Referat mengenai seluk beluk osteoporosis ditinjau dari Ilmu Bedah Ortopedi

1. OSTEOPOROSIS
Pembimbing : dr. Tanjung Arfaksad S., Sp.OT
Oleh : Firda Rani F./2008.04.0028

2. PENDAHULUAN
Bab 1

3. • Osteoporosis adalah gangguan skeletal yang ditandai
dengan rendahnya massa tulang diikuti dengan
peningkatan kerapuhan tulang dan kerentanan terhadap
fraktur →resiko fraktur pada orang dengan usia, jenis
kelamin, dan ras tertentu.
• Berkaitan dengan proses penuaan→ancaman
osteoporosis terjadi tidak hanya di negara berkembang
tetapi juga di negara maju.

4. • Hingga saat ini, belum ada data
epidemiologis tentang osteoporosis di
Indonesia.
• Informasi tentang besar masalah
osteoporosis dan faktor risiko osteoporosis
→ penting dalam pengembangan program
untuk mencegah atau mengurangi
kejadian osteoporosis di Indonesia

5. TINJAUAN PUSTAKA
Bab 2

6. Fisiologi Tulang
• Fungsi utama: support, protection dan
leverage.
• Sebagai suatu jaringan : reservoir mineral →
regulasi komposisi ion kalsium ekstraseluler.
• Struktur & komposisi tulang dipengaruhi oleh
hormon dan faktor lokal yang dikontrol pula
oleh kosentrasi ion mineral → gangguan
interaksi → perubahan sistemik pada
metabolisme mineral dan abnormalitas
skeletal

7. Komposisi Tulang
• Tulang terdiri dari:
– Matriks kolagen → terutama sabut kolagen
tipe I
– Mineral → hampir setengah dari volume
tulang adalah mineral – terutama kalsium dan
fosfat dalam bentuk crystalline hydroxyapatite
– Sel-sel (osteoblast, osteosit, osteoklast)

8. • Osteoblast
– Menghasilkan: osteocalcin, growth factor,
matriks tulang
– Berhubungan dengan pembentukan tulang
dan aktivasi osteoklast
– Osteoblast → hasilkan osteoid →tetap berada
pada permukaan tulang atau terjebak dalam
matriksnya sendiri → osteosit
– Penuaan : jumlah osteoblast 

9. • Osteosit
– Berada dalam lakuna, saling berhubungan
satu dengan yang lain melalui juluran
sitoplasmik
– Pengaruh PTH → osteosit berpartisipasi
dalam resorpsi tulang dan transpor ion
kalsium.

10. • Osteoklast
–Mediator utama resorpsi tulang →
membentuk suatu lubang galian dangkal
– Lakuna Howship

12. Struktur Tulang
• Tulang imatur = woven bone : sabut kolagen
tidak teratur, sel tidak memiliki orientasi tertentu.
• Tulang matur = lamellar bone : sabut kolagen
tersusun paralel satu sama lain. Terdiri dari:
– Tulang kompakta / kortikal
– Tulang berongga/cancellous/trabekular
• Tulang dilapisi membran periosteal di bagian
luar (kec. Permukaan sendi), bagian dalam
dilapisi endosteal.

13. Tulang Kompakta
• Bagian terluar dari semua
tulang, terutama diafisis tulang
panjang dan lempeng
subkondral yang menyangga
kartilago sendi.
• Tdd : sist. Havers/osteon, (kanal
havers, yang berisi pembuluh
darah, limfatik, saraf yang
dilapisi lamellae konsentrik dari
tulang)

14. Tulang Cancellous
• Spt sarang lebah  pada bag
inferior semua tulang, terutama
ujung tulang panjang dan
corpus vertebra.
• Ruang di antara trabekula
berisi sumsum tulang dan
sinusoid  memberi nutrisi.
• Tulang ini lebih berpori
daripada tulang kortikal &
merupakan 2/3 bgn
permukaan tulang  efek ggg.
Metabolik terlihat awalnya
pada tulang trabekular.

