1. Pebriyanti Salipadang
Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana
Jalan Arjuna Utara No. 6 Jakarta Barat 11510
email : pebribebe@gmail.com
Pendahuluan
Sistem muskuloskeletal pada manusia terdiri dari tulang, otot dan persendian (dibantu
oleh tendon, ligamen dan tulang rawan). Sistem ini memungkinkan Anda untuk duduk,
berdiri, berjalan atau melakukan kegiatan lainnya dalam kehidupan sehari-hari. Selain sebagai
penunjang dan pembentuk tubuh, tulang juga berfungsi sebagai pelindung organ dalam.
Tempat pertemuan 2 tulang adalah persendian, yang berperan dalam mempertahankan
kelenturan kerangka tubuh. Tanpa persendian, kita tidak mungkin bisa melakukan berbagai
gerakan. Sedangkan yang berfungsi menarik tulang pada saat kita bergerak adalah otot, yang
merupakan jaringan elastik yang kuat.
Tujuan penulisan secara umum yaitu menelaah bagaimana penulis mendapatkan
informasi dan mempelajari tentang metabolisme tulang, struktur persendian, dan fungsi
persendian pada tubuh manusia. Serta mpenulis dapat mengerti dan mempelajari tentang
penyakit osteoarthosis yang dapat menyebabkan rasa ngilu pada persendian kaki yang diderita
oleh orang yang berumur lebih dari 40 tahun keatas. Hipotesis sementara dari penulisan
adalah Osteoarthosis yang terjadi karena kelainan pada metabolisme tulang yang dipengaruhi
oleh faktor usia.
Pembahasan
Pengertian skoliosis
Skoliosis [1)
A. Deskripsi
1. Skoliosis merupakan deformitas spinal yang biasanya melibatkan lekukan lateral
spina, rotasi spinal, dan hipokifosis toraks.
2. Skoliosis merupakan medeformitas spinal yang paling sering ditemukan.
2. B. Etiologi
1. Skoliosis dapat disebabkan oleh ketidaksesuaian panjang kaki, konstraktur lutut atau
panggul, nyeri, gangguan neuromuskular, atau malformasi kongenital. Namun,
biasanya skoliosis bersifat idiopatik.
2. Bukti-bukti mengarah pada kemungkinan sifat genetik dominan autosomal dengan
penetrasi yang tidak sempurna atau penyebab multifaktor.
C. Patofisiologi
1. Deformitas berkembang selama periode pertumbuhan (pertumbuhan remaja yang
sangat cepat) dan menjadi stabil ketika pertumbuhan vertebra terhenti.
2. Bersamaan dengan tumbuhnya tulang punggung dan perkembangan lekukan lateral,
vertebra berotasi, menyebabkan tulag iga dan tulang belakang berputar ke arah
bagian cembung tulang punggug. Prosesus spinosus berotasi ke arah lengkung
cembung. [1)
Skoliosis [2)
Skoliosis adalah kuvutura tulang belakang [spina). Skoliosis dapat terjadi akibat
deformitas struktural aktual kolumna vrtebra yang ada pada saat lahir [kongenital) atau dapat
terjadi akibat penyakit neuromuskular seperti atau distrofi otot. Sebgaian skoliosis struktural
dapat terjadi tanpa diketahui sebabnya idiopatik) atau karena postur yang buruk. Skoliosis
menyebabkan deformitas dan kadang-kadang nyeri. Apabila keadaan ini tidak diatasi, fungsi
pernapasn dn paru dapat terganggu.
Gambaran klinis :
Skoliosis merupakan lengkungan columna vertebra ke arah lateral. 5
Panjang columna vertebralis kurang lebih sama pada semua orang pada tinggi rata-
rata: 70 cm untuk laki-laki, 60 cm untuk wanita. Discus intervertebralis membentuk
sekitar seperlima dari total tinggi badan.
Columna vertebralis dilihat dari depan biasanya vertikal. Mungkin terdapat penyimpangan
ringan pada satu sisi atau sisi lain pada regio thoracica, dengan lengkung kompensasi ke arah
berlawanan pada regio cervicalis dan lumbalis.
Sebelum lahir, columna vertebralis menunjukkan konkavitas ke arah depan. Dengan
perkembangan kepala dan adopsi postur vertikal, konvektivitas ke arah depan tampak pada
regio cervical dan lumbal. Dalam bentuk akhirnya, maka columna vertebralis menunjukkan:
Regio cervicalis : melengkung ke depan
3. Regio thoracica : melengkung ke belakang
Regio lumbalis : melengkung ke depan
Regio sacralis dan coccygeal : melengkung ke belakang di atas dan ke depan di
bawah.
Tulang Belakang (Columna Vertebralis)7
Columna vertebralis merupakan pilar yang kuat, melengkung dan dapat bergerak yang
menopang tengkorak, dinding dada, dan ekstremitas atas, menyalurkan berat badan ke
ekstermitas bawah, dan melindungi medula spinalis.Tulang belakang terdiri dari sejumlah
vertebra, yang dihubungkan oleh discus intervertebralis dan beberapa ligamentum. Setiap
vertebra terdiri dari tulang spongiosa yang terisi dengan sumsum tulang merah dan dilapisi
oleh selapis tipis tulang padat.
Tulang columna vertebralis :
7 vertebra cervicales, 12 vertebra thoracicae, 5 vertebra lumbales, Sacrum, Vertebra
coccygeae
Columna vertebralis dilihat dari samping
Vertebra dan sendi tipikal
4. Vertebra menunjukkan perbedaan berdasarkan pola yang umum.
Vertebra tipikal menunjukkan :
Corpus : lempeng tulang yang tebal, agak melengkung di permukaan atas dan bawah.
