sistem gerak pada manusia

A.    Peta Konsep

B.     Tulang dan Rangka Manusia

Rangka manusia tersusun atas berbagai bentuk tulang yang saling berhubungan. Gerak dapat diartikan sebagai tanggapan atau reaksi tubuh terhadap rangsangan baik dari dalam maupun dari luar tubuh. Gerak dapat berupa gerakan sebagian anggota tubuh maupun seluruh tubuh. Gerak merupakan suatu hasil kerja dua komponen, yaitu tulang dan otot. Tulang disebut sebagai alat gerak pasif dan otot disebut alat gerak aktif. Tulang merupakan alat gerak pasif karena tulang tidak bisa bergerak sendiri, namun harus digerakkan oleh otot. Otot yang berkontraksi menyebabkan tulang bergerak. Bentuk-bentuk tulang tersebut akan sesuai dengan fungsinya. Berikut adalah beberapa fungsi tulang pada manusia.

a. Penunjang dan pemberi bentuk tubuh

b. Pelindung alat-alat vital tubuh

c. Penyusun rangka tubuh

d. Tempat melekatnya otot

e. Tempat pembentukan sel-sel darah

f. Tempat penyimpanan mineral (kalsium dan fosfor)

1. Jenis Tulang

Tulang merupakan alat gerak pasif karena tidak dapat bergerak tanpa bantuan otot. Berdasarkan zat penyusunnya, tulang dibedakan menjadi dua, yaitu tulang rawan (kartilago) dan tulang keras (tulang/osteon/sejati).

1. Tulang rawan

Tulang rawan bersifat lentur, tersusun atas sel-sel tulang rawan (kondrosit) yang mensekresikan matriks (kondrin) berupa hialin atau kolagen. Pada tulang rawan banyak mengandung zat perekat berupa kolagen dan sedikit mengandung zat kapur. Itulah sebabnya tulang rawan bersifat lentur. Sel-sel tulang rawan atau kondrosit dibentuk oleh kondroblas. Pada masa bayi atau masa pertumbuhan sebagian besar tulang masih berupa tulang rawan. Tulang rawan pada embrio dan anak-anak berasal dari sel-sel mesenkim. Pada embrio, bagian dalam tulang rawan berongga dan berisi sel-sel pembentuk tulang yang disebut osteoblas. Tulang rawan pada anak-anak lebih banyak mengandung sel-sel tulang rawan daripada matriksnya. Tulang rawan pada orang dewasa terbentuk dari selaput rawan yang disebut perikondrium, yang banyak mengandung matriks. Seiring dengan pertumbuhan bayi dan pertambahan usia, tulang-tulang rawan mengalami penulangan (osifikasi) sehingga tulang tidak lentur lagi, melainkan tumbuh menjadi keras. Akan tetapi, tidak semua mengalami penulangan dan tetap berupa tulang rawan. Misalnya, pada bagian persendian, daun telinga, cuping hidung, dan ruas-ruas tulang belakang. Tulang rawan memiliki tiga tipe, yaitu hialin, fibrosa, dan elastis.

Perhatikan gambar 3.1. Ketiganya memiliki ciri-ciri sebagai berikut:

1) Tulang rawan hialin

Tulang rawan hialin bersifat lentur, semi transparan, dan berwarna putih kebiruan. Tulang rawan ini merupakan penyusun rangka embrio yang akan berkembang menjadi tulang keras. Selain pada embrio, tulang rawan hialin juga terdapat pada sendi gerak ujung tulang rusuk, hidung, bronki, dan trakea.

2) Tulang rawan fibrosa

Tulang rawan fibrosa memiliki banyak serabut kolagen dalam matriks. Matriksnya berwarna keruh dan gelap, serta kuat dan kaku. Tulang rawan fibrosa terdapat pada tendon dan ligamen.

3) Tulang rawan elastis

Tulang rawan elastis berwarna kekuningan. Matriksnya mengandung serabut elastis. Tulang rawan elastis terdapat pada daun telinga.

Gambar 3.1 Macam-macam tulang rawan (a) hialin, (b) fibrosa, (c) elastis.

b. Tulang keras (tulang sejati)

Tulang keras dibentuk oleh sel pembentuk tulang yaitu osteoblast. Osteoblast menghasilkan sel-sel tulang keras yang disebut osteosit. Osteoblast juga mensekresikan zat-zat interseluler yang tersusun dari serabut kolagen yang akan membentuk matriks tempat garam-garam kalsium didepositkan(ditumpuk). Zat kapur itu dalam bentuk kalsium karbonat (CaCo₃) dan kalsium fosfat (Ca(Po₄)₂) yang diperoleh atau dibawa oleh darah.

Selain terdapat osteoblast terdapat pula osteoklas yang bersifat mengikis tulang. Osteoklas adalah sel berinti banyak dan berukuran besar. Osteoklas melubangi tulang, yang kemudian dimasuki oleh kapiler darah dan osteoblast baru sehingga terbentuk matriks tulang yang baru. Matriks ini terletak dalam lingkaran membentuk system harvers. Di dalam saluran Havers terdapat pembuluh kapiler yang berfungsi untuk mengangkut sari makanan dan oksigen pada sel tulang. Pada tulang keras banyak mengandung zat kapur (kalsium) dan sedikit mengandung zat perekat. Matriks akan mengeluarkan kapur dan fosfor yang menyebabkan tulang menjadi keras. Proses pengerasan tulang disebut penulangan atau osifikasi. Jenis osifikasi adalah desmal dan kondral. Kondral meliputi perikondral dan enkondral. Desmal merupakan penulangan pada tulang keras, sedangkan kondral adalah penulangan pada tulang rawan.

Tulang sejati bersifat keras dan matriksnya banyak mengandung kalsium dan fosfat. Matriks tulang juga banyak mengandung zat perekat. Di dalamnya terdapat jaringan-jaringan seperti sarang lebah yang sangat keras dan kuat, pada bagian tengah tulang terdapat sumsum tulang yang bertugas membuat sel darah merah dan sel darah putih.Sel-sel tulang keras yang telah mati akan membentuk rongga bekas sel tulang yang disebut lakuna. Setiap lakuna dapat berhubungan satu sama lainnya melalui saluran-saluran kecil yang disebut kanalikuli.

Gambar 3.3 Anatomi tulang keras.

Tulang keras terdapat pada seluruh tulang anggota gerak. Lapisan luarnya keras (tulang kompak) dan mengelilingi rongga yang disebut rongga sumsum. Jadi, tulang tidak rapat, tetapi berongga di tengahnya. Seandainya semua tulang rapat tanpa rongga, tubuh kita sangat berat dan akan sulit digerakkan.

2. Bentuk Tulang

Berdasarkan bentuknya, tulang terbagi menjadi 3 macam yaitu tulang pipa, tulang pipih, dan tulang pendek.

a.      Tulang pipa

Disebut tulang pipa karena bentuknya seperti pipa, yaitu bulat, memanjang, begian tengahnya berlubang. Di dalamnya berisi sumsum kuning dan lemak. Sumsum kuning merupakan cadangan untuk pembentukan sumsum merah. Contohnya tulang lengan, tulang hasta, dan tulang pengumpil, tulang paha, tungkai, dan ruas-ruas tulang jari.

Tulang pipa terbagi menjadi 3 bagian, yaitu kedua ujung yang bersendian dengan tulang lain disebut epifis, bagian tengah disebut diafis, dan di antara epifisis dan diafisis terdapat cakra epifisis (discus epiphysealis). Cakra ini kaya akan osteoblas dan menentukan pertumbuhan tinggi. Di pusatnya terdapat rongga yang berisi sumsum tulang. Rongga terbentuk karena aktivitas osteoklas (perombak tulang).

b.      Tulang pipih

Tulang pipih berbentuk pipih atau tipis, terdiri atas lempengan tulang kompak dan tulang spons. Di dalamnya berisi sumsum merah, tempat pembuatan sel darah merah dan sel darah putih. Contoh: tulang kepala ( tengkorak), tulang rusuk, tulang dada, dan tulang belikat.

c. Tulang pendek

Karena bentuknya bulat dan pendek maka tulang ini sering disebut sebagai ruas tulang. Di dalamnya berisi sumsum merah, tempat pembuatan sel darah merah dan sel darah putih. Contoh: ruas-ruas tulang belakang, tulang pergelangan tangan, dan pergelangan kaki.

Gambar 3.5 Tulang pipih Gambar 3.6 Tulang pendek

3. Hubungan Antartulang

Hubungan antar tulang yang satu dengan yang lain disebut artikulasi tau sendi. Sendi yang menyusun kerangka manusia terdapat di beberapa tempat. Berdasarkan sifat geraknya artikulasi dapat dibedakan atas:

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. Ada dua jenis sinartrosis yaitu:

a.       Sinartrosis Sinkondrosis

Hubungan antartulang yang dihubungkan oleh kartilago hyaline.. Misalnya hubungan antara tulang rusuk dan ruas tulang dada dan hubungan antara ruas-ruas tulang belakang.

b.      Sinartrosis Sutura

Sutura adalah hubungn antartulang yang dihubungkan oleh jaringan ikat serabut padat. Misalnya, hubungan antar tulang tengkorak (sutura).

2.      Amfiartrosis

Amfiartrosis adalah bentuk hubungan antara kedua ujung tulang yang dihubungkan oleh jaringan kartilago (tulang rawan), sehingga memungkinkan tetap adanya sedikit gerakan atau gerakan yang terjadi amat terbatas. Misalnya hubungan antartulang rusuk dengan ruas-ruas tulang belakang. Tulang-tulang tersebut dapat menimbulkan gerakan pada saat kita bernapas. Amfiatrosis dibagi menjadi dua yaitu. Sindesmosis dan simfisis. Pada sindesmosis sendi dihubungkan oleh jaringan ikat searbut dan ligament. Contohnya sendi antara tulang betis dan tulang kering. Pada simfisis, sendi dihubungkan oleh kartilago serabut pipih seperti cakram. Contohnya hubungan antara ruas-uas tulang belakang.

3.      Diartrosis

Pada jenis persendian diartosis, gerakan yang terjadi banyak dan leluasa. Macam-macam persendian diartosis yaitu sebagai berikut.

Nama sendi	Letak	Gambar
Sendi Peluru	adalah hubungan antartulang di mana kedua ujung tulang berbentuk bongkol dan lekuk, serta memungkinkan pergerakan yang lebih bebas berporos tiga. Hubungan sendi peluru terjadi pada persendian antara tulang belikat dengan tulang lengan atas, antara tulang paha dengan tulang pinggul.
Sendi Pelana	merupakan hubungan antartulang yang memungkinkan gerakan kedua arah, dengan bidang-bidang sendinya berbentuk pelana. Hubungan sendi pelana dapat terjadi pada persendian antara tulang pergelangan tangan dengan tulang telapak tangan, persendian pada ibu jari, metakarpal dan karpal.
Sendi Engsel	Hubungan antartulang di mana ujung-ujungnya seperti engsel dan berbentuk lekukan. Gerakan sendi sendi engsel mempunyai 1 poros. Hubungan sendi engsel dapat terjadi pada siku, lutut, dan jari-jari.
Sendi Putar	merupakan Hubungan antartulang, di mana tulang yang satu berputar terhadap tulang lain. Gerakan rotasi dari sendi putar memiliki 1 poros. Hubungan sendi putar dapat terjadi antara tulang hasta dan tulang pengumpil, antara tulang kepala dan tulang atlas, antara tulang betis dan kering.
Sendi Luncur	merupakan Hubungan antartulang yang memungkinkan gerakan tulang badan membungkuk dan menggeliat. Sendi luncur tidak berporos. Hubungan sendi luncur dapat terjadi pada hubungan antar ruas tulang belakang, persendian antara pergelangan tangan dan tulang pengumpil

4. Kelainan pada Tulang

Beberapa kelainan yang terjadi pada tulang adalah sebagai berikut.

1. Fraktura

Pada kelainan tulang fraktura, tulang mengalami retak/patah tulang akibat mengalami benturan keras, misalnya karena kecelakaan. Pemulihan untuk kelainan tulang fraktura, yaitu dengan mengembalikan pada susunan semula secepat mungkin. Pada kasus patah tulang, untuk menyambungkannya ditambahkan pen atau platina. Setelah tulang mengalami pertumbuhan dan menyatu, pen/platina akan diambil kembali. Tulang lengan yang patah memerlukan waktu penyembuhan yang lebih cepat dibandingkan dengan tulang paha. Waktu untuk penyembuhan tulang lengan ± 1 bulan, sedangkan pada tulang paha berlangsung ± 6 bulan.

2. Kelainan Bawaan Sejak Lahir

Contoh kelainan ini adalah bentuk kaki X atau O. Kelainan bentuk kaki X atau O disebabkan oleh faktor keturunan dan gangguan–gangguan saat seorang ibu mengandung, misalnya ibu tersebut kekurangan vitamin D dan kalsium. Oleh sebab itu, ibu yang sedang hamil dianjurkan untuk banyak makan sayur dan susu kalsium untuk menghindari kelainan bentuk kaki X atau O.

3. Arthritis

Penyakit arthiritis ini disebabkan terjadinya peradangan yang terjadi pada persendian. Beberapa hal yang menyebabkan penyakit arthiritis adalah sebagai berikut.

1.    Metabolisme asam urat yang terganggu, sehingga asam urat tertimbun pada sendi. Keadaan ini akan menimbulkan sakit, terutama pada jari-jari tangan maupun kaki.

2.    Penumpukan bahan kapur di antara dua tulang sehingga mengakibatkan sendi sulit digerakkan dan kaku. Biasanya sendi akan membengkak dan terasa sakit.

4. Gangguan yang Terjadi pada Tulang Belakang

Gangguan ini disebabkan karena kebiasaan tubuh yang salah, kelainan ini antara lain seperti berikut.

a)      Lordosis, yaitu keadaan tulang belakang yang melengkung ke depan.

b)      Kifosis, adalah keadaan tulang belakang melengkung ke belakang, sehingga badan terlihat bongkok.

c)       Skoliosis, yaitu keadaan tulang belakang melengkung ke samping kiri atau kanan. Agar lebih jelas, perhatikan Gambar

Gambar 4.28 Cacat tulang akibat kebiasaan duduk yang salah (a) kifosis, (b) lordosis, dan (c) skoliosis

5. Osteoporosis

Orang yang menderita kelainan osteoporosis ini, keadaan tulangnya akan rapuh dan keropos. Osteoporosis ini disebabkan karena berkurangnya kadar kalsium dalam tulang. Seiring dengan bertambahnya usia seseorang, maka kadar kalsium akan berkurang sedikit demi sedikit. Wanita lebih rentan terkena gangguan tulang osteoporosis ini. Coba analisislah, mengapa terjadi demikian? Ketika seorang wanita mengalami menopause, ia akan kehilangan kalsium dengan cepat. Hal ini akan mengakibatkan tulang keropos. Untuk menghindari hal osteoporosis, maka dianjurkan untuk mengkonsumsi makanan yang banyak mengandung kalsium. Susu kalsium dosis tinggi sangat dianjurkan untuk ibu-ibu yang berumur di atas 50 tahun. Selain minum susu, sebaiknya diimbangi pula dengan olahraga yang teratur.

6. Rakhitis

Penyakit rakhitis ini menyebabkan kondisi tulang seseorang yang lunak. rakhitis ini disebabkan dalam tubuh seseorang kekurangan vitamin D. Vitamin ini berfungsi untuk mengabsorpsi fosfor dan berperan dalam metabolisme kalsium. Penderita rakhitis disarankan banyak mengkonsumsi telur, susu, dan minyak hati ikan. Selain itu, pada pagi hari, penderita rakhitis disarankan berjemur di bawah sinar matahari karena sinar matahari pagi dapat membantu pembentukan vitamin D dalam tubuh.

