Sistem gerak (bag 2)

Sendi

Gerakan terjadi karena keberadaan sendi. Sendi merupakan tempat bertemunya dua tulang atau lebih. Pertemuan dua tulang diikat oleh ligamen agar tidak lepas. Ligamen adalah jaringan berbentuk pita yang tersusun dari serabut-serabut liat yang mengikat tulang satu dengan tulang lain pada sendi. Banyak sendi, seperti sendi pada lututmu, diikat oleh lebih dari satu ligamen

Sendi dikelompokkan menjadi dua, yaitu sendi yang dapat digerakkan dan yang tidak dapat digerakkan. Sendi yang tidak dapat digerakkan tidak bergerak sama sekali atau memungkinkan terjadinya sedikit gerakan. Contoh sendi ini adalah sendi pada tulang-tulang tengkorak dan pinggul (a). Sendi yang dapat digerakkan memungkinkan tubuh membuat banyak variasi gerak. Jenisjenis sendi yang dapat digerakkan adalah sendi putar, sendi peluru, sendi engsel, sendi geser, dan sendi pelana. Pada sendi putar (b), ujung tulang satu berfungsi sebagai poros dan ujung tulang yang lain berbentuk cincin yang dapat berputar pada poros tersebut. Sendi putar terdapat antara tulang tengkorak dengan tulang leher. Sendi peluru (e)merupakan hubungan antara satu tulang yang mempunyai satu ujung bulat yang masuk ke ujung tulang lain yang berongga seperti mangkok. Sendi ini bisa membentuk gerakan paling bebas di antara sendi-sendi lain. Contoh sendi peluru adalah sendi antara tulang pinggul dan tulang paha, serta antara tulang lengan atas dan tulang belikat. Jenis sendi ketiga adalah sendi engsel. Sendi engsel (d) mempunyai gerakan satu arah, ada yang ke depan dan ada yang ke belakang seperti engsel pintu. Sendi-sendi pada siku, lutut, dan jari adalah contoh sendi engsel. Jenis sendi yang keempat adalah sendi geser (f). Pada sendi geser satu bagian tulang bergerak menggeser di atas tulang lain. Contoh sendi geser berada pada tulang-tulang pergelangan tangan dan pergelangan kaki dan di antara tulang belakang. Sendi geser merupakan sendi yang paling sering digunakan. Sendi pelana (c) merupakan pertemuan dua tulang yang berbentuk seperti pelana. Sendi ini bisa menggerakkan tulang ke dua arah, yaitu muka-belakang dan ke samping. Contoh sendi ini adalah pada pangkal ibu jari. Tulang rawan membantu gerakan sendi menjadi lebih mudah. Tulang rawan membungkus ujung-ujung tulang pada sendi yang dapat bergerak. Telinga luarmu dan ujung hidung tersusun dari tulangrawan. Lempeng tulang rawan yang disebut diskus jugaditemukan di antara tulang belakang. Di antara ruas-ruas tulang belakang, lempeng tulang rawan juga berfungsi sebagai bantal yang melindungi sumsum tulang belakang dari luka.

Gambar bagian-bagian persendian

Otot

Otot adalah penggerak bagianbagian tubuh, sehingga otot disebut alat gerak aktif. Hampir 35 hingga 40 persen massa tubuh adalah jaringan otot. Banyak sistem dalam tubuh yang mempunyai beberapa macam jaringan otot. Otot adalah organ yang dapat berkontraksi menjadi lebih pendek. Karena kontraksi ini, bagian-bagian tubuh bergerak. Dalam kontraksi ini diperlukan energi.

 

Otot sadar adalah otot yang bisa dikontrol. Otot tangan dan kaki serta otot-otot muka adalah otot sadar.Kamu dapat menentukan apakah menggerakkan atau tidak menggerakkan suatu otot sadar. Sebaliknya, otot-otot tak sadar adalah otot-otot yang tidak bisa dikontrol secara sadar. Kamu tidak bisa mengendalikan otot-otot ini untuk bekerja. Otot-otot tak sadar bekerja sepanjang hari, sepanjang hidupmu di luar kesadaran. Darah dipompa melalui pembuluh-pembuluh darah, dan makanan bergerak melalui sistem pencernaanmu merupakan hasil gerakan otot tak sadar.

Jaringan otot dapat dibedakan menjadi 3 macam :

1.	Jaringan Otot Polos Jaringan otot polos mempunyai serabut-serabut (fibril) yang homogen sehingga bila diamati di bawah mikroskop tampak polos atau tidak bergaris-garis.
	Otot polos berkontraksi secara refleks dan di bawah pengaruh saraf otonom. Bila otot polos dirangsang, reaksinya lambat. Otot polos terdapat pada saluran pencernaan, dinding pembuluh darah, saluran pernafasan.	Gbr. Struktur Otot Polos
2.	Jaringan Otot Lurik Nama lainnya adalah jaringan otot kerangka karena sebagian besar jenis otot ini melekat pada kerangka tubule. Kontraksinya menurut kehendak kita dan di bawah pengaruh saraf sadar. Dinamakan otot lurik karena bila dilihat di bawah mikroskop tampak adanya garis gelap dan terang berselang-seling melintang di sepanjang serabut otot. Oleh sebab itu nama lain dari otot lurik adalah otot bergaris melintang.
	Kontraksi otot lurik berlangsung cepat bila menerima rangsangan, berkontraksi sesuai dengan kehendak dan di bawah pengaruh saraf sadar. Fungsi otot lurik untuk menggerakkan tulang dan melindungi kerangka dari benturan keras.	Gbr. Serabut otot lurik (dari otot anak-anak).
3.	Jaringan Otot Jantung/Miokardium Jaringan otot ini hanya terdapat pada lapisan tengah dinding jantung. Strukturnya menyerupai otot lurik, meskipun begitu kontraksi otot jantung secara refleks serta reaksi terhadap rangsang lambat. Fungsi otot jantung adalah untuk memompa darah ke luar jantung.	Gbr. Serabut otot jantung (dari jantung orang dewasa)

Mekanisme Gerak Otot dan Sumber Energi - Coba perhatikan Gambar  dibawah ini. Secara makroskopis gumpalan otot memiliki ujung-ujung otot yang disebut tendon. Di antara dua tendon terdapat bagian pusat otot yang yang disebut belli. Bagian ini memiliki kemampuan berkontraksi. Ujung ujung otot melekat pada tulang dengan dua tipe perlekatan, yaitu origo dan insersio.

a. Ujung otot (tendon) yang melekat pada tulang-tulang yang posisinya tetap atau sedikit bergerak saat otot berkontraksi disebut origo.

b. Ujung otot (tendon) yang melekat pada tulang-tulang yang mengalami perubahan posisi saat otot berkontraksi disebut insersio.

Secara mikroskopis otot lurik tampak tersusun atas garis-garis gelap dan terang seperti terlihat pada Gambar 4.20. Penampakan tersebut disebabkan adanya miofibril. Setiap miofibril tersusun atas satuan kontraktil yang disebut sarkomer. Sarkomer dibatasi dua garis Z (perhatikan gambar). Sarkomer mengandung dua jenis filamen protein tebal disebut miosin dan filamen protein tipis disebut aktin. Kedua jenis filamen ini letaknya saling bertumpang tindih sehingga sarkomer tampak sebagai gambaran garis gelap dan terang. Daerah gelap pada sarkomer yang mengandung aktin dan miosin dinamakan pita A, sedangkan daerah terang hanya mengandung aktin dinamakan zona H. Sementara itu, di antara dua sarkomer terdapat daerah terang yang dinamakan pita I.

Apa yang terjadi ketika otot berkontraksi? Ketika otot berkontraksi, aktin dan miosin bertautan dan saling menggelincir satu sama lain. Akibatnya zona H dan pita I memendek, sehingga sarkomer pun juga memendek.

Dalam otot terdapat zat yang sangat peka terhadap rangsang disebut asetilkolin. Otot yang terangsang menyebabkan asetilkolin terurai membentuk miogen yang merangsang pembentukan aktomiosin. Hal ini menyebabkan otot berkontraksi sehingga otot yang melekat pada tulang bergerak.

Jika otot dirangsang berulang-ulang secara teratur dengan interval waktu yang cukup, otot akan berelaksasi sempurna di antara 2 kontraksi. Namun jika jarak rangsang singkat, otot tidak berelaksasi melainkan akan berkontraksi maksimum atau disebut tonus. Jika otot terus-menerus berkontraksi, disebut tetanus.

Saat berkontraksi, otot membutuhkan energi dan oksigen. Oksigen diberikan oleh darah, sedangkan energi diperoleh dari penguraian ATP (adenosin trifosfat) dan kreatinfosfat. ATP terurai menjadi ADP (adenosin difosfat) + Energi. Selanjutnya, ADP terurai menjadi AMP (adenosin monofosfat) + Energi. Kreatinfosfat terurai menjadi kreatin + fosfat + energi. Energienergi ini semua digunakan untuk kontraksi otot. Pemecahan zat-zat akan menghasilkan energi untuk kontraksi otot berlangsung dalam keadaan anaerob sehingga fase kontraksi disebut juga fase anaerob.

Energi yang membentuk ATP berasal dari penguraian gula otot atau glikogen yang tidak larut. Glikogen dilarutkan menjadi laktasidogen (pembentuk asam laktat) dan diubah menjadi glukosa (gula darah) + asam laktat. Glukosa akan dioksidasi menghasilkan energi dan melepaskan CO2 dan H2O.

Secara singkat proses penguraian glikogen sebagai berikut. Proses penguraian glikogen terjadi pada saat otot dalam keadaan relaksasi. Pada saat relaksasi diperlukan oksigen sehingga disebut fase aerob. Asam laktat atau asam susu merupakan hasil samping penguraian laktasidogen. Penimbunan asam laktat di dalam otot dapat mengakibatkan pegal dan linu atau menyebabkan kelelahan otot. Penguraian asam laktat memerlukan banyak Oksigen

Sistem Gerak (bag 1)

Tulang disebut alat gerak pasif karena tulang tidak dapat melakukan pergerakkannya sendiri. Tanpa adanya alat gerak aktif yang menempel pada tulang, maka tulang-tulang pada manusia dan hewan akan diam dan tidak dapat membentuk alat pergerakan yang sesungguhnya. Walaupun merupakan alat gerak pasif tetapi tulang mempunyai peranan yang besar dalam sistem gerak manusia dan hewan.

Rangka mempunyai ± 206 tulang dari berbagai ukuran dan bentuk. Tulang dikelompokkan berdasarkan bentuknya. Gambardi bawah . memperlihatkan tulang panjang, tulang pendek, tak beraturan dan tulang pipih

 

Permukaan tulang panjang ditutup membran yang menempel dengan kuat, disebut periosteum. Pembuluh-pembuluh darah kecil pada periosteum membawa zat-zat makanan ke dalam tulang. Membran ini juga penting dalam pertumbuhan dan perbaikan tulang. Di bawah periosteum terdapat tulang kompak atau disebut juga tulang keras, yaitu suatu lapisan tulang yang keras dan kuat. Tulang kompak mengandung sel-sel tulang, pembuluhpembuluh darah, zat kapur dan fosfor, serta serabut elastis. Komponen apa yang menyebabkan tulang ini menjadi keras. Kerasnya tulang disebabkan adanya zat kapur dan fosfor. Serabut-serabut elastis mempertahankan tulang tetap kuat, tidak mudah rapuh atau patah. Tulang spons dalam tulang pipa terdapat di daerah ujung tulang. Tulang spons kurang kompak dan mempunyai banyak ruang-ruang kecil terbuka yang membuat tulang menjadi ringan. Tulang panjang mempunyai lubang atau saluran yang besar. Saluran saluran itu terdapat di tengah tulang panjang diisi olehjaringan berlemak yang disebut sumsum. Sumsum merah tulang berada di daerah tulang panjang bagian ujung di antara tulang spons, sedangkan sumsum kuning berada di tulang panjang bagian tengah dan sebagian besar berisi lemak. Pada orang sehat, sumsum tulang merah menghasilkan sel-sel darah merah dengan kecepatan sampai tiga juta sel per detik. Sel-sel darah putih juga dihasilkan di dalam sumsum tulang, tetapi lebih sedikit jumlahnya. Ujung tulang panjang ditutup dengan suatu lapisan jaringan tebal lunak dan lentur, yang disebut tulang rawan (kartilago).

Gambar penampang tulang

Tulang rawan tersusun atas sel-sel yang dikelilingi oleh matriks protein yang dihasilkan oleh sel-sel tersebut. Selain di ujung-ujung tulang panjang, tulang rawan juga bisaditemukan di ujung-ujung tulang rusuk, dinding saluran pernapasan, hidung, dan telinga.

Perkembangan Tulang

Sebelum lahir, sebagian besar rangka merupakan tulang rawan. Tulang rawan ini perlahan-lahan dihancurkan dan digantikan dengan jaringan tulang keras oleh sel-sel pembentuk tulang yang disebut osteoblast. Sel-sel ini menyimpan kalsium dan fosfor yang membuat jaringan tulang menjadi keras. Saat lahir, rangka manusia tersusun lebih dari 206 tulang. Saat manusia  berkembang, beberapa tulang bersatu . Jaringan tulang yang sehat selalu dinamis, yaitu selalu dibentuk dan dirombak. Tulang selalu dirombak oleh jenis sel tulang yang disebut osteoklast. Osteoklast berfungsi menghancurkan jaringan tulang dan membebaskan kalsium dan fosfor. Proses pembentukan dan perombakan tulang ini mempertahankan kandungan kalsium dan fosfor dalam aliran darah pada tingkat yang kurang lebih sama.

Gambar perkembangan tulang

Lanjutan: Pertumbuhan dan Perkembangan

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan

1. Faktor Dalam Tubuh Makhluk Hidup (Internal)

a. Gen

Gen adalah substansi/materi pembawa sifat yang diturunkan dari induk kepada anakannya. Gen mempengaruhi ciri dan sifat makhluk hidup, misalnya bentuk tubuh, tinggi tubuh, warna kulit, warna bunga, warna bulu, rasa buah, dan sebagainya.

b. Hormon

Hormon merupakan zat yang dihasilkan makhluk hidup yang berfungsi untuk mengendalikan berbagai fungsi di dalam tubuh. Meskipun kadarnya sedikit, hormon memberikan pengaruh yang nyata dalam pengaturan berbagai proses dalam tubuh.

1) Hormon pada tumbuhan

Hormon pada tumbuhan sering disebut fitohormon. Beberapa di antaranya adalah auksin, sitokinin, giberelin, etilen, dan asam absisat.

a) Auksin, berfungsi untuk memacu perpanjangan sel, merangsang pembentukan bunga, buah, dan mengaktifkan kambium untuk membentuk sel-sel baru.

b) Sitokinin, memacu pembelahan sel serta mempercepat pembentukan akar dan tunas.

c) Giberelin, merangsang pembelahan dan pembesaran sel serta merangsang perkecambahan biji. Pada tumbuhan tertentu, giberelin dapat menyebabkan munculnya bunga lebih cepat dan tinggi tanaman melebihi tanaman normal.

d) Etilen, berperan untuk menghambat pemanjangan batang, mempercepat penuaan buah, dan menyebabkan penuaan daun.

e) Asam absisat berperan dalam proses perontokan daun.

2) Hormon pada hewan

Beberapa hormon pertumbuhan pada hewan adalah sebagai berikut.

a) Tiroksin, mengendalikan pertumbuhan hewan. Pada katak hormon ini merangsang dimulainya proses metamorfosis.

b) Somatomedin, mempengaruhi pertumbuhan tulang.

c) Ekdison dan juvenil, mempengaruhi perkembangan fase larva dan fase dewasa, khususnya pada hewan Invertebrata.

3) Hormon pada manusia

Beberapa hormon pertumbuhan pada manusia antara lain sebagai berikut :

a) Hormon tiroksin, dihasilkan oleh kelenjar gondok/tiroid. Hormon ini memengaruhi pertumbuhan, perkembangan, dan metabolisme karbohidrat dalam tubuh. Kekurangan hormon ini dapat mengakibatkan mixoedema yaitu kegemukan.

b) Hormon pertumbuhan (Growth hormon - GH), hormon ini dihasilkan oleh hipofisis bagian depan. Hormon ini disebut juga hormon somatotropin (STH). Peranannya adalah memengaruhi kecepatan pertumbuhan seseorang. Seorang anak tidak akan tumbuh dengan normal jika kekurangan hormon pertumbuhan. Pada masa pertumbuhan, kelebihan hormon ini akan mengakibatkan pertumbuhan raksasa (gigantisme), sebaliknya jika kekurangan akan menyebabkan kerdil (kretinisme). Jika kelebihan hormon terjadi setelah dewasa, akan menyebabkan membesarnya bagian tubuh tertentu, seperti pada hidung atau telinga. Kelainan ini disebut akromegali.

c) Hormon testosteron, mengatur perkembangan organ reproduksi dan munculnya tanda-tanda kelamin se-

kunder pada pria.

d) Hormon estrogen/progresteron, mengatur perkembangan organ reproduksi dan munculnya tanda-tanda kelamin sekunder pada wanita.

2. Faktor Luar (Eksternal)

Faktor luar yang mempengaruhi proses pertumbuhan dan perkembangan makhluk hidup berasal dari faktor lingkungan. Beberapa faktor lingkungan yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan makhluk hidup adalah sebagai berikut :

a. Makanan atau Nutrisi

Makanan merupakan bahan baku dan sumber energi yang digunakan untuk aktivitas, perumbuhan dan perkembangan makhluk hidup. Kualitas dan kuantitas makanan akan mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan makhluk hidup. Zat gizi yang diperlukan manusia dan hewan adalah karbohidrat, protein, lemak, vitamin, dan mineral. Sedangkan bagi tumbuhan, nutrisi yang diperlukan berupa air dan zat hara yang terlarut dalam air maupun yang diperoleh dari udara. 

b. Suhu

Semua makhluk hidup membutuhkan suhu yang sesuai untuk menunjang pertumbuhan dan perkembangannya. Suhu ini disebut suhu optimum, misalnya suhu tubuh manusia yang normal adalah sekitar 37°C. Jenis bunga mawar yang tumbuh dan berbunga dengan baik di pegunungan yang sejuk, ketika ditanam di daerah pantai yang panas pertumbuhannya menjadi lambat dan tidak menghasilkan bunga yang seindah sebelumnya.

c. Cahaya

Cahaya berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan makhluk hidup. Tumbuhan sangat membutuhkan cahaya matahari untuk fotosintesis.

d. Air

Air  merupakan faktor penting untuk pertumbuhan dan perkembangan. Air sangat dibutuhkan oleh makhluk hidup. Tanpa air, makhluk hidup tidak dapat bertahan hidup. Air merupakan tempat berlangsungnya reaksi-reaksi kimia di dalam tubuh. Tanpa air, reaksi kimia dalam sel-sel tubuh tidak akan terjadi sehingga makhluk hidup tersebut akan mati.