Sistem rangka

Sistem rangkaatausistem kerangkaadalah suatu sistem yang memberikan dukungan fisik pada makhluk hidup untuk dapat bergerak. Sistem rangka umumnya dibagi menjadi tiga tipe: eksternal, internal, dan basis cairan (rangka hidrostatik), walaupun sistem rangka hidrostatik dapat pula dikelompokkan secara terpisah dari dua jenis lainnya karena tidak adanya struktur penunjang.
Rangkatulang adalah sistem rangka utama dalam vertebrata. Rangka bekerja sama dengan kulit menyediakan bentuk dasar suatu organisme. Sistem rangka memungkinkan pergerakan tubuh, dengan bekerja sama dengan sistem otot. Barangkali sistem penyokong yang paling efisien adalah endoskeleton (skeleton internal)vertebrata, jaringan internal dari tulang keras dan tulang rawan atau kartilago, yang membingkai, membentuk, dan melindungi tubuh, serta menyediakan serangkaian tuas yang memaksimalkan potensi pergerakan yang rumit dan cepat.
Sistem rangka manusia merupakan kumpulan dari tulang-tulang yang saling berhubungan satu sama lain membentuk sistem gerak. Pada sistem gerak, tulang rangka tidak dapat bergerak sendiri, melainkan bekerja sama dengan otot. Kerja sama keduanya dapat dikenal dengan nama sistem muskuloskeletal. Otot dengan bantuan sendi dan struktur pendukung lainnya (ligamen,tendon, fascia dan bursae) memungkinkan tulang rangka bergerak.
Rangkamanusiadibentuk daritulangtunggal atau gabungan (sepertitengkorak) yang ditunjang oleh struktur lain sepertiligamen,tendon,otot, dan organ lainnya. Rata-rata manusia dewasa memiliki 206 tulang, walaupun jumlah ini dapat bervariasi antara individu. 206 tulang tersebut memiliki struktur dan fungsi yang berbeda-beda.
Rangka tubuh pada manusia mempunyai berbagai macam fungsi, antara lain:
Tulang adalah bagian tubuh yang berfungsi sebagai pembentukrangkadan alat gerak tubuh. Tulang juga memiliki fungsi sebagai pelindung organ-organ internal, serta tempat penyimpananmineraldalam tubuh. Dalam prosesosifikasiyang merupakan proses pembentukan tulang yang terjadi pada masa perkembangan fetus dan setelah individu lahir.
Tulang rangka dapat diklasifikasikan menjadi dua bagian besar, yaitu rangka aksial dan rangka apendikular.
Rangka aksial disebut juga dengan rangka poros atau sumbu tubuh. Penyebutan nama ini karena hampir semua tulang anggota rangka aksial berada pada garis sumbu tubuh. Rangka aksial terdiri dari atas tulang kepala (tengkorak),tulang belakang(vertebrae), tulang dada, dantulang rusuk(strenum dan kosta).
Rangka aksial tengkorak terdiri atas kranium (tempurung kepala), wajah, dan telinga. Rangka tempurung kelapa terdiri atas 1 tulang dahi (frontal), 2 tulang ubun-ubun (parietal), 2 tulang pelipis (temporal), 1 tulang kepala belakang (oksipital), 1 tulang baji (stenoid), dan satu tulang tapis (etmoid). Rangka wajah tersusun atas 1 tulah rahang bawah (mandibula), 2 ruas tulang hidung (nasal), 2 tulang lakrimal, 1 tulang vomer, 2 tulang konka inferior, 2 tulang pipi (zigomatik), dan 2 ruas rahang atas (maksilia).  Sementara itu, rangka telinga terdiri atas 2 martil (maleus), 2 paron (inkus), dan 2 stapes.
Rangka tulang belakang manusia terdiri atas 7 ruas tulang leher (servik), 12 tulang punggung (toraks), 5 ruas tulang pinggang (lumbar), dan koksigen ( tulang ekor 4 ruas berfusi menjadi 1).
Tulang dada tersusun atas 1 ruas tulang manubrium (hulu), 1 ruas tulang badan (gladiolus) dan 1 ruas taju pedang (xifoid). Sementara itu, tulang rusuk manusia tersusun atas 7 pasang tulang rusuk sejati, 3 pasang tulang rusuk palsu, dan 2 pasang tulang rusuk melayang.
Rangka apendikular atau disebut juga rangka tulang tambahan. Rangka apendikular merupakan tulang-tulang penyusun alat gerak manusia yaitu tangan dan kaki. Rangka apendikular tersusun atas tulang anggota gerak (tungkai), tulang gelang bahu, dan panggul.
Tulang anggota gerak tersusun atas tungkai atas dan tungkai bawah. Rangka tungkai atas terdiri dari 2 tulang lengan atas (humerus), 2  tulang pengumpil (radius), 2  tulang hasta (ulna), 16 ruas tulang pergelangan tangan (karpal), 10 ruas tulang telapak tangan (metakarpal), dan 28 ruas tulang jari-jari tangan atau falanges.
