Otot rangka adalah sedikit berbeda dari dua jenis utama lain dari otot, otot jantung dan polos. Juga disebut otot lurik, mereka memiliki penampilan bergaris karena dua protein tumpang tindih yang memungkinkan otot untuk berkontraksi dengan cepat. Sel silinder memanjang, yang juga disebut serat otot, juga membentuk struktur otot rangka.
Setiap sel otot rangka ditandai oleh ciri mengandung beberapa ratus inti, yang bertentangan dengan inti tunggal ditemukan dalam sel-sel jenis otot lain. Serat otot memiliki membran serta filamen disebut miofibril, struktur yang sangat penting untuk fungsi kontraktil mereka.
Tiga jenis jaringan otot, termasuk otot rangka, jantung, dan polos, membentuk sistem otot manusia. Otot rangka merupakan jenis otot yang paling melimpah, karena mereka menutupi dan memberikan gerakan untuk seluruh kerangka tubuh manusia. Ini memiliki dua nama alternatif: otot lurik, karena penampilan lintas bergaris mereka, dan otot sadar karena pikiran sadar dapat mengontrol tindakan mereka.
Serat otot berkontraksi dengan cepat karena kehadiran myofibril, atau filamen kecil yang berisi dua protein yang tumpang tindih yang disebut aktin dan myosin. Seperti yang terlihat di bawah mikroskop, pita gelap dibentuk oleh tumpang tindih myosin pita cahaya dibentuk oleh aktin, mengakibatkan munculnya struktur bergaris otot rangka.
Kontraksi otot dimungkinkan sebagian besar oleh reaksi kimia antara myosin dan aktin, dan dikendalikan oleh aksi ion kalsium dan dua protein lain yang bekerja sama disebut troponin dan tropomiosin. Ketika ion kalsium dilepaskan dari retikulum sarkoplasma dari otot rangka kemudian menggabungkan dengan troponin, reaksi kimia, sehingga kontraksi otot, terjadi. Pelepasan ion kalsium memicu troponin untuk mengubah posisi, menyebabkan tropomyosin yang akan menjauh, membuat jalan bagi myosin untuk bisa “mencapai” dan berinteraksi dengan aktin. Ketika ion kalsium tetap disimpan dalam retikulum sarkoplasma, tidak ada kontraksi otot terjadi dan dengan demikian otot dikatakan “istirahat” atau dalam keadaan santai.
Struktur
Struktur otot rangka juga terdiri dari dua sistem membran yang disebut plasma atau membran sel dan retikulum sarkoplasma, yang keduanya terlibat dalam proses kontraksi. Setiap serat otot dikelilingi oleh membran sel, yang memiliki ekstensi seperti tabung disebut tubulus transversal.
Setiap otot rangka adalah organ yang terdiri dari berbagai jaringan terintegrasi. Jaringan-jaringan ini termasuk serat otot rangka, pembuluh darah, serabut saraf, dan jaringan ikat. Setiap otot rangka memiliki tiga lapisan jaringan ikat (disebut “mysia”) yang melingkupinya dan memberikan struktur pada otot secara keseluruhan, dan juga memisah-misahkan serat otot dalam otot.
Setiap otot dibungkus dalam selubung jaringan ikat padat dan tidak teratur yang disebut epimisium, yang memungkinkan otot berkontraksi dan bergerak kuat sambil mempertahankan integritas strukturalnya. Epimisium juga memisahkan otot dari jaringan dan organ lain di daerah tersebut, memungkinkan otot untuk bergerak secara independen.
Gambar Struktur otot rangkaDi dalam setiap otot rangka, serat-serat otot diorganisasikan ke dalam kumpulan individu, masing-masing disebut fasikula, oleh lapisan tengah jaringan ikat yang disebut perimisium. Organisasi fasikuler ini umum terjadi pada otot anggota tubuh; itu memungkinkan sistem saraf untuk memicu gerakan otot tertentu dengan mengaktifkan subset serat otot dalam satu bundel, atau fasikulaotot.
Di dalam setiap fasikula, setiap serat otot terbungkus dalam lapisan jaringan ikat tipis dari kolagen dan serat retikuler yang disebut endomisium. Endomisium mengandung cairan ekstraseluler dan nutrisi untuk mendukung serat otot. Nutrisi ini disuplai melalui darah ke jaringan otot.
Pada otot rangka yang bekerja dengan tendon untuk menarik tulang, kolagen dalam tiga lapisan jaringan (mysia) terjalin dengan kolagen tendon. Di ujung tendon lainnya, ia menyatu dengan periosteum yang melapisi tulang. Ketegangan yang diciptakan oleh kontraksi serat otot kemudian ditransfer melalui mysia, ke tendon, dan kemudian ke periosteum untuk menarik tulang untuk pergerakan tulang.
Di tempat lain, mysia dapat menyatu dengan selembar tendon yang luas yang disebut aponeurosis, atau ke fascia, jaringan penghubung antara kulit dan tulang. Lembaran luas jaringan ikat di punggung bawah tempat otot latissimus dorsi (“lat”) menyatu adalah contoh dari aponeurosis.
Setiap otot rangka juga kaya dipasok oleh pembuluh darah untuk makanan, pengiriman oksigen, dan pembuangan limbah. Selain itu, setiap serat otot dalam otot rangka disuplai oleh cabang akson dari motor neuron somatik, yang memberi sinyal serat untuk berkontraksi. Tidak seperti otot jantung dan otot polos, satu-satunya cara untuk berkontraksi otot rangka secara fungsional adalah melalui pensinyalan dari sistem saraf.
