Osteology adalah ilmu mengenai tulang, mulai dari struktur sampai pada
klasifikasi dan kegunaannya.
Fungsi
tulang pada manusia :
Ó Mendukung tubuh dan rongga-rongga vitalnya
Ó Melindungi struktur-struktur pentingnya
Ó Mekanisme dasar untuk pergerakan,
membentuk sistem pengungkit yang melipatkandakan kekuatan dari otot rangka.
Ó Penyimpanan garam mineral
Ó Menyuplai sel darah baru (homopoesis)
Klasifikasi tulang:
Berdasarkan bentuknya tulang dapat dibagi menjadi:
Ó Tulang panjang (longum)
Ó Tulang pendek (breve)
Ó Tulang pipih (planum)
Ó Tulang irregular : sebagian memiliki
rongga dan sebagiannya lagi tidak. Rongga di sini bukan berisikan sumsum,
melainkan kosong seperti Osmeotikum di
cranium.
Selain itu juga terdapat jenis tulang yang disebut
Tulang Sesamoid. Tulang jenis ini terdapat
pada tendon tertentu, patela dapat digolongkan di sini.
Seterusnya ada jenis Accessory Bone
atau Supernumerary Bone, yaitu tulang tambahan
yang merupakan bagian yang hilang dari tulang utama.
Terakhir, terdapat jenis Tulang
Heterotropik, yaitu tulang yang terbentuk di jaringan dimana mereka
normalnya tidak ada.
Tulang adalah jaringan ikat khusus yang terdiri
atas materi antar sel berkapur, yaitu Matriks Tulang
dan 3 jenis sel penyusunnya. Osteosit yang
terdapat di rongga-rongga (Lakuna) di dalam
matriks, Osteoblas yang menyintesis unsur
organik matriks, dan Osteoklas yang merupakan
sel raksasa multinuklear yang terlibat dalam resorpsi dan remodelling tulang.
Karena metabolit tidak dapat berdifusi melalui
matriks tulang yang telah mengapur, pertukaran zat antara osteosit dan kapiler
darah bergantung pada Kanalikuli. Kanalikuli
adalah celah-celah silindris halus yang menerobos matriks.
Permukaan bagian luar dan dalam semua tulang
dilapisi lapisan-lapisan jaringan yang mengandung sel-sel osteogenik, yaitu Endosteum di permukaan dalam, dan Periosteum pada permukaan luar.
Sel Tulang
Osteoblas
Osteoblas bertanggung jawab atas sintesis komponen organik matriks tulang yang
berupa Kolagen tipe I, Proteoglikan, dan Glikoprotein.
Osteoblas hanya terdapat pada permukaan tulang seperti epitel selapis. Bila
osteoblas aktif menyintesis matriks, osteoblas memiliki bentuk kuboid sampai
silindris dengan sitoplasma basofilik. Bila aktivitas tersebut menurun, sel
tersebut menjadi gepeng dan sifat basofilik pada sitoplasmanya akan berkurang.
Beberapa osteoblas secara berangsur dikelilingi oleh matriks yang baru
terbentuk dan menjadi Osteosit. Selama proses
ini, terbentuk rongga yang disebut Lakuna.
Lakuna dihuni osteosit beserta juluran-julurannya, bersama sedikit matriks
ekstrasel yang tidak mengapur.
Komponen matriks disekresi pada permukaan sel, yang berkontak dengan
matriks tulang yang lebih ‘tua’, dan menghasilkan lapisan matriks baru (namun
belum berkapur), yang disebut Osteoid, di
antara lapisan osteoblas dan tulang yang baru terbentuk. Proses ini, yaitu Aposisi Tulang, dituntaskan dengan pengendapan garam-garam
kalsium ke dalam matriks yang baru terbentuk.
Osteosit
Osteosit, yang berasal dari osteoblas, terletak di dalam lakuna yang teletak di antara
Lamellae matriks. Hanya ada satu osteosit di
dalam satu lakuna.
Bila dibandingkan dengan osteoblas, osteosit yang gepeng dan berbentuk
kenari tersebut memiliki sedikit RE kasar dan badan golgi serta kromatin inti
yang lebih padat. Sel-sel ini secara aktif terlibat untuk mempertahankan
matriks tulang, dan kematiannya diikuti oleh resorpsi matriks tersebut.
Osteoklas
Osteoklas adalah sel motil bercabang yang sangat besar. Bagian badan sel yang
melebar mengandung 5 sampai 50 inti atau lebih. Pada daerah terjadinya resorpsi
tulang, osteoklas terdapat di dalam lekukan yang terbentuk akibat kerja enzim
pada matriks, yang dikenal sebagai Lakuna Howship.
