SISTEM MUSKULOSKELETAL OTOTRANGKA R Bayu Kusumah N Otot

SISTEM MUSKULOSKELETAL (OTOT-RANGKA) R Bayu Kusumah N

Otot (muscle) jaringan tubuh yg berfungsi mengubah energi kimia menjadi kerja mekanik sebagai respons tubuh terhadap perubahan lingkungan Rangka (skeletal) bagian tubuh yg tdd tulang, sendi, dan tulang rawan (kartilago) sbg tempat menempelnya otot dan memungkinkan tubuh untuk mempertahankan sikap dan posisi 2

Sistem Rangka dan Sendi Alat gerak tubuh manusia sistem muskuloskeletal: pasif rangka (skeletal); aktif otot (muscle) n Rangka-tulang: jaringan ikat yg keras & kaku (jaringan penyokong); banyak mengandung mineral, zat perekat dan zat kapur. n Tulang rawan, tulang, dan sendi n 3

Fungsi Sistem Rangka 1. 2. 3. 4. 5. Penyangga: berdirinya tubuh, tempat melekatnya ligamen-ligamen, otot, jaringan lunak & organ Penyimpanan mineral (kalsium & fosfat) dan lipid (yellow marrow) Produksi sel darah (red marrow) Pelindung; membentuk rongga melindungi organ yang halus & lunak Penggerak; dpt mengubah arah & kekuatan otot rangka saat bergerak; adanya persendian 4

Tulang rawan Berkembang dari mesenkim membentuk sel yg disebut kondrosit n Kondrosit menempati rongga kecil (lakuna) di dalam matriks dgn substansi dasar seperti gel (berupa proteoglikans) yg basofilik. n Kalsifikasi menyebabkan tulang rawan tumbuh menjadi tulang (keras). n 5

Tulang rawan Berdasarkan jenis & jumlah serat di dalam matriks, ada 3 macam tulang rawan: 1. Tl rawan hialin: matriks mengandung seran kolagen; jenis yg paling banyak dijumpai 2. Tl rawan elastin: serupa dg tl rawan hialin ttp lebih bny serat elastin yg mengumpul pd dinding lakuna yg mengelilingi kondrosit 3. Fibrokartilago: tdk pernah berdiri sendiri ttp scr berangsur menyatu dg tl rawan hialin atai jar. ikat fibrosa yg berdekatan 6

Pertumbuhan Tulang Rawan Ada 2 cara: 1. Appositional growth; tumbuh dari luar sel pembentuk kartilago di dlm perikondrium menyekresi matriks baru ke permukaan luar kartilago yg sdh ada 2. Interstisial growth; tumbuh dari dalam kondrosit yg berikatan dg lakuna di dlm kartilago membelah & menyekresi matriks baru & memperluas kartilago dari dalam Pertumbuhan tulang rawan berakhir selama periode dewasa 7

Pertumbuhan Tulang

Tulang n n Pembentuk jaringan: - sel-sel tulang (sel osteoprogenitor, osteoblast, osteosit, dan osteoklas) - matriks Matriksnya mengandung unsur anorganik, terutama kalsium fosfat (hidroksiapatit) Scr makroskopik: - spongiosa (kanselosa) - kompak (padat) Permukaan luar tulang dilapisi selubung fibrosa (periosteum); lapis tipis jaringan ikat (endosteum) melapisi rongga sumsum & meluas ke dlm kanalikuli tulang kompak 9

Struktur Mikroskopis Tulang n n Sistem Havers: saluran Havers (saraf, pembuluh darah, aliran limfe) Lamella (lempeng tulang yang tersusun konsentris). Lacuna (ruangan kecil yang terdapat di antara lempengan–lempengan yang mengandung sel tulang). Kanalikuli (memancar di antara lacuna dan tempat difusi makanan sampai ke osteon). 10

