Suka Olahraga? Yuk, Pahami Cara Kerja Otot

Jakarta: Tubuh manusia akan selalu mengerjakan aktivitas, mulai dari belajar, makan, atau bahkan berolahraga. Aktivitas tersebut tidak luput dari otot yang bekerja keras.
 
Pergerakan sadar seperti berolahraga tidak lepas dari peran tulang rangka dan otot rangka. Contoh pergerakan sederhana seperti mengangkat beban.
 
Ketika mengangkat beban, otot bisep akan mengalami pemendekan atau kontraksi, sehingga tulang pengumpil akan memanjang dan terangkat. Dengan begitu, seseorang dapat mengangkat beban.

Pergerakan tubuh tersebut dapat dikaitkan dengan mekanisme kerja otot. Melansir dari laman Zenius, berikut mekanisme kerja otot, kontraksi otot, relaksasi otot, kerja otot berdasarkan teori sliding filament, serta contoh soal mekanisme kerja otot serta pembahasannya:

Mekanisme kerja otot

Otot terdiri atas dua protein utama, yaitu filamen tipis (aktin) dan filamen tebal (miosin). Cara kerja kedua protein tersebut sebenarnya sangat sederhana.
 
Cara kerja kedua protein dapat diibaratkan saat sedang menarik benda menggunakan tali tambang. Ketika menarik tali tambang, seseorang yang menariknya akan secara perlahan menggenggam tali tersebut secara bergantian. Tarik, ambil tali bagian depan, kemudian tarik lagi.
 
Proses tersebut tentu dilakukan berulang seperti membentuk sebuah siklus sampai akhirnya benda tersebut mendekati orang yang menarik tali tersebut. Hal tersebut sama dengan apa yang dikerjakan oleh aktin dan miosin untuk membuat otot berkontraksi.

Mekanisme kontraksi otot

Peran aktin ibarat tali tambang dan miosin yang menariknya. Ditariknya aktin oleh miosin juga dilakukan berulang membentuk sebuah siklus.
 
Aktin dan miosin terletak di dalam sarkomer, yaitu unit fungsional terkecil dari otot yang dibatasi oleh sekumpulan protein bernama lempeng Z. Lempeng Z tersebut tersambung dengan aktin dan diibaratkan beban yang ditarik oleh tali tambang.
 

DOK. Zenius
 
Mekanisme otot bekerja seperti berikut, ketika miosin bekerja, maka ia akan menarik lempeng Z di kedua ujung sarkomer ke ujung tengah.
 
Alhasil, sarkomer akan mengalami pemendekan. Memendeknya semua sarkomer yang ada di otot rangka dapat menyebabkan pemendekan otot atau berkontraksi.
 
Jadi, bisa dikatakan mekanisme yang terjadi dalam kontraksi otot adalah memendeknya ukuran otot akibat zona Z lebih panjang dan zona H menjadi lebih pendek, di mana prosesnya membutuhkan energi dari pemecahan ATP.
 
Dari uraian di atas, urutan mekanisme kontraksi otot yang benar adalah rangsangan → asetilkolin → aktin dan miosin → aktomiosin → kontraksi.
 
Otot sendiri tidak akan selalu berkontraksi. Ada saat di mana otot tersebut akan kembali ke bentuk semula atau berelaksasi.

Mekanisme relaksasi otot

Otot kembali ke keadaan semula setelah berelaksasi bisa disebabkan oleh dua hal, yaitu energinya tidak cukup dan impuls dari otak yang memerintahkan sel otot untuk relaksasi. Jadi, untuk menggerakkan aktin, miosin membutuhkan energi berupa ATP.
 
Otot bisa melakukan kontraksi bila ATP pada miosin sangat banyak. Sebaliknya, otot secara perlahan akan berhenti berkontraksi dan kembali ke keadaan normal atau memanjang (berelaksasi) ketika ATP berkurang.
 
Penyebab kedua, sinyal atau impuls. Saat melakukan gerak tubuh secara sadar karena diperintahkan oleh sel saraf yang ada di otak, otak ingin tubuh melakukan relaksasi, maka otak akan mengirimkan sinyal ke sel otot melalui perantara asetilkolin.
 
