Pada postingan sebelumnya saya membahas Sistem Gerak Pasif maka saya akan melanjutkan ulasannya dengan,
Sistem
Gerak Aktif
1.
Otot
Otot-otot merupakan alat gerak aktif. Otot mempunyai
tiga kemampuan spesifik berikut:
a.
Kemampuan untuk memendek (berkontraksi) disebut kontratibilitas.
b.
Kemampuan untuk melakukan gerakan kebalikan dari gerakan yang ditimbulkan saat
kontraksi otot disebut ekstensibilitas.
c.
Kemampuan untuk kembali ke ukuran semula setelah kontraksi atau ekstensi
disebut elastisitas. Saat otot kembali ke ukuran semula, otot disebut dalam
keadaan relaksasi.
2.
Macam-macam Otot
a.
Otot Lurik
Otot lurik atau disebut juga dengan otot rangka karena
melekat pada rangka dan berfungsi menggerakkan rangka. Otot lurik tersusun atas
serabut-serabut otot atau miofibril yang berinti banyak. Miofibril dalam plasma
berwarna gelap dan terang, tersusun teratur, dan tampak bergaris sehingga
disebut otot seran lintang atau otot lurik. Miofibril membentuk kumpulan
serabut yang disebut otot atau daging. Tiap kumpulan serabut dilindungi oleh
selaput yang disebut fasia propria, sedangkan otot atau daging dilindungi oleh
selaput fasia superfisialis. Biasanya gabungan otot berbentuk kumparan dengan bagian
tengahnya menggelembung disebut empal atau ventrikel. Sementara
itu, bagian tepi gabungan otot tersebut mengecil disebut urat otot atau tendon.
Bagian empal dapat berkontraksi mengerut dan mengendur. Setiap otot memiliki
dua buah tendon atau lebih. Tendon yang melekat pada tulang yang bergerak
disebut insersio, sedangkan tendon yang melekat pada tulang yang tidak bergerak
disebut origo. Otot lurik disebut otot sadar karena bekerjanya dikendalikan
oleh kehendak kita. Kontraksinya cepat, tidak
teratur,
dan mudah lelah. Otot lurik dapat bergerak karena rangsang berupa panas,
dingin, arus listrik, dan rangsang kimia.
b.
Otot Jantung atau Myocardium
Otot jantung hanya terdapat pada jantung. Otot ini
secara anatomis mempunyai ciri seperti otot lurik, tetapi berinti banyak dan
terletak di tengah. Otot jantung mempunyai
cabang-cabang
yang menghubungkan sel satu dengan sel-sel lain disebut anastomosis. Batas antarselnya
tampak jelas dan disebut diskus interkalaris.
c.
Otot Polos
Sel-sel otot polos mempunyai bentuk seperti gelendong,
berinti satu, dan terdapat di tengah. Miofibril berwarna polos (tidak berwarna
gelap dan terang). Kerja otot polos adalah tidak sadar (tidak dipengaruhi
kehendak), lambat, teratur, dan tidak mudah lelah. Otot polos terdapat pada
dinding saluran pencernaan, saluran pernapasan, dan pembuluh darah sehingga
sering disebut otot alat-alat dalam.
3. Mekanisme Gerak Otot dan Sumber Energi
Secara makroskopis gumpalan otot memiliki ujung-ujung
otot yang disebut tendon. Di antara dua tendon terdapat bagian pusat otot yang
yang disebut belli. Bagian ini memiliki kemampuan berkontraksi. Ujung-ujung
otot melekat pada tulang dengan dua tipe perlekatan, yaitu origo dan insersio.
a.
Ujung otot (tendon) yang melekat pada tulang-tulang yang posisinya tetap atau
sedikit bergerak saat otot berkontraksi disebut origo.
b.
Ujung otot (tendon) yang melekat pada tulang-tulang yang mengalami perubahan
posisi saat otot berkontraksi disebut insersio.
Secara mikroskopis otot lurik tampak tersusun atas
garis-garis gelap dan terang. Penampakan tersebut disebabkan adanya miofibril.
Setiap miofibril tersusun atas satuan kontraktil yang disebut sarkomer. Sarkomer
dibatasi dua garis Z, Sarkomer mengandung dua jenis filamen
protein tebal disebut myosin dan filamen protein tipis disebut aktin. Kedua
jenis filamen ini letaknya saling bertumpang tindih sehingga sarkomer tampak
sebagai gambaran garis gelap dan terang. Daerah gelap pada sarkomer yang
mengandung aktin dan miosin dinamakan pita A, sedangkan daerah terang hanya
mengandung aktin dinamakan zona H. Sementara itu, di antara dua sarkomer
terdapat daerah terang yang dinamakan pita I.Ketika otot berkontraksi,
aktin dan myosin bertautan dan saling menggelincir satu sama lain. Akibatnya
zona H dan pita I memendek, sehingga sarkomer pun juga memendek.
Dalam otot terdapat zat yang sangat peka terhadap
rangsang disebut asetilkolin. Otot yang terangsang menyebabkan asetilkolin
terurai membentuk miogen yang merangsang pembentukan aktomiosin. Hal ini
menyebabkan otot berkontraksi sehingga otot yang melekat pada tulang bergerak.
Jika otot dirangsang berulang-ulang secara teratur dengan interval waktu yang
cukup, otot akan berelaksasi sempurna di antara 2 kontraksi. Namun jika jarak
rangsang singkat, otot tidak berelaksasi melainkan akan berkontraksi maksimum
atau disebut tonus. Jika otot terus-menerus berkontraksi, disebut tetanus. Saat
berkontraksi, otot membutuhkan energi dan oksigen. Oksigen diberikan oleh
darah, sedangkan energi diperoleh dari penguraian ATP (adenosin trifosfat) dan
kreatinfosfat. ATP terurai menjadi ADP (adenosin difosfat) + Energi.
Selanjutnya, ADP terurai menjadi AMP (adenosin monofosfat) + Energi.
Kreatinfosfat terurai menjadi kreatin + fosfat + energi. Energi-energi ini
semua digunakan untuk kontraksi otot. Pemecahan zat-zat akan menghasilkan
energi untuk kontraksi otot berlangsung dalam keadaan anaerob sehingga fase
kontraksi disebut juga fase anaerob. Energi
yang membentuk ATP berasal dari penguraian gula otot atau glikogen yang tidak
larut. Glikogen dilarutkan menjadi laktasidogen (pembentuk asam laktat) dan
diubah menjadi glukosa (gula darah) + asam laktat. Glukosa akan dioksidasi
menghasilkan energi dan melepaskan CO2dan H2O.
Secara singkat proses penguraian glikogen sebagai
berikut. Proses penguraian glikogen terjadi pada saat otot dalam keadaan
relaksasi. Pada saat relaksasi diperlukan oksigen sehingga disebut fase aerob.
Asam laktat atau asam susu merupakan hasil samping penguraian laktasidogen.
Penimbunan asam laktat di dalam otot dapat mengakibatkan pegal dan linu atau
menyebabkan kelelahan otot. Penguraian asam laktat memerlukan banyak oksigen.
4. Macam-Macam Gerak
Otot bekerja secara berpasangan untuk menghasilkan gerak.
Ada dua macam pasangan yang terjadi yaitu antagonis dan sinergis. Pasangan otot
yang melakukan gerak berlawanan terhadap otot yang sedang melakukan kontraksi
disebut otot antagonis. Sebaliknya pasangan otot yang kerjanya saling
menunjang disebut otot sinergis. Contoh otot sinergis yaitu otot pronator teres
dan pronator kuadratus. Bila keduanya berkontraksi, telapak tangan akan
menelungkup.
Otot antagonis memiliki beberapa jenis berikut.
a. Ekstensi – Fleksi
Ekstensi adalah gerak meluruskan, sedangkan fleksi adalah
gerak membengkokkan. Misalnya saat kita berdiri kaki dalam posisi lurus disebut
ekstensi, sedangkan saat jongkok kaki dalam posisi menekuk disebut fleksi.
b. Abduksi – Adduksi
Abduksi adalah gerakan menjauhi badan, sedangkan adduksi
adalah gerakan mendekati badan. Contoh: gerak tangan sejajar bahu disebut
abduksi, sedangkan gerak (sikap sempurna) disebut adduksi.
c. Depresi – Elevasi
Depresi adalah gerak menurunkan, sedangkan elevasi adalah
gerak mengangkat, misalnya gerakan menunduk dan menengadah.
d. Supinasi – Pronasi
Supinasi adalah gerak menengadahkan tangan, sedangkan
pronasi adalah gerak menelungkupkan tangan. Kedua macam gerakan ini seperti
gerakan melingkar satu sumbu sentral sehingga disebut juga rotasi
5. Gangguan
atau Kelainan pada Otot
a. Atrofi otot, merupakan penurunan fungsi otot karena
otot mengecil atau karena kehilangan kemampuan berkontraksi, misalnya lumpuh.
b. Distorsi otot, penyakit ini diperkirakan merupakan penyakit
genetis dan bersifat kronis pada otot anak-anak.
c. Hipertrofi otot, merupakan kelainan otot yang
menyebabkan otot menjadi lebih besar dan lebih kuat karena sering digunakan,
misalnya pada binaragawan.
d. Hernia abdominal, kelainan ini terjadi apabila
dinding otot abdominal sobek dan menyebabkan usus melorot masuk ke rongga
perut.
e. Kelelahan otot, karena kontraksi secara terus-menerus
menyebabkan kram atau kejang.
f. Tetanus, merupakan penyakit yang menyebabkan otot
menjadi kejang karena bakteri tetanus.
B.
Mekanisme Gerak pada Berbagai Hewan Vertebrata
Pada dasarnya rangka hewan Vertebrata sama dengan
manusia. Namun, bentuk rangka pada setiap hewan disesuaikan dengan fungsi,
tempat hidup, dan cara hidupnya. Ikan mempunyai struktur rangka yang mendukung
mekanisme geraknya dalam air. Ikan bergerak dengan meliuk-liukkan rangka
tubuhnya sehingga tubuhnya terdorong ke depan. Siripnya berfungsi sebagai
kemudi dan alat penjaga keseimbangan. Namun, kuda laut (Hyppocampus) bergerak
dengan dorongan sirip punggung yang berfungsi seperti baling-baling kapal. Pada
ikan buntal, siripnya berfungsi sebagai pendorong gerakan maju.
Tungkai belakang katak jauh lebih besar daripada tungkai
bagian depan. Tungkai belakang katak berfungsi untuk melompat. Oleh karenanya,
struktur tungkai belakang katak harus lebih kukuh. Tungkai depan katak terlihat
lebih kecil, tetapi mampu menahan tubuhnya saat mendarat.
Burung memiliki struktur tubuh seperti hewan bertulang
belakang lainnya, kecuali kedua tungkai depannya berubah menjadi sayap. Burung
mempunyai sejumlah ciri-ciri khusus yang berhubungan dengan kemampuan terbang.
Ciri-ciri khusus itu sebagai berikut.
a. Sebagian ruas tulang belakang menjadi satu membentuk
titik tumpu yang kuat sewaktu sayap dikepakkan.
b. Tulang yang besar biasanya berongga. Hal ini untuk
mengurangi bobot badan. Berat rangka burung hanya 4% dari seluruh berat badan.
c. Pada tulang dada yang berlunas dalam, melekat
otot-otot terbang yang kukuh untuk menggerakkan sayap.
Selain bergerak dengan cara terbang, ada beberapa jenis
burung juga dapat berenang dengan kakinya. Burung yang dapat berenang umumnya
memiliki selaput pada kakinya.
Golongan reptil misalnya kadal, mempunyai perkembangan
yang baik pada rangka bagian tungkai. Begitu pula dengan jenis cecak. Struktur
telapak kaki cecak memiliki bantalan kaki pelekat sehingga memungkinkan gerakan
memanjat dinding dan berlari di langit-langit secara terbalik. Pada ular,
gerakan terjadi saat rangka tubuh meliuk ke kiri dan ke kanan. Gerakan ini
dikenal sebagai lokomosi berkelok-kelok. Bagian samping tubuh ular bertumpu
pada bagian permukaan yang tidak rata dan bila ayunan gelombang sampai ke
belakang, ular akan meluncur ke depan dengan sisik licin yang menutupi
perutnya. Golongan reptil yang lain misalnya penyu, mempunyai sirip pipih
sehingga menjadi perenang yang baik. Namun, keberadaan sirip tersebut justru
membuat penyu susah bergerak di darat. Tungkai pada reptil terletak di samping
tubuh. Akibatnya reptile memiliki badan yang menggantung di antara kaki.
Proporsi tubuh dengan keempat alat gerak menopang seluruh tubuh ini menyebabkan
reptil memiliki keseimbangan yang lebih stabil dibandingkan mamalia. Pada
mamalia yang paling berfungsi menopang tubuh adalah tungkai tubuh bagian bawah.
Meskipun demikian, dengan tipe tubuh seperti itu mamalia menjadi lebih
leluasa bergerak.
Cara mamalia
berjalan dapat dibedakan sebagai berikut:
a. Hewan pejalan sol berjalan dengan seluruh bagian
telapak kakinya mengenai atau menyentuh tanah (misalnya beruang, landak, tikus
pondok, dan lain-lain). Hewan pejalan setengah pejalan soladalah hewan yang
berjalan di atas jari kakinya pada saat berjalan cepat. Manusia termasuk
setengah pejalan sol
b. Hewan pejalan kaki berjalan dengan jari-jari kakinya
yang mengenai atau menyentuh permukaan tanah (terdapat pada kebanyakan hewan
pemangsa seperti singa, anjing, kucing, dan lain-lain).
c. Hewan pejalan ladam berjalan dengan ujung telapak
(ladam) kakinya yang keras (misalnya kuda, sapi, kambing, domba, dan
lain-lain).