Sistem Rangka dan Otot Manusia

Kerangka

Kerangka berfungsi untuk menggambarkan bentuk tubuh, penentuan tinggi seseorang, perlindungan organ tubuh yang lunak (otak, hati dan jantung), sebagai tempat melekatnya beberapa otot-otot, menggantikan sel-sel yang rusak, memberikan sistem sambungan gerak pengendali (control), dan untuk menyerap reaksi dari gaya atau force serta beban kejut. Susunan kerangka terdiri dari berbagai macam tulang-tulang, banyaknya kira-kira 206 buah tulang yang satu sama lain saling berhubungan. Tulang berfungsi sebagai alat untuk meredam dan mendistribusikan gaya atau tegangan yang ada pada kerangka. Tulang manusia tidak akan berdiri tegak tanpa peran serta otot, ligamen dan cartilago yang mengkombinasikan dan memegang sambungan tulang secara bersama-sama. Otot juga amat penting untuk menjaga posisi tubuh agar tetap tegak sikap sempurna (Nurmianto, 2003).

Susunan Kerangka

Kerangka manusia tersusun atas tulang-tulang yang berjumlah 206 buah. Tulang-tulang itu dapat dibedakan menjadi tiga kelompok, yaitu. tulang tengkorak (kepala), tulang badan, dan tulang anggota gerak (kaki dan tangan).

Kerangka tubuh manusia terbagi atas tiga bagian yaitu kerangka axial (tulang kerangka kepala) dan appendikuler atau tulang anggota gerak. Beberapa fungsi sistem rangka adalah sokongan tulang rangka membentuk kerangka tegar bagi pelekatan ligament lembut dan organ-organ tubuh. Contohnya adalah. otot rangka dilekatkan pada tulang-tulang rangka. Perlindungan tengkorak, kolum vertebra, sangkar rusuk dan kaviti pelvik melingkari dan melindungi organ-organ penting. Misalnya tengkorak melindungi otak, pergelangan tulang-tulang bertindak sebagai tuas apabila otot-otot yang melekat padanya menguncup lalu menghasilkan gerakan berpaksi pada sendi.

Gambar  Kerangka Manusia

Kerangka Axial

Tengkorak adalah tulang kerangka dari kepala yang disusun menjadi dua bagian, yakni. tengkorak (kranium) dan kerangka wajah (Nurmianto, 2003).

1. Tulang kranium (kalvaria) yang terdiri dari 8 tulang yaitu .

1. Os frontal . tulang dahi yang terletak di bagian depan kepala
2. Os padetal . tulang ubun-ubun yang terletak dibagian tengah kepala
3. Os oksipital . tulang kepala belakang
4. Os sfenoidal . tulang baji yang terletak dibagian tengah tengkorak
5. Os etmoidal . tulang lapis yang terletak disebelah depan Os sfenoidal
6. Os temporal . tulang pelipis terdapat di bagian kiri dan kanan samping

kepala

Gambar  Tulang Tengkorak

2. Kerangka wajah terdiri dari 14 tulang, yaitu.

1. 2 tulang hidung membentuk lengkung hidung
2. 2 tulang palatum membentuk atap mulut dan dasar hidung
3. 2 tulang lakrimalis (tulang air mata) membentuk saluran air mata dan bagian dari tulang rongga mata pada sudut dalam rongga mata.
4. 2 tulang zigomatikus (tulang lengkung pipi)
5. 1 tulang women (tulang pisu luka)
6. 2 tulang tubinatum inferior (kerang hidung bawah)
7. 2 tulang maxila membentuk rahang atas dan memuat gigi atas
8. 2 tulang mandibula membentuk rahang bawah dan memuat gigi bawah

Tulang belakang (kolumna vertebralis) adalah sebuah struktur lentur yang dibentuk oleh sejumlah tulang yang disebut vertebra atau ruas tulang belakang. Seluruhnya terdapat 33 buah ruas tulang belakang. Vertebra dikelompokkan dan dinamai sesuai dengan daerah yang ditempatinya, yaitu .

1. 7 vertebra servikal . ruas tulang bagian leher membentuk tengkuk
2. 12 vertebra torakalis . ruas tulang punggung membentuk bagian belakang

atau toraks dada

3. 5 vertebra lumbalis . ruas tulang pinggang membentuk daerah pinggang
4. 5 vertebra sarkalis . ruas tulang kelangkang membentuk sakrum (tulang

kelangkang)

5. 4 vertebra kosigeus . ruas tulang tungging membentuk tulang koksigeus

(tulang tungging).

kerangka dibentuk oleh susunan tulang-tulang yang melindungi rongga dada yang terdiri dari.

1. Tulang dada (sternum) banyaknya i buah, terdiri atas 3 bagian .

1. Manubrium sterni, bagian tulang dada sebelah atas yang membentuk persendian dengan tulang selangka (klavikula) dan tulang iga
2. Korpus sterni, bagian terbesar dari tulang dada dan membentuk persendian dengan tulang-tulang iga
3. Prosesus xipoid, bagian ujung dari tulang dada dan pada bayi masih berbentuk tulang rawan

Tulang Belakang

2. Tulang iga (kosta) banyaknya 12 pasang, bagian depan berhubungan dengan tulang dada dengan perantaraan tulang rawan, bagian belakang berhubungan dengan ruas-ruas vertebra torakalis yang memungkinkan tulang iga dapat bergerak kembang kempis menurut irama pernapasan. Tulang iga terbagi atas 3 macam, yaitu .

a. 7 pasang tulang sejati (Os kosta vera).

b. pasang tulang iga palsu (Os kosta spuria).

c. 2 pasang tulang iga melayang (Os kosta fluitantes).

3. Vertebra torakalis banyaknya 12 buah ruas.

Tulang Dada dan Tulang Rusuk

kerangka Appendikuler

Rangka appendikuler terdiri atas pinggul, bahu, telapak tangan, tulang-tulang lengan, tungkai, dan telapak kaki. Secara umum rangka apendikuler menyusun alat gerak, yaitu tangan dan kaki yang dibedakan atas rangka bagian atas dan rangka bagian bawah. Tulang rangka apendikuler bagian atas terdiri atas beberapa tulang sebagai berikut.

1. Tulang selangka atau leher membentuk bagian depan bahu.

2. Tulang belikat terdapat dibagian atas sendi bahu dan merupakan bagian pembentuk bahu.

3. Tulang pangkal lengan, pengumpil dan hasta menyusun anggota gerak yaitu tangan.

Tangan Manusia

Tulang tangan tersusun atas tulang-tulang pergelangan tangan, telapak tangan, dan jari tangan. Tangan disusun oleh karpal skafoid, lunate, triquetrum, pisiform, trapesium, trapesoid, kapitatum, hamate. Telapak tangan (metakarpal) terdiri dari bagian dasar, batang, dan kepala. Jari tangan terdiri dari tiga ruas, kecuali ibu jari yang mempunyai dua ruas.

Tulang-tulang yang membentuk kerangka lengan, lengan bawah dan tapak tangan seluruhnya berjumlah 30 buah tulang yang terdiri dari .

a. Tulang-tulang yang menyusun anggota gerak atas.

1) 2 buah tulang lengan atas

2) 2 buah tulang hasta

3) 2 buah tulang pengumpil

4) 2 x 8 buah tulang pergelangan tangan

5) 2 x 5 buah tulang telapak tangan

6) 2 x 14 ruas jari tiap jari 3 ruas, kecuali ibu jari 2 ruas

b. Tulang-tulang yang menyususn anggota gerak bawah meliputi.

1) 2 buah tulang paha

2) 2 buah tulang tempurung lutut

3) 2 buah tulang kering

4) 2 buah tulang betis

5) 2 x 7 buah tulang pergelangan kaki

6) 2 x 5 buah tulang telapak kaki

7) 2 x 14 ruas-ruas jari, tiap jari 3 ruas, kecuali ibu jari yang hanya 2 ruas

Kaki

Fungsi Kerangka

Kerangka tubuh manusia mempunyai banyak fungsi. Fungsi-fungsi tersubut antara lain adalah sebagai berikut.

1. Sokongan

Tulang rangka membentuk kerangka tegar bagi pelekatan tisu-tisu lembut dan organ-organ tubuh. Contoh . Otot rangka dilekatkan pada tulang-tulang rangka.

