2. PENGENALAN
Kursus QGJ3023: Fungsi Muskuloskeletal dan Pergerakan Manusia adalah kursus
major dan minor bagi pelajar-pelajar Program Pensiswazah Guru Mod Pendidikan
Jarak Jauh, Universiti Pendidikan Sultan Idris. Kursus tiga kredit ini meliputi 10
jam tutorial dan 32 jam pembelajaran secara dalam talian (e-learning).
Modul ini merangkumi semua tajuk yang terkandung dalam Rangka Kursus dan
Rancangan Instruksional bagi kursus ini. Pembelajaran berlaku melalui
pembacaan modul ini dan juga menerusi klip video syarahan . Selain daripada itu sesi
tutorial turut diadakan untuk membolehkan anda berbincang mengenai kandungan tajuk
bersama pensyarah atau tutor san rakan sekursus. Anda juga perlu menyertai forum
serta lain-lain aktiviti yang terkandung dalam MyGuru3 bagi kursus ini.
Modul ini mengandungi 10 tajuk. Masa yang secukupnya perlu anda peruntukkan
untuk menghabiskan sesuatu tajuk. Latihan disediakan di akhir setiap tajuk untuk
membantu anda mengukuhkan kefahaman anda tentang apa yang anda telah pelajari.
Walaupun kandungan bagi setiap tajuk disediakan anda digalakkan untuk membuat bacaan
tambahan dengan merujuk kepada teks yang dinyatakan dalam modul ini. Laman sesawang
tentang anatomi dan fisiologi, biomekanik daan kinesiologi turut boleh dijadikan rujukan bagi
pembacaan tambahan anda.
3. KANDUNGAN MUKA SURAT
1. Anatomi dan Fisiologi Manusia
Pengenalan 1
Organisasi struktur tubuh manusia 1
Sistem muskuloskeletal dan pergerakan manusia 5
Kedudukan anatomi 6
Istilah arah atau lokasi 7
Satah 9
Ringkasan 10
Penilaian kendiri 11
2. Tisu Perantara
Pengenalan 13
Matriks ekstrasel tisu perantara 14
Tisu perantara areolar 15
Tisu adiposa 16
Tisu perantara padat teratur 16
Tisu perantara padat tidak teratur 16
Rawan 18
Membran sinovium 19
Ringkasan 20
Penilaian kendiri 21
3. Sistem Rangka
Pengenalan 23
Tisu tulang 23
Anatomi tulang panjang 26
Fungsi tulang dan sistem rangka 28
Kategori tulang 28
Pembahagian rangka 32
Pembentukkan tulang 36
Faktor yang mempengaruhi perkembangan 42
dan pertumbuhan tulang
Ringkasan 42
Penilaian kendiri 43
4. Sendi
Pengenalan 45
Klasifikasi sendi 45
Sendi berserat 46
Sendi berawan 48
Sendi sinovial 48
Jenis sendi sinovial 50
Pergerakan pada sendi sinovial 53
Ringkasan 59
Penilaian kendiri 59
4. 5. Sistem Otot
Pengenalan 62
Sifat tisu otot rangka 63
Fungsi otot rangka 64
Anatomi otot rangka 64
Penguncupan dan pengenduran otot 68
Klasifikasi penguncupan otot rangka 71
Jenis serat otot rangka 73
Senaman dan tisu otot rangka 74
Bagaimana otot rangka menghasilkan pergerakan 75
Ringkasan 78
Penilaian kendiri 79
6. Otot-Otot Rangka Utama
Pengenalan 81
Otot-otot pada toraks yang membantu pernafasan 84
Otot-otot pada toraks yang menggerakkan girdel pektoral 85
Otot-otot pada toraks dan bahu yang menggerakkan 86
humerus (Lengan Atas)
Otot-otot pada lengan yang menggerakkan radius 87
dan ulna (Lengan bawah)
Otot-otot pada lengan bawah yang menggerakkan 89
pergelangan tangan, tangan dan jari tangan
(Kompatmen fleksor)
Otot-otot pada lengan bawah yang menggerakkan 89
pergelangan tangan, tangan dan jari tangan
(Kompatmen ekstensor)
Otot-otot di kawasan gluteal yang menggerakkan 91
femur (Paha)
Otot-otot paha yang menggerakkan femur, tibia dan 93
fibula (Kompatmen aduktor)
Otot-otot paha yang menggerakkan femur, tibia dan 93
fibula (Kompatmen ekstensor)
Otot-otot paha yang menggerakkan femur, tibia dan 94
fibula (Kompatmen fleksor)
Otot-otot di bahagian kaki bawah yang menggerakkan 95
kaki dan jari kaki (Kompatmen anterior)
Otot-otot di bahagian kaki bawah yang menggerakkan 95
kaki dan jari kaki (Kompatmen lateral)
Otot-otot di bahagian kaki bawah yang menggerakkan 96
kaki dan jari kaki (Kompatmen posterior)
Ringkasan 98
Latihan interaktif 98
Penilaian kendiri 99
7. Kinetik Pergerakan Manusia
Pengenalan 102
Mekanik dan biomekanik 102
Daya 103
5. Klasifikasi daya 104
Unit mekanik 107
Prinsip bagi aplikasi biomekanik 107
Ringkasan 110
Penilaian kendiri 110
8. Kinetik Linear
Pengenalan 113
Hukum Gerakan Newton 113
Gerakan Linear 116
Ringkasan 118
Penilaian kendiri 119
9. Pertimbangan Muskuloskeletal Untuk Pergerakan
Pengenalan 121
Faktor yang mempengaruhi kebolehan otot untukn 121
menghasilkan pergerakan
Faktor yang mempengaruhi kekuatan otot 123
Tuas 126
Ringkasan 130
Penilaian kendiri 131
10. Menganalisis Pergerakan Manusia
Pengenalan 133
Satah dan Paksi 133
Analisis Berlari 134
Analisis Melompat 135
Analisis Menendang 136
Analisis Memukul 137
Analisis Membaling 138
Ringkasan 139
Tugasan 139
Rujukan
Rujukan Rajah
6. 1
UNIT PELAJARAN 1
ANATOMI DAN FISIOLOGI MANUSIA
HASIL PEMBELAJARAN
Di akhir unit ini, anda diharap dapat:
Menerangkan maksud anatomi dan fisiologi
Menerangkan hubungan di antara setiap aras organisasi struktur tubuh manusia.
Menyatakan sistem-sistem organ pada tubuh manusia.
Menjelaskan hubungan sistem otot dan sistem rangka dalam menghasilkan
pergerakan.
Menerangkan kedudukan anatomi.
Mendefiniskan istilah arah dan satah anatomi bagi tubuh manusia.
PENGENALAN
Anatomi dan fisiologi manusia adalah cabang biologi dan secara amnya adalah disiplin yang
mengkaji struktur dan fungsi tubuh manusia. Secara khususnya anatomi adalah kajian tentang
struktur dan hubung kait di antara bahagian-bahagian tubuh. Fisiologi pula adalah kajian
tentang fungsi bahagian-bahagian tubuh dan tubuh secara keseluruhannya
ORGANISASI STRUKTUR TUBUH MANUSIA
Struktur tubuh manusia disusun mengikut aras organisasi struktur tersebut iaitu aras kimia, aras
sel, aras tisu, aras organ, aras sistem dan aras organisma.
Rajah 1.1: Aras Organisasi Struktur Tubuh Manusia
Aras
kimia
Aras
Sel
Aras
Tisu
Aras
Organ
Aras
Sistem
Aras
Organisma
7. 2
1. Nukleolus
2. Nukleus
3. Ribosom
4. Vesikel
5. Retikulum endoplasmik
kasar
6. Perkakas Golgi
7. Sitoskeleton
8. Retikulum endoplasmik
licin
9. Mitokondrion
10. Vakuol
11. Sitosol
12. Lisosom
13. Sentriol
Aras Kimia
Atom terlibat dalam tindak balas kimia dan terdiri daripada
nukleus (mengandungi proton dan neutron) dan elektron.
Atom juga dikenali sebagai elemen kerana dalam keadaan
semulajadinya atom tidak bercampur dengan bahan lain.
Setiap satu daripada elemen tersebut mempunyai nama dan
diberikan simbol yang khusus. Ahli kimia berpendapat
bahawa lebih 99% daripada jisim tubuh manusia terbina
daripada oksigen (O), karbon (C), hidrogen (H), nitrogen (N),
fosforus (P) dan kalsium (Ca).
Molekul pula terdiri daripada dua atau lebih atom yang
digabungkan menerusi ikatan kimia. Seperti atom, molekul juga mempunyai nama tertentu dan
diberikan simbol atau formula kimia. Contoh molekul dalam tubuh manusia adalah hemoglobin
(HbO2), glukosa (C6H12O6) dan air (H2O).
Aras Sel
Sel merupakan unit hidupan yang terkecil dalam tubuh manusia. Pada tubuh manusia terdapat
lebih daripada 10 trilion sel yang terbahagi kepada lebih kurang 230 jenis sel. Sel-sel tersebut
antara lainnya adalah sel otot, sel rangka, sel saraf dan sel darah. Sel terbentuk daripada
gabungan molekul dan mempunyai struktur-struktur khusus yang dikenali sebagai organel.
Setiap organel menjalankan tugas yang khusus bagi mempastikan kelangsungan hidup sel dan
seterusnya organisma itu sendiri.
Rajah 1.2: Sel Tipikal dan Organel
Rajah 1.1: Atom Hidrogen
protonelektron
8. 3
Aras Tisu
Tisu adalah suatu struktur berserat yang terbina daripada gabungan sel yang serupa dan yang
mempunyai asalan yang sama. Sel-sel yang membentuk sesuatu tisu menjalankan tugas
khusus bagi tisu tersebut secara berkelompok. Pada tubuh manusia terdapat empat jenis tisu
yang asas iaitu tisu epithelium, tisu perantara atau tisu penghubung, tisu otot dan tisu saraf.
Tisu epitelium tersebar secara meluas pada tubuh. Tisu ini membentuk litupan bagi semua
permukaan tubuh, melapisi rongga tubuh dan organ lompang serta membentuk kelenjar. Fungsi
tisu meliputi tetapi tidak terhad kepada perlindungan, perembesan, perkumuhan, penurasan,
peresapan dan penerimaan sensori.
Tisu perantara menyatukan struktur yang berbeza untuk membentuk satu struktur yang lebih
besar. Selain daripada itu tisu perantara juga membentuk kerangka yang menyokong tubuh
secara keseluruhannya, menyimpan lemak, mengangkut bahan dalam tubuh, melindungi tubuh
daripada penyakit dan membantu dalam membaik pulih kerosakan pada tisu.
Tisu otot terbina daripada sel-sel yang berkeupayaan untuk memendek atau menguncup bagi
menghasilkan gerakan pada bahagian-bahagian tubuh. Penguncupan otot berlaku hasil
daripada interaksi di antara protin kontraktil aktin dan miosin dalam tisu otot. Tisu otot
mempunyai banyak sel otot atau serat otot yang disusun secara berlapis-lapis dan dilitupi tisu
perantara. Tisu otot kelihatan berwarna merah hasil daripada salur darah yang banyak terdapat
pada tisu ini.
Tisu saraf terdiri daripada neuron dan sel neuroglia. Neuron membawa impuls sementara sel
neuroglia pula membantu dalam penghantaran impuls dan juga membekalkan nutrien kepada
neuron. Tisu saraf terdapat pada otak, korda spina dan saraf periferi. Tisu saraf berperanan
untuk menyelaras dan mengawal kebanyakan daripada aktiviti tubuh. Ini dilaksanakan menerusi
keupayaannya untuk bertindak balas terhadap rangsangan dan membawa impuls kepada
organ-organ tubuh untuk menghasilkan respons terhadap rangsangan tersebut. Selain daripada
itu tisu saraf juga terlibat dalam pencetusan emosi, pembentukan memori dan juga proses
taakulan.
Tisu epitelium Tisu perantara Tisu otot Tisu saraf
Rajah 1.3: Empat Jenis Tisu Asas pada Tubuh Manusia
9. 4
Aras Organ
Pada aras ini dua atau lebih tisu berbeza bergabung untuk membentuk organ yang setiap
satunya mempunyai fungsi yang khusus. Perut misalnya terbina daripada pelbagai tisu yang
berbeza. Membran serosa meliputi bahagian luar perut untuk melindunginya dan
mengurangkan geseran dengan organ-organ di sekeliling. Tisu otot licin yang berada di bawah
lapisan membran serosa menguncup untuk menggodak dan mencampur makanan sebelum
memindahkan kimus yang terbentuk ke usus kecil untuk proses pencernaan seterusnya.
Lapisan paling dalam pada perut adalah tisu epithelium yang merembeskan bahan yang
digunakan untuk membantu pencernaan makanan.
Aras Sistem
Aras sistem terdiri daripada organ-organ yang saling berkait dalam melaksanakan satu fungsi
umum. Terdapat 11 sebelas sistem utama bagi tubuh manusia:
Sistem integumen
Sistem rangka
Sistem otot
Sistem saraf
Sistem endokrina
Sistem kardiovaskular
Sistem limfa
Sistem respiratori
Sistem pencernaan
Sistem urinari
Sistem reproduktif
Membran serosa
Tisu otot licin
Tisu epitelium
Rajah 1.4: Tisu pada Perut
10. 5
Bagi tujuan kursus ini, sistem otot dan sistem rangka digabungkan dan dikenali sebagai sistem
muskuloskeletal. Sistem muskuloskeletal terdiri daripada otot rangka, tulang, rawan, ligamen
dan tendon. Komponen yang dinyatakan ini menjalankan berbagai fungsi yang antaranya
adalah menggerakan bahagian-bahagian tubuh, mengekalkan postur tubuh dan menyokong
serta melindungi organ-organ dalaman tubuh.
Aras Organisma
Aras ini adalah aras tertinggi dan terbesar dalam organisasi struktur tubuh manusia. Semua
sebelas sistem tubuh bergabung dan bekerjasama untuk sesuatu organisma atau dalam
konteks ini manusia untuk meneruskan kehidupannya.
SISTEM MUSKULOSKELETAL DAN PERGERAKAN MANUSIA
Pergerakan merupakan salah satu daripada ciri organisma hidup. Pergerakan dalaman
membolehkan organisma untuk memindahkan sesuatu bahan daripada satu bahagian dalam
jasad atau badan ke bahagian yang lain. Pergerakan luaran pula membolehkan sesetengah
organisma hidup untuk bergerak daripada satu tempat ke satu tempat yang lain (lokomotor)
atau pun untuk bergerak setempat (bukan lokomotor). Bagi manusia dan juga haiwan,
pergerakan luaran ini dicapai hasil daripada interaksi rapat di antara dua sistem organ iaitu
sistem otot dan sistem rangka. Gabungan kedua-dua sistem organ ini dikenali sebagai sistem
muskuloskeletal atau sistem lokomotor.
