Sistem Gerak Pada Manusia

Pada akhir bab ini juga dibahas gerak pada tubuh manusia ditinjau dari aspek fisika, yakni dikaitkan dengan permasalahan gerak lurus beraturan dan gerak lurus dipercepat beraturan. Dari aspek kimia dikaitkan dengan proses reaksi kimia yang berhubungan dengan penyediaan energi untuk gerak.

Sistem Kerangka Tubuh (Sistem Skeleton)
Dalam kehidupan kita sehari-hari tubuh kita selalu bergerak. Bahkan, di antara bagian tubuh kita ada yang selalu bergerak meskipun kita tidak menginginkannya. Gerak bagian tubuh kita dikendalikan oleh sistem syaraf. Ada gerak sadar, yakni gerak yang terjadi atas kemauan kita. Ada pula gerak tidak sadar, yang terjadi di luar kehendak kita. Gerak mengedipkan kelopak mata merupakan gerak sadar. Akan tetapi, kelopak mata kita juga selalu berkedip bila bola mata kering. Dengan gerakan kelopak mata, bola mata menjadi terjaga dari kekeringan.
Kegiatan 1
Bekerjalah secara kelompok dengan anggota 4 sampai 5 orang. Amati dan catatlah mana bagian tubuhmu dan tubuh temanmu yang hanya bergerak jika diinginkan! Adakah bagian tubuh yang dapat bergerak tanpa diinginkan? Laporkan hasil kerja kelompokmu dalam tabel. Dapatkah kamu memperkirakan faktor-faktor yang menjadi penyebabnya?

Manusia memiliki tulang-tulang yang membentuk sistem kerangka tubuh atau sistem skeleton di dalam tubuh. Apa sajakah fungsi sistem kerangka tubuh/skeleton? Fungsinya antara lain: 1) melindungi organ-organ tubuh, 2) membentuk bangun tubuh, dan membantu tubuh kita dapat bergerak.
Sistem skeleton berkembang sejak janin. Saat bayi dilahirkan sebagian besar tulang masih berupa tulang rawan (kartilago), kemudian sel-sel tulang atau osteosit, berkembang menjadi tulang keras setelah kalsium karbonat (CaCO3 ) dideposit atau disimpan ke dalam matriks tulang.
Ada bagian tulang tertentu yang tetap berupa tulang rawan. Pada ujung-ujung tulang keras pun terdapat bagian berupa tulang rawan. Tulang rawan bersifat lentur, sehingga mudah dibengkokkan. Coba bengkokkan daun telingamu! Lentur bukan? Karena lentur, tulang rawan tidak mudah patah. Tulang rawan juga lebih lunak dibanding tulang keras. Karena terdiri dari tulang keras, kerangka tubuh memungkinkan tubuh kita dapat berdiri tegak.
Kerangka tubuh kita dapat dibedakan menjadi dua kelompok tulang. Kelompok pertama berupa tulang-tulang aksial (tulang-tulang pokok), artinya merupakan tulang yang berada di dalam bagian kepala dan badan. Kelompok kedua adalah kelompok tulang apendikular (tulang tambahan), yakni kelompok tulang dalam bagian anggota badan. Tulang-tulang aksial meliputi: (a) tulang tengkorak, (b) tulang belakang (vertebra), (c) tulang rusuk, (d) tulang pinggang, (e) tulang sakrum, dan (f) tulang ekor. Tulang-tulang apendikular meliputi tulang alat gerak pada tangan dan pada kaki. Untuk melihat bentuk dan posisi tiap tulang pada tubuh kita, perhatikan Gambar 1 di bawah ini!

Antartulang yang satu dan yang lain dihubungkan oleh sendi. Keberadaan sendi itulah yang menjadikan bagian-bagian tubuh kita yang di dalamnya bertulang menjadi memungkinkan dapat digerakkan. Ada sendi yang menjadikan bagian tubuh kita leluasa untuk digerakkan, namun ada pula sendi yang tetap menjaga agar antartulang yang dihubungkan dijaga agar tidak mudah bergerak.

Kegiatan 2.

