Materi biologi sistem gerak

SISTEM GERAK MANUSIA

Gerak
Salah satu ciri dari makhluk hidup adalah bergerak. Secara umum gerak dapat diartikan berpindah tempat atau perubahan posisi sebagian atau seluruh bagian dari tubuh makhluk hidup. Makhluk hidup akan bergerak bila aka impuls atau rangsangan yang mengenai sebagian atau  seluruh bagian tubuhnya.  Pada hewan dan manusia dapat mewakili pengertian gerak secara umum dan dapat dilihat dengan kasat mata/secara nyata. Gerak pada manusia dan hewan menggunakan alat gerak yang tersusun dalam sistem gerak.
Sedangkan untuk tumbuhan, gerak yang dilakukan tidak akan terlihat oleh kasat mata karena terjadi di dalam suatu organ atau sel tumbuhan. Dengan demikian tidak dapat disamakan arti gerak pada seluruh makhluk hidup. Gerak pada tumbuhan juga melibatkan alat gerak, tetapi alat gerak yang digunakan tergantung dari impuls atau rangsangan yang mengenai sel/jaringan/organ tumbuhan tersebut. Pembahasan gerak pada tumbuhan akan lebih rinci pada bab selanjutnya di semester yang akan datang.
Alat gerak
Alat-alat gerak yang digunakan pada manusia dan hewan ada 2 macam yaitu alat gerak pasif berupa tulang dan alat gerak aktif berupa otot. Kedua alat gerak ini akan bekerja sama dalam melakukan pergerakan sehingga membentuk suatu sistem yang disebut sistem gerak.
Tulang disebut alat gerak pasif karena tulang tidak dapat melakukan pergerakkannya sendiri. Tanpa adanya alat gerak aktif yang menempel pada tulang, maka tulang-tulang pada manusia dan hewan akan diam dan tidak dapat membentuk alat pergerakan yang sesungguhnya. Walaupun merupakan alat gerak pasif tetapi tulang mempunyai peranan yang besar dalam sistem gerak manusia dan hewan.
Otot disebut alat gerak aktif karena otot memiliki senyawa kimia yaitu protein aktin dan myosin yang bergabung menjadi satu membentuk aktomiosin. Dengan aktomiosin inilah otot dapat bergerak. Sehingga pada saat otot menempel pada tulang dan bergerak dengan otomatis tulang juga akan bergerak.
Dengan memiliki aktomiosin ini maka otot mempunyai sifat yang lentur/fleksibel dan mempunyai kemampuan untuk memendekkan serabut ototnya (pada saat kontraksi) dan memanjangkan serabut ototnya (pada saat relaksasi/kembali pada posisi semula)
Rangka/Skeleton
Tulang-tulang  yang bergabung menjadi satu kasatuan disebut rangka atau skeleton. Berdasarkan letaknya skeleton dibedakan menjdi 2 jenis :

1. Eksoskeleton

Yaitu rangka yang terdapat di luar tubuh makhluk hidup. Skeleton jenis ini terdapat hampir di semua jenis Invertebarta tingkat rendah kecuali Protozoa, Invertebrata tingkat tinggi kecuali Phyllum Mollusca, Class Chepalopoda, species Loligo sp/cumi-cumi.

1. Endoskeleton

Yaitu rangka yang terdapat di dalam tubuh makhluk hidup. Skeleton jenis ini terdapat pada seluruh Vertebrata, Class Pisces, Amphia, Reptilia, Aves dan Mammalia (PARAM) kecuali Reptilia jenis Kura-kura dan Penyu. Selain itu terdapat juga di pada hewan Invertebrata Phyllum Mollusca, Class Cephalopoda, species Loligo sp/cumi-cumi.
Fungsi rangka :

1. Memberikan bentuk tubuh makhluk hidup.
2. Melindungi organ-organ tubuh yang vital.
3. Menahan dan menegakkan tubuh.
4. Tempat pembentukan sel darah.
5. Tempat perlekatan otot.
6. Tempat penimbunan/penyimpanan zat kapur.
7. Sebagai alat gerak pasif.

Alat gerak pasif/tulang
Tulang dapat dibedakan berdasarkan jaringan penyusunnya dan sifat-sifat fisik yaitu :
1) Tulang rawan/tulang muda/cartilago

• Cartilago berfungsi untuk melindungi bagian ujung epifise tulang. Terutama dalam proses osifikasi/penulangan. Cartilago banyak banyak dijumpai pada masa bayi terutama pada saat proses perkembangan embrio menjadi fetus. Pembentukan rangka fetus di dominasi oleh cartilago. Seiring dengan perkembangan fetus menjadi bayi dan memasuki usia pertumbuhan serta dewasa, maka cartilage ini akan mengalami peristiwa osifikasi. Tetapi tidak semua cartilago dalam tubuh, masih ada beberapa yang tetap menjadi cartilago. Seperti dijumpai pada trachea/tenggorokan, daun telinga, hidung bagian ujung, ruas-ruas persendian tulang.

Cartilago tersusun atas matriks condrin yaitu berupa cairan kental yang banyak mengandung zat perekat kolagen yang tersusun atas protein dan sedikit zat kapur/Carbonat.  Dengan adanya condrin ini dapat memberikan sifat lentur pada cartilago. Pada anak-anak cartilage lebih banyak mengandung sel pembentuk tulang rawan dari pada matriks, sedangkan pada orang dewasa berkebalikan.
Cartilago dibentuk oleh zat pembentuk tulang rawan yang disebut dengan Condrosit. Tulang rawan berawal dari selaput tulang rawan yang disebut pericondrium. Pericondrium berfungsi untuk memberikan kebutuhan nutrisi bagi cartilage karena banyak mengandung pembuluh darah. Dalam pericondrium  banyak mengandung condroblast yaitu sel pembentuk condrosit.

• Cartilago berdasarkan kandungan matriksnya dibedakan menjadi :

1. a. Cartilago Hialin

Cartilago ini memiliki kandungan matriks homogen yang kaya akan serabut kolagen, transparan dan halus. Cartilago Hialin bersifat lentur/elastic dan kuat. Pada tubuh dapat dijumpai pada organ permukaan persendian, tulang iga dan pada saluran respirasi terutama dinding trachea yang berbentuk cincin.

1. b. Cartilago Fibrosa/serabut

Cartilago ini memiliki kandungan matriks berupa berkas-berkas serabut kolagen. Cartilago Fibrosa bersifat kurang lentur. Dapat dijumpai pada ruas-ruas tulang belakang, pada tulang tempurung lutut (tendon dan ligamentum) dan tulang gelang panggul.

1. c. Cartilago Elastin/elastic

Cartilago ini memiliki kandungan matriks berupa serabut elastic berwarna kuning yang bercabang-cabang. Bersifat lentur/elastic dan tidakakan berubah menjadi tulang sejati bila manusia beranjak  dewasa. Dapat dijumpai pada ujung hidung/cuping, saluran eustachius  (pada telinga bagian tengah)  dan daun telinga.
2) Tulang keras/tulang sejati/osteon

• Osteon berfungsi :

1. Sebagai penyusun sistem rangka tubuh.
2. Sebagai pelindung organ-organ yang vital.

• Terbentuk melalui proses :

1. Osifikasi

Yaitu proses perubahan tulang rawan/tulang muda menjadi tulang sejati atau tulang keras.
Pada peristiwa ini tulang rawan akan terisi dengan matriks Calcium, protein, sedikit zat perekat kolagen sehingga akan membuat tulang sejati bersifat kaku/tidak lentur dan membuat tulang mudah retak atau patah. Secara perlahan matriks tulang rawan akan terisi oleh Calcium dan  fosfor (phosphate), hal inilah yang membuat osteon menjadi  keras.

1. Kalsifikasi

Yaitu proses pengisian Calcium Carbonat pada peristiwa osifikasi.

• Pembentuk sel tulang sejati disebut osteocyte/osteosit. Osteosit ini akan dibentuk oleh osteoblast yaitu sel tulang muda yang nantinya akan membentuk osteosit/perombak sel-sel tulang.  Selaput pelindung tulang sejati disebut periosteum.  Kandungan yang terdapat dalam matriks osteon adalah Calcium Carbonat atau CaCO₃ dan Calcium Phosphat atau Ca₃(PO₄)₂.

Apabila tulang dipotong secara melintang dan dilihat dengan mikroskop akan tampak gambaran suatu sistem yang disebut sistem Havers/Haversii. Sistem Havers/Haversii yaitu suatu kesatuan sel-sel tulang dan matriks tulang mengelilingi suatu pembuluh darah dan saraf yang membentuk suatu sistem.
Di dalam sistem ini terdapat lamella konsentris atau lingkaran-lingkaran yang merupakan kesatuanpembuluh darah dan sel saraf.  Selain itu dalam lamella konsentris terdapat rongga/cawan tempat sel tulang berada yang disebut lakuna. Jika sel tulang telah mati hanya akan nampak rongga/lekukannya saja.  Antar lakuna dihubungkan dengan saluran kecil beruapa kanal yang disebut dengan kanalikuli yang berfungsi untuk menyalurkan kebutuhan nutrisi sel tulang dalam pertumbuhannya. Saluran ini tersusun dari pembuluh darah dan sel saraf.

• Pembagian tulang :

1. a. Berdasarkan bentuknya dibedakan menjadi :  (PIPIPEN)

©       Tulang pipa/panjang
Tulang ini pada umumnya berbentuk tabung, berongga dan memanjang. Pada kedua bagian ujungnya terjadi perluasan tulang. Fungsi dari perluasan ini untuk berhubungan dengan tulang yang lain. Pada rongga tulang ini berisi sumsum kuning dan lemak.
Tulang  pipa terbagi menjadi 3 bagian yaitu epifise yaitu bagian dikedua ujung tulang yang berbentuk bonggol/membulat, kemudian bagian tengah tulang yang disebut diafise. Daerah antara diafise dengan epifise terdapat cakraepifise a9tepatnya lebih mengarah pada dekat ujung epifise) yang tersusun dari cartilago yang aktif membelah pada usia pertumbuhan. Pada orang dewasa cakraepifise ini sudah menulang.
Tulang pipa dapat dijumpai pada Os. Humerus, Os. Radius, Os. Ulna, Os. Tibia, Os. Fibula, ruas-ruas Os. Digiti Phalanges Manus, dll.
©       Tulang pipih
Tulang pipih berbentuk gepeng memipih, tipis. Tulang ini tersusun dari 2 buah lempengan tulang kompak dan tulang spons. Rongga diantara kedua lempengan tulang tersebut terisi sumsum merah.
Tulang pipih dapat dijumpai pada Os. Costae, Os. Scapula, Os. Sternum, Os. Cranium, dll.
©       Tulang pendek
Tulang pendek berbentuk bulat dan pendek tidak beraturan atau silinder kecil. Rongga tulang pendek berisi sumsum merah.
Tulang pendek dapat dijumpai pada ruas-ruas Os. Vertebrae, ruas-ruas Os. Tarsal, ruas-ruas Os. Carpal, dll.

1. b. Berdasarkan matriksnya dibedakan menjadi :

©       Tulang kompak/padat
Yaitu merupakan tulang yang memiliki matriks padat dan rapat. Tidak dijumpai adanya celah tanpa matriks  dalam rongga tulang ini.
Dapat dijumpai pada tulang pipa/tulang panjang.
©       Tulang spons/bunga karang
Yaitu merupakan tulang yang memiliki matriks yang tidak padat/berongga. Dapat dijumpai pada tulang pipih dan tulang pendek.

1. c. Berdasarkan letaknya tulang dibedakan menjadi :

©       Tulang Axial terdiri dari :

1. A. Tulang Tengkorak :

1)      Tulang dahi                                                 = 1 buah
2)      Tulang ubun-ubun                                   = 2 buah
3)      Tulang kepala bagianbelakang            = 1 buah
4)      Tulang pelipis                                             = 2 buah
5)      Tulang baji                                                  = 2 buah
6)      Tulang tapis                                                                = 2 buah
7)      Tulang mata                                               = 2 buah
8)      Tulang air mata                                         = 2 buah
9)      Tulang rongga mata                                                = 2 buah
10)   Tulang pipi                                                  = 2 buah
11)   Tulang hidung                                            = 2 buah
12)   Tulang rahang atas                                  = 2 buah
13)   Tulang rahang bawah                             = 2 buah
14)   Tulang langit-langit                                  = 2 buah
15)   Tulang pangkal lidah                               = 1 buah

1. B. Tulang Pendengaran :

1)      Tulang martil                                              = 2 buah
2)      Tulang landasan                                        = 2 buah
3)      Tulang sanggurdi                                      = 2 buah

1. C. Tulang badan :

1)      Tulang leher                                               = 7 ruas
2)      Tulang punggung                                     = 12 ruas
3)      Tulang pinggang                                       = 5 ruas
4)      Tulang kelangkang                                   = 5 buah
5)      Tulang ekor                                                =4 ruas (menyatu)

1. D. Tulang dada :

1)      Tulang dada bagian hulu                       = 1 buah
2)      Tulang dada bagian badan                    = 1 buah
3)      Tulang dada bagian taju pedang        = 1buah

1. E. Tulang rusuk :

1)      Tulang rusuk sejati                          = 7 pasang
2)      Tulang rusuk palsu                           = 3 pasang
3)      Tulang rusuk melayang                  = 2 pasang

1. F. Tulang gelang bahu :

1)      Tulang selangka                                        = 2 buah
2)      Tulang belikat                                            = 2 buah

1. G. Tulang gelang panggul :

1)      Tulang usus                                                                = 2 buah
2)      Tulang duduk                                             = 2 buah
3)      Tulang kemaluan                                      = 2 buah
©       Tulang Apendikuler/Extremitas
A. Tulang pergerakan atas :
1)         Tulang lengan atas                                   = 2 buah
2)         Tulang pengumpil                                    = 2 buah
3)         Tulang hasta                                               = 2 buah
4)         Tulang pergelangan tangan                 = 2 x 8 buah
5)         Tulang telapak tangan                            = 2 x 5 buah
6)         Tulang ruas jari tangan                           = 2 x 14 ruas
B. Tulang pergerakan bawah :

1)         Tulang paha                                                = 2 buah
2)         Tulang tempurung lutut                        = 2 buah
3)         Tulang betis                                                = 2 buah
4)         Tulang kering                                             = 2 buah
5)         Tulang pergelangan kaki                       = 2 x 7 ruas
6)         Tulang telapak kaki                                  = 2 x 5 buah
7)         Tulang ruas jari kaki                                 = 2 x 14 ruas
CATATAN :
UNTUK PENAMAAN TULANG DALAM BAHASA LATIN LIHAT RINGKASAN SISTEM GERAK MATERI 3.2 (PROGRAM EXCEL).
Persendian/artikulasi
Merupakan hubungan antara 2 buah tulang. Struktur khusus yang terdapat pada artikulasi yang dapat memungkinkanuntuk pergerakan disebut  dengan sendi.
Artikulasi dapat dibedakkan menjadi :
1) SINARTHROSIS
Disebut juga dengan sendi mati.
Yaitu hubungan antara 2 tulang yang tidak dapat digerakkan sama sekali. Artikulasi ini tidak memiliki celah sendi dan dihubungkan dengan jaringan serabut. Dijumpai pada hubungan tulang pada tulang-tulang tengkorak yang disebut sutura/suture.
2) AMFIARTHROSIS
Disebut juga dengan sendi kaku.
Yaitu hubungan antara 2 tulang  yang dapat digerakkan secara terbatas. Artikulasi ini dihubungkan dengan cartilago.  Dijumpai pada hubungan ruas-ruas tulang belakang, tulang rusuk dengan tulang belakang.
3) DIARTHROSIS
Disebut juga dengan sendi hidup.
Yaitu hubungan antara 2 tulang  yang  dapat digerakkan secara leluasa atau tidak terbatas. Untuk melindungi bagian ujung-ujung tulang sendi, di daerah persendian terdapat rongga yang berisi minyak sendi/cairan synovial yang berfunggsi sebagai pelumas sendi.
Dapat dibedakan menjadi :
a) Sendi engsel
Yaitu hubungan antar tulang yang memungkinkan gerakan hanya satu arah saja. Dijumpai pada hubungan tulang Os. Humerus dengan Os. Ulna dan Os. Radius/sendi pada siku, hubungan antar Os. Femur dengan Os. Tibia dan Os. Fibula/sendi pada lutut.
b) Sendi pelana/sendi sellaris
Yaitu hubungan antar tulang yang memungkinkan  gerakan kedua arah. Dijumpai pada hubungan antara Os. Carpal dengan Os. Metacarpal, sendi pada tulang ibu jari.
c) Sendi putar
Yaitu hubungan antar tulang yang memungkinkan salah satu tulang berputar terhadap tulang yang lain sebagai porosnya. Dijumpai pada hubungan antara Os. Humerus dengan Os. Ulna dan Os. Radius, hubungan antar Os. Atlas dengan Os. Cranium.
d) Sendi peluru/endartrosis
Yaitu hubungan antar tulang yang memungkinkan gerakan ke segala arah/gerakan bebas. Dijumpai pada hubungan Os. Scapula dengan Os. Humerus, hubungan antara Os. Femur dengan Os. Pelvis virilis.
e) Sendi geser
Yaitu hubungan antar tulang yang memungkinkan gerakan pada satu bidang  saja atau gerakan bergeser. Dijumpai pada ruas-ruas Os. Vertebrae, ruas-ruas Os. Metatarsal dan ruas-ruas Os. Metacarpal.
f) Sendi  luncur
Yaitu hubungan antar tulang yang memungkinkan gerakan badan melengkung ke depan (membungkuk) dan ke belakang serta gerakan memutar (menggeliat).
g) Sendi gulung
Yaitu hubungan antar tulang yang gerakan tulangnya seolah-olah mengitari tulang yang lain. Dijumpai pada hubungan Os. Metacarpal dengan Os. Radius.
h) Sendi ovoid
Yaitu hubungan antar tulang yang memungkinkan gerakan berporos dua, dengan gerak ke kiri dan ke kanan; gerakan maju dan mundur; gerakan muka/depan dan belakang.  Ujung tulang yang satu berbentuk ovaldanmasuk ke dalam suatu lekuk yang berbentuk elips. Dijumpai pada hubungan Os. Radius dengan Os. Carpal.
Alat Gerak Aktif/Otot
Berdasarkan struktur selnya dibedakan menjadi  :

1. Otot Polos/Licin

• Memiliki bentuk sel otot seperti silibdris/gelendong dengan kedua ujung meruncing.
• Memiliki satu buah inti sel yang terletak di tengah sel otot.
• Mempunyai permukaan sel otot yang polos dan halus/licin.
• Pergerakan sel otot ini diluar kehendak/tanpa disadari dengan sifat pergerakan lambat dan teratur. Sehingga dengan demikian tidak memungkinkan cepat lelah pada sel otot.
• Sel otot ini banyak dijumpai di seluruh organ dalam tubuh keculai jantung dan rangka.

1. Otot Lurik/Seran Lintang/Rangka

1)      Memiliki bentuk sel yang panjang seperti serabut/benang/filament.
2)      Memiliki banyak inti sel yang terletak di tepi.
3)      Memiliki permukaan yang tampak bergaris-garis gelap dan terang yanag melintang pada struktur selnya. Hal ini dikarenakan adanya myofibril yang tidak seragam/tidak sama tebalnya pad permukaan sel otot.
4)      Pergerakan sel otot ini sesuai dengan kehendak/diperintah oleh otak. Sehingga sifat pergerakannya cepat dan tidak teratur serta mudah lelah.
5)      Sel otot ini hanya dijumpai di rangka, karena melekat di tulang untuk pergerakan.

1. Otot Jantung/myocardium

• Memiliki bentuksel yang memanjang seperti serabut/filament yang bercabang. Percabangan sel otot jantung disebut dengan Sinsitium.
• Memilki banyak inti sel yang terletak di tepi agak ke tengah.
• Pergerakan sel otot ini tanpa disadari/diluar kehendak.s ehingga sifat pergerakannya adalah lamat, teratur dan tidak mudah lelah.
• Sel otot ini hanya dijumpai pada organ jantung.

Berdasarkan cara kerjanya dibedakan  menjadi :
1) Otot sinergis
Yaitu hubungan antar otot yang cara kerjanya saling mendukung/bekerja sama/menimbulkan gerakan yang searah.
Ex :
©       Seluruh otot pronator yang mengatur pergerakan telapak  tangan untuk menelungkup.
©       Seluruh otot supinator yang mengatur pergerakan telapak tangan m enengadah.
2) Otot antagonis
Yaitu hubungan antar otot sayng cara kerjanya saling berlawanan/bertolak belakang/tidak searah.
Macamynya :

• Otot ekstensor (meluruskan) dengan fleksor (membengkokkan).
• Otot abductor (menjauhi sumbu badan) dengan adductor (mendekatisumbu badan).
• Otot supinator (menengadah) dengan pronator (menelungkup).
• Otot depressor (gerakan ke bawah) dengan elevator (gerakan ke atas).

Berdasarkan perlekatannya dibedakan  menjadi :
1 Origo
Yaitu bagian ujung otot yang melekat pada tulang dengan pergerakan yang tetap/stabil pada saat kontraksi.
2 Insersio
Yaitu bagian ujung otot yang melekat pada tulang dengan pergerakan yang berubah posisi pada saat kontraksi.
Bagan/skema mekanisme cara kerja otot.
1 Kontraksi
Impuls                  sel otot                 ujung saraf                         asetilkolin                            sel otot                 membebaskan ion Ca 2⁺ protein aktin + myosin                   aktomiosin                          serabut otot memendek                              kontraksi.
2 Relaksasi
Impuls                  plasma sel otot                                  menyerap Ca 2⁺ aktomiosin                          aktin + myosin                   serabut otot memanjang                             relaksasi.
Kelainan pada tulang dan otot
Penyebab kelaian oleh :

• Genetis
• Kuman penyakit.
• Kelainan susunan tulang dan sendi.
• Kebiasaan sikap duduk yang salah.
• Kebiasaan aktivitas kerja yang berlebihan.
• Kurang gizi.
• Kecelakaan.

Macam kelainan pada sistem gerak
v  Fraktura /patah tulang
Yaitu kelainan pada tulang akibat kecelakaan, baik kendaraan bermotor atau jatuh. Dibedakan menjadi 2 yaitu fraktura yang tertutup (patah tulang yang tidak sampai merobek  kulit/otot) dan fraktura yang terbuka (patah tulang yang merobek/menembus kulit/otot).
v  Osteoporosis
Yaitu kelainan pada tulang  yang disebakan karena adanya pengeropososan tulang. Hal ini karena tubuh sudah tidak mampu lagi menyerap dan menggunakan Calcium  secara normal.
v  Fisura/retak tulang
Yaitu kelainan tulang yang  menimbulkan keretakan pada tulang, akibat kecelakaaan.
v  Lordosis
Yaitu kelainan tulang karena sikap duduk sehingga tulang belakang  melekung pada daerah lumbalis. Ha ini akan mengakibatkan posisi kepala tertarik ke belakang.
v  Skolisosis
Yaitu kelainan tulang karena sikap duduk sehingga tulang belakang melekung ke araah lateral. Hal ini akan  menyebabkan badan akan bengkok membentuk huruf S.
v  Kifosis
Yaitu kelainan tulang karena sikap duduk sehingga tulang belakang yanag terlalu membengkok ke  belakang.
v  Hipertrofi
Yaitu kelainan otot yang membesar dan menjadi lebih kuat karena sel otot diberikan kegiatan/aktivitas yang terus menerus secara berlebihan.
v  Atrofi
Yaitu kelainan otot yang mengecil, lemah, fungsi otot yang menurun. Hal ini disebabkan adanya penyakit polimielitis yang dapat merusakkan sel saraf pada otot.
v  Stiff/kaku leher
Yaitu kelainan otot karena adanya peradangan otot trapesius leher akibat gerakan yang menghentak secara tiba-tiba/salah gerak.
v  Tetanus
Yaitu kelainan otot yang disebabkan adanya infeksi bakteri Clostridium tetani. Sehingga menyebabkan otot menjadi kejang-kejang.

   sumber:  http://zaifbio.wordpress.com/2010/04/29/sistem-gerak-manusia/