Mekanisme Terjadinya Pegal akibat Asam LaktatDola Lonita10.2013.342/B1Fakultas kedokteran Universitas Kristen Krida WacanaJl. Arjuna Utara No.6, Jakarta Barat 11510No. Telp (021) 5694-2061dola.2013fk342@civitas.ukrida.ac.id

PendahuluanSistem muskular (otot) terdiri dari sejumlah besar otot yang bertanggung jawab atas gerakan tubuh. Terdapat tiga jenis yaitu: otot polos, otot jantung, dan otot rangka. Dari ketiga otot tersebut, otot yang memiliki andil besar dalam pergerakan tubuh manusia adalah otot rangka.Otot rangka yang bekerja dibawah pengaruh saraf. Otot rangka akan melakukan mekanisme gerak otot yaitu kontraksi dan relaksasi. Secara sederhana kontraksi yang terjadi dikarenakan adanya prosessliding filamenoleh protein aktin dan miosin. Perlu diingat, otot rangka adalah jenis otot yang mudah lelah. Kelelahan otot tersbeut dapat terjadi dikarenakan penumpukan asam laktat akibat berbagai faktor, seperti: waktu istirahat yang kurang, kerja otot yang berat, kerja enzim maupun sumber energi yang berkurang, dimana semuanya akan mengakibatkan penimbunan asam laktat. Cara untuk mengurangi penimbunan tersebut adalah dengan menambah pasokan oksigen atau dengan bantuan enzim yang ada di hatiMakroskopik dan mikroskopik otot1.1 Tipe Otota. Otot rangka menempel pada kerangka, lurik, dapat dikontrol secara sadarb. Otot jantung menyusun jantung, lurik, dikontrol secara tidak sadarc. Otot polos, berada terutama pada dinding organ berongga, dikontrol secara tidak sadarFungsi otot: Menggerakkan bagian tubuh luar dan dalam, menjaga postur, menstabilkan sendi, dan membangkitkan panas tubuh.11.2 Otot Rangkaa. Anatomi otot rangkaSerabut (sel) otot rangka dilindungi dan diperkuat oleh pelapis jaringan ikat. Urutan dari yang terdalam sampai ke permukaan:endomysium, perimysium dan epimysium. Perlekatan otot rangka dapat langsung maupun tidak langsung (melalui tendon atau aponeurosis). Perlekatan tidak langsung lebih mampu menahan frisk.b. Anatomi mikroskopik serabut otot rangkaSerabut otot rangka berbentuk panjang lurik, dan berinti banyak.Myofibril adalah unsur kontraktil yang mengisi sebagian besarvolum sel. Penampilan berstrip diakibatkan oleh alternasi antara strip gelap (A) dan terang (I). Myofibril merupakan ikatan sarkomer; setiap sarkomer mengandung myofilamen tebal (myosin) dan tipis (actin) yang tersusun secara teratur.Bagian kepala molekul myosin membentukjembatan silang yangberinteraksi dengan filamen tipis.Retikulum sarkoplasma (SR) adalah suatu sistem tubulusmembran yang melingkupi setiap myofibril, berfungsinya untuk melepaskan dan kemudian mengikat ion kalsium.T tubule merupakan sistem tubulus lainnya yang melintang diantaraterminal cisterna dari SR. Struktur ini memungkinkan stimuluslistrik disampaikan dengan cepat ke bagian sel yang dalam.22.1 Otot Polosa. Susunan dan struktur mikroskopik serabut otot polosSerabut otot polos berbentuk spindle (gulungan benang), berinti tunggal (uninukleat), tidak berstrip.Sel otot polos paling banyak tersusun sebagai lembaran, dan tidak memiliki pelapis jaringan ikat SR tidak berkembang dengan baik, tidak ada T tubule, memiliki filamen aktin dan myosin tapi tidak ada sarkomer. Filamen intermediate dan badan padat membentuk suatu jaringan intrasel yang mengendalikan tarikan yang dibangkitkan selama aktivitas jembatan silang serta mentransfernya ke matriks ekstrasel.2.2 Otot JantungOtot jantungmelakukan kerja secara terus menerus dengan fungsi untuk memompa darah ke seluruh tubuh. Otot jantung cenderung pendek dengan diameter yang jauh lebih besar jika dibandingkan dengan otot lurik atau rangka. Ia memiliki cabang seperti bentuk huruf Y. Serabut pada otot jantung ini memiliki panjang antara 50 sampai 100 um dengan diameter yang berkisar di antara 14 um. Sel serabut otot berupa sarkolema. Serabut ini terdiri atas myofibril-myofibril yang tampak berdampingan. Serabut ini memiliki kurang lebih 1500 filamen.3Makroskopik dan Mikroskopik Persendian1.1. Sendi atau ArticulatioSendi merupakan persambungan antar tulang yang menjadikan tulang menjadi fleksibel dalam pergerakan.

1.2. Jenis SendiBerdasarkan pergerakannya sendi dibagi menjadi :

1. SynarthrosesSendi ini mempunyai pergerakan yang terbatas atau bahkan tidak dapat bergeak sama sekali. Sendi ini dijumpai pada tulang tengkorak dimana lempeng-lempeng tulang tengkorak disambungkan oleh elemen fibrosa.4

2. AmphiarthrosesSendi ini mempunyai pergerakan yang terbatas. Jaringan berupa diskus fibrocartilage yang lebar dan pipih menghubungkan antara dua tulang. Umumnya bagian tulang yang berada pada sisi persendian dilapisi oleh tulang rawan hialin dan struktur keseluruhan berada dalam kapsul. Beberapa contoh sendi ini adalah: sendi vertebra, dan simfisis pubis.

3. DiarthrosesSendi ini memiliki pergerakan yang luas. Umumnya dijumpai pada sendi-sendi ekstremitas. Dijumpai adanya celah sendi, rawan sendi yang licin dan membran sinovium serta kapsul sendi. Klasifikasi Sendi Diarthrosis:5A. Sendi Engsel atau Articulatio GinglymusUjung tulang berbentuk konveks silindris bertemu dengan cekungan yang sesuai. Gerakan angular pada satu bidang. Gerakan unixial (hanya pada satu sumbu). Contohnya: sendi siku dan pergelangan kaki.B. Sendi Kisar atau Articulatio TrochoidaeUjung tulang berbentuk processus dapat berputar dalam suatu cincin. Sendi uniaxial. Contohnya ariculatio radioulnaris proximalisC. Sendi Telur atau Articulatio ElipsoideaUjung tulang berbentuk konkaf dan konveks berbentuk oval. Sendi biaxial atau gerakan pada dua sumbu, berupa gerak: fleksi-ekstensiD. Sendi Pelana atau Articulatio SellarisUjung tulang yang satu berbentuk konkaf dan ujung tulang kedua konveks dengan arah tegak lurus ujung tulang pertama. Sendi biaxialE. Sendi Peluru atau Articulatio GloboideaUjung tulang berbentuk caput bola dengan ujung yang satu berbentuk manglok. Sendi multiacial memungkinkan gerak pada tiga sumbuMekanisme Kontraksi dan Relaksasi Otot1.1. Kontraksi OtotPrinsip dasar terjadinya kontraksi otot adalah adanya hubungan atau ikatan antara aksin dan myosin melalui proses pergeseran filament-filamen tebal dan tipis. Pergeseran selama kontraksi otot terjadi bila kepala myosin berikatan erat dengan aktin.Pada saat istirahat troponin I berikatan erat pada aktin, tropomiosin menutupi tempat di mana kepala myosin seharusnya mengikat aktin sehingga kompleks troponin, tropomiosin membentuk protein relaksasi yang menghambat interaksi aktin dan myosin.Terjadinya kontraksi dimulai karena adanya stimulus yang menimbulkan impuls di motor neuron, di mana ujung-ujung akson melepaskan asetilkolin dan menimbulkan potensial generator pada motor end-plate. Selanjutnya, jika sudah mencapai ambang batas letup akan berubah menjadi potensial aksi di serat otot dan menyebar ke seluruh serat otot. Potensial aksi menimbulkan reticulum sarkoplasma melepaskan ion kalsium sehingga muatan ion kalsium lebih tinggi.6Selanjutnya, ion kalsium diikat oleh troponin C dan mengakibatkan ikatan troponin I dengan aktin terlepas, sehingga tropomiosin bergeser danaktin menjadi terbuka.Sementara itu, di kepala myosin ATP di aktifkan oleh enzim ATPase menjadi ADP dan fosfat anorganik + energy.Energi yang dilepaskan ini mengaktifkan kepala myosin untuk mengikat aktin.Terbukanya celah tropomiosin membuka peluang untuk interaksi aktin dan myosin.Kepala myosin tetap terikat dengan aktin sampai sebuah molekul ATP baru melekat ke padanya dan melemahkan ikatan aktin dan myosin.Proses relaksasi otot mulai terjadi ketika kepala myosin terlepas dari aktin dan condong kembali dan menarik kembali untuk mengundang siklus. Terlepasnya ikatan myosin dimulai saat ion kalsium dipompakan secara aktif ke dalam reticulum sarkoplasma. Ion kalsium pada troponin C terlepas dan myosin-ATPase menjadi tidak aktif maka terbentuklah kembali kompleks troponin-tropomiosin-aktin.7

