A. Tujuan Pembelajaran
Setelah mempelajari modul kegiatan pembelajaran 1 ini Anda diharapkan mampu:
1. Menjelaskan fungsi rangka.
2. Menjelaskan struktur rangka.
3. Menjelaskan osifikasi
4. Membedakan tulang rawan dan tulang keras.
5. Mengidentifikasi jenis tulang berdasarkan bentuknya.
6. Menguraikan hubungan antartulang
Sistem gerak adalah sistem organ pada manusia yang berperan dalam pergerakan tubuh yang terdiri dari alat gerak aktif dan alat gerak pasif. Alat gerak aktif manusia ialah otot-otot yang menempel pada tulang dan rangka manusia sedangkan alat gerak pasif pada manusia ialah sekumpulan tulang-tulang yang membentuk rangka. Rangka adalah susunan tulang-tulang dengan sistem tertentu. Rangka terletak dalam tubuh, terlindung atau terbalut oleh otot dan kulit. Rangka yang terdapat didalam tubuh disebut dengan rangka dalam atau endoskeleton.
Manusia memiliki rangka dalam yang disusun oleh tulang keras dan tulang rawan. Rangka manusia dibentuk dari tulang tunggal atau gabungan tulang (seperti tengkorak) yang ditunjang oleh struktur lain, seperti ligamen, tendon, dan otot. Rangka tubuh bagian dalam dilindungi/ditutupi oleh kulit dan daging. Hal ini bertujuan melindungi bagian-bagian dalam kerangka yang bersifat lunak dalam menghindari adanya kerusakan yang timbul akibat gesekan organ-organ lebih keras dibandingkan organ yang lunak.
1. Fungsi Rangka
Rangka merupakan alat gerak pasif yang tersusun atas tulang yang saling berhubungan. Tulang-tulang yang menyusun rangka tubuh manusia mempunyai bentuk beraneka ragam sesuai dengan keduduanya dalam tubuh serta fungsinya. Secara umum fungsi rangka adalah:
- Alat gerak pasif
- Memberikan bentuk tubuh
- Menahan dan menegakkan tubuh
- Tempat melekatnyaotot
- Melindungi organ vital seperti otak, jantung, dan paru-paru
- Tempat pembentukan sel darah pada sumsum tulang
- Tempat penyimpanan kalsium dan fosfor
Berdasarkan letaknya, tulang penyusun rangka tubuh manusia dikelompokkan menjadi dua macam, yaitu:
a. Rangka Aksial yang terdiri dari:
1) Tulang tengkorak
2) Tulang belakang
3) Tulang rusuk dan dada
b. Rangka Apendikular yang terdiri dari:
1) Tulang gelang bahu
2) Tulang gelang panggul
3) Tulang anggota gerak
Gambar 1.1 Struktur rangka manusia dan bagian-bagiannya
https://www.worldofghibli.id/gambar-kerangka-tulang/
a. Rangka Aksial
1) Tulang Tengkorak
Tulang tengkorak dibagi atas dua bagian, yaitu tulang tengkorak bagian kepala dan tulang tengkorak bagian muka (wajah)
Tulang tengkorak bagian kepala (tulang tempurung atau kranium) Tulang tengkorak bagian kepala (kranium) mengelilingi dan melindungi otak. Saat bayi dilahirkan, tulang tengkorak bagian kepala belum menyatu sempurna. Namun dalam pertumbuhan dan perkembangannya tulang tengkorak tersebut menyatu membentuk tempurung kepala. Hubungan tulang tengkorak bagian kepala merupakan hubungan tulang yang tidak dapat digerakkan.
Tulang tengkorak bagian kepala terdiri atas 10 buah tulang yaitu: - 1 tulang tengkorak belakang
- 1 tulang dahi
- 2 tulang ubun-ubun
- 2 tulang pelipis
- 2 tulang tapis
- 2 tulang baji
Tulang tengkorak bagian muka (wajah)
Tulang-tulang tengkorak bagian muka menyatu dan tidak dapat digerakan, kecuali tulang rahang bawah. Tulang tengkorak bagian muka terdiri atas: - 2 tulang rahang atas
- 2 tulang rahang bawah
- 2 tulang pipi
- 2 tulang mata
- 2 tulang hidung
- 2 tulang langit-langit
- 1 tulang pangkal lidah
Gambar 1.2 Tulang tengkorak
Sumber: https://www.materi.carageo.com
2) Tulang belakang
Fungsi tulang belakang adalah:
- Menyangga tulang tengkorak
- Menyokong tubuh
- Menjaga kestabilan tubuh
- Tempat melekatnya tulang-tulang rusuk
Tulang belakang terdiri atas 33 ruas yang terbagi atas:
- 7 ruas tulang leher
- 12 ruas tulang punggung
- 5 ruas tulang pinggang
- 5 ruas tulang kelangkang yang menyatu
- 4 ruas tulang ekor yang menyatu
Gambar 1.3 Tulang Belakang
Sumber: https://pengayaan.com
3) Tulang dada dan rusuk
Tulang dada merupakan tempat melekatnya tulang rusuk bagian depan. Tulang dada terdiri atas 3 bagian, yaitu:
a) Bagian hulu (tungkai)
b) Bagian badan (bagian tengah)
c) Bagian taju pedang (terbuat dari tulang rawan)
Tulang rusuk terdiri dari 3 jenis tulang, yaitu:
a) 7 pasang tulang rusuk sejati.
b) 3 pasang tulang rusuk palsu.
c) 2 pasang tulang rusuk melayang.
b. Rangka Apendikular
1) Tulang gelang bahu
Tulang gelang bahu terdiri atas:
- 2 tulang belikat
- 2 tulang selangka yang melekat pada tulang dada
2) Tulang gelang panggul
Tulang gelang panggul terdiri atas 3 jenis tulang yang berkaitan erat sehingga membentuk suatu lingkaran yang berlubang. Ketiga tulang tersebut adalah:
- 2 tulang pinggul (tulang usus)
- 2 tulang duduk
- 2 tulang kemaluan
3) Tulang Anggota Gerak
Tulang anggota gerak dibedakan atas 2 kelompok, yaitu sepasang tulang anggota gerak bagian atas (lengan atau tangan) dan sepasang tulang anggota gerak bagian bawah (kaki atau tungkai).
a) Tulang anggota gerak bagian atas (lengan atau tangan)
Fungsi utama tulang anggota gerak bagian atas adalah untuk melakukan berbagai aktivitas. Tulang anggota gerak bagian atas (lengan atau tangan) terdiri atas:
- 2 tulang lengan atas
- 2 tulang pengumpil
- 2 tulang hasta
- 16 atau (2 x 8) ruas pergelangan tangan
- 10 atau (2 x 5) tulang telapak tangan
- 28 atau (2 x 14) tulang jari tangan.
Gambar 1.7 Tulang Anggota Gerak Atas
Sumber: https://id.pinterest,com
b) Tulang anggota gerak bagian bawah (kaki atau tungkai)
Fungsi utama tulang anggota gerak bagian bawah adalah untuk menopang berat tubuh dan mengatur gerak tubuh ketika berjalan. Tulang anggota gerak bagian bawah (kaki atau tungkai) terdiri atas:
- 2 tulang paha
- 2 tulang tempurung lutut
- 2 tulang kering
- 2 tulang betis
- 14 atau (2 x 7) tulang pergelangan kaki
- 10 atau (2 x 5) tulang telapak kaki
- 28 atau (2 x 14) tulang jari kaki
Gambar 1.8 Tulang Anggota Gerak Bawah
Sumber: https://id.pinterest,com
2. Jenis Tulang
a. Tulang rawan
Tulang rawan bersifat lentur, tersusun atas sel-sel tulang rawan (kondrosit) yang mensekresikan matriks (kondrin) berupa hialin atau kolagen. Pada tulang rawan mengandung sedikit zat kapur, itulah sebabnya tulang rawan bersifat lentur.
Pada masa bayi atau masa pertumbuhan sebagian besar tulang masih berupa tulang rawan. Seiring dengan pertumbuhan bayi dan pertambahan usia, tulang tulang rawan banyak mengandung sel-sel dan mengalami penulangan (osifikasi) sehingga tulang tidak lentur lagi karena tumbuh menjadi keras. Akan tetapi ada juga beberapa tulang yang tidak mengalami penulangan. Misalnya, pada bagian persendian, daun telinga, hidung, bronkus, trakea, dan ruas-ruas tulang belakang. Gambar tulang rawan sebagai berikut.
Gambar 1.9 Tulang Rawan
Sumber: https://id.pinterest,com
Tabel 1.1 Perbandingan Tulang Rawan
Berdasarkan tabel tersebut bahwa tulang rawan memiliki tiga tipe, yaitu hialin, fibrosa, dan elastis.
b. Tulang keras (tulang sejati)
Pembentukan tulang keras berawal dari kartilago (berasal dari mesenkim). Tulang keras tersusun dari jaringan tulang keras, yang terdiri dari sel-sel tulang (osteosit) yang membentuk lingkaran. Di tengah-tengah sel tulang terdapat saluran Havers. Di dalam saluran Havers terdapat pembuluh kapiler yang berfungsi untuk mengangkut sari makanan dan oksigen pada sel tulang. Pada tulang keras banyak mengandung zat kapur (kalsium) dan sedikit mengandung zat perekat. Matriks akan mengeluarkan kapur dan fosfor yang menyebabkan tulang menjadi keras. Proses pengerasan tulang disebut penulangan atau osifikasi. Jenis osifikasi adalah desmal dan kondral. Kondral meliputi perikondral dan enkondral. Desmal merupakan penulangan pada tulang keras, sedangkan kondral adalah penulangan pada tulang rawan.
Sel-sel tulang keras yang telah mati akan membentuk rongga bekas sel tulang yang disebut lakuna. Setiap lakuna dapat berhubungan satu sama lainnya melalui saluran-saluran kecil yang disebut kanalikuli. Tulang keras terdapat pada seluruh tulang anggota gerak. Lapisan luarnya keras (tulang kompak) dan mengelilingi rongga yang disebut rongga sumsum. Jadi, tulang tidak rapat, tetapi berongga di tengahnya. Seandainya semua tulang rapat tanpa rongga, tubuh kita sangat berat dan akan sulit digerakkan.
Gambar 1.10 Tulang Keras
Sumber : http://ibekguevara.blogspot.com
3. Bentuk Tulang
Rangka adalah susunan tulang-tulang dengan sistem tertentu. Berdasarkan bentuknya tulang-tulang yang menyusun rangka tubuh dapat dibagi menjadi empat macam, yaitu:
a. Tulang pipih
Tulang pipih berbentuk pipih atau tipis, contohnya adalah tulang rusuk, tulang belikat, tulang dada. dan tulang tengkorak. Di dalamnya berisi sumsum merah, tempat pembuatan sel darah merah dan sel darah putih. Tulang pipih memiliki dua lapisan tulang kompakta yang disebut lamina eksterna dan interna osiskrani yang dipisahkan oleh satu lapisan tulang spongiosa yang disebut diploe.
b. Tulang pendek
Tulang pendek berbentuk kubus atau pendek tidak beraturan, contohnya ruas ruas tulang belakang, pangkal lengan, pergelangan tangan, pergelangan kaki dan pangkal kaki. Di dalamnya berisi sumsum merah, tempat pembuatan sel darah merah dan sel darah putih.Tulang ini memiliki inti tulang spongiosa yang dikelilingi tulang kompakta. Bentuk pendek dan bulat.
c. Tulang pipa
Tulang pipa terdiri atas epifisis (bagian ujung tulang yang membesar seperti bongkol) dan diafisis (bagian tengah tulang di antara dua epifisis). Di antara diafisis dan epifisis terdapat tulang rawan berbentuk lempengan atau cakram epifisis. Jika cakra epifisis masih aktif, maka tulang pipa masih dapat memanjang. Cakra epifisis tidak aktif lagi sekitar umur 20 tahun.
d. Tulang tak berbentuk
Tulang tak berbentuk memiliki bentuk yang tidak teratur. Tulang ini tidak memiliki bentuk, seperti pipa, pendek, atau pipih. Contoh tulang tak berbentuk, yaitu wajah dan tulang belakang.
Gambar 1.11 Bentuk tulang
Sumber : http://slideplayer.info
Untuk lebih jelasnya, berikut ini tabel perbedaan tulang pipa, tulang pendek, dan tulang pipih.
Tabel 1.2 Perbedaan Tulang Pipa, Tulang Pendek, dan Tulang Pipih
4. Osifikasi
Osifikasi (proses pembentukan tulang) adalah proses dimana sel-sel mesenkim dan kartilago diubah menjadi tulang selama perkembangan. Awal pembentukan rangka berupa tulang rawan, pada manusia terbentuk secara sempurna pada akhir bulan kedua atau awal bulan ketiga pembentukan embrio. Pembentukan tulang ini bertahap dari dalam ke luar. Sel-sel osteoblas juga menempati jaringan pengikat yang ada di sekeliling rongga. Sel-sel tulang ini mengelilingi saluran haversi yang berisi pembuluh darah kapiler arteri, vena, dan serabut saraf membentuk satu sistem yang disebut sistem havers. Pembuluh darah sistem havers mengangkut zat fosfor dan kalsium menuju matriks sehingga matriks tulang menjadi keras. Kekerasan tulang diperoleh dari kekompakan sel-sel penyusun tulang. Apabila matriks tulang berongga, maka akan membentuk tulang spons, contohnya tulang pipih. Sedangkan, jika matriks tulang menjadi padat dan rapat, maka akan terbentuk tulang keras atau tulang kompak, contohnya tulang pipa berbentuk tabung dengan kedua ujung membulat. Rongga sumsum tulang dan rongga tulang spongiosa mengandung sumsum tulang kuning (terdiri atas sel lemak) dan sumsum tulang merah (tempat pembentukan sel darah merah).
Proses osifikasi pada tulang pipa terjadi dalam beberapa tahap, yaitu:
a. Penulangan diawali dari tulang rawan yang banyak mengandung osteoblas. Bagian yang paling banyak mengandung osteoblas adalah epifisis dan diafisis.
b. Tulang rawan yang telah dihasilkan memiliki rongga yang akan terisiosteoblas.
c. Kemudian osteosit dibentuk ke arah luar, atau berbentuk konsentris (saluran Havers).
d. Di sekitar osteosit, dibentuk matriks tulang dari senyawa protein yang mengandung kalsium dan fosfor.
e. Pembentukan pusat osifikasi sekunder muncul pada setiap epifisis. Osifikasi sekunder ini menyebabkan pemanjangan tulang.
Gambar 1.12 Proses Osifikasi
Sumber: Reece et al. 2012
5. Hubungan Antartulang
Hubungan antartulang di dalam tubuh disebut artikulasi. Agar artikulasi dapat bergerak, diperlukan struktur khusus yang disebut sendi. Terbentuknya sendi dimulai dari kartilago di daerah sendi. Mula-mula kartilago akan membesar lalu kedua ujungnya akan diliputi jaringan ikat. Kemudian kedua ujung kartilago membentuk sel-sel tulang, keduanya diselaputi oleh selaput sendi (membran sinovial) yang liat dan menghasilkan minyak pelumas tulang yang disebut cairan sinovial.
Di dalam sistem rangka manusia, terdapat tiga jenis hubungan antartulang yaitu sinartrosis, amfiartrosis, dan diartrosis.
a. Sinartrosis
Sinartrosis adalah hubungan hubungan antartulang yang direkatkan oleh suatu jaringan ikat yang mengalami osifikasi sehingga tidak memungkinkan adanya gerakan.
b. Amfiartrosis
Amfiartosis adalah hubungan antartulang yang dihubungkan oleh kartilago sehingga memungkinkan terjadinya sedikit gerakan.
c. Diartrosis.
Diartrosis adalah hubungan antartulang yang memungkinkan terjadinya gerakan tulang secara lebih bebas
Jenis hubungan antartulang yang bersifat diartrosis adalah sebagai berikut:
1) Sendi Engsel
Sendi engsel merupakan hubungan antara bonggol tulang yang masuk ke dalam mangkuk tulang yang tidak terlalu dalam dan adanya bagian pengganjal. Pada sendi engsel, gerakannya satu arah seperti gerak engsel pintu. Contohnya sendi pada siku, lutut, mata kaki, dan ruas antarjari.
Gamnbar 1.13. Sensi Engsel
https://www.wattpad.com/
2) Sendi Putar
Pada sendi putar, ujung tulang yang satu dapat mengitari ujung tulang yang lain. Bentuk seperti ini memungkinkan gerakan rotasi dengan satu poros. Contohnya sendi antara tulang hasta dan tulang pengumpil dan sendi antara tulang atlas dengan tulang tengkorak. Pada sendi putar, ujung tulang yang satu dapat mengitari ujung tulang yang lain.
Bentuk seperti ini memungkinkan gerakan rotasi dengan satu poros. Contohnya sendi antara tulang hasta dan tulang pengumpil dan sendi antara tulang atlas dengan tulang tengkorak.
3) Sendi Pelana
Sendi pelana merupakan hubungan antartulang yang memungkinkan terjadinya gerakan dua arah. Contohnya adalah sendi antara tulang telapak tangan dengan pergelangan tangan dan dengan ruas jari tangan.
Gamnbar 1.15. Sensi Pelana
https://www.wattpad.com/
4) Sendi Peluru
Pada sendi peluru, kedua ujung tulang berbentuk lekuk dan bongkol. Bentuk ini memungkinkan gerakan bebas ke segala arah. Misalnya sendi antara tulang gelang bahu dan lengan atas, antara tulang gelang panggul dan paha.
Gamnbar 1.16. Sensi Peluru
https://www.wattpad.com/
5) Sendi Luncur atau Sendi Geser
Pada sendi ini, kedua ujung tulang agak rata sehingga menimbulkan gerakan menggeser. Contohnya sendi antartulang pergelangan tangan dan antartulang pergelangan kaki. Pada sendi ini, kedua ujung tulang agak rata sehingga menimbulkan gerakan menggeser. Contohnya sendi antartulang pergelangan tangan dan antartulang pergelangan kaki.
Gamnbar 1.17. Sensi Luncur
https://www.wattpad.com/
6) Sendi Kondoloid
Sendi kondiloid terjadi di antara dua tulang yang permukaannya berbentuk oval. Berupa gerak ke samping dan gerak maju mundur, tetapi tidak mengitari poros. Contohnya sendi pada tulang pergelangan tangan.
https://www.wattpad.com/
C. Rangkuman
- Sistem gerak pada manusia terbagi dua, yaitu sistem gerak aktif dan sistem gerak pasif. Tulang sebagai alat gerak pasif dan otot sebagai alat gerak aktif.
- Fungsi tulang rangka sebagai berikut.
a. Alat gerak pasif.
b. Memberi bentuk tubuh.
c. Melindungi alat-alat atau bagian tubuh yang lunak.
d. Tempat melakatnya otot-otot rangka.
e. Tempat pembentukan sel darah dan penimbunan mineral.
- Pada manusia rangka tubuh dibagi menjadi dua yaitu rangka aksial dan apendikular. Rangka aksial terdiri atas tulang tengkorak, tulang belakang, tulang rusuk dan tulang dada. Rangka apendikular terdiri atas tulang gelang bahu, tulang gelang panggul dan tulang anggota gerak.
- Menurut jenisnya, tulang dibedakan menjadi tulang rawan dan tulang keras.
- Menurut bentuknya, tulang dibedakan menjadi tulang pipih, tulang pendek, dan tulang pipa.
- Hubungan antartulang disebut artikulasi (persendian) yang dikelompokkan menjadi sinartrosis, amfiartrosis, dan diartrosis.
D. Penugasan Mandiri
1. Kalian telah menyimak penjelasan tentang ciri-ciri tulang rawan dan tulang keras. Sekarang, identifikasikan letak kedua jenis tulang tersebut dalam susunan rangka tubuh manusia. Lengkapilah tabel perbandingan tulang keras dan tulang rawan.
2. Pada rangka manusia terdapat persendian yang merupakan hubungan antar tulang. Persendian apakah yang dapat bergerak bebas? Jelaskan dan berikan contohnya!
E. Latihan Soal
Pilihlah satu jawaban yang paling benar
1. Tulang merupakan jaringan elastis yang hidup, yang dipecah dan dibangun untuk menyusun rangka manusia selama kehidupan. Fungsi rangka tubuh sebagai berikut, kecuali ….
A. tempat melekatnya otot-otot
B. tempat pembentukan sel-sel darah
C. penyokong dan penopang tubuh
D. dapat melakukan gerak aktif
E. tempat penimbunan mineral
2. Perhatikan gambar rangka pada manusia berikut ini!
Anggota tulang aksial ditunjukkan oleh nomor…..
A. 1, 3, 4, dan 9
B. 1, 3, 4, 5, dan 9
C. 3, 5, 6 , dan 10
D. 2, 5, 6, dan 10
E. 3, 8, 9, , dan 10
3. Osifikasi adalah pembentukan tulang rawan menjadi tulang. Proses osifikasi sesuai urutan yang benar adalah ....
A. osteoblas-osteosit-mineralisasi P dan Ca-pengisian matriks
B. osteoblas-osteosit-pengisian matriks-mineralisasi P dan Ca
C. osteosit-osteoblas-pengisian matriks-mineralisasi P dan Ca
D. osteosit-osteoblas-mineralisasi P dan Ca-pengisian matriks
E. osteoblas-pengisian matriks-osteosit-mineralisasi P dan Ca
4. Tulang rawan dan tulang keras mempunyai perbedaan. Hal yang membedakan kedua macam tulang tersebut adalah ....
A. tulang rawan banyak mengandung kalsium, tulang keras lebih sedikit B. tulang rawan keras dan kaku sedangkan tulang keras lunak, dan lentur C. tulang rawan tersusun oleh sel kondrosit, sedangkan tulang keras tersusun oleh sel osteosit
D. tulang rawan tersusun oleh sel osteosit, sedangkan tulang keras tersusun oleh sel kondrosit
E. tulang rawan banyak mengandung kalsium, sedangkan tulang keras banyak mengandung kolagen
5. Tulang-tulang berikut yang merupakan contoh tulang pendek pada manusia adalah ….
A. tulang tengkorak dan tulang ekor
B. tulang belikat dan tulang dada
C. tulang pergelangan kaki dan tulang belakang
D. tulang betis dan tulang dada
E. tulang pergelangan kaki dan tulang hasta
6. Hubungan antara tulang yang tidak memungkinkan terjadinya gerak seperti tulang-tulang penyusun tengkorak disebut…
A. Diartrosis
B. Amfiartrosis
C. Sinartrosis
D. Artikulasi
E. Thrombosis
Kunci Jawaban dan Pembahasan
Pedoman Penskoran
Cocokkanlah jawaban Anda dengan Kunci Jawaban yang terdapat di bagian akhir modul ini. Hitunglah jawaban yang benar. Kemudian, gunakan rumus berikut untuk mengetahui tingkat penguasaan Anda terhadap materi Kegiatan Belajar 1.
Nilai = 𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑆𝑘𝑜𝑟 𝑃𝑒𝑟𝑜𝑙𝑒ℎ𝑎𝑛/𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑆𝑘𝑜𝑟 𝑀𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑢𝑚 x 100 %
Konversi tingkat penguasaan:
90 - 100% = baik sekali
80 - 89% = baik
70 - 79% = cukup
< 70% = kurang
Apabila mencapai tingkat penguasaan 80% atau lebih, Anda dapat meneruskan dengan Kegiatan Belajar 2. Bagus! Jika masih di bawah 80%, Anda harus mengulangi materi Kegiatan Belajar 1, terutama bagian yang belum dikuasai.
F. Penilaian Diri
Bila ada jawaban "Tidak", maka segera lakukan review pembelajaran, terutama pada bagian yang masih "Tidak".
Bila semua jawaban "Ya", maka Anda dapat melanjutkan ke pembelajaran berikutnya.