Sistem gerak - WordPress.com
advertisement
SMA/ MA XI Sistem gerak SAINS BIOLOGI SISTEM GERAK SMA/MA Kelas XI SISTEM GERAK i Sistem gerak Kata Pengantar Segala puji marilah kita panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan nikmat serta hidayah-Nya terutama nikmat kesempatan dan kesehatan sehingga penulis dapat menyelesaikan buku ini. Tak lupa shalawat beserta salam kita curahkan kepada junjungan kita Nabi besar Muhammad SAW yang telah memberikan pedoman hidup untuk keselamatan umat di dunia. Buku ini merupakan salah satu tugas dari mata kuliah Media dan Teknologi Pembalajaran IPA-Biologi. Selanjutnya penulis mengucapkan terima kasih kepada Ibu Yanti Herlanti, M.Pd selaku dosen pembimbing mata kuliah Media dan Teknologi Pembalajaran IPA-Biologi dan kepada segenap pihak yang telah memberikan bimbingan serta arahan selama penulisan buku ini. Penulis mencoba menyajikan buku ini dengan sebaik-baiknya. Namun, penulis menyadari bahwa terdapat banyak kekurangan-kekurangan dalam penulisan buku ini, maka penulis mengharapkan kritik dan saran yang konstruktif dari para pembaca demi kesempurnaan buku ini. Penulis SISTEM GERAK ii Sistem gerak Daftar Isi KATA PENGANTAR .......................................................................................................ii DAFTAR ISI ........................................................................................................................iii BAB I PETA KONSEP ..............................................................................................1 BAB II ISI Pendahuluan .....................................................................................................2 A. Rangka Manusia .........................................................................................4 B. Otot .............................................................................................................14 C. Sendi ...........................................................................................................19 D. Gangguan Sistem Gerak pada Manusia......................................................22 BAB III EVALUASI A. Pilihan Ganda..............................................................................................29 B. Teka-teki Silang..........................................................................................33 DAFTAR PUSTAKA ..........................................................................................................35 SISTEM GERAK iii SISTEM GERAK Sistem Gerak Hasil kerja sama antara Rangka Otot Sendi Pengelompokan kerangka Terdiri atas Menurut besar kecilnya gerak Otot Polos Skeleton Aksial Tulang Tengkorak Ruas Tulang Belakang Skeleton Apendikuler Tulang Anggota Gerak Atas dan Bawah Otot Lurik Otot Jantung Diartrosis Sinartrosis Amfiartrosis Tulang Pinggang, Sakrum dan Ekor Tulang Rusuk dan Dada SISTEM GERAK 1 SISTEM GERAK Pendahuluan Manusia diciptakan dengan berbagai kelebihan, diantaranya diantaranya dapat bergerak berpindah tempat sesuai dengan keinginannya. Gerak bebas tersebut terjadi akibat hasil dari kerja sama antara dua sistem organ, yaitu rangka dan otot. Rangka yang tersusun atas tulang-tulangu dapat bergerak karena digerakkan otot. Jadi, sebenarnya rangka tidak mempunyai kemampuan untuk menggerakkan dirinya. Oleh karena itu, rangka disebut alat gerak pasif. Di dalam tubuh, otot-otot menempel dan menghubungkan berbagai organ tubuh, seperti tulang dengan tulang, tulang dengan kulit, kulit dengan kulit, dan lain-lain. Otot mempunyai kemampuan untuk berkontraksi atau memendek dan berelaksasi atu mengendur. Jika otot memendek, maka akan dihasilkan tenaga dan terjadilah gerakan organ-organ yang dilekati ataupun organ-organ yang berada di sekitarnya ke arah tertentu. Bila otot mengendur maka organ-organ tadi akan bergerak ke arah yang berlawanan. Oleh karena itu, otot disebut alat gerak aktif. SISTEM GERAK 2 SISTEM GERAK Sistem Gerak Pernahkah kamu menyadari, bagaimana tubuh kita dapat memiliki bentuk seperti ini? Tubuhmu dapat memiliki bentuk karena memiliki sistem gerak. Sistem gerak tersebut terdiri atas tulang, sendi, dan otot. Ketiganya bekerja sama membentuk sistem gerak. Sistem gerak inilah yang memberi bentuk tubuh, sebagai alat gerak, jalan, dan berlari serta melakukan berbagai aktivitas lainnya. Tulang, otot, dan sendi, ketiganya bersatu membentuk satu kesatuan dan memiliki fungsi yang berbeda-beda. Tulang merupakan alat gerak pasif. Tulang tidak dapat digerakan jika tidak terdapat otot. Otot dikatakan sebagai alat gerak aktif. Otot inilah yang menggerakan rangka. Dalam kehidupan sehari-hari, otot inilah yang disebut dengan daging. Adapun sendi merupakan penghubung antartulang dalam tubuh. SISTEM GERAK 3 SISTEM GERAK II. ISI A. Rangka Manusia Rangka adalah susunan tulang-tulang dengan sistem tertentu. Rangka terletak di dalam tubuh, terlindung atau terbalut oleh otot dan kulit. Rangka yang terdapat di dalam tubuh disebut rangka dalam (endoskeleton). Untuk mendukung fungsi gerak, selain didukung Mengapa tubuhmu dapat duduk dengan tegak? Apa yang membuat tubuhmu seperti itu? oleh kontraksi dan relaksasi otot, antara tulang atau ruas-ruas tulang satu dengan lainnya dihubungkan oleh persendian tulang. Pada persendian tersebut dilengkapi dengan tendon dan ligamen. Interaksi dari seluruh komponen pendukung gerak tersebut akan mengasilkan gerak tertentu dari satu organisme. 