15. Struktur Keterangan
Jenis struktur tulang
Kortikal (kompakta)  Kuat, padat, menyusun 80% skeleton
 Terdiri dari banyak osteon (sistem havers)
 Osteon tersusun dari lamella konsentrik
dengan kanal havers yang mengandung
osteoblast (formasi tulang baru) dan
arteriole yang menyuplasi osteon.
Lamellae dihubungkan oleh kanalikuli
 Kanal Volkmann: arahnya radial, memiliki
arteriol dan menghubungkan osteon yang
berdekatan
 Tulang kortikal tebal ditemukan pada
daerah diafisis tulang panjang
Cancellous (berrongga/trabekular)  Crossed lattice structure, menyusun 20%
skeleton
 Kecepatan pergantian tulang tinggi.
Tulang diresorpsi oleh osteoklast dalam
lakuna Howship dan dibentuk di sisi lain
trabekula oleh osteoblast
 Osteoporosis sering terjadi pada tulang
trabekular, sehingga rawan fraktur
 Biasanya ditemukan pada metafisis dan
epifisis tulang panjang

16. Perkembangan & Pertumbuhan
Tulang
• Berkembang dgn 2 cara :
1. Osifikasi endokondral : saat lahir, model
kartilago telah lengkap & osifikasi dimulai
dari bgn tengah diafisis  osifikasi sekunder
di epifisis, mengakibatkan pertumbuhan
panjang lebih jauh terjadi di antara area
diafisis yang meluas dan epifisis.
 Akibatnya, zona di antara diafisis yang
mengalami osifikasi dan juga epifisis  sempit,
tapi tidak hilang sampai akhir dewasa muda.
Lempeng kartilago yang tumbuh aktif itu disebut
fisis.

17. Fisis, tdd 4 zona:
 zona istirahat (Reserve zone)= sama besar dgn epifisis, susunan
kondrosit tidak teratur. Zona tersebut bergabung dengan..
 zona proliferatif (Proliferative zone)= kondrosit tersusun
longitudinal.
 zona hipertrofik (Hypertrophic zone)= Sel-sel lebih tua, secara
bertahap membesar dan menyusun zona ini.
 zona kartilago terkalsifikasi= Bagian dekat kartilago yang
menghubungkan dengan tulang mengalami kalsifikasi 
resorpsi osteoklastik dan osifikasi dengan masuknya pembuluh
darah metafisis.
 Woven bone terbentuk pada sisa-sisa kartilago yang mengalami
kalsifikasi dan digantikan dengan lamellar bone yang
membentuk bagian paling baru dari tulang, metafisis. Proses ini
terjadi pada fase akhir penyembuhan fraktur.

19. 2. Osifikasi intramembranosa : tulang
memanjang dan menebal  ukuran ruang
medulla bertambah mengikuti tulang. Tulang
baru ditambahkan pada bagian luar melalui
osifikasi secara langsung pada bagian
dalam periosteum, dimana sel mesenkimal
berdiferensiasi menjadi osteoblast dan
tulang yang lama akan mengalami resorpsi
endosteal.

20. Resorpsi Tulang
• Oleh osteoklast
• Dipengaruhi aktivator lokal dan sistemik:
PTH, glukokortikoid atau sitokin pro-
inflamasi → osteoblast → RANKL →
prekursor Osteoklast → Osteoklast →
resorpsi tulang

21. • Proses : osteoblast mempersiapkan tempat
resorpsi (menghilangkan osteoid dari
permukaan tulang), matrix lain berperan sbg
osteoclast attractor  setiap osteoklast
membentuk perlekatan tertutup dgn
permukaan tulang dan enzim proteolitik dan
asam hidroklorat disekresi.
– pH rendah, mineral dalam matrix dilarutkan dan
komponen organik dihancurkan oleh enzim
lisosomal. Ion Ca & P diabsorbsi ke dalam
osteoklast vesikel  ke cairan ekstraseluler  ke
aliran darah

22. • Tulang trabekular : proses ini
menghasilkan penipisan (dan terkadang
perforasi) dari trabekular yang ada.
• Tulang kompakta, sel osteoklast
membesarkan kanal havers atau membuat
saluran ke dalam tulang kompakta.
• Resorpsi berlebih ditandai adanya
hydroxyproline dalam urin dan
peningkatan serum Ca dan P.

24. Bone modelling & remodelling
• Susunan bagian dalam tulang mengalami
remodelling seumur hidup  agar tulang yang
tua terus diganti tulang baru dan tulang
terlindung dari paparan beban kumulatif.
• Proses : osteoklast berkumpul dalam
permukaan tulang bebas  menggali lubang 
2-4mgg berakhirnya resorpsi  osteoklast
mengalami apoptosis dan difagosit  fase
dorman sebentar  permukaan tadi ditutupi
osteoblast dan 3 bln ke depan, terdapat osteoid
dan memberi mineral untuk membentuk osteon.

25. • Secara keseluruhan butuh 4-6 bulan &
akhirnya hubungan antara tulang lama
dan baru ditandai dengan cement line
(secara histologi).
• Osteoblast dan osteoklast terlibat dalam
pergantian tulang, bekerja bersama-sama
= Bone Remodelling Unit.
• Hormon sistemik dan faktor pertumbuhan
lokal yang terlibat : PTH dan 1,25-
dihydroxycholecalciferol.

26. Regulasi lokal dari bone
remodelling
• sitokin lain – osteoprotegrin (OPG) – juga
berperan dalam mekanisme regulasi.
• OPG: diekspresikan oleh osteoblast, dapat
menghambat diferensiasi prekursor
osteoklast

27. Pertukaran mineral &
Pergantian tulang
• Kalsium :
– [Ca2+] ] ekstrasel dipenuhi dg meningkatkan resorpsi
tulang
– kebutuhan harian dewasa 800-1000mg/hari & anak-
anak 200-400mg/hari.
– Absorpsi di usus halus ditingkatkan oleh 1,25-
dihidroksikolekalsiferol; dihambat oleh intake fosfat
>>, oksalat, lemak, obat (seperti kortikosteroid) dan
malabsorpsi usus halus
– [Ca2+] plasma, PTH keluar  peningkatan
reabsorpsi kalsium di renal tubul, peningkatan 1,25-
dihidroksikolekalsiferol dan peningkatan absorpsi
kalsium usus.

28. – konsentrasi tetap rendah  kalsium diambil
dari tulang  ↑ resorpsi tulang
• Fosfat : kelarutannya dan kalsium
konstan, jika salah satu meningkat, yang
lain turun.
– Regulator utama : PTH & 1,25-
dihydroxycholecalciferol.
– Jika Pi (fosfat inorganik) meningkat abnormal,
penurunan konsentrasi kalsium  stimulasi
sekresi PTH yang dapat menekan reabsorpsi
Pi di tubulus proksimal  eksresi Pi
meningkat dan Pi plasma turun.

29. – Tingginya Pi menyebabkan berkurangnya
1,25-dihydroxycalciferol  menyebabkan
berkurangnya absorpsi fosfat di usus halus.
• Vitamin D : berhubungan dengan absorpsi
kalsium, transport, dan bersama dengan
PTH untuk bone remodeling. Vit D alami
(cholecalciferol) didapat dari 2 sumber :
langsung dari makanan & tidak langsung
dari sinar UV yang bekerja pada prekursor
7-dehydrocholesterol di kulit.

31. • PTH : regulator pertukaran kalsium.
– di tubulus ginjal : ↑ eksresi fosfat dengan
menghambat reabsorpsinya, menghemat kalsium
dengan ↑ absorbsinya.
– Ginjal : peningkatan PTH menstimulasi konversi
metabolit aktif 1,25-(OH2)D; penurunannya
mengubahnya jadi metabolit inaktif 24,25-(OH2)D.
– Usus : menstimulasi absorbsi kalsium  ↑ konversi
25-OHD menjadi 1,25-(OH2)D di ginjal.
– Tulang : ↑ resorpsi osteoklastik dan melepas kalsium
dan fosfat ke dalam darah.

32. • Hormon Gonad:
– Estrogen bekerja pada osteoblast, osteoklast
dan sistem RANKL/RANK/OPG (produksi dan
aktivitas OPG ↑)
– Estrogen meningkatkan absorbsi kalsium di
usus.
– Androgen juga menghambat resorpsi tulang

33. Patofisiologi Osteoporosis
• Deplesi tulang mungkin terjadi karena resorpsi tulang
yang predominan, penurunan pembentukan tulang, atau
kombinasi keduanya. Kemungkinan alasan
berkurangnya kekuatan tulang karena penurunan massa
tulang; tetapi tulang trabekular yang tersisa mungkin
juga kehilangan konektivitas strukutral antara lempeng
tulang. Sebagai konsekuensinya, tulang – terutama yang
berada di sekitar diaphyseo-metaphyseal junction pada
tulang panjang dan pada corpus vertebra yang
berrongga – akhirnya mencapai keadaan dimana
tekanan yang sedang atau strain bisa menyebabkan
fraktur.

34. • Tulang-tulang yang sebagian besar tersusun atas
cancellous bone memiliki area permukaan sel tulang
terbesar untuk remodelling, termasuk: corpus
vertebra, collum femoris, tulang iga, pergelangan
tangan, dan tumit. Karena besarnya permukaan,
tulang-tulang tersebut diresorpsi lima kali lebih cepat
daripada tulang kortikal pada tulang panjang.