7. Mikrosefalus

Penderita kelainan mikrosefalus ini akan mengalami keadaan di mana pertumbuhan tulang-tulang tengkorak terlambat, sehingga bentuk kepala kecil. Kelainan mikrosefalus merupakan bawaan dari lahir. mikrosefalus Ini disebabkan karena ketika sedang hamil, seorang ibu kurang mendapat vitamin A dan zat kapur/kalsium. Oleh sebab itu, ibu hamil dianjurkan banyak mengkonsumsi vitamin A yang banyak terdapat pada sayuran yang berwarna merah dan kuning, kuning telur, mentega, minyak ikan, hati, dan susu. Sedangkan zat kapur (kalsium) dapat diperoleh dari sayuran kubis, brokoli, biji-bijian, susu, kerang, ikan dan keju.

5. Sistem Rangka

Rangka tubuh manusia tersusun atas 206 tulang. Tulang-tulang tersebut memiliki struktur dan fungsi yang berbeda-beda. Secara garis besar, rangka tubuh manusia dibagi menjadi dua kelompok, yaitu rangka aksial dan rangka apendikular. Perhatikan Gambar 3.3.

Gambar 3.1 Tulang-Tulang Penyusun Rangka Aksial

1. Rangka Aksial

Rangka aksial disebut juga rangka poros atau sumbu tubuh. Disebut demikian, karena hampir semua tulang anggota rangka aksial berada di garis sumbu tubuh. Rangka aksial tersusun atas tulang kepala (tengkorak), tulang belakang (vertebrae), tulang dada, dan tulang rusuk (sternum dan kosta). Perhatikan Tabel 3.1.

Tabel 3.1 Tulang-Tulang Penyusun Rangka Aksial

Kelompok Tulang	Nama Tulang Penyusun	Jumlah
1. Tengkorak terdiri dari: a. Kranium(tempurung kepala)	Dahi (frontal ) Ubun-ubun (parietal) Pelipis (temporal) Kepala belakang (oksipital) Tulang baji (stenoid ) Tapis (etmoid)	1 2 2 1 1 1
b. Wajah	Rahang bawah (mandibula) Hidung (nasal) Lakrimal Vomer Konka inferior Pipi (zigomatik) Rahang atas (maksilia)	1 2 2 1 2 2 2
c. Telinga	Martil (maleus) Paron (inkus) Stapes	2 2 2
2. Tulang belakang (vertebrae)	Servik (leher) Toraks (punggung) Lumbar (pinggang) Koksigea (tulang ekor, 4 ruas berfusi menjadi 1)	7 12 5 1
3. Tulang dada (sternum)	Manubrium (hulu) Gladiolus (badan) Xifoid (taju pedang)	1 1 1
4. Rusuk (kosta)	Rusuk sejati Rusuk palsu Rusuk melayang	7 pasang 3 pasang 2        pasang

2. Rangka Apendikular

Rangka apendikular disebut juga sebagai rangka tambahan. Secara umum, rangka apendikular adalah tulang-tulang penyusun alat gerak, yaitu tangan dan kaki. Rangka apendikular tersusun atas tulang anggota gerak (tungkai), gelang bahu, dan gelang panggul. Untuk lebih jelasnya, perhatikan Tabel 3.2 berikut.

Tabel 3.2 Tulang-Tulang Peyusun Rangka Apendikular

Bagian Tulang	Tulang Penyusun	Jumlah
1. Tungkai a. Tungkai atas	Lengan atas (humerus) Pengumpil (radius) Hasta (ulna) Pergelangan tangan (karpal) Telapak tangan (metakarpal) Jari-jari tangan (phalanges)	2 2 2 16 10 28
b. Tungkai bawah	Paha (femur) Tempurung kaki (patela) Kering (tibia) Betis (fibula) Pergelangan kaki (tarsal) Telapak kaki (metatarsal) Jari-jari kaki (falanges)	2 2 2 2 14 10 28
2. Gelang bahu	Tulang selangka (klavikula) Tulang belikat (skapula)	2 2
3. Gelang panggul	Ilium Ischium Pubis	1 1 1