Sistem Gerak Pada Manusia (Artikel Lengkap)

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 atau secara nyata. Gerak pada manusia dan hewan menggunakan alat gerak yang tersusun dalam sistem gerak.

Manusia membutuhkan rangka dan otot untuk dapat bergerak. Rangka tidak dapat bergerak sendiri apabila tidak digerakkan oleh otot. Oleh sebab itu, rangka merupakan alat gerak pasif. Sebaliknya, otot dapat melakukan gerak sendiri sehingga otot disebut alat gerak aktif. Gerak tubuh manusia dihasilkan karena adanya kerja sama antara rangka dan otot.

1. Fungsi Rangka

Rangka tubuh manusia tersusun dari 206 tulang dengan berbagai bentuk dan ukuran. Namun, tulang-tulang tersebut saling berhubungan. Rangka pada manusia maupun hewan vertebrata lainnya memiliki fungsi-fungsi sebagai berikut:

  1. Formasi bentuk tubuh. Tulang-tulang yang menyusun rangka tubuh menentukan bentuk dan ukuran tubuh.
  2. Formasi sendi-sendi. Tulang-tulang yang berdekatan membentuk persendian yang bergera, bergantung pada kebutuhan fungsional tubuh.
  3. Pelekatan otot-otot. Tulang-tulang menyediakan permukaannya sebagai tempat untuk melekatkan otot-otot. Otot-otot dapat berfungsi dengan baik bila melekat dengan kuat pada tulang.
  4. Bekerja sebagai pengungkit. Tulang digunakan sebagai pengungkit untuk bermacam-macam aktivitas selama bergerak.
  5. Penyokong berat badan serta daya tahan untuk menghadapi pengaruh tekanan. Tulang-tulang menyokong berat badan, memelihara sikap tubuh tertentu (misalnya sikap tegak pada tubuh manusia), serta menahan tarikan atau tekanan pada tulang.
  6. Proteksi. Tulang-tulang membentuk rongga yang melindungi organ-organ halus seperti otak, sumsum tulang belakang, jantung, paru-paru, dan sebagian besar organ-organ bagian dalam tubuh.
  7. Hemopoesis. Sumsum tulang merupakan tempat pembentukan sel-sel darah.
  8. Fungsi imunologis. Sel-sel imunitas dibentuk di dalam sumsum tulang. Misalnya pembentukan limfosit B yang kemudian membentuk antibodi untuk sistem kekebalan tubuh.
  9. Penyimpanan kalsium. Tulang-tulang mengandung 97% kalsium yang terdapat di dalam tubuh. Kalsium tersebut berupa senyawa anorganik maupun garam-garam, terutama kalsium fosfat. Kalsium akan dilepaskan ke darah bila dibutuhkan.

2. Pengelompokan Rangka Manusia

Secara garis besar, rangka tubuh manusia digolongkan menjadi dua kelompok tulang, yaitu rangka aksial dan rangka apendikuler.

2.1. Rangka Aksial

Rangka aksial merupakan rangka yang terdiri dari tulang tengkorak, tulang belakang, tulang dada, dan tulang rusuk (tulang iga).

2.1.1. Tulang Tengkorak

Tengkorak manusia tersusun dari 22 buah tulang yang merupakan gabungan tulang-tulang tempurung kepala (kranium) dan tulang muka. Tulang tempurung kepala berfungsi untuk melindungi otak. Tulang tempurung kepala tersusun dari tulang dahi (frontal), tulang kepala belakang (osipital), tulang ubun-ubun (pariental), tulang baji (sphenoid), tulang tapis (ethmoid), dan tulang pelipis (temporal). Di bagian bawah tempurung kepala terdapat rongga khusus yang disebut foramen magnum. Foramen magnum berfungsi sebagai tempat masuk dan keluarnya pembuluh saraf serta darah yang kemudian menuju ke sumsum tulang belakang.

2.1.2. Tulang Belakang

Tulang belakang berada di bagian tengah tubuh yang berfungsi untuk menopang seluruh tubuh, melindungi organ dalam tubuh, serta merupakan tempat pelekatan tulang rusuk. Setiap segmen atau ruas tulang belakang dapat bergerak sedikit. Seluruh gerakan tiap segmen dapat digabung sehingga memungkinkan orang untuk membungkukkan tubuh.

2.1.3. Tulang Dada (Sternum)

Tulang dada terdiri dari 3 bagian, yaitu hulu (manubrium), badan (korpus), dan taju pedang (xiphoid prosesus). Kepala tulang dada merupakan tempat melekatnya tulang selangka dan tulang rusuk pertama. Badan tulang dada merupakan tempat melekatnya 9 tulang rusuk berikutnya.

2.1.4. Tulang Rusuk

Tulang rusuk terdiri dari 12 pasang. Tulang rusuk digolongkan menjadi 3 kelompok, yaitu tulang rusuk sejati, tulang rusuk palsu, dan tulang rusuk melayang. Tulang rusuk sejati berjumlah 7 pasang. Ujung depan tulang rusuk sejati melekat pada tulang dada, sedangkan ujung tulang belakang melekat pada segmen tulang punggung. Tulang rusuk palsu berjumlah 3 pasang. Ujung depan tulang rusuk palsu melekat pada tulang rusuk di atasnya, sedangkan ujung belakang melekat pada segmen tulang belakang. Tulang rusuk melayang berjumlah 2 pasang. Ujung depan tulang rusuk melayang tidak melekat pada tulang manapun, sedangkan ujung belakang melekat pada segmen tulang belakang.