Sistem Limfa Sistem Sistem Sistem Urinari Sistem
Kardiovaskular Pencernaan Reproduktif
Rajah 1.5: Sebahagian daripada Sistem-sistem Organ Tubuh
11. 6
Bagi guru-guru Pendidikan Jasmani, pengetahuan yang secukupnya dalam aspek osteologi
(kajian tentang tulang), artrologi (kajian tentang sendi) dan miologi (kajian tentang otot) akan
membolehkan mereka untuk memahami hubungkait ketiga-tiga komponen ini dalam pergerakan
manusia. Pengetahuan dan kefahaman ini dapat membantu mereka untuk merancang dan
melaksanakan aktiviti kecergasan fizikal dan kemahiran sukan di dalam dan di luar kelas
Pendidikan Jasmani dengan selamat dan berkesan. Ini penting bagi mengelakkan berlakunya
kecederaan fizikal akibat melakukan pergerakan yang melampaui keupayaan struktur dan
fungsi sistem muskuloskeletal murid. Aktiviti kecergasan dan kesukanan yang dirancang dan
dilaksanakan dengan baik memberi peluang kepada murid untuk meningkatkan status
kesihatan, membina kecergasan fizikal, mempelajari dan memperolehi kemahiran motor,
memperkembangkan bakat dalam sukan serta mengukuhkan amalan aktiviti fizikal dan
senaman.
Gambar: 1.1: Sesi Pengajaran dan Pembelajaran Pendidikan Jasmani
KEDUDUKAN ANATOMI
Kedudukan anatomi merujuk kepada cara dirian di mana tubuh berada dalam keadaan berdiri
tegak, dengan kepala, mata dan jari kaki menghadap ke hadapan, manakala anggota atas
terletak di sisi tubuh dengan tapak tangan menghadap ke hadapan. Kedudukan anatomi adalah
rujukan bagi tatanama anatomi.
12. 7
Rajah 1.6: Kedudukan Anatomi
ISTILAH ARAH ATAU LOKASI
Istilah-istilah tertentu digunakan untuk merujuk kepada lokasi sesuatu bahagian tubuh secara
relatif terhadap bahagian tubuh yang lain. Istilah-istilah anatomi yang digunakan bagi tujuan
tersebut adalah seperti berikut:
Superior: Mengarah kepada kepala atau struktur bahagian atas sesuatu struktur.
Inferior: Jauh daripada kepala atau bahagian bawah sesuatu struktur.
Anterior: Lebih dekat kepada bahagian hadapan tubuh atau di bahagian hadapan tubuh.
Posterior: Lebih dekat kepada bahagian belakang tubuh atau di bahagian belakang
tubuh
Medial: Lebih dekat kepada garis tengah tubuh atau satah sagital tengah.
Lateral: Lebih jauh daripada garis tengah tubuh atau satah sagital tengah.
Muka pandang
ke hadapan
Kaki menghala ke hadapan
dan sedikit terbuka
Lengan disisi
Tapak tangan
ke hadapan
13. 8
Proksimal: Lebih dekat dengan lekatan anggota pada trunkus atau sesuatu punca
(origin).
Distal: Lebih jauh daripada dengan lekatan anggota pada trunkus atau sesuatu punca
(origin).
Superfisial: lebih dekat ke permukaan atau di permukaan.
Sefalik: Mengarah ke kepala
Kaudal: Mengarah ke tulang koksiks
Rajah 1.7: Arah Bahagian Tubuh
Proksimal
Proksimal
Sefalik
Kaudal
14. 9
SATAH
Kajian mengenai bahagian tubuh juga dilakukan berdasarkan kepada satah iaitu suatu
permukaan rata bayangan yang melintasi bahagian tubuh. Terdapat tiga satah utama yang
digunakan sebagai rujukan iaitu:
Satah sagital: Satah menegak yang membahagi tubuh kepada dua bahagian kanan dan
kiri. Jika satah ini membahagi tubuh dengan tepat kepada dua bahagian yang sama
saiz, ianya dikenali sebagai sagital tengah.
Satah frontal atau koronal: Satah ini membahagi tubuh kepada dua bahagian iaitu
anterior (hadapan) dan posterior (belakang)
Satah transversal atau melintang: Satah ini membahagi tubuh kepada bahagian atas
dan bawah
Rajah 1.8: Satah Tubuh
Satah
frontal
Satah
transversal
Satah sagital
15. 10
RINGKASAN
Anatomi dan fisiologi manusia mengkaji struktur dan fungsi tubuh manusia.
Manusia mempunyai enam aras organisasi strukur iaitu aras kimia, aras sel, aras tisu,
aras organ, aras sistem dan aras organisma.
Aras kimia terdiri daripada atom dan molekul.
Sel merupakan unit hidupan yang terkecil dalam tubuh manusia.
Tisu terbina daripada gabungan sel yang serupa dan yang mempunyai asalan yang
sama.
Organ adalah struktur yang menggabungkan dua atau lebih tisu berbeza yang secara
bersama melaksanakan satu fungsi yang khusus.
Sistem organ terdiri daripada organ-organ berbeza yang saling berkait dalam
melaksanakan satu fungsi umum. Terdapat 11 sebelas sistem utama bagi tubuh
manusia.
Organisma merupakan suatu hidupan yang menggabung kesemua sistem organ untuk
melaksanakan semua proses hidupan yang asas.
Sistem muskuloskeletal iaitu gabungan sistem otot dan sistem rangka berperanan
penting dalam menghasilkan pergerakan luaran
Kedudukan anatomi adalah cara dirian seseorang dan kedudukan ini dijadikan rujukan
bagi tatanama anatomi.
Istilah-istilah tertentu digunakan untuk merujuk kepada lokasi sesuatu bahagian tubuh
secara relatif terhadap bahagian tubuh yang lain.
Satah tubuh digunakan untuk memerihalkan bahagian atau kawasan khusus pada
tubuh.
16. 11
PENILAIAN KENDIRI
1. Apakah aras paling rendah dalam organisasi struktur manusia?
A. Sel.
B. Tisu.
C. Kimia.
D. Organ.
2. Apakah jenis tisu yang melitupi semua permukaan tubuh?
A. Tisu epitelium
B. Tisu perantara
C. Tisu otot
D. Tisu saraf
3. Pada kedudukan anatomi, tapak tangan menghadap ke ___________.
A. atas
B. hadapan
C. belakang
D. sisi tubuh
4. Apakah fungsi neuron?
A. Membawa impuls.
B. Membantu menghantar impuls.
C. Menyimpan lebihan lemak tubuh.
D. Membekal nutrien kepada neuroglia.
5. Sistem yang manakah di antara berikut terlibat dalam pergerakan?
A. Sistem rangka.
B. Sistem respiratori.
C. Sistem pencernaan.
D. Sistem kardiovaskular.
6. Osteologi adalah kajian mengenai _________________.
A. otot
B. saraf
C. tulang
D. jantung
17. 12
7. Mulut terletak ____________terhadap dagu.
A. lateral
B. inferior
C. superior
D. proksimal
8. Telinga terletak __________ terhadap mata.
A. distal
B. lateral
C. posterior
D. proksimal
9. Satah___________ membahagi tubuh kepada bahagian atas dan bawah.
A. sagital
B. frontal
C. transversal
D. sagital tengah
10. Penguncupan otot berlaku hasil daripada interaksi di antara aktin dan _____ dalam tisu otot.
A. miosin
B. neuron
C. nukleus
D. tisu perantara
18. 13
UNIT PELAJARAN 2
TISU PERANTARA
HASIL PEMBELAJARAN
Di akhir unit ini, anda diharap dapat:
Menyatakan empat jenis tisu asas pada tubuh manusia.
Menyatakan fungsi empat jenis tisu asas pada tubuh manusia.
Membezakan di antara serat kolagen dan serat elastik dari segi kandungannya.
Memberi contoh struktur tubuh yang mempunyai rawan hialin, rawan berserat dan rawan
elastik.
Menerangkan peranan membran sinovium pada sendi.
Membezakan di antara tisu perantara padat teratur dan tisu perantara padat tidak teratur
dari segi ciri fizikalnya.
PENGENALAN
Sel adalah unit berfungsi yang terkecil bagi organisma hidup. Walaupun sel mempunyai
organisasi yang tersusun dengan baik sel pada lazimnya sel tidak berfungsi secara
bersendirian. Sebaliknya sel bergabung dengan sel-sel lain untuk bekerja sebagai satu
kumpulan untuk melaksanakan tugas yang khusus. Gabungan sel yang serupa dan dari asalan
yang sama dikenali sebagai tisu. Tisu tubuh diklasifikasikan kepada empat jenis berdasarkan
kepada struktur dan fungsi tisu tersebut:
Tisu epitelium: Melitupi permukaan tubuh; melapisi rongga tubuh, organ lompang dan
duktus; dan membentuk kelenjar
Tisu perantara atau tisu penghubung: Melindungi dan menyokong tubuh dan organ
dalaman tubuh; menyatukan organ-organ; menyimpan rizab tenaga dalam bentuk
lemak; dan memberi keimunan.
Tisu otot: Menghasilkan daya fizikal untuk menggerakkan struktur tubuh.
Tisu saraf: Mengesan perubahan dalaman dan luaran tubuh dan memulakan dan
memindahkan impuls saraf (keupayaan tindakan) yang menyelaras aktiviti tubuh untuk
mengekalkan homeostasis.
19. 14
Untuk kursus ini, fokus diberikan kepada matriks ekstrasel tisu perantara, tisu perantara areolar,
tisu adiposa, tisu perantara padat teratur, tisu perantara padat tidak teratur, rawan dan
membran sinovium. Tajuk-tajuk ini perlu diberikan perhatian yang khusus kerana ianya berkait
secara langsung dengan sistem rangka dan sistem otot yang akan dipelajari dalam unit-unit
pelajaran yang selanjutnya.
MATRIKS EKSTRASEL TISU PERANTARA
Matriks ekstrasel sama ada bersifat bendalir, gel atau bahan dasar pepejal bersama serat
protein. Setiap jenis tisu perantara mempunyai ciri unik yang dipengaruhi bahan ekstrasel
khusus di antara sel-sel.
Bahan Dasar
Bahan dasar merupakan komponen tisu perantara yang terdapat di antara sel dan serat. Bahan
ini menyokong sel, menyatukan sel-sel dan menyediakan laluan bagi pertukaran bahan
di antara darah dan sel. Bahan dasar berperanan aktif dalam menentukan bagaimana tisu
terbentuk dan berkembang, pembentukan dan perkembangan tisu, berpindah, proliferat,
bertukar bentuk dan melaksanakan fungsi metabolik.
Bahan dasar mengandungi air dan campuran molekul organik besar seperti polisakarida dan
protein seperti asid hialuronik. Asid ini berfungsi untuk menyatukan sel-sel, melincirkan sendi,
membantu fagosit bergerak menerusi tisu perantara semasa perkembangan dan pemulihan
kecederaan. Selain daripada asid hialuronik, kondroitin sulfat menyokong dan pelekatan tisu
perantara dalam tulang dan rawan.
Serat
Serat di dalam matriks ekstrasel menguatkan dan menyokong tisu perantara. Terdapat tiga
jenis serat yang terkandung di dalam matriks ekstrasel di antara sel-sel:
Serat kolagen: Terbina daripada protein kolagen. Serat kolagen kuat dan rintang
terhadap daya tarikkan. Ciri ini menjadikan tisu fleksibel. Serat kolagen terdapat dalam
kebanyakan jenis tisu khususnya tulang, rawan, tendon dan ligamen.
Serat elastik: Serat elastik terbina daripada molekul protein yang dikenali sebagai fibrilin.
Fibrilin memberikan kestabilan kepada serat elastik yang boleh diregang sehingga satu
setengah kali ganda panjangnya (sewaktu berkeadaan kendur). Serat elastik
berkeupayaan untuk kembali kepada bentuk asalnya selepas diregang. Serat ini banyak
terdapat pada kulit, dinding salur darah dan paru-paru.
20. 15
Rajah 2.1 : Serat Kolagen dan Serat Elastik
TISU PERANTARA AREOLAR
Tisu perantara areolar adalah tisu perantara kendur dan merupakan salah satu daripada tisu
perantara yang tersebar luas pada tubuh. Tisu ini mengandungi beberapa jenis sel seperti
fibroblas, makrofaj, sel plasma, sel mast, adiposit dan beberapa sel darah putih. Selain
daripada itu serat kolagen, serat elastik dan serat retikular juga terdapat dalam susunan rawak
pada keseluruhan tisu ini. Membran sinovium yang terdapat pada sendi sinovial terbina
daripada gabungan tisu perantara areolar dan tisu adiposa serta serat kolagen.
Rajah 2.2: Tisu Perantara Areolar
Serat kolagen
Serat elastik
Sel mast
Nukleus fibroblast
Serat kolagen Serat elastik
21. 16
TISU ADIPOSA
Satu lagi jenis tisu perantara kendur ialah tisu adiposa. Tisu adiposa terdiri daripada sel adiposit
yang bertindak sebagai stor simpanan bagi trigliserida. Tisu ini didapati di semua kawasan yang
terdapatnya tisu perantara areolar. Tisu adiposa berperanan sebagai penebat haba, stor bagi
rizab tenaga dan menyokong serta melindungi organ dalaman tubuh.
Rajah 2.3: Tisu Adiposa
TISU PERANTARA PADAT TERATUR
Tisu perantara padat teratur adalah sejenis tisu perantara padat. Tisu ini mempunyai
berkas-berkas fiber kolagen yang tersusun secara selari di dalamnya. Susunan ini memberi
kekuatan kepada tisu perantara padat teratur untuk bertahan terhadap daya tarikan disepanjang
paksi serat-serat kolagen. Di antara baris-baris serat kolagen ini terdapat fibroblas yang
menghasilkan serat dan bahan dasar matriks ekstrasel. Tendon dan ligamen adalah contoh
struktur yang terbina daripada tisu perantara padat teratur.
TISU PERANTARA PADAT TIDAK TERATUR
Tisu perantara padat tidak teratur juga adalah dari jenis tisu perantara padat. Serat kolagen
yang terkandung di dalam tisu ini disusun secara tidak teratur tetapi lebih padat berbanding
dengan tisu perantara kendur. Tisu perantara padat tidak teratur terdapat di kawasan yang
mengalami daya tarikkan daripada pelbagai arah. Tisu ini biasanya terbentuk dalam bentuk
lembaran sebagai contoh dermis pada kulit. Struktur lain yang mempunyai tisu jenis ini
Vakuol simpanan
trigliserida
Nukleus adiposit
22. 17
termasuklah injap jantung, perikondrium (membran yang melitupi rawan) dan periosteum
(sarung di sekeliling tulang).
Rajah 2.4: Tisu Perantara Padat Teratur
Rajah 2.5: Tisu Perantara Padat Tidak Teratur
23. 18
RAWAN
Rawan terdiri daripada jaringan padat serat kolagen atau serat elastik yang tertanam di dalam
kondroitin sulfat. Rawan boleh bertahan terhadap lebih banyak stress tahan terhadap stress
berbanding dengan tisu perantara kendur dan tisu perantara padat. Ini disebabkan oleh serat
kolagen yang memberikannya kekuatan dan kondroitin sulfat yang menjadikan ia lebih resilien
atau lebih tahan lasak. Matriks ekstrasel rawan mengandungi sel rawan yang matang atau
kondrisit yang terletak di dalam lakuna. Permukaan kebanyakan daripada rawan dilitupi
perikondrium yang merupakan sejenis tisu perantara padat tidak teratur. Rawan apabila
mengalami kerosakan lambat untuk dibaik pulih kerana tidak seperti tisu perantara yang lain,
rawan tidak mempunyai salur darah atau pun saraf. Terdapat tiga jenis rawan iaitu rawan hialin,
rawan berserat dan rawan elastik.
Rawan Hialin
Rawan hialin merupakan rawan yang paling banyak terdapat pada tubuh. Bahan dasar rawan
hialin mengandungi gel resilien atau tahan lasak. Kebanyakan daripada rawan hialin diilitupi
perikondrium kecuali pada rawan artikular yang melitupi tulang-tulang yang membentuk sendi
dan juga di plat epifisis. Rawan hialin memberi kefleksibelan dan sokongan kepada strukut yang
mengandunginya dan turut mengurangkan geseran dan menyerap hentakan di sendi.
Walaupun begitu rawan hialin merupakan rawan yang paling lemah di antara ketiga-tiga jenis
rawan.
Rawan Berserat
Rawan berserat juga mempunyai kondrisit tetapi susunannya berselerak di antara berkas-
berkas serat kolagen di dalam matriks ekstrasel. Rawan berserat kurang mempunyai
perikondrium. Berbanding dengan rawan hialin dan rawan elastik, rawan berserat lebih kuat dan
tegar. Contoh struktur yang terbina daripada rawan berserat adalah ceper invertebra.
Rawan Elastik
Pada rawan elastik, kondrosit terdapat di dalam jaringan serat elastik yang membina matriks
ekstrasel. Tidak seperti rawan berserat, rawan elastik mengandungi perikondrium. Rawan ini
kuat dan kenyal dan berperanan untuk mengekalkan bentuk struktur tertentu seperti telinga dan
epiglottis.
Rajah 2.6: Jenis-jenis Rawan (a) Rawan Hialin (b) Rawan Berserat (c) Rawan Elastik
(a) (b) (c)
24. 19
MEMBRAN SINOVIUM
Membran adalah lembaran lebar tisu boleh lentur yang melitupi atau melapisi sebahagian
daripada tubuh. Membran sinovium melapisi rongga sesetengah daripada sendi pada tubuh.
Membran ini terdiri daripada tisu perantara areolar dan tisu adiposa bersama dengan serat
kolagen. Membran sinovium mempunyai sel yang merembeskan bendalir sinovia. Bendalir ini
melincirkan hujung-hujung tulang yang bergerak di sendi. Selain daripada itu bendalir ini juga
membekalkan nutrien kepada rawan artikular yang melitupi hujung-hujung tulang yang
membentuk sendi dan menyingkir mikrob dan puing daripada rongga sendi.
Rajah 2.7: Membran Sinovium pada Sendi Sinovial
Tulang
Membran sinovium
Bendalir sinova
Rawan artikular
Kapsul berserat
25. 20
RINGKASAN
Tisu tubuh diklasifikasikan kepada empat jenis: tisu epitelium, tisu otot dan tisu saraf.
Tisu perantara unik dari segi matriks ekstrasel sama ada bersifat bendalir, gel atau
bahan dasar pepejal bersama serat protein.
Matriks ekstrasel turut mengandungi serat kolagen dan serat elastik.
Tisu perantara areolar, tisu adiposa, tisu perantara padat teratur dan tisu perantara
padat tidak teratur adalah contoh tisu perantara.
Membran sinovium yang terdapat pada sendi sinovial terbina daripada gabungan tisu
perantara areolar dan tisu adiposa serta serat kolagen.
Tisu adiposa terdiri daripada sel adiposit yang bertindak sebagai stor simpanan bagi
trigliserida.
Tendon dan ligamen adalah contoh struktur yang terbina daripada tisu perantara padat
teratur.
Tisu perantara padat tidak teratur juga terdapat pada perikondrium dan periosteum.
Terdapat tiga jenis rawan iaitu rawan hialin, rawan berserat dan rawan elastik.
Membran sinovium merembeskan bendalir sinovia untuk melincirkan hujung-hujung
tulang yang bergerak di sendi, membekalkan nutrien kepada rawan artikular yang
melitupi hujung-hujung tulang yang membentuk sendi dan menyingkir mikrob dan puing
daripada rongga sendi.
26. 21
PENILAIAN KENDIRI
1. Fungsi yang manakah di antara berikut bukan fungsi tisu epithelium?
A. Membentuk kelenjar.
B. Melitupi permukaan tubuh.
C. Melindungi dan menyokong tubuh.
D. Melapisi rongga tubuh, organ lompang dan duktus.
2. Tisu yang manakah di antara berikut berperanan untuk mengesan perubahan dalaman dan
luaran tubuh?
A. Tisu otot.
B. Tisu saraf.
C. Tisu adiposa.
D. Tisu perantara.
3. Sifat yang manakah di antara berikut bukan sifat matriks ekstrasel?
A. Gel.
B. Pepejal.
C. Bendalir.
D. Gabungan pepejal bersama serat protein.
4. Apakah peranan serat di dalam matriks ekstrasel?
A. Menyatukan sel-sel tubuh.
B. Menguatkan dan menyokong tisu perantara.
C. Menyokong serta melindungi organ dalaman tubuh.
D. Menentukan bagaimana tisu terbentuk dan berkembang.
5. Sel yang manakah di antara berikut tidak terdapat di dalam tisu perantara areolar?
A. Adiposit.
B. Fibroblas.
C. Sel darah putih.
D. Sel darah merah.
6. Tisu adiposa adalah tisu perantara ____________.
A. elastik
B. kendur
C. padat teratur
D. padat tidak teratur
27. 22
7. Struktur yang manakah di antara berikut mengandungi tisu perantara padat teratur?
A. Otot.
B. Tulang.
C. Tendon.
D. Rawan berserat.
8. Telinga mengandungi rawan______________.
A. hialin
B. elastik
C. berserat
D. artikular
9. Rawan lambat untuk dibaik pulih selepas mengalami kecederaan kerana ___________
A. mempunyai lemak
B. mempunyai neuroglia
C. tidak mempunyai salur darah
D. mempunyai salur darah yang sempit
10. Struktur yang manakah di antara berikut merembeskan bendalir sinovia?
A. Membran serosa.
B. Membran mukus.
C. Membran sinovium.
D. Membran kutaneus.
28. 23
UNIT PELAJARAN 3
SISTEM RANGKA
HASIL PEMBELAJARAN
Di akhir unit ini, anda diharap dapat:
Menyatakan kandungan matriks ekstrasel sel tulang.
Menerangkan fungsi setiap sel yang terdapat pada tisu tulang.
Menerangkan bahagian-bahagian tulang panjang.
Menerangkan fungsi tulang dan rangka.
Mengklasifikasikan tulang mengikut bentuk dan lokasinya.
Menerangkan faktor yang mempengaruhi pertumbuhan tulang.
PENGENALAN
Sistem rangka terdiri daripada tulang-tulang yang secara
berterusannya mengalami pengubahsuaian selaras dengan
pertumbuhan organisma, untuk membaik pulih kerosakan dan
juga sebagai adaptasi terhadap stres yang dikenakan ke atas
tulang.
Setiap tulang adalah organ yang terbina daripada gabungan
beberapa jenis tisu iaitu tulang, rawan, tisu perantara padat,
epitelium, tisu pembentuk darah, tisu adiposa dan tisu saraf.
Tulang-tulang yang membentuk kerangka yang dikenali tulang
rangka wujud secara bersendirian atau bercantum dengan
tulang-tulang lain untuk membentuk tulang yang lebih besar.
Kerangka ini beserta dengan rawan-rawannya membentuk
sistem rangka.
TISU TULANG
Tisu tulang atau tisu oseus terbina daripada sel-sel yang dikelililing matriks yang mengandungi
lebih kurang 25% air, 25% serat kolagen dan 50% garam mineral (kalsium, fosforus dan
Rajah 3.1: Rangka Manusia
29. 24
magnesium) terhablur. Kekerasan tulang diperolehi daripada garam mineral yang terhablur ini
sementara kefleksibelan atau fleksibilitinya pula dipengaruhi oleh serat kolagen. Serat kolagen
memberi kekuatan tegangan kepada tulang untuk mengelaknya daripada meregang atau putus.
Terdapat empat jenis sel tulang pada tisu tulang iaitu sel osteogenik, osteoblas, osteosit dan
osteoklas. Sel osteogenik terdapat pada bahagian sebelah dalam periosteum, dalam
endosteum dan dalam kanal yang mengandungi salur darah pada tulang. Tidak seperti sel-sel
tulang yang lain, sel osteogenik boleh mengalami pembahagian sel. Sel-sel yang terhasil
daripada pembahagian ini seterusnya berkembang menjadi osteoblas. Osteoblas adalah sel
yang membina tulang. Sel ini mensintesis dan merembes serat kolagen serta lain-lain bahan
organik untuk membina bahan matriks tisu tulang. Osteoblas lama kelamaannya terperangkap
dalam bahan matriks yang mengelilinginya dan bertukar menjadi osteosit. Osteosit adalah sel
yang matang dan merupakan sel utama dalam tisu tulang. Osteosit terlibat dalam metabolisma
harian tulang untuk memelihara kandungan bahan matriks tisu tulang. Osteoklas pula terlibat
dalam penguraian bahan matriks tisu tulang untuk pertumbuhan, penyelenggaraan dan baik
pulih tulang.
Rajah 3.2: Sel-sel Tisu Tulang
Tisu tulang terbahagi kepada dua jenis iaitu tisu tulang padat dan tisu tulang spongiosa. Tisu
tulang padat terdiri daripada osteon atau sistem Havers yang tersusun rapat. Osteon
mengandungi kanal sentral yang dikelilingi matriks yang tersusun secara gegelang sepusat
(lamela). Osteosit terdapat di dalam ruang (lakuna) yang terletak di antara lamela. Kanal-kanal
kecil (kanalikulus) yang berisi bendalir ekstrasel mengarah keluar daripada lakuna ke kanal
Osteoklas
Osteosit
Osteoblas
30. 25
sentral atau kanal haversian sebagai laluan merentangi matriks. Setiap lakuna berhubung
sesama sendiri dan dengan kanal sentral menerusi kanalikulus. Kanalikulus membolehkan
darah yang mengandungi nutrien serta oksigen dibawa kepada osteosit dan mengangkut keluar
bahan sisa metabolisma.
Rajah 3.3: Struktur Tisu Tulang
Tisu tulang spongiosa lebih ringan dan kurang tumpat berbanding tisu tulang padat. Dari segi
binaan, tisu tulang spongiosa terdiri daripada plat (trabekula) dan batang tulang yang
bersempadan dengan rongga tak teratur yang mengandungi sum-sum merah tulang.
Kanalikulus pada tisu tulang spongiosa tidak bersambung kepada kanal haversian tetapi pada
setiap rongga yang bersebelahan untuk mendapatkan bekalan darah. Walaupun trabekula
nampak seperti disusun secara sembarangan tetapi susunan ini memberi kekuatan maksimum
kepada tisu tulang spongiosa.
Secara keseluruhannya 80% daripada tulang rangka manusia terdiri daripada tisu tulang padat
dan 20% tisu tulang spongiosa. Tisu tulang padat terdapat di sebelah bawah periosteum dan
membentuk sebahagian besar daripada diafisis tulang-tulang panjang. Tisu tulang padat
merupakan tisu tulang yang terkuat dan berperanan sebagai pelindung dan penyokong kepada
tubuh. Tisu tulang spongiosa membentuk sebahagian besar daripada tisu tulang bagi tulang
Lakuna mengandungi osteosit Osteon tulang padat
Trabekula tulang spongiosa
Kanal Havers
Periosteum
Osteon
Kanalikuli
Lamela
Kanal Volkmann
31. 26
Rajah 3.4: Struktur Tulang Spongiosa
pendek, tulang leper dan tulang tak teratur. Tisu tulang ini juga membentuk sebahagian besar
daripada epifisis tulang-tulang panjang dan rim di sekililing rongga medula pada diafisis tulang-
tulang panjang. Tisu tulang spongiosa juga lebih ringan daripada tisu tulang padat dan ini
mengurangkan berat keseluruhan tulang. Selain daripada itu trabekula tisu tulang spongiosa
menyokong dan melindungi sum-sum merah tulang. Bagi orang dewasa sum-sum merah tulang
iaitu tempat bagi penghasilan sel-sel darah hanya terdapat dalam tisu tulang spongiosa pada
tulang pinggul, tulang rusuk, sternum, tulang belakang dan epifisis tulang-tulang panjang.
ANATOMI TULANG PANJANG
Tulang panjang yang tipikal terbahagi kepada tujuh bahagian iaitu difisis, epifisis, metafisis,
rawan artikular, periosteum, rongga medula dan endosteum.
Diafisis adalah badan atau syaf tulang yang berbentuk silinder. Bahagian ini merupakan
bahagian utama bagi tulang.
Epifisis terdapat hujung proksimal dan distal tulang.
Metafisis terdapat pada tulang yang matang iaitu pada kawasan di mana diafisis
bercantum dengan epifisis. Bagi tulang yang masih mengalami proses pertumbuhan,
bahagian ini terbina daripada rawan hialin untuk membentuk plat epifisis. Plat ini
membolehkan diafisis tulang untuk tumbuh secara memanjang. Setelah pertumbuhan
secara memanjang ini tamat, rawan pada plat ini digantikan dengan tulang dan
menghasilkan garisqan epifisis.
Tulang spongiosa
Tulang padat
Rawan artikular
Endosteum
32. 27
Rajah 3.5: Anatomi Tulang Panjang
Rawan artikular adalah lapisan nipis rawan hialin yang melitupi kawasan epifisis yang
membentuk sendi dengan tulang yang lain. Rawan artikular berperanan untuk
mengurangkan geseran dan menyerap hentakan pada sendi sinovial. Rawan artikular
tidak mempunyai perikondrium dan ini mengehadkan keupayaannya untuk dibaik pulih
bila mengalami kerosakan
Periosteum adalah sarung kenyal yang melitupi permukaan tulang yang tidak dilitupi
rawan artikular. Sarung ini terbina daripada tisu perantara padat tak teratur dan bersalur
darah. Pada periosteum terdapat sel-sel pembentuk tulang yang membolehkan tulang
menambahkan diamaternya (menebal). Periosteum juga berperanan untuk melindungi
tulang, membantu membaik pulih fraktur, membantu menyuburkan tulang dan bertindak
segai tempat untuk pelekatan ligament dan tendon.
Rongga medulla adalah ruang lompang berbentuk silinder pada sebelah dalam diafisis.
Bagi seorang dewasa, ruang ini dipenuhi sum-sum kuning yang sebahagian besarnya
terbina daripada tisu lemak. Sum-sum kuning ini boleh ditukar menjadi sum-sum merah
untuk meningkatkan penghasilan sel-sel darah apabila berlakunya kehilangan darah
yang banyak.
Epifisis proksimal
Diafisis
Metafisis
Diafisis
Diafisis
Diafisis
Garisan epifis
Diafisis
Endosteum
Diafisis
Rawan artikular
DiafisisRongga medula
Diafisis
Periosteum
Diafisis
Diafisis
33. 28
Endosteum adalah membran nipis yang melapisi rongga medulla. Endosteum
mengandungi sel-sel pembentuk tulang.
FUNGSI TULANG DAN SISTEM RANGKA
Menyokong tisu-tisu lembut pada tubuh.
Menyediakan tempat untuk pelekatan tendon bagi kebanyakan otot rangka.
Melindungi organ-organ dalaman tubuh daripada risiko kecederaan mekanikal.
Bergabung dengan otot rangka untuk membantu menggerakkan tubuh dan bahagian-
bahagian tubuh.
Menyimpan dan mengeluarkan simpanan mineral khususnya kalsium dan fosforus untuk
memelihara imbangan mineral dalam tubuh dan untuk agehan kepada bahagian tubuh
yang memerlukannya.
Menghasilkan sel-sel darah menerusi sum-sum merah tulang yang terdapat pada
sesetengah tulang.
Menyimpan trigliserida (sumber tenaga) yang merupakan komponen utama sum-sum
kuning tulang.
KATEGORI TULANG
Hampir semua tulang tubuh boleh dikategorikan kepada empat jenis bentuk yang utama iaitu
tulang panjang, tulang pendek, tulang leper dan tulang tak teratur. Bagaimanapun terdapat dua
lagi kategori bentuk iaitu tulang sesamoid dan tulang sutur.
Tulang Panjang
Tulang jenis ini mempunyai ukuran panjang yang melebihi ukuran lebarnya dan mempunyai
syaf (diafisis) serta bilangan hujung (epifisis) yang berbagai. Tulang jenis ini sedikit melengkung
untuk menjadikannya strukturnya lebih kuat. Lapisan luar tulang panjang mengandungi tisu
tulang padat sementara di bahagian dalamnya terdiri daripada tisu tulang spongiosa. Kedua-
dua epifisis tulang panjang dilitupi rawan hialin. Tulang-tulang panjang bersama-sama dengan
otot rangka terlibat dalam pergerakan luaran. Contoh tulang bagi kategori ini adalah femur, tibia
dan fibula; humerus, ulna dan radius; dan falanks jari tangan dan kaki.
Tulang Pendek
Tulang dalam kategori ini berbentuk seperti kiub dan mempunyai ukuran panjang dan lebar
yang hampir sama. Tulang pendek mempunyai lapisan nipis tisu tulang padat bahagian luarnya
34. 29
dan tisu tulang spongiosa di sebelah dalamnya. Tulang jenis ini secara relatifnya menyimpan
banyak sum-sum tulang. Fungsi utama tulang pendek adalah untuk memberi sokongan dan
kestabilan kepada pergerakan luaran. Contoh bagi tulang pendek adalah karpal dan tarsal.
Rajah 3.6: Tulang Panjang
Rajah 3.6: Tulang Pendek
35. 30
Tulang Leper
Tulang leper secara relatifnya adalah nipis dan kuat. Tulang leper berfungsi untuk melindungi
organ dalam tubuh dan sebagai tapak bagi pelekatan otot rangka. Permukaan anterior dan
posterior tulang leper terdiri daripada tisu tulang padat. Tisu tulang spongiosa yang
mengandungi sejumlah sum-sum merah tulang yang berbeza mengikut tulang membntuk
bahagian tengah tulang leper. Bagi orang dewasa, sel-sel darah merah paling banyak
dihasilkan oleh sum-sum merah tulang pada tulang leper. Tulang yang dikategorikan sebagai
tulang leper adalah skapula, sternum, kranium dan os koksa. Tulang rusuk dan pelvis juga
termasuk dalam kategori ini.
Rajah 3.7: Tulang Skapula (tulang leper)
Tulang Tak Teratur
Tulang-tulang yang dimasukkan ke dalam kategori ini mempunyai bentuk yang kompleks dan
tidak akur dengan kategori bentuk-bentuk yang dinyatakan sebelum ini. Tulang-tulang dalam
kategori ini berfungsi untuk memberi sokongan mekanikal yang utama kepada tubuh dan
melindungi korda spina (bagi tulang-tulang vertebra). Contoh bagi tulang-tulang tak teratur
adalah tulang-tulang verterbra, sacrum dan mandibel.
Selain daripada kategori yang dinyatakan di atas, tulang turut boleh dikategorikan kepada
tulang sesaomid dan tulang sutur.
Tulang Sesamoid
Tulang dalam kategori ini pada lazimnya adalah tulang pendek atau tulang tak teratur. Tulang
sesamoid terbentuk pada tendon yang merentangi sendi. Ini bertujuan untuk membantu
melindungi tendon tersebut daripada geseran, tegangan dan stress fizikal. Contoh tulang
sesamoid adalah patela, pisiform dan dua tulang kecil pada bahagian bawah metatarsal
pertama.
36. 31
Rajah 3.8: Tulang Vertebra Toraks (tulang tak teratur)
Rajah 3.9: Tulang pada bahagian bawah Metatarsal
pertama (tulang sesamoid).
Rajah 3.10: Tulang Patela (tulang sesamoid)
Femur
Patela
TibiaFibula
37. 32
Tulang sutur
Tulang bagi kategori ini adalah berdasarkan lokasi di mana tulang tersebut berada dan bukan
berdasarkan bentuknya. Tulang sutur adalah tulang-tulang kecil yang terbentuk dalam sendi
sutur pada cranium. Oleh kerana bilangannya adalah berbeza antara individu, tulang-tulang
sutur tidak mempunyai nama yang khusus.
Rajah 3.11: Tulang Sutur
PEMBAHAGIAN RANGKA
Rangka seorang dewasa terdiri daripada 206 tulang yang dikelompokkan kepada dua bahagian
iatu rangka aksial dan rangka apendaj. Rangka aksial mempunyai 80 tulang dan ianya terdiri
daripada tulang-tulang yang berada pada paksi longitudinal tubuh. Paksi ini adalah satu
garisan imaginari yang bermula daripada kepala dan menurun memengikut pusat graviti tubuh
sehingga ke ruang di antara kedua belah kaki.
Rangka apendaj pula terdiri daripada 126 tulang iaitu tulang-tulang tangan dan kaki berserta
kumpulan tulang yang dikenali sebagai girdel yang menyambungkan tulang-tulang tangan dan
kaki kepada rangka aksial.
Rangka aksial terdiri daripada tengkorak, hioid, osikel auditori, turus vertebra dan toraks. Bagi
rangka apendaj pula strukturnya adalah girdel pektoral, tangan, girdel pelvis dan kaki. Jadual
3.1 memperincikan struktur dan bilangan tulang yang membentuk struktur-struktur tersebut.
Tulang sutur
41. 36
PEMBENTUKKAN TULANG
Proses pembentukkan tulang dikenali sebagai osifikasi. Terdapat empat keadaan di mana
berlakunya osifikasi
Permulaan pembentukkan tulang pada embrio dan fetus
Pertumbuhan tulang semasa bayi, kanak-kanak dan remaja sehingga tulang mencapai
saiz orang dewasa
Ubah suai tulang
Baik pulih fraktur
Permulaan Pembentukkan Tulang pada Embrio dan Fetus
Terdapat dua cara osifikasi pada embrio dan fetus iaitu osifikasi intramembranus dan osifikasi
endokondral.
Tulang leper pada tengkorak, mandibel, sebahagian daripada klavikel dan ubun-ubun bayi
semasa dilahirkan terbentuk menerusi osifikasi intramembranus. Osifikasi jenis ini melibatkan
pembentukkan tulang di dalam mesenkima yang tersusun dalam lapisan yang menyerupai
membran. Proses ini melibatkan turutan yang berikut:
1. Pembentukkan pusat osifikasi: Sel-sel mesinkima mengelompok dan melalui proses
pembezaan untuk bertukar menjadi sel-sel osteogenik dan kemudiannya kepada sel-sel
osteoblas. Osteoblas merembes matriks organik ekstrasel.
2. Kalsifikasi: Osteoblas terperangkap dalam matriks ekstrasel dan bertukar menjadi
osteosit. Kalsium dan lain-lain garam mineral mula dimendapkan sementara matriks
ekstrasel mula mengeras atau kalsifikasi.
3. Pembentukkan trabekula: Matriks ekstrasel membentuk trabekula yang kemudiannya
bercantum dengan trabekula yang lain untuk membentuk tisu dan tulang spongiosa.
Salur darah terbentuk dalam ruangan antara trabekula. Sum-sum merah tulang mula
terbentuk.
4. Pembentukkan periosteum: Serentak dengan pembentukkan trabekula, mesinkima
mengelompok pada bahagian periferi tulang spongiosa dan bertukar menjadi
periosteum. Permukaan tulang spongiosa di bawah periosteum mula digantikan dengan
tisu tulang padat yang akhirnya membentuk tulang padat.
42. 37
Rajah 3.14: Osifikasi Intramembranus
Osifikasi endokondral pula adalah proses pembentukan tulang yang melibatkan penggantian
rawan dengan tisu tulang. Kebanyakan daripada tulang terbentuk dengan cara ini. Langkah
bagi osifikasi endokondral adalah seperti berikut:
1. Pembentukan model rawan: Sel-sel mesinkima mengelompok dan bertukar menjadi
kondroblas. Kondroblas merembeskan matiks ekstrasel untuk membentuk model tulang
yang terdiri daripada rawan hialin. Periosteum mula membentuk disekeliling model
tulang ini
2. Pertumbuhan model rawan: Kondroblas bertukar menjadi kondrosit. Sebahagian
daripada kondroblas kemudiannya mengalami hipertrofi dan pecah. Ini mencetuskan
kalsifikasi model rawan ini. Pemanjangan model berlaku apabila kondroblas yang tinggal
melalui pertumbuhan interstitial (pertumbuhan ruang-antara). Penebalan model
disebabkan oleh penghasilan kondroblas baru oleh perikondrium.
3. Pembentukan pusat osifikasi utama: Penembusan arteri nutrien ke dalam bahagian
tengah diafisis model rawan menyebabkan sel-sel osteogenik pada perikondrium untuk
bertukar menjadi osteoblas. Perikondrium bertukar menjadi tulang dan membentuk
periosteum. Pada bahagian tengah model rawah salur darah terbentuk dan
mencetuskan pertumbuhan pusat osifikasi utama di mana tisu tulang akan
menggantikan sebahagian besar daripada rawan. Osteoblas kemudiannya
memendapkan matriks ekstrasel di atas sisa rawan yang telah mengeras untuk
membentuk tulang spongiosa. Osifikasi kemudiannya merebak ke arah hujung-hujung
model rawan
4. Pembentukkan rongga medulla (sum-sum): Osteoklas mengurai sebahagian daripada
trabekula tulang spongiosa yang baru dibina ketika pusat osifikasi utama merebak ke
Sel mesenkima
Serat kolagen
Pusat osifikasi
Osteoid
Osteoblas
Osteoblas
Osteoid
Ostosit
Matriks tulang yang
baru mengeras
Mesenkima
membentuk
periosteum
Trabekula tulang
Salur darah
Periosteum
berserat
Osteoblas
Plet tulang padat
Tulang spongiosa
Osteoblas
Osteoid
Ostosit
Matriks tulang
yang baru
mengeras
1
2
3
4
43. 38
hujung-hujung model rawan. Ini menghasilkan rongga medulla. Osteoblas menggantikan
tulang spongiosa dengan tulang padat pada diafisis.
5. Pembentukan pusat osifikasi sekunder: Salur darah menembusi kedua-dua epifisis
untuk membolehkan osifikasi berlaku pada bahagian tengahnya dan mengarah ke
permukaan luar tulang.
6. Pembentukan rawan artikular dan plat epifisis: Rawan hialin yang melitupi epifisis
bertukar menjadi rawan artikular. Sebelum seorang itu menjadi dewasa, rawan hialin
terus berada di antara epifisis dan diafisis sebagai pat epifisis. Plat ini terlibat dalam
pertumbuhan secara memanjang tulang-tulang panjang.
Rajah 3.15: Osifikasi endokondral
Pertumbuhan Tulang Secara Memanjang dan Melebar (Menebal)
Tulang panjang tumbuh secara memanjang dan melebar (menebal) pada peringkat bayi, kanak-
kanak dan remaja. Pertumbuhan secara memanjang berlaku pada plat epifisial akibat
pembahagian berterusan kondrosit baru pada plat di sebelah epifisis. Pada plat di sebelah
diafisis, kondrosit lama digantikan dengan tulang. Aktiviti ini menyebabkan plat episis kekal
ketabalannya tetapi tulang di sebelah plat ini pada bahagian diafisis bertambah panjang. Pada
umur 18 – 25 tahun, rawan hialin pada plat epifisis digantikan dengan tulang dan plat ini hanya
tinggal sebagai garisan epifisis.
Serentak dengan pertumbuhan secara memanjang, tulang juga mengalami pertumbuhan
secara melebar atau menjadi tebal. Pada permukaan tulang sel osteogenik bertukar menjadi
osteoblas yang merembeskan matriks ekstrasel untuk membentuk tisu tulang baru. Osteoblas
Rawan
Tulang
kanselus
Salur darah
Periosteum
Perikondrium
Rongga
medulari
Tulang
padat
Tulang
spongiosa
Rawan
Pusat osifikasi sekunder
Tulang
matang
Pusat
osifikasi
primer
Rawan mengeras
Rawan mengeras
Kolar tulang
Kolar tulang
44. 39
kemudiannya bertukar menjadi osteosit. Serentak dengan penghasilan tisu tulang yang baru,
osteoklas pada endosteum mengurai tisu tulang yang melapisi rongga medulla. Proses
penguraian ini lebih lambat berbanding proses pembinaan tisu tulang yang baru di sebelah luar
tulang sedia ada.