Periosteum n Membran vaskuler fibrosa yang melapisi tulang, banyak pembuluh darah dan melekat erat pada tulang. n Pada tulang yang sedang tumbuh terdapat lapisan sel pembentuk tulang diantara periosteum dan tulang. 11

Tulang n n Membran periosteum berasal dari perikondrium tulang rawan yang merupakan pusat osifikasi. Pada tulang yang sedang tumbuh terdiri atas 1 batang (diafisis) dan 2 ujung (epifisis) 12

Tulang menurut bentuknya 1. 2. 3. 4. 5. Ossa longa (tulang panjang): tulang yg ukuran panjangnya terbesar, cth: os humerus Ossa brevia (tulang pendek): tulang yg ketiga ukurannya kira-kira sama besar, cth: ossa carpi Ossa plana (tulang gepeng/pipih): tulang yg ukuran lebarnya terbesar, cth: os parietale Ossa irregular (tulang tak beraturan), cth: os sphenoidale Ossa pneumatica (tulang berongga udara), cth: os maxilla 13

Sistem skeletal/ rangka 14

Skull n Sternum n Ribs n Vertebrae n Sacrum n Scapula & collarbone/clavicula ¡ Upper limb bones ¡ Hip ¡ Lower limb bones ¡ 15

n Skull - Os Occipitale - Os Parietale - Os Temporale - Os Frontale Cranium - Os Sphenoid - Os Ethmoid - Os Maxilla - Os Palatine - Os Nasal - Vomer - Concha nasal inferior Face - Os Zygomatic - Os Lacrimal - Mandibula - Ossicles auditori & Os Hyoid Truncus/ Batang badan ¡ Os Sternum - Manubrium sterni - Louis angle - Corpus Sterni - Processus Xyphoideus ¡ Ribs/Costae - Costae vera (1 -7) - Costae spuriae affixae (8 -10) - Costae spuriae fluctuantes (11 -12) ¡ Vertebrae - Cervical (7) - Torakal (12) - Lumbal (5) ¡ ¡ Sacrum (1) Coccygeal (1) 16

Upper limb n Os Scapula n Os Clavicula n Os Humerus n Os Radius n Os Ulna n Os Carpals n Ossa Metacarpals n Ossa Phalanges Lower limb ¡ Os coxae (Os Ilium, Os Ischium, Os Pubis) ¡ Os Femur ¡ Os Patella ¡ Os Tibia ¡ Os Fibula ¡ Os Tarsals ¡ Ossa Metatarsals ¡ Ossa phalanges 17

18

Sendi Persambungan/ artikulasio : pertemuan antara dua atau lebih dari tulang rangka. n Artrologi: ilmu yang mempelajari persendian. n 21

3 Jenis Sendi Berdasarkan strukturnya n n n 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. 22

Sendi berdasarkan jenis persambungannya Sinartrosis Sendi yang terdapat kesinambungan krn di antara kedua ujung tulang yang bersendi tdp suatu jaringan Diartrosis Sendi terdapat ketidak-sinambungan karena di antara tulang yg bersendi terdapat rongga (cavum articulare) 23

Sinartrosis 1. Syndesmosis: jaringan penghubungnya mrp jaringan ikat a. Sutura: tepi-tepi tulang dihubungkan oleh jaringan ikat yg tipis. Cth: di antara tulang tengkorak b. Schindylesis: lempeng pd tulang yg satu terjepit di dlm celah pada tulang lain. Cth antara rostrum sphenoid & vomer c. Ghomphosis: tulang yg 1 berbentuk kerucut masuk ke dalam lekuk yg sesuai dgn bentuk itu pd tlng lain. Cth: antara gigi dg rahang d. Syndesmosis elastica: jar ikat penghubungnya mrp jar ikat elastin. Cth: di antara arc. Vertebra oleh lig. flavum e. Syndesmosis fibrosa: jar ikat penghubungnya mrp serat kolagen. Cth: antara ulna & radius oleh membran interossa antebrachii 24

