YAYASAN WIDYA BHAKTI SMA SANTA ANGELA Jl. Merdeka 24, Bandung B A B.4 SISTEM GERAK

Transkripsi

1 YAYASAN WIDYA BHAKTI SMA SANTA ANGELA Jl. Merdeka 24, Bandung B A B.4 SISTEM GERAK 1

2 Peta Konsep SISTEM GERAK Rangka Sendi Otot Jenis Bentuk Gangguan Pendahuluan Manusia dapat berpindah tempat sesuai dengan keinginannya. Gerak pada manusia itu terjadi karena adanya kerjasama antara tulang dan otot. Tulang tulang manusia yang menyusun rangka dapat bergerak karena digerakkan oleh otot. Oleh karena itu tulang disebut sebagai alat gerak pasif karena rangka tidak mempunyai kemampuan untuk menggerakkan dirinya. Otot disebut sebagai alat gerak aktif karena otot memiliki kemampuan untuk berkontraksi atau memendek dan berelaksasi atau mengendur. Jika otot memendek maka akan dihasilkan tenaga sehingga terjadi gerakan organ-organ yang dilekati ataupun organ disekitarnya kearah tertentu. Bila otot mengendur maka organ-organ tadi akan bergerak kearah yang berlawanan. Gerak adalah hasil interaksi antara tulang, otot, dan persendian tulang. 2

3 A. Rangka Manusia Rangka adalah susunan tulang-tulang yang membentuk sistem tertentu. Rangka manusia terletak didalam tubuh, terlindung oleh otot dan kulit. Rangka yang terletak di dalam tubuh disebut rangka dalam atau endoskeleton. Secara umum fungsi rangka, yaitu : a. Memberi bentuk tubuh. b. Menahan dan menegakkan tubuh. c. Melindungi organ-organ tubuh. d. Sebagai tempat melekatnya otot rangka. e. Sebagai alat gerak pasif. f. Tempat pembentukan sel-sel darah g. Sistem imun h. Menjaga organ agar tetap pada Tempatnya i. Tempat menyimpan mineral terutama kalsium 1. Pengelompokan Rangka Manusia Secara garis besar rangka manusia digolongkan menjadi dua kelompok tulang yaitu rangka aksial dan rangka apendikuler. A. Rangka Aksial Rangka aksial, meliputi tengkorak, ruas-ruas tulang belakang, tulang dada dan tulang rusuk. 3

4 1) Tulang tengkorak Tulang tempurung kepala (kranium) Tulang dahi (frontal) Tulang kepala belakang (osipital) Tulang ubun-ubun ( parietal) Tulang tapis (ethmoidal) Tulang baji (sphenoid) Tulang pelipis (temporal) 2) Tulang Muka (splanchocranium) Tulang hidung (nasal) Tulang langit-langit (palatum) Tulang air mata (lakrimal) Tulang rahang atas (maksila) Tulang rahang bawah (mandibula) Tulang pipi (zygomatik) 3) Tulang Belakang (Vertebra) 26 ruas atau 33 tulang : 24 ruas vertebra : 7 vertebra servikalis 12 vertebra dorsalis 5 vertebra lumbalis 1 sakrum : 5 1 koksigea : 4 4) Tulang Dada (Sternum) Hulu (manubrium) Badan (korpus) Taju Pedang (xiphoid prosesus) 4

5 5) Tulang Rusuk Tulang rusuk : 12 Tulang Rusuk Sejati : 7 Tulang Rusuk Palsu : 3 Tulang Rusuk Melayang : 2 B. Rangka Apendikular Rangka apendikuler, meliputi tulang-tulang lengan, tulang telapak tangan, telapak kaki, pinggul dan bahu. 1) Tulang Anggota Gerak Atas a) Tulang gelang bahu Tulang selangka ( klavikula ) Tulang belikat ( skapula ) b) Tulang lengan atas (humerus) c) Tulang lengan bawah Tulang hasta (ulna ) Tulang pengumpil (radius) d) Tulang pergelangan tangan ( karpus) e) Tulang Telapak tangan (metakarpus) f) Jari-jari tangan (falanges) 2) Tulang Anggota Gerak Bawah a) Tulang Pinggul Tulang duduk (iscium) Tulang usus(ilium) Tulang kemaluan(pubis) Lekukan pada pinggul ( asetabulum ) b) Tulang paha ( femur) Tulang kering (tibia) Tulang betis ( fibula) Tulang tempurung ( patela) Tulang pergelangan kaki ( tarsal ) Tulang telapak kaki ( metatarsal) Jari-jari kaki ( falanges ) 5