Rajah 3.16 : Pertumbuhan Tulang Secara Memanjang dan Melebar
Ubah Suai Tulang
Ubahsuai tulang adalah proses penggantian tisu tulang lama dengan tisu tulang baru. Proses ini
melibatkan resorpsi tulang dan pemendapan tulang. Resorpsi tulang mengurai matriks
ekstrasel tulang sementara pemendapan tulang menghasilkan matriks ekstrasel tulang.
Ubahsuai tulang berlaku pada kadar yang berbeza pada setaip bahagian tubuh dan berlaku di
sepanjang hayat. Ubahsuai tulang juga turut terlibat dalam baik pulih tulang akibat kecederaan
pada tulang.
Tulang dalam embrio
Tulang remaja
Tulang orang dewasa
Plet pertumbuhan
45. 40
Rajah 3.17: Proses Ubah suai Tulang
Baik Pulih Fraktur
Fraktur adalah adalah satu keadaan di mana tidak mewujud lagi kesinambungan pada tulang.
Fraktur boleh berlaku akibat daripada impak berdaya tinggi atau stres atau pun disebabkan oleh
keadaan-keadaan perubatan seperti osteoporosis atau pun kanser tulang.
Proses membaik pulih fraktur melibatkan turutan yang berikut:
1. Penyingkiran tisu tulang yang mati oleh fagosit
2. Pembentukan rawan berserat oleh kondroblas untuk menyambung bahagian yang patah
pada tulang.
3. Penukaran rawan berserat kepada tulang spongiosa oleh osteoblas.
Tulang
Osteoklas mengurai tulang
lama
Osteoblas membina tulang
baru
Tulang baru
46. 41
4. Ubah suai tulang melibatkan resorpsi bahagian tulang yang mati dan penukaran tulang
spongiosa kepada tulang padat.
Proses penyembuhan mengambil masa yang agak lama kerana gangguan kepada aliran darah
di tempat kecederaan, kalsium dan fosforus perlu melalui kalsifikasi, pemendapan secara
beransur tulang serta pertumbuhan dan pembiakan yang perlahan bagi sel-sel tulang.
Rajah 3.18: Proses Baik Pulih Fraktur
Tulang
padat
Rongga
medulari
Hematoma
Rawan
berserat
Tulang
spongiosa
Sel
Darah
baru
Darah keluar daripada salur
darah pecah dan membentuk
hematoma
Tulang spongiosa terbentuk
di kawasan pembentukkan salur
darah. Serat berawan terbentuk di
kawasan lain.
Tulang
padat
Rongga
medulari
PeriosteumKalus
tulang
Kalus tulang mengganti
rawan berserat
Osteoklas menyingkir lebihan
tisu tulang, menjadikan
struktur tulang baru seperti
tulang asal
47. 42
FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PERKEMBANGAN DAN
PERTUMBUHAN TULANG
Nutrisi: Pengambilan yang mencukupi bagi vitamin A, C dan D serta mineral khususnya
kalsium, fosforus dan magnesium.
Hormon: Hormon pertumbuhan manusia (hGH), insulin-like growth factor, hormon
paratiroid, kalsitonin, estrogen dan androgen.
Senaman: Senaman yang melibatkan aktiviti yang menopang berat badan memberi
tekanan kepada tulang untuk beradaptasi supaya menjadi lebih kuat.
Pendedahan kulit kepada cahaya ultraungu: Kulit menghasilkan Vitamin D apabila
didedahkan kepada cahaya ini. Vitamin D diperlukan untuk penyerapan sempurna
kalsium pada usus kecil.
RINGKASAN
Tisu tulang atau tisu oseus terbina daripada sel-sel yang dikelililing matriks yang
mengandungi lebih kurang 25% air, 25% serat kolagen dan 50% garam mineral
Terdapat empat jenis sel tulang pada tisu tulang iaitu sel osteogenik, osteoblas, osteosit
dan osteoklas.
Tisu tulang terbahagi kepada dua jenis iaitu tisu tulang padat dan tisu tulang spongiosa.
Secara keseluruhannya 80% daripada tulang rangka manusia terdiri daripada tisu tulang
padat dan 20% tisu tulang spongiosa.
Bagi orang dewasa sum-sum merah tulang iaitu tempat bagi penghasilan sel-sel darah
hanya terdapat dalam tisu tulang spongiosa pada tulang pinggul, tulang rusuk, sternum,
tulang belakang dan epifisis tulang-tulang panjang.
Tulang panjang yang tipikal terbahagi kepada tujuh bahagian iaitu difisis, epifisis,
metafisis, rawan artikular, periosteum, rongga medula dan endosteum.
Tulang dan sitem rangka berfungsi untuk menyokong tisu-tisu lembut, menyediakan
tempat untuk pelekatan tendon, melindungi organ-organ dalaman tubuh, membantu
menggerakkan tubuh, menyimpan dan mengeluarkan simpanan mineral, menghasilkan
sel-sel darah dan menyimpan trigliserida.
Tulang boleh dikategorikan kepada tulang panjang, tulang pendek, tulang leper dan
tulang tak teratur.
48. 43
Rangka seorang dewasa terdiri daripada 206 tulang yang dikelompokkan kepada dua
bahagian iatu rangka aksial (80 tulang) dan rangka apendaj (126 tulang).
Osifikasi berlaku menerusi osifikasi intramembranus dan osifikasi endokondral.
Ubah suai tulang menggantikan tisu tulang lama dengan tisu tulang baru sebagai
adaptasi terhadap tekanan ke atas tulang dan juga untuk membaik pulih tulang yang
rosak.
Perkembangan dan pertumbuhan tulang di pengaruhi oleh nutrisi, hormon, senaman
dan pendedahan kulit kepada cahaya ultraungu.
PENILAIAN KENDIRI
1. Pada tulang orang dewasa, plet efifisis digantikan dengan _______________.
A. osteon
B. periosteum
C. endosteum
D. garis epifisis
2. Ciri yang manakah di antara berikut terdapat pada tulang spongiosa?
A. Mengandungi lakuna.
B. Mengandungi osteon.
C. Mempunyai system Havers.
D. Mempunyai tulang trabekula.
3. Girdel pelvis terdiri daripada ___________________________.
A. tulang koksa
B. skapula dan klavikel
C. humerus dan skapula
D. tulang rusuk, sternum dan klavikel
4. Yang manakah di antara berikut terdapat pada plet epifisis?
A. Kondrosit.
B. Trabekula.
C. Osteoklas.
D. Endosteum
49. 44
5. Tulang rangka bersifat fleksibel kerana mempunyai __________________..
A. fosfat
B. kalsium
C. kolagen
D. Vitamin D
6. Sistem rangka berperanan untuk ____________________.
A. melindungi organ dalaman tubuh daripada kecederaan
B. membantu dalam menghasilkan pergerakan
C. menghasilkan sel darah
D. semua jawapan di atas
7. Sel yang membina tulang adalah _________________..
A. osteosit
B. osteoblas
C. osteoklas
D. osteogenik
8. Apakah jenis rawan yang melitupi permukaan tulang yang membentuk sendi?
A. Hialin
B. Elastik
C. Artikular
D. Berserat
9. Tulang yang manakah di antara berikut dikategorikan sebagai tulang pendek?.
A. Karpal
B. Femur
C. Skapula
D. Vertebra toraks
10. Tulang yang manakah di antara berikut terbentuk menerusi osifikasi intramembranus?
Tulang leper pada tengkorak, mandibel, sebahagian daripada klavikel dan ubun-ubun bayi
semasa dilahirkan terbentuk menerusi osifikasi intramembranus
A. Femur
B. Radius
C. Mandibel
D. Metatarsal
50. 45
UNIT PELAJARAN 4
SENDI
HASIL PEMBELAJARAN
Di akhir unit ini, anda diharap dapat:
Menerangkan bagaimana struktur sendi menentukan fungsinya.
Menjelaskan klasifikasi sendi berdasarkan struktur dan fungsi.
Menerangkan struktur sendi sinovial.
Menerangkan jenis pergerakan yang boleh berlaku di sendi synovial.
Menerangkan jenis dan lokasi sendi sinovial.
PENGENALAN
Sendi adalah lokasi di mana berlakunya pertemuan di antara dua atau lebih tulang, di antara
rawan dan tulang atau di antara gigi dengan tulang. Binaan atau struktur sesuatu sendi
mempengaruhi kekuatan dan julat pergerakan sendi tersebut. Sendi yang strukturnya
berkedudukan rapat di antara satu sama lain kuat tetapi tidak fleksibel atau dalam erti kata lain
membataskan pergerakan atau tidak membenarkan langsung pergerakan pada sendi tersebut.
Sebaliknya sendi yang strukturnya agak longgar membolehkan julat pergerakan yang lebih luas
atau lebih fleksibel tetapi berkencenderungan untuk terkehel.
Pergerakan pada sendi juga ditentukan oleh bentuk tulang-tulang yang membentuk sesuatu
sendi, kefleksibelan ligamen yang menghubungkan tulang-tulang tersebut dan ketegangan otot
serta tendon yang berkait dengan pergerakan pada sendi tersebut. Pengetahuan tentang
struktur serta julat pergerakan sesuatu sendi penting bagi mengelakkan berlakunya kecederaan
pada sendi akibat pergerakan yang tidak sesuai atau melampaui julat pergerakannya.
KLASIFIKASI SENDI
Sendi diklasifikasi berdasarkan kepada struktur dan fungsi sendi tersebut. Klasifikasi
berdasarkan struktur melihat kepada dua perkara iaitu sama ada terdapat atau tidak rongga
sinovial di antara tulang-tulang yang membentuk sendi tersebut dan jenis tisu perantara atau
tisu penghubung yang menghubungkan tuang-tulang tersebut. Klasifikasi berdasarkan fungsi
pula berkait dengan julat pergerakan sendi tersebut.
51. 46
Terdapat tiga jenis sendi bagi klasifikasi berdasarkan struktur:
Sendi berserat: Sendi jenis ini tidak mempunyai rongga sinovial. Tulang-tulang sendi
dihubungkan oleh tisu perantara atau tisu penghubung padat tak teratur.
Sendi berawan: Sendi tidak berongga sinovial dan tulang-tulang sendi dihubungkan oleh
rawan.
Sendi sinovial: Terdapat rongga sinovial di antara tulang-tulang sendi. Tulang-tulang
sendi ini dihubungkan oleh tisu perantara atau tisu penghubung padat tak teratur dan
juga oleh ligamen.
Dari segi fungsi, sendi diklasifikasikan mengikut jenis yang berikut:
Sinartrosis: Sendi yang tidak membenarkan sebarang pergerakan padanya.
Amfiartrosis: Sendi yang membenarkan sedikit pergerakan padanya.
Diartrosis: Sendi yang membolehkan pergerakan yang agak meluas.
SENDI BERSERAT
Terdapat tiga jenis sendi berserat iaitu sutur, sindesmosis dan membran interos.
Sutur hanya terdapat di tengkorak dan menyatukan tulang-tulang kranium. Sutur diklasifikasikan
sebagai amfiartrosis semasa bayi dan sinartrosis pada mereka yang lebih tua. Sindesmosis
adalah sendi yang boleh digerakkan secara terbatas. Tulang-tulang yang membentuk sendi ini
di hubungkan oleh ligamen interos. Membran interos merupakan lembaran nipis tisu perantara
atau tisu penghubung padat tak teratur yang menghubungkan tulang-tulang panjang yang
berkedudukan secara bersebelahan.
Rajah 4.1: Sutur
Tulang frontal
Tulang sfenoid
Tulang temporal
Tulang oksipital
Tulang skuamus
Sutur lambdoid
Tulang parietal
Sutur korona
53. 48
SENDI BERAWAN
Sendi berawan sama ada hanya membenarkan sedikit pergerakan berlaku seperti pada simfisis
pubik atau tiada pergerakan langsung seperti pada plat epifisis. Ini disebabkan oleh sifat rawan
hialin atau rawan berserat yang menghubungkan tulang-tulang.Terdapat dua jenis sendi
berawan iaitu:
Sinkondrosis: Tulang-tulang sendi dihubungkan oleh rawan hialin. Dari segi fungsi
sinkondrosis adalah jenis sinartrosis. Sendi jenis tidak boleh digerakkan.
Simfisis: Tulang-tulang sendi mempunyai rawan artikular dan dihubungkan oleh rawan
berserat. Dari segi fungsi sendi ini adalah dari jenis amfiartrosis yang memboleh sedikit
pergerakan berlaku pada sendi tersebut.
Rajah 4.4: Sindesmosis dan Sinkondrosis
SENDI SINOVIAL
Sendi sinovial diklasifikasikan sebagai diartrosis dari segi fungsinya. Sendi jenis ini
membenarkan lebih banyak pergerakan dilakukan berbanding sendi berserat dan sendi
berawan.
Sendi sinovial mempunyai ciri-ciri umum yang berikut:
Sternum (manubrium)
Sendi di antara tulang
rusuk pertama dan sternum
Sternum
Ceper intervertebra
rawan berserat
Badan vertebra
Simfisis
Sinkondrosis
Plet epifisis
(rawan hialin)
54. 49
Rongga sinovial: Rongga berisi bendalir sinovial yang terdapat di antara tulang-tulang
sendi. Bendalir sinovial dirembeskan oleh membran sinovium. Bendalir ini berfungsi
untuk mengurangkan geseran di antara permukaan tulang-tulang sendi, membekalkan
nutrien kepada kondrosit dan menyingkirkan sisa metabolik daripada kondrosit pada
rawan artikular yang melitupi permukaan tulang-tulang sendi.
Kapsul artikular: Kapsul ini melingkungi rongga sinovia dan menyatukan tulang-tulang
sendi. Kapsul ini terdiri daripada membran berserat yang mungkin mengandungi
ligamen di permukaaan luarnya dan membran sinovium pada bahagian di sebelah
dalam kapsul artikular.
Rawan artikular: Permukaan tulang-tulang sendi ini dilitupi rawan hialin pada bahagian
epifisis. Rawan artikular berfungsi untuk menyerap hentakan dan mengurangkan
geseran semasa berlakunya pergerakan pada sendi.
Selain daripada struktur ini, kebanyakan daripada sendi sinovial juga mempunyai
struktur-struktur berikut:
Meniskus: Alas yang terbina daripada rawan berserat dan terletak di antara permukaan
tulang-tulang sendi yang bertentangan.
Pad lemak artikular: Alas yang mengandungi tisu adiposa dan berfungsi untuk
melindungi rawan artikular.
Ligamen aksesori: Ligamen yang terbina daripada tisu perantara sebenar dan berada
di dalam dan di luar kapsul. Ligamen ini berfungsi untuk mencegah pergerakan yang
melampau pada sendi. Ini dapat mengurangkan risiko kecederaan kepada sendi
semasa bergerak.
Tendon: Strukur yang mengandungi serta kolagen. Struktur ini menghubungkan otot
kepada tulang-tulang sendi.
Bursa: Pundi-pundi kecil yang mengandungi bendalir yang menyerupai bendalir sinovia
di dalam sendi sinovia tertentu. Pundi ini berperanan untuk mengurangkan geseran
di antara tulang-tulang sendi.
