JARINGAN TULANG RAWAN DAN TULANG
TULANG RAWAN
(KARTILAGO)
Tulang rawan ditandai dengan suatu matriks
ekstrasel yang banyak mengandung glikosaminoglikan dan proteoglikan, yaitu makromolekul yang berinteraksi dengan serat
kolagen dan elastin. Variasi komposisi komponen
matriks ini
menghasilkan tiga jenis tulang rawan, yang sesuai
dengan kebutuhan biomekanika setempat.
Tulang rawan merupakan bentuk khusus
jaringan ikat, dengan konsistensi matriks ekstraselnya yang “keras”, sehingga tulang rawan ini memiliki daya kenyal yang tinggi, fungsinya
antara lain;
1.
Memungkinkan
jaringan ini menahan stress mekanik
tanpa mengalami distorsi.
2.
Menunjang jaringan lunak, karena permukaannya licin dan berdaya kenyal, maka tulang rawan
merupakan daerah peredam guncangan dan permukaan gesekan bagi sendi, sehingga
memudahkan gerakan tulang.
3.
Penting untuk perkembangan dan pertumbuhan tulang–tulang
panjang sebelum dan sesudah lahir.
Tulang rawan terdiri atas sel (kondrosit; Yn. chondros,
tulang rawan, + kytos, sel) dan banyak matriks
ekstrasel yang terdiri atas serat dan substansi dasar. Kondrosit
membuat dan mensekresi matriks ekstrasel, dan sel-sel itu sendiri terletak
dalam rongga matriks yang disebut lakuna.
Kolagen, asam hialuronat, proteoglikans, dan sejumlah kecil glikoprotein
tertentu merupakan makromolekul utama dalam semua jenis matriks tulang rawan.
Tulang rawan elastis, dicirikan oleh kelenturan yang sangat mengandung cukup
banyak elastin dalam matriks.
Sebagai akibat adanya kebutuhan fungsional
yang berbeda, maka terdapat 3 jenis tulang rawan, masing-2 menunjukkan
komposisi yang berbeda dalam matriksnya
1.
Tulang Rawan Hialin
Bentuk yang paling banyak
dijumpai, memiliki matriks dengan kolagen tipe II sebagai unsur kolagen
utamanya.
2.
Tulang Rawan Elastis
Lebih lentur dan kenyal, selain
mengandung kolagen tipe II juga memiliki banyak serat elastin di dalam
matriksnya.
3.
Fibrokartilago
Terdapat dalam daerah yang
mengalami stres berat/menahan beban, dicirikan oleh matriks yang mengandung
jalinan serat kolagen tipe I yang kasar. Ketiga jenis tulang rawan itu
avaskular dan mendapat makanannya melalui difusi dari kapiler dalam jaringan
ikat berdekatan (perikondrium) atau melalui cairan sinovial dari rongga sendi.
Tulang rawan tidak memiliki pembuluh getah bening dan saraf.
Perikondrium adalah selubung
berupa simpai jaringan ikat padat yang membungkus tulang rawan hampir
seluruhnya, merupakan perantara di antara tulang rawan dan jaringan yang
ditunjangnya. Perikondrium menjadi tempat suplai vaskular bagi tulang rawan
yang avaskular (tidak mempunyai pembuluh darah, limf, dan saraf).
TULANG RAWAN HIALIN
Tulang rawan
hialin segar berwarna putih kebiruan dan translusen. Pada embrio sebagian
tulang sementara hingga secara berangsur-angsur diganti oleh tulang. Pada
mamalia dewasa, terdapat di permukaan sendi pada sendi yang dapat bergerak;
hidung, laring, trakea, bronki; ujung ventral iga; tempat berartikulasi dengan
sternum; dan pada lempeng epifisis, dimana ia berfungsi untuk
pertumbuhan memanjang tulang.
Tulang rawan
berkembang dari mesenkim. Sel-sel yang dibentuk melalui diferensiasi langsung
dari sel mesenkim ini disebut kondroblas, dengan sitoplasma
basofilik penuh ribosom. Kejadian diferensiasi tulang rawan berlangsung dari
pusat ke luar; karenanya sel-sel yang lebih di pusat memiliki ciri kondrosit
sedangkan sel-sel perifer memiliki ciri kondroblas.
Matriks (substansi Interselular)
Empat puluh persen
berat kering
tulang rawan hialin terdiri atas kolagen yang terpendam dalam substansi
intersel amorf. Selain kolagen tipe II dan proteoglikan, komponen penting lain
dari matriks tulang rawan adalah glikoprotein kondronektin, sebuah
makromolekul yang membantu perlekatan kondrosit pada kolagen matriks.
Perikondrium
Kecuali pada
tulang rawan sendi, semua tulang rawan hialin ditutupi oleh selapis jaringan
ikat padat, perikondrium, yang esensial bagi pertumbuhan dan pemeliharaan
tulang rawan. Lapisan ini kaya serat kolagen tipe I dan mengandung banyak
fibroblas.
Kondrosit (sel-sel tulang rawan)
Kondrosit
muda berbentuk lonjong, dengan sumbu panjang paralel terhadap permukaan. Lebih
ke dalam bentuknya bulat, dan dapat berkelompok hingga 8 sel dari hasil
pembelahan mitosis satu kondrosit (kelompok isogen).
Kondrosit
sebagai sel penghasil protein RE kasar dan kompleks golgi. Kondrosit membuat
kolagen tipe II, proteoglikans, dan kondronektin.
Pertumbuhan
Pertumbuhan
tulang rawan dapat melalui dua proses: pertumbuhan interstisial, akibat
pembelahan mitotik dari kondrosit-kondrosit yang ada; dan pertumbuhan
aposisional, akibat diferensiasi sel-sel perikondrial.
