Para insinyur telah mendesain berbagai objek yang kita kagumi, baik mesinmesin pabrik ataupun alat-alat berguna. Semua itu sebenarnya mencontoh konstruksi rangka dari tubuh kita. Dalam tubuh ada 206 tulang, lalu bagaimana konstruksinya?
Gerakan tubuh dimungkinkan karena adanya kerjasama antara tulang dan otot. Tulang tidak dapat berfungsi sebagai alat gerak bila tidak digerakkan oleh otot. Otot dapat menggerakkan tulang karena dapat berkontraksi. Otot disebut alat gerak aktif sedangkan tulang disebut alat gerak pasif.
Tulang-tulang di dalam tubuh manusia membentuk rangka. Fungsi rangka:
1. Memberi bentuk pada tubuh.
2. Sebagai alat gerak pasif.
3. Melindungi alat-alat tubuh dalam yang lemah.
4. Sebagai tempat melekatnya otototot rangka.
5. Menunjang tegaknya tubuh.
6. Tempat pembentukan sel-sel darah.
7. Sebagai tempat penimbunan mineral.
1. Tengkorak
Tengkorak terbentuk dari tempurung otak (kranium) dan bagian wajah.
a. Kranium
Fungsi untuk melindungi otak. Terdiri dari tulang-tulang:
1) Tulang dahi (os frontal), 2 tulang ubun-ubun (os parietal), 2 tulang kepala belakang (os occipetal). 2) Tulang baji (os sphenoidal), 2 tulang tapis (os ethmoidal), 2 tulang pelipis (os temporal).
b. Bagian wajah
Bagian wajah disusun oleh tulang-tulang : 2 tulang rahang atas (os maxillare), 2 tulang rahang bawah (os mandibulare), 2 tulang pipi (os zigomaticum), 2 tulang langit-langit (os pallatum), 2 tulang hidung (os nasale), 2 tulang air mata (os lacrimale), 2 tulang mata bajak (os vomer), 1 tulang lidah (os hyoideus).
2. Tulang Badan
Tulang badan terdiri atas tulang belakang, tulang dada, tulang rusuk, tulang bahu, tulang panggul.
a. Tulang belakang
Fungsi: menyangga tengkorak, tempat perlekatan tulang-tulang rusuk. Ruas-ruas tulang belakang terdiri atas 33 buah ruas tulang yang terbagi menjadi beberapa bagian, yakni 7 ruas-ruas tulang leher (servical), 12 tulang punggung (thoracales), 5 ruas tulang pinggang (lumbales), 5 ruas tulang kelangkang (os sakrum), pada 7 ruas tulang leher, ruas teratas atau pertama adalah tulang atlas, yang menghubungkan tulang belakang dengan tulang tengkorak. Tulang
punggung terdiri atas 12 ruas, pada sisi kiri dan kanannya melekat tulang-tulang rusuk.
b. Tulang dada
Tulang dada beserta tulang rusuk dan tulang punggung membentuk dinding kuat yang melindungi alat tubuh penting yang terdapat dalam rongga dada, seperti jantung dan paru-paru. Tulang dada terdiri atas bagian hulu (manubrium sterni), bagian badan (corvus sterni) dan taju pedang (processus xyphiodeus).
c. Tulang rusuk
Tulang rusuk terdiri atas 12 pasang. Ujung belakangnya melekat pada ruas-ruas tulang belakang. Tulang rusuk dapat dibedakan menjadi 3 macam:
1) Tulang rusuk sejati (7 pasang). Ujung belakangnya melekat pada ruasruas tulang panggung, ujung depan melekat pada tulang dada.
2) Tulang rusuk palsu (3 pasang). Ujung belakang melekat pada tulang rusuk di atasnya.
3) Tulang rusuk melayang (2 pasang). Ujung belakang melekat pada ruas-ruas tulang belakang, sedangkan ujung depannya tidak melekat pada tulang manapun.
d. Gelang bahu
Tulang gelang bahu terdiri dari: 2 tulang belikat (scapula) dan 2 tulang selangka (clavicula).
e. Gelang panggul
Tulang gelang panggul terdiri dari 2 tulang usus (os ilium), 2 tulang duduk (os ichium), 2 tulang kemaluan (os pubis).
