BIO 2
materi78.co.nr
Sistem Gerak A.
Jenis-jenis tulang rawan:
PENDAHULUAN Sistem gerak adalah sistem organ pada manusia yang berperan dalam pergerakan tubuh. Organ yang mendukung kerja sistem gerak:
Berwarna transparan, berserat tinggi, dan daya elastisitas tinggi.
1) Rangka, alat gerak pasif yang tersusun atas jaringan tulang rawan dan tulang sejati.
Contoh: tulang pada saluran pernapasan dan ujung tulang rusuk.
2) Otot, alat gerak aktif yang tersusun atas jaringan otot.
B.
a. Hialin
b. Elastis Berwarna kuning, serat elastik dominan, dan daya elastisitas tinggi.
RANGKA Rangka merupakan alat gerak pasif yang tersusun atas tulang yang saling berhubungan.
Contoh: daun telinga dan epiglotis. c. Fibrosa Berwarna gelap keruh, serat kolagen dominan, daya elastisitas rendah, dan sebagai penyokong yang kuat.
Fungsi rangka: 1) Alat gerak pasif 2) Pemberi bentuk tubuh 3) 4) 5) 6)
Menopang/menyokong berat tubuh Tempat melekatnya otot Melindungi organ vital Tempat pembentukan sel darah pada sumsum tulang (hemopoesis) 7) Tempat penyimpanan kalsium dan fosfor Berdasarkan letaknya pada tubuh, rangka manusia dikelompokkan menjadi: 1) Rangka aksial, yaitu rangka yang terletak di sumbu tubuh, yaitu tengkorak, tulang rusuk, tulang dada dan tulang belakang. 2) Rangka appendikular, yaitu rangka yang terletak di kanan dan kiri sumbu tubuh, dan jumlah tulangnya sepasang. Tulang penyusun rangka terdiri dari tulang rawan (kondrosit) dan tulang sejati (osteon). Tulang rawan tersusun atas sel kondrosit yang berasal dari kondroblas dan mensekresikan matriks berupa kondrin. Struktur tulang rawan: lakuna
Contoh: hubungan antar-tulang belakang dan tendon. Tulang sejati tersusun atas sel osteosit yang berasal dari osteoblas dan mensekresikan matriks berupa osteon. Osteoblas berasal dari osteoprogenator, yaitu derivat sel-sel mesenkim yang dapat bermitosis menjadi osteoblas. Osteosit juga terletak dalam lakuna membentuk kumpulan sel-sel isogenik. Tulang sejati diselubungi lapisan yang disebut periosteum. Pada periosteum, terdapat osteoklas, yaitu sel yang berkembang dari monosit yang berfungsi untuk melakukan perawatan, perkembangan dan perbaikan materi penyusun tulang (resorpsi). Matriks tulang tersusun atas dari: a.
b. Kolagen, tersusun atas serabut-serabut yang membuat tulang menjadi keras. c.
kondrosit
matriks sel-sel isogenik Kondrosit terletak di dalam lakuna, membentuk kumpulan yang disebut sel-sel isogenik. Tulang rawan diselubungi lapisan yang disebut perikondrium. Pada anak-anak, kondrosit lebih banyak dari kondrin, sedangkan pada orang dewasa, kondrin lebih banyak dari kondrosit.
Semen, tersusun atas karbohidrat.
Mineral, terdiri dari kalsium fosfat (Ca(PO4)2), magnesium klorida (MgCl2) dan kalsium karbonat (CaCO3).
Osifikasi/kalsifikasi atau proses pembentukan tulang adalah proses pengerasan tulang rawan menjadi tulang sejati. Urutan proses osifikasi: 1) Tulang rawan yang telah dihasilkan memiliki rongga yang akan terisi osteoblas. 2) Kemudian osteosit dibentuk ke arah luar, atau berbentuk konsentris (saluran Havers). 3) Di sekitar osteosit, dibentuk matriks tulang dari senyawa protein yang mengandung kalsium dan fosfor.
