AKTIVITAS LISTRIK dan aktivitas program
1. Aktivitas listrik pada GI
Otot polos traktus gastrointestinal hampir terus-menerus dijalani oleh aktivitas listrik
yang lambat.Aktivitas ini cenderung memiliki dua tipe dasar gelombang listrik , yaitu gelombang
lambat, dan gelombang paku .
Gelombang lambat
Sebagian besar kontraksi gastrointestinal berlangsung secara berirama dan ini
ditentukan oleh frekuensi yang disebut gelombang lambat,dalam potensial membran
otot polos.
Gelombang ini bukanlah suatu potensial aksi, tetapi merupakan perubahan
potensial mebran istirahat yang lambat dan bergelombang.
Intensitasnya bervariasi antara 5-15 milivolt dan kisaran frekuensinya dari 3-12
per menit pada berbagai traktus gastrointestinal : 3 dalam korpus lambung, 12 dalam
duodenum, 8/9 dalam ileum terminalis. Irama kontraksi korpus lambung kira-kira 3
per menit, di duodenum 12 per menit, di ileum 8-9 per menit.
Penyebab pasti dari gelombang lambat tidak diketahui. Diperkirakan karena
adanya interaksi sel otot polos dan sel interstitial Cajal, yang dapat berfungsi sebagai
pacemaker listrik untuk sel otot polos.
Sel interstitial ini membentuk suatu jaringan satu sama lain dan menyisip di
antara lapisan otot polos, dengan perhubungan mirip sinaps ke otot polos. Sel
interstitial Cajal menjalani perubahan potensial membran akibat kanal ion yang secara
berkala
membuka
dan
menghasilkan
aliran
masuk
(pacemaker)
sehingga
membangkitkan aktivitas gelombang lambat.
Gelombang lambat tidak menyebabkan kontraksi otot, kecuali di lambung.
Sebaliknya gelombang ini terutama merangsang munculnya potensial paku yang
intermiten. Potensial paku yang menyebabkan kontraksi otot.
Gelombang paku
Potensial paku merupakan potensial aksi yang sebenarnya. Potensial ini timbul
secara otomatis apabila membran istirahat otot polos gastrointestinal menjadi lebih
positif dari sekitar -40 milivolt (normal -50 sampai -60 milivolt).
Semakin tinggi potensial gelombang lambat meningkat, akan semakin besar
frekuensi gelombang paku ( 1-10 gelombang paku per detik). Pada otot
gastrointestinal, potensial paku berlangung 10-40 kali lebih lama, dengan setiap
gelombang paku berlangsung selama 10-20 milidetik.
Perbedaan potensial aksi otot polos gastrointestinal dengan potensial aksi
serabut saraf besar tergantung dari cara potensial tersebut dibangkitkan.
Pada potensial aksi serabut otot polos gastrointestinal khususnya mengizinkan
ion kalsium untuk masuk bersama dengan ion natrium, sehingga kanalnya disebut
kanal natrium-kalsium. Kanal ini terbuka dan tertutup lebih lambat dari kanal natrium
serabut saraf besar. Hal ini menyebabkan timbulnya potensial aksi menjadi lebih
lama.
Perubahan voltase potensial membran istirahat :
Pada keadaan normal, potensial membran istirahat kira-kira -56 milivolt. Bila
potensial menjadi kurang negatif, disebut depolarisasi membran dan otot menjadi
lebih mudah dirangsang. Bila potensial menjadi lebih negatif, maka disebut
hiperpolarisasi dan serabut otot menjadi kurang mudah dirangsang.
Faktor-faktor yang menjadikan membran lebih mudah dirangsang :
-
Peregangan otot.
Perangsangan oleh asetilkolin.
Perangsangan oleh saraf-saraf parasimpatis yang mensekresikan asetilkolin
pada ujung-ujungnya.
- Perangsangan oleh beberapa hormon gastrointestinal spesifik.
Faktor-faktor yang menjadikan membran kurang mudah dirangsang :
-
Pengaruh norepinefrin atau epinefrin pada membran serabut.
Perangsangan saraf-saraf simpatis yang terutama mensekresi norepinefrin
pada ujung-ujungnya.
2. Pengaruh ion Ca pada saluran cerna
Ion Ca sangat diperlukan dalam mekanisme kontraksi otot polos. Jika ion Ca tidak
ditemukan dalam suatu oto polos, maka otomatis kontraksi otot tidak terjadi. Hal
tersebut dikarenakan Ca merupakan pengaktivasi miosin kinase yang diperlukan
untuk proses kontraktil. Berikut mekanisme yang terjadi pada kontraksi otot polos :
Pada saat sebuah hormon berikatan pada reseptor di membran maka
akan mengaktifkan sebuah molekul G protein akibat terjadinya
mekanisme depolarisasi membran plasma.
Akibat depolarisasi membran plasma akan membuka kanal Ca yang
kemudian akan berkombinasi dengan calmodulin.
Calmodulin dengan Ca yang telah membentuk ikatan kemudian melekat
pada miosin kinase dan mengaktivasi protein kinase ini.
Aktivasi miosin kinase menempelkan fosfat dari ATP pada kepala
miosin untuk mengaktifkan proses kontraktil.
Kemudian terjadilah sebuah siklus cross bridge formation , pergerakan ,
dan pelepasan ikatan protein kontraktil yang terlibat. Siklus ini yang
menyebabkan otot polos dapat berkontraksi secara terus menerus
(disesuaikan dengan siklus relaksasi juga).
Otot polos traktus gastrointestinal hampir terus-menerus dijalani oleh aktivitas listrik
yang lambat.Aktivitas ini cenderung memiliki dua tipe dasar gelombang listrik , yaitu gelombang
lambat, dan gelombang paku .
Gelombang lambat
Sebagian besar kontraksi gastrointestinal berlangsung secara berirama dan ini
ditentukan oleh frekuensi yang disebut gelombang lambat,dalam potensial membran
otot polos.
Gelombang ini bukanlah suatu potensial aksi, tetapi merupakan perubahan
potensial mebran istirahat yang lambat dan bergelombang.
Intensitasnya bervariasi antara 5-15 milivolt dan kisaran frekuensinya dari 3-12
per menit pada berbagai traktus gastrointestinal : 3 dalam korpus lambung, 12 dalam
duodenum, 8/9 dalam ileum terminalis. Irama kontraksi korpus lambung kira-kira 3
per menit, di duodenum 12 per menit, di ileum 8-9 per menit.
Penyebab pasti dari gelombang lambat tidak diketahui. Diperkirakan karena
adanya interaksi sel otot polos dan sel interstitial Cajal, yang dapat berfungsi sebagai
pacemaker listrik untuk sel otot polos.
Sel interstitial ini membentuk suatu jaringan satu sama lain dan menyisip di
antara lapisan otot polos, dengan perhubungan mirip sinaps ke otot polos. Sel
interstitial Cajal menjalani perubahan potensial membran akibat kanal ion yang secara
berkala
membuka
dan
menghasilkan
aliran
masuk
(pacemaker)
sehingga
membangkitkan aktivitas gelombang lambat.
Gelombang lambat tidak menyebabkan kontraksi otot, kecuali di lambung.
Sebaliknya gelombang ini terutama merangsang munculnya potensial paku yang
intermiten. Potensial paku yang menyebabkan kontraksi otot.
Gelombang paku
Potensial paku merupakan potensial aksi yang sebenarnya. Potensial ini timbul
secara otomatis apabila membran istirahat otot polos gastrointestinal menjadi lebih
positif dari sekitar -40 milivolt (normal -50 sampai -60 milivolt).
Semakin tinggi potensial gelombang lambat meningkat, akan semakin besar
frekuensi gelombang paku ( 1-10 gelombang paku per detik). Pada otot
gastrointestinal, potensial paku berlangung 10-40 kali lebih lama, dengan setiap
gelombang paku berlangsung selama 10-20 milidetik.
Perbedaan potensial aksi otot polos gastrointestinal dengan potensial aksi
serabut saraf besar tergantung dari cara potensial tersebut dibangkitkan.
Pada potensial aksi serabut otot polos gastrointestinal khususnya mengizinkan
ion kalsium untuk masuk bersama dengan ion natrium, sehingga kanalnya disebut
kanal natrium-kalsium. Kanal ini terbuka dan tertutup lebih lambat dari kanal natrium
serabut saraf besar. Hal ini menyebabkan timbulnya potensial aksi menjadi lebih
lama.
Perubahan voltase potensial membran istirahat :
Pada keadaan normal, potensial membran istirahat kira-kira -56 milivolt. Bila
potensial menjadi kurang negatif, disebut depolarisasi membran dan otot menjadi
lebih mudah dirangsang. Bila potensial menjadi lebih negatif, maka disebut
hiperpolarisasi dan serabut otot menjadi kurang mudah dirangsang.
Faktor-faktor yang menjadikan membran lebih mudah dirangsang :
-
Peregangan otot.
Perangsangan oleh asetilkolin.
Perangsangan oleh saraf-saraf parasimpatis yang mensekresikan asetilkolin
pada ujung-ujungnya.
- Perangsangan oleh beberapa hormon gastrointestinal spesifik.
Faktor-faktor yang menjadikan membran kurang mudah dirangsang :
-
Pengaruh norepinefrin atau epinefrin pada membran serabut.
Perangsangan saraf-saraf simpatis yang terutama mensekresi norepinefrin
pada ujung-ujungnya.
2. Pengaruh ion Ca pada saluran cerna
Ion Ca sangat diperlukan dalam mekanisme kontraksi otot polos. Jika ion Ca tidak
ditemukan dalam suatu oto polos, maka otomatis kontraksi otot tidak terjadi. Hal
tersebut dikarenakan Ca merupakan pengaktivasi miosin kinase yang diperlukan
untuk proses kontraktil. Berikut mekanisme yang terjadi pada kontraksi otot polos :
Pada saat sebuah hormon berikatan pada reseptor di membran maka
akan mengaktifkan sebuah molekul G protein akibat terjadinya
mekanisme depolarisasi membran plasma.
Akibat depolarisasi membran plasma akan membuka kanal Ca yang
kemudian akan berkombinasi dengan calmodulin.
Calmodulin dengan Ca yang telah membentuk ikatan kemudian melekat
pada miosin kinase dan mengaktivasi protein kinase ini.
Aktivasi miosin kinase menempelkan fosfat dari ATP pada kepala
miosin untuk mengaktifkan proses kontraktil.
Kemudian terjadilah sebuah siklus cross bridge formation , pergerakan ,
dan pelepasan ikatan protein kontraktil yang terlibat. Siklus ini yang
menyebabkan otot polos dapat berkontraksi secara terus menerus
(disesuaikan dengan siklus relaksasi juga).