15 September 2014
OSTEOLOGI
OLEH
INCE TIEN AYU NILAM KUSUMA MAULANA J111 11 149
FAKULTAS KEDOKTERAN GIGI UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2014
OSTEOLOGI
1
15 September 2014
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL/ SAMPUL…………………………………………………………………..1 SAMPUL…………………………………………………………………..1 DAFTAR ISI………………………………………………………………………… ISI…………………………………………………………………………2 2 BAB I
PENDAHULUAN PENDAHULUAN................................................ ................................................ ..............................4
BAB II PEMBAHASAN 2.1 Defenisi Tulang…………………………………………………………………. Tulang ………………………………………………………………….6 6 2.2 Fungsi Tulang…………………………………………………………………… Tulang ……………………………………………………………………7 7 2.3 Susunan Makroskopis Dan Histologi Tulang………………………………….9 2.4 Struktur Umum Tulang………………………………………………………..12 Tulang ………………………………………………………..12 2.4.1 M atriks Tulang ………………………………………………………….12 ………………………………………………………… 2.4.2 Sel-sel l-sel Tu lan g …………………………………………………………...13 …………………………………………………………...13
2.5 Klasifikasi Tulang……………………………………………………………… Tulang ………………………………………………………………19 19 2.5.1 Kl asif asif ikasi ikasi M enurut Bentuknya…………………………..……………19 Bentuknya…………………………..……………19
nurut Letaknya………………………………………….22 Letaknya………………………………………….22 2.5.2 Klasif Klasif ikasi ikasi M e 2.5.3 Klasifikasi Klasifikasi Menurut Menurut Dasar Perkembang Perkembangannya…… annya……………………….. …………………..23 23 2.5.4 Kl asif asif ikasi ikasi atas atas Dasar Dasar Struktu r Tul an g……………………………….. g………………………………..23 23
2.6 Pertumbuhan Tulang (Modeling dan Remodeling Tulang) …………………24 …………………24 2.7 Contoh Penyakit Pada Tulang 2.7.1 Osteoporosis…………………………………………………………… .34 2.7.2 Resobsi Tulang Tulang Alveolar………… Alveolar……………………………………… ……………………………………. ………..34
OSTEOLOGI
2
15 September 2014
BAB III PENUTUP 3.1 KESIMPULAN………………………………………………………………. KESIMPULAN………………………………………………………………...37 ..37 DAFTAR PUSTAKA……………………………………………………………….39 PUSTAKA ……………………………………………………………….39
OSTEOLOGI
3
15 September 2014
BAB I PENDAHULUAN
Anatomi adalah ilmu yang mempelajari tentang struktur tubuh manusia, berasal dari bahasa Yunani ana ana yang berarti habis atau ke atas dan tomos berarti memotong atau mengiris. Maksudnya, anatomi adalah ilmu yang mempelajari struktur tubuh (manusia) dengan cara menguraikan tubuh (manusia) menjadi bagian bagian yang lebih kecil sampai kebagian yang paling kecil, dengan cara memotong atau mengiris tubuh (manusia) kemudian diangkat, dipelajari, dan diperiksa dengan 1
menggunakan mikroskop . Jadi, anatomi atau ilmu urai mempelajari susunan tubuh dan hubungan bagian-bagiannya satu sama lain. Bertalian erat dengan anatomi ialah 2
histologi ilmu tentang struktur halus dari tubuh dan sitologi, ilmu tentang sel . Tubuh manusia dipelajari dalam keadaan badan berdiri tegak dengan kedua lengan tergantung disamping badan dengan telapak tangan menghadap kedepan dan kedua kaki berdampingan dengan jari-jari kaki mengarah kedepan, kepala tegak dan mata tertuju atau memandang lurus kedepan. sejajar bidang Jerman (bidang yang melalui pinggir bawah lekuk mata dan pinggir atas liang pendengaran luar), Ini 2,3
disebut posisi anatomi . Anatomi sistematik atau pembagian tubuh dalam sistema-sistema disusun atau dikelompokkan menurut fungsi, yaitu sistema lokomotorik, sistema pembuluh darah, sistema pencernaan, sistema pernafasan, kelenjar buntu, sistema urogenital, sistema
OSTEOLOGI
4
15 September 2014
saraf, pancaindera, sistema ekskretorik. Sistema lokomotorik mencakup bagian bagian meliputi tulang (osteologi), otot (myologi), dan sendi (arthrologi) yang 2,4
bersangkutan dengan gerak tubuh . Osteologi (ilmu tulang) merupakan ilmu yang khusus mempelajari tentang tulang-tulang dan merupakan salah satu jaringan terkeras di dalam tubuh yang 4,5
berfungsi sebagai kerangka tubuh .
OSTEOLOGI
5
15 September 2014
BAB II PEMBAHASAN
2.1 Defenisi Tulang
Osteologi ( ilmu tulang ) merupakan ilmu yang mempelajari tentang tulangtulang. Kata ini berasal dari bahasa Latin „Os‟ atau dari bahasa Yunani „Osteon‟ yang berarti tulang. Tulang-tulang menjadi tempat perlekatan dari otot-otot yang berkontraksi mengerakkan tulang-tulang pada sendi-sendi. Secara histologis tulang merupakan sebuah jaringan ikat yang khusus, dalam hal ini matriks tulang-tulang dimineralisasi oleh garam-garam organik terutama kalsium fosfat.
8
Tubuh manusia tersusun oleh seperangkat tulang yang saling berhubungan membentuk persendian, dan dinamakan skleton (rangka).
4
Rangka manusia
tersusum dari 206 tulang-tulang yang saling bersendi, 64 buah di anggota badan atas (32 dimasing-masing anggota badan), 62 buah di anggota badan bawah, 28 buah ditengkorak (meliputi 6 buah tulang-tulang kecil liang telinga dalam), 26 buah kolumna vertebralis, 24 buah iga-iga, 1 os sternum dan 1 hyoideum.
