fisiologi : daya tahan otot biceps

LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI

I. Latar BelakangGerak manusia dihasilkan oleh adanya kontraksi otot. Otot menyebabkan pergerakan suatu organisme maupun pergerakan dari organ dalam organisme tersebut. Jaringan otot bertanggungjawab untuk pergerakan tubuh, terdiri atas sel-sel otot yang terspesialisasi untuk melaksanakan konstraksi dan berkonduksi (menghantarkan impuls). Otot sebagai salah satu komponen yang dapat menghasilkan gerakan melalui kontraksinya membutuhkan suatu kekuatan untuk menghasilkanperformanceyang tinggi. Kerja otot yang maksimal dapat meningkatkan kemampuan kerja seseorang yang pada akhirnya akan meningkatkan prestasi individu dalam beraktivitas. Performa otot yang tinggi tersebut ditentukan oleh kekuatan dan daya tahan otot.Kekuatan otot adalah kemampuan maksimal dari otot untuk berkontraksi. Kekuatan otot ini dipengaruhi oleh umur dan jenis kelamin, ukuran cross sectional otot, jenis serabut otot, tipe kontraksi otot, ketersedian energi dalam aliran darah, hubungan antara panjang dan tegangan otot pada waktu kontraksi danrecruitmenmotor unit(footnote).Kontraksi otot rangka penting untuk aktivitas-aktivitas nonhomeostatik, misalnya menari atau mengoperasikan computer. Otot polos ditemukan di dinding organ berongga dan saluran. Kontraksi terkontrol otot polos mengatur gerakan darah melintasi pembuluh, makanan melintasi saluran cerna, udara melintasi saluran napas, dan urin keluar tubuh. Otot jantung hanya ditemukan di dinding jantung, yang kontraksinya memompa darah keseluruh tubuh. Salah satu otot yang memiliki peran penting dalam beraktifitas olahraga adalah otot Biceps Brachialis. Otot ini memiliki fungsi utama sebagai pengerak sendi siku untuk gerakan fleksi. Gerakan fleksi sendiri memiliki peran penting dalam beberapa cabang olah-raga seperti tenis, bulutangkis, bahkan berlari. Otot yang memiliki dua kaput (kepala) yang berorigo pada tuberculum supraglenoidalis dan processus coracoideus dan berinsertio pada tuberositas radii. Otot biceps brachialis adalah otot yang dominan memiliki serabut otot tipe II atau tipe fast twicth. Otot tipe fast twicth adalah otot yang memiliki serabut otot putih sehingga memiliki kontraksi otot cepat dan tajam. Sebagai otot tipe I yang merupakan penggerak sendi maka otot tersebut akan dapat dengan mudah mengalami peningkatan kekuatan otot bila di berikan latihan khususnya latihan beban.Daya tahan otot adalah kemampuan otot untuk mengulangi kontraksi dalam jumlah tertentu. Daya tahan otot sendiri dipengaruhi oleh sistim energi yang digunakan oleh otot tersebut. Secara umum serabut otot terbagi atas serabut otot cepat dan serabut otot lambat. Kedua serabut otot tersebut dikenal dengan namaslowtwicht muscledan fast twicht muscle.Pada otot tipeslow twitch(tipe 1) ketahanan terhadap kelelahan tinggi sehing-ga otot tersebut relatif memiliki daya tahan yang lebih baik. Sedang otot tipefast twicth(tipe 2) memiliki ketahanan terhadap kelelahan rendah sehingga relatif lebih lemah.

II. Tujuan Menguji konsep bahwa perbedaan sudut sendi akan mengubah panjang otot dan keuntungan mekanisnya; yang akibatnya adalah berat beban maksimum yang mampu ditahan akan bervariasi.

III. Alat dan Bahan

1. Karton berukuran 60 x 30 cm dengan gambar busur derajat atau fleksometer.

2. Beban (dumbell) berukuran. 1kg, 2kg, 4kg, dan 10kg.IV. Cara Kerja

1. Lengan orang percobaan di letakkan di depan karton atau fleksometer, dengan lengan atas (bahu hingga siku) mendatar dipermukaan alas. Lengan bawah diangkat sehingga siku fleksi setinggi 200 , berpatokan pada garis di kertas atau penunjuk fleksometer.

2. Perkirakan berat beban yang akan mampu ditahan oleh OP pada posisi tersebut. Letakkan dumbell yang sesuai beratnya pada telapak tangannya. OP harus berusaha menahan beban tersebut sesuai dengan posisi/sudut awalnya.

3. Jika OP masih dapat menahan beban, tambahkan beban sedikit demi sedikit hingga ia tidak lagi dapat menahan beban tersebut.

4. Catat beban maksimum yang dapt ditahan pada tabel berikut :

Sudut (00)Beban Maksimum Lengan KananBeban Maksimum Lengan Kiri

20

45

60

90

120

5. Ulangi langkah 1-4 untuk sudut selanjutnya, serta lengan yang lain.

6. Terapkan nilai yang diperoleh pada grafik xy dengan sumbu x untuk sudut, dan sumbu y untuk berat beban (lihat contoh grafik). Gambarkan grafik lengan kanan dengan garis tidak terputus, dan lengan kiri dengan garis terputus.

20

Lengan Kanan

Berat

15

(KG)

10

Lengan Kiri

5

0

153045607590105120

SUDUT (2)

Grafik hubungan beban maksimum yang dapat ditahan oleh lengan pada berbagai sudut fleksi

7. Berdasarkan hasil percobaan, jawablah pertanyaan berikut :

Pada sudut fleksi berapa otot bisep dapat menahan beban maksimum?

Pada sudut fleksi berapa lengan ada pada keuntungan mekanis yang maksimal? Mengapa?

Pada sudut fleksi berapa lengan ada pada keuntungan hubungan panjang-ketegangan otot? Mengapa?

V. Landasan TeoriV. 1. Anatomi Otot Rangka Otot rangka manusia terbentuk dari kumpulan sel-sel otot dengan rata-rata panjang 10 cm dan berdiameter 10-100 m yang berasal secara embrional dari ratusan sel-sel mesodermal yang melakukan fusi sehingga sebuah sel otot memiliki banyak inti. Secara mikroskopis sel otot dilapisi oleh struktur membran plasma (sarcolemma) dan dari sarcolemma ini akan terbentuk lipatan kedalam yang disebut sebagai tubulus T. Pada bagian dalam sel otot terdapat cairan intraseluler (sarcoplasma) yang berisi molekul-molekul glikogen, protein myoglobin dan mitokondria yang banyak.

Di dalam sarcoplasma juga terdapat myofibril yang merupakan elemen kontraktil dari serabut otot. Myofibril tampak seperti diselubungi oleh struktur seperti jaring yang disebut Sarcoplasmic reticulum yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan ion kalsium yang diperlukan untuk proses kontraksi. Dua buah ujung sarcoplasmic reticulum yang melebar (terminal cisternae) membelakangi sebuah tubulus T membentuk struktur yang berperan dalam inisiasi proses kontraksi otot.

Serabut-serabut otot ini akan bergabung dalam suatu kelompok yang lebih besar yang disebut fasikulus otot. Otot dilindungi oleh jaringan subkutis pada bagian luar dan fascia pada bagian dalam yang secara umum langsung membungkus otot. Jaringan subkutis yang terdiri atas sel-sel adiposit berfungi sebagai penghambat panas dan pelindung otot dari trauma fisik.

Fascia adalah jaringan ikat padat ireguler yang melapisi dan juga mengelompokkan otot-otot dengan fungsi yang sama. Fascia juga dilewati oleh serabut saraf, pembuluh darah dan limfe.

Ujung-ujung dari fascia ini akan memanjang membentuk tendon yang berfungsi untuk melekatkan otot ke tulang dan apabila ujung tersebut membentuk lapisan yang lebar dan mendatar disebut sebagai aponeurosis.Ada kalanya suatu tendon diselubungi oleh jaringan ikat fibrosa yang disebut selubung tendon yang berisis cairan synovial untuk mengurangi gesekan antara 2 lapis selubung tersebut. V. 2. Fisiologi Otot

Kontraksi otot melibatkan dua proses pada serabut otot yang terdiri atas:

1) Depolarisasi sarcoplasma karena adanya interaksi asetilkolin dengan reseptornya.

