Gambar Sampul IPA · Bab III SISTEM GERAK PADA MANUSIA
IPA · Bab III SISTEM GERAK PADA MANUSIA
Setya Nurachmandani Samson

23/08/2021 07:02:43

SMP 8 KTSP

Lihat Katalog Lainnya
Halaman

SISTEM GERAK PADA

MANUSIA

Bab

III

Tujuan Pembelajaran

Kamu dapat mendeskripsikan sistem gerak pada manusia dan hubungannya dengan

kesehatan.

Kata Kunci

q

Rangka (Skeleton)

q

Tulang Dada

q

Tulang Keras

q

Otot Rangka

q

Ligamen

q

Rangka Tengkorak

q

Tulang Rawan

q

Osifikasi

q

Rangka Tubuh

q

Persendian

q

Sendi Engsel

q

Otot Sinergis

Peta Konsep

Struktur

Sistem Gerak pada Manusia

Sistem rangka

Fungsi

membahas

meliputi

- Osteoatritis

- Reumatoid

atritis

- Hormonal

- Fisura dan

fraktura

- Tulang

bengkok

Kelainan dan

penyakit

antara lain

Macam-macam

Cara kerja

Polos

Lurik

Jantung

Sistem otot

meliputi

antara lain

Tulang-tulang

Tengkorak

Tubuh

Alat gerak

terdiri atas

Bentuk

Susunan

Persendian

terdiri atas

Sendi gerak

Sendi kaku

Sendi mati

36

Ilmu Pengetahuan Alam (Terpadu) SMP dan MTs Kelas VIII

n

Coba gerakkan tanganmu ke beberapa arah.

Apa yang menyebabkan tanganmu dapat digerak-

kan? Susunan apakah yang terdapat di dalam

tanganmu sehingga kamu dapat melakukan ge-

rakan yang berbeda-beda?

Fitur yag paling mengagumkan dari tubuh ma-

nusia barangkali terletak pada rangka dalamnya

(

endoskeleton

). Tidak sebagaimana hewan lain-

nya yang memiliki rangka luar (

eksoskeleton

) yang

kaku, manusia memiliki kulit yang tipis dan lentur,

sehingga ketika kamu membengkokkan tangan-

mu, kulitmu tidak robek. Di samping itu, manusia

memiliki persendian pada tangan dan kaki,

sehingga dapat bergerak bebas. Gerak bebas itu

dimungkinkan karena adanya penumpu tulang

dari kartilago dan ikatan ligamen yang lentur tapi kuat.

Dalam bab ini kamu akan mempelajari alat-alat tubuh yang memungkinkan

kamu melakukan gerakan yang kompleks. Alat-alat tersebut adalah rangka (tulang)

dan otot.

A. Sistem Rangka

1. Struktur Rangka

Rangka dalam bahasa Inggris disebut

skeleton.

Kata skeleton berasal dari

bahasa Latin yang berarti bagian tubuh yang kering. Rangka tersusun atas se-

jumlah tulang. Kesan pertama orang melihat tulang adalah suatu susunan yang

kering dari benda mati, akan tetapi tulang sebenarnya merupakan sesuatu yang

hidup. Tulang adalah jaringan yang aktif melakukan metabolisme. Jaringan tulang

terdiri dari sejumlah sel tulang yang disebut

osteosit

.

Sel tulang dikelilingi oleh

bahan ekstraseluler dari bahan kalsium atau disebut matriks yang memberi sifat

keras, kuat, dan lentur. Materi

ekstraseluler terdiri dari dua, yaitu bahan organik

yang disebut kolagen, yaitu suatu protein yang memberi sifat lentur; dan bahan

anorganik, terutama kristal kalsium fosfat yang terdapat di dalam kolagen yang

memberi sifat keras dan kuat.

2. Fungsi Rangka

Tulang mempunyai beberapa fungsi penting dalam kehidupan kita. Di sam-

ping menegakkan badan, memberi bentuk tubuh, dan melindungi alat-alat vital,

tulang juga berfungsi penting untuk memproduksi sel-sel darah. Tulang juga

merupakan sistem tuas yang memungkinkan tubuh melakukan berbagai macam

gerakan. Tulang juga merupakan tempat menyimpan berbagai mineral penting,

Gambar 3.1

Sistem gerak pada

manusia tersusun atas rangka dan otot

Sumber

: Human 3D. 2001.

Extensive Human Anatomy and

Physiology (Software).

n

Sistem Gerak pada Manusia

37

seperti kalsium dan fosfor, yang penting untuk proses-proses metabolisme dalam

tubuh. Jika tubuh kekurangan zat mineral itu, tulang menyediakan mineral yang

dibutuhkan agar proses metabolisme tetap berlangsung.

Masih adakah fungsi lain selain yang disebutkan di atas? Coba diskusikan

dengan temanmu!

3. Tulang-Tulang Penyusun Rangka Manusia

Perhatikan tulang-tulang penyusun rangka berikut ini!

Gambar 3.2

Tulang-tulang penyusun rangka manusia

Menurut tempatnya, rangka manusia dapat dibedakan menjadi tiga bagian,

yaitu rangka tengkorak, rangka tubuh, dan rangka anggota gerak.

a. Rangka Tengkorak

Rangka tengkorak terdiri atas rangka bagian depan dan belakang. Rangka

bagian depan, terdiri dari 1 tulang hidung, 2 tulang air mata, 2 tulang pipi, 1

tulang rahang atas dan rahang bawah, 1 tulang lidah, dan 1 tulang langit-langit.

Pada bagian belakang terdapat tulang tengkorak yang melindungi otak.

Tulang tengkorak otak, meliputi tulang dahi, tulang pelipis, tulang ubun-ubun,

tulang baji, dan tulang tapis. Tulang dahi, ubun-ubun, dan tengkorak belakang

merupakan penutup tulang tengkorak bagian depan, tengah, dan belakang.

Sumber

: Human 3D. 2001.

Extensive Human Anatomy and Physiology (Software).

Tulang rahang bawah

Tulang dada

Tulang panggul

Tulang hasta

Tulang pengumpil

Tulang telapak tangan

Tulang rahang atas

Tulang tempurung lutut

Tulang pergelangan kaki

Tulang jari kaki

Tulang rusuk

Tulang lengan atas

Tulang punggung

Tulang pinggang

Tulang pergelangan

tangan

Tulang jari tangan

Tulang dahi

Tulang hidung

Ruas-ruas tulang leher

Tulang selangka

Tulang paha

Tulang kering

Tulang betis

Tulang tumit

38

Ilmu Pengetahuan Alam (Terpadu) SMP dan MTs Kelas VIII

n

b. Rangka Tubuh

Rangka tubuh disebut juga rangka badan. Rangka tubuh terdiri atas tulang

belakang, tulang rusuk, tulang dada, tulang kelangkang, dan tulang panggul.

1) Tulang Belakang (Vertebrae)

Tulang belakang disebut juga tulang

vertebrae

.Tulang belakang terdiri dari

33 ruas, meliputi 7 ruas

tulang leher (

vertebra cervicalis

), 12 ruas

tulang punggung

(

vertebra dorsalis)

, 5 ruas

tulang pinggang (

vertebra lumbalis)

, 5 ruas

tulang

kelangkang (

os sacrum

), dan 4 tulang ekor (

cocigeus

) yang menyatu.

Tulang belakang merupakan sumbu tubuh dan penyangga rangka tengkorak.

Otak yang berada di dalam rangka tengkorak berhubungan langsung dengan

sumsum tulang belakang yang mengisi rongga ruas-ruas tulang belakang.

2) Tulang Rusuk (Costae)

dan Tulang

Dada (Sternum)

Tulang rusuk disebut juga tulang iga atau tulang

costae

. Tulang rusuk adalah

tulang yang di bagian depan melekat pada tulang dada dan di bagian belakang

melekat pada tulang punggung. Tulang-tulang tersebut membentuk rongga dada

yang melindungi jantung dan paru-paru. Tulang rusuk terdiri dari 7 pasang

rusuk

sejati (

costae verae

), 3 pasang

rusuk palsu (

costae spuria

), dan 2 pasang

rusuk

melayang (

fluctuantes

). Mengapa disebut rusuk sejati, palsu, dan melayang?

Seperti yang kamu ketahui, tulang rusuk adalah tulang yang dibagian depan-

nya melekat pada tulang dada dan di bagian belakangnya melekat pada tulang

punggung, sehingga disebut rusuk sejati, palsu, dan melayang berkaitan dengan

tempat melekatnya tersebut. Disebut rusuk sejati karena tulang rusuk ini pada

bagian depannya masing-masing melekat pada tulang dada dan bagian be-

lakangnya melekat pada tulang punggung, sedangkan disebut rusuk palsu karena

tulang ini pada bagian ujungnya saling menyatu di tulang dada yang lain. Disebut

rusuk melayang karena tulang rusuk ini ujungnya tidak melekat di tulang dada

sehingga seperti melayang-layang.

(b)

Sumber

: Human 3D. 2001.

Extensive Human Anatomy and

Physiology (Software).

Sambungan tulang

tengkorak

Tulang

pelipis

Tulang

rongga telinga

Tulang ubun-ubun

Tulang dahi

Tulang tapis

Tulang air

mata

Tulang

hidung

Rongga

hidung

Tulang pipi

Tulang

rahang atas

Tulang

rahang bawah

(a)

Tulang dahi

Tulang mata

Tulang hidung

Tulang

sekat hidung

Tulang

rahang atas

Tulang

rahang bawah

Gambar 3.3

Rangka tengkorak manusia tampak samping (a), dan tampak depan (b)

n

Sistem Gerak pada Manusia

39

Tulang dada disebut juga tulang

sternum

. Tulang ini merupakan tulang pipih.

Tulang dada terdiri dari bagian hulu, badan, dan taju pedang.

3) Tulang Gelang Bahu

Tulang gelang bahu adalah tulang yang

terletak dibagian bahu.Tulang gelang bahu

terdiri dari sepasang tulang selangka (

clavi-

cula

) dan sepasang tulang belikat (

scapula

).

Tulang selangka berfungsi sebagai penahan

sendi bahu agar tetap pada posisinya saat

melakukan gerakan. Tulang belikat merupakan

tulang pipih yang berbentuk segitiga yang

berhubungan dengan tulang selangka. Tulang

belikat disebut juga paruh gagak.

4) Tulang Gelang Panggul

Tulang gelang panggul adalah tulang

tubuh bagian bawah yang berhubungan de-

ngan rangka anggota gerak bagian bawah

(kaki). Tulang gelang panggul terdiri dari

tiga tulang yang menyatu dan membentuk

cekungan melingkar. Ketiga tulang itu ada-

lah tulang usus (

os ilium

), tulang duduk (

os

ichium

), dan tulang kemaluan (

os pubis

).

Perhatikan gambar di samping!

Sumber

: Human 3D. 2001.

Extensive Human Anatomy and Physiology

(Software).

(a)

7 ruas tulang leher

12 ruas tulang

punggung

5 ruas tulang

kelangkang

4 ruas tulang

ekor

Tulang rawan

rusuk

Tulang dada

(badan)

Tulang dada

(taju pedang)

2 ruas tulang

rusuk melayang

Tulang rusuk

pertama

Tulang dada

(hulu)

7 ruas tulang rusuk

sejati

3 ruas tulang

rusuk palsu

(b)

5 ruas tulang

pinggang

Gambar 3.4

Tulang belakang (a), tulang dada dan tulang rusuk (b)

Gambar 3.5

Tulang gelang bahu

Tulang selangka

Sumber

: Human 3D.

2001. Extensive Human

Anatomy and Physiology (Software).

Tulang belikat

Gambar 3.6

Tulang gelang panggul

Sumber

: Human 3D.

2001. Extensive

Human Anatomy and Physiology

(Software).

Tulang usus

Tulang kemaluan

Tulang duduk

40

Ilmu Pengetahuan Alam (Terpadu) SMP dan MTs Kelas VIII

n

c. Rangka Anggota Gerak (Ekstremitas)

Rangka anggota gerak terdiri dari rangka anggota gerak bagian atas (tangan)

dan rangka anggota gerak bagian bawah (kaki).

1) Rangka Anggota Gerak Atas

Rangka anggota gerak bagian atas terdiri dari sepasang tangan. Perhatikan

tulang-tulang yang menyusun tangan pada gambar berikut ini!

Rangka anggota gerak bagian atas terdiri dari sepasang tangan. Tulang

penyusun masing-masing tangan terdiri dari tulang lengan atas (

humerus

), tulang

hasta (

ulna

), tulang pengumpil (

radius

), tulang pergelangan tangan (

carpus

),

tulang telapak tangan (

metacarpus

), dan tulang jari tangan (

phalanges

). Tahukah

kamu letak dari tulang hasta dan tulang pengumpil tersebut?

Tulang hasta adalah tulang yang terletak di bawah siku ke arah jari keling-

king, sedangkan tulang pengumpil adalah

tulang yang terletak di bawah siku ke

arah ibu jari pada telapak tangan.

2) Rangka Anggota Gerak Bagian Bawah

Rangka anggota gerak bagian bawah terdiri dari sepasang kaki (tungkai),

yaitu kaki kanan dan kaki kiri. Masing-masing kaki memiliki bagian-bagian

dari atas ke bawah, yaitu tulang paha (

femur

), tulang tempurung lutut (

patela

),

tulang kering (

tibia

), tulang betis belakang (

fibula

), tulang tumit, tulang per-

gelangan kaki (

tarsus

), tulang telapak kaki (

metatarsus

), dan tulang jari kaki.

Sumber:

Kamus Visual, 2004.

Tulang hasta

Tulang pengumpil

Tulang lengan atas

Tulang pergelangan

tangan

Tulang pengumpil

Tulang pergelangan

tangan

Tulang hasta

Tulang telapak

tangan

Tulang jari

tangan

Tulang jari

tangan

Gambar 3.7

Tulang-tulang penyusun tangan

n

Sistem Gerak pada Manusia

41

Soal Kompetensi

Perhatikan struktur tulang-tulang penyusun kaki pada gambar berikut ini!

1. Jelaskan fungsi rangka pada tubuh manusia!

2. Jelaskan perbedaan antara rusuk palsu, sejati, dan melayang!

3. Tulang gelang pangul terdiri atas tiga tulang utama, sebutkan ketiga tulang

utama tersebut!

4. Bentuk-Bentuk Tulang

Berdasarkan bentuknya, tulang dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu tulang

pipa, tulang pipih, dan tulang pendek. Tahukah kamu perbedaan dari ketiga

jenis tulang tersebut? Untuk mengetahuinya, pelajarilah uraian berikut!

a. Tulang Pipa

Tulang pipa adalah tulang yang berbentuk panjang seperti pipa. Tulang pipa

disebut juga tulang panjang. Seperti namanya, tulang pipa berbentuk bulat

memanjang seperti pipa dengan bagian ujung berbonggol. Bagian yang ber-

bonggol merupakan tulang spons karena berongga seperti spons.Tulang spons

berisi sumsum merah tulang, yaitu tempat memproduksi sel-sel darah merah.

Bagian tengah tulang pipa berisi jaringan lemak (sumsum kuning). Beberapa

contoh tulang pipa, antara lain tulang paha, tulang kering, tulang betis, dan

tulang hasta.

b. Tulang Pipih

Seperti namanya, tulang pipih adalah tulang yang berbentuk pipih atau

gepeng. Bagian dalam tulang pipih tidak berongga melainkan pejal. Di bawah

bagian tulang kompak (tulang keras) juga terdapat tulang spons yang berisi

sumsum merah tulang. Beberapa contoh tulang pipih, antara lain tulang rusuk,

tulang tengkorak, tulang dada, dan tulang belikat.

Tulang paha

Tulang tempurung

lutut

Tulang kering

Tulang pergelangan

kaki

Tulang telapak

kaki

Tulang jari kaki

Sumber :

Human 3D. 2001.

Extensive Human Anatomy and

Physiology (Software).

Gambar 3.8

Tulang-tulang penyusun kaki

Tulang usus

Tulang paha

Tulang tempurung

lutut

Tulang betis

Tulang kering

Tulang telapak kaki

Tulang pergelangan

kaki

Tulang jari kaki

42

Ilmu Pengetahuan Alam (Terpadu) SMP dan MTs Kelas VIII

n

c. Tulang Pendek

Tulang pendek adalah tulang yang pendek dan berisi sumsum merah. Tulang

pendek termasuk tulang pejal karena bagian dalamnya tidak berrongga. Tulang

pendek umumnya membentuk ruas-ruas tulang. Misalnya, ruas-ruas tulang be-

lakang, ruas-ruas tulang pergelangan tangan, ruas-ruas jari tangan, dan ruas-

ruas jari kaki. Perhatikan bentuk-bentuk tulang berikut ini!

5. Tulang Rawan dan Tulang Keras

Berdasarkan jaringan penyusunnya, tulang dapat dibedakan menjadi tulang

rawan dan tulang keras. Tulang rawan adalah tulang yang terbentuk dari jaringan

tulang rawan yang banyak mengandung zat perekat (

kolagen

) dan sedikit zat

kapurnya, sehingga bersifat lentur atau elastis. Tulang rawan banyak dijumpai

pada persendian, telinga, hidung, bagian dalam trakea, dan ruas-ruas tulang

belakang. Tulang rawan dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu tulang rawan

hialin

,

tulang rawan

fibrosa

, dan tulang rawan

elastik

.

Tulang yang lain, yaitu tulang keras. Tulang keras adalah tulang yang ter-

bentuk dari jaringan tulang keras. Tulang keras mengandung sedikit zat perekat

(kolagen) dan banyak mengandung zat kapur, sehingga tulang menjadi keras.

Di dalam susunan sel-sel tulang terdapat saluran

Havers

dan sel-sel tulang

(

osteosit

) yang tersusun seperti lingkaran berlapis-lapis.

6. Hubungan Antartulang

Hubungan antara satu tulang dengan tulang yang lain yang baik terjadi

gerakan atau tidak disebut

sendi

. Sebagian besar persendian memungkinkan

tulang yang membentuk persendian bergerak. Gerakan sendi juga ditopang oleh

susunan sendi. Menurut sifat geraknya, sendi dapat dibedakan menjadi tiga,

yaitu sendi mati, sendi kaku, dan sendi gerak.

a. Sendi Mati (Sinartrosis)

Sendi mati disebut juga

sinartrosis

. Sendi mati adalah sendi atau hubungan

antartulang yang tidak memungkinkan terjadinya gerakan. Contohnya per-

sendian tulang-tulang yang menyusun tengkorak. Tulang-tulang tengkorak

tersebut direkatkan oleh sedikit jaringan ikat.

Tulang spons

Sumsum

kuning

Tulang

kompak

Pembuluh

darah

Periosteum

Sumber:

Human 3D.

2001. Extensive Human

Anatomy and Physiology (Software).

(b)

(a)

(c)

Gambar 3.9

Contoh Tulang Pipa (a), Tulang Pipih (b), dan Tulang Pendek (c)

Tulang tengkorak

kepala

Ruas-ruas jari

n

Sistem Gerak pada Manusia

43

b. Sendi Kaku (Amfiartrosis)

Sendi kaku disebut juga

amfiartrosis

. Sendi kaku adalah persendian atau

hubungan antartulang yang memungkinkan terjadinya gerakan, namun

gerakannya terbatas atau hanya sedikit gerakan. Contoh sendi kaku adalah

persendian pada tulang-tulang pergelangan tangan, pergelangan kaki, dan ruas-

ruas tulang belakang. Persendian pada tulang belakang direkatkan oleh tulang

rawan. Tulang rawan pada cakram atau landasan juga berfungsi sebagai pena-

han getaran.

c. Sendi Gerak (Diartrosis)

Sendi gerak disebut juga

diartrosis

. Sendi gerak adalah persendian yang

memungkinkan dua tulang bergerak leluasa. Persendian ini ditopang oleh ligamen

yang mengikat tulang agar dapat bergerak bebas. Masing-masing ujung tulang

yang saling bersambungan dilapisi oleh tulang rawan. Tulang rawan tersebut

dilengkapi dengan selaput antartulang yang berisi cairan pelumas. Cairan

pelumas berfungsi mencegah terjadinya gesekan langsung antartulang.

Perhatikan macam-macam sendi berikut ini!

Berdasarkan arah geraknya, sendi gerak dapat dibedakan menjadi empat,

yaitu sendi peluru, sendi engsel, sendi pelana, dan sendi putar. Tahukah kamu

perbedaan dari keempat sendi tersebut?

1) Sendi Peluru

Sendi peluru adalah sendi yang memungkinkan gerakan ke segala penjuru.

Ujung tulang yang bergerak berupa bonggol bulat yang masuk ke dalam ujung

tulang tetap yang berbentuk cekungan. Contohnya,

sendi pada pangkal lengan.

2) Sendi Engsel

Sendi engsel adalah sendi yang memungkinkan gerakan seperti engsel pintu,

yaitu membuka dan menutup (gerakan ke satu arah). Contohnya, sendi pada

siku dan lutut.

Sumber:

Jhonson & Raven. 1996.

Biology, Principle

and Exploration.

Kartilago

Selaput

Cairan pelumas

(b)

(c)

Sendi mati

Jaringan ikat

fibrosa

(a)

Gambar 3.10

Contoh Sendi Mati (a), Sendi Kaku (b), dan Sendi Gerak (c)

44

Ilmu Pengetahuan Alam (Terpadu) SMP dan MTs Kelas VIII

n

3) Sendi Pelana

Sendi pelana adalah sendi yang memungkinkan gerakan seperti orang naik

kuda, yaitu ke depan, ke belakang, ke kanan, dan ke kiri. Contohnya, sendi

pada ibu jari.

4) Sendi Putar

Sendi putar adalah sendi yang memungkinkan gerakan memutar. Contoh-

nya, sendi yang terdapat pada tulang pengumpil dan tulang hasta.

Zat-Zat Penyusun Tulang

A. Tujuan

Kamu dapat mengetahui zat-zat penyusun tulang.

B. Alat dan Bahan

Gelas kimia 4 buah, pinset, batu kapur atau batu pualam, tulang hewan

yang bersih dan kering, HCL 15 %, dan air.

C. Langkah Kerja

1. Siapkan 4 buah gelas kimia yang bersih dan berilah label A, B, C,

D!

2. Gelas A dan B diisi dengan air sedangkan gelas C dan D diisi dengan

HCL 15%!

3. Ke dalam gelas kimia tersebut masukkan batu kapur pada gelas A

dan C, dan sepotong tulang pada gelas B dan D!

4. Amatilah apa yang terjadi pada benda-benda yang dimasukkan

dalam gelas kimia tersebut. Adakah gelembung-gelembung yang

terbentuk?

5. Masukkan hasil pengamatanmu dalam tabel pengamatan yang telah

kamu buat sendiri di buku tugasmu!

Gambar 3.11

Sendi peluru

Gambar 3.12

Sendi engsel

Gambar 3.13

Sendi pelana

Gambar 3.14

Sendi putar

Sumber

: Human 3D.

2001 Extensive Human Anatomy and

Physiology (Software).

Kegiatan

n

Sistem Gerak pada Manusia

45

Soal Kompetensi

D. Pertanyaan

1. B

andingkan hasil kegiatanmu dan bagaimana hasil akhirnya?

2. Apa pendapatmu tentang gelas A dibanding gelas B?

3. Apa pendapatmu tentang gelas B dibanding gelas D?

4. Bagian tulang apakah yang larut dalam HCL?

5. Zat apakah yang tersisa pada tulang yang direndam HCL?

6. Kesimpulan apa yang kamu peroleh dari kegiatan ini?

Ket: batu kapur + HCL

→

endapan kapur + H

2

O + CO

2

1. Berdasarkan bentuknya, tulang dapat dibedakan menjadi tiga. Sebutkan

dan berikan contoh ketiga tulang tersebut!

2. Jelaskan perbedaan antara tulang rawan dan tulang keras!

B. Sistem Otot

Otot merupakan alat gerak aktif bagi tubuh manusia. Salah satu ciri utama otot

adalah memiliki kemampuan berkontraksi. Semua gerakan yang lembut hingga

gerakan yang memerlukan energi besar adalah akibat kontraksi otot yang bekerja

pada tulang.

1. Macam-Macam Otot

Otot adalah suatu organ yang dapat berkontraksi (memendek) dan kembali

ke kondisi semula. Otot secara umum dikelompokkan menjadi tiga, yaitu otot

rangka, otot jantung, dan otot polos.

a. Otot Rangka

Otot rangka adalah otot yang sel-selnya berbentuk memanjang. Otot rangka

mempunyai banyak inti yang terletak di pinggir dan mempunyai garis gelap

terang yang merupakan sejenis protein, yaitu

miosin

dan

aktin

sehingga otot

rangka disebut juga otot lurik. Kontraksi otot rangka dapat dikendalikan ber-

dasarkan kemauan kita atau bekerja sesuai kehendak, oleh karena itu otot rangka

disebut

otot sadar

.

Otot rangka reaksi terhadap rangsangnya sangat cepat sehingga cepat lelah.

Otot rangka disebut juga otot seran lintang. Otot ini banyak terdapat pada otot

lengan, otot dada, dan otot leher. Otot yang lain, yaitu otot jantung dan otot

polos.

46

Ilmu Pengetahuan Alam (Terpadu) SMP dan MTs Kelas VIII

n

b. Otot Jantung

Sesuai namanya, otot jantung adalah otot yang banyak terdapat pada

jantung. Otot jantung adalah otot yang sel-selnya berbentuk memanjang, dengan

inti yang terletak di tengah, dan biasanya terdapat garis gelap terang. Otot jantung

bekerja di luar kesadaran sehingga termasuk otot tak sadar. Otot jantung mem-

punyai gerakan yang teratur dan tidak cepat lelah.

c. Otot Polos

Otot polos adalah otot yang sel-selnya polos, berbentuk gelendong, dan

masing-masing sel berinti satu. Otot polos bekerja di luar kehendak sehingga

termasuk otot tak sadar. Otot polos reaksi terhadap rangsangan sangat lambat

sehingga tidak mudah lelah. Otot polos banyak terdapat pada usus, alat pen-

cernaan, dan pembuluh darah. Perhatikan gambar berikut!

2. Cara Kerja Otot

Kontraksi otot berawal ketika terdapat impuls saraf yang sampai di otot.

Jika suatu serabut saraf mendapatkan rangsangan, maka serabut otot akan

mereaksi semuanya atau tidak sama sekali, artinya otot berkontraksi atau tidak

berkontraksi. Bagaimana seseorang dapat mengangkat benda yang beratnya

melebihi berat tubuhnya sendiri, tetapi pada saat yang lain dia dapat melakukan

gerakan lembut memberikan uang pecahan pada seorang peminta-minta? Te-

naga yang digunakan untuk berkontraksi ditentukan oleh banyaknya serabut

yang dirangsang. Makin banyak serabut yang terlibat, makin besar tenaga yang

dihasilkan.

Jika suatu otot rangka berkontraksi, maka otot itu menarik tulang di dekat

persendian. Otot berkontraksi artinya memendek, maka bagian tengahnya akan

menggembung dan mengeras. Sebaliknya, jika otot berelaksasi, maka otot akan

memanjang, bagian tengahnya akan memipih dan melembek.

Coba angkat tanganmu ke atas dengan kepalan mengarah ke bahu, rabalah

bagian depan lengan atasmu, kemudia turunkan tangan ke bawah, dan rabalah

di tempat yang sama! Apakah kamu melihat perbedaannya? Otot yang baru

saja kamu raba itu adalah otot bisep. Otot bisep adalah otot yang mempunyai

dua ujung yang melekat pada tulang. Pada otot bisep lengan atas, ujung otot

yang satu dihubungkan ke lengan bawah oleh tendon, sedangkan ujung lainnya

ke tulang bahu. Ketika otot bisep berkontraksi, maka lengan bawah akan

terangkat, sedangkan tulang bahu tetap di tempatnya. Tempat melekatnya otot

Gambar 3.15

Struktur otot rangka, otot jantung, dan otot polos

Sumber:

Human 3D.

Extensive Human Anatomy

and Physiology (Software).

n

Sistem Gerak pada Manusia

47

Soal Kompetensi

Tokoh

Sumber:

Jendela Iptek

Tubuh

Manusia, 2006.

pada tulang yang bergerak, yaitu

tulang lengan bawah, disebut

insersi

. Sedang-

kan tempat melekatnya otot yang diam, yaitu tulang bahu, disebut asal atau

origin.

Sebagian besar otot berpasangan, bekerja secara berlawanan. Pada pa-

sangan otot, jika otot satu mengangkat suatu tulang, maka otot lain berfungsi

menurunkannya.

Sumber

: Human 3D. 2001.

Extensive Human Anatomy and

Physiology (Software).

Origin

Tulang

Trisep (flexor)

Bisep (flexor)

Tendon

Insertion

Gambar 3.16

Otot antagonis

Pasangan otot yang berkerja secara berlawanan disebut antagonis. Misalnya,

misalnya otot bisep (mempunyai dua buah ujung yang melekat di tulang)

membengkokkan tangan, maka otot trisep (mempunyai tiga buah ujung yang

melekat di tulang) pada bagian belakang menurunkan meluruskan tangan.

