SARJANA FISIOTERAPI - FISIOLOGI LATIHAN TEMU 2.pptx

MEKANISME SELULER DAN
MOLEKULER KONTROL
NEUROFISIOLOGIS TERHADAP
GERAK DAN ADAPTASI SISTEM
SARAF SELAMA
Julfiana Mardatillah, S.Ft., Ftr.,
M.Biomed
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin

 Sistem saraf → komunikasi dasar untuk mengaktifkan kerja system
fisiologis tubuh seperti neuromuscular, neuroendokrin,
neurovascular
 Fungsi dasar system saraf → menerima, memproses, mengintegrasi,
dan merespon suatu rangsang menjadi satu informasi, baik yang
diterima dari internal dan eksternal tubuh
 Komunikasi antar saraf terjadi sangat cepat agar dapat segera
direspon pada tingkat jaringan untuk segera berfungsi sesuai
dengan rangsangan yang diberikan

Sistem saraf bekerja dibawah sadar, memori, sensasi,
persepsi, reflex, dan gerakan tubuh
Untuk menjaga kerja tubuh, system saraf harus mampu
memberikan respon rangsangan baik dari internal dan
eksternal tubuh guna mempertahankan keadaan
homeostasis

 Homeostasis → kemampuan organ atau sel untuk mempertahankan
keseimbangan internal dengan mengatur fungsi fisiologis hingga
batas kemampuan fisiologis baik saat istirahat maupun Latihan.
 Homeostasis → salah satu proses seluler paling dasar dimana sel
merespon perubahan lingkungan intraseluler atau ekstraseluler
lalu mempertahankan fisiologi yang konsisten

Latihan → meningkatkan kerja homeostasis karena
mengubah kerja fisiologis tubuh seperti meningkatnya
suhu tubuh, keseimbangan asam-basa, hipohidrasi,
merubah tekanan darah, dan gula darah
Untuk mengatasinya perlu kerja saraf yang optimal agar
tidak terjadi ketidakseimbangan fungsi tubuh sebagai
respon latihan.

Mekanisme kompensasi saraf diatur dari ukuran sinaptik,
kekuatan sinaps, fungsi saluran membrane, tempat
bertukarnya ion dalam membrane plasma
Dalam mempertahankan homeostasis, saraf berfungsi
untuk mengendalikan rangsangan dan mengetahui
informasi akan aktivitas sel dan ukuran sel dalam system
sinyal intrasel saraf

Sistem pengaturan homeostasis dalam tubuh terjadi pada
neuromuscular junction (NMJ)
NMJ bertanggung jawab untuk proses depolarisasi yang
terjadi antara sinaps dengan NMJ pada otot
Sehingga akan terjadi asimilasi ukuran sinaps dan sel
otot karena adanya pengaturan respon negative dan
positif

Homeostasis dapat dipertahankan dalam tubuh
manusia melalui tindakan penyeimbangan yang
sangat kompleks
Terdapat 4 komponen yang saling berinteraksi
“stimulus, sensor, pusat kendali, dan efektor”

Negative feedback → proses mengurangi respon yang
berlebihan dengan upaya untuk mengembalikan kondisi
homeostasis ke awal status
Contoh: mekanisme suhu tubuh yang diaktifkan selama
Latihan dan mekanisme pengaturan glukosa

Pusat pengaturan suhu tubuh → hipotalamus di
otak
Hipotalamus menerima data dari sensor di kulit
dan otak jika suhu tubuh lebih tinggi atau lebih
rendah dari normal selama latihan, maka akan
memicu respon…

 Blood vessel dikulit vasodilatasi → mengizinkan lebih banyak darah dari inti tubuh yang
hangat mengalir mendekati permukaan tubuh sehingga panas dapat terpancar ke
lingkungan
 Darah yang mengalir ke kulit meningkat, kelenjar keringat diaktifkan untuk menghasilkan
keringat (diaphoresis), keringat menguap dari kulit ke permukaan udara, membawa panas
bersamanya
 Pernapasan menjadi lebih dalam, dan orang tersebut mungkin bernapas melalui mulut
bukan hidung. Hal ini meningkatkan kehilangan panas dari paru-paru

 Blood vessel dikulit vasokontraksi → mencegah darah mengalir dekat permukaan tubuh,
hal ini mengurangi kehilangan panas dari permukaan
 Saat suhu turun, sinyal acak ke otot rangka terpicu, menyebabkan otot berkontraksi →
menyebabkan menggigil → menghasilkan sedikit panas

