Visit to salambiologi.blogspot.com
I. PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang Teoritis
Susunan
saraf secara fungsional dapat dibagi menjadi dua yaitu susunan saraf motorik
dan susunan saraf sensorik. Sebagian berperan menjadi saraf pusat dan sebagian lagi menjadi saraf
perifer. Nervus ischiadicus
merupakan
salah satu saraf motorik somatik perifer. Nervus ischiadicus mempunyai
beberapa akson yang keluar dari cornu anterior medulla spinalis.
Kepekaan tiap akson Nervus
ischiadicus mungkin saja memiliki tingkat kepekaan yang berbeda dalam
mensarafi musculus gastrocnemius.
Kepekaan tiap akson dari saraf perifer (nervus ischiadicus) dapat diamati melalui pemberian rangsangan listrik tunggal pada nervus ischiadicus dengan intensitas yang berbeda (dimulai dari intensitas rendah ke intensitas tinggi :
rangsangan subliminal, rangsangan liminal, rangsangan supraliminal, rangsangan
submaksimal, rangsangan maksimal, rangsangan supramaksimal). Respon rangsangan diamati
melalui kontraksi musculus gastrocnemius serta
mengukur amplitudo (kekuatan) kontraksi dari otot tersebut.
Otot dirangsang
dengan rangsangan maksimal secara beruntun (multiple) dan frekuensi ditinggikan berpotensi menimbulkan beberapa gambaran
kontraksi otot yang berbeda, seperti muscle twitch, treppe, summation contraction, incomplete
tetanic contraction, complete tetanic contraction.
Kekuatan
kontraksi otot disamping dipengaruhi oleh antara lain tingkat kepekaan saraf yang melayaninya, cara perangsangannya, dan faktor
pembebanan yang diberikan kepeda otot tersebut. Pembebanan pada otot dapat
diberikan pada saat otot kontrakasi (after
loaded) dapat juga diberikan pada saat sebelum otot kontraksi (preloaded). After loaded dan preloaded memberikan pengaruh yang berbeda terhadap
kekuatan kontraksi dan kerja otot.
B. Masalah
1. Bagaimana
kepekaan saraf perifer (
nervus ischiadicus) dan pengaruhnya terhadap rekruitmen serabut otot
dengan
memberikan rangsangan subliminal, rangsangan liminal, rangsangan
supraliminal, rangsangan submaksimal, rangsangan maksimal, dan
rangsanagan supramaksimal?
2. Bagaimana pengaruh pembebanan terhadap
kekuatan kontraksi otot dan kerja otot
(musculus gastronecmius)?
·
Pada pembebanan afterloaded (otot tidak
tergang sebelum kontraksi)?
·
Pada pembebanan preloaded (otot
teregang debelum kontraksi)?
·
Bagaimana kontraksi tetani (musculus gastrocnemius)?
C. Tujuan
ü
Mengamati dan mempelajari kepekaan saraf perifer ( nervus ischiadicus) dan pengaruhnya terhadap rekruitmen serabut
otot dengan memberikan rangsangan subliminal, rangsangan liminal, rangsangan
supraliminal, rangsangan submaksimal, rangsangan maksimal, dan rangsanagan
supramaksimal.
ü
Mengamati dan mempelajari pengaruh pembebanan terhadap kekuatan kontraksi
otot dan kerja otot (musculus
gastronecmius).
·
Pada pembebanan afterloaded (otot tidak
tergang sebelum kontraksi).
·
Pada pembebanan preloaded (otot
teregang sebelum kontraksi).
ü
Mengamati dan mempelajari kontraksi tetani (musculus gastrocnemius).
D. METODE KERJA
D.1 ALAT DAN BAHAN
« Statif, alat penulis & sekrup penyangga.
« Tempat beban & beban.
« Papan fiksasi & jarum fiksasi.
« Alat/jarum penusuk.
« Kimograf & kertas grafik
«
Stimulator listrik.
«
Larutan ringer &
pipet.
«
Benang.
D.2 TATA KERJA
D.2.1. KEPEKAAN SARAF PERIFER DAN PENGARUHNYA TERHADAP
REKRUITMEN SERABUT OTOT
Untuk mengamati dan mempelajari kepekaan saraf perifer (n.
ischiadicus) lakukan langkah-langkah sebagai berikut:
1.