2.2. Rangka Apendikuler

Rangka apendikuler adalah rangka pelengkap yang terdiri dari tulang-tulang anggota gerak atas dan tulang-tulang anggota gerak bawah.

2.2.1. Tulang Anggota Gerak Atas

Tulang anggota gerak atas terdiri dari tulang bahu terdiri dari tulang selangka (klavikula) dan tulang belikat (skapula). Tulang selangka bagian depan melekat pada bagian hulu tulang dada. Tulang belikat menjadi tempat pelekatan tulang lengan atas. Tulang lengan atas (humerus) berhubungan dengan tulang lengan bawah (radius-ulna), yaitu pada tulang hasta (ulna) dan tulang pengumpil (radius), Tulang hasta dan tulang pengumpil berhubungan dengan tulang pergelangan tangan (karpus), kemudian dengan tulang telapak tangan (metakarpus), dan tulang jari tangan (falanges).

2.2.2. Tulang Anggota Gerak Bawah

Tulang angota gerak bawah terdiri dari tulang pinggul yang tersusun dari tulang dudu (iscium), tulang usus (ilium), serta tulang kemaluan (pubis) yang terletak di kanan dan di kiri. Pada tulang pinggul terdapat lekukan yang disebut asetabulum. Asetabulum merupakan tempat melekatnya tulang paha (femur). Tulang paha berhubungan dengan tulang betis (fibula) dan tulang kering (tibia). Pada persendian antara tulang paha, tulang betis, dan tulang kering, terdapat tulang tempurung lutut (patela). Tulang kering dan tulang betis berhubunan dengan tulang pergelangan kaki (tarsus), kemudian tulang telapak kaki (metatarsus), dan tulang jari kaki (falanges).

3. Tulang

Secara histologi (struktur jaringan), tulang merupakan jaringan ikat yang khusus. Dalam hal ini, matriks tulang disusun oleh garam-garam organik yang mengalami mineralisasi, terutama kalsium fosfat. Jaringan tulang memiliki suatu sistem kanal (saluran). Melalui saluran-saluran ini suplai darah untuk masing-masing sel tulang dapat tersukupi. Tulang memperlihatkan suatu corak pertumbuhan yang khusus dan memiliki daya regenerasi (pemulihan diri) yang besar. Oleh karena itu, jika tulang mengalami cidera atau infeksi akan terjadi penyembuhan.

3.1. Bentuk Tulang

Berdasarkan bentuk dan ukurannya, tulang yang menyusun rangka tubuh manusia dibagi menjadi beberapa kelompok, yaitu tulang pipa, tulang pendek, tulang pipih, dan tulang tidak beraturan.

3.1.1. Tulang Pipa (Tulang Panjang)

Tulang pipa merupakan tulang yang berbentuk seperti pipa atau silindris (diafise) dengan kedua ujung tulang membulat (epifise). Diafise merupakan bagian tengah tulang yang memanjang dan di tengahnya terdapat rongga, sedangkan epifise adalah bagian ujung tulang yang tersusun dari tulang rawan. Di antara epifise dan diafise terdapat metafise. Metafise tersusun dari tulang rawan. Pada metafise terdapat cakra epifise, yaitu bagian tulang pipa yang memiliki kemampuan untuk tumbuh memanjang. Bagian tengah tulang pipa memiliki ronga yang di dalamnya berisi sumsum tulang. Sumsum tulang adalah kumpulan pembuluh darah dan saraf. Sumum tulang pipa berupa sumsum tulang merah dan kuning. Sumsum tulang merah adalah tempat pembentukan sel darah merah, sedangkan sumsum tulang kuning adalah tempat pembentukan sel-sel lemak. Tulang pipa berfungsi untuk persendian. Tulang seperti ini umumnya ditemukan pada tulang anggota gerak, seperti tulang paha, tulang betis, dan tulang hasta.

3.1.2. Tulang Pendek

Tulang pendek adalah tulang-tulang yang lebih kecil dan tidak ada perbedaan yang nyata antara ukuran panjang dan lebarnya. Bentuk tulang pendek seperti kubus, paku, dan berentuk bulat. Tulang pendek dapat bergerak bebas. Tulang seperti ini ditemukan pada tulang telapak tangan dan kaki.

3.1.3. Tulang Pipih

Tulang pipih adalah tulang-tulang yang berbentuk lempengan-lempengan pipih yang lebar. Tulang pipih berfungsi untuk melindungi struktur tubuh di bagian bawahnya dan dapat ditemukan pada tulang pinggul, belikat, dan tempurung kepala.

3.1.4. Tulang Tidak Beraturan

Tulang tidak beraturan adalah tulang dengan bentuk kompleks yang berhubungan dengan fungsi khusus. Tulang tidak beraturan ditemukan pada tulang rahang, tulang-tulang kepala, dan ruas-ruas tulang belakang.

3.2. Jenis-Jenis Tulang

Tulang manusia dan vertebrata lainnya tersusun dari tulang rawan atau kartilago dan tulang sejati atau tulang keras (osteon). Secara fisik kedua tulang ini berbeda. Tulang rawan bersifat lentur dan berwarna lebih terang. Sebaliknya, tulang sejati bersifat tidak lentur dan berwarna lebih gelap.

Tulang sejati maupun tulang rawan merupakan jaringan ikat khusus. Jaringan ikat ini mengandung sel-sel yang berasal dari mesoderm dan mesenkim (jaringan ikat embrional) dan dikelilingi oleh suatu matriks yang disekresi oleh sel dari jaringan ikat itu sendiri. Seluruh sel-sel jaringan ikat berbentuk oval dan banyak dari sel tersebut memiliki tonjolan-tonjolan kecil. Matriks memiliki dua komponen utama, yaitu substansi dasar yang tak berbentuk dan serat-serat.

3.2.1. Tulang Rawan (Kartilago)

Tulang rawan bersifat lentur (elastis). Pada orang dewasa tulang rawan terdapat pada telinga, ujung hidung, dan ruas antartulang belakang. Tulang rawan disusun oleh sel-sel tulang rawan yang disebut kondrosit. Kondrosit yang matang terbentuk dari sel-sel tulang rawan muda yang disebut kondroblas. Tulang rawan diselubungi oleh selaput yang disebut perikondrium.

Kondrosit adalah sel-sel bulat yang besar dengan sebuah nukleus bening dan dua buah atau lebih nukleolus (anak inti sel). Kondrosit terdapat dalam ruang-ruang di dalam tulang rawan yang disebut lakuna. Selama hidupnya sel-sel tulang rawan menempati semua lakuna. Dinding lakuna menebal membentuk kapsula rawan. Suatu ruang yang bening terlihat di antara kapsula dan dinding sel diakibatkan karena adanya penyusutan kondrosit selama hidupnya yang segera dipecah untuk membentuk kondrosit-kondrosit yang matang.

Di dalam suatu lakuna, pada umumnya terdapat dua buah sel tulang rawan. Namun, terkadang terdapat tiga, empat, atau lebih sel-sel dalam sebuah lakuna. Kumpulan sel-sel seperti ini disebut sarang-sarang sel atau sel-sel isogenik. Sel-sel di dalam sebuah lakuna merupakan sel-sel bersaudara dari turunan satu sek kondroblas tunggal.

Tulang rawan dibedakan menjadi tulang rawan hialin, serat (fibrosa), dan elastin. Tulang rawan hialin berwarna putih kebiru-biruan dan pada keadaan segar terlihat bening. Kondrosit terletak di dalam lakuna yang berdinding licin pada matriks tulang. Tulang rawan hialin terdapat pada semua rangka janin yang belum menjadi tulang, tulang rawan iga, tulang rawan sendi dari persendian-persendian, dan tulang-tulang rawan pada saluran pernapasan.

Tulang rawan serat (fibrosa) berwarna buram keputihan dan bersifat keras. Jumlah selnya lebih sedikit dan berdiri sendiri atau mengelompok. Tulang rawan ini dikelilingi oleh sebuah kapsul dari matriks tulang rawan. Tulang rawan serat dapat dijumpai pada ruas tulang belakang.

Tulang rawan elastin berwarna buram kekuningan, serta bersifat fleksibel dan elastis. Sel-selnya sama dengan sel-sel tulang rawan hialin dan dapat berdiri sendiri atau berkelompok. Tulang rawan elastin terdapat pada telinga luar dan epiglotis (katup tulang rawan yang menutup celah menuju trakea).

3.2.2. Tulang Sejati (Osteon)

Tulang sejati atau sering disebut sebagai tulang, tersusun dari sel-sel tulang yang sangat kompak pada permukaannya. Sel-sel tulang banyak mengandung matriks yang terdiri dari senyawa kalsium dan fosfat yang mengakibatkan tulang menjadi keras. Sel-sel tulang merupakan sel-sel penyusun jaringan ikat khusus yang berasal dari sel-sel mesenkim. Sel-sel mesenkim banyak terdapat karena adanya peningkatan suplai darah dan membentuk calon sel-sel tulang (osteogenik atau osteoprogenitor). Tulang terdiri dari osteosit dan matriks. Osteosit adalah sel-sel tulang matang pembentuk tulang. Osteosit dibentuk oleh osteoblas. Osteosit merupakan sel-sel tulang muda. Selain osteoblas, terdapat osteoklas yang merupakan sel-sel besar berinti banyak serta berfungsi untuk memindahkan matriks dan tulang lama dan menyisakan ruang untuk pembentukan tulang baru. Tulang lama senantiasa mengalami proses daur ulang materi untuk pembentukan tulang (resorpsi).

Matriks penyusun tulang memiliki berat sekitar 65% berat seluruh tulang. Jenis-jenis matriks penyusun tulang yaitu semen, kolagen, dan mineral. Semen tersusun oleh senyawa karbohidrat. Kolagen berbentuk seperti serabut. Kolagen yang diikat oleh sel tulang akan memberikan ciri tulang yang keras. Apabila tulang tidak mengandung kolagen, tulang akan menjadi rapuh. Mineral yang umum terdapat di dalam matriks berupa kalsium fosfat {Ca(PO4)2} dan kalsium karbonat (CaCO3) yang umumnya terdapat di dalam matriks. Mineral tersebut akan menentukan kelenturan tulang, namun hanya konsentrasi kalsium yang menyebabkan tulang menjadi keras.

3.3. Proses Pembentukan Tulang (Osifikasi)

Pembentukan rangka manusia sangat ditentukan oleh osifikasi (proses pembentukan tulang). Rangka manusia sudah mulai dibentuk pada akhir bulan kedua stadium embrio, tetapi masing dalam bentuk tulang rawan (kartilago).

Sel-sel tulang akan dibentuk dari bagian dalam dan terus berlanjut ke bagian luar sehingga proses pembentukan tulang menjadi konsentris. Setiap sel tulang melingkari pembuluh darah dan saraf yang akan membentuk suatu saluran yang disebut saliran Havers. Pembuluh darah dari saluran Havers bercabang-cabang menuju ke matriks untuk mengangkut fosfor dan kalsium. Adanya senyawa fosfor dan kalsium menyebabkan matriks tulang menjadi keras.

Di sekitar saluran Havers terdapat lamela konsentrik berupa matriks berbentuk cincin yang mengandung kalsium. Di antara lamela konsentrik terdapat zona kosong yang disebut kanalikuli berupa saluran kecil berisi cairan ekstraseluler. Kanalikuli mengkubungkan lakuna satu dan lainnya dengan saluran Havers. Lakuna merupakan ruang tempat terdapatnya osteosit.

Apabila matriks tulang tersusun padat dan rapat, akan terbentuk tulang kompak. Sebaliknya, apabila susunan matriks tulang membentuk rongga, akan terbentuk tulang spons. Bagian tulang spons yang bercabang-cabang seperti jala-jala disebut trabekula. Tulang yang sedang berkembang dibungkus oleh jaringan ikat yang disebut periosteum.

4. Sendi

Sendi adalah hubungan antar-tulang sehingga tulang mampu digerakkan. Hubungan antara dua atau lebih disebut persendian atau artikulasi.

4.1. Komponen Penunjang Sendi

Untuk memperkuat sendi dan memudahkan pergerakan dibutuhkan beberapa komponen penunjang seperti berikut.

4.1.1. Ligamen

Ligamen adalah jaringan ikat yang berfungsi mengikat bagian luar ujung tulang yang membentuk persendian dan mencegah berubahnya posisi tulang (dislokasi).

4.1.2. Kapsul Sendi

Kapsul sendi adalah lapisan serabut yang berfungsi melapisi sendi dan menghubungkan dua tulang yang membentuk persendian. Di bagian persendian yang memiliki kapsul sendi terdapat rongga.

4.1.3. Cairan Sinovial

Cairan sinovial adalah cairan pelumas pada ujung-ujung tulang yang terdapat pada bagian kapsul sendi.

4.1.4. Tulang Rawan Hialin

Tulang rawan hialin adalah jaringan tulang rawan yang menutupi kedua ujung tulang yang membentuk persendian. Perlindungan ini penting untuk menjaga benturan yang keras.

4.2. Tipe Persendian

Persendian memiliki bermacam-macam tipe yang dapat dikelompokkan berdasarkan besar dan kecilnya gerakan yang terjadi. Tipe persendian tersebut adalah sebagai berikut.

4.2.1. Diartosis

Diartosis adalah persendian yang memungkinkan terjadinya gerak yang sangat bebas. Persendian ini memiliki komponen pendukung seperti kapsul sendi dan cairan sinovial. Berdasarkan arah pergerakannya, persendian diartrosis dapat dikelompokkan menjadi sendi peluru, putar, pelana, engsel, dan luncur.

  1. Sendi peluru adalah persendian yang memungkinkan terjadinya gerak ke segala arah. Persendian ini dapat ditemukan pada hubungan antara lengan atas dengan tulang belikat dan tulang paha dengan tulang pinggul.
  2. Sendi putar adalah persendian yang memungkinkan gerak berputar atau rotasi. Persendian semacam ini dapat ditemukan pada hubungan lengan atas dan lengan bawah, serta di antara tulang tengkorak dan tulang atlas.
  3. Sendi pelana adalah persendian yang memungkinkan beberapa gerakan rotasi, namun tidak ke semua arah. Persendian ini ditemukan pada telapak tangan dan jari-jari tangan.
  4. Sendi engsel adalah persendian yang memungkinkan gerakan ke satu arah. Persendian ini ditemukan pada hubunan pada antar-ruas jari, siku, dan lutut.
  5. Sendi luncur adalah persendian yag memungkinkan gerak rotasi pada satu bidang datar saja. Hubungan persendian ini ditemukan pada pergelangan kaki.

4.2.2. Sinartrosis

Sinartrosis adalah persendian yang tidak memungkinkan adanya pergerakan. Persendian sinartrosis digolongkan menjadi dua, yaitu sinartrosis sinkondrosis dan sinartrosis sinfibrosis. Sinartrosis sinkondrosis adalah sinartrosis yang tulangnya dihubungkan oleh tulang rawan (kartilago). Contohnya hubungan antar-ruas tulang belakang dan hubungan antara tulang rusuk dengan tulang dada. Sinartrosis sinfibrosis adalah sinartrosis yang tulangnya dihubungkan oleh jaringan ikat serabut (fibrosa). Contohnya hubungan antar-sendi tulang tengkorak. Serabut jaringan ikat kemudian mengalami penulangan. Proses penulangan pada tulang tengkorak bayi dilanjutkan setelah bayi lahir. Hal ini terlihat dengan adanya hubungan antar-tulang tengkorak yang disebut sutura, setelah belasan tahun kemudian.