Arcus vertebra, terdiri dari :
a. Pediculus di bagian depan : bagian tulang yang berjalan ke arah bawah dari corpus,
dengan lekukan pada vertebra di dekatnya membentuk foramen intervertebralis.
b. Lamina dibagian belakang : bagian tulang yang pipih berjalan kearah belakang dan ke
dalam untuk bergabung dengan pasangan dari sisi yang berlawanan.
Foramen vertebrale : lubang besar yang dibatasi oleh corpus di bagian depan, pediculus di
bagian samping, dan lamina di bagian samping dan belakang.
Foramen intervertebrale : lubang pada bagian samping, di antara dua vertebra yang
berdekatan; dilalui oleh nervus spinalis yang sesuai.
Processus articularis superior dan inferior : membentuk persendian dengan processus yang
sama pada vertebra di atas dan di bawahnya.
Processus transversus : bagian tulang yang menonjol ke lateral.
Spina : penonjolan yang mengarah ke belakang dan ke bawah.
Discus intervertebralis adalah cakram yang melekat pada permukaan corpus dua vertebrae
yang berdekatan; terdiri dari anulus fibrosus, cincin jaringan fibrokartilaginosa pada bagian
luar, dan nucleus pulposus, zat semi-cair yang mengandung sedikit serat dan tertutup di dalam
annulus fibrosus.
Ligamentum
Sejumlah ligamentum yang menghubungkan vertebra :
a. Lig. Longitudinalis anterior berjalan kebawah didepan corpus vertebra.
b. Lig.Longitudinalis posterior berjalan ke bawah di belakang corpus vertebra (yaitu, di
dalam canalis vertebralis).
c. Ligamentum-ligamentum pendek yang menghubungkan processus transversus dan
spina dan mengelilingi sendi pada processus articularis.
5. Gerakan columna vertebralis
Columna vertebralis dapat melakukan fleksi, ekstensi, rotasi dan gerakan
lateral.Bentuk atlas dan axis memungkinkan gerakan menunduk dan rotasi kepala. Gerakan
dihasilkan oleh kerja sejumlah besar otot yang melekat pada sepanjang columna vertebralis.
Kelompok musculus erector spinae yang kuat, yang berjalan dari sacrum sampai kepala,
mengisi jarak pada tiap sisi spina vertebra dan memiliki kerja ekstensor yang kuat. Kerja lain
dilakukan oleh banyak otot, termasuk musculus sternomastoideus, otot leher dalam, otot yang
melekat pada iga dan otot dinding perut.5
Ciri umum columna vertebra8
Walaupun memperlihatkan berbagai regional, semua vertebra mempunyai pola yang
sama. Vertebra tipikal terdiri atas corpus yang bulat di anerior dan arcus vertebrae di
posterior. Keduanya melingkupi sebuah tulang disebut foramen vertebralis, yang dilalui oleh
medulla spinalis dan bungkus-bungkusnya. Arcus vertebrae terdiri atas sepasang pediculus
yang berbentuk silinder, yang membentuk sisi-sisi arcus, dan sepasang lamina gepeng yang
melengkapi arcus dari posterior. Arcus vertebrae mempunyai tujuh processus yaitu satu
processus spinosus, dua processus transversus, dan empat processus articularis. Processus
spinosus atau spina, menonjol ke posterior dari pertemuan dua laminae. Processus transversus
menonjol ke lateral dari pertemuan lamina dan pediculus. Processus spinosus dan processus
transversus berfungsi sebagai pengungkit dan menjadi tempat melekatnya otot dan
ligamentum. Processus articularis superior terletak vertikal terdiri dari dua processus
articularis superior dan dua processus articularis inferior. Processus ini menonjol dari
pertemuan antara lamina dan pediculus, dan facies articularisnya diliputi oleh
cartilagohyaline. Kedua processus articularis superior dari sebuah arcus vertebrae bersendi
dengankedua processus articularis, inferior dari arcus yang ada di atasnya, membentuk
sendisinovial.
Pediculus mempunyai lekuk pada pinggir atas dan bawahnya, membentuk
incisuravertebralis superior dan inferior. Pada masing-masing sisi, incisura vertebralis
superior sebuahvertebra dan incisura vertebralis inferior dari vertebra di atasnya membentuk
forameninvertebrale.
Vertebra cervikalis yang khas mempunyai ciri-ciri sebagai berikut :
1. Processus transversus mempunyai foramen transversum. Spina kecil dan bifida
2. Corpus kecil dan lebar dari sisi ke sisi
6. 3. Foramen vertebrale besar dan berbentuk segitiga
4. Processus articularis superior mempunyai facies yang menghadap ke belakang dan
atas; processus articularis inferior mempunyai facies yang menghadap ke bawah dan
depan.
Vertebra cervikalis yang tidak khas (I atau atlas, II, dan VII) mempunyai ciri-ciri sebagai
berikut :
1. Tidak mempunyai corpus
2. Tidak mempunyai processus spinosus
3. Mempunyai arcus anterior dan arcus posterior
4. Mempunyai massa lateralis pada masing-masing sisi dengan facies articularis pada
permukaan atasnya untuk bersendi dengan condylus occipitalis (articulatio atlanto-
occipitalis) dan facies articularis pada permukaan bawahnya untuk bersendi
denganaxis (articulasio atlanto-axialis)
Vertebra cervicalis II atau axis mempunyai dens yang mirip pasak, yang menonjol
keatas dari permukaan superior corpus (mewakili corpus atlas yang telah bersatu dengan
corpusaxis). Vertebra cervicalis VII atau vertebra prominens, diberi nama demikian karena
mempunyai processus spinosus yang paling panjang dan processus itu tidak bifida. Processus
transversus besar, tetapi foramen transversarium kecil dan dilalui oleh v.