SISTEM GERAK
1
BIO 2
materi78.co.nr Berdasarkan matriksnya, tulang terdiri dari:
3) Tulang pendek, yaitu tulang yang berbentuk kubus, bulat kecil, atau paku.
1) Tulang kompak, tulang dengan matriks padat dan rapat, misalnya tulang pipa. 2) Tulang spons, tulang dengan matriks berongga, misalnya tulang pipih dan pendek. Berdasarkan bentuknya, tulang terdiri dari: 1) Tulang pipa (panjang), yaitu tulang yang berbentuk tabung dan pada umumnya berongga.
Contoh: tulang pergelangan dan telapak tangan dan kaki. 4) Tulang tak berbentuk, yaitu tulang yang bentuknya tidak termasuk tiga kategori di atas.
Bagian-bagian tulang pipa: f
a
e d h
g
g
b
e i c a.
Epifisis proksimal, bagian ujung tulang pipa yang membulat.
b. Diafisis, bagian tengah tulang pipa. c.
Contoh: tulang wajah, tulang rahang, tulang
f
Epifisis distal, bagian ujung tulang pipa yang memipih.
d. Metafisis/cakra epifisis, bagian tulang yang memiliki kemampuan untuk menambah panjang tulang. e.
Tulang rawan persendian
f.
Tulang spons, membentuk cabangcabang rongga yang disebut trabekula.
g. Tulang kompak h.
Periosteum, mengandung osteoklas.
i.
Rongga tulang, berisi sumsum tulang, pembuluh darah, saraf dan osteoblas.
Contoh: tulang betis, tulang paha, tulang kering, tulang hasta, tulang pengumpil. 2) Tulang pipih, yaitu tulang yang tersusun atas dua lempeng tulang kompak dan tulang spons, di dalamnya terdapat sumsum tulang.
belakang, tulang pinggul.
C.
SENDI Sendi (skeletal joint) atau artikulasi adalah suatu hubungan antar-tulang yang memungkinkan terjadinya gerakan. Komponen penyusun sendi: 1) Kapsul sendi, yaitu lapisan serabut yang melapisi sendi dan membentuk persendian. 2) Ligamen, yaitu jaringan ikat yang mengikat ujung tulang dengan persendian sehingga tidak terjadi dislokasi tulang. 3) Minyak sinovial, yaitu pelumas sendi yang terdapat pada sendi. 4) Tulang rawan hialin, yaitu jaringan tulang rawan yang membentuk sendi. Berdasarkan besar kecilnya gerakan, sendi terbagi menjadi sinartrosis, amfiartrosis, dan diartrosis. Sinartrosis atau sendi mati adalah persendian yang tidak memungkinkan untuk terjadinya pergerakan. Contoh sinartrosis: 1) Sinartrosis simfibrosis, sinartrosis yang dihubungkan oleh jaringan ikat fibrosa. Contoh: hubungan tengkorak (sutura).
sendi
antar
tulang
2) Sinartrosis sinkondrosis, sinartrosis yang dihubungkan oleh jaringan ikat tulang rawan. Contoh: hubungan antar ruas tulang belakang, hubungan antara tulang dada dengan tulang rusuk. Amfiartrosis adalah persendian yang hanya memungkinkan untuk terjadi sedikit gerakan. Contoh amfiartrosis:
Tulang pipih berfungsi sebagai penyusun dinding rongga, pelindung, dan penguat.
Contoh: tulang rusuk, tulang belikat, tulang tengkorak.
1) Amfiartrosis simfisis, amfiartrosis yang dihubungkan oleh jaringan ikat fibrosa yang pipih. Contoh: pubis simfisis pada gelang panggul, hubungan antar ruas tulang belakang.
SISTEM GERAK
2
BIO 2
materi78.co.nr 2) Amfiartrosis sindemosis, amfiartrosis yang dihubungkan oleh jaringan ikat fibrosa dan ligamen.
4) Supinasi dan pronasi Supinasi adalah gerakan menengadahkan tangan. Pronasi adalah gerakan menelungkupkan tangan.
Contoh: sendi antara tulang betis dengan tulang kering.