4.3. Gerak Karena Adanya Persendian

Adanya persendian memungkinkan gerakan yang bervariasi. Berbagai gerak dengan adanya persendian dikontrol juga oleh adanya kontraksi otot. Gerak yang muncul akibat adanya persendian adalah sebagai berikut.

4.3.1. Fleksi dan Ekstensi

Fleksi adalah gerak menekuk dan membengkokkan. Sebaliknya, ekstensi adalah gerak meluruskan, sehingga merupakan kebalikan gerak fleksi. Contohnya gerak pada siku, lutut, ruas-ruas jari, dan bahu. Gerak ekstensi lebih lanjut hinga melebihi posisi anatomi tubuh disebut hiperekstensi.

4.3.2. Adduksi dan Abduksi

Adduksi adalah gerak mendekati tubuh. Sebaliknya, abduksi adalah gerak menjauhi tubuh. Contohnya gerak merenggangkan jari-jari tangan, membuka tungkai kaki, dan mengacungkan tangan.

4.3.3. Elevasi dan Depresi

Elevasi adalah gerak mengangkat, sebaliknya depresi adalah gerak menurunkan. Contohnya gerak membuka dan menutup mulut.

4.3.4. Supinasi dan Pronasi

Supinasi adalah gerak menengadahkan tangan, sebaliknya pronasi adalah gerak menelungkupkan tangan.

4.3.5. Inversi dan Eversi

Inversi adalah gerak memiringkan (membuka) telapak kaki ke arah dalam tubuh, sedangkan eversi adalah gerak memiringkan (membuka) telapak kaki ke arah luar.

5. Otot

Pergerakan tubuh ditentukan oleh sistem rangka dan otot. Otot terdiri dari sel-sel yang terspesialisasi untuk kontraksi, yaitu mengandung protein kontraktil yang dapat berubah dalam ukuran panjang dan memungkinkan sel-sel untuk memendek. Sel-sel tersebut sering disebut serabut-serabut otot. Serabut-serabut otot disatukan oleh jaringan ikat.

5.1. Sifat Gerak Otot

Untuk menghasilkan suatu gerak, otot bekerja berpasangan dengan otot lain. Saat suatu otot berkontraksi, otot yang bersangkutan akan menggerakan tulang yang dilekatinya ke suatu arah. Sebaliknya, otot lain yang merupakan pasangannya akan menggerakan tulang ke arah sebaliknya (berlawanan). Gerak kedua otot tersebut merupakan gerak antagonis. Misalnya, otot bisep dan otot trisep. Bisep memiliki ujung otot yang bercabang dua, sedangkan trisep memiliki ujung otot yang bercabang tiga. Ujung bisep yang bercabang dua masing-masing berhubungan dengan tulang belikat dan tulang lengan atas. Ujung otot bisep yang berlawanan berhubungan dengan tulang pengumpil. Sementara itu, trisep berhubungan dengan tulang belikat dan tulang hasta.

Gerak fleksi terjadi karena bisep berkontraksi dan trisep berelaksasi. Sebalikya, gerak ekstensi terjadi karena bisep berelaksasi dan trisep berkontraksi. Otot bisep disebut fleksor karena saat berkontraksi terjadi gerak fleksi. Sebaliknya, otot trisep disebut ekstensor karena pada saat berkontraksi terjadi gerak ekstensi.

Selain pasangan otot antagonis, ada juga beberapa jenis otot yang berbeda, namun kerjanya saling menunjang. Otot ini disebut otot sinergis. Misalnya, otot-otot di antara tulang rusuk yang bekerjasama saat terjadi pengambilan dan penghembusan napas.

5.2. Jenis-Jenis Otot

Secara umum otot vertebrata dan manusia dibedakan menjadi tiga jenis yaitu otot rangka, otot polos, dan otot jantung.

5.2.1. Otot Rangka (Otot Lurik)

Otot rangka adalah otot yang melekat dan menggerakan tulang rangka. Otot rangka mampu menggerakkan tulang karena otot dapat memanjang (relaksasi) dan memendek (kontraksi). Hasil pergerakan otot menyebabkan tulang-tulang yang menjadi tempat perlekatan otot dapat digerakkan.

Gerak apapun yang dapat dilakukan oleh tubuh dikarenakan kedua ujung otot melekat pada tulang-tulang sejati maupun tulang rawan. Kedua ujung otot merekat pada dua tulang yang berbeda. Kedua tulang tersebut dihubungkan oleh sendi.

Otot rangka jika dilihat dengan menggunakan mikroskop terlihat berupa sel-sel otot berbentuk serabut-serabut halus panjang (miofibril). Otot rangka mengandung banyak inti sel (multinuklei) dan tampak garis-garis terang diselingi garis-garis gelap yang melintang. Oleh karena itu, otot rangka disebut juga otot lurik atau otot serat lintang. Sel-sel serabut otot bersatu dalam suatu kelompok membentuk berkas-berkas yang disebut fasikuli. Berkas-berkas otot diliputi oleh selaput (fasia) yang disebut fasia propia. Beberapa berkas otot bergabung membentuk otot. Setiap otot dibungkus lagi oleh selaput (fasia) yang disebut fasia superfisialis. Gabungan otot membentuk kumparan yang menggembung pada bagian tengahnya yang disebut empal atau ventrikel otot. Ventrikel otot memiliki daya kontraksi dan elastisitas yang tinggi sehingga dapat memanjang dan memendek. Bagian ujung ventrikel otot mengecil, liat, dan keras yang disebut tendon atau urat otot. Ujung tendon yang melekat pada tulang yang tidak dapat digerakkan disebut origo (origin = asal) sedangkan otot yang melekat pada tulang yang dapat digerakkan disebut insersi (insertian = sisipan).

Gerak otot rangka mencakup gerak yang dilakukan oleh tangan dan kaki, misalnya berjalan, makan, dan menulis. Gerak otot rangka diatur oleh saraf pusat (otak). Dengan kata lain, gerak otot rangka merupakan gerak yang disadari (menurut kehendak kita) sehingga otot rangka disebut juga sebagai otot sadar. Meskipun gerak otot rangka menurut saraf sadar, otot rangka juga dapat mengalami kejenuhan jika bergerak terus-menerus.

Otot rangka dapat digolongkan menjadi dua kelompok berdasarkan mioglobin pigmen otot penyusunnya, yaitu otot merah dan otot putih. Otot merah memiliki lebih banyak mioglobin dibanding otot putih. Mioglobin adalah senyawa protein yang berfungsi mengikat molekul-molekul oksigen. Oksigen yang diikat oleh mioglobin berperan penting untuk respirasi sel-sel otot rangka. Respirasi sel-sel otot rangka akan menghasilkan energi yang penting untuk melakukan aktivitas gerak.

5.2.2. Otot Polos

Otot polos terdiri dari sel-sel otot yang berbentuk gelendong dengan satu inti sel yang terletak di tengah. Pengamatan dengan menggunakan mikroskop menunjukkan bahwa otot polos tidak memiliki garis-garis melintang seperti otot rangka.

Otot polos tidak melekat pada tulang rangka tubuh. Aktivitasnya lambat, namun geraknya beruntun. Otot polos mampu berkontraksi dalam waktu lama dan tidak cepat mengalami kelelahan. Gerak otot polos tidak menurut kehendak kita karena dikontrol oleh saraf tak sadar (saraf otonom) sehingga disebut otot tidak sadar. Otot polos dapat dijumpai pada dinding penyusun organ-organ tubuh bagian dalam. Misalnya pada saluran pernapasan, saluran pencernaan, saluran reproduksi, pembuluh darah, dan getah bening.

5.2.3. Otot Jantung

Otot jantung (miokardium) hanya dijumpai pada dinding janting dan vena kava yang memasuki jantung. Sayatan dinding otot jantung menunjukkan sel-sel otot jantung menyerupai otot rangka dengan satu inti sel tiap satu sel otot jantung yang membentuk anyaman dengan percabangan. Pada setiap percabangan sel otot jantung terdapat jaringan ikat yang disebut diskus interkalaris. Otot jantung mampu berkontraksi secara ritmis dan terus-menerus sebagai akibat dari aktivitas sel otot jantung yang berpautan.

Gerak otot jantung dikendalikan oleh saraf tak sadar (otonom). Kontraksi dan relaksasi otot jantung menyebabkan serambi dan bilik jantung menyempit dan melebar secara berirama yang menimbulkan denyut jantung. Dengan adanya kontraksi dan relaksasi, darah kita dapat dipompa ke dalam pembuluh-pembuluh darah dan dialirkan ke seluruh tubuh. Dalam keadaan normal jantung akan berkontraksi sekitar 72 kali setiap menit.

5.3. Mekanisme Gerak Otot

Mekanisme gerak otot yang akan dibahas berikut merupakan mekanisme gerak pada otot rangka. Hal ini dikarenakan telah banyak penelitian mengenai otot rangka. Mekanisme gerak pada otot polos dan otot jantung prinsipnya sama dengan mekanisme gerak otot rangka.

Serabut halus sel otot rangka atau miofibril mengandung filamen protein (miofilamen) yaitu filamen halus dan filamen kasar. Filamen halus dibangun oleh dua untai aktin dan satu untai protein regulator (pengatur) berupa tropomiosin dan troponin kompleks yang membelit masing-masing untaian aktin. Filamen kasar yang dibangun oleh miosin. Kombinasi kedua filamen protein ini menyebabkan adanya pola terang dan gelap pada otot rangka. Setiap unit pola terang dan gelap pada otot rangka. Setiap unit pola terang dan gelap disebut sarkomer. Sarkomer merupakan unit fungsional yang mendasar pada kontraksi otot. Sarkomer satu dengan sarkomer lainnya dibatasi oleh garis Z. Filamen halus melekat pada garis Z dan mengarah ke bagian tengah sarkomer. Sebaliknya, filamen kasar berada di bagian tengah sarkomer. Filamen halus dan kasar yang saling tumpang tindih disebut pita A, namun tidak seluruh filamen tersebut saling tumpang tindih. Pita A yang hanya mengandung filamen kasar di bagian tengah disebut zona H. Daerah ujung dekat sarkomer di mana hanya dijumpai filamen halus saja disebut pita I.

Saat otot berkontraksi, panjang tiap sarkomer mengalami reduksi (berkurang). Reduksi yang terjadi yaitu jarak dari satu garis Z ke garis Z berikutnya menjadi lebih pendek. Sarkomer yang berkontraksi tidak menyebabkan perubahan pada panjang pita A, namun pita I akan memendek dan zona H menghilang. Peristiwa ini disebut sebagai model geseran (luncuran) filamen kontraksi otot. Menurut model ini, filamen halus dan kasar tidak mengalami perubahan panjang selama kontraksi otot. Namun, justru filamen halus (aktin) dan filamen kasar (miosin) saling bergabung membentuk aktomiosin dan menggeser satu dengan yang lain secara longitudinal sehingga panjang daerah filamen halus dan kasar yang tumpang tindih bertambah besar. Apabila panjang daerah filamen yang tumpang tindih meningkat, panjang filamen halus berupa pita I dan filamen kasar berupa zona H menjadi berkurang.

Pada saat sel-sel otot yang sedang istirahat (relaksasi), tempat pengikatan miosin pada filamen halus dihambat oleh protein regulator tropomiosin. Protein regulator yang lain yaitu troponin kompleks mengontrol posisi tropomiosin pada filamen halus.

Agar sel otot dapat berkontraksi, tempat pengikatan miosin di aktin harus terbuka. Tempat pengikatan miosin di aktin dapat terbuka saat ion kalsium mengikat troponin yang mengubah interaksi antara troponin dan tropomiosin.

6. Gangguan pada Sistem Gerak Manusia

Gangguan atau penyakit pada sistem gerak manusia dapat terjadi pada tulang dan otot. Gangguan atau penyakit tersebut dapat terjadi akibat aktivitas atau beban gerak yang berlebihan, pengaruh vitamin, atau terjadinya infeksi oleh mikroorganisme.

6.1. Gangguan pada SIstem Rangka

Gangguan pada sistem rangka dapat terjadi karena adanya ganguan secara fisik, ganguan secara fisiologis, gangguan persendian, dan gangguan kedudukan tulang belakang.

6.1.1. Fraktura (Patah Tulang)

Gangguan yang paling umum terjadi pada tulang adalah kerusakan fisik tulang seperti patah atau retak tulang. Apabila terjadi fraktura (patah tulang) akan terbentuk zona fraktura yang runcing dan tajam. Pada zona tersebut akan timbul rasa sakit karena pergeseran tulang yang akan mengakibatkan pembengkakan bahkan pendarahan.

Berdasarkan jenis fraktura yang terbentuk, fraktura dapat dibedakan menjadi empat kelompok yaitu fraktura sederhana (tidak melukai otot), fraktura kompleks (melukai otot), greenstick (tidak memisahkan tulang), dan comminuted (tulang terbagi menjadi beberapa bagian).

6.1.2. Fisura (Retak Tulang)

Fisura dapat diperbaiki oleh periosteum dengan membentuk kalus. Tulang pada anak-anak berbeda dengan tulang pada orang dewasa, perbedaannya ialah adanya lempeng pertumbuhan  pada masing-masing jenis tulang dan penutupan lempeng pertumbuhan masing-masing tulang berbeda-beda. Fungsi dari lempeng pertumbuhan adalah membuat tulang menjadi lebih besar dan lebih panjang seiring dengan kepadatan tulang yang juga meningkat.

Selain itu tulang pada anak-anak dilengkapi dengan lapisan pembungkus tulang yang lebih tebal dan lebih kuat dan bila terjadi patah tulang, patahan tulangnya masih dalam pembungkus tulangnya sehingga penyambungannya akan kembali ke bentuk semula, walaupun bentuk patahannya tumpang tindih. Proses penyambungan patah tulang pada anak-anak lebih baik dari orang dewasa karena lapisan pembungkus tulang masih tebal, perdarahan lebih baik dan daya remodellingnya juga baik (hal ini tidak terdapat pada proses penyambungan tulang pada orang dewasa), hal inilah yang membuat tulang pada anak-anak lebih mudah menyambung dan hasilnya baik siapapun yang menanganinya.

6.1.3. Rakhitits

Rakhitis adalah penyakit tulang yang disebabkan kekurangan vitamin D. Vitamin D berperan dalam proses penimbunan senyawa kapur di tulang. Kekurangan vitamin D akan menyebabkan tulang menjadi tidak keras. Pada penderita rakhitis terlihat bagian kaki (tulang tibia dan fibula) melengkung menyerupai huruf X atau O.

6.1.4. Mikrosefalus

Mikrosefalus adalah gangguan pertumbuhan tulang tengkorak sehingga berukuran kecil. Kepala berukuran kecil karena pertumbuhan tulang tengkorak pada masa bayi kekurangan kalsium.

6.1.5. Osteoporosis

Osteoporosis adalah gangguan tulang dengan gejala penurunan massa tulang sehingga tulang menjadi rapuh. Hal ini dikarenakan lambatnya osifikasi dan penghambatan reabsorpsi (penyerapan kembali) bahan-bahan tulang. Osteoporosis terjadi karena ketidakseimbangan hormon kelamin pada pria maupun wanita.

6.1.6. Skoliosis

Skoliosis adalah melengkungnya tulang belakang ke arah samping, mengakibatkan tubuh melengkung ke arah kanan atau kiri.

6.1.7. Kifosis

Kifosis adalah perubahan kelengkungan pada tulang belakang secara keseluruhan sehingga orang menjadi bungkuk.

