Biologi · Sistem Gerak

Tubuhmu bisa bergerak karena tulang, sendi, dan otot bekerja sama.

Materi sistem gerak (muskuloskeletal) kelas XI dalam satu halaman: rangka, sendi, dan otot dalam model 3D interaktif — lengkap dengan gangguan sistem gerak serta teknologi penanganannya.

Bagian 1 · Rangka

Kerangka tubuh manusia

Sistem gerak adalah sistem organ pada manusia yang berperan dalam pergerakan tubuh, terdiri atas alat gerak aktif (otot) dan alat gerak pasif (tulang/rangka). Rangka tersusun dari tulang keras dan tulang rawan, terletak di dalam tubuh serta terlindung otot dan kulit — disebut rangka dalam (endoskeleton).

Model anatomis lengkap orang dewasa — struktur aslinya dikemas untuk web, lalu dikelompokkan menjadi 15 pilihan interaktif. Klik tulangnya untuk membaca fungsinya, atau pilih dari daftar.

Fungsi rangka

Tujuh peran tulang bagi tubuh

Alat gerak pasif: Tulang hanya bergerak bila digerakkan otot — ototlah alat gerak aktifnya.
Memberi bentuk tubuh: Susunan tulang menentukan bentuk dan proporsi tubuh.
Menahan dan menegakkan tubuh: Rangka menjadi penopang utama agar tubuh bisa berdiri tegak.
Tempat melekatnya otot: Tulang menyediakan permukaan tempat otot rangka menempel melalui tendon.
Melindungi organ vital: Tengkorak melindungi otak; tulang dada dan rusuk melindungi jantung serta paru-paru.
Tempat pembentukan sel darah: Sumsum tulang merah menghasilkan sel darah merah, sel darah putih, dan keping darah.
Tempat penyimpanan kalsium dan fosfor: Tulang menjadi gudang mineral yang bisa dilepas saat tubuh membutuhkannya.

Susunan rangka

Rangka aksial & apendikular

Rangka aksial

Rangka aksial adalah rangka sumbu tubuh, terdiri atas tulang tengkorak, tulang belakang, serta tulang rusuk dan dada.

Tengkorak: Tulang tengkorak dibagi dua: bagian kepala (kranium) yang melindungi otak — 10 tulang yang menyatu dan tidak dapat digerakkan — dan bagian muka (wajah) yang seluruhnya menyatu kecuali tulang rahang bawah.
Tulang belakang: Tulang belakang menyangga tengkorak dan tubuh serta menjadi tempat melekatnya tulang rusuk. Terdiri atas 33 ruas: 7 ruas leher, 12 ruas punggung, 5 ruas pinggang, 5 ruas kelangkang yang menyatu, dan 4 ruas tulang ekor yang menyatu.
Tulang dada & rusuk: Tulang dada terdiri atas tiga bagian: hulu, badan, dan taju pedang. Tulang rusuk terdiri atas 7 pasang rusuk sejati, 3 pasang rusuk palsu, dan 2 pasang rusuk melayang.

Rangka apendikular

Rangka apendikular adalah rangka anggota tubuh, terdiri atas tulang gelang bahu, tulang gelang panggul, dan tulang anggota gerak (atas dan bawah).

Gelang bahu: Gelang bahu terdiri atas 2 tulang belikat dan 2 tulang selangka yang melekat pada tulang dada.

Gelang panggul: Gelang panggul terdiri atas 3 jenis tulang yang berkaitan erat membentuk lingkaran berlubang: 2 tulang pinggul (tulang usus), 2 tulang duduk, dan 2 tulang kemaluan.

Anggota gerak atas (lengan)

2 tulang lengan atas (humerus)
2 tulang pengumpil (radius)
2 tulang hasta (ulna)
16 ruas tulang pergelangan tangan (2 × 8)
10 tulang telapak tangan (2 × 5)
28 tulang jari tangan (2 × 14)

Anggota gerak bawah (kaki)

2 tulang paha (femur)
2 tulang tempurung lutut (patela)
2 tulang kering (tibia)
2 tulang betis (fibula)
14 tulang pergelangan kaki (2 × 7)
10 tulang telapak kaki (2 × 5)
28 tulang jari kaki (2 × 14)

Struktur tulang

Lapisan tulang & bentuk-bentuknya

Lapisan tulang (luar → dalam)

