Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) | Pada kesempatan kali ini admin akan membagikan materi seputar sistem gerak pada manusia yaitu alat gerak pasif dan alat gerak aktif. Di mana alat gerak pasif meliputi tulang antara lain, tulang rawan, tulang keras, tulang kompak, tulang spons, tulang pipa, tulang pipih, tulang pendek, dan tulang tak beraturan.
Selain tulang alat gerak aktif juga meliputi rangka yaitu aksial, apendikular atas, dan apendikular bawah di mana ketiga terdiri dari tulang tengkorak, tulang belakang, tulang dada, tulang rusuk, gelang bahu, tuulang tangan, gelang panggul, dan tulang kaki.
Dan bagian ketiga dari alat gerak pasif lainnya adalah sendi yang terbagi lagi menjadi tiga bagian utama yaitu, sendi mati, sendi kaku dan sendi gerak. Di mana ketiganya mencakup sendi engsel, sendi peluru, sendi putar, dan sendi pelana.
Adapun sistem geral pada manusia bagian alat gerak aktif adalah otot yang meliputi otot lurik, otot polos, otot jantung, antagonis, dan sinergis
A. Gerak pada Makhluk Hidup
B. Gerak pada Tumbuhan
C. Gerak pada Hewan
1. Eksoskeleton
Rangka luar yang berfungsi melindungi tubuh dan sebagai tempat menempelnya otot Contohnya cangkang pada mollusca dan penutup tubuh pada anthropoda. Seperti jangkrik, siput, kerang dan cumi-cumi
2. Endoskeleton
Struktur tulang kelas atau tulang rawan didalam tubuh organisme yang berfungsi sebagai pelindung dan penopang tubuh dan menempelnya otot Contohnya pada hewan vertebrata seperti jerapah, kambing dan buaya
3. Eksoskeleton dan Endoskeleton
Dimiliki oleh hewan seperti kura-kura dan penyu. Eksoskeleton pada kura-kura dan penyu berupa cangkang yang menutup bagian pungggung yang disebut karapas dan pada bagian perut yang disebut plastron
D. Sistem Gerak pada Manusia
Tahukah kamu? Kita mempunyai sistem gerak yang dapat menggerakkan tubuh. Sistem gerak manusia terdiri atas tulang dan otot. Apakah tulang dan otot itu? Bagaimana cara tulang dan otot menggerakkan tubuh kita? Bagaimana jika ada tulang atau otot yang rusak, terganggukah sistem gerak?
1. Tulang
Tulang merupakan alat gerak pasif karena tidak dapat bergerak tanpa bantuan otot. Berdasarkan jenisnya, ada dua macam tulang yaitu: Tulang rawan (Kartilago) Tulang keras (osteon)
a. Tulang rawan
1) Tulang Rawan Hialin
- Bentuk tulang rawan terbanyak.
- Mempunyai matriks homogen, halus, dan transparan.
- Terletak pada cincin trakea, cuping hidung, persendian, serta antara tulang rusuk dan tulang dada.
2) Tulang Rawan Elastis
- Bersifat lentur.
- Matriks mengandung serat elastis yang bercabang-cabang.
- Terletak pada epiglotis dan bagian luar telinga.
3) Tulang Rawan Fibrosa
- Bersifat kurang lentur.
- Matriks mengandung serat kolagen tidak teratur.
- Terletak pada antar ruas tulang belakang.
b. Tulang Keras
Tulang keras merupakan rangka yang menyokong sebagian besar tubuh manusia dewasa.
- Sel tulang keras disebut osteosit, membentuk konsentris berlapis-lapis.
- Bagian luar tulang keras dilapisi oleh periosteum, tempat melekatnya otot.
- Matriks tulang keras tersusun atas Matriks kolagen dan Mineral (ion Ca²⁺, Mg²⁺, PO₄³⁻).
- Matriks tulang keras membentuk lingkaran konsentris yang disebut lamela.
- Lingkaran sel dan matriks mengelilingi saluran Havers.
- Di dalam saluran Havers, terdapat pembuluh darah penyuplai zat makanan bagi sel tulang keras.
- Tiap sel tulang keras dihubungkan dengan sel tulang keras lain dan saluran Havers melalui kanalikuli ➜saluran oksigen, makanan, dan membuang limbah.
- Saluran havers, lingkaran sel, dan lingkaran matriks tulang keras membentuk sistem Havers.
- Di dalam tulang keras terdapat sumsum tulang yang berisi sumsum kuning (berfungsi untuk penimbunan lemak) atau sumsum merah (tempat pembuatan sel darah merah).
- Pembentukan dan perusakan tulang keras diatur oleh adanya kalsium, fosfat, vitamin D, hormon kalsitonin, dan hormon paratiroid.
Berdasarkan sifat matriksnya, tulang dibedakan menjadi:
- Tulang Kompak Matriks padat dan rapat. Contoh : lapisan luar tulang pipa.
- Tulang spons Matriks berongga. Contoh : tulang pipih dan tulang pendek.
c. Tulang Pipa
Berbentuk tabung dan umumnya berongga. Terbagi menjadi 3 bagian.
- Diafise, bagian tengah. terdiri atas tulang kompak. Di dalamnya terdapat rongga sumsum tulang.
- Epifise, kedua ujung. terdiri atas tulang spons.
- Cakraepifise, antara epifise dan diafise.
Contoh : tulang paha, betis, kering, hasta, pengumpil.
d. Tulang Pipih
Berbentuk pipih dan berongga. Contoh : tulang rusuk, belikat, tengkorak.
e. Tulang Pendek
Berbentuk siindris. Contoh : pergelangan kaki dan tangan.
2. Pembentukan Tulang
Tulang Tak Beraturan
Berbentuk tidak beraturan. Contoh : wajah dan tulang belakang.
- Proses perubahan tulang rawan menjadi tulang keras disebut OSIFIKASI.
- Pembentukan tulang dimulai setelah terbentuk tulang rawan.
- Di dalam tulang rawan, terdapat rongga terisi osteoblas.
- Oseteoblas membentuk osteosit konsentris.
- Osteosit mensekresikan protein yang akan menjadi matriks tulang keras.
- Matriks terisi kalsium dan fosfat sehingga matriks tulang mengeras.
E. Susunan Rangka Tubuh Manusia
1. Fungsi rangka tubuh
- Memberi bentuk tubuh
- Menegakkan tubuh
- Tempat melekatnya otot
- Tempat menyimpan mineral
- Tempat menyimpan energi
2. Ranga Manusia
- Rangka aksial (sumbu tubuh)
- Rangka apendikular (anggota tubuh)
3. Rangka Aksial
a. Tulang Tengkorak
- tulang tempurung kepala
- tulang wajah
- telinga
b. Tulang Belakang (Vertebrae)
Berfungsi menyangga berat badan dan melakukan berbagai posisi dan gerakan.
Terdiri atas:
- 7 ruas tulang leher (serviks)
- 12 ruas tulang punggung (thoraks)
- 5 ruas tulang pinggang (lumbar)
- 5 ruas tulang kelangkang (sacrum) yang menyatu
- 4 ruas tulang ekor (koksigea) yang menyatu
c. Tulang Dada (Sternum) dan Rusuk (Costae)
Tulang Dada (Sternum) dan Rusuk (Costae) Terdiri atas
- bagian hulu (manubrium) : melekat tulang selangka
- bagian badan (gladiolus) : melekat rusuk sejati.
- taju pedang (xifoid).
Tulang rusuk terdiri atas :
- 7 pasang tulang rusuk sejati (costae vera)
- 3 pasang tulang rusuk palsu (costae spuria)
- 2 pasang tulang rusuk melayang (costae fluktuantes)
d. Rangka Apendikular Atas
Gelang bahu (pectoral girdle) terdiri atas
- 2 buah tulang selangka (clavicula)
- 2 buah tulang belikat (scapula)
Tulang tangan terdiri atas
- 2 buah tulang lengan atas (humerus)
- 2 buah tulang hasta (ulna)
- 2 buah tulang pengumpil (radius)
- 16 buah tulang pergelangan tangan (carpal)
- 10 buah tulang telapak tangan (metacarpal)
- 28 buah tulang jari tangan (falanges).
e. Rangka Apendikular Bawah
Gelang panggul (pelvic girdle) terdiri atas
- 2 buah tulang usus (ilium)
- 1 buah tulang kemaluan (pubis)
- 2 buah tulang duduk (ischium).
Contoh Soal:
Tuliskan empat fungsi rangka tubuh manusia.
Jawab:
Empat fungsi rangka yaitu memberi bentuk tubuh, melindungi organ dalam tubuh, menegakkan tubuh, dan tempat melekatnya otot.
F. Hubungan antartulang
Pembentukan sendi dimulai dari perbesaran kartilago, kedua ujungnya dibungkus oleh jaringan ikat yang disebut kartilago artikulasi.
Kedua ujung kartilago membentuk sel-sel tulang ke arah dalam (tulang artikulasi). Kedua ujung tulang dan kartilago artikulasi dibungkus membran sinovial ➜ menghasilkan minyak sinovial (pelumas tulang).
1. Sendi Mati (Sinartosis)
Sendi mati merupakan hubungan antartulang yang dihubungkan oleh serabut jaringan ikat, sehingga tidak dapat digerakkan.
Contoh : Hubungan antartulang tengkorak (sutura).
2. Sendi Kaku (Amfiartrosis)
Sendi kaku merupakan hubungan antartulang yang dihubungkan oleh kartilago ➜ memungkinkan gerakan secara terbatas.
Contoh : sendi antarruas tulang belakang, sendi antara tulang betis dan tulang kering.
3. Sendi Gerak (Diartosis)
Sendi gerak merupakan sendi yang idak dihubungkan oleh jaringan ikat ➜ tulang dapat bergerak bebas.
Tersusun atas :
- Mangkok sendi
- Bonggol sendi. Bonggol sendi masuk ke dalam mangkok sendi
- Pembungkus sendi (ligamen). Membungkus bonggol dan mangkok sendi.
- Cairan sendi (cairan sinovial). Melumaskan sendi
4. Sendi Gerak (Diartosis)
5. Sendi Engsel
Sendi yang salah satu tulangnya hanya dapat digerakkan ke satu arah.
Contoh: lutut, siku, ruas antarjari.
6. Sendi Peluru
Contoh : sendi antara gelang bahu dan tulang lengan atas, serta antara tulang paha dan gelang panggul.
7. Sendi Putar
Contoh : sendi antara tulang atlas dan tulang leher ➜ kepala berputar ke kiri dan kanan.
8. Sendi Pelana
Kedua ujung tulang membentuk sendi berbentuk seperti pelana dan berporos dua.
Contoh : Sendi tulang ibu jari, antara tulang telapak tangan dan ruas jari tangan.
G. Otot
Otot disebut alat gerak aktif karena dapat berkontraksi.
Ciri – ciri otot:
- Kontraktibilitas : kemampuan memendek dari ukuran semula.
- Ekstensibilitas : kemampuan memanjang dari ukuran semula.
- Elastisitas : kemampuan kembali ke ukuran semula.
1. Jenis-jenis Otot
Memiliki garis gelap terang (aktin & miosin) ➜ otot serat lintang. Aktin & miosin : komponen penggerak otot. Berbentuk silindris dan memiliki banyak inti di tepi.
- Otot rangka merupakan otot lurik.
- Kerja otot lurik dikenalikan oleh otak ➜ otot sadar.
- Otot rangka memiliki bagian. Tendon : dua ujung liat. Empal : bagian tengah yang membesar.
- Tendon yang melekat pada tulang diam disebut origo.
- Tendon yang melekat pada tulang yang dapat bergerak disebut insersio.
- Jika otot berkontraksi maka empal akan memendek, membesar, dan mengeras membuat tulang terangkat.
b. Otot Polos
- Berinti satu
- Berbentuk gelendong dengan kedua ujung meruncing
- Bekerja secara tidak sadar (otonom)
- Lambat
- Tidak cepat lelah
- Contoh : organ-organ dalam tubuh (pencernaan, kelamin, ekskresi, pembuluh darah).
a. Otot Jantung
- Berinti banyak di tengah
- Terletak di jantung
- Berbentuk serabut lurik bercabang
- Bekerja secara otonom
2. Sifat Kerja Otot
b. Antagonis
- Fleksi dan ekstensi (membengkokkan dan meluruskan) Contoh : sendi siku dan lutut
- Abduksi dan adduksi (menjauhi dan mendekati badan) Contoh : sendi lengan atas dan sendi paha
- Pronasi dan supinasi (menelungkup dan menengadah) Contoh : membalikkan telapak tangan
- Depresi dan elevasi (ke bawah dan ke atas) Contoh : gerakan kepala menunduk dan menengadah
c. Sinergis
Kerja dua otot yang saling bekerja sama.
Contoh : Otot pronator teres dan pronator kuadratus yang menimbulkan gerakan menelungkup dan menengadah pada telapak tangan.
H. Gangguan dan Kelainan Rangka dan Otot
1. Gangguan dan Kelainan Tulang
Skoliosis: tulang belakang bagian punggung membengkok ke kiri atau ke kanan.
Lordosis: tulang belakang bagian punggung membengkok ke depan.
Kifosis: tulang belakang bagian punggung membengkok ke belakang.
Fraktura: patah tulang
Osteoporosis: tulang menjadi rapuh karena berkurangnya jumlah kalsium dan mineral dalam tulang. Biasa terjadi pada lansia.
Rakitis: penyakit yang disebabkan oleh kekurangan vitamin D dan kalsium ➜ pembentukan tulang tidak sempurna. Gejala penyakit ini ditandai dengan kaki bengkok berbentuk O atau X.
- Artritis eksudatif: radang/iritasi pada sendi yang menyebabkan sendi terinfeksi atau bernanah.
- Artritis sika: radang sendi yang menyebabkan cairan sendi menjadi kering karena kehilangan cairan sinovial.
- Dislokasi: bergesernya sendi dari kedudukan semula karena jaringan ligamennya sobek.
- Terkilir: tertariknya ligamen ke posisi yang tidak sesuai, tetapi sendi tidak bergeser.
- Ankilosis: persendian seolah-olah menyatu sehingga tidak dapat digerakkan.
3. Gangguan dan Kelainan Otot
- Atropi: otot mereduksi/mengecil sehingga tidak kuat untuk melakukan gerakan.
- Hipertropi: otot membesar.
- Kram: Kejang otot yang disebabkan oleh cuaca dingin/aktivitas otot terlalu berat.
- Tetanus: penyakit yang disebabkan oleh Clostridium tetani. Gejalanya otot terus-menerus berkontraksi.
- Miestenia gravis: otot melemah secara bertahap sehingga menyebabkan kelumpuhan bahkan kematian.