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