3. Tulang Anggota Gerak
Tulang anggota gerak terdiri dari 2 kelompok, yaitu tulang anggota atas (lengan), dan tulang anggota bawah (tungkai).
Lengan terdiri atas: 2 tulang lengan atas (humerus), 2 tulang pengumpil (ulna), 2 batang hasta (radius), 16 tulang pergelangan tangan (os carpal), 10 tulang telapak tangan (os metacarpal), 28 ruas tulang jari tangan (phalanges), ibu jari 12 ruas.
Tungkai terdiri atas: 2 tulang paha (femur), 2 tulang tempurung lutut (patella), 2 tulang kering (tibia), 2 tulang betis (fibula), 14 tulang pergelangan kaki (tarsal), 10 tulang telapak kaki (metatarsal), 28 ruas tulang jari kaki (phalanges).
Tulang
Bentuk Tulang
1. Tulang pipa (tulang panjang). Contoh: tulang paha, tulang betis
2. Tulang pendek. Contoh: tulang telapak tangan
3. Tulang pipih. Contoh: tulang belikat, tulang rusuk
Macam-Macam Tulang:
1. Berdasarkan jenisnya, tulang dibedakan menjadi: tulang rawan (kartilago) dan tulang keras.
2. Berdasarkan struktur tulangnya, tulang dapat dibedakan menjadi: tulang kompak dan tulang spons.
3. Berdasarkan bentuknya, tulang dibedakan menjadi: tulang pipa, tulang pipih, tulang pendek.
1. Tulang Keras atau Tulang Sejati (Osteon)
Tulang merupakan jaringan pengikat yang tersusun oleh sel tulang (osteoblas) yang menghasilkan matriks yang mengandung endapan zat kapur, sehingga matriksnya menjadi lebih keras dibanding dengan tulang rawan. Berdasarkan matriksnya, tulang keras dapat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu tulang kompak dan tulang spons.
a. Tulang kompak: Matriks tersusun rapat dan padat, mengandung senyawa kapur dan fosfat. Pada tulang ini sel-sel tulang tersusun membentuk suatu sistem yang disebut sistem Havers. Di bagian tengah tulang terdapat saluran yang berisi pembuluh darah, pembuluh limfe, dan saraf, dan di sekeliling saluran terdapat lapisan sel tulang yang tersusun konsentris
b. Tulang spons: Matriks berongga tersusun atas anyaman trabeculae (semacam pecahan genting) yang pipih dan mengandung serabut kolagen. Ronggarongga yang ada pada tulang spons diisi oleh jaringan.
2. Tulang Rawan (Kartilago)
Sel tulang rawan disebut kondrosit, yang dibentuk oleh kondroblas. Kartilago dapat dibedakan menjadi 3, yaitu:
a. Kartilago hialin: matriks transparan, serabut kolagen, bersifat lentur. Contoh: pada permukaan persendian, laring, trakea, bronki, rangka janin, ujung tulang rusuk.
b. Kartilago elastis: matriks kekuningan, serabut elastis kuning bersifat elastis. Contoh: pada daun telinga membran niktitans, saluran eustachius, epiglotis dan faring.
c. Kartilago fibrosa: matriks keruh dan gelap, serabut kolagen putih bersifat kokoh dan kuat. Contoh: pada tempat pertautan tendon atau ligamentum pada tulang dekat permukaan persendian, tulang di antara tulang kemaluan, dan di antara tulang belakang.
Proses Penulangan (Osifikasi)
Rangka pada manusia mulai terbentuk lengkap pada akhir bulan kedua, atau awal bulan ketiga dari kehamilan. Semua rangka tersebut masih dalam bentuk kartilago. Rangka ini berasal dari jaringan ikat embrional atau mesenkim. Setelah kartilago terbentuk, rongga yang ada di tengahnya akan segera berisi sel-sel pembentuk tulang atau osteoblast. Sel-sel ini juga menempati jaringan pengikat di sekeliling rongga. Sel-sel tulang terbentuk secara konsentris, artinya pembentukannya bermula dari arah dalam terus keluar mengelilingi pusat. Setiap satuan sel-sel tulang akan melingkari suatu pembuluh darah dan serabut saraf, membentuk satu sistem yang disebut sistem Havers. Di antara sel-sel tulang terdapat zat sela atau matriks yang tersusun atas senyawa protein. Pembuluh darah dari sistem Havers ini bercabang-cabang menuju ke matriks, mengangkut zat fosfor, dan pengerasan tulang ini dinamakan osifikasi atau penulangan. Bila matriks tulang berongga, maka akan membentuk tulang spons. Bila matriksnya padat dan rapat, maka akan terbentuk tulang kompak atau tulang keras.
Bagian-Bagian Tulang Pipa
1. Epifise: bagian ujung tulang yang terdiri atas tulang rawan.
2. Diafise: bagian tengah yang memanjang dan di pusatnya terdapat rongga berisi sumsum tulang. Rongga ini terbentuk karena aktivitas osteoblas atau perombak sel-sel tulang.
3. Cakraepifise: bagian sempit di antara epifise dan diafise. Bagian ini terdiri atas tulang rawan yang kaya osteoblas. Pada orang dewasa yang tidak tumbuh meninggi lagi, bagian ini sudah menulang semua.
Hubungan Antartulang (Artikulasi)
Hubungan antara dua tulang dapat dibedakan atas 3 bentuk, yaitu:
1. Diartrosis
Hubungan 2 tulang yang memungkinkan terjadinya banyak gerak, dinamakan diartrosis. Berdasarkan tipe gerakannya, persendian diartrosis dapat dibedakan menjadi beberapa macam, yaitu:
a. Sendi peluru, persendian yang memungkinkan gerak paling bebas dibanding sendi yang lain, bergerak ke segala arah, ujung tulang yang satu berbentuk bongkol, ujung tulang yang lain berbentuk cekungan. Contoh: 1) Sendi antara tulang lengan atas dengan tulang belikat. 2) Tulang paha dengan tulang pinggul.
b. Sendi luncur, persendian yang memungkinkan gerakan menggeliat, membungkuk, dan menengadah. Contoh: hubungan antara ruas-ruas tulang belakang.
c. Sendi pelana, persendian yang gerakannya dua arah seperti orang naik kuda di atas pelana. Contoh: gerak pada ibu jari, antara metacarpal dan carpal.
d. Sendi engsel, persendian yang gerakannya satu arah seperti engsel pintu. Contoh: siku, lutut, mata kaki, ruas-ruas jari.
e. Sendi putar, persendian yang menimbulkan gerakan memutar (rotasi)
tulang yang satu mengitari tulang yang lain.
Contoh:
1) Hubungan antara tulang hasta dan pengumpil.
2) Antara tulang atlas dan tulang pemutar.
3) Pada pergelangan tangan.
4) Pergelangan kaki.
f. Sendi geser atau sendi kejut, persendian yang gerakannya menggeser. Contoh: hubungan antartulang pergelangan tangan.
2. Amfiartrosis
Hubungan tulang yang masih memungkinkan adanya sedikit gerakan kedua ujung tulang yang dihubungkan oleh tulang rawan dinamakan amfiartrosis. Contoh: hubungan antara ruas-ruas tulang belakang, dan hubungan antara tulang belakang dengan tulang iga.
3. Sinartrosis
Suatu sistem persendian pada tulang yang tidak dapat digerakkan, seperti terjadi pada persambungan tulang-tulang tengkorak dinamakan sinartrosis. Berdasarkan komponen penghubungnya, sinartrosis dibedakan menjadi dua, yaitu:
a. Sinartrosis sintibrosis, bila komponen penghubungnya berupa serabut-serabut jaringan ikat. Contoh: hubungan antartulang tengkorak.
b. Sinartrosis sinkondrosis, bila komponen penghubungnya berupa tulang rawan. Contoh: hubungan antarruas-ruas tulang belakang. Latihan berikut akan menumbuhkan rasa ingin tahu dan mengembangkan kecakapan personal dan akademik kalian.
B. Otot
Otot merupakan alat gerak aktif. Otot dapat bergerak karena adanya sel otot. Otot bekerja dengan cara berkontraksi dan relaksasi.
1. Macam-macam Otot
a. Otot polos, bentuk seperti perahu, terletak pada organ dalam, nucleus satu di tengah, gerakannya lambat, tidak cepat, mudah lelah, tidak sadar tanpa perintah otak.
b. Otot lurik, bentuk silindris dengan garis gelap terang, melekat pada rangka, nukleus banyak di tepi, bekerja secara sadar atas perintah otak, cepat mudah lelah.
c. Otot jantung, bentuk silindris, mempunyai percabangan yang disebut sinsitium, terletak pada jantung, nukleus satu di tengah, bekerja tidak sadar tanpa perintah otak, tidak cepat mudah lela
h.
2. Fungsi Otot
a. Melaksanakan kerja, misalnya: berjalan, memegang, mengangkat (otot lurik).
b. Mengalirkan darah, mengedarkan sari makanan dan oksigen (otot polos).
c. Menggerakkan jantung (otot jantung).
3. Karakteristik Otot
a. Kontraksibilitas, yaitu kemampuan otot untuk memendek (berkontraksi).
b. Ekstensibilitas, yaitu kemampuan otot untuk memanjang (berelaksasi).
c. Elastisitas, yaitu kemampuan otot untuk dapat kembali pada ukuran semula setelah memendek atau memanjang.
4. Jenis Gerak Otot
a. Antagonis (berlawanan)
Contoh: biseps dan triseps pada otot lengan atas. Arah gerak otot antagonis
1) Ekstensor - fleksor : meluruskan - membengkokkan
2) Abduktor - adduktor : menjauhkan - mendekatkan
3) Depressor - elevator : ke bawah - ke atas
4) Supinator - pronator : menengadah - menelungkup
b. Sinergis (bersamaan)
Contoh: otot pronator teres dan pronator kuadratus pada lengan bawah.
5. Macam-Macam Gerakan Otot
a. Fleksi: gerakan membengkokkan, misalnya membengkokkan pada siku, lutut, jari.
b. Ekstensi: gerak meluruskan, misalnya meluruskan siku, lutut, dan ruas jari.
c. Abduksi: gerak menjauhkan misalnya gerak tungkai menjauhkan dari sumbu tubuh.
d. Adduksi: gerak mendekatkan dengan sumbu tubuh, misalnya gerak mendekatkan tungkai dengan sumbu tubuh.
e. Pronasi: gerak memutar lengan sehingga telapak tangan menelungkup.
f. Supinasi: gerak memutar lengan sehingga tangan menengadah.
g. Depresi: gerak menekan ke bawah atau menurunkan.
h. Elevasi: gerak mengangkat ke atas.
6. Kelelahan Otot
Kelelahan otot dapat diakibatkan karena:
a. Habisnya bahan atau zat sebagai sumber energi untuk kontraksi otot
seperti glikogen dan sejenisnya.
b. Akumulasi hasil metabolisme karena kontraksi otot, seperti asam laktat.
C. Kelainan dan Gangguan pada Gerak
1. Gangguan pada Rangka
Gangguan pada rangka dapat disebabkan oleh gangguan pada tulang, persendian, kekurangan gizi, ataupun oleh penyakit.
a. Gangguan tulang
Fraktura, yaitu tulang retak atau patah. Macamnya:
1) Fraktura sederhana: jika tulang yang retak tidak sampai melukai organ lain di sekitarnya, misalnya organ otot.
2) Fraktura kompleks atau fraktura majemuk: jika tulang yang patah menyebabkan otot dan kulit terluka, bahkan ujung yang patah bisa mencuat keluar.
3) Fraktura greenstick: jika retak atau patah tulang tidak sampai memisahkan tulang menjadi dua bagian.
4) Fraktura comminuted atau remuk: jika tulang retak menjadi beberapa bagian tetapi masih tetap tertahan di dalam otot.
b. Persendian
1) Dislokasi: gangguan pergeseran sendi dari kedudukan semula karena tulang ligamennya tertarik atau sobek.
2) Terkilir atau keseleo: tertariknya ligamen sendi yang disebabkan oleh gerakan yang tiba-tiba atau tidak bisa dilakukan, menimbulkan rasa sakit.
3) Ankilosis: persendian tidak dapat digerakkan lagi karena tulangnya menyatu.
4) Artritis atau infeksi sendi: gangguan sendi yang ditandai terjadinya peradangan sendi yang disertai timbulnya rasa sakit dan kadang-kadang tulang sendi mengalami perubahan.
Macam Artritis:
a) Artritis eksudatif: radang getah dalam sendi.
b) Artritis sika: kekurangan cairan sinovial.
c) Gout artritis: gangguan gerak karena kegagalan metabolisme asam urat. Asam urat yang berlebihan akan diangkut oleh darah dan disimpan di dalam sendi kecil, seperti sendi ruas jari-jari. Tanda sendi yang mengalami kelebihan asam urat adalah membesarkan sendi.
d) Rheumatik: penyakit kronis pada sendi sehingga sendi membengkak.
e) Osteoartritis: kemunduran sendi karena kartilago menipis dan
degenerasi sehingga merangsang pembentukan tulang pada sendi.
c. Gangguan pada ruas-ruas tulang belakang
1) Skoliosis: tulang belakang bengkok ke samping.
2) Kifosis: tulang belakang bengkok ke belakang.
3) Lordosis: tulang belakang bengkok ke depan.
Hal tersebut akibat kebiasaan sikap tubuh yang salah. Di samping ketiga jenis gangguan tersebut ada satu lagi gangguan yang disebut subluksasi, yaitu gangguan ruas tulang leher yang disebabkan oleh kecelakaan ataupun gerakan tiba-tiba yang melebihi batas, akibatnya posisi kepala mengalami perubahan ke arah lain atau ke arah kanan.
d. Defisiensi dan gangguan fisiologi
1) Rakitis: tulang kaki membengkok seperti huruf X atau O. Disebabkan karena kekurangan vitamin D.
2) Mikrosefalus: ukuran kepala lebih kecil dibanding ukuran normal. Disebabkan kekurangan zat kapur saat pembentukan tulang-tulang tengkorak masa bayi.
3) Osteoporosis: tulang-tulang kurang keras sehingga tulang manusia menjadi rapuh dan mudah patah disebabkan kekurangan hormone estrogen pada masa menopause.
4) Kelainan lainnya antara lain karena penyakit TBC tulang, tumor yang mempengaruhi tekanan fisik dan fisiologik tulang serta peradangan pada jaringan pengikat dan tendon.
2. Gangguan pada Otot
a. Atrofi
Yaitu keadaan di mana otot mengecil sehingga menghilangkan kemampuannya untuk berkontraksi. Atrofi dapat terjadi karena penyakit poliomielitis dan keadaan tertentu misalnya sakit, sehingga seseorang harus istirahat di tempat tidur dalam jangka waktu lama. Poliomielitis adalah penyakit karena virus yang merusakkan saraf yang mengkoordinasi otot ke anggota gerak bawah.
b. Hipertrofi
Yaitu keadaan otot menjadi lebih besar dan kuat karena sering dilatih secara berlebih.
c. Kejang otot
Yaitu gangguan otot yang terjadi karena melakukan aktivitas terus menerus yang pada suatu ketika tak mampu lagi melakukan kontraksi alias kejang, karena telah kehabisan energi atau sering dikenal dengan kram.
d. Kaku leher atau stiff Yaitu keadaan leher terasa kaku dan sakit jika digerakkan.
e. Tetanus
Yaitu kejang otot yang disebabkan oleh toksin yang dihasilkan oleh baksil tetanus.
f. Miastema gravis
Yaitu keadaan di mana otot berangsur-angsur menjadi lemah dan menyebabkan kelumpuhan.
