sistem gerak

        Sistem Gerak

Disusun oleh:

 1. Desifa Anindya Ramadani (08)

2. Gea Novita Sari (19)

1.Rangka Tubuh

A.Rangka aksial (rangka sumbu tubuh)

Rangka aksial adalah rangka pada sumbu tubuh, memiliki 80 buah tulang yang meliputi tulang tengkorak, tulang telinga dalam dan hioid, tulang belakang, tulang dada, serta tulang rusuk (iga).

1. Tulang Tengkorak

Tulang tengkorak berjumlah 22 buah. Tulang tengkorak berfungsi melindungi otak, organ pendengaran, dan organ penglihatan. Tulang tengkorak dibedakan menjadi dua bagian, yaitu tulang kranial (tulang tempurung kepala) dan tulang fasial (tulang wajah). Tulang kranial membentuk tempurung kepala, sedangkan tulang fasial memberi bentuk mata, hidung, pipi, dan rahang. Tulang-tulang tengkorak yang bersambungan dan tidak dapat digerakkan disebut sutura.

2.Tulang telinga dalam dan tulang hioid 

Di dalam tengkorak, terdapat tulang telinga dalam, berukuran kecil dan berfungsi untuk menerima dan mentransmisikan impuls suara. Tulang telinga dalam berjumlah 3 pasang, yaitu 1 pasang tulang maleus, 1 pasang tulang inkus, dan 1 pasang tulang stapes. Selain itu, terdapat pula tulang hioid, yaitu tulang berbentuk huruf U yang terletak di antara laring dan mandibula, berfungsi sebagai tempat melekatnya otot mulut dan lidah sehingga dapat membantu proses menelan.

3.Tulang belakang (kolumna vertebrata)

Tulang belakang tersusun dari 26 ruas yang masing-masing dihubungkan oleh cakram tulang rawan fibrosa, yang memungkinkan tulang untuk tegak dan membungkuk. Cakram tersebut juga berfungsi menahan guncangan ketika menggerakkan badan, misalnya saat berlari dan melompat. Di bagian sebelah depan dan belakang cakram, terdapat serabut-serabut kenyal yang menyokong posisi ruas tulang belakang. Di bagian tengah sebelah dalam ruas-ruas, terdapat saluran sumsum tulang blakang yang berisi sumsum tulang belakang. 

Tulang belakang memiliki fungsi sebagai berikut.

•Menopang kepala dan bagian tubuh lainnya.

•melindungi organ dalam tubuh.

•Tempat melekatnya tulang rusuk.

•Menentukan sikap tubuh

4. Tulang Dada (Sternum) dan Tulang Rusuk (Kosta)

Tulang dada dan rusuk berfungsi melindungi paru-paru dan jantung. 

Tulang dada berjumlah 1 buah, terdiri atas tiga bagian, yaitu sebagai berikut. 

•Manubrium sterni (kepala tulang dada), membentuk persendian dengan tulang selangka, klavikula, dan tulang rusuk pertama.

•Korpus sterni (badan tulang dada), membentuk persendian dengan sembilan tulang rusuk berikutnya.

•Prosesus xifoid (tulang taju pedang), tulang yang masih berbentuk tulang rawan pada bayi.

Tulang rusuk berjumlah 12 pasang di sebelah kiri dan kanan. Tulang rusuk dibedakan menjadi tiga macam, yaitu sebagai berikut.

•Tulang rusuk sejati. Bagian ujung depan melekat pada tulang dada, sedangkan bagian belakang melekat pada ruas tulang belakang di bagian punggung.

•Tulang rusuk palsu. Bagian ujung depan melekat pada tulang rusuk di atasnya, sedangkan bagian belakang melekat pada ruas tulang belakang di bagian punggung.

•Tulang rusuk melayang. Bagian ujung depan tidak melekat pada tulang manapun, sedangkan bagian belakang melekat pada ruas tulang belakang di bagian punggung.

B.Rangka apendikuler (rangka pelengkap atau anggota gerak tubuh)

Rangka apendikuler berjumlah 126 buah, meliputi gelang bahu (pektoral), anggota gerak atas (ekstremitas superior), gelang panggul (pelvis), dan anggota gerak bawah (ekstremitas inferior).

1. Gelang Bahu (Pektoral)

Gelang bahu merupakan persendian yang menghubungkan lengan dengan badan. Pergelangan bahu memiliki mangkuk yang tidak sempurna karena bagian belakangnya terbuka. Gelang bahu tersusun dari dua macam tulang, yaitu skapula (tulang belikat) dan klavikula (tulang selangka). 

-Skapula (tulang belikat)

-Klavikula (tulang selangka)

2. Anggota Gerak Atas 

Anggota gerak atas tersusun dari tulang humerus (tulang pangkal lengan), radius( tulang pengumpil), ulna (tulang hasta), karpal (tulang pergelangan tangan), metakarpal (tulang telapak tangan), dan falangus (tulang jari tangan). 

-Humerus (tulang pangkal lengan)

-Radius (tulang pengumpil)

-Ulna (tulang hasta)

-Karpal (tulang pergelangan tangan)

-Metakarpal (tulang telapak tangan)

-Falangus (tulang jari tangan)

3. Gelang Panggul (Pelvis)

Gelang panggul terdiri atas tiga pasang tulang yang bersatu, yaitu tulang usus (tulang ilium), tulang kemaluan (pubis), dan tulang duduk (iskium). Gelang panggul berfungsi untuk menyangga berat tubuh, serta melindungi bagian dalam rongga pelvis yang berisi organ kandung kemih (vesika urinaria) dan organ reproduksi pada wanita. Pada umumnya, diameter pelvis pada wanita lebih besar daripada pelvis pada laki-laki.

4.Anggota Gerak Bawah

Anggota gerak bawah terdiri atas femur (tulang paha), tibia (tulang kering), fibula (tulang betis), patela (tulang tempurung lutut), tarsal (tulang pergelangan kaki), metatarsal (tulang telapak kaki), dan falangus (tulang jari kaki).

-Femur (tulang paha)

-Tibia (tulang kering)

-Fibula (tulang betis)

-Patela (tulang tempurung lutut)

-Tarsal (tulang pergelangan kaki)

-Metatarsal (tulang telapak kaki)

-Falangus (tulang jari kaki)

II. Tulang

A. Struktur Tulang

Tulang terdiri atas lapisan-lapisan yang jika disebutkan dari arah luar ke arah dalam, yaitu periosteum, tulang kompak, tulang spons, endosteum, dan sumsum tulang.

1. Periosteum adalah lapisan terluar tulang yang terdiri atas dua lembar jaringan ikat.

2. Tulang kompak (compact bone) merupakan lapisan yang teksturnya halus, padat, sedikit berongga, dan sangat kuat.

3. Tulang spons (spongy bone) merupakan lapisan yang teksturnya berongga dan berisi sumsum merah. Tulang spons tersusun oleh trabekula-trabekula berupa kisi-kisi tipis tulang.

4. Endosteum adalah jaringan ikat areolar vaskuler yang melapisi rongga sumsum. 

5. Sumsum tulang merupakan lapisan paling dalam yang berbentuk jeli, berfungsi untuk memproduksi sel-sel darah merah, darah putih, dan keping darah.

B.Bentuk tulang

Berdasarkan bentuk dan ukurannya, tulang penyusun rangka tubuh dapat dibedakan menjadi lima macam, yaitu tulang pipa (tulang panjang), tulang pendek, tulang pipih. tulang tidak beraturan (irregular bones), dan tulang sesamoid.

C. Proses Pembentukan dan Perkembangan Tulang

Proses pembentukan tulang disebut osifikasi. Matriks tulang yang keras membuat tulang tidak dapat dibentuk secara interstisial (dari dalam) seperti yang terjadi pada kartilago, tetapi dapat terjadi melalui penggantian jaringan yang sudah ada. Ada dua cara pembentukan tulang, yaitu osifikasi intramembran dan osifikasi endokondrium (intrakartilago).

1.Osifikasi Intramembran

Osifikasi intramembran adalah proses pembentukan tulang secara langsung (osifikasi primer), dengan cara mengganti jaringan penyambung padat dengan simpanan garam- garam kalsium untuk membentuk tulang. Pembentukan tulang dengan cara tersebut tidak akan terulang lagi. Osifikasi primer banyak terjadi pada tulang pipih penyusun tengkorak.

2. Osifikasi Endokondrium (Intrakartilago)

Osifikasi endokondrium adalah proses ketika tulang rawan digantikan oleh tulang keras. Osifikasi endokondrium terjadi pada tulang pipa, menyebabkan tulang tumbuh menjadi semakin panjang. Rangka embrio tersusun dari tulang rawan hialin yang terbungkus perikondrium.

D.Faktor pertumbuhan tulang 

Pertumbuhan tulang dapat dipengaruhi oleh faktor genetik, nutrisi, endokrin, dan sistem saraf.

III. Persendian (artikulasi)

A. Struktur Persendian

Struktur persendian terdiri dari:

• ligamen, yaitu jaringan ikat yang menghubungkan tulang untuk menjaga stabilitas; 

•kapsul sendi yang melindungi sendi dari kerusakan;

• cairan sinovial yang berfungsi sebagai pelumas untuk mengurangi gesekan antar tulang; 

•tulang rawan hialin yang menutupi ujung tulang guna menyerap tekanan; dan •bursa, kantung berisi cairan yang mengurangi gesekan antara tulang dan jaringan di sekitarnya.

B.Tipe persendian

Berdasarkan strukturnya, persendian dapat dibedakan menjadi tiga macam, yaitu sebagai berikut.

1. Sendi fibrosa, yaitu sendi yang tidak memiliki rongga sendi dan diperkokoh oleh jaringan ikat fibrosa.

2. Sendi kartilago, yaitu sendi yang tidak memiliki rongga sendi dan diperkokoh oleh jaringan kartilago (tulang rawan).

3. Sendi sinovial, yaitu sendi yang memiliki rongga sendi dan diperkokoh oleh jaringan ikat ligamen dan kapsul sendi.

Berdasarkan gerakannya, persendian dapat dibedakan menjadi tiga kelompok, yaitu sendi sinartrosis (sendi mati), sendi amfiartrosis, dan sendi diartrosis.

IV.Otot rangka 

Otot rangka adalah otot yang melekat pada tulang dan dapat bergerak secara aktif untuk menggerakkan tulang sehingga disebut alat gerak aktif. Berat otot rangka adalah 40% dari berat badan. Pada wajah, otot melekat pada kulit dan akan bergerak jika berkontraksi. Ia memiliki sifat; kontraktilitas, eksitabilitas, ekstensibilitas, elastisitas. 

Fungsi otot rangka adalah sebagai berikut:

-Pergerakan. Otot menggerakkan tulang untuk melakukan gerakan.

-Menopang dan mempertahankan postur tubuh. Otot menopang rangka dan mempertahankan tubuh dari gaya gravitasi bumi saat berada dalam posisi berdiri atau duduk.

-Produksi panas. Metabolisme kontraksi otot dapat menghasilkan panas untuk mempertahankan suhu normal tubuh.

A. Struktur Otot Rangka

Struktur otot rangka terdiri dari kepala otot (muskulus kaput), empal otot (muskulus venter), dan ekor otot (muskulus kaudal). Kepala dan ekor otot terhubung ke tulang melalui tendon yang berfungsi sebagai tempat melekatnya otot, dengan origo sebagai ujung yang tidak bergerak saat kontraksi, dan insersio sebagai ujung yang bergerak. Empal otot adalah bagian tengah yang aktif berkontraksi, dikelilingi oleh epimisium sebagai pelindung luar. Di dalam epimisium terdapat berkas serat otot (fasikulus) yang dibungkus perimisium, sementara setiap serat otot dilapisi endomisium. Sel otot rangka (miofibril) mengandung sarkolema, sarkoplasma, mitokondria, dan berbagai ion. Miofibril tersusun dari miofilamen tebal (miosin) dan tipis (aktin, tropomiosin, troponin), yang menciptakan pola lurik pada otot rangka. 

B. Mekanisme Kerja Otot

Kontraksi otot ditandai dengan memendeknya otot, otot menjadi menegang dan menggembung di bagian tengah. Sebaliknya, apabila otot tidak bekerja, otot akan kembali mengendur dan beristirahat (relaksasi). Pada saat otot berkontraksi, maka otot yang melekat pada tulang akan ikut berkontraksi, sehingga tulang tertarik dan bergerak.

1. Komponen Struktur Otot yang Berperan dalam Kerja Otot

-Miofibril, berbentuk silindris yang memanjang sepanjang otot lurik, dan mengandung filamen aktin dan miosin. -Sarkomer, unit struktural dan fungsional terkecil dari kontraksi otot pada miofibril.

-Sarkomer dibagi menjadi pita H, A, dan I.

-Aktin, filamen kontraktil yang tipis serta memiliki sisi aktif dan situs pengikatan. 

-Miosin, protein filamen yang lebih tebal, dan memiliki penonjolan yang dikenal dengan kepala miosin.

-Tropomiosin, sebuah protein aktin pengikat yang mengatur kontraksi otot.

-Troponin, protein kompleks yang melekat pada tropomiosin.

2. Sumber Energi untuk Gerak Otot

Sumber energi untuk gerak otot meliputi ATP, kreatin fosfat, dan glikogen. ATP terurai menjadi ADP dan AMP, menghasilkan energi untuk kontraksi otot. Kreatin fosfat juga menghasilkan energi saat terurai, dan proses ini berlangsung tanpa oksigen (fase anaerob). Glikogen diubah menjadi laktasidogen, lalu menjadi glukosa dan asam laktat, yang dalam fase aerob menghasilkan energi, CO₂, dan H₂O. Kelebihan asam laktat dapat menyebabkan kelelahan otot dan akan dioksidasi dengan oksigen.

3. Tahapan Mekanisme Kerja Otot

Mekanisme kerja otot dimulai saat impuls saraf tiba di neuromuscular junction, menyebabkan pelepasan asetilkolin dan memicu depolarisasi. Depolarisasi ini membebaskan ion Ca²⁺ dari retikulum sarkoplasma, yang kemudian berikatan dengan troponin, mengubah strukturnya dan membuka daerah aktif tropomiosin. Dengan ini, kepala miosin dapat berikatan dengan aktin, membentuk aktomiosin. Pemecahan ATP membebaskan energi, yang memungkinkan miosin menarik aktin dan menyebabkan otot berkontraksi atau memendek.

4. Hipotesis Sliding Filament

Hipotesis Sliding Filament atau mekanisme filamen geser, yang dikemukakan oleh Andrew F. Huxley, Rolf Niedergerke, Hugh Huxley, dan Jean Hanson pada tahun 1954, menyatakan bahwa selama kontraksi otot, miofilamen aktin dan miosin tidak berubah panjangnya tetapi saling bersilangan sehingga tumpang tindih meningkat. Filamen aktin bergerak ke dalam pita A, mempersempit pita H dan memendekkan sarkomer (jarak antara garis Z), sehingga serabut otot dan otot secara keseluruhan memendek.

C. Sifat Kerja Otot

Berdasarkan sifat kerjanya, otot dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu otot antagonis dan otot sinergis.

1. Otot antagonis adalah otot yang bekerja saling berlawanan, sehingga menghasilkan gerakan yang berlawanan (berbeda arah). Contohnya otot bisep dan otot trisep. Otot bisep adalah otot yang memiliki dua ujung (dua tendon) yang melekat pada tulang dan terletak di lengan atas bagian depan. Otot trisep adalah otot yang memiliki tiga ujung (tiga tendon) yang melekat pada tulang dan terletak di lengan atas bagian belakang. Untuk mengangkat lengan bawah, otot bisep berkontraksi dan otot trisep berelaksasi. Untuk menurunkan lengan bawah, otot bisep berelaksasi dan otot trisep berkontraksi. Gerakan antagonis pada tubuh; Ekstensi, Abduksi, Depresi, Supinasi, Inversi.

2. Otot sinergis adalah otot yang saling mendukung kerja satu sama lain, sehingga menghasilkan gerakan satu arah. Contohnya otot pronator teres dan otot pronator quadratus menyebabkan telapak tangan menengadah atau menelungkup, serta otor. otot antartulang rusuk yang bekerja bersama-sama ketika menarik napas.

V. Gangguan Sistem Gerak

1. Fraktur adalah patah tulang, terjadi jika tenaga yang melawan tulang lebih besar daripada kekuatan tulang. Jenis dan parahnya patah tulang dipengaruhi oleh usia penderita, kelenturan tulang, jenis tulang, dan seberapa besar kekuatan yang melawan tulang.

a. Fraktur simpleks (sederhana/tertutup), tulang yang patah tidak tampak dari luar.

b. Fraktur kompleks (majemuk/terbuka), tulang yang patah tampak dari luar karena tulang telah menembus kulit atau kulit mengalami robekan.

C. Fraktur avulsi, patah tulang yang disebabkan oleh kontraksi otot yang kuat, sehingga menarik bagian tulang tempat tendon melekat. Sering terjadi pada bahu dan lutut.

d. Fraktur patologis, terjadi jika tumor atau kanker telah tumbuh ke dalam tulang dan menyebabkan tulang menjadi rapuh.

2. Gangguan tulang belakang merupakan akibat dari distrofi otot, sindrom Marfan, sindrom Down, sikap tubuh yang buruk, atau penyakit lainnya.

a. Kifosis adalah bentuk tulang belakang melengkung ke arah luar tubuh atau ke belakang yang mengakibatkan penderita menjadi terlihat bongkok.

b. Lordosis adalah tulang belakang bagian lumbar (pinggang) melengkung ke arah dalam tubuh atau ke depan.

C. Skoliosis adalah tulang belakang melengkung ke samping kiri atau ke samping kanan yang membuat penderita bungkuk ke samping.

d. Sublubrikasi adalah kelainan pada tulang belakang bagian leher yang menyebabkan kepala berubah ke arah kiri atau kanan.

3. Gangguan fisiologis tulang, antara lain sebagai berikut.

a. Osteoporosis adalah tulang rapuh, keropos dan mudah patah. 

b. Rakitis adalah pelunakan tulang pada anak-anak karena kekurangan atau gangguan metabolisme vitamin D, magnesium, fosfor, dan kalsium. 

c. Mikrosefalus adalah kelainan pertumbuhan tengkorak sehingga kepala berukuran lebih kecil dari ukuran normal. 

d. Hidrosefalus (kepala air) adalah gangguan aliran cairan di dalam otak (cairan serebro spinal) yang menyebabkan pelebaran rongga tempurung otak, sehingga kepala membesar.

e. Layu (semu) tulang tidak bertenaga akibat infeksi, misalnya infeksi sifilis.

B. Gangguan pada Otot

1. Hipertrofi adalah gangguan akibat otot yang berkembang menjadi lebih besar. Hipertrofi dapat disebabkan oleh aktivitas otot yang kuat. 

2. Atrofi adalah gangguan akibat otot yang mengecil. Atrofi dapat terjadi jika otot tidak digunakan atau tidak digerakkan.

3. Distrofi otot adalah penurunan kemampuan otot karena kelainan genetik.

4. Tetanus adalah penyakit kejang otot, otot berkontraksi terus-menerus hingga tidak mampu lagi berkontraksi, dapat disebabkan oleh bakteri Clostridium tetani.

5. Kram adalah keadaan saat otot tiba-tiba terasa tegang, sulit digerakkan dan disertai rasa nyeri. Kram terjadi karena tidak melakukan pemanasan dengan benar sebelum berolahraga.

6. Miastenia gravis adalah ketidakmampuan otot berkontraksi sehingga penderita mengalami kelumpuhan. Merupakan penyakit autoimun (sistem kekebalan tubuh kacau dan menyerang tubuh sendiri).

7. Otot robek adalah robeknya serabut otot yang berakibat bengkak, rasa nyeri, dan pendarahan.

8. Otot terkilir (strain) adalah robeknya otot bagian tendon karena teregang melebihi batas normal. Otot terkilir disebabkan oleh pembebanan secara tiba-tiba pada otot.

C. Gangguan pada Sendi

1. Terkilir atau keseleo (sprain) adalah gangguan sendi akibat gerakan yang tidak Terkilir atau keseleo (Spain) adalah ba-tiba. Terkilir dapat menyebabkan memar,bengkak, dan rasa sakit. . Dislokasi adalah pergeseran tulang penyusun sendi dari posisi normal.

2. dislokasi adalah pergeseran tulang penyusun sendi dari posisi normal.

 3. Osteoartritis adalah kerusakan dan keausan tulang rawan yang berfungsi sebagai bantalan pada sendi. Penyebab osteoartritis adalah proses penuaan, cedera, kelemahan tulang, atau penggunaan sendi yang terlalu berat.

4. Ankilosis adalah sendi tidak dapat digerakkan dan ujung-ujung antartulang terasa bersatu.

5. Urai sendi adalah robeknya selaput sendi yang diikuti oleh terlepasnya ujung tulang sendi.

6. Artritis adalah peradangan pada sendi, yang disertai bengkak, kaku, keterbatasan bergerak, dan rasa sakit. Terbagi dalam: 

a. Artritis Reumatoid: Penyakit autoimun yang menyebabkan peradangan pada sendi, sering dialami wanita usia 25-55 tahun.

b. Gaut Artritis: Kelebihan asam urat membentuk kristal pada sendi, sering dialami pria usia 40-50 tahun.

c. Artritis Psoriatik: Radang sendi pada penderita psoriasis kulit.

d. Artritis Sika: Kekurangan cairan sinovial, menyebabkan bunyi dan nyeri saat sendi digerakkan.

e. Artritis Eksudatif: Radang sendi menghasilkan nanah, menimbulkan nyeri.

f. Artritis Septik: Radang sendi akibat infeksi bakteri.

VI. Teknologi Sistem Gerak

• Penyembuhan patah tulang meliputi pemasangan gips, pembidaian, pembedahan internal dengan batang logam atau piringan, dan penarikan (traksi) menggunakan beban.

• Penyembuhan Kanker/Tumor Tulang: Meliputi kemoterapi untuk membunuh sel kanker, radioterapi dengan sinar radioaktif, dan operasi untuk menghilangkan tumor.

• Penggantian Sendi: Pembedahan mengganti sendi rusak dengan logam dan polietilena.

• transplantasi Sumsum: Memindahkan sumsum dari donor sehat ke penerima.

• Penanggulangan Skoliosis Kongenitalis: Penyangga atau pembedahan untuk memperbaiki lengkungan tulang belakang pada bayi.

• Implan: Pemasangan bahan kaku seperti titanium pada tulang belakang.

• Tangan Bionik: Tangan buatan untuk fungsi genggam dan gerakan tangan.

• Kaki Bionik: Kaki buatan dengan bluetooth dan chip komputer untuk gerakan terkoordinasi, didukung oleh baterai.

• Penanggulangan Kaki O: Menggunakan sepatu khusus.

• Viskosuplementasi: Injeksi asam hialuronat ke sendi.

• Pencangkokan Tulang Rawan: Teknik menanam tulang rawan pasien dan memindahkannya ke area yang rusak, seperti pada sendi lutut.