35. Klasifikasi Osteoporosis
1. Osteoporosis Primer
 Postmenopausal osteoporosis
 Involutional osteoporosis

36.  Postmenopausal osteoporosis
• osteoporosis yang paling banyak
• wanita berusia 51-75 → fungsi ovarium
• Penurunan sekresi estrogen menyebabkan penurunan
IL-6 dan sitokin lainnya yang kemudian menyebabkan
peningkatan aktivasi osteoklast. Selain itu, tulang
menjadi lebih sensitif terhadap resorpsi dibawah
stimulasi PTHakibatnya, terjadi peningkatan resorpsi
tulang berrongga pada tulang belakang dan panggul
disertai peningkatan resiko terjadinya fraktur.

37. • Selain pengaruh genetik, beberapa faktor resiko yang
telah diidentifikasi:
– Kaukasoid (kulit putih) atau etnis Asia
– Riwayat osteoporosis dalam keluarga
– Riwayat anoreksia nervosa dan/atau amenorrhoea
– Low peak bone mass pada dekade ketiga
– Menopause dengan onset cepat
– Kurus
– Oophorektomi
– Histerektomi
– Kurang nutrisi
– Kurang latihan
– Merokok
– Penyalahgunaan alkohol

38. • Gejala klinis:
– thoracic kyphosis  tinggi tampak berkurang.
– Fraktur energi-rendah pada bagian distal radius
(Colles’ fracture), panggul, atau pergelangan
kaki.

39.  Involutional osteoporosis
• bentuk osteoporosis yang berkaitan dengan usia
bagian proses penuaan  menyebabkan kelemahan
• studi : jumlah osteoklast dan osteoblast meningkat dari
usia 50 tahun. Hal tersebut menunjukkan bahwa tulang,
pada kelompok usia tua, mengalami peningkatan proses
remodeling.

40. 2. Osteoporosis Sekunder
 Hiperkortisonisme
 Insufisiensi hormon gonad
 Hipertiroidisme
 Penyalahgunaan alkohol
 Imobilisasi
 Kondisi lain

41. Diagnosis Osteoporosis
• Anamnesa
• Tanyakan
– Jenis kelamin
– Umur
– Ras
– Onset menopause
– Nutrisi
– Tingkat aktivitas fisik
– Penyakit sebelumnya
– Gangguan pertumbuhan
– Diet
– Penyalahgunaan alkohol dan merokok
– Riwayat keluarga yang mungkin berhubungan dengan osteoporosis dan
kerentanan terhadap fraktur.
• Tanyakan adanya keluhan seperti nyeri punggung, nyeri yang tiba-
tiba pada tulang di sekitar sendi besar atau gejala yang
menandakan fraktur yang jelas karena cedera sedang

42. • Pemeriksaan fisik
Penampilan pasien yang mungkin
berhubungan dengan gangguan metabolik
atau endokrin : moon face, cushingoid
build pada hiperkortisonisme; kulit yang
halus dan rambutnya jarang karena atrofi
testis.

43. • Penunjang
– X-Ray
• hilangnya trabekula horizontal pada corpus
vertebra; sisa trabekula vertical justru tampak lebih
jelas dan korteksnya tampak jelas dibandingkan
dengan interiornya

44. – Pengukuran massa tulang
• Prinsip: melemahkan arah sinar melalui tulang, dan derajat
kelemahan berhubungan dengan konten mineral tulang.
Kepadatan mineral tulang (bone mineral density - BMD)
dinyatakan dalam satuan gram per unit area (atau unit dalam
volume pada quantitative computed tomography) dan
direkam untuk perbandingan distribusi spesifik jenis kelamin
dan umur pada populasi umum.
• Pengukuran tersebut bersifat spesifik untuk tiap lokasi
(vertebra lumbalis, bagian distal radius, dll). Pengukuran
densitas tulang bisa dilakukan dengan beberapa metode
deperti: radiographic absorptiometry, single-energy x-ray
absorptiometry, dual-energy x-ray absorptiometry (DXA),
quantitative computed tomography (QCT).

45. – Tes biokimia
• Konsentrasi kalsium dan fosfat serum
• Alkalin fosfatase tulang
• Osteokalsin
• Aktivitas hormon paratiroid
• Aktivitas vitamin D
– Biopsi tulang
Sampel tulang terstandarisasi dapat diambil dari crista
iliaca dan dapat diperiksa untuk volume tulang secara
histologis, pembentukan osteoid dan distribusi relatif dari
pembentukan dan resorpsi.

