Post on 19-Nov-2015
description
FAAL OTOT RANGKA
Nurfitri Bustamam, SSi, MKes, MPdKed.
Learning objectives
1. Describe microanatomy of skeletal muscle fibers.
2. Explain the key steps of contraction & relaxation of skeletal muscle.
3. Identify the components of neuromuscular junction & summarize the events involved in the neural control of skeletal muscle.
4. Describe the mechanisms by which muscle fibers obtain the energy to power contraction.
5. Describe factors which influenced in muscle performance.
6. Explain peripheral & central motor control of body movement.
Nurfitri B 2
Nurfitri B 3
Jenis Otot Skelet Otot Polos O. Jantung
Lokasi Melekat pd
rangka
Saluran reproduksi,
cerna, napas &
vaskuler
Dinding
jantung
Pengendalian volunter involunter involunter
Kemampuan
Kontraksi
terkecil terbesar diantaranya
Kecepatan tercepat terlambat diantaranya
Nurfitri B 4
Nurfitri B 5
Nurfitri B 6
Nurfitri B 7
Kontraksi Otot Rangka
mendayung: attach-swivel-detach
Attach: - troponin mengikat Ca2+
- miosin menjadi charge
- ATPase aktif
Detach: kepala miosin ditempeli ATP
Fungsi ion Ca2+:
1. menarik tropomiosin ke lateral
2. membuat kepala miosin mjd charge
3. membuat ATPase mjd aktif
Nurfitri B 8
Kontraksi Otot Rangka
Nurfitri B 9
Relaksasi
1. Tidak ada lagi rangsang saraf
2. Tersedia cukup ATP untuk melepaskan ikatan aktin-miosin & memasukkan Ca2+ ke retikulum endoplasmik.
Nurfitri B 10
Nurfitri B 11
Nurfitri B 12
Nurfitri B 13
Mechanism I of contraction in
Smooth Muscle
Action Potential of Sceletal Muscle
Nurfitri B 14
Summation of Contraction
Nurfitri B 15
Action Potential of Cardiac Muscle
Nurfitri B 16
Can tetanus type of contraction occur in cardiac muscle?
Action potential in the plasma membrane of a skeletal muscle fiber is the signal that trigger contraction.
How action potential initiated?
Nurfitri B 17
Neuromuscular Junction
Nurfitri B 18
Nurfitri B 19
Nurfitri B 20
Nurfitri B 21
Sifat-sifat listrik otot rangka
1 sel otot rangka taat hukum All or None
1 berkas otot tdd byk serat otot & memiliki ambang berlainan, sehingga makin besar rangsang, makin besar jawaban (kontraksi yg ditimbulkan sampai batas tertentu).
Nurfitri B 22
Nurfitri B 23
Sumber Energi
Oxygen Debt
Setelah kerja berat butuh O2 untuk:
Asam laktat piruvat
Membentuk cadangan ATP
Resintesis fosfokreatin
Nurfitri B 24
Nurfitri B 25
Keadaan yg mempengaruhi fungsi otot
Kelelahan (fatigue):
Muscular: ATP & asam laktat
Neuromuscular: sintesis ACh
Central/psychological
Atrofi otot: sel otot mengecil, cad ATP, fosfoprotein, cad glikogen
disuse
denervation
Hipertofi otot
Kontraktur/kram kerja berat & mendadak atau di tempat dingin perlu pemanasan
Faktor yg mempengaruhi kekuatan kontraksi:
suhu
panjang awal
pembebanan
cara perangsangan (langsung/tdk langsung)
Nurfitri B 26
Nurfitri B 27
Pengaruh Panjang Awal Otot
Nurfitri B 28
Kontraksi Otot
Isometrik: kontraksi yang tidak menyebabkan pemendekan otot.
Isotonik: kontraksi yang menyebabkan pemendekan otot
Nurfitri B 29
REFLEX & VOLUNTARY CONTROL OF POSTURE & MOVEMENT
Nurfitri B 30
Nurfitri Bustamam 31
Reseptor Regang
Nurfitri Bustamam 32
Effect of various Conditions on Muscle Spindle discharge
Nurfitri Bustamam 34
Nurfitri Bustamam 35
Muscle Strecth Reflex
Golgi tendon organs
Nurfitri Bustamam 37
Inverse Strecth Reflex (Autogenic Inhibition)
Stimulus: regangan sangat kuat
Respons: relaksasi otot
Ambang reseptor golgi < ambang muscle spindle
Nurfitri B 38
Nurfitri Bustamam 39
Crossed Extensor Reflex Coupled With Withdrawal Reflex
Withdrawal reflex, which causes flexion of injured extremity to withdraw from painful stimulus
Crossed extensor reflex, which extends opposite limb to support full weight of body
Nurfitri Bustamam 40
Inervasi reciprocal: withdrawal reflex
Inervasi resiprokal: stimulasi suatu otot bersamaan dg inhibisi otot antagonisnya.
