Sistem gerak adalah sistem organ pada manusia yang berperan dalam pergerakan tubuh.
Organ yang mendukung kerja sistem gerak:
1) Rangka, alat gerak pasif, terdiri atas jaringan tulang rawan dan tulang sejati.
2) Otot, alat gerak aktif, terdiri atas jaringan otot
B. RANGKA
Rangka merupakan alat gerak pasif yang tersusun atas tulang yang saling berhubungan.
Rangka tubuh dibedakan menjadi tiga macam. Rangka yang terdapat pada hewan yang tubuhnya lunak, misalnya cacing tanah disebut rangka hidrostatik. Lapisan luar pada tubuh insekta, membungkus tubuh, dan terbuat dari zat kitin disebut rangka luar (eksoskeleton). Kumpulan tulang rawan dan tulang keras yang membentuk suatu rangkaian menurut aturan tertentu, misalnya pada hewan
vertebrata disebut rangka dalam (endoskeleton).
Fungsi rangka:
1) Alat gerak pasif
2) Pemberi bentuk tubuh
3) Menopang/menyokong berat tubuh
4) Tempat melekatnya otot
5) Melindungi organ vital
6) Tempat pembentukan sel darah pada sumsum tulang (hemopoesis)
7) Tempat penyimpanan kalsium dan fosfor
Berdasarkan letaknya pada tubuh, rangka manusia dikelompokkan menjadi:
1) Rangka aksial (sumbu tubuh), yaitu tengkorak, tulang rusuk, tulang dada dan
tulang belakang.
2) Rangka apendikular (sekitar sumbu tubuh), terletak di kanan dan kiri sumbu tubuh, dan jumlah tulangnya sepasang.
Tulang berdasarkan jaringannya terdiri dari atas tulang rawan dan tulang sejati.
C. TULANG RAWAN
Tulang rawan tersusun atas sel kondrosit yang berasal dari kondroblas dan mensekresikan matriks yang disebut kondrin. Lama-kelamaan kondroblas
akan terkurung oleh matriksnya sendiri dalam ruangan yang disebut lakuna. Di dalam lakuna terdapat kondroblas yang bersifat tidak aktif disebut kondrosit
(sel tulang rawan).
Tulang rawan pada anak-anak berbeda dengan tulang rawan pada orang dewasa. Tulang rawan pada anak-anak berasal dari mesenkim dan lebih banyak
mengandung sel-sel tulang rawan. Sedangkan jaringan tulang rawan orang dewasa lebih banyak mengandung matriks dan berasal dari perikondrium (selaput tulang
rawan) yang mengandung kondroblas. Tulang rawan pada orang dewasa hanya terdapat pada bagianbagian tertentu
Struktur tulang rawan:
Tulang rawan dilindungi oleh lapisan luar yang disebut perikondrium yang berfungsi mensuplai makanan bagi tulang rawan dan melakukan perawatan dan perbaikan materi penyusun
Pada anak-anak, kondrosit lebih banyak dari matriks, sedangkan pada orang dewasa, matriks lebih banyak dari kondrosit.
Jenis-jenis tulang rawan:
TULANG SEJATI
Tulang sejati tersusun atas sel osteosit yang berasal dari osteoblas dan mensekresikan matriks yang disebut osteon.
Struktur tulang sejati:
a. Sistem Havers, unit dasar jaringan tulang.
b. Saluran Havers (saluran pusat), berisi pembuluh darah dan saraf.
c. Saluran Volkmann (saluran perforat), saluran penghubung dua saluran Havers.
d. Lakuna, ruang tempat osteosit terletak. e. Kanalikuli, struktur penghubung osteosit yang satu dengan osteosit lain.
f. Lamella, lapisan kosentris matriks yang keras dan kuat.
g. Lamella sirkumferensial
h. Lamella interstitial i. Periosteum, selaput pembungkus tulang.Periosteum mengandung osteoklas
yang berfungsi melakukan perawatan dan perbaikan materi penyusun tulang.
j. Matriks, tersusun atas serabut kolagen dan mineral kalsium dan fosfor.
Osifikasi adalah proses pembentukan tulang melalui pengerasan tulang
rawan menjadi tulang sejati.
Urutan proses osifikasi:
1) Tulang rawan yang telah dihasilkan memiliki rongga yang akan terisi osteoblas.
2) Kemudian osteosit dibentuk ke arah luar,atau berbentuk konsentris (saluran Havers).
3) Di sekitar osteosit, dibentuk matriks tulang dari senyawa protein yang mengandung kalsium dan fosfor.
Berdasarkan matriksnya, tulang terdiri dari:
1) Tulang kompak, tulang dengan matriks padat dan rapat, misalnya tulang pipa.
2) Tulang spons, tulang dengan matriks berongga, misalnya tulang pipih dan pendek.
Berdasarkan bentuknya, tulang terdiri dari:
1) Tulang pipa (panjang), yaitu tulang yang berbentuk tabung dan pada umumnya
berongga.
Bagian-bagian tulang pipa:
Keterangan Gambar :
a. Epifisis proksimal, bagian ujung membulat.
b. Diafisis, bagian tengah.
c. Epifisis distal, bagian ujung pipih.
d. Metafisis/cakra epifisis, bagian yang berkemampuan bertambah panjang.
e. Tulang rawan hialin
f. Tulang spons
g. Tulang kompak
h. Periosteum
i. Rongga tulang, berisi sumsum tulang kuning/merah, pembuluh darah, saraf
dan osteoblas.
Contoh: tulang betis, tulang paha, tulang kering, tulang hasta, tulang pengumpil.
2) Tulang pipih, yaitu tulang yang tersusun atas dua lempeng tulang kompak dan tulang spons, di dalamnya terdapat sumsum tulang.
Tulang pipih berfungsi sebagai penyusun dinding rongga, pelindung, dan penguat.
Contoh: tulang rusuk, tulang belikat, tulang tengkorak.
3) Tulang pendek, yaitu tulang yang berbentuk kubus, bulat kecil, atau paku.
Contoh: tulang pergelangan dan telapak tangan dan kaki.
4) Tulang tak berbentuk, yaitu tulang yang bentuknya tidak termasuk tiga kategori di atas.
Contoh: tulang wajah, tulang rahang, tulang belakang, tulang pinggul.
Hubungan Antartulang (Persendian)
Sendi atau artikulasi adalah hubungan antartulang yang memungkinkan terjadinya gerakan.
Komponen penyusun sendi:
1) Kapsul sendi, yaitu lapisan serabut yang melapisi sendi dan membentuk persendian.
2) Ligamen, yaitu jaringan ikat yang mengikat ujung tulang dengan persendian.
3) Minyak sinovial, yaitu pelumas sendi yang terdapat pada sendi.
4) Tulang rawan hialin, yaitu jaringan tulang rawan yang membentuk sendi.
Berdasarkan keleluasaan gerakan yang dihasilkan, ada 3 jenis persendian, yaitu sinartrosis, sinfibrosis, dan diartrosis.
a. Sinartrosis adalah persendian yang tidak dapat digerakkan, ada 2 tipe utama sinartrosis, yaitu suture dan sinkondrosis. Suture/sinostosis adalah hubungan antartulang yang dihubungkan dengan jaringan ikat serabut padat, contohnya pada tengkorak. Sinkondrosis adalah persendian oleh tulang rawan (kartilago) hialin,
contohnya hubungan antara epifisis dan diafisis pada tulang dewasa.
b. Amfiartrosis/Sinfibrosis adalah persendian yang dihubungkan oleh tulang rawan (kartilago), jaringan ikat serabut, dan ligamen sehingga memungkinkan terjadi
sedikit gerakan. Contohnya sendi antara tulang betis dan tulang kering.
c. Diartrosis adalah persendian yang memungkinkan gerakan tulang-tulang secara leluasa. Misalnya sendi engsel pada lutut dan siku serta sendi peluru pada
pangkal paha dan lengan atas.
Diartrosis meliputi beberapa macam persendian. Berdasarkan arah gerak yang ditimbulkannya, diartrosis dapat dibedakan menjadi beberapa jenis sendi
1. Sendi engsel adalah persendian yang memungkinkan terjadinya gerakan ke
satu arah. Contoh : Persendian pada tulang siku dan lutut
2. Sendi pelana adalah persendian yang memungkinkan gerakan ke dua arah
Contoh : Persendian pada hubungan antara ruas-ruas tulang belakang.
3. Sendi putar adalah persendian tulang yang satu mengitari tulang yang lain
sehingga menimbulkan gerak rotasi
Contoh : Tengkorak dengan tulang atlas dan metakarpal dengan jarijari tangan.
4. Sendi peluru adalah persendian tulang yang gerakannya paling bebas di antara
persendian yang lain, yaitu dapat bergerak ke segala arah.
Contoh : Tulang lengan atas dengan gelang bahu dan tulang paha dengan gelang panggul.
5. Sendi geser/sendi kepat/sendi avoid adalah persendian yang gerakannya
hanya menggeser, kedua ujung agak rata dan tidak berporos.
Contoh :Atlas dengan aksis dan radius dengan ulna.
6. Sendi luncur adalah persendian tulang yang memungkinkan terjadinya gerakan
badan melengkung ke depan, ke belakang atau memutar.
Contoh : Skapula dengan klavikula dan karpal dengan metakarpal.
Alat Gerak Aktif ( Otot )
Otot merupakan alat gerak aktif yang melekat pada rangka dan tersusun atas jaringan otot, terutama otot lurik.
Struktur otot:
Komponen penyusun otot antara lain:
1) Protein aktin, yaitu protein pembentuk filamen halus yang terdiri dari dua untai.
Pada protein aktin terdapat binding site yang merupakan tempat miosin menarik aktin.Pada saat otot tidak berkontraksi, binding site ditutupi oleh protein troponintropomiosin, yang dapat dihilangkan dengan ion Ca2+.
2) Protein miosin, yaitu protein pembentuk filamen kasar yang terdiri dari serabut.
3) Jaringan otot, dapat berupa otot polos, otot lurik dan otot jantung. Pada sistem gerak, otot yang bekerja adalah otot lurik.
4) Ion Ca2+ dan ATP, keduanya digunakan dalam gerak kontraksi dan relaksasi otot.
Kumparan otot terdiri atas:
1) Ventrikel (empal), merupakan bagian tengah otot yang menggembung.
2) Tendon (urat), merupakan bagian ujung otot yang menempel pada tulang.
Tendon terdiri dari origo (tidak dapat bergerak) dan insersio (dapat bergerak).
Agar menghasilkan gerak, otot bekerja dengan otot lain secara aktif dengan cara kontraksi (memendek) dan relaksasi (memanjang).
Gerak antar-otot terbagi menjadi:
1) Gerak sinergis, gerak dua buah otot yang sama arahnya (saling menunjang)
Contoh: otot-otot pada tulang rusuk, otot pronator teresdan pronator quadratus.
2) Gerak antagonis, gerak dua buah otot yang saling berlawanan arah.
Contoh: otot trisep dan bisep.
Serat otot/miofibril tersusun atas sarkomersarkomer.
1) Pita I menghasilkan daerah terang pada otot,
2) Pita A menghasilkan daerah gelap pada otot,
3) Zona H adalah daerah terang sempit di antara daerah gelap pita A.
4) Gabungan protein aktin dan miosin disebut aktomiosin.
Cara kerja otot:
1) Miosin aktif menggerakkan aktin dengan cross-bridge sebagai ‘tangan’ dengan
bantuan Ca2+ dan ATP pada binding site.
2) Saat kontraksi, miosin menarik aktin sehingga pita I memendek, zona H hilang.
3) Saat relaksasi, miosin melepas aktin sehingga pita I kembali memanjang, zona H kembali muncul. Sesaat setelah relaksasi, binding site tertutup oleh protein troponin-tropomiosin.
Penggunaan energi pada gerak otot terdiri dari dua, yaitu fase anaerob dan fase aerob.
Fase anaerob tidak membutuhkan oksigen digunakan ketika otot berkontraksi.
1) Kerja aktin dan miosin membutuhkan ATP.
2) ATP dibentuk kembali melalui fosforilasi, dan digunakan untuk kerja aktin dan miosin.
Otot yang terlalu lama berkontraksi akan lelah karena penurunan ATP dan peningkatan asam laktat (asam lelah), sehingga fase berubah menjadi fase aerob.
Fase aerob membutuhkan oksigen dan digunakan ketika otot berelaksasi.
1) Glikogen (gula otot) diubah menjadi glukosa dan asam laktat.
2) Glukosa akan dioksidasi sehingga menghasilkan CO2 , H 2O dan ATP.
Asam laktat menumpuk pada otot yang terlalu sering berkontraksi menyebabkan kelelahan.
Agar asam laktat dapat dioksidasi, maka tubuh harus memasuki fase aerob dengan melakukan reaksi dengan membuat nafas tersengal-sengal untuk mendapat lebih banyak oksigen.
GANGGUAN PADA SISTEM GERAK
Gangguan pada rangka antara lain:
1) Fraktura sederhana/tertutup, patah tulang yang tidak merobek otot.
2) Fraktura kompleks/terbuka, patah tulang yang merobek otot bahkan kulit.
3) Fraktura sebagian/greenstick, patah tulang yang tidak membagi tulang menjadi dua.
4) Fisura, retak tulang.
5) Lordosis, jika ruas tulang belakang terlalu membengkok ke depan.
6) Kifosis, jika ruas tulang belakang terlalu membengkok ke belakang.
7) Skoliosis, jika ruas tulang belakang terlalu membengkok ke samping (huruf S).
8) Rakhitis, kurangnya vitamin D, sehingga osifikasi terhambat. Penderita biasanya
memiliki kaki menyerupai huruf X atau O.
9) Osteoporosis, penurunan massa tulang pada usia lanjut karena lambatnya osifikasi dan reabsorpsi materi penyusun tulang.
10) Nekrosa, kerusakan periosteum tulang yang menyebabkan kematian tulang.
11) TBC tulang, disebabkan oleh bakteri TBC yang menyerang tulang.
Gangguan pada sendi antara lain:
1) Dislokasi, pergeseran sendi akibat sobeknya ligamen.
2) Ankilosis, persendian tidak dapat digerakkan karena seperti menyatu dengan tulang.
3) Arthritis, peradangan pada sendi akibat:
a. Osteoarthritis (penipisan tulang rawan)
b. Arthritis eksudatif (kuman)
c. Arthritis sika (kekurangan minyak sinovial)
d. Arthritis rheumatoid (penumpukan asam amino purin/asam urat)
Gangguan pada otot antara lain:
1) Atrofi, penurunan fungsi otot karena mengecil, sehingga tidak dapat berkontraksi.
2) Hipertrofi, pertumbuhan dan perkembangan otot yang berlebihan sehingga diameterserabut-serabut otot membesar.
3) Tetanus, terjadi akibat serangan bakteri Clostridium tetanii, yang menyebabkan otot terus-menerus berkontraksi.
4) Miastenia gravis, melemah dan lumpuhnya otot akibat gangguan sistem imun.
BioHasanah SMAGA 