Vertebralis. Vertebra thoracica (thoracalis) yang khas mempunyai ciri-ciri sebagai berikut :
1. Corpus berukuran sedang dan berbentuk jantung
2. Foramen vertebrale kecil dan bulat
3. Processus spinosus panjang dan miring ke bawah
4. Fovea costalis terdapat pada sisi-sisi corpus untuk bersendi dengan capitulum costae
5. Fovea costalis terdapat pada processus transversus untuk bersendi dengan
tuberculumcostae
6. Processus articularis superior mempunyai facies yang menghadap ke belakang
danlateral, sedangkan facies pada articularis inferior menghadap ke depan dan
medial.Processus articularis inferior vertebra
Vertebra lumbalis yang yang khas mempunyai ciri-ciri sebagai berikut :
1. Corpus besar dan berbentuk ginjal
2. Pediculus kuat dan mengarah ke belakang
7. 3. Lamina tebal
4. Foramen vertebrale berbentuk segitiga
5. Processus transversus panjang dan langsing
6. Processus spinosus pendek, rata, dan berbentuk segiempat dan mengarah ke belakang
7. Facies articularis processus articularis superior menghadap ke medial dan facies
articularis inferior menghadap ke lateral. Vertebra lumbalis tidak mempunyai facies
articularis untuk bersendi dengan costae dan tidak ada foramina pada processus
transversus.
Os Sacrum dan Os Coccygis
Os sacrum terdiri atas lima vertebra rudimenter yang bergabung menjadi satu
membentuk sebuah tulang berbentuk baji yang cekung di anterior. Pinggir atas atau basis
tulang bersendi dengan vertebra lumbalis. Pinggir bawah yang sempit bersendi dengan os
coccygis. Di lateral, os sacrum bersendi dengan dua os coxae untuk membentuk articulatio
sacroiliaca. Pinggir anterior dan atas vertebra menonjol ke depan sebagai margo posterior
apertura pelvis superior dan dikenal sebagai promontorium sacralis. Promontorium sacralis
pada perempuan penting untuk obsteri dan digunakan pada waktu menentukan ukuran pelvis.
Terdapat foramina vertebralis dan membentuk canalis sacralis. Lamina vertebra
sacralis kelima dan kadang-kadang ada juga vertebra sacralis keempat tidak mencapai garis
tengah dan membentuk hiatus sacralis. os coccygis terdiri atas empat vertebra yang berfusi
membentuk sebuah tuang segitiga kecil, yang basisnya bersendi dengan ujung bawah sacrum.
Vertebra coccygis pertama biasanya tidak berfusi, atau berfusi tidak lengkap dengan vertebra
coccygeus kedua.
Metabolisme Tulang 9,10
Skeleton adalah gabungan dari beberapa tulang yang bergabung menjadi satu
rangkaian utuh, dari struktur yang keras, mendukung tubuh dan melindungi jaringan-jaringan
lunak yang terdapat di bawahnya. Selain untuk membentuk tubuh, melindungi tubuh dan
jaringan-jaringan dalam tubuh skeleton juga berfungsi sebagai tempat penyimpanan mineral,
tempat penyimpanan lemak, dan tempat pergantian sel-sel darah.
Sistem skelet terdiri dari tulang-tulang yang membentuk rangka. Sistem otot terdiri
dari otot-otot volunter yang melekat pada rangka. Ada berbagai jenis tulang yang dapat
8. menghasilkan berbagai jenis dan derajat gerakan. Gerakan antar dua tulang disebut
persendian.
Sistem skelet terdiri dari 200 jenis tulang yang bersama-sama membentuk rangka
tubuh yang kuat dapat dapat digerakan. Sistem ini mempunyai empat fungsi utama yaitu
mendukung dan melindungi jaringan lunak dan organ vital disekitarnya. Sistem skelet
berperan dalam pergerakan tubuh yang menjadi tempat perlekatan otot-otot dan menjadi
pengumpil pada sendi. Sistem ini juga memproduksi sel-sel darah dalam sumsum tulang
merah dan menjadi gudang bagi garam-garam mineral, terutama fosfor dan kalsium.
Tulang rawan membentuk lingkungan untuk perkembangan tulang. Perkembangan
tulang berawal dari sel-sel berbentuk kumparan yag disebut osteoblas, yang terdapat lapisan
jaringan fibrosa yang menyelubungi tulang (peristeum) dan di dalam lubang-lubang didalam
tulang. Sel-sel ini mampu mengubah garam garam kalsium klorida, menjadi garam-garam
kalsium tidak larut (insoluble), terutama kalsium fosfat. Jenis sel kedua adalah osteklas, yang
dapat mengubah kalsium fosfat tidak larut menjadi garam-garam kalsium larut yang dibawa
keluar oleh darah. Sel ini mampu menyebabkan absorpsi bagian tulang yang tidak diperlukan.
