Nota Biologi Tingkatan 4 Bab 14: Sokongan Dan Pergerakan Dalam Manusia Dan Haiwan
Sains Tingkatan 4 • Bab 14
Sokongan &
Sokongan &
Pergerakan
Terokai mekanik tubuh: Dari struktur rangka paksi dan apendaj, sendi sinovial yang melincirkan gerak, sehinggalah koordinasi otot berantagonis yang membolehkan kita bergerak.
Organisasi Rangka Manusia
Rangka manusia terdiri daripada 206 ketul tulang yang dibahagikan kepada dua kategori utama: Rangka Paksi dan Rangka Apendaj.
1. Rangka Paksi
Membentuk paksi utama badan untuk menyokong dan melindungi organ dalaman.
- Tengkorak: Melindungi otak. Terdiri daripada kranium dan tulang muka.
- Turus Vertebra: 33 tulang vertebra (Serviks, Toraks, Lumbar, Sakrum, Kaudal). Melindungi saraf tunjang.
- Sangkar Rusuk & Sternum: Melindungi peparu dan jantung.
2. Rangka Apendaj
Terlibat dalam pergerakan anggota badan.
- Lengkungan Pektoral: Tulang selangka (klavikel) dan tulang belikat (skapula).
- Lengkungan Pelvis: Tulang punggung (ilium, iskium, pubis).
- Tulang Anggota: Lengan (humerus, radius, ulna) dan Kaki (femur, tibia, fibula).
Ciri-ciri Vertebra (Tulang Belakang)
Atlas & Aksis (Serviks): Atlas membolehkan kepala mengangguk, Aksis membolehkan kepala menggeleng.
Toraks: Mempunyai cuaran spina yang panjang untuk perlekatan otot sangkar rusuk.
Lumbar: Vertebra paling besar dan tebal untuk menyokong berat badan.
Sendi dalam Sistem Rangka
Sendi ialah tempat pertemuan antara dua atau lebih tulang. Ia membolehkan pergerakan berlaku mengikut darjah kebebasan tertentu.
1. Sendi Tidak Bergerak
Tulang bercantum rapat tanpa pergerakan. Contoh: Sutur pada tengkorak.
2. Sendi Bergerak Sedikit
Dihubungkan oleh rawan yang membenarkan pergerakan terhad. Contoh: Antara vertebra.
3. Sendi Bebas Bergerak (Sinovial)
Mempunyai cecair sinovial sebagai pelincir.
- Sendi Engsel: Pergerakan 1 satah (Siku, Lutut).
- Sendi Lesung: Pergerakan semua satah (Bahu, Punggung).
Komponen Sendi Sinovial
Rawan
Melindungi hujung tulang, mengurangkan geseran dan bertindak sebagai penyerap hentakan.
Membran
Merembeskan cecair sinovial ke dalam ruang sendi untuk melincirkan pergerakan.
Ligamen
Tisu penghubung liat yang menyambungkan tulang dengan tulang. Sangat kenyal.
Mekanisme Lengan (Otot Berantagonis)
Simulasi Otot Berantagonis
Biseps
Triseps
Tindakan Membengkok Lengan (Fleksi)
- Otot Biseps mengecut, Otot Triseps mengendur.
- Daya tarikan dipindahkan ke radius melalui tendon.
- Lengan ditarik ke atas (membengkok).
Tindakan Melurus Lengan (Ekstensi)
- Otot Triseps mengecut, Otot Biseps mengendur.
- Daya tarikan dipindahkan ke ulna.
- Lengan diluruskan ke bawah.
Tendon vs Ligamen
Tendon: Menyambung Otot kpd Tulang. Tisu liat, tidak kenyal (supaya daya tarikan otot dipindahkan terus ke tulang).
Ligamen: Menyambung Tulang kpd Tulang. Tisu kenyal (untuk membenarkan pergerakan sendi tanpa tulang terlepas).
Isu Kesihatan Sistem Otot Rangka
Osteoporosis
Ketumpatan tulang berkurangan, tulang menjadi rapuh dan mudah patah.
Punca: Kekurangan kalsium, Vitamin D, dan penurunan hormon estrogen (selepas menopaus).
Pencegahan: Senaman bebanan dan diet kaya kalsium.
Pencegahan: Senaman bebanan dan diet kaya kalsium.
Osteoartritis
Kemerosotan rawan pada sendi (biasanya lutut) akibat penuaan atau berat badan berlebihan.
Kesan: Kurang cecair sinovial, rawan menipis menyebabkan tulang bergesel. Sakit dan bengkak pada sendi.
Gout
Pengumpulan hablur asid urik pada sendi (biasanya ibu jari kaki).
Kesan: Menyebabkan keradangan yang sangat menyakitkan. Dikaitkan dengan diet tinggi protein haiwan (purina).
Skoliosis
Tulang belakang melengkung ke sisi membentuk corak ‘S’ atau ‘C’.