Siapkan sediaan nervus
ischiadicus dan musculus gastrocnemius.
2.
Tahanlah penulis
kontraksi otot dengan sekrup penyangga.
3.
Berikan rangsangan
tunggal (dengan menggunakan elektroda perangsang stimulator listrik) pada
nervus ischiadicus dimuali dengan intensitas rangsangan yang paling kecil,
selanjutnya secara bertahap besar intensitas rangsangan
dinaikkan dengan intrerval waktu + 30 detik.
ð
Setiap kali menambah
intensitas rangsangan, drum kimograf harap diputar sekitar 0,5 cm supaya
gambaran alat penulis pada kertas kimograf tidak tumpang tindih.
4.
Perhatikan apa yang
tergambar oleh penulis pada kertas kimograf.
Dengan melihat hasil yang tergambar pada kertas kimograf,
tentukan besar:
-
Rangsangan subliminal
-
Rangsangan liminal
-
Rangsangan
supraliminal
-
Rangsangan submaksimal
-
Rangsangan maksimal
-
Rangsangan
supramaksimal
D.2.2. PENGARUH PEMBEBANAN TERHADAP KEKUATAN
KONTRAKSI DAN KERJA OTOT RANGKA
Pembebanan pada otot dapat dibagi menjadi 2, yaitu:
-
Pembebanan yang
diberikan pada saat otot kontraksi (after loaded).
-
Pembebanan yang
diberikan sebelum otot kontraksi (preloaded).
1.
Kontraksi
“After loaded”.
Untuk
mengamati dan mempelajari kontraksi “after loaded” ikuti langkah-langkah
sebagai berikut:
a.
Aturlah sekrup
penyangga sehingga ujung sekrup penyangga penulis dan garis dasar (baseline)
penulis tidak berubah. Dengan demikian panjang otot tidak akan berubah (tidak
diregang oleh tempat beban mauapun beban yang ditambahkan).
b.
Dalam keadaan tanpa
beban dengan rangsanglah nervus ischiadicus dengan rangsangan tunggal maksimal. Gambaran kontraksi otot yang
diperoleh merupakan kontrol sebelum pembebanan.
v Setiap kali akan memberikan rangsanan jangan lupa memutar
drum kimograf sekitar 0,75 cm dan memberi istirahat sediaan otot-saraf selama 30
detik antara satu rangsangan dengan rangsangan berikutnya.
v Selama jeda pemberian
rangsangan, jangan lupa meneteskan larutan Ringer pada otot dan saraf.
c.
Putar kimorgaf + 1 cm, berikan beban 10 gram, kemudian beri
rangsang tunggal maksimal
lagi.
d.
Ulangi tindakan ad. C
dengan setiap kali menambah beban sebesar
10 gram hingga otot
tidak dapat mengangkat beban lagi.
e.
Dari hasil gambaran
penulis pada kertas kimograf :
ð
Hitunglah kerja otot
(W ; work) untuk setiap pembebanan.
|
·
Buatlah grafik yang
menggambarkan hubungan antara besar
beban (pada absis) dengan
besar kerja otot (pada ordinat).
·
Berilah penjelasan dan kesimpulan tentang
grafik tersebut.
2.
Kontraksi
“Preloaded”
Untuk mengamati dan mempelajari kontraksi “preloaded” ikuti
langkah-langkah selanjutnya sebagai berikut:
a.
Ambillah semua beban
dari tempat beban.
b.
Longgarkan sekrup
penyangga yang menyangga penulis sehingga musculus gastrocnemius secara
langsung menahan empat bebean. Aturlah letak penulis sehingga posisisnya
horizontal.
c.
Rangsanglah nervus
ischiadicus dengan rangsangan tunggal maksimal.
Ø
Setiap kali akan
memberikan rangsangn jangan lupa memutar drum kimograf sekitar 0,75 cm dan
memberi istirahat sediaan otot-saraf selama 30 detik antara satu rangsangan
dengan rangsangan berikutnya.
Ø Selama jeda pemberian
rangsangan, jangan lupa meneteskan larutan Ringer pada otot dan saraf.
d.
Putar kimorgaf +/- 1 cm, berikan beban 10gram, kemudian beri rangsang
tunggal maksimal lagi.
e.