5) Inversi dan eversi
Diartrosis adalah persendian yang memungkinkan untuk terjadi gerakan yang lebih leluasa.
Inversi adalah gerakan membuka telapak kaki ke arah dalam. Eversi adalah gerakan membuka telapak kaki ke arah luar.
Contoh diartrosis: 1) Sendi peluru, memungkinkan gerak ke seluruh arah (berporos tiga) karena ujung tulang berbentuk bulat lekuk dan cembung. Contoh: sendi antara gelang bahu dan lengan atas, antara gelang panggul dengan paha. 2) Sendi pelana/sela, memungkinkan gerak seperti bentuk pelana kuda (berporos dua).
D.
OTOT Otot merupakan alat gerak aktif yang melekat pada rangka dan tersusun atas jaringan otot, terutama otot lurik. Struktur otot: epimisium
endomisium
Contoh: sendi antara tulang telapak tangan dengan pergelangan tangan dan ruas-ruas jari.
miofibril
3) Sendi engsel, memungkinkan gerak seperti engsel (berporos satu). Contoh: sendi pada siku, lutut, mata kaki, dan ruas antar jari. 4) Sendi putar, memungkinkan gerak rotasi antar tulang (berporos satu). Contoh: sendi antara tulang hasta dengan pengumpil, antara tulang atlas dengan tulang tengkorak. 5) Sendi geser/luncur, memungkinkan gerak bergeser (tidak berporos) karena permukaan kedua tulang relatif rata. Contoh: sendi antar tulang pergelangan tangan dan kaki, sendi antara tulang selangka dan tulang belikat. 6) Sendi kondiloid/elipsoid, memungkinkan terjadinya gerakan ke kiri-kanan dan depanbelakang (berporos dua) karena ujung tulang berbentuk oval cembung dan cekung. Contoh: sendi antara tulang pengumpil dengan pergelangan tangan. Gerak yang dilakukan oleh sendi antara lain: 1) Fleksi dan ekstensi
myosin
tendon fasikulus
sarkolema
aktin
Serabut otot lurik dibungkus oleh fasia propria, dan kumpulan serabut otot lurik tadi dibungkus lagi oleh fasia superfasialis. Komponen penyusun otot antara lain: 1) Protein aktin, yaitu protein pembentuk filamen halus yang terdiri dari dua untai. aktin
troponin tropomyosin Pada protein aktin terdapat binding site yang merupakan tempat myosin menarik aktin. Pada saat otot tidak berkontraksi, binding site ditutupi oleh protein troponintropomyosin, yang dapat dihilangkan dengan ion Ca2+.
Fleksi adalah gerakan membengkokkan. Ekstensi adalah gerakan meluruskan. 2) Adduksi dan abduksi Adduksi adalah gerakan mendekati tubuh. Abduksi adalah gerakan menjauhi tubuh. 3) Elevasi dan depresi Elevasi adalah gerakan mengangkat. Depresi adalah gerakan menurunkan.
2) Protein myosin, yaitu protein pembentuk filamen kasar yang terdiri dari serabutserabut. 3) Jaringan otot, dapat berupa otot polos, otot lurik dan otot jantung. Pada sistem gerak, otot yang bekerja adalah otot lurik. (lihat kembali Jaringan Hewan [Biologi 2])
SISTEM GERAK
3
BIO 2
materi78.co.nr 4) Ion Ca2+ dan ATP, keduanya digunakan dalam gerak kontraksi dan relaksasi otot, ATP diubah menjadi ADP dan AMP.
Sifat-sifat otot:
Gabungan otot akan berbentuk kumparan yang terdiri dari:
3) Elastisitas, dapat kembali ke ukuran semula.
1) Ventrikel (empal), merupakan tengah otot yang menggembung.
1) Kontraksibilitas, dapat memendek. 2) Ekstensibilitas, dapat memanjang. Gerak antagonis adalah gerak dua buah otot yang saling berlawanan arah, contohnya adalah otot trisep dan bisep saat lengan ditekuk.
bagian
2) Tendon (urat), merupakan bagian ujung otot yang menempel pada tulang.