Sementara itu rangka tungkai bawah tersusun atas 2 tulang paha (femur), 2 tulang tempurung lutut (patela), 2 tulang kering (tibia), 2 tulang betis (fibula), 14 ruas tulang pergelangan kaki (tarsal), 10 ruas tulang telapak kaki (metatarsal), dan 28 ruas tulang jari-jari kaki (falanges).
Rangka gelang bahu tersusun atas 2 tulang selangka (klavikula), dan 2 tulang belikat (skapula). Rangka panggul terdiri atas 1 ilium, 1 ischium, dan 1 pubis yang menyatu.
Tulang berdasarkan bentuknya dibedakan menjadi 5 jenis, yaitu:
Berdasarkan jaringan penyusunnya, tulang dibedakan atas tulang keras dan tulang rawan.
Tulang tersusun oleh jaringan tulang kompakta (kortikal) dan kanselus (trabekular atau spongiosa). Tulang tersusun atas sel, matriks protein dan deposit mineral. Sel-sel penyusun tulang terdiri dariosteoblas,osteosit, danosteoklas. Tulang berasal dariembrionic hyaline cartilageyang dengan melalui proses osteogenesis menjadi tulang. Proses ini dilakukan oleh sel-sel yang disebutosteoblas. Osteoblas berfungsi dalam pembentukan matriks tulang. Osteosit merupakan sel dewasa yang terlibat dalam pemeliharaan fungsi tulang dan terletak dalam osteon. Osteon merupakan unit fungsional mikroskopis tulang dewasa. Osteoklas adalah sel berinti banyak yang berperan dalam penghancuran, resorpsi dan remodeling tulang. Matriks merupakan kerangka di mana garam-garam mineral anorganik ditimbun. Proses mengerasnya tulang akibat penimbunan garam kalsium.
Struktur tulang dewasa terdiri dari 30% bahan organik dan 70% endapan garam. Bahan organik disebut matriks, dan terdiri dari >90% serat kolagen dan <10% adalahproteoglikan. Deposit garam utama adalahkalsiumdanfosfat, dengan sedikitnatrium,kalium karbonat, dan ion magnesium. Garam-garam menutupi matriks dan berikatan dengan serat kolagen melalui proteoglikan.
Sistem rangka ini dipelihara oleh sistem Havers.Sistem Havers terdiri dari kanal Havers, yang mengandungpembuluh darah,saraf, dan pembuluh limfe, lamella (lempengan tulang yang mengelilingi kanal sentral), kaluna (ruang di antara lamella yang mengandung sel-sel tulang/osteosit dan saluran limfe), dan kanakuli (saluran kecil yang menghubungkan lakuna dan kanal sentral). Saluran ini mengandung pembuluh limfe yang membawa nutrient dan oksigen keosteosit.
Pergerakan tidak mungkin terjadi jika tidak ada kelenturan dalam rangka tulang. Kelenturan dimungkinkan oleh adanya persendian.Sendiadalah suatu ruangan, tempat satu atau dua tulang berada saling berdekatan. Fungsi utama sendi adalah memberi pergerakan dan fleksibilitas dalam tubuh.Berdasarkan sifat gerakannya, sendi dapat diklasifikasikan ke dalam 3 jenis, yaitu:
Persendian antara tulang-tulang berdasarkan struktur atau jaringan yang menghubungkannya dapat dibedakan atas:
Otot merupakan mesin yang dapat mengubahenergi kimiamenjadi energi mekanik yang dapat terwujud dalam suatu aktivitas fisik. Dalam hal ini otot dapat berkontraksi dan berelaksasi dikarenakan adanya ketersediaan energi dari sistem energi. Kontraksi otot yang terjadi pada tubuh manusia mampu melakukan kerja sepertimesin.Ototmerupakan alat gerak aktif yang mampu menggerakkan tulang. Otot kerangka secara volunteer dikendalikan oleh sistem saraf pusat dan tepi. Fungsi otot kerangka adalah mengendalikan pergerakan, mempertahankan postur tubuh, dan menghasilkan panas. Otot memiliki kemampuan diantaranya:
Otot pada manusia dapat dibagi dalam 3 kelompok, yaitu:
Ligamen adalah pembalut atau selubung yang sangat kuat, yang merupakan jaringan elastis penghubung yang terdiri atas kolagen. Ligamen membungkus tulang dengan tulang yang diikat oleh sendi.Terdapat beberapa jenis ligamen, yaitu:
Tendonadalah tali atau urat daging yang kuat, bersifat fleksibel, dan terbuat dari fibrosa protein (kolagen). Tendon berfungsi melekatkan tulang dengan otot, atau otot dengan otot. Tendon merupakan ikatan jaringan fibrosa yang membentuk akhir dari suatu otot dan menempel pada tulang.Pembungkus ini dibatasi oleh membran sinovial yang memberi lubrikasi untuk memudahkan pergerakan tendon.
Fasia adalah suatu permukaan jaringan penyambung longgar yang didapatkan langsung di bawah kulit sebagai fasia superfisial (sebagai pembungkus tebal), jaringan penyambung fibrosa yang membungkus otot, saraf, dan pembuluh darah.
