Struktur dan Fungsi Rangka Tubuh Manusia

Struktur dan Fungsi Rangka Tubuh Manusia- Rangka manusia terdiri atas kurang lebih 206 tulang. Berdasarkan letak tulang-tulang terhadap sumbu tubuh, rangka dapat dikelompokkan menjadi dua kelompok. Kelompok pertama adalah rangka aksial yang berada di bagian tengah sumbu tubuh. Kelompok kedua, adalah rangka apendikular yang berada di bagian tepi dari sistem rangka aksial. Rangka aksial terdiri atas tulang kepala (tengkorak), ruas-ruas tulang belakang (vertebrae), tulang dada (sternum), dan tulang rusuk (kosta). Rangka apendikular terdiri atas gelang bahu, anggota gerak atas (tungkai atas), gelang panggul, dan anggota gerak bawah (tungkai bawah).

a. Rangka Aksial. Rangka aksial merupakan tulang-tulang yang berada di bagian tengah sumbu tubuh. Tulang rangka aksial terdiri atas tulang kepala, ruas tulang belakang, tulang dada, dan tulang rusuk.

1) Tulang Kepala. Tulang kepala terdiri atas tulang tempurung (kranium) dan tulang rahang. Tulang kepala berfungsi sebagai pelindung otak, organ pendengaran, dan organ penglihatan (Gambar 4.7). Ada berapa tulang di kepala Anda?

Gambar 4.7 Tulang kepala manusia.

2) Tulang Belakang (Columna Vertebralis). Tulang belakang merupakan penopang tubuh utama. Terdiri atas jejeran tulang-tulang belakang (vertebrae). Di antara tulang-tulang vertebrae terdapat discus invertebralis merupakan tulang rawan yang membentuk sendi yang kuat dan elastis. Discus invertebralis memungkinkan tulang belakang bergerak ke segala arah. Jika dilihat dari samping, tulang belakang membentuk lekukan leher (cervix), lekukan dada (thorax), lekukan pinggul (lumbar), dan lekukan selangkang (sacral). Perhatikan Gambar 4.8.

Gambar 4.8 Tulang belakang manusia

3) Tulang Dada (Sternum) dan Tulang Rusuk (Costa). Tulang dada terdiri atas bagian hulu atau tangkai (manubrium sterni), bagian badan (corpus sterni), dan taju pedang (processus xyphoideus). Tulang rusuk terdiri atas 12 pasang tulang rusuk, yaitu 7 pasang rusuk sejati (costa vera), 3 pasang rusuk palsu (costa spuria), dan 2 pasang rusuk melayang (costa fluctuantes). Perhatikan Gambar 4.9.

Gambar 4.9 Tulang dada dan tulang rusuk. www.recipeland.com

Bersama lekukan thorax pada tulang belakang, tulang dada dan tulang rusuk membentuk rongga dada (thorax) yang melindungi organ-organ penting seperti jantung, paru-paru, dan pembuluh darah.

Tabel 3.1 Tulang-Tulang Penyusun Rangka Aksial

Kelompok Tulang	Nama Tulang Penyusun	Jumlah
1. Tengkorak terdiri dari:a. Kranium (tempurung kepala)	Dahi (frontal )Ubun-ubun (parietal) Pelipis (temporal) Kepala belakang (oksipital)Tulang baji (stenoid ) Tapis (etmoid)	12 2 1 1 1
b. Wajah	Rahang bawah (mandibula)Hidung (nasal) Lakrimal Vomer Konka inferior Pipi (zigomatik) Rahang atas (maksilia)	12 2 1 2 2 2
c. Telinga	Martil (maleus)Paron (inkus) Stapes	22 2
2. Tulang belakang (vertebrae)	Servik (leher)Toraks (punggung) Lumbar (pinggang) Koksigea (tulang ekor, 4 ruas berfusi menjadi 1)	712 5 1
3. Tulang dada (sternum)	Manubrium (hulu)Gladiolus (badan) Xifoid (taju pedang)	11 1
4. Rusuk (kosta)	Rusuk sejatiRusuk palsu Rusuk melayang	7 pasang3 pasang 2 pasang

Perhatikan Gambar 3.3.

Tabel 3.1 Tulang-Tulang Penyusun Rangka Aksial

b. Rangka Apendikular. Rangka apendikular meliputi anggota gerak tubuh (Gambar 4.10). Rangka apendikular dapat dikelompokkan menjadi gelang bahu, tulang anggota gerak atas, gelang panggul, dan tulang anggota gerak bawah (Kurnadi, 1992: 148).

1) Gelang bahu. Terdapat dua gelang bahu, yaitu kanan dan kiri. Masing-masing gelang bahu terdiri atas tulang selangka (clavicula) dan tulang belikat (scapula).
2) Tulang anggota gerak atas. Tulang anggota gerak atas terdiri atas dua tungkai, kanan dan kiri. Masing-masing terdiri atas
a) tulang lengan atas (humerus);
b) tulang hasta (ulna);
c) tulang pengumpil (radius);
d) 8 tulang pergelangan tangan (carpal);
e) 5 tulang telapak tangan (metacarpal);
f) 14 tulang jari tangan (phalanges).
3) Gelang panggul. Gelang panggul terdiri atas 2 tulang pinggul (coxae) di kanan dan kiri. Gelang panggul sangat stabil dan berfungsi menahan berat tubuh.
4) Tulang anggota gerak bawah. Tulang anggota gerak bawah terdiri atas dua tungkai kaki, kanan dan kiri. Masing-masing terdiri atas
a) tulang paha (femur);
b) tulang tempurung (patella);
c) tulang kering (tibia);
d) tulang betis (fibula);
e) 7 tulang pergelangan kaki (tarsal);
f) 5 tulang telapak kaki (metatarsal);
g) 14 tulang jari kaki (phalanges).

Gambar 4.10 Rangka apendikular pada manusia

Tabel 3.2 Tulang-Tulang Peyusun Rangka Apendikular

Bagian Tulang	Tulang Penyusun	Jumlah
1. Tungkaia. Tungkai atas	Lengan atas (humerus)Pengumpil (radius) Hasta (ulna) Pergelangan tangan (karpal) Telapak tangan (metakarpal) Jari-jari tangan (falanges)	22 2 16 10 28
b. Tungkai bawah	Paha (femur)Tempurung kaki (patela) Kering (tibia) Betis (fibula) Pergelangan kaki (tarsal) Telapak kaki (metatarsal) Jari-jari kaki (falanges)	22 2 2 14 10 28
2. Gelang bahu	Tulang selangka (klavikula)Tulang belikat (skapula)	22
3. Gelang panggul	IliumIschium Pubis	11 1

Untuk memahami tentang letak dan bentuk tulang-tulang tersebut, perhatikan gambar model rangka manusia pada Gambar ! Bandingkan gambar itu dengan model kerangka manusia di laboratorium biologi sekolah Anda

Gambar secara umum rangka manusia

Seperti telah disebutkan sebelumnya, manusia selalu melakukan gerak. Ketika berjalan, berlari, menulis, bahkan ketika tidur, Anda melakukan gerakan. Gerak dapat diartikan sebagai tanggapan atau reaksi tubuh terhadap rangsangan baik dari dalam maupun dari luar tubuh. Gerak dapat berupa gerakan sebagian anggota tubuh maupun seluruh tubuh. Gerak merupakan suatu hasil kerja dua komponen, yaitu tulang dan otot. Tulang disebut sebagai alat gerak pasif dan otot disebut alat gerak aktif. Tulang merupakan alat gerak pasif karena tulang tidak bisa bergerak sendiri, namun harus digerakkan oleh otot. Otot yang berkontraksi menyebabkan tulang bergerak.
1. Fungsi Tulang
Tuhan memberi tulang dalam tubuh manusia dengan bentuk yang berbeda-beda. Bentuk-bentuk tulang tersebut akan sesuai dengan fungsinya. Berikut adalah beberapa fungsi tulang pada manusia.
a. Penunjang dan pemberi bentuk tubuh
b. Pelindung alat-alat vital tubuh
c. Penyusun rangka tubuh
d. Tempat melekatnya otot
e. Tempat pembentukan sel-sel darah
f. Tempat penyimpanan mineral (kalsium dan fosfor)
2. Jenis-Jenis Tulang
Tulang merupakan alat gerak pasif karena tidak dapat bergerak tanpa bantuan otot. Berdasarkan jenisnya, tulang dibedakan menjadi dua, yaitu tulang rawan (kartilago) dan tulang keras (tulang/osteon/sejati).
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 banyak mengandung zat perekat berupa kolagen dan sedikit mengandung zat kapur. Itulah sebabnya tulang rawan bersifat lentur. Sel-sel tulang rawan atau kondrosit dibentuk oleh kondroblas. Pada masa bayi atau masa pertumbuhan sebagian besar tulang masih
berupa tulang rawan. Seiring dengan pertumbuhan bayi dan pertambahan usia, tulang-tulang rawan mengalami penulangan (osifikasi) sehingga tulang tidak lentur lagi, melainkan tumbuh menjadi keras. Akan tetapi, tidak semua mengalami penulangan dan tetap berupa tulang rawan. Misalnya, pada bagian persendian, daun telinga, cuping hidung, dan ruas-ruas tulang belakang.
Tulang rawan memiliki tiga tipe, yaitu hialin, fibrosa, dan elastis.
Perhatikan gambar 3.1. Ketiganya memiliki ciri-ciri sebagai berikut:
1) Tulang rawan hialin
Tulang rawan hialin bersifat lentur, semi transparan, dan berwarna putih kebiruan. Tulang rawan ini merupakan penyusun rangka embrio yang akan berkembang menjadi tulang keras. Selain pada embrio, tulang rawan hialin juga terdapat pada sendi gerak ujung tulang rusuk, hidung, bronki, dan trakea.
2) Tulang rawan fibrosa
Tulang rawan fibrosa memiliki banyak serabut kolagen dalam matriks. Matriksnya berwarna keruh dan gelap, serta kuat dan kaku. Tulang rawan fibrosa terdapat pada tendon dan ligamen.
3) Tulang rawan elastis
Tulang rawan elastis berwarna kekuningan. Matriksnya mengandung serabut elastis. Tulang rawan elastis terdapat pada daun telinga.

Gambar 3.1 Macam-macam tulang rawan (a) hialin, (b) fibrosa, (c) 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. Perhatikan gambar 3.2. 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.

Gambar 3.3 Anatomi tulang keras.

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.
2. Bentuk Tulang
Berdasarkan bentuknya, tulang terbagi atas tulang pipa, tulang pipih, dan tulang pendek.
a. Tulang pipa

Tulang pipa mempunyai ciri-ciri:
– Bentuknya bulat panjang seperti pipa.
– Pada kedua ujungnya berbonggol.
– Di dalamnya berisi sumsum kuning dan lemak.
Sumsum kuning merupakan cadangan untuk pembentukan sumsum merah.
– Contoh: tulang paha, tulang lengan atas, tulang kering, tulang betis, ruas-ruas jari tangan/ruas jari kaki, tulang hasta, dan tulang pengumpil
Tulang pipa terbagi menjadi 3 bagian, yaitu:
– Bagian ujung yang disebut epifisis.
– Bagian tengah yang disebut diafisis.
– Di antara epifisis dan diafisis terdapat cakra epifisis (discus epiphysealis). Cakra ini kaya akan osteoblas dan menentukan pertumbuhan tinggi.
Di pusatnya terdapat rongga yang berisi sumsum tulang. Rongga terbentuk karena aktivitas osteoklas (perombak tulang).
b. Tulang pipih
– Berbentuk pipih atau tipis.
– Di dalamnya berisi sumsum merah, tempat pembuatan sel darah merah dan sel darah putih.
– Contoh: tulang kepala ( tengkorak), tulang rusuk, tulang dada, dan tulang belikat.
c. Tulang pendek
– Bentuk pendek dan bulat.
– Di dalamnya berisi sumsum merah, tempat pembuatan sel darah merah dan sel darah putih.
– Contoh: ruas-ruas tulang belakang, tulang pergelangan tangan, dan pergelangan kaki.

Gambar 3.5 Tulang pipih Gambar 3.6 Tulang pendek
3. Pembentukan Tulang
Manusia memiliki rangka tubuh ketika dalam tahap perkembangan embrio. Rangka tubuh dalam masa embrio masih berupa tulang rawan (kartilago). Kartilago dibentuk oleh sel-sel mesenkim. Di dalam kartilago tersebut akan diisi oleh osteoblas. Osteoblas merupakan sel-sel pembentuk tulang keras. Osteoblas akan mengisi jaringan sekelilingnya dan membentuk osteosit (sel-sel tulang).
Sel-sel tulang dibentuk secara konsentris (dari arah dalam ke luar). Setiap sel-sel tulang akan mengelilingi pembuluh darah dan serabut saraf, membentuk sistem Havers. Selain itu, di sekeliling sel-sel tulang ini terbentuk senyawa protein pembentuk matriks tulang. Matriks tulang akan mengeras karena adanya garam kapur (CaCO₃) dan garam fosfat (Ca3(PO₄)₂).
Di dalam tulang terdapat sel-sel osteoklas. Sel-sel ini berfungsi menyerap kembali sel tulang yang sudah rusak dan dihancurkan. Adanya aktivitas sel osteoklas, tulang akan berongga. Rongga ini kelak akan berisi sumsum tulang. Osteoklas membentuk rongga sedangkan osteoblas terus membentuk osteosit baru ke arah permukaan luar. Dengan demikian, tulang akan bertambah besar dan berongga.
Proses pembentukan tulang keras disebut osifikasi. Proses ini dibedakan menjadi dua, yaitu osifikasi intramembranosa dan osifikasi intrakartilagenosa. Osifikasi intramembranosa disebut juga penulangan langsung (osifikasi primer). Proses ini terjadi pada tulang pipih, misalnya tulang tengkorak. Penulangan ini terjadi secara langsung dan tidak akan terulang lagi untuk selamanya. Contoh osifikasi intrakartilagenosa adalah pembentukan tulang pipa. Osifikasi ini menyebabkan tulang bertambah panjang. Perhatikan Gambar 3.2.

Gambar 3.2 Proses pembentukan tulang