Kedua jenis sel diatas berfungsi aktif dalam masa partumbuhan, osteoblas menghasilkan
tulang osteoblas dan osteoklas membuang tulang untuk mempertahankan bentuk dan proporsi
tulang. Sebagai contoh osteoblas mendeposisi tulang pada permukaan tulang silinder,
sementara osteoklas mengabsorpsi tulang pada permukaan dalamnya untuk memperbesar
rongga sumsum dan mencengah tulang menjadi terlalu berat.
Pertumbuhan dan perkembangan tulang
Proses pembentukan tulang telah bermula sejak umur embrio 6-7 minggu dan
berlangsung sampai dewasa. Proses terbentuknya tulang terjadi dengan 2 cara yaitu melalui
osifikasi intramembranosa dan osifikasi endokondral:
1. Osifikasi Intramembranosa
Osifikasi intramembranosa, sumber sebagian terbesar tulang pipih, disebut demikian
karena ia terjadi di dalam mebran jaringan penyambung. Osifikasi intramembranosa juga
membantu pertumbuhan tulang pendek dan penebalan tulang panjang. Di dalam lapisan
jaringan penyambung tersebut, titik permulaan osifikasi disebut pusat osifikasi primer. Proses
ini mulai ketika kelompok-kelompok sel yang menyerupai fibroblast muda berdiferensiasi
menjadi osteoblas. Kemudian terjadi sintesa osteoid dan kalsifikasi, yang menyebabkan
9. penyelubungan beberapa osteoblas yang kemudian menjadi osteosit. Pulau-pulau tulang yang
sedang berkembang ini dikenla sebagai spikulum. Beberapa kelompok seperti itu muncul
pada saat hampir bersamaan pada pusat osifikasi, sehingga persatuan spikulum-spikulum
tersebut menghasilkan tulang yang mempunyai struktur spongiosa. Contoh : tulang atap
tengkorakm maksila dan mandibula.
2. Osifikasi endokondral
Semua sel tulang lainnya di dalam tubuh dibentuk melalui proses osifikasi endokondral.
Proses ini terjadi secara tidak langsung yaitu melalui pembentukan model tulang rawan
terlebih dahulu dan kemudian mengalami penggantian menjadi tulang dewasa. Ossifikasi
endokondral dapat dilihat pada proses pertumbuhan tulang panjang. Pada proses pertumbuhan
tulang panjang akan terbentuk pusat osifikasi primer dimana penulangan pertama kali terjadi
yaitu proses dimana kartilago memanjang dan meluas melalui proliferasi kondrosit dan
deposisi matriks kartilago. Setelah pembentukan tersebut, kondrosit di daerah sentral kartilago
mengalami proses pemasakan menuju hypertropic kondrosit. Setelah pusat osifikasi primer
terbentuk maka rongga sumsum mulai meluas ke arah epifise. Perluasan rongga sumsum
menuju ke ujung-ujung epifisis tulang rawan dan kondrosit tersusun dalam kolom-kolom
memanjang pada tulang dan tahapan berikutnya pada osifikasi endokondral berlangsung pada
zona-zona pada tulang secara berurutan.
Struktur Persendian
Struktur dan fungsi sendi, bentuk kaku (rigid) dan kokoh antar rangka yang
membentuk tubuh dihubungkan oleh berbagai jenis sendi. Adanya penghubung tersebut
memungkinkan satu pergerakan antar tulang yang demikian fleksibel dan nyaris tanpa
gesekan. Tulang dan sendi dipakai untuk melindungi berbagai organ vital di bawahnya
disamping fungsi pergerakan (locomotor) / perpindahan makhluk hidup.
Struktur tulang
Tulang adalah jaringan yang tersusun oleh sel dan didominasi oleh matrix kolagen
ekstraselular (type I collagen) yang disebut sebagai osteoid. Osteoid ini termineralisasi oleh
deposit kalsium hydroxyapatite, sehingga tulang menjadi kaku dan kuat. Sepertinya halnya
jaringan pengikat pada umumnya, jaringan tulang juga terdiri atas unsur-unsur : sel, substansi
dasar, dan komponen fibriler. Sel-sel dalam komponen tulang, yaitu:
10. 1. Osteoblas
Sel ini bertanggung jawab atas pembentukan matriks tulang, oleh karena itu banyak
ditemukan pada tulang yang sedang tumbuh. 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. 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.
2. Osteosit
Merupakan komponen sel utama dalam jaringan tulang. 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 tonjolan-
tonjolannya dalam canaliculi. Dari pengamatan dengan M.E dapat diungkapkan bahwa
kompleks Golgi tidak jelas, walaupun masih terlihat adanya 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.
3. Osteoklas
Osteoklas merupakan sel multinukleat raksasa dengan ukuran berkisar antara 20 μm-
100μm dengan inti sampai mencapai 50 buah. 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 berkerut-kerut (ruffled border). Gambaran ini dapat dilihat dengan mroskop
electron. Ruffled border ini dapat mensekresikan beberapa asam organik yang dapat
melarutkan komponen mineral pada enzim proteolitik lisosom untuk kemudian bertugas
menghancurkan matriks organic. Pada proses persiapan dekalsifikasi (a), osteoklas cenderung
menyusut dan memisahkan diri dari permukaan tulang. Relasi yang baik dari osteoklas dan
11. tulang terlihat pada gambar (b). resorpsi osteoklatik berperan pada proses remodeling tulang
sebagai respon dari pertumbuhan atau perubahan tekanan mekanikal pada tulang. Osteoklas
juga berpartisipasi pada pemeliharaan homeostasis darah jarak panjang.
