Otot​—Mahakarya Rancangan

KEHIDUPAN ditunjang melalui gerakan. Misalnya, dada Anda bergerak turun-naik seiring dengan irama napas, dan jantung Anda berdenyut secara berirama, sehingga Anda tetap hidup. Apa yang menyebabkan gerakan-gerakan ini? Otot!

Otot adalah jaringan elastis dan kuat yang memungkinkan bagian-bagian tubuh Anda berfungsi serta mengekspresikan pikiran dan perasaan Anda dalam bentuk gerakan. Tidak soal Anda tersenyum, tertawa, menangis, berbicara, berjalan, berlari, bekerja, bermain, membaca, atau makan, semua gerakan ini melibatkan otot. Sulit membayangkan apa yang dapat kita lakukan seandainya tidak ada otot.

Ada sekitar 650 otot dalam tubuh Anda. Otot terkecil melekat pada tulang-tulang termungil, yang terdapat dalam telinga. Otot terbesar adalah otot gluteus pada pantat, yang menggerakkan kaki. Otot, yang mencakup kira-kira setengah berat tubuh pria dan sepertiga berat tubuh wanita, memang dirancang untuk bekerja. Otot dianggap ”mesin-mesin biologis”, dan mereka ’mengubah lebih banyak energi menjadi gerakan setiap hari dibandingkan dengan gabungan semua mesin buatan manusia, termasuk mobil’, demikian disimpulkan oleh Gerald H. Pollack, seorang profesor rekayasa biologi.

Bahkan sewaktu Anda beristirahat, otot-otot Anda senantiasa dalam keadaan siap​—siap bergerak bila diminta. Setiap saat, beberapa serabut dalam setiap otot berkontraksi. Tanpa sedikit kontraksi ini, rahang Anda akan menganga dan organ dalam tubuh Anda kekurangan penopang. Bahkan sewaktu Anda berdiri atau duduk, otot-otot membuat sedikit penyesuaian sehingga turut mempertahankan postur tubuh atau mencegah Anda jatuh dari kursi.

Jenis-Jenis Otot

Ada tiga jenis otot dalam tubuh Anda. Masing-masing melakukan tugas yang berbeda. Salah satunya adalah otot jantung, yang memompa jantung. Setengah dari masa hidup otot jantung digunakan untuk beristirahat, karena seusai tiap kontraksi (pengerutan), ia harus berelaksasi (mengendur) sebelum kontraksi berikutnya.

Jenis otot yang lain adalah otot polos. Otot polos membungkus sebagian besar organ dalam tubuh Anda, termasuk pembuluh darah. Seperti otot jantung, yang bersifat tak sadar, otot polos tidak dikendalikan secara sadar. Otot ini melakukan fungsi-fungsi vital seperti memindahkan cairan melalui ginjal dan kandung kemih Anda, mendorong makanan melewati saluran pencernaan Anda, mengatur aliran darah melalui pembuluh darah Anda, mengatur bentuk lensa mata Anda, dan memperbesar lubang cahaya pada biji mata Anda.

Sebagian besar dari ke-650 otot Anda adalah otot rangka. Otot-otot inilah yang melakukan gerakan sadar. Anda belajar mengendalikan otot-otot ini sejak lahir. Misalnya, seorang bayi belajar menggerakkan lengan dan kakinya sehingga ia dapat berjalan dan menyeimbangkan diri. Karena otot hanya dapat berkontraksi, otot rangka bekerja secara berpasangan. Sewaktu satu otot berkontraksi, otot lain berelaksasi. Tanpa kerja sama tim ini, setiap kali Anda menggaruk kepala, Anda harus membiarkan gravitasi menarik lengan Anda turun. Sebaliknya, mitra dari otot bisep, yakni otot trisep, memungkinkan Anda meluruskan lengan dengan cepat.

