Serat intrafusal dari sumbu otot berjalan sejajar dengan serat ekstrafusal otot, bergabung dengan mereka di sepanjang segmen pendek.
Spindel otot adalah reseptor peregangan di dalam tubuh otot yang terutama merasakan perubahan panjang otot. Mereka mengirimkan informasi panjang ke sistem saraf pusat melalui serabut saraf aferen.
Informasi sensorik ditransmisikan oleh serat sensorik tipe Ia primer dan serat sensorik sekunder tipe II, yang berputar di sekitar serat otot di dalam gelendong.
Juga aksi motorik oleh hingga selusin neuron motorik gamma dan, pada tingkat lebih rendah, oleh satu atau dua neuron motorik beta yang mengaktifkan serat otot di dalam gelendong.
Ketika serat ekstrafusal otot rangka diregangkan, serat intrafusal dari gelendong juga diregangkan. Peregangan gelendong otot ini menunjukkan panjang otot.
Ketika peregangan terjadi, neuron sensorik di gelendong otot memberi sinyal pada neuron motorik yang terletak di dalam tanduk ventral sumsum tulang belakang. Sinyal ini menyebabkan neuron motorik menyala, menghasilkan kontraksi otot.
Busur refleks ini memberikan umpan balik negatif. Kontraksi otot yang diinduksi oleh regangan bekerja melawan atau meniadakan peregangan otot lebih lanjut. Mekanisme ini membantu mempertahankan ketegangan atau tonus otot yang tepat.
Meskipun sumbu otot membantu mempertahankan ketegangan otot yang tepat, tidak seperti organ tendon Golgi, ini bukan merupakan indikator ketegangan otot, melainkan panjang otot.
Struktur gelendong otot
Serat khusus yang membentuk gelendong otot dikenal sebagai serat intrafusal (seperti yang ada di gelendong), untuk dibedakan dari serat otot itu sendiri yang disebut serat ekstrafusal.
Bentuk fusiform dari gelendong otot mendasari label yang diberikan pada dua jenis serat yang membentuk otot rangka. Serat intrafusal diberi nama karena kontribusinya pada struktur gelendong.
Serat ekstrafusal adalah serat yang terletak di luar struktur gelendong. Gelendong otot terdiri dari serat otot yang sangat halus dengan panjang yang bervariasi antara 4 dan 10 milimeter.
Serat intrafusal yang membentuk gelendong otot sangat kecil sehingga hanya sedikit berkontribusi pada kekuatan kontraksi. Beberapa gelendong otot khusus peka terhadap laju perubahan panjang otot.
Kepadatan spindel otot lebih besar pada otot-otot yang berpartisipasi dalam gerakan yang tepat, seperti yang mengontrol tangan.
Jenis-jenis gelendong otot
Ada tiga jenis gelendong otot. Mereka dibedakan berdasarkan susunan inti dalam serat intrafusal dan fungsi serat.
Jenis pertama, atau serat rantai inti, relatif tipis dan memiliki inti yang tersusun dalam satu baris sepanjang seratnya.
Tipe kedua, yang disebut serat kantung nukleus, memiliki wilayah yang diperluas di tengah-tengah panjangnya. Gugus inti dengan kepadatan tertinggi di wilayah yang diperluas ini.
Serat ini lebih tebal dari serat rantai nuklir.
Akhirnya, serat dinamis kantung nukleus sensitif terhadap perubahan regangan serat, berbeda dengan serat statis kantung nukleus yang sensitif terhadap regangan stasioner otot dalam keadaan tunak (panjang stabil baru dari otot).
Komposisi gelendong otot
Gelendong otot terdiri dari tiga hingga dua belas serat otot, di mana ada tiga jenis: serat inti kantong dinamis (serat bag1), serat inti kantong statis (serat bag2), serat rantai inti, dan serat saraf aferen.
Serabut sensoris berputar mengelilingi serabut otot intrafusal, berakhir di dekat bagian tengah setiap serabut.
Serat ini, serat sensorik tipe Ia primer dan serat sensorik sekunder tipe II, mengirimkan informasi melalui saluran ion yang sensitif terhadap peregangan akson.
Bagian motorik gelendong disediakan oleh neuron motorik: hingga selusin neuron motorik gamma dan satu atau dua neuron motorik beta, yang secara kolektif disebut neuron fusimotor.
Ini mengaktifkan serat otot di dalam gelendong. Neuron motorik gamma hanya memasok serat otot di dalam gelendong, sedangkan neuron motorik beta memasok serat otot baik di dalam maupun di luar gelendong.
Fitur
Sesuai dengan namanya, muscle spindle merupakan alat indera yang berbentuk gelendong, artinya lebih tebal di bagian tengah dan meruncing di setiap ujungnya.
Ini adalah reseptor peregangan yang tersebar luas di sebagian besar otot rangka.
Spindel otot kita berfungsi sebagai mekanisme untuk membantu melindungi otot dari peregangan berlebihan, memicu refleks peregangan bila diperlukan.
Gelendong otot khusus untuk mendeteksi perubahan panjang otot, terutama ketika otot berubah panjang dengan cepat.
Setiap gelendong otot tertutup dalam kapsul dan berjalan sejajar dengan serat ekstrafusal (serat otot rangka normal).
Gelendong otot mengandung serat otot khusus yang disebut serat intrafusal. Serabut intrafusal ini memiliki protein kontraktil di setiap ujungnya (aktin dan miosin) dan daerah pusat yang diselimuti oleh ujung saraf sensorik.
Karena serat intrafusal dari gelendong otot sejajar dengan serat otot ekstrafusal, gaya peregangan yang diterapkan pada otot akan meregangkan serat otot intrafusal dan ekstrafusal.
Ini akan menyebabkan pelepasan sensorik dari gelendong otot yang dibawa ke sumsum tulang belakang. Ini kemudian mengarah pada respons motorik, aktivasi otot yang awalnya diregangkan.
Dari sudut pandang praktis, latihan peregangan statis biasanya dilakukan sedemikian rupa untuk menghindari aktivasi spindel otot. Bergerak perlahan ke posisi meregang mencegah aktivasi aksis otot.
Ini penting karena otot lebih mudah meregang saat rileks. Namun, ada saat-saat lain ketika aktivasi gelendong otot diinginkan selama pelatihan.
Misalnya, plyometrics dilakukan dengan meregangkan otot secara cepat, dan ini segera diikuti oleh aksi konsentris dari otot yang sama. Peregangan otot yang cepat ini akan mengaktifkan refleks peregangan, yang mengarah ke tindakan konsentris yang lebih kuat.
Organ tendon Golgi dan gelendong otot
Untuk menjaga otot tetap sehat dan aman, kita harus memiliki pemahaman yang baik tentang komponen struktural paling dasar yang mendasari tubuh dan bagaimana mereka bekerja bersama, karena pengetahuan ini memberikan dasar untuk instruksi latihan yang efektif.
Dua dari komponen ini, organ tendon Golgi (OTG) dan gelendong otot, termasuk dalam sistem saraf dan berfungsi untuk mempengaruhi gerakan.
Dua proprioseptor penting yang berperan dalam kelenturan, organ tendon Golgi dan gelendong otot, bekerja sama secara refleks untuk mengatur kekakuan otot.
Ketika organ tendon Golgi dirangsang, hal itu menyebabkan otot yang terkait mengendur dengan mengganggu kontraksinya. Ketika otot dihambat oleh organ tendon Golgi, prosesnya disebut inhibisi autogenik.
Fungsi organ tendon Golgi dapat dianggap berlawanan dengan aksis otot, yaitu berfungsi untuk menghasilkan kontraksi otot.
Bayangkan gelendong otot seolah-olah benang spiral (atau melilit serat otot di dekat perut otot; saat otot memanjang atau meregang, Anda menarik gelendong menyebabkannya kehilangan bentuk spiral dan meregang juga.
Ini memberi sinyal pada otot untuk berkontraksi (setelah kumparan kembali ke bentuknya), yang pada gilirannya melindungi otot dari peregangan berlebihan.
Ketika otot yang terkait dengan gelendong otot diregangkan dengan cepat, gelendong dapat melakukan dua hal:
Ini bisa memberi sinyal pada otot Anda untuk berkontraksi agar Anda tidak melangkah terlalu jauh, terlalu cepat dalam peregangan.
Ini dapat menghambat otot yang berlawanan (antagonis dari otot yang diregangkan) untuk mencegahnya berkontraksi, sehingga tidak dapat berkontribusi pada peregangan lebih lanjut.
Relaksasi antagonis yang terjadi secara bersamaan ketika spindel otot dari otot yang terkait berkontraksi disebut inhibisi timbal balik.
Pada akhirnya, gelendong otot bekerja untuk mengingatkan otak bahwa sendi dan jaringan lunak di dekatnya berada dalam bahaya untuk diregangkan.
Ini adalah konsep penting untuk memahami kesadaran tubuh (juga dikenal sebagai proprioception dan kesadaran kinestetik).
Organ tendon Golgi merasakan ketegangan otot di dalam otot ketika mereka berkontraksi atau meregang.
Ketika organ tendon Golgi diaktifkan selama kontraksi, itu menyebabkan penghambatan kontraksi (penghambatan autogenik), yang merupakan refleks otomatis.
Ketika organ tendon Golgi diaktifkan selama peregangan, itu menghambat aktivitas gelendong otot di dalam otot aktif (agonis), sehingga peregangan yang lebih dalam dapat dicapai.
Organ tendon Golgi sensitif terhadap perubahan tegangan dan kecepatan tegangan dan, karena terletak di persimpangan muskulotendinus, organ tersebut bertanggung jawab untuk mengirimkan informasi ke otak segera setelah merasa kelebihan beban.
Peregangan statis adalah contoh bagaimana ketegangan otot menandakan respons organ tendon Golgi.
Oleh karena itu, ketika Anda menahan peregangan kekuatan rendah selama lebih dari tujuh detik, ketegangan otot yang meningkat mengaktifkan organ tendon Golgi, yang untuk sementara menghambat aktivitas spindel otot (sehingga mengurangi ketegangan pada otot) dan memungkinkan lebih banyak peregangan.
Perlu juga disebutkan bahwa penghambatan autogenik dapat diinduksi dengan mengontraksikan otot sesaat sebelum otot diperpanjang secara pasif, yang merupakan metode yang disebut fasilitasi neuromuskular proprioseptif (PNF).
Fasilitasi neuromuskular proprioseptif adalah praktik peregangan yang meningkatkan respons mekanisme neuromuskular melalui stimulasi proprioseptor dalam upaya untuk mendapatkan lebih banyak peregangan pada otot.
Contoh praktis dari metode ini adalah menghasilkan kontraksi tingkat rendah (50% dari kekuatan maksimum) di dalam otot selama enam sampai 15 detik segera sebelum pasangan secara pasif meregangkan otot.
Kontraksi pra-peregangan mengurangi aktivitas gelendong otot di dalam otot yang terkait (otot yang akan diregangkan) sehingga otak bersedia menerima peningkatan jangkauan gerak selama peregangan yang akan datang.
Spindel otot dan organ tendon Golgi melalui siklus ini untuk membantu Anda melakukan peregangan dengan aman dan efektif.
Ini juga alasan di balik menahan peregangan tujuh hingga 10 detik untuk memungkinkan peregangan lebih dalam.
Organ tendon Golgi dan gelendong otot bekerja bersama melalui tindakan reflektifnya untuk menghindari cedera.
Fisiologi dasar peregangan
Peregangan serat otot dimulai dengan sarkomer, unit dasar kontraksi dalam serat otot.
Panjang sebenarnya dari seluruh otot tergantung pada jumlah serat yang diregangkan (mirip dengan cara kekuatan total otot yang berkontraksi tergantung pada jumlah serat yang direkrut yang dikontrak).
Salah satu cara untuk memvisualisasikannya adalah dengan memikirkan kelompok-kelompok kecil serat di sepanjang bentangan tubuh berotot, sementara kelompok-kelompok serat lainnya hanya “mengikuti jalan”.
Dengan demikian, semakin banyak serat yang diregangkan dalam proses ini, semakin besar panjang yang dikembangkan oleh otot yang diregangkan.
Berkaitan dengan proses peregangan, penting juga untuk memahami bagaimana otak/komponen saraf sistem muskuloskeletal beradaptasi dengan peregangan.
Ketika otot diregangkan, begitu juga spindel otot (titik kontrol saraf yang terletak di antara kelompok serat otot). Spindel otot mencatat perubahan panjang otot dan seberapa cepat perubahan ini terjadi.
Kemudian mengirimkan sinyal ke tulang belakang, yang kemudian menyampaikan informasi ini ke otak.
Sekarang, jika kekuatan dan kecepatan peregangan melebihi kemampuan otot untuk berkontraksi dengan aman (misalnya, melebihi kekuatannya), komponen saraf lain, organ tendon Golgi, akan menendang dan mengambil alih spindel otot.
Ketika ketegangan ini melebihi ambang batas tertentu, itu memicu reaksi pemanjangan, yang menghambat kontraksi otot dan malah menyebabkannya rileks dan memanjang.
Pikirkan kedua sistem sebagai “asuransi ganda terhadap kegagalan” yang pada akhirnya membantu mengurangi risiko cedera.
Mengapa kita memperkirakan dengan lambat, dan untuk jangka waktu yang lama
Salah satu alasan untuk menahan peregangan untuk waktu yang lama adalah untuk memungkinkan reaksi pemanjangan (yang disebabkan oleh organ tendon Golgi) terjadi, membantu otot yang diregangkan menjadi rileks.
Jelas, lebih mudah untuk meregangkan, atau memperpanjang, otot ketika tidak berusaha untuk berkontraksi.
Apa yang dikatakan penelitian saat ini tentang peregangan statis
Keburukan
Penelitian yang tak terhitung jumlahnya telah dilakukan pada peregangan dan pengaruhnya terhadap kinerja atletik secara keseluruhan.
Sebagian besar penelitian saat ini menunjukkan bahwa peregangan statis sebelum aktivitas dapat menyebabkan kelemahan sementara pada otot, menurunkan kemampuan reseptor otot untuk mengkompromikan ‘refleks peregangan’, dan dapat meningkatkan risiko cedera.
Literatur mencatat bahwa ada kehilangan kekuatan / kekuatan kontraktil hingga 30 menit setelah peregangan statis dan karena itu otot tidak dapat berkontraksi sepenuhnya jika perlu.
Ini bukan informasi baru; Sebagian besar penelitian didasarkan pada studi yang dilakukan dari tahun 90-an dan 00-an.
Jika Anda harus melakukan peregangan secara statis sebelum melakukan aktivitas (karena olahraga Anda memerlukan / merupakan bagian dari rutinitas pribadi Anda), pertimbangkan untuk melakukan pemanasan yang lembut dan dinamis sebelum aktivitas yang sebenarnya.
Yang baik
Ada manfaat positif dari peregangan statis untuk kesehatan umum, mobilitas, dan fleksibilitas.
Seperti yang kita sebutkan sebelumnya, peregangan menyebabkan otot dan tendon memanjang, dan perubahan ini bisa bersifat permanen dan pasti bermanfaat untuk olahraga dan kesehatan.
Saya akan berpendapat (dan saya memiliki beberapa penelitian untuk mendukung saya) bahwa aktivitas setelah peregangan statis memiliki nilai yang besar, terutama jika Anda mencoba untuk lebih fleksibel, mengobati cedera, dan meningkatkan mobilitas Anda secara keseluruhan.
Dalam hal ini, jika Anda seorang airbrush, akrobat, pesenam, penari atau yogi, sangat penting untuk memperoleh keterampilan dan meningkatkan teknik.
Saat Anda melakukan peregangan setelah aktivitas, otot Anda lelah dan memiliki vaskularisasi yang baik (pikirkan aliran darah yang sehat dan bergizi).
Kelelahan memungkinkan Anda untuk mengambil keuntungan dari reaksi pemanjangan (dibahas di atas), dan sarkomer kurang mampu berkontraksi (itulah sebabnya mereka “tidak bisa melawan” meregang dengan kuat).
Beberapa artikel juga menyarankan bahwa peregangan (dengan lembut) setelah aktivitas dapat mengurangi rasa sakit pasca-latihan.
Akhirnya, latihan yang baik akan menyebabkan beberapa trauma mikro pada otot dan adaptasi berikutnya (yang membuat kita lebih kuat) dapat terjadi dengan peningkatan panjang serat ketika kita melakukan peregangan sesudahnya.
Ini berarti bahwa saat Anda mendapatkan kekuatan, peregangan setelah berolahraga dapat membantu mencegah hilangnya fleksibilitas yang terkait dengan pertumbuhan serat otot.