6.1.8. Lordosis

Lordosis adalah melengkungnya tulang belakang di daerah lumbal atau pinggang ke arah depan sehingga kepala tertarik ke arah belakang.

6.1.9. Subluksasi

Subluksasi adalah gangguan tulang belakang pada segmen leher sehingga posisi kepala tertarik ke arah kiri atau kanan.

6.1.10. Kelainan Akibat Suatu Penyakit

Penyakit seperti tuberkulosis tulang dan penyakit tumor dapat menyebabkan tekanan fisik dan fisiologi terhadap mekanisme gerak tubuh.

6.1.11. Nekrosis

Nekrosis adalah kerusakan pada selaput tulang (perosteum) hingga bagian tulang mati dan mengering.

6.2. Gangguan pada Persendian

Gangguan persendian dapat terjadi karena sendi tidak berfungsi dengan normal. Jenis gangguan sendi dikelompokkan menjadi empat yaitu:

6.2.1. Dislokasi

Dislokasi adalah gangguan yang terjadi karena pergeseran tulang penyusun sendi dari posisi awal. Dislokasi disebabkan oleh jaringan ligamen yang sobek atau tertarik.

6.2.2. Terkilir (Keseleo)

Terkilir adalah tertariknya ligamen sendi karena gerakan tiba-tiba atau gerakan yang tidak biasa dilakukan. Terkilir menyebabkan timbulnya rasa sakit disertai peradangan pada daerah sendi.

6.2.3. Ankilosis

Ankilosis adalah gangguan yang terjadi karena tidak berfungsinya persendian sehingga ujung-ujung antar tulang serasa bersatu.

6.2.4. Artritis

Artritis adalah gangguan yang disebabkan adanya peradangan sendi. Gangguan artritis dapat dibedakan menjadi rhematoid, osteoartritis, dan gautartritis. Rhematoid adalah proses peradangan atau pengapuran pada jaringan tulang rawan yang menghubungkan tulang di persendian. Osteoartritis adalah penipisan tulang rawan yang menghubungkan persendian. Gautartritis adalah gangguan gerak akibat kegagalan metabolisme asam urat sehingga terjadi penimbunan asam urat pada persendian.

6.2.5. Layu Sendi

Layu sendi adalah keadaan tidak bertenaga pada persendian akibat rusaknya cakra epifisis tulang rongga gerak.

6.3. Gangguan pada Sistem Otot

Otot berperan penting dalam aktivitas gerak manusia sehingga gangguan pada otot akan mempengaruhi aktivitas gerak. Gangguan pada otot dapat terjadi dalam beberapa bentuk seperti berikut ini.

6.3.1. Atrofi

Atrofi adalah penurunan fungsi otot karena otot mengecil atau kehilangan kemampuan untuk berkontraksi. Gangguan ini dapat disebabkan oleh penyakit poliomielitis, yaitu penyakit yang disebabkan oleh virus. Virus ini menyebabkan kerusakan saraf yang mengkoordinasi otot ke anggota gerak bawah.

6.3.2. Hipertrofi

Hipertrofi adalah otot yang berkembang menjadi lebih besar dan kuat. Hipertrofi disebabkan aktivitas otot yang kuat sehingga diameter serabut-serabut otot membesar.

6.3.3. Hernia Abdominalis

Hernia abdominalis adalah sobeknya dinding otot abdominal sehingga usus memasuki bagian sobekan tersebut

6.3.4. Tetanus

Tetanus adalah otot yang mengalami kekejangan karena secara terus-menerus berkontraksi sehingga tidak mampu lagi berkontraksi. Tetanus disebabkan luka yang terinfeksi oleh bakteri Clostridium tetani.

6.3.5. Distrofi Otot

Distrofi otot adalah penyakit kronis yang menyebabkan gangguan gerak. Penyakit ini merupakan penyakit yang disebabkan adanya cacat genetik.

6.3.6. Miastenia Gravis

Miastenia gravia adalah otot yang secara berangsur-angsur melemah dan menyebabkan kelumpuhan. Penyakit ini disebabkan oleh hormon tiroid dan sistem imunitas yang tidak berfungsi dengan normal.

6.3.7. Kram

Kram atau kejang otot merupakan suatu keadaan yang menyebabkan otot tidak mampu lagi berkontraksi dan dapat menimbulkan rasa sakit bila di paksa berkontraksi. Kram tejadi akibat kontraksi yang berlangsung secara terus menerus.

6.3.8. Kaku Leher

Kaku leher atau stiff merupakan peradangan pada otot trapesius leher yang berakibat leher menjadi sakit dan terasa kaku jika di gerakkan. Penyebabnya karena hentakkan kesalahan gerak.

Sumber:
1. Aryulina, Diah, dkk. 2004. Biologi SMA dan MA untuk Kelas XI. Jakarta: Penerbit Erlangga
2. SISTEM GERAK MANUSIA (zaifbio.wordpress.com)
3. Kelainan pada sistem gerak Manusia (blogberbagi.com)
4. Macam/Jenis Gangguan Pada Tulang Dan Sendi Tulang Manusia - Pengertian / Arti Definisi Penyakit (organisasi.org)
5. Kelainan dan Penyakit pada Sistem Gerak Manusia (wahyuningtriyadi.blogspot.com)

Semoga bermanfaat, Tetap Semangat! | Materi Pelajaran

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar