Materi Sistem Gerak pada Manusia

Dalam menjalankan aktivitas sehari-hari, manusia selalu melakukan gerakan/bergerak. Kenapa manusia dapat bergerak? Karena manusia memiliki tulang dan otot. Tulang dan otot sangat berperan penting dalam sistem gerak manusia.

Pada kesempatan kali ini, akan dibahas mengenai sistem gerak pada manusia. Agar kamu dapat memahami lebih lanjut, yuk simak penjelasan berikut ini.

Pengertian Sistem Gerak

Sistem gerak adalah sistem organ yang berfungsi untuk menggerakkan tubuh manusia dengan bantuan tulang dan otot. Dalam sistem gerak manusia, tulang dikatakan sebagai alat gerak pasif, sedangkan otot sebagai alat gerak aktif.

Baca juga: Sistem Imun: Pengertian, Fungsi dan Mekanisme

Rangka Manusia

Sistem gerak pada manusia yang pertama adalah tulang. Dalam sistem gerak manusia, tulang merupakan alat gerak pasif karena tidak dapat bergerak tanpa bantuan otot. Tulang-tulang pada manusia akan membentuk sebuah rangka.

Dalam sistem gerak manusia, rangka memiliki fungsi antara lain sebagai berikut.

• Menyokong atau memperkuat tubuh
• Tempat melekatnya otot rangka
• Melindungi organ tubuh
• Sebagai alat gerak pasif
• Tempat pembentukan sel darah
• Memberi bentuk tubuh
• Tempat penimbunan mineral

Sepanjang hidup manusia, tulang akan terus mengalami regenerasi. Proses ini akan terus berlanjut meskipun seseorang sudah memasuki usia dewasa.

Jenis Tulang

Seperti yang suda kamu ketahui, rangka tersusun dari tulang-tulang. Tulang dibedakan menjadi dua jenis, yaitu tulang rawan (kartilago) dan tulang keras (tulang/osteon/sejati).

a. Tulang rawan (kartilago)

Tulang rawan memiliki sifat lentur. Sebagian besar anak-anak tubuhnya masih terdiri atas tulang rawan, sedangkan pada orang dewasa tulang rawan hanya ditemukan pada beberapa bagian tubuh, seperti pada cuping hidung, cuping telinga, dan persendian tulang.

b. Tulang keras/tulang sejati (osteon)

Berbeda dengan ulang rawan, tulang keras ini bersifat keras dan terbentuk setelah tulang rawan (kartilago). Kartilago berasal dari sel-sel mesenkim. Selanjutnya, bagian dalamnya akan berongga dan terisi oleh osteoblas dan akan membentuk sel-sel tulang dari arah dalam ke arah luar. Pembentukan tersebut disebut pembentukan secara konsentris.

Selanjutnya, setiap sel tulang akan mengelilingi pembuluh darah dan sel saraf membentuk suatu sistem yang disebut saluran havers. Di sekeliling sel-sel tulang akan terbentuk senyawa protein dan menjadi matriks tulang. Kemudian matriks tulang akan mengalami pengerasan/penulangan (osifikasi) yang disebabkan dari hasil ikatan  senyawa protein dengan unsur kalium (kapur) dan fosfor.

Bentuk Tulang

a. Tulang pipa

Memiliki ciri-ciri sebagai berikut:

• Bentuknya bulat panjang seperti pipa.
• Terdapat perluasan yang disebut bongkol pada bagian ujung. Bongkol tersebut berfungsi sebagai penghubung antartulang.

Tulang betis, tulang hasta, dan tulang pengumpil adalah contoh dari tulang pipa.

Selain itu, tulang pipa terbagi menjadi 3 bagian, antara lain:

• Bagian ujung yang disebut epifisis
• Bagian tengah yang disebut diafisis
• Daerah diantara epifisis dan diafisis disebut cakra epifisis

b. Tulang pipih

Tulang ini berbentuk pipih atau tipis dan tersusun atas dua lempengan tulang, yaitu lempengan tulang kompak dan tulang spons. Tulang pipih banyak ditemukan sebagai bagian dari penyusun dinding rongga, sehingga tulang pipih berfungsi sebagai pelindung atau memperkuat bagian tubuh.

Tulang kepala (tengkorak), tulang rusuk, tulang dada, dan tulang belikat adalah contoh dari tulang pipih.

c. Tulang pendek

Berbentuk bulat dan pendek sehingga disebut tulang pendek. Pada tulang pendek ini, terdapat banyak sumsum merah. Ruas-ruas tulang belakang, tulang pergelangan tangan, dan pergelangan kaki adalah contoh dari tulang pendek.

Tulang-tulang Penyusun Rangka Manusia

Tulang-tulang penyusun rangka manusia terdiri dari rangka aksial (rangka penyusun tubuh) dan rangka apendikular (anggota tubuh).

a. Rangka aksial (rangka penyusun tubuh)

Adalah rangka-rangka yang tersusun pada badan atau tubuh, yaitu tulang tengkorak (cranium), rangka tulang belakang (vertebrae), dan tulang rusuk.

1)  Tulang tengkorak (cranium)

Tengkorak memiliki fungsi utama sebagai pelindung organ otak. Pada tulang tengkorak manusia terdapat tulang dahi (os.frontal), tulang kepala belakang (os.oksipital), tulang ubun-ubun ( os.parietal), tulang baji (os.sphenoid), tulang tapis (os.ethmoid), dan tulang pelipis (os. temporal). Semua tulang-tulang tersebut termasuk ke dalam tulang tempurung kepala.

Selain itu, pada tulang tengkorak manusia terdapat tulang muka. Tulang muka terdiri dari rongga yang berfungsi untuk melindungi mata, hidung, serta memberi bentuk wajah. Tulang muka terdiri atas tulang-tulang antara lain sebagai berikut.

• Tulang rahang atas (maksila) sebanyak 2 buah
• Tulang rahang bawah (mandibula) sebanyak 2 buah
• Tulang pipi (zigomatik) sebanyak 2 buah
• Tulang air mata (lakrimal) sebanyak 2 buah
• Tulang hidung (nasal) sebanyak 2 buah
• Tulang langit-langit (palatum) sebanyak 2 buah
• Tulang pangkal lidah (hioid) sebanyak 1 buah

2) Rangka tulang belakang (vertebrae)

Pada rangka tulang belakang terdapat ruas-ruas tulang yang memiliki fungsi agar manusia dapat bergerak dan melakukan berbagai posisi, seperti duduk, berdiri, dan lari.

3) Tulang dada dan rusuk

Memiliki fungsi untuk adalah membentuk rongga dada sebagai pelindung bagi organ-organ penting yang terdapat di dalam rongga dada, seperti paru-paru, dan jantung.

b. Rangka apendikular (anggota tubuh)

Pinggul, bahu, telapak tangan, tulang-tulang lengan, tungkai, dan telapak kaki adalah contoh dari rangka apendiks. Rangka apendiks terdiri atas rangka anggota tubuh bagian atas dan bagian bawah.

Tulang selangka, tulang belikat, tulang lengan atas, tulang pengumpil, dan tulang hasta termasuk contoh rangka apendiks bagian atas.

Sedangkan yang termasuk kedalam rangka apendiks bagian bawah adalah kaki. Kaki terdiri beberapa bagian, yaitu  tulang-tulang pembentuk kaki dan tulang-tulang pembentuk telapak kaki.

Baca juga: Sistem Regulasi pada Manusia

Sendi

Rangka tubuh manusia dapat terbentuk karena adanya tulang yang saling berhubungan antara satu sama lain. Hubungan antartulang dinamakan artikulasi. Hubungan antartulang yang memungkinkan pergerakan disebut persendian/sendi.

Dari sifat geraknya, persendian dapat dibagi menjadi 3 macam, antara lain sebagai berikut.

Sendi Mati (Sinartrosis)

Adalah hubungan antartulang yang tidak dapat digerakkan, misalnya persendian pada tulang tengkorak kepala. Sinartrosis terdiri atas:

• Sinkondrosis: kedua ujung tulang dihubungkan dengan kartilago
• Sinfibrosis: kedua ujung tulang dihubungkan dengan serabut

Sendi Kaku (Amfiartrosis)

Adalah hubungan antartulang yang pergerakannya terbatas. Misalnya pada pergelangan tangan dan kaki, hubungan antara tulang rusuk dan tulang belakang dan tulang tulang dada, dan hubungan tulang kemaluan.

Sendi Gerak (Diartrosis)

Adalah hubungan antartulang yang memungkinkan gerakan lebih bebas. Sendi gerak dapat dibedakan sebagai berikut.

a. Sendi engsel

Adalah persendian yang memungkinkan gerakan satu arah, seperti gerakan pada engsel pintu, contohnya pada siku dan lutut.

b. Sendi peluru

Adalah persendian yang dapat bergerak ke segala arah. Misalnya pada lengan atas dengan gelang bahu, tulang paha dengan gelang pinggul.

c. Sendi putar

Adalah persendian yang menimbulkan gerakan memutar (rotasi). Misalnya pada tulang atlas dan tulang pemutar, tulang hasta dan tulang pengumpil.

d. Sendi pelana

Adalah persendian yang memungkinkan gerakan ke dua arah. Misalnya pada tulang telapak tangan dengan ibu jari.

e. Sendi luncur

Adalah persendian yang memungkinkan gerakan menggeser dan tidak memiliki poros. Tulang selangka dan tulang belikat adalah contoh dari sendi luncur.

Sistem Otot

Otot sebagai Alat Gerak Aktif

Sistem gerak manusia yang kedua adalah otot. Otot dikatakan sebagai alat gerak aktif, karena otot dapat bergerak dengan adanya sel otot. Otot terdiri atas miofibril, masing-masing miofibril terdiri dari filamen protein. Ada 2 tipe filamen yaitu aktin dan miosin.

Tulang-tulang yang menyusun kerangka tubuh manusia tertutup oleh otot. Dengan adanya kerja otot, tubuh dapat digerakkan. Otot bekerja dengan cara berkontraksi dan relaksasi. Apabila otot memendek atau memanjang (otot sedang bekerja) maka otot disebut sedang berkontraksi. Sedangkan apabila otot sedang beristirahat, maka otot disebut sedang berelaksasi.

Karena gerak kontraksi dan relaksasi tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa otot memiliki karakter sebagai berikut:

• Kontraksibilitas, adalah kemampuan otot untuk memendek (berkontraksi)
• Ekstensibilitas, adalah kemampuan otot untuk memanjang (berelaksasi)
• Elastisitas, adalah kemampuan otot untuk kembali ke asal atau pada ukuran semula

Fungsi Otot

Dalam sistem gerak, otot memiliki fungsi:

• Melaksanakan kerja, misalnya berjalan, memegang, dan mengangkat (otot lurik)
• Mengedarkan darah, sari/zat makanan dan oksigen (otot polos)
• Menggerakkan jantung (otot jantung)

Tipe-tipe Otot

Tipe otot ada tiga, yaitu otot lurik, otot polos dan otot jantung.

a. Otot lurik

Disebut juga otot “rangka” karena menutupi rangka. Ciri-ciri otot lurik antara lain sebagai berikut.

• Sel berinti banyak
• Bentuknya silindris
• Bekerja atas kesadaran atau menurut perintah otak

b. Otot polos

Otot polos dapat ditemukan pada saluran pencernaan, pembuluh darah, saluran kelamin, dan dinding rahim. Ciri-ciri otot polos:

• Berinti satu
• Berbentuk gelendong dengan kedua ujungnya meruncing
• Cara kerjanya tidak disadari/di luar kesadaran

c. Otot jantung

Ciri-ciri otot jantung antara lain sebagai berikut:

• Berbentuk serabut lurik yang bercabang-cabang
• Memiliki banyak inti sel yang terletak di tengah serabut
• Cara kerjanya tidak disadari/di luar kesadaran

Selain itu, otot jantung memiliki struktur otot seperti otot lurik tetapi bekerja seperti otot polos. Denyut pada jantung disebabkan karena adanya kontraksi dan relaksasi otot jantung, sehingga serambi dan bilik jantung melebar dan menyempit. Selain itu, kerja otot jantung berperan dalam proses memompa darah ke dalam pembuluh-pembuluh darah dan dialirkan ke seluruh tubuh.

Agar kamu lebih memahami mengenai tipe-tipe otot, perhatikan tabel berikut ini.

Jenis Gerak Otot

Dalam sistem gerak, jenis gerak otot dapat dibedakan menjadi dua, yaitu antagonis dan sinergis.

a. Otot antagonis (berlawanan)

Adalah otot yang bekerja saling berlawanan antara otot yang satu dengan yang lainnya, misalnya apabila satu otot berkontraksi maka otot yang lain relaksasi. Macam-macam gerak antagonis adalah:

• Fleksi dan ekstensi

Fleksi adalah gerak menekuk atau membengkokkan. Sebaliknya, ekstensi merupakan gerak meluruskan. Contohnya gerak pada lutut, ruas-ruas jari, dan bahu.

• Adduksi dan abduksi

Adduksi adalah gerak otot yang mendekati tubuh, sedangkan abduksi adalah gerak otot untuk menjauhi tubuh. Contohnya membuka tungkai kaki dan mengacungkan tangan.

• Elevasi dan depresi

Elevasi adalah gerakan mengangkat, sedangkan depresi merupakan gerak menurunkan. Contohnya gerak membuka dan menutup mulut

• Supinasi dan pronasi

Supinasi adalah gerakan otot untuk membuka telapak tangan, sedangkan pronasi merupakan gerak menelungkupkan tangan.

• Inversi dan eversi

Inversi adalah gerak otot untuk membuka telapak kaki ke arah tubuh bagian dalam, sedangkan eversi merupakan gerak membuka telapak kaki ke arah luar.

b. Otot sinergis

Adalah dua otot yang bekerja secara bersamaan, yaitu sama-sama berkontraksi atau sama-sama relaksasi. Contoh: otot-otot pronator yang terdapat pada lengan bawah. Otot pronator terdiri dari otot pronator teres dan otot pronator kuadratus, yang bekerja sama untuk menggerakkan telapak tangan.

Cara Kerja Otot

Dalam sistem gerak manusia, tulang-tulang dapat digerakkan karena adanya otot yang berkontraksi. Cara kerja otot dalam sistem gerak yaitu otot akan berkontraksi karena pengaruh suatu rangsangan melalui saraf. Rangsangan yang diterima oleh otot akan mempengaruhi zat (asetilkolin), yang merupakan pemindah rangsangan yang dihasilkan pada saraf bagian ujung.

Ion kalsium akan dibebaskan oleh asetilkolin dan menyebabkan protein otot, yaitu aktin dan miosin. Aktin dan miosin akan berikatan membentuk aktomiosin. Hal ini menyebabkan otot memendek dan berkontraksi. Tulang-tulang tempat melekatnya otot akan tertarik dan tulang pun akan ikut bergerak. Ketika tulang bergerak, maka persendian juga akan ikut bergerak.

Selanjutnya, ion kalsium akan kembali ke dalam plasma sel sehingga pelekatan aktin dan miosin terlepas dan otot menjadi lemas dan berelaksasi.

Jadi, sistem gerak pada manusia melibatkan kerja sama otot, tulang, sendi, dan saraf.

Gangguan pada Sistem Gerak

Rangka dan otot apabila tidak bekerja dengan baik, maka akan mengalami gangguan. Pernahkah kaki kamu terkilir atau melihat orang yang mengalami patah tulang? Semua kejadian itu termasuk gangguan pada sistem gerak.

Gangguan pada sistem gerak dapat terjadi pada rangka/tulang dan otot. Untuk lebih jelasnya, simak penjelasan mengenai gangguan pada sistem gerak berikut ini.

