struktur muskulo-tendinous terjadi pada persambungan antara otot dan tendon. Strain terjadi ketika otot terulur dan berkontraksi secara mendadak, seperti pada pelari atau pelompat. Tipe cidera ini sering terlihat pada pelari yang mengalami strain padahamstringnya. Beberapa kali cidera terjadi secara mendadak ketika pelari dalam melangkahpenuh. Gejala pada strain otot yang akut bisa berupa nyeri, spasme otot, kehilangan kekuatan,dan keterbatasan lingkup gerak sendi.
•    Dislokasi dan sublukasi : Dislokasi adalah terlepasnya kompresi jaringan tulang dari kesatuan sendi. Dislokasi ini dapat hanya komponen tulangnya saja yang bergeser atau terlepasnya seluruh komponen tulang dari tempat yang seharusnya (dari mangkuk sendi). Sublukasi adalah istilah yang dipakai untuk menunjukkan adanya deviasi hubungan normal antara rawan yang satu dengan rawan lainnya yang masih menyentuh berbagai bagian pasangannya
•    Meromelia : tidak ada satu /beberapa anggota badan
•    Amelia : tidak ada ekstremitas
•    Fokomelia : tidak ada tulang panjang, tangan dan kaki rudimenter menempel dibadan melalui tulang-tulang kecil yang berbentuktidak beraturan
•    Mikromelia : terdapat semua unsur anggota badan tapi sangat pendek
•    Polidaktili : penambahan jumlah jari tangan dan kaki
•    Ektrodaktili : hilangnya 1 jari, bersifat unilateral
•     Sindaktili :jari-jari tangan atau kaki menyatu karena mesenkim gagal membelah pada lempeng tangan atau kaki
•    Lobster claw : celah yang dalam pada telapak tangan atau kaki yang berhubungan dengan sindaktili jari
•    Dislokasi panggul kongenital : tidak berkembangnya asetabulum dan caput femuris
•    Kubah tengkorak gagal terbentuk (kraniolisis) dan jaringan otak yang terpapar amnion mengalamidegenerasi sehingga terjadi anensefali, disebabkan kegagalan neuropore kranial untuk menutup
•    Jaringan otak dan selaput otak mengalami herniasi (ensefalokel atau meningokel kranial)
•    Penutupan satu atau beberapa sutura secara prematur (kraniosinostosis).
•    Bentuk tengkorak tergantung pada sutura mana dulu yang menutup
•    Akrosefali (tengkorak menara, pendek/tinggi) karena penutupan dini sutura koronalis
•    Skaposefali (tengkorak panjang dan sempit disertai penonjolan frontalis dan oksipitalis) karena penutupan dini sutura sagitalis
•    Plagiosefali (kraniosinostosis asimetrik) akibat kegagalan penutupan sutura keronalis dan sutura lambdadea pada satu sisi
•    Skoliosis (vertebrae melengkung ke samping) karena pada proses pembentukan dan penyusunan kembali sklerotom segmen terjadi 2 vertebrae yang berurutan menyatu secara asimetrik atau setengah bagian vertebrae tulang
•    Sindrom Klippel Feil : jumlah vertebrae servikalis kurang sementara vertebrae yang lain menyatu atau bentuknya abnormal.
•    Spina bifida : fusi lengkung-lengkung vertebra tidak sempurna

7.    Mahasiswa mampu menjelaskan sumber energy untuk kontraksi otot dan bagaimana cara penggunaannya
    Sebagai alat gerak aktif, otot memegang peranan penting dalam sistem gerak manusia. Bersama dengan rangka atau tulang, otot menyusun sistem gerak sedemikian rupa sehingga manusia dapat bergerak sekaligus menopang tubuhnya. Salah satu karakter otot sebagai alat gerak aktif adalah kemampuannya untuk berkontraksi. Secara sederhana, kontraksi otot dapat disebut sebagai proses pengerutan aktomiosin sehingga otot terlihat memendek. Aktomiosin mengerut saat terjadinya kontraksi karena adanya rangsangan yang diterima oleh asetilkolin. Sama seperti proses pada umumnya, proses kontraksi otot juga membutuhkan energi. Energi tersebut dalam bentuk ATP yang berasal dari oksidasi karbohidrat dan lemak. Pada kesempatan ini, bahan belajar sekolah akan membahas sumber energi untuk kontraksi otot dan ketika otot berelaksasi.
    Selain memerlukan energi dalam bentuk ATP (adenosine triphospate), untuk berkontraksi otot juga membutuhkan oksigen. Pasokan oksigen untuk kontraksi otot diperoleh dari darah sedangkan energi ATP diperoleh dengan memanfaatkan asam lemak dan glukosa yang ada dalam jaringan otot.
Kontraksi otot melalui proses ikatan antara kepala miosin dan filamen aktin. Saat filamen-filamen aktin meluncur menuju tengah sarkomer dan garis Z bergerak saling mendekat, maka otot akan memendek atau berkontraksi. Filamen-filamen tersebut akan kembali ke posisi semula saat relaksasi.
    Agar kepala miosin dapat membentuk ikatan dengan bagian badan filamen aktin, maka dibutuhkan energi. Energi tersebut diperoleh melalui proses pemecahan ATP menjadi ADP (adenosine diphsospate) dengan reaksi sebagai berikut: ATP → ADP + H 3 PO 4 + Energi (untuk pemanfaatan seketika).
Interaksi antara aktin dan miosin dengan bantuan energi dari ATP dan enzim kontraksi yang disebut ATPase.Kombinasi tersebut akan menghasilkan aktimiosin dengan reaksi sebagai berikut: Aktin + Miosin →(ATPase)→ Aktomiosin
    Karena sel otot hanya menyimpan sedikit ATP dan hanya cukup untuk beberapa kali kontraksi, maka otot membutuhkan energi ATP yang lebih banyak agar dapat berkontraksi secara berulang-ulang. Oleh karena itu otot menggunakan sumber energi cadangan berupa kreatin fostat atau fosfokreatin dan cadangan oksigen dalam bentuk oksimioglobin.
    Fosfokreatin adalah persenyawaan fosfat berenergi tinggi yang terdapat dalam konsentrasi tinggi pada otot. Fosfokreatin akan dipecah menjadi kreatin dan asam posfat dengan membebaskan energi. Energi tersebut kemudian digunakan untuk mensintesis ATP dari ADP.
    Proses pemecahan ATP dan fosfokreatin untuk menghasilkan energi tidak membutuhkan oksigen sehingga berlangsung secara anaerob. Oleh karena itu, kontraksi otot disebut fase anaerob. Ketika cadangan oksigen otot habis, energi untuk kontraksi diperoleh melalui pemecahan glikogen menjadi asam laktat.
Glikogen → asam laktat + energi (untuk resintesis kreatin fosfat).
Kontraksi otot yang berlangsung terus menerus akan menimbulkan kelelahan karena kosentrasi asam laktat meningkat. Ketika asam laktat dioksidasi dengan penggunaan oksigen terlalu banyak, maka napas akan tersengal-sengal.
Pada kondisi istirahat, otot akan berelaksasi dan asam laktat yang dihasilkan sebelumnya akan dioksidasi menjadi air dan karbondioksida. Pada proses tersebut juga dilepaskan energi yang akan digunakan untuk membentuk kembali glikogen dari asam laktat.


8.    Mahasiswa mampu menjelaskan remodeling otot
Remodelling otot merupakan upaya penyesuaian otot dalam melakukan fungsinya. Hal ini dilakukan dalam waktu singkat (beberapa minggu). Bentuk remodelling otot yangbiasa kita kenal adalah hipertrofi dan atrofi.
•    Hipertofi otot: keadaan dimana massa otot menjadi lebih besar daripada normal. Hal ini terjadi karena peningkatan filament aktin dan myosin pada struktur mikroskopikotot dan terjadi peningkatan system enzim dimana proses replacement > proses penghancuran.
•    Atrofi otot: keadaan dimana massa otot mengecil akibat lama tidak digunakan, sehingga filament pada aktin dan myosin menurun. Selain itu terjadi perubahan system enzim dimana proses replacement < proses penghancuran.

9.    Mahasiswa mampu menjelaskan hubungan saraf dengan otot
Sistem otot dan saraf bertanggung jawab untuk pelaksanaan gerakan tubuh. Saraf berfungsi sebagai penghubung antara otot dan otak (saraf motorik), ketika otak mengirimkan pesan kimia,impuls melakukan perjalanan melalui saraf motorik kedalam struktur otot. Hasilnya otot berkontraksi dan menghasilkan gerak.

DAFTAR PUSTAKA

https://www.scribd.com/doc/230031151/Embriologi-Sistem-Muskuloskeletal
https://www.slideshare.net/mobile/CatatanMedis/lecture-notes-1-histologi-sistem-muskuloskeletal
https://www.slideshare.net/mobile/revinasriutami/anatomi-dan-fisiologi-tubuh-manusia-sistem-otot-dan-rangka
http://www.edubio.info/2015/06/mekanisme-kontraksi-otot.html?m=1
https://www.scribd.com/document/339172116/Kelainan-Pada-Sistem-Muskuloskeletal
https://www.edutafsi.com/2016/10/sumber-energi-untuk-gerak-dan-kontraksi.html?m=1
http://www.academia.edu/4864761/Kuliah_Pengantar_Blok_1.3_Minggu_IV_FISIOLOGI_OTOT
https://www.scribd.com/mobile/document/330630727/Hubungan-Antara-Saraf-Dan-Otot

JIka Sobat ingin mendapatkan semua makalah yang ada di website ini secara gratis siilahkan klik tombol Subscribe yang ada dibawah ini, dan Perlu diketahui Setelah Sobat Mendaftarkan Email Jangan Lupa Konfirmasi Link yang di Kirim Ke Email Agar Pemberitahuannya Aktif: