Sistem Gerak

Standar Kompetensi             : 1. Memahami berbagai sistem dalam kehidupan manusia

1.3  Mendeskripsikan sistem gerak pada manusia dan hubungannya dengan kesehatan

Sistem Gerak

A.Tulang

1. Fungsi Tulang

a.       Sebagai penopang dan pemberi bentuk tubuh

b.      Tulang sebagai alat gerak pasif

c.       Tulang sebagai pelindung organ-organ vital tubuh

d.      Tulang sebagai tempat pembentukan sel-sel darah merah

e.       Tulang sebagai tempat cadangan mineral

2. Jenis-jenis tulang

Berdasarakn zzat penyusunnya, tulang dapat dikelompokkan menjadi tulang rawan dan tulang keras.

a. Tulang rawan

               Tulang rawan sering disebut juga kartilago. Penyusun tulang rawan adalah sel-sel tulang rawan yang disebut kondrosit. Setiap kondrosit terletak di dalam rongga kecil yang disebut lakuna. Lakuna ini dikelilingi oleh matriks tulang rawan yang berupa serabut elastin,, serabut fibrosa, dan serabut kolagen.

Matriks terseubt disintesis oleh kondrosit. Tulang rawan bersifat lentur tetapi kuat. Tulang rawan tidak memiliki pembuluh darah, kecuali tulang rawan pada persendian, sehingga makanan diperoleh dengan cara difusi.  Berdasarkan kandungan matriksnya tulang rawan dapat dibedakan menjadi 3 jenis, yaitu

1)   Tulang rawan hialin

dapat ditemukan di dalam tubuh, misalnya pada hidung, trakea, bronkus. Matriks tulang rawan lebuh banyak mengandung serabut elastin daripada serabut kolagen.

2)   Tulang rawan elastin

terdapat pada daun telinga, epiglotis, dan laring. Tulang rawan ini bersifat lentur karena matriksnya banyak mengandung serabut elastin

3)   Tulang rawan fibrosa

matriks tulang rawan fibrosa mengandung banyak serabut kolagen yang padat dan kasar sehingga kuat, kaku, serta liat. Dapat ditemukan pada persendian tulang belakang dan pada simfisis pubis.

b. Tulang keras

               Tulang keras tersusun atas sel-sel tulang keras yang disebut osteosit. Osteosit juga terletak di dalam lakuna. Osteosit dibentuk oleh sel-sel osteoblas. Sekitar dua per tiga bagian matriks tulang keras terdiri atas berbagai mineral, seperti kalsium fosfat, kalsium klorida, dan magnesium fosfat. Adapun sepertiga bagian bagian matriks tulang keras tersusun atas serabut kolagen yang menyebababkan sifat elastis dan mengurangi kerapuhan pada tulang.

               Permukaan tulang keras dibungkus oleh membran yang disebut periosteum. Periosteum berfungsi melindungi tulang keras dan menyediakan tempat perlekatan bagi tendon dan ligamen. Periosteum mengandung banyak pembuluh darah, pembuluh limfa, dan saraf. Pembuluh darah pada periosteum menyediakan nutrisi oksigen dan mineral untuk menjaga agar tulang tetap sehat.

               Berdasarkan strukturnya, tulang keras dibedakan menjadi

1)   Tulang kompak

Tulang kompak bersifat halus dan padat. Pada setiap batang tulang kompak terdapat sistem havers. Di bagian tengah sistem havers terdapat saluran havers yang berisi pembuluh darah dan saraf. 

Setiap saluran havers dikelilingi oleh osteosit. Antara osteosit dihubungkan oleh suatu saluran kecil yang disebut kanalikuli. Dibagian tengah tulang kompak terdapat rongga berisi bahan seperti gel yang disebut sumsum. Sumsum tulang dapat berupa sumsum merah yang membentuk eritrosit dan leukosit, atau berupa sumsum kuning yang berisi sel-sel lemak inaktif

2)   Tulang spons

Tulang spons memiliki struktur berongga-rongga seperti sarang lebah dengan bobot lebih ringan daripada tulang kompak, namun tetap sangat kuat. Tulang spons tidak memiliki sistem havers, tetapi rongga-rongga di dalamnya juga berisi sumsum

Berdasarkan bentuknya, tulang dapat dibedakan menjadi ttulang pipa, tulang pipih, tulang pendek, dan tulang tak berbentuk.