4. Sel Osteoprogenitor
Sel tulang jenis ini bersifat osteogenik, oleh karena itu dinamakan pula sel osteogenik.
Sel-sel tersebut berada pada permukaan jaringan tulang pada periosteum bagian dalam dan
juga endosteum. Selama pertumbuhan tulang, sel-sel ini akan membelah diri dan mnghasilkan
sel osteoblas yang kemudian akan akan membentuk tulang. Sebaliknya pada permukaan
dalam dari jaringan tulang tempat terjadinya pengikisan jaringan tulang, sel-sel osteogenik
menghasilkan osteoklas. Sel – sel osteogenik selain dapat memberikan osteoblas juga
berdiferensiasi menjadi khondroblas yang selanjutnya menjadi sel cartilago. Kejadian ini,
misalnya, dapat diamati pada proses penyembuhan patah tulang. Menurut penelitian,
diferensiasi ini dipengaruhi oleh lingkungannya, apabila terdapat pembuluh darah maka akan
berdiferensiasi menjadi osteoblas, dan apabila tidak ada pembuluh darah akan menjadi
khondroblas. Selain itu, terdapat pula penelitian yang menyatakan bahwa sel osteoprogenitor
dapat berdiferensiasi menjadi sel osteoklas lebih – lebih pada permukaan dalam dari jaringan
tulang.
5. Zat intersel / Matriks
Berdasarkan beratnya, matriks tulang yang merupakan substansi interseluler terdiri
dari ± 70% garam anorganik dan 30% matriks organik. 95% komponen organic dibentuk dari
kolagen, sisanya terdiri dari substansi dasar proteoglycan dan molekul-molekul non kolagen
yang tampaknya terlibat dalam pengaturan mineralisasi tulang. Kolagen yang dimiliki oleh
tulang adalah kurang lebih setengah dari total kolagen tubuh, strukturnya pun sama dengan
kolagen pada jaringan pengikat lainnya. Hampir seluruhnya adalah fiber tipe I. Ruang pada
struktur tiga dimensinya yang disebut sebagai hole zones, merupakan tempat bagi deposit
mineral. Kontribusi substansi dasar proteoglycan pada tulang memiliki proporsi yang jauh
lebih kecil dibandingkan pada kartilago, terutama terdiri atas chondroitin sulphate dan asam
hyaluronic. Substansi dasar mengontrol kandungan air dalam tulang, dan kemungkinan
terlibat dalam pengaturan pembentukan fiber kolagen. Materi organik non kolagen terdiri dari
osteocalcin (Osla protein) yang terlibat dalam pengikatan kalsium selama proses mineralisasi,
osteonectin yang berfungsi sebagai jembatan antara kolagen dan komponen mineral,
sialoprotein (kaya akan asam salisilat) dan beberapa protein. Matriks anorganik merupakan
12. bahan mineral yang sebagian besar terdiri dari kalsium dan fosfat dalam bentuk kristal-kristal
hydroxyapatite. Kristal –kristal tersebut tersusun sepanjang serabut kolagen. Bahan mineral
lain : ion sitrat, karbonat, magnesium, natrium, dan potassium. Kekerasan tulang tergantung
dari kadar bahan anorganik dalam matriks, sedangkan dalam kekuatannya tergantung dari
bahan-bahan organik khususnya serabut kolagen.
Struktur makroskopis
Tulang merupakan salah satu bagian system rangka yang terbuat dari jaringan ikat tulang.
Tulang sangat banyak jenisnya, baik dalam bentuk maupun penyusunnya. Tetapi pada
potongan tulang terdapat 2 macam struktur :
a. Substantia spongiosa (berongga)
Tulang spons juga keras seperti semua tulang, tetapi secara maksroskopis terlihat
berlubang-lubang (spongy). Tulang spongiosa terdiri atas banyak trabekel atau lempeng-
lempengan yang saling berhubungan. Trabekel terdiri darilamel-lamel yang jumlahnya
beragam didalam terkandung lacuna yang ditempati osteosiy dan system kanakuli yang
berhubungan. Diantara alok tulang akan diisi dengan sumsum tulang.
b. Substantia compacta (padat)
Tulang kompak, seperti namanya menunjukan sebagai massa utuh padat dengan
ruang-ruang kecil yang hanya tampak dengan mikroskop. Pada tulang panjang khas, seperti
femur atau humerus, bagian batang terdiri dari silinder berlubang tulang kompak berdinding
tebal dangan rongga sumsum besar dipusat terisi sumsum tulang. Ujung tulang panjang
terutama terdiri atas tulang spons ditutupi korteks tulang kompak tipis. Ruang antar trabekel
tulang spons, pada orang dewasa , berhubungan langsung dengan rongga sumsum bagian
belakang. Ujung tulang panjang disebut epifisis, berkembang dari pusat penulangan tersendiri
dan terpisah dari batang oleh lempeng epifiser tulang rawan, yang menyatu dengan diafisis
oleh kolom-kolom tulang spons dalam daerah peralihan disebut metafisis. Pada permukaan
sendi, di ujung tulang panjang, lapis kompak tipis itu di tutupi selapis tulan rawan hialin, yang
disebut tulang rawan sendi. Tulang yang dibungkus oleh periosteum, jaringan ikat khusus
yang dibekali potensi osteogenik. Tulang tersebut tidak terdapat didaerah ujung tulang
panjang yang ditutupi tulang rawan sendi. Tersusun teratur sesuai distribusi pembuluh darah
yang memasoknya. Pembuluh darah berjalan dalam saluran harvers. Saluran yang
13. menghubungkan permukaan dalam dan luar tulang dengan saluran havers dan saluran havers
satu dengan lainnya disebut dengan volkman. Terdapat lamel general luar dan dalam serta
lamel interstitial.