55. 50
Rajah 4.5: Struktur Tipikal Sendi Sinovial
JENIS SENDI SINOVIAL
Terdapat tujuh jenis sendi sinovial yang berbeza dari segi kestabilan dan darjah kebebasan
pergerakan pada sendi. Kestabilan dan pergerakan pada sendi jenis ini dipengaruhi oleh:
Bentuk permukaan tulang-tulang yang bertemu untuk membentuk sendi tersebut.
Kapsul artikular dan kekenyalan ligament yang menghungkan tulang-tulang sendi.
Ton otot yang diselitkan pada tulang-tulang sendi.
Tarikan graviti.
56. 51
Jadual 4.1: Jenis Sendi Sinovial
Nama Contoh Deskripsi pergerakan
Sendi gesel
Karpal pergelangan tangan,
sendi akromioklavikular.
Melungsor atau menggelungsor
sahaja.
Sendi engsel Siku.
Fleksi dan ekstensi pada satu
satah sahaja.
Sendi pangsi
Sendi atlanto aksial, sendi
radioulnar proksimal, sendi
radioulnar distal.
Satu tulang berputar di sekeliling
tulang yang lain.
Sendi kondil/Sendi
elipsoidal
Sendi radiokarpus, sendi
temporomandibel.
Fleksi, ekstensi dan sirkumduksi.
Sendi pelana
Sendi karpometakarpal, sendi
sternoklavikular.
Pergerakan yang sama seperti
sendi kondil.
Sendi lesung
Sendi bahu (glenohumerus),
sendi pinggul.
Semua pergerakan kecuali
melungsor atau menggelungsor.
Sendi kompaun/Sendi
engsel terubah suai
Sendi lutut.
Pergerakan yang sama seperti
untuk sendi kondil dan sendi
pelana.
57. 52
Rajah 4.6: Pergerakan pada Sendi Sinovial
Sendi
lesung
Sendi gesel
Sendi pangsi
Sendi kondil
Sendi pelana
Klavikel
Skafoid
Metakarpal
ibu jari
Skapula
ummm
58. 53
PERGERAKAN PADA SENDI SINOVIAL
Pergerakan pada sendi sinova dikategorikan kepada:
Melongsor
Pergerakan angular
Putaran
Pergerakan khas
Melongsor
Pergerakan melongsor dua tulang pipih di atas satu sama lain ke arah sisi Contoh
pergerakan melongsor adalah mengangkat tangan secara lurus dari sisi tubuh ke atas
kepala seperti lompat bintang. Dalam pergerakan ini permukaan pipih klavikel dan akromion
skapula saling melongsor.
Rajah 4.7: Senaman Lompat Bintang
Pergerakan Angular
Pergerakan angular menyebabkan pertambahan atau pengurangan sudut di antara
tulang-tulang sendi. Pergerakan angular yang utama adalah fleksi, ekstensi, ekstensi hiper,
59. 54
abduksi, aduksi dan sirkumduksi. Pergerakan-pergerakan ini dilakukan secara relatif kepada
kedudukan anatomi.
Rajah 4.8: Pengecilan sudut di antara tulang semasa fleksi
Apabila melakukan fleksi, sudut di antara tulang-tulang sendi akan berkurangan. Ini berbeza
dengan esktensi di mana sudut di antara tulang-tulang sendi akan meningkat dengan lakuan
tersebut. Secara amnya lakuan ekstensi bertujuan untuk mengembalikan sesuatu bahagian
tubuh kepada kedudukan anatomi selepas bahagian tersebut difleksikan. Fleksi dan
ekstensi dilakukan pada satah sagital. Ekstensi hiper pula merujuk kepada pergerakan
ekstensi bahagian tubuh melepasi kedudukan anatominya. Contoh bagi pergerakan ini
adalah membawa dagu ke dada (fleksi), mengembali kepala ke posisi asal selepas
membawa dagu ke dada (ekstensi) dan mendongakkan kepala (ekstensi hiper).
Abduksi adalah pergerakan tulang menjauhi garisan tengah tubuh (paksi membujur) dan
aduksi pula adalah pergerakan tulang ke arah garisan tengah tubuh (paksi membujur).
Sirkumduksi melibatkan pergerakan dalam bentuk bulatan bahagian distal tulang (hujung
tulang yang paling jauh daripada garisan tengah tubuh). Sirkumduksi adalah pergerakan
yang berterusan mengikut turutan fleksi, abduksi, ekstensi dan aduksi. Contoh pergerakan
sirkumduksi adalah membuat bulatan di sisi tubuh menggunakan lengan atau kaki.
Nilai sifar
EkstensiFleksi
61. 56
Putaran
Pergerakan putaran melibatkan tulang berputar pada paksi membujur tulang itu sendiri.
Pergerakan ini dilakukan secara relatif kepada garisan tengah tubuh. Putaran dilakukan
ke arah kanan atau kiri dan secara medial dan lateral. Putaran medial melibatkan
permukaan permukaan anterior tulang dipusingkan ke arah garisan tengah tubuh. Putaran
lateral pula memusingkan permukaan anterior tulang menjauhi garisan tengah tubuh.
Contoh bagi pergerakan ini adalah menggelengkan kepala (putaran ke kanan dan kiri) dan
membawa tapak tangan dari kedudukan anatomi ke perut (putaran medial) dan dari perut
ke sisi tubuh dengan tapak tangan menghala ke hadapan (putaran lateral).
Rajah 4.10: Pergerakan Putaran
Pergerakan Khas
Pergerakan ini hanya berlaku di sendi tertentu sahaja dan meliputi tetapi tidak terhad
kepada elevasi, depresi, protraksi, retraksi, inversi, eversi, pendorsifleksan dan fleksi
plantar.
Putaran kepala
Putaran
kanan
Putaran
kiri
Putaran
lateral
Putaran
medial
62. 57
Elevasi: Pergerakan menaikkan bahagian tertentu tubuh sebagai contohnya
menutup mulut (menaikkan mandibel) selepas membukanya
Depresi: Pergerakan menurunkan bahagian tertentu tubuh sebagai contohnya
membuka mulut (menurunkan mandibel).
Protraksi: Pergerakan ke arah hadapan bahagian tertentu tubuh sebagai contohnya
memuncungkan bibir.
Retraksi: Pergerakan untuk mengembalikan bahagian tertentu tubuh yang telah
diprotraksikan ke kedudukan anatomi. Contoh bagi pergerakan ini adalah
mengeritkan gigi.
Inversi: Pergerakan yang menghalakan tapak kaki ke arah medial tubuh.
Eversi: Pergerakan yang menghalakan tapak kaki ke arah lateral tubuh.
Pendorsifleksan: Pergerakan yang membawa bahagian kekura kaki ke bahagian
anterior kaki bawah. Contoh bagi pergerakan ini adalah berdiri di atas tumit.
Fleksi plantar: Pergerakan yang membawa tapak kaki ke arah permukaan plantar.
Contoh pergerakan ini adalah berdiri di atas jari kaki.
Supinasi: Pergerakan bahagian lengan bawah yang menyebabkan tapak tangan
menghala ke atas sebagai contohnya menghulurkan tangan untuk menerima
sesuatu benda.
Pronasi: Pergerakan bahagian bawah lengan yang menyebabkan tapak tangan
menghala ke bawah sebagai contohnya meletak tapak tangan di atas meja.
Oposisi: Pergerakan yang membawa ibu jari tangan (pada sendi karpometakarpal)
menyentuh hujung jari-jari lain pada sebelah tangan yang sama.
Rajah 4.11: Elevasi dan Depresi Rajah 4.12: Protraksi dan Retraksi
Protraksi
Retraksi
Elevasi Depresi
63. 58
Rajah 4.11: Eversi dan Inversi Rajah 4.12: Fleksi Plantar dan Pendorsifleksan
Rajah 4.11: Pronasi dan Supinasi Rajah 4.11: Oposisi dan Reposisi
Eversi Inversi
Fleksi plantar
Pendorsifleksan
Pronasi
Supinasi
Posisi Reposisi
64. 59
RINGKASAN
Sendi adalah lokasi di mana berlakunya pertemuan di antara dua atau lebih tulang, di
antara rawan dan tulang atau di antara gigi dengan tulang.
Pergerakan pada sendi dipengaruhi oleh struktur binaannya, bentuk tulang-tulang sendi,
kefleksibelan ligamen dan ketegangan otot serta tendon yang diselitkan pada tulang-
tulang sendi.
Sendi diklasifikasikan mengikut struktur binaan: berserat, berawan dan synovial; dan
fungsinya: sinartrosis, amfiartrosis dan diatrosis.
Sinartrosis tidak membenarkan sebarang pergerakan padanya.
Amfiartrosis membenarkan sedikit pergerakan padanya.
Diartrosis membolehkan pergerakan yang agak meluas.
Sendi sinovial mempunyai ciri-ciri umum seperti mempunyai rongga sinovial, kapsul
artikular dan rawan artikular.
Kebanyakan daripada sendi sinovial juga mempunyai meniskus, pada lemak artikular,
ligamen aksesori, tendon dan bursa.
Terdapat tujuh sub-jenis sendi bagi sendi sinovial: sendi gesel, sendi engsel, sendi
pangsi, sendi kondil, sendi pelana, sendi lesung dan sendi kompaun.
Pergerakan pada sendi sinovial dikategorikan kepada melongsor, pergerakan angular,
putaran dan pergerakan khas.
PENILAIAN KENDIRI
1. Menggelengkan kepala adalah pergerakan jenis __________________.
A. fleksi
B. retraksi
C. putaran
D. abduksi
2. Pergerakan yang manakah di antara berikut tidak boleh dilakukan pada mandibel?
A. Depresi.
B. Elevasi.
C. Eversi
D. Protraksi
65. 60
3. Fungsi yang manakah di antara berikut bukan fungsi bendalir sinovial?
A. Melincirkan sendi.
B. Menguatkan sendi.
C. Menyingkirkan bahan sisa metabolik.
D. Mengurangkan geseran di antara tulang.
4. Sendi jenis yang manakah di antara berikut mempunyai tisu perantara berserat tetapi tiada
rongga sinovial?
A. Simfisis.
B. Sinovial.
C. Berserat.
D. Sinkondrosis.
5. Permukaan tulang-tulang sendi ini dilitupi rawan ________________________.
A. tulang
B. elastik
C. artikular
D. berserat
6. Apakah peranan bursa pada sendi sinovial?
A. Menyingkirkan sisa metabolik.
B. Merembeskan bendalir sinovial.
C. Membekalkan nutrien kepada kondrosit.
D. Mengurangkan geseran di antara tulang-tulang sendi.
7. Sendi bahu adalah sendi jenis _____________________.
A. engsel
B. pangsi
C. lesung
D. kompaun
8. Sirkumduksi boleh dilakukan di sendi ____________________.
A. gesel
B. kondil
C. pelana
D. engsel
66. 61
9. Pergerakan yang manakah di antara berikut bukan berupa pergerakan angular?
A. Fleksi.
B. Elevasi.
C. Abduksi.
D. Ekstensi.
10. Perbuatan menguap adalah pergerakan jenis ______________.
A. depresi
B. pronasi
C. retraksi
D. pendorsifleksan
67. 62
UNIT PELAJARAN 5
SISTEM OTOT
HASIL PEMBELAJARAN
Di akhir unit ini, anda diharap dapat:
Menerangkan jenis tisu otot.
Menerangkan sifat dan fungsi otot rangka.
Memerihalkan anatomi serat otot rangka.
Menjelaskan bagaimana otot rangka menguncup dan mengendur.
Memerihalkan tiga jenis serat otot rangka.
Menjelaskan bagaimana otot rangka menghasilkan pergerakan.
PENGENALAN
Sistem otot terdiri daripada otot rangka, otot licin dan otot kardium. Setiap jenis otot ini terdiri
daripada tisu yang berupaya untuk menguncup bagi menghasilkan sama ada pergerakan
dalaman atau pergerakan luaran tubuh.
Otot kardium adalah otot dinding jantung dan berperanan untuk mengepam darah menerusi
salur-salur darah ke seluruh tubuh. Otot licin terdapat pada dinding kebanyakan daripada organ
lompang dalam tubuh seperti gaster, usus, salur darah dan pundi kencing. Otot ini antara
lainnya berperanan dalam memindahkan bahan daripada satu bahagian dalaman tubuh ke
bahagian yang lain.
Otot kardium dan otot licin adalah otot-otot involuntari atau luar kawal. Ini bermaksud yang kita
tidak dapat mengawal tindakan otot-otot ini. Otot rangka pula adalah otot yang paling banyak
pada tubuh. Terdapat lebih daripada 650 otot yang dilekatkan sama ada secara langsung atau
dengan perantaraan tendon atau aponeuroses kepada rangka manusia. Penguncupan dan
pengenduran otot rangka yang boleh dikawal secara sedar ini (otot voluntari) membolehkan kita
melakukan pergerakan lokomotor dan bukan lokomotor.
Unit ini memfokus kepada anatomi dan fungsi otot rangka, mekanisma penguncupan otot
rangka dan otot-otot rangka yang utama yang digunakan untuk pergerakan lokomotor dan
bukan lokomotor.
68. 63
Jadual 5.1 : Ciri-Ciri Fizikal Tisu Otot
Jenis Tisu Otot Ciri-ciri Fizikal
Memanjang, bercabang dan berjalur.
Mempunyai satu satu dua nukleus di tengah sel.
Sel-sel bersambung di antara satu menerusi
cakera selit.
Diameter berjulat 5-10 µm dan panjang 30-200
µm.
Setiap sel berbentuk gelendung dan memunyai
satu nukleus di tengah sel.
Tidak berjalur.
Panjang sehingga to 30 cm.
Berbentuk silinder dan berjalur.
Mempunyai banyak nukleus yang terletak pada
bahagian periferi sel.
Sel-sel tersusun secara selari dalam
berkas-berkas yang ikat dengan tisu perantara.
SIFAT TISU OTOT
Tisu otot mempunyai empat sifat yang utama:
Kebolehujaan: Berkebolehan untuk bergerak balas terhadap rangsangan
Kebolehkuncupan: Keupayaan untuk mengurangi panjang atau mengubah bentuk
menjadi kecil pada beberapa sel dan tisu seperti otot.
Kebolehpanjangan: Kebolehan untuk diregang tanpa terkoyak
Kekenyalan: Kebolehan untuk kembali ke bentuk asal selepas diregang.
69. 64
FUNGSI OTOT RANGKA
Menghasilkan pergerakan tubuh: Pergerakan lokomotor dan bukan lokomotor tubuh
bergantung kepada penguncupan otot yang berterusan atau penguncupan yang
berselang-seli dengan pengenduran otot. Fungsi pergerakan dilaksanakan dengan
melibatkan tulang dan sendi.
Mengekalkan postur dan kedudukan tubuh: Tegangan yang dihasilkan oleh
penguncupan otot menstabilkan sendi dan ini membantu mengekalkan postur tubuh
semasa berkedudukan statik atau bergerak.
Menyokong tisu lembut tubuh: Organ dalaman tubuh seperti yang terdapat pada
bahagian abdomen dilindungi dan disokong kedudukannya oleh otot-otot abdomen dan
pelvis.
Menjaga laluan masuk dan keluar: Otot-otot rangka mengelilingi laluan masuk dan
keluar salur pencernaan dan urinari. Otot-otot ini memberi kawalan secara sedar bagi
lakuan menelan, peninjaan dan pengencingan.
Mengekalkan suhu tubuh: Penguncupan otot memerlukan tenaga. Tidak semua tenaga
yang terhasil untuk penguncupan otot digunakan untuk tujuan tersebut. Sebahagian
daripadanya dibebaskan sebagai haba dan ini digunakan oleh tubuh untuk
mengekalkan suhu tubuh dalam julat yang sesuai bagi membolehkan fungsi tubuh
dilaksanakan secara normal.
ANATOMI OTOT RANGKA
Organisasi Tisu Perantara pada Otot
Keseluruhan otot dilitupi epimisium yang mengandungi lapisan padat serat kolagen. Fascia
pada bahagian luar epimisium pula mengasingkan otot daripada lain-lain tisu dan organ
disekelilingnya.
Serat-serat otot rangka (sel otot atau miosit) disusun dalam berkas yang dikenali sebagai fasikel
dan dilitupi tisu serat perantara yang terdiri daripada serat kolagen dan serat elastik. Tisu
perantara ini diikenali sebagai perimisium. Perimisium juga mengandungi salur-salur darah dan
saraf. Cabang salur darah atau kapilari ini memasuki setiap fasikel untuk membekalkan nutrien
dan mengangkut bahan sisa metabolisma sel. Akson saraf motor juga juga memasiki fasikel
menerusi laluan yang sama seperti kapilari. Akson saraf motor ini membawa impuls motor
untuk merangsang setiap serat otot rangka.
Setiap serat otot rangka di dalam fasikel dilitupi tisu perantara yang dikenali sebagai
endomisium. Endomisium juga mengikat setiap serat otot rangka yang bersebelahan.
Endomisium juga berperanan sebagai penebat eletrik bagi setiap sel otot rangka. Di antara
70. 65
lapisan edomisium dan serat-serat otot terdapat sel-sel satelit yang berperanan untuk membaik
pulih tisu otot rangka yang mengalami kerosakan.
Di hujung keseluruhan otot epimisium, perimisium dan endomisium bersatu untuk membentuk
tendon atau aponeurosis. Tendon dan aponeurosis menghubungkan otot rangka kepada
periosteum pada tulang atau kepada tisu perantara otot lain.
Rajah 5.1: Organisasi Tisu Perantara pada Otot
Anatomi Serat Otot Rangka
Setiap serat rangka dilitupi membran yang dikenali sebagai sarkolema. Sebahagian daripada
sarkolema ini melipat secara melintang untuk membentuk tubul melintang atau transverse
tubules (T-tubules). Tubul ini penting kerana ia membawa depolarisasi (perubahan pada
keupayaan membran untuk menjadikan sel tersebut lebih positif atau negatif). Depolarisasi
mendatang kesan kepada sisterna terminal yang terdapat pada retikulum sarkoplasma.
Retikulum sarkoplasma adalah retikulum endoplasma bagi serat otot. Retikulum endoplasma ini
merupakan sistem membran yang terdiri daripada rangkaian halus dan bercabang-cabang yang
terdapat di dalam sitoplasma sel. Pada bahagian tertentu retikulum sarkoplasma ini terdapat
struktur seperti pundi yang dikenali sebagai sisterna terminal. Sisterna terminal berperanan
sebagai tempat untuk menyimpan ion kalsium yang hanya digunakan untuk penguncupan otot
Perimisium
EndomisiumEpimisiumTendon
Tulang
Fasikel
Serat otot
Salur darah
71. 66
sahaja. Pada otot rangka dua sisterna terminal berhubung dengan tubul melintang (T-tubule)
untuk membentuk triad.
Rajah 5.2: Anatomi Serat Otot Rangka
Sitosol adalah sitoplasma bagi serat otot. Di dalam sitosol terdapat organel yang sama seperti
mana yang terdapat dalam sel tipikal yang lain kecuali ia diberi nama yang berbeza. Terdapat
banyak nukleus dalam sel otot. Nukleus ini mengandungi bahan genetik bagi sel otot. Seperti
sel-sel yang lain (kecuali sel darah merah matang), sel otot juga mengandungi mitondria yang
bertanggungjawab terhadap penghasilan tenaga untuk membina Adenosina Trifosfat (ATP)
ATP adalah sebatian yang apabila diurai atau dihidrolisis menghasilkan tenaga untuk semua
kerja sel.
Terdapat beberapa miofibril di dalam setiap serat otot. Miofibril terdiri daripada dua jenis protein
kontraktil iaitu filamen aktin (nipis) dan filamen miosin (tebal) yang disusun dalam berkas
berbentuk silinder. Susunan kedua-dua filamen inilah yang menyebabkan otot rangka dan otot
kardium kelihatan berjalur. Semasa penguncupan otot kepala filamen miosin menarik filamen
aktin ke tengah sarkomer. Tindakan ini menyebabkan serat otot memendek. .
Jalur I Jalur A Jalur I
Garis Z Garis Z
Zon H
Sarkolema
Mitokondria
Miofibril
Jalur I
Tubul
Sisterna terminal
Tubul melintang
Sarkolema
Sebagaian daripa
serat otot rangka
Triad
Miofibril
72. 67
Rajah 5.3: Filamen Aktin
Rajah 5.3: Filamen Aktin
Jalur A (anistropik) adalah jalur gelap yang panjangnya sama dengan panjang filamen miosin.
Di bahagian tengah Jalur A terdapat kawasan yang kurang gelap berbanding kawasan Jalur A
yang lain yang bersebelahan dengannya. Kawasan ini dikenali sebagai zon H dan di sini
filamen miosin tidak ditindih oleh filamen aktin. Garis M terdapat dibahgaian tengah zon H dan
merupakan tempat bagi pelekatan hujung-hujung filamen miosin.
Jalur I (isotropik) terdiri daripada filamen aktin. Setiap jalur ini terbahagi dua oleh cakera protein
yang dikenali sebagai garis Z. Garis Z merupakan tempat bagi pelekatan hujung-hujung filamen
aktin. Kawasan yang terdapat di antara dua garis Z dikenali sebagai sarkomer. Sarkomer
merupakan unit kontraktil bagi otot. Pemendekkan setiap sarkomer dalam otot menyebabkan
otot memendek secara keseluruhannya dan mengasilkan daya.
KepalaEkor
Troponin Tropomiosin Aktin
73. 68
Rajah 5.4: Organisasi Sarkomer
PENGUNCUPAN DAN PENGENDURAN OTOT
Penguncupan otot menghasilkan tegangan atau tarikkan yang menyebabkan pemendekkan
serat otot. Penguncupan otot berlaku hasil daripada interaksi di antara filamen aktin dan filamen
miosin dalam setiap sarkomer. Proses penguncupan ini diterangkan menerusi teori filamen
gelongsor. Teori ini telah dibina oleh Andrew F. Huxley, Rolf Niedergerke, Hugh Huxley dan
Jean Hanson dalam 1954.
Teori Filamen Gelongsor
Teori ini dibina berdasarkan kepada pemerhatian ke atas sarkomer yang memendek semasa
penguncupan otot. Semasa memendek, jalur H dan I mengecil, zon pertindihan di antara
filamen aktin dan filamen miosin menjadi semakin besar dan jarak di antara garis Z semakin
Sarkolema
Mitokondria
Miofibril
Jalur
A
Jalur
I
Nukleus
Garis Z Zon H Garis Z
Aktin
Miosin
Jalur I Jalur A Jalur I Garis M
Sarkomer
Garis Z Garis Z
Garis M
Filamen elastik
Miosin
Aktin
74. 69
hampir di antara satu sama lain. Lebar jalur A pula kekal di sepanjang penguncupan. Bagi
pelopor teori ini, kejadian ini hanya boleh berlaku sekiranya filamen aktin bergerak ke tengah
sarkomer atau mengelongsor di atas filamen miosin.
Mekanisma Gelongsor Filamen
Proses penguncupan otot pada sarkomer melibatkan turutan yang berikut:
1. Turutan kejadian yang membawa kepada penguncupan otot dimulakan di sistem saraf
pusat sebagai gerak balas terhadap rangsangan yang diterima.
2. Neuron motor pada tanduk ventral korda spina diaktifkan dan menghantar keluar
potensial aksi (action potential) menerusi akar ventral korda spina.
3. Akson neuron yang mencabang kepada beberapa serat otot menghantar potensial aksi
ke plat hujung motor setiap serat otot ini
4. Di plat hujung motor, potensial aksi ini menyebabkan pembebasan asetilkolin ke dalam
lekah sinaps di permukaan serat otot.
5. Asetilkolin menyebabkan perubahan pada potensial rehat membran di bawah plat
hujung motor dan ini memulakan penyebaran potensial aksi pada permukaan serat otot.
6. Potensial tindakan sampai ke tubul melintang (T-tubule) sesuatu triad dan menyebabkan
ion kalsium dibebaskan daripada sisterna terminal yang bersebelahan.
7. Ion kalsium memasuki serat otot dan bersatu dengan molekul troponin. Penyatuan ini
menyebabkan kompleks troponin-tropomiosin untuk bergerak daripada kedudukan asal
dan mendedahkan tapak untuk pelekatan miosin (tapak aktif) pada aktin. Kepala miosin
melekat pada tapak yang terdedah ini.
8. Kepala miosin yang melekat ini kemudiannya berputar ke arah tengah sarkomer dan
menarik filamen aktin bersamanya. Putaran ini menggunakan tenaga yang tersimpan di
dalam kepala miosin.
9. Ikatan di antara kepala miosin dengan tapak aktif kekal sehingga kepala miosin tersebut
menerima molekul ATP yang baru.
10. Setelah menerima molekul ATP yang baru, kepala miosin berpisah dengan tapak aktif
pada aktin. Semasa dalam keadaan terpisah, hidrolisis ATP mengaktifkan kembali
kepala miosin untuk bersedia untuk mengulangi turutan pelekatan-putaran dan
pemisahan ini.
Putaran secara kolektif semua kepala miosin pada satu arah (ke bahagian tengah sarkomer)
bergabung untuk menggerakkan filamen aktin ke bahagian tengah sarkomer dan seterusnya
menghasilkan penguncupan otot.
75. 70
Apabila serat otot tidak lagi menerima rangsangan (tiada lagi potensial aksi),retikulum
sarkoplasma menyerap kembali ion-ion daripada serat otot dan disimpan dalam sisterna
terminal. Kepekatan ion kalsium dalam sarkoplasma kembali pada aras normal dan ini
menyebabkan kompleks troponin-tropomiosin kembali kepada kedudukan asal. Tapak aktif
pada filamen aktif tidak lagi terdedah dan menghalang kepala miosin untuk melekat. Keadaan
ini menandakan tamatnya penguncupan otot. Pada manusia yang hidup, suatu daya luaran
seperti graviti atau penguncupan otot antagonis menarik otot untuk kembali ke panjang asalnya.
Rajah 5.5 : Persimpangan Neuro-Otot dan Plet Hujung Motor
Persimpangan neuro-otot
Bulbus hujung sinap
Hujung akson
Sarkolema
Sarkoplasma
Miofibril
Vesikel sinaps
Sarkolema
Lekah sinaps
Plet hujung motor
Bulbus
hujung
sinap
Impuls
76. 71
Rajah 5.6: Pelongsoran Filamen
KLASIFIKASI PENGUNCUPAN OTOT RANGKA
Penguncupan otot yang melibatkan pemendekkan sarkomer dan seterusnya keseluruhan otot
hanya berlaku bagi penguncupan konsentrik. Bagaimana pun disebabkan semua otot dianggap
boleh menguncup (boleh memendek), maka perlu diklasifikasikan penguncupan ini.
Penguncupan otot terbahagi kepada:
Penguncupan konsentrik
Penguncupan esentrik
Penguncupan isometrik
Penguncupan isotonik
Penguncupan Konsentrik
Daya yang terhasil adalah mencukupi untuk mengatasi beban dan otot memendek semasa
menguncup. Contoh bagi penguncupan jenis ini adalah penguncupan biseps brakii untuk
memfleksi lengan bawah di siku daripada kedudukan anatomi. Penguncupan konsentrik adalah
jenis penguncupan otot yang lazimnya berlaku dalam aktiviti sukan dan rutin harian.
Kepala miosin
lekat pada
aktin
Kepala berputar ke
arah tengah aktin
Kepala miosin
berpisah
daripada aktin
apabila ATP
di bawa masuk
Kepala miosin
mengurai ATP dan
dicaj semula
Penguncupan diteruskan selagi
ada ATP dan aras kalsium tinggi
dalam sarkoplasma
77. 72
Penguncupan Esentrik
Penguncupan ini adalah bertentangan
kepada penguncupan konsentrik. Bagi
penguncupan esentrik, daya yang
dihasilkan tidak mencukupi untuk
mengatasi beban luaran ke atas otot. Ini
menyebabkan serat otot memanjang
semasa menguncup. Penguncupan ini
berlaku untuk menyahpecutkan sesuatu
anggota tubuh atau objek atau pun untuk
menurun sesuatu beban secara perlahan-
lahan. Contoh bagi penguncupan ini
adalah lakuan menendang bola. Semasa
menendang otot kuadriseps menguncup
secara konsentrik untuk meluruskan
(ekstensi) bahagian kaki bawah di sendi
lutut sementara otot hamstring
menguncup secara esentrik untuk
menyahpecutkan gerakan bahagian kaki
bawah.
Penguncupan Isometrik
Penguncupan Isotonik
Bagi penguncupan ini, tegangan pada otot berkeadaan malar walaupun panjang otot berubah.
Ini berlaku apabila daya maksimum penguncupan otot melebihi jumlah keseluruhan beban
dikenakan kepada otot. Contoh bagi penguncupan jenis ini adalah mengangkat sesuatu objek
pada kelajuan yang malar.
Penguncupan jenis ini menghasilkan daya
tetapi panjang otot tidak berubah. Contoh
bagi penguncupan ini adalah memegang
sesuatu objek dalam keadaan pegun
di hadapan tubuh. Daya hasil daripada
penguncupan otot menyamai daya yang
bertindak ke atas objek yang dipegang
dan ini menyebabkan pergerakan tidak
berlaku.
Rajah 5.7: Penguncupan isomterik, konsentrik
dan eksentrik
Penguncupan isometrik
Penguncupan konsentrik
Penguncupan eksentrik
Tiada pergerakan
Pergerakan
Pergerakan
78. 73
JENIS SERAT OTOT RANGKA
Otot rangka terdiri daripada tiga jenis serat iaitu serat oksidatif perlahan, serat oksidatif-glikotik
pantas dan serat glikolitik pantas. Ketiga-tiga jenis serat otot ini terdapat dalam otot rangka
tetapi jumlahnya adalah berbeza bagi setiap otot dan juga berbeza di antara seorang individu
dengan individu yang lain.
Serat Oksidatif Perlahan
Serat oksidatif perlahan juga dikenali sebagai serat lambat sentak, serat Jenis I dan serat
merah. Serat oksidatif perlahan kelihatan merah gelap kerana kandungan mioglobin yang tinggi
serta mempunyai banyak kapilari darah. Mioglobin adalah stor bagi oksigen dalam tubuh. Selain
daripada itu serat oksidatif perlahan turut mengandungi banyak mitokondria yang berperanan
untuk menjana tenaga secara aerobik. Serat otot ini menguncup dengan lebih perlahan serta
menghasilkan daya yang lebih rendah berbanding dengan serat-serat otot pantas. Bagaimana
pun serat otot oksidatif sangat rintang terhadap kelesuan dan mampu mengekalkan
penguncupannya untuk tempoh yang lama.
Serat Oksidatif-Glikotik Pantas
Serat oksidatif-glikolitik juga dikenali sebagai serat sentak cepat oksidatif dan serat Jenis IIa.
Serat jenis ini juga mengandungi mitokondria, kapilari darah serta jumlah mioglobin yang
banyak seperti serat oksidatif perlahan. Kandungan mioglobin inilah yang menyebabkan serat
jenis ini kelihatan merah. Serat oksidatif-glikolitik pantas mampu menghasilkan tenaga secara
aerobik dan anaerob. Tenaga dapat dihasilkan secara anaerob kerana serat jenis ini turut
menyimpan glikogen. Glikogen boleh diurai secara aerobik (fosforilasi oksidatif) dan anaerob
(glikolisis). Berbanding dengan serat oksidatif perlahan, serat oksidatif-glikolitif menguncup dan
mengendur dengan lebih pantas dan rintang terhadap kelesuan.
Serat Glikolitik Pantas
Serat glikolitik pantas turut dikenali sebagai serat cepat sentak glikolitik dan serat Jenis IIb atau
IIx. Serat jenis ini mengandungi banyak miofibril tetapi kurang mioglobin, kapilari darah dan
mitokondria. Kekurangan mioglobin dan kapilari darah menyebabkan serat jenis ini kehihatan
putih. Oleh kerana kandungan glikogen yang juga tinggi di dalam serat ini, penjanaan tenaga
adalah pantas menerusi proses anaerob. Penjanaan tenaga yang pantas ini membolehkan
serat glikolitik pantas untuk menguncup dengan pantas. Bagaimana pun pembekalan tenaga
yang mencukupi tidak dapat dilaksanakan secara berterusan ini menyebabkan serat glikolitik
pantas mudah mengalami kelesuan.
79. 74
Jadual 5.2 : Ciri-ciri Serat Otot Rangka
SENAMAN DAN TISU OTOT RANGKA
Nisbah relatif serat otot perlahan (serat oksidatif perlahatan) dan serat otot pantas (serat
oksidatif-glikoloitik dan serat glikolitik pantas) boleh mempengaruhi prestasi seseorang dalam
dalam senaman dan acara sukan. Mereka yang mempunyai lebih banyak serat otot pantas
secara amnya lebih berjaya dalam aktiviti berintensiti tinggi seperti lari pecut, lontar peluru dan
angkat berat. Aktiviti yang memerlu daya tahan misalnya maraton, lumba basikal jalan raya dan
triatlon lebih sesuai bagi mereka yang mempunyai peratusan serat oksidatif perlahan yang lebih
tinggi.
Jenis serat
Serat oksidatif
perlahan
Serat oksidatif-
glikolitik
Serat glikolitik
pantas
Masa penguncupan Perlahan Pantas Sangat pantas
Rintangan terhadap
kelesuan
Tinggi Sederhana Rendah
Bentuk aktiviti yang
menggunakan serat ini
Aerobik
Anaerob jangkamasa
panjang
Anaerob singkat
Jangkamasa maksimum
penggunaan
> 1 jam < 30 minit < 1 minit
Penghasilan daya Rendah Tinggi Sangat tinggi
Ketumpatan mitokondria Tinggi Tinggi Rendah
Ketumpatan kapilari
darah
Tinggi Pertengahan Rendah
Keupayaan oksidatif Tinggi Tinggi Rendah
Keupayaan glikolitik Rendah Tinggi Rendah
Simpanan bahan
penghasil tenaga
Trigliserida
Kreatina fosfat dan
glikogen
ATP, kreatina
fosfat dan glikogen
80. 75
Komposisi serat otot bagi sesuatu otot ditentukan oleh genetik dan umumnya tidak dapat
diubah. Bagaimana pun ciri-ciri serat otot tersebut boleh berubah sedikit hasil daripada
bersenam. Aktiviti bercorak daya tahan atau aerobik seperti berlari, berbasikal dan berenang
boleh secara beransur-ansur mengubah sesetengah daripada serat glikolitik pantas kepada
serat oksidatif-glikolitik. Perubahan ini berlaku dari segi pertambahan diameter, bilangan
mitokondria, pembekalan darah akibat pertambahan kapilari darah dan juga peningkatan dari
kekuatan. Senaman bercorak daya tahan juga berupaya meningkatkan keupayaan
kardiovaskular dan respiratori untuk membolehkan otot rangka menerima lebih banyak bekalan
oksigen dan nutrien. Aktiviti yang dilakukan dengan menggunakan kekuatan bagi tempoh yang
singkat mampu meningkatkan jisim dan kekuatan serat glikolitik pantas. Ini hasil daripada
pembinaan filamen aktin dan miosin yang baru dan pertambahan ini dapat dilihat daripada
hipertrofi otot (pembesaran jisim otot).
Rajah 5.8: Peratusan Serat Otot Rangka Mengikut Tahap Kecergasan Fizikal
BAGAIMANA OTOT RANGKA MENGHASILKAN PERGERAKAN
Sesetengah otot-otot rangka yang terlibat dalam pergerakan fizikal tidak dilekatkan secara terus
kepada tulang tetapi dilekatkan dengan perantaraan tendon. Penguncupan otot menarik tendon
yang melekat pada tulang dan tendon pula menarik tulang tersebut untuk menzahirkan
pergerakan pada anggota tubuh. Kebanyakan daripada otot rangka merentasi sekurang-
kurangnya satu sendi dan dilekatkan kepada tulang-tulang yang membentuk sendi tersebut.
Jenis I
Jenis IIa
Jenis IIx
PeratusandaripadaJisimOtotKeseluruhan
Pesakit
Cedera Spina
Atlet Lari
Pecut
Sedentari Sederhana
Aktif
Atlet Jarak
Sederhana
Atlet
Maraton
Atlet Daya
tahan Ekstrem
81. 76
Penguncupan otot akan menyebabkan satu tulang bergerak ke arah tulang yang lain pada
sendi tersebut. Hujung otot yang melekat (dengan perantaraan tendon) pada sesuatu bahagian
tulang yang tidak bergerak dikenali sebagai punca atau pelekatan proksimal sementara hujung
otot yang melekat pada sesuatu bahagian tulang yang digerakkan dikenali sebagai selitan atau
pelekatan distal.
Rajah 5.9: Punca dan Selitan Otot Biseps Brakii
Kebanyakan daripada pergerakan berlaku hasil daripada tindakan beberapa otot pada sesuatu
sendi. Selain itu otot-otot juga disusun secara berpasangan untuk membolehkan sesuatu
anggota tubuh badan digerakkan dan dikembalikan kepada kedudukan asalnya (kedudukan
anatomi), sebagai contohnya biseps brakii memfleksi lengan bawah dan triseps brakii
meluruskannya kembali (ekstensi).
Bagi fleksi lengan di siku, biseps brakii berperanan sebagai penggerak utama atau agonis. Otot
agonis adalah otot yang menguncup bagi menghasilkan pergerakan yang diingini. Semasa
fleksi lengan bawah ini berlaku otot yang berpasangan dengannya iaitu triseps brakii
mengendur. Otot triseps brakii berperanan sebagai antagonis dan tindakannya berlawanan
Otot: Biseps brakii
Punca/Pelekatan proksimal: Skapula
Selitan/Pelekatan distal: Radius
Tindakan: Fleksi dan supinasi lengan
bawah di sendi siku; fleksi lengan di
sendi bahu
Biseps brakii
82. 77
dengan biseps brakii bagi tindakan fleksi lengan bawah di siku. Peranan sebagai agonis dan
antagonis bertukar apabila lengan bawah diekstensi. Sekiranya otot agonis dan antagonis
menguncup serentak dengan daya yang sama pergerakan tidak akan berlaku .
Rajah 5.10: Punca dan Selitan Otot Triseps Brakii
Kebanyakan daripada pergerakan anggota tubuh turut melibatkan otot-otot lain yang membantu
otot penggerak utama atau agonis untuk menghasilkan pergerakan yang lebih berkesan. Otot-
otot ini dikenali sebagai sinergis (bukan nama otot tetapi merujuk kepada tindakan otot-otot
tertentu dalam membantu otot agonis menghasilkan pergerakan yang diingini). Semasa
penguncupan otot agonis, terdapat otot-otot yang bertindak sebagai penetap (fixators) yang
menstabilkan punca atau pelekatan proksimal otot agonis tersebut. Otot-otot penetap
membantu otot agonis untuk menghasilkan pergerakan yang lebih berkesan. Peranan otot
sebagai agonis, antagonis, sinergis dan penetap tidak tetap dan bertukar ganti bergantung
kepada keadaan dan pergerakan yang dilakukan.
Triseps brakii Otot: Triseps brakii
Punca/Pelekatan proksimal: Skapula
dan humerus
Selitan/Pelekatan distal: Ulna
Tindakan: Ekstensi lengan bawah
di sendi siku; ekstensi lengan di sendi
bahu
83. 78
RINGKASAN
Tisu otot terdiri daripada tisu otot licin, otot kardium dan otot rangka.
Otot rangka boleh dikawal secara sedar dan jumlahnya melebihi 650 pada tubuh
manusia.
Tisu otot mempunyai empat sifat yang utama iaitu kebolehujaan, kebolehkuncupan,
kebolehpanjangan dan kekenyalan.
Otot rangka berfungsi untuk menghasilkan pergerakan pada tubuh, mengekalkan postur
dan kedudukan tubuh, menyokong tisu lembut tubuh, menjaga laluan masuk dan keluar
dan mengekalkan suhu tubuh.
Epimisium melitupi keseluruhan otot, perimisium melitupi fasikel atau berkas serat otot
sementara setiap serat otot rangka di dalam fasikel dilitupi endomisium.
Tubul melintang membawa depolarisasi yang membebaskan kalsium yang tersimpan
dalam sisterna terminal pada retikulum sarkoplasma.
Pada setiap serat otot terdapat miofibril yang terdiri daripada filamen aktin dan filamen
miosin. Kedua-dua filamen ini berperanan dalam penguncupan dan pengenduran otot.
Sarkomer merupakan unit kontraktil bagi otot. Pemendekkan setiap sarkomer ini
menyebabkan otot memendek secara keseluruhannya dan mengasilkan daya.
Penguncupan dan pengenduran otot boleh diterangkan menerusi teori pelongsoran
filament.
Pengucupan otot berlaku secara konsentrik, eksentrik, isometrik dan isotonik.
Serat otot rangka terdiri daripada tiga jenis iaitu serat oksidatif perlahan, serat
oksidatif-glikotik pantas dan serat glikolitik pantas.
Penggunaan serat otot yang berbeza ini dipengaruhi oleh intensiti pergerakan yang
dilakukan.
Pergerakan berlaku apabila penguncupan otot akan menyebabkan satu tulang bergerak
ke arah tulang yang lain pada sendi atau kembali kepada kedudukan asal.
Hujung otot yang melekat pada sesuatu bahagian tulang yang tidak bergerak dikenali
sebagai punca atau pelekatan proksimal sementara hujung otot yang melekat pada
sesuatu bahagian tulang yang digerakkan dikenali sebagai selitan atau pelekatan distal.
Otot boleh berperanan sebagai agonis, antagonis, sinergis dan penetap dalam
menghasilkan sesuatu pergerakan.
84. 79
PENILAIAN KENDIRI
1. Sifat yang manakah di antara berikut bukan sifat otot?
A. Kefleksibelan.
B. Kebolehujaan.
C. Kebolehkuncupan.
D. Kebolehpanjangan.
2. Tisu perantara paling luar yang melitupi otot rangka adalah ____________________.
A. Epimisium
B. Perimisium
C. Endomisium
D. Retikulum sarkoplasma
3. Penyatan yang manakah di antara berikut tidak benar mengenai tisu otot rangka?
A. Tisu otot rangka mempunyai banyak nukleus.
B. Tisu otot rangka mempunyai banyak cabang.
C. Tisu otot rangka mempunyai banyak mitokondria.
D. Susunan aktin dan myosin menghasilkan jalur pada tisu otot rangka.
4. Penguncupan otot dicetuskan oleh impuls yang dibawa oleh ________________.
A. neuroglia
B. neuron motor
C. neuron aferen
D. neuron sensori
5. Molekul yang manakah di antara berikut menyimpan tenaga untuk membina kembali
molekul tambahan ATP?
A. miosin
B. troponin
C. mioglobin
D. tropomiosin
85. 80
6. Apakah yang akan berlaku sekiranya ATP tiada selepas sarkomer mula memendek?
A. Troponin akan terikat pada kepala miosin.
B. Penguncupan berlangsung secara normal.
C. Kepala miosin tidak dapat berpisah daripada aktin
D. Aktin dan miosin akan terpisah dan kekal dalam kedudukan ini
7. Apakah bahan kimia yang meransang perubahan kedudukan kompleks troponin-
tropomiosin untuk membolehkan kepala miosin melekat pada tapak aktif di aktin?
A. ATP
B. aktin
C. kalsium
D. asetilkolin
8. Otot _________________ bertindak bersama agonis untuk mengurangkan pergerakan yang
tidak diperlukan.
A. sinergis
B. penetap
C. antagonis
D. penggerak utama
9. Otot rangka menghasilkan pergerakan dengan menarik _______________ yang melekat
pada tulang.
A. saraf
B. tendon
C. ligamen
D. rawan artikular
10. Apakah serat otot yang digunakan secara dominan dalam aktiviti bercorak anerob singkat?
A. Jenis I.
B. Glikolitik pantas.
C. Oksidatif perlahan.
D. Oksidatif-glikotik pantas.