Periosteum: Lapisan luar dari jaringan ikat fibrosa dan osteoblas; tempat melekat otot, memberi nutrisi pertumbuhan, dan memperbaiki tulang yang rusak.
Tulang kompak: Lapisan padat, halus, sedikit berongga, dan sangat kuat; mengandung kalsium fosfat dan kalsium karbonat.
Tulang spons: Lapisan berongga yang berisi sumsum merah.
Endosteum: Jaringan ikat yang melapisi rongga sumsum.
Sumsum tulang: Lapisan paling dalam berbentuk jeli; tempat produksi sel darah merah, sel darah putih, dan keping darah.

Bentuk tulang

Tulang panjang (pipa): Berbentuk silinder dan berfungsi sebagai pengungkit. Tulang paha adalah tulang terbesar dan terberat. Contoh: Lengan atas, lengan bawah, paha, betis, telapak kaki, jari.
Tulang pendek: Mirip kubus, sebagian besar tersusun jaringan tulang spons; berperan memindahkan daya. Contoh: Pergelangan tangan dan pergelangan kaki.
Tulang pipih: Tipis dan lengkung, dua lapis tulang kompak dengan spons di tengah; melindungi jaringan lunak dan menjadi permukaan perlekatan otot. Contoh: Atap tengkorak, tulang dada, rusuk, belikat.
Tulang tak beraturan: Bentuknya tidak dapat digolongkan ke jenis lain; tempat pelekatan otot dan persendian. Contoh: Ruas tulang belakang, panggul, beberapa tulang tengkorak.
Tulang sesamoid: Kecil, pipih, mirip biji wijen; berkembang di dalam tendon dekat sendi. Contoh: Lutut (tempurung lutut), tangan, tungkai.
Tulang sutura: Kecil, pipih, tidak beraturan; jumlah dan posisinya bervariasi tiap individu. Contoh: Di antara tulang pipih tengkorak.

Osifikasi

Proses pembentukan & pertumbuhan tulang

Osifikasi adalah proses pembentukan tulang dari jaringan lunak (mesenkim atau tulang rawan) menjadi jaringan tulang yang keras. Osifikasi dimulai sejak janin berusia sekitar 6–7 minggu dan berlangsung sampai usia sekitar 20–25 tahun.

Sel-sel pembentuk tulang

Sel osteogenik: Sel punca yang dapat berubah menjadi sel pembentuk tulang.
Osteoblas: Membangun jaringan tulang baru dengan menghasilkan osteoid, yang mengeras setelah mengikat kalsium.
Osteosit: Sel tulang dewasa yang sudah tertanam dalam matriks; menjaga dan merawat jaringan tulang.
Osteoklas: Membongkar jaringan tulang lama sehingga tulang dapat dibentuk ulang (remodeling).

Osifikasi intramembran

Osifikasi intramembran terjadi langsung dari jaringan ikat mesenkim tanpa melalui tahap tulang rawan. Cara ini membentuk tulang pipih, misalnya tulang parietal, sebagian tulang frontal, sebagian tulang rahang, dan tulang selangka.

Osifikasi endokondral

Osifikasi endokondral diawali pembentukan model tulang rawan (kartilago hialin) yang kemudian digantikan jaringan tulang keras. Sebagian besar tulang tubuh — terutama tulang panjang seperti femur, humerus, dan tulang tungkai — terbentuk melalui jalur ini.

Sisa tulang rawan antara epifisis (ujung tulang) dan diafisis (batang tulang) disebut lempeng pertumbuhan (epiphyseal plate) — di sinilah tulang memanjang selama masa pertumbuhan.

Faktor pertumbuhan

Apa yang memengaruhi pertumbuhan tulang?

Genetik: Menentukan potensi tinggi badan dan kepadatan tulang.
Hormon pertumbuhan: Dihasilkan kelenjar hipofisis; merangsang pembelahan sel di lempeng pertumbuhan.
Hormon seksual: Estrogen dan testosteron mempercepat pertumbuhan saat pubertas, lalu memicu penutupan lempeng pertumbuhan.
Nutrisi: Kalsium, vitamin D, protein, dan fosfor penting untuk pembentukan serta pengerasan tulang.
Aktivitas fisik: Pembebanan pada tulang (misalnya olahraga) merangsang tulang tumbuh lebih kuat dan padat.

Bagian 2 · Sendi

Enam jenis sendi gerak

Sendi (artikulasi) adalah hubungan antara dua tulang atau lebih. Berdasarkan keleluasaan geraknya, persendian dibedakan menjadi tiga: sinartrosis (sendi mati), amfiartrosis (sendi kaku), dan diartrosis (sendi gerak). Kartu di bawah menampilkan tiap tipe sendi gerak (diartrosis). Putar modelnya dengan drag, dan tekan "Gerakkan" untuk melihat animasi khas sendi itu.

Sinartrosis

sendi mati

Tidak memungkinkan gerakan sama sekali; kedua ujung tulang dihubungkan sangat rapat sehingga tidak ada rongga sendi.

Contoh: Sutura (antar tulang tengkorak) dan sinkondrosis (lempeng pertumbuhan epifisis–diafisis).

Amfiartrosis

sendi kaku

Memungkinkan sedikit gerakan terbatas; tulang dihubungkan jaringan tulang rawan yang lebih elastis daripada sinartrosis.

Contoh: Simfisis (antar ruas tulang belakang dan tulang kemaluan) dan sindesmosis (tibia–fibula).

Diartrosis

sendi gerak / sinovial

Dapat digerakkan secara leluasa ke berbagai arah; memiliki rongga sendi berisi cairan sinovial.

Contoh: Sendi bahu, siku, lutut, pergelangan tangan, dan pangkal ibu jari — semua tipe sendi gerak pada kartu di bawah.

Berdasarkan struktur

Tiga struktur persendian

Persendian fibrosa

Tidak memiliki rongga sendi dan diperkokoh oleh jaringan ikat fibrosa.

Persendian kartilago

Tidak memiliki rongga sendi dan diperkokoh oleh jaringan kartilago.

Persendian sinovial

Memiliki rongga sendi dan diperkokoh oleh jaringan ikat ligamen dan kapsul sendi.

Sendi gerak (sinovial)

Enam tipe berdasarkan arah geraknya

Sendi bola

spheroid

Bebas ke segala arah

Kepala tulang yang bulat masuk ke rongga tulang lain, sehingga bisa bergerak ke segala arah: menekuk, meluruskan, mengangkat, dan memutar. Paling luas gerakannya, tetapi paling mudah lepas (dislokasi).

Contoh: Bahu (humerus–skapula) dan panggul (femur–pelvis)

Sendi engsel

ginglymus

Satu arah: tekuk–lurus

Dua tulang saling mengunci seperti engsel pintu. Gerakannya hanya pada satu sumbu, misalnya menekuk dan meluruskan lengan.

Contoh: Siku dan lutut

Sendi putar

trochoidea

Berputar pada satu sumbu

Satu tulang berfungsi sebagai poros, sedangkan tulang lain berputar mengelilinginya. Inilah yang memungkinkan kita menggelengkan kepala atau memutar telapak tangan.

Contoh: Tulang atlas–aksis di leher (menggeleng) dan tulang hasta–pengumpil

Sendi pelana

sellaris

Dua arah: maju–mundur & samping

Permukaan kedua tulang saling melengkung seperti pelana kuda, memungkinkan gerakan dua arah (maju–mundur dan menyamping). Contoh khasnya adalah sendi pada pangkal ibu jari.

Contoh: Pangkal ibu jari (trapezium–metakarpal I)

Sendi geser

plane

Meluncur mendatar

Permukaan tulang relatif datar sehingga tulang hanya bisa saling menggeser dengan gerakan terbatas. Jika digabung, banyak sendi geser bisa menghasilkan gerakan yang cukup luas, misalnya pada pergelangan tangan.

Contoh: Antar tulang pergelangan tangan (karpal)

Sendi kondiloid

ellipsoidea

Dua arah tanpa putaran

Mirip sendi peluru, tetapi bentuk tulangnya oval sehingga hanya bisa bergerak dua arah (menyamping dan maju–mundur) tanpa dapat berputar pada porosnya. Contohnya sendi pergelangan tangan.

Contoh: Pergelangan tangan (radius–karpal)

Anatomi sendi

Bagian-bagian sendi sinovial

Sendi gerak memiliki struktur paling lengkap dan paling banyak ditemukan pada tubuh manusia.

Kartilago artikular: Tulang rawan hialin yang licin dan menutupi ujung tulang; meredam benturan dan mengurangi gesekan.
Kapsul sendi: Membungkus seluruh sendi, menyatukan kedua ujung tulang, dan menjaga agar tulang tidak lepas.
Membran sinovial: Melapisi bagian dalam kapsul sendi dan menghasilkan cairan sinovial.
Cairan sinovial: Pelumas rongga sendi agar permukaan tulang bergerak mulus, sekaligus menyalurkan nutrisi ke tulang rawan.
Ligamen: Pita jaringan ikat kuat dan elastis yang mengikat tulang dengan tulang agar sendi stabil.
Meniskus: Bantalan tulang rawan tambahan pada sendi tertentu (mis. lutut) untuk kestabilan dan penyerapan benturan.

Bagian 3 · Otot

Peta otot tubuh manusia

Tubuh manusia memiliki lebih dari 600 otot rangka — sekitar 40% berat tubuh. Otot menempel pada tulang lewat tendon dan hanya bisa menarik (mengencang), tidak mendorong. Karena itu otot bekerja berpasangan: saat satu mengencang, yang lain mengendur. Klik ototnya untuk membaca fungsi tiap kelompok, atau pilih dari daftar.

Studi kasus

Otot antagonis: biseps vs triseps

Prinsip berpasangan paling mudah diamati di lengan. Geser slider untuk menekuk siku dan melihat siapa yang sedang bekerja.

Dasar otot

Otot rangka & fungsinya

Otot rangka (otot lurik) melekat pada tulang melalui tendon dan bekerja secara volunter — digerakkan secara sadar oleh otak melalui rangsangan saraf. Pola garis gelap-terang di bawah mikroskop berasal dari susunan protein kontraktilnya. Otot rangka menyumbang sekitar 40% berat badan dengan lebih dari 600 otot yang tersebar di seluruh tubuh.

Menggerakkan tulang dan tubuh: Saat otot berkontraksi (memendek), tulang yang melekat padanya ikut tertarik dan bergerak.
Menjaga postur dan sikap tubuh: Otot bekerja terus-menerus dalam jumlah kecil (tonus otot) untuk mempertahankan posisi berdiri maupun duduk.
Menstabilkan sendi: Otot yang melintasi sendi membantu menjaga tulang-tulang penyusun sendi tetap pada posisinya.
Menghasilkan panas tubuh: Kontraksi otot menghasilkan energi panas sebagai hasil samping metabolisme, membantu menjaga suhu tubuh tetap stabil.
Membantu aliran balik darah: Kontraksi otot di sekitar pembuluh vena mendorong darah kembali ke jantung, terutama pada anggota gerak.

Struktur otot

Dari otot sampai sarkomer

Otot rangka tersusun berjenjang, dari organ hingga unit terkecil penyusun kontraksi.

1
Otot (organ)
Dibungkus lapisan jaringan ikat terluar: epimisium.
2
Fasikula
Kumpulan serat otot yang dibungkus perimisium — berkas serat otot.
3
Serat otot (sel otot)
Sel silindris panjang berinti banyak (multinukleus), dibungkus endomisium; membran selnya disebut sarkolema.
4
Miofibril
Berkas halus di dalam serat otot, tersusun dari filamen aktin (tipis) dan miosin (tebal).
5
Sarkomer
Unit fungsional terkecil otot rangka, dibatasi dua garis Z. Filamen aktin dan miosin bergeser di sini — susunan berulangnya menghasilkan tampilan lurik.
6
Retikulum sarkoplasma
Organel khusus di dalam serat otot yang menyimpan dan melepaskan ion kalsium saat kontraksi.
7
Tubulus T
Lekukan membran sel yang menyalurkan rangsangan listrik ke bagian dalam serat otot.

Mekanisme kontraksi

Teori pergeseran filamen

Kontraksi otot dijelaskan melalui teori pergeseran filamen (sliding filament theory): otot memendek bukan karena filamennya ikut memendek, melainkan karena filamen aktin dan miosin saling bergeser dan makin dalam tumpang tindihnya.

1. Rangsangan saraf

Impuls saraf tiba di ujung saraf motorik dan memicu pelepasan asetilkolin.

2. Pelepasan kalsium

Asetilkolin merangsang serat otot sehingga retikulum sarkoplasma melepas ion kalsium, yang berikatan dengan troponin pada filamen aktin.

3. Pergeseran filamen

Ikatan kalsium–troponin menggeser tropomiosin sehingga tempat pelekatan aktin terbuka. Kepala miosin menarik aktin ke tengah sarkomer dengan energi ATP (siklus jembatan silang).

4. Relaksasi

Setelah rangsangan berhenti, kalsium dipompa kembali ke retikulum sarkoplasma; ikatan aktin–miosin terlepas dan otot memanjang lagi.

Kerja otot

Sinergis & antagonis

Otot sinergis

Otot sinergis adalah dua otot atau lebih yang bekerja sama menghasilkan gerakan searah — misalnya otot pronator yang menelungkupkan telapak tangan dan otot supinator yang menengadahkannya.

Pasangan antagonis utama

Ekstensor (meluruskan): ↔ Fleksor (membengkokkan)
Abduktor (menjauhi sumbu badan): ↔ Adduktor (mendekati sumbu badan)
Supinator (menengadah): ↔ Pronator (menelungkup)
Depresor (gerakan ke bawah): ↔ Elevator (gerakan ke atas)

Bagian 4 · Gangguan

Gangguan sistem gerak

Pemahaman struktur dan fungsi sistem gerak membantu kita mengenali penyebab berbagai gangguan — dari osteoporosis hingga kram otot. Kebiasaan sehari-hari (postur, gizi, aktivitas fisik) berperan besar mencegahnya.

Tulang

Osteoporosis

Penyebab: Berkurangnya massa tulang (khususnya kalsium) dalam waktu lama.

Tulang menjadi tipis, rapuh, dan keropos sehingga mudah patah. Komplikasi serius yang sering terjadi adalah patah tulang.

Tulang

Patah tulang (fraktura)

Penyebab: Benturan atau beban berlebih pada tulang.

Patah dapat sebagian atau seluruhnya: fraktura batang hijau (patah sebagian, umum pada anak-anak), patah sederhana (tulang retak dua bagian tanpa menembus kulit), dan patah tulang terbuka (ujung tulang menyobek kulit dan mudah terinfeksi).

Tulang

Rakitis

Penyebab: Kekurangan vitamin D dan kalsium pada makanan.

Pertumbuhan dan pembentukan tulang tidak sempurna sehingga kaki melengkung menyerupai huruf O atau X.

Tulang

Skoliosis

Penyebab: Kelainan pertumbuhan tulang belakang; dapat kongenital sejak lahir.

Tulang belakang melengkung ke samping. Penyangga tulang belakang (brace) sejak dini dapat mencegah perburukannya selama masa pertumbuhan.

Sendi

Keseleo

Penyebab: Ligamen dan tendon di sekitar sendi terenggut.

Kecelakaan sendi yang paling umum. Pada keseleo hebat, jaringan tersebut dapat robek. Terjadi di daerah sendi dan ligamen akibat tarikan yang tiba-tiba dan kuat.

Sendi

Dislokasi

Penyebab: Ujung tulang tertarik keluar sendi; ligamen terenggut dan sobek.

Tulang keluar dari posisi sendinya. Perlu penanganan untuk mengembalikan posisi tulang.

Sendi

Bursitis

Penyebab: Peradangan pada bursae — kantung kecil di dekat sendi.

Bursae terletak di antara tendon atau antara tendon dan tulang; tanpa kantung ini tendon akan bergesekan. Peradangan menimbulkan rasa sakit.

Sendi

Artritis

Penyebab: Peradangan pada sendi.

Ditandai pembengkakan dan pengembangan jaringan di sekitar sendi; sendi menjadi kaku dan terjadi kerusakan tetap karena robeknya jaringan sendi.

Otot

Atrofi otot

Penyebab: Otot mengecil atau kehilangan kemampuan berkontraksi.

Penurunan fungsi otot, misalnya pada kelumpuhan.

Otot

Distrofi otot

Penyebab: Diduga penyakit genetis.

Penyakit kronis pada otot anak-anak.

Otot

Hipertrofi otot

Penyebab: Otot sering digunakan.

Otot menjadi lebih besar dan lebih kuat — misalnya pada binaragawan. (Bukan penyakit, tetapi kelainan ukuran otot.)

Otot

Hernia abdominal

Penyebab: Dinding otot abdominal sobek.

Usus melorot masuk ke rongga perut.

Otot

Kram / kejang otot

Penyebab: Kejang otot — bisa saat cuaca dingin, aktivitas berat, atau ketidakseimbangan air dan ion.

Otot tiba-tiba berkontraksi sangat kuat sehingga terasa sakit.

Otot

Tetanus

Penyebab: Infeksi bakteri tetanus.

Otot menjadi kejang karena bakteri tetanus.

Otot

Nyeri otot

Penyebab: Pembengkakan jaringan penghubung otot.

Jaringan yang membengkak menekan ujung saraf dan pembuluh darah sehingga aliran darah terhambat dan timbul nyeri. Sering kambuh saat cuaca dingin; diringankan dengan pijat dan menghangatkan badan. Biasanya diderita usia lanjut.

Otot

Polio

Penyebab: Infeksi virus pada saraf yang mengendalikan gerakan otot rangka.

Penderita dapat menjadi lumpuh. Dapat dicegah dengan imunisasi polio pada bayi.

Otot

Sawan (kejang)

Penyebab: Gangguan pada otak.

Kontraksi beberapa kelompok otot yang tidak terkoordinasi.

Bagian 5 · Teknologi

Teknologi sistem gerak

Perkembangan teknologi memungkinkan penanganan gangguan sistem gerak yang makin efektif — dari pembidaian sederhana hingga prostetik bionik berbasis kecerdasan buatan.

Penanganan fraktura (konvensional)

Cara-cara menstabilkan tulang yang patah sampai sembuh.

Pembidaian: Penempatan benda kaku di sekitar area tulang patah agar posisinya stabil sementara menunggu penanganan lanjutan.
Pemasangan gips: Bahan yang dibalutkan di sekeliling tulang patah agar tetap pada posisi yang benar selama proses penyembuhan.
Pembedahan internal: Tindakan bedah untuk memasang pelat atau batang logam guna menyatukan kembali fragmen tulang yang patah.
Traksi: Penggunaan beban tertentu untuk menahan posisi anggota gerak agar sejajar selama masa pemulihan.

Penanganan kanker & tumor tulang

Terapi untuk sel kanker pada tulang.

Kemoterapi: Penggunaan obat-obatan untuk menghambat atau membunuh sel kanker.
Radioterapi: Penyinaran dengan radiasi (misalnya sinar-X atau sinar gamma) untuk merusak sel kanker.
Pembedahan pengangkatan tumor: Bila diperlukan, disertai rekonstruksi tulang.

Penanganan kerusakan sendi

Mengembalikan fungsi sendi yang rusak atau aus.

Artroplasti: Penggantian sendi dengan material buatan — paduan logam titanium untuk kepala sendi dan polietilena berkepadatan tinggi untuk mangkuk sendi — direkatkan dengan senyawa khusus agar sesuai fisiologi tulang alami.
Viscosuplementasi: Penyuntikan cairan pelumas sendi untuk mengurangi gesekan dan nyeri pada penderita osteoartritis.
Vertebroplasti: Penyuntikan semen tulang ke ruas tulang belakang yang retak atau melemah akibat osteoporosis untuk mengembalikan kekuatannya.

Penanganan kelainan bentuk tulang

Mengoreksi bentuk tulang yang tumbuh tidak normal.

Sepatu ortotik: Sepatu khusus untuk membantu meluruskan kembali posisi kaki yang mengalami kelainan bentuk.
Penyangga tulang belakang (brace): Pemasangan sejak dini pada kasus skoliosis, khususnya kongenital, untuk mencegah perburukan lengkungan selama masa pertumbuhan.

Teknologi modern

Prostetik, robotik, dan pencetakan 3D.

Prostetik (anggota gerak buatan): Alat pengganti bagian tubuh yang hilang, seperti tangan atau kaki bionik. Lengan bionik berbasis AI memanfaatkan sensor otot (elektromiografi), pembelajaran mesin, dan komponen hasil pencetakan 3D untuk membaca sinyal otot serta pola gerak pengguna.
Eksoskeleton (rangka luar robotik): Perangkat robotik yang dikenakan di tubuh untuk membantu atau memperkuat gerakan; bekerja melalui aktuator yang digerakkan sensor dan sistem kendali, sehingga dapat menopang sendi maupun otot pengguna.
Pencetakan 3D dalam rehabilitasi: Memungkinkan pembuatan prostetik dan alat bantu gerak yang disesuaikan dengan bentuk tubuh tiap pasien secara lebih cepat dan hemat biaya, bahkan dipadukan dengan realitas virtual untuk melatih kembali fungsi gerak.
Kursi roda: Manual maupun elektrik; membantu mobilitas penyandang kelumpuhan atau keterbatasan gerak berat.
Implan tulang belakang: Digunakan pada kasus kelainan atau cedera tulang belakang yang parah.
Rehabilitasi berbasis sinyal otak (EEG): Eksoskeleton tangan yang dikendalikan langsung sinyal elektroensefalografi pengguna untuk melatih kembali gerakan fleksi–ekstensi jari pada pasien dengan gangguan motorik.

Ringkasan

Satu sistem gerak, lima sudut pandang

Gerak tubuh terwujud berkat kerja sama tulang, otot, dan sendi di bawah kendali sistem saraf — dan pemahaman ini membuka jalan untuk menjaga serta memulihkan sistem gerak.

Tulang

Alat gerak pasif: membentuk rangka, menopang tubuh, melindungi organ, tempat otot menempel, dan gudang kalsium.

Sendi

Hubungan antar tulang. Tiga kelas — sinartrosis, amfiartrosis, diartrosis — dengan enam tipe sendi gerak yang menentukan arah gerak.

Otot

Alat gerak aktif: lebih dari 600 otot rangka berkontraksi lewat teori pergeseran filamen, bekerja sinergis maupun antagonis.

Gangguan

Dari osteoporosis, fraktura, dan skoliosis pada tulang, hingga keseleo dan artritis pada sendi, sampai kram dan polio pada otot.

Teknologi

Penanganan fraktura, artroplasti, vertebroplasti, prostetik bionik, eksoskeleton, dan pencetakan 3D untuk rehabilitasi.

Glosarium

Istilah penting sistem gerak

▸Sistem gerak(7 istilah)

Sistem gerak: — Sistem organ pada manusia yang berfungsi menggerakkan tubuh, terdiri atas alat gerak aktif (otot) dan alat gerak pasif (tulang/rangka).
Alat gerak aktif: — Otot-otot yang menempel pada tulang dan menggerakkannya.
Alat gerak pasif: — Tulang/rangka yang hanya dapat bergerak bila digerakkan oleh otot.
Rangka (endoskeleton): — Susunan tulang di dalam tubuh yang terlindung oleh otot dan kulit.
Rangka aksial: — Rangka sumbu tubuh: tulang tengkorak, tulang belakang, serta tulang rusuk dan dada.
Rangka apendikular: — Rangka anggota tubuh: tulang gelang bahu, gelang panggul, dan anggota gerak.
Kranium: — Tulang tengkorak bagian kepala yang membungkus dan melindungi otak.

▸Tulang(15 istilah)

Periosteum: — Lapisan jaringan ikat terluar tulang; tempat melekatnya otot serta berperan dalam nutrisi dan perbaikan tulang.
Tulang kompak: — Lapisan tulang yang padat, halus, dan sangat kuat.
Tulang spons: — Lapisan tulang berongga yang berisi sumsum merah.
Endosteum: — Jaringan ikat yang melapisi rongga sumsum tulang.
Sumsum tulang: — Lapisan tulang paling dalam, tempat produksi sel darah merah, sel darah putih, dan keping darah.
Osifikasi: — Proses pembentukan jaringan tulang dari jaringan lunak (mesenkim atau tulang rawan) menjadi jaringan keras.
Sel osteogenik: — Sel punca yang dapat berkembang menjadi sel-sel pembentuk tulang.
Osteoblas: — Sel yang membangun jaringan tulang baru dengan menghasilkan osteoid.
Osteosit: — Sel tulang dewasa yang telah tertanam dalam matriks tulang dan berfungsi merawat jaringan tulang.
Osteoklas: — Sel yang membongkar jaringan tulang lama untuk proses pembentukan ulang (remodeling).
Osifikasi intramembran: — Pembentukan tulang langsung dari jaringan mesenkim tanpa melalui tahap tulang rawan; membentuk tulang pipih.
Osifikasi endokondral: — Pembentukan tulang yang diawali dari model tulang rawan, lalu digantikan jaringan tulang keras; terjadi pada sebagian besar tulang panjang.
Diafisis: — Bagian tengah (batang) tulang panjang.
Epifisis: — Bagian ujung tulang panjang.
Lempeng pertumbuhan: — Sisa tulang rawan di antara epifisis dan diafisis yang memungkinkan tulang memanjang selama pertumbuhan.