Singkatnya, sarkoplasma nantinya akan membuat ion Ca2+ berikatan dengan troponin. Hal tersebut akan memengaruhi protein lain bernama tropomiosin. Nah, saat otot relaksasi, maka peran tropomiosin seperti segel atau menutupi bagian pengikatan (binding site). Ia akan menutupi miosin untuk menempel ke aktin, jadi miosin tidak bisa menggerakkan aktin, sehingga otot tidak bisa kontraksi.

Mekanisme kerja otot berdasarkan Teori Sliding Filament

Tahapan mekanisme kerja otot dijelaskan melalui teori sliding filament. Berikut ini merupakan mekanisme gerak otot:
 

DOK. Zenius
 
Mekanisme kerja otot pada gambar di atas adalah:

1. ADP dan Pi berikatan dengan kepala miosin
2. Kepala miosin berubah konformasinya dan berikatan dengan aktin membentuk cross-bridge
3. Hasil dari berkaitannya antara kepala miosin dan aktin membuat kepala miosin menggerakkan filamen tipis, sehingga zona H menghilang (terjadi kontraksi otot), kemudian ADP dan Pi dilepaskan
4. ATP berikatan dengan kepala miosin, hal ini menyebabkan kepala miosin terpisah dari cross-bridge. Penguraian ATP menjadi ADP dan Pi menyebabkan kepala miosin kembali ke konformasi awal, dan siap memulai siklus kembali

Supaya siklus bisa terus berlanjut, maka ATP dan kandungan Ca2+ pada sarkoplasma harus tinggi.

Contoh soal mekanisme kerja otot dan pembahasannya

Contoh soal 1

Pada filamen aktin, ada struktur troponin dan tropomiosin. Berikut merupakan fungsi troponin dan tropomiosin yang tepat adalah….
 
A. Troponin berfungsi berikatan dengan ion kalium
B. Tropomiosin berfungsi menutup myosin binding site
C. Troponin berfungsi menutup cross-bridge.
D. Tropomiosin berikatan dengan miosin membentuk cross-bridge
E. Troponin berikatan dengan miosin saat otot berkontraksi
 
Jawab: B. Tropomiosin berfungsi menutup myosin binding site
 
Pembahasan:
 
Kalau troponin dan tropomiosin merupakan protein yang menempel di filamen aktin. Troponin nantinya akan berikatan dengan ion Ca2+ dan tropomiosin merupakan protein yang menutupi bagian pengikatan (binding site) miosin pada aktin.

Contoh Soal 2

Mekanisme yang terjadi dalam kontraksi otot adalah….
 
A. Memendeknya ukuran otot akibat zona Z menjadi lebih panjang dan zona H menjadi lebih pendek, di mana prosesnya membutuhkan energi dari pemecahan ATP
B. Memanjangnya ukuran otot akibat aktin berikatan dengan miosin membentuk cross bridge
C. Memendeknya ukuran otot akibat kepala myosin menarik aktin, pita memendek, dan otot berkontraksi
D. Troponin berikatan dengan ion kalsium, aktin menarik miosin, dan otot berkontraksi
E. Tropomiosin berikatan dengan ion kalsium, terbentuk cross-bridge dan otot berelaksasi
 
Jawab: A. Memendeknya ukuran otot akibat zona Z menjadi lebih panjang dan zona H menjadi lebih pendek, di mana prosesnya membutuhkan energi dari pemecahan ATP.
 
Pembahasan:
 
Ketika otot mengalami kontraksi, misalnya ketika ingin mengangkat beban, maka sarkomer akan memendek. Kenapa sarkomer memendek?
 
Karena pada saat otot kontraksi, zona Z menjadi lebih panjang dan zona H pada sarkomer akan memendek. Jadi proses tersebut membutuhkan energi dari pemecahan ATP.
 
Itulah mekanisme kerja otot, kontraksi otot, relaksasi otot, kerja otot berdasarkan teori sliding filament, serta contoh soal mekanisme kerja otot serta pembahasannya. Jadi, kalau sedang mengangkat beban sekarang Sobat Medcom sudah tahu cara kerjanya. (Gabriella Carissa Maharani Prahyta)
 

Baca juga: Kenalan Yuk dengan Macam-Macam Alat Pengukuran Panjang

 
Cek Berita dan Artikel yang lain di

Google News

Viral! 18 Kampus ternama memberikan beasiswa full sampai lulus untuk S1 dan S2 di Beasiswa OSC. Info lebih lengkap klik : osc.medcom.id