UJI REABILITAS KUESIONER

UJI RELIABILITAS KUESIONER PENELITIAN PENGERTIAN * Uji reliabilitas adalah uji untuk memastikan apakah kuesioner penelitian yang akan dipergunakan untuk mengumpulkan data variabel penelitian reliabel atau tidak. Kuesioner dikatakan reliabel jika kuesioner tersebut dilakukan pengukuran berulang, akan medapatkan hasil yang sama. CARA PENGUJIAN RELIABILITAS KUESIONER PENELITIAN * Pengujian reliabilitas kuesioner dapat dilakukan secara eksternal dan internal * Secara eksternal cara pengujian reliabilitas kuesioner penelitian ada tiga cara: 1. Teknik pengukuran ulang (test-retest) 2. Teknik belah dua 3. Teknik paralel TEKNIK PENGUKURAN ULANG (TEST-RETEST) * Untuk melakukan uji reliabilitas kuesioner dengan teknik pengukuran berulang dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut: * Kuesioner diujicobakan sebanyak dua kali dengan responden yang sama, namun pada waktu yang berbeda * Selang waktu antara pengukuran pertama dan kedua sebaiknya antara 15 – 30 hari, jika kurang dari 15 hari dikuatirkan responden masih ingat terhadap jawaban yang telah diberikan, dan jika lebih dari 30 hari dikuatirkan terjadi perubahan pada fenomena yang diukur * Hasil pengukuran pertama dan kedua dikorelasikan dengan korelasi product moment * Kuesioner dikatakan reliabel, jika hasil “r” hitung lebih besar dari “r” tabel 

UJI VALIDITAS KUESIONER

UJI VALIDITAS KUESIONER PENELITIAN PENGERTIAN * Uji Validitas Kuesioner Penelitian: adalah prosedur untuk memastikan apakah kuesioner yang akan dipakai untuk mengukur variabel penelitian valid atau tidak * Kuesioner yang valid berarti kuesioner yang dipergunakan untuk mengumpulkan data itu valid. Valid berarti kuesioner tersebut dapat digunakan untuk mengukur apa yang hendak diukur. * Kuesioner ada yang sudah baku, karena telah teruji validitas dan reliabilitasnya, tetapi banyak juga yang belum baku. Jika kita menggunakan kuesioner yang sudah baku, tidak perlu dilakukan uji validitas lagi, sedangkan kuesioner yang belum baku perlu dilakukan uji validitas. * Kuesioner yang valid harus mempunyai validitas internal dan eksternal. Kuesioner yang valid harus mempunyai validitas internal atau rasional, bila kriteria yang ada dalam kuesioner secara rasional (teoritis) telah mencerminkan apa yang diukur, sedangkan kuesioner yang mempunyai validitas eksternal bila kriteria didalam kuesioner disusun berdasarkan fakta-fakta emperis yang telah ada (eksternal) * Validitas internal kuesioner harus memenuhi: construct validity (validitas kontruks) dan content validity (validitas isi) Validitas konstruks adalah kerangka dari dari suatu konsep. Untuk mencari kerangka konsep dapat ditempuh dengan: 1. Mencari definisi konsep yang dikemukakan oleh para ahli yang tertulis dalam literatur 2. Jika dalam literatur tidak didapatkan definisi konsep yang ingin diukur, peneliti harus mendifinisikan sendiri konsep tersebut (dengan bantuan para ahli) 3. Menanyakan definisi konsep yang akan diukur kepada calon responden atau orang yang mempunyai karakteristik yang sama dengan responden. * Validitas isi kuesioner ditentukan oleh sejauh mana isi kuesioner tersebut mewakili semua aspek yang dianggap sebagai aspek kerangka konsep. Misal konsep yang mau diteliti terdiri dari tiga aspek, maka kuesioner yang dibuat harus menanyakan tentang ketiga aspek tersebut, jika hanya menanyakan satu aspek saja berarti kuesioner tersebut tidak memiliki validitas isi yang tinggi. * Validitas eksternal adalah validitas yang diperoleh dengan cara mengkorelasikan kuesioner baru dengan tolok ukur eksternal yang sudah valid, misal skala pengukur motivasi untuk berprestasi yang diciptakan oleh Mehrabian (1973) yang sudah teruji kevalidanya. 

FISIOLOGI GINJAL

FISIOLOGI GINJAL
PENGERTIAN
          Merupakan suatu sistem dimana terjadinya proses penyaringan darah sehingga darah bebas dari zat-zat yang tidak dipergunakan oleh tubuh dan menyerap zat-zat yang masih dipergunakan oleh tubuh.
Zat-zat yang tidak dipergunakan oleh tubuh larut dalam air dan dikeluarkan berupa urin (air kemih).
Ginjal menjalankan fungsi yang vital sebagai pengatur volume dan komposisi kimia darah dengan mengekskresikan zat terlarut dan air secara selektif. Apabila kedua ginjal karena suatu sebab gagal menjalankan fungsinya akan terjadi kematian dalam waktu 3 sampai 4 minggu.
Fungsi vital ginjal dicapai dengan filtrasi plasma darah melalui glomerulus diikuti dengan reabsorbsi sejumlah zat terlarut dan air dalam jumlah yang sesuai disepanjang tubulus ginjal. Kelebihan zat terlarut dan air diekskresikan keluar tubuh dalam urine melalui sistem pengumpul urine.

GINJAL
Ginjal suatu kelenjar yang terletak di bagian belakang dari kavum abdominalis di belakang peritoneum pada kedua sisi vertebra lumbalis III, melekat langsung pada dinding belakang abdomen. Bentuknya seperti biji kacang , panjangnya sekitar 12,5 cm dan tebalnya 2,5 cm (kurang lebih sebesar kepalan tangan), jumlahnya ada dua buah kiri dan kanan.Setiap ginjal memiliki berat antara 125 – 175 gram pada laki-laki dan 115 – 155 gram pada perempuan. Ginjal kiri lebih besar dari ginjal kanan dan pada umumnya ginjal laki-laki lebih panjang dari ginjal wanita. Setiap ginjal diselubungi oleh tiga lapisan jaringan ikat yaitu :
• Fasia renal adalah pembungkus terluar. Pembungkus ini melabuhkan ginjal pada struktur di sekitarnya dan mempertahankan posisi organ.
• Lemak perirenal adalah jaringan adipose yang terbungkus fasia ginjal. Jaringan ini membantali ginjal dan membantu organ tetap pada posisinya.
• Kapsul fibrosa adalah membran halus transparan yang lansung membungkus ginjal dan dapat dengan mudah lepas.

STRUKTUR INTERNAL GINJAL
 HILUS adalah tingkat kecekungan tepi medial ginjal.
 SINUS GINJAL adalah rongga berisi lemak yang membuka pada hilus. Sinus ini membentuk  perlengketan untuk jalan masuk dan keluar ureter , vena dan arteri renalis, saraf dan limfatik.
 PELVIS GINJAL adalah perluasan ujung proksimal ureter.
Ujung ini, berlanjut menjadi dua sampai tiga kaliks mayor, yaitu rongga yang mencapai glandular, bagian penghasil urine pada ginjal. Setiap kaliks mayor bercabang mejadi beberapa (8-18) kaliks minor.
 PARENKIM GINJAL adalah jaringan ginjal yang menyelubungi struktur sinus ginjal.
Jaringan ini terbagi menjadi medulla dalam dan korteks luar.
• Medulla terdiri dari massa triangular yang disebut piramida ginjal. Ujung yang sempit dari setiap piramida, papilla, masuk dengan pas dalam kaliks minor dan ditembus mulut duktus pengumpul urine.
• Korteks tersusun dari tubulus dan pembuluh darah nefron yang merupakan unit structural dan fungsional ginjal. Korteks terletak di dalam di antara piramida-piramida medulla yang bersebelahan untuk membentuk kolumna ginjal yang terdiri dari tubulus-tubulus pengumpul yang mengalir ke dalam duktus pengumpul. Ginjal terbagi-bagi lagi menjadi lobus ginjal. Setiap lobus terdiri dari satu piramida ginjal, kolumna yang saling berdekatan dan jaringan korteks yang melapisinya.

STRUKTUR NEFRON
Satu ginjal menmgandung 1 – 4 juta nefron yang merupakan unit pembentuk urine. Setiap nefron memiliki satu komponen vascular (kapiler) dan satu komponen tubular.
 GLOMERULUS adalah gulungan kapilar yang dikelilingi kapsul epitel berdinding ganda disebut kapsul
     Bowman. Glomerulus dan kapsul Bowman bersama-sama membentuk sebuah korpuskel ginjal. Lapisan viseral kapsul Bowman adalah lapisan internal epithelium. Sel-sel lapisan viseral dimodifikasi menjadi podosit yaitu sel-sel epitel khusus di sekitar kapilar glomerular. Lapisan parietal kapsul Bowman membentuk tepi terluar kospuskel ginjal.
 TUBULUS KONTORTUS PROKSIMAL, panjangnya mencapai 15 mm dan sangat berliku. Pada permukaan yang menghadap lumen tubulus ini terdapat sel-sel epithelial kuboid yang kaya akan mikrovilus (brush border) dan memperluas area permukaan lumen.
 ANSA HENLE. Tubulus kontortus proksimal mengarah ke tungkai desenden ansa henle yang masuk kedalam medulla, membentuk lengkungan jepit yang tajam (lekukan) dan membalik ke atas membentuk tungkai asenden ansa henle.
 TUBULUS KONTORTUS DISTAL juga sangat berliku, panjangnya sekitar 5 mm dan membentuk segmen terakhir nefron. Disepanjang jalurnya, tubulus ini bersentuhan dengan dinding arteriol aferen. Bagian tubulus yang bersentuhan dengan arteriol mengandung sel-sel termodifikasi yang disebut macula densa. Macula densa berfungsi sebagai suatu kemoreseptor dan distimulasi oleh penurunan ion natrium. Dinding arteriol aferen yang bersebelahan dengan macula densa mengandung sel-sel otot polos termodifikasi yang disebut sel juztaglomerular. Sel ini distimulasi melalui penurunan tekanan darah untuk memproduksi rennin.Macula densa, sel juztaglomerular dan sel mesangium saling bekerja sama untuk membentuk apparatus juxtaglomerular yang penting dalam pengaturan tekanan darah.
 TUBULUS DAN DUKTUS PENGUMPUL.
     Tubulus pengumpul membentuk duktus pengumpul besar yang lurus. Duktus pengumpul membentuk tuba yang lebih besar yang mengalirkan urine ke dalam kaliks minor. Kaliks minor bermuara ke dalam pelvis ginjal melalui kaliks mayor. Dari pelvis ginjal, urine dialirkan ke ureter yang mengarah ke kandung kemih.