46. Manajemen Osteoporosis
• Adaptasi gaya hidup untuk kesehatan tulang
• Penanganan nyeri
• Nutrisi tulang
• Vitamin D dan kalsium
• Terapi pengganti hormonal jangka pendek
• Terapi anti-resorptif (biphosphonate, raloxifene,
kalsitonin)
• Terapi osteoanabolik (strontium ranelate, PTH)
• Medikasi lainnya
• Manajemen komplikasi

47. • Gaya Hidup
– Aktivitas fisik dan latihan
– Diet, nutrisi, dan berat badan
– Merokok
– Alkohol

48. • Nyeri
Sebelum memberikan penghilang nyeri pada pasien,
perlu dievaluasi apakah nyeri timbul karena induksi obat.
Biphosphonate mnyebabkan nyeri pada 26%
osteoporosis, tapi tidak diperlukan penghentian
pemakaian. Terapi nyeri segera untuk nyeri akut adalah
analgetik perifer, karena mengurangi nyeri lebih cepat
daripada yang bekerja di sentral, seperti asam
asetilsalisilat, parasetamol, metamizol dan NSAID, yang
bekerja dengan cara menghambat prostaglandin.

49. Terapi tambahan lain termasuk fisioterapi, deep
breathing excercise, yoga, akupuntur, dan
anestesi lokal. Beberapa kasus dapat
menggunakan orthopaedic supports untuk
mengurangi nyeri.

50. • Vitamin dan mineral
– Kalsium 500-1000 mg tergantung
asupan diet untuk mencapai total di atas
1000 mg/hari.
– Vitamin D 400-800 IU/hari.

51. • Terapi pengganti hormonal (hormone
replacement therapy)
– Terapi estrogen (atau kombinasi dengan
progesteron) dalam 5-10 tahun dapat
menurunkan resiko fraktur osteoporotik
– Dosis harian efektif:
 Estradiol oral 2 mg
 Patch 50 g
 Gel 1 mg
 Conjugated equine estrogen 625 mg
 Estradiol valerate 2 mg

52. • SERM (selective estrogen receptor
modulator)
– Subtipe reseptor estrogen dalam tubuh yang dominan
pada jaringan reproduksi adalah ER-alfa dan ER-beta
pada jaringan non-reproduksi.
– Sebagai contoh, raloxifene bekerja sebagai agonis
estrogen pada tulang tapi sebagai antagonis pada
uterus.
– SERM menghambat resorpsi tulang dengan cara
menghambat produksi sitokin yang meningkatkan
diferensiasi osteoklast dan menstimulasi TGF-beta3
yang menekan aktivasi osteoklast, sementara
resorpsi osteoklastik dihambat oleh modulasi sistem
OPG-RANKL.

54. • PTH
Pemberian PTH secara intermiten melalui
injeksi akan merangsang proliferasi dan
diferensiasi osteoblastik serta
pembentukan tulang baru pada seluruh
permukaan tulang, sehingga ukuran tulang
bertambah sementara jumlah osteoklast
dan resorpsi tetap. Tetapi, fisiologi
molekular yang mendasari efek anabolik
PTH tidak diketahui pasti.

55. • Teriparatide [rhPTH(1-34)] 20 mcg/hari
melalui injeksi subkutan
• PTH (1-84) diberikan 100mcg/hari melalui
injeksi subkutan.

56. • Biphosphonate
– berasal dari pirofosfat
– Biphosphonate bekerja dengan cara berikatan
dengan hidroksiapatit.
– Aktivitas osteoklast dikurangi dengan cara
mengurangi ruffled broder, produksi asam,
dan enzim lisosomal serta prostaglandin.
– Jumlah osteoklast diturunkan dengan
peningkatan apoptosis dan inhibisi rekrutmen
osteoklast.

58. • Strontium
– Atom-atom strontium diserap ke permukaan kristal
hidroksiapatit bertukar dengan kalsium dalam mineral tulang
dan bertahan lama dalam tulang.
– Deposisi pada tulang yang baru terbentuk meningkatkan
densitas tulang karena strontium memiliki jumlah atom lebih
banyak daripada kalsium.
– Strontium meningkatkan replikasi preosteoblast, diferensiasi
osteoblast, dan mineralisasi matriks tulang. Strontium juga
menghambat diferensiasi osteoklast dan aktivitasnya.
– Dengan kata lain, strontium menyebabkan uncoupling antara
aktivitas osteoblast dan osteoklast.
– Dosis efektif strontium adalah 1 g/hari untuk pencegahan, dan 2
g/hari untuk terapi osteoporosis

59. • Kalsitonin
– hormon endogen yang terlibat dalam
homeostasis kalsium. Kalsitonin bekerja
sebagai inhibitor endogen resorpsi tulang
dengan menekan osteoklast
– diberikan dalam bentuk injeksi subkutan atau
nasal spray

60. • Manajemen Komplikasi
Fraktur pada osteoporosis dapat
memerlukan terapi operatif