MATERI AJAR SISTEM GERAK
KD 3.5
Macam-macam tulang penyusun rangka tubuh :
1. Tulang Tengkorak
Tulang tengkorak tersusun atas tulang yang berbentuk pipih.
Tulang tengkorak dapat dibedakan menjadi dua bagian yaitu tulang bagian kepala dan tulang bagian muka.
Tulang bagian kepala meliputi tulang dahi, tulang ubun-ubun, tulang kepala belakang, tulang baji, tulang tapis dan tulang pelipis.
Tulang bagian muka meliputi tulang rahang atas, tulang rahang bawah, tulang pipi, tulang langit-langit, tulang hidung, tulang air mata dan tulang lidah.
2. Tulang Badan
Tulang badan meliputi tulang belakang, tulang dada, tulang rusuk, tulang gelang bahu, dan tulang gelang panggul.
Tulang-tulang rusuk membentuk rongga dada sebagai tempat jantung dan paru-paru.
Tulang bahu terdiri dari tulang selangka (klavikula), tulang belikat (skapula)
Gelang panggul terdiri dari tulang usus (ilium), tulang duduk (ischium), tulang kemaluan (pubis)
3. Tulang Anggota Badan
Tulang anggota badan terdiri dari tulang lengan dan tulang tungkai.
Tulang tungkai menyangga tubuh untuk berdiri dan memungkinkan kita bergerak secara bebas.
Tulang anggota gerak atas meliputi tulang lengan atas (humerus), tulang hasta (ulna), tulang pengupil (radius), tulang pangkal tangan (karpus), tulang telapak tangan (metakarpus), jari tangan (falang)
Tulang anggota gerak bawah meliputi femur, patella, fibula, tibia, tarsal, metatarsus, falang
Bentuk tulang :
Berdasarkan bentuknya, tulang dapat dibedakan menjadi 3 macam:
1. Tulang Pipa/ Tulang Panjang
Bentuknya seperti pipa, yaitu bulat, memanjang, dan bagian tengahnya berlubang.
Contohnya tulang lengan, tulang paha, ruas-ruas tulang jari.
Dibagian dalam ujung tulang pipa berisi sumsum merah yang berperan tempat pembentukan sel darah merah
Tulang pipa dibagi menjadi 3 bagian, yaitu
Epifisis, kedua ujung yang bersendian dengan tulang lain
Diafisis, bagian tengah
Cakra epifisis, antara epifisis dan diafisis
Bentuknya memipih, di dalamnya berisi sumsum merah.
Sumsum merah berfungsi sebagai tempat pembuatan sel-sel darah merah dan darah putih.
Contohnya: tulang rusuk, tulang dada, tulang belikat, tulang panggul dan tulang dahi.
3. Tulang Pendek
Bentuknya bulat dan pendek, disebut juga ruas tulang.
Di dalamnya berisi sumsum merah.
Sumsum merah berfungsi sebagai tempat pembuatan sel-sel darah merah dan darah putih.
Contohnya: tulang rusuk, tulang dada, tulang belikat, tulang panggul dan tulang dahi.
1. Tulang Keras
Tulang keras dibentuk oleh sel pembentuk tulang (osteoblas)
Osteoblas menghasilkan sel-sel tulang keras yang disebut osteosit
Osteoblas juga menskresikan zat-zat interseluler yang tersusun dari serabut kolagen yang akan membentuk matriks tempat garam-garam kalsium ditumpuk
Zat kapur itu dalam bentuk kalsium karbonat (CaCO3) dan kalsium fosfat
(Ca(PO4)2.
Berdasar zat penyusunnya, tulang dibeda-kan menjadi 2 macam:
Osteoklas adalah sel berinti banyak dan berukuran besar yang bersifat mengikis tulang
Osteoklas melubangi tulang, yang kemudian dimasuki oleh kapiler darah dan osteoblas baru sehingga terbentuk matriks
Matriks ini terletak dalam lingkaran dan membentuk sistem Havers
Pena
mpan
g
mem
bujur
tulan
g
pipa
2. Tulang Rawan
Tulang rawan tersusun dari sel-sel tulang rawan yang disebut kondrosit, yang menghasilkan matriks berupa kondrin
Tulang rawan tidak memiliki serabut saraf dan pembuluh darah
Tulang rawan menerima nutrisi dari pembuluh darah yang ada pada membran jaringan ikat disekitarnya dengan cara difusi
Kondrosit memiliki ruangan yang disebut
lakuna
Tipe-tipe tulang rawan : 1. Tulang rawan Hialin
Merupakan tulang rawan yang banyak terdapat di tubuh manusia
Matriksnya transparan jika dilihat di mikroskop
Merupakan penyusun rangka embrio
Pada individu dewasa terdapat pada sendi gerak sebagai pelicin permukaan tulang dan sendi, ujung tulang rusuk, hidung, laring, trakea, dan bronkus
1. Tulang rawan Serat
Mempunyai matriks berisi berkas serabut kolagen
Bersifat kaku dan kuat
Mampu menahan goncangan
Terdapat pada antarruas tulang belakang dan cakram sendi lutut 2. Tulang rawan elastik
Mengandung serabut elastik
Terdapat pada daun telinga dan epligotis
Perkembangan tulang :
Hubungan Antartulang (sendi/artikulasi)
Sendi adalah hubungan antar tulang satu dengan lainnya.
Berdasarkan sifat geraknya, sendi dapat dibedakan menjadi 3 yaitu:
1. Sinartrosis
Sinartrosis adalah hubungan antara kedua ujung tulang yang direkatkan oleh suatu jaringan ikat, yang kemudian mengalami osifikasi (penulangan), sehingga tidak memungkinkan adanya gerakan.
Misalnya hubungan antar tulang penyusun tengkorak.
Ada dua jenis sinartrosis yaitu sinkondrosis dan sutura (sinfibrosis)
Sinkondrosis adalah hubungan antartulang yang dihubungkan oleh kartilago hialin
Sutura (sinfibrosis) adalah hubungan antartulang yang dihubungkan oleh jaringan ikat serabut padat
2. Amfiartrosis
Amfiartrosis adalah bentuk hubungan antara kedua ujung tulang yang dihubungkan oleh jaringan kartilago (tulang rawan), sehingga memungkinkan tetap adanya sedikit gerakan
Amfiartrosis dibagi menjadi dua yaitu
Sindesmosis, sendi dihubungkan oleh jaringan ikat serabut dan ligamen. Misalnya sendi antara tulang betis dan tulang kering.
Simfisis, sendi dihubungkan oleh kartilago (tulang rawan) serabut yang pipih seperti cakram. Contoh: hubungan antarruas tulang belakang
3. Diartrosis/ Persendian
Diartrosis adalah hubungan antara tulang yang tidak dihubungkan oleh jaringan sehingga memungkinkan terjadinya gerakan secara lebih bebas.
Ligamen, merupakan suatu jaringan yang berfungsi seperti karet gelang yang kuat guna mengikat kedua ujung tulang
Kapsul, merupakan lapisan serabut yang menyelubungi sendi dan membentuk suatu rongga sendi
Membran sinovial, merupakan selaput yang membatasi permukaan kapsul dan dapat menskresikan cairan sinovial. Cairan sinovial berfungsi sebagai cairan pelumas bagi ujung-ujung tulang
Berdasarkan arah gerakanya, sendi gerak dibedakan menjadi 4 macam yaitu:
) Sendi Pelana. Disebut sendi pelana karena gerakannya ke dua arah seperti orang yang naik kuda di atas pelana. Misalnya sendi jari tangan dengan telapak tangan.
d) Sendi Putar. Disebut sendi putar karena dari hubungan dua tulang tersebut, tulang yang satu dapat berputar mengitari tulang yang lain. Misalnya sendi atlas dan tulang pemutar sehingga kepala kita dapat bergerak berputar.
