Biologi · Bab 4 Sistem Gerak pada Manusia

Faidah dkk

23/08/2021 12:39:55

SMA 11 KTSP

Daftar Isi

Bab 1 Sel Bab 2 Struktur Jaringan Tumbuhan Bab 3 Struktur Jaringan Hewan Bab 4 Sistem Gerak pada Manusia Bab 5 Sistem Peredaran Darah pada Manusia dan Hewan Bab 6 Sistem Pencernaan pada Manusia dan Hewan Bab 7 Sistem Pernapasan pada Manusia dan Hewan Bab 8 Sistem Ekskresi pada Manusia dan Hewan Bab 9 Sistem Koordinasi pada Manusia Bab 10 Sistem Reproduksi Manusia Bab 11 Sistem Kekebalan Tubuh

Halaman

Bab 4 Sistem Gerak pada Manusia

Bab

Sistem Gerak pada Manusia

Peta Konsep

Kelainan dan penyakit pada sistem gerak

Gangguan persendian

Gangguan tulang

Gangguan otot

Otot

Gerakan antagonis

Macam-macam otot dan mekanisme geraknya

Persendian

Skeleton

Pembentukan tulang

Bentuk tulang

Kerangka tubuh manusia

Sistem gerak pada manusia

Biologi untuk SMA/MA kelas XI Program IPA

Tanggapan terhadap rangsangan yang datang dari dalam

maupun luar akan menimbulkan pergerakan baik pada

tumbuhan, hewan, atau manusia. Gerak pada tumbuhan sulit

diamati, sedangkan pada hewan dan manusia terlihat jelas.

Pergerakan pada hewan dan manusia merupakan perpaduan

antara sistem rangka dan sistem otot. Rangka yang merupakan

serangkaian tulang-tulang yang saling berhubungan melalui

persendian dapat bergerak, karena digerakkan oleh otot yang

melekat pada tulang. Oleh karena itu, rangka disebut sebagai

alat

gerak pasif

. Sedangkan, otot yang menggerakkan rangka disebut

alat gerak aktif

. Setelah mempelajari bab ini, kamu akan mengetahui

struktur, fungsi dan kelainan pada alat gerak manusia. Mari

cermati uraiannya.

Kerangka Tubuh

Manusia

Sebagian besar kerangka terdiri atas bagian bagian keras

dan kaku, kecuali pada persendian. Komponen yang paling

lazim terdapat di dalam kerangka adalah senyawa kalsium.

Pada banyak kerangka avertebrata, kalsium terdapat sebagai

kalsium karbonat, sedangkan pada vertebrata sebagai kalsium

fosfat. Selain itu, terdapat pula zat-zat lain, seperti garam-garam

magnesium dan strontium.

Kerangka dapat terdiri atas zat organik khusus, seperti

kitin dan kolagen, atau kompleks zat organik dan anorganik.

Kompleks ini sangat kuat, karena zat anorganik tahan terhadap

tekanan, dan komponen organik tahan terhadap tegangan dan

memberi elastisitas.

Rangka pada tubuh manusia merupakan rangka

endoskeleton, yaitu rangka yang terdapat di dalam tubuh. Rangka

berfungsi untuk melekatnya otot rangka, sebagai alat gerak pasif,

melindungi organ-organ tubuh yang lemah, menunjang tubuh,

memberi bentuk tubuh, tempat pembentukan sel-sel darah, dan

sebagai tempat penimbunan mineral.

1. Bentuk Tulang

Rangka adalah susunan tulang-tulang dengan sistem

tertentu. Berdasarkan bentuknya tulang-tulang yang menyusun

rangka tubuh dapat dibagi menjadi empat macam, yaitu:

Tulang pipih

Tulang pipih berbentuk pipih, contohnya adalah tulang

rusuk, tulang belikat, dan tulang tengkorak. Tulang pipih

memiliki dua lapisan tulang kompakta yang disebut

lamina

eksterna

dan

interna osiskrani

yang dipisahkan oleh satu lapisan

tulang spongiosa yang disebut

diploe

Gambar 4.1

Gerakan pada manusia

Sumber: Image.google.co.id

Bab 4 Sistem Gerak pada Manusia

Tulang pendek

Tulang pendek berbentuk kubus atau pendek tidak

beraturan, contohnya ruas-ruas tulang belakang, pangkal

lengan, dan pangkal kaki. Tulang ini memiliki inti tulang

spongiosa yang dikelilingi tulang kompakta.

Tulang pipa

Tulang pipa terdiri atas epifisis (bagian ujung tulang yang

membesar seperti bongkol) dan diafisis (bagian tengah tulang

di antara dua epifisis). Di antara diafisis dan epifisis terdapat

tulang rawan berbentuk lempengan atau cakram epifisis. Jika

cakra epifisis masih aktif, maka tulang pipa masih dapat

memanjang. Cakra epifisis tidak aktif lagi sekitar umur

20 tahun.

Tulang tak berbentuk

Tulang tak berbentuk memiliki bentuk yang tidak teratur.

Tulang ini tidak memiliki bentuk, seperti pipa, pendek, atau

pipih. Contoh tulang tak berbentuk, yaitu wajah dan tulang

belakang.

Selama perkembangan embrio, sebagian besar kerangka

manusia terdiri atas tulang rawan atau kartilago. Kartilago

berwarna transparan dan lebih lentur. Setelah dewasa, tulang

rawan diganti dengan tulang. Tulang ini disebut tulang

pengganti tulang rawan. Selain tulang tersebut, pada manusia

dewasa juga terdapat tulang dermal yang berkembang di dalam

atau tepat di bawah kulit tanpa melalui tahap tulang rawan.

Kedua jenis tulang ini (tulang pengganti tulang rawan dan

tulang) secara histologis adalah sama, tetapi hanya berbeda cara

perkembangannya.

Awal pembentukan rangka berupa tulang rawan, pada

manusia terbentuk secara sempurna pada akhir bulan kedua

atau awal bulan ketiga pembentukan embrio. Rangka tulang

rawan dibentuk oleh jaringan mesenkim yang mengalami

osifikasi atau penulangan.

Osifikasi adalah pembentukan tulang rawan menjadi tulang.

Osifikasi dimulai dari pembentukan sel-sel osteoblas (sel

pembentuk tulang) pada rongga yang ada di tengah tulang rawan.

Pembentukan tulang ini bertahap dari dalam ke luar. Sel-sel

osteoblas juga menempati jaringan pengikat yang ada di sekeliling

rongga. Sel-sel tulang ini mengelilingi saluran haversi yang berisi

pembuluh darah kapiler arteri, vena, dan serabut saraf membentuk

satu sistem yang disebut

sistem havers

. Pembuluh darah sistem

2. Pembentukan Tulang

Gambar 4.2

Struktur tulang pipa

artikulasi

Cakra epifisis

Tulang spons

Rongga sumsum

tulang

Endosteum

Periosteum

artikulasi

Epifisis

Diafisis

Epifisis

Sumber: Image.google.co.id

Biologi untuk SMA/MA kelas XI Program IPA

havers mengangkut zat fosfor dan kalsium menuju matriks

sehingga matriks tulang menjadi keras. Kekerasan tulang diperoleh

dari kekompakan sel-sel penyusun tulang.

Apabila matriks tulang berongga, maka akan membentuk

tulang spons, contohnya tulang pipih. Sedangkan, jika matriks

tulang menjadi padat dan rapat, maka akan terbentuk tulang

keras atau tulang kompak, contohnya tulang pipa.

Tulang pipa berbentuk tabung dengan kedua ujung

membulat. Sebagian besar terdiri atas tulang kompakta dan

sedikit tulang spongiosa serta sumsum tulang pada bagian

dalamnya. Rongga sumsum tulang dan rongga tulang spongiosa

mengandung sumsum tulang kuning (terdiri atas sel lemak) dan

sumsum tulang merah (tempat pembentukan sel darah merah).

Proses osifikasi pada tulang pipa terjadi dalam beberapa

tahap, yaitu:

Penulangan diawali dari tulang rawan yang banyak

mengandung osteoblas. Bagian yang paling banyak

mengandung osteoblas adalah epifisis dan diafisis.

Terjadi perkembangan pusat osifikasi primer yang disertai

dengan perluasan

bone collar

Pada bagian sentral tulang terjadi perombakan sel-sel

tulang (reabsorpsi tulang) sehingga pembuluh darah mulai

masuk dan terbentuk rongga sumsum tulang.

Pembentukan pusat osifikasi sekunder muncul pada setiap

epifisis. Osifikasi sekunder ini menyebabkan pemanjangan

tulang.

Pada manusia, kerangka tubuh (skeleton) dibagi menjadi

skeleton aksial dan skeleton apendikuler. Skeleton aksial meliputi

tengkorak, tulang belakang, tulang dada, dan tulang rusuk.

Sedangkan, skeleton apendikuler terdiri atas tungkai atas dan

anggota gerak atas, serta tungkai bawah dan anggota gerak bawah.

3. Skeleton (Kerangka Tubuh)

Gambar 4.3

Proses osifikasi tulang panjang

yang diawali dari tulang rawan

terlebih dahulu

“Model”

kartilago

hialin

Sentral

osifikasi

primer

Cakra epifisis

Periosteum

Tulang kompak

Periosteum

Pembuluh darah

Sentral

osifikasi

sekunder

Rongga sumsum tulang

Artikulasi

Tulang spons

Sumber: Image.google.co.id

Bab 4 Sistem Gerak pada Manusia

Skeleton aksial

Tulang tengkorak

Tulang tengkorak terdiri atas 28 buah tulang. Tulang ini

mempunyai fungsi yang amat penting, yaitu melindungi otak,

mata, dan telinga bagian dalam. Tulang tengkorak yang lain

berfungsi membentuk wajah, seperti tulang pipi (

os zigomatikus

tulang hidung (

os natalis

), tulang rahang atas (

os maksila

), dan

tulang rahang bawah (

os mandibularis

). Tulang tengkorak

berhubungan dengan bagian atas tulang belakang (tulang

leher).

Gambar 4.4

Kerangka tubuh manusia

Gambar 4.5

Tulang tengkorak

Mandibula

Tulang selangka

Sternum

Humerus

Tulang leher

Tengkorak

Skapula

Tulang punggung

Tulang pinggang

Rusuk

Ilium

Sakrum

Ischium

Femur (tulang paha)

Patela (lutut)

Tibia (tulang kering)

Fibula (tulang betis)

Radius

Ulna

Tulang frontal

Tulang parietal

Tulang baji

Tulang temporal

Tulang hidung

Tulang zigomatikus

Maksila

Mandibula

Tulang parietal

Tulang

temporal

Tulang

oksipital

Tulang frontal

Tulang baji

Tulang etmoid

Sumber: Image.google.co.id

Biologi untuk SMA/MA kelas XI Program IPA

Tulang belakang

Tulang belakang terdiri atas 33 buah ruas

tulang yang dapat dibagi menjadi beberapa

bagian, yaitu:

(a) 24 ruas

vertebrae

(tulang belakang) yang

terdiri atas: 7 ruas

vertebrae servical

(tulang

leher), 12 ruas

vertebrae

torasik (tulang

punggung), dan 5 ruas

vertebrae

lumbaris

(tulang pinggang).

(b) 5 ruas

sacrum

(tulang kelangkang)

coccyx

(tulang ekor)

Ruas-ruas pada tulang

sacrum

dan tulang

coccyx

telah menyatu semenjak masa embrio.

Tulang belakang terdiri atas

carpus

(badan) yang

memiliki tiga tonjolan spinalis (

procesus spinalis

yaitu

prosesus tranversus

procesus anterior

dan

procesus posterior

Tulang dada dan tulang rusuk

Tulang dada (

sternum

) terdiri atas kepala

(

capit

), badan (

korpus

), dan ekor (

procesusxip

hoideus

). Pada tulang dada melekat tulang rusuk

(

costae

) yang terdiri atas 7 pasang tulang rusuk

sejati, 3 pasang rusuk palsu dan 2 pasang rusuk

melayang. Tulang dada beserta tulang rusuk dan

tulang punggung membentuk rongga dada yang

di dalamnya terdapat organ penting, seperti

paru-paru dan jantung.

Skeleton apendikular

Tungkai atas

Tungkai atas terdiri atas tulang selangka (

clafikula

), tulang

belikat (

stapula

), tulang lengan atas (

humerus

), tulang hasta

(

ulna

), tulang pengumpil (

radius

8 buah tulang pergelangan tangan

(karpal), 5 buah tulang telapak

tangan (

metakarpal

), dan 14 buah

tulang jari (

falanges

Gambar 4.6

Susunan tulang belakang

Gambar 4.7

Tulang dada dan tulang rusuk

Gambar 4.8

(a) tulang anggota atas

(b) tulang anggota bawah

Tulang dada

Tulang rusuk

Metakarpal

Falanges

Karpal

Radius

Ulna

Humerus

Femur

Patela

Tibia

Fibula

Tarsal

Metatarsal

Falanges

Tulang leher

Tulang dada

Tulang pinggang

Tulang kelangkang

Tulang ekor

Lengkung

leher

Lengkung

dada

Lengkung

pinggang

Lengkung

kelangkang

(a)

(b)

Sumber: Image.google.co.id

Bab 4 Sistem Gerak pada Manusia

Tungkai bawah

Tungkai bawah terdiri atas tulang pinggul atau

pelvic

(yang

dibedakan menjadi

ilium

pubis,

dan

ischium

), tulang paha

(femur), tulang tempurung lutut (patella), tulang betis (fibula),

tulang kering (tibia), tulang pergelangan kaki (tarsal), tulang

telapak kaki (metatarsal), dan tulang jari kaki (falanges). Pada

tulang telapak kaki terdapat satu tulang yang berukuran besar,

yaitu tulang tumit (kalkanius).

Dalam membentuk rangka tubuh, tulang yang satu

berhubungan dengan tulang yang lain melalui jaringan

penyambung yang disebut

persendian

. Pada persendian terdapat

cairan pelumas (cairan sinofial). Otot yang melekat pada tulang

oleh jaringan ikat disebut

tendon

. Sedangkan, jaringan yang

menghubungkan tulang dengan tulang disebut

ligamen

Persendian dapat dikelompokkan menjadi sinartrosis,

amfiartrosis, dan diartrosis. Mari cermati uraian berikut ini.

Sinartrosis

Persendian yang tidak memungkinkan terjadinya

pergerakan disebut

sinartrosis

. Tulang-tulang dipersatukan oleh

jaringan tulang, contohnya pada tulang-tulang kepala.

Amfiartrosis

Persendian tulang dengan gerakan yang sangat terbatas

disebut

amfiartrosis

. Amfiartrosis dibagi menjadi dua macam, yaitu

sinkondrosis

dan

sindesmosis

. Sinkondrosis ialah persendian yang

dihubungkan oleh tulang rawan hialin. Contoh sinkondrosis pada

pelekatan tulang dada dan tulang iga. Sedangkan, sindesmosis

ialah persendian yang dihubungkan oleh jaringan penyambung.

Diartrosis

Diartrosis merupakan hubungan antara tulang yang satu

dengan yang lain, yang dihubungkan oleh persendian.

Persendian yang menyebabkan gerakan bebas dan mobilitasnya

cukup besar, biasanya terjadi pada tulang-tulang panjang.

Ujung tulang-tulang ini ditutupi oleh tulang rawan dan

terdapat rongga sinofial yang berisi cairan sinofial untuk

memudahkan gerakan. Persendian ini ditutupi oleh

pembungkus jaringan fibrosa.

Persendian diartrosis dapat dibagi menjadi beberapa

macam sendi, yaitu:

)

Sendi putar

Persendian yang memungkinkan adanya gerakan rotasi

4. Artikulasi atau Persendian

Biologi untuk SMA/MA kelas XI Program IPA

atau berputar. Hal ini terjadi apabila ujung tulang yang

satu bergerak mengitari ujung tulang yang lain. Contoh

sendi putar adalah tulang tengkorak dengan tulang atlas,

pergelangan tangan, dan pergelangan kaki.

Sendi engsel

Persendian yang menyebabkan gerakan satu arah karena

berporos satu disebut

sendi engsel

. Contoh sendi engsel ialah

hubungan tulang pada siku, lutut, dan jari-jari.

Sendi pelana

Sendi pelana adalah persendian yang membentuk sendi,

seperti pelana, dan berporos dua. Contohnya, terdapat

pada ibu jari dan pergelangan tangan.

Sendi peluru

Sendi peluru adalah persendian yang memungkinkan

gerakan yang lebih bebas. Sendi ini terjadi apabila ujung

tulang yang satu berbentuk bonggol, seperti peluru masuk

ke ujung tulang lain yang berbentuk cekungan. Contoh

sendi peluru adalah hubungan tulang panggul dengan

tulang paha, dan tulang belikat dengan tulang atas.

Gambar 4.9

Macam-macam persendian

Otot

Otot merupakan alat gerak aktif, karena otot memiliki

kemampuan untuk berkontraksi. Kontraksi otot ini

menyebabkan tulang yang dilekatinya dapat bergerak. Selain

itu, otot mempunyai peranan dalam memberikan bentuk luar

tubuh bersama dengan rangka.

Otot mempunyai tiga sifat dalam menjalankan tugasnya

sebagai alat gerak aktif, yaitu

kontraksibilitas

ekstensibilitas

, dan

elastisitas

. Gerakan otot untuk memendek dari ukuran semula

(kontraksi) sehingga tulang berubah posisi, hal ini disebut

kontraksibilitas. Sedangkan, ekstensibilitas merupakan gerak

kebalikan dari kontraksibilitas, yaitu kemampuan otot untuk

memanjang atau kembali ke ukuran semula (relaksasi) yang

menyebabkan tulang kembali ke kedudukan semula. Sifat ketiga

adalah elastisitas, yaitu kemampuan otot dari berkontraksi

menjadi relaksasi atau sebaliknya.

Secara makroskopis, kumpulan otot diselimuti oleh jaringan

ikat berupa selaput transparan yang dinamakan

fascia

. Ujung-

ujung kumpulan otot tersebut diikat oleh tendon (jaringan ikat

Sendi peluru

Sendi engsel

Sendi putar

Sendi pelana

Sumber: Image.google.co.id

Bab 4 Sistem Gerak pada Manusia

Gerakan yang terjadi pada tubuh manusia merupakan

gerakan yang dilakukan oleh otot lurik, otot polos, dan otot

jantung.

Otot lurik

Otot lurik yang disebut juga otot rangka merupakan otot yang

melekat pada tulang rangka sehingga jika otot berkontraksi

menyebabkan tulang bergerak. Otot lurik bekerja dipengaruhi oleh

susunan saraf pusat sehingga sering disebut otot sadar. Inti sel

otot ini berjumlah banyak dan terletak di tepi. Otot ini disebut otot

lurik, karena pada serabut-serabut panjang otot terdapat garis

terang (isotrop) dan garis gelap (anisotropi) secara bergantian.

)

Mekanisme gerak otot

Serabut otot lurik terdiri atas kumpulan serabut-serabut

halus yang disebut

miofibril

. Setiap miofilamen longitudinal

terdiri atas sejumlah besar protein miofilamen longitudinal

terdiri atas dua macam, yaitu filamen tebal dan tipis. Filamen

tipis terdiri atas monomer aktin globular yang ada hubungannya

dengan kompleks tropomiosin dan troponin. Filamen tebal

terdiri atas ekor-ekor molekul miosin yang memanjang. Kepala

molekul miosin menjulur ke arah filamen tipis sebagai jembatan

silang yang potensial dapat menghubungkan filamen-filamen

tersebut. Tiap kepala dan ekor disatukan oleh suatu engsel.

Filamen ini disusun sedemikian rupa sehingga satu filamen tebal

dikelilingi oleh enam filamen tipis.

Filamen tebal yang lebih padat berhubungan satu sama lain

dan membentuk pita A yang lebih gelap, dan filamen tipis

membentuk pita I yang lebih terang. Kedua jenis filamen saling

bertumpang tindih sebagian sehingga ada bagian yang lebih padat

dan kurang padat pada pita A. Garis Z tempat bertautnya filamen

tipis, menyeberangi miofibril di pusat pita I. Bagian miofibril yang

terletak antara dua garis Z disebut

sarkomer

. Jika otot lurik

berkontraksi, maka pita I menyempit dan zone H dapat hilang

karena garis Z saling mendekat. Derajat penyempitan pita I

tergantung pada kekuatan kontraksi.

1. Macam-Macam Otot dan Mekanisme Geraknya

antara tulang dan otot) pada tulang. Perlekatan otot pada tulang

ini membagi otot menjadi dua macam, yaitu

origo

dan

insersio

Origo adalah pelekatan ujung otot pada tulang yang menyebabkan

otot tidak dapat digerakkan atau sedikit gerak selama otot

berkontraksi. Sedangkan, insersio adalah pelekatan ujung otot pada

tulang sehingga otot dapat digerakkan saat otot berkontraksi.

Biologi untuk SMA/MA kelas XI Program IPA

Pada waktu istirahat, tidak ada interaksi antara filamen-

filamen, karena tempat aktif pada filamen aktin tempat kepala

miosin dapat terikat diblokir oleh tropomiosin. Jika sebuah serabut

otot dirangsang (impuls saraf sampai pada ujung suatu neuron),

asetilkolin dilepaskan oleh ujung neuron yang menyebabkan ion

dilepaskan dan bersenyawa dengan troponin dan mengubah

konfigurasinya. Hal ini, menyebabkan serat otot kepala miosin

mengikat diri di tempat aktif filamen aktin menggantikan

tropomiosin yang memblokade tempat aktif tersebut.

Keperluan energi untuk kontraksi otot

Pengikatan dan pelepasan tiap kepala miosin mengguna-

kan satu molekul ATP. Jika persediaan ATP yang di dalam sel

habis terpakai, maka ATP disintesis lagi dari ADP dengan

pemindahan satu gugus fosfat dari fosfat lain yang kaya energi,

yaitu kreatin fosfat pada otot vertebrata. Fosfat kaya energi ini

dibuat dengan metabolisme makanan dalam daur glikolitik dan

asam nitrat.

ATP

→

ADP + Fosfat + Energi

Keratin fosfat

→

keratin + fosfat + energi

Penggunaan energi oleh otot dengan laju kontraksi yang

relatif pelan akan dapat diimbangi oleh pembentukan ATP dari

fosforilasi oksidatif (metabolisme makanan dengan menggu-

nakan oksigen). Jika kebutuhan oksigen tidak terpenuhi, maka

kebutuhan energi dipenuhi dengan glikolisis anaerobik glikogen

(glikolisis gula otot tanpa oksigen) yang menghasilkan ATP dan

asam piruvat. Asam piruvat ini akan diubah menjadi asam

Gambar 4.10

Mekanisme gerak otot lurik

Tendon

Bundel

otot

Sel otot

Miofibril

Nukleus

SARKOMER

Miofibril

Kepala

Ekor miosin

Aktin

Miosin

Miofilamen tipis aktin

Miofilamen tebal miosin

Aktin

Troponin

Tropo miosin

Sumber: Image.google.co.id

Bab 4 Sistem Gerak pada Manusia

laktat. Timbunan asam laktat di dalam otot akan menyebabkan

otot menjadi pegal. Jika oksigen tersedia lagi, sebagian besar

asam laktat itu akan diubah menjadi glikogen otot.

Otot yang terus-menerus dirangsang akan meningkatkan

kadar asam laktat di dalam otot sehingga pengembalian asam

laktat menjadi gula otot lambat. Tertimbunnya asam laktat

dalam otot yang berlebihan dan tidak dapat ditoleransi lagi

menyebabkan tetanus atau kejang otot.

Otot polos

Sel otot polos memiliki bentuk memanjang dengan kedua

ujungnya yang runcing dan nukleus terletak di tengah sel otot.

Serat miofibril pada otot polos bersifat homogen dan lebih kecil

dari serabut otot lurik.

Otot polos terdapat pada dinding pembuluh darah, dinding

saluran pencernaan, paru-paru, dan ovarium. Otot ini bersifat

lambat bereaksi dalam menerima rangsang, tetapi tahan

terhadap kelelahan, dan bekerja di bawah pengaruh saraf tak

sadar.

Mekanisme gerak

Mekanisme dasar kontraksi otot polos sama dengan kontraksi

otot lurik. Serabut-serabutnya mengandung aktin dan miosin,

tetapi miofilamen ini tersebar. Serabut otot polos kecil, maka ion

disimpan dalam cairan ekstraseluler. Aktivasi untuk kontraksi

meliputi pemasukan ion Ca

dan pembentukan jembatan silang

antara aktin dan miosin. Pada waktu jembatan itu terbentuk,

filamen aktin menarik "benda padat" yang berada di posisi tetap

dalam sitoplasma dan serabut itu memendek.

Otot Jantung

Otot jantung dijumpai hanya pada dinding jantung.

Struktur otot jantung menyerupai otot lurik, tetapi nukleus

terletak di tengah sel dan memiliki percabangan. Setiap

percabangan pada otot jantung terdapat jaringan pengikat yang

disebut

discus interkalaris

. Otot jantung bekerja di bawah

pengaruh saraf tidak sadar, cepat bereaksi terhadap

rangsangan, dan tahan terhadap kelelahan.

Kontraksi otot jantung menimbulkan denyut jantung.

Jantung akan berkontraksi terus-menerus selama organisme

hidup. Pada manusia dewasa normal, jantung berdenyut

sebanyak 72 kali setiap menit.

Gambar 4.11

Otot polos

Sumber: Image.google.co.id

Biologi untuk SMA/MA kelas XI Program IPA

Gambar 4.12

Gerak antagonistik otot pada

otot bisep dan trisep

Tendon

Bisep

(kontraksi)

Tendon

Trisep

(relaksasi)

Tendon

Bisep

(relaksasi)

Tendon

Trisep

(kontraksi)

Sumber: Image.google.co.id

Fleksi

Ekstensi

2. Gerakan Antagonistik

Gerakan antagonistik adalah gerak berlawanan antara dua

atau lebih otot yang mengendalikan gerak pada suatu bagian

tubuh. Sebagian besar otot tersusun dalam pasangan yang

antagonis. Contoh gerakan antagonis ini adalah otot bisep dan

trisep pada lengan.

Otot dilekatkan pada tulang oleh tendon. Tendon yang

melekat pada tulang dan tidak menimbulkan gerakan disebut

origo

. Sedangkan, tendon yang melekat pada tulang dan

menimbulkan gerakan disebut

insersio

. Otot bisep memiliki origo

pada skapula dan humerusnya, serta insersio pada tulang

radius. Sedangkan, otot trisep memiliki dua origo pada humerus

dan insersio pada ulna. Jika, otot bisep berkontraksi, maka

lengan bawah akan bergerak menekuk pada siku. Sedangkan,

jika otot trisep berkontraksi, maka lengan bawah akan bergerak

melurus.

Berdasarkan arah geraknya, gerakan antagonis dapat

dibedakan menjadi beberapa macam, yaitu:

Fleksi >< Ekstensi

Fleksi merupakan gerak otot fleksor sehingga bagian tubuh

menekuk, misalnya menekuknya lutut dan siku. Sedangkan,

ekstensi merupakan gerakan otot ekstensor untuk meluruskan

kembali bagian tubuh yang telah ditekuk, misalnya meluruskan

kaki atau siku.

Abduksi >< Aduksi

Abduksi adalah gerakan anggota tubuh menjauhi sumbu

tubuh, misalnya merentangkan tangan hingga sejajar dengan

bahu. Sedangkan, aduksi ialah gerakan anggota tubuh

mendekati sumbu tubuh, misalnya menegapkan tangan

kembali setelah direntangkan.

Bab 4 Sistem Gerak pada Manusia

Kelainan dan

Penyakit pada

Sistem Gerak

Gangguan pada sistem gerak sering dialami oleh tulang,

persendian, dan otot dalam melaksanakan tugasnya. Gangguan

ini dapat terjadi, karena tulang dan otot di dalam tubuh sering

menanggung beban terlalu berat, maupun karena pengaruh

hormon, vitamin, infeksi kuman penyakit, dan lain-lain.

Gangguan fisiologis

Gangguan fisiologis bisa disebabkan karena kelainan fungsi

vitamin atau hormon. Contoh gangguan fisiologis ialah rakhitis,

mikrosefalus, hidrosefalus, akromegali, dan osteoporosis.

(1) Rakhitis ialah penyakit tulang karena kekurangan vitamin

D. Vitamin D berfungsi membantu proses penimbunan zat

kapur pada waktu pembentukan tulang. Jadi, jika

kekurangan vitamin D menyebabkan tulang anggota gerak

berbentuk X atau O.

(2) Mikrosefalus ialah pertumbuhan tulang tengkorak yang

terhambat karena abnormalitas tirosin sehingga ukuran

kepala menjadi kecil.

) Hidrosefalus ialah suatu kelainan yang ditandai dengan

pengumpulan abnormal cairan spinal dan terjadi pelebaran

rongga otak sehingga kepala membesar.

(4) Akromegali ialah penyakit pada tulang

pipa yang menebal karena kelebihan

somatotropin yang bersifat lokal.

(5) Osteoporosis ialah penurunan berat

tulang karena osifikasi dan terjadi

penghambatan reabsorpsi bahan tulang.

Hal ini dapat disebabkan oleh kelainan

fungsi hormon parahormon.

1. Gangguan Tulang

Pronasi >< Supinasi

Pronasi adalah gerakan memutar telapak tangan dan jari

untuk menelungkup. Sedangkan, supinasi adalah memutar

telapak tangan dan jari untuk menengadah.

Depresi >< Elevasi

Depresi adalah gerakan menurunkan anggota tubuh.

Sedangkan, gerakan elevasi adalah mengangkat anggota tubuh.

Gambar 4.13

Osteoporosis (kanan)

Sumber: Image.google.co.id

Biologi untuk SMA/MA kelas XI Program IPA

Gangguan fisik

Gangguan secara fisik sering menyebabkan

kerusakan tulang. Kerusakan tulang ini,

contohnya adalah fraktura atau retak tulang.

Retak tulang dapat dibedakan menjadi beberapa

macam, yaitu:

(1)

fraktura

, apabila tulang yang retak tidak

sampai menyebabkan organ lain terluka atau

dapat pula menyebabkan otot dan kulit

terluka.

(2)

Greenstick

, apabila tulang mengalami retak

sebagian dan tidak sampai memisah.

(3)

Komminudet

, apabila tulang mengalami retak

menjadi beberapa bagian tetapi tidak sampai

keluar dari otot.

Gangguan pada tulang belakang

Kedudukan tulang belakang dapat berubah atau bergeser

dari kedudukan normalnya. Kelainan kedudukan tulang

belakang ini ada beberapa macam, yaitu

(

1) Lordosis, jika tulang pinggang melengkung ke depan

sehingga kepala tertarik ke belakang.

(2) Kifosis, jika tulang punggung melengkung ke belakang

sehingga orang menjadi bungkuk.

) Skoliosis, jika tulang belakang melengkung ke kiri atau ke

kanan.

Gangguan persendian dapat diakibatkan oleh berbagai

macam sebab sehingga terjadi gangguan gerak. Gangguan

persendian ini dapat dibedakan menjadi tiga macam, yaitu:

dislokasi, pergeseran kedudukan sendi karena perubahan

ligamen,

ankilosis, persendian yang tidak dapat digerakkan; dan

artritis, peradangan pada persendian yang disertai dengan

rasa sakit untuk digerakkan. Arthritis dapat dibedakan

menjadi tiga macam, yaitu:

(a)

Reumatoid

, yang merupakan penyakit kronis pada

jaringan penghubung sendi.

(b)

Gout arthritis

, yaitu gangguan persendian karena

metabolisme asam urat yang gagal.

(c)

Osteoartritis

, ialah penyakit sendi karena menipisnya

tulang rawan.

2. Gangguan Persendian

Gambar 4.14

Macam-macam retak tulang

Greenstick

Fraktura

Patah tulang

Sumber: Image.google.co.id

Mengapa pengobatan

patah tulang pada anak-

anak lebih cepat

dibandingkan orang

dewasa? Diskusikan

dengan teman

sebangkumu.

Bab 4 Sistem Gerak pada Manusia

Otot berperan dalam gerakan sebagai alat gerak aktif. Jika

otot mengalami gangguan, maka sistem gerak juga menjadi

terhambat. Beberapa macam gangguan otot di antaranya

adalah:

Kejang otot, terjadi apabila otot terus-menerus melakukan

aktivitas sampai akhirnya tidak mampu lagi berkontraksi

karena kehabisan energi.

Tetanus, yaitu otot terus menerus mengalami ketegangan

karena infeksi bakteri

Clostridium tetani

yang menghasilkan

toksin.

Atrofi atau miastema grafis, yaitu keadaan otot mengecil

sehingga menghilangkan kemampuan otot untuk

berkontraksi. Hal ini menyebabkan otot mengalami

kelumpuhan.

Supertrofi, yaitu volume otot membesar karena otot setiap

hari dilatih secara berlebihan.

Hernia abdominalis, yaitu otot dinding perut yang lemah

tersobek sehingga letak usus menurun.

Stiff atau kaku leher, yaitu otot leher yang mengalami

peradangan akibat gerakan atau hentakan yang salah

sehingga leher terasa kaku.

3. Gangguan Otot

12345678901234567890123456789012123456789012345678

234567890123456789012345678901212345678901234567

12345678901234567890123456789012123456789012345678

Kamu telah mempelajari sistem gerak pada manusia. Hal-hal

penting apa sajakah yang harus diketahui dalam mempelajarinya?

Catatlah dalam bentuk rangkuman. Kemudian, tukarlah hasil

rangkumanmu dengan rangkuman teman. Berikan masukan dan saran

pada rangkuman masing-masing.

Apa penyebab kejang

otot? Apa perbedaannya

dengan tetanus?

Diskusikan dengan teman

sebangkumu.

Biologi untuk SMA/MA kelas XI Program IPA

Daftar Istilah

Amfiartrosis

persendian yang masih memungkinkan terjadinya

sedikit gerakan.

Antagonis

kontraksi otot yang berlawanan dengan otot lainnya.

Artikulasi

hubungan antartulang atau antarsegmen.

Diartrosis

persendian yang dapat digerakkan.

Endoskeleton

rangka dalam.

Foramen magnum

lubang di tengkorak belakang yang dilewati serabut

saraf.

Fraktura

patah tulang tampak luka pada otot.

Kontraksi

= mem

endek dan menegangnya serabut otot karena

adanya rangsang.

Ligamen

jaringan ikat atau tulang rawan bersifat elastis yang

membalut persendian.

Osifikasi

pembentukan tulang rawan menjadi tulang sejati.

Osteoblas

sel pembentuk tulang yang mensekresikan matriks

tulang.

Rawan hialin

= tulang rawan halus yang tampak mengkilat tidak

memiliki serat yang jelas.

Rawan elastis

= jaringan ikat protein penyusun utama serabut elastis

pada pembuluh darah dan ligamen.

Sinergis

= kontraksi otot yang seirama dengan otot lainnya.

Tendon

tali serabut berwarna putih yang menghubungkan otot

dengan struktur yang dapat bergerak.

Tetanus

keadaan tegang yang terus-menerus pada otot.

Bab 4 Sistem Gerak pada Manusia

1. Protein otot aktin dan miosin terdapat

dalam sel otot, yaitu pada bagian ....

a. sarkoplasma

d. sarkomer

b. nukleus

e. plasmolema

c. miofibril

2. Tulang-tulang berikut termasuk

skeleton aksial,

kecuali

....

a. ossternum

osilium

b. oskostae

e. osclavieula

c. oscervicalis

3. Persendian yang menghubungkan

tulang femur dengan fibia tibula

dinamakan sendi ....

a. diartrosis

putar

b. sinartrosis

pelana

c. engsel

4. Tulang-tulang berikut termasuk

penyusun cranium atau tengkorak,

kecuali

....

a. ostemporalis

d. osoksipitalis

b. osparientalis

e. osfrontalis

c. osnasalis

5. Otot yang aktif bekerja biasanya

mengalami rasa pegal yang disebab-

kan oleh ....

a. ATP

d. asam laktat

b. ADP

e. glukosa

c. asam piruvat

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

A. Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat di setiap soal-soal berikut.

7. Kelainan tulang belakang yang

melengkung ke arah samping kiri atau

kanan dinamakan ....

a. skoliosis

d. ankoliosis

b. kifosis

e. diskolasi

c. lordosis

8. Biseps dan trisep merupakan otot

yang bekerja secara antagonis dan

biseps bersifat berikut,

kecuali

....

a. fleksor

b. membengkokkan lengah bawah

c. memiliki dua insertio

d. memiliki dua origo

e. memiliki satu insertio

9. Berikut ini merupakan kelainan

tulang akibat kelainan fisiologis,

kecuali

....

a. aktromegali

d. rakhitis

b. osteoporosis

fraktura

c. osteomalasia

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 homogen

11. Energi yang diperlukan agar terjadi

gerak pada otot berasal dari ....

a. ATP

d. ADP

b. glukosa

e. protein

c. saraf

12. Yang disebut alat gerak aktif adalah

....

a. otot

d. tulang dan saraf

b. tulang

e. saraf

c. tulang dan otot

Mari Berkompetensi

Biologi untuk SMA/MA kelas XI Program IPA

1. Jelaskan bagaimana pembentukan tulang pipa dan pemanjangannya.

2 . Tuliskanlah dua macam kerangka tubuh (skeleton) dan tulang-tulang penyusunnya.

3 . Tuliskanlah lima macam sendi pada persendian diartosis.

4 . Jelaskan mekanisme gerak pada otot lurik dan kebutuhan energinya.

5. Tuliskanlah gangguan-gangguan yang dapat terjadi pada tulang, persendian, dan

otot.

B. Jawablah soal-soal berikut dengan singkat dan jelas.

13. Kelelahan otot menyebabkan otot

kejang. Keadaan ini disebut ....

a. kram

d. kontraksi

b. tetanus

relaksasi

c. atropi otot

14. Pertumbuhan tulang tengkorak

terhambat karena abnormalitas tirosin

disebut ....

a. hidrosefalus

d. osteoporosis

b. mikrosefalus

e. rakhitis

c. akromegali

15. Penyakit pada tulang pipa yang menebal

karena kelebihan somatotropin disebut

....

a. hidrosefalus

d. osteoporosis

b. mikrosef

alus

e. rakhitis

c. akromegali