Bekerjalah dalam kelompok 4 sampai 5 orang! Perhatikan Gambar 2! Gambar itu adalah gambar kerangka manusia dan gambar kerangka siamang. Apakah panjang kerangka apendikularnya sama? Bandingkan panjang dan besarnya beberapa jenis tulang secara proporsional! Agar kamu dapat memperoleh ukuran proporsional, bandingkan panjang apendikular dengan panjang kerangka secara keseluruhan! Kamu juga dapat membandingkan panjang suatu jenis tulang apendikular dengan panjang kerangka apendikular secara keseluruhan! Kemudian hasilnya dibandingkan antara ukuran pada siamang dan ukuran manusia.
Sejalan dengan pertumbuhan tubuhmu, tulang-tulang penyusun tubuh juga ikut tumbuh. Coba ukurlah panjang tanganmu secara proporsional dibandingkan dengan tubuhmu! Lakukan pula pengukuran pada teman laki-laki dan teman perempuan. Samakah proporsi panjang tanganmu dengan panjang proporsional tanganmu? Samakah antara ukuran proporsional antara yang laki-laki dan yang perempuan? Adakah keanekaragaman ukuran proporsional bagian tubuh antara individu satu dan yang lain?

Sistem otot
Tahukah kamu bahwa ototlah yang menggerakkan tulang-tulang tubuhmu? Dalam sehari-hari otot tubuh disebut daging? Otot berhubungan satu dengan yang lain dan berhubungan dengan tulang-tulang dan syaraf membentuk sistem otot. Apakah kamu tahu nama-nama otot tubuhmu? Perhatikan Gambar 3. di bawah ini! Nama-nama otot yang tertera dalam gambar menggunakan istilah latin.

Berapa banyak otot yang menyusun tubuhmu? Perhatikan Gambar 3!. Gambar tersebut hanya menunjukkan sebagian otot tubuhmu yang terlihat dari luar. Masih banyak otot lain di dalam tubuh kita. Macamnya juga dapat dibedakan menjadi otot serat lintang, otot polos dan otot jantung. Bila di sekolahmu ada torso tubuh, akan membantumu mengenal lebih banyak otot penyusun tubuhmu.

Untuk mengetahui kekuatan otot kita, coba bersama kelompokmu lakukan kegiatan di bawah ini!
Kegiatan 3.

Untuk mengetahui kekuatan otot, coba diantara kamu tidur terlentang, tekan-tekanlah bagian perut dengan tanganmu! Tegangkan pula perutmu, tahanlah terus! Berapa lama dapat bertahan? Masih dalam keadaan terlentang, coba angkat kakimu! Pertahankan posisinya! Berapa lama kamu dapat bertahan?
Untuk mengetahui kekerasan ototmu, coba raba otot pada lengan atas tangan kananmu! Bagaimana kekerasannya? Kemudian, coba angkat beban dengan tangan kananmu! Pertahankan posisinya dan raba otot lengan tangan atas tangan kananmu menggunakan tangan kirimu. Apakah sama kekerasannya?

Kerangka tubuh digerakkan oleh otot, sehingga kerangka tubuh disebut alat gerak pasif, sedangkan otot disebut alat gerak aktif. Tidak semua otot melekat pada tulang. Di sepanjang dinding usus dan jantung terdapat otot. Paru-paru tidak memiliki otot. Berkembang kempisnya paru-paru akibat otot di sekitar rongga dada sehingga rongga dada berkembang kempis.
Tubuh kita dapat melakukan gerak sadar sesuai keinginan kita, misalnya menolehkan kepala atau membungkukkan badan. Tubuh kita juga dapat melakukan gerak otomatis, misalnya gerak denyut jantung yang setiap saat mempompa darah ataupun gerak menarik dan melepaskan nafas secara otomatis. Tubuh kita juga dapat melakukan gerak refleks. Mata kita secara refleks berkedip untuk menjaga bola mata tetap basah. Jika ada benda yang mengarah ke mata pun kita berkedip secara refleks. Namun demikian, kelopak mata kita dapat kedipkan menurut keinginan kita.
Bagaimana kita dapat membengkokkan dan meluruskan lengan kita? Gerakan otot yang memendek disebut kontraksi, sebaliknya gerakan otot kembali ke posisi normal disebut relaksasi. Pada bagian lengan atas terdapat otot bisep dan otot trisep. Bila otot bisep memendek/kontraksi dan otot trisep memanjang/relaksasi, akibatnya lengan kita menekuk pada bagian siku. Sebaliknya, untuk meluruskan lengan kita, otot bisep memanjang/relaksasi, dan otot trisep memendek/kontraksi. Perhatikan Gambar 4 berikut.

Sendi
Apa yang terjadi jika kita tidak memiliki sendi di antara tulang-tulang kita? Tubuh kita tidak dapat bergerak, berdiri seperti tiang listrik. Apakah di sekolahmu ada kerangka manusia? Coba perhatikan sendi-sendinya! Di bawah ini ditunjukkan Gambar 5 yang merupakan gambar skematik struktur sendi pada lutut, yang menghubungkan tulang paha dan tulang kering pada bagian lutut. Ujung tulang yang satu membulat dan yang lain mencekung menjadikan kedua tulang dapat bergerak, dan cairan sinovial membantu memudahkan tulang antarsendi mudah bergerak.

Ujung tulang paha bagian bawah maupun ujung tulang kering bagian atas membesar, memudahkan gerakan pada sendi. Antara kedua ujung tulang tersebut dihubungkan oleh jaringan pengikat. Demikian pula antara ujung tulang tempurung bagian atas dengan ujung tulang paha bagian bawah dan antara ujung tulang tempurung bagian bawah dengan ujung tulang kering bagian atas.
Bedasarkan kemudahan gerak antar tulang, sendi dibedakan menjadi dua kelompok sendi, yakni: (a) sinarthrosis dan (b) diartrosis. Sinartrosis adalah tipe sendi yang tidak memungkinkan tulang yang membentuk sendi dapat digerakkan, misalnya sendi antar tulang tengkorak. Diartrosis adalah tipe sendi yang memungkinkan tulang-tulang pembentuk sendi dapat digerakkan. Ada beberapa macam diartrosis, yakni (a) sendi peluru, (b) sendi engsel, (c) sendi pelana, dan (4) sendi putar.

Sendi engsel menjadikan tulang yang membentuk sendi dapat ditekuk dan diluruskan seperti gerakan engsel pintu, misalnya sendi pada lutut dan siku. Karena ujung tulang yang satu dapat digerakkan memutar mengelilingi ujung tulang yang lain sehingga disebut sendi putar. Ada sendi yang menghasilkan gerak bergeser seperti gerak posisi seseorang duduk di atas pelana kuda sehingga disebut sendi pelana, misalnya sendi pada pergelangan tangan. Sendi peluru mirip posisi kepalan tangan kanan yang kita putar-putar di telapak tangan kiri yang dicekungkan, sehingga dapat bergerak bebas, misalnya sendi antara tulang lengan atas dan tulang skapula pada bahu. Coba kamu putarkan lengan tanganmu, mudah bukan?

Kelainan dan penyakit pada tulang
Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering mendengar ada kelainan dan penyakit yang berkait dengan tulang, otot, ataupun sendi. Apakah kamu pernah mengalami patah tulang atau cidera otot? Bagaimana rasanya? Apakah kamu dapat leluasa bergerak? Untuk mengetahui berbagai kelainan dan penyakit yang berhubungan dengan sistem gerak lakukan kegiatan berikut.

Kegiatan 4.

Coba di tempat tinggalmu tanyakan ke beberapa tetangga, apakah ada di antara anggota keluarganya yang pernah mengalami penyakit atau kelainan yang berhubungan dengan tulang atau sendi. Berapa banyak anak-anak, remaja, orang dewasa, maupun orang lanjut usia yang pernah mengalaminya. Gabungkan datamu dengan data anggota kelompokmu. Apa yang dapat kamu simpulkan? Presentasikan hasil kerja kelompok di depan kelas!

Oleh karena faktor tertentu, seperti faktor kebiasaan, kerangka tubuh kita memiliki kelainan. Coba lihat kepalamu di cermin! apakah kepalamu simetris? Bila benar-benar simetris maka belahan kepala bagian kanan sama bentuknya dengan belahan kepala sebelah kiri. Bayi yang setiap tidur kepalanya miring kepalanya menjadi tidak simetris.
Kalau saat kecil seseorang kekurangan vitamin D maka tulang kaki membengkok ke arah luar atau ke arah dalam. Akibatnya ketika orang tersebut berdiri, kedudukan bagian tengah dari kedua kakinya berjauhan membentuk huruf O atau justru terlalu berdekatan membentuk huruf X. Penyakit yang demikian disebut rakhitis. Pada orang yang sudah lanjut usia, tulang-tulangnya dapat mengalami kekurangan zat kapur (kalsium) dan fosfat sehingga ia menderita osteoporisis. Akibatnya tulang menjadi rapuh dan mudah retak (fisura) atau patah (fraktura).
Kita harus membiasakan duduk pada posisi normal agar tidak berakibat pada munculnya kelainan pada tulang belakang. Posisi duduk yang tidak tegak dalam jangka lama dan terus berulang-ulang menyebabkan tulang belakang kita membengkok ke samping (skoliosis), ke muka (kifosis), sehingga kelihatan bongkok, atau ke arah ke belakang (lordosis) sebagaimana tampak pada Gambar 7.

Gambar 7. Kelainan tulang belakang. (a) normal, (b) lordosis, (c) kifosis, dan (d) skoliosis.

Kelainan pada tulang juga dapat disebabkan karena penyakit tertentu seperti penyakit TBC. Akibat tekanan fisiologik yang terus menerus setiap kali batuk, lama-lama tubuh menjadi bungkuk sehingga terjadi kifosis. Basil sipilis pada ibu muda penderita penyakit sipilis, akan mengganggu pembentukan tulang pada janin yang dikandungnya. Akibatnya bayi yang dilahirkan mengalami kelainan tulang.

Kelainan dan penyakit pada otot

Otot kita dapat mengalami cidera otot sehingga robek apabila kita jatuh. Bila kita terus menerus bergerak, kita juga dapat mengalami kejang otot atau kram. Kejang otot juga dapat terjadi karena penyakit, misalnya pada penderita penyakit epilepsi ataupun penyakit tetanus. Bila otot kita terus menerus dilatih untuk mengangkat beban maka akan membesar melebihi normal, disebut hipertrofi. Sebaliknya otot yang tidak pernah dilatih dapat mengalami pengecilan atau atrofi.

Kelainan dan penyakit pada sendi
Orang dapat mengalami penyakit persendian atau artritis. Penyakit ini dapat berupa reumatik, yakni karena otot penggeraknya mengalami kekejangan dan sendinya membengkak, juga dapat berupa “gout” karena metabolisme terganggu sehingga tubuh kelebihan asam urat. Tanda penyakit ini sendinya juga membengkak. Bila darahnya dites, kandungan asam uratnya tinggi. Sendi dapat cidera karena kita jatuh sehingga terkilir atau “kesleo”. Hal ini terjadi karena urat sendi tertarik. Jika jatuhnya keras dan menyebabkan bongkol sendi lepas dan bergeser dari tempatnya disebut dislokasi.

1. Kerangka tubuh manusia terdiri dari tulang keras dan tulang rawan
2. Salah satu fungsi kerangka tubuh untuk mendukung supaya tubuh dapat berdiri tegak.
3. Kerangka tubuh merupakan alat gerak pasif, sedangkan otot termasuk alat gerak aktif.
4. Gerak otot sadar terjadi sesuai dengan keinginan kita, sedangkan gerak otot tak sadar terjadi secara otomatis tanpa pernah kita sadari.
5. Gerak setiap bagian kerangka tubuh tergantung kepada bentuk sendinya.
6. Kedua tulang yang berhubungan ada yang mudah digerakkan ada pula yang tidak dapat digerakkan.
7. Ketidaknormalan kerangka tubuh, otot, ataupun sendi dapat terjadi karena kelainan bawaan sejak lahir, kelainan fisiologi dan dapat pula akibat penyakit infeksi.
8. Makanan dan penyakit yang diderita ibu dapat mempengaruhi kondisi tubuh janin termasuk dalam pembentukan kerangka tubuh.
9. Cidera otot dapat terjadi karena kurang latihan, latihan berlebih, kurang pemanasan ataupun karena tubuh terjatuh.
10. Akibat terjatuh ataupun karena gangguan metabolisme dapat menimbulkan penyakit pada persendian.

1. Cari fungsi kerangka tubuh selain menjadikan kita mampu berdiri tegak?
2. Ada otot yang geraknya tak kita sadari. Apakah otot pada dinding usus termasuk di dalamnya?
3. Mengapa lebih lelah membawa beban dengan posisi lengan tangan diluruskan ke depan atau ke samping daripada lurus ke bawah?
4. Mungkinkah penyakit lordosis dapat disembuhkan?
5. Dapatkah penyakit “gout” akibat menumpuknya asam urat dapat disembuhkan?
6. Mengapa pada orang lanjut usia dapat mengalami osteoporisis?
7. Apa perbedaan antara penderita lordosis, kiposis dan skoliosis?

1. Apakah semakin lanjut usia semakin mudah menghasilkan gerak yang sukar, seperti membentangkan kaki sehingga membuat satu garis lurus!
2. Dapatkah kamu membedakan antara atlit pejalan cepat dengan atlit angkat berat?
3. Mengapa peluang terjadinya kelainan tulang tengkorak pada bayi lebih besar dibandingkan pada orang dewasa?
4. Seberapa jauh kejang otot karena tetanus membahayakan penderita?

Kegiatan 5.

1. Cobalah bersama teman sekelompokmu masing-masing mengangkat beban. Timbang beban yang diangkat, dan timbang pula berat badan kalian. Apakah semakin berat tubuh seseorang semakin berat pula beban yang dapat diangkat? Buat grafiknya! Bagaimana pendapatmu tentang hal ini?
2. Coba tahan agar matamu tidak berkedip. Berapa lama kamu bisa bertahan? Samakah lamanya dengan temanmu?
3. Cobalah buat karangan tentang peluangnya terjadi cidera pada para atlit yang menggeluti suatu jenis olah raga tertentu!
4. Buatlah prediksi akibat lanjut yang dapat terjadi pada penderita yang mengalami dislokasi pada persediannya!

Salah satu olah raga yang memamerkan otot adalah binaraga. Untuk menghasilkan tubuh dengan otot-otot yang ideal, para atlit binaraga selalu berlatih mengangkat beban setiap hari secara tekun. Berlatihnya pun tidak asal berlatih, karena latihan yang dilakukan harus berdampak pada otot mana yang akan diperbesar. Untuk mendukung keberhasilannya pun, harus mengkonsumsi protein dalam jumlah yang banyak. Seorang atlit binaraga dapat mengkonsumsi telur lebih dari 10 butir perhari.

Bagian tubuh kita melakukan berbagai jenis gerakan. Demikian pula bila kita berpindah tempat. Gerak denyut nadi dalam kondisi tubuh diam akan menunjukkan gerak beraturan. Bila kemudian kamu gerakkan tanganmu dan semakin lama semakin dipercepat, maka kamu melakukan gerak dipercepat beraturan, Detak jantung kita pun akan menunjukkan gerak dipercepat beratutan.
Masih ingat pembahasan tentang gerak lurus beraturan dan gerak lurus berubah beraturan? Bila kamu dan regumu berlatih baris berbaris, maka ketua regu memberi aba-aba untuk mulai berjalan. Ketua regu juga akan terus memberi aba-aba selama regu berjalan. Dengan demikian, diharapkan langkah regu selama berjalan teratur kecepatannya. Gerak berjalan baris-berbaris merupakan contoh gerak lurus beraturan bukan?

Kegiatan 6.

1. Bila regumu menempuh jarak 1500 m, dan laju regu saat berjalan sebesar 100 m/menit, berapa menit yang diperlukan untuk menempuh jarak tersebut?
2. Seandainya suatu kelompok lari beregu dalam mengestafetkan tongkatnya dilakukan tiap menit, dan setiap aggota beregu yang berikutnya dapat menambah kecepatan lari sejauh 50 m. Orang pertama harus lari dengan kecepatan 100 m. Berapa menit kelompok tersebut dapat menempuh jarak 1500 m?

Energi yan digunakan untuk bergerak adalah energi yang berada di dalam otot, sehingga sering disebut dengan energi otot. Energi otot diperoleh dari proses kimiawi berupa proses respirasi. Masih ingat waktu membahas proses terjadinya reaksi kimia? Dalam reaksi kimia ada yang bersifat enderginik dan ada yang bersifat eksergnik. Reaksi kimia yang bersifat endergonik adalah reaksi kimia yang memerlukan energi, sedangkan kebalikannya yang bersifat eksergonik. Energi otot berasal dari proses respirasi yang merupakan proses eksergonik. Dalam proses respirasi, senyawa glukose bereaksi dengan oksigen sehingga berubah menjadi karbon dioksida dan air serta energi. Reaksinya adalah sebagai berikut.

C6H12O6 + 602 6CO2 + 6H2O + energi

Energi yang dihasilkan selain untuk mendukung gerak juga untuk mendukung reaksi kimia lain dan untuk menjaga panas tubuh agar selalu stabil.
Dari mana manusia memperoleh glukose? Masih ingat rantai makanan dan jaring makanan waktu membahas ekosistem? Tumbuhan hijaulah yang merupakan sumber karbohidrat, lemak dan protein serta vitamin. Hewan pun memperolehnya dari tumbuhan hijau.
Tubuh tumbuhan hijau mampu menyusun glukosa melalui proses fotosintesis dengan bantuan energi cahaya dan klorofil yang ada di dalam sel-selnya. Tubuh mahluk hidup lainnya ada yang mampu menyusun glukose melalui proses kemosintesis. Dengan demikian, dari energi cahaya oleh tubuh tumbuhan hijau diubah menjadi energi kimia. Energi kimia dalam tubuh manusia dan hewan dapat diubah menjadi energi otot. Kemudian di dalam tubuh hewan energi otot dapat diubah menjadi energi gerak dan energi panas. Di kelas IX nanti akan dibahas keterkaitan antara energi, gaya dan usaha dalam penerapannya di kehidupan sehar-hari.

Burung dapat terbang dengan cara mengepak-empakkan sayapnya. Saat akan turun untuk hinggap burung akan menyempitkan bentangan sayapnya sehingga dapat meluncur turun dengan cepat. Saat hampir hinggap, burung kembali melebarkan sayapnya. Dengan demikian laju luncurannya akan berkurang. Jadi gerak terbang dan meluncur pada burung diatur dengan cara menambah atau mengurangi gaya gesek bentangan sayap dengan udara. Beberapa hewan lainnya ada yang mengurangi laju luncuran saat melompat dengan membentangkan kulit di bagian sisi dada dan perutnya.

DAFTAR PUSTAKA

Boolootian, R.A. & Stiles, K.A. (1976). College zoology. New York: Macmillan Publishing Co., Inc.

Dolphin, W.D. 2008. Biological Investigations. New York: McGraw-Hill.

Erlangga (2004). Kamus biologi bergambar. Jakarta: Erlangga

Farndon, J. 2004. Grolier Science Library: Great Scientists. Essex: Miles Kelly Publishing Ltd.

Hewitt, P.G., Lyons, S., Suchocki, G., & Yeh, J. (2007). Conceptual integrated science. San Francisco: Pearson Addison Wesly.

Kardong, K.V. (2006). Vertebrates: Comparative Anatomy, Function, Evolution. New York: McGraw-Hill.

Parker, T.J. & Haswell, W.A. (1978). Textbook of zoology. London: The Macmillan Press Ltd., 1978)

Starr, C. (1999). Biology: The Unity and Diversity of Life. California: Wadsworth Publishing.

Towel, A. (1989). Modern biology. Austin: Holt, Rinehart and Winston, 1989)

Tentang irsanwahab

to be your self by your self.
Pos ini dipublikasikan di Uncategorized. Tandai permalink.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s