Niels Stensen

(1638-1686)

Niels Stensen adalah seorang ilmuwan besar ber-

kebangsaan Denmark. Ia selama menjadi mahasiswa

di Copenhagen, Amsterdam, dan Leiden, banyak

sekali melakukan penelitian-penelitian mikroskopis

mengenai otot. Dari hasil penelitiannya, ia menyadari

bahwa kontraksi otot disebabkan oleh pemendekan

bersama ribuan serabut-serabut tipis dan kecil yang

tersusun dalam tiap otot yang utuh. Di samping ahli

dalam anatomi manusia, Niels Stensen juga dikenal

sebagai bapak ilmu Geologi.

1. Bagaimanakah otot yang bekerja pada tulang?

2. Apakah yang dimaksud otot-otot antagonis?

48

Ilmu Pengetahuan Alam (Terpadu) SMP dan MTs Kelas VIII

n

C. Penyakit dan Gangguan Tulang dan Otot

1. Osteoathritis

Osteoarthritis

adalah penyakit penurunan fungsi tulang pada persendian

karena aus. Setiap kali kamu bergerak, setidaknya ada satu persendian yang

digunakan, oleh karena itu, seringkali terjadi masalah pada persendian. Seperti

kamu ketahui, bahwa ujung tulang persendian tersusun atas kartilago. Ketika

kartilago hilang, maka tulang-tulang keras saling bersentuhan dan saling mengge-

sek satu sama lain. Ketika digerakkan, singgungan antartulang menyebabkan

rasa ngilu dan tidak nyaman. Umumnya osteoarthritis terjadi pada usia di atas

empat puluh tahun, terutama pada orang yang badannya gemuk. Osteoathritis

jarang berkembang menjadi penyakit yang akut.

2. Rheumatoid Arthritis

Rheumatoid arthitis

adalah gangguan yang disebabkan oleh peradangan

pada membran sinovial. Radang itu dapat meluas sampai ke katilago artikular

(kartilago yang melapisi persendian). Jika penyakit ini memburuk dapat me-

nyebabkan kerusakan tulang, bahkan persendian dapat terlepas. Penyakit ini

dapat menimbulkan rasa sakit yang sangat dan kerusakan yang diakibatkan-

nya dapat bersifat permanen. Penyakit ini juga tidak dapat disembuhkan, dalam

arti, tidak dapat pulih seperti sediakala. Pengobatan umumnya hanya untuk

menghilangkan rasa sakit.

3. Kelainan Tulang Akibat Hormonal

Tulang tumbuh memanjang karena rangsangan hormon pertumbuhan, ter-

utama hormon tiroksin. Tiroksin merangsang metabolisme kalsium yang me-

nyebabkan ujung tulang pipa (

epifiseal

) tumbuh memanjang. Jika produksi

hormon kurang, maka akan mempengaruhi pertumbuhan sehingga tulang tetap

pendek. Keadaan ini menyebabkan pertumbuhan tinggi badan terhambat atau

kerdil. Kelainan ini disebut juga

kretinisme

.

Jika produksi hormon berlebihan, pemanjangan tulang juga di luar normal

sehingga lebih panjang daripada sewajarnya. Pemanjangan tulang yang tidak

normal ini menyebabkan tubuh tumbuh raksaksa atau yang disebut

gigantisme

.

Kelainan tulang akibat hormonal sulit diatasi dan tidak dapat disembuhkan.

4. Gangguan Tulang Akibat Kekurangan Mineral Kalsium

Tulang merupakan tempat menyimpan mineral penting, antara lain kalsium.

Jika kelebihan kalsium, maka kalsium akan disimpan di dalam tulang.

Sebaliknya, jika tubuh kekurangan kalsium, maka kekurangan itu akan dicukupi

dengan kalsium yang disimpan di dalam tulang. Jika kebutuhan lebih banyak

dari pasokan, maka tulang akan

kekurangan kalsium. Keadaan ini menyebakan

tulang keropos atau yang disebut

osteoporosis

.

n

Sistem Gerak pada Manusia

49

Soal Kompetensi

Konsumsi kalsium dalam jumlah yang cukup dapat mengatasi gangguan

ini, terutama pada usia tua serta ibu mengandung dan menyusui. Kalsium terda-

pat dalam berbagai bahan makanan, seperti ikan, susu, daging, dan sebagainya

5. Sakit Tulang Akibat Benturan

Benturan benda keras, misalnya terjatuh atau kecelakaan lalu lintas, dapat

menyebabkan retak tulang atau patah tulang. Keretakan yang tidak menyebabkan

tulang terputus disebut

fisura

, sedangkan jika menyebablan tulang teputus disebut

fraktura

. Retak tulang dapat disembuhkan dengan mengklem kembali sehingga

bagian-bagian yang retak dapat menyatu. Sedangkan untuk menyambung tulang

kembali yang patah terkadang perlu operasi dan pemberian pelat platina untuk

menyatukan kembali tulang yang patah.

Pada anak-anak dan usia muda, merekatkan kembali tulang yang retak atau

menyambung kembali tulang yang patah dapat dilakukan dengan mudah

dibandingkan dengan peristiwa yang sama pada usia lanjut atau tua. Pada usia

muda tulang masih banyak mengandung kolagen. Sedangkan pada usia lanjut,

tulang lebih banyak mengandung matriks dan hanya sedikit mengandung kolagen

6. Kelainan Tulang Akibat Kebiasaan Sikap Duduk

Kebiasaan duduk yang salah dapat menyebabkan tulang belakang tumbuh

sesuai dengan kebiasaan sikap duduknya. Jika kebiasaan duduk terlalu banyak

membungkuk, maka tulang belakang akan tumbuh bengkok ke depan atau

bungkuk. Kelainan ini disebut

kifosis

. Sebaliknya, membengkok ke belakang

disebut

lordosis

. Sedangkan kelainan yang cenderung membengkok ke samping,

disebut

skoliosis

. Membiasakan duduk tegak dan proporsional dapat mengatasi

kelainan tulang ini, terutama pada masa-masa pertumbuhan.

1. Apakah yang disebut dengan kelainan tulang?

2. Sebutkan kelainan-kelainan tulang akibat sikap duduk yang salah!

Lordosis

Skoliosis

Kifosis

Gambar 3.17

Kelainan tulang lordosis, skoliosis, dan kifosis.

50

Ilmu Pengetahuan Alam (Terpadu) SMP dan MTs Kelas VIII

n

Rangkuman

Ilmuwan Kecil

Pergilah ke puskesmas atau rumah sakit terdekat untuk mengetahui jenis-

jenis tulang manakah yang sering patah atau retak? Mintalah pula keterangan

cara perawatan tulang yang baik dan benar. Dari hasil kegiatanmu tersebut

kemudian tulis hasilnya dalam buku tugas, kemudian presentasikan di depan

kelas atau kumpulkan sebagai bahan evaluasi guru!

1. Manusia memiliki sistem rangka dalam (endoskeleton), kulit lentur, per-

sendian antartulang, tumpuan tulang berupa kartilago, dan pengikat tu-

lang (ligamen) yang liat yang memungkinkan dapat bergerak bebas.

2. Bahan penyusun tulang terdiri dari bahan matriks, yaitu kolagen yang

memberi sifat lentur, serta kalsium karbonat dan kalsium fosfat yang

memberi sifat keras dan kuat.

3. Fungsi tulang antara lain menegakkan badan, memberi bentuk tubuh,

tempat melekatnya otot, tempat metabolisme zat-zat penting, tempat

memproduksi sel-sel darah merah dan sel-sel darah putih, serta sebagai

alat gerak.

4. Susunan sel-sel tulang melingkar-lingkar

mengelilingi suatu saluran yang

disebut sistem havers. Di dalam sistem havers terdapat saluran havers

yang berisi pembuluh darah dan serabut saraf.

5. Hubungan tulang disebut sendi. Menurut kemampuan geraknya

dibedakan menjadi tiga, sendi mati, sendi kaku dan sendi gerak. Sendi

gerak dapat dibedakan menjadi sendi peluru, sendi engsel, sendi pelana,

dan sendi putar.

6. Tulang digerakkan oleh otot tulang. Salah satu ciri otot adalah kemam-

puannya berkontraksi atau memendek sehingga menarik tulang di dekat

persendian. Untuk menggerakkan tulang perlu kerja sama otot. Otot yang

kerjanya berlawanan disebut antagonis, sedangkan yang otot-otot yang

kerjanya bersama-sama menggerakkan tulang disebut sinergis.

7. Perbedaan antara tulang keras dan kartilago adalah pada matriks

penyusun tulang. Tulag keras lebih banyak mengandung kalsium fosfat

dan kalsium karbonat serta sedikit mengandung kolagen, sedangkan

tulang rawan sebaliknya.

8. Otot dibedakan menjadi tiga, yaitu otot lurik atau otot tulang, otot jantung,

dan otot polos.

9. Beberapa kelainan tulang dan otot yang menyebabkan kesulitan gerak

antara lain osteoporosis, osteoathritis, reumatoid athritis, dan kelainan

akibat sikap duduk yang salah.

n

Sistem Gerak pada Manusia

51

In Tips

Bedah Arthroskopik

Sampai sekarang, seseorang yang mengalami luka pada tendon, ligamen,

atau kartilago harus mengalami operasi bedah serius untuk menyembuhkan

lukanya. Bagi orang yang bekerja menggunakan ototnya, seorang atlit misal-

nya, maka hal itu berarti istirahat total selama berminggu-minggu, bahkan

mungkin beberapa bulan tanpa dapat melakukan aktivitas, latihan, atau

mengikuti pertandingan.

Ilmu kedokteran modern, terutama dalam bidang pemanfaatan benang

optik (

optic fiber

) dan instrumentasi kedokteran telah menemukan alat bedah

baru yang disebut

Bedah Arthroskopik

. Tidak seperti bedah pada umumnya,

bedah arthroskopik hanya memerlukan sedikit bukaan luka (

insisi

).

Pembedahan arthoskopik dapat dilakukan hanya pada daerah yang luka

tanpa melukai jaringan di sekitarnya. Luka lutut, misalnya sangat cocok untuk

menggunakan jenis bedah ini. Banyak luka lutut disebabkan oleh jaringan

kartilago yang robek atau karena adanya jaringan lain yang menyelip sehingga

mengganggu fungsi persendian.

Dalam bedah arthroskopik, dokter hanya membuat insisi kecil untuk

melihat daerah yang terluka. Dokter juga memasukkan sinar fiber optik untuk

menyinari jaringan yang terluka. Melalui sistem cermin, bayangan dipantulkan

lewat lensa khusus kemudian diproyeksikan ke layar.

Dengan demikian, dokter mengetahui daerah yang luka dan dapat

melakukan tindakan untuk memperbaiki jaringan yang luka. Dokter juga

dapat memasukkan alat pemotong kecil dan dengan menggunakan tabung

penghisap untuk mengeluarkan potongan keluar dari tubuh. Ketika telah

selesai, dokter mengeluarkan alat bedahnya dan menutup luka dengan

semacam perekat.

Kelebihan bedah arthroskopik ini, yaitu dapat dilakukan dengan cepat

tanpa harus melalui rawat inap. Di samping itu, dalam bedah ini hanya

diperlukan pembiusan lokal. Hal ini menguntungkan karena dapat mengindari

efek samping dari pembiusan total. Penyembuhan melalui bedah arthroskopik

biasanya berlangsung singkat, karena tidak memerlukan pembedahan yang

luas dan tidak banyak jaringan rusak yang memerlukan pemulihan.

Sumber: Albert Towle (1989) Modern Biology, Holt, Rinehart and Winston, Austin, Texas.

52

Ilmu Pengetahuan Alam (Terpadu) SMP dan MTs Kelas VIII

n

A.Pilihlah jawaban yang benar dengan menuliskan huruf a, b, c, atau d

di buku tugasmu!

1. Di bawah ini yang bukan merupakan fungsi rangka adalah ....

a. menopang tegaknya tubuh c. sebagai alat gerak

b. melindungi organ vital tubuh d. menjaga suhu tubuh

2. Tujuh pasang tulang rusuk sejati melekat pada tulang dada, yakni pada

bagian ..

a. hulu dan taju pedang

c.

badan

b. badan dan taju

pedang d. hulu

3. Sendi yang memungkinkan gerakan ke segala arah seperti pada lengan

tangan disebut sendi ....

a. sendi engsel

c. sendi pelana

b. sendi peluru

d. sendi putar

4. Berdasarkan bentuknya tulang dibagi menjadi tulang pipa, tulang pipih,

dan tulang pendek. Tulang-tulang berikut ini yang termasuk tulang pipa

adalah...

a. tulang paha, tulang kering, dan tulang betis

b. tulang rusuk, tulang dada, dan tulang tengkorak

c. tulang paha, tulang dada, dan tulang rusuk

d. tulang hasta, tulang belakang, dan tulang betis

5. Tulang gelang panggul terdiri atas .....

a. sepasang tulang selangka dan sepasang tulang belikat

b. sepasang tulang usus, tulang duduk, dan tulang kemaluan

c. sepasang tulang usus dan sepasang tulang belikat

d. sepasang tulang selangka, tulang usus, dan tulang duduk

6. Berdasarkan proses terbentuknya, tulang dibedakan menjadi tulang rawan

dan tulang keras. Berikut ini ciri-ciri tulang rawan yang tepat adalah ....

a. kaya akan zat perekat (kolagen) dan sedikit zat kapur

b. kaya akan zat kapur dan sedikit zat perekat (kolagen)

c. kaya akan zat kapur dan zat perekat (kolagen)

d. sedikit zat kapur dan zat perekat (kolagen)

7. Kelainan tulang yang ditunjukkan oleh gambar di sam-

ping disebut...

a. lordosis

c. skoliosis

b. kifosis

d. sinergis

8. Proses pembentukan tulang disebut .....

a. artikulasi

c. osifikasi

b. insersi

d. tendon

Pelatihan

n

Sistem Gerak pada Manusia

53

Refleksi

9. Keistimewaan otot jantung berikut yang tepat adalah .....

a. disusun oleh otot serat lintang dan bekerja secara sadar

b. sel-selnya berbentuk gelendong dan termasuk otot sadar

c. terdiri atas sel-sel otot lurik dan bekerja seperti otot polos

d. sel otot berbentuk silindris dan tidak memiliki serat lintang

10. Kerja otot biseps dan triseps dapat berlawanan. Jika kedua otot tersebut

kerjanya saling membantu (searah) disebut ....

a. antagonis

c. sinergis

b. statis

d. sinartrosis

B.Kerjakanlah soal-soal berikut di buku tugasmu!

1. Apa perbedaan antara tulang rawan dengan tulang keras?

2. Sebutkan macam-macam tulang berdasarkan bentuknya dan berikan

contohnya masing-masing!

3. Apakah yang dimaksud dengan hubungan antartulang? Sebutkan

contohnya!

4. Sebutkan macam-macam otot dan ciri-cirinya!

5. Sebutkan beberapa kelainan dan penyakit pada otot!

Mengamati Kontraksi Otot

Dalam kegiatan ini kamu akan

mengukur tekanan dan tingkat kelelahan

otot. Untuk itu kamu memerlukan alat, antara lain meteran kain, bola tenis

atau sejenisnya, dan stopwatch atau arloji biasa. Kemudian lakukan kegiatan

sebagai berikut!

1. Lakukan berpasangan dalam kelompok. Masing-masing harus melaku-

kan kegiatan ini secara bergantian. Catatlah dalam setiap kegiatan

kontraksi otot biseps (bagian depan lengan atas) atau triseps (bagian

belakang lengan atas) dengan cara meraba kekerasannya. Catatlah hasil

pengamatanmu dari kegiatan di bawah ini dalam tabel!

a. Duduklah dengan santai dengan kedua tangan di atas meja, telung-

kupkan tapak tangan menghadap meja!

b. Duduklah dengan santai dengan kedua tangan di atas meja, tenga-

dahkan tapak tangan menghadap ke atas!

c. Duduklah dengan santai, tumpukan beban badan pada tangan

dengan telapak menghadap ke atas!

d. Berdirilah dengan tegak dan biarkan kedua tangamu menggantung!

e. Berdiri dengan tegak kemudian topanglah berat tubuh dengan satu

tangan pada satu sisi!

54

Ilmu Pengetahuan Alam (Terpadu) SMP dan MTs Kelas VIII

n

2. Sekarang gantian untuk melakukan kegiatan berikut. Catatlah tingkat

kontraksi otot

gastronemius

(otot pada betis)!

a. Duduklah dengan santai di tepi kursi dengan kedua kaki di atas lantai!

b. Duduklah di tepi kursi dengan kaki berjuntai!

c. Berdiri tegak dengan kedua kaki rapat satu dengan yang lain.

d. Berdiri tegak dengan kaki rileks.

Catat hasil pengamatanmu seperti tabel di atas!

3. Letakkan tanganmu di atas otot

masseter

(otot yang menggerakkan ra-

hang bawah). Lakukan gerakan merapatkan gigi dengan menekan ke

atas! Bedakan dengan ketika merenggangkan gigi. Bandingkan otot yang

berkontraksi dan yang berelaksi! Pada saat apa otot masseter berkon-

traksi?

Pertanyaan

1. Bagaimana kamu mengetahui bahwa suatu otot sedang berkontraksi?

Apakah ciri-cirinya?

2. Dapatkan otot berkontraksi secara terus menerus tanpa istirahat?

3. Apakah yang kamu rasakan jika kamu melakukan kegiatan tunggal dalam

jangka waktu yang lama?

4. Apakah perlunya orang beristirahat setelah bekerja keras?

N

o

Jenis

Gerakan

Otot yang berkontraksi

Tingkat Kontraksi

Biseps

1. a

2. b

3. c

4. d

5. e

Triseps Kuat

Sedang Lemah

Lengan

atas bagian

depan

Lengan

atas bagian

belakang