a.    Tulang pipa

Tulang pipa adalah  suatu tabung tulang kompak dengan tulang spons di dalamnya.  Sesuai dengan namanya, tulang ini berbentuk seperti pipa, yaitu bulat, panjang, dan berongga. Rongga tulang pipa berisi sumsum kuning dan sumsum merah. Fungsi utama tulang pipa adalah sebagai pengungkit dan memeprkuat penyokong, serta untuk gerak. Contoh tulang pipa adalah tulang lengan, tulang paha, tulang hasta, dan tulang pengumpil.

b.    Tulang pipih

Tulang ini berbentuk pipih dan tersusun atas dua lapis tulang kompak yang dipisahkan oleh tulang spons. Rongga di dalamnya berisi sumsum merah. Fungsi utama dari tulang pipih adalah sebagai pelindung organ-organ penting , seperti otak, jantung, paru-paru dan kantong kemih. Namun beberapa jenis tulang pipih seperti tulang belikat dan tulang panggul merupakan tempat perlekatan otot. Contohnya tulang rusuk dan tulang belikat.

c.    Tulang pendek

Tulang ini berbentuk pendek, bulat atau menyerupai kubus. Bagian luar tulang pendek dibentuk oleh lapisan tipis tulang kompak. Bagian dalamnya disusun oleh tulang spons dengan rongga-rongga yang berisi sumsum merah. Tulang pendek berfungsi untuk menyerap goncangan yang keras dan terdapat pada persendian yang kompleks, seperti pada persendian lutut dan mata kaki. Selain itu, tulang pendek juga berfungsi sebagai penyerap jika terjadi suatu tekanan. Contoh tulang pendek adalah  tulang-tulang telapak tangan dan telapak kaki.

d.   Tulang tak beraturan

Disebut tulang tak beraturan  karena bentuk tulang ini bermacam-macam dan sulit dideskripsikan. Tulang tak beraturan merupakan tulang yang tidak berpasangan dan terdapat pada bidang sumbuh  tubuh. Contohnya tulang belakang, tulang wajah, dan tulang rahang. Fungsi tulang ini adalah sebagai pelindung, penyokong, dan tempat perlekatan otot.

e.    Tulang sesamoid

Tulang sesamoid adalah tulang kecil berbentuk seperti biji sejenis tumbuhan. Tulang ini terdapat di dalam tendon yang menghubungkan tulang ke otot. Fungsi tulang sesamoid adalah untuk mengurangi pergeseran tendon atau perubahan jalur tendon. Contoh tulang jenis ini adlah tulang tempurung lutut (patela).

3. Susunan Rangka

Rangka yang menopang tubuh orang dewasa umumnya terdiri atas 206 tulang. Rangka tubuh manusia terdiri atas 2 kelompok utama yaitu rangka aksial dan rangka apendikular. Rangka aksial adalah tulang-tulang yang membentuk sumbuh tubuh, yaitu tengkorak, tulang belakang, dan tulang rusuk. Adapun tulang apendikular adalah tulang-tulang anggota tubuh yang secara umum berfungsi menggerakkan tubuh. Rangka apendikular tersusun atas tulang-tulang tangan, kaki, bahu, dan gelang panggul.

a. Rangka aksial

       Rangka aksial tersusun membujur sepanjang tulang belakang. Rangka aksial tersusun atas 80 buah tulang, meliputi tulang-tulang tengkorak, ruas-ruas tulang belakang, tulang dada, dan tulang rusuk.

Tulang tengkorak melindungi  otak dan organ-organ indra (mata dan telinga dalam), serta memberi bentuk wajah.Delapan tulang yang menusun kranium membentuk hubungan  hubungan antar tulang yang sangat rapat pada sendi yang disebut sutura. Tulang-tulang yang dihubungkan oleh sendi sutura tidak dapat digerakkan. Satu-satunya tulang tengkorak yang dapat digerakkan adalah rahang bawah(mandibula).

Tulang belakang (vertebrae) tersusun atas ruas-ruas tulang fleksibel, tetapi kuat. Tulang belakang terdiri atas 33 ruas, yaitu 7 ruas tulang leher, 12 ruas tulang punggung, 5 ruas tulang pinggang, dan 5 ruas tulang kelangkang (sakrum), dan 4 ruas tulang ekor. Vertebrae tersusun membentuk huruf S yang membantu keseimbangan tubuh manusia berdiri di atas dua kaki. Fungsi dari vertebrae adalah melindungi sumsum tulang belakang dan sebagai penegak kepala.

