Sistem Gerak pada Manusia

Sistem Gerak pada Manusia

Supaya tetap sehat, kita membutuhkan kegiatan yang membuat tubuh mengeluarkan keringat. Bentuknya pun beragam, bisa jalan santai, lari kecil, hingga olah raga berat. Orang yang berolah raga biasanya akan berkeringat. Keringat yang keluar merupakan sisa pembakaran zat berguna dalam otot. Gerakan tubuh dapat terjadi karena otot berkontraksi. Kontraksi yang dilakukan otot mengakibatkan anggota tubuh dapat melakukan gerakan sesuai dengan yang kita inginkan. Namun demikian, tahukah kalian penyebab tubuh bisa bergerak dengan leluasa? Adakah sistem dalam tubuh yang memengaruhi setiap gerak kita? Mari kita bahas semuanya pada bab berikut

Pada bahasan berikut kita akan mempelajari sistem gerak yang terjadi pada tubuh manusia. Di dalamnya pula kita akan mempelajari struktur, fungsi, dan proses yang terjadi dalam sistem gerak. Termasuk juga berbagai kelainan atau penyakit yang dapat terjadi pada sistem gerak manusia.Dengan mempelajari bab ini, kalian diharapkan mampu menjelas-kan keterkaitan antara struktur, fungsi, dan proses yang terjadi pada sistem gerak manusia. Selain itu, kalian juga diharapkan mengetahui berbagai kelainan/penyakit dalam kehidupan sehari-hari yang terkait sistem gerak manusia termasuk berbagai teknologi yang dapat digu-nakan untuk mengatasinya.

A. Sistem Gerak 

Tanpa tulang dan otot, manusia tidak dapat bergerak. Sebab, tulang merupakan alat gerak pasif, dan otot merupakan alat gerak aktif. Kerja sama tulang dan otot menghasilkan gerakan tubuh. Untuk itu, sub-subbab ini terkhusus membahas tentang tulang rangka, sementara pada sub-subbab berikutnya akan dibahas mengenai otot

1. Rangka 

Sebenarnya rangka tubuh kita merupakan endo-skeleton (rangka dalam). Ini terbukti dari tinggi tubuh kita yang tingginya hanya bebe rapa sentimeter saat lahir. Namun seiring bertambahnya umur, tinggi 

kita pun bertambah. Artinya, rangka dalam tubuh mengalami pertumbuhan.

Di dalam tubuh, rangka kita tersusun oleh banyak tulang dengan berbagai bentuk dan ukuran. Tulang-tulang itu tersusun sedemikian rupa sehingga satu sama lain membentuk sendi. Tentu saja, rangka tersebut memiliki beragam fungsi. Tanpa rangka, bentuk dan ukuran tubuh kita tidak beraturan. Tanpa rangka pula, tubuh kita tidak dapat berdiri tegak dan alat-alat tubuh yang lunak tidak terlindungi. Ada-nya rangka, menjadikan otot-otot rangka dapat melekat, sel-sel darah merah terbentuk (hemopoesis) dan limfosit B juga dapat terbentuk.Selain itu, rangka menjadi tempat penyimpanan kalsium terutama fosfat, sehingga sewaktu diperlukan dapat dilepaskan dari darah. Lalu, satu yang terpenting dari fungsi rangka bagi tubuh adalah sebagai alat gerak pasif.

a. Macam-Macam Rangka

Secara umum, rangka tubuh manusia dikelompokkan menjadi dua bagian, yaitu rangka/skeleton aksial dan rangka/skeleton apendikuler. 

1) Rangka Aksial

Rangka aksial merupakan jenis rangka yang tidak lang-sung terkait dengan sistem gerak. Karena itu, tugasnya adalah melin dungi organ-organ yang berada dalam tubuh, semisal otak, jantung, paru-paru, dan organ dalam lainnya. Rangka aksial manusia terdiri atas tengkorak, tulang dada, dan tulang rusuk. Penjelasannya dapat kalian simak pada uraian berikut.

