Sistem rangka dan otot adalah dua sistem tubuh yang saling berhubungan dan bekerja sama untuk mendukung, menggerakkan, dan melindungi tubuh manusia. Sistem rangka terdiri dari tulang, sendi, dan ligamen, sedangkan sistem otot terdiri dari otot rangka, otot polos, dan otot jantung. Berikut adalah pembahasan lebih lengkap tentang sistem rangka dan otot.
Sistem Rangka
Sistem rangka memiliki tiga fungsi utama, yaitu:
- Fungsi mekanik, yaitu memberikan bentuk dan struktur tubuh, serta memungkinkan gerakan bersama dengan sistem otot. Sistem rangka juga berperan dalam menjaga keseimbangan dan postur tubuh.
- Fungsi perlindungan, yaitu melindungi organ-organ vital dari cedera atau kerusakan. Misalnya, tulang tengkorak melindungi otak, tulang rusuk melindungi jantung dan paru-paru, dan tulang belakang melindungi sumsum tulang belakang.
- Fungsi metabolik, yaitu berpartisipasi dalam proses metabolisme tubuh, seperti penyimpanan mineral (kalsium, fosfor, magnesium, dll.), produksi sel darah merah dan putih di sumsum tulang, dan pengaturan hormon (misalnya hormon pertumbuhan).
Sistem rangka manusia terdiri dari sekitar 206 tulang yang dapat dibagi menjadi dua kelompok, yaitu:
- Tulang aksial, yaitu tulang yang membentuk sumbu utama tubuh, seperti tulang tengkorak, tulang leher, tulang dada, tulang belakang, dan tulang ekor.
- Tulang apendikular, yaitu tulang yang membentuk anggota gerak tubuh, seperti tulang bahu, tulang lengan atas, tulang lengan bawah, tulang tangan, tulang panggul, tulang paha, tulang kaki bawah, dan tulang kaki.
Tulang-tulang tersebut dihubungkan oleh sendi yang memungkinkan gerakan antara dua atau lebih tulang. Sendi dapat diklasifikasikan berdasarkan derajat gerakannya menjadi tiga jenis, yaitu:
- Sendi sinartrosis, yaitu sendi yang tidak dapat digerakkan atau sangat terbatas gerakannya. Contohnya adalah sendi antara tulang-tulang tengkorak.
- Sendi amfiartrosis, yaitu sendi yang dapat digerakkan sedikit atau terbatas. Contohnya adalah sendi antara ruas-ruas tulang belakang.
- Sendi diartrosis, yaitu sendi yang dapat digerakkan bebas atau luas. Contohnya adalah sendi lutut, sendi siku, sendi pergelangan tangan, dll.
Sendi diartrosis memiliki beberapa komponen penting yang membantu fungsi dan stabilitasnya, yaitu:
- Kapsul sendi, yaitu lapisan jaringan ikat yang mengelilingi sendi dan menempel pada ujung-ujung tulang yang bersendi.
- Rongga sendi, yaitu ruang di dalam kapsul sendi yang berisi cairan sinovial.
- Cairan sinovial, yaitu cairan yang berfungsi sebagai pelumas dan nutrisi bagi sendi.
- Kartilago artikular, yaitu lapisan jaringan ikat halus yang menutupi permukaan tulang yang bersendi dan berfungsi sebagai bantalan untuk mengurangi gesekan dan tekanan.
- Ligamen, yaitu jaringan ikat kuat yang menghubungkan tulang-tulang yang bersendi dan berfungsi sebagai penstabil sendi.
Sistem Otot
Sistem otot memiliki tiga fungsi utama, yaitu:
- Fungsi gerak, yaitu menghasilkan gerakan tubuh dengan cara berkontraksi (menyusut) atau berelaksasi (mengembang) sesuai dengan rangsangan saraf. Sistem otot bekerja sama dengan sistem rangka untuk menggerakkan anggota gerak dan bagian tubuh lainnya.
- Fungsi termoregulasi, yaitu mengatur suhu tubuh dengan cara menghasilkan panas saat berkontraksi. Sistem otot membantu menjaga suhu tubuh agar tetap stabil dan sesuai dengan kebutuhan tubuh.
- Fungsi penunjang, yaitu mendukung fungsi organ-organ tubuh lainnya dengan cara berkontraksi secara ritmis atau involunter (tanpa disadari). Sistem otot membantu proses pencernaan, pernapasan, peredaran darah, ekskresi, dll.
Sistem otot manusia terdiri dari sekitar 600 otot yang dapat dibagi menjadi tiga jenis, yaitu:
- Otot rangka, yaitu otot yang melekat pada tulang dan berfungsi untuk menggerakkan anggota gerak dan bagian tubuh lainnya. Otot rangka bersifat voluntar (dapat dikendalikan) dan memiliki bentuk bergaris-garis (striated).
- Otot polos, yaitu otot yang terdapat di dinding organ-organ tubuh, seperti saluran pencernaan, saluran pernapasan, saluran kemih, dll. Otot polos berfungsi untuk menggerakkan isi organ-organ tersebut. Otot polos bersifat involunter (tidak dapat dikendalikan) dan memiliki bentuk tidak bergaris-garis (non-striated).
- Otot jantung, yaitu otot yang membentuk dinding jantung dan berfungsi untuk memompa darah ke seluruh tubuh. Otot jantung bersifat involunter (tidak dapat dikendalikan) dan memiliki bentuk bergaris-garis (striated).
Otot rangka terdiri dari banyak serabut otot yang tersusun secara paralel dan dibungkus oleh jaringan ikat. Serabut otot terdiri dari banyak miofibril yang merupakan unit fungsional otot. Miofibril terdiri dari banyak sarkomer yang merupakan unit kontraksi otot. Sarkomer terdiri dari dua jenis protein filamen, yaitu filamen aktin (tipis) dan filamen miosin (tebal) yang saling bertautan.
Kontraksi otot rangka terjadi saat filamen aktin dan miosin bergeser satu sama lain dengan bantuan energi ATP dan kalsium. Proses ini disebut sebagai teori geseran filamen. Kontraksi otot rangka dipengaruhi oleh rangsangan saraf yang berasal dari sistem saraf pusat. Rangsangan saraf tersebut ditransmisikan melalui saraf motorik ke ujung saraf motorik (neuromuskular junction) yang berhubungan dengan serabut otot.