Tulang rusuk menempel pada tulang dada dan ruas tulang belakang. Tulang rusuk, tulang dada, dan tulang belakang secara bersama-sama membentuk semacam kurungan untuk melindungi jantung dan paru-paru. Tulang rusuk pada manusia terdiri atas 24 buah atau 12 pasang. Tulang rusuk manusia memiliki fungsi sebagai pelindung organ-organ dalam. Tulang rusuk manusia terdiri atas 7 pasang tulang rusuk sejati, 3 pasang tulang rusuk palsu, dan 2 pasang tulang rusuk melayang. Rusuk sejati melekat pada tulang dada melalui kartilago. Rusuk palsu tidak melekat langsung pada tulang dada, namun bersambungan dengan pasangan terbawah dari rusuk sejati. Sementara itu, rusuk melayang tidak melekat pada tulang dada atau pada tulang rusuk lainnya, tetapi hanya melekat pada tulang belakang.

Tulang dada terletak dekat tulang rusuk atau lebih tepatnya di tengah-tengah dada. Tulang dada terdiri atas bagian hulu, badan, dan taju pedang.

b. Rangka apendikular

Rangka apendikular tersusun atas 126 buah tulang yang meliputi tulang anggota gerak, gelang bahu, dan gelang panggul. Tulang-tulang terseubut merupakan tulang yang sangat fleksibel.

Tungkai terdiri atas tungkai atas (lengan) dan tungkai bawah (kaki). Tulang lengan dibagi menjadi tulang lengan atas (humerus) yang berhubungan dengan dua tulang pada lengan bawah, yaitu tulang pengumpil (radius) dan tulang hasta (ulna). Radius dan ulna berhubungan dengan 8 ruas tulang pergelangan tangan (karpal), 5 ruas tulang telapak tangan (metakarpal), dan 14 ruas tulang jari (phalang). Ada tiga phalang pada tiap jari, kecuali dua phalang pada ibu jari.

Bagian utama kaki terdiri atas tiga tulang, yaitu tulang paha (femur), tulang kering (tibia), dan tulang betis (fibula). Femur merupakan tulang terpanjang dan terkuat. Femur berhubungan dengan tibia dan fibula melalui tempurung lutut (patela). Adapaun tibia dan fibula berhubungan dengan 7  ruas tulang pergelangan kaki (tarsal), 5 ruas tulang telapak kaki (metatarsal) dan 14 ruas tulang jari (phalang). Tibia yang panjang berfungsi menyokong berat tubuh, sedangkan fibula yang ramping membantu mengatur pergerakan pergelangan kaki. Tulang-tulang jari kaki yang lebih pendek dan gemuk daripada tulang-tulang jari tangan membantu kita seimbang berdiri di atas dua kaki. Tulang pergelangan kaki yang lebih besar adalah tulang tumit (kalkaneus)

Gelang bahu (pektoral) yang terletak di pangkal humerus terdiri atas dua tulang selangka (klavikula) dan dua tulang belikat (skapula). Di klavikula, tulang apendikular berhubungan  dengan tulang aksial yaitu sternum.

Gelang panggul (pelvis) tersusun atas lima tulang , yaitu 2 ruas  ilium, 2 ruas pubis,2 ruas  ischium, sakrum, yang menyatu sehingga tampak seperti satu tulang. Ilium bergabung dengan sakrum pada dasar vertebrae. Tulang-tulang pelvis berfungsi melindungi organ-organ dalam yang lunak, sperti usus atau uterus pada perempuan. Rongga pelvis perempuan lebih dangkal dan beruang dibanding rongga pelvis pada laki-laki.

4.Persendian

       Hubungan antar tulang yang satu dengan tulang yang lain disebut persendian. Pada ujung-ujung tulang terdapat tulang rawan yang merupakan bantalan sehingga tulang tidak langsung bertemu dengan tulang lain. Tulang-tulang pada persendian diikat oleh suatu bahan yang kuat dan lentur yang disebut ligamen.

       Persendian memegang peranan penting dalam pergerakan tubuh. Berdasarkan sifat geraknya, sendi dibedakan menjadi sendi mati (sinartrosis), sendi gerak (diartrosis), dan sendi kaku (amfiartrosis).

a.    Sendi mati (sinartrosis), adalah hubungan antar tulang yang tidak dapat digerakkan, hubungan antar tulang direkatkan oleh jaringan ikat atau oleh kartilago hialin yang kemudian mengalami penulangan (osifikasi), akibatnya persendian ini tidak dapat digerakkan. Ada 2 macam sinartrosis, yaitu sinartrosis sinfibrosa dan sinartrosis sinkondrosis.

Pada sinartrosis sinfibrosa, tulang-tulang dihubungkan oleh jaringan ikat serabut (fibrosa), contohnya satura pada tulang tengkorak. Sementara itu, pada sinartrosis sinkondrosis, tulang-tulang dihubungkan oleh jaringan kartilago hialin. Contohnya adlah hubungan antar tulang rusuk dan tulang dada.

b.     Sendi gerak (diartrosis), adalah hubungan antar tulang yang memungkinkan terjadi gerakan tulang secara bebas. Struktur yang membangun suatu persendian diartosis adalah kapsul, ligamen, membran sinovial, tulang rawan hialin, dn cairan sinovial.Kapsul mrupakan lapisan serabut yang menyelubungi sendi sendi dan membentuk suatu rongga sendi. Ligamen merupakan serabut yang dapat meregang yang mengikat kedua ujung tulang untuk mencegah bergesernya tulang-tulang tersebut. Membran sinovial merupakan selaput yang membatasi sendi yang berfungsi melumasi ujung-ujung tulang pada persendian. Tulang rawan hialin terdapat pada ujung-ujung tulang persendian. Fungsinya melindungi tulang dan mencegah ujung-ujung tulang saling berbenturan. Pada beberapa persendian, terdapat kantong kecil berisi cairan yang disebut bursae yang berfungsi  melandasi sendi dan membantu tendon atau ligamen meluncur di atas tulang.

               Berdasarkan bentuknya, persendian yang memungkinkan terjadinya gerakan dibagi menjadi:

a)      Sendi peluru, memungkinkan gerakan yang bebas hampir ke segala arah, misalnya sendi antara lengan atas dan bahu

b)       Sendi engsel, memungkinkan gerakan satu bidang seperti  pada engsel pintu, misalnya sendi pada siku dan lutut

c)      Sendi putar, memungkinkan gerakan memutar, misalnya sendi pada tulang leher

d)     Sendi geser, memungkinkan pergeseran antar tulang misalnya sendi yang terdapat pada tulang belakang, tulang telapak tangan/kaki, dan tulang pergelangan kaki/tangan

e)       Sendi pelana, memungkinkan  gerakan memutar dan melengkung, misalnya sendi pada ibu jari

f)       Sendi luncur, memiliki bentuk sperti peluru tetapi tidak memungkinkan banyak gerakan. Gerakan yang terjadi adalah menggeser atau meluncur. Contohnya sendi antara dasar tengkorak dan rus pertama tulang punggung yang menungkinkan kepala mengangguk.

c.    sendi kaku (amfiartrosis) adalah hubungan antar tulang yang memungkinkan terjadinya gerakan tulang secara terbatas karena dihubungakan oleh jaringan kartilago hialin, contohnya adalah tulang pergelangan tangan, hubungan antara tulang rusuk dan ruas-ruas tulang belakang.

B. OTOT

Tanpa otot, tulang dan sendimu tidak memiliki kekuatan untuk bergerak. Otot adalah penggerak bagianbagian tubuh, sehingga otot disebut alat gerak aktif. Hampir 35 hingga 40 persen massa tubuhmu adalah jaringan otot.

Fungsi Sistem Otot Rangka

1. Menghasilkan gerakan rangka.
2. Mempertahankan sikap & posisi tubuh.
3. Menyokong jaringan lunak.
4. Menunjukkan pintu masuk & keluar saluran dlm sistem tubuh.
5. Mempertahankan suhu tubuh; kontraksi otot:energi ® panas

Tiga Jenis Jaringan Otot

1.    Otot polos

memiliki 1 inti yg berada di tengah, bekerjanya tidak disadari, serat otot polos (tidak berserat), tahan terhadap kelelahan. Otot polos merupakan penyusun organ-organ tubuh bagian dalam misalnya saluran pencernaan dan saluran pernapasan

2.    Otot lurik

memiliki banyak inti, bekerjanya disadari, melekat pada tulang, cepat lelah. Jika dilihat menggunakan mikroskop akan tampak bagian gelap dan terang. Otot lurik berfungsi dalam melakukan gerakan.

3.    Otot jantung

memiliki 1 inti yg berada di tengah,bekerjanya tidak disadari, serat otot berserat, hanya ada di jantung, tahan thd kelelahan.

Kerja Otot

Otot bekerja berpasangan untuk mendorong terjadinya gerakan.

1.    Gerak sinergis

Gerak sinergis terjadi apabila otot-otot pendukung bekerja saling mendukung. Artinya, otot-otot tersebut berkontraksi secara bersamaan dan berelaksasi pun secara bersamaan untuk menghasilkan satu gerak bagian tubuh. Contoh gerak sinergis adalah gerak yang dihasilkan oleh otot-otot punggung, gerak otot antar tulang rusuk ketika menarik napas.

2.    Gerak antagonis

Gerak antagonis terjadi apabila otot pendukung bekerja saling berlawanan yaitu satu berkontaksi satu berelaksasi. Otot antagonis melekat pada tulang yang sama. Contoh, gerak antagonis pada pada siku yang disebabkan oleh otot bisep dan trisep yang melekat pada tulang lengan.

 Gangguan/ kelainan pada sistem gerak

a.    Kelainan tulang karena faktor nutrisi

1)   Rakitis, yaitu kelainan yang berhubungan dengan pertumbuhan tulang yang tidak wajar pada anak-anak yang terjadi karena kekurangan vitamin D dan kalsium, atau kekurangan memperoleh sinar UV sewaktu proses pembentukan tulang. Tulang yang mengalami rakitis menjadi lunak dan mudah berubah bentuk, misalnya menjadi bengkok pada tulang kaki.

2)   Osteoporosis, yaitu keadaan tulang yang menjadi rapuh dan keropos akibat kekurangan kalsium.

b.    Kelainan tulang karena gangguan fisik

1)   Fraktura, keretakan atau keadaan patah pada tulang. Tulang dapat mengalami patah akibat benturan atau pukulan yang keras

2)   Fisura, keretakan pada tulang akibat benturan yang keras

3)   Dislokasi, yaitu peregangan atau pergeseran persendian pada patah tulang

c.    Kelainan tulang karena penyakit

1)   Polio, merupakan radang pada substansi kalabu sumsum tulang belakang yang disebabkan oleh virus polio.

2)   Ankilosis, merupakan bergabungnya tulang-tulang atau bagian lain yang keras dan membetuk satu tulang atau bagian yang keras sehingga persendian sulit digerakkan.

3)   Osteoartrisis, terutama disebabkan kelebihan beban pada sendi seperti sendi bahu dan sendi lutut, tetapi juga dapat terjadi pada bagian lain dari tubuh seperti tangan dan tulang punggung

d.   Kelainan tulang karena kebiasaan (kebiasaan duduk yanng salah)

1)   Kifosis, yaitu kelainan karena ruas-ruas tulang belakang tertarik dan melengkung ke belakang

2)   Lordosis, yaitu kelainan karena ruas-ruas tulang belakang tertarik atau melengkung ke depan

3)   Skoliosis, yaitu kelainan karena ruas-ruas tulang belakang tertarik atau melengkung ke kanan atau ke kiri

e.    Kelainan otot karena penyakit

1)   Tetanus adalah otot yang berkontraksi terus menerus disebabkan oleh racun pada bakteri Clostridium tetani

f.     Kelainan otot karena kebiasaan

1)   Artrofi adalah mengecil dan menyusutnya otot karena tidak pernah dipakai untuk beraktivitas

2)   Kram adalah mengejangnya otot  karena digunakan pada saat yang kurang tepat, misalnya kurang pemanasan

Referensi

1.      Karim, Saeful, Ida Kurniawati, Yuli Nurul Fuziah, Wahyu Sopandi. 2008. Belajar IPA Membuka Cakrawala Alam Sekitar untuk Kelas VIII SMP. Jakarta: PT Setia Purna Inves

2.      Pratiwi , Rinie P,dkk. 2008. Ilmu Pengetahuan Alam SMP Kelas VIII Edisi 4. Jakarta: Pusat Perbukuan Depdiknas.