Ukuran dan bentuk otot bervariasi. Ada yang panjang dan ramping, seperti otot-otot tungkai. Ada pula yang berat dan tebal, seperti otot gluteus pada pantat. Semuanya dirancang agar Anda dapat leluasa bergerak. Dinding dada pasti akan kaku kalau tidak ada otot yang mengisi celah-celah di antara rusuk. Otot ini memungkinkan dinding dada bergerak bagaikan akordion, membantu Anda bernapas. Otot perut sangat mirip dengan lembaran dalam kayu lapis, tersusun berlapis-lapis pada sudut yang berbeda guna menopang organ perut Anda.

Kerja Sama Otot dan Tendon

Otot-otot yang menarik tulang Anda dipertautkan satu sama lain oleh jaringan seperti tali yang kuat dan berwarna putih yang disebut tendon. Tendon terjulur jauh dari dalam otot dan tersambung dengan jaringan ikat yang menyelubungi serabut otot. Dengan adanya jaringan ikat, tenaga yang dihasilkan di dalam otot dapat menarik tendon dan menggerakkan tulang Anda. Tendon yang paling kuat, yakni tendon Achilles, melekat pada salah satu otot terkuat dari tubuh, di betis Anda. Otot betis berfungsi sebagai peredam kejut bagi tubuh. Sewaktu berjalan, berlari, atau melompat, otot ini meredam tekanan sebesar satu ton lebih.

Keserbagunaan tangan Anda adalah contoh lain dari kerja sama otot dan tendon. Dua puluh pasang otot pada lengan depan Anda melekat pada tulang tangan dan jari Anda yang terdiri dari banyak sambungan oleh tendon-tendon panjang yang lewat di bawah pergelangan tangan Anda yang berserabut. Semua ini, bersama lebih dari 20 otot pada telapak dan jari, memberikan tangan Anda kecekatan menakjubkan yang dibutuhkan untuk merakit bagian dalam yang rumit dari jam tangan yang bagus atau mencengkeram gagang kapak guna menebang kayu.

Lebih dari 30 Otot Wajah

Wajah mengekspresikan kepribadian Anda dengan cara yang tidak tertandingi oleh ciri lain mana pun dari tubuh Anda. Untuk mencapai semua ekspresi wajah yang luar biasa bervariasinya, Pencipta telah menempatkan sejumlah besar otot pada wajah Anda​—semuanya lebih dari 30. Bayangkan saja, dibutuhkan 14 otot hanya untuk membuat Anda tersenyum!

Beberapa otot wajah sangat kuat, misalnya otot yang melekat pada rahang Anda dapat mengerahkan tenaga sebesar 75 kilogram guna mengunyah makanan. Ada pula yang lemah namun tahan lama, seperti otot-otot yang mengendalikan kelopak mata sewaktu Anda berkedip, membasuh mata Anda dengan cairan yang membersihkan kotoran dan kuman, lebih dari 20.000 kali setiap hari.

Rancangan yang Menakjubkan

Setiap otot dirancang untuk berkontraksi dengan mulus. Kontraksi otot rangka harus disesuaikan sedemikian rupa sehingga kekuatan yang digunakan untuk mengangkat sehelai bulu burung tidak digunakan sewaktu mengangkat beban seberat 10 kilogram. Bagaimana ini dilakukan? Mari kita perhatikan.

Semua otot terdiri dari sel-sel. Karena sel-sel otot terentang, maka disebut serabut. Beberapa serabut berwarna cerah, ada pula yang berwarna gelap. Serabut yang cerah adalah serabut kontraksi cepat, atau serabut getar cepat. Ini digunakan sewaktu Anda membutuhkan energi sesaat, misalnya sewaktu mengangkat beban berat atau berlari jarak pendek sejauh 100 meter. Serabut otot getar cepat sangat kuat, dan sumber energi bahan bakarnya adalah glikogen, sejenis gula. Akan tetapi, otot ini cepat lelah dan bahkan dapat menjadi kejang atau sakit karena penumpukan asam laktat.

Serabut otot yang berwarna gelap adalah serabut kontraksi lambat, atau serabut getar lambat, dan ini dikendalikan oleh metabolisme oksigen. Karena serabut ini lebih kaya pasokan darah dan memiliki lebih banyak energi aerobik daripada serabut kontraksi cepat, maka serabut getar lambat disebut ”tali ketahanan”.

Serabut yang satu lagi berwarna sedikit lebih gelap daripada serabut kontraksi cepat yang pucat. Serabut ini mirip dengan serabut kontraksi cepat tetapi tahan lelah. Karena menggunakan gula dan oksigen sebagai bahan bakar, serabut ini lebih banyak digunakan sewaktu Anda melakukan pekerjaan yang lama dan melelahkan.

Setiap orang dan setiap otot memiliki kombinasi serabut yang bervariasi. Misalnya, pelari jarak jauh rata-rata memiliki 80 persen serabut getar lambat dalam otot-otot kaki mereka, sedangkan pelari jarak pendek rata-rata memiliki lebih dari 75 persen serabut getar cepat.

Diaktifkan Oleh Saraf

Semua serabut otot diaktifkan oleh saraf. Sewaktu saraf mengirimkan impuls ke otot, otot menanggapi dengan getaran, atau kontraksi. Namun, tidak semua serabut otot dalam suatu otot berkontraksi sekaligus. Sebaliknya, serabut otot terorganisasi dalam satuan-satuan motor. Dalam sebuah satuan motor, satu saraf melekat pada banyak serabut untuk mengendalikannya.

Beberapa satuan motor, seperti yang terdapat dalam otot kaki Anda, terdiri dari 2.000 serabut lebih yang dikendalikan oleh satu saraf. Tetapi, setiap satuan motor dalam mata Anda hanya mengendalikan tiga serabut. Semakin kecil kelompok serabut dalam sebuah satuan dan semakin banyak satuan motor untuk setiap otot, maka semakin terkoordinasi dan saksama gerakan yang dimungkinkan, seperti yang dibutuhkan untuk memasukkan benang ke jarum atau bermain piano.

Sewaktu Anda mengangkat sehelai bulu burung, hanya beberapa satuan motor yang berkontraksi. Sewaktu Anda mengangkat benda berat, organ sensoris khusus dalam serabut otot mengirimkan pesan dengan kecepatan kilat ke otot dan meminta lebih banyak satuan motor untuk beraksi, sehingga menambah tenaga yang Anda gunakan dalam mengangkat beban itu. Sewaktu Anda berjalan santai, hanya beberapa satuan motor yang diaktifkan; sedangkan, sewaktu berlari, lebih banyak satuan yang lebih sering dirangsang.

Otot jantung Anda berbeda dengan otot rangka karena berkontraksi dan berelaksasi secara sekaligus. Sewaktu satu sel dalam otot jantung dirangsang, pesan itu menyebar ke semua sel dan semuanya terangsang secara sekaligus, sehingga seluruh otot berkontraksi dan kemudian berelaksasi, kira-kira 72 kali setiap menit.

Cara kerja otot polos mirip dengan otot jantung​—sekali kontraksi dimulai, seluruh organ pun berkontraksi. Tetapi, otot polos dapat terus berkontraksi tanpa lelah untuk waktu yang lebih lama daripada otot jantung. Keberadaan otot polos hampir tidak disadari, kecuali sewaktu Anda sesekali merasa sakit karena lapar atau sewaktu kontraksi yang sangat hebat pada persalinan.

Jagalah Kebugaran Otot Anda

”Berolahraga membantu seluruh tubuh, dari dalam dan dari luar. . . . Otot yang mendapat olahraga secara teratur dapat mengerjakan segala hal dengan lebih baik,” kata buku Muscles: The Magic of Motion. Olahraga menghasilkan otot yang bagus dan bugar, menopang organ dalam tubuh Anda dengan lebih baik, dan membantu otot melawan kelelahan.

Ada dua jenis olahraga yang bermanfaat bagi otot Anda. Olahraga anaerobik, yakni mengangkat beban untuk waktu singkat setiap hari, memperkuat otot-otot Anda. Selain menampung lebih banyak gula dan asam lemak, otot yang lebih kuat dapat memproses bahan bakar ini dengan lebih efisien, membantu otot melawan kelelahan.

Bentuk olahraga aerobik, seperti joging, berenang, bersepeda, atau berjalan cepat, meningkatkan kebugaran secara keseluruhan. Jenis olahraga ketahanan ini meningkatkan aliran darah ke otot dan meningkatkan mitokondria, yang menghasilkan ATP, yakni senyawa energi yang dibutuhkan untuk membuat otot Anda berkontraksi. Jantung khususnya memperoleh manfaat dari jenis olahraga ini, yang bahkan dapat turut mencegah serangan jantung.

Menekuk dan meregangkan otot sebelum melakukan olahraga berat dapat turut mencegah keseleo atau cedera lain pada otot. Olahraga pemanasan semacam itu meningkatkan suhu otot, mengalirkan lebih banyak darah ke otot, dan selanjutnya, membantu enzim menghasilkan lebih banyak energi sehingga otot Anda dapat berkontraksi dengan lebih baik. Melakukan latihan pemanasan seusai berolahraga turut mencegah rasa nyeri dan kaku dengan menyingkirkan asam laktat yang tertimbun.

Akan tetapi, harus diperhatikan bahwa otot rangka dapat cedera akibat olahraga yang terlalu berat, khususnya bila Anda tidak terlatih untuk itu. Selain itu, jika otot terlalu dibebani ketegangan karena kontraksi pemanjangan yang berulang-ulang, misalnya sewaktu menurunkan beban berat dengan perlahan-lahan atau berlari menuruni bukit, serabut otot Anda dapat tersobek. Sobekan kecil sekalipun karena ketegangan dapat mengakibatkan kejang dan radang otot yang sangat nyeri.

Peliharalah otot-otot Anda. Berikan olahraga dan istirahat yang tepat sehingga mereka dapat terus melayani Anda seperti mesin yang dirancang dengan baik, ’motor terbaik’ dalam tubuh Anda.

[Blurb di hlm. 20]

Ada sekitar 650 otot dalam tubuh Anda. Otot terbesar adalah otot ”gluteus” pada pantat, yang menggerakkan kaki

[Kotak di hlm. 24]

Otot dan Gizi

Gizi yang baik adalah faktor kunci dalam mempertahankan kesehatan otot. Makanan yang kaya akan kalsium, seperti produk susu, dan kaya akan kalium, seperti pisang, serta jenis jeruk dan buah kering, sayuran berwarna kuning gelap, kacang-kacangan, dan biji-bijian, membantu mengatur kontraksi otot. Roti gandum dan sereal menyediakan zat besi dan vitamin B-kompleks, khususnya B₁, yang sangat penting dalam mengubah karbohidrat, protein, dan lemak menjadi bahan bakar energi yang dibutuhkan otot-otot Anda. Minum banyak air bukan hanya turut mempertahankan keseimbangan elektrolit Anda, melainkan juga membilas asam laktat dan produk limbah lain yang dapat mengganggu fungsi otot.

[Kotak/Diagram di hlm. 22, 23]

KONTRAKSI OTOT YANG MEMUKAU

Aksi otot mungkin tampak sederhana. Tetapi, mekanisme kontraksi sungguh dahsyat. Profesor Gerald H. Pollack berkata, ”Saya benar-benar tercengang melihat keindahan rancangan alam. Energi kimia diubah menjadi energi mekanis dengan cara yang sungguh cerdik​—mau tak mau kita harus mengakui kecerdasan di baliknya​—sehingga kita dibuat terpukau.”

Marilah kita gunakan mikroskop elektron untuk memeriksa cara kerja yang rumit dari kontraksi otot dan mengetahui lebih jauh mahakarya rancangan Pencipta kita ini.

Setiap sel atau serabut otot sebenarnya adalah seberkas serabut yang lebih kecil, yakni miofibril, yang tersusun secara paralel. Setiap miofibril mengandung ribuan miofilamen yang lebih tipis. Beberapa miofilamen lebih tebal, yang lainnya lebih tipis. Yang lebih tebal mengandung miosin, dan yang lebih tipis mengandung aktin, keduanya adalah protein yang membantu sel otot berkontraksi.

Pada permukaan setiap serabut otot terdapat rongga. Ujung serabut saraf, yang bercabang dari tulang belakang, melekat pada rongga tersebut. Otot kita bergerak sewaktu otak memberikan perintah dan pesan, yang dikirimkan melewati jutaan sel saraf dari sistem saraf pusat ke ujung saraf. Seraya tiap ujung saraf dirangsang, lebih dari 100 kantong kecil pecah, menumpahkan zat kimia yang memperkuat impuls saraf tersebut sewaktu kontak dengan selaput sel otot. Ini memicu gelombang aktivitas elektris yang merangsang seluruh sel otot, menyebabkan selaput sel tersebut melepaskan ion-ion kalsium yang bermuatan listrik, dan memicu proses mekanis berupa kontraksi.

Ion-ion kalsium kini menyebar ke seluruh serabut otot melalui jaringan pipa-pipa halus dan mengadakan kontak dengan berbagai protein. Entah bagaimana, aksi kalsium pada protein-protein ini menyebabkan tersingkapnya lokasi-lokasi protein yang terlindungi di sepanjang batang filamen aktin yang tipis.

Pada waktu yang sama, benjolan-benjolan bulat yang berpasangan, berisi senyawa berenergi tinggi yang disebut ATP dan menjulur dari filamen miosin yang lebih tebal, mulai beraksi. Salah satu benjolan dari kepala filamen miosin melekatkan diri pada salah satu lokasi aktif pada filamen aktin yang kini tersingkap, membentuk jembatan penyeberangan. Benjolan lain membelah ATP dan melepaskan energi yang cukup bagi jembatan penyeberangan itu untuk menarik atau menggelindingkan filamen aktin di sepanjang atau di atas filamen miosin. Seperti tim yang bekerja sama menarik seutas tali, kepala-kepala miosin melepaskan pegangan dan melekatkan diri lebih jauh di sepanjang batang aktin, sambil mendorong filamen aktin ke pusat dari filamen miosin. Aksi ini terjadi berulang-ulang sampai kontraksi selesai. Seluruh reaksi berantai tersebut berlangsung dalam waktu sepersekian ribu detik saja!

Seusai kontraksi, kalsium kembali ke sumbernya dalam selaput sel otot, lokasi yang tersingkap di sepanjang batang filamen aktin kembali tertutup, dan serabut otot berelaksasi sampai mendapat rangsangan lagi. Ya, ’dengan cara yang membangkitkan rasa takut, kita dibuat secara menakjubkan’!​—Mazmur 139:​14, NW.

[Diagram]

(Untuk keterangan lengkap, lihat publikasinya)

Otot-otot kita sebenarnya terdiri dari lapisan berkas-berkas serabut

Miofilamen tebal dan tipis (pembesaran tinggi)

Miofibril

Ikatan-ikatan miofibril

Serabut otot

Otot

[Gambar di hlm. 21]

(Diperbesar 2X)

Otot terkecil melekat pada tulang-tulang termungil, yang terdapat dalam telinga

[Gambar di hlm. 21]

Dibutuhkan 14 otot hanya untuk membuat Anda tersenyum!

[Gambar di hlm. 21]

Otot memungkinkan Anda berkedip lebih dari 20.000 kali setiap hari

[Gambar di hlm. 24]

Otot jantung Anda berkontraksi dan berelaksasi kira-kira 72 kali setiap menit, atau 2,6 miliar kali sepanjang masa hidup rata-rata

[Gambar di hlm. 24]

Olahraga anaerobik

[Keterangan Gambar di hlm. 20]

Pria, hlm. 20; mata, hlm. 21; jantung, hlm. 24: The Complete Encyclopedia of Illustration/ J. G. Heck