1. Fungsi Rangka Apakah fungsi rangka tubuh bagi manusia? Rangka tubuh bagi manusia memiliki fungsi sebagai berikut. a. Memberi bentuk, contohnya tulang tengkorak yang memberi bentuk pada wajah. b. Sebagai penopang tubuh, contohnya tulang kaki yang menopang seluruh tubuh. c. Melindungi organ-organ dalam, contohnya tulangtulang rusuk yang melindungi jantung dan paru-paru. d. Alat gerak pasif. e. Tempat melekatnya otot, misalnya pada tulang kering (tibia) menempel otot. Apakah perbedaan dari tulang rawan dan 2. Jenis Tulang tulang sejati? Kerangka manusia terdiri atas tulang rawan (kartilago) SISTEM GERAK 4 SISTEM GERAK dan tulang keras atau tulang sejati (osteon). Tulang rawan berbeda dengan tulang keras karena, memiliki perbedaan pada teksturnya, sel penyusunnya, matriks sel dan kelenturannya. Tulang rawan bersifat lentur dan berwarna lebih terang. Sebaliknya, tulang sejati bersifat tidak lentur dan berwarna lebih gelap. 1. Tulang Rawan (Kartilago) Tulang rawan (kartilago), tersusun atas sel-sel tulang rawan yang mengeluarkan matriks yang disebut kondrin. Umumnya tulang rawan bersifat lentur (elastis). Tulang rawan pada anak berbeda dengan tulang rawan orang dewasa. Secara histologis, tulang rawan anak lebih banyak mengandung sel-sel tulang rawan daripada matriksnya, asalnya dari jaringan ikat embrional atau mesenkim. Pada orang dewasa, tulang rawan lebih banyak mengandung matriks. Tulang ini berawal dari selaput tulang rawan atau perikondrium yang banyak mengandung kondroblas atau pembentuk sel-sel tulang rawan (kondrosit). Kondrosit merupakan sel-sel bulat yang besar dengan sebuah nukleus bening dan dua buah atau lebih nukleolus (anak inti sel). Kondrosit terdapat dalam ruang-ruang di dalam tulang rawan yang di sebut lakuna. Dinding lacuna menebal membentuk kapsula rawan. Suatu ruang yang bening terlihat diantara kapsul dan dinding sel diakibatkan karena adanya penyusutan kondrosit selama hidupnya yang segera dipecah untuk membentuk kondrosit-kondrosit yang matang. Pada orang dewasa tulang rawan terdapat pada telinga, ujung hidung, ruas antar tulang belakang, antar ruas tulang rusuk dan tulang dada, sendi-sendi tulang, dan pada cakra efifis. Tulang rawan dibedakan menjadi 3, yaitu tulang rawan hialin,tulang rawan elastin dan tulang rawan fibrosa (serat). 1) Tulang Rawan Hialin Tulang rawan hialin berwana putih ke biru-biruan atau bening pada keadaan segar. Tulang rawan hialin terdapat pada semua rangka janin yang belum menjadi tulang, tulang rawan iga, tulang rawan sendi dari persendian-persendian, dan tulang-tulang rawan pada saluran pernapasan. 2) Tulang Rawan Elastin SISTEM GERAK 5 SISTEM GERAK Tulang rawan elastin berwarna buram kekuningan, serta bersifat fleksibel dan elastis. Sel-selnya sama dengan sel tulang rawan hialin dan dapat berdiri sendiri atau berkelompok. Tulang rawan elastin terdapat pada telinga luar dan epligotis (tulang rawan yang menutup celah menuju trakea. 3) Tulang Rawan fibrosa Tulang rawan fibrosa (serat) berwarna buram keputihan dan keras. Jumlah sel lebih sedikit dan berdiri sendiri atau mengelompok. Tulang rawan ini dikelilingi oleh sebuah kapsul dari matriks tulang rawan dan dapat dijumpai pada ruas tulang belakang. 2. Tulang sejati (osteon) Tulang sejati sering disebut sebagai tulang, tersusun dari sel-sel tulang yang sangat kompak pada permukaanya. Sel-sel tulang banyak menganduk matriks yang terdiri dari senyawa kalsium dan fosfat yang membuat tulang menjadi keras. Sel-sel tulang merupakan sel-sel penyusun jaringan ikat khusus yang berasal dari sel-sel mesenkim, sel ini 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 itu, terdapat juga osteoklas yang merupakan sel-sel besar berinti banyak serta berfungsi memindahkan matriks dari tulang lama dan menyisakan ruang untuk membentuk tulang baru. Matriks penyusun tulang memiliki berat sekitar 65% berat seluruh tulang. Jenis-jenis matriks penyusun tulang yaitu: • Semen, tersusun oleh senyawa karbohidrat. • Kolagen, berbentuk seperti serabut. Kolagen yang diikat oleh sel tulang akan memberikan cirri tulang yang keras, dan bila tulang tidak memiliki kolagen tulang akan menjadi rapuh. • Mineral, mineral yang umum terdapat di dalam matriks berupa kalsium fosfat dan kalsium karbonat yang umumnya terdapat di matriks. Mineral tersebut akan menentukan kelenturan tulang, namun hanya konsentrasi kalsium yang menyebabkan tulang menjadi keras. SISTEM GERAK 6 SISTEM