Kontraksi dan Eksitasi Otot Polos PDF

K8. Kontraksi dan Eksitasi Otot Polos dr. Yosef Purwoko, M.Kes., Sp.PD.K-GER note: kalo ada tanda “–” di atas tulisan berarti jadi BART Dalam Nama Yesus Modul...

K8. Kontraksi dan Eksitasi Otot Polos dr. Yosef Purwoko, M.Kes., Sp.PD.K-GER note: kalo ada tanda “–” di atas tulisan berarti jadi BART Dalam Nama Yesus Modul Muskuloskeletal dapet “A” Amen. Cerita tentang spesialis dokternya… otot polos dia biasa berada di GI tract (usus, lambung, dll), rahim pokonya organ berongga Smooth muscle ini disebut otot polos karena: 1. sel yang memanjang dan meruncing yang menghasilkan sel-sel dari sistem vertikal floem dan xilem sekunder (fusiform) 2. saru nucleus untuk satu sel otot polos: otot serat tunggal otot skeletal: otot serat rimba/otot lurik otot polosnya juga; 1. tidak memiliki striatum 2. lalu involuntary jadi semaunya beda sama otot skelet (skala otonom pake saraf tulang belakang) 3. dia slow, kontraksinya kaya gelombang jujur ini dokternya lebih banyak cerita dibanding materi kadang nyeritain bulu kuduk, nyeritain jadi dokter, nyeritain undip dan sebagainya – Tidak Bergaris (Non-striated): Berbeda dengan otot lurik yang memiliki tampilan bergaris-garis akibat susunan protein aktin dan myosin yang teratur, otot polos tidak memiliki garis-garis tersebut. Ini karena susunan protein penyusunnya tidak se-simetris otot lurik. Serat Lebih Kecil: Serat otot polos lebih kecil dan berbentuk gelendong dibandingkan serat otot lurik. Satu Inti Sel: Setiap sel otot polos hanya memiliki satu inti sel yang terletak di tengah sel. Lebih Banyak Aktin: Otot polos mengandung lebih banyak protein aktin dibandingkan myosin. Tidak Ada Sarkomer: Sarkomer adalah unit kontraktil terkecil pada otot lurik. Otot polos tidak memiliki struktur ini. Caveolae: Struktur ini mirip dengan tubulus T pada otot lurik dan berfungsi dalam transmisi sinyal untuk kontraksi otot. Dense Bodies: Struktur ini berfungsi sebagai titik jangkar untuk filamen aktin, mirip dengan diskus Z pada otot lurik. Filamen Intermediet: Otot polos memiliki filamen intermediet yang tidak berkontraksi, berfungsi untuk memberikan kekuatan dan dukungan pada sel. smooth muscle banyak di GI Tract dan rahim. – Ciri-ciri Khusus Otot Polos dalam Organ Berongga: Teratur dalam Lapisan: Otot polos dalam organ berongga tersusun dalam dua lapisan utama: ○ Lapisan Longitudinal: Serat otot pada lapisan ini berjalan sejajar dengan sumbu panjang organ. ○ Lapisan Sirkular: Serat otot pada lapisan ini berjalan melingkar mengelilingi organ. Peran dalam Peristaltik: Kedua lapisan otot polos ini bekerja sama untuk menghasilkan gerakan peristaltik. Gerakan peristaltik adalah gerakan kontraksi otot yang bergelombang, yang mendorong isi organ (misalnya, makanan dalam usus) sepanjang saluran. Koordinasi Kontraksi: Kontraksi lapisan longitudinal dan sirkular yang terkoordinasi memungkinkan terjadinya gerakan peristaltik yang efektif. Lapisan longitudinal berperan dalam memendekkan organ, sedangkan lapisan sirkular berperan dalam mempersempit diameter organ. – Innervasi oleh Sistem Saraf Otonom (ANS): Otot polos dikendalikan oleh sistem saraf otonom, yang bekerja di luar kesadaran kita. Ini berarti kita tidak bisa mengontrol kontraksi otot polos secara sadar. Sistem