Mekanisme Kontraksi Otot

Hewan dan manusia dapat bergerak, mengangkat barang, dan melakukan aktivitas lainnya karena adanya kontraksi otot yang menyebabkan munculnya gerakan. Kontraksi adalah menegangnya otot sehingga menjadi lebih pendek dan dapat menggerakkan tulang, kontraksi tersebut akan selalu diiukti dengan relaksasi yang menyebabkan otot kembali ke ukurannya semula. Apabila otot berkontraksi namun gagal berelaksasi akan terjadi kelainan yang disebut dengan kram.

Sebelum membaca artikel ini akan lebih baik anda mempelajari dulu : Struktur Otot Rangka

Otot tersusun atas serabut miofibril yang terdiri atas filamen tipis dan filament tebal. Filamen tipis tersusun atas protein aktin sedangkan filamen tebal tersusun atas protein miosin. Pada miofibril nampak bagian gelap dan terang (lurik) oleh karena itu sel-sel otot rangka sering disebut dengan nama sel otot lurik. Bagian gelap dan terang ini terus berulang-ulang, setiap set bagian gelap-terang disebut dengan sarkomer.

Untuk memahami mekanisme kontraksi otot, mari kita perhatikan bagian sarkomer berikut.

Garis horizontal tebal adalah filamen tebal dan garis tipis merupakan filamen tipis. Setiap sarkomer akan dibatasi oleh dua buah garis Z, pada tengah-tengah sarkomer terdapat bagian saling tumpang tindih yang disebut pita A. Tepat di tengah-tengah pita A terdapat bagian yang hanya terdapat filamen tebal saja yang disebut zona H, dan di tengah-tengah zona H terdapat garis M (tidak ada pada gambar di atas). Pada bagian ujung sarkomer terdapat bagian yang hanya terdiri dari filamen tipis dan garis Z, bagian ini disebut pita I.

Mekanisme kontraksi otot disebut dengan sliding filament model, karena berkaitan dengan gerakan meluncur dari filamen tebal dan tipis. Sebelum sampai pada penjelasan sliding filament model, perhatikanlah bagian sarkomer di bawah ini. Filamen tebal digambarkan dengan garis tebal biru, sedangkan filament tipis digambarkan dengan garis kuning.

Pada filamen tebal (miosin) terdapat bagian mirip kepala yang berfungsi mengait filament tipis (aktin). Kaitan dari kepala miosin inilah yang menyebabkan terjadinya gerakan meluncur (sliding) yang menimbulkan otot berkontraksi.

Penjelasan tentang sliding filament model adalah sebagai berikut.

Pertama, kepala miosin akan mengikat ATP sebagai sumber energi untuk terjadinya kontraksi.

Kepala miosin akan menghidrolisis ATP menjadi ADP dan fosfat anorganik dan menggunakan energi yang timbul dari pemecahan ATP tersebut.

Setelah mendapat energi dari ATP, kepala miosin akan mengait (berikatan dengan) aktin.

Terjadi pelepasan ADP dan fosfat anorganik yang menyebabkan kepala miosin bergerak sehingga menggerakkan aktin.

Kepala miosin yang menangkap ATP baru akan menyebabkan kepala miosin melapaskan diri dari aktin dan siklus akan berulang kembali.

Perhatikanlah gambar di bawah ini. Gambar paling atas adalah sarkomer ketika dalam keadaan relaksasi, sarkomer lebih panjang dan zona H nampak cukup lebar. Gambar di bawahnya adalah sarkomer dalam keadaan berkontraksi, terlihat bahwa sarkomer tersebut memendek dan zona H mulai menyempit. Gambar paling bawah adalah sarkomer dalam keadaan kontraksi penuh, zona H hilang sama sekali karena aktin saling tumpuk-menumpuk.

Mekanisme sliding filament model secara keseluruhan dapat diperhatikan pada gambar berikut ini.