Sendi luncur atau geser
Disebut sendi luncur atau geser karena dari hubungan dua tulang hanya terjadi sedikit gerak pergeseran.
Contoh: sendi pada tulang–tulang telapak tangan dan telapak kaki
f) Sendi Kondiloid
Sendi ini terjadi di antara dua tulang yang permukaannya berbentuk oval
contoh: hubungan telapak tangan dan ruas jari tangan, sendi pergelangan tangan
Fungsi rangka tubuh manusia antara lain: 1. untuk menegakkan badan, misalnya tulang
belakang.
2. untuk memberi bentuk badan misalnya tulang-tulang tengkorak memberi bentuk wajah.
3. untuk melindungi organ tubuh dalam yang penting, misalnya tengkorak melindungi otak, dan tulang rusuk melindungi jantung. 4. sebagai tempat melekatnya otot.
5. sebagai tempat pembuatan sel darah merah dan sel darah putih, khususnya di dalam sumsum tulang.
6. sebagai alat gerak pasif.
Kelainan Bentuk Rangka Tubuh Manusia
Kelainan sejak lahir artinya kelainan rangka dialami sejak di dalam kandungan.
Penyebabnya karena si ibu kurang
mengkonsumsi makanan bervitamin D dan zat kapur, serta karena faktor keturunan (genetik). Bentuk kelainan itu misalnya ketika dilahirkan anak tersebut kakinya berbentuk X atau O.
Kekurangan makanan yang mengandung vitamin D, zat kapur, dan zat fosfor dapat mengganggu proses penulangan.
Posisi duduk yang salah dapat mempengaruhi pertumbuhan tulang. Misalnya posisi duduk yang selalu
membengkok ke kiri/kanan/depan/belakang menyebabkan tulang punggung
membengkok mengikuti arah duduk.
Macam-macam kelainan posisi duduk yaitu:
lordosis, tulang belakang melengkung ke depan,
kifosis, tulang belakang melengkung ke belakang,
skoliosis, tulang belakang melengkung ke samping.
Penyakit polio pada anak-anak disebabkan oleh virus polio. Polio menyebabkan tulang mengecil dan abnormal.
Layuh semu disebabkan oleh rusaknya cakra epifise yaitu daerah pertumbuhan (tempat memanjang) pada tulang pipa.
Artritis eksudatif, yaitu rasa nyeri pada tulang sewaktu digerakkan akibat peradangan pada selaput sendi.
Artritis sika, yaitu rasa nyeri pada tulang sewaktu digerakkan akibat kekurangan minyak sinovial (pelumas sendi).
Rasa sakit pada sendi lutut dan pangkal paha berupa infeksi yang menghasilkan nanah, akibat penyakit kelamin gonorea dan siphilis.
Kanker tulang adalah pertumbuhan jaringan secara abnormal pada tulang.
Ada dua jenis kanker tulang, yaitu kanker tulang primer dan sekunder. Kanker tulang primer berasal dari sel tulang. Kanker tulang sekunder berasal dari sel sumber lain bukan dari sel tulang.
Nekrosis yaitu matinya sel-sel tulang. Di bagian luar tulang terdapat selaput tulang (periosteum) yang berfungsi untuk mensuplai makanan dan menyambungkan tulang yang patah atau retak. Jika
periosteum rusak, maka suplai makanan terhenti dan sel-sel tulang akan mati.
Kelainan tulang juga dapat disebabkan oleh kecelakaan. Misalnya:
1. Patah tulang (fraktura),
2. ujung tulang yang lepas dari sendi, 3. retak tulang dan remuk tulang.
Patah tulang ada dua macam yaitu patah tulang terbuka (tulang mencuat keluar) dan patah tulang tertutup (tulang tidak mencuat keluar).
Teknologi yang Berhubungan dengan Struktur Tulang
Bentuk Tulang yang berongga ditiru untuk pembuatan tiang.
