Sistem Rangka

2.0 SISTEM RANGKA

Sistem rangka mempunyai pelbagai fungsi tubuh Terdapat 206 ketul tulang pada rangka manusia. Sistem ini terdiri daripada tulang-tulang dan struktur-struktur sokongan seperti ligamen, tendon, kartilej dan sendi..

2.1 Komponen-komponen Sistem Rangka

Komponen Huraian Contoh

Tulang

Mempunyai lapisan luar yang kuat, keras, tebal dan bahagian tengah berongga yang mengandungi sum-sum.

Ligamen

Tisu berfiber yang menyambung kan dua atau lebih tulang atau rawan yang boleh bergerak.

Ligamen berfungsi untuk mengekal dan menetapkan tulang pada kedudukannya serta membolehkan pergerakan pada sendi.

Kartilej

Tisu lembut tetapi kuat, elastik dan tiada saluran darah. Kartilej

menyaluti hujung-hujung tulang yang membentuk sendi.

Berfungsi untuk melindungi tulang daripada haus apabila bergeseran antara sendi dan sebagai

penyerap apabila berlaku hentakanpada tulang.

Tendon

Tisu berfiber tidak kenyal yang sangat kuat. Berfungsi untuk melekatkan otot dengan tulang.

bone

bone ligame

n

Sendi

Tempat pertemuan dua tulang yang bersebelahan.Terdapat tiga jenis sendi pada manusia iaitu sendi tanpa gerak (synarthroses) sendi yang mempunyai gerakan terhad (amphiarthroses) dan sendi yang boleh bergerak bebas

(diathroses).

2.2 Fungsi Sistem Rangka

Terdapat lima fungsi asas bagi sistem rangka iaitu:

Fungsi Huraian Contoh

Sokongan Tulang membentuk rangka tubuh bagi menyokong tisu-tisu lembut dan organ tubuh.

Perlekatan otot-otot pada tulang-tulang rangka Perlindungan Rangka melindungi organ dalaman yang

penting seperti saraf tunjang, jantung dan mata.

Tulang rusuk melindungi paru-paru dan jantung.. Pergerakan Tulang-tulang akan bertindak sebagai

tuas bagi menghasilkan pergerakan apabila otot yang melekat pada tulang berkontraksi.

Sendi lutut melibatkan tibula, fibula dan femur.

Pembentukan sel-sel darah

Sum-sum dalam tulang menghasilkan sel darah merah, sel darah putih dan platlet.

Sternum, femur, pelvis dan humerus.

mineral kalsium dan fosforus. Mineral ini akan dikeluarkan untuk kegunaan bahagian lain pada tubuh apabila diperlukan.

kaviti tulang. Jika diperlukan, lemak akan diserap ke dalam darah dan digunakan oleh tisu lain sebagai sumber tenaga.

2.3 Jenis-jenis Sistem Rangka

Sistem Rangka terdiri daripada dua iaitu :

• axial (paksi). Contoh tengkorak, sternum, tulang rusuk, dan tulang vertebra. • appendicular (hujung/keluar dari badan). Contoh klavikel, skapula, radius,

ulna .

2.4 Klasifikasi Tulang

Terdapat pelbagai bentuk dan saiz tulang. Kepelbagaian ini membolehkan tulang-tulang memenuhi keperluan khusus bagi tulang-tulang tersebut. Tulang-tulang-tulang boleh diklasifikasikan berdasarkan kepada empat bentuknya.

Rajah 2: Klasifikasi Tulang

• Tulang panjang

Ukuran panjang mesti melebihi ukuran lebar tulang. Berfungsi sebagai tuas untuk memudahkan pergerakan. Kebanyakkan terdiri daripada tulang mampat. Contoh:- humerus, radius, ulna, femur, tibia, fibula dan falanges

• Tulang pendek

Ukuran panjang dan lebar tidak banyak perbezaan. Berbentuk kiub dan didapati di ruang-ruang yang tertutup serta sedikit berongga. Berfungsi untuk

memindahkan daya. Contoh:- karpal dan tarsal.

Berbentuk pipih, nipis dan melengkung. berfungsi sebagai tempat pelekatan otot-otot dan melindungi organ-organ di bawahnya. Contoh:- kranium, rusuk dan sternum.

• Tulang tak sama bentuk

Tulang yang tidak boleh dikategorikan dalam tulang panjang, pendek atau leper. Berfungsi sebagai tempat perlekatan otot. Contoh:- vertebra, lumbar, sakrum dan koksiks.

2.5 Struktur Tulang

Struktur tulang menyediakan rangka tuas yang teguh bagi membolehkan pergerakan dalam aktiviti fizikal. Pertumbuhan tulang berlaku secara diameter dan secara memanjang. Terdiri daripada empat lapisan iaitu periosteum, tulang mampat, tulang berongga dan sum-sum tulang.

• Periosteum

Lapisan pertama pada tulang dan mempunyai selaput luar yang nipis. Terdiri daripada osteoblas (sel pembentukan jaringan tulang). Ia menyediakan saluran darah dan saraf ke tulang. Berfungsi menghasilkan sel-sel untuk membesar secara diameter dan melindungi diafisis.

• Tulang mampat (diafisis)

Lapisan kedua pada tulang dan mempunyai bahagian batang yang halus dan keras serta disaluti periosteum. Lapisan ini melingkari kaviti medulari yang mengandungi lemak.

Lapisan ketiga dan terletak pada kedua-dua hujung tulang panjang. Terdiri daripada lapisan nipis tulang mampat.

• Sum-sum tulang

Lapisan paling dalam pada struktur tulang. Berperanan menghasilkan sum-sum asal dalam tulang.

Rajah 3: Struktur Tulang Panjang 2.6 Perkembangan dan Pembentukan Tulang

• Sel-sel tulang

Tulang terdiri daripada sel tulang berfiber kolagen dan bahan matriks bermineral padat. Terbentuk hasil daripada sel osteoblas yang merembeskan bahan matriks

organik fiber-fiber untuk memerangkap mineral. Osteoblas yang matang dikenali sebagai osteosit.

Osteoklas ialah sel-sel yang melarutkan mineral dalam tulang. Osteoblas dan osteoklas akanbertindak untuk mengubah ketumpatan dan bentuk tulang. Osteoblas aktif ketika usiamuda atau kanak-kanak manakala osteoklas aktif kepada orang dewasa.

• Osifikasi tulang

Ketika embrio, tulang-tulang rangka (tulang lembut) terbina daripada kartilej hialin.Tulang lembut ini membentuk tulang keras yang dihasilkan melalui proses osifikasi tulang. Proses ini berlaku ketika usia embrio enam minggu dan berterusan sehingga dewasa.

Rajah 4: Proses Osifikasi Tulang

Peringkat semasa proses osifikasi tulang:

i. Osteoblas menyaluti kartilej hialin dengan bahan matriks bermineral.

ii. Osteoblas memendapkan bahan matriks bermineral dalam kartilej ke bahagian dalam tulang. Osteoblas beransur-ansur bertukar menjadi osteosit untuk membentuk tulang baru.

iii. Kartilej yang terdapat pada bahagian dalam tulang akan menjadi keras. iv. Model kartilej hialin di bahagian dalam tulang dilarutkan oleh osteoklas

untuk membentuk kaviti medulari.

• Tumbesaran tulang

Tumbesaran tulang berterusan sehingga remaja. Semasa proses tumbesaran, sel-sel pada plat epifisial tulang panjang akan membahagi secara mitosis untuk memanjangkan tulang. Semasa proses ini berlaku osifikasi terus terlaksana pada kedua-dua hujung epifisis.

Pada akil baligh, hormon estrogen dan testosteron akan merencatkan pembahagian sel-sel pada plat epifisial. Plat efipisial akan mengecil. Pada usia 18 tahun, tumbesaran tulang secara memanjang terhenti dan sel-sel pada plat epifisial juga akan berhenti. Tetapi, osifikasi tulang akan terus berlaku sehingga lapan tahun berikutnya.

Rajah 5: Tumbesaran Tulang • Keperluan mineral, vitamin dan hormon

Garam mineral

○ Kedua-dua garam mineral ini diperlukan untuk tumbesaran dari segi pertambahan saiz dan berat tulang.

Vitamin

○ Vitamin A, D dan C diperlukan untuk tumbesaran tulang.

○ Vitamin D merangsang penyerapan serta mengangkut kalsium dan fosfat ke dalam tulang. Ini membolehkan struktur menjadi lebih kuat.

○ Vitamin A dan C pula diperlukan untuk tumbesaran dan membaiki tisu-tisu tulang yang rosak.

Hormon

○ Hormon-hormon tiroid, estrogen dan testosteron diperlukan untuk merangsang proses tumbesaran tulang.

Sendi ialah tempat pertemuan antara tulang-tulang atau kartilej dengan tulang. Struktur sendi sangat mempengaruhi fungsinya. Pergerakan sendi pula ditentukan oleh kelenturan tisu perantaraan yang mengikat tulang serta kedudukan ligamen, otot, dan tendon. Terbahagi kepada dua jenis iaitu sendi berdasarkan struktur dan sendi berdasarkan fungsi.

Jadual 1: Jenis-jenis sendi

Sendi berdasarkan fungsi

• Sinartosis

Merupakan sendi tanpa gerak iaitu tiada pergerakan yang berlaku. Sebagai contoh, sutur antara tulang-tulang tengkorak.

• Amfiartrosis

Membenarkan sendi melakukan pergerakan terhad. Sebagai contoh, sendi antara tibia dan fibula.

• Diartrosis

Sendi ini membenarkan pergerakan berlaku secara bebas. Sebagai contoh, sendi engsel (sendi siku dan lutut) melakukan pergerakan fleksi, ekstensi aduksi, abduksi dan hiperekstensi.

Rajah 6: Jenis-jenis sendi berdasarkan struktur

• Fibrous

Tulang bercantum dengan tisu fibrous atau kartilej secara tetap. Sendi ini tidak membenarkan sebarang pergerakan. Contoh, sutur antara tulang kranium.

• Sendi cartilagenous

Pada sendi ini, tulang-tulang disambung dengan kartilej atau diikat oleh ligamen.jenis sendi ini hanya membenarkan pergerakan yang terhad. Contoh, sendi antara vertebra.

• Sendi sinovial

Sendi ini diselaputi oleh membran sinovial yang merembeskan cecair sinovial bagi melicinkan pergerakan sendi untuk membantu memelihara kartilej dan mengurangkan kesan geseran antara dua tulang. Jenis sendi membenarkan pergerakan berlaku secara bebas antara tulang-tulang. Terdapat beberapa jenis sendi sinovial iaitu:

Fibrous

Sinovial

i. Sendi lesung (antara humerus dan scapula) ii. Sendi engsel (humerus dan patella)

iii. Sendi gelungsur (karpal dan tarsal) iv. Sendi paksi (antara radius dan ulna)

v. Sendi kondil (antara metacarpal dan falang)

vi. Sendi pelana (antara metakarpal pada ibu jari berartikulasi dengan karpal)

Rajah 7: Jenis-jenis sendi sinovial

paksi kondil gelungsur

Rajah 8: Jenis-jenis sendi sinovial Sendi lesung Sendi engsel Sendi gelungsur Sendi kondil Sendi lesung Sendi paksi

2.8 Pergerakan

Terdapat dua jenis posisi dalam pergerakan iaitu kedudukan biasa dan kedudukan anatomi.

• Kedudukan biasa

berdiri lurus atau tegak dan tangan rapat ke sisi badan.

• Kedudukan anatomi

Berdiri lurus atau tegak dan tapak tangan menghala ke hadapan.Kaki kanan dan kiri pula terbuka menghala ke luar.

Jenis-jenis pergerakan

Pegerakan tubuh terdiri daripada empat jenis iaitu: • Linear

Pergerakan linear adalah pergerakan yang melibatkan sesaran menegak, mendatar atau melengkung pada arah dan kelajuan yang sama. Contoh, meluncur dan menggelungsur.

• Putaran

Mengikut lengkuk bulatan mengelilingi satu putaran. Contoh, supinasi dan pronasi.

• Bersudut

Pergerakan yang lurus tetapi masih bersudut. Pergerakan ini melibatkan seluruh bahagian bergerak dari satu kedudukan ke satu kedudukan lain. Contoh, fleksi, ekstensi, aduksi, abduksi, sirkumduksi.

• Khusus

Pergerakan yang tiada had seperti fleksi-dorsi, plantar-fleksi, eversi, inverse, elevasi dan depresi.

2.9 Kesimpulan

Sistem rangka penting dalam menentukanbentuk postur badan yang baik. Postur badan yang baik ialah apabila berat badan menusia tersokong pada kedudukan yang betul semasa melakukan aktiviti. Di samping itu, postur yang baik juga mengelakkan kelesuan dan sakit belakang, memperbaiki keyakinan diri serta kesihatan.

Kegagalan fungsi sistem rangka boleh mendatangkan kesan ke atas pergerakan yang sepatutnya boleh dilakukan dan dicapai pada tahap tertentu. Hal ini disebabkan kegagalan fungsi sistem rangka yang mengurangkan kecekapan gerak badan akibat dari kesakitan dan ketidakselesaan semasa melakukan pergerakan.

2.10 Rujukan

Mohd Khairi & Borhannudin (2005). Buku Teks Sains Sukan Tingkatan 5. Selangor: H.l Holdings Sdn. Bhd.

Dzulkifli & Jamaliyah (2004). Buku Teks Sains Sukan Tingkatan 4. Selangor: H.l Holdings Sdn. Bhd.

Pusat Perkembangan Kurikulum (2004). Buku Sumber Sains Sukan Tingkatan 5. Kuala Lumpur: Kementerian Pendidikan Malaysia.

Pusat Perkembangan Kurikulum (2002). Buku Sumber Sains Sukan Tingkatan 4. Kuala Lumpur: Kementerian Pendidikan Malaysia.

Donald A.B. (2008). Medline Plus : Trusted Health Information for You. Retrieved Oktober 10, 1993 from http://www.nlm.nih.gov/MEDLINEPLUS/ency/ imagepages/ 19678.htm