Secara Mikroskopis
Sistem Havers: saluran Havers (saraf, pembuluh darah, aliran limfe) . Lamella (lempeng
tulang yang tersusun konsentris). Lacuna (ruangan kecil yang terdapat di antara lempengan–
lempengan yang mengandung sel tulang). Kanalikuli (memancar di antara lacuna dan tempat
difusi makanan sampai ke osteon).
Struktur sendi
a. Secara makroskopis
Secara makroskopi, sendi dibedakan menjadi tiga, yakni Sinartrosis atau sendi mati.
Secara struktural, persendian ini dibungkus dengan jaringan ikat fibrosa atau kartilago. Sutura
adalah sendi yang dihubungkan dengan jaringan ikat fibrosa rapat dan hanya ditemukan pada
tulang tengkorak. Contohnya sutura sagital. Sinkondrosis adalah sendi adalah hubungan
antar-tulang yang dihubungkan oleh kartilago hialin (jaringan tulang rawan). Contoh: tulang
pada ruas tulang belakang.
b. Secara mikroskopis
Lapisan terluar, kapsul sendi terbentuk dari jaringan ikat fibrosa rapat yang menyatu
pada sendi. Ligamen adalah penebalan kapsul yang berfungsi untuk menopang kapsul sendi
dan memberikan stabilitas. Ligamen dapat menyatu dalam kapsul atau terpisah dari kapsul
melalui envaginasi kapsul. Lapisan terdalam, kapsul sendi memiliki lapisan terdalam yakni
membran sinovial yang melapisi kesuluruhan sendi, kecuali pada kartilago artikular.
Membran sinovial mensekresi cairan sinovial.pada beberapa sendi sinovial, seperti persendian
lutut, terdapat diskus artikular (meniskus) fibrokartilago. Bursa adalah kantong tertutup yang
14. dilapisi membran sinovial, dan ditemukan di luar rongga sendi. Kantong ini terletak di bawah
tendon atau otot dan mungkin juga dapat ditemukan di area percabangan tendon atau otot di
atas tulang yang menonjol atau secara subkutan jika kulit terpapar pada friksi, seperti siku dan
tempurung lutut.
Interaksi antara miosin dan aktin mendasari kontraksi otot
Ketika sebuah otot berkontraksi, panjang masing-masing sarkomer menjadi berkurang
yaitu, jark dari satu garis Z ke garis Z berikutny menjadi lebih pendek. Pada sarkomer yang
berkontraksi, pita A tidak berubah panjangnya, akan etapi pita I memendek dan zona H
menjadi hilang. Peristiwa ini dapat dijelaskan dengan mode filamen luncur [sliing filament
model)pada kontraksi otot. Menurut model ini, bukan filamen tipis dan bukan juga filamen
tebal yang berubah panjangnya ketika otot berkontraksi, melainkan filamen tersebut meluncur
di atas satu sama lain secra longitudinal, sehingga derajat tumpang tindih filamen tipis dan
tebal meningkat.
Peluncuran filamen tersebut didasarkan pada interaksi molekul aktin dan miosin yang
menyusun filamen tipis dan filamen tebal. Miosin terdiri atas bagian ‘ekor’ yang erserat dan
panjang dengan daerah ‘kepala’ globuler yang menempel ke samping. Ekor adalah lokasi di
mana individu molekul miosin menyatu mebentuk filamen tebal. Kepala miosin adalah pusat
reaksi bioenergetik yang meberi untuk kontraksis otot. Kepala miosin dapat mengikat ATP
dan menghidrolisisnya menjadi ADP dan fosfat anorganik. Energi yang dibebaskan dari
pemecahan ATP dipindahkan ke miosin, sehingga enajdi konfigurasi yang berenergi tinggi.
Miosin yang sudah bertenaga ini berikatan dengan tempat spesifik pada aktin, membentuk
suatu titian silang.[cross bridge). Energi yang tersimpan dibebaskan, dan kepala miosin
berelaksasi ke bentuk energi rendah. Relaksai ini mengubah sudut pertautan antara kepala
miosin dan ekor miosin, ketika miosin membengkok ke dalam dengan sendirinya, miosin
menggunakan tegangan pada filamen tipis tempatnya terikat untuk menarik filamen tipis ke
pusat sarkomer. Ikatan antara miosin yang berenergi rendah dengan aktin dipisahkan ketika
sebuah molekul ATP berikatan dengan kepala miosin. Pada siklus yang berulang, kepala yang
bebas dapat menghidrolisis ATP yang baru dan mengubahnya ke konfigurasi berenergi tinggi
kemudian tertaut pada sebuah tempat pengikatan baru pada molekul aktin lain yang berada
lebih jauh di sepanjang filamen tipis tersebut. Masing-masing di antara 350 kepala filamen
tebal membentuk dan membentuk ulang sekitar lima titian silang per detik yang membuat
filamen meluncur di atas satu sama lain.
15. Sel otot secara khas hanya menyimpan cukup ATP untuk beberapa kontraksi saja. Sel-
sel otot juga menyimpan glikogen di antara miofibril, akan tetapi sebagian besar energi yang
diperlukan untuk kontraksi otot yang berulang disimpan dalam bahan yang disebut fosfagen.