Tiang pancang, tiang listrik, rangka besi untuk kursi atau meja, dibuat berbentuk silinder berongga
Kekuatan silinder berongga tidak jauh berbeda dengan silinder pejal, tetapi silinder berongga lebih ekonomis karena
menggunakan sedikit bahan
Teknologi untuk Mengatasi Gangguan dan kelainan Tulang
Penyembuhan Patah tulang
1. Pembidaian, benda keras yang ditempatkan di daerah sekeliling tulang yang patah
2. Pemasangan gips, bahan kapur yang dibungkus di sekitar tulang yang patah
3. Pembedahan internal, pembedahan untuk menempatkan batang logam atau piringan pada tulang yang patah
Penyembuhan Kanker Tulang dengan pembedahan dan amputasi, kemoterapi, radioterapi
Transplantasi Sumsum Tulang
Otot Manusia :
Otot adalah jaringan yang berfungsi sebagai alat gerak aktif, sementara rangka tubuh merupakan alat gerak pasif.
Sel-sel otot mempunyai kemampuan berkontraksi dan relaksasi.
Kontraksi adalah pengerutan otot sehingga bentukhya memendek.
Relaksasi adalah pengenduran otot sehingga bentuknya memanjang.
Macam-macam otot :
Otot Lurik
Ciri-ciri otot lurik yaitu
Bentuk sel silindris, memanjang, dan memiliki banyak inti sel.
Jika diamati dengan mikroskop, sel otot lurik nampak adanya garis-garis melintang yang membentuk daerah gelap dan terang berselang seling. Karena itu dinamakan otot lurik. Tetapi karena melekat pada rangka disebut juga sebagai otot rangka.
Bekerja di bawah kesadaran kita, artinya menurut kehendak kita. Karena itu disebut juga sebagai otot sadar.
Otot Polos
Ciri-cirinya otot polos yaitu:
Bentuk sel gelendong, kedua ujungnya meruncing, di bagian tengahnya menggelembung dan memiliki satu inti sel.
Jika diamati dengan mikroskop, sel-sel otot polos nampak tidak memiliki garis-garis melintang (polos).
Bekerjanya di luar kesadaran kita, artinya tidak di bawah kehendak kita. Karena itu disebut sebagai otot tak sadar. Otot polos terdapat pada organ-organ dalam misalnya usus, pembuluh darah, dan saluran kelamin.
. Otot Jantung
Otot jantung terdapat pada jantung kita. Strukturnya sama dengan otot lurik, namun kerjanyaseperti otot polos.
Struktur Anatomi Jaringan Otot
Jaringan otot rangka tersusun dari sejumlah berkas otot yang dibungkus oleh suatu selaput yang disebut fasia superfisialis
Berkas otot tersusun atas serabut otot atau benang-benang otot yang terbentuk oleh sel-sel otot yang panjang
Di dalam sel-sel otot terdapat serabut-serabut yaitu benang-benang fibril protein aktin dan miosin
Pada sel otot tampak garis gelap dan terang yang melintang antarsisi
Perlekatan Otot dan Tulang
Otot rangka melekat pada tulang
Berdsarkan cara melekatnya tendon pada tulang, perlekatan ada yang disebut origo
dan insersio
Origo dan insersio adalah bagian ujung otot yang dikenal sebagai tendon
Origo adalah ujung otot yang melekat pada
tulang yang tidak bergerak ketika otot berkontraksi
Origo otot rangka berbeda; ada yang dua,
seperti otot bisep dan ada yang tiga, seperti trisep
Insersio adalah bagian ujung otot lain yang melekat pada tulang yang bergerak ketika otot berkontraksi
Mekanisme Kontraksi :
Otot bekerja dengan dua cara, yaitu berkontraksi dan relaksasi
Keadaan otot yang memendek (kontraksi) maksimal disebut tonus
Tonus yang tidak diikuti oleh relaksasi disebut tetanus (kejang)
Otot dapat kejang karena adanya rangsang yang terus-menerus akibat racun, misal racun tetanus atau karena dipaksa bergerak seperti berlari atau berenang terus-menerus Kerja Otot :
Otot dikatakan bekerja jika berkontraksi.