▸Sendi(14 istilah)

Artikulasi (persendian): — Hubungan antara dua tulang atau lebih.
Sinartrosis: — Sendi mati yang tidak dapat digerakkan.
Amfiartrosis: — Sendi kaku yang memungkinkan sedikit gerakan.
Diartrosis (sendi sinovial): — Sendi gerak yang dapat digerakkan secara leluasa.
Sutura: — Sambungan antartulang tengkorak yang tidak dapat digerakkan.
Sinkondrosis: — Sambungan antartulang yang dihubungkan oleh tulang rawan hialin.
Simfisis: — Sambungan tulang yang dihubungkan oleh lempengan tulang rawan tipis.
Sindesmosis: — Sambungan tulang yang dihubungkan oleh jaringan ikat atau ligamen.
Kartilago artikular: — Tulang rawan halus yang menutupi ujung tulang pada sendi untuk meredam benturan.
Kapsul sendi: — Jaringan ikat yang membungkus sendi dan menjaga kedua ujung tulang tetap pada posisinya.
Membran sinovial: — Lapisan yang melapisi bagian dalam kapsul sendi dan menghasilkan cairan sinovial.
Cairan sinovial: — Cairan pelumas dalam rongga sendi yang mengurangi gesekan antartulang.
Ligamen: — Jaringan ikat elastis yang menghubungkan tulang dengan tulang untuk menjaga stabilitas sendi.
Meniskus: — Bantalan tulang rawan tambahan pada sendi tertentu (mis. lutut) untuk menyerap benturan.

▸Otot(17 istilah)

Otot rangka (otot lurik): — Jaringan otot yang melekat pada tulang melalui tendon dan bekerja secara volunter (disadari).
Tendon: — Jaringan ikat kuat yang menghubungkan otot dengan tulang.
Epimisium: — Lapisan jaringan ikat terluar yang membungkus otot secara keseluruhan.
Fasikula: — Kumpulan serat otot yang dibungkus oleh perimisium.
Perimisium: — Lapisan jaringan ikat yang membungkus fasikula.
Serat otot: — Sel otot tunggal berbentuk silindris dan berinti banyak.
Endomisium: — Lapisan tipis yang membungkus setiap serat otot.
Sarkolema: — Membran sel dari serat otot.
Miofibril: — Berkas halus di dalam serat otot yang tersusun dari filamen aktin dan miosin.
Sarkomer: — Unit fungsional terkecil otot rangka, tempat filamen aktin dan miosin bergeser saat kontraksi.
Retikulum sarkoplasma: — Organel dalam serat otot yang menyimpan dan melepaskan ion kalsium.
Teori pergeseran filamen: — Teori yang menjelaskan bahwa otot memendek karena filamen aktin dan miosin saling bergeser, bukan memendek sendiri.
Asetilkolin: — Zat kimia yang dilepaskan saraf motorik untuk memicu kontraksi otot.
Siklus jembatan silang: — Proses berulang menempel-lepasnya kepala miosin pada aktin yang menyebabkan sarkomer memendek.
Otot sinergis: — Dua otot atau lebih yang bekerja sama menghasilkan gerakan searah.
Otot antagonis: — Dua otot atau lebih yang bekerja berlawanan arah (mis. bisep–trisep).
Fleksor–ekstensor: — Otot yang membengkokkan (fleksor) dan otot yang meluruskan (ekstensor) bagian tubuh.

▸Gangguan(6 istilah)

Osteoporosis: — Kondisi tulang menjadi tipis, rapuh, dan mudah patah akibat berkurangnya massa tulang.
Fraktura: — Istilah medis untuk patah tulang.
Rakitis: — Kelainan pertumbuhan tulang akibat kekurangan vitamin D dan kalsium.
Dislokasi: — Pergeseran ujung tulang keluar dari sendi akibat robeknya ligamen.
Bursitis: — Peradangan pada bursae (kantung kecil di sekitar sendi).
Artritis: — Peradangan sendi yang menyebabkan pembengkakan dan kekakuan.