1.2. Relaksasi OtotApabila berlangsung normal, kontraksi otot akan selalu diikuti dengan relaksasi, yaitu proses pemulihan sel otot ke keadaan istirahat. Relaksasi otot akan segera terjadi apabila pemberian rangsangan atau penjalaran impuls ke sel otot dihentikan. Mekanisme relaksasi pada sel otot mirip dengan proses repolariasi pada sel saraf.Secara sederhana, peristiwa relaksasi otot akan terjadi apabila ATP pada kepala miosin telah habis sehingga miosin tidak lagi dapat berikatan dengan aktin. Relaksasi otot diawali dengan pengaktifan pompa kalsium yang akan membuat jumlah kalsium turun karena ion kalsium kembali ke dalam plasma. Dengan kembalinya ion kalsium, maka ia tidak lagi berikatan dengan troponin dan tropomiosin. Hal ini menyebabkan aktin dan miosin kembali berpisah, otot kembali memanjang, terjadilah relaksasi.

Biokimiawi Proses Kontraksi dan RelaksasiKejadian biokimiawi yang penting dalam mekanisme kontraksi dan relaksasi otot dapat digambarkansebagai berikut1.1. Mekanisme Kontraksia.Dalam fase relaksasi pada kontraksi otot, kepala S1 myosin menghidrolisis ATP menjadi ADP dan Pi, namun kedua produk ini tetap terikat. Kompleks ADP-Pi- myosin telah mendapatkan energi dan berada dalam bentuk yang dikatakan sebagai bentuk energi tinggi.8b.Kalau kontraksi otot distimulasi maka aktin akan dapat terjangkau dan kepala myosin akan menemukannya, mengikatnya serta membentuk kompleks aktin-myosin-ADP-Pi.c.Pembentukan kompleks ini meningkatkan Pi yang akan memulai cetusan kekuatan. Peristiwa ini diikuti oleh pelepasan ADP dan disertai dengan perubahan bentuk yang besar pada kepala myosin dalam sekitar hubungannya dengan bagian ekornya yang akan menarik aktin sekitar 10 nm ke arah bagian pusat sarkomer. Kejadian ini disebut cetusan kekuatan (power stroke). Myosin kini berada dalam keadaan berenergi rendah yang ditunjukkan dengan kompleks aktin-myosin.d.Molekul ATP yang lain terikat pada kepala S1 dengan membentuk kompleks aktin-myosin-ATP.e.Kompleks aktin-ATP mempunyai afinitas yang rendah terhadap aktin dan dengan demikian aktin akan dilepaskan. Tahap terakhir ini merupakan kunci dalam relaksasi dan bergantung pada pengikatan ATP dengan kompleks aktin-myosin.

Jadi, ketika membran sarkomer tereksitasi oleh impuls syaraf, sinyal yang ditimbulkan disalurkan ke dalam sistem tubulus T dan saluran pelepasan ion Ca2+dalam retikulum sarkoplasma di sekitarnya akan membuka dengan cepat serta melepaskan ion Ca2+ke dalam sarkoplasma dari retikulum sarkoplasma. Konsentrasi ion Ca2+dalam sarkoplasma meningkat dengan cepat hingga 10-5mol/L. Tempat pengikatan Ca2+pada TpC dalam filamen tipis dengan cepat diduduki oleh Ca2+. Kompleks TpC- 4 Ca2+berinteraksi dengan TpI dan TpT untuk mengubah interaksinya dengan tropomyosin ini. Jadi, tropomyosin ini hanya keluar dari jalannya atau mengubah bentuk F aktin sehingga kepala myosin ADP-Pi dapat berinteraksi dengan F aktin untuk mengawali siklus kontraksi.Peningkatan konsentrasi ion Ca2+memberi sinyal kontraksi otot melalui gerakan prekursor protein yang terikat pada filamen aktin : tropomyosin dan troponin. Tropomyosin adalah protein serabut yang terikat di sepanjang alur filamen aktin. Pada otot lurik, tiap molekul tropomyosin terikat pada troponin yang merupakan komplek 3 polipeptida: troponin C (mengikat Ca2+), troponin I (inhibitor), dan troponin T (mengikat tropomyosin). Ketika konsentrasi Ca2+rendah, kompleks troponin dengan tropomyosin menghalangi kontraksi aktin dan myosin sehingga otot tidak berkontraksi. Pada konsentrasi ion Ca2+tinggi, Ca2+terikat pada troponin C menggeser posisi kompleks dengan mengganti posisi inhibisi dan mengakibatkan proses kontraksi terjadi.8

1.2 Mekanisme Relaksasi Otot Relaksasi terjadi kalau : a.Konsentrasi Ca2+menurun hingga di bawah 10-7mol/L sebagai akibat dari pelepasannya kembali ke dalam retikulum sarkoplasma oleh Ca2+ATPase.b.TpC- 4 Ca2+kehilangan Ca2+c.Troponin lewat interaksinya dengan tropomyosin menghambat interaksi selanjutnya kepala myosin- F aktin.d.Dengan adanya ATP kepala myosin terlepas dari F aktin.Dengan demikian ion Ca2+mengendalikan kontraksi otot lewat mekanisme alosterik yang diantarai di dalam otot oleh TpC, TpI, TpT, tropomyosin dan F aktin.

Mekanisme Timbulnya Rasa Pegal

Sistem anaerobik selain dari resistensi ATP didalam otot, adalah glikolisis anaerobik, yang melibatkan pemecahan tidak sempurna dari salah satu bahan makanan yaitu karbohidrat (gula), menjadi asam laktat (karena itu dinamakan asam laktat).Di dalam tubuh, semua karbohidrat dikonversi menjadi gula sederhana yaitu glukosa, yang segera dapat dipergunakan dalam bentuk glukosa, disimpan di dalam hati dan otot sebagai glikogen untuk dipergunakan kemudian Asam laktat adalah hasil dari glikolisis anaerobik.Anaerobik yang berlangsung secara glikolisis anaerobik akan meningkatkan kosentrasi asam laktat dalam sel otot. Peningkatan konsentrasi asam laktat tersebut akan menurunkan pH dari sel (tingkat keasaman dalam sel lebih tinggi dibandingkan di luar sel) enzim-enzim di dalam sel sangat peka terhadap pH. Penurunan pH menyebabkan penurunan kecepatan reaksi dari enzim-enzim di dalam sel, sehingga menurunkan kemampuan metabolisme dan produksi ATP.Mekanisme penumpukan asam laktat terjadi dengan beberapa tahapan, yaitu:8 Kontraksi terus menerus Lelah Relaksasi Hydrogen akan terikat ke asam laktat dan diangkut oleh NAD+ Terjadilah oksidasi. Akibat dari mekanisme oksidasi ini maka asam laktat akan dikonversi menjadi asam piruvat dan dipergunakan sebagai sumber energi. Penggusuran laktat yang lambat menyebabkan sindroma latihan yang berlebihan, sehingga menyebabkan peningkatan insiden cidera yang dapat menyebabkan kecacatan baik sementara atapun menetap. Bentuk aktivitas yang dapat mempercepat pemulihan laktat adalah meningkatkan proses oksidasi dan glukoneogenesis, banyak melibatkan serabut otot merah dan mempercepat distribusi laktat dari otot merah dan mempercepat distribusi laktat dari otot yang kurang aktif.Keberadaan asam di dalam otot akan menganggu berbagai mekanisme sel otot, yaitu:1. Menghambat enzim aerobik dan anerobik, sehingga menurunkan kapasitas ketahanan aerobik.2. Menghambat terbentukanya creatin phospat (CP) dan akan menggangu koordinasi gerak.3. Menghambat pelepasan ion ca2+ pada troponin C mengalami penurunan.

Penutup

Keluhan pegal pada kaki, dikarenakan terjadinya kelelahan otot.Kelelahan otot yang dialami oleh anak perempuan ini dikarenakan jumlah asam laktat yang meningkat.Peningkatan asam laktat dapat terjadi karena tidak ada cukup waktu istirahat dan kerja otot yang terlampau berat.Dengan demikian maka hipotesis yang menyatakan bahwa keluhan lemas dan lelah yang dialami oleh perempuan dalam kasus, diakibatkan karena kelelahan otot dapat dibenarkan.

Penguasaan mengenai kontraksi dan relaksasi otot terbukti sangat diperlukan dalam memecahkan masalah klinis dan untuk mengetahui gangguan yang ada didalam tubuh seseorang agar segera mendapatkan pelayanan khusus bila abnormal, dan untuk mengetahui apakah penyebab terjadinya pegal dalam kasus ini.

Daftar Pustaka1.Watson R. Anatomi dan fisiologi untuk perawat. Ed 10. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2002.2.Sloane E. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2004.3.Pearce EC. Anatomi dan fisiologi untuk paramedis. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama; 2005.h.15-7.4.Bloom, Fawcett. Buku ajar histologi. Ed 12. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2002.h.236-7.5.Putz R, Pabst R. Atlas anatomi manusia: sobotta (jilid 2). Ed 22. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2006.h.308-9.6.Cambrigde Communication Limited. Anatomi fisiologi: sistem lokomotor dan penginderaan. Ed 2. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2002.h.13.7.Cowin JE. Buku saku patofisiologi. Ed 3 (rev). Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2009.h.320-1.8. Azhar T. Dasar-dasar Biologi Molekular. Bandung: Widya Padjajaran; 2008. h 321-40.

8