Sistem Gerak Pada Manusia

Alat gerak pada manusia dan hewan tingkat tinggi adalah tulang dan otot. Tulang disebut alat gerak pasif, sedangkan otot disebut alat gerak aktif karena kemampuannya berkontraksi sehingga dapat menggerakkan tulang.

A. TULANG

Tulang-tulang dalam tubuh manusia menyusun suatu sistem kerangka. Tulang-tulang yang menyusun rangka mempunyai struktur yang beraneka ragam, sesuai dengan fungsinya. Secara umum fungsi rangka adalah:

menegakkan tubuh
sebagai alat gerak pasif
tempat melekatnya otot-otot rangka
melindungi alat-alat yang vital seperti otak, jantung, dan lainsebagainya
tempat pembentukan sel-sel darah
tempat deposit kalsium dan fosfat

Macam-macam Tulang
Tulang dapat dibedakan atas beberapa macam, baik berdasarkan jenisnya maupun berdasarkan bentuknya. Berdasarkan jenisnya, tulang dapat dibedakan menjadi 2, yaitu:

Tulang rawan (kartilago)

Tulang rawan (kartilago) terdiri atas sel-sel tulang rawan (kondrosit) yang mengeluarkan matriks yang disebut kondrin. Tulang rawan bersifat bingkas atau lentur. Tulang rawan pada anak berbeda dengan tulang rawan pada orang dewasa, karena tulang rawan pada anak berasal dari mesenkim dan lebih banyak mengandung sel tulang, sedangkan pada orang dewasa berasal dari perikondrium (selaput tulang rawan) yang mengandung calon sel tulang rawan (kondroblas).

Tulang keras / sejati (osteon)

Tulang keras dibentuk oleh sel-sel tulang keras (osteosit) yang mengeluarkan matriks yang mengandung senyawa kapur dan fosfat. Penimbunan senyawa ini dalam matriks menyebabkan tulang menjadi keras. Osteosit yang meyusun tulang keras menempati suatu bagian yang disebut lakuna. Lakuna ini dihubungkan dengan lakuna-lakuna lain oleh suatu saluran kecil yang disebut kanalikuli. Lakuna yang berisi osteosit ini membentuk suatu struktur konsentris yang berpusat pada bagian tengan yang disebut saluran Havers. Pada saluran ini terdapat sistem saraf dan pembuluh darah yang bertugas mensuplai oksigen dan nutrisi bagi osteosit.

Berdasar matriksnya dikenal dua macam tulang, yaitu:

tulang keras atau tulang kompak, bila matriks tulang rapat dan padat, misalnya:tulang pipa
tulang spons, bila matriksnya berongga, misalnya: tulang pendek, tulang pipih

Berdasarkan bentuknya tulang dapat dibedakan menjadi tiga macam, yaitu:

1. tulang pipa, misalnya tulang paha, tulang betis, tulang kering, tulang hasta, dan tulang pengumpil

2. tulang pipih, misalnya tulang rusuk, tulang belikat, dan tulang tengkorak

3. tulang pendek, misalnya tulang pangkal lengan, tulang pangkal kaki, dan ruas-ruas tulang belakang

Hubungan Antartulang (Artikulasi)

Tulang-tulang di dalam tubuh ada yang saling berhubungan dengan erat ada pula yang tidak. Hubungan antartulang ini disebut artikulasi. Hubungan antara tulang yang satu dengan lainnya (persendian tulang) dapat dibedakan menjadi dua, yaitu sinartrosis dan diartrosis.

Sinartrosis, yaitu hubungan antartulang yang tidak memungkinkan adanya gerak. Pada jenis artikulasi ini penghubungnya adalah jaringan ikat yang kelak akan mengalami osifikasi. Misalnya hubungan antar tulang tengkorak (sutura)
Amfiarthrosis yaitu hubungan antartulang yang memungkinkan sedikit gerak karena antartulang dihubungkan oleh tulang rawan. Misalnya ruas tulang belakang (vertebrae) dan hubungan antara tulang belakang dengan tulang rusuk.
Diartrosis, yaitu hubungan antartulang yang memungkinkan timbulnya gerak, sering disebut dengan sendi.

Sel Tulang

Sel tulang terbagi menjadi 4 jenis sel, yaitu:

1.Osteoprogenitor

Osteoprogenitor terletak di lapisan dalam periosteum, lapisan saluran Havers, dan endosteum. Sel-sel ini berasal dari mesenkim embrio, akan ada sepanjang hidup pascakelahiran dan dapat mengalami pembelahan mitosis dan memiliki potensi untuk berdiferensiasi menjadi osteoblas. Sel Osteoprogenitor berbentuk gelendong dan memiliki inti oval berwarna pucat, sitoplasmanya mengandung sedikit RE dan sebuah badan golgi yang berkembang dengan kurang baik, tapi berisi ribosom yang sangat banyak. Sel-sel ini paling aktif selama periode pertumbuhan tulang. Selama pertumbuhan tulang, sel-sel ini akan membelah diri dan menghasilkan sel osteoblas yang kemudian akan membentuk tulang. Sebaliknya pada permukaan dalam dari jaringan tulang, sel-sel osteogenik menghasilkan osteoklas untuk mengikis tulang membentuk rongga rongga (spons).

2.Osteoblas
Osteoblas berasal dari sel osteoprogenitor dan berkembang dibawah pengaruh Bone Morphogenic protein (BMP) . Osteoblas memiliki diameter antara 20-30 μm dan terlihat sangat jelas pada sekitar lapisan osteoid dimana tulang baru terbentuk. Membran plasma osteoblas memiliki sifat khas yakni kaya akan enzim alkali fostatase, yang konsentrasinya dalam serum digunakan sebagai indeks dari adanya pembentukan tulang. Sel osteoblas yang telah matang memiliki banyak aparatus golgi yang berkembang dengan baik yang berfungsi sebagai sel sekretori, sitoplasma yang basofilik, dan banyak sekali retikulum endoplasma. Osteoblas bertanggung jawab mensintesis komponen protein organik dari matriks tulang, termasuk kolagen tipe I, proteoglikans, dan glikoprotein, osteocalcin (untuk mineralisasi tulang), protein yang bukan kolagen diantaranya osteonectin (terkait dengan mineralisasi tulang), osteopontin , sialoprotein tulang, faktor pertumbuhan tulang, sitokin, dan tentunya reseptor dari hormon-hormon. Osteoblas memiliki jaluran sitoplasma yang bersentuhan dengan osteoblas berdekatan. Juluran ini lebih jelas bila sel itu mulai dikelilingi oleh matriksnya. Begitu terkurung seluruhnya oleh matriks yang baru dibentuk ini maka osteoblas itu disebut sebagai osteosit.Lakunan dan kenalikuli tampak, karena matriks telah dibentuk di sekitar sel dan juluran sitoplasmanya.

3.Osteosit
Osteosit merupakan sel tulang yang telah dewasa dan sel utama pada tulang yang berperan dalam mengatur metabolisme seperti pertukaran nutrisi dan kotoran dengan darah. Osteosit berasal dari osteoblas yang berdeferensiasi dan terdapat di dalam lacuna yang terletak diantara lamela-lamela matriks pada saat pembentukan lapisan permukaan tulang berlangsung. Jumlahnya 20.000 – 30.000 per mm3 dan sel-sel ini secara aktif terlibat untuk mempertahankan matriks tulang dan kematiannya diikuti oleh resorpsi matriks tersebut sehingga osteosit lebih penting saat perbaikan tulang daripada pembentukan tulang baru. Kanalikuli merupakan suatu kanal dimana terdapat pembuluh darah yang berfungsi sebagai penyalur nutrisi dan pertukaran gas yang akan digunakan oleh osteosit. Osteosit lebih kecil dari osteoblas dan osteosit telah kehilangan banyak organel pada sitoplasmanya. Osteosit muda lebih menyerupai osteoblas tetapi merupakan sel dewasa yang memiliki aparatus golgi dan reticulum endoplasma kasar yang sedikit lebih jelas tetapi memiliki jumlah lisosom yang lebih banyak.

4.Osteoklas
Osteoklas adalah sel raksasa hasil peleburan monosit (jenis sel darah putih) yang terkonsentrasi di endosteum dan melepaskan enzim lisosom untuk memecah protein dan mineral di matriks ekstraseluler. Osteoklas memiliki progenitor yang berbeda dari sel tulang lainnya karena tidak berasal dari sel mesenkim, melainkan dari jaringan mieloid yaitu monosit atau makrofag pada sumsum tulang. Osteoklas bersifat mirip dengan sel fagositik lainnya dan berperan aktif dalam proses resorbsi tulang. Osteoklas merupakan sel fusi dari beberapa monosit sehingga bersifat multinukleus (10-20 nuklei) dengan ukuran besar dan berada di tulang kortikal atau tulang trabekular Osteoklas berfungsi dalam mekanisme osteoklastogenesis, aktivasi resorpsi kalsium tulang, dan kartilago, dan merespon hormonal yangdapat menurunkan struktur dan fungsi tulang. Osteoklas dalamproses resorpsi tulang mensekresi enzim kolagenase dan proteinase lainnya, asamlaktat, serta asam sitrat yang dapat melarutkan matriks tulang. Enzim-enzim ini memecah atau melarutkan matriks organik tulang sedangkan asam akan melarutkan garam-garam tulang. Melalui proses resorpsi tulang, osteoklas ikut mempengaruhi sejumlah proses dalam tubuh yaitu dalam mempertahankan keseimbangan kalsium darah, pertumbuhan dan perkembangan tulang serta perbaikan tulang setelah mengalami fraktur. Aktifitas osteoklas dipengaruhi oleh hormon sitokinin.

B. OTOT

Sistem otot adalah sistem organ pada hewan dan manusia yang mengizinkan makhluk tersebut bergerak. Sistem otot dikontrol oleh sistem saraf, dan walaupun beberapa otot (seperti otot jantung) dapat bergerak secara otonom, Otot merupakan suatu organ alat yang dapat bergerak ini adalah sesuatu yang penting bagi organisme. Gerak sel terjadi karena sitoplasma merubah bentuk. Pada sel-sel sitoplasma ini merupakan benang-benang halus yang panjang disebut miofibril. Kalau sel otot yang mendapatkan rangasangan maka miofibril akan memendek. Otot dapat bergerak karena adanya sel otot.. Otot bekerja dengan cara berkontraksi dan relaksasi. Selain itu otot juga menyebabkan pergerakan pada organisme maupun pergerakan dari organ dalam organisme tersebut. selanjutnya otot diklasifikasikan menjadi tiga jenis, yaitu Otot Lurik, Otot Polos dan Otot Jantung. Otot merupakan jaringan pada tubuh hewan yang bercirikan mampu berkontraksi, aktivitas biasanya dipengaruhi oleh stimulus dari sistem saraf. Unit dasar dari seluruh jenis otot adalah miofibril yaitu struktur filamen yang berukuran sangat kecil yang tersusun dari protein kompleks , yaitu filamen aktin dan miosin. Pada saat berkontraksi, filameb-filamen tersebut saling bertautan yang mendapatkan energi dari mitokondriadi sekitar miofibil.

Terdapat pula macam – macam otot yang berbeda pada vertebrata. Yang pertama ialah otot jantung, yaitu otot yang menyusun dinding jantung. Otot polos terdapat pada dinding semua organ tubuh yang berlubang (kecuali jantung). Kontraksi otot polos yang umumnya tidak terkendali, memperkecil ukuran struktur-struktur yang berlubang ini. Pembuluh darah, usus, kandung kemih dan rahim merupakan beberapa contoh dari struktur yang dindingnya sebagian besar terdiri atas otot polos.

Sehingga kontraksi otot polos melaksanakan bermacam-macam tugas seperti meneruskan makanan kita dari mulut ke saluran pencernaan, mengeluarkan urin, dan mengirimkan bayi ke dunia.

Otot kerangka, seperti namanya, adalah otot yang melengkat pada kerangka. Otot ini dikendalikan dengan sengaja. Kontraksinya memungkinkan adanya aksi yang disengaja seperti berlari, berenang, mengerjakan alat-alat, dan bermain bola. Akan tetapi, apabila otot jantung, otot polos, ataupun otot kerangka atau lurik memeberikan suatu ciri, maka otot tersebut merupakan alat yang menggunakan energi kimia dan makanan untuk melakukan kerja mekanisme.

Macam-Macam Jaringan Otot

1. Otot Polos

Otot polos adalah salah satu otot yang mempunyai bentuk yang polos dan bergelondong. Cara kerjanya tidak disadari, memiliki satu nukleus yang terletak di tengah sel. Otot ini biasanya terdapat pada saluran pencernaan seperti lambung dan usus. Jaringan otot polos mempunyai serabut-serabut 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.

Ciri otot polos, yaitu:

Selnya berbentuk gelondong
Gerakan ototnya lambat dan tidak cepat lelah.
Bekerja diluar kesadaran

2. Otot lurik

Otot rangka merupakan jenis otot yang melekat pada seluruh rangka, cara kerjanya disadari (sesuai kehendak), bentuknya memanjang dengan banyak lurik-lurik, memiliki nukleus banyak yang terletak di tepi sel. Nama lainnya adalah jaringan otot kerangka karena sebagian besar jenis otot ini melekat pada kerangka 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. Contoh otot pada lengan. 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.

Ciri otot lurik, yaitu:

Selnya berbentuk silindris dengan garis gelap terang,
Bekerja secara sadar
gerakannya cepat dan mudah lelah serta melekat pada rangka.

3. Otot jantung

bentuk yang hampir sama dengan otot lurik, yakni mempunyai lurik-lurik tapi bedanya dengan otot lurik yaitu bahwa otot lurik memiliki satu atau dua nukleus yang terletak di tengah/tepi sel Dan otot jantung adalah satu-satunya otot yang memiliki percabangan yang disebut duskus interkalaris. Otot ini juga memiliki kesamaan dengan otot polos dalam hal cara kerjanya yakni tidak disadari. Jaringan otot ini hanya terdapat pada lapisan tengah dinding jantung, meskipun begitu kontraksi otot jantung secara refleks serta reaksi terhadap rangsang lambat. Fungsi otot jantung adalah untuk memompa darah ke luar jantung.

Ciri otot jantung, yaitu:

Selnya berbentuk silindris dengan percabangan (sinsitium),
Nukleus satu dan terletak di tengah,
Bekerja secara tidak sadar (involunteer),
Tidak mudah lelah dan
Terdapat pada organ jantung.

Gambar: jenis-jenis otot

Otot merupakan sekelompok serabut-serabut otot yang tersusun rapi. Dan setiap serabut otot terdiri atas dua jenis miofilamen yaitu:

· Miofilamen tebal, yang di bentuk oleh protein miosin.

· Miofilamen tipis, yang di bentuk oleh protein aktin

Bagian-bagian otot:

1. Sarkolema
Sarkolema adalah membran yang melapisi suatu sel otot yang fungsinya sebagai pelindung otot

2. Sarkoplasma
Sarkoplasma adalah cairan sel otot yang fungsinya untuk tempat dimana miofibril dan miofilamen berada

3. Miofibril
Miofibril merupakan serat-serat pada otot.

4. Miofilamen
Miofilamen adalah benang-benang/filamen halus yang berasal dari miofibril.Miofibril terbagi atas 2 macam, yakni :

· Miofilamen homogen (terdapat pada otot polos)

· Miofilamen heterogen (terdapat pada otot jantung/otot cardiak dan pada otot rangka/otot lurik).

Di dalam miofilamen terdapat protein kontaraktil yang disebut aktomiosin (aktin dan miosin), tropopin dan tropomiosin. Ketika otot kita berkontraksi (memendek) maka protein aktin yang sedang bekerja dan jika otot kita melakukan relaksasi (memanjang) maka miosin yang sedang bekerja.

Sekian..... semoga bermanfaat :)

SUMBER

· Lutjen,Et al,.2001. Altas Fhoto Anatomi Struktur dan Fungsi Tubuh Manusia, Jakarta:EGC

· Syaiffudin,.2002. Struktur dan Komponen Tubuh Manusia. Jakarta : EGC

· http://perpustakaancyber.blogspot.com/2012/12/struktur-otot-manusia.html

· http://trifrontalis09.blogspot.com/2010/02/sistem-muskuloskletal.html