 Mekanisme homeostasis bekerja terus menerus untuk menjaga
kestabilan kondisi dalam tubuh manusia
 Namun terkadang mekanisme tersebut gagal, katika kita Latihan
atau aktivitas, terjadi ketidakseimbangan homeostasis →
mengakibatkan sel tidak mendapatkan semua yang dibutuhkan
atau zat sisa menumpuk di dalam tubuh
 Jika homeostasis tidak dipulihkan, ketidakseimbangan dapat
menyebabkan penyakit atau bahkan kematian
 Diabetes adalah contoh dari penyakit yang disebabkan oleh
ketidakseimbangan homeostasis

Dipisahkan menjadi berbagai divisi berdasarkan
karakteristik structural dan fungsional
Dilihat dari strukturnya, system saraf dibagi menjadi 2 →
system saraf pusat (SSP) dan system saraf perifer (PNS)

Terdiri dari otak dan medulla spinalis, terbungkus dan
dilindungi oleh struktur tulang tengkorak dan tulang
belakang
SSP bertanggung jawab menerima masukan sensorik dari
PNS dan mengintegrasikan tanggapan terhadap masukan
tersebut
Otak memiliki 4 area utama yang membantu
mempertimbangkan perannya dalam menghasilkan
gerakan → otak besar, diensefalon, otak kecil, batang otak

• Cerebrum → intelektual,
kesadaran akan
rangsangan sensorik dan
control motoric yang
berhubungan dengan
korteks serebral.
• Dibagi jadi 4 lobus dengan
fungsi masing-masing

• Diensefalon → berhubungan
dengan respon tubuh selama
olahraga
• Terlibat dalam fungsi penting
menjaga homeostasis
• Cerebellum → control motoric
terkoordinasi untuk Gerakan
otot yang kompleks dan cepat
• Brain stem →
menghubungkan otak ke
medulla spinalis untuk
banyak fungsi metabolism,
control kardiorespirasi,
refleks

Terdiri dari semua struktur saraf yang terletak diluar SSP
→ nerves dan ganglia (badan sel saraf yang berhubungan
dengan saraf)
Terdiri dari saluran saraf asendens dan desendens yang
bertindak sebagai saluran utama aliran informasi dua
arah dari kulit, sendi, dan otot ke otak
Saluran saraf asendens → membawa informasi sensorik
(sinyal dari reseptor di kulit, otot rangka, dan sendi dari
perifer ke otak) oleh serabut aferen

Saluran saraf asendens → membawa informasi sensorik
(sinyal dari reseptor di kulit, otot rangka, dan sendi dari
perifer ke otak) oleh serabut aferen
Saluran saraf desendens → terletak di daerah belakang
medulla spinalis dan mengandung serabut saraf motoric
(eferen) yang mengirimkan sinyal dari otak ke oragn
target seperti otot rangka dan kelenjar.

• Terdiri dari 43 pasang saraf (12 pasang saraf kranial yang berasal dari otak dan 31
pasang saraf yang berasal dari medulla spinalis)
• PNS bertugas membawa informasi sensorik ke SSP dan menyampaikan sinyal dari SSP
ke otot, organ dan jaringan.
• Pasangan saraf vertebrae diklasifikasikan menjadi …. Cervical, …. Thoraks, … Lumbal,
… Sakral, … Cocygeal

Akar saraf vertebrae dan otot yang dipersarafinya

Mirip dengan SSP, PNS mengandung neuron aferen dan eferen
PNS dipisahkan menjadi dua komponen utama yakni divisi sensorik dan divisi motorik

Neuron aferen dari divisi sensorik membawa sinyal
menuju SSP dari reseptor di area (organ dalam, organ
indera khusus, kulit, otot rangka, dan tendon)
Data sensorik aferen merupakan informasi yang masuk,
bergantung pada informasi sensorik, PNS mengarahkan
sinyal ke otak atau medulla spinalis lalu data dievaluasi
dan integrasikan dengan informasi masuk lainnya.