TULANG RAWAN ELASTIS
Tulang rawan
elastis terdapat di aurikula telinga, dinding meatus auditiva eksterna, tuba
auditiva (eustachii), epiglotis, dan kartilago cuneiform dalam laring. Tulang
ini memiliki serabut kolagen tipe II, mengandung jalinan serat-serat elastis
tersebar secara luas. Kondrosit pada tulang rawan elastis dan hialin serupa dan
memiliki perikondrium.
FIBROKARTILAGO
Jenis tulang
rawan ini terdapat pada tempat yang memerlukan penyokong kuat dan daya rentang.
Ditemukan pada diskus intervertebra,
pada perlekatan ligamen tertentu pada permukaan tulang rawan dari tulang dan
simfisis pubis. Serat kolagen yang banyak itu membentuk berkas-berkas tidak teratur di antara kelompok-kelompok
kondrosit atau tersusun paralel
sepanjang kolom kondrosit.
DISKUS INTERVERTEBRA
Setiap diskus
intervertebra terletak di antara 2 vertebra dan terikat padanya oleh
ligamen. Anulus fibrosus dari tulang
rawan dan nukleus pulposus cair. Diskus intervertebra berfungsi sebagai bantal
pelicin yang mencegah vertebra bersebelahan mengalami erosi oleh kekuatan
abrasif selama gerakan tulang belakang. Nukleus pulposus cair berfungsi sebagai
peredam kejut di antara vertebra bersebelahan.
TULANG
Sebagai unsur utama dari kerangka dewasa, jaringan tulang berfungsi untuk;
1.
Menunjang struktur berdaging
2.
Melindungi organ-organ vital (rongga kranium, rongga
dada)
3.
Mengandung sumsum tulang, tempat sel-sel darah merah
terbentuk.
4.
Sebagi cadangan kalsium, fosfat, dan ion lain yang dapat
dibebaskan atau ditimbun secara
terkendali untuk mempertahankan konsentrasi tetap ion-ion penting ini dalam
cairan tubuh.
5.
Membentuk sistem pengungkit yang melipatgandakan kekuatan
yang timbul akibat kontraksi otot rangka, menghsilkan gerak tubuh.
Tulang adalah jaringan ikat khusus yang terdiri atas materi intersel yang
mengapur, yaitu matriks tulang dan 3 jenis sel:
A.
Osteosit, (Yn. Osteon, tulang, + kytos, sel) yang terdapat dalam
rongga (lakuna) di dalam matriks.
B.
Osteoblas, (Yn. Osteon, tulang, + blastos, benih) yang membentuk
komponen organik dari matriks.
C.
Osteoklas, (Yn. Osteon, + klastos, pecah) yang merupakan sel raksasa
berinti banyak yang berperan pada resorbsi dan pembentukan kembali jaringan
tulang.
Karena metabolit tidak dapat berdifusi melalui matriks tulang yang telah
mengapur, maka pertukaran antara osteosit dan kapiler darah bergantung pada
komunikasi selular melalui kanalikuli, (Yn. Canalis, saluran) yaitu
celah-celah silindris halus yang menembus matriks.
Endosteum melapisi permukaan dalam tulang dan periosteum
melapisi permukaan luar tulang.
SEL TULANG
A. Osteoblas:
Osteoblas berfungsi mensintesis komponen organik dari matriks tulang
(kolagen tipe I, proteoglikans, dan glikoprotein). Bila osteoblas aktif dalam
pembuatan matriks tulang maka akan berbentuk kuboid hingg silindris dengan
sitoplasma basofil. Bila aktifitas mensintesis berkurang, maka bentuknya
menjadi gepeng, basofil pada sitoplasmanya mengurang.
Osteoblas memiliki juluran sitoplasma yang bersentuhan dengan osteoblas
didekatnya. Begitu terkurung oleh matriks yang baru saja dibentuk maka disebut
sebagai osteosit.
B. Osteosit:
Osteosit yang asalnya dari osteoblas, terdapat dalam lakuna yang berada di
antara lamel-lamel. Di dalam lakuna hanya terdapat satu osteosit. Di dalam
kanalikuli silindris halus terdapat juluran sitoplasma dari osteosit.
C. Osteoklas :
Osteoklas adalah sel motil bercabang banyak yang sangat besar. Bagian badan
sel yang melebar mengandung 5-50 lebih
inti. Cabang-cabang selnya tidak teratur dan mempunyai berbagai bentuk dan
ukuran. Osteoklas menghasilkan asam, kolagenase, dan enzim proteolitik lain
yang menyerang matriks tulang dan membebaskan substansi dasar yang mengapur dan
secara aktif terlibat dalam membersihkan debris yang terjadi selama resorbsi tulang.
MATRIKS TULANG
Materi anorganik merupakan lebih kurang 50% berat kering matriks tulang.
Kalsium dan fosfor sangat banyak, namun bikarbonat, sitrat, magnesium, kalsium
dan natrium juga ada (kalsium fosfat [85%], kalsium karbonat [10%], kalsium
fluorida dan magnesium fluorida) .
Materi organik adalah 95% serat serat kolagen tipe I dan substansi dasar
amorf, yang mengandung proteoglikan.
PERIOSTEUM DAN ENDOSTEUM
Permukaan luar dan dalam tulang ditutupi oleh lapisan sel-sel pembentuk
tulang dan jaringan ikat yang disebut periosteum dan endosteum.
Periosteum terdiri atas lapisan luar yaitu serat-serat kolagen dan
fibroblas. Berkas serat-serat periosteum, yang disebut serat Sharpey, yang
menerobos matriks tulang, melekatkan periosteum