Keratin fosfat yang merupakan fosfagen vertebrata, menyediakan gugus fosfat ke ADP untuk
membentuk ATP. 6
Ion kalsium dan protein regulasi mengontrol kontraksi otot
Otot rangka hanya berkontraksi ketika dirangsang oleh suatu neuron motoris. Ketika
otot dalam keadaan istirahat, tempat pengikatan miosin pada molekul aktin ditutupi oleh
protein regulasi tropomiosin. Kumpulan protein regulasi lainnya, kompleks troponin,
mengontrol posisi tropomiosin pada filamen titpis. Supaya sel otot bisa berkontraksi, tempat
pengikatan miosin pada aktin harus terbuka. Hal ini terjadi ketika ion kalsium berikatan
dengan troponin, yang mengubah interaksi antara troponin dan tropomiosin. Pengikatan Ca2+
menyebabkan keseluruhan kompleks troonin-tropomiosin mengalami perubahan bentuk dan
membuka tempat pengikatan miosin pada aktin. Peluncuran filamen tipis dan filamen tebal
dpat terjadi dengan adanya kalsium, sehingga otot dapat berkontraksi. Ketika konsentrasi
kalsium internal turun, tempat pengikatan aktin menjadi tertutup, dan kontraksi akan berhenti.
Konsentrasi kalsium dalam sitoplasma sel otot diatur oleh retikulum sarkoplasmik, yaitu
retikulum endoplasmik yang mengalami spesialisasi. Membran retikulum sarkoplasmik secara
aktif mengangkut kalium dari sitoplasma ke bagian dalam retikulum tersebut. Dengan
demikian membran tersebut merupakan sebuah gudang penyimpanan ion kalsium intraselular.
Stimulus yang menyebabkan kontraksi sel otot rangka adalah suatu potensial aksi pada neuron
motoris yang membuat persambungan sinaptik dengan sel otot.6
Metabolisme Kerja Otot11
Kontraksi otot sangat bergantung pada produksi ATP dari salah satu dari tiga sumber,
yaitu: kretinin fosfat yang disimpan di otot, fosforilasi oksidatif bahan makanan yang
disimpan di atau ke otot, dan glikolisis aerob maupun anaerob.5Saat kerja yang dilakukan otot
tidak terlalu berat, serabut otot dapat memenuhi energinya dengan proses aerob (dengan
oksigen). Akan tetapi, apabila kerja yang dilakukan terlalu berat sehingga pasokan oksigen
tidak mencukupi, maka energi akan didapat melalui proses anerob (tanpa oksigen).
Proses aerob dialami saat otot sedang berelaksasi. Pada proses ini, karbohidrat akan
dipecah menjadi gula sederhana yang disebut glukosa. Glukosa yang tidak diperlukan oleh
16. tubuh akan dikonversi menjadi glikogen dan disimpan di hati serta otot. Selama oksidasi,
glikogen akan menjadi karbondioksida dan air, serta terbentuk 36 adenosin trifosfat (ATP).
Nantinya, apabila otot hendak melakukan kontraksi, ATP akan diubah menjadi adenosin
difosfat (ADP). Hasil sampingan dari proses ini adalah asam laktat.
Seperti yang telah dikemukakan sebelumnya, apabila kerja otot terlalu keras, akan
menyebabkan pasokan oksigen berkurang sehingga penghasilan energi harus melewati proses
anaerob (tanpa oksigen). Pada proses ini, selain ATP yang dihasilkan 18X lebih sedikit
(2ATP), proses anaerob menghasilkan lebih banyak asam laktat. Karena oksigen tidak
mencukupi, asam laktat akan menumpuk dan berdifusi ke dalam cairan darah.
Keberadaan asam laktat di dalam cairan darah akan merangsang pusat pernapasan
sehingga frekuensi dan kedalaman napas meningkat. Hal ini akan terus berlangsung, sampai
jumlah oksigen cukup untuk memungkinkan sel otot dan hati mengoksidasi asam laktat
dengan sempurna dengan mengubahnya menjadi glikogen. Oksigen ekstra yang dibutuhkan
untuk membuang tumpukan asam laktat disebut oxygen debt.
Fisiologi Anatomi Otot Rangka
Otot rangka sebagian besar disusun oleh otot lurik yang dapat bekerja secara sadar.
Otot lurik terdiri dari sel-sel serabut otot multinukleus yang dikelilingi oleh membran plasma
yang dapat tereksitasi oleh listrik, yaitu sarkolema. Sel serabut otot mengandung banyak
berkas miofibril yang tersusun sejajar dan terbenam dalam cairan intrasel dan disebut
sarkoplasma. Di dalam cairan ini terdapat glikogen, senyawa berenergi-tinggi ATP dan
fosfokreatin, serta enzim-enzim glikolisis.
Sarkolema adalah membran sel dari serabut otot. Sarkolema terdiri dari membran sel
yang sebenarnya, yang disebut membran plasma, dan sebuah lapisan luar yang terdiri dari satu
lapisan tipis materi polisakarida yang mengandung sejumlah fibril kolagen tipis. Di setiap
ujung serabut otot, lapisan permukaan sarkolema ini bersatu dengan serabut tendon, dan
serabut-serabut tendon kemudian berkumpul menjadi berkas untuk membentuk tendon otot
dan kemudian menyisip ke dalam tulang.
Di dalam sarkoplasma terdapat banyak retikulum yang mengelilingi miofibril setiap
serabut otot yang disebut retikulum sarkoplasma. Retikulum ini mempunyai peranan yang
sangat penting pada pengaturan kontraksi otot. Semakin cepat kontraksi suatu serabut otot,
maka serabut tersebut mempunyai banyak retikulum sarkoplasma.