OSTEOLOGI
8
6
15 September 2014
Gambar 1 Rangka Manusia (Sumber: Setiawan B, Wibowo A. Makalah Anatomi Fisiologi Manusia Sistem Lokomotorius. Bandung. 2013)
2.2 Fungsi Tulang
Fungsi-fungsi tulang:
8, 9
a. Membentuk rangka tubuh Tulang-tulang membentuk rangka tubuh yang yang menentukan bentuk
dan,
ukuran tubuh. Tulang-tulang menyokong struktur-struktur tubuh yang lain. b. Fungsi mekanik yaitu untuk gerakan dan melekatnya otot
OSTEOLOGI
7
15 September 2014
c. Perlekatan otot-otot Tulang-tulang menyediakan permukaannya untuk tempat lekat otot-otot, tendo, dan ligamnetum. d. Proteksi/ melindungi organ-organ vital Tulang-tulang membentuk rongga-rongga yang mengandung dan melindungi struktur-struktur yang halus seperti otak, medulla spinalis jantung, paru-paru dan bagian-bagian dalam tubuh. e. Haemopoesis Sum-sum tulang merupakan tempat pembentukan sel-sel darah f.
Fungsi-fungsi imunologis Lomfosit
“B”
dan
makrofag-makrofag makrofag-makrofag
dibentuk
dalam
sistimretikuloendothelial sum-sum tulang. Limfosit B dirubah menjadi sel-sel plasma membentuk antibodi-antibodi guna keperluan kekebalan kimiawi, sedangkan makrofag-makrofag merupakan phagositik. g. Sebagai cadangan penyimpanan kalsium dan fosfat Tulang-tulang mengandung 97% kalsium yang terdapat ditubuh baik dalam bentuk anorganik maupun garam-garam terutama kalsium fosfat. Selain itu sejumlah besar fosfor juga disimpan. Kalsium dilepaskan ke darah bila dibutuhkan.
OSTEOLOGI
8
15 September 2014
2.3 Susunan Makroskopis Dan Histologi Tulang
Tulang merupakan reservoir terbesar dari kalsium dan phosphate. 99% kalsium terdapat di tulang (1000 gram) dari jumlah kalsium tubuh, sedangkan phosphate dalam tulang mencapai 90% dari phosphate dalam tubuh.
7
Pada umumnya penyusun tulang diseluruh tubuh kita semuanya berasal dari material yang sama. Dari luar ke dalam kita akan dapat menemukan lapisanlapisan berikut ini:
7
a. Periosteum Pada lapisan pertama kita akan bertemu dengan yang namanya periosteum.
Periosteum
merupakan
selaput
luar
tulang
yang
tipis.
Periosteum mengandung osteoblas (sel pembentuk jaringan tulang), jaringan ikat dan pembuluh darah. Periosteum merupakan tempat melekatnya otototot rangka (skelet) ke tulang dan berperan dalam memberikan nutrisi, pertumbuhan dan reparasi tulang rusak.
7
Membran periosteum berasal dari perikondrium tulang rawan yang merupakan pusat osifikasi. Pada tulang yang sedang tumbuh terdiri atas 1 batang (diafisis) dan 2 ujung (epifisis).
OSTEOLOGI
3
9
15 September 2014
Gambar 2 Susunan Makroskopis Dan Histologi Tulang (Sumber: Kuntarti. Anatomi sistem muskuloskeletal & sistem integumen. Biomed. 2007)
b. Tulang Kompak (Compact Bone). Pada lapisan kedua ini kita akan bertemu dengan tulang kompak. Tulang ini teksturnya halus dan sangat kuat. Tulang kompak memiliki sedikit rongga dan lebih banyak mengandung kapur (Calsium Phosfat dan Calsium Carbonat) sehingga tulang menjadi padat dan kuat. Kandungan tulang manusia dewasa lebih banyak mengandung kapur dibandingkan dengan anak-anak maupun bayi. Bayi dan anak- anak memiliki tulang yang lebih banyak mengandung serat-serat sehingga lebih lentur. Tulang k ompak paling 7
banyak ditemukan pada tulang kaki dan tulang tangan. c. Tulang Spongiosa (Spongy Bone).
Pada lapisan ketiga ada yang disebut dengan tulang spongiosa. Tulang Spongiosa atau tulang seperti spons (L. cancello = membuat kisi-kisi) Tulang ini terdiri atas batang yang halus atau selubung yang halus yaitu trabekula
OSTEOLOGI
(L. singkatan dari trabs = sebuah balok) yang bercabang dan
10
15 September 2014
saling memotong ke berbagai arah untuk membentuk jala-jala seperti spons dari spikula tulang, yang rongga-rongganya diisi oleh sumsum tulang. Pars spongiosa merupakan jaringan tulang yang berongga seperti spon (busa). Rongga tersebut diisi oleh sumsum merah yang dapat memproduksi sel-sel darah. Tulang spongiosa terdiri dari kisi-kisi tipis tulang yang disebut 7
trabekula.
d. Sumsum Tulang (Bone Marrow). Lapisan terakhir yang kita temukan dan yang paling dalam adalah sumsum tulang. Sumsum tulang wujudnya seperti jelly yang kental. Sumsum tulang ini dilindungi oleh tulang spongiosa seperti yang telah dijelaskan dibagian tulang spongiosa. Sumsum tulang berperan penting dalam tubuh kita karena 7
berfungsi memproduksi sel- sel darah.
Gambar 3 Susunan Makroskopis Dan Histologi Tulang (Sumber: Setiawan B, Wibowo A. Makalah Anatomi Fisiologi Manusia Sistem Lokomotorius. Bandung. 2013)
OSTEOLOGI
11
15 September 2014
2.4 Struktur Umum Tulang
Struktur umum tulang terdiri dari: -
Matriks Tulang
-
Sel-sel Tulang
5
2.4.1 M atriks Tulang
Matriks ekstraseluler tulang terutama terdiri dari garam-garam anorganik tetapi juga mengandung matriks organic. 1. Komponen organik -
Matriks berupa amorf Matriks berupa amorf hanya 5-10 % dari seluruh komponen organik, pada pemeriksaan histokimia secara tidak langsung terlihat bahwa matriks organic amorf tulang mengandung;
Beberapa glikoprotein yang tidak khas
Beberapa glikosaminoglikans, seperti: Keratin sulfat, Kond roitin sulfat, dan Asam hialuronat.
-
5
Matriks organic berupa serat;
Serat kolagen Senyawa organic utama penyusun tulang adalah protein, dan protein utama penyusun tulang adalah kolagen tipe I yang merupakan 90-95% bahan organic utama sedang sisanya adalah medium homogen yang disebut substansi dasar.
OSTEOLOGI
9
12
15 September 2014
Osteonektin Protein nonkolagen yang berfungsi menghubungkan kolagen yang berfungsi menghubungkan kolagen dengan mineral tulang.
Osteokalsin (bone (bone GLA-protein) GLA-protein) 5, 9
Protein nonkolagen yg mengikat kalsium tulang sebesar sebesar 1%.
Substansi dasar juga mengandung protein non kolagen, dan beberapa protein tersebut antara lain: osteopontin (bone (bone sialoprotein I ), ), bone sialoprotein II, II, growth growth factor (IGF-I (IGF-I dan II) transforming growth factor β (TGF β), bone morphogenetic protein ( BMP BMP ). ).
9
2. Komponen Non Organik Matriks anorganik ini jumlahnya kurang lebih 50% dari seluruh berat kering matriks tulang. Substansi dasar terdiri atas cairan ekstraseluler ditambah dengan proteoglikan khususnya kondoitin sulfat dan asam hialuronat. Fungsi utama dari bahan tersebut belum diketahui, akan tetapi diduga membantu pengendapan garam kalsium. Sedang bahan anorganik utama adalah garam kristal yang diendapkan didalam matriks tulang terutama terdiri dari kalsium kalsium dan fosfat yang dikenal sebagai Kristal Kristal hidroksi apatit.
9
2.4.2 Se Sell -s -se el Tu lan g
Sel-sel tulang merupakan sel-sel jaringan ikat khusus yang diturunkan dari sel-sel mesenkim, yang terdapat banyak dengan adanya peningkatan suplai
OSTEOLOGI
13
15 September 2014
darah dan membentuk sel-sel osteogenik atau osteoprogenitor. Sel-sel ini di transformasikan menjadi osteoblas dan osteosit. Sel-sel
tulang
yang
sedang
8
bertumbuh
ada
4
jenis
yaitu,
sel
osteoprogenitor, sel osteoblas, sel osteosit, dan sel osteoklas. Keempat sel ini semuanya berasal dari mesenkim embrional yang belum berdeferensiasi, disamping itu ke empat sel ini dapat saling bertukar misalnya sel 5
osteoprogenitor dapat menjadi osteoblas dan selanjutnya jadi osteosit. 1. Sel Osteoprogenitor (osteoprogenitor cell )
sel osteoprogenitor berasal dari mesenkim yang merupakan jaringan penghubung
yang
masih
bersifat
embrional,
oleh
karena
itu
osteoprogenitor masih memiliki kemampuan untuk mitosis, dengan demikian sel ini berfungsi sebagai sumber sel baru dari osteoblas dan osteoklas. Control genetic proliferasi dan diferensiasi osteoblas dari sel mesenkim.
9
Sel osteoprogenitor merupakan sel mesenchimal primitive yang menghasilkan osteoblast selama pertumbuhan tulang dan osteosit pada permukaan
dalam
jaringan
tulang.
Tulang
membentuk
formasi
endoskeleton yang kaku dan kuat dimana otot-otot skeletal menempel sehingga memungkinkan terjadinya pergerakan. Tulang juga berperan
OSTEOLOGI
14
15 September 2014
dalam penyimpanan dan homeostasis kalsium. Kebanyakan tulang memiliki lapisan luar tulang kompak yang kaku dan padat.
7
Tulang dan kartilago merupakan jaringan penyokong sebagai bagian dari jaringan pengikat tetapi keduanya memiliki perbedaan pokok antara lain : Tulang memiliki system kanalikuler yang menembus seluruh substansi tulang. Tulang memiliki jaringan pembuluh darah untuk nutrisi sel-sel tulang. Tulang hanya dapat tumbuh secara aposisi. Substansi interseluler tulang selalu mengalami pengapuran.
7
2. Sel Osteoblas Osteoblast merupakan sel-sel tulang muda.
8
Osteoblas Dari Bahasa
Yunani yang merujuk kepada "tulang" dan "janin" atau embrio . Sel ini bertanggung jawab atas pembentukan matriks tulang, oleh karena itu 7
banyak ditemukan pada tulang yang sedang tumbuh. Osteoblas berasal dari pluripotent pluripotent mesenchymal stem cells (sel mesenkim), dan dapat juga berkembang menjadi
sel ini
kondrosit, adiposit, myoblas, dan
9
fibroblas. Selnya berbentuk kuboid atau silindris pendek, dengan inti terdapat pada bagian puncak sel dengan kompleks Golgi di bagian basal. Sitoplasma tampak basofil karena banyak mengandung ribonukleoprotein yang menandakan aktif mensintesis protein.
7
Osteoblas mensintesis kolagen dan glycosaminoglycans (GAGs) dari matriks tulang dan berperanan dalam proses mineralisasi tulang. Osteoblas yang matang akan mengekspresikan beberapa senyawa kimia
OSTEOLOGI
15
15 September 2014
yang bisa digunakan identifikasi aktivitas osteoblas dalam serum yang biasa diberi istilah biochemical bone marker yaitu: kolagen tipe I, alkalin fosfatase, osteopontin dan osteokalsin.
9
Pada pengamatan dengan M.E tampak jelas bahwa sel-sel tersebut memang aktif mensintesis protein, karena banyak terlihat RE dalam sitoplasmanya. Selain itu terlihat pula adanya lisosom. Osteoblast yang mensintesis dan menjadi perantara mineralisasi osteoid. Osteoblast ditemukan dalam satu lapisan pada permukaan jaringan tulang sebagai sel berbentuk kuboid atau silindris pendek yang saling berhubungan melalui tonjolan-tonjolan pendek.
7
3. Sel Osteosit 8
Osteosit merupakan sel-sel tulang matang pembentuk tulang. Osteosit 7
merupakan komponen sel utama dalam jaringan tulang. Osteosit adalah osteoblas yang terbenam dalam matriks tulang yang berhubungan dengan sel osteosit lain dan juga osteoblas pada permukaan tulang melalui kanalikuli yang mengandung cairan ekstraseluler. Hubungan antara sitoplasma dengan kanalikuli melalui gap junction yang memungkinkan osteosit dapat memberikan tanggapan oleh adanya signal mekanik dan biokimiawi.
9
Osteosit diyakini memainkan peran dalam hal merespon stimulasi mekanik, sensor adanya strain dan inisiasi respon terhadap modeling dan remodeling melalui beberapa mesengger kimia yang meliputi glukosa 6
OSTEOLOGI
16
15 September 2014
fosfat dehidrogenase, nitric oxide (NO), dan IGF. Hasil penelitian akhirakhir ini diketahui bahwa osteosit juga memelihara homeostasis mineral tulang.
9
Pada sediaan gosok terlihat bahwa bentuk osteosit yang gepeng mempunyai tonjolan-tonjolan yang bercabang-cabang. Bentuk ini dapat diduga dari bentuk lacuna yang ditempati oleh osteosit bersama tonjolantonjolannya dalam canaliculi.
7
Dari pengamatan dengan M.E dapat diungkapkan bahwa kompleks Golgi tidak jelas, walaupun masih terlihat adan ya aktivitas sintesis protein dalam sitoplasmanya. Ujung-ujung tonjolan dari osteosit yang berdekatan saling berhubungan melalui gap junction. Hal-hal ini menunjukkan bahwa kemungkinan adanya pertukaran ion- ion di antara osteosit yang berdekatan. Osteosit yang terlepas dari lacunanya akan mempunyai kemampuan menjadi sel osteoprogenitor yang pada gilirannya tentu saja dapat berubah menjadi osteosit lagi atau osteoklas.
7
Osteosit merupakan komponen sel utama dalam jaringan tulang. Mempunyai peranan penting dalam pembentukan matriks tulang dengan cara membantu pemberian nutrisi pada tulang.
7
4. Sel Osteoklas Osteoklas merupakan turunan dari sel-sel mesenkim yang lain.
8
Osteoklas merupakan sel multinukleat raksasa dengan ukuran berkisar antara 20 μmμm-100μm dengan inti sampai mencapai 50 buah.
OSTEOLOGI
7
Osteoklas
17
15 September 2014
bentuknya besar, bersifat multinukleat berasal dari hematopoietic stem cell (sel hematopoietik) yang merupakan prekusor monosit/makrofag.
9
Sel ini ditemukan untuk pertama kali oleh Köllicker dalam tahun 1873 yang telah menduga bahwa terdapat hubungan sel osteoklas (O) dengan resorpsi tulang. Hal tersebut misalnya dihubungkan dengan keberadaan sel-sel osteoklas dalam suatu lekukan jaringan tulang yang dinamakan Lacuna Howship (H). keberadaan osteoklas ini secara khas terlihat dengan adanya microvilli halus yang membentuk batas yang berkerutkerut (ruffled border). Gambaran ini dapat dilihat dengan miroskop electron. Ruffled border ini dapat mensekresikan beberapa asam organik yang dapat melarutkan komponen mineral pada enzim proteolitik lisosom untuk kemudian bertugas menghancurkan matriks organic.
7
Osteoklas juga berpartisipasi pada pemeliharaan homeostasis darah jangka panjang. Osteoklas merupakan sel fagosit yang mempunyai kemampuan mengikis tulang dan merupakan bagian yang penting.
7
Sel
ini kaya dengan enzim lisosom yang meliputi tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP). Osteoklas berperan pada proses resorpsi tulang dan selama proses resorpsi, ion hidrogen yang dibentuk dari carbonic anhydrase (karbonik anhidrase) memasuki plasma membran untuk melarutkan matriks tulang, lebih lanjut enzim lisosom yaitu kolagenase dan katepsin K dikeluarkan untuk kemudian mencerna matriks tulang.
OSTEOLOGI
9
18
15 September 2014
Mampu memperbaiki tulang bersama osteoblast. Osteoklas ini berasal dari deretan sel monosit makrofag.
7
2.5 Klasifikasi Tulang 3, 6, 7, 8
2.5.1 Kl asif asif ikasi ikasi menur menur ut bentukn bentukn ya: ya:
1. Tulang pipa/ Tulang Panjang (ossa longa) Merupakan tulang-tulang utama dari anggota badan yang ukuran panjangnya terbesar. Mempunyai korpus yang panjang dan dua buah ujung tulang yang biasanya melebar dan dibungkus oleh rawan sendi untuk bersendi dengan tulang-tulang di sebelahnya. Ciri-ciri: -
Bentuk silindris memanjang
-
Kedua ujung membesar(epifise)
Contohnya: -
Tulang paha (os femus)
-
Tulang lengan (os humerus)
-
Klavikula dan lain-lain.
2. Tulang pipih/ tulang gepeng (Ossa plana) Merupakan tulang yang ukuran lebarnya terbesar dan berbentuk lempengan-lempengan tulang-tulang tengkorak.
OSTEOLOGI
19
15 September 2014
Ciri-ciri: -
Bentuk pipih
-
Permukaan datar
-
Bertugas melindungi bagian tubuh yang lunak seperti otak dan alat-alat dalam Contohnya:
-
Tulang belikat (os scapula)
-
Tulang panggul (os coxae)
-
Os parietale
3. Tulang pendek (ossa brevis) Merupakan tulang-tulang yang lebih kecil yang ketiga ukurannya kirakira sama besar. Umumnya tidak ada perbedaan yang menyolok antara ukuran panjang dan lebarnya. Ciri-ciri: -
Bentuknya seperti kubus
-
Berbentuk seperti paku (kuneiforme)
-
Berbentuk kapal (neikulare, skapoidea)
-
Atau berbentuk bulat Contoh:
-
OSTEOLOGI
Os karpalia dari tangan
20
15 September 2014
Os tarsalia dari kaki
-
4. Ossa irregular (tulang tak beraturan) Merupakan tulang-tulang yang tidak termasuk dari jenis-jenis yang disebutkan diatas. Contoh: -
Vertebrata
-
Tulang panggul
-
Beberapa tulang kepala.
5. Ossa pneumatic (tulang berongga udara) Beberapa tulang-tulang kepala mempunyai rongga-rongga udara yang luas di bagian dalamnya, dilapisi oleh selaput lendir yang berguna agar tulang menjadi ringan, tulang-tulang ini disebut tulang-tulang berongga udara. Umumnya pada tulang-tulang yang lain bagian dalam tulang merupakan substansi mampung (spongiosa) dan mempunyai sum-sum tulang; corakan seperti ini tidak terdapat pada tulang berongga udara. Contoh: -
Os maxilla
-
Os ethmoidale
-
Os frontale
OSTEOLOGI
21
15 September 2014
6. Tulang diploikum Merupakan tulang-tulang yang erdapat di bagian dalam tengkorak, di dalamnya mengandung vena-vena diploika, terdapat didalam ruanganruanganyang disebut diploe. Tulang-tulang ini bentuknya gepeng dengan lempeng luar dan dalam dari substansia kompakta serta adanya substansia spongiosa diantara kedua lempeng tulang. Pada diploe juga terdapat substansia spongiosa.
7. Tulang-tulang tambahan Tulang-tulang tambahan ini tidak selalu diketemukan. Biasanya berkembang dari pusat-pusat penulangan ekstra yang tidak bersatu dengan tulang utama. Contoh: -
Os trigonum dari tuberositas posterior talus
-
Os vesalianum dari tuberositas dikorpus os metatarsal kelima
3, 6, 7
2.5.2 Kl asif asif ikasi ikasi M enur ut l etaknya: taknya:
1. Tengkorak (bagian kepala), 2. Rangka badan.
OSTEOLOGI
22
15 September 2014
2.5.3
8
Kl asif asif ik asi asi menur ut dasar dasar perk perk embangannya:
1. Tulang-tulang dermal atau membranosa Contoh: -
Tulang-tulang dibagian sebelah dalam tengkorak
-
Tulang-tulang muka
-
Klavikula
2. Tulang-tulang endokhonral atau kartilaginosa Contoh:
2.5.4
-
Os oksipitale
-
Os temporal
8
Kl asif asif ik asi asi atas dasar dasar stru stru ktu r tu lan g:
klasifikasi struktural berdasarkan pada struktur makroskopis tulang yaitu penjumlahan variasi-variasi jaringan tulang yang tampak dari masing-masing tulang. 1. Tulang Kompakta Terlihat dibagian luar tulang (korteks) di bawah periosteum. Bagian tulang ini seperti gading, padat dan kuat tetapi masih mempunyai banyak lubang-lubang kecil.
OSTEOLOGI
23
15 September 2014
2. Tulang spongiosa (tulang trabekular) Terdapat di bagian dalam dari tulang. Mempunyai ruangan-ruangan yang diisi oleh sumsum tulang diantara anyaman lempengan-lempengan atau batang-batang jaringan korpus tulang. Lempengan-lempengan atau batang-batang tulang tersebut disebut trabekula. 3. Tulang lamellar Jaringan tulang yang matang baik spongiosa maupun kompakta disebut tulang lamellar. Satuan dari jaringan tulang merupakan sebuah lamella (yang berarti lapisan). Suatu lamella tersusun secara konsentris mengelilingi kanalis Havers pada tulang-tulang kompakta. Kanalis Havers
merupakan ruangan-ruangan vaskuler yang berisi pembuluh
darah, saraf-saraf dan pembuluh-pembuluh getah bening. Pada tulang spongiosa beberapa lamella tersusun dalam tumpukan-tumpukan yang berguan untuk membentuk trabekula-trabekula.
2.6 Pertumbuhan Tulang (Modeling dan Remodeling Tulang)
Pertumbuhan
tulang
adalah
terminologi
yang
digunakan
untuk
menggambarkan perubahan struktur tulang yakni pada saat pembentukan skeleton, pertumbuhan dan pematangan.
9
Pertumbuhan tulang (modeling) mengarah ke proses pengubahan ukuran dan bentuk tulang. Pertumbuhan tersebut terjadi hingga akhir pubertas, akan tetapi peningkatan kepadatan masih terjadi hingga dekade ke empat, sedang remodeling
OSTEOLOGI
24
15 September 2014
adalah proses regenerasi yang terjadi secara terus menerus dengan
mengganti
tulang yang lama (old bone) dengan tulang yang baru (new bone). Tempat dimana terjadi peristiwa remodeling diberi istilah basic multicelluler units (BMUs) atau bone remodeling unit. Remodeling berlangsung antara 2-8 minggu dimana waktu terjadinya pembentukan tulang berlangsung lebih lama dibanding dengan terjadinya resorpsi tulang. Proses remodeling berlangsung sejak pertumbuhan tulang sampai akhir kehidupan.
9
Pada proses remodeling, tulang secara kontinyu mengalami penyerapan dan pembentukan. Hal ini berarti be rarti bahwa pembentukan tulang tidak terbatas pada fase pertumbuhan saja, akan tetapi pada kenyataanya berlangsung seumur hidup. Sel yang
bertanggung
(osteoblast),
jawab
sedangkan
untuk
osteoklas
pembentukan (osteoclast)
tulang
disebut
bertanggung
osteoblas
jawab
untuk
penyerapan tulang. Pembentukan tulang terutama terjadi pada masa pertumbuhan. Pembentukan dan penyerapan tulang berada dalam keseimbangan pada individu berusia sekitar 30 – 30 – 40 40 tahun.
11
Tulang merupakan jaringan dinamik yang secara konstan melakukan remodeling akibat respon mekanik dan perubahan hormonal. Remodeling tulang terjadi dalam suatu unit yang dikenal dengan bone remodeling unit, yang merupakan keseimbangan dinamik antara penyerapan tulang oleh osteoklas dan pembentukan tulang oleh osteoblas. Remodeling ini dimulai dari perubahan permukaan tulang yang pasif (quiescent) menjadi perubahan permukaan tulang yang mengalami resorpsi. Disini sebetulnya sel osteosit memegang peranan
OSTEOLOGI
25
15 September 2014
penting dalam menginisiasi remodeling tulang dengan mengirimkan sinyal lokal kepada sel osteoblas maupun sel osteoklas di permukaan tulang melalui sistem kanalikuler. Osteosit adalah sel osteoblas yang terkubur dalam lakuna dan termineralisasi dalam matriks tulang dengan morfologi stellate, dengan tonjolan dendritic yang merupakan penonjolan plasma membran dan berfungsi sebagai sistem syaraf. Sel osteosit jumlahnya 10 kali dari jumlah sel osteoblas. Osteosit melalui penonjolan plasma membran (panjang 5 – 5 – 30 30 µm) dalam kanalikuli dapat berkomunikasi dengan osteoblas.
11
Pada usia 0 – 30/35 30/35 tahun, disebut modeling tulang karena pada masa ini tercipta atau terbentuk MODEL tulang seseorang. Sehingga lain orang, lain pula bentuk tulangnya. Pada usia 30 – 30 – 35 tahun, pertumbuhan tulang sudah selesai, disebut remodeling dimana modeling sudah selesai tinggal proses pergantian tulang yang sudah tua diganti dengan tulang yang baru yang masih muda.
12
Secara alami setelah pembentukan tulang selesai, maka akan terjadi penurunan massa tulang. tulan g. Massa tulang dipertahankan untuk mencegah penurunan pen urunan massa tulang, dimana penurunan massa tulang ini akan mengakibatkan 12
berkurangnya kepadatan tulang, dan tulang akan mengalami osteoporosis.
Menurut Piliang dikutip oleh cica yulia dkk, proses pertumbuhan tulang atau pembentukan tulang ada dua proses yaitu osifikasi endokhondral (endochondral ossification) dan osifikasi membran (Membranous ossification).
OSTEOLOGI
12
26
15 September 2014
1. Osifikasi endokhondral (endochondral ossification) Osifikasi endokhondral terjadi setelah terbentuknya piringan epifise yang masih dalam keadaan tulang rawan ( cartilaginous epiphyseal plates). Pembentukan tulang macam pertama ini ditandai dengan pertumbuhan tulang rawan dan proses multiplikasi dan degenerasi di dalam piringan epipfisenya. Proses ini diringi pula dengan pembentukan pembuluh-pembuluh darah dan pembentukan jaringan trabekula – trabekula. Dengan kata lain osifikasi 12
endokhonral adalah suatu proses integrasi seluler. 2. Osifikasi membran (Membranous ossification)
Osifikasi membrane, merupakan suatu proses pembentukan tulang baru diatas permukaan atau korteks yang telah terbentuk terlebih dahulu.
12
Tujuan remodeling tulang belum diketahui secara pasti, tetapi aktivitas tersebut dapat berfungsi antara lain untuk:
9
a. Mempertahankan kadar ion kalsium dan fosfat ekstraseluler. b. Memperbaiki kekuatan skeleton sebagai respon terhadap beban mekanik. c. Memperbaiki kerusakan (repair fatique demage) tulang dan, d. Mencegah penuaan sel tulang. Modeling dan remodeling akan mencapai dua hal dalam kehidupan seseorang yaitu: pemanjangan tulang (longitudinal bone growth) dan kepadatan tulang (bone massa). Proses remodeling meliputi dua aktivitas yaitu: proses pembongkaran
OSTEOLOGI
27
15 September 2014
tulang (bone resorption) yang diikuti oleh proses pembentukan tulang baru (bone formation), proses yang pertama dikenal sebagai aktivitas osteoklas sedang yang kedua dikenal sebagai aktivitas osteoblas. Proses remodeling melibatkan dua sel utama yaitu osteoblas dan osteoklas, dan kedua sel tersebut berasal dari sumsum tulang (bone marrow). Osteoblas berasal dari pluripotent mesenchymal stem cell yaitu: fibroblast coloni forming unit (CFU-F), sedang osteoklas berasal dari hematopoietic stem cell yaitu (CFU-GM).
granulocyt-macrophage colony-forming units
9
Menurut Raisz (1999) dan Monologas (1995) dikutip oleh Mahmudati N menyatakan bahwa proses remodeling tulang merupakan suatu siklus yang meliputi tahapan yang komplek yaitu:
9
1. Tahap aktivasi (activation phase) Tahap aktivasi (activation phase) adalah tahap interaksi antara prekusor osteoblas dan osteoklas, kemudian terjadi proses diferensiasi, migrasi, dan fusi multinucleated osteclast dan osteoklas yang terbentuk kemudian akan melekat pada permukaan matrik tulang dan akan dimulai tahap berikutnya yaitu tahap resorpsi. Sebelum migrasi ke matrik tulang osteoklas tersebut akan melewati sederetan lining sel osteoblas pada permukaan tulang untuk dapat mengeluarkan enzim proteolitik. Interaksi sel antara stromal cell (sel stroma) dan
hematopoietik
perkembangan
OSTEOLOGI
cell
osteoklas.
(sel
hematopoietik)
Perkembangan
menjadi osteoklas
faktor
penentu
dari
prekusor
28
15 September 2014
hematopoietik tidak bisa diselesaikan jika tidak ada kehadiran sel stroma. Oleh
karena
itu
hormon
sistemik
dan
lokal
yang
mempengaruhi
perkembangan osteoklas disediakan oleh stromal-osteoblastic lineage (sel stroma). 2. Tahap resorpsi (resorption phase) Tahap resorpsi (resorption phase) adalah tahap pada waktu osteoklas akan mensekresi ion hydrogen dan enzim lisosom terutama cathepsin K dan akan mendegradasi seluruh komponen matriks tulang termasuk kolagen. Setelah terjadi resorpsi maka osteoklas akan membentuk lekukan atau cekungan tidak teratur yang biasa disebut lakuna howship pada
tulang
trabekular dan saluran haversian pada tulang kortikal. 3. Tahap reversal (reversal phase) Tahap reversal (reversal phase) adalah tahap pada waktu permukaan tulang sementara tidak didapatkan adanya sel kecuali beberapa sel mononuclear yakni makrofag, kemudian akan terjadi degradasi kolagen lebih lanjut dan terjadi deposisi proteoglycan untuk membentuk coment line yang akan melepaskan faktor pertumbuhan untuk dimulainya tahap formasi. 4. Tahap formasi (formation phase) Tahap formasi (formation phase) adalah tahap pada waktu
terjadi
proliferasi dan diferensiasi prekusor osteoblas yang dilanjutkan dengan pembentukan matrik tulang yang baru dan akan mengalami mineralisasi.
OSTEOLOGI
29
15 September 2014
Tahap formasi akan berakhir ketika defek (cekungan) yang dibentuk oleh osteoklas telah diisi. Proses remodeling tersebut secara skematis disajikan pada gambar
Gambar 4 Tahapan Proses Remodeling Tulang (Sumber: Mahmudati N. Kajian biologi molekuler molekuler peran estrogen /fitoestrogen pada metabolisme tulang usia menopause. Seminar Nasional VIII Pendidikan Biologi. Universitas Muhammadiyah. Malang. 2006)
Keterangan : Activation Resorption Formation Mineralisation Quiscence
= Tahap Terjadi Aktivasi = Tahap Resorpsi = Tahap Formasi = Tahap Mineralisasi = Tahap Tidak Terjadi Remodeling
Berdasarkan uraian diatas dapat disimpulkan bahwa proses remodeling adalah aktivitas yang meliputi pembentukan tulang dan resorpsi tulang. Faktor pengatur pembentukan dan resorpsi tulang dilaksanakan melalui dua proses yang selalu berada dalam keadaan seimbang yang disebut coupling. Proses
OSTEOLOGI
30
15 September 2014
coupling ini memungkinkan aktivitas pembentukan tulang sebanding dengan resorpsi tulang.
9
2.7 Contoh Penyakit Pada Tulang 2.7.1 Osteoporosis
Osteoporosis menyebabkan tulang menjadi lebih rapuh sehingga risiko fraktur meningkat baik pada masa kanak maupun kelak di usia dewasa sehingga osteoporosis dikenal sebagai penyakit pediatri dengan konsekuensi geriatri karena 90% masa tulang terbentuk sebelum usia 20 tahun.6,7 Penambahan masa tulang selama masa anak mengikuti tiga fase. Bone mineral density (BMD) meningkat cepat pada tiga tahun pertama kehidupan, melambat saat masa anak, kemudian meningkat lagi selama masa pubertas hingga mencapai 50% BMD dewasa dan 90% BMD dewasa pada usia 20 tahun. Tidak berlebihan bila kesehatan tulang selama masa anak dan 13
pubertas adalah dasar kesehatan tulang seumur hidup manusia. 2.7.1.1
Defeni si Os Osteop teopor oros osis is
Osteoporosis merupakan satu penyakit metabolik tulang yang ditandai oleh menurunnya massa tulang, oleh karena berkurangnya matriks dan mineral tulang disertai dengan kerusakan mikro arsitektur dari jaringan tulang, dengan akibat menurunnya kekuatan tulang, sehingga terjadi kecenderungan tulang mudah patah.
OSTEOLOGI
11
31
15 September 2014
Osteoporosis atau keropos tulang adalah suatu penyakit tulang yang ditandai dengan adanya penurunan masa tulang dan perubahan struktur pada jaringan mikroarsitektur mikroarsitektur tulang,
yang menyebabkan
kerentanan tulang meningkat disertai kecenderungan
terjadinya
fraktur, terutama pada proksimal femur, femur, tulang belakang dan pada tulang radius. Baik pada laki-laki maupun wanita mempunyai kecenderungan
yang
sama
terhadap
ancaman
fraktur
tulang
10
tersebut.
2.7.1.2 Patof i sologi Osteporosis Osteporosis
Terjadinya osteoporosis secara seluler disebabkan oleh karena jumlah dan aktivitas sel osteoklas melebihi dari jumlah dan aktivitas sel osteoblas (sel pembentuk tulang). Keadaan ini 11
mengakikatkan penurunan massa tulang.
Tulang terdiri atas sel dan matriks. Terdapat dua sel yang penting pada pembentukan tulang yaitu osteoclas dan osteoblas. Osteoblas berperan pada pembentukan tulang dan sebaliknya osteoklas pada proses resorpsi tulang. Matriks ekstra seluler terdiri atas dua komponen, yaitu anorganik sekitar 30-40% dan matrik inorganik yaitu garam mineral sekitar 60-70 %. Matrik inorganik yang terpenting adalah kolagen tipe 1 ( 90%), sedangakan komponen anorganik
terutama terdiri atas kalsium dan fosfat, disamping 10
magnesium, sitrat, sitrat, khlorid dan karbonat.
OSTEOLOGI
32
15 September 2014
Dalam
pembentukan
massa
tulang
tersebut
tulang
akan
mengalami perubahan selama kehidupan melalui tiga fase: Fase pertumbuhan, fase konsolodasi dan fase involusi.
10
1. Fase Pertumbuhan Pada fase pertumbuhan sebanyak 90% dari massa tulang dan akan berakhir pada saat eepifisi tertutup. 2. Fase Konsolodasi pada tahap konsolidasi yang terjadi usia 10-15 tahun. Pada saat ini massa tulang bertambah dan mencapai puncak ( peak bone mass ) pada pertengahan umur tiga puluhan. 3. Fase Involusi. Pada fase involusi massa tulang berkrang ( bone Loss ) sebanyak 10
35-50 tahun.
Secara garis besar patofisiologi osteoporosis berawal dari Adanya massa puncak tulang yang rendah disertai adanya penurunan massa tulang. Massa puncak tulang yang rendah ini diduga berkaitan dengan faktor genetic, sedangkan faktor yang menyebabkan penurunan massa tulang adalah proses ketuaan, menopause, faktor lain seperi obat obatan atau aktifitas fisik yang kurang serta faktor genetik. Akibat massa puncak tulang yang rendah disertai adanya
OSTEOLOGI
33
15 September 2014
penurunan massa tulang menyebabkan Densitas tulang menurun yang merupakan faktor resiko terjadinya fraktur. Kejadian
osteoporosis
dapat
10
terjadi
pada
setiap
umur
kehidupan. Penyebabnya adalah akibat terjadinya penurunan bone turn over yang terjadi sepanjang kehidupan. Satu dari dua wanita akan mengalami osteoporosis, sedangkan pada laki-laki hanya 1 kasus osteoporsis dari lebih 50 orang laki-laki. Dengan demikian insidensi osteoporosis pada wanita jauh lebih banyak daripada lakilaki. Hal ini di duga berhubungan dengan adanya fase masa 10
menopause dan proses kehilangan pada wanita jauh lebih banyak. 2.7.2 Res Resobsi obsi Tu lan g Al veolar veolar 2.7.2.1 Defeni Defeni si Tul ang Alveolar Alveolar
Tulang alveolar adalah bagian dari maxila dan mandibula yang membentuk dan mendukung soket gigi (alveoli). Tulang alveolar terbentuk pada saat gigi erupsi untuk menyediakan perlekatan tulang pada ligamen 14
periodontal.
