Bagaimana mekanisme molekuler kontraksi otot?

Kedokteran Ilmu Kedokteran
1

kontraksi otot rangka

Pada kontraksi otot rangka, dibutuhkan proses molekuler agar otot bisa berkontraksi. Bagaimana mekanisme molekuler kontraksi otot?

2

image
image.jpg700×300 82.7 KB

Myofibril adalah unit penting otot rangka sebab mengandung elemen protein kontraktil yang menyebabkan otot berkontraksi. Terdapat ratusan sampai ribuan myofibril pada setiap serabut otot, sementara setiap myofibril terdiri atas 1500 myosin dan 3000 aktin. Dibawah mikroskop myosin yg merupakan filamen tebal akan tampak gelap (A-band), sementara aktin yang merupakan filamen tipis terlihat terang (I-band). Aktin selalu terhubung dengan protein lainnya membentuk kompleks aktin-troponin-tropomyosin yang saat kontraksi terjadi akan berikatan dengan protein myosin.

Bagian akhir aktin melekat pada suatu protein lain yang disebut Z disk, dan daerah antara dua Z disk disebut sarkomer, yang merupakan suatu unit kontraksi otot. Bila otot berkontraksi ukuran sarkomer sekitar 2 mikrometer.

Mekanisme kontraksi otot

Kontraksi otot secara umum mengikuti urutan proses berikut :

  1. Aksi potensial dihantarkan sepanjang saraf dan berakhir pada membran otot

  2. Pada ujung saraf dilepaskan neurotrasnmitter asetilkolin

  3. Asetilkolin akan bekerja pada membran serabut otot dan membuka gate Natrium

  4. Masuknya ion Natrium dalam jumlah banyak memulai terjadinya aksi potensial pada
    membran otot

  5. Aksi potensial dihantarkan sepanjang membran otot sebagaimana yang terjadi pada
    membran saraf

  6. Aksi potensial yang terjadi di membran otot akhirnya sampai ke bagian tengah otot yang
    menstimulasi retikulum sarkoplasma melepaskan ion Kalsium

  7. Ion Kalsium akan berikatan dengan troponin-C, dan ini mengawali ikatan antara aktin
    dengan myosin

  8. Ikatan antara aktin dan myosin menyebabkan kedua filamen ini saling menarik ke arah
    tengah (sliding filament mechanism) dan inilah yang disebut kontraksi otot

  9. Setelah beberapa waktu, ion Kalsium dipompa kembali ke retikulum sarkoplasma, lalu
    terjadi pelepasan ikatan antara aktin dan myosin (relaksasi).

Kontraksi yang terjadi melalui sliding filament mechanism, akibat terbentuknya cross-bridge yang disusun oleh filamen myosin dan aktin, yang akan menarik aktin ke arah myosin (tengah). Kekuatan untuk menarik diperoleh dari ATP yang tersedia di kepala myosin dan akan aktif saat aksi potensial mencapai bagian otot.

Video dibawah ini dapat memberikan gambaran yang lebih jelas terkait dengan mekanisme molekuler kontraksi otot,