a) Tengkorak

Keberadaan tulang tengkorak begitu penting bagi ke-pala kita. Sebab, adanya tengkorak menjadikan isi kepala terlin dungi. Tidak salah bila tengkorak tersusun oleh banyak tulang. Tulang penyusun engkorak tersebut adalah tulang tempurung kepala (cranium) dan tulang muka.Tulang tempurung kepala terdiri atas tulang kepala belakang (osipital), tulang baji (shenoid), tulang tapis (ethmoid), tulang pelipis (temporal), tulang ubun-ubun (parietal), dan tulang dahi (frontal).Sementara itu, tulang muka tersusun oleh tulang ra-hang atas (maksila), tulang rahang bawah (mandibula), tu-lang hidung (nasal), tulang air mata (lakrimal), tulang pipi (zigomatik) dan tulang langit-langit (palatum). Dari tulang muka ini akan terbentuk rongga mata, rongga hidung, dan wajah.

b) Ruas-Ruas Tulang Belakang

Ruas-ruas tulang belakang (vertebrae) manusia terdiri atas 34 ruas. Setiap ruas tulang belakang ini memiliki kemung-kinan bergerak walaupun sedikit. Sehingga, adanya gerakan tersebut menjadikan tubuh kita tidak kaku. Berdasarkan letaknya, tulang belakang tersusun atas beberapa bagian, meliputi 7 ruas tulang leher (cer-vijalis); 12 ruas tulang punggung (thoraxalis); 5 ruas tulang pinggang (lumbalis); tulang kelangkang yang merupakan gabungan tulang kemudi terdiri atas 5 ruas tulang kelangkang (sacrum) dan 4 ruas tulang ekor (cocsigeus).

c) Tulang Dada (Sternum)

Tulang dada manusia meliputi bagian kepala (manubrium), badan (corpus) dan ekor (processus xiphoideus= taju pedang) yang beru-pa tulang rawan. Bagian kepala adalah tempat melekatnya tulang selangka (clavicula) dan tulang rusuk nomer satu. Sementara, tulang rusuk yang lain melekat pada bagian badan. 

d) Tulang rusuk

Tulang rusuk berjumlah 12 pasang. Tulang rusuk pertama bagian depan melekat pada bagian kepala tulang dada dan bagian belakangnya melekat pada tulang belakang.Tulang rusuk dikelompokkan menjadi tiga macam yaitu tu-lang rusuk sejati (costa vera), tulang rusuk palsu (costa spuria), dan tulang rusuk melayang (costa fl uktuantes). Masing-masing tulang ini terdiri atas 7 pasang tulang rusuk sejati yang ujung depannya melekat pada tulang dada, sedang kan ujung belakang melekat pada tulang belakang. Kemudian, tulang rusuk palsu 3 pasang yang ujung belakangnya me-lekat pada tulang belakang dan ujung depannya melekat pada tulang rusuk di atasnya. Terakhir, 2 pasang tulang rusuk melayang yang ujung belakangnya melekat pada tulang belakang, adapun ujung depannya tidak melekat atau bebas.

2) Rangka Apendikuler

Berbeda dengan rangka aksial, rangka apendikuler terkait langsung dengan sistem gerak. Karenanya, rangka apendikuler tersusun atas tulang anggota gerak atas dan tulang anggota gerak bawah. Uraian di bawah ini dapat kalian pahami.

a) Tulang Anggota Gerak Atas

Tulang anggota gerak atas manusia terdiri atas tulang bahu (pectoralis), tulang lengan atas (humerus), dan tulang lengan bawah.Tulang bahu ada pada bagian kanan dan kiri tubuh. Tulangnya tersusun atas tulang selangka (clavicula) dan tulang belikat (scapula). Simak Gambar 4.5. Tulang lengan atas hanya memiliki satu buah tulang. Sementara, tulang lengan bawah terdiri atas dua jenis tulang yaitu tulang hasta (ulna) dan tulang pengumpil (radius). Kedua tulang ini akan berhubungan dengan delapan tulang pergelangan tangan (carpal), lima tulang telapak tangan (metacarpal) dan empat belas tulang jari tangan (falanges).

b) Tulang Anggota Gerak Bawah

Pada manusia, tulang anggota gerak bawah meliputi tulang pinggul yang terdiri atas tulang duduk (iscium), tulang usus (ilium), dan tulang kemaluan (pubis). Penyusun tulang pinggul ini, masing-masing berada pada bagian kanan dan kiri tubuh. Pada tulang pinggul terdapat lekukan sebagai tempat melekatnya tulang paha. Lekukan itu dinamakan asetabulum. Dengan adanya asetabulum, tulang paha atau tulang anggota gerak bawah dapat melekat pada tulang pinggul. Tulang paha akan tersam-bung dengan dua jenis tulang yakni tulang betis (fibula) dan tulang kering (tibia). Persambungan antar tulang ini dilakukan oleh suatu tu-lang yang disebut tulang tempurung lutut (patela). Kemudian, tulang betis dan tulang kering berhubungan dengan tujuh tulang pergelangan kaki (tarsal), lima tulang telapak kaki (metatarsal), dan empat belas tulang jari-jari kaki (falanges).

b. Tulang Penyusun Rangka

Setelah kalian memahami uraian tentang rangka, kemungkinan kalian bisa menghitung jumlah tulang penyusun rangka tersebut. Dari kepala sampai jari kaki, orang dewasa mempunyai 206 tulang. Namun,rangka bayi justru memiliki jumlah lebih dari 340 tulang. Penyebab-nya adalah saat tubuh bagi tumbuh, beberapa tulang yang terpisah me-nyatu membentuk satu tulang. Tulang-tulang tersebut merupakan jaringan ikat yang tersusun dari matriks tulang. Matriks ini mengandung garam-garam organik yang mengalami mineralisasi. Menurut para ahli, komponen tulang terdiri atas air sebanyak 25%, zat organik berupa serabut sebanyak 30%, dan 45% meliputi zat mineral kalsium fosfat dan garam magnesium. Saat terjadi infeksi atau cidera, tulang akan segera mengalami pemulihan. Ini terjadi karena tu-lang memiliki daya regenerasi (pemulihan diri) yang sangat besar.

1) Bentuk Tulang

Berdasarkan bentuknya, tulang dibedakan menjadi empat jenis meliputi tulang pipa, tulang pipih, tulang pendek, dan tulang tak beraturan. Penjelasan berbagai bentuk tulang tersebut dapat kalian simak pada uraian berikut.

a) Tulang Pipa (Tulang Panjang)

Disebut tulang pipa karena tulang tersebut ber-bentuk seperti pipa dengan kedua ujungnya yang bulat. Ujung tulangnya yang berbentuk bulat dan tersusun atas tulang rawan disebut epifise. Sedangkan bagian tengah tulang pipa yang berbentuk silindris dan berongga dise-but diafise. Di antara epifi se dan dia fise terdapat bagian yang disebut metafise. Metafi se tersusun atas tulang rawan. Bagian metafise ini terdapat cakra epifise, yang memiliki ke-mampuan memanjang. Di dalam rongga tulang pipa, terdapat bagian yang disebut sumsum tulang.Sumsum tulang tersusun dari pem-buluh darah dan pembuluh saraf. Tulang pipa memiliki dua sumsum tulang yakni sumsum tulang merah dan kuning. Tempat sel-sel darah dibentuk berada di dalam sumsum tulang merah. Adapun tempat pembentukan sel-sel lemak terdapat pada sumsum tulang kuning. Saat kita masih bayihampir seluruh tulang mengan dung sumsum merah. Namun, saat mulai tumbuh, beberapa di antaranya berubah menjadi sumsum tulang kuning. Selain sumsum, pada tulang pipa juga terdapat bagian lainnya, misalnya bagian luar yang keras disebut cangkang. Kemudian tulang pipa juga memiliki lapisan periostumyang menyelimuti seluruh tulang. Bagian tubuh yang memiliki tu-lang pipa meliputi tulang paha, tulang hasta, tulang lengan atas, tulang pengumpil, tulang betis, dan tulang kering.

b) Tulang Pendek 

Tulang pendek memiliki bentuk mirip kubus, pendek tak beraturan, atau bulat. Adanya tulang ini dimungkinkan goncangan yang keras dapat diredam dan gerakan tulang yang bebas dapat dilakukan. Sebagai contoh, tulang telapak kaki dan telapak tangan.

c) Tulang Pipih

Tulang pipih bentuk gepeng dan berupa lempengan-lempengan lebar. Tulang pipih ini tersusun atas dua lapisan tulang kompak yaitu lamina eksterna dan interna ossis karnii. Di antara dua lapisan ini terdapat lapisan spongiosa yang dina-makan diploe. Peran tulang pipih adalah melindungi struktur tubuh yang berada di bawahnya. Contoh tulang pipih adalah tulang tengkorak, tulang rusuk, dan tulang belikat.

d) Tulang Tak Beraturan 

Dari namanya saja kita tentu tahu, bila tulang ini memi-liki bentuk tidak beraturan. Contohnya dapat kita temukan pada tulang rahang dan ruas tulang belakang.

2) Jenis Tulang

Menurut zat penyusunnya, tulang dapat dibedakan menjadi tulang rawan (kartilago) dan tulang keras (osteon). Secara fisik, kedua tulang ini memiliki ciri yang berbeda. Tulang rawan bersifat lentur dan warnanya terang, sementara tulang keras atau tulang sejati tidak lentur dan warnanya lebih keruh. 

a) Tulang Rawan (Kartilago)

Tanpa tulang rawan, tentu tubuh kita akan terasa sakit bila melakukan kegiatan-kegiatan tertentu. Saat kita sedang tidur miring misalnya, bila tulang telinga kaku, kemungkinan besar bisa patah dan kenyamanan saat tidur tidak bisa kita rasakan. Selain pada telinga, tulang rawan juga terdapat pada daerah antartulang belakang dan ujung hidung. Tulang rawan ini meru-pakan kumpulan jaringan tulang rawan yang disusun oleh sel-sel tulang. Sel tulang yang dimaksud yakni kondrosit. Kondrosit dibentuk oleh sel-sel tulang rawan yang masih muda dan disebut dengan kondroblas. Kemudian, tulang tersebut dibungkus oleh sebuah lapisan yang dinamakan perikondrium. Sel kondrosit penyusun tulang rawan berbentuk bulat besar dengan inti satu buah atau dua buah. Sel kondrosit ini berada dalam ruang-ruang yang disebut lakuna. Di dalam satu lakuna biasanya terdapat dua sel kondrosit.

Khusus pada anak, tulang rawan mengandung banyak sel tulang yang berasal dari mesenkim. Sedangkan pada orang dewasa, tulang rawan berasal dari perikondrium. Tulang rawan memiliki beberapa jenis tulang, meliputi tulang rawan hialin, tulang rawan serat (fibrosa), dan tulang rawan elastis. Tulang rawan hialin berwarna putih kebiruan dan bening. Tulang hialin dapat ditemukan pada semua rangka janin sebelum menjadi tulang keras, tulang rawan iga, dan saluran pernafasan. Adapun tulang rawan fibrosa, merupakan jenis tulang rawan yang berwarna buram keputihan dan strukturnya keras. Kita dapat menjumpai jenis tulang ini pada ruas-ruas tulang belakang. Semen-tara itu, tulang rawan elastin memiliki warna buram kekuningan dan strukturnya elastis. Tulang rawan elastin ini bisa kita temukan pada teli nga luar, dan epiglotis.

b) Tulang Sejati (Tulang Keras atau Osteon)

Tidak seperti tulang rawan, tulang sejati (selanjutnya disebut tulang saja) memiliki sifat lebih keras, kuat, dan kaku, walaupun mampu sedikit tertekuk bila ada tekanan. Ini terjadi, sebab struk-turnya tersusun dari jaringan tulang yang mengan dung sel tulang (osteosit) dan matriks. Osteosit dibentuk oleh osteoblas(sel pembentuk tulang). Se-lain osteoblas, pada jaringan tulang terdapat osteoklasyaitu sel-sel tulang yang berukuran besar dan intinya banyak. Fungsi osteoklas adalah memindahkan matriks dari tulang lama, dan selanjutnya menyediakan ruang untuk tulang baru. Matriks yang menyusun tulang tersusun atas beberapa zat, seperti semen, kolagen dan mineral. Semen merupakan zat pe-nyusun tulang yang mengandung karbohidrat. Sementara serabut kolagen merupakan zat yang menjadikan tulang tidak mudah rapuh. Adapun kerasnya tulang karena berisi mineral keras seperti kalsium fosfat (Ca(PO4)2) dan kalsium karbonat (CaCo3). Apabila matriks tulang tersusun padat dan rapat, maka ter-bentuklah tulang kompak. Namun, apabila susunan matriks membentuk rongga, maka terbentuklah tulang spons. Karena itu, tulang keras dibedakan menjadi dua, yaitu tulang kompak dan tulang spons (tulang berongga). Saat masih anak-anak, tulang yang kita miliki banyak mengan-dung zat perekat. Sedangkan beranjak dewasa, tulang tersebut memi-liki kandungan zat kapur yang sangat tinggi. Sehingga sangat wajar bila patah tulang yang dialami anak-anak lebih cepat pulih dibandingkan patang tulang yang dialami orang dewasa.