Ulangi tindakan ad. D
dengan setiap kali menambah beban sebesar 10 gram hingga otot tidak dapat
mengangkat beban lagi.
f.
Dari hasil gambaran
penulis pada kertas kimograf :
ð Hitunglah kerja otot (W ; work) untuk setiap pembebanan.
|
· Buatlah grafik yang menggambarkan hubungan
antara besar
beban (pada absis) dengan besar kerja otot (pada
ordinat).
·
Berilah penjelasan dan kesimpulan tentang
grafik tersebut.
3. KONTRAKSI TETANI
Untuk mengamati dan mempelajari
kontraksi tetani, lakukan langkah-langkah yang merupakan lanjutan dari
langkah-langkah A diatas sebagai berikut:
1.
Berikan rangsangan
maksimal secara beruntun (multiple
maximal stimulus; successive maximal stimulus) dimulai dengan frekuensi
rendah selama 3-5 detik, selanjutnya secara bertahap frekuensi rangsangan
ditingkatkan dengan interval waktu sekitar 60
detik (untuk memberi istirahat yang
cukup bagi otot) sampai terjadi “complete tetanic contraction” (kontraksi
tetani lurus).
Jangan lupa menetesi sediaan otot dan saraf dengan larutan Ringer selama jeda
pemberian rangsangan.
2.
Perhatikan apa yang
tergambar oleh penulis pada kertas kimograf.
Dengan melihat hasil yang
tergambar pada kertas kimograf, catatlah masing-masing data frekuensi
rangsangan dan gambaran grafik kontraksi yang dihasilkan, selanjutnya masukkan
data tersebut pada tabel data yang tersedia.
E. HASIL PERCOBAAN
Tabel
E.1. Tabel Data Kepekaan Saraf Perifer
|
KEPEKAAN SARAF
PERIFER
|
|
|
RANGSANGAN
(Volt)
|
KONTRAKSI (cm)
|
|
(1 x perbesaran)
0.1 x 1
0.5 x 1
1.3 x 1
1.5 x 1
(10 x perbesaran)
0.2 x 10
0.4 x 10
0.5 x 10
0.7 x 10
|
2
1.9
1.8
1.9
1.4
1.5
2.5
2.1
|
Besar rangsangan
subliminal : < 0.1
Besar rangsangan liminal :
0.1
Besar rangsangan supraliminal :
0.5
Besar rangsangan submaksimal :
4
Besar rangsangan maksimal :
5
Besar ragsangan supramaksimal : 7
(Grafik
1)
Tabel E.2. Tabel Data Kontraksi After Loaded
|
KONTRAKSI AFTER LOADED
|
||
|
BEBAN (gram)
|
KONTRAKSI (cm)
|
KERJA (gram.cm)
|
|
15
25
|
0.3
-
|
4.5
-
|
Keterangan : Beban
Maksimal adalah 25 gram
 |
(Grafik
2)
Tabel E.3. TABEL DATA KONTRAKSI
PRELOADED
|
KONTRAKSI PRELOADED
|
||
|
BEBAN (gram)
|
KONTRAKSI (cm)
|
KERJA (gram.cm)
|
|
15
25
35
45
55
65
75
85
95
|
2.6
2
3
2
1.1
1
0.6
0.3
-
|
39
50
105
90
60.5
65
45
2.5
-
|
Keterangan : Beban
Maksimal adalah 95 gram
GRAFIK KONTRAKSI PRELOADED
(Grafik
3)
|
KONTRAKSI SUMASI-KONTRAKSI TETANI
|
||
|
Frekuensi
Rangsangan
(kali/detik)
|
Kontraksi
SUMASI (+/-)
|
Kontraksi
TETANI (+/-)
|
|
1 x / detik
|
-
|
+
|
|
2 x / detik
|
+
|
-
|
|
3 x / detik
|
-
|
+
|
|
5 x / detik
|
-
|
+
|
|
10 x / detik
|
-
|
+
|
|
25 x / detik
|
-
|
-
|
|
50 x / detik
|
-
|
-
|
|
100 x / detik
|
-
|
-
|
Keterangan : + : Ada & - : Tidak Ada
(Hasil Pengamatan Kelompok kami hanya sampai 10 x / detik)
F. PEMBAHASAN
1. Karakteristik Kontraksi
Otot Rangka (Sloane, 2003)
a. Stimulus Ambang
Adalah voltase listrik minimum yang
menyebabkan kontraksi serabut otot tunggal.