Punca: Faktor genetik, pertumbuhan tulang tidak seimbang, atau postur duduk/membawa beg berat yang salah.
Sokongan & Pergerakan
Biologi Tingkatan 4 • Bab 14
🦴 GLOSARI: SOKONGAN & PERGERAKAN
| Istilah | Definisi |
|---|---|
| Artritis | Penyakit sendi akibat kekurangan bendalir sinovia dan kehausan rawan, menyebabkan bengkak dan sakit. |
| Bendalir Sinovia | Cecair pelincir dalam sendi bebas bergerak untuk mengurangkan geseran tulang. |
| Ligamen | Tisu penghubung kuat dan kenyal yang menyambungkan tulang dengan tulang. |
| Otot Antagonis | Pasangan otot yang bekerja berlawanan; satu mengecut, satu lagi mengendur (cth: biseps/triseps). |
| Osteomalasia | Keadaan tulang lembut pada orang dewasa akibat kekurangan kalsium dan vitamin D. |
| Osteoporosis | Penyakit tulang rapuh dan mudah patah akibat kehilangan jisim atau ketumpatan tulang. |
| Rangka Apendaj | Lengkungan pektoral, pelvis, tulang kaki, dan tulang lengan. |
| Rangka Hidrostatik | Rangka bendalir dalam ruang badan tertutup haiwan bertisu lembut (cth: cacing tanah). |
| Rangka Paksi | Bahagian rangka utama merangkumi tengkorak, turus vertebra, rusuk, dan sternum. |
| Rawan | Tisu kusyen pada sendi untuk menyerap hentakan dan melindungi hujung tulang. |
| Sendi Engsel | Sendi bebas bergerak pada satu satah (cth: lutut dan siku). |
| Sendi Lesung | Sendi bebas bergerak berbentuk putaran semua arah (cth: bahu dan punggung). |
| Skoliosis | Keadaan tulang belakang membengkok ke sisi dalam bentuk ‘S’ atau ‘C’. |
| Tendon | Tisu bergentian kukuh dan tidak kenyal yang menyambungkan otot rangka kepada tulang. |
| Turus Vertebra | Siri tulang belakang yang melindungi saraf tunjang. |
🦴 CONTOH SOALAN KBAT
AKTIF
1
Mengapakah gajah tidak sesuai mempunyai rangka hidrostatik seperti cacing tanah?
Jawapan
Rangka hidrostatik bergantung pada tekanan bendalir untuk sokongan, sesuai bagi haiwan kecil tanpa beban berat melawan graviti. Gajah memerlukan rangka dalam (endoskeleton) yang tegar untuk menyokong jisim badannya yang sangat besar di darat serta menyediakan tapak pelekatan otot yang kuat untuk pergerakan efisien.
2
Ramalkan kesan jika tendon biseps menjadi terlalu tegar dan tidak fleksibel.
Jawapan
Pergerakan membengkokkan lengan akan menjadi terhad atau tersentak-sentak. Tendon perlu fleksibel untuk memindahkan daya tarikan otot ke tulang dengan lancar. Ketegaran melampau meningkatkan risiko koyakan atau kecederaan serius pada tendon apabila daya pengecutan otot dikenakan secara mengejut.
3
Mengapakah pengambilan Kalsium dan Vitamin D sangat penting bagi wanita putus haid?
Jawapan
Penurunan aras estrogen selepas putus haid meningkatkan kadar kehilangan kalsium daripada tulang. Kalsium dan fosforus diperlukan untuk mengekalkan jisim tulang, manakala Vitamin D wajib ada untuk memastikan penyerapan kalsium daripada diet berlaku secara efisien, seterusnya mengurangkan risiko osteoporosis.
4
Perbezaan mekanisme lompatan belalang vs meluruskan kaki manusia.
Jawapan
Belalang:
Otot melekat pada permukaan dalam rangka luar. Pergerakan adalah eksplosif melalui daya lentingan kaki belakang yang panjang.
Manusia:
Otot melekat pada permukaan luar rangka dalam. Pergerakan lebih terkawal melalui pengecutan otot ekstensor (kuadriseps).
5
Jelaskan punca sakit bahu/leher akibat postur buruk (tech-neck) dari sudut biomekanik.
Jawapan
Kepala yang terjulur ke hadapan menyebabkan beban tinggi pada vertebra serviks. Otot leher dan bahu terpaksa bekerja keras secara berterusan untuk menyokong berat kepala yang tidak seimbang. Ini menyebabkan ketegangan otot kronik, menghalang aliran darah, dan menekan saraf setempat.
ZON INTERAKTIF
Adakah sistem otot dan rangka anda sedia untuk cabaran ini? Jom jawab kuiz Bab 14!
KUIZ BAB 14: SET 1Klik butang di atas untuk memulakan kuiz di tab baharu.