c. Proses Pembentukan Tulang (Osifikasi)

Rangka terbentuk mengikuti suatu proses yang dinama kan osifikasi. Saat kalian masih berbentuk janin dalam perut ibu, rangka kalian sudah mulai terbentuk. Tepatnya pada akhir bulan kedua atau usia janin berumur delapan minggu. Pertumbuhan tulang ini akan terus berlangsung hingga kalian berusia 25 tahun. Proses osifikasi pada masa embrio berawal dari tulang rawan (karti-lago). Pada masa embrio, tulang rawan mengandung banyak osteoblas, terutama pada bagian tengah epifisise dan diafisise serta pada jaringan ikat pembungkus tulang rawan (perikondrium). Dengan masuknya pembuluh darah ke dalam perikondrium, akan merangsang perikon-drium untuk berkembang menjadi osteoblas. Pembentukan osteosit (sel tulang) oleh osteoblas ini berlangsung dari bagian dalam tulang hingga luar tulang atau bisa dikatakan secara konsentris. Tiap-tiap osteosit akan tersusun melingkar di dalam tulang 

sehingga membentuk sistem Havers. Di tengah sistem Havers ter-dapat saluran Haversyang mengandung banyak pembuluh darah dan saraf. Osteosit yang terbentuk, akan menyekresikan protein sehingga membentuk matriks tulang. Dengan penambahan kalsium dan fosfat, matriks tulang yang terbentuk akan menbuat tulang lebih keras. Se-mentara pada bagian cakra epifise, matriks tulangnya tidak mengalami pengerasan. Bagian ini akan tetap berupa tulang rawan yang mengan-dung banyak osteoblas. Pada tulang pipa terdapat osteoklas yang mengerosi tulang sehing-ga tulang menjadi berongga. Rongga ini akan terisi pembuluh darah dan saraf sehingga membentuk sumsum tulang. Ternyata, tidak semua rangka terbentuk dari tulang. Ada beberapa tulang yang tetap menjadi tulang rawan (kartilago) misalnya tulang rawan pada telinga

d. Hubungan Antartulang

Rangka kita tersusun atas banyak tulang. Tulang satu dengan yang lainnya saling berhubungan. Hubungan antartulang ada yang dapat digerakkan dan ada pula yang tidak dapat digerakkan. Hubungan an-tartulang ini disebut persendian(artikulasi).

Tanpa persendian, bagian tubuh kalian kemungkin-an besar tidak bisa digerakkan, kecuali lidah dan alis saja. Tidak salah bila tubuh kita memiliki lebih dari 150 persen-dian. Persendian terbesar terdapat pada pinggul dan lutut, sedangkan yang terkecil berada pada jari tangan, jari kaki, dan di antara tulang yang sangat kecil di dalam telinga. Pada sebuah persendian, tulang-tulang akan saling bertemu. Masing-masing ujungnya dilapisi dengan bagian yang halus, berkilau, licin, dan sedikit lentur. Bagian yang dimaksud adalah tulang rawan. Pada ujungnya terlumuri dengan cairan kental yang disebut cairan sinovial. Fungsi cairan ini seperti oli mobil yang dapat melancarkan gerak, mengurangi gesekan, dan kerusakan antara tulang rawan. Pada suatu persendian, tulang disatukan oleh bagian yang menye-rupai kantung, yang disebut ligamendengan fungsi seperti tali pengi-kat yang lentur dan kuat, serta berbentuk kapsul. Ligamen bisa mem-buat tulang bergerak, namun menahannya sehingga tidak terpisah atau bergerak terlalu jauh. Untuk mengetahui bagian-bagian sebuah persendian.

Dalam beberapa persendian, ada tulang rawan yang menutupi ujung-ujung tulang dan terdapat pula bantalan tulang rawan di antara tulang tersebut. Bantalan ini dinamakan cakram artikular. Kemudian, ada satu cakram di setiap persendian pada tulang punggung, dan antara tulang punggung, yang disebut vertebra. Dua tulang rawan tambahan ini disebut meniskus. Adanya meniskus membantu lutut terkunci, se-hingga kalian dapat berdiri tanpa kesusahan.

Berdasarkan besar kecilnya gerakan yang terjadi, tipe persendian dibedakan menjadi tiga macam, yakni sinartrosis, amfiartrosis, dan diar trosis. 

1) Sinartrosis

Adanya tipe persendian sinartrosis memungkin-kan tulang tidak mengalami gerakan. Ini terjadi karena, kedua ujung tulang dihubungkan oleh jaringan ikat. Persendian ini dibedakan menjadi dua yaitu sinartro-sis sinkondrosis dan sinartrosis sinfibrosis. Sinartrosis sinkondrosismerupakan sinartrosis yang tulangnya  dihubungkan oleh tulang rawan (kartilago). Sebagai contoh, hubungan antara ruas-ruas tulang belakang, kemudian juga hubungan antara tulang rusuk dengan tulang dada. Sementara pada sinatrosis sinfibrosis, antara tulang satu dengan tulang lainnya dihubungkan oleh jaringan ikat serabut (fi brosa). Misalnya, hubungan antara sendi tulang tengkorak. Hubungan antar-tulang tengkorak ini disebut sutura.

2) Amfiartrosis

Amfiartrosis merupakan bentuk persendian yang dihubung-kan oleh jaringan kartilago (tulang rawan), sehingga ada kemung-kinan terjadi sedikit gerakan. Contohnya, hubungan antara ruas-ruas tulang belakang dengan tulang rusuk, dan juga hubungan antarruas tulang belakang.

3) Diartrosis

Diartosis merupakan persendian yang memungkinkan terjadinya gerakan yang sangat bebas. Sebab, hubungan antara tulangnya tidak dihubungkan oleh jaringan. Diartrosis lazim disebut persendianyang seringkali kita dengar. Oleh karena itu, di dalamnya terdapat ligamen, kapsul, cair an sinovial, membran 

sinovial, dan tulang rawan seperti tersebut sebe lumnya. 

Sementara itu, sesuai arah pergerakan, persendian dikelom-pokkan menjadi beberapa sendi, meliputi sendi peluru, sendi putar, sendi luncur, sendi pelana, sendi engsel, dan sendi kon-diloid.

a) Sendi Peluru

Sendi peluru adalah persendian yang memungkinkan gera-kannya bisa ke segala arah. Contohnya, hubungan antara lengan atas dengan tulang belikat, dan juga tulang paha de-ngan tulang pinggul.

b) Sendi Putar

Dinamakan sendi putar karena persendian yang dimiliki me-mungkinkan gerak putar atau rotasi dengan satu poros. Se-bagai contoh, hubungan antara tulang atlas dengan tulang tengkorak, dan hubungan antara lengan atas dengan lengan bawah.

c) Sendi Luncur/Sendi Geser

Sendi ini terjadi sebab kedua ujung tulang agak rata, sehingga gerakan yang terjadi seperti menggeser. Contoh sendi luncur yaitu sendi pergelangan tangan, pergelangan kaki, hubungan antara tulang belikat dengan tulang selangka.

d) Sendi Pelana

Disebut sendi pelana sebab kedua ujung tulangnya memben-tuk sendi berbentuk pelana dan berporos dua. Akibatnya, sendi ini dapat bergerak lebih bebas seperti orang naik kuda. Misalnya saja, sendi antara tulang telapak tangan dengan jari tangan, dan sendi antara telapak kaki dengan jari kaki.

e) Sendi Engsel

Seperti engsel jendela atau pintu, sendi engsel dapat bergerak satu arah. Contoh persendian ini terdapat pada siku, lutut, dan ruas antara jari.

f ) Sendi Kondiloid

Sendi kondiloid dinamakan juga sendi ovoid. Dua tulang yang membentuk sendi ini memiliki permukaan berbentuk oval. Gerakan yang ditimbulkan antara lain bisa ke kanan, ke kiri, ataupun maju-mundur. Misalnya saja persendian pada pergelangan tangan dengan tulang pengumpil.