Ada 5 sumber utama informasi sensorik →
mekanoreseptor, termoreseptor, nosiseptor, fotoreseptor,
kemoreseptor

Setelah SSP mengintegrasikan informasi sensorik yang
masuk dari neuron aferen PNS, neuron eferen divisi
motoric PNS menangani informasi keluar dan dapat
dibagi menjadi system saraf somatic dan otonom
Sistem saraf somatic berada dibawah kendali sadar
(volunteer) dan membawa impuls saraf dari SSP ke otot
rangka → menarik tangan dari kompor yang panas

Sistem saraf otonom dikategorikan menjadi system saraf
simpatis dan parasimpatis dengan peran berlawanan
Sistem saraf simpatis untuk mengaktifkan suatu organ
Sistem saraf parasimpatis untuk menghambat aktivitas
organ

 Komponen structural dan fungsional system saraf adalah neuron
(sel saraf)
 Neuron terdiri dari badan sel (soma), akson, dendrit
 Dendrit menghantarkan impuls listrik menuju badan sel,
sedangkan akson mengirimkan sinyal listrik keluar dari badan sel
 Neuron dapat memiliki ratusan dendrit bercabang, tapi hanya
memiliki satu akson
 Agar impuls listrik dapat berjalan melalui system saraf, impuls
harus diteruskan dari satu neuron ke neuron berikutnya

 Neuron dengan neuron lain terpisah oleh ruang kecil disebut sinapsis
 Untuk mengirimkan impuls melintasi sinapsis dari satu neuron ke neuron
lainnya, harus melepaskan zat kimia berupa neurotransmitter dan akan
menempel pada reseptor yang terletak pada membrane neuron kedua

 Kebanyakan akson ditutup dengan zat lemak disebut mielin, yang
mengisolasi akson dan menjaga arus listrik agar tidak berpindah
keluar neuron

 Saraf terdiri dari proses banyak neuron yang disatukan oleh
selubung jaringan ikat
 Saraf sensorik membawa impuls ke SSP, sedangkan saraf motoric
membawa impuls saraf dari SSP ke PNS
 Neuron motoric membentuk sinapsis yang disebut neuromuscular
junction (NMJ) dengan otot rangka yang disuplainya

 Neuroglia adalah sel—sel yang berada di dalam saraf yang tidak memiliki
kemampuan untuk menghantarkan sinyal, melainkan berperan untuk
menyediakan sumber energi (makanan) untuk sel dan membentuk selubung
myeling

 Perasaan mengetahui di mana tubuh berada dalam kaitannya
dengan segmen dan lingkungan luar
 Informasi sensorik yang dikumpulkan untuk mencapai kesadaran
kinestetik yang berasal dari struktur yang disebut proprioseptor →
reseptor yang terletik di kulit, di dalam dan sekitar sendi dan otot
serta telinga bagian dalam

 Reseptor kulit terletak di kulit dan mengirimkan informasi sensorik mengenai
tekanan, sentuhan, dan pergerakan rambut di kulit

 Reseptor sendi terletak di kapsul sendi dan ligament di sekitarnya
 Mengirimkan informasi sensorik yang berkaitan dengan posisi, kecepatan,
percepatan yang terjadi pada persedian
 Pressure receptors (reseptor tekanan) di dalam sendi memberikan informasi
tambahan tentang perubahan tekanan yang digunakan untuk penyesuaian
postur tubuh dan gaya berjalan normal

 Sel-sel Pacinian adalah reseptor yang terletak jauh di dalam kulit
dan kapsul sendi yang sensitive terhadap tekanan
 Sel-sel Meissner adalah reseptor yang terletak di lapisan superfisial
kulit yang responsive terhadap sentuhan ringan
 Meskipun reseptor kulit ini tidak berperan besar dalam
proprioception, diyakini bahwa individu yang cedera dan pernah
mengalami kerusakan reseptor sendi dan ligament mendapat
manfaat dari peningkatan ketergantungan pada reseptor kulit
untuk proprioception

Terletak di dalam kapsul sendi dan responsive terhadap
kompresi sendi
Jadi setiap aktivitas menahan beban merangsang reseptor
ini

 Jenis proprioseptor lain → reseptor muskulotendinosa → terlibat dalam control
dan koordinasi otot
 Ada 2 jenis reseptor → golgi tendon organ (GT) dan muscle spindle
 Terhubung ke sekitar 15 – 20 muscle fibes dan terletak di antara muscle belly dan
tendon
 GTO → merasakan peningkatan ketegangan di dalam otot terkait dengan ketika
otot berkontraksi atau diregangkan
 Muscle spindle → terletak sejajar dengan muscle fiber → menyebabkan gelendong
otot meregang ketika otot itu sendiri mengalami gaya regangan sehingga
merangsang gelendong otot dan menimbulkan kontraksi refleksif pada otot yang
disebut sebagai stretch reflex