Sinartrosis 2. 3. Synchondrosis: jaringan penghubungnya jaringan tulang rawan. Cth: antara epifisis & diafisis sebelum penulangan selesai, antara kedua ossa pubica Synostosis: jaringan penghubungnya jaringan tulang. Cth: antara epifisis & diafisis setelah penulangan selesai, antara os ilium, os pubis, dan os ischium 25

Diartrosis Pada diartrosis tdp bgn 2 sbb: 1. Ujung-ujung tulang yg bersendi: kepala sendi (caput articulare) & lekuk sendi (cavitas glenoidalis) 2. Simpai sendi (capsula articularis): stratum fibrosum (bgn luar) & stratum synoviale (bgn dlm) 3. Rongga sendi (cavum articulare) berisi cairan synovial 4. Alat-alat khusus: - tendon: membatasi gerak sendi & sbg penyokong mekanik - kartilago & bantalan lemak (fat pads): discus & meniscus articulares sbg alat menerima tumbukan, penyangga, & untuk mengurangi diskongruen - kandung sega (bursae mucosae) untuk memudahkan gerakan sendi - ligament (accessories, extracapsular, & intracapsular ligaments) 26

27

Diartrosis bdskn kemungkinan gerak 1. Sendi kejur (amphiartrosis): kemampuan gerak sangat sedikit 2. Articulationes: kemampuan gerak luas -Symphysis; dihubungkan oleh fibrokartilago. Cth: intervertebral disc, pubic symphysis a. Sendi sumbu 1 (1) sendi engsel/ hinge joint (ginglymus): sumbu gerak tegak lurus pd arah panjang tulang. Cth: art. interphalangeae, humeroulnaris (2) sendi kisar/ pivot joint (art trochoidea): sumbu gerak kira-kira sesuai dgn arah panjang tulang. Cth: art. radioulnaris, atlantodentalis b. Sendi sumbu 2: kedua sumbu gerak berpotongan tegak lurus (1) Sendi telur/ ellipsoidal joint (art. Ellipsoidea): kepala sendi cekung berbentuk ellipsoid dg sumbu panjang & sumbu pendek. Cth: art. radiocarpae (2) Sendi pelana/saddle joint (art. sellaris): permukaan sendi berbentuk pelana; arah sumbu yg 1 permukaannya cembung & arah sumbu yg lain cembung. Cth: art. carpo-metacarpea 28

Diartrosis bdskn kemungkinan gerak c. Sendi sumbu 3 (arthroida): kemampuan gerak paling luas; kepala sendi berbentuk bola (1) Sendi peluru/ ball & socket joint (art. Globoidea): lekuk sendi mencakup kurang dari setengah kepala sendi. Cth: art. humeri (2) Sendi buahpala (enarthrosis spheroidea): lekuk sendi mencakup lebih dari setengah kepala sendi. Cth: art coxae 29

30

Penstabil sendi 1. 2. 3. 4. Jaringan kolagen kapsula sendi & ligamen. Bentuk permukaan sendi menentukan gerakan spesifik sendi Adanya tulang lain, otot rangka, & bantalan lemak pd sendi Tegangan pd tendon yg menempel pd tulang yang bersendi 31

ISTILAH GERAKAN ANATOMI SENDI n n n Fleksi dan ekstensi Fleksi adalah gerak menekuk atau membengkokkan. Ekstensi adalah gerakan untuk meluruskan. Contoh: gerakan ayunan lutut pada kegiatan gerak jalan. Gerakan ayunan ke depan merupakan (ante)fleksi dan ayunan ke belakang disebut (retro)fleksi/ekstensi. Ayunan ke belakang lebih lanjut disebut hiperekstensi. Adduksi dan abduksi Adduksi adalah gerakan mendekati tubuh. Abduksi adalah gerakan menjauhi tubuh. Contoh: gerakan membuka tungkai kaki pada posisi istirahat di tempat merupakan gerakan abduksi (menjauhi tubuh). Bila kaki digerakkan kembali ke posisi siap merupakan gerakan adduksi (mendekati tubuh). Elevasi dan depresi Elevasi merupakan gerakan mengangkat, depresi adalah gerakan menurunkan. Contohnya: Gerakan membuka mulut (elevasi) dan menutupnya (depresi)juga gerakan pundak keatas (elevasi) dan kebawah (depresi)