SUPLAI DARAH
 ARTERI RENALIS adalah percabangan aorta abdomen yang mensuplai masing-masing ginjal dan  
     masuk  ke hilus melalui cabang anterior dan posterior.
     Cabang tersebut membentuk arteri-arteri interlobaris yang mengalir di antara piramida-piramida ginjal.
 ARTERI ARKUATA berasal dari arteri interlobaris pada area pertemuan antara korteks dan medulla.
 ARTERI INTERLOBULARIS merupakan percabanga arteri arkuata di sudut kanan dan melewati
     korteks.
 ARTERIOL AFEREN berasal dari arteri interlobularis. Satu arteriol aferen membentuk sekitar 50 kapilar yang membentuk glomerulus.
 ARTERIOL EFEREN meninggalkan setiap glomerulus
 dan membentuk jarring-jaring kapilar lain, kapilar peritubular yang mengelilingi tubulus proksimal dan distal untuk memberi nutrient pada tubulus tersebut dan mengeluarkan zat-zat yang direabsorpsi. Kapilar peritubular mengalir ke dalam vena korteks yang kemudian menyatu dan membentuk vena interlobularis.Arteriol eferen dari glomerulus nefron korteks memasuki jarring-jaring kapilar peritubular yang mengelilingi tubulus kontortus distal dan proksimal pada nefron tersebut.Arteriol eferen dari glomerulus pada nefron juxtaglomerular memiliki perpanjangan pembuluh kapilar panjang yang lurus disebut vasa recta
 VENA ARKUATA menerima darah dari vena interlobularis. Vena arkuata bermuara ke dalam vena interlobaris yang bergabung untuk bermuara ke dalam vena renalis. Vena ini meninggalkan ginjal untuk bersatu dengan vena kava inferior.
URETER Terdiri dari dua saluran pipa masing-masing bersambung dari ginjal ke kandung kemih.Panjangnya 25-30 cm ( 10 – 12 inci), dengan penampang ± 0,5 cm. Ureter sebagian terletak dalam rongga abdomen dan sebagian terletak dalam rongga pelvis.
Fungsi satu-satunya adalah menyalurkan urine ke vesika urinaria Lapisan dinding ureter terdiri dari
• Dinding luar jaringan ikat (jaringan fibrosa)
• Lapisan tengah lapisan otot polos
• Lapisan sebelah dalam lapisan mukosa.
Lapisan dinding ureter menimbulkan gerakan-gerakan peristaltic setiap 5 menit sekali yang akan mendorong air kemih masuk ke dalam vesika urinaria.Ureter berjalan hampir vertical ke bawah sepanjang fasia muskulus psoas dan dilapisi oleh peritoneum.

VESIKA URINARIA     
Vesika urinaria adalah suatu kantong berotot yang dapat mengempis, terletak dibelakang simpfisis, mempunyai tiga muara : dua dari ureter dan satu menuju uretra.
      Dua fungsi vesika urinaria adalah :
      1. Sebagai tempat penyimpanan urine sebelum meninggalkan tubuh
      2. Mendorong urine keluar tubuh (dibantu uretra)
Kandung kemih dapat mengembang dan mengempis seperti balon karet, terletak di belakang simpisis pubis di dalam rongga panggul. Bentuknya seperti kerucut yang dikelilingi oleh otot yang kuat, berhubungan dengan ligamentum vesika umbilikalis medius.
      Bagian vesika urinaria terdiri dari :
• Fundus yaitu bagian yang menghadap ke arah belakang dan bawah, bagian terpisah dari rectum oleh 
   spatium rectovesicle yang terisi oleh jaringan ikat duktus deferent, vesika seminalis dan prostat.
• Korpus yaitu bagian antara verteks dan fundus.
• Verteks, bagian yang runcing ke arah muka dan berhubungan dengan ligamentum vesika umbilikalis. Dinding vesika urinaria terdiri dari :
• Lapisan luar (peritoneum)
• Tunika muskularis (lapisan otot)
Tunika sub mukosa
• Lapisan mukosa (lapisan bagian dalam).

URETRA
       Uretra merupakan saluran sempit yang berpangkal pada kandung kemih yang berfungsi menyalurkan air kemih keluar.  Pada laki-laki uretra berjalan berkelok-kelok melalui tengah-tengah prostat kemudian menembus lapisan fibrosa, yang menembus tulang pubis ke bagian penis panjangnya ± 20 cm (8 inci). Uretra pada laki-laki terdiri dari : • Uretra prostatika • Uretra membranosa • Uretra kavernosa • Lapisan uretra laki-laki terdiri dari : lapisan mukosa, dan lapisan sub mukosa. 
Uretra pada wanita terletak di belakang simfisis pubis berjalan miring sedikit ke arah atas , panjangnya kurang lebih 3-4 cm (1,5 inci).
Lapisan uretra wanita terdiri dari :
• Tunika muskularis,
• Lapisan spongiosa
• Dan lapisan mukosa.
• Muara uretra pada wanita terletak di sebelah atas vagina (antara klitoris dan vagina) dan uretra disini hanya berfungsi sebagai saluran ekskresi.

FISIOLOGI DASAR GINJAL
       Fungsi primer ginjal adalah mempertahankan volume dan komposisi ECF dalam batas-batas normal.   Komposisi dan volume cairan  ini dikontrol oleh filtrasi glomerulus, reabsorbsi dan sekresi tubulus ULTRAFILTRASI GLOMERULUS'
       Pembentukan urine dimulai dengan prosis filtrasi glomerlus plasma. Aliran darah ginjal (RBF) setara dengan sekitar 25% curah jantung atau 1200 ml/menit. Bila hematokrit normal dianggap 45%, maka aliran plasma ginjal (RPF)sama dengan 660 ml/menit (0,55 x 1200 = 660). Sekitar seperlima dari plasma atau 125 ml/menit dialirkan melalui glomerulus ke kapsula Bowman. Hal ini dekanal dengan istilah laju filtrasi glomerulus (GFR).
      Proses filtrasi glomerulus dinamakan ultrafiltrasi glomerulus, karena filtrat primer mempunyai komposisi sama seperti plasma kecuali protein. Sel-sel darah dan molekul-molekul protein yang besar atau protein bermuatan negatif (seperti albumin)bsecara selektif tertahan oleh seleksi muatan yang merupakan ciri khas dari sawar membran filtrasi glomerular, sedangkan molekul yang berukuran lebih kecil atau beban netral positif seperti air dan kristaloid sudah langsung tersaring. Perhitungan menunjukkan bahwa 173 liter cairan berhasil disaring melalui glomerulus dalam waktu sehari---suatu jumlah yang menakjubkan untuk organ yang berat totalnya hanya sekitar 10 ons. Saat filtrat mangalir melalui tubulus, ditambahkan atau diambil berbagai zat dari filtrat, sehingga akhirnya hanya sekitar 1,5 L/hari yang diekskresikan senbagai urine.

REABSORBSI DAN SEKRESI TUBULUS
      Tiga kelas zat yang difiltrasi dalam glomerulus ; elektrolit, nonelektroli, dan air.
      Beberapa elektrolit yang paling penting adalah:  Natrium (Na⁺), Kalium (K⁺), Kalsium (Ca⁺⁺), Magnesium (Mg⁺⁺), Bikarbonat (HCO3⁻), Klorida (Cl⁻), dan Fosfat (HPO₄⁼).
       Non elektrolit yang penting adalah glukosa, asam amino, dan metabolit yang merupakan produk akhir dari metabolisme protein ; asam urat, urea, dan kratinin.
      Langkah kedua dalam proses pembentukan urine setelah filtrasi adalah reabsorbsi selektif zat-zat – zat yang sudah difiltrasi. Sebagian besar zat yang difiltasi direabsorbsi melalui pori-pori kecil yang terdapat dalam tubulus sehingga akhirnya zat-zat tersebut kembali lagi ke dalam kapiler peritubulus yang mengelilingi tubulus. Disamping itu beberapa zat di sekresi pula dr pembuluh darah peritubulus sekitar ke dalam tubulus. Proses reabsorbsi dan sekresi ini berlangsung melalui mekanisme transport aktif dan pasif. Suatu mekanisme disebut aktif bila zat berpindah melawan perbedaan elektrokimia (yaitu melawan perbedaan potensial kimia, potensial listrik atau keduanya).
    Kerja langsung ditujukan pada zat yang direabsorbsi atau sekresi oleh sel-sel tubulus dan energi ini dikeluarkan dalam bentuk adenosin triposfat (ATP). '
Glukosa dan asam amino di reabsorbsi seluruhnya disepanjang tubulus proksimalis melalui transport aktif. Kalium dan asam urathampir seluruhnya di reabsorbsi secara aktif dan keduanya disekresi ke dalam tubulus distal.
      Dua pertiga dari jumlah natrium yang difiltrasi akan direabsorbsi secara aktif dalam tubulus proksimal dan berlanjut pada lengkung henle, tubulus distal dan pengumpul sehingga kurang dari 1 % beban yang difiltrasi diekskresikan dalam urine. Sebagian besar Posfat dan Kalsium direabsorbsi dalam tubulus proksimal melalui transport aktif .
Air, klorida dan dan Urea akan direabsorbsi pasif dalam tubulus proksimal  
Fungsi Utama Ginjal Fungsi Ekskresi
- Mempertahankan osmolalitas plasma sekitar 285 mOsmol dengan mengubah-ubah ekskresi air
- Mempertahankan volume ECF dan tekanan darah dengan mengubah-ubah ekskresi Na
- Mempertahankan konsentrasi plasma masing-masing elektrolit individu dalam rentang normal.
- Mempertahankan pH plasma sekitar 7,4 dengan mengeluarkan kelebihan H, dan membentuk
  kembali HCO3 Fungsi Nonekskresi
- Mensintesisi dan mengaktifkan hormon
- Renin ; penting dalam pengaturan tekanan darah
- Eritropoetin merangsang produksi sel darah merah oleh sum-sum tulang
- 1,25-dihidroksivitamin D3 : hidroksilasi akhir vitamin D3 menjadi bentuk yang paling kuat
- Prostaglandin ; sebagian besar adalah vasodilator, bekerja secara lokal, dan melindungi dari 
   kerusakan iskemik ginjal
- Degradasi hormon peptida
- Insulin, glukagon, parathormon, prolaktin, hormon pertumbuhan, ADH, dan hormon gastrointestinal (gastrin, polipeptida intestinal vasoaktif [VIP])

FISIOLOGI OTOT

FISIOLOGI OTOT 
PENDAHULUAN
     Otot merupakan jaringan eksitabel atau jaringan peka rangsang, yang dapat dirangasang secara kimiawi, listrik, dan mekanik untuk menimbulkan suatu aksi potensial.
      Dikenal tiga jenis otot, yaitu otot rangka, otot polos, dan otot jantung.
      Empat puluh persen dari berat badan manusia terdiri dari otot rangka, dan 10% terdiri dari otot polos otot jantung. Otot polos terdapat pada dinding saluran cerna, saluran kemih, uterus, dan pembuluh darah. Sedangkan otot jantung terdapat pada jantung. Sel otot rangka terdiri dari sel yang mempunyai stria, berbentuk slinders, dan mempunyai banyak inti (multinukleus) serta beradah dibawah kontrol kesadaran. Sel-selnya sejajar satu sama lain, dan melekat ke tulang melalui jarngan kolagen yang membentuk tendo.
       Sel otot jantung mempunyai steria mempunyai banyak inti, berbentuk slindris dan bercabang-cabang serta berkontraksi tidk dibawah pengaruh kesadaran. Sel otot polos tidak berstria, hanya mempunyai satu inti; dan juga tidak dibawah pengaruh kesadaran. Pada dasarnya mekenisme kontraksi ketiga jenis otot ini hampir sama.
        Pada bab ini akan di bahas mengenai otot rangka dan otot polos. Otot jantung di bahas tersendiri Filamen dalam fisiologi sistem kardivaskuler.