· Respons
all-or-none serabut otot
Jika stimulasi ambang telah tercapai; maka serabut otot akan
merespons secara maksimal atau tidak sama sekali selama kondisi lingkungan
serabut tidak berubah.
· Dengan
meningkatkan stimulus sampai melebihi ambang batasnya, tidak akan memperbesar
respons serabut otot tunggal.
b. Kedutan Otot
(i) Jika preparat otot distimulasi, maka setiap
serabut otot dalam otot akan mematuhi semua hukum all-or-none tetapi serabut
yang berbeda memiliki ambang yang berbeda pula.
(ii) Jika
derajat voltase stimulus meningkat maka serabut tambahan turut merespons.
(iii) Kedutan
otot (kontraksi maksimum keseluruhan otot) akan terjadi saat intensitas
stimulus
cukup untuk seluruh serabut.
2.
Kepekaan
Saraf Perifer
Besarnya rangsangan yang
diberikan pada nervus ischiadicus
mempengaruhi kontraksi pada otot gastrocnemius. Otot memiliki stimulus ambang
yaitu voltase listrik minimum yang menyebabkan otot berkontraksi. Jika stimulus
tidak mencapai ambang batasnya maka otot tidak akan memberikan respon.
·
Rangsangan
subliminal adalah rangsangan terkecil yang diberikan belum ada satu motor unit
yang bereaksi terhadap rangsangan tersebut dalam bentuk kontraksi. Dalam
praktikum kami, besar rangsangan subliminalnya adalah < 0.1. Dimana belum terjadi kontraksi. Ini
menunjukkan bahwa katak yang kami uji cobakan belum mengalami adanya rangsangan
yang mengalir, sehingga belum ada kontraksi otot dari katak.
·
Rangsangan
liminal adalah rangsangan terkecil yang diberikan dan mulai terjadi kontraksi
otot terkecil pertama kali. Dalam praktikum kami, besar rangsangan liminalnya
adalah 0,1 volt dengan besar kontraksi 2 cm. Ini adalah saat
pertama kali katak memberikan respon berupa kontraksi otot kepada rangsangan
yang kami berikan. Hal ini menandakan bahwa satu unit saraf motorik pada katak
itu telah berkontraksi.
·
Rangsangan
supraliminal adalah rangsangan terkecil yang diberikan dapat menyebabkan
terjadinya kontraksi terkecil yang lebih besar daripada liminal. Dalam
praktikum kami besar rangsangan supraliminalnya adalah 0,5 volt
dengan kontraksi 1,9 cm. Hal ini menandakan bahwa serabut saraf lain
juga mulai berkontraksi sehingga hasil kontraksi pada kertas kimograf mengalami kenaikan.
·
Rangsangan
submaksimal adalah rangsangan terkecil yang diberikan sehingga terjadi
kontraksi yang besarnya mendekati nilai maksimalnya. Dari hasil pratikum kami,
didapatkan rangsangan sebesar 4 volt dengan kontraksi 1,5 cm.
·
Rangsangan
maksimal adalah rangsangan terkecil yang mengakibatkan semua serabut saraf
memberikan reaksi dan menghasilkan kontraksi otot terbesar. Dari hasil pratikum
kami besar rangsangannya adalah 5 volt dengan kontraksi otot sebesar
2,5 cm.
·
Rangsangan
supramaksimal adalah rangsangan terkecil yang diberikan dapat menghasilkan
kontraksi otot sebesar kontraksi otot maksimal. Hal ini dikarenakan seluruh
serabut saraf dalam percobaan ini sudah aktif yakni berkontraksi saat
rangsangan maksimal. Namun dalam praktikum kami rangsangan supramaksimal besar
rangsangannya pada 7 volt dengan kontraksi otot sebesar
2,1 cm, hal ini tidak sama dengan rangsangan maksimal pada 5 volt yang menghasilkan
kontraksi otot sebesar 2,5 cm.
Sebuah otot akan
berkontraksi dengan cepat apabila tanpa melawan beban. Akan tetapi apabila
diberi beban, kecepatan kontraksi otot akan menurun secara progresif seiring
dengan penambahan beban. Besar beban meningkat sampai sama dengan kekuatan
maksimum yang dapat dilakukan otot tersebut, maka kontraksi otot akan menjadi
nol atau tidak terjadi kontraksi otot sama sekali. Hal ini dikarenakan beban
yang diberikan pada otot kekuatannya berlawanan arah dengan yang menggerakkan
kontraksi otot.
3. Kontraksi After loaded dan Preloaded
Kontraksi after loaded adalah peregangan yang diberikan saat
otot berkontraksi. Sedangkan pre loaded adalah peregangan yang diberikan sebelum
adanya kontraksi. Sehingga hasil kontraksi otot akan lebih besar saat after
loaded daripada saat preloaded. Peregangan yang diberikan sebelum kontraksi
menyebabkan otot mengalami kelelahan terlebih dahulu sebelum kontraksi. Ini
mengakibatkan terjadinya pemendekan otot dan tidak ada kontraksi otot yang
terjadi.
Dalam praktikum kami didapatkan bahwa data pada proses after
load menunjukkan progres kontraksi otot yang semakin menurun akibat penambahan
beban. Akan tetapi hasil percobaan kami pada pre loaded tidak sesuai dengan
teori yang seharusnya perenggangan yang terjadi sebelum kontraksi mengakibatkan
otot tidak dapat berkontraksi hal ini disebabkan kesalahan pengaturan alat
statif dan penulis yang kurang rapat sehingga katak masih dpat berkontraksi. Selain
itu juga waktu untuk membuat sendian terlalu lama menyebabkan kontraksi otot
katak tidak cukup maksimal.
4. Kontraksi Somasi dan Kontraksi Tetani
Kontraksi somasi merupakan hasil kekuatan kontraksi otot
setelah adanya rangsangan yang mengalami relaksasi sempurna. Sedangkan
kontraksi tetani dibagi menjadi dua yakni kontraksi tetani bergerigi dengan
kontraksi tetani lurus. Kontraksi tetani bergiri ialah pertambahan panjang
kekuatan kontraksi otot yang sempat mengalami relaksasi sempurna yang kemudian
dirangsang kembali. Sedangkan kontraksi tetani lurus merupakan pertambahan
kontraksi otot setelah dirangsang yang tidak mengalami relaksasi sempurna
sehingga terbentuk diagram pada kertas kimograf berupa garis lurus.
KESIMPULAN
Dari percobaan yang telah kami lakukan, dapat
ditarik kesimpulan :
1.
Kontraksi otot terjadi karena adanya rangsangan.
Rangsangan tersebut ditangkap oleh reseptor sensorik yang kemudian mengubahnya
menjadi implus saraf. Setelah melalui reseptor, impuls saraf tersebut akan
diteruskan ke saraf pusat melalui serangkaian potensial aksi. Kemudian setelah
diolah dalam saraf pusat menjadi informasi , maka akan diteruskan ke efektor
melalu saraf motorik.
2.
Setiap serabut otot memiliki ukuran stimulus ambang
tertentu yang dapat dilihat dari besarnya rangsangan liminal.
3.
Kontraksi sumasi berlangsung pada frekuensi rangsangan
dimana otot rangka masih dapat berelaksasi.
4.
Frekuensi rangsangan yang begitu tinggi tanpa adanya
relaksasi menyebabkan otot mengalami kontraksi tetani.
5.
Kerja otot menigkat seiring dengan bertambahnya beban
sampai batas optimal, namun setelah itu kerja otot akan menurun.
6.
Kontraksi otot yang terus menerus menyebabkab kelelahan
otot yang disebabkan karena penumpukkan
asam laktat dan kekurangan ATP.
Besar kerja otot pada kontraksi Preloaded lebih besar dari pada besar
kerja otot pada kontraksi Afterloaded,
hal ini dikarenakan pada kontraksi Preloaded
otot terlebih dahulu mengalami peregangan sebelum berkontraksi.
DAFTAR PUSTAKA
Guyton , John E
hall. 2007. “Buku Ajar Fisiologi Kedokteran”. Jakarta: EGC
Rumpis, Agus
Sunarko. 2008. “Fisiologi Latihan”. FIK
UNY, Jogjakarta.
http://naimkurniawan.blogspot.com/2012/12/laporan-praktikum-saraf-otot-katak.html
Tidak ada komentar:
Posting Komentar