2. Perlindungan

Tengkorak, kolum vertebra, sangkar rusuk dan kaviti pelvik melingkari dan melindungi organ-organ penting. Contoh . Tengkorak melindungi otak.

3. Pergerakan

Tulang-tulang bertindak sebagai tuas apabila otot-otot yang melekat padanya menguncup lalu menghasilkan gerakan berpaksi pada sendi. Contoh . Sendi siku ulna dan humerus

4. Pembentukan sel-sel darah

Sumsum merah tulang orang dewasa menghasilkan sel-sel darah merah, putih dan platlet. Tulang-tulang yang terlibat adalah sternum, sebagian dari pada pelvis, femur dan humerus.

5. Penyimpanan mineral

Sebagian besar dari matriks tulang terdiri dari pada kalsium dan fosforus. Mineral ini menjadikan tulang-tulang tegar dan rintang terhadap tekanan. Mineral-mineral ini boleh dikeluarkan untuk kegunaan bagian lain tubuh apabila diperlukan. Contohnya. Kekurangan kalsium dalam diet, menyebabkan kalsium dikeluarkan untuk kegunaan bagian tulang yang lain seperti untuk pengecilan otot.

Kelainan dan Gangguan pada Kerangka

Kelainan dan gangguan pada kerangka atau tulang dapat mengganggu proses gerak yang normal. Kelainan ini disebabkan oleh berbagai macam hal, antara lain.

1. Kekurangan Vitamin D

Vitamin D (kalsiferol) adalah vitamin yang diperlukan untuk kalsifikasi (penulangan) pada tulang. Pada mamalia, vitamin D dapat disintesis oleh tubuh dari pro vitamin D dengan bantuan ultraviolet. Kekurangan vitamin
D dapat terjadi jika tubuh tidak menerima sinar matahari yang cukup. Kekurangan vitamin D pada anak-anak menyebabkan rakbitis, biasanva terlihat pada pertumbuhannya yang terganggu dan kaki berbentuk O atau X. pada orang dewasa kekurangan viramin D dan zat kapur menyebabkan penyakit yang disebut osteomalasi

2. Karena Kecelakaan

Gangguan pada tulang dapat berupa memar dan fraktula .

1) Memar, gangguan ini merupakan robeknya selaput sendi. Bila sobeknya selaput sendi diikuti lepasnya ujung tulang dari sendi disebuturai sendi.

2) Fraktula atau patah tulang dibedakan menjadi 3 yaitu

a) Patah tulang tertutup, bila tulang yang patah tidak sampai merobek kulit.

b) Patah tulang terbuka, bila tulang yang patah merobek kulit dan mencuat keluar.

c) Fisura, bila tulang hanya retak.

3. Karena Kuman

Misalnya TBC tulang, sendi terkena infeksi sehingga menimbulkan rasa sakit yang hebat yang disebut artritis eksudatif, kematian sel-sel tulang dan mengering yang disebabkan oleh rusaknya selaput tulang atau periostium, disebut nekrosa.

4. Karena Kurang Gizi

Misalnya karena kekurangan vitamin D, kekurangan zat kapur (kalsium), dan fosfor di dalam menu atau zat makanannya. Hal ini dapat menimbulkan gangguan pada proses pembentukan sel-sel tulang. Misalnya artritis sika, yaitu gerakan pada sendi yang menimbulkan bunyi dan rasa nyeri karena kekurangan minyak sendi, sehingga seakan-akan rongga sendi kering.

5. Karena Kebiasaan atau Sikap Duduk yang Tidak Benar

Pada anak-anak yang biasa duduk tidak benar, dapat menimbulkan gangguan pada bentuk punggungnya. Misalnya.

a) Lordosis, jika tulang punggung terlalu bengkok ke depan.

Tulang Punggung Bengkok Ke Depan ( Lordosis)

b) Kifosis, jika tulang punggung terlalu bengkok ke belakang. Kelainan ini dapat terjadi karena kebiasaan menulis yang terlalu membungkuk yang dilakukan selama bertahun-tahun.

c) Skoliosis, jika tulang punggung bengkok ke kiri atau ke kanan. Kelainan ini dapat terjadi jika seseorang sering membebani salah satu sisi tulang belakang dan kebiasaan ini dilakukan selama bertahun-tahun.

Kelainan-kelainan bentuk tulang dapat dilihat dengan bantuan sinar-X atau sinar Rontgen.

Sambungan Kerangka

Tulang yang besar dan panjang selalu mempunyai bentuk berlubang yang berfungsi untuk memberikan perbandingan yang seimbang terhadap beban yang terjadi pada tulang tersebut. Bentuk tulang juga telah mengalami evolusi dalam perkembangannya untuk tempat melekatnya otot.

Tubuh manusia tidak akan mempunyai bentuk yang indah tanpa peran serta tulang belulang ini. Sebaliknya, tulang pun juga tidak akan berdiri tegak tanpa peran serta otot, ligamen dan cartilage yang mengkombinasi dan memegang sambungan tulang secara bersamaan

a. Sambungan Cartilagenous (Cartilagenous joint)

Adalah sambungan yang berfungsi untuk pergerakan yang relatif kecil, seperti misalnya sambungan antara tulang iga (ribs) dan pangkal tulang iga (sternum). Disamping itu terdapat pula sambungan cartilagenous khusus diantara vertebrae (ruas-ruas tulang belakang) yang dikenal sebagai intervertebral discs yang terdiri dari pembungkus intervertebral disc (outer fibrous ring) yang dikelilingi oleh inti intervertebral disc (pulpy core). Disc tersebut berfungsi sebagai peredaran getaran pada saat manusia bergerak baik translasi maupun rotasi.

b. Sambungan Synovial (Synovial joints)

Adalah sambungan yang terdapat paling banyak pada tangan dan kaki dan berfungsi untuk pergerakan/perputaran bebas, walaupun tangan dan kaki tersebut amat terbatas pergerakannya. Misalnya arah dan rentang gerakannya.

c. Ligamen

Ligamen adalah tisu berfiber yang menyambungkan dua atau lebih tulang atau rawan yang boleh bergerak. Ligamen memberi sokongan dan kekuatan kepada sendi. Berfungsi untuk membentuk bagian sambungan dan menempel pada tulang. Ligamen juga berfungsi untuk mencegah adanya dislokasi dan sekaligus berfungsi untuk membatasi rentang gerakan. Hal tersebut disebabkan sifat ligamen yang tidak elastis dan dapat meregang (stretch) dibawah gaya regang (tension) tertentu.

c. Sendi

Sendi adalah tempat pertemuan dua tulang yang bersebelahan. Terdapat tiga jenis sendi pada manusia yaitu sendi tanpa gerak (synarthroses) sendi yang mempunyai gerakan terhad (amphiarthroses) dan sendi yang boleh bergerak bebas (diathroses).

Terdapat beberapa Jenis-jenis sendi yaitu .

Tabel 2.1 jenis-jenis sendi

Fungsi	Contoh sendi	Contoh pergerakan
Tidak bergerak (synathroses)	Struktur antara tulang-tulang tengkorak, sendi antara gigi dengan maksila, dan mandibel	Tiada pergerakan
Gerakan terhad (amphiarthroses)	Artikulasi distal antara tibia dengan fibual, simfisis fubis, dan artikulasi antara turus vertebra	Pergerakan yang terhad
Gerakan bebas (diarthroses)	Sendi lesung dan sendi engsel	Rotasi, sirkumduksi, fleksi, ekstensi, hiperekstensi

Jenis sendi

  

Sistem Sambungan Kerangka

Panjang tulang, menentukan tinggi badan (stature) seseorang. Sedangkan batas jangkauan dapat menentukan ruang gerak, selain itu dimensi ruang yang terbentuk tersebut amat penting untuk penempatan pengendali (control) dan desain stasiun kerja. Sifat masing-masing sambungan tulang pada pergerakan adalah sangat kompleks. Contoh sambungan tulang yang sederhana ada pada siku dan lutut.

Siku adalah merupakan sambungan yang membatasi gerakan fleksi disamping itu sambungan siku memberikan kebebasan gerak pada tulang tangan berupa gerak supinasi dan pronasi. Bahu dan pinggul merupakan sambungan bola dan soket yang memberikan kebebasan gerak secara tiga dimensi meskipun dalam rentang gerak yang relatif kecil. Lengan dan tungkai merupakan sambungan yang kompleks, yang mampu untuk mengadakan gerakan tiga dimensi. Misalkan pada gerakan mengangkat tangan dari permukaan meja ke arah mulut (Nurmianto, 2003).

2.4. Otot (muscle)

Bagian otot yang dibahas adalah otot striatik (striated muscle) yaitu otot sadar dengan megabaikan otot kardiak dan viseral (cardiac dan visceral muscle) yaitu otot tak sadar. Otot terbentuk atas serabut yang berukuran 0.01 sampai 0.1 mm (Nurmianto, 2003).

Serabut otot (muscle fibre) bervariasi antara satu otot dengan yang lainnya. Beberapa diantaranya mempunyai gerakan yang lebih cepat dari yang lainnya dan hal ini terjadi pada otot yang dipakai untuk mempertahankan kontraksi badan seperti misalnya otot pembentuk postur tubuh. Otot yang pucat adalah menggambarkan kontraksi otot yang cepat. Perbandingan antara otot merah dan otot putih adalah merupakan indikasi untuk menunjukkan daya potensial bagi para olahragawan. Beberapa jenis otot disebut fiksator karena berfungsi sebagai pemberi keseimbangan pada saat melakukan suatu gerakan, dan sinergis karena berfungsi untuk mengontrol sambungan-sambungan sehingga memungkinkan suatu gerakan berjalan secara efisien.

Otot-otot yang ada pada tubuh

Sumber. media-2.web.britannica.com

Suatu hal yang penting bagi para ergonom untuk mengetahui jenis otot yang sesuai untuk menopang beban statis. Beban statis yang terjadi pada semua otot harus diminimumkan. Gaya yang digunakan untuk kontraksi otot adalah sebanding dengan penampang melintangnya. Pelatihan yang cukup akan dapat meningkatkan luasan penampang melintang dari serabut otot, tanpa meningkatkan jumlah serabut otot nya.

Kaki berfungsi sebagai organ penyangga tubuh, pengatur keseimbangan dan untuk mobilitas. Seringkali tanpa disadari, kita telah menuntut kaki untuk selalu dapat melakukan fungsinya tanpa adanya perawatan yang cukup. Ribuan urat saraf dan sensor terdapat pada telapak kaki, sehingga butiran kecil pasir pun dapat kita rasakan , kalau sekiranya ini masuk ke dalam sepatu yang sedang kita pakai.

Hampir 30 tulang, 30 sambungan, 60 otot, lebih dari 100 ikatan dan lebih dari 200 jaringan terdapat pada telapak kaki. Ini merupakan konstruksi yang sangat komplek, yang membuat kaki menjadi suatu sistem yang teramat istimewa.

Klasifikasi Tulang

Terdapat berbagai bentuk dan saiz tulang. Ini membolehkan tulang-tulang memenuhi keperluan khusus bagi tulang tersebut. Tulang-tulang diklasifikasikan berdasarkan kepada empat bentuknya .

1. Tulang panjang

Tulang-tulang dalam kumpulan ini secara umumnya lebih panjang, lebar dan berfungsi sebagai tuas. Kebanyakan dari pada tulang-tulang panjang adalah tulang-tulang mampat. Contoh Tulang pada tangan (humerus, radius, ulna, metakarpal dan falanges) dan kaki (femur, tibia, fibula, metatarsal, falangus) kecuali pergelangan tangan dan pergelangan kaki.

Struktur tulang panjang

2. Tulang pendek

Secara umumnya tulang-tulang pendek berbentuk kiub dan didapati di ruang-ruang yang tertutup. Tulang-tulang ini berperanan memindahkan daya. Tulang tulang ini berongga. Contoh Tulang-tulang pergelangan tangan (karpal) dan pergelangan kaki (tarsal).

3. Tulang pipih

Tulang-tulang ini berbentuk pipih, tipis dan melengkung. Tulang-tulang ini berfungsi sebagai tempat pelekatan otot-otot dan melindungi organ-organ di bawahnya. Contoh Tulang-tulang kranium, rusuk dan sternum.

4. Tulang tak sama bentuk

Tulang-tulang tak sama bentuk berfungsi sebagai tempat pelekatan otot atau artikulasi. Contoh tulang-tulang vertebra (servikel, torasik, lumbar, sekrum dan koksiks) dan tulang telinga tengah (stapes, inkus, maleus).