OTOT RANGKA (OTOT SKELET)
MORFOLOGI OTOT RANGKA
       Otot rangka terdiri dari serabut-serabut otot dengan diameter 10 – 80 m, dimana setiap serabut otot akan terbagi lagi menjadi subunit yang lebih kecil. Fungsi utama otot rangka adalah untuk melakukan kontraksi yang menjadi dasar terjadinya gerakan tubuh. Aktifitas dari kurang lebih 600 otot rangka yang terdapat diberbagai bagian tubuh dikoordinasi oleh susunan saraf sehingga membentuk gerakan yang harmonis dan posisi tubuh yang tepat. Setiap serabut otot dikelilingi oleh sarkolema yang merupakan membran sel serabut otot.
       Pada ujung serabut sarkolema akan bersatu dengan serabut tendo yang akan membentuk tendo ototyang melekat pada tulang. Setiap serabut otot terdiri dari beberapa miofibril, dan setiap miofibril terdiri dari filamen miosin dan filamen aktin. Mekanisme kontraksi otot rangka tergantung dari interaksi kedua protein kontraktil ini.
        Filamen miosin dengan berat molekul 480.000 dan filamen aktin dengan berat molekul 70.000 bila dilihat dengan mikroskop elektron masing- masing terlihat sebagai filamen tebal dan filamen tipis. Posisi filamen miosin dan aktin berselang seling satu sama lainnya sehingga memberi gambaran pita terang dan gelap bila dilihat dibawah mikroskop. Pita terang merupakan filamen aktin disebut I band (PITA I) oleh karena memberi gambaran isotropik dengan pemberian cahaya. Pita gelap adalah filamen miosin disebut A band (pita A) oleh karena memberi gambaran anisotropik pada pemberian cahaya. Pada bagian tengah filamen aktin terdapat garus Z ( Z line) yang merupakan protein filamentous yang berbeda dengan aktin dan miosin. Diantara dua garis Z terdapat sarkomer yang merupakan unit fungsional dari miofibril. Dalam keadaan normal , panjang maksimal sarkomer adalah sekitar 2 um. Pada panjang ini, filamen akting dan miosin akan overlap satu sama lainnya. Dibagian tengah pita A terdapat pita H (H band) yang merupakan daerah dimana pada keadaan relaksasi aktin tidak oferlap dengan miosin. Jadi pada keadaan kontraksi pada pita H tidak nampak. Dibaigian tengah padad pita H terdapat garis M (M line) yang dibentuk oleh miosin pada bagian tengah pita H. Miofibril berada dalam sarkoplasma, yang komposisinya sama dengan komposisi cairan intrasel. Sarkoplasma mengandung banyak ion K, Mg, fosfat, dan enzim-enzim. Juga terdapat mitokhondria dalam jumlah bear yang terletak antara miofibril. Pada mitokhondria inilah dibentuk ATP sebagai sumber enegi kontraksi otot. Sarkoplasma akan melakukan perluasan kearah dalam sel sebaai T- tubulus. Melalui T-tubulus. Gelombang depolarisasi selama proses eksitasi dapat mencapai mio fibril yang terletak di bagian dalam. Diantara miofibril tredapat retikulum sarkoplasma (RS), yang merupakan stuktur yang memegang peranan penting dalam prises eksitasi-kontraksi kopling. Otot –otot yang melakukan kontraksi dengan cepat mempunyai RS yang lebih banyak. Pada ujung RS terjadi pelebaran yang disebut terminal cisternae yang mempunyai posisi yang sangat berdekatan dengan tubulus T (± 200A) dan di sebut sebagai junction sarcoplasmic retikulum, Struktur ini sangat besar peranannya dalam proses eksitasi-kontraksi koplinng, dan kemungkinan berfungsi sebagai Ca channel. Fungsi RS adalah untuk melepaskan ion Ca selama proses kontraksi dan pengambilan serta penyimpanan kembali ion Ca selama proses relaksasi.

