modul gerak kelas XI

YAYASAN WIDYA BHAKTI
SMA SANTA ANGELA
Jl. Merdeka 24, Bandung  4214714
B A B.4
SISTEM GERAK
1
Peta Konsep
Jenis
Rangka
Bentuk
SISTEM
GERAK
Sendi
Otot
Gangguan
Pendahuluan
Manusia dapat berpindah tempat sesuai dengan keinginannya. Gerak pada
manusia itu terjadi karena adanya kerjasama antara tulang dan otot. Tulang–tulang
manusia yang menyusun rangka dapat bergerak karena digerakkan oleh otot. Oleh karena
itu tulang disebut sebagai alat gerak pasif karena rangka tidak mempunyai kemampuan
untuk menggerakkan dirinya.
Otot disebut sebagai alat gerak aktif karena otot memiliki kemampuan untuk
berkontraksi atau memendek dan berelaksasi atau mengendur. Jika otot memendek
maka akan dihasilkan tenaga sehingga terjadi gerakan organ-organ yang dilekati ataupun
organ disekitarnya kearah tertentu. Bila otot mengendur maka organ-organ tadi akan
bergerak kearah yang berlawanan. Gerak adalah hasil interaksi antara tulang, otot, dan
persendian tulang.
2
A. Rangka Manusia
Rangka adalah susunan tulang-tulang
yang membentuk sistem tertentu. Rangka
manusia terletak didalam tubuh, terlindung
oleh otot dan kulit. Rangka yang terletak di
dalam tubuh disebut rangka dalam atau
endoskeleton.
Secara umum fungsi rangka, yaitu :
a. Memberi bentuk tubuh.
b. Menahan dan menegakkan tubuh.
c. Melindungi organ-organ tubuh.
d. Sebagai tempat melekatnya otot
rangka.
e. Sebagai alat gerak pasif.
f. Tempat pembentukan sel-sel darah
g. Sistem imun
h. Menjaga organ agar tetap pada
Tempatnya
i. Tempat menyimpan mineral terutama
kalsium
1. Pengelompokan Rangka Manusia
Secara garis besar rangka manusia digolongkan menjadi dua kelompok tulang yaitu
rangka aksial dan rangka apendikuler.
A. Rangka Aksial
Rangka aksial, meliputi tengkorak, ruas-ruas tulang belakang, tulang dada dan
tulang rusuk.
3
1) Tulang tengkorak
 Tulang tempurung kepala (kranium)
 Tulang dahi (frontal)
 Tulang kepala belakang (osipital)
 Tulang ubun-ubun ( parietal)
 Tulang tapis (ethmoidal)
 Tulang baji (sphenoid)
 Tulang pelipis (temporal)
2) Tulang Muka (splanchocranium)
 Tulang hidung (nasal)
 Tulang langit-langit (palatum)
 Tulang air mata (lakrimal)
 Tulang rahang atas (maksila)
 Tulang rahang bawah (mandibula)
 Tulang pipi (zygomatik)
3) Tulang Belakang (Vertebra)
26 ruas atau 33 tulang :
 24 ruas vertebra :
 7 vertebra servikalis
 12 vertebra dorsalis
 5 vertebra lumbalis
 1 sakrum : 5
 1 koksigea : 4
4) Tulang Dada (Sternum)
 Hulu (manubrium)
 Badan (korpus)
 Taju Pedang (xiphoid prosesus)
4
5) Tulang Rusuk
Tulang rusuk : 12
 Tulang Rusuk Sejati : 7
 Tulang Rusuk Palsu : 3
 Tulang Rusuk Melayang : 2
B. Rangka Apendikular
Rangka apendikuler, meliputi tulang-tulang lengan, tulang telapak tangan,
telapak kaki, pinggul dan bahu.
1) Tulang Anggota Gerak Atas
a) Tulang gelang bahu
 Tulang selangka ( klavikula )
 Tulang belikat ( skapula )
b) Tulang lengan atas (humerus)
c) Tulang lengan bawah
 Tulang hasta (ulna )
 Tulang pengumpil (radius)
d) Tulang pergelangan tangan ( karpus)
e) Tulang Telapak tangan (metakarpus)
f) Jari-jari tangan (falanges)
2) Tulang Anggota Gerak Bawah
a) Tulang Pinggul

Tulang duduk (iscium)

Tulang usus(ilium)

Tulang kemaluan(pubis)

Lekukan pada pinggul ( asetabulum )
b) Tulang paha ( femur)
 Tulang kering (tibia)
 Tulang betis ( fibula)
 Tulang tempurung ( patela)
 Tulang pergelangan kaki ( tarsal )
 Tulang telapak kaki ( metatarsal)
 Jari-jari kaki ( falanges )
5
2. Bentuk Tulang
Bentuk tulang yang menyusun rangka hewan sangat bervariasi sesuai dengan
letak dan fungsinya. Secara garis besarnya, bentuk tulang dibedakan menjadi 4
macam yaitu : tulang pipa, tulang pipih, tulang pendek dan tulang tidak beraturan.