Osteoklas berasal dari penggabungan sel-sel sumsum tulang.
Pada osteoklas yang aktif, matriks tulang yang menghadap permukaan terlipat
secara tak teratur, seringkali berupa tonjolan yang terbagi lagi, dan membentuk
Batas Bergelombang yang berhubungan dengan
aktivitas osteoklas. Batas bergelombang ini dikelilingi oleh zona sitoplasma,
yang disebut Zona Terang yang tidak mengandung
organel. Zona ini adalah tempat adhesi osteoklas pada matriks tulang dan
menciptakan lingkungan mikro tempat terjadinya resorpsi tulang.
Osteoklas menyekresi Kolagenase dan enzim
lain dan memompa proton ke dalam kantung subselular (lingkungan mikro yang
disebut sebelumnya), yang memudahkan pencernaan kolagen setempat dan melarutkan
kristal garam kalsium. Aktivitas osteoklas dikendalikan oleh Sitokin (protein pemberi sinyal kecil yang bekerja
sebagai mediator setempat) dan hormon. Osteoklas memiliki reseptor untuk Kalsitonin, yakni suatu Hormon
Tiroid, namun bukan untuk hormon paratiroid. Akan tetapi, osteoblas
memiliki reseptor untuk hormon paratiroid dan begitu teraktivasi oleh hormon
ini, osteoblas akan memproduksi suatu sitokin yang disebut Faktor Perangsang Osteoklas.
Matriks
Tulang
Kira-kira 50% dari berat
kering matriks tulang adalah bahan anorganik. Yang teristimewa banyak dijumpai
adalah Kalsium dan Fosfor
yang membentuk Kristal Hidroksiapatit dengan
komponen Ca10(PO4)6(OH)2, namun
bikarbonat, sitrat, mangnesium, kalium, dan natrium juga ditemukan.
Kalsium amorf (nonkristal)
juga cukup banyak dijumpai. Pada mikrograf elektron, kristal hidroksiapatit
tulang tampak sebagai lempengan yang terletak di samping serabut kolagen, namun
dikelilingi oleh subtansi dasar. Ion permukaan hidroksiapatit berhidrasi dan
selapis air dan ion terbentuk di sekitar kristal. Lapisan ini, yaitu Lapisan Hidrasi, membantu pertukaran ion antara
kristal dan cairan tubuh.
Bahan organik dalam
matriks tulang adalah kolagen tipe I dan substansi dasar, yang mengandung Agregat Proteoglikan dan beberapa glikoprotein
struktural spesifik. Glikoprotein tulang
mungkin bertanggung jawab atas kelancaran kalsifikasi matriks tulang. Jaringan
lain yang mengandung kolagen tipe I biasanya tidak mengapur dan tidak
mengandung glikoprotein tersebut.
Gabungan mineral dan serat
kolagen memberikan sifat keras dan ketahanan pada jaringan tulang. Setelah
tulang mengalami dekalsifikasi, bentuknya tetap terjaga, namun menjadi fleksibel
mirip tendon. Dengan mengjilangkan bagian organik dari matriks, yang terutama
berupa kolagen, bentuk tulang masih terjaga, namun kini menjadi rapuh, mudah
patah dan hancu bila dipegang.
Periosteum
& Endosteum
Periosteum
terdiri atas lapisan luar serat-serat kolagen dan fibroblas. Berkas
serat kolagen periosteum, yang disebut Serat Sharpey,
memasuki matriks tulang dan mengikat periosteum pada tulang. Lapisan dalam
periosteum yang lebih banyak mengandung sel, terdiri atas sel-sel mirip
fibroblas yang disebut Sel Osteprogenitor ,yang
berpotensi membelah melalui mitosis dan berkembang menadi osteoblas. Sel ini
berperan penting pada pertumbuhan dan perbaikan tulang.
Endosteum
melapisi semua rongga dalam di dalam tulang dan terdiri atas selapis sel osteoprogenitor
gepeng dan sejumlah kecil jaringan ikat. Karenanya, endosteum abih tipis
daripada periosteum.
Fungsi utama periosteum
dan endosteum adalah Memberi Nutrisi kepada
jaringan tulang dan menyediakan osteoblas baru secara kontinu untuk perbaikan
atau pertumbuhan tulang.