2.7.2.2 Pr ose oses Res Resobsi obsi T ul ang A lveolar
Resorpsi tulang adalah proses morfologi kompleks yang berhubungan dengan adanya erosi pada permukaan tulang dan sel raksasa multinucleated
OSTEOLOGI
34
15 September 2014
(osteoklas). Osteoklas berasal dari jaringan hematopoietic dan terbentuk dari penyatuan sel mononuclear.Ketika osteoklas aktif, terjadi pertambahan yang banyak dari enzim hidrolitik yang akan disekresikan pada daerah border. Enzim ini merusak bagian organic tulang. Aktivitas osteoklas dan morfologi border dapat dimodifikasi dan diregulasi oleh hormon sepertiparathormone dancalcitonin yang mempunyai reseptor pada membran osteoklas.Kerusakan periodontal terjadi secara episodik dan intermitten selama periode tidak aktif. Periode kerusakan menghasilkan kehilangan kolagen dan tulangm alveolar dengan pendalaman poket periodontal. Onset destruksi tidak semuanya dapat 14
dijelaskan walaupun telah dikemukakan beberapa teori sebagai berikut :
1. Aktivitas destruksi berhubungan dengan ulserasi subgingiva dan reaksi inflamasi akut yang menghasilkan kehilangan tulang alveolar yang cepat. 2. Aktivitas destruksi mirip dengan konversi lesi predominan limfosit T yang mengalami infiltrasi ke dalam sel plasma predominan limfosit B. 3. Periode eksaserbasi berhubungan dengan peningkatan flora gram (-) anaerob yang terdapat di dalam poket, dan periode remisi sama denganpembentukan flora gram (+) dengan kecenderungan mengalami men galami mineralisasi 4. Invasi jaringan oleh satu atau beberapa spesies bakteri diikuti dengan pertahanan lokal dari host. Menurut Garant dan Chodikutip oleh devy faktor lokal yang rnenyebabkan resorpsi tulang terdapat pada bagian proksimal permukaan tulang. Menurut Page dan Schroeder dikutip oleh devy, bakteri plak dapat menyebabkan
OSTEOLOGI
35
15 September 2014
kehilangan tulang sekitar 1,5 -2,5 mm, dan apabila diatas 2,5 mm tidak memberikan efek. Defek angular interproksimal dapat timbul hanya pada ruangan yang lebarnya lebih dari 2,5 mm karena ruangan yang sempit akan rusak total. Defek besar yang jauh melebi.hi 2,5 mm dari permukaan gigi (pada tipe periodontitis agresif) dapat disebabk:an olehadanya bakteri di 14
dalam jaringan.
Resorpsi tulang alveolar juga dapat dimulai melalui aktivasi sistem complement. Mediator inflamasi menstimulasi pembentukan osteoklas baru dari prekursor sel, atau meningkatkan kemampuan resorpsi sel. Beberapa mediator juga dapat menghambat atau sebaliknya mengatur regenerasi tulang. Mekanisme lain dari resorpsi tulang terdiri dari kumpulan lingkungan yang bersifat asam pada permukaan tulang yang akan mengakibatkan hilangnya komponen mineral tulang. Hal ini dapat ditimbulkan oleh kondisi yang berbeda diantaranya terdapatproton yang mengalir melalui membran sel osteoklas, tumor tulang, atau tekanan lokal keluar melalui aktivitas 14
sekretoridari osteoklas.
OSTEOLOGI
36
15 September 2014
BAB III PENUTUP
3.1 KESIMPULAN
Osteologi ( ilmu tulang ) merupakan ilmu yang mempelajari tentang tulang-tulang. Tulang-tulang menjadi tempat perlekatan dari otot-otot yang berkontraksi mengerakkan tulang-tulang pada sendi-sendi. Tulang akan mengalami penurunan massa tulang sehingga akan menyebakan kerusakan
tubuh atau arsitektur tulang sehingga tulang mudah patah.
OSTEOLOGI
37
15 September 2014
DAFTAR PUSTAKA
1. Noerhadi M. Optimalisasi dan arah pengembangan laboratorium anatomi, fisiologi
dan
histologi
fakultas
ilmu
keolahragaan
universitas
negeri
yogyakarta.
Yogyakarta. 2008 2. Pearce E.C. Anatomi dan fisiologi untuk paramedis. Jakarta. Gramedia. 2007.
Hal.1-44 3. Kuntarti. Anatomi sistem muskuloskeletal & sistem integumen. Biomed. 2007 4. Buranda T, Djayalangkara H, Lisal J.I, Rafiah S.t, dkk. Anatomi umum & colli
facialis. FK Unhas. 2010. Hal. 9 5. Rewa S. Histologi Jilid 2. Ed Robby N. Lianury. FK Unhas. 2001. Hal.8-17 6. Aliambar S.H. Anatomi dan histologi pada ternak. Bogor 7. Setiawan B,
Wibowo A. Makalah Anatomi Fisiologi Manusia Sistem
Lokomotorius. Bandung. 2013 8. Bajpai R.N. Osteologi tubuh manusia. Jakarta. Binarupa aksara. 1991 9. Mahmudati N. Kajian biologi molekuler peran estrogen / fitoestrogen fitoestrogen
pada
metabolisme tulang usia menopause. Seminar Nasional VIII Pendidikan Biologi. Universitas Muhammadiyah. Malang. 2006 10. Permana H. Patogenesis dan Metabolisme Osteoporosis pada Manula. Bandung.
Universitas Padjadjaran. 2002
OSTEOLOGI
38
15 September 2014
11. Kawiyana I Ketut S. Osteoporosis patogenesis diagnosis dan penanganan terkini.
J Peny Dalam;2009:10(2) Dalam;2009:10(2) 12. Yulia C, Darningsih S. Hubungan Kalsium Dengan Ricketsia, Osteomalacia Dan
Osteoarthritis; 2007 13. Ayu Setyorini dkk. Pencegahan Osteoporosis dengan Suplementasi Ca++dan Vit
D pada Penggunaan Kortikosteroid Jangka Panjang. Sari Pediatri:2009;11(1) 14. Garna Devi Firena. Resorpsi tulang alveolar pada penyakit periodontal. Bandung:
2009.
OSTEOLOGI
39