a. Tulang Pipa
Merupakan tualng yang berbentuk seperti pipa atau silindris (diafise) dengan
kedua ujung tulangnya membulat (diafise). Diafise merupakan bagian tengah
tulang yang memanjang dan ditengahnya terdapat rongga, sedangkan epifise
merupakan bagian ujung-ujung tulang yang tersusun dari tulang rawan.
Diantara diafise dan epifise terdapat metafise. Metafise tersusun dari tulang
rawan. Pada metafise terdapat cakra epifise, yaitu bagian tulang pipa yang
memiliki kemampuan untuk tumbuh memanjang. Bagian tengah tulang pipa
memiliki rongga yang didalamnya berisi sumsum tulang. Sumsum tulang
merupakan kumpulan pembuluh darah dan saraf. Sumsum tulang pipa berupa
sumsum tulang merah dan kuning. Sumsum tulang merah merupakan tempat
pembentukan sel darah merah, sedangkan sumsum tulang kuning merupakan
tempat pembentukan sel-sel lemak. Tulang pipa berfungsi untuk persendian.
Contoh tulang pipa pada manusia adalah tulang paha, tulang betis dan tulang
kering.
6
Gambar 4.6 : Bagian-Bagian Tulang Pipa
b. Tulang Pendek
Tulang pendek merupakan tulang-tulang yang lebih kecil dan tidak ada perbedaan
yang nyata antara ukuran panjang dan lebarnya. Bentuk tulang pendek seperti
kubus, paku atau berbentuk bulat. Tulang pendek dapat bergerak bebas. Tulang ini
dapat ditemukan pada tulang telapak tangan dan kaki.
c. Tulang Pipih
Merupakan tulang-tulang yang berbentuk lempengan-lempengan pipih yang lebar.
Tulang pipih berfungsi untuk melindungi struktur tubuh di bagian bawahnya. Tulangtulang ini dapat ditemukan pada tulang pinggul, belikat dan tempurung kepala.
.
7
d. Tulang Tidak Beraturan
Merupakan tulang dengan bentuk kompleks dan berhubungan dengan fungsi khusus.
Tulang bentuk ini dapat ditemukan pada tulang-tulang kepala, ruas-ruas tulang
belakang dan tulang rahang.
3. Jenis Tulang
a. Rawan (Kartilago)
Tulang rawan bersifat lentur, tersusun atas sel-sel tulang rawan (kondrosit) yang
mensekresikan matriks (kondrin) berupa hialin atau kolagen. Rawan pada anak
berasal dari mesenkim dengan kandungan kondrosit lebih banyak dari kondrin.
Sebaliknya, pada orang dewasa kondrin lebih banyak dan rawan ini berasal dari
selaput tulang rawan (perikondrium) yang banyak mengandung kondroblas
8
(pembentuk kondrosit). Tulang rawan dibedakan menjadi tiga yaitu tulang rawan
hialin, tulang rawan elastin dan tulang rawan fibrosa. Tulang rawan hialin
berwarna putih kebiruan terdapat pada janin dan ujung-ujung tulang. Tulang
rawan elastin berwarna kuning dan terdapat pada epiglotis dan telinga luar.
Tulang rawan fibrosa bersifat keras dan buram dan dijumpai pada ruas-ruas
tulang belakang.
b. Tulang keras ( Osteon)
Tulang sejati atau yang sering disebut tulang tersusun dari sel-sel tulang yang
sangat kompak pada permukaannya. Sel-sel tulang banyak mengandung matriks
yang terdiri dari senyawa kalsium dan fosfat yang mengakibatkan tulang menjadi
keras. Sel-sel tulang merupakan sel-sel penyusun jaringan ikat khusus yang berasal
dari sel-sel mesenkim.