Gerak sinergis adalah gerak dua buah otot yang sama arahnya (saling menunjang), contohnya otot-otot pada tulang rusuk pada saat pengambilan nafas, dan otot pronator teres dan
Tendon terdiri dari dua, yaitu origo (tidak dapat bergerak) dan insersio (dapat bergerak).
pronator quadratus.
Agar menghasilkan gerak, otot bekerja dengan otot lain secara aktif dengan cara kontraksi (memendek) dan relaksasi (memanjang).
Otot yang mengalami gerak fleksi saat kontraksi disebut fleksor, sedangkan otot yang mengalami gerak ekstensi saat kontraksi disebut ekstensor.
Serat otot/miofibril tersusun atas sarkomer-sarkomer. garis M garis Z
pita A
pita I
zona H myosi n
aktin
cross-bridge
sarkomer
pita A
pita I
garis M
zona H
garis Z
Pita I menghasilkan daerah terang pada otot, pita A menghasilkan daerah gelap pada otot, dan zona H adalah daerah terang di antara daerah gelap pita A. Gabungan kedua protein diatas disebut aktomyosin. Cara kerja otot: 1) Myosin aktif menggerakkan aktin menggunakan cross-bridge sebagai ‘tangan’ dengan bantuan kalsium dan ATP pada daerah binding site. 2) Saat relaksasi, myosin melepas aktin sehingga daerah terang meluas. Sesaat setelah relaksasi, binding site dapat tertutup oleh protein troponin-tropomyosin.
2) ATP dibentuk kembali oleh fosfokreatin (senyawa fosfat berenergi tinggi) dari ADP, dan digunakan untuk kerja aktin dan myosin. Otot yang terlalu lama berkontraksi akan lelah karena penurunan ATP dan fosfokreatin, sedangkan ADP, AMP dan asam laktat naik konsentrasinya, sehingga fase berubah menjadi fase aerob. Fase aerob membutuhkan oksigen digunakan ketika otot berelaksasi.
dan
3) Saat kontraksi, myosin menarik aktin sehingga daerah terang menyempit.
1) Glikogen (gula otot) diubah menjadi glukosa kemudian dilarutkan menjadi laktasidogen.
Penggunaan energi pada gerak otot terdiri dari dua, yaitu fase anaerob dan fase aerob.
2) Laktasidogen diubah menjadi dua produk, yaitu glukosa dan asam laktat.
Fase anaerob tidak membutuhkan oksigen digunakan ketika otot berkontraksi.
3) Glukosa akan dioksidasi sehingga menghasilkan CO2 , H2O dan energi, yang kemudian energi tersebut digunakan untuk membuat ATP dan fosfokeratin.
1) Kerja aktin dan myosin membutuhkan ATP, sehingga ATP terurai menjadi ADP dan AMP.
SISTEM GERAK
4
BIO 2
materi78.co.nr 4) Asam laktat kemudian akan menumpuk pada otot sehingga menyebabkan kelelahan. Agar asam laktat dapat dioksidasi tubuh, maka tubuh melakukan reaksi dengan membuat nafas tersengal-sengal untuk mendapat lebih banyak oksigen.
E.
GANGGUAN PADA SISTEM GERAK Gangguan pada sistem gerak dibagi menjadi gangguan pada rangka, sendi dan otot.
Gangguan pada sendi antara lain: a.
Dislokasi, pergeseran sendi karena sobeknya ligamen.
b. Ankilosis, keadaan dimana persendian tidak dapat digerakkan karena seolah-olah menyatu dengan tulang. c.
Terkilir, keadaan dimana tertariknya ligamen namun posisi sendi tidak bergeser.
d. Arthritis, yaitu peradangan pada sendi.
Gangguan pada rangka antara lain:
-
Osteoarthritis, yaitu penipisan tulang rawan persendian
-
Arthritis eksudatif, yaitu serangan kuman pada sendi yang menyebabkan peradangan.
-
Arthritis sika, yaitu berkurangnya cairan sinovial sehingga menyebabkan rasa nyeri.