Miofibril mengandung filamen aktif aktin dan miosin. Setiap serabut otot mengandung
ratusan bahkan ribuan miofibril berupa bulatan kecil pada potongan melintang. Setiap
17. miofibril tersusun oleh sekitar 1500 filamen miosin yang berdekatan dan 3000 filamen aktin
yang merupakan molekul protein polimer besar yang bertanggung jawab untung kontraksi
otot sesungguhnya. Filamen-filamen ini dapat dilihat pada pandangan longitudinal dengan
mikrograf elektron.
Skenario
Seorang perempuan usia 17 tahun datang ke dokter dengan keluhan sering mengeluh sakit
punggung sejak dua tahun yang lalu. Dari pemeriksaan juga didapatkan asimetri pada bahu,
dimana bahu kiri lebih tinggi dari kanan. Setelah di rontgen, dokter menjelaskan didapatkan
adanya skoliosis atau penyimpangan pada sumbu tulang belakang.
Pembahasan skenario
Penting namun sering terlupakan. Kesehatan tulang belakang sangat krusial untuk
menopang kegiatan kita sehari-hari. Tidak hanya untuk mendukung pergerakan, tapi juga
melindungi organ-organ tubuh kita agar tetap berada di posisi seharusnya dan supaya dapat
berfungsi dengan baik. Salah satu masalah tulang belakang yang sering tidak kita sadari atau
hiraukan adalah skoliosis atau kelainan tulang belakang yang berubah bentuk dari lurus
menjadi melengkung, yang cenderung berbentuk huruf ‘S’. Penelitian menyebutkan, skoliosis
lebih banyak ditemukan pada kaum wanita. Hal ini disebabkan tulang belakang wanita lebih
lentur daripada pria. Sebaliknya, pria memiliki tulang punggung yang lebih tebal. Hingga saat
ini belum ditemukan penyebab jelas skoliosis. Hampir 80% kasus skoliosis tidak diketahui
penyebabnya.
Ada dua macam skoliosis, struktural dan fungsional. Skoliosis struktural adalah
kelainan bawaan (dari lahir). Ada beberapa macam kelainan struktural, di antaranya kelainan
18. bawaan pada bentuk tulang belakang di mana hanya terdapat separuh badan tulang belakang
dan setengahnya lagi gagal dalam pembentukan. Jika skoliosis bawaan menyebabkan masalah
serius, perlu dilakukan tindakan pembedahan sejak dini. Sedangkan skoliosis fungsional
adalah skoliosis yang dapat dipicu oleh faktor-faktor yang tidak berhubungan dengan tulang
belakang, seperti postur tubuh yang buruk (tidak baik) dalam jangka waktu yang lama, seperti
terbiasa duduk dengan posisi miring, atau menggunakan tas hanya di satu sisi bahu terus
menerus, sehingga semua tubuh pun otomatis menyesuaikan dengan kemiringan tersebut
akibat perbedaan panjang kaki (sebagai pondasi badan yang mempengaruhi posisi pinggul)
dan tulang belakang, serta spasme otot (bagian otot tertentu yang menarik. Tulang normal
Anda seharusnya berbentuk lurus. Jika ada kemiringan – ke kanan maupun kiri- maka posisi
tersebut akan turut menarik otot sehingga melengkung keluar (di bagian miring luar) dan
menekan otot di bagian yang melengkung ke dalam. Otot yang tertekan lama-lama akan terasa
sakit dan tidak nyaman, pegal, yang jika makin 'ditabung' akan menimbulkan sakit dan
mengurangi kualitas hidup penderitanya.
Kesimpulan
Dari pembahasan di atas dapat ditarik kesimpulan, bahwa skoliosis merupakan kelainan pada
tulang belakang yang berubah bentuk dari lurus menjadi melengkung, yang cenderung
berbentuk huruf ‘S’. Skolisis umumnya terjadi pada wanita dikarenakan tulang belakang
wanita lebih lentur daripada pria. Sebaliknya, pria memiliki tulang punggung yang lebih tebal.
Daftar Pustaka
1. Muscari ME. Panduan belajar keperawatan pediatrik. Edisi 3. Jakarta: EGC;
2005.h.377
2. Corwin EJ. Buku saku patofisiologi. Edisi 3. Jakarta: EGC; 2007.h.350
3. Daries K. Buku pintar nyeri tulang dan otot. Jakarta: Erlangga; 2007.h.53
4. Brooker C. Ensiklopedia keperawatan. Jakarta: EGC; 2005.h.366
5. Gibson J. Fisiologi dan anatomi modern untuk perawat. Edisi 2. Jakarta: EGC;
2003.h.38
6. Campbell, Reece, Mitchell. Biologi. Jakarta: Erlangga; 2004.h.255-7
19. 7. (Snell RS. Anatomi klinik untuk mahasiswa kedokteran. Ed 6. Jakarta: EGC;
2006.h.881-6)
8. (Sloane E. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Jakarta : EGC;2004.h. )
9. Pearce EC. Anatomi dan fisiologi untuk paramedis. PT gramedia pustaka utama.
Jakarta. 2009
10. Junqueira LC. Histologi dasar. Edisi 3. Jakarta: EGC; 2004
11. . Karmana O. Biologi untuk kelas XI Semester 1 Sekolah Menengah Atas.
Jakarta:Grafindo Media Pratama;2008