Gangguan pada Tulang

a. Gangguan fisik

Contohnya adalah: patah tulang (fraktura) atau retak tulang (fisura).

b. Gangguan fisiologis

Dapat disebabkan oleh kelainan fungsi hormon atau vitamin. Contohnya antara lain:

• Rakitis

Adalah penyakit tulang dimana kaki berbentuk seperti huruf O atau X. Penyakit ini disebabkan karena pertumbuhan dan pembentukan tulang tidak sempurna karena kurangnya vitamin D dan kalsium.

• Osteoporosis

Adalah gangguan tulang yang menyebabkan massa tulang menjadi turun sehingga tulang menjadi rapuh. Hal ini terjadi karena proses osifikasi terlambat, penghambatan reabsorpsi (penyerapan kembali) bahan-bahan tulang, kurangnya asupan kalsium, serta vitamin D.

c. Gangguan tulang belakang

Adalah gangguan pada sistem gerak yang disebabkan posisi tulang belakang (spina) berubah, sehingga kelengkungan batang tulang belakang pun berubah. Kelainan atau gangguan tulang belakang, antara lain:

• Skoliosis, posisi tulang punggung yang bengkok ke kiri atau ke kanan
• Lordosis, tulang punggung terlalu bengkok ke depan
• Kifosis, tulang punggung terlalu bengkok ke belakang

d. Gangguan pada sendi

Terjadi karena sendi tidak berfungsi dengan normal. Jenis gangguan sendi dikelompokkan menjadi 4, yaitu:

• Dislokasi

Adalah gangguan yang disebabkan karena tulang penyusun sendi bergeser dari posisi awal/sebelumnya. Hal tersebut disebabkan karena jaringan ligamen yang sobek atau tertarik.

• Terkilir

Adalah gangguan karena ligamen sendi tertarik oleh gerakan tiba-tiba atau gerakan yang tidak biasa dilakukan, sehingga menyebabkan daerah persendian mengalami peradangan.

• Ankilosis

Adalah gangguan yang terjadi karena tidak berfungsinya persendian.

•  Artritis

Adalah gangguan yang disebabkan adanya peradangan sendi. Artritis dibedakan menjadi:

2. Rematoid, merupakan penyakit yang disebabkan karena adanya jaringan penghubung yang tumbuh di dalam sendi dan kemudian mengeras sehingga tidak dapat digerakkan.
3. Osteoartritis, merupakan gangguan yang disebabkan karena tulang rawan yang menghubungkan persendian menipis.
4. Gautartritis, gangguan gerak akibat asam urat gagal bermetabolisme, sehingga terjadi penimbunan asam urat pada persendian.

Gangguan pada Otot

Setelah dijelaskan mengenai gangguan pada tulang, gangguan pada sistem gerak selanjutnya adalah gangguan pada otot. Berikut terdapat beberapa contoh gangguan pada otot.

a. Kram

Disebabkan oleh kejang otot. Otot tiba-tiba berkontraksi sangat kuat sehingga sakit. Kram bisa terjadi karena aktivitas otot terlalu berat atau adanya ketidakseimbangan air dan ion di dalam tubuh.

b. Nyeri otot

Biasanya diderita orang berusia lanjut. Penyakit ini mungkin disebabkan pembengkakan jaringan penghubung otot sehingga ujung saraf dan pembuluh darah tertekan. Akibatnya, aliran darah terhambat dan timbul rasa nyeri.

c. Polio

Disebabkan adanya virus yang menginfeksi saraf yang mengendalikan gerakan otot rangka. Orang yang terserang penyakit polio dapat menjadi lumpuh.

d. Keseleo

Terjadi di daerah sendi dan ligament sendi yang dapat menyebabkan putusnya otot akibat tarikan yang tiba-tiba dan kuat.

Baca juga: Perbedaan Sel Hewan dan Sel Tumbuhan

Pemahaman Akhir

Manusia dapat bergerak karena adanya kerjasama antara tulang dan otot dalam sistem gerak. Tulang berperan sebagai alat gerak pasif, sedangkan otot sebagai alat gerak aktif. Tulang menyusun rangka tubuh manusia dan memiliki beberapa fungsi penting, seperti menyokong tubuh, tempat melekatnya otot, melindungi organ tubuh, memberi bentuk tubuh, dan tempat pembentukan sel darah.