6 2. Bentuk Tulang Bentuk tulang yang menyusun rangka hewan sangat bervariasi sesuai dengan letak dan fungsinya. Secara garis besarnya, bentuk tulang dibedakan menjadi 4 macam yaitu : tulang pipa, tulang pipih, tulang pendek dan tulang tidak beraturan. a. Tulang Pipa Merupakan tualng yang berbentuk seperti pipa atau silindris (diafise) dengan kedua ujung tulangnya membulat (diafise). Diafise merupakan bagian tengah tulang yang memanjang dan ditengahnya terdapat rongga, sedangkan epifise merupakan bagian ujung-ujung tulang yang tersusun dari tulang rawan. Diantara diafise dan epifise 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 rongga yang didalamnya berisi sumsum tulang. Sumsum tulang merupakan kumpulan pembuluh darah dan saraf. Sumsum tulang pipa berupa sumsum tulang merah dan kuning. Sumsum tulang merah merupakan tempat pembentukan sel darah merah, sedangkan sumsum tulang kuning merupakan tempat pembentukan sel-sel lemak. Tulang pipa berfungsi untuk persendian. Contoh tulang pipa pada manusia adalah tulang paha, tulang betis dan tulang kering. 6

7 Gambar 4.6 : Bagian-Bagian Tulang Pipa b. Tulang Pendek Tulang pendek merupakan tulang-tulang yang lebih kecil dan tidak ada perbedaan yang nyata antara ukuran panjang dan lebarnya. Bentuk tulang pendek seperti kubus, paku atau berbentuk bulat. Tulang pendek dapat bergerak bebas. Tulang ini dapat ditemukan pada tulang telapak tangan dan kaki. c. Tulang Pipih Merupakan tulang-tulang yang berbentuk lempengan-lempengan pipih yang lebar. Tulang pipih berfungsi untuk melindungi struktur tubuh di bagian bawahnya. Tulangtulang ini dapat ditemukan pada tulang pinggul, belikat dan tempurung kepala.. 7

8 d. Tulang Tidak Beraturan Merupakan tulang dengan bentuk kompleks dan berhubungan dengan fungsi khusus. Tulang bentuk ini dapat ditemukan pada tulang-tulang kepala, ruas-ruas tulang belakang dan tulang rahang. 3. Jenis Tulang a. Rawan (Kartilago) Tulang rawan bersifat lentur, tersusun atas sel-sel tulang rawan (kondrosit) yang mensekresikan matriks (kondrin) berupa hialin atau kolagen. Rawan pada anak berasal dari mesenkim dengan kandungan kondrosit lebih banyak dari kondrin. Sebaliknya, pada orang dewasa kondrin lebih banyak dan rawan ini berasal dari selaput tulang rawan (perikondrium) yang banyak mengandung kondroblas 8

9 (pembentuk kondrosit). Tulang rawan dibedakan menjadi tiga yaitu tulang rawan hialin, tulang rawan elastin dan tulang rawan fibrosa. Tulang rawan hialin berwarna putih kebiruan terdapat pada janin dan ujung-ujung tulang. Tulang rawan elastin berwarna kuning dan terdapat pada epiglotis dan telinga luar. Tulang rawan fibrosa bersifat keras dan buram dan dijumpai pada ruas-ruas tulang belakang. b. Tulang keras ( Osteon) Tulang sejati atau yang sering disebut 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 merupakan sel-sel tulang matang pembentuk tulang. Osteosit dibentuk oleh osteoblas. Osteoblas merupakan sel-sel tulang muda. Selain osteoblas, terdapat osteoklas yang merupakan sel-sel berinti banyak yang berfungsi untuk memindahkan matriks dari tulang lama dan menyisakan ruang untuk pembentukan tulang baru. Tulang lama senantiasa mengalami proses daur ulang materi untuk pembentukan tulang Matriks penyusun tulang memiliki berat sekitar 65% berat seluruh tulang. Jenisjenis 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 dalam matriks berupa kalsium karbonat dan kalsium fosfat. Mineral tersebut akan menentukan kelenturan tulang namun hanya konsentrasi kalsium yang menyebabkan tulang menjadi keras. 9

10 4. Proses Pembentukan Tulang (Osifikasi) Rangka manusia sudah mulai dibentuk pada akhir bulan kedua stadium embrio, tetapi masih dalam bentuk tulang rawan ( Kartilago). Pembentukan tulang berawal dari kartilago (berasal dari mesenkim). Kartilago memiliki rongga yang akan terisi oleh OSTEOBLAS (sel-sel pembentuk tulang). Osteoblas membentuk osteosit (sel-sel tulang). Sel-sel tulang dibentuk dari bagian dalam dan terus berlanjut ke bagian luar sehingga proses pembentukan tulang menjadi konsentris. Setiap satuan sel-sel tulang akan melingkari pembuluh darah dan serabut saraf membentuk SISTEM HAVERS. Matriks akan mengeluarkan kapur dan fosfor yang menyebabkan tulang menjadi keras. Disekitar saluran havers terdapat lamela konsentris berupa matriks berbentuk cincin yang mengandung kalsium. Diantara lamela konsentris terdapat zona kosong yang disebut kanalikuli. Kanalikuli berupa saluran kecil berisi cairan ekstraseluler. Kanalikuli menghubungkan lakuna satu dan lakuna 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. Proses pengerasan tulang disebut penulangan atau OSIFIKASI. B. Sendi Hubungan antara dua tulang atau lebih disebut artikulasi. Hubungan antar tulang yang dapat digerakkan disebut sendi. 1. Komponen penunjang sendi Untuk memperkuat sendi dan memudahkan pergerakan dibutuhkan beberapa komponen penunjang yaitu : 10

11 Ligamen Ligamen merupakan jaringan ikat yang berfungsi mengikat bagian luar ujung tulang yang membentuk persendian dan mencegah berubahnya posisi tulang (dislokasi). Kapsul Sendi Kapsul sendi merupakan lapisan serabut yang berfungsi melapisi sendi dan menghubungkan dua tulang yang membentuk persendian. Dibagian persendian yang memiliki kapsul sendi terdapat rongga. Cairan Sinovial Cairan sinovial merupakan cairan pelumas pada ujung-ujung tulang yang terdapat dibagian kapsul sendi. Tulang Rawan Hialin Tulang rawan hialin merupakan jaringan tulang rawan yang menutupi kedua ujung tulang yang membentuk persendian. Perlindungan ini penting untuk menjaga benturan yang keras. 2. Persendian Persendian atau artikulasi dibedakan menjadi 3 macam yaitu : a. Diartrosis Diartrosis merupakan persendian yang memungkinkan terjadinya gerakan yang amat leluasa. Persendian ini memiliki komponen pendukung seperti kapsul sendi dan cairan sinovial. Berdasarkan arah gerakannya, persendian diartrosis dapat dikelompokkan menjadi sendi engsel, sendi pelana, sendi putar, sendi peluru, dan sendi luncur. Sendi Engsel Bila dua ujung tulang yang bergerak membentuk lekukan. Gerakan ini berporos satu, misalnya hubungan tulang pada lutut, siku dan tulang jari-jari. Sendi Pelana Bila kedua ujung tulang membentuk sendi seperti pelana, berporos dua dan dapat bergerak lebih bebas seperti gerakan orang naik kuda. Contohnya sendi pada ibu jari, sendi antar metakarpal dan karpal Sendi Putar Bila ujung tulang yang satu bergerak mengitari ujung tulang yang lain. Hubungan ini memungkinkan adanya gerakan rotasi atau memutar berporos satu. Misalnya sendi antara tulang tengkorak dengan tulang atlas, antara tulang lengan atas dengan tulang pengumpil dan hasta, antara ruas-ruas pergelangan tangan serta ruas-ruas pergelangan kaki. 11

12 Sendi Peluru Bila ujung yang satu berbentuk bongkol atau kapsul seperti peluru yang masuk ke ujung tulang lainnya yang berbentuk cekungan. Hubungan ini memungkinkan terjadinya gerak yang lebih bebas. Contohnya adalah sendi antara tulang lengan atas dengan tulang belikat, tulang paha dengan tulang pinggul. Sendi Luncur Hubungan antara tulang ini memungkinkan gerakan menggeliat,membungkuk, dan menengadah. Contohnya adalah hubungan antara ruas-ruas tulang belakang Macam macam Persendian 12

13 b. Amfiartrosis Amfiartrosis yaitu hubungan antar tulang yang memungkinkan terjadinya gerak yang terbatas. Hubungan tulang semacam ini sangat erat hubungnnya dengan mekanisme pernapasan dada. Misalnya hubungan antara tulang rusuk dan ruasruas tulang belakang. C. Sinartrosis Sinartrosis yaitu hubungan antar tulang yang tidak memungkinkan adanya gerakan. Berdasarkan komponen penghubungnya, sinartrosis dibedakan menjadi dua bagian yaitu : 1) Sinartrosis Sinfibrosis Bila komponen penghubungnya adalah serabut-serabut jaringan ikat. Contohnya adalah hubungan antara tulang tengkorak. Serabut-serabut jaringan ikat selanjutnya juga akan mengalami penulangan, yang prosesnya dilanjutkan setelah bayi lahir. Hal ini tampak jelas pada ubun-ubun besar yang baru sempurna penulangannya setelah usia belasan tahun. Hubungan antar tulang tengkorak disebut sutura. Sutura pada tengkorak 2) Sinartrosis sinkondrosis Bila komponen penghubungnya adalah tulang rawan. Contohnya antara lain pada tulang rusuk dengan ruas-ruas tualng dada dan hubungan antara ruas-ruas tulang belakang. C. Otot Sebagai Alat Gerak aktif Otot yang dalam bahasa sehari-hari dikenal dengan daging, merupakan alat gerak aktif pada manusia. Otot merupakan alat gerak aktif karena memiliki kemampuan berkontraksi. Otot memendek jika sedang berkontraksi dan memanjang jika berelaksasi. Kontraksi otot terjadi jika otot sedang melakukan kegiatan, sedangkan relaksasi otot terjadi jika otot sedang beristirahat. 13

14 1. Karakteristik Otot Otot sebagai alat gerak aktif memiliki 3 karakter, yaitu: a. Kontraksibilitas, yaitu kemampuan otot untuk memendek dan lebih pendek dari ukuran semula, hal ini teriadi jika otot sedang melakukan kegiatan. b. Ektensibilitas, yaitu kemampuan otot untuk memanjang dan lebih panjang dari ukuran semula. c. Elastisitas, yaitu kemampuan otot untuk kembali pada ukuran semula. 2. Macam Gerak Dalam menghasilkan gerak otot tidak bekerja sendirian tetapi selalu berpasangan dengan otot yang lain. Bila suatu otot berkontraksi, akan menggerakkan tulang yang dilekatinya ke suatu arah tertentu, sedangkan otot yang lain yang merupakan pasangannya akan menggerakkan kearah lain yang berlawanan. Dua otot yang menggerakkkan tulang kearah yang berlawanan disebut gerak antagonis. Arah gerakan yang ditimbulkan oleh kontraksi otot juga ditentukan oleh tipe persendiannya. Berdasarkan arah gerakkannya, gerakan antagonis dapat dibedakan menjadi beberapa macam yaitu : a. Ekstensi, lawannya fleksi. Ekstensi adalah gerakan meluruskan, sedangkan fleksi adalah gerakan menekuk atau membengkokkan. Misalnya gerak pada siku, lutut dan ruas ruas jari. Bila kita berdiri tegak, kaki kita berada pada posisi lurus. Kalau kita jongkok maka kaki akan menekuk pada lutut. b. Abduksi Abduksi atau gerakan menjauhi badan, lawannya adduksi atau gerakan mendekati badan. Misalnya gerak tangan sejajar bahu dan sikap sempurna. c. Depresi Deprsei atau gerak menurunkan, lawannya elevasi atau gerak mengangkat. Misalnya gerak kepala menunduk dan menengadah. d. Supinasi Supinasi atau gerak menengadahkan tangan dan pronasi atau gerak menelungkupkan tangan. Misalnya gerak telapak tangan menengadah dan gerak telapak tangan menelungkup. e. Inversi lawannya eversi. Inversi merupakan gerakan memiringkan (membuka) telapak kaki ke arah dalam tubuh, sedangkan eversi merupakan gerak memiringkan (membuka) telapak kaki ke arah luar. Arah gerakan yang berlawanan, disebabkan adanya pasangan otot yang bila berkontraksi akan menimbulkan arah gerak yang berlawanan. Contohnya pasangan otot bisep dan trisep. Otot bisep adalah otot berkepala dua yang berorigo pada taju tulang belikat dan berinsersi pada pangkal tulang pengumpil. 14