Struktur Makro Tulang
Pada tulang panjang, ujung
yang membulat yang disebut Epifisis, terdiri
atas tulang berongga yang ditutupi selapis tipis tulang kompakta. Bagian
silindris, yaitu Diafisis, hampir seluruhnya
terdiri atas tulang kompakta, dengan sedikit tulang tulang spons pada permukaan
dalamnya di sekitar Rongga Sumsum Tulang. Pada
tulang panjang juga terdapat Discus Epiphysialis,
yaitu tempat yang mengalami pertumbuhan tulang di antara epifisis dan diafisis.
Tulang pendek umumnya memiliki pusat
yang terdiri dari tulang berongga, dan seluruhnya dikelilingi oleh tulang
kompakta. Tulang pipih yang membentuk cavaria cranii memiliki 2 lapis tulang
kompakta yang disebut lempeng, yang dipisahkan oleh selapis tulang berongga
yang disebut Diploё.
Sumsum tulang yang mengisi
Medullary Cavity pada bagian dalam tulang
sendri dapat dibagi menjadi 2 jenis:
-. Medulla Ossium Rubra (Sumsum Tulang Merah)
Terletak di bagian epifisis tulang
pipa, bagian tengah jenis tulang lainnya, persendian tulang pipih, bagian dalam
tulang punggung, cranial diploё, sternum, dan costa.
Merupakan tempat produksi Eritrosit dan Leukosit Granular, mengandung Myelocytes.
-. Medulla Ossium Flava (Sumsum Tulang Kuning)
Terletak di bagian tengah dari
tulang pipa. Merupakan sumsum tulang biasa yang sel lemaknya predominan.
Struktur
Mikro Tulang
Struktur tulang secara
mikroskopis terdiri atas penyusun-penyusun yang tidak persis sama antara tulang
kompak dan tulang spons.
Tulang Kompak (Substantia Compacta)
Tulang tersusun atas
lembaran-lembaran tulang yang tersusun atas serabut jaringan pengikat jenis
kolagen tipe I dan garam-garam kapur. Lembaran-lembaran ini disebut Lamellae. Di antara lamellae-lamellae, terdapat Lacuna, yaitu rongga yang berisikan Osteosit. Satu lamella yang memisahkan 2 rongga lacuna
ditembus oleh Canaliculi untuk menghubungkan
lacuna-lacuna. Di dalam canaliculi ini berjalan lanjutan-lanjutan dari
osteosit-osteosit yang saling berhubungan.
Di antara lamellae dataran
luar dan dalam terdapat Osteon, yaitu pipa
yang dindingnya terdiri atas lamellae dan lacuna dan dalam rongga pipa terisi
pembuluh darah. Pipa ini disebut juga Canalis Harvers.
Pada umumnya osteon
berjalan dengan arah tarikan atau tekanan yang berjalan sesuai dengan arah
tarikan atau tekanan yang berjalan pada tulang. Tulang kompak juga dilalui oleh
saluran yang dindingnya tidak ber-lamellae yang disebut Canalis Volkman yang bersilangan tegak lurus dengan canalis
harvers.
Tulang Spons (Substantia Spongiosa)
Terdiri dari batang-batang
tulang (Trabeculae) yang saling berhubungan
dan bersilangan. Pada umumnya mereka
juga berjalan sesuai dengan arah tekanan atau tarikan yang bekerja pada
tulangnya. Batang-batang tulang yang
demikian ini disebut dengan Trajeculator.
Osifikasi
Osifikasi desmalis atau osifikasi intamembranosa
Merupakan jenis osifikasi
yang langsung dari Sel Mesenkim menjadi tulang
keras, tidak melalui fase kartilago. Umumnya terjadi pada tulang pipih dan
calvaria cranii.
Dalam satu lembaran
jaringan pengikat, sel-sel penyusunnya membentuk barisan dan membuat
serabut-serabut halus yang tersusun sebagai berkas di antara dua baris sel.
Serabut-serabut itu saling
menempel disebabkan oleh Osteomucoid yang
disintesis oleh sel itu sendiri, terbentuklah Osteoid
atau Ossein. Di dalamnya diendapkan
garam-garam dapur, terbentuklah tulang yang berbentuk jarum yang disebut Spikula. Sel-sel jaringan pengikat yang menghasilkan
osteoid tersebut itulah yang disebut Osteoblas.
Karena osteoblas
menghasilkan osteoid di sekelilingnya, ia akhirnya terdapat di dalam osteoid,
sel inilah yang disebut Osteosit dan
selanjutnya menjadi tulang. Spikula yang
memanjang saling berdekatan dan berhubungan dan membentuk anyaman tulang
(trabeculae) yang tumbuh ke segala arah dan mnejadi suatu lembar tulang.
Pada dataran luar lembaran
tulang terdapat jaringan ikat yang dikenal sebagai Periosteum.
Sel-selnya yang menempel pada tulang menjadi osteoblas yang menghasilkan
osteoid yang ditambahkan pada lembaran tulang itu. Dengan begitu tulang dapat
mengalami pertumbuhan secara aposisi.
Osifikasi Enchondralis
Merupakan jenis osifikasi
yang terjadi dari sel mesenkim berubah menjadi Kartilago
dan barulah kemudian menjadi tulang
keras. Umumnya terjadi pada tulang panjang dan tulang pendek.
Pada kartilago di bagian
diafisis tulang panjang terdapat perubahan yang menyebabkan sel dan nukleusnya
membesar. Pada bahan tulang rawan di antara sel-sel itu diendapkan garam-garam
dapur. Kemudian tumbuh pembuluh-pembuluh darah kapiler yang disertai perusakan
oleh Kondroblas. Dengan begitu terdapat
ruangan di dalam kartilago yang diisi oleh jaringan pengikat serta
pembuluh-pembuluh darah dan sisa-sisa kartilago. Kartilago di dalam epifisis
juga mengalami perubahan seperti di dalam diafisis.
Dari luar ditambahkan
lamellae secara aposisi. Rongga-rongga antar trabeculae dilalui oleh
pembuluh-pembuluh darah dan sel-sel jaringan pengikat. Sel-sel ada yang menjadi
osteoblas dan menempel pada trabeculae untuk membuat lamellae secara konsentris
dan menciptakan osteon di antara trabeculae, tulang menjadi lebih padat.
Pada perkembangannya
selain adanya penambahan bahan tulang juga dilakukan perubahan bentuk tulang
oleh osteoklas.
Dengan demikian, nantinya
akan terjadi lamellae-lamellae di bawah ini:
-. Lamellae Circumferentiales Externae, terdapat tepat di bawah
periosteum
-. Lamellae Circumferentiales Internae, terdapat di sekitar rongga
sumsum
-. Lamellae Pembentuk Osteon, yang memiliki banyak sistem harvers
-. Lamellae Interstitiales, yang terletak diantara osteon
Diantara epifisis dan
diafisis terdapat Discus Epiphysialis yang di
dalamnya terjadi kondrogenesis secara interstitial (mitosis), sehingga discis
epiphysialis dapat bertambah lebar dan tulang bertambah panjang.
Terdapat 2 jenis kartilago
pada tulang panjang, yaitu:
-. Kartilago Sendi, yang tetap ada seumur
hidup dan tidak ikut dalam pertumbuhan memanjang tulang.
-. Kartilago Epifisis, yang juga disebut Lempeng Epifisis, yang menghubungkan epifisis dengan
diafisis.
Sebaliknya subtantia
spongiosa dapat terjadi dari subtantia compacta dengan membersarnya canalis
harvers sehingga dindingnya menjadi
tipis.
Pada kenyataanya dataran
luar tulang terdapat lubang yang disebut Foramen
Nutricium yang merupakan lubang masuk Canalis
Nitricius. Canalis nutricius biasanya pergi ke Cavum
Medullare atau ke substantia compacta. Dindingnya dilapisi lanjutan
periosteum dan di dalamnya terdapat pembuluh-pembuluh darah yang datang dan
pergi dari dan ke Medulla Ossium.
Mekanisme Kalsifikasi
Kalsifikasi diawali dengan
deposisi garam-garam kalsium pada serabut kolagen, yakni suatu proses yang
diinduksi oleh proteoglikan dan glikoprotein pengikat kalsium berafinitas tinggi. Proses ini dipercepat oleh
kemampuan osteoblas memadatkan garam-garam tersebut dalam Vesikel Intrasitoplasma dan pelepasan
vesikel-vesikel ini, bila perlu, ke
dalam Medium Ekstrasel (Vesikel Matriks).
Kalsifikasi dibantu,
dengan cara yang belum diketahui oleh Fosfatase
Alkali yang dihasilkan oleh osteoblas dan terdapat pada tempat
osifikasi.
Bila tulang menjadi patah (fraktur), matriks tulang dihancurkan, dan
sel-sel tulang yang berdekatan dengan daerah fraktur juga akan mati. Pembuluh
darah yang rusak berakibat terjadinya pendarahan setempat dan terbentuknya
bekuan darah.
Selama perbaikan bekuan
darah, sel-sel dan matriks tulang yang rusak diangkut oleh Makrofag. Periosteum dan endosteum di sekitar
fraktur berespons dengan proliferasi intensif yang menghasilkan jaringan yang
mengelilingi fraktur dan menyusup di antara ujung-ujung tulang yang patah.
Tulang primer kemudian
dibentuk melalui osifikasi endokondral dan intramembranosa, dan kedua proses
tersebut secara bersama-sama ikut dalam pemulihan fraktur. Perbaikan berkembang
sehingga trabekula yang terbentuk tak teratur di tulang primer menyatukan kedua
ujung tulang yang patah untuk sementara waktu, yang membentuk Kalus Tulang.
Stres-stres pada tulang
selama pemulihan dan selama kembalinya aktivitas pasien secara berangsur, akan
mengubah model kalus tulang. Jika stres-stres ini identik dengan stres yang
terjadi selama pertumbuhan tulang, dan karenanya memengaruhi struktur, jaringan
tulang primer dari kalus secara berangsur akan diresorpsi dan diganti oleh
jaringan sekunder, yang menimbulkan remodelling pada tulang dan memulihkan
struktur aslinya. Berbeda dengan jaringan ikat lain, jaringan tulang menyembuh
tanpa membentuk jaringan parut.
Sceleton
Humanum
Sceleton humanum atau rangka manusia terbagi atas:
-. Sceleton Trunci
Terdiri
atas Columna Vertebralis , Costae, dan Sternum.
Columna vertebralis dibagi lagi atas 7 buah Vertebrae
Cervicalis, 12 buah Vertebrae Thoracales,
5 buah Vertebrae Lumbales, 5 buah Vertebrae Socrales yang berfusi, dan 4 buah Vertebrae Coccygeae yang juga berfusi.
Costae
dapat dibedakan atas Os Costale di bagian
dorsal dan Cartilago Costalis di bagian
ventral. Jenis-jenis costae adalah:
Ó 7 pasang Costae Verae
Ó 5 pasang Costae Spuriae;
2 ruas terakhirnya dinamakan Costae Fluctuantes
Sedangkan sternum dibagi
atas 3 bagian utama, yaitu: Manubrium sterni, Cospus Sterni, dan Processus
Xiphoideus.
-. Cingulum Superius
Terdiri
atas 2 buah Clavicula dan 2 buah Scapula
-. Sceleton Extremitas
Superioris
Terdiri
atas Humerus, Radius,
Ulna, Ossa Carpalia
–Scaphoideum, Lunatum,
Triquetrum, dan Pisiforme
pada baris proksimal. Trapezoideum, Capitatum, dan Hamatum
pada baris distal-, 5 buah Ossa Metacarpalia,
dan 14 buah Phalanges
-. Cingulum Inferius
Terdiri
atas 2 buah Coxae -terdiri atas Os
Ilium, Os Pubis, dan Os Ischii-, Os Sacrum,
dan Os Coccygis (keduanya juga bagian dari
vertebrae, namun lebih dikelompokkan pada bagian ini)
-. Sceleton Extremitas
Inferioris
Terdiri
atas Femur, Tibia,
Fibula, Patela
- masing-masing berjumlah 2 buah-, Ossa Tarsalia
(Talus, Calcaneus,
Naviculare, Cuboideum,
dan 3 Cuneiforme), 5 Ossa
Metatarsalia, 14 buah Phalanges, dan 3
buah Ossa Sesamoidea.
-. Cranium
Terbagi atas Calvaria
Cranii (atap tengkorak) dan Basis Cranii
(dasar tengkorak). Sedangkan penyusunnya adalah Os
Frontale, sepasang Os Pareitale, Os Occipitale, sepasang Os
Temporale, Os Spenoidale, Os Ethmoidale, sepasang Os
Maxillare, sepasang Os Palatinum, sepasang
Os Nasale, sepasang Os
Lacrimale, sepasang Os Zygomaticum, sepasang
Concha Nasalis Inferior, Vomer, Os Mandibulare.
References:
Aswin, Prof. Dr. Soedjono, PhD. 1998. Pengantar Anatomi (Anatomi
Umum). Yogyakarta. Bagian Anatomi,
Embriologi & Antropologi Fakultas Kedokteran Universitas Gadjah Mada
Junqueira, Luiz Carlos & J. Carneiro. 2007.
Hisologi Dasar Teks dan Atlas Edisi 10. Jakarta. EGC (Penetbit Buku Kedokteran)
No comments:
Post a Comment