Sel-sel mesenkim banyak terdapat karena adanya peningkatan suplai darah dan
membentuk calon sel-sel tulang (osteogenik atau osteoprogenitor). Tulang terdiri
dari osteosit dan matriks. Osteosit merupakan sel-sel tulang matang
pembentuk tulang. Osteosit dibentuk oleh osteoblas. Osteoblas merupakan sel-sel
tulang muda. Selain osteoblas, terdapat osteoklas yang merupakan sel-sel berinti
banyak yang berfungsi untuk memindahkan matriks dari tulang lama dan
menyisakan ruang untuk pembentukan tulang baru. Tulang lama senantiasa
mengalami proses daur ulang materi untuk pembentukan tulang
Matriks penyusun tulang memiliki berat sekitar 65% berat seluruh tulang. Jenisjenis matriks penyusun tulang yaitu semen, kolagen dan mineral. Semen tersusun
oleh senyawa karbohidrat. Kolagen berbentuk seperti serabut. Kolagen yang
diikat oleh sel tulang akan memberikan ciri tulang yang keras. Apabila tulang
tidak mengandung kolagen, tulang akan menjadi rapuh. Mineral yang umum
terdapat dalam matriks berupa kalsium karbonat dan kalsium fosfat. Mineral
tersebut akan menentukan kelenturan tulang namun hanya konsentrasi kalsium
yang menyebabkan tulang menjadi keras.
9
4.
Proses Pembentukan Tulang (Osifikasi)
Rangka manusia sudah mulai dibentuk pada akhir bulan kedua stadium embrio,
tetapi masih dalam bentuk tulang rawan ( Kartilago). Pembentukan tulang berawal
dari kartilago (berasal dari mesenkim). Kartilago memiliki rongga yang akan terisi oleh
OSTEOBLAS (sel-sel pembentuk tulang). Osteoblas membentuk osteosit (sel-sel
tulang). Sel-sel tulang dibentuk dari bagian dalam dan terus berlanjut ke bagian luar
sehingga proses pembentukan tulang menjadi konsentris. Setiap satuan sel-sel tulang
akan melingkari pembuluh darah dan serabut saraf membentuk SISTEM HAVERS.
Matriks akan mengeluarkan kapur dan fosfor yang menyebabkan tulang menjadi
keras.
Disekitar saluran havers
terdapat lamela konsentris berupa matriks
berbentuk cincin yang mengandung kalsium. Diantara lamela konsentris terdapat
zona kosong yang disebut kanalikuli. Kanalikuli berupa saluran kecil berisi cairan
ekstraseluler. Kanalikuli menghubungkan lakuna satu dan lakuna lainnya dengan
saluran havers. Lakuna merupakan ruang tempat terdapatnya osteosit. Apabila
matriks tulang tersusun padat dan rapat, akan terbentuk tulang kompak. Sebaliknya
apabila susunan matriks tulang membentuk rongga akan terbentuk tulang spons.
Bagian tulang spons yang bercabang-cabang seperti jala-jala disebut trabekula.
Tulang yang sedang berkembang dibungkus oleh jaringan ikat yang disebut
periosteum. Proses pengerasan tulang disebut penulangan atau OSIFIKASI.
B. Sendi
Hubungan antara dua tulang atau lebih disebut artikulasi. Hubungan antar tulang
yang dapat digerakkan disebut sendi.
1. Komponen penunjang sendi
Untuk memperkuat sendi dan memudahkan pergerakan dibutuhkan beberapa
komponen penunjang yaitu :
10
 Ligamen
Ligamen merupakan jaringan ikat yang berfungsi mengikat bagian luar ujung
tulang yang membentuk persendian dan mencegah berubahnya posisi tulang
(dislokasi).
 Kapsul Sendi
Kapsul sendi merupakan lapisan serabut yang berfungsi melapisi sendi dan
menghubungkan dua tulang yang membentuk persendian. Dibagian
persendian yang memiliki kapsul sendi terdapat rongga.
 Cairan Sinovial
Cairan sinovial merupakan cairan pelumas pada ujung-ujung tulang yang
terdapat dibagian kapsul sendi.
 Tulang Rawan Hialin
Tulang rawan hialin merupakan jaringan tulang rawan yang menutupi kedua
ujung tulang yang membentuk persendian. Perlindungan ini penting untuk
menjaga benturan yang keras.
2.
Persendian
Persendian atau artikulasi dibedakan menjadi 3 macam yaitu :
a. Diartrosis
Diartrosis merupakan persendian yang memungkinkan terjadinya gerakan
yang amat leluasa. Persendian ini memiliki komponen pendukung seperti
kapsul sendi dan cairan sinovial. Berdasarkan arah gerakannya, persendian
diartrosis dapat dikelompokkan menjadi sendi engsel, sendi pelana, sendi
putar, sendi peluru, dan sendi luncur.

Sendi Engsel
Bila dua ujung tulang yang bergerak membentuk lekukan. Gerakan ini
berporos satu, misalnya hubungan tulang pada lutut, siku dan tulang
jari-jari.

Sendi Pelana
Bila kedua ujung tulang membentuk sendi seperti pelana, berporos dua
dan dapat bergerak lebih bebas seperti gerakan orang naik kuda.
Contohnya sendi pada ibu jari, sendi antar metakarpal dan karpal

Sendi Putar
Bila ujung tulang yang satu bergerak mengitari ujung tulang yang lain.
Hubungan ini memungkinkan adanya gerakan rotasi atau memutar
berporos satu. Misalnya sendi antara tulang tengkorak dengan tulang
atlas, antara tulang lengan atas dengan tulang pengumpil dan hasta,
antara ruas-ruas pergelangan tangan serta ruas-ruas pergelangan kaki.
11

Sendi Peluru
Bila ujung yang satu berbentuk bongkol atau kapsul seperti peluru yang
masuk ke ujung tulang lainnya yang berbentuk cekungan. Hubungan ini
memungkinkan terjadinya gerak yang lebih bebas. Contohnya adalah
sendi antara tulang lengan atas dengan tulang belikat, tulang paha
dengan tulang pinggul.

Sendi Luncur
Hubungan
antara
tulang
ini
memungkinkan
gerakan
menggeliat,membungkuk, dan menengadah. Contohnya adalah
hubungan antara ruas-ruas tulang belakang
Macam –macam Persendian
12
b. Amfiartrosis
Amfiartrosis yaitu hubungan antar tulang yang memungkinkan terjadinya gerak
yang terbatas. Hubungan tulang semacam ini sangat erat hubungnnya dengan
mekanisme pernapasan dada. Misalnya hubungan antara tulang rusuk dan ruasruas tulang belakang.
C. Sinartrosis
Sinartrosis yaitu hubungan antar tulang yang tidak memungkinkan adanya
gerakan. Berdasarkan komponen penghubungnya, sinartrosis dibedakan
menjadi dua bagian yaitu :
1) Sinartrosis Sinfibrosis
Bila komponen penghubungnya adalah serabut-serabut jaringan ikat.
Contohnya adalah hubungan antara tulang tengkorak. Serabut-serabut
jaringan ikat selanjutnya juga akan mengalami penulangan, yang prosesnya
dilanjutkan setelah bayi lahir. Hal ini tampak jelas pada ubun-ubun besar
yang baru sempurna penulangannya setelah usia belasan tahun. Hubungan
antar tulang tengkorak disebut sutura.
Sutura pada tengkorak
2) Sinartrosis sinkondrosis
Bila komponen penghubungnya adalah tulang rawan. Contohnya antara
lain pada tulang rusuk dengan ruas-ruas tualng dada dan hubungan antara
ruas-ruas tulang belakang.
C. Otot Sebagai Alat Gerak aktif
Otot yang dalam bahasa sehari-hari dikenal dengan daging, merupakan alat gerak
aktif pada manusia. Otot merupakan alat gerak aktif karena memiliki kemampuan
berkontraksi. Otot memendek jika sedang berkontraksi dan memanjang jika
berelaksasi. Kontraksi otot terjadi jika otot sedang melakukan kegiatan , sedangkan
relaksasi otot terjadi jika otot sedang beristirahat.
13
1. Karakteristik Otot
Otot sebagai alat gerak aktif memiliki 3 karakter, yaitu:
a. Kontraksibilitas, yaitu kemampuan otot untuk memendek dan lebih pendek
dari ukuran semula, hal ini teriadi jika otot sedang melakukan kegiatan.
b. Ektensibilitas, yaitu kemampuan otot untuk memanjang dan lebih panjang
dari ukuran semula.
c. Elastisitas, yaitu kemampuan otot untuk kembali pada ukuran semula.
2. Macam Gerak
Dalam menghasilkan gerak otot tidak bekerja sendirian tetapi selalu
berpasangan dengan otot yang lain.
Bila suatu otot berkontraksi, akan
menggerakkan tulang yang dilekatinya ke suatu arah tertentu, sedangkan otot
yang lain yang merupakan pasangannya akan menggerakkan kearah lain yang
berlawanan. Dua otot yang menggerakkkan tulang kearah yang berlawanan
disebut gerak antagonis. Arah gerakan yang ditimbulkan oleh kontraksi otot juga
ditentukan oleh tipe persendiannya. Berdasarkan arah gerakkannya, gerakan
antagonis dapat dibedakan menjadi beberapa macam yaitu :
a. Ekstensi, lawannya fleksi.
Ekstensi adalah gerakan meluruskan, sedangkan fleksi adalah gerakan
menekuk atau membengkokkan. Misalnya gerak pada siku, lutut dan ruas –
ruas jari. Bila kita berdiri tegak, kaki kita berada pada posisi lurus. Kalau kita
jongkok maka kaki akan menekuk pada lutut.
b. Abduksi
Abduksi atau gerakan menjauhi badan, lawannya adduksi atau gerakan
mendekati badan. Misalnya gerak tangan sejajar bahu dan sikap sempurna.
c. Depresi
Deprsei atau gerak menurunkan, lawannya elevasi atau gerak mengangkat.
Misalnya gerak kepala menunduk dan menengadah.
d. Supinasi
Supinasi atau gerak menengadahkan tangan dan pronasi atau gerak
menelungkupkan tangan. Misalnya gerak telapak tangan menengadah dan
gerak telapak tangan menelungkup.
e. Inversi lawannya eversi.
Inversi merupakan gerakan memiringkan (membuka) telapak kaki ke arah
dalam tubuh, sedangkan eversi merupakan gerak memiringkan (membuka)
telapak kaki ke arah luar.
Arah gerakan yang berlawanan, disebabkan adanya pasangan otot yang bila
berkontraksi akan menimbulkan arah gerak yang berlawanan.
Contohnya
pasangan otot bisep dan trisep. Otot bisep adalah otot berkepala dua yang
berorigo pada taju tulang belikat dan berinsersi pada pangkal tulang pengumpil.
14
Bila otot ini berkontraksi maka lengan bawah akan bergerak menekuk pada siku.
Otot trisep yaitu otot berkepala tiga, berorigo pada tulang belikat dan berinsersi
pada pangkal tulang hasta. Bila berkontraksi maka lengan bawah akan bergerak
melurus.
Macam –macam Gerakan Otot Antagonis
Disamping ada pasangan otot yang bersifat antagonis, ada pula beberapa
jenis otot yang berbeda, tetapi kerjanya saling menunjang. Otot yang demikian
disebut otot sinergis. Contohnya adalah otot pronator teres dan pronator
kuadratus. Bila kedua otot ini berkontrasi akan
menimbulkan gerakan
menelungkupkan tangan. Otot-otot diantara tulang rusuk yang bekerjasama saat
terjadi pengambilan dan penghembusan napas juga termasuk otot sinergis. Adanya
macam-macam tipe gerakan yang dilakukan tubuh dapat terjadi karena
perlekatan ujung-ujung otot pada berbagai organ, seperti tulang, tulang rawan,
kulit maupun otot lain.
3. Jenis Otot
Secara umum berdasarkan bentuk morfologi, sistem kerja dan lokasinya
dalam tubuh, otot vertebrata dan manusia dibedakan menjadi tiga jenis yaitu otot
rangka, otot polos dan otot jantung. Otot dapat berkontraksi karena adanya
rangsangan. Umumnya otot berkontraksi bukan karena satu rangsangan,
melainkan karena suatu rangkaian rangsangan berurutan. Rangsangan kedua
memperkuat rangsangan pertama dan rangsangan ketiga memperkuat rangsangan
15
kedua . Dengan demikian terjadilah ketegangan atau tonus yang maksimum .
Tonus yang maksimum terus – menerus disebut tetanus. Otot tersusun atas dua
macam filamen dasar, yaitu filament aktin dan filamen miosin. Filamen aktin tipis
dan filamen miosin tebal. Kedua filamen ini menyusun miofibril. Miofibril
menyusun serabut otot dan serabut otot-serabut otot menyusun satu otot.
a. Otot lurik (Otot Rangka)
Otot lurik disebut juga otot rangka atau otot serat lintang. Otot ini bekerja di
bawah kesadaran. Pada otot lurik, fibril-fibrilnya mempunyai jalur-jalur
melintang gelap (anisotrop) dan terang (isotrop) yang tersusun berselangselang. Sel -selnya berbentuk silindris dan mempunvai banvak inti. Otot rangka
dapat berkontraksi dengan cepat dan mempunyai periode istirahat berkali kali. Sel-sel serabut otot bersatu dalam suatu kelompok membentuk berkasberkas yang disebut fasikuli. Berkas-berkas otot diliputi oleh selaput (fasia)
yang disebut fasia propia. Beberapa berkas otot bergabung membentuk
otot. Otot rangka ini memiliki kumpulan serabut yang dibungkus oleh fasia
superfisialis.
16
Gabungan otot berbentuk kumparan dan terdiri dari bagian:
1) Ventrikel (empal), merupakan bagian tengah yang menggembung
2) Urat otot (tendon), merupakan kedua ujung yang mengecil. Urat otot
(tendon) tersusun dari jaringan ikat dan bersifat keras serta liat.
Berdasarkan cara melekatnya pada tulang, tendon dibedakan sebagai berikut
ini:
1) Origo merupakan tendon yang melekat pada tulang yang tidak berubah
kedudukannya ketika otot berkontraksi.
2) Insersio merupakan tendon yang melekat pada tulang yang bergerak ketika
otot berkontraksi. Otot yang dilatih terus menerus akan membesar atau
mengalami hipertrofi, Sebaliknya jika otot tidak digunakan (tidak ada
aktivitas) akan menjadi kisut atau mengalami atrofi.
b. Otot Polos
Otot polos disebut juga otot tak sadar atau otot alat dalam (otot viseral). Otot
polos tersusun dari sel – sel yang berbentuk kumparan halus. Masing – masing sel
memiliki satu inti yang letaknya di tengah. Kontraksi otot polos tidak menurut
kehendak, tetapi dipersarafi oleh saraf otonom. Otot polos terdapat pada alat-alat
dalam tubuh, misalnya pada: dinding saluran pencernaan, saluran-saluran
pernapasan, pembuluh darah, saluran kencing dan kelamin.
c. Otot Jantung
Otot jantung mempunyai struktur yang sama dengan otot lurik hanya saja
serabut – serabutnya bercabang - cabang dan saling beranyaman serta dipersarafi
oleh saraf otonom. Letak inti sel di tengah. Dengan demikian, otot jantung disebut
juga otot lurik yang bekerja tidak menurut kehendak.
17
Struktur Otot Lurik
Dari hasil penelitian dan pengamatan dengan mikroskop elektron dan difraksi sinar X,
Hansen dan Huxly (l955) mengemukkan teori kontraksi otot yang disebut model sliding
filaments.
Serabut halus sel otot rangka disebut miofibril. Miofibril mengandung filamen protein
(miofilamen) yaitu filamen halus dan filamen kasar. Filamen halus dibangun oleh dua
untai aktin dan satu untai protein regulator berupa tropomiosin dan troponin kompleks
yang membelit masing-masing untaian aktin. Filamen kasar dibangun oleh miosin.
Kombinasi kedua filamen protein ini menyebabkan adanya pola terang dan gelap pada
otot rangka. Setiap unit pola terang dan gelap pada otot rangka disebut sarkomer.
Sarkomer merupakan unit fungsional yang mendasar pada kontraksi otot. Sarkomer satu
dengan sarkomer lainnya dibatasi oleh garis Z. Filamen halus melekat pada garis Z dan
mengarah ke bagian tengah sarkomer. Sebaliknya filamen kasar berada dibagian tengah
sarkomer. Filamen halus dan kasar yang saling tumpang tindih disebut pita A, namun
tidak seluruh filamen tersebut saling tumpang tindih. Pita A yang hanya mengandung
filamen kasar dibagian tengah disebut zona H. Daerah ujung dekat sarkomer dimana
hanya dijumpai filamen halus saja disebut pita I.
Saat otot berkontraksi, panjang tiap sarkomer mengalami reduksi. Reduksi yang
terjadi yaitu jarak dari satu garis Z ke garis Z berikutnya menjadi lebih pendek. Sarkomer
yang berkontraksi tidak menyebabkan perubahan pada panjang pita A, namun pita I akan
memendek dan zona H menghilang. Peristiwa ini disebut sebagai model geseran
(luncuran) filamen kontraksi otot. Menurut model ini filamen halus dan filamen kasar
tidak mengalami perubahan panjang selama kontraksi otot. Namun justru filamen halus
(aktin) dan filamen kasar (miosin) saling bergabung membentuk aktomiosin dan
menggeser satu dengan yang lainnya secara longitudinal sehingga panjang daerah filamen
halus dan kasar yang tumpang tindih bertambah besar. Apabila panjang daerah filamen
yang tumpang tindih meningkat, panjang filamen halus berupa pita I dan filmen kasar
berupa zona H menjadi berkurang.
18
Pada sel-sel otot yang sedang beristirahat (relaksasi), tempat pengikatan miosin pada
filamen halus dihambat oleh protein regulator tropomiosin. Protein regulator yang lain
yaitu troponin kompleks mengontrol posisi tropomiosin pada filamen halus.
Agar sel otot dapat berkontraksi,tempat pengikatan miosin di aktin dapat terbuka saat
ion kalsium mengikat troponin yang mengubah interaksi antara troponin dan tropomiosin.
Pengikatan ion kalsium menyebabkan seluruh kompleks troponin-tropomiosin berubah
bentuk. Akibatnya tempat pengikatan miosin pada aktin menjadi terpapar. Saat ada ion
kalsium, terjadi gerakan geseran atau luncuran antara filamen halus dan kasar yang
tumpang tindih sehingga otot berkontraksi. Pada saat konsentrasi ion kalsium menurun,
tempat pengikatan miosin pada aktin tertutup dan kontraksi otot menjadi berhenti
(keadaan relaksasi)
19
4. Sumber Energi untuk Gerak Otot
ATP (Adenoshin Tri Phosphat) merupakan sumber energi utama untuk kontraksi
otot. ATP berasal dari oksidasi karbohidrat dan lemak. Kontraksi otot merupakan
interaksi antara aktin dan miosin yang memerlukan ATP.
ATP ---- ADP + P
Aktin + Miosin ------------------------- Aktomiosin
ATPase
Fosfokreatin merupakan persenyawaan fosfat berenergi tinggi yang terdapat dalam
konsentrasi tinggi pada otot. Fosfokreatin tidak dapat dipakai langsung sebagai
sumber energi, tetapi fosfokreatin dapat memberikan energinya kepada ADP.
kreatin
Fosfokreatin + ADP ----------------- keratin + ATP
Fosfokinase
Pada otot lurik jumlah fosfokreatin lebih dari lima kali jumlah ATP. Pemecahan ATP
dan fosfokreatin untuk menghasilkan energi tidak memerlukan oksigen bebas. Oleh
sebab itu , fase kontraksi otot sering disebut fase anaerob.
20
D. Gangguan pada Sistem Gerak Manusia
1. Kelainan pada Otot
Kelainan pada otot dapat disebabkan oleh beberapa hal sebagai berikut:
a. Atrofi, merupakan suatu keadaan mengecilnya otot sehingga kehilangan
kemampuan berkontraksi.
b. Hipertrofi, merupakan otot yang berkembang menjadi lebih besar dan
kuat. Hipertrofi disebabkan aktivitas otot yang kuat sehingga diameter
serabut-serabut otot membesar.
c. Kelelahan Otot, terjadi karena terus menerus melakukan aktivitas, dan
bila ini berlanjut dapat terjadi kram.
d. Tetanus, adalah otot vang terus menerus berkontraksi (tonus atau
kejang) akibat serangan bakteri Clostridium tetani.
e. Miestenia Gravis, adalah melemahnya otot secara berangsur-angsur
sehingga menyebabkan kelumpuhan bahkan kematian. Penyebabnya
belum diketahui dengan pasti.
f. Hernia abdominalis, merupakan sobeknya dinding otot abdominal
sehingga usus memasuki bagian sobekan tersebut.
2. Gangguan pada Sistem Rangka
a. Gangguan Fisik
1) Fraktura sederhana, merupakan fraktura yang tidak melukai otot
yang ada disekitarnya.
2) Fraktura kompleks, merupakan fraktura yang melukai otot atau
organ yang ada disekitarnya, bahkan terkadang bagian fraktura
dapat muncul dipermukaan kulit.
3) Greenstick, merupakan fraktura sebagian yang tidak memisahkan
tulang menjadi dua bagian
4) Comminuted, merupakan fraktura yang membagi tulang menjadi
beberapa bagian, tapi tetap dalam otot yang sama.
b. Gangguan Fisiologis (Vitamin/hormon)
1) Rakhitis
Merupakan penyakit tulang yang disebabkan kekurangan vit.D.
Vitamin D berperanan dlam penimbunan senyawa kapur dalam
tulang. Kekurangan vitamin D menyebabkan tulang menjadi tidak
keras. Kaki kelihatan berbentuk huruf X atau O
2) Mikrosefalus
Merupakan gangguan pertumbuhan tulang tengkorak sehingga
kepala berukuran kecil karena kurang kalsium pada masa bayi.
21
3) Osteoporosis
Merupakan gangguan tulang dengan gejala penurunan massa
tulang sehingga tulang menjadi rapuh. Hal ini karena lambatnya
osifikasi dan penghambatan reabsorpsi (penyerapan kembali)
bahan-bahan
tulang.
Osteoporosis
terjadi
karena
ketidakseimbangan hormon kelamin pada pria maupun wanita.
4) Kelainan akibat penyakit
Penyakit tuberkulosis tulang dan penyakit tumor dapat
menyebabkan tekanan fisik dan fisiologis terhadap mekanisme
gerak tubuh.
c. Gangguan Persendian
1) Dislokasi
Merupakan gangguan yang terjadi karena pergeseran tulang,
ligamen sobek atau tertarik.
2) Terkilir (keseleo)
Merupakan tertariknya ligamen sendi karena gerakan tiba – tiba
atau gerakan yang tidak biasa dilakukan. Terkilir menyebabkan rasa
sakit dan peradangan pada daerah sendi.
3) Ankilosis
Merupakan gngguan akibat tidak berfungsinya sendi
4) Artritis
Merupakan gangguan yang disebabkan karena adanya radang
sendi. Gangguan artritis dapat dibedakan menjadi rhematoid,
osteoartritis
dan gautartritis.
Rhematoid adalah proses
peradangan atau pengapuran pada jaringan tulang rawan yang
menghubungkan tulang dipersendian. Osteoartritis merupakan
penipisan tulang rawan yang
menghubungkan persendian.
Gautartritis
merupakan gangguan gerak akibat kegagalan
metabolisme asam urat sehingga terjadi penimbunan asam urat
pada persendian.
d. Gangguan tulang belakang
1) Gangguan Tulang Belakang
 Skoliosis, Melengkungnya tulang belakang kearah

samping,mengakibatkan tulang melengkung kearah kiri atau
kanan.
Kifosis, Perubahan kelengkungan tulang belakang secara
keseluruhan sehingga orang menjadi bongkok.
22


Lordosis, Melengkungnya tulang belakang didaerah lumbal
atau pinggang ke arah depan sehingga kepala tertarik kearah
belakang.
Subluksasi
Gangguan tulang belakang pada segmen leher sehingga posisi
kepala tertarik ke arah kiri atau kanan.
Glosarium:





Osteoblas
: merupakan sel tulang muda yang akan membentuk osteosit
Osteosit
: Sel-sel tulang dewasa
Sinartrosis
: Hubungan antar tulang yang tidak memiliki celah sendi
Amfiartrosis
: Sendi yang dihubungkan oleh kartilago, memungkinkan sedikit
gerakan
Diartrosis
: Hubungan antar tulang yang kedua ujungnya tidak dihubungkan
oleh jaringan sehingga tulang dapat digerakan (sendi)
Daftar Pustaka:


Pratiwi, dkk. Biologi SMA Kelas XI. 2006. Penerbit Erlangga. Jakarta
Reece Campbell. Biologi. 2008. Penerbit Erlangga. Jakarta
23
LATIHAN
I. Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat !
1. Kontraksi otot bisep menghasilkan gerak … :
A. rotasi, yaitu gerak melingkar satu sumbu sentral
B. ekstensi, yaitu gerak meluruskan tangan
C. fleksi, yaitu gerak membengkokkan tangan
D. abduksi, yaitu gerak tungkai menjauhi sumbu tubuh
E. adduksi, yaitu gerak tungkai mendekati sumbu tubuh
2. Contoh sendi engsel pada manusia adalah .... :
A. gelang bahu dan gelang panggul
B. rahang, dada dan lengan
C. lutut, siku dan ruas jari tangan
D. leher, pinggang dan pangkal paha
E. Leher, pangkal lengan dan pangkal kaki
3. Perhatikan gambar berikut ini! Sendi pada gambar tersebut adalah sendi .
A. putar
B. pelana
C. engsel
D. peluru
E. luncur
A. bentuk gelendong,tidak cepat lelah, inti sel di bagian tengah
B. bentuk lurik, tidak cepat lelah, inti sel di bagian tengah
C. bentuk gelendong,tidak cepat lelah, inti sel di bagian tepi
D. bentuk lurik, tidak cepat lelah, inti sel di bagian tepi
E. bentuk otot gelendong, inti dipinggir, cepat lelah
6. Di bawah ini ciri-ciri jaringan otot, yang merupakan ciri jaringan otot polos adalah :
1. Inti satu di tengah
2. Inti satu dipinggir
3. Sel bergaris dan bercabang
4. Sel berbentuk lonjong
24
5. Kerja menurut kehendak
6. Kerja diluar kehendak
yang merupakan ciri jaringan otot polos adalah :
A. 1 , 3 , 6
B. 2 , 3 , 5
C. 1 , 4 , 6
D. 2 , 4 , 6
E. 2 , 4 , 5
7. Orang yang melakukan gerakan secara berlebihan dan terus menerus akan merasakan
pegal dan kaku. Gejala ini di sebabkan oleh ..........:
A. Otot mengalami kerusakan
B. Tulang mengalami kelelahan
C. Terjadi penimbunan asam laktat
D. Sendi mengalami kelelahan
E. Ligamen sendi sobek
8. Seorang siswa mengalami kelainan tulang, yaitu dia tidak dapat berdiri tegak karena
tulang belakangnya melengkung ke kiri. Gangguan ini dinamakan ....:
A. Skoliosis
B. kifosis
C. lordosis
D. Subluksasi
E. Ankilosis
9. Seorang jatuh dan mengalami cedera tulang. Oleh paramedis, tulangnya diberi pen ,
Cidera tulang tersebut kemungkinan adalah .............................................
A. terkilir
B. Dislokasi
C. Fraktura
D. Atrofi
E. osteoporosis
10.Kontraksi otot melibatkan ion kalsium. Peranan ion kalsium dalam kontraksi otot
adalah ....
A. untuk memutus kofaktor dalam hidrolisis ATP
B. berikatan dengan troponin sehingga tempat ikatan aktin dan miosin terbuka
C. menghantarkan impuls melewati persambungan saraf
D. mengikat aktin dan miosin menjadi aktin-miosin
E. memperbanyak munculnya sarkomer
25