saraf otonom mengatur berbagai fungsi tubuh yang tidak disengaja, seperti pencernaan, pernapasan, dan detak jantung. Jenis-jenis Otot Polos: Otot Polos Viseral atau Unitary: ○ Otot polos jenis ini ditemukan di organ dalam seperti usus, saluran kemih, dan pembuluh darah. ○ Hanya beberapa serabut otot yang menerima sinyal saraf. ○ Impuls saraf menyebar dengan cepat melalui gap junction sehingga seluruh lapisan otot berkontraksi sebagai satu kesatuan. ○ Seringkali otot polos visceral dapat berkontraksi secara spontan tanpa rangsangan saraf (autoritmik). Otot Polos Multiunit: ○ Otot polos jenis ini terdiri dari serabut otot yang bekerja secara independen. ○ Setiap serabut otot menerima sinyal saraf secara individu. ○ Contoh otot polos multiunit adalah otot erektor pili  (otot yang membuat bulu kuduk berdiri) dan otot iris mata. smooth muscle masih punya kalsium cerita lagi kalo dokter itu seumuran kita gak pernah diajarin elektrolit, kalsium, mineral dan sebagainya – Mekanisme Kontraksi Otot Polos Perbedaan dengan Otot Lurik proses kontraksi otot skelet melibatkan ikatan ion kalsium (Ca2+) dengan kompleks troponin. Ikatan ini akan memicu perubahan konformasi pada troponin, sehingga memungkinkan filamen miosin berikatan dengan aktin dan memulai siklus kontraksi. Namun, mekanisme kontraksi pada otot polos sedikit berbeda. Poin-poin penting yang perlu diperhatikan: Tidak ada Troponin: Salah satu perbedaan utama adalah otot polos tidak memiliki troponin. Protein pengatur yang ada pada otot polos adalah tropomiosin. Peran Kalsium (Ca2+): Meskipun Ca2+ tetap berperan penting, mekanisme kerjanya tidak langsung seperti pada otot lurik. Calmodulin: Ketika konsentrasi Ca2+ di dalam sel otot polos meningkat, Ca2+ akan berikatan dengan protein yang disebut calmodulin. Kompleks Ca2+-calmodulin ini kemudian akan mengaktifkan enzim kinase rantai ringan miosin (MLCK). Aktivasi MLCK: MLCK yang  aktif akan memfosforilasi rantai ringan miosin. Fosforilasi ini memungkinkan kepala miosin untuk berikatan dengan aktin dan memulai siklus kontraksi. – Filamen: Sama seperti otot lurik, otot polos juga terdiri dari filamen tebal (miosin) dan filamen tipis (aktin). Selain itu, otot polos juga memiliki filamen intermediet yang berfungsi sebagai kerangka sel. Dense Body: Struktur ini pada otot polos memiliki fungsi yang mirip dengan diskus Z pada otot lurik. Dense body berfungsi sebagai tempat melekatnya filamen tipis (aktin). Saat otot berkontraksi, filamen tipis akan tertarik ke arah dense body. Mekanisme Kontraksi: Mekanisme kontraksi otot polos mengikuti prinsip sliding filament, sama seperti pada otot lurik. Ketika otot berkontraksi, filamen tipis akan meluncur di sepanjang filamen tebal, menyebabkan sel otot memendek. Peran Filamen Intermediet: Filamen intermediet pada otot polos berperan penting dalam mentransfer tegangan yang dihasilkan oleh kontraksi filamen tebal dan tipis ke seluruh sel. Hal ini memungkinkan otot polos untuk menghasilkan gaya yang kuat dan tahan lama. – Otot Lurik: Struktur: Memiliki serabut otot yang panjang dan silindris, serta memiliki banyak inti sel yang terletak di tepi serabut. Miofibril: Terdiri dari unit-unit kontraktil yang disebut sarkomer, yang memberikan tampilan bergaris-garis (lurik) pada otot lurik. Sarkomer: Unit terkecil dari otot lurik yang terdiri dari filamen tebal (miosin) dan filamen tipis (aktin) yang tersusun secara teratur. Fungsi: Terutama bertanggung jawab untuk gerakan sadar, seperti menggerakkan anggota tubuh. Otot Polos: Struktur: Serabut ototnya lebih pendek dan berbentuk gelendong, dengan satu inti sel yang terletak di tengah. Dense Bodies: Tidak memiliki sarkomer, tetapi memiliki struktur yang disebut dense bodies yang berfungsi sebagai titik jangkar bagi filamen aktin. Filamen: Filamen tebal dan tipis pada otot polos juga tersusun untuk kontraksi, namun susunannya tidak ser teratur seperti pada otot lurik. Fungsi: Berperan dalam gerakan tidak sadar, seperti kontraksi organ dalam seperti usus, pembuluh darah, dan kandung kemih. Tabel Perbandingan Ciri Otot Otot Polos Lurik Bentuk Silindris, Gelendong Sel panjang Inti Sel Banyak, Satu, di tengah di tepi Sarkomer Ada Tidak ada Dense Tidak Ada Bodies ada Fungsi Gerakan Gerakan tidak Utama sadar sadar Contoh Otot Otot dinding rangka usus, pembuluh darah – Anatomi Otot Polos Gambar ini memberikan gambaran yang sangat baik tentang bagaimana struktur otot polos berbeda dari otot lurik: Dense Bodies: Ini adalah struktur yang unik pada otot polos. Berfungsi seperti diskus Z pada otot lurik, dense bodies adalah tempat melekatnya filamen aktin. Ketika otot berkontraksi, filamen aktin akan tertarik ke arah dense bodies. Filamen Aktin dan Miosin: Sama seperti otot lurik, otot polos juga memiliki filamen aktin dan miosin. Namun, susunannya tidak ser teratur seperti pada otot lurik. Filamen-filamen ini tertanam dalam sitoplasma sel dan terikat pada dense bodies. Mekanisme Kontraksi:  ○ Gambar (b): Saat otot polos berkontraksi, sel otot akan memendek dan menjadi lebih bulat. Hal ini terjadi karena filamen aktin meluncur di sepanjang filamen miosin, menarik dense bodies semakin dekat satu sama lain. ○ Gambar (c): Filamen miosin pada otot polos memiliki kepala miosin yang dapat berikatan dengan aktin di sepanjang filamen, tidak seperti pada otot lurik yang memiliki zona H (zona tanpa tumpang tindih antara aktin dan miosin). Hal ini memungkinkan otot polos berkontraksi lebih lama dan dengan gaya yang lebih besar. ○ Gambar (d): Kepala miosin pada otot polos memiliki engsel yang memungkinkan mereka bergerak lebih bebas dibandingkan dengan kepala miosin pada otot lurik. Ini memberikan fleksibilitas yang lebih besar pada otot polos. – Dense Bodies: Ini adalah struktur yang unik pada otot polos. Berfungsi seperti diskus Z pada otot lurik, dense bodies adalah tempat melekatnya filamen aktin. Ketika otot berkontraksi, filamen aktin akan tertarik ke arah dense bodies. Filamen Aktin dan Miosin: Sama seperti otot lurik, otot polos juga memiliki filamen aktin dan miosin. Namun, susunannya tidak ser teratur seperti pada otot lurik. Filamen-filamen ini tertanam dalam sitoplasma sel dan terikat pada dense bodies. Filamen Intermediet: Filamen intermediet seperti desmin memberikan dukungan struktural pada sel otot polos. Mereka membantu mempertahankan bentuk sel dan mendistribusikan gaya kontraksi secara merata. Mekanisme Kontraksi: Saat Relaksasi: Pada keadaan relaksasi, filamen aktin dan miosin tidak banyak tumpang tindih. Sel otot memiliki bentuk yang lebih memanjang. Saat Kontraksi: Ketika otot berkontraksi, filamen aktin meluncur di sepanjang filamen miosin, menarik dense bodies semakin dekat satu sama lain. Hal ini menyebabkan sel otot memendek dan berbentuk lebih bulat. INI PERLU DIINGET: otot polos kalo kontraksi dia bukan memanjang atau memendek tapi mengkerut Proses konstriksi otot polos kata dokternya.. jadi si focal densitynya yang narik ototnya jadi mengkerut – Organisasi Sitoskeleton dan Miofilamen pada Otot Polos Gambar ini menggambarkan bagaimana filamen-filamen protein yang menyusun otot polos, terutama aktin dan miosin, serta komponen sitoskeleton lainnya, tersusun dan berinteraksi selama proses kontraksi. Komponen Utama: Filamen Aktin: Merupakan filamen tipis yang berperan penting dalam kontraksi otot. Filamen aktin melekat pada struktur yang disebut dense bodies. Filamen Miosin: Merupakan filamen tebal yang juga berperan dalam kontraksi otot. Filamen miosin berinteraksi dengan filamen aktin untuk menghasilkan gaya kontraksi. Dense Bodies: Struktur ini berfungsi seperti diskus Z pada otot lurik. Filamen aktin melekat pada dense bodies, dan ketika otot berkontraksi, dense bodies akan saling mendekat. Filamen Intermediet: Memberikan dukungan struktural pada sel otot polos. Filamen intermediet seperti desmin membantu mempertahankan bentuk sel dan mendistribusikan gaya kontraksi secara merata. Membrane Dense Area: Daerah pada membran sel tempat filamen-filamen melekat dan berinteraksi dengan komponen seluler lainnya. prosesnya mirip otot skelet kalo kontraksi mengkerut (memendek) kalo relaksasi memanjang “cara kontraksinya seperti ini” - Internist Yosef dia dari kontraksi ampe relaksasi tu pake kanal kalsium kata dokternya terjadi kontraksi besar dan gak karuan jika terjadi tetanus (keram perut/kolic) pake spasmolitik buat redain kram usus. Panel (a): Otot Polos Relaksasi Dense Bodies: Struktur ini berfungsi sebagai titik jangkar bagi filamen aktin. Pada kondisi relaksasi, dense bodies terpisah cukup jauh. Filamen Aktin dan Miosin: Filamen aktin (tipis) dan miosin (tebal) tersusun secara tidak teratur dibandingkan dengan otot lurik. Filamen-filamen ini saling tumpang tindih sebagian. Satu Unit Kontraktil: Setiap unit kontraktil pada otot polos membentang dari satu dense body ke dense body lainnya. Pada kondisi relaksasi, unit-unit kontraktil ini memanjang. Panel (b): Otot Polos Kontraksi Kontraksi: Ketika otot polos berkontraksi, filamen aktin akan meluncur di sepanjang filamen miosin, menarik dense bodies semakin dekat satu sama lain. Perubahan Bentuk Sel: Akibatnya, sel otot polos akan memendek dan menjadi lebih bulat. Satu Unit Kontraktil: Unit-unit kontraktil yang sebelumnya memanjang, kini menjadi lebih pendek. – Poin-poin penting yang perlu diperhatikan: Potensial Membran: Potensial membran adalah perbedaan muatan listrik di dalam dan di luar sel. Perubahan potensial membran ini akan mempengaruhi masuknya ion kalsium (Ca2+) ke dalam sel otot polos. Depolarisasi: Depolarisasi adalah perubahan potensial membran menjadi lebih positif. Ketika otot polos mengalami depolarisasi, akan terjadi peningkatan konsentrasi Ca2+ di dalam sel. Peningkatan Ca2+ ini akan memicu proses kontraksi otot polos. Hiperpolarisasi: Hiperpolarisasi adalah perubahan potensial membran menjadi lebih negatif. Kondisi ini menyebabkan penurunan konsentrasi Ca2+ di dalam sel, sehingga otot polos akan relaksasi. Ca2+ dari Cadangan Internal: Selain dari luar sel, Ca2+ juga dapat dilepaskan dari cadangan internal sel otot polos. Pelepasan Ca2+ ini dapat dipicu oleh berbagai mekanisme, termasuk melalui jalur protein G. hiperpolarisasi akan menyebabkan kontraksi – Mekanisme Utama: Gambar ini menunjukkan beberapa mekanisme yang saling terkait, namun secara garis besar, mekanisme utamanya adalah regulasi tonus vaskular melalui perubahan konsentrasi ion kalsium (Ca2+) dan produksi nitrit oksida (NO). Penjelasan Detil: 1. Aliran Darah (Shear Stress): ○ Ketika aliran darah meningkat, dinding pembuluh darah mengalami gesekan (shear stress). ○ Gesekan ini mengaktifkan sel endotel untuk melepaskan zat-zat vasodilator, seperti nitric oxide (NO). 2. Peran Nitric Oxide (NO): ○ NO berdifusi ke dalam sel otot polos vaskular. ○ NO mengaktifkan enzim guanylate cyclase yang mengubah GTP menjadi cGMP. ○ cGMP ini akan mengaktifkan protein kinase yang menyebabkan relaksasi otot polos dengan cara menurunkan kadar Ca2+ intraseluler. 3. Peran Ion Kalium (K+): ○ Peningkatan aliran darah juga menyebabkan peningkatan keluarnya ion K+ dari sel endotel melalui  saluran K+. ○ K+ yang keluar akan berdifusi ke sel otot polos, menyebabkan hiperpolarisasi (potensial membran menjadi lebih negatif). ○ Hiperpolarisasi ini akan menghambat masuknya Ca2+ ke dalam sel otot polos, sehingga menyebabkan relaksasi. 4. Peran Kalsium (Ca2+): ○ Peningkatan Ca2+ intraseluler akan menyebabkan kontraksi otot polos. ○ Ca2+ dapat masuk ke dalam sel melalui berbagai saluran Ca2+ atau dilepaskan dari retikulum sarkoplasma. ○ Ca2+ akan berikatan dengan troponin C pada filamen tipis, memungkinkan interaksi antara aktin dan miosin sehingga terjadi kontraksi. 5. Faktor-faktor Lain: ○ Reseptor: Adanya berbagai reseptor seperti muskarinic, adrenergic, dan mineralocorticoid receptor memungkinkan berbagai zat seperti neurotransmitter, hormon, dan obat-obatan untuk mempengaruhi tonus vaskular. ○ Pompa Na+/K+: Membantu mempertahankan gradien konsentrasi ion Na+ dan K+ yang penting untuk menjaga potensial membran. ○ Gap Junction:  Memungkinkan komunikasi antar sel otot polos sehingga kontraksi dapat terjadi secara sinkron. Implikasi Fisiologis: Mekanisme ini sangat penting dalam regulasi tekanan darah dan aliran darah ke berbagai organ. Perubahan pada mekanisme ini dapat menyebabkan berbagai kondisi patologis, seperti hipertensi, aterosklerosis, dan penyakit jantung. nah disini kan ada autonomic neuron varicosity: ini yang buat reflek otot polos itu gak disadari → BeHe kontraksi?! → reflek organ yang tidak disadari contoh kalo kita liat pergerakan kolon (usus besar) gerakannya tidak peristaltik lagi tapi kalustratik Hasil dari kontraksi otot nah jadi kalo di multi itu zigzag autonomic neuron varicosity-nya jadi di otot polos itu dibagi 2 bentuknya multi dan single kalo multi itu autonomic varicositynya diantara (zigzag) otot polos itu, sedangkan yang single di pinggir-pinggirnya INI PERBEDAANNYA hormon jantung dipengaruhi epinefrin Feedback dari saya tolong anak manna lebih standout lagi ya ngerekamin nya mengingat di belakang ruangan kita kadang berisiknya sangat membagongkan. #bukansuperior34