n n n Inversi dan eversi Inversi adalah gerak memiringkan telapak kaki ke dalam tubuh. Eversi adalah gerakan memiringkan telapak kaki ke luar. Juga perlu diketahui untuk istilah inversi dan eversi hanya untuk wilayah di pergelangan kaki. Supinasi dan pronasi Supinasi adalah gerakan menengadahkan tangan. Pronasi adalah gerakan menelungkupkan. Juga perlu diketahui istilah supinasi dan pronasi hanya digunakan untuk wilayah pergelangan tangan saja Endorotasi dan eksorotasi Endorotasi adalah gerakan ke dalam pada sekililing sumbu panjang tulang yang bersendi (rotasi). Sedangkan eksorotasi adalah gerakan rotas ke luar.

Otot membentuk 43% berat badan; > 1/3 nya mrpkn protein tubuh & ½-nya tempat terjadinya aktivitas metabolik saat tubuh istirahat n Proses vital di dlm tubuh (spt. Kontraksi jantung, kontriksi pembuluh darah, bernapas, peristaltik usus) terjadi krn adanya aktivitas otot n 34

Fungsi Sistem Otot Rangka 1. 2. 3. 4. 5. Menghasilkan gerakan rangka. Mempertahankan sikap & posisi tubuh. Menyokong jaringan lunak. Menunjukkan pintu masuk & keluar saluran dlm sistem tubuh. Mempertahankan suhu tubuh; kontraksi otot: energi panas 35

3 Tipe jaringan otot 1. Otot polos memiliki 1 inti yg berada di tengah, dipersarafi oleh saraf otonom (involunter), serat otot polos (tidak berserat), terdapat di organ dalam tubuh (viseral), sumber Ca 2+ dari CES, sumber energi terutama dr metabolisme aerobik, awal kontraksi lambat, kadng mengalami tetani, tahan thd kelelahan 2. Otot rangka 3. Otot jantung memiliki banyak inti, dipersarafi oleh saraf motorik somatik (volunter), melekat pada tulang, sumber Ca 2+ dari retikulum sarkoplasma (RS), sumber energi dr metabolisme aerobik & anaerobik, awal kontraksi cepat, mengalami tetani, & cepat lelah memiliki 1 inti yg berada di tengah, dipersarafi oleh saraf otonom (involunter), serat otot berserat, hanya ada di jantung, sumber Ca 2+ dari CES & RS, sumber energi dr metabolisme aerobik, awal kontraksi lambat, tdk mengalami tetani, & tahan thd kelelahan 36

3 Tipe Jaringan Otot 37

Struktur Otot Rangka n Tendon Hampir semua otot rangka menempel pada tulang. Tendon: jaringan ikat fibrosa (tdk elastis) yang tebal dan berwarna putih yg menghubungkan otot rangka dengan tulang. TENDON 38

Struktur Otot Rangka n Fascia - Otot rangka mrpkn kumpulan fasciculus (berkas sel otot berbentuk silindris yg diikat oleh jaringan ikat). - Seluruh serat otot dihimpun menjadi satu oleh jaringan ikat yg disebut epimysium (fascia). - Setiap fasciculus dipisahkan oleh jar. ikat perimysium - Di dlm fascicle, endomysium mengelilingi 1 berkas sel otot. - Di antara endomysium & berkas serat otot tersebar sel satelit yg berfungsi dlm perbaikan jaringan otot yang rusak. Sel otot serat otot (endomysium) fascicle fasciculus (perimysium) fascia (epimysium) otot rangka (organ) 39