PROTEIN KONTRAKTIL
        Protein kontraktil terdiri dari filamen tipis dan tebal. Filamen tipis terdiri dari aktin, tropomiosin, dan troponin sebagai suatu kesatuan unit fungsional dengan rasio 7:1:1 filamen tebal terutama terdiri dari miosin dan beberapa jenis protein lainnya.
Aktin Molekul aktin terdiri dari dua jenis yaitu : 1) Aktin-G, merupakan protein globular dengan berat moleku 42.000. Pada aktin-G terdapat tempat melekat molekul aktin lainnya, molekul miosin, tropomiosin, troponin I dan ATP 2) Aktin-F, merupakan protein fibrous yang berfungsi sebagai kerangka dari filamen aktin. Tropomiosin Molekul tropomiosin terdiri dari dua rantai –helix yang masing-masing mempunyai berat molekul 35.000. Molekul ini berhubungan dengan aktin-F, dan berjalan seperti spiral mengelilingi aktin-F. Dalam keadaan istirahat molekul tropomiosin terletak pada bagian atas filamen aktin yang aktif, dan hal inilah yang mencegah interaksi antara molekul aktin dan miosin sehingga tidak kontraksi. Setiap molekul tropomiosin menutupi 7 bagian aktif dari aktin. Troponin Troponin terdiri dari tiga jenis protein yaitu : 1) Troponin-T (TN-T) 2) Troponin-C (TN-C), dan3) Troponin-I (TN-I) setiap troponin terikat dengan tropomiosin membentuk troponin-tropomiosin kompleks. TN-T mempunyai afinitas yang tinggi terhadap ion Ca, dan TN-I dengan molekul aktin. Pada saat kontraksi, hanya molekul aktin dan miosin yang secara langsung terlibat dalam proses kontraksi sedangkan troponin dan tropomiosin hanya mengatur interaksi tersebut sehingga disebut regulatory protein Selain ketiga molekul tersebut diatas, terdapat beberapa protein lainnya yang mempunyai hubungan dengan filamen tipis. α-aktinin merupakan protein yang terdapat pada Z line, dimana protein memegang peranan dalam pelekatan aktin-F pada Z line. Pada Z line terdapat dua jenis protein laiinya yaitu desmin dan vimentin yang kemungkinan mempunyai fungsi yang sama dengan α-aktinin Miosin Filamen miosin terdiri dari lebih 200 molekul miosin dengan berat molekul 480.000. Molekul miosin terdiri dari 6 rantai polipeptida yang terdiri dari 2 rantai berat (heavy chains) dan 4 rantai ringan (light chains). Rantai berat ini akan membentuk kepala miosin (myosin head) yang akan berinteraksi dengan aktin, serta melakukan hidrolisa ATP. Rantai ringan yang juga membentuk kepala miosin membantu kontraksi otot
.
MEKANISME KONTRAKSI DAN RELAKSASI
         Berbagai teori telah dijelaskan untuk menjelaskan bagaimana proses kontraksi terjadi. Dari tahun 1840-1920 dikenal teori viskoelastik. Berdasarkan teori ini, otot adalah merupakan struktur yang elastik yang terdapat dalam medium yang viskous. Jumlah energi yang dilepaskan pada proses kontraksi tergantung dari seberapa jauh otot tersebut diregangkan. Sejak ditemukannya struktur aktin dan miosin sebagai protein kontraktil maka diajukanlah teori continous filamen theory, dimana menurut teori ini selama proses kontraksi molekul aktin dan miosin kombinasi membentuk satu continous filament,
Pengamatan dengan menggunakan mikroskop eletron tidak mendukung teori ini. Pada tahun 1954, Huxley mengajukan teori sliding filament theory. Dengan menggunakan mikroskop elektron, dan didukung oleh data biokimia, maka teori sliding filament dikembangkan menjadi cross-bridge theory. Kepada dari miosisn membentuk cross-bridges dengan aktin monomer. Menurut huxley, pada saat kontraksi cross-bridges pertama-tama akan menempel pada filamen tipis dan menariknya kearah pusat (central) dari pita A, kemudian ia akan terlepas dari filamen tipis sebelum kembali bergerak pada posisinya yang semula. Mekanismenya seperti roda bergerigi yang bergerak ke satu arah dan oleh sebab itu teori ini disebut juga rathet theory. Cross-bridges terdiri dari kepala globular dari miosin dan disokong oleh alpha-helical tail (ekor alfa-helikal) yang terletak rata-rata dalam posisi sejajar disepanjang punggung filamen dari filamen tebal dimana mereka melekat. Secara cross bridges yang terletak pada bagian setengah dari pita A mempunyia polaritas (orientasi) yang sama dan berlawanan dengan polaritas cross-bridges pada kedua bagian ini akan menarik filamen tipis kearah tengah (central) dari pita A Interaksi Miosin, Aktin, dan Ion Ca pada Proses Kontraksi Jika tidak terdapat troponin-tropmiosin kompleks, filamen aktin melekat erat dengan filamen miosin dengan adanya ion Mg dan ATP. Namun, jika terdapat troponin-tropomiosin kompleks maka interaksi antara filamen aktin dan miosin tidak terjadi. Dengan demikina dapat diambil kesimpulan bahwa pada keadaan relaksasi bagian aktif dari filamen aktin ditutupi oleh troponin-tropomiosin kompleks. Hal ini menyebabkan bagian aktif tersebut tidak melekat denga filamen miosin untuk menimbulkan kontraksi Ion Ca dalam jumlah besar akan menghambat efek inhibisi troponin-tropomiosin kompleks. Ion Ca terikat dengan TN-C mengikat 4 ion Ca. Terikatnya ion Ca dengan TN-C akan mengubah konfigurasi troponin-tropomiosin kompleks, dimana ikatan TN-I dengan aktin akan melemah. Perubahan konfigurasi ini menyebabkan tropomiosin akan bergerak ke arah lateral, dan bagian aktin menjadi bebas sehingga kepala molekul miosin dapat melekat pada bagian aktif dari aktin dan membentuk cross-bridge sehingga aktin dan miosin akan bergeser satu sama lainnya, dan terjadilah kontraksi Mekanisme Umum Proses Kontraksi dan Relaksasi Mekanisme kontraksi otot terjadi melalui beberapa tahapan seperti yang terlihat pada gambat dibawah ini. Mekanisme ini dimulai oleh aksi potensial pada motor neuron yang menyebabkan pelepasan Ach. ACh akan terikat dengan reseptor pada otot dan menyebabkan end-plate potential (EPP), Na channel terbuka dan Ion Na akan masuk kedalam sel otot dan memulai aksi potensila pada otot. Aksi potensial pada otot akan menyebabkan ion ca masuk kedalam sel dan merangsang pelepasan ion Ca intrasel dari sisterna (Ca induced Ca released) Depolarisasi dari SR terjadi dengan mengaktfikan Ca channel pada tubulus T melalui reseptor dihidropinin yang terdapat pada Ca channel. Ion Ca dari RS ini akan terikat dengan TN-C dan selanjutnya merubah konfigurasi troponin-tropomiosin kompleks dan terjadi sliding dari filamen aktin dan miosin. Proses ini disebut eksitasi-kontraksi kopling (excitation-contration coupling) Dalam beberapa detik setelah proses kontraksi, ion Ca akan dipompa kembali kedalam sisterna RS oleh Ca pump (Ca ATPase) yang terdapat pada membran RS. Dengan tidak adanya ion Ca, troponin-tropomiosin kompleks akan kembali menutupi bagian aktif dari aktin, sehingga menghalangi interaksi antara aktin dan miosin dan terjadilah relaksasi. Ca yang dipompa kembali kedalam sisterna RS oleh Ca pump akan terikat dengan calcium-binding protein yang terdapat di dalam sisterna RS yang disebut calsequestrin yang dapat mengikat ion Ca dalam jumlah yang besar. Ion Ca yang terikat pada Calsequetrin ini akan dilepaskan kembali dari RS pada kontraksi berikutnya. Peranan ATP Sebagai Sumber Energi untuk Kontraksi dan Relaksasi Bila terjadi kontraksi otot untuk melawan beban, maka dibutuhkan energi . Energi ini diperoleh dari proses hidrolisis ATP menjadi ADP yang akan menyebabkan pelepasan energi akibat lepasnya ikatan fosfat berenergi tinggi. Pada otot, hidrolisa ATP menjadi ADP dikatalisa oleh enzim ATPase yang diaktifkan ATPase yang terdapat pada miosin. Sebelum proses kontraksi dimulai, kontraksi dimulai, ATP terikat pada kepala miosin. Aktifitas ATPase yang diaktifkan oleh ion Ca akan memecahkan ATP menjadi ADP dan fosfat inorganik (Pi). ADP dan Pi tersebut tetap terikat pada kepala miosin. Bila Troponin-Tropomiosin kompleks dihambat ion Ca, terbentuklah cross-bridges antara aktin dan miosin. Untuk menarik aktin diperlukan energi diperoleh dari pelepasa ADP dan Pi yang terdapat di kepala miosin. Untuk menarik aktin diperlukan energi yang diperoleh dari pelepasan ADP dan Pi yang terdapat pada kepala miosin. Pada tempat pelepasan ADP, dibentuk molekul baru dan pembentukan ATP ini menyebabkan cross-bridge antara aktin dan miosin terlepas. ATP akan di hidrolisis kembali menjadi ADP dan Pi yang akan disimpang pada kepala miosin untuk dipergunakan pda kontraksi berikutnya. Dari pembahasan diatas dapat dilihat bahwa ATP tidak saja diperlukan untuk proses kontraksi tetapi juga untuk proses relaksasi. Oleh sebab itu jika ATP berkurang atau tidak ada pada otot, maka otot akan mengalami rigor atau kekakuan. Pada kejadian inilah yang terjadi setelah orang meninggal dunia, dan disebut rigor mortis Sebagai kesimpulan peranan ATP dalam proses interaksi aktin dan miosin adalah : 1) Sebagai sumber energi, dan 2) Mengurangi afinitas antara aktin dan miosin sehingga terjadi interaksi yang teratur diantara kedua filamen tersebut. Sifat-Sifat Mekanis Otot Rangka Peristiwa mekanis dari otot yang timbul akibat perangsannga pada saraf, di mulai dengan terlihatnya suatu periode antara aksi potensial dengan onset (saat mulainya) kontraksi yang disebut “masa laten”. Periode atau masa laten ini berlangsung singkat, yaitu sekitar 2-8 mdetik. (pada m.sartorius katak, masa laten berlangsung 8 mdetik pada 00). Masa laten ini menyebabkan oleh menyebarnya aksi potensial sepanjang membran sel dan tubulus T, dan transmisi rangsangan ke RS untuk melepaskan ion Ca Peristiwa mekanis yang berperan kali terjadi adalah relaksasi (pada akhir masa laten). Fenomena ini disebut “relaksasi laten” yang berlangsung sangat singkat belum terjadinya kontraksi hingga mencapai maksimum dalam waktu beberapa milidetik. Setelah mencapai puncak maka otot mengalami relaksasi. Lamanya kontraksi dan relaksasi bervariasi sesuai dengan tipe otot dan suhu. Pada m.sartorius katak, proses ini berlangsung kira-kira 800 milidetik pada 00C. Dengan meningkatnya tempratur maka masa laten dan masa kontraksi-relaksasi akan memendek yaitu sebesar 50% pada setiap peningkatan 100C. Kontraksi Tunggal dan Sumasi Rangsang tunggal yang diberikan pada suatu saraf yang berhubungan dengan suatu otot akan menimbulkan kontraksi tunggal atau kontraksi twitch pada otot tersebut. Jika diberikan dua rangsang dengan jarak yang sangat dekat, maka rangsang yang kedua mungkin tidak menimbulkan kontraksi, bila otot berada dalam masa reftrakter. Tetapi bila rangsang yang kedua diberikan dengan jarak waktu yang cukup lama maka akan terjadi pula kontraksi Sumasi kontraksi adalah penggabungan kontraksi-kontraksi tunggal atau twitch dari otot-otot membentuk gerakan-gerakan otot yang kuat dan selaras. Hal ini dapat dicapai dengan : 1) Meningkatkan jumlah motor-unit yang berkontraksi secara bersamaan, dan 2) Menigkatkan kecepatan kontraksi dari tiap motor-unit.   Sumasi Motor Unit Ganda Dengan meningkatkan kekuatan ransang maka jumlah motor-unit yang berkontrkasi akan meningkat sehingga kekuatan kontraksi otot juga akan meningkat “sumasi motot unit ganda” Sumasi Gelombang Yang dimaksud dengan “sumasi gelombang” adalah kontraksi-kontraksi tunggal (twicth) yang terjadi dengan cepat dimana kontraksi yang berikutnya terjadi dengan cepat dimana kontraksi yang berikutnya terjadi sebelum kontraksi yang pertama selesai (relaksasi) dengnan sempurna. Oleh karena otot masih dalam keadaan setengah berkontraksi, maka kontraksi berikutnya akan lebih kuat. Bila kecepatan kontraksi ditingkatkan maka derajat sumasi dari dari kontraksi-kontaksi berikutnya akan lebih kuat. Bila kecepatan kontraksi ditingkatkan maka derajat sumasi dari kontraksi-kontraksi berikutnya akan lebih besar. Sumasi terjadi karena ion Ca yang seharusnya masuk kembali ke RS, tetap berada pada sarkoplasma dan bersama dengan ion Ca yang keluar dari RS akibat ransangan berikutnya menyebabkan konsentrasi ion Ca menjadi lebih tinggi, dan akibatnya kontraksi menjadi lebih kuat Tetanisasi Jika otot dirangsang dengan sangat cepat maka frekuensi kontraksi akan mencapai suatu keadaan dimana kontraksi-kontraksi akan bersatu dan tidak dapat dibedakan lagi satu sama lain, oleh sebab tidak terdapat lagi relaksasi di antara peransangan. Keadaan dimana kontraksi tersebut menyatu dengan sempurna disebut tetanus komplit. Sedangkan jika diantara kontraksi-kontraksi tersebut masih dapat dilihat relaksasi yang tidak sempurna maka kontraksi-kontraksi tersebut masih dapat dilihat relaksasi yang tidak sempurna maka kontraksi tetanus itu disebut Tetanus Inkomplit. Selama kontraksi tetanus komplit, tegangan yang ditimbulkan kira-kira empat kali lebih besar dari tegangan yang ditimbulkan kontraksi twicth. Dalam keadaan normal kontraksi tetani diperlukan jika otot membutuhkan tegangan yang maksimal. Motor neuron pada keadaan ini akan sangat cepat untuk mempertahankan kontraksi maksimal. Bila rangsangan diberikan berulang-ulang dengan kecepatan dibawah kecepatan yang dapat menimbulkan tetani maka tegangan meningkat secara bertahap pada setiap ransangan, dan setelah beberapa kontraksi, akan dicapai suatu tegangan yang seragam pada setiap kontraksi. Keadaan ini disebut staircase Phenomenon atau Treppe (treppe). Hal ini disebabkan meningkatnya Ion Ca yang terikat dengan TN-C. Treppe juga dapat terjadi pada otot jantung dan tidak boleh dikacaukan dengan sumasi kontraksi dan tetanus Jika transport ion Ca kembali ke RS terlambat, tidak terjadi relaksasi walaupun tidak ada rangsangan ; keadaaan ini disebut kontratur Jenis-jenis kontraksi Kontraksi yang timbul akibat perangsangan otot dapat berupa : 1. Kontrasi isotonik 2. Kontrasi isometrik 3. Kontrasi isokinetik   Pada kontraksi isotonik, terjadi perubahan panjang otot dimana otot akan memendek untuk melawan beban yang ringan dan konstan. Terbentuklah kerja eksterna, tanpa disertai perubahan tegangangan pada otot. Jenis kontraksi ini terjadi pada saat mengangkat beba yang ringan. Jenis ini dikenal juga sebagai kontraksi dinamik. Pada kontraksi isometrik, tidak terjadi perubahan panjang otot, walaupun terjadi kontraksi. Pemendekan otot dicegah tidak terjadi kerja eksterna, tetapi tercipta suatu tegangan, dan terjadi produksi energi dalam bentuk panas. Otot biceps berkontraksi isotonik ketika mengangkat beban yang ringan, otot biceps berkontraksi secara isotmetrik pada saat mengangkat beban yang lebih berat, dimana terjadi kontraksi otot tetapi otot tidak mengalami pemendekan. Dalam kehidupan sehari-hari, sering terjadi kombinasi kedua jenis kontraksi ini, dan disebut sebagai kontraksi auksotonik. Kontraksi isokinetik, merupakan kontraksi otot maksimal pada kecepatan yang tetap pada pergerakan. Jenis kontraksi ini aplikasinya terutama pada pergerakan dalam olah raga misalnya gerakan mengayunkan tangan pada gerakan gaya bebas. Panjang Sarkomer dan Kekuatan Kontraksi Panjang sarkomer menunjukan posisi aktin dan miosin, dan panjang ini ditentukna oleh besarnya regangan pada sarkomer. Bila sarkomer sama sekali tidak mendapat regangan maka terjadi overlapping (tumpang tindih) antara kedua ujung aktin dan tidak timbul suatu kontraksi yang berarti. Demikian pula bila sarkomer terlalu diregang maka tidak terdapat lagi overlapping antara aktin dan miosin, maka kontraksi juga akan melemah. Jadi suatu terdapat regangan yang optimal dimana terjadi overlapping yang maksimal antara aktin dan miosin sehingga akan dihasilkan kontraksi yang maksimal, dengan kata lain makin banyak jumlah cross bridge dari miosin yang menarik aktin, makin besar kekuatan kontra ksi. Perhatikan gambar mempelihatkan hubungan antara panjang sarkomer dan kekuatan kontraksi (teganangan yang timbul). Ketika panjang sarkomer mencapai 2,2 mikron maka aktin overlap dengan seluruh cross bridge dari miosin sehingga tegangan yang timbul mencapai maksimal. Tegangan tetap maksimal jika sarkomer lebih memendek sampai 2,0 mikron. Pada keadaan ini ujung aktin belum saling overlap dan belum mencapai bagian tengah miosin yang tidak mengandung crooss bridge. Selanjutnya jika sarkomer lebih memendek lagi 2,0 mikron maka terjadilah overlapping antara kedua ujung aktin dan kontraksi akan menurun dengan memendeknya sarkomer. Jadi jika regangan dikurangi sehingga panjang sarkomer lebih kecil dari 2,0 mikron maka kontraksi akan menurun. Jelaslah bahwa kontraksi maksimal terjadi pada panjang sarkomer 2,0-sampai 2,2 mikron. Kecepatan Kontraksi Otot Jika otot berkontraksi secara isotonik, kecepatan kontraksi (velocity) berbanding terbalik dengan beban yang diberikan pada otot. Bila otot tidak diberi beban, maka kecepatan kontraksi akan mencapai maksimal. Dengan meningkatnya beban, maka kecepatan kontraksi juga akan berkurang. Bila beban telah mencapai maksimal (sesuai dengan kemampuan kontraksi isometrik), otot tidak akan berkontraksi lagi. Kekuatan Kontraksi Otot Kekuatan kontraksi maksimal otot pada panjang yang normal berkisar 3-4 kg/cm2 otot. Oleh karena otot pada tubuh manusia mempunyai ukuran luas yang cukup besar, maka kemampuan kontraksi otot juga cukup besar. Otot quadriceps dapat mengangkat beban sampai 400 kg. Otot gastrocnemius, misalnya tidak hanya dapat menyokong berat badan pada saat berdiri, tetapi juga dapat menahan beban tubuh pada saat melompat atau berlari. Otot gluteus maksimal dapat menahan beban 1200 kg. Tegangan total yang dapat diterima oleh semua otot pada tubuh orang dewasa normal adalah 22.000 kg. Jenis-Jenis Otot Tubuh manusia mempunyai 600 otot dengan berbagai ukuran yang bervariasi, dari otot stapedius yang mempunyai ukuran panjang dan diameter yang hanya beberapa milimeter, sampai pada otot quadrisep yang sangat besar, dan mempunyai ukuran 500.000 kali lebih besar dari otot stapedius. Perbedaan ukuran dari berbagai otot ini menyebabkan karakteristik kontraksi setiap otot juga berbeda, tergantung dari fungsinya. Misalnya, otot-otot bola mata mempunyai lama kontraksi hanya 1/40 detik, otot gastrocnemius ½ detik, dan otot soleus mempunyai lama kontraksi 1/5 detik. Pergerakan bola mata membutuhkan kecepatan yang tinggi untuk mempertahankan fiksasi mata terhadap suatu objek tertentu, sedangkan otot gastrocnemius mempunyai kecepatan kontraksi yang sedang untuk pergerakan tungkai pada saat berlari dan melompat, serta otot soleus mempunyai kecepatan kontraksi yang lambat karena berfungsi untuk mendukung tubuh melawan grafitasi. Berdasarkan kecepatan kontraksinya, maka otot dapat dibagi dalam dua bagian besar yaitu : 1. Serabut tipe cepat, dan 2. Serabut tipe lambat Pada mamalia terdapat tiga jenis serabut otot rangka, tetapi pada manusia tipe IIA sangat jarang, dan pada umumnya adalah tipe I dan IIB. Otot yang banyak mengandung serabut saraf tipe I disebut otot merah (red muslce) oleh karena banyak mengandung mioglobin, sedangkan yang kurang mengandung mioglobin disebut otot putih (white muscle). Dari beberapa penelitian membuktikan bahwa proporsi jenis serabut otot pada setiap otot ditentukan oleh faktor genetik. Walaupun demikian, pengaruh pernafasan oleh motor neuron, dan latihan fisik dapat mempengaruhi proporsi tersebut.
         Dari penjelasan diatas dapat diambil kesimpulan bahwa otot yang banyak mengandung serabut cepata berfungsi untuk beradaptasi dengan gerakan yang cepat dan kuat, seperti melompat, atau lari dengan kecepatan tinggi. Serabut tipe lambat berfungsi untuk mengatur kontraksi yang lama dan berkelanjutan (endurans), seperti menyokong berat badan melawan gravitasi, dan lari jarak jauh seperti marathon.
         Sumber Energi untuk Kontraksi Otot Kontraksi membutuhkan energi, dan otot disebut sebagai mesin untuk mengubah energi kimia menjadi energi mekanik. Sumber energi yang segera dapat diperoleh berasal dari ikatan fosfat berenergi tinggi yang terdapat pada ATP. Ikatan fosfat berenergi tinggi ini terlepas jika terjadi hidrolisis ATP menjadi ADP seperti reaksi dibawah ini : ATP ADP + Pi Pada reaksi ini, dilepaskan 7300 kalori untuk setiap molekul ATP. Hidrolisis ATP terjadi melalui enzim ATPase yang terdapat pada miosin. Sebagian besar energi ini dipergunakan untuk membentuk cross bridge antara filamen aktin dan miosin. Sebagian kecil dipergunakan untuk akifitas pompa Ca pada RS, dan pompa Na-K Namun, konsentrasi ATP yang terdapat pada otot rangka, hanya berkisar 4 mmolar, dan hanya dapat mempertahankan kontraksi selama 1 sampai 2 detik. Tetapi setelah ATP dipecahkan menjadi ADP, maka ADP akan di refosforilasi inipun berlangsung hanya beberapa detik.
   Terdapat beberapa sumber untuk proses pembentukan ATP melaului refosforilase
   1. Fosfokreatin Fosfokreatin membawa ikatan fosfat berenergi tinggi seperti halnya ATP, dan akan dihidrolisa menjadi kreatin dan fosfat. Ikatan fosfat yang berasal dari fosfokreatin akan dipergunakan untuk resintesa ATP dari ADP dengan bantuan kreatin kinase
    2. Glikogen Glikogen yang terdapat pada sel otot akan dipecahkan menjadi asam piruvat dan asam laktat dengan proses enzimatik dan akan menghasilkan energi yang akan dipakai untuk resintesa ATP dari ADP, dan ATP tersebut dapat dipakai secara langsung untuk kontraksi otot atau membentuk kembali fosfokreatin. Proses ini disebut proses glikolisis
    Terdapat dua manfaat dari proses glikolisis ini :
    A. Reaksi glikolitik terjadi tanpa oksigen, dengan demikian kontraksi otot dapat berlangsung dalam
         jangka waktu pendek walaupun tidak ada oksigen'
    B. Kecepatan pembentukan ATP oleh proses glikolisis 2,5 kali lebih cepat dari pada pembentukan ATP
        dengan menggunakan oksigen. Sayangnya, banyak hasil akhir dari proses glikolisis akan
        berakumaulasi  pada otot, sehingga bila hanya mengandalkan proses glikolisis, kontraksi otot hanya
        berlangsung selama 1 menit 3. Metabolime oksidatif Pada proses ini oksigen akan bergabung dengan
       glukosa, lemak atau protein untuk menghasilkan ATP.
      Sembilan puluh persen dari ATP yang terbentuk berasal dari metabolisme glukosa.
      Pada proses metabolisme glukosa terjadi pelepasan ion H yang akan mengalami proses oksidasi yang berlangsung secara enzimatik di mitokondria. Sebagian besar (95%) dari ATP yang dibutuhkan untuk proses kontraksi otot yang lebih lama- beberapa jam-energi diperoleh dari metabolisme lemak.
     Efisiensi Kontraksi Otot Secara termodinamis, energi yang dipergunakan untuk kontraksi otot harus sesuai dengan energi yang hilang pada saat kontraksi.
        Jumlah pemasukan energi yang diubah menjadi kerja otot yang berkisar 25%, sisanya akan dikeluarkan dalam bentuk panas. Rendahnya efisiensi ini disebabkan oleh karena kurang lebih setengah dari energi yang terdapat di dalam bahan makanan akan hilang pada saat proses pembentukan ATP, dan hanya 50% dari energi pada ATP yang akan dikonversi menjadi kerja otot.
       Efisiensi maksimal hanya dapat dicapai jika otot berkontraksi dengan kecepatan sedang. Jika otot berkontraksi dengan kecepatan yang sangat lambat, atau tanpa pergerakan sama sekali, sejumlah besar panas akan dilepaskan disebut sebagai maintenance heat walaupun tidak ada kerja yang dilakukan. Hal ini akan mengurangi efisiensi kontraksi otot. Demikian pula bila kontraksi berlangsung terlalu cepat, sejumlah besar energi akan dipergunakan untuk mengatasi pergesekan antara otot sendiri, ini juga akan mengurangi efisiensi kontraksi. Umumnya efisiensi kontraksi dapat dicapai bila kecepatan kontraksi sekitar 30% dari maksimal.

FISIOLOGI SEL

FISIOLOGI SEL
Sel adalah satu unit dasar dari tubuh manusia dimana setiap organ merupakan agregasi/penyatuan dari berbagai macam sel yang dipersatukan satu sama lain oleh sokongan struktur-struktur interselluler.
Setiap jenis sel dikhususkan untuk melakukan suatu fungsi tertentu. Misalnya sel darah merah yang jumlahnya 25 triliun berfungsi untuk mengangkut oksigen dari paru-paru ke jaringan. Disamping sel darah merah masih terdapat sekitar 75 triliun sel lain yang menyusun tubuh manusia, sehingga jumlah sel pada manusia sekitar 100 triliun sel.
Walaupun banyak sel yang berbeda satu sama lainnya, tetapi umumnya seluruh sel mempunyai sifar-sifat dasar yang mirip satu sama lain, misalnya :
• oksigen akan terikat pada karbohidrat, lemak atau protein pada setiap sel
untuk melepaskan energi
• Mekanisme umum merubah makanan menjadi energi
• Setiap sel melepaskan hasil akhir reaksinya ke cairan disekitarnya
• hampir semua sel mempunyai kemampuan mengadakan reproduksi dan jika sel
tertentu mengalami kerusakan maka sel sejenis yang lain akan beregenerasi
Secara umum sel-sel yang menyusun tubuh manusia mempunyai struktur dasar yang terdiri dari membran sel, protoplasma dan inti sel (nukleus). Ketiganya mempunyai komposisi kimia yang terdiri dari air, elektrolit, protein, lemak dan karbohidrat.

LIMA BAHAN DASAR SEL
a. Air
Medium cairan utama dari sel adalah air, yang terdapat dalam konsentrasi 70-85%. Banyak bahan-bahan kimia sel larut dalam air, sedang yang lain terdapat dalam bentuk suspensi atau membranous

b. Elektrolit
Elektrolit terpenting dari sel adalah Kalium, Magnesium, Fosfat, Bikarbonat, Natrium, Klorida dan Kalsium. Elekrolit menyediakan bahan inorganis untuk reaksi selluler dan terlibat dalam mekanisme kontrol sel

c. Protein
Memegang peranan penting pada hampir semua proses fisiologis dan dapat diringkaskan sebagai berikut :
1. Proses enzimatik
2. Proses transport dan penyimpanan
3. Proses pergerakan
4. Fungsi mekanik
5. Proses imunologis
6. Pencetus dan penghantar impuls pada sel saraf
7. Mengatur proses pertumbuhan dan regenerasi

d. Lemak
Asam lemak yang merupakan komponen membran sel adalah rantai hidrokarbon yang panjang, sedang asam lemak yang tersimpan dalam sel adalah triasilgliserol, merupakan molekul yang sangat hidrofobik. Karena molekul triasilgliserol ini tidak larut dalam air/larutan garam maka akan membentuk lipid droplet dalam sel lemak (sel adiposa) yang merupakan sumber energi. Molekul lemak yang menyusun membran sel mempunyai gugus hidroksil ( fosfolipid dan kolesterol) sehingga dapat berikatan dengan air, sedangkan gugus yang lainnya hidrofobik (tidak terikat air) sehingga disebut amfifatik

e. Karbohidrat
Suatu karbohidrat tersusun atas atom C,H, dan O. Karbohidrat yang mempunyai 5 atom C disebut pentosa, 6 atom C disebut hexosa adalah karbohidrat-karbohidrat yang penting untuk fungsi sel.


Karbohidrat yang tersusun atas banyak unit disebut polisakarida. Polisakarida berperan sebagai sumber energi cadangan dan sebagai komponen yang menyusun permukaan luar membran sel. Karbohidrat yang berikatan dengan protein (glikoprotein) dan yang berikatan dengan lemak (glikolipid) merupakan struktur penting dari membran sel. Selain itu glikolipid dan glikoprotein menyusun struktur antigen golongan darah yang dapat menimbulkan reaksi imunologis.

SITOPLASMA DAN ORGANEL

Sel bukanlah semata-mata suatu kantong yang berisi cairan, enzim dan bahan kimia, tetapi juga mengandung struktur-struktur fisis yang tersusun dengan sangat sempurna, yang disebut sebagai organel dan sangat penting bagi fungsi sel. Misalnya tanpa adanya mitokhondria, maka lebih dari 95 % enersi yang disuplai oleh sel akan segera menghilang. Di dalam sitoplasma inilah tersebar berbagai bahan, yaitu globulus lemak netral, granula-granula glikogen, ribosome, granula sekretoris, dan lima macam organel terpenting yaitu retikulum endoplasma, aparatus Golgi, mitokhondria, lisosom dan peroksisom.

ORGANEL SEL

INTI SEL (NUCLEUS)
Inti sel merupakan pusat pengatur berbagai aktifitas sel. Nukleus mengandung DNA dalam jumlah besar yang disebut gen. Gen yang terdapat pada kromosom berfungsi untuk sintesa RNA yang mengatur karakteristik dari protein yang diperlukan untuk berbagai aktifitas enzimatik, serta mengatur reproduksi sel. Inti sel terdiri atas nukleolus, nukleoplasma dan membran inti sel. Membran dari inti sel terdiri 2 lapis, dimana lapisan luar berhubungan dengan membran retikulum endoplasma. Pada membran inti sel terdapat porus yang mempunyai diameter yang cukup besar sehingga dapat dilalui oleh molekul protein yang disintesa dalam inti sel.

DEOXYRIBONUCLEIC ACID (DNA)
DNA yang terdapat pada kromosom merupakan struktur double stranded (double helix) yang terdiri dari : 1) gugus posfat 2) gugus pentose (gula) yaitu deoksiribosa dan 3) basa nitrogen yaitu purine : adenine dan guanine; pirimidine : sitosine dan thymine. Gugus posfat dan pentose membentuk struktur fisik DNA, sedangkan 4 basa yang berbeda ini membawa informasi genetik. Pada DNA, adenin selalu berikatan dengan thymine dan guanin selalu terikat dengan sitosine. Karena DNA berlokasi pada inti sel sedang hampir semua aktifitas sel terjadi pada sitoplasma, maka dibentuklah RNA yang dapat berdifusi menuju sitoplasma untuk mengatur sintesa protein yang spesifik. Proses pembentukan RNA diatur oleh DNA melalui proses transkripsi.

RETIKULUM ENDOPLASMA (RE)
Merupakan organel yang mempunyai permukaan membran yang sangat luas . Retikulum endoplasma terdiri dari vesikel dan tubulus dan berfungsi sebagai tempat sintesa protein dan lemak. Permukaan membran RE ada yang mengandung granula-granula ribosom dan disebut RE granuler / Rough RE dan ada yang tidak mengandung granula disebut RE agranuler / smooth RE. Ribosom yang terdapat pada granuler RE berfungsi sebagai tempat sintesa protein, sedang agranuler RE berfungsi untuk sintesa dan metabolisme asam lemak dan fosfolipid.

APPARATUS GOLGI
Apparatus Golgi (AG) disebut juga golgi kompleks yang mempunyai hubungan yang erat dengan RE granuler. Beberapa menit setelah protein disintesa oleh RE, akan ditransport ke golgi vesikel yang lokasinya dekat inti sel. AG mempunyai fungsi memodifikasi unit glikoprotein dari karbohidrat dan sebagai polisi yang menyortir dan mengarahkan protein sesuai dengan tempatnya yang tepat.

LISOSOM
Merupakan organel vesikuler yang dibentuk pada Apparatus golgi yang akan disebarkan ke seluruh sitoplasma. Lisosom berfungsi sebagai sistim pencernaan intrasel yang akan mencerna dan membuang bahan-bahan yang tidak dibutuhkan atau benda asing seperti bagian sel yang mati, atau bakteri. Lisosom mempunyai pH yang lebih rendah dari sitoplasma . Fungsi pencernaan dari lisosom dilakukan melalui enzim acid hydrolase, yang dapat mencerna berbagai bahan organik menjadi bahan yang lebih sederhana seperti protein menjadi asam amino atau glikogen menjadi glukosa.

PEROKSISOM
Merupakan organel kecil yang terdapat pada sitoplasma dengan diameter 0,5 m dan mempunyai membran. Mengadung enzim oksidase yang akan bereaksi dengan hidrogen membentuk hidrogen peroksidase (H202), juga mengandung enzim katalase yang akan mengubah H202 menjadi air dan oksigen. Mekanisme oksidase-katalase-H202 sangat penting untuk mensintesis asam lemak menjadi acetyl -coenzym A yang selanjutnya masuk dalam siklus Krebs untuk pembentukan energi. Organel peroksisom ini juga banyak terdapat dalam hati dan ginjal yang berperan pada proses glukoneogenesis (pembentukan glukosa dari lemak/protein).

MITOKONDRIA
Merupakan sumber energi (powerhouse) dari sel berfungsi mengekstrak energi dari makanan. Mitokondria merupakan organel yang besar dalam sel dan menempati sekitar 25% volume sitoplasma. Mitokondria mempunyai 2 lapisan membran, membran luar dan membran dalam. Membran ini mengandung krista yang mengandung banyak enzim-enzim oksidatif fosforilase. Enzim ini berperan pada proses oksidasi glukosa dan lemak serta sintesa ATP dari ADP. Pada bagian dalam mitokondria (matriks) juga terdapat banyak enzim yang diperlukan untuk ekstrsksi energi dari bahab-bahan makanan. Energi yang dilepaskan digunakan untuk sintesa ATP.

MEMBRAN SEL
Sel dan organel yang terdapat dalam sel, dilapisi oleh membran yang terutama tersusun oleh lemak dan protein. Lemak yan terdapat pada membran memungkinkan membran berfungsi sebagai barrier yang membatasi pergerakan molekul yang dapat larut dalam air melewati membran. Molekul protein yang dapat menembus membran sel, berfungsi sebagai tempat lewatnya bahan-bahan tertentu. Selain itu protein yang terdapat pada permukaan membran seperti reseptor, enzim dan pump (pompa) masing-masing berfungsi sebagai katalisator dan pompa yang melakukan transport aktif ion-ion tertentu kedalam maupun keluar sel.

LEMAK PADA MEMBRAN SEL
Membran sel komposisnya terutama terdiri dari protein 55%, lemak 42% dan karbohidrat 3%, tetapi persentase ini bervariasi pada berbagai sel. Terdapat 3 jenis lemak yang terdapat pada membran sel yaitu fosfolipid, kolesterol dan glikolipid. Pada membran sel fosfolipid membentuk dua lapisan (lipid bilayer) dimana lapisan hidrofilik terletak pada bagian luar (berhadapan dengan cairan ekstrasel) dan bagian dalam sel (berhadapan dengan sitoplasma), sementara bagian hidrofobik terletak antara kedua lapisan hidrofilik ini.







PROTEIN DAN KARBOHIDRAT PADA MEMBRAN SEL
Protein pada membran sel terbagi atas protein integral dan protein perifer. Sebagian besar protein integral membentuk channel pada membran atau membentuk pompa sebagai tempat lewatnya ion-ion. Sementara protein perifer biasanya hanya terikat dengan protein integral atau dengan bagian hidrofilik membran, dan umumnya protein perifer ini membentuk enzim. Karbohidrat pada membran umumnya dalam bentuk glikolipid dan glikoprotein. Karbohidrat ini berfungsi meningkatkan hidrofilisitas lemak dan protein, mempertahankan stabilitas membran oleh adanya struktur yang disebut glikokaliks. Glikokaliks akan berinteraksi dengan glikokaliks sel lain sehingga berfungsi melekatkan satu sel dengan sel yang lainnya. Glikolipid yang terdapat pada membran sel juga berperanan dalam reaksi imunologis, dengan membentuk antigen golongan darah.

TRANSPORT LINTAS MEMBRAN
Proses transport melalui membran terjadi melalui 2 mekanisme, yaitu transport aktif dan transport pasif. Transport pasif terjadi tanpa memerlukan energi sedangkan transport aktif memerlukan energi.
Yang termasuk transport pasif adalah :
a. Difusi sederhana
b. Transport dengan fasilitas
c. Transport lewat ion channel.

Difusi fasilitas
Transport dengan cara difusi fasilitas mempunyai perbedaan dengan difusi sederhana yaitu difusi fasilitas terjadi melalui carrier spesifik dan difusi ini mempunyai kecepatan transport maksimum (Vmax). Suatu bahan yang akan ditransport lewat cara ini akan terikat lebih dahulu dengan carrier protein yang spesifik, dan ikatan ini akan membuka channel tertentu untuk membawa ikatan ini ke dalam sel. Jika konsentrasi bahan ini terus ditingkatkan, maka jumlah carrier akan habis berikatan dengan bahan tersebut sehingga pada saat itu kecepatan difusi menjadi maksimal (Vmax). Pada difusi sederhana hal ini tidak terjadi, makin banyak bahan kecepatan transport bahan maakin meningkat tanpa batas.

Transport Ion Channel
Transport lewat ion channel khusus bagi ion-ion yang sulit ditransport secara difusi akibat muatan listriknya. Ion channel ini mempunyai sifat yang sangat selektif dan terbukanya channel tersebut akibat potensial listrik sepanjang membran sel dan melalui ikatan channel dengan hormon atau neurotransmitter.

Transport Aktif
Transport aktif terbagi atas transport aktif primer dan sekunder. Transport aktif sekunder juga terdiri atas co-transport dan counter transport (exchange). Transport aktif primer memakai energi langsung dari ATP, misalnya pada Na-K pump dan Ca pump. Pada Na-K pump, 3 Na akan dipompa keluar sel sedang 2 K akan dipompa kedalam sel. Pada Ca pump, ca akan dipompa keluar sel agar konsentrasi Ca dalam sel rendah.

Transport sekunder co-transport
Pada transport sekunder co-transport , glukosa atau asam amino akan ditransport masuk dalam sel mengikuti masuknya Natrium. Natrium yang masuk akibat perbedaan konsentrasi mengikutkan glukosa atau asam amino ke dalam sel, meskipun asam amino atau glukosa di dalam sel konsentrasinya lebih tinggi dari luar sel, tetapi asam amino atau glukosa ini memakai energi dari Na (akibat perbedaan konsentrasi Na). Sehingga glukosa atau asam amino ditransport secara transport aktif sekunder co-transport

Transport sekunder counter-transport
Pada proses counter transport/exchange, masuknya ion Na ke dalam sel akan menyebabkan bahan lain ditransport keluar. Misalnya pada Na-Ca exchange dan Na-H exchange. Pada Na-Ca exchange, 3 ion Na akan ditransport kedalam sel untuk setiap 1 ion Ca yang ditransport keluar sel, hal ini untuk menjaga kadar Ca intrasel, khususnya pada otot jantung sehingga berperan pada kontraktiitas jantung. Na-H exchange terutama berperan mengatur konsentrasi ion Na dan Hidrogen dalam tubulus proksimal ginjal, sehingga turut mengatur pH dalam sel.

FAGOSITOSIS DAN PINOSITOSIS
Untuk partikel-partikel besar, misalnya bakteri tidak dapat ditransport seperti yang dikemukakan di atas. Transport molekul besar lewat mekanisme fagositosis (eksositosis, endositosis) dan pinositosis.
Pinositosis disebut juga drinking sel, sebab yang ditransport adalah molekul yang mengandung cairan ekstrasel. Molekul tadi ditelan seluruhnya dan terbentuk dalam vesikel pinositik. Mekanisme ini sama dengan proses fagositosis, hanya saja molekul pada fagositosis lebih padat misalnya bakteri atau bagian sel yang rusak.

FISIOLOGI DARAH

FISIOLOGI DARAH
Darah membentuk sekitar 8 % dari berat badan total dan memiliki volume rata-rata 5 liter pada wanita dan 5,5 liter pada pria. Darah terdiri dari tiga jenis unsur sel khusus, eritrosit, leukosit dan trombosit yang terendam dalam cairan kompleks plasma. Pergerakan konstan darah sewaktu mengalir melalui pembuluh darah menyebabkan unsur-unsur sel tersebar relatif merata di dalam plasma. Namun apabila apabila suatu sampel darah utuh ditaruh dalam sebuah tabung reaksi dan diberi zat anti pembekuan, unsur-unsur sel yang lebih berat akan secara perlahan mengendap di dasar dan plasma yang lebih ringan naik ke bagian atas. Proses ini dipercepat oleh pemusingan yang mempercepat pengendapan sel-sel didasar tabung. Karena lebih dari 99% sel aalah eritrosit, hematokrit (packed cell volume) pada dasarnya mewakili persentase volume darah total yag ditempati oleh eritrosit.Plasma membentuk volume sisanya adalah plasma. Hematokrit pada wanita rata-rata adalah 42% dan untuk pria 48% sedangkan volume rata-rata yang ditempati oleh plasma pada wanita adalah 58%, dan pada pria 55%. Sel darah putih dan trombosit yang tidak berwarna dan kurang padat dibandingkan dengan eritrosit mengendap membentuk sebuah lapisan tipis berwarna krem diatas kolom sel darah merah. Lapisan ini menempati kurang dari 1 % volume darah total .
PLASMA
Plasma berupa cairan, 90% terdiri dari air yang berfungsi sebagai medium untuk mengangkut berbagai bahan dalam darah, selain kemampuan menahan panas dengan kapasitas tinggi plasma mampu menyerap dan mendistribusikan banyak panas yang dihasilkan oleh metabolisme didalam jaringan sementara suhu darah itu sendiri hanya mengalami sedikit perubahan. Energi panas yang tidak diperlukan untuk mempertahankan suhu tubuh dikeluarkan ke lingkungan ketika darah mengalir ke permukaan kulit.
Jumlah zat organik dan non organik larut dalam plasma. Konstituen organik yang paling banyak berdasarkan beratnya adalah protein plasma yang membentuk 6% sampai 8% dari berat total plasma, konstituen anorganik membentuk sekitar 1% dari berat plasma. Ion yang paling banyak dalam plasma adalah Na⁺ dan Cl⁻. Fungsi palin menonjol dari ion-ion cairan ekstrsel ini adalah dalam proses eksitabilitas membran, distribusi osmotok cairan antara CES dn sel dan menyanggah perubahan pH. Persentase plasma sisanya ditemapti oeh nutrien (glukosa, asam amino, lemak dan vitamin)produk sisa (kreatinin, bilirubin, dan zat bernitrogen ; urea), gas-gas larut ( O2 dan CO2), dan hormon.
Plasma protein adalah seklompok konstituen plasma yang tidak sekedar diangkut. Komponen ini sangat penting dalam keadaan normal tetap berada dalam plasma tempat mereka banyak melakukan fungsi yang bermanfaat. Konstituen ini berukuran besar; sehingga tidak keluar di pori-pori di dinding kapiler .
Tedapat tiga kelompok protein plasma ; Albumin, Globulin dan Fibrinogen ; beberapa fungsi dari protein plasma adalah ;
- Protein plasma berperan dalam menyangga pH darah.
- Dalam keadaan kelaparan dapat diuraikan untuk menghasilkan energi
- Ikut menentukan kekentalan/viskositas darah.
- Membantu mempertahankan volume plasma
Fungsi tiap jenis protein plasma ;
1. Albumin, protein plasma yang paling banyak mengikat banyak zat untuk transportasi melalui plasma dan sangat berperan dalam menentukan tekanan osmotik karene jumlahnya.
2. Terdapat 3 subkelas globulin: alfa (α), beta(β), dan gamma (γ)
a. Globulin alfa dan beta spesifik mengikat dan mengangkut sejumlah zat plasma dalam plasma mis ; hormon tyroid, kolesterol dan besi
b. Globulin gamma adalah Imunoglobulin (antibodi) yang penting untuk mekanisme pertahanan tubuh.
c. Banyak faktor yang berperan dalam proses pembekuan darah terdiri dari globulin alfa atau beta
3. Fibrinogen adalah faktor kunci dalam proses pembekuan darah
Protein-protein plasma disintesis oleh hati kecuali globulin gama yang dihasilkan oleh limfosit salah satu jenis sel darah putih.
ERITROSIT
Fungsi utama ; Mengangkut oksigen dalam darah
Setiap mililiter darah mengandung rata-rata sekitar 5 miliar eritrosit (sel darah merah), yang secara klinis dilapokan dalam hitung sel darah merah sebagai 5 juta/militer kubik (mm³). Eritrosit adalah sel gpeng berbentuk piringan yang dibagian tengah dikedua sisinya cekung, seperti donat dengan bagian tengah menggepeng bukan berlubang (eritrosit adalah lempeng bikonkaf dengan garis tengah 8 µm, tepi luarnya tebalnya 2 µm dan bagian tengah tebalnya 1 µm). Bentuk khas ini berperan melalui dua cara, terhadap efisiensi eritrosit melakukan fungsi mereka mengangkut O₂ dalam darah. Bentuk bikonkaf menghasilkan luas permukaan yang lebih besar bagi difusi O₂ menembus membran daripada yang dihasilkan oleh sel bulat dengan volume yang sama. Kedua, tipisnya sel memungkinkan O₂ bedifusi secara lebih cepat antara bagian dalam sel dengan aksteriornya.
Ciri lain dari eritrosit yang mempermudah fungsi transportasi mereka adalah kelenturan/fleksibilitas membran yang memungkinkan eritrosit berjalan melalui kapiler yang sempt dan berkelok-kelok untuk meyampaikan kargo O₂ ke jaringan tanpa mengalami ruptur dalam prosesnya. Sel darah merah yang garis tengahnya dalam keadaan normal adalah 8 µm, mampu megalami deformasi pada saaat mereka menyelinap satu persatu melalui kapiler yang bahkan garis tengahnya hanya 3 µm. Hal paling penting eritrosit memungkinkan meeka mengangkut O₂ adalah Hemoglobin (Hb)
Molekul hemoglobin terdiri dari dua bagian ;
1. Bagian globin, suatu protein yang berbetuk empat rantai polipeptida yang berlipat-lipat.
2. Hem (heme), gugus nitrogenosa nonprotein mengandung besi yang masing-masing terikat ke satu polipepetida.
98,5% O₂ terikat dalam Hemoglobin/Hb, Hemoglobin adalah suatu pigmen secara alamiah berwarna, karena kandungan besinya Hb tampak kemerahan apabila berikatan dengan O₂ dan kebiruan apabila mengalai deoksigenasi.
Selain berikatan dengan Oksigen, Hb juga berikatan dengan zat-zat lain ;
- Karbondioksida (CO₂), dengan demikian Hb berperan dalam mengangkut gas ini dari jaringan kembali ke paru-paru
- Bagian ion hidrogen asam (H⁺) dari asam karbonat yang terionisasi, yang dibentuk dari CO₂ pada tingkat jaringan. Haemoglobin ikut menyangga asam ini, sehingga pH tidak terpengaruh
- Karbon monoksida (CO). Gas ini adalah dalam keadaan normal tidak terdapat dalam darah, tapi bila terhirup akan menempati tempat pengikatan O₂ di Hb, sehingga terjasi keracunan karbon monoksida.
Di dalam eritrosit matang hanya tersisa sedikit enzim yang tidak dapat diperbaharui ;enzim-enzim tersebut adalh enzim glikolitik dan karbonat anhidrase. Enzim glikolitik penting untuk menghasilkan energi yang dibutuhkan untuk menjalankan mekanisme transportasi aktif yang terlibat dalam pemeliharaan konsentrasi ion-ion dalam sel. Eritrosit tidak memiliki nukleus, ribosom, organel. Tidak juga memiliki mitokondria untuk keperluan mengangkut O₂ ke semua jaringan tubuh, eritrosit juga tidak dapat menggunakan oksigen yang mereka angku untuk menghasilkan energi. Eritrosit mengandalkan glikolisis untuk menghasilkan ATP. Enzim lain yang penting dalam sel darah merah adalah Karbonat Anhidrase yang enting dalam pengangkutan CO₂ . Enzim ini mengkatalis sebuah reaksi kunci ynag menyebabkna perubahan CO₂ hasil metabolisme menjadi ion karbonat (HCO₃⁻) yaitu bentuk transportasi CO₂ dalam darah. Dengan demikian eritrosit ikut serta dalam pengangkutan CO₂ melalui cara – melalui pengangkutan dengan hemoglobin dan melalui konversi ke HCO₃⁻ oleh karbonat anhidrase.
Masing-masing dari kita memiliki 25 – 30 triliun sel darah merah yang mengalir dalam pembuluh darah setiap saat, namun umurnya sangat pendek dan harus diganti dengan kecepatan 2-3 detik sel perdetik. Tanpa DNA dan RNA sel darah merah tidak dapat membentuk protein untuk memperbaiki sel, pertumbuhan dan pembelahan atau memperbaharui pasokan enzim . Eritrosit hanya berumur sampai 100 – 120 hari.
Sebagian besar sel darah merah mengakhiri hidupnya di limpa, karena jaringan kapiler organ ini sempit dan berbelit-belit, sehingga sel-sel rapuh dan terjepit, karen eritrosit tidak dapat membelah diri untuk menggantikan jumlah merek sendiri sel-sel yang tua harus diganti dengan sel yang baru yang dihasilkan oleh pabrik sel eritrosit-Sum-sun tulang- yang menghasilkan sdm yang dikenal dengan sel Eritropoesis, dengan kecepatan 2-3 juta/ detik, selain sum-sum tulang SDM juga dihasilkan oleh sternum, vertebra, iga, dasar tengkorak, dan ujung-ujung tulang ekstremitas panjang.
Proses eritropoesis dikontrol oleh eritropoetin, yang dirangsang oleh penurunan penyaluran O₂ ke ginjal yang akan merangsang ginjal untuk mengeluarkan hormon ini ke dalam darah kemudian merangsang eritropoesis di sum-sum tulang. Selain eritropoetin, yang merupakan regulator untuk menyesuaikan kecepatan pembentukan SDM agar kadar eritrosit tetap konstan, Testosteron, hormon sex pria utama juga dapat meningkatkan kecepatan basal eritropoesis . sel darah merah tambahan pada pria menimbulkan peningkatan kapasitas darah mengangkut O₂ untuk memenuhi kebutuhan massa otot yang lebih besar pada pria, yang juga disebabkan oleh testosteron.
LEUKOSIT
Leukosit atau sel darah putih adalah unit yang dapat bergerak atau mobile dalam sistem pertahanan tubuh. Imunitas mengacu pada kemampuan tubuh menahan atau mengeliminasi sel abnormal atau benda asing berpotensi merusak. Leukosit dan turunnya dapat ; 1) menahan invasi oleh patogen melalui proses pagositosis, 2) mengidentifikasi dan menghancurkan sel-sel kanker yang muncul dalam tubuh 3) berfungsi sebagai petugas pembersih dengan memfagosit debris yang berasal dari sel yang sudah mati atau cedera (penting dalam penyembuhan luka dan perbaikan jaringan). T
Terdapat lima jenis leukosit ; dan dibagi dalam dua kategori tergantung pada gambaran nukleus dan ada tidaknya granula disitoplasma. 1. Sel yang mengandung granula “granulosit” , Folimorfonukleus/banyak nukleus; Neutrofil, Eosinofil dan Basofil, terdapat tiga jenis granulosit berdasarkan afinitas terhadap zat warna : eosinofil memiliki afinitas terhadap merah eosin, basofil cenderung menyerap arna biru basa, dan neutrofil bersifat netral. 2. Agranulosit /sel tanpa granula monomukleus (satu nukleus) ; Monosit memiliki sebuah nukleus bebentuk oval seperti ginjal, Limfosit leukosit kecil memiliki nukleus bulat besar yang menempati sebagian besar sel.
Leukosit diproduksi dengan kecepatan yang berbeda-beda, tergantung pada kebutuhan pertahanan tuuh yang berubah-ubah. Semua leukosit akhirnya berasal dari sel bakal. Sel-sel yang akan menjadi leukosit akhrnya berdiferensiasi menjadi berbagai turunan sel dan berfroliferasi di bawah pengaruh rangsang yang sesuai. Granulosit dan monosit hanya dihasilkan disum-sum tulang yang mengeluarkan leukosit matang ke dalam darah. Sebagian besar limfosit baru di hasilkan oleh lomfosit yang sudah ada di kelenjar imfe dan tonsil.
Jumlah total leukosit dalam keadaan normal berkisar 5 sampai 10 juta per mililiter darah, denga rata-rata 7 juta sel/ml atau 7000/mm³.
Diantara granulosit, Neutrofil adalah spesialis fagositosik, merupakan pertahanan pertama pada invasi bakteri dan sangat penting pada proses peradangan dan melakukan pembersihan debris. Eosinofil dikaitkan dengan keadaan alergi (asma dan hay fever) dan infestasi parasit internal (cacing). Basofil membentuk dan menyimpan histamin dan heparin, histamin penting dalam reaksi alergi , heparin penting dalam mempercepat pembersihan partikel-partikel lemakdari darah setelah kita makan, juga mencegah pembekuan darah/koagulasi. Jenis agranulosit, Monosit diarahkan sebagai fagosit profesional. Sel ini keluar dari sum-sum tulang selagi masih imatur dan beredar dalam darah selama 1 sampai 2 hari sebelum menetap dijeringan. Kemudian berkembang dan membesar menjadi fagosit jaringan besar yang dikenal sebagai makrofag. Limfosit menghasilkan pertahanan imun terhadap sesasaran yang telah diprogramkan. Terdapat dua jenis limfosit, Limfosit B dan Limfosit T. Limfosit B menghasilkan antibodi yang beredar dalam darah, antibodi berikatan dan memberi tanda untuk destruksi benda asing misalnya bakteri yang menginduksi pembentukan antibodi. Limfosit T tidak menghasilkan antibodi, sel ini secara langsung menghancurkan sel-sel sasaran spesifik suatu proses yang dikenal sebagai respons imun yang diperantarai sel (seluler).
TROMBOSIT
Unsur sel yang ketiga selain eritrosit dan leukosit. Trombosit bukanlah suatu sel utuh tetapi potongan atau fragmen kecil sel yang terlrpas dari tepi luar suatu sel besar di sum-sum tulang dikenal sebagai megakariosit. Megakariosit berasal dari sel bakal yang belum berdiferensiasi yang sama dengan yang menghasilkan turunan eritrosit dan leukosit. Dalam setiap milimeter darah pada keadaan normal terdapat sekitar 250.000/mm³ trombosit. Trombosit tetap berfungsi selama sekitar sepuluh hari kemudian disingkirkan oleh markofag jaringan, terutama makrofag di limpa dan hati dan diganti oleh trombosit baru yang dikeluarkan oleh sum-sum tulang. Trombosit tidak keluar dari pembuluh darah seperti yang dilakukan oleh sel darah putih, tetapi sekitar sepertiga dari trombosit total selalu tersimpan di dalam rongga-rongga berisi darah di limpa. Simpanan trombosit dapat dikeluarkan dari limpa ke dalam sirkulasi sesuai dengan kebutuhan oleh kontraksi limpa yang di induksi oleh stimulus simpatis.
Karena merupakan fragmen sel, trombosit tidak memiliki nukleus tapi sel dilengkapi oleh organel dan sistem enzim sitosol untuk menghasilkan energi dan mensitesis prosduk sekretorik yang disimpan di granula-granula yang tersebar di seluruh sitosolnya, juga mengandung aktin dan miosin dalam konsentrasi yang tinggi sehingga trombosit dapat berkontraksi.