Bursa adalah suatu kantong kecil dari jaringan konektif lokal yang mempunyai tekanan di mana membantu pergerakan. Bursa dibatasi dengan membran sinovial dan mengandung cairan sinovial.
Sistem rangka pada hewan vertebrata sama seperti pada manusia, yaitu otot sebagai alat gerak aktif dan tulang sebagai alat gerak pasif. Hewan yang hidup di darat memiliki struktur tulang dan otot yang tidak jauh berbeda dengan manusia. Namun, hewan yang hidup di udara dan di air memiliki struktur tulang yang khas. Selain itu, hewan-hewan tersebut juga memiliki struktur tambahan pada tubuhnya untuk mendukung pergerakan.
Burungmerupakan contoh hewan yang beradaptasi dengan baik untuk bergerak di udara. Burung memiliki rangka yang ringan dan ramping atau pipih, sistem tulang dan otot yang kuat untuk menggerakkan sayap, serta sayap dan bulu-bulu yang berfungsi untuk mengangkat tubuh burung di udara. Burung memiliki struktur tulang yang teradaptasi untuk terbang, di antaranya adalah:
Hewan akuatik lebih sulit bergerak di air karena air memiliki kerapatan yang lebih besar dibandingkan udara. Namun, air memiliki gaya angkat yang lebih besar dibandingkan udara. Beberapa hewan yang hidup di air memiliki struktur tubuh dan sistem gerak yang khas. Contohnya adalahikan, untuk bergerak di dalam air, ikan memiliki:
Sistem-sistem penyokong padaavertebrataawal bergantung pada sifat air dan cairan-cairan terkait yang relatif tak dapat termampatkan. Sistem-sistemhidrostatiksemacam itu yang masih ada hingga kini terdiri atas sebuah rongga terisi cairan yang dikelilingi oleh otot. Contohnya pada rongga-rongga internalHydradan anggota subfilumCnidarialainnya yang juga berbentuk tubular, cacing pipih, dan bahkan cacing-cacing gelang merupakan contoh dari penggunaan gastrovaskular (padaHydradanPlanaria) atauselomyang lebih rumit sebagai rangka hidrostatik.
Adanya rangka hidrostatik memungkinkan gerakan peristalsis. Gerakan peristalsis merupakan pergerakan yang dihasilkan oleh kontraksi otot yang ritmik dari kepala sampai ekor. Gerakan ini dapat terjadi karena adanya otot sirkuler dan otot longitudinal.
Eksoskeletonartropodaadalah kemajuan luar biasa dalam hal mekanisme penyokongan structural. Rangka eksternal hewan-hewan berkaki buku itu memainkan peranan kunci dalam adaptasi kehidupan di lingkungan darat. Eksoskeleton tak hanya menyediakan sokongan struktural dan perlindungan terhadap bagian-bagian lunak di bawahnya, tetapi juga mencegah kekeringan berkat lapisan luar berlilin yang ditemukan pada organisme-organisme terrestrial. Otot melekat ke bagian-bagian berbeda pada sisi dalam rangka, dalam susunan yang memungkinkan pergerakan di sekitar sendi-sendi yang fleksibel.
Eksoskeletonterdiri darishelldanbody case. Shellataucangkangmerupakan eksoskeleton yang tidak menutupi seluruh tubuh hewan. Cangkang ini terdiri dari satu atau dua bagian (kepingan) yang tumbuh bersamaan dengan tubuh hewan pemiliknya. Cangkang paling banyak ditemukan pada hewan-hewanBivalviadanGastropoda(moluska). Sementara itu,body caselebih kompleks daripadashell. Body casemerupakan eksoskeleton yang menutup seluruh permukaan tubuh hewan.Body caseterdiri dari sejumlah kepingan yang disatukan pada sendi-sendi tertentu yang fleksibel.Body casetidak dapat tumbuh sehingga secara periodik harus ditinggalkan dan diganti dengan yang baru. Contohnya padaArtropodayang mencakup kelompokserangga,udang, danlaba-laba.
Gangguan pada sistem rangka dapat terjadi jika ada gangguan pada tulang, persendian, atau otot. Tulang dapat mengalami gangguan fisik, gangguan fisiologis, gangguan kedudukan tulang vertebra, dan persendian. Salah satu gangguan fisik pada tulang adalah terjadinyafraktur. Gangguan fisiologis dapat disebabkan oleh kelainan tubuh menyerap vitamin atau kelainan fungsi hormon, seperti penyakitrakitis,osteomalasia, danosteoporosis. Pergeseran kedudukan tulang vertebra dapat mengubah bentuk rangkaian tulang vertebra, yang umumnya disebabkan oleh sikap tubuh yang salah. Contohnya ialahskoliosis,kifosis, danlordosis. Persendian dapat terganggu dengan terjadinya pergeseran tulang atau penyusun sendi. Contohnya adalahdislokasidanankilosis. Beberapa jenis gangguan pada otot adalah tetanus,kram,miastenia gravis, danhernia inguinalis.
Penyakit dan kelainan lainnya: