Ada tiga jenis serat otot lurik (rangka) yaitu kedutan cepat, kedutan lambat dan menengah (fast twitch, slow twitch and intermediate). Umumnya, serat berkedut cepat menghasilkan kekuatan tinggi untuk periode waktu yang singkat. Serat berkedut lambat menghasilkan jumlah kekuatan yang lebih rendah tetapi dapat melakukannya untuk periode waktu yang lebih lama. Serabut perantara memiliki beberapa karakteristik serat berkedut cepat dan lambat. Serat berkedut cepat juga disebut serat Tipe II.
Serat berkedut cepat adalah serat utama dalam tubuh. Mereka merespon dengan cepat terhadap rangsangan dan dapat menghasilkan banyak kekuatan. Mereka memiliki diameter besar karena jumlah besar myofibrils. Aktivitas mereka didorong oleh ATP yang dihasilkan dari metabolisme anaerob. Serat berkedut lambat merespons lebih lambat terhadap rangsangan dari pada serat berkedut cepat. Mereka berdiameter lebih kecil dan mengandung sejumlah besar mitokondria. Mereka mempertahankan kontraksi panjang dan mendapatkan ATP dari metabolisme aerob.
Serat berkedut lambat dikelilingi oleh jaringan kapiler menyediakan darah beroksigen untuk digunakan dalam sistem energi aerobik. Mereka juga mengandung pigmen merah yang disebut mioglobin. Myoglobin dapat mengikat oksigen (seperti hemoglobin) dan menyediakan cadangan oksigen yang substansial. Karena warna kemerahan mioglobin, serat ini sering disebut serat otot merah. Serat berkedut lambat juga disebut serat Tipe I. Serat perantara menyerupai serat berkedut cepat karena mengandung sedikit mioglobin.
Mereka juga memiliki jaringan kapiler di sekitar mereka dan tidak mudah lelah seperti serat berkedut cepat. Mereka mengandung lebih banyak mitokondria daripada kedutan cepat tetapi tidak sebanyak serat kedutan lambat. Kecepatan kontraksi dan daya tahan juga terletak di antara serat kedutan cepat dan lambat. Serat perantara juga disebut serat Tipe IIa. Otot yang memiliki dominasi serat lambat kadang-kadang disebut sebagai red muscles seperti di bagian belakang dan area kaki.
Demikian juga otot yang memiliki dominasi serat cepat disebut otot putih. Sangat menarik untuk dicatat bahwa tidak ada serat berkedut lambat di otot mata atau otot tangan.
Kontraksi Otot Lurik
Contoh kontraksi otot lurik misalkan kita sedang duduk dan menulis dan ingin mengambil secangkir kopi. Untuk melakukannya kita harus mengirim perintah ke otot-otot di lengan saya. Perintah itu datang dari pemikiran yang dihasilkan dalam sistem saraf kita. Setelah itu perintah bergerak dari otak saya ke sumsum tulang belakang ke saraf yang melekat pada otot di lengan kita. Perintah itu memberi tahu ototku untuk berkontraksi dan lenganku dengan patuh merespons dengan bergerak lebih dekat ke kopi.
Otot terbuat dari protein. Jika kita memeriksa Otot Lurik di bawah mikroskop kita akan melihat bahwa itu terdiri dari serat protein kecil atau filamen. Ketika otot menerima perintah dari sistem saraf untuk berkontraksi, filamen protein meluncur melewati satu sama lain. Bahkan salah satu filamen terhubung ke yang lain dan menyeretnya. Pikirkan ribuan filamen yang tumpang tindih yang melewati satu sama lain sebagai otot yang berkontraksi.
Perintah untuk berkontraksi entah bagaimana harus dari luar otot ke dalam. Utusan kecil yang disebut neurotransmitter membawa pesan dari saraf ke otot. Utusan kimia lain yang memberi tahu filamen protein untuk berkontraksi kemudian meneruskan pesannya. Otot membutuhkan energi untuk berkontraksi. Otot harus memiliki semacam sumber daya untuk memberi daya pada filamen geser.
Energi berasal dari ATP. ATP terhubung ke satu jenis filamen dan mengekstraksi energi sehingga dapat menarik filamen lainnya.
Langkah-langkah kontraksi Otot rangka
- Potensi aksi mencapai akson neuron motorik.
- Potensi aksi mengaktifkan saluran ion kalsium tegangan gated pada akson, dan kalsium masuk.
- Kalsium menyebabkan vesikel asetilkolin dalam akson untuk berfusi dengan membran, melepaskan asetilkolin ke dalam celah antara akson dan pelat ujung motorik serat otot.
- Serat otot rangka tereksitasi oleh serabut saraf mylenated besar yang menempel pada persimpangan neuromuskuler. Ada satu persimpangan neuromuskuler untuk setiap serat.
- Asetilkolin berdifusi melintasi celah dan berikatan dengan reseptor nikotinik pada pelat ujung motor, membuka saluran di membran untuk natrium dan kalium. Natrium masuk, dan kalium keluar. Namun, karena natrium lebih permeabel, membran serat otot menjadi lebih positif, memicu potensial aksi.
- Potensi aksi pada serat otot menyebabkan retikulum sarkoplasma melepaskan ion kalsium.
- Kalsium berikatan dengan troponin hadir pada filamen tipis miofibril. Troponin kemudian memodulasi secara allosterik tropomiosin. Biasanya tropomyosin secara fisik menghalangi situs pengikatan untuk cross-bridge; begitu kalsium mengikat troponin, troponin memaksa tropomyosin untuk keluar, membuka blokir situs yang mengikat.
- Jembatan silang (yang sudah dalam kondisi siap) mengikat ke situs mengikat yang baru ditemukan. Ini kemudian memberikan stroke daya.
- ATP mengikat jembatan silang, memaksanya untuk menyesuaikan sedemikian rupa untuk memutus ikatan aktin-myosin. ATP lain dibagi untuk memberi energi jembatan silang lagi.
- Langkah 7 dan 8 ulangi selama kalsium ada pada filamen tipis.
- Sepanjang proses ini, kalsium secara aktif dipompa kembali ke retikulum sarkoplasma. Ketika tidak ada lagi pada filamen tipis, tropomiosin berubah kembali ke keadaan sebelumnya, sehingga dapat memblokir situs pengikatan lagi. Jembatan silang kemudian berhenti mengikat ke filamen tipis, dan kontraksi berhenti juga.
- Kontraksi otot tetap ada selama Ca + 2 berlimpah dalam sarkoplasma.
Jenis Kontraksi
- Kontraksi isometrik (Isometric contraction) : otot tidak memendek saat kontraksi dan tidak memerlukan geser miofibril tetapi otot kaku.
- Kontraksi isotonik (Isotonic contraction) : inersia digunakan untuk bergerak atau bekerja. Lebih banyak energi yang digunakan oleh otot dan kontraksi berlangsung lebih lama daripada kontraksi isometrik. Kontraksi otot isotonik dibagi menjadi dua kategori: konsentris, di mana serat otot memendek ketika otot berkontraksi (mis. Biceps brachialis pada fase naik dari biceps curl); dan eksentrik, di mana serat otot memanjang saat berkontraksi (mis. biceps brachialis pada fase ke bawah dari biceps curl).
- Kedutan (Twitch) : menarik saraf ke otot atau dengan melewati rangsangan listrik melalui otot itu sendiri. Beberapa serat berkontraksi dengan cepat sementara yang lain berkontraksi dengan lambat.
- Tonik (Tonic) : mempertahankan nada postur tubuh melawan gaya gravitasi.