Tulang terdiri dari dua jenis utama, yaitu tulang rawan dan tulang keras. Tulang rawan bersifat lentur dan umumnya ditemukan pada anak-anak, sedangkan tulang keras adalah tulang yang keras dan terbentuk setelah tulang rawan. Tulang keras memiliki matriks tulang yang mengalami pengerasan melalui proses osifikasi.

Ada tiga bentuk tulang utama, yaitu tulang pipa, tulang pipih, dan tulang pendek. Tulang pipa memiliki bentuk bulat panjang dengan perluasan yang berfungsi sebagai penghubung antartulang. Contoh tulang pipa adalah tulang betis, tulang hasta, dan tulang pengumpil. Tulang pipih berbentuk pipih atau tipis dan terdiri dari lempengan tulang kompak dan tulang spons. Tulang kepala, tulang rusuk, tulang dada, dan tulang belikat adalah contoh tulang pipih. Tulang pendek memiliki bentuk bulat dan pendek, dan terdapat banyak sumsum merah di dalamnya. Contoh tulang pendek adalah tulang belakang, tulang pergelangan tangan, dan pergelangan kaki.

Rangka manusia terdiri dari rangka aksial dan rangka apendikular. Rangka aksial terdiri dari tulang tengkorak, rangka tulang belakang, dan tulang rusuk. Tulang tengkorak melindungi organ otak, sedangkan tulang belakang memberikan fleksibilitas dan melindungi sumsum tulang belakang. Tulang rusuk membentuk rongga dada sebagai pelindung organ-organ penting seperti paru-paru dan jantung. Rangka apendikular terdiri dari tulang-tulang anggota tubuh bagian atas dan bagian bawah, seperti tulang selangka, tulang belikat, tulang lengan atas, tulang pengumpil, dan tulang hasta.

Selain tulang, otot juga memainkan peran penting dalam sistem gerak manusia. Otot adalah alat gerak aktif yang bekerja dengan kontraksi dan relaksasi. Otot terdiri dari miofibril yang mengandung filamen protein aktin dan miosin. Otot lurik, otot polos, dan otot jantung adalah tiga jenis utama otot dalam tubuh manusia. Otot lurik menutupi rangka dan bekerja atas kesadaran, otot polos terdapat di saluran pencernaan, pembuluh darah, dan dinding rahim, sedangkan otot jantung memompa darah ke seluruh tubuh.

Otot bekerja melalui rangsangan saraf yang menyebabkan kontraksi dan relaksasi otot. Proses ini melibatkan asetilkolin dan ion kalsium yang mempengaruhi protein otot, sehingga otot memendek dan berkontraksi. Gerakan otot juga mempengaruhi tulang yang terhubung dengannya, sehingga menyebabkan gerakan pada persendian.

Sistem gerak manusia dapat mengalami gangguan pada tulang dan otot. Gangguan pada tulang meliputi patah tulang, osteoporosis, rakitis, dan kelainan tulang belakang seperti skoliosis. Gangguan pada otot meliputi kram otot, nyeri otot, polio, dan keseleo.

Dalam kesimpulannya, tulang dan otot memiliki peran penting dalam sistem gerak manusia. Tulang sebagai alat gerak pasif menyokong tubuh dan melindungi organ, sedangkan otot sebagai alat gerak aktif memungkinkan tubuh bergerak. Kerjasama antara tulang, otot, dan persendian memungkinkan manusia untuk menjalankan aktivitas sehari-hari.

Demikian pembahasan mengenai sistem gerak pada manusia, semoga dapat bermanfaat dan dapat menambah wawasan dalam mempelajari Biologi, khususnya materi sistem gerak pada manusia.

Sumber:

Bakhtiar, Suaha. (2011). BIOLOGI. Jakarta: Pusat Kurikulum dan Perbukuan Kementerian Pendidikan Nasional.

Diastuti, Renni. (2009). BIOLOGI. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.

Safitri, Ririn. (2016). BIOLOGI. Surakarta: Mediatama.