Struktur Otot Rangka Sarcolemma (membran sel/serat otot) & Sarcoplasma n n n Unit struktural jaringan otot ialah serat otot (diameter 0, 01 -0, 1 mm; panjang 1 -40 mm). Besar dan jumlah jaringan, terutama jaringan elastik, akan meningkat sejalan dengan penambahan usia. Setiap 1 serat otot dilapisi oleh jaringan elastik tipis yg disebut sarcolemma. Protoplasma serat otot yg berisi materi semicair disebut sarkoplasm. A. Di dalam matriks serat otot terbenam unit fungsional otot berdiameter 0, 001 mm yg disebut miofibril. 40

Struktur Otot Rangka Miofibril (diameter 1 -2 m) n n n Di bawah mikroskop, miofibril akan tampak spt pita gelap & terang yang bersilangan. Pita gelap (thick filament) dibentuk oleh miosin Pita terang (thin filament) dibentuk oleh aktin, troponin & tropomiosin) 41

Struktur Otot Rangka Sarkomer n n n 1 sarkomer tdd: - filamen tebal, - filamen tipis, - protein yg menstabilkan posisi filamen tebal & tipis, & - protein yg mengatur interaksi antara filamen tebal & tipis. Pita gelap (pita/ bands A anisotropic); pita terang (pita/bands I isotropic) Filamen tebal tdp di tengah sarkomer Pita A, tdd 3 bgn: - garis M; zona H; dan zona overlap Filamen tebal tdp pd pita I; garis Z mrp batas antara 2 sarkomer yg berdekatan & mengandung protein Connectins yg menghubungkan filamen tiois pd sarkomer yg berdekatan. 42

Struktur Otot Rangka Retikulum sarkoplasma n n n Jejaring kantung dan tubulus yang terorganisir pada jaringan otot retikulum endoplasma di sel lain. Tdd tubulus-tubulus yg sejajar dg miofibril, yg pd garis Z dan zona H bergabung membentuk kantung (lateral sac) yang dekat dengan sistem tubulus transversal (Tubulus T). Tempat penyimpanan ion Ca 2+. Tubulus T saluran untuk berpindahnya cairan yang mengandung ion. Tubulus T dan retikulum sarkoplasma berperan dlm metabolisme, eksitasi, dan kontraksi otot. 43

Struktur Otot Rangka n Motor end plates merupakan tempat inervasi ujung-ujung saraf pada otot. Motor end plates 44

Komposisi Otot Rangka Otot rangka Sel (85%) Ekstrasel (15%) Air (75%) Solut (25% Protein (80%) Fibrilar (65%) Miosin (55%) Lain-lain (20%) Sarkoplasmic (35%) Aktin (20%) Tropomiosin (7%) Troponin (3%) Lain-lain (15%) 45

Komposisi Otot Rangka n Otot merah & putih Otot merah bny mengandung pigmen pernapasan yaitu mioglobin, yg berfungsi membawa oksigen dari kapiler darah (ekstrasel) ke mitokondria (intrasel) kapasitas metabolisme oksidatif yang lebih tinggi dgn aktivitas siklus Krebs dan enzim transport elektron yang kuat Otot putih krn kurang mioglobin kapasitas glikolisis anaerobik yang tinggi dgn aktivitas enzim glikolisis dan fosforilase yang kuat. n Ekstraktif n Protein Yaitu zat non-protein yang larut dlm air meliputi kreatinin, kreatinin fosfat, ADP, asam amino, asam laktat, dll. Zat yang memiliki struktur grup fosfat mrpkn zat yang ‘kaya energi’ Komponen enzim otot yang mengkatalisis berbagai tahapan pd proses glikolisis mrpkn protein sarkoplasmik. Protein lain yang membentuk struktur otot ialah miosin, aktin, troponin, dan tropomiosin. 46

Otot

4 Pola pengorganisasian otot rangka 1. 2. 3. 4. Parallel muscle Convergent muscle Pennate muscle Circular muscle 48

Terima Kasih