Sistem Gerak Manusia

SISTEM GERAK BAB 4

Standar Kompetensi:Standar Kompetensi:• menjelaskan struktur dan fungsi organ

manusia dan hewan tertentu, kelainan atau penyakit yang mungkin terjadi serta implikasinya pada salingtemas

Kompetensi Dasar:Kompetensi Dasar:• menjelaskan keterkaitan antara struktur,

fungsi, dan proses serta kelainan atau penyakit yang dapat terjadi pada sistem gerak manusia

Manusia melakukan salah satu aktivitas hidupnya dengan bergerak. Pergerakan atau lokomosi pada hewan vertebrata dan manusia melibatkan rangka/tulang, otot, dan sendi.

Tiga jenis utama kerangka pada hewan:Kerangka hidrostatik (hydrostatic skeleton): cairan yang ditahan di bawah tekanan dalam bagian tubuh yang tertutup. Contohnya cnidaria, cacing pipih, nematoda dan Annelida. Hewan-hewan tersebut bergerak dengan menggunakan otot untuk mengubah bentuk kompartemen yang penuh cairan.

Eksoskeleton, merupakan pembungkus yang keras pada permukaan hewan. Contohnya sebagian besar Mollusca terbungkus dalam cangkang berkalsium (kalsium karbonat), Arthropoda dan Crustaceae.

Endoskeleton, merupakan unsur penyokong yang keras yang terbungkus dalam jaringan lunak seekor hewan, seperti tulang. Contohnya pada Vertebrata, Echinodermata, dan hewan spons.

RANGKA

• memberi bentuk pada tubuh, menyokong dan menyebarkan berat badan serta daya tahan untuk menghadapi pengaruh tekanan dan mekanis serta tempat melekatnya otot-otot.

• melindungi organ-organ yang lunak, seperti tulang tengkorak yang melindungi otak, atau tulang rusuk yang melindungi jantung.

• mengungkit berbagai aktivitas selama bergerak dan membentuk formasi sendi dalam bergerak.

• Pembentukan sel-sel darah merah (hemopoesis), membentuk sel-sel imunitas sebagai fungsi imunologis, dan menyimpan kalsium, terutama kalsium fosfat.

Fungsi Rangka

Besarnya bentuk tulang dibedakan menjadi: 1. Tulang pipa, bentuknya bulat panjang seperti pipa, misalnya Tulang hasta, pengumpil, paha, betis, dan lain-lain.2. Tulang pipih, bentuknya gepeng menipis, misalnya tulang belikat, tulang duduk, tulang usus, tulang tengkorak, dan lain-lain.3. Tulang pendek, bentuknya seperti dadu atau pendek tidak beraturan, misalnya ruas-ruas tulang belakang, ruas-ruas per-gelangan tangan dan kaki, dan lain-lain.

Rangka

Kerangka Aksial (poros utama sumbu tubuh), terdiri atas:• Tengkorak• Ruas-ruas tulang belakang• Tulang dada• Tulang iga atau rusuk

Kerangka Apendikuler (tambahan),terdiri atas:• Tulang-tulang lengan• Tulang tungkai• Tulang telapak kaki• Tulang pinggul• Tulang bahu

Rangka Rangka manusia terdiri atas 206 tulang dengan bentuk dan ukuran berbeda dan saling berhubungan.Ahli anatomi mengelompokkan rangka menjadi dua bagian:

Tulang-tulang badan

Tulang-tulang anggota gerak atas

Rangka

Tulang-Tulang Tengkorak Tengkorak manusia terdiri atas tulang tempurung kepala (kranium) dan tulang muka

Fungsi: tulang tempurung kepala melindungi otak, dan tulang muka membentuk wajah, dengan membentuk rongga mata untuk melindungi bola mata.

Tulang tempurung kepala tersusun atas: frontal (tulang dahi), occipital (tulang kepala belakang), sphenoid (tulang baji), parietal (tulang ubun-ubun), ethmoid (tulang tapis), temporal (tulang pelipis)

Tulang muka terdiri atas maksila (tulang rahang atas), mandibula (tulang rahang bawah), zigomatik (tulang pipi), lakrimal (tulang air mata), nasal (tulang hidung), palatum (tulang langit-langit)

Parietal

SphenoidTemporal

Occipital

Frontal

ZigomatikMaksila

Mandibula

LakrimalNasal

Tulang-Tulang Tengkorak

Ruas-ruas tulang belakang (vertebrata) terdiri atas 33 buah ruas tulang. Yaitu: 1. Tulang leher terdiri atas 7 ruas tulang. Ruas teratas atau pertama adalah tulang atlas, yang menghubungkan tulang belakang dengan tulang tengkorak. 2. Tulang punggung terdiri atas 12 ruas. Pada sisi kiri dan kanannya melekat tulang-tulang rusuk. 3. Tulang pinggang terdiri atas 5 ruas. 4. Tulang sakrum terdiri atas 5 ruas dan tulang ekor terdiri atas 4 ruas tulang. Baik tulang sakrum maupun tulang ekor, tulang-tulang-nya telah menyatu semenjak masa embrio.

Ruas-Ruas Tulang Belakang

Tulang rusuk terdiri atas 12 pasang. Ujung belakangnya melekat pada ruas-ruas tulang belakang. Fungsi: melindungi organ lunak, terutama yang paling vital, yaitu jantung dan paru-paru. Dibedakan menjadi: 1. Tulang rusuk sejati berjumlah 7 pasang, ujung belakangnya melekat pada ruas-ruas tulang punggung, sedangkan ujung depannya melekat pada tulang dada.2. Tulang rusuk palsu berjumlah 3 pasang, ujung belakangnya melekat pada ruas-ruas tulang punggung, dan depannya melekat pada tulang rusuk di atasnya.3. Tulang rusuk melayang berjumlah 2 pasang, ujung belakangnya melekat pada ruas-ruas tulang punggung, sedangkan ujung depannya tidak melekat pada tulang mana pun.

Tulang dada terdiri atas kepala tulang dada, badan tulang dada, dan taju pedang. Pada kepala tulang dada melekat tulang selangka. Tulang selangka ini menghubungkan tulang dada dengan taju paruh gagak dari tulang belikat.

Tulang Rusuk dan Tulang Dada

Tulang Rusuk dan Tulang Dada

Skeleton apendikuler terdiri atas:• tulang anggota gerak atas atau depan • tulang anggota gerak bawah.

Tulang anggota gerak atas bersambungan dengan tulang aksial pada tulang bahu. Bahu manusia tersusun atas tulang selangka dan tulang belikat. Tulang selangka menghubungkan tulang dada dengan taju paruh gagak tulang belikat. Pada ujung tulang belikat inilah bersambungan tulang anggota gerak (tungkai) atas.Tulang anggota gerak bawah atau tungkai bawah bersambungan dengan tulang aksial pada gelangan pinggul.

Skeleton Apendikuler

Tungkai atas tersusun oleh tulang-tulang:

• lengan atas (humerus), berjumlah sepasang;

• lengan bawah, terdiri atas pengumpil (radius) dan hasta (ulna), berjumlah 2 pasang;

• pergelangan tangan (karpal) berjumlah 2 × 8 buah;

• telapak tangan (metakarpal) berjumlah 2 × 5 buah;

• ruas jari tangan (falanges) berjumlah2 × 14 buah.

Tungkai Atas

Gelangan pinggul terdiri atas:tulang sakrum yang merupakan persatuan 5 ruas tulang,tulang usus sepasang kiri dan kanan,tulang duduk sepasang kiri dan kanan, dan tulang kemaluan sepasang kiri dan kanan.

Pada tulang duduk terdapat cekungan seperti mangkok, disebut asetabulum, yang merupakan tempat persendian tulang aksial dengan tulang gerak bebas belakang. Adanya fungsi khusus pada wanita, yaitu melahirkan anak maka bentuk tulang gelangan pinggul wanita berbeda dengan bentuk tulang gelangan pinggul pria

Gelangan Pinggul

Tungkai bawah tersusun atas tulang-tulang:

• paha atau femur, berjumlah sepasang;

• tempurung lutut atau patela, berjumlah sepasang;

• kering atau tibia, berjumlah sepasang;

• betis atau fibula, berjumlah sepasang;

• ruas pergelangan kaki atau tarsal, berjumlah 2 × 7 buah;

• telapak kaki atau metatarsal, berjumlah 2 × 5 buah;

• ruas jari kaki atau falanges berjumlah 2 × 14 ruas.

Tungkai Bawah

Persendian Pengertian: hubungan antar tulang sehingga leluasa digerakkan. Persendian disebut juga artikulasi.Carlos Juncueira: Sendi merupakan daerah di mana tulang-tulang ditutupi dan dikelilingi oleh jaringan ikat yang mempertahankan tulang-tulang bersama dan menentukan jenis dan derajat pergerakan di antara mereka.

Menurut besar dan kecilnya gerak yang terjadi, persendian dapat dibedakan menjadi sinartrosis, amfartrosis, diartrosis.

SinatrosisPengertian: bila hubungan antartulang tidak memungkinkan terjadinya gerak atau sedikit sekali pergerakan. Dibedakan menjadi:

Sinfibrosis: tulang-tulang disatukan oleh jaringan tulang dan tidak ada gerakan. Contoh: hubungan antartulang tengkorak.

Sinkondrosis: tulang-tulang disatukan oleh jaringan kartilago hialin.

Contoh: tulang rusuk pertama ke sternum.

Sindesmosis: tulang-tulang disatukan oleh ligamen interoseus yang terdiri atas jaringan ikat padat. Contoh : simfisis pubis.

Amfiartrosis: hubungan antartulang rusuk dengan ruas-ruas tulang belakang, memungkinkan terjadinya sedikit gerakan yang terbatas.

Diartrosis: hubungan dua tulang yang memungkinkan terjadinya banyak gerak. Hubungan seperti inilah yang sering disebut sendi. terdapat rongga sendi yang berisikan minyak sendi atau minyak sinovial. Jenis-jenis diartrosis dapat dilihat dalam tabel berikut!

Amfiartrosis dan Diartrosis

Diartrosis

Diartrosis

CONTOH SOALEBTANAS-92-33Sendi putar adalah bentuk sendi yang memungkinkan gerakan …A. bebas dan berporos tiga D. menggeser dan tak berporosB. bebas dan berotasi satu E. terbatas dan tak berporosC. maju mundur dan berporos dua

CONTOH SOAL

Tulang kepala

Tulang dada (sternum)

Tulang rusuk (costa)

Tulang belakang (vertebrae)

Tulang selangka (Klavikula)

Tulang belikat (skapula)

Tulang lengan atas (humerus)

Tulang hasta (Ulna)

Tulang pengumpil (radius)

Tulang pinggul atas (illium)

Tulang selangkang (Sakrum)

Tulang pinggul tengah (Ischium)

Tulang pergelangan tangan (Karpal)

Tulang telapak tangan (Imetakarpal)

Tulang jari-jari tangan (falanges)

Tulang pinggul bawah (pubis)

Tulang paha (femur)

Tulang ekor (koksi)

Tulang tempurung lutut (patela)

Tulang kering (tibia)

Tulang betis (fibula)

Tulang pergelangan kaki (tarsal)

Tulang telapak kaki (metatarsal)

Tulang jari-jari kaki (falanges)

Otot•Merupakan alat gerak aktif------kemampuan berkontraksi•Memiliki 3 karakteristik:Kontraktibilitas : kemampuan memendekEkstensibilitas : kemampuan memanjangElastisitas : kemampuan kembali ke bentuk semula•Terdiri atas serabut – serabut halus (miofibril)•Miofibril terdiri dari dua macam filamen dasar:

Filamen aktin (tipis)Filamen miosin (tebal)

- miofbril bergabung membentuk kumpulan serabut otot (berkas otot)----------bergabung membentuk otot atau daging.- Setiap berkas otot dibungkus oleh fasiapropria, sedangkan otot atau daging dibungkus oleh fasia superfsialis.

Otot Tendon yang melekat pada tulang yang tidak berubah kedudukannya ketika otot berkontraksi

Tendon yang melekat pada tulang yang bergerak ketika otot berkontraksi

Gerak Antagonis Dua otot yang menggerakkan tulang ke arah yang berlawanan, disebut otot antagonis.

Fleksi /fleksor (membengkok) >< Ekstensi/ekstensor (melurus)

Adduksi /adduktor(mendekati poros tubuh) >< Abduksi/abduktor (menjauhi poros tubuh)

Elevasi /elevator (mengangkat) >< Depresi/depresor (menurun)

Supinasi/supinator (menengadahkan tangan) >< Pronasi/pronator (menelungkupkan tangan)

Inversi (membuka telapak kaki ke arah dalam tubuh) >< Eversi (membuka telapak kaki ke arah luar tubuh)

Berdasarkan arah gerakannya, gerakan otot antagonis dibedakan menjadi:

Sifat Kerja Otot

Sifat antagonis otot

b. SinergisSinergis adalah otot-otot yang kontraksinya

menimbulkan gerak searah.Contohnya pronator teres dan pronator

kuadratus

Teori kontraksi ototTeori kontraksi otot oleh Hansen dan Huxly

(1995): Model Sliding filaments.: kontraksi terjadi berdasarkan adanya dua set

filamen di dalam sel otot kontraktil yang berupa filamen aktin dan miosin

Rangsangan

Asetilkolin

Aktomiosin mengkerut (kontraksi)

energi

Filamen aktin meluncur di antara miosin ke dalam zona H

Serabut otot memendek

ATP ---ADP + Pi

ATP ---ADP + PAktin + Miosin Aktomiosin

ATPase

Struktur sarkomer

Otot berkontraksi dan berelaksasi

Mekanisme Gerak Otot

3. Mekanisme Gerak Otot

4. Sumber Energi untuk Gerak Otot ATP ADP + P

Aktin + Miosin Aktomiosin ATPase

kreatinFosfokreatin + ADP kreatin + ATP

fosfokinase

Glikogen laktasidogenLaktasidogen glukosa + asam laktatGlukosa + O2 CO2 + H2O + energi

• Gangguan sistem otot : atrofi (otot mengecil/tidak berkontraksi), hipertrofi (otot mengembang), hernia abdominalis, tetanus, distrofi otot, miastenia gravis (otot lemah => kelumpuhan).

• Gangguan tulang: kerusakan fisik tulang contohnya: fraktura sederhana, fraktura kompleks, greenstick (fraktura sebagian), comminuted.

• Gangguan persendian: sendi tidak berfungsi normalmisalnya: dislokasi, terkilir, ankilosis,artritis

• Gangguan tlng belakang : perubahan posisi tulang blkang misalnya: skoliosis, lordosis, kifosis, subluksasi

• Gangguan fisiologis: kelainan/gangguan fisiologis karena kelainan fungsi hormon atau vitamincontohnya: rakitis, mikrosefalus, osteoporosis,dll

Kelainan dan Gangguan Sistem Gerak

Gangguan/kelainan pada sistem gerak• Kelainan dan gangguan pada tulang: Kekurangan vit. D (kalsiferol) pada anak-anak---rakhitis (O dan X),

pada dewasa---osteomalasia Kecelakaan---memar dan fraktura (patah tulang) Memar: sobeknya selaput sendi Fraktura tertutup (tulang yang patah tidak merobek kulit) Fraktura terbuka (tulang yang patah merobek kulit dan tulang keluar) Fisura (tulang hanya retak) Kebiasaan sikap tubuh yang salah Lordosis (tulang leher dan panggul terlalu ke depan) Kifosis (tulang punggung terlalu membengkok ke belakang) Skoliosis (Ruas tulang belakang membengkok ke samping) Nekrosa (selaput tulang rusak sehingga bagian tulang tidak mendapat

makanan---mati---mengering)

Gangguan persendian: Dislokasi (bergesernya sendi dari kedudukan

semula karena ligamen sobek) Ankilosis (persendian yang tidak

dapatdigerakkan seolah-olah menyatu

TEKNOLOGI YANG BERKAITAN DENGAN SISTEM GERAK

Perbaikan melalui ortopedi (peninggian badan), penyambungan tulang.

Paku, sekrup, dan kawat dapat dipasang pada tulang yang mengalami kecelakaan/kerusakan.

Tibial nail adalah pin (paku) yang dipasang pada tulang tibia

Femoral nail dipasang pada tulang femur (paha).

CONTOH SOALEBTANAS-86-17Orang yang baru selesai olahraga berat, ototnya akan mengandung …A. lebih banyak ATP dan ADP dari waktu istirahatB. lebih banyak ATP dan lebih sedikit ADP dari waktu istirahatC. lebih sedikit ATP dan ADP dari waktu istirahatD. lebih sedikit ATP dan lebih banyak ADP dari waktu istirahatE. terjadi keseimbangan jumlah ATP dengan ADPEBTANAS-86-14Otot-otot di bawah ini tidak ada yang melekat pada rangka. Manakah yang berada di

bawah pengaruh kehendak kita ?A. otot sfinkter mengatur pengosongan kandung kemihB. otot jantung menyebabkan kontraksi jantungC. otot usus menyebabkan gerak peristaltikD. otot lambung menyebabkan kontraksi lambungE. otot rambut yang berkontraksi waktu kedinginan

EBTANAS-90-34Pernyataan di bawah ini menunjukkan hal-hal yang terjadi pada mekanisme kontraksi otot :K = asetilkolimL = rangsangN = aktin + miosinN = aktomiosimO = energi dari ATPManakah dari yang tertulis di bawah ini menunjukkanurutan mekanisme yang belar ?A. O → L → K → N → M D. M → O → N → K → LB. O → N→ K → L → M E. L → K → M → O → NC. L → M → K → O → NEBTANAS-91-33I. Glukosa + O2 → 6 O2 + 6 H2O + EnergiII. ATP + ADP → Fosfor + EnergiIII. ATP → ADP + Fosfor + EnergiIV. ADP → AMP + Fosfor + EnergiV. Glikogen + O2 → Asam laktat + CO2 + H2O + EnergiMenurut asumsimu sumber energi untuk kontaksi ototyaitu …A. I B. II C. III D. IV E. V

EBTANAS-92-34Apabila otot terus menerus berkontaraksi, akan terjadi kelelahan karena …A. penggunaan oksigen berlebihan D. menurunya suplai O2 ke ototB. penimbunan CO2 dalam otot E. penimbunan asam piruvatC. penimbunan asam laktatEBTANAS-93-24Untuk kontarksi otot diperlukan energi yang diambil dari pembentukan …A. laktasidogen → glukosa + energi D. glukosa + O2 → CO2 + H2O + energiB. glikogen → laktasidogen + energi E. ATP → DP + energi + fosfatC. ATP → AMP + energi + fasfatEBTANAS-94-16Pada saat lengan diluruskan akan terjadiA. x relaksasi, y kontaksiB. x relaksasi, y relaksasiC. x kontaksi, y kontaksiD. x kontaksi, y relaksasiE. x dan y kontraksi secara sinergis

Otot biseps

Otot triseps

EBTANAS-99-17Pada waktu otot berkontraksi terjadi peristiwa kimia yang membebaskan energi dengan persamaan reaksi …A. glukosa + O2 → CO2 + H2O + enetgi D. ATP + ADP + energiB. ADP + asam fosfat → ATP + energi E. glukosa + fosfat → CO2 + H2O + energiC. ATP + O2 → ADP + fosfat + energi