-
Arthritis rheumatoid (asam urat), yaitu menumpuknya asam amino purin yang tidak terurai pada kapsul sendi sehingga menyebabkan rasa nyeri.
Patah tulang a.
Fraktura sederhana/tertutup, jika tulang yang patah tidak merobek otot.
b. Fraktura kompleks/terbuka, jika tulang yang patah merobek otot bahkan kulit. c.
Fraktura sebagian/greenstick, jika tulang yang patah tidak terbagi menjadi dua bagian.
d. Fisura, jika tulang hanya mengalami retak saja.
Kelainan ruas tulang belakang a.
Lordosis, jika ruas tulang belakang terlalu membengkok ke depan.
b. Kifosis, jika ruas tulang belakang terlalu membengkok ke belakang. c.
Skoliosis, jika ruas tulang belakang terlalu membengkok ke samping (huruf S).
Gangguan fisiologis a.
Rakhitis, disebabkan oleh kurangnya vitamin D, sehingga proses osifikasi terhambat dan tulang menjadi tidak keras. Penderita biasanya memiliki kaki melengkung menyerupai huruf X atau O.
b. Mikrosefalus, gangguan pertumbuhan tulang tengkorak karena kekurangan kalsium. c.
Osteoporosis, penurunan massa tulang pada usia lanjut karena lambatnya proses osifikasi dan reabsorpsi materi penyusun tulang.
d. TBC tulang, disebabkan oleh bakteri TBC yang menyerang tulang, dan menyebabkan perubahan mekanisme gerak tubuh. e.
Nekrosa, terjadi jika periosteum rusak sehingga tulang tidak memperoleh makanan dan mati.
e.
Infeksi gonorrhea, menyerang persendian sehingga menjadi kaku.
Gangguan pada otot antara lain: a.
Atrofi, penurunan fungsi otot karena mengecil, sehingga tidak dapat berkontraksi.
b. Hipertrofi, perkembangan otot menjadi lebih besar dan kuat sehingga diameter serabut-serabut otot membesar. c.
Kelelahan otot, terjadi karena penumpukan asam laktat karena kerja yang berlebihan, dan dapat berlanjut menjadi kram.
d. Kaku leher/stiff, terjadi karena peradangan otot trapesius leher karena akibat kesalahan gerak. e.
Tetanus, terjadi akibat serangan bakteri Clostridium tetanii, yang menyebabkan otot terus-menerus berkontraksi sehingga kehilangan kemampuan kontraksinya.
f.
Miastenia gravis, yaitu otot yang secara berangsur melemah dan menyebabkan kelumpuhan akibat hormon tiroid dan sistem imun yang tidak normal.
g. Hernia abdominalis, yaitu sobeknya dinding otot abdominal sehingga usus memasuki bagian sobekan tersebut.
SISTEM GERAK
5
BIO 2
materi78.co.nr
kranium vertebrae cervicalis
maksila
(ruas 1-7) [7]
mandibula
vertebrae thoracolis
klavikula skapula manubrium mesosternum/gladiolus
(ruas 8-19) [12]
costae verae (1-7) [7] xiphisternum costae spurial (8-10) [3] humerus costae fluctuantes
vertebrae lumbalis (ruas 20-24) [5]
(11-12) [2]
ulna radius ilium
vertebrae sacralis
(ruas 25-29) [5 berfusi]
vertebrae coccygeus (ruas 30-33) [4 berfusi]
carpal metacarpal
phalanges tengah
pubis
phalanges distal phalanges proksimal
ischium
femur patella tibia fibula
tarsal metatarsal phalanges
SISTEM GERAK
6
BIO 2
materi78.co.nr TENGKORAK
Tulang dada (sternum) [3]
sphenoid parietal tempora frontal l lakrimal ethmoid nasal
Nama Latin
Nama trivial
Jumlah
Manubarium
hulu
1
Mesosternum /gladiolus
dada tengah
1
Xiphisternum /processus xifoid
taju pedang
1
Tulang rusuk/iga (costae) [24]
vomer maksila
oksipital
foramen magnum
mandibula zigomatik
Nama Latin
Nama trivial
Jumlah
Costae verae
rusuk sejati
7x2
Costae spurae
rusuk palsu
3x2
Costae fluctuantes
rusuk melayang
2x2
Tulang rusuk sejati masing-masing menempel pada satu ruas tulang belakang 1-7 dan tulang dada.
Tempurung kepala (kranium) [8] Nama Latin
Nama trivial
Jumlah
Frontal
dahi
1
Tulang rusuk palsu masing-masing menempel pada satu ruas tulang belakang 8-10 dan menumpang pada tulang rusuk sejati 7.
Parietal
ubun-ubun
2
Oksipital
kepala belakang
1
Temporal
pelipis
2
Tulang rusuk melayang masing-masing menempel pada satu ruas tulang belakang 11-12 dan tidak menempel pada tulang dada.
Sphenoid
baji
1
RUAS TULANG BELAKANG
Ethmoid
tapis
1
Terdapat foramen magnum yang merupakan tempat masuk keluarnya pembuluh darah dan saraf dari sumsum tulang belakang.
atlas
vertebrae cervicalis
Wajah [14] Nama Latin
Nama trivial
Jumlah
Maksila
rahang atas
2
Mandibula
rahang bawah
1
Zigomatik
pipi
2
Lakrimal
air mata
2
Nasal
hidung
2
Vomer
rongga hidung
1
Palatina
langit-langit mulut
2
Nasal konka inferior
-
2
vertebrae thoracolis
vertebrae lumbalis vertebrae saccralis vertebrae coccygeus
SANGKAR DADA costae verae manubarium mesosternum/ gladiolus
xiphisternum costae spurae
Nama Latin
Nama trivial
Jumlah
Vertebrae cervicalis
leher
7
Vertebrae thoracolis
punggung
12
Vertebrae lumbalis
pinggang
5
Vertebrae sacralis
kelangkang
5
Vertebrae coccygeus
ekor
4
Tulang atlas adalah tulang berhubungan dengan tengkorak.
pertama
costae fluctuantes
SISTEM GERAK
7
yang
BIO 2
materi78.co.nr GELANG PANGGUL
ANGGOTA GERAK BAWAH
femur ilium ischium
patella
pubis
Nama Latin
Nama trivial
Jumlah
Ilium
usus
2
Pubis
kemaluan
2
Ischium
duduk
2
Gelang panggul berhubungan dengan tulang kelangkang dan tulang ekor. Oleh karena itu, tulang kelangkang dan tulang ekor juga termasuk gelang panggul.
tibia fibula tarsus
metatarsus
phalanges Nama Latin
Nama trivial
Jumlah
Femur
paha
2x1
Patella
tempurung lutut
2x1
Di antara dua tulang pubis, terdapat pubic simfisis yang dapat meregang pada wanita ketika melahirkan.
Tibia
tulang kering
2x1
Fibula
tulang betis
2x1
ANGGOTA GERAK ATAS
Tarsus
pergelangan kaki
2x7
Metatarsus
telapak kaki
2x5
Phalanges
ruas jari
2 x 14
klavikula
skapula
Tulang paha berhubungan dengan asetabulum, yaitu bagian dari gelang panggul. humerus
Tulang kering berukuran lebih besar dari tulang betis, dan letak tulang kering lebih depan daripada tulang betis.
ulna radius carpal metacarpal phalanges Nama Latin
Nama trivial
Jumlah
Skapula
belikat
2x1
Klavikula
selangka
2x1
Humerus
lengan atas
2x1
Radius
pengumpil
2x1
Ulna
hasta
2x1
Carpal
pergelangan tangan
2x8
Metacarpal
telapak tangan
2x5
Phalanges
ruas jari
2 x 14
Tulang selangka berhubungan dengan tulang dada. Tulang pengumpil adalah tulang yang posisinya segaris dengan ibu jari, dan tulang hasta adalah tulang yang posisinya segaris dengan jari kelingking.
SISTEM GERAK
8