Transmisi impuls listrik yang mengaktifkan kontraksi terjadi melalui tubulus transversal yang memperpanjang jauh ke dalam serat otot. Sementara itu, retikulum sarkoplasma, terletak di dalam serat otot, melepaskan kalsium selama kontraksi otot dan menyimpan kalsium selama relaksasi otot. Sebuah pola karakteristik yang disebut triad terbentuk karena retikulum sarkoplasma terletak sangat dekat tubulus transversal.
Serat Otot rangka
Karena sel-sel otot rangka panjang dan silindris, mereka biasanya disebut sebagai serat otot. Serat otot rangka bisa sangat besar untuk sel manusia, dengan diameter hingga 100 μm dan panjang hingga 30 cm (11,8 in) di Sartorius kaki bagian atas. Selama perkembangan awal, mioblas embrionik, masing-masing dengan nukleusnya sendiri, berfusi hingga ratusan mioblas lainnya untuk membentuk serat otot rangka berinti banyak. Inti ganda berarti banyak salinan gen, yang memungkinkan produksi sejumlah besar protein dan enzim yang diperlukan untuk kontraksi otot.
Beberapa terminologi lain yang terkait dengan serat otot berakar pada sarco Yunani, yang berarti “daging.” Selaput plasma serat otot disebut sarkolema, sitoplasma disebut sebagai sarkoplasma, dan retikulum endoplasma halus khusus, yang menyimpan, melepaskan, dan mengambil ion kalsium (Ca ++) disebut retikulum sarkoplasma (SR).
Seperti akan segera dijelaskan, unit fungsional dari serat otot rangka adalah sarkomer, pengaturan yang sangat terorganisir dari aktin myofilamen kontraktil (filamen tipis) dan miosin (filamen tebal), bersama dengan protein pendukung lainnya.
Apa itu Sarkomer
Penampilan lurik serat otot rangka disebabkan oleh pengaturan miofilamen aktin dan miosin secara berurutan dari satu ujung serat otot ke ujung lainnya. Setiap paket mikrofilamen ini dan protein pengaturnya, troponin dan tropomiosin (bersama dengan protein lain) disebut sarkomer.
Sarkomer adalah unit fungsional dari serat otot. Sarkoma itu sendiri dibundel dalam miofibril yang membentang sepanjang serat otot dan menempel pada sarkolema di ujungnya. Saat miofibrils berkontraksi, seluruh sel otot berkontraksi. Karena miofibril hanya berdiameter sekitar 1,2 μm, ratusan hingga ribuan (masing-masing dengan ribuan sarkomer) dapat ditemukan di dalam satu serat otot.
Setiap sarkomer memiliki panjang sekitar 2 μm dengan susunan seperti silinder tiga dimensi dan dibatasi oleh struktur yang disebut Z-disc (juga disebut Z-lines, karena gambar adalah dua dimensi), di mana miofilamen aktin berlabuh. Karena aktin dan kompleks troponin-tropomiosinnya (yang memproyeksikan dari cakram-Z ke pusat sarkomer) membentuk untaian yang lebih tipis daripada miosin, ia disebut filamen tipis sarkomer.
Demikian juga, karena untaian miosin dan beberapa kepala mereka (memproyeksikan dari pusat sarkomer, ke arah tetapi tidak semua menuju, Z-disc) memiliki massa lebih besar dan lebih tebal, mereka disebut filamen sarkomer tebal.
Fungsi otot rangka
Ciri yang paling terkenal dari otot rangka adalah kemampuannya untuk berkontraksi dan menyebabkan gerakan. Otot rangka bertindak tidak hanya untuk menghasilkan gerakan tetapi juga untuk menghentikan gerakan, seperti menahan gravitasi untuk mempertahankan postur tubuh.
Penyesuaian otot rangka yang kecil dan konstan diperlukan untuk menjaga tubuh tetap tegak atau seimbang dalam posisi apa pun. Otot juga mencegah pergerakan tulang dan sendi yang berlebihan, menjaga stabilitas tulang dan mencegah kerusakan atau deformasi struktur kerangka. S
endi bisa menjadi sejajar atau terkilir seluruhnya dengan menarik tulang yang terkait; Otot bekerja untuk menjaga agar persendian tetap stabil. Otot rangka terletak di seluruh tubuh pada bukaan saluran internal untuk mengontrol pergerakan berbagai zat. Otot-otot ini memungkinkan fungsi, seperti menelan, buang air kecil, dan buang air besar, berada di bawah kendali sukarela. Otot rangka juga melindungi organ dalam (terutama organ perut dan panggul) dengan bertindak sebagai penghalang eksternal atau perisai terhadap trauma eksternal dan dengan menopang berat organ.
Otot rangka berkontribusi pada pemeliharaan homeostasis dalam tubuh dengan menghasilkan panas. Kontraksi otot membutuhkan energi, dan ketika ATP rusak, panas dihasilkan. Panas ini sangat terlihat selama latihan, ketika gerakan otot yang berkelanjutan menyebabkan suhu tubuh meningkat, dan dalam kasus dingin yang ekstrem, ketika menggigil menghasilkan kontraksi otot rangka acak untuk menghasilkan panas.