 Merupakan salah satu contoh stretch reflex
 Ketika tendon diketuk, tendon dengan singkat meregangkan
otot quadriceps dan kemudian secara reflex berkontraksi dan
menyebabkan kaki ekstensi
 Knee-jerk reflex menguji keutuhan saraf dan otot pada reflex
arc. Stretch reflex juga dapat ditimbulkan oleh peregangan
otot-otot lengan, pergelangan kaki dan rahang.

Setiap otot terdapat ratusan muscle fibers, sel-sel
otot rangka dan setiap serat dipersarafi oleh
akson dari SSP
Otot dan sistem saraf mengendalikan proses ini
secara kolektif disebut sistem saraf motorik
Kontrol berada di bawah kendali dan
menghasilkan perilaku

Fungsi sendi seperti engsel
- Gerakan ke arah mendekati tubuh disebut FLEKSI
- Gerakan ke arah menjauhi tubuh disebut EKSTENSI
Otot yang menyebabkan fleksi adalah brachialis,
biceps brachii dan coracobrachialis. Ketiganya
disebut sinergis satu sama lain karena bekerja
bersama sama.
Otot yang menyebabkan ekstensi adalah brachii
dan anconeus (sinergis)

 Fleksor dan ekstensor menarik sendi dalam arah
berlawanan = antagonis satu sama lain
 Fleksi memerlukan kontraksi terkoordinasi dari otot
fleksor dan relaksasi otot ekstensor
 Kontraksi fleksor menarik ujung kanan tulang ke atas
(fleksi).
 Kontraksi ekstensor menarik ujung kiri tulang ke atas,
menyebabkan ujung kanan berputar ke bawah (ekstensi).
 Fleksor # 1 dan fleksor # 2 adalah sinergis dan antagonis
ke otot ekstensor.

 Kunci setiap Gerakan → aktivitas pada motor unit yang melekat dalam otot
 Motor unit → bekerja spesifik untuk mengirimkan sinyal ke otot agar otot dapat
memproduksi tenaga sesuai dengan Gerakan yang diinginkan
 Misalnya tenaga untuk mengangkat pensil berbeda dengan Gerakan melompat
 Motor unit terdiri dari serabut saraf alpha dan muscle fiber
 Serabut saraf alfa → memiliki dendrit pendek, menerima rangsangan dari badan
sel dan sepanjang akson lalu membawa sinyal dari badan sel ke NMJ yang
bersinaps di serabut otot

Relationship between the sensory and motor components of the
nervous system play an important role in both exercise and sport
performance

 Serat otot merah (gelap) ditandai oleh sejumlah besar mitokondria dan enzim
untuk metabolisme energi oksidatif. Disebut Slow (S) fibers, relatif lambat untuk
berkontraksi tetapi dapat mempertahankan kontraksi untuk waktu yang lama
tanpa kelelahan.
 Serat otot pucat (putih) mengandung lebih sedikit mitokondria dan bergantung
pada metabolisme anaerob. Disebut Fast (F) fibers, berkontraksi dengan cepat
dan kuat tetapi cepat lelah.
 Fast fibers dibagi menjadi 2 :
1. Fatigue-resistant (FR) fibers menghasilkan kontraksi yang cukup kuat dan
cepat dan relative tahan terhadap kelelahan
2. Fast fatigable (FF) fibers menghasilkan kontraksi terkuat, tercepat tetapi cepat
habis ketika distimulasi pada frekuensi tinggi untuk jangka waktu lama

 Motor unit sangat berpengaruh pada ukuran serabut otot
 Penggunaan motor unit sangat selektif sesuai dengan Gerakan otot
apa yang akan dilakukan
 Motor unit aktif mulai dari ukurannya yang kecil ke ukuran
terbesar

Dalam kontraksi otot, stimulasi pertama kali pada serabut slow motor
unit, kemudian diikuti dengan kerja FFR dan serabut otot tipe 2A agar
tenaga dapat ditingkatkan, sedangkan FF dan serabut otot tipe 2X
hanya bekerja jika memerlukan tenaga maksimal

 Contoh ketika melakukan squat dengan beban ringan, tidak semua motor unit
bekerja pada Gerakan tersebut, artinya motor unit akan disesuaikan kerjanya
sesuai dengan beban kerja yang dibutuhkan
 Jika kebutuhan tenaga yang lebih besar, barulah serabut otot tipe 2 dan motor
unitnya bekerja
 Latihan dengan beban ringan tidak akan menghasilkan perubahan pada
kekuatan dan ukuran otot dikarenakan banyaknya serabut otot tipe 1 yang
bekerja

 Adaptasi Latihan pada system saraf dapat meningkatkan performa fisik
dengan meningkatnya kerja motor unit dalam otot dan terekam dalam
SSP
 Dibuktikan dengan teknologi elektromiograf (EMG) untuk mengukur
aktivitas kelistrikan dalam otot, yang menggambarkan jumlah
pergerakan saraf dalam otot.
 Ada satu bukti bahwa pemberian Latihan beban selama 8 minggu
menunjukkan aktivitas EMG yang lebih rendah dan menunjukkan respon
kontraktil yang meningkat
 Hal ini menjelaskan bahwa kerja saraf yang efisien terhadap sinyal
motoric (kelistrika) dapat meningkatkan jumlah kekuatan otot
submaksimal

 Saraf mampu beradaptasi terhadap fungsi otot dengan meningkatkan
rangsangan motor unit
 Semakin besar sinkronisasi kerja otot, maka motor unit semakin besar fungsinya
dalam waktu yang sama
 Sinkronisasi motor unit terlihat setelah melakukan Latihan beban dengan
mengobservasi kemampuan daya kecepatan kontraksi (power) pada grafik peak
force production
 Contoh: atlet perlari cepat (sprinter) akan memiliki kemampuan perekrutan
motor unit lebih tinggi sehingga ambang kerja motor unit dan kecepatan
konduksi saraf motorik pada akson akan meningkat
 Setiap rangsangan yang diberikan lebih besar juga berdampak pada respon
metabolism berupa kelelahan (fatige)

 Adaptasi saraf motoric ketika Latihan akan meningkatkan daya rangsangan
terhadap jaringan terutama pada otot
 Untuk dapat memberikan rangsangan pada otot tidak lepas dari peran
neuromuscular junction yaitu ruang antar akson dan serabut otot sebagai tempat
penghantar sinyal kontraksi otot berupa asetilkolin (neurotransmitter)
 Pada Latihan daya tahan seperti jogging di treadmill secara teratur akan
mengubah dimensi vesikulus dari NMJ baik dari prasinaptik yang mengandung
neurotransmitter dan post sinaptik yang akan mengikat neurotransmitter
 Hal tersebut akan mengefisiensi komunikasi neuromuscular sehingga dapat
mengurangi kelelahan dalam jangka waktu yang lama

Tidak hanya latihan daya tahan yang akan
memberikan pengaruh pada NMJ, Latihan
beban/kekuatan juga amenghasilkan remodeling NMJ
perubahan ukuran mencapai 30% pada pra dan post
sinaptiknya

 Peran system saraf sangat berpengaruh pada hantaran sinyal
kepada otot selama latihan
 Semakin besar hantarannya semakin besar pula otot berkontraksi
sesuai dengan kebutuhannya
 Adaptasi system saraf terhadap latihan akan mengubah struktur
saraf untuk dapat berbanding lurus dengan hantaran yang dimiliki
oleh tubuh, recruitment motor unit yang melekat pada serabut otot
akan mengubah kerja otot sesuai dengan beban kerja/Latihan yang
diberikan

 Apa yang diteliti dalam jurnal?
 Tujuan jurnal?
 Siapa responden dalam jurnal?
 Apa Latihan yang diberikan? Cari contoh gambarnya
 Berapa lama Latihan dilakukan, durasi? Repetisi?
 Hasil penelitian?

SARJANA FISIOTERAPI - FISIOLOGI LATIHAN TEMU 2.pptx

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to SARJANA FISIOTERAPI - FISIOLOGI LATIHAN TEMU 2.pptx

Similar to SARJANA FISIOTERAPI - FISIOLOGI LATIHAN TEMU 2.pptx (20)

More from Julfiana Mardatillah

More from Julfiana Mardatillah (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (12)

SARJANA FISIOTERAPI - FISIOLOGI LATIHAN TEMU 2.pptx

Editor's Notes