Saat berkontraksi, otot akan memendek, mengeras, dan bagian tengahnya
menggembung. Karena berkontraksi, tulang
yang dilekati otot tersebut tertarik/terangkat.
Kontraksi satu otot hanya untuk menggerakkan tulang ke satu arah.
Untuk menggerakkan tulang dari satu posisi ke posisi yang lain dan kemudian kembali ke posisi semula diperlukan paling sedikit dua otot dengan tujuan kerja yang berbeda.
Berdasarkan tujuan kerjanya, otot
dibedakan menjadi otot antagonis dan otot sinergis.
Kontraksi :
Bagian otot yang berkontraksi adalah sel-sel otot
Rangsangan yang sampai ke sel otot akan mempengaruhi asetilkolin yang peka terhadap rangsangan
Asetilkolin adalah sejenis neurotransmitter, yaitu zat kimia yang dapat menanggapi rangsangan pada saraf dan memindahkan rangsangan ke saraf berikutnya
Asetilkolin diproduksi di ujung serabut saraf
Energi untuk Kontraksi Otot
Secara Aerob:
Glukosa (C6H12O6) + O2 6 H2O + 6CO2 +
38 ATP
Secara anaerob:
Glukosa (C6H12O6) Asam Laktat + 2 ATP
Otot Antagonis :
Otot antagonis adalah dua otot atau lebih yang bekerja dengan tujuan berlawanan.
Jika otot A berkontraksi dan otot B berelaksasi maka tulang akan
tertarik/terangkat, sebaliknya jika otot A berelaksasi dan otot B berkontraksi maka tulang akan kembali ke posisi semula.
Contoh otot antagonis yaitu otot bisep dan trisep pada lengan atas.
tulang, terletak di lengan atas bagian depan.
Otot trisep adalah otot yang memiliki tiga ujung (tiga tendon) yang melekat pada tulang, terletak di lengan atas bagian belakang.
Jika otot bisep berkontraksi dan otot trisep berelaksasi, maka lengan bawah akan terangkat. Jika otot bisep berelaksasi dan otot trisep berkontraksi, maka lengan bawah akan turun.
Otot Sinergis
Otot sinergis adalah dua otot atau lebih yang bekerja bersama-sama dengan tujuan yang sama.
Jadi otot-otot itu berkontraksi dan berelaksasi bersama.
Misalnya otot pronator, yaitu otot yang menyebabkan telapak tangan
menengadah atau menelungkup.
Gangguan dan Kelainan pada Otot
Tetanus, otot yang tegang terus-menerus yang disebabkan oleh racun bakteri
Clostridium tetani
Atrofi otot, mengecilnya otot akibat serangan virus polio
Kaku leher (stiff), terjadi karena gerak hentakan yang menyebabkan otot trapesius meradang
Hernia abdominal, sobeknya dinding otot perut sehingga usus melorot ke bawah
Otot dan terapannya :
Konsep serbut otot diterapkan dalam teknologi pembuatan tali yang kuat
Doping adalah penggunaan zat kimia buatan dengan tujuan untuk meningkatkan kinerja tubuh
Ada lima kelompok doping yaitu: 1. Doping yang berfungsi meningkatkan
kekuatan otot dan tulang, yaitu steroid anabolik dan beta 2-agonik
2. Doping yang berfungsi meningkatkan daya ikat terhadap oksigen, yaitu eritropoietin
3. Doping yang berfungsi untuk mengurangi rasa sakit. Yaitu narkotik (morfin, heroin, dll) 4. Doping yang berfungsi menghilangkan stres akibat kelelahan dan tekanan mental. Yaitu
metadon, magadon, dan diuretic.