2) Adanya power stroke (kayuhan bertenaga) dari protein kontraktil otot Melekatnya asetilkolin dengan reseptornya menyebabkan terbukanya kanal natrium pada membran plasma sel otot sehingga terjadi aktivitas listrik yang menjalar hingga ke struktur tubulus T. Adanya aktivitas listrik menyebabkan struktur protein dihidropiridin yang sensitif terhadap stimulasi elektrik menjadi berubah, sehingga kanal-kanal kalsium pada ujung lateral reticulum sarcoplasmic yang ditutupinya menjadi terbuka.

Terbukanya kanal kalsium menyebabkan ion kalsium yang tersimpan pada reticulum sarcoplasmic keluar menuju ke sarkoplasma dan berikatan pada troponin di serabut halus. Setelah berikatan, struktur troponin akan berubah sehingga mengekspos myosin binding space.

Gambar 1. Mekanisme Terbukanya Myosin Binding SidePada saat yang bersamaan, kepala myosin yang sudah teraktivasi melalui energi yang dihasilkan oleh hidrolisis ATP, akan berikatan pada aktin dan menyebabkan terjadinya power stroke, yaitu terjadinya penarikan molekul aktin mendekati kepada garis M pada sarkomer otot.

Hidrolisis ATP yang akan menghasilkan ADP+Pi (fosfat anorganik), dimana ADP akan melekat pada kepala myosin hingga akhir dari power stroke kemudian terlepas dan posisinya akan digantikan oleh molekul ATP yang baru.

Melekatnya molekul ATP yang baru akan menyebabkan terjadinya pelepasan kepala myosin dari aktin dan siklus ini terus berulang pada serabut yang tebal pada otot.

Proses kontraksi otot tidak terjadi secara sinkron, yaitu ketika salah beberapa kepala myosin berikatan pada aktin, yang lainnya akan terlepas. Hal ini memungkinkan terjadinya pemendekan sarkomer yang optimal, dimana terdapat beberapa kepala myosin yang melanjutkan proses power stroke yang telah terjadi sebelumnya, tanpa menyebabkan pemanjangan kembali dari sarkomer.

Gambar 2. Mekanisme power stroke/kayuhan bertenagaRelaksasi otot terjadi ketika tidak adanya ikatan asetilkolin dengan reseptornya, menyebabkan tidak adanya potensial listrik yang menyebabkan lepasnya kalsium tambahan dan protein Ca ATPase memompakan kalsium kembali kedalam reticulum sarcoplasmic. Tidak adanya kalsium menyebabkan troponin kembali pada posisi awalnya menutupi Myosin binding site pada aktin. Pemendekan sarkomer akibat adanya ikatan antara myosin dan aktin menyebabkan terjadinya ketegangan pada serabut otot yang bersangkutan. Ketegangan ini akan diteruskan pada bagian jaringan ikat yang tidak ikut serta dalam proses kontraksi. Ketegangan dari otot dipengaruhi oleh:

1. Banyak serabut otot yang ikut berkontraksi

2. Ketegangan dari tiap serabut otot yang berkontraksi Banyak serabut otot ditentukan oleh seberapa besar kekuatan otot yang diperlukan, jika semakin besar kekuatan otot yang diperlukan maka akan semakin banyak motor unit yang akan direkrut untuk ikut serta oleh kontrol persarafan pusat.

Ketegangan tiap serabut otot dipengaruhi oleh:

1) Frekuensi rangsangan saraf pada otot

2) Panjang otot sebelum kontraksi

Otot dapat diaktivasi oleh beberapa potensial aksi karena otot memerlukan waktu yang lebih lama dalam menyelesaikan satu siklus kontraksinya dimana potensial aksi dan masa refrakter dari neuron yang memepersarafinya telah lama berakhir.

Ada dua cara frekuensi saraf yang tinggi dapat meningkatkan ketegangan otot, pertama tembakan potensial aksi kedua yang terjadi sebelum siklus kontraksi otot selesai akan menambah kembali jumlah kalsium didalam sel. Kadar kalsium yang tinggi kembali memungkinkan untuk terbukanya myosin binding space yang terdapat pada aktin. Kedua, otot memiliki sifat elastis yang akan kembali lagi ke bentuk awalnya setelah kontraksi.Akan tetapi jika mendapat potensial aksi selanjutnya sebelum terjadi hal itu, maka ketegangan otot akan bertambah dengan adanya tegangan residual dari kontraksi sebelumnya.

Panjang serabut otot yang optimal memungkinkan terjadi keluaran tenaga yang maksimal. Hal ini didukung oleh adanya Length-tension Relationship yang menyatakan bahwa apabila panjang serabut otot menjadi lebih pendek atau panjang dari optimal maka akan terjadi penurunan dari keluaran tenaga otot tersebut, karena akan terjadi ikatan antara molekul aktin dan myosin yang tidak maksimal.

Pada serabut otot yang lebih pendek terjadi tumpang tindih antara molekul aktin yang berdekatan sehingga jumlah ikatan antara aktin-myosin akan menurun dan jarak antara 2 garis Z yang memendek akan menyebabkan halangan bagi sarkomer untuk memendek lebih lanjut, sebaliknya serabut otot yang lebih panjang menyebabkan kurangnya jumlah aktin yang dapat berikatan pada myosin karena terjadi pemanjangan pita-A dari sarkomer. V. 3. Anatomi Dan Fisiologi Otot Biceps Brachii Otot biceps brachii merupakan salah satu skeletal dimana jika dilihat melalui mikroskop cahaya terdapat serat lintang yaitu adanya pita atau garis gelap dan garis terang yang tersusun secara bergantian, otot ini merupakan jenis otot volunter dimana otot ini dipersyarafi oleh sistem saraf somatik dan berada dibawah pengaruh kesadaran kita. Otot biceps brachii salah satu penggerak tubuh yang fungsi utamanya untuk melakukan gerakan fleksi siku dan juga membantu dalam melakukan gerakan supinasi pada pada forearm dimana akan lebih kuat bekerja pada posisi fleksi sendi siku.

Biceps brachii adalah otot yang fasikulusnya berbentuk fusiform dengan 2 kepala.Kedua kepala tersebut berasal dari prosesus scapulae dan akan bersatu pada bagian distal dan dihubungkan oleh tendon ke tulang radius.

Dari Supraglenoid tuberculum, tendon dari kepala yang lebih besar akan melewati kepala humerus dari cavum glomerohumeral. Ketika menuruni intertubular sulcus dari humerus, tendon ini akan diselubungi oleh membran sinovial.Struktur ligamentum tranversus humeral berfungsi untuk menahan agar tendon tersebut tetap berada pada posisinya.

Otot biceps brachii tergabung pada kelompok fleksor lengan atas yang dibatasi oleh medial dan lateral intermuscular septum yang dibentuk oleh bagian dalam brachial fascia yang menyelubungi lengan atas dan berbatasan langsung dengan fascia deltoid, pectoralis, axilary dan infraspinosusOtot biceps brachii merupakan jenis otot tipe satu(tonic) dimana otot ini mempunyai fungsi sebagai stabilisasi, bekerja secara aerobic, kontraksinya lambat landai, aktivitas myosin ATPasenya rendah, tidak mudah lelah, warnanya merah dan banyak memiliki mitokondria, diameternya 27 mcm, suplai darahnya ekstensif, motor end platenya kecil, diameter serabut sarafnya kecil jumlah motor unitnya kecil, waktu kontrak-sinya 85 mili second, kecepatan konduksi sarafnya lambat.

V. 4. Adaptasi Otot

Otot rangka memperlihatkan kemampuan berubah atau plastisitas yang besar dalam memberi respon terhadap berbagai bentuk perlatihan. Plastisitas ini berupa adaptasi aktivitas kontraksi yang berbeda akibat bentuk latihan yang berbeda, yang dalam hal ini adalah latihan kekuatan (strength) dan daya tahan (endurance).Di tingkat seluler, adaptasi latihan dapat terlihat sebagai akumulasi sejumlah protein yang penyebab utamanya adalah perubahan ekspresi gen. Di tingkat organ, perbedaan ini tampak sebagai otot rangka yang berbeda karakteristiknya. Otot rangka memiliki plastisitas yang tinggi. Dua jenis perubahan dapat ditimbulkan pada serat otot : perubahan dalam kemampuan menghasilkan ATP dan perubahan garis tengah.

Dalam suatu latihan otot, beban kerja diberikan dalam bentuk massa yang harus dilawan atau dipindahkan oleh gaya kontraksi otot. Dengan memperhatikan besar beban (resistance/intensity) dan ulangan kontraksi otot (repetitions), pembebanan terhadap otot dapat diatur. Setiap jenis latihan tersebut merupakan rangsang yang sifatnya spesifik yang akan menghasilkan suatu bentuk adaptasi otot yang juga bersifat spesifik. Sifat spesifik dari perangsangan ini juga berlaku khusus pada otot/kelompok otot yang diaktifkan sehingga analisis kerja otot khususnya otot penggerak utama (prime mover) pada berbagai bentuk latihan harus diperhatikan agar latihan otot dapat mencapai tujuan. Otot rangka memperlihatkan kemampuan berubah atau plastisitas yang besar dalam memberi respon terhadap berbagai bentuk perlatihan.

Pada suatu latihan kekuatan otot, peningkatan kekuatan otot awalnya disebabkan oleh perbaikan kontrol sistem saraf motorik seperti penyelarasan rekrutmen motor unit, penurunan penghambatan autogen Golgi tendon organ, koaktivasi otot agonis dan antagonis serta frekuensi impuls motorik yang menuju motor unit. Perubahan struktur dapat terjadi sebagai akibat latihan kekuatan, baik di neuromuscular junction maupun di serat otot. Pembesaran otot, atau disebut juga hipertrofi otot dapat terjadi sebagai akibat dari latihan kekuatan otot. Ukuran otot yang sebenarnya dapat ditingkatkan dengan latihan-latihan resistensi anaerob berintensitas tinggi dan durasi singkat, misalnya angkat beban. Pembesaran otot yang terjadi terutama disebabkan oleh meningkatnya garis tengah (hipertrofi) serat-serat glikolitik cepat yang diaktifkan selama kontraksi-kontraksi kuat tersebut. Sebagian besar penebalan serat disebabkan oleh meningkatnya sintesis filamen aktin dan miosin, yang memungkinkan peningkatan kesempatan kekuatan kontraktil otot. Stres mekanis yang ditimbulkan latihan resistensi pada serat-serat otot memicu protein-protein penyalur sinyal, yang mengaktifkan gen-gen yang mengarahkan sistesis lebih kontraktil ini banyak protein.Akibat latihan daya tahan, otot juga akan mengalami sedikit hipertrofi namun adaptasi terbesar terjadi pada proses biokimiawi di dalam otot. Mitokondria otot meningkat jumlahnya, disertai peningkatan jumlah dan aktivitas enzim oksidatif yang ditunjang oleh perubahan struktur lain yang menunjang peningkatan kerja otot seperti peningkatan mikrosirkulasi otot. Penelitian selanjutnya memperlihatkan bahwa otot yang terlatih daya tahannya (endurance-trained) dapat lebih efektif menggunakan trigliserida, glukosa dan asam lemak bebas sebagai sumber energi sedemikian rupa sehingga sumber energi utama otot tersebut pada waktu exercise berubah dari karbohidrat menjadi lemak.

V. 5. Sistem Pengungkit (Tuas) TubuhSebagian besar otot rangka melekat ke tulang melewati sendi, membentuk sistem tuas. Tuas adalah struktur kaku yang mampu bergerak mengelilingi suatu titik sumbu yang disebut fulkrum. Di tubuh, tulang berfungsi sebagai tuas, send sebgai fulkrum, dan otot rangka menghasilkan gaya untuk menggerakan tulang. Bagian tuas antara fulkrum dan titik tempat gaya ke atas terbentuk disebut lengan gaya; bagian fulkrum dan gaya bewah yang ditimbulkan oleh beban dsebut lengan beban.

Sistem tuas yang paling umum di tubuh dicontohkan oleh fleksi sendi siku. Otot-otot rangka, misalnya biceps yang kontraksinya menekuk sendi siku, terdiri dari banyak serat penghasil tegangan yang berjalan sejajar (berdampingan) yang dapat menghasilkan gaya besar di tempat insersi tetapi memendek hanya dalam jarak pendek dan kecepatan relatif rendah. Sistem tuas sendi siku memperkuat gerakan lambat pendek biceps menjadi gerakan tangan yang lebih cepat dan jangkauan lebih panjang.

Gambar 3. Sistem tuas pada lengan

VI. Hasil PraktikumSudut ( )Beban maksimum lengan kanan

(kg)Beban maksimum lengan kiri (kg)

2044

4544

601010

901010

1201010

Grafik hasil percobaan pada OP

VII. Pembahasan

Menurut pengamatan tersebut dapat dianalisa bahwa kedua lengan OP memiliki keterbatasan mengangkat beban tertentu. OP mampu mengangkat beban 1 kg, 2 kg, dan 4 kg pada semua sudut yang telah di tetapkan (20, 45, 60, 90, 120), sedangkan pada beban 10 kg OP hanya mampu mengangkat beban pada sudut 60, 90, 120.

Dari hasil praktikum yang telah dilakukan berat beban maksimum yang dihasilkan pada kedua lengan OP berbeda pada setiap sudut, pada sudut 60 otot biceps memegang beban paling besar, sedangkan pada sudut 120 otot triceps lah yang memegang beban paling besar.

Secara umum untuk mempertahankan lengan tetap pada posisi sudutnya, dibutuhkan tenaga otot yang cukup untuk menimbulkan torsi yang paling tidak sama besarnya dengan torsi yang terjadi karena beban. Telah kita ketahui bahwa diperlukan tegangan otot untuk mengangkat beban. Tanpa adanya tegangan otot tidak dapat melawan tahanan (beban). Semakin besar jumlah serat yang berkontraksi, semakin besar tegangan total otot. Otot-otot bekerja dengan menggunakan tegangan pada tempat insersi di dalam tulang, dan tulang-tlang kemudian membentuk berbagai jenis sitem pegungkit. Pada sudut fleksi 90 posisi beban tepat berada di atas titik tumpu. Sehingga beban yang diberikan pada orang percobaan akan ditahan oleh penumpu. Seperti pada prinsip kerja pengungkit ketika kuasalebih jauh dari titik tumpu maka kuasa yang dapat ditahan lebih kecil daripada posisi kuasa lebih mendekati titik tumpu.Untuk bagian otot biceps, bila lengan bawah berada tepat pada sudut siku-siku (90) dengan lengan atas, perlekatan tendo biceps memilki ukuran yang lebih panjang daripada saat otot melakukan ekstensi (sudut kurang dari 90) dan kekuatan/kemampuan yang dihasilkan pun lebih besar daripada saat ekstensi. Hal ini terbukti dalam percobaan dimana kemapuan mengangkat beban lebih besar pada sudut 90, 120 dan semakin mengecil pada sudut dibawah 90.Pada praktikum kali ini kekuatan otot terbesar berada pada posisi 90, karena pada sudut ini biceps berada pada panjang optimumnya (50% dari panjang otot sewaktu relaksasi). Sehingga jumlah jembatan silang yang terbentuk antara aktin dan miosin juga maksimal, yang akan menghasilkan kontraksi jumlah besar dan kekuatan otot yang lebih besar juga. Sedangkan pada sudut 20, 45 dan 60otot berada pada panjang yang melebihi panjang optimalnya (I0) sebelumnya berkontraksi, sehingga lebih sedikit tempatnya pengikatan filamen tipis yang dapat berikatan dengan jembatan silang filamen tebal, karena filamen tipis tertarik ke luar dari antara filamen-filamen tebal. Akibatnya kekuatan otot yang dihasilkan lebih kecil daripada panjang optimalnya (I0). Sebaliknya jika sebelum kontraksi otot lebih pendek daripada panjang otot maksimal (pada fleksi sebesar 1200) maka tegangan yang terbentuk akan lebih kecil.

Dalam hal ini faktor sudut mempengaruhi kekuatan otot lengan dalam mengangkat beban. Semakin besar sudut semakin kecil gaya yang diperlukan oleh otot lengan, artinya semakin besar sudut semakin mudah pula OP utuk mengangkat beban. Jawaban Pertanyaan :1. Pada sudut fleksi berapa otot bisep dapat menahan beban maksimum ?Umumnya, untuk mempertahankan lengan tetap pada posisi sudutnya, dibutuhkan tenaga otot yang cukup untuk menimbulkan torsi yang paling tidak sama besarnya dengan torsi yang terjadi karena beban ( simbol sigma tau=0). Gaya otot yang bekerja, dalam hal iniadalah otot bisep, kecuali pada sudut 120 otot yang berperan dalam menahan beban adalah otot trisep. Pada sudut 90, yang berarti sebenarnya otot tidak perlu mengeluarkan tenaga untuk mencegah beban jatuh. Selain itu, beban yang diberikan juga ditahan oleh struktur tulangsehingga beban semaksimal mungkin dapat ditahan, dapat dikatakan pula OP dapat paling maksimal karena tidak menghasilkan gaya karena jarak lengan beban dan sendi dibagian siku menjadi titik tumpu adalah 0 cm .Untuk sudut 120, beban tidak ditahan oleh gaya yang dihasilkan oleh otot biseps, melainkanotot triseps, yang secara vektor akan memberikan gaya putaran searah jarum jam, sementara bebanakan memberikan gaya putaran berlawanan arah jarum jam (kebalikan dari penahanan beban di sudutyang lebih kecil dari 90 derajat). Dari hasil perhitungan, didapatkan hasil bahwa nilai cotangen sudut120 yang bekerja pada sudut ini sama dengan nilai pada sudut 60, sehingga gaya yangdiperlukanotot triseps untuk menahan beban pada beban dengan berat tertentu pada sudut 120tidakjauh berbeda dengan gaya yang diperlukan otot bisep untuk menahan beban yang sama pada sudut 60 posisi ini juga memberikan keuntungan biomekanis yang lebih baik daripada sudut 20maupun 45.Sehingga itu juga pada praktikum kali ini OP dapat menahanbebanmaksimum di fleksi 60,90,dan 120 . 2. Pada sudut fleksi berapa lengan ada pada keuntungan mekanis yang maksimal? Mengapa ?

Sebagian besar otot rangka melekat ke tulang melewai sendi, membentuk sistem tuas.Tuas adalah struktur kaku yang mampu bergerak mengelilingi suatu titik umbu yang dikenal sebagai fulcrum. Di tubuh, tulang berfungsi sebagai tuas, sendi sebagai fulcrum dan otot rangka menghasilkan gaya untuk menggerakan tulang. Bagian tuas antara fulcrum dan titik tempat gaya ke atas terbentuk disebut lengan daya, bagian antara fulcrum dan gaya ke bawah yang ditimbulkan oleh beban disebut sebagai lengan beban.

Gambar 4. Hubungan sistem tuas pada sikuPada sudut fleksi 90 lengan berada pada keuntungan mekanis maksimal, karena pada sudut fleksi 90 posisi beban tepat berada di atas titik tumpu. Sehingga beban yang diberikan pada orang percobaan akan ditahan oleh penumpu. Pada prinsip kerja tuas (pengungkit), semakin jauh posisi titik kuasa dari titik tumpu, maka gaya ke atas akan lebih kecil sehingga apabila diberi gaya tekan ke bawah, maka gaya tekan yang dibutuhkan juga kecil. Sebaliknya jika posisi titik kuasa mendekati titik tumpu maka gaya ke atas akan lebih besar sehingga gaya tekan yang dibutuhkan juga besar.

Gambar 5. Hubungan beban dan titik tumpuSeperti pada prinsip kerja pengungkit tersebut, ketika lengan fleksi pada sudut 20 yang berarti posisi beban (jika pada pengungkit disebut kuasa), lebih jauh dari titik tumpu maka beban yang dapat ditahan (gaya tekan ke bawah) akan lebih kecil dari ketika lengan fleksi 45 yang berarti posisi beban lebih mendekati siku (titik tumpu). Sedangkan pada saat lengan fleksi 90, maka beban yang diberikan akan di tahan oleh titik tumpu, sehingga lengan dapat menahan beban maksimal pada fleksi lengan 90.3. Pada sudut fleksi berapa lengan ada pada keuntungan hubungan panjang ketegangan otot? Mengapa ?Sudut fleksi lengan sebesar 900 ada pada keuntungan hubungan panjang-ketegangan otot karena:a. Pada panjang otot optimal yaitu fleksi lengan sebesar 900, ketika dapat dihasilkan tegangan maksimal, lamen-lamen tipis secara optimal bertumpang tindih dengan regio-regio lamen tebal tempat menonjolnya jembatan silang. Pada panjang ini, jembatan silang yang dapat diakses bagi molekul aktin untuk pengikatan dan penekukan jumlahnya maksimal. Bagian tengah lamen tebal, di mana tidak terjadi tumpang tindih dengan lamen tipis pada panjang otot optimal, tidak memiliki jembatan silang; di sini hanya dijumpai ekor miosin.b. Pada panjang otot yang lebih besar yaitu fleksi lengan sebesar 200, 450, dan 600, lamen tipis tertarik dari antara lamen-lamen tebal sehingga jumlah tempat aktin yang tersedia untuk mengikat jembatan silang berkurang; yaitu, sebagian dari tempat di aktin dan jembatan silang tidak lagi berpasangan sehingga keduanya tidak terpakai. Karena aktivitas jembatan silang yang berlangsung lebih sedikit maka tegangan yang terbentuk juga lebih kecil. Pada kenyataannya, ketika otot diregangkan menjadi sekitar 70% lebih panjang daripada panjang otot optimal lamen-lamen tipis tertarik seluruhnya dari antara lamen-lamen tebal, rnenghambat aktivitas jembatan silang dan karenanya tidak terjadi kontraksi.c. Jika sebelum kontraksi otot lebih pendek daripada panjang otot maksimal (pada fleksi sebesar 1200) maka tegangan yang terbentuk akan lebih kecil karena tiga alasan:

1. Filamen tipis dari sisi sarkomer yang berlawanan menjadi bertumpang tindih dan membatasi kesempatan interaksi jembatan silang dengan aktin.2. Ujung-ujung lamen tebal tertekan ke garis Z sehingga tidak terjadi pemendekan lebih lanjut.3. Selain kedua faktor mekanis ini, pada panjang otot yang kurang dari 80% dari panjang otot optimal, tidak banyak Ca2+ yang dibebaskan selama penggabungan eksitasi-kontraksi oleh sebab-sebab yang belum diketahui. Selain itu, oleh mekanisme yang belum jelas, kemampuan Ca2+ mengikat troponin dan menarik kompleks troponin-tropomiosin ke samping berkurang pada panjang otot yang kecil. Karena itu, lebih sedikit bagian aktin yang terpajan untuk ikut serta dalam aktivitas jembatan silang.

VIII. KesimpulanMenurut hasil pengamatan otot biseps dapat menahan beban maksimum pada sudut fkelsi 60,90,dan 120. Pada sudut fleksi 90 lengan berada pada keuntungan mekanis maksimal, karena pada sudut fleksi 90 posisi beban tepat berada di atas titik tumpu. Pada keuntungan hubungan panjang-ketegangan otot pada sudut fleksi sebesar 90 karena otot pada panjang otot optimal dapat dihasilkan tegangan maksimal.

IX. Saran

Sebaiknya praktikum fisiologi mengenai kontraksi otot di coba untuk OP wanita untukmengetahui mengenai perbedaan yang terjadi pada kerja otot bicep dan tricep pada pria maupun wanita.X. Daftar Pustaka Sherwood L. Fisiologi Manusia dari Sel ke Sistem Ed 6. EGC : Jakarta, 2011

Guyton, Hall. Guyton dan Hall Buku Ajar Fisiologi Kedokteran Ed. 12. Elsevier Pte. Ltd. : Singapura, 2011

Diktat Kuliah. Kerja dan Pesawat Sederhana.Universitas Negeri YogyakartaSudarsono, Nani Cahyani. Pengaruh Latihan Terhadap Kerja Otot Rangka. Departemen Ilmu Faal Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia. Available at : http://staff.ui.ac.id/system/files/users/nani.cahyani/material/pengaruhlatihanterhadapkerjaotot.pdfLesmana, Syahmirza Indra. Perbedaan Pengaruh Metode Latihan Beban Terhadap Kekuatan Dan Daya Tahan Otot Biceps Brachialis Ditinjau Dari Perbedaan Gender (Studi Komparasi Pemberian Latihan Beban Metode Delorme dan Metode Oxford Pada Mahasiswa Fakultas Ilmu Kesehatan dan Fisioterapi. Jakarta, 2014 : Fisioterapi Universitas Esa Unggul. Available at : http://www.esaunggul.ac.id/article/perbedaan-pengaruh-metode-latihan-beban-terhadap-kekuatan-dan-daya-tahan-otot-biceps-brachialis-ditinjau-dari-perbedaan-gender-studi-komparasi-pemberian-latihan-beban-metode-delorme-dan-metode-oxford/?akbtdgmynksksbtt?btdqnahfiqesrzpcLampiran

Barbel (beban) yang digunakan untuk pengukuran beban

1. Pengukuran beban maksimum dengan menggunakan tangan kiri

Beban 4kg pada sudut 20







Beban10kg pada sudut 60


Beban 10kg pada sudut 1202. Pengukuran beban maksimum dengan menggunakan tangan kanan











fisiologi : daya tahan otot biceps

Documents