GERAK 3. Proses Pembentukan Tulang (Osifikasi) Pembentukan rangka manusia sangat ditentukan oleh osifikasi. Rangka manusia sudah mulai dibentuk pada akhir bulan ke-2 stadium embrio, tetapi masih Bagaimana proses pembentukan tulang? dalam bentuk tulang rawan (kartilago). Kartilago dibentuk oleh sel-sel mesenkim. Di dalam kartilago tersebut, akan diisi oleh osteoblas. Osteoblas merupakan sel-sel pembentuk tulang keras. Osteoblas akan mengisi jaringan sekelilingnya dan membentuk osteosit (sel-sel tulang). Sel-sel tulang dibentuk secara konsentris (dari arah dalam ke luar). Setiap sel-sel tulang akan mengelilingi pembuluh darah dan serabut saraf, membentuk sistem Havers. Disekitar saluran havers terdapat lamela konsentrik berupa matriks berbentuk cincin yang mengandung kalsium. Diantara lamela konsentrik terdapat zona kosong yang disebut kanalikuli, berupa saluran kecil berisi cairan ekstraseluler. Kanalikuli menghubungkan lakuna dengan saluran havers. Lakuna merupakan ruang terdapatnya osteosit. Selain itu, di sekeliling sel-sel tulang ini terbentuk senyawa protein pembentuk matriks tulang. Matriks tulang akan mengeras karena adanya garam kapur (CaCO 3) dan garam fosfat (Ca3(PO4)2). Di dalam tulang terdapat sel-sel osteoklas. Sel-sel ini berfungsi menyerap kembali sel tulang yang sudah rusak dan dihancurkan. Adanya aktivitas sel osteoklas, tulang akan berongga. Rongga ini kelak akan berisi sumsum tulang. Osteoklas membentuk rongga, sedangkan osteoblas terus membentuk osteosit baru ke arah permukaan luar. Dengan demikian, tulang akan bertambah besar dan berongga. Tulang yang sedang berkembang dibungkus oleh jaringan ikat yang disebut periosteum. Proses pembentukan tulang keras disebut osifikasi. SISTEM GERAK 7 SISTEM GERAK Proses osifikasi dibedakan menjadi dua, yaitu osifikasi intramembranosa dan osifikasi intrakartilagenosa. Osifikasi intramembranosa disebut juga penulangan langsung (osifikasi primer). Proses ini terjadi pada tulang pipih, misalnya tulang tengkorak. Penulangan ini terjadi secara langsung dan tidak akan terulang lagi untuk selamanya. Osifikasi intrakartilagenosa adalah pembentukan tulang pipa. Osifikasi ini menyebabkan tulang bertambah panjang. 4. Macam-Macam Bentuk Tulang Secara garis besar bentuk tulang dibedakan menjadi tiga macam, yaitu sebagai berikut: 1) Tulang pipa (tulang panjang) Tulang pipa merupakan tulang yang berbentuk seperti pipa atau silindris (diafise), dengan kedua ujung tulang membulat (epifise). Diafise merupakan bagian tengah tulang yang memanjang dan di tengahnya terdapat rongga, epifise merupakan bagian ujung tulang yang tersusun dari Tahukah kamu bentuk tulang yang ada pada lengan bawah, tulang jari dan tulang pipi? Apakah tulang memiliki bentuk yang sama? Apa perbedaannya! 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 unutk tumbuh memanjang. Bagian tengah tulang pipa memiliki rongga yang di dalamnya 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. Tulang pipa umumnya ditemukan pada tulang paha, tulang betis, dan tulang hasta. SISTEM GERAK 8 SISTEM GERAK 2) Tulang pendek Tulang pendek merupakan tulangtulang 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 seperti ini ditemukan pada ruas tulang belakang, tulang telapak tangan dan kaki. 3) Tulang pipih Tulang pipih merupakan tulang-tulang yang berbentuk lempengan-lempengan pipih yang lebar. Tulang pipih berfungsi untuk melindungi struktur tubuh bagian bawahnya. Terdapat pada tulang pinggul, belikat, dan tempurung kepala. 5. Pengelompokan Kerangka Manusia Kerangka (skeleton) manusia dapat dibedakan menjadi dua kelompok besar, yaitu sebagai berikut: a. Skeleton aksial, meliputi tengkorak, ruas-ruas tulang belakang, tulang dada. b. Skeleton apendikuler, meliputi tulang-tulang lengan, tulang telapak tangan, tungkai, telapak kaki, pinggul dan bahu. Bagimanakah sistem pengelompokan pada rangka manusia? SISTEM GERAK 9 SISTEM GERAK Rangka aksial, terdiri dari: 1. Tulang-tulang tengkorak Tengkorak manusia tersusun dari 22 merupakan buah tulang gabungan yang tulang- tulang tempurung kepala (kranium) dan tulang muka, berfungsi untuk melindungi otak. Tulang tempurung kepala tersusun dari tulang dahi (frontal), tulang kepala belakang (osipital), tulang ubun-ubun (parietal), tulang pelipis (temporal), tulang baji (sphenoid), tulang tapis (ethmoid). Di bagian bawah tempurung kepala terdapat rongga khusus yang disebut foramen magnum. Foramen magnum berfungsi sebagai tempat masuk dan keluarnya pembuluh syaraf serta darah yang kemudian menuju ke sumsum tulang belakang. Tulang-tulang muka membentuk rongga mata untuk melindungi mata, membentuk rongga hidung serta langit-langit, dan memberi bentuk wajah. Tulang muka terdiri dari tulang rahang atas (maksila), tulang rahang bawah SISTEM GERAK 10 SISTEM GERAK (mandibula), tulang pipi (zygomatik), tulang air mata (lakrimal), tulang hidung (nasal), tulang langit-langit (palatum), tulang gigi (os. dental). 2. Ruas-ruas tulang belakang Tulang belakang berada di bagian tengah tubuh yang berfungsi untuk menopang seluruh tubuh, melindungi organ dalam tubuh, serta merupakan tempat pelekatan tulang rusuk. Tulang belakang terdiri dari 33 ruas yang terdiri (7 12 5 5 4): 7 ruas tulang leher (vetebrata servikalis) 12 ruas tulang punggung (vetebrata dorsalis) 5 ruas tulang pinggang (vetebrata lumbalis) 5 ruas tulang kelangkang (vertebrae sacralis) 4 ruas tulang ekor (vertebrae Coxae) Tulang leher atas yang berhubungan dengan tempurung kepala disebut Tulang atlas. Tulang kelangkang (sakrum) merupakan fusi dari lima segmen tulang belakang, Kedepan melindungi usus dan organ kelamin yaitu tulang duduk (Ischium), tulang usus (Illium) dan Tulang kemaluan (pubis). Sedangkan, tulang ekor (koksi) merupakan fusi dari empat segmen terkahir tulang belakang. 3. Tulang rusuk Tulang rusuk terdiri dari 12 pasang. Ujung belakangnya melekat pada ruas-ruas tulang belakang. Tulang rusuk dapat dibedakan menjadi 3macam, yaitu: 1. Tulang rusuk sejati berjumlah 7 pasang. Ujung depan tulang sejati melekat pada tulang dada, sedangkan ujung belakang melekat pada segmen tulang punggung. SISTEM GERAK 11 SISTEM GERAK 2. Tulang rusuk palsu berjumlah 3 pasang. Ujung depan tulang rusuk palsu melekat pada tulang rusuk di atasnya, sedangkan ujung belakang melekat pada segmen tulang belakang. 3. Tulang rusuk melayang berjumlah 2 pasang. Ujung depan tulang melayang tidak melekat pada tulang manapun, sedangkan ujung belakang melekat pada segmen tulang belakang. 4. Tulang dada (Sternum) Tulang dada terdiri dari 3 bagian, yaitu kepala tulang dada (manubrium), badan tulang dada (korpus) dan taju pedang (xiphoid prosesus). Kepala tulang dada merupakan tempat melekatnya tulang selangka dan tulang rusuk pertama. Badan tulang dada merupakan tempat melekatnya 6 tulang rusuk sejati dan 3 ruas rusuk palsu yang menempel pada rusuk sejati paling bawah. Rangka apendikuler, terdiri dari: Tulang apendikuler terdiri atas tulang anggota gerak atas/depan dan tulang anggota gerak bawah/belakang. 1. Tulang Apendikuler Atas Tulang apendikuler atas bersambung dengan tulang aksial pada tulang bahu. Bahu manusia tersusun atas tulang-tulang selangka dan tulang belikat. Tulang selangka menghubungkan tulang dengan taju paruh gagak tulang belikat. Pada ujung tulang belikat inilah bersambungan tulang anggota gerak (tungkai) atas. Tungkai atas tersusun oleh tulang-tulang: 1) Tulang lengan atas (humerus); SISTEM GERAK 12 SISTEM GERAK 2) Tulang lengan bawah, terdiri atas pengumpil (radius) dan hasta (ulna); 3) Pergelangan tangan (karpal), berjumlah 8 buah; 4) Telapak tangan (metakarpal), berjumlah 5 buah; 5) Ruas jari tangan (falanges), berjumlah 14 buah. 2. Tulang Apendikuler Bawah Anggota gerak bawah bersambungan dengan tulang aksial pada gelang pinggul. Gelang pinggul tediri atas: 1) Tulang sakrum yang merupakan persatuan 5 ruas tulang, 2) Tulang usus sepasang kiri dan kanan, 3) Tulang duduk sepasang kiri dan kanan, dan 4) Tulang kemaluan sepasang kiri dan kanan. Pada tulang pinggul, tepatnya pada tulang duduk terdapat lekukan atau cekukan seperti mangkok yang disebut asetabulum. Asetabulum merupakan tempat melekatnya tulang paha (femur). Tulang anggota gerak belakang atau bawah tersusun atas tulang-tulang: 1) Tulang paha (femur); 2) Tulang tempurung lutut (patela); 3) Tulang kering (tibia); 4) Tulang betis (fibula); 5) Ruas pergelangan kaki (tarsal), berjumlah 7 buah; 6) Telapak kaki (metatarsal), berjumlah 5 buah; 7) Ruas jari kaki (falanges), berjumlah 14 ruas. Struktur tulang pinggul berbagai hewan dan manusia berbeda karenamenyesuaikan dengan kebiasaan berjalan. Struktur tulang pinggul SISTEM GERAK 13 SISTEM GERAK manusia sesuai untuk berdiri tegak di atas dua tungkai bawahnya, atau biasa dikenal sebagai makhlik berpostur bipedal. Hewan-hewan mamalia lain memiliki struktur tulang pinggul yang sesuai untuk berdiri dengan empat kakinya, atau memiliki postur kuadripedal. Tubuh manusia yang berdiri tegak di atas kedua kakinya, memungkinkan tangan tidak menanggung beban menyangga berat badan dan dapat berkembang untuk menyesuaikan dengan fungsi lain, misalnya untuk memegang. Dengan kemampuan ini, memungkinkan manusia dapat melakukan pekerjaan yang tidak dapat dilakukan hewan lain. B. Otot 1. Karakteristik Otot Otot sebagai alat gerak aktifmempunyai tiga karakteristik, yaitu sebagai berikut: Sebelumnya kamu telah 1) Kontraktibilitas, yaitu kemampuan mempelajari tentang struktur untuk berkontraksi/memendek. 2) Ekstensibilitas, yaitu dan macam-macam tulang kemampuan penyusun rangka manusia. melakukan gerakan kebalikan akibat Apakah tulang-tulang penyusun kontraksi. rangka tubuh manusia dapat 3) Elastisitas, yaitu kemampuan unuk kembali digerakkan tanpa adanya bagian ke posisi semula, setelah lainnya? berkotraksi atau disebut relaksasi. 2. Sifat Kerja Otot Sifat kerja otot dibedakan atas antagonis dan sinergis seperti berikut ini: 1) Antagonis Antagonis adalah kerja otot yang kontraksinya menimbulkan efek gerak yang berlawanan, contohnya Bagaimana adalah sebagai berikut: otot dapat a. Ekstensi (meluruskan) dan fleksi bekerja? (membengkokkan), misalnya otot trisep dan otot SISTEM GERAK 14 SISTEM GERAK bisep. b. Abduksi (menjauhi badan) dan adduksi (mendekati badan), misalnya gerak tangan sejajar bahu dan sikap sempurna. c. Depresi (ke bawah) dan elevasi (ke atas), misalnya gerak kepala merunduk dan menengadah. d. Supinasi (menengadah) dan pronasi (menelungkup), misalnya gerak telapak tangan menengadah dan gerak telapak tangan menelungkup. 2) Sinergis Sinergis adalah otot-otot yang kontraksinya menimbulkan gerak searah. Contohnya pronator teres dan pronator kuadratus. 3. Macam-Macam Otot Apakah otot memiliki bentuk/struktur yang sama? Dapatkah anda Berdasarkan bentuk morfologi, sistem kerja dan lokasinya dalam tubuh, otot dibedakan menjadi tiga, yaitu otot polos, otot lurik dan otot jantung. 1) Otot Polos Otot polos disebut juga otot tak sadar atau otot alat dalam (otot viseral). Otot polos tersusun dari selsel 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: a. dinding saluran pencernaan; b. saluran-saluran pernapasan; c. pembuluh darah; SISTEM GERAK 15 SISTEM GERAK d. saluran kencing dan kelamin. 2) 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 mempunvai jalur-jalur melintang gelap (anisotrop) dan terang (isotrop) yang tersusun berselang-seling. Sel-selnya berbentuk silindris dan mempunvai banyak inti. Otot rangka dapat berkontraksi dengan cepat dan mempunyai Bagimanakah kerja periode istirahat berkali-kali. Otot rangka ini otot lurik? memiliki kumpulan serabut yang dibungkus oleh fasia super fasialis. Gabungan otot berbentuk kumparan dan terdiri dari bagian: a) Ventrikel (empal), merupakan bagian tengah yang menggembung; b) 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: a. Origo merupakan tendon yang melekat pada tulang yang tidak berubah kedudukannya ketika otot berkontraksi; b. 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. 3) Otot Jantung Otot jantung mempunyai struktur yang sama dengan otot lurik hanya saja serabut-serabutnya bercabang-cabang dan Bagaimanakah saling beranyaman serta dipersarafi oleh kerja otot jantung? saraf otonom. Letak inti sel di tengah. SISTEM GERAK 16 SISTEM GERAK Dengan demikian, otot jantung disebut juga otot lurik yang bekerja tidak menurut kehendak. 4. Mekanisme Gerak Otot 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. Model ini menyatakan bahwa kontraksi didasarkan adanya dua set filamen di Bagaimanakah dalam sel otot kontraktil yang berupa filament aktin dan mekanisme gerak otot? filamen miosin. Rangsangan yang diterima oleh asetilkolin menyebabkan aktomiosin mengerut (kontraksi). Kontraksi ini memerlukan energi. Pada waktu kontraksi, filamen aktin meluncur di antara miosin ke dalam zona H (zona H adalah bagian terang di antara 2 pita gelap). Dengan demikian, serabut otot menjadi memendek yang tetap panjangnya ialah ban A (pita gelap), sedangkan ban I (pita terang) dan zona H bertambah pendek waktu kontraksi. Ujung miosin dapat mengikat ATP dan menghidrolisisnya menjadi ADP. Beberapa energi dilepaskan dengan cara memotong pemindahan ATP ke miosin yang berubah bentuk ke konfigurasi energi tinggi. Miosin yang berenergi tinggi ini kemudian mengikatkan diri dengan kedudukan khusus pada aktin membentuk jembatan silang. Kemudian simpanan energi miosin dilepaskan, dan ujung miosin lalu beristirahat dengan energi rendah, pada saat inilah terjadi relaksasi. Relaksasi ini mengubah sudut perlekatan ujung miosin menjadi miosin ekor. Ikatan antara miosin energi rendah dan aktin terpecah ketika molekul baru ATP bergabung dengan ujung miosin. Kemudian siklus tadi berulang lagi. 5. Mekanisme Kerja Otot Jika tubuh hewan ataupun manusia mendapatkan rangsangan, rangsangan tersebut akan diterima oleh syaraf. Selanjutnya, rangsangan akan diteruskan ke ototdan diterima bagian yang amat peka, yaitu asetilkolin. Bagaimana Mekanisme Kerja Otot? Selanjutnya SISTEM GERAK 17 SISTEM GERAK asetilkolin akan terurai menjadi asetil dan kolin. Terbentuknya asetil dan kolin merangsang terbentuknya zat miogen, yaitu zat yang akan merangsang aktin dan miosin untuk berkontraksi. Jika otot dirangsang berulang-ulang secara teratur dengan interval waktu yang cukup, otot akan berelaksasi secara sempurna di antara dua kontraksi otot. Namun, jika jarak rangsangan terlalu singkat, otot tidak sempat berelaksasi dan akan berkontraksi maksimum, disebut tanus. Jikakontraksi diteruskan, otot akan berkontraksi terus, disebut tetanus. Seseorang yang melatih gerak otot rangkanya dengan baik dan teratur, otot rangkanya akan tumbuh menjadi lebih besar. Otot yang demikian disebut hipertrofi. Sebaliknya, bila otot-otot tidak pernah dilatih, misalnya pada penderita polio, ototnya tidak dapat tumbuh dengan baik, disebut atrofi. Oleh karena itu, para binaragawan aktif berlatih untuk membentuk otot yang besar. 6. Sumber Energi untuk Gerak Otot ATP (Adenosht Tri Phosphat) dan keratin fosfat merupakan sumber energi utama untuk kontraksi otot. Kedua senyawa tersebut mengandung energi tinggi dan terdapat pada setiap sel otot. Jika kedua senyawa tersebut terurai maka Apakah sumber akan dibebaskan sejumlah energi dan sejumlah energi untuk gugus fosfat. Energi yang dibebaskan tersebut akan gerak otot? digunakan untuk kontraksi otot. ATP berasal dari oksidasi karbohidrat dan lemak. Kontraksi otot merupakan interaksi antara aktin dan miosin yang memerlukan ATP. ATP ADP + fosfat + energi Keratin fosfat keratin + fosfat + energi 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 SISTEM GERAK 18 SISTEM GERAK Fosfokreatin + ADP keratin + ATP Fosfokinase Pada otot lurik jumlah fosfokreatin lebih dari lima kali jumlah ATP. Pemecahan ATP dan fosfokreatin untuk menghasilkan energy tidak memerlukan oksigen bebas. Oleh sebab itu , fase kontraksi otot sering disebut fase anaerob. Selain rangka dan otot, apa yang dapat mendukung terjadinya gerak pada manusia? C. Sendi Seperti yang telah kamu pelajari sebelumnya, rangka tubuh manusia tersusun dari tulang-tulang yang saling berhubungan. Hubungan antartulang disebut sendi. Dengan adanya sendi, kaki dan tanganmu dapat dilipat, diputar dan sebagainya. Tanpa sendi kamu akan sulit akan bergerak bahkan tidak dapat bergerak sama sekali. Memang ada persendian yang sangat kaku sehingga tidak Apakah perbedaan dari sendi mati, sendi kaku dan sendi gerak? memungkinkan adanya gerakan. Namun, banyak persendian yang memungkinkan terjadinya gerakan. Berdasarkan sifat gerak inilah, sendi dibedakan menjadi sendi mati (sinartrosis), sendi kaku (amfiartrosis), dan sendi gerak (diartrosis). a. Sendi Mati (Sinartrosis) Sendi mati merupakan hubungan antartulang yang tidak dapat digerakkan. Penghubung antartulangnya adalah serabut jaringan ikat. Contoh sendi mati terdapat pada hubungan antartulang tengkorak disebut sutura dan hubungan antartulang pembentuk gelang panggul. b. Sendi Kaku (Amfiartrosis) Sendi kaku merupakan hubungan antartulang yang dapat digerakkan secara terbatas. Penghubung antartulangnya adalah jaringan tulang rawan . SISTEM GERAK 19 SISTEM GERAK Contoh sendi kaku terdapat pada hubungan antarruas tulang belakang dan hubungan antara tulang rusuk dengan tulang dada. c. Sendi Gerak (Diartrosis) Sendi gerak merupakan Apakah macammacam dari sendi gerak ini memiliki fungsi yang sama? hubungan antartulang yang dapat digerakkan dengan leluasa. Pada kedua ujung tulang yang saling berhubungan terbentuk rongga sendi yang berisi minyak sendi (cairan sinovial). Sendi gerak dibagi menjadi lima macam, yaitu sendi peluru, sendi engsel, sendi putar, sendi geser dan sendi pelana. 1) Sendi peluru Sendi peluru merupakan hubungan dua tulang yang memungkinkan terjadinya gerakan ke segala arah. Pada jenis persendian ini sering terjadi lepas sendi. Contoh sendi peluru adalah hubungan antar tulang lengan atas dengan gelang bahu dan hubungan antara tulang paha dengan gelang panggul. Pada kedua ujung tulang yang berhubungan ini, ujung yang satu berbonggol, sedangkan ujung yang satunya berlekuk seperti mangkuk. 2) Sendi engsel Sendi engsel merupakan hubungan dua buah tulang yang salah satu tulangnya hanya dapat digerakkan ke satu arrah. Sendi ini mirip dengan engsel SISTEM GERAK 20 SISTEM GERAK pintu rumah yang dapat membuka ke satu arah saja sendi engsel terdapat pada lutut dan siku serta antar ruas jari. 3) Sendi putar Sendi putar merupakan hubungan dua buah tulang yang memungkinkan tulang yang satu bergerak memutarpada tulang lainnya. Sendi putar terdapat pada hubungan antara tulang atlas (merupakan ruas pertama dari tulang leher) dengan tulang pemutar yang menyebabkan kepala dapat berputar. Sendi putar juga terdapat di antara tulang hasta dan tulang pengumpil. 4) Sendi geser Sendi geser merupakan hubungan dua buah tulang yang memungkinkan pergeseran antar tulang, misalnya sendi yang terdapat pada tulang belakang. 5) Sendi pelana Sendi pelana merupakan hubungan dua buah tulang yang permukaannya berbentuk pelana kuda. Sendi ini terdapat diantara tulang telapak tangan dengan ruas ibu jari. SISTEM GERAK 21 SISTEM GERAK D. Gangguan Sistem Gerak pada Manusia a. Gangguan pada tulang Dapatkah kamu menyebutkan gangguan Kelainan dan gangguan pada tulang dapat yang terjadi pada tulang? mengganggu proses gerakan yang normal. Kelainan dan gangguan pada tulang dapat terjadi karena: 1) Kekurangan vitamin D Vitamin D atau kalsiferol adalah vitamin yang diperlukan untuk kalsifikasi (penulangan) pada tulang. Pada mamalia, vitamin D dapat disintesis oleh tubuh dari provitamin D dengan bantuan ultraviolet. Kekurangan vitamin D pada anak-anak dapat menyebabkan rakhitis, biasanya dapat terlihat pada pertumbuhannya yang terganggu dari kaki berbentuk O atau X, sedangkan pada Mengapa kekurangan vitamin D dapat menyebabkan gangguan pada tulang? orang dewasa, kekurangan kapur akan menyebabkan penyakit osteomalasia. 2) Penyakit Penyakit pada tulang manusia sangat beragam salah satu diantaranya: a) Rheumatik Rheumatik segala adalah sesuatu berhubungan dengan yang rasa sakit dari alat gerak salah satunya adalah tulang. Dan arthritis merupakan salah satu jenis dari rheumatik yang berkenaan dengan sendi. SISTEM GERAK 22 SISTEM GERAK b) Osteoporosis Mengapa Osteopororsis adalah suatu penyakit kebanyakan dimana terjadi penurunan massa tulang osteoporosis (pengurangan jaringan tulang) terutama terjadi pada orang terjadi pada tulang spongiosa. Pada dewasa? penyakit ini proses penghancuran tulang melebihi proses pembentukan tulang. Penyakit ini terjadi terutama pada wanita kulit putih usia lanjut setelah menopause. Berikut ini adalah gambar struktur tulang yang normal dan yang terkena osteoporosis. c) Osteomyelitis Osteomyelitis merupakan penyakit infeksi yang menyerang jaringan tulang (termasuk periosteum, sumsum tulang belakang dan tulang rawan). Penyakit ini disebabkan oleh mikroorganisme (terutama Staphylococcus) yang mencapai tulang melalui patah tulang terbuka, melalui darah atau melalui gigi caries ke dalam sinus. Bakteri dan jamur juga Apakah yang menyebabkan Osteomyelitis? sering menimbulkan osteomyelitis. Jadi, jika anda terluka segeralah tutup luka tersebut dengan penutup luka yang steril dan segera obati ke dokter. 3) Kecelakaan Kecelakaan yang dapat menyebabkan gangguan pada tulang dapat berupa: a) Memar Gangguan sobeknya selaput ini hanya sendi berupa (ligamen). Mengapa dapat terjadi memar setelah terjatuh? SISTEM GERAK 23 SISTEM GERAK Namun bila sobeknya selaput sendi diikuti oleh lepasnya ujung tulang dari sendi disebut dislokasi (lepas sendi). . b) Fraktura Retak atau patah tulang dapat terjadi karena benturan atau tekanan yang terlalu keras. Selain penyebab tersebut, patah Dapatkah orang yang patah tulang dapat sembuh kembali? tulang dapat terjadi karena kecelakaan. Sebagai organ yang hidup, tulang mempunyai kemampuan membentuk jaringan baru untuk memperbaiki jaringan yang rusak. Oleh karena itu, penderita patah tulang, terutama jika usianya masih muda dapat sembuh kembali. Akan tetapi jika persambungan tulang yang patah tersebut tidak baik maka bentuknya menjadi tidak sempurna dan terlihat cacat. Oleh karena itu, berhati-hatilah jangan sampai ada tulang tubuhmu yang patah. Fraktura atau patah tulang dibedakan menjadi patah tulang tertutup, patah tulang terbuka dan fisura. a. Patah tulang tertutup, bila tulang yang patah tidak merobek kulit. b. Patah tulang terbuka, bila tulang yang patah merobek kulit. c. Fisura, bila tulang hanya retak. SISTEM GERAK 24 SISTEM GERAK Mengapa duduk dapat 4) Kebiasaan sikap tubuh yang salah Kebiasaan posisi tubuh yang salah yang menyebabkan kelainan pada tulang? dilakukan dalam waktu yang lama dapat menyebabkan kelainan tulang, yaitu: a) Kifosis (vertebrae) melekuk ke dalam Kelainan pada tulang punggung yang terlalu membengkok ke dalam. Bisa disebabkan karena proses penuaan, infeksi TBC tulang belakang (vertebrae) ataupun posisi duduk yang salah yang dilakukan selama bertahun-tahun. b) Lordosis Kelainan pada tulang leher dan panggul terlalu membengkok ke depan sehingga lengkung lumbar pada tulang belakang. c) Skoliosis Kelainan pada tulang, jika ruas-ruas tulang belakang membengkok kearah samping membentuk huruf S. Apa sajakah yang dapat menyebabkan kelainan otot? b. Kelainan pada otot Kelainan pada otot dapat disebabkan oleh beberapa hal sebagai berikut: 1) Atrofi SISTEM GERAK 25 SISTEM GERAK Atrofi merupakan suatu keadaan mengecilnya otot sehingga kehilangan kemampuan berkontraksi. 2) Kelelahan Otot Kelelahan otot terjadi karena terus menerus melakukan aktivitas, dan bila ini berlanjut dapat terjadi kram. 3) Tetanus Tetanus adalah otot vang terus menerus berkontraksi (tonus atau kejang) akibat serangan bakteri Clostridium tetani. 4) Miestenia Gravis Miestenia Gravis adalah melemahnya otot secara berangsur-angsur sehingga menyebabkan kelumpuhan bahkan kematian. Penyebabnya belum diketahui dengan pasti. SISTEM GERAK 26 SISTEM GERAK 5) Kaku Leher (Stiff) Stiff adalah peradangan otot trapesius leher sehingga leher terasa kaku. Stiff terjadi akibat kesalahan gerak. c. Gangguan pada sendi 1) Dislokasi: tergesernya sendi dari tempat semula karena ligamen sobek diikuti dengan urai sendi. Apa yang dapat menyebabkan gangguan pada sendi? 2) Ankilosis: persendian yang tidak dapat digerakkan karena menyatu. 3) Terkilir: tertariknya ligamen disertai pembengkakan. SISTEM GERAK 27 SISTEM GERAK 4) Artitris (peradangan sendi) Macam-macamnya: a) Artitris gould: peradangan sendi karena timbunan asam urat. b) Artitris eksudaktif: peradangan sendi karena rongga sendi terisi dengan getah radang. c) Artritis sika: berkurangnya cairan sinovial 5) Osteoartristis: penyakit kemunduran sendi yaitu terjadi penipisan selaput pelindung tulang rawan sehingga terjadi pembentukan tulang pada sendi. SISTEM GERAK 28 SISTEM GERAK III. Evaluasi Pilihan Ganda 1. Protein otot aktin dan miosin terdapat dalam sel otot, yaitu pada bagian .... a. sarkoplasma b. nukleus c. myofibril d. sarkomer e. plasmolema 2. Tulang-tulang berikut termasuk skeleton aksial, kecuali .... a. ossternum b. oskostae c. oscervicalis d. osilium e. osclavieula 3. Persendian yang menghubungkan tulang femur dengan fibia tibula dinamakan sendi .... a. diartrosis b. sinartrosis c. engsel d. putar e. pelana 4. Tulang-tulang berikut termasuk penyusun cranium atau tengkorak, kecuali .... a. ostemporalis b. osparientalis SISTEM GERAK 29 SISTEM GERAK c. osnasalis d. osoksipitalis e. osfrontalis 5. Otot yang aktif bekerja biasanya mengalami rasa pegal yang disebabkan oleh .... a. ATP b. ADP c. asam piruvat d. asam laktat e. glukosa 6. Keadaan-keadaan berikut dimiliki oleh otot jantung, kecuali .... a. berinti banyak b. letak inti di tengah c. mengalami percabangan d. dipengaruhi saraf sadar e. cepat mengalami kelelahan 7. Kelainan tulang belakang yang melengkung ke arah samping kiri atau kanan dinamakan .... a. skoliosis b. kifosis c. lordosis d. ankoliosis e. diskolasi 8. Biseps dan trisep merupakan otot yang bekerja secara antagonis dan bisep bersifat berikut, kecuali .... a. fleksor b. membengkokkan lengah bawah c. memiliki dua insertio d. memiliki dua origo e. memiliki satu insertion 9. Berikut ini merupakan kelainan tulang akibat kelainan fisiologis, kecuali .... a. aktromegali b. osteoporosis c. osteomalasia SISTEM GERAK 30 SISTEM GERAK d. rakhitis e. fraktura 10. Berikut ini merupakan sifat-sifat otot rangka, kecuali .... a. berkontraksi cepat b. cepat lelah c. dipengaruhi saraf pusat d. letak inti di tengah e. miofibril tidak homogeny 11. Energi yang diperlukan agar terjadi gerak pada otot berasal dari .... a. ATP b. glukosa c. saraf d. ADP e. Protein 12. Yang disebut alat gerak aktif adalah.... a. otot b. tulang c. tulang dan otot d. tulang dan saraf e. saraf 13. Kelelahan otot menyebabkan otot kejang. Keadaan ini disebut .... a. kram b. tetanus c. atropi otot d. kontra e. relaksasi 14. Pertumbuhan tulang tengkorak terhambat karena abnormalitas tirosin disebut .... a. hidrosefalus b. mikrosefalus c. akromegali d. osteoporosis e. rakhitis SISTEM GERAK 31 SISTEM GERAK 15. Penyakit pada tulang pipa yang menebal karena kelebihan somatotropin disebut.... a. hidrosefalus b. mikrosefalus c. akromegali d. osteoporosis e. rakhitis SISTEM GERAK 32 SISTEM GERAK 1 2 3 4 5 8 6 7 12 13 9 10 11 14 15 16 17 20 18 21 19 22 23 24 25 26 27 28 29 30 32 31 33 MENDATAR 2. Tulang kering Ayo menjawab teka-teki silang 6. Susunan melingkar tulang 8. Otot menjadi pendek dari ukuran semula 10. Protein penyusun serabut otot 11. Otot rangka 13. Clostridium....Bakteri penyebab tetanus 15. Tulang pergelangan tangan 16. Tulang hasta 18. Otot berkepala tiga 21. Kaku otot 23. Letak sendi engsel SISTEM GERAK 33 SISTEM GERAK 24.Penurunan fungsi otot karena mengecilnya ukuran 26. Punggung bengkok kekiri/kanan 29. Sendi pada tengkorak 31. Gerak menurun 32. punggung bengkok 33. Peradangan pada sendi MENURUN 1. Gerak menekuk atau membengkokkan 2. Otot kontraksi maksimum 3. Patah tulang 4. Tulang anggota gerak Ayo menjawab teka-teki silang 5. Dari bawah: gerakan menuju poros badan 7. Hewan bertulang belakang 9. Gerak pasif 12. Penghubung sel tulang satu dengan lainnya 14. Dari bawah: sel tulang 17. Tendon pada tulang yang tidak bergerak 19. sendi yang tidak dapat bergerak atau sedikit gerak 20. Otot merupakan alat gerak 22. Otot berangsur lemah dan menjadi lumpuh 25. Selaput oto diantara dua tendon yang berkontraksi 28. Penyusun jaringan 30. Penggerak tulang SISTEM GERAK 34 SISTEM GERAK Daftar Pustaka Andi, hidayat. Strategi Kebut Semalam Biologi SMA. Yogyakarta: Cakrawala. 2010. Ayu, dkk. Siap Tempur UN & SNMPTN IPA. Yogyakarta: Jalur Mas Media.2012. Campbell, dkk. Biologi Edisi Kedelapan Jilid 3. Jakarta: Erlangga. 2008. Gunawan, Adi. Sains RPAL. Surabaya: Kartika. 2004. Kusumawati, Rohana, dkk. Detik-Detik Ujian Nasional Biologi. Klaten: Intan Pariwara. 2012. http://file.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._BIOLOGI/196805091994031KUSNADI/BUKU_SAKU_BIOLOGI_SMA,KUSNADI_dkk/Kelas_XI/4._S.Gerak/bab_4_g erak_pada_hewan.pdf http://www.sith.itb.ac.id/profile/ridwan/GERAK_%20DAN%20_OTOT.pdf http://file.upi.edu/Direktori/SPS/PRODI.PENDIDIKAN_IPA/195107261978032FRANSISCA_SUDARGO/modul_UT/Model_Buku_Sains_SMP_(Biologi)/Kelas_VIII/Bab. _4-VIII_Sistem_Gerak_Pada_Manusia_dan_Vertebrata_(Sisca).pdf http://file.upi.edu/Direktori/FPOK/JUR._PEND._OLAHRAGA/195906281989012LILIS_KOMARIYAH/Laporan_penelitian.pdf http://p4tkipa.net/modul/Tahun2005/SMP/Biologi/Gerak%20pada%20Hewan%20dan%20Tu mbuhan.pdf SISTEM GERAK 35