15 Bila otot ini berkontraksi maka lengan bawah akan bergerak menekuk pada siku. Otot trisep yaitu otot berkepala tiga, berorigo pada tulang belikat dan berinsersi pada pangkal tulang hasta. Bila berkontraksi maka lengan bawah akan bergerak melurus. Macam macam Gerakan Otot Antagonis Disamping ada pasangan otot yang bersifat antagonis, ada pula beberapa jenis otot yang berbeda, tetapi kerjanya saling menunjang. Otot yang demikian disebut otot sinergis. Contohnya adalah otot pronator teres dan pronator kuadratus. Bila kedua otot ini berkontrasi akan menimbulkan gerakan menelungkupkan tangan. Otot-otot diantara tulang rusuk yang bekerjasama saat terjadi pengambilan dan penghembusan napas juga termasuk otot sinergis. Adanya macam-macam tipe gerakan yang dilakukan tubuh dapat terjadi karena perlekatan ujung-ujung otot pada berbagai organ, seperti tulang, tulang rawan, kulit maupun otot lain. 3. Jenis Otot Secara umum berdasarkan bentuk morfologi, sistem kerja dan lokasinya dalam tubuh, otot vertebrata dan manusia dibedakan menjadi tiga jenis yaitu otot rangka, otot polos dan otot jantung. Otot dapat berkontraksi karena adanya rangsangan. Umumnya otot berkontraksi bukan karena satu rangsangan, melainkan karena suatu rangkaian rangsangan berurutan. Rangsangan kedua memperkuat rangsangan pertama dan rangsangan ketiga memperkuat rangsangan 15

16 kedua. Dengan demikian terjadilah ketegangan atau tonus yang maksimum. Tonus yang maksimum terus menerus disebut tetanus. Otot tersusun atas dua macam filamen dasar, yaitu filament aktin dan filamen miosin. Filamen aktin tipis dan filamen miosin tebal. Kedua filamen ini menyusun miofibril. Miofibril menyusun serabut otot dan serabut otot-serabut otot menyusun satu otot. a. Otot lurik (Otot Rangka) Otot lurik disebut juga otot rangka atau otot serat lintang. Otot ini bekerja di bawah kesadaran. Pada otot lurik, fibril-fibrilnya mempunyai jalur-jalur melintang gelap (anisotrop) dan terang (isotrop) yang tersusun berselangselang. Sel -selnya berbentuk silindris dan mempunvai banvak inti. Otot rangka dapat berkontraksi dengan cepat dan mempunyai periode istirahat berkali - kali. Sel-sel serabut otot bersatu dalam suatu kelompok membentuk berkasberkas yang disebut fasikuli. Berkas-berkas otot diliputi oleh selaput (fasia) yang disebut fasia propia. Beberapa berkas otot bergabung membentuk otot. Otot rangka ini memiliki kumpulan serabut yang dibungkus oleh fasia superfisialis. 16

17 Gabungan otot berbentuk kumparan dan terdiri dari bagian: 1) Ventrikel (empal), merupakan bagian tengah yang menggembung 2) Urat otot (tendon), merupakan kedua ujung yang mengecil. Urat otot (tendon) tersusun dari jaringan ikat dan bersifat keras serta liat. Berdasarkan cara melekatnya pada tulang, tendon dibedakan sebagai berikut ini: 1) Origo merupakan tendon yang melekat pada tulang yang tidak berubah kedudukannya ketika otot berkontraksi. 2) Insersio merupakan tendon yang melekat pada tulang yang bergerak ketika otot berkontraksi. Otot yang dilatih terus menerus akan membesar atau mengalami hipertrofi, Sebaliknya jika otot tidak digunakan (tidak ada aktivitas) akan menjadi kisut atau mengalami atrofi. b. Otot Polos Otot polos disebut juga otot tak sadar atau otot alat dalam (otot viseral). Otot polos tersusun dari sel sel yang berbentuk kumparan halus. Masing masing sel memiliki satu inti yang letaknya di tengah. Kontraksi otot polos tidak menurut kehendak, tetapi dipersarafi oleh saraf otonom. Otot polos terdapat pada alat-alat dalam tubuh, misalnya pada: dinding saluran pencernaan, saluran-saluran pernapasan, pembuluh darah, saluran kencing dan kelamin. c. Otot Jantung Otot jantung mempunyai struktur yang sama dengan otot lurik hanya saja serabut serabutnya bercabang - cabang dan saling beranyaman serta dipersarafi oleh saraf otonom. Letak inti sel di tengah. Dengan demikian, otot jantung disebut juga otot lurik yang bekerja tidak menurut kehendak. 17

18 Struktur Otot Lurik Dari hasil penelitian dan pengamatan dengan mikroskop elektron dan difraksi sinar X, Hansen dan Huxly (l955) mengemukkan teori kontraksi otot yang disebut model sliding filaments. Serabut halus sel otot rangka disebut miofibril. Miofibril mengandung filamen protein (miofilamen) yaitu filamen halus dan filamen kasar. Filamen halus dibangun oleh dua untai aktin dan satu untai protein regulator berupa tropomiosin dan troponin kompleks yang membelit masing-masing untaian aktin. Filamen kasar 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 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 dibagian 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 dibagian tengah disebut zona H. Daerah ujung dekat sarkomer dimana hanya dijumpai filamen halus saja disebut pita I. Saat otot berkontraksi, panjang tiap sarkomer mengalami reduksi. 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 filamen 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 lainnya 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 filmen kasar berupa zona H menjadi berkurang. 18

19 Pada sel-sel otot yang sedang beristirahat (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 dapat terbuka saat ion kalsium mengikat troponin yang mengubah interaksi antara troponin dan tropomiosin. Pengikatan ion kalsium menyebabkan seluruh kompleks troponin-tropomiosin berubah bentuk. Akibatnya tempat pengikatan miosin pada aktin menjadi terpapar. Saat ada ion kalsium, terjadi gerakan geseran atau luncuran antara filamen halus dan kasar yang tumpang tindih sehingga otot berkontraksi. Pada saat konsentrasi ion kalsium menurun, tempat pengikatan miosin pada aktin tertutup dan kontraksi otot menjadi berhenti (keadaan relaksasi) 19

20 4. Sumber Energi untuk Gerak Otot ATP (Adenoshin Tri Phosphat) merupakan sumber energi utama untuk kontraksi otot. ATP berasal dari oksidasi karbohidrat dan lemak. Kontraksi otot merupakan interaksi antara aktin dan miosin yang memerlukan ATP. ATP ---- ADP + P Aktin + Miosin Aktomiosin ATPase Fosfokreatin merupakan persenyawaan fosfat berenergi tinggi yang terdapat dalam konsentrasi tinggi pada otot. Fosfokreatin tidak dapat dipakai langsung sebagai sumber energi, tetapi fosfokreatin dapat memberikan energinya kepada ADP. kreatin Fosfokreatin + ADP keratin + ATP Fosfokinase Pada otot lurik jumlah fosfokreatin lebih dari lima kali jumlah ATP. Pemecahan ATP dan fosfokreatin untuk menghasilkan energi tidak memerlukan oksigen bebas. Oleh sebab itu, fase kontraksi otot sering disebut fase anaerob. 20

21 D. Gangguan pada Sistem Gerak Manusia 1. Kelainan pada Otot Kelainan pada otot dapat disebabkan oleh beberapa hal sebagai berikut: a. Atrofi, merupakan suatu keadaan mengecilnya otot sehingga kehilangan kemampuan berkontraksi. b. Hipertrofi, merupakan otot yang berkembang menjadi lebih besar dan kuat. Hipertrofi disebabkan aktivitas otot yang kuat sehingga diameter serabut-serabut otot membesar. c. Kelelahan Otot, terjadi karena terus menerus melakukan aktivitas, dan bila ini berlanjut dapat terjadi kram. d. Tetanus, adalah otot vang terus menerus berkontraksi (tonus atau kejang) akibat serangan bakteri Clostridium tetani. e. Miestenia Gravis, adalah melemahnya otot secara berangsur-angsur sehingga menyebabkan kelumpuhan bahkan kematian. Penyebabnya belum diketahui dengan pasti. f. Hernia abdominalis, merupakan sobeknya dinding otot abdominal sehingga usus memasuki bagian sobekan tersebut. 2. Gangguan pada Sistem Rangka a. Gangguan Fisik 1) Fraktura sederhana, merupakan fraktura yang tidak melukai otot yang ada disekitarnya. 2) Fraktura kompleks, merupakan fraktura yang melukai otot atau organ yang ada disekitarnya, bahkan terkadang bagian fraktura dapat muncul dipermukaan kulit. 3) Greenstick, merupakan fraktura sebagian yang tidak memisahkan tulang menjadi dua bagian 4) Comminuted, merupakan fraktura yang membagi tulang menjadi beberapa bagian, tapi tetap dalam otot yang sama. b. Gangguan Fisiologis (Vitamin/hormon) 1) Rakhitis Merupakan penyakit tulang yang disebabkan kekurangan vit.d. Vitamin D berperanan dlam penimbunan senyawa kapur dalam tulang. Kekurangan vitamin D menyebabkan tulang menjadi tidak keras. Kaki kelihatan berbentuk huruf X atau O 2) Mikrosefalus Merupakan gangguan pertumbuhan tulang tengkorak sehingga kepala berukuran kecil karena kurang kalsium pada masa bayi. 21

22 3) Osteoporosis Merupakan gangguan tulang dengan gejala penurunan massa tulang sehingga tulang menjadi rapuh. Hal ini karena lambatnya osifikasi dan penghambatan reabsorpsi (penyerapan kembali) bahan-bahan tulang. Osteoporosis terjadi karena ketidakseimbangan hormon kelamin pada pria maupun wanita. 4) Kelainan akibat penyakit Penyakit tuberkulosis tulang dan penyakit tumor dapat menyebabkan tekanan fisik dan fisiologis terhadap mekanisme gerak tubuh. c. Gangguan Persendian 1) Dislokasi Merupakan gangguan yang terjadi karena pergeseran tulang, ligamen sobek atau tertarik. 2) Terkilir (keseleo) Merupakan tertariknya ligamen sendi karena gerakan tiba tiba atau gerakan yang tidak biasa dilakukan. Terkilir menyebabkan rasa sakit dan peradangan pada daerah sendi. 3) Ankilosis Merupakan gngguan akibat tidak berfungsinya sendi 4) Artritis Merupakan gangguan yang disebabkan karena adanya radang sendi. Gangguan artritis dapat dibedakan menjadi rhematoid, osteoartritis dan gautartritis. Rhematoid adalah proses peradangan atau pengapuran pada jaringan tulang rawan yang menghubungkan tulang dipersendian. Osteoartritis merupakan penipisan tulang rawan yang menghubungkan persendian. Gautartritis merupakan gangguan gerak akibat kegagalan metabolisme asam urat sehingga terjadi penimbunan asam urat pada persendian. d. Gangguan tulang belakang 1) Gangguan Tulang Belakang Skoliosis, Melengkungnya tulang belakang kearah samping,mengakibatkan tulang melengkung kearah kiri atau kanan. Kifosis, Perubahan kelengkungan tulang belakang secara keseluruhan sehingga orang menjadi bongkok. 22

23 Lordosis, Melengkungnya tulang belakang didaerah lumbal atau pinggang ke arah depan sehingga kepala tertarik kearah belakang. Subluksasi Gangguan tulang belakang pada segmen leher sehingga posisi kepala tertarik ke arah kiri atau kanan. Glosarium: Osteoblas : merupakan sel tulang muda yang akan membentuk osteosit Osteosit : Sel-sel tulang dewasa Sinartrosis : Hubungan antar tulang yang tidak memiliki celah sendi Amfiartrosis : Sendi yang dihubungkan oleh kartilago, memungkinkan sedikit gerakan Diartrosis : Hubungan antar tulang yang kedua ujungnya tidak dihubungkan oleh jaringan sehingga tulang dapat digerakan (sendi) Daftar Pustaka: Pratiwi, dkk. Biologi SMA Kelas XI Penerbit Erlangga. Jakarta Reece Campbell. Biologi Penerbit Erlangga. Jakarta 23

24 LATIHAN I. Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat! 1. Kontraksi otot bisep menghasilkan gerak : A. rotasi, yaitu gerak melingkar satu sumbu sentral B. ekstensi, yaitu gerak meluruskan tangan C. fleksi, yaitu gerak membengkokkan tangan D. abduksi, yaitu gerak tungkai menjauhi sumbu tubuh E. adduksi, yaitu gerak tungkai mendekati sumbu tubuh 2. Contoh sendi engsel pada manusia adalah... : A. gelang bahu dan gelang panggul B. rahang, dada dan lengan C. lutut, siku dan ruas jari tangan D. leher, pinggang dan pangkal paha E. Leher, pangkal lengan dan pangkal kaki 3. Perhatikan gambar berikut ini! Sendi pada gambar tersebut adalah sendi. A. putar B. pelana C. engsel D. peluru E. luncur A. bentuk gelendong,tidak cepat lelah, inti sel di bagian tengah B. bentuk lurik, tidak cepat lelah, inti sel di bagian tengah C. bentuk gelendong,tidak cepat lelah, inti sel di bagian tepi D. bentuk lurik, tidak cepat lelah, inti sel di bagian tepi E. bentuk otot gelendong, inti dipinggir, cepat lelah 6. Di bawah ini ciri-ciri jaringan otot, yang merupakan ciri jaringan otot polos adalah : 1. Inti satu di tengah 2. Inti satu dipinggir 3. Sel bergaris dan bercabang 4. Sel berbentuk lonjong 24

25 5. Kerja menurut kehendak 6. Kerja diluar kehendak yang merupakan ciri jaringan otot polos adalah : A. 1, 3, 6 B. 2, 3, 5 C. 1, 4, 6 D. 2, 4, 6 E. 2, 4, 5 7. Orang yang melakukan gerakan secara berlebihan dan terus menerus akan merasakan pegal dan kaku. Gejala ini di sebabkan oleh...: A. Otot mengalami kerusakan B. Tulang mengalami kelelahan C. Terjadi penimbunan asam laktat D. Sendi mengalami kelelahan E. Ligamen sendi sobek 8. Seorang siswa mengalami kelainan tulang, yaitu dia tidak dapat berdiri tegak karena tulang belakangnya melengkung ke kiri. Gangguan ini dinamakan...: A. Skoliosis B. kifosis C. lordosis D. Subluksasi E. Ankilosis 9. Seorang jatuh dan mengalami cedera tulang. Oleh paramedis, tulangnya diberi pen, Cidera tulang tersebut kemungkinan adalah... A. terkilir B. Dislokasi C. Fraktura D. Atrofi E. osteoporosis 10.Kontraksi otot melibatkan ion kalsium. Peranan ion kalsium dalam kontraksi otot adalah... A. untuk memutus kofaktor dalam hidrolisis ATP B. berikatan dengan troponin sehingga tempat ikatan aktin dan miosin terbuka C. menghantarkan impuls melewati persambungan saraf D. mengikat aktin dan miosin menjadi aktin-miosin E. memperbanyak munculnya sarkomer 25