Withdrawal reflex (spinal reflex) dpt dipengaruhi oleh otak, misalnya rela ditusuk untuk diambil darah.
Nurfitri Bustamam 42
TONUS OTOT tahanan otot terhadap regangan
Tonus otot meningkat jika frekuensi impuls neuron motorik gama meningkat (hipertonus) dan menurun (hipotonus) jika tjd sebaliknya.
Jika kegiatan eksitasi formatio retikularis yg disalurkan melalui traktus retikulospinalis ke neuron motorik gama meningkat, tonus otot akan meningkat. Sebaliknya akan tjd jika kegiatan eksitasi formatio retikularis menurun.
Dalam keadaan hipertonus, refleks regang otot lebih mudah dibangkitkan (hiperefleksia) karena muscle spindle dalam keadaan peka. Dalam keadaan hipotonus, terjadi hiporefleksia.
Nurfitri Bustamam 43
Nurfitri Bustamam 44
Pengendalian Kegiatan Neuron Motorik Gama
Neuron motorik gama selalu mendapat impuls eksitasi/ inhibisi dari formatio retikularis di midbrain.
Impuls eksitasi utk mengatur kegiatan n.motorik gama dlm respons penyesuaian posisi tubuh terhadap gravitasi dan mengantisipasi panjang otot pada setiap tahap gerakan.
Impuls eksitasi tsb dihantarkan melalui tractus retikulospinalis & dikendalikan oleh impuls inhibisi dari korteks serebri.
Formatio retikularis mendapat asupan informasi dari serebelum, basal ganglia, dan korteks motorik serebri.
A characteristic of states in which increased motor neuron discharge is present is clonus (occurence of regular, repetitive, rhythmic contractions of a muscle subjected to sudden, maintained stretch).
Nurfitri B 45
Nurfitri Bustamam 46
Areas in the cat brain where stimulation produces fascilitation (plus sign) or inhibition (minus signs) of strecth reflexes
Keterangan:
1. Motor cortex
2. Basal ganglia
3. Cerebellum
4. Reticular inhibitory area
5. Reticular facilatory area
6. Vestibular nuclei
Nurfitri Bustamam 47
Peripheral motor control system
Nurfitri Bustamam 48
Informasi proprioseptif dari otot, tendo sendi dan reseptor dihantarkan mll traktus serebralis ke serebelum. Dg demikian serebelum setiap saat mendapat informasi mengenai perubahan panjang otot, tegangan (kontraksi) otot, posisi otot & sendi.
Informasi sensorik yg selalu berubah itu dipadukan serebelum dg informasi yg diperoleh dari korteks motorik & ganglia basalis utk menghasilkan asupan yg tepat utk formasio retikularis ke n. motorik gama. Dg demikian kepekaan muscle spindle & ambang berbagai refleks regang yg mendasari ketepatan gerak motorik dpt dikendalikan sesuai kebutuhan
Nurfitri Bustamam 49
Motor System
Lower Motor neuron (LMN):
- Neuron motor yg langsung menginervasi otot rangka. Kerusakan LMN menyebabkan paralisis flacid, atrofi otot, hypotonia, dan hyporeflexia /arefleksia
Upper Motor Neuron (UMN):
- neuron motor yg menginervasi LMN (neuron di traktus corticospinal yg menginervasi neuron motor di medula spinalis). Kerusakan UMN menyebabkan spasticity, hypertonia, hyperactive stretch reflexes, Babinski sign positive
Nurfitri B 50
Bentuk- bentuk gerakan
Gerakan volunter.
Penyesuaian sikap tubuh utk mendapatkan gerak yg stabil.
Koordinasi gerak berbagai otot untuk mendapatkan gerakan halus & tepat.
Pusat-pusat Motorik
Korteks serebri
Ganglia basal
Formatio retikularis
Serebelum
Medula spinalis
Gambaran di korteks motorik yg mempresentasikan otot-otot tertentu yg digerakan oleh bag. korteks tertentu homonkulus motorik
Motot unit: satu neuron motor + serat otot yg dipersarafi.
Nurfitri B 53
Control of Voluntary Movement
Nurfitri Bustamam 54
Nurfitri B 55
Ventral corticospinal tract & medial descending brain stem pathways (tectospinal, reticulospinal, vestibulospinal tracts) regulate proximal muscle & posture.
Lateral corticospinal & rubrospinal tracts control distal limb muscles for fine motor control & skilled voluntary movements.
Nurfitri B 57
Nurfitri B 58
Nurfitri B 59
Basal Ganglia
Caudate nucleus
Putamen
Globus pallidus
Subthalamic nucleus
Substansia nigra
Nurfitri B 60
Basal Ganglia Disease
Huntingtone Disease Parkinson
Loss of GABA-ergic pathway to globus pallidus hyperkinetic choreiform movement, speech become slurred & incomprehension, dementia progresif
Dopaminergic neuron & dopamine receptors are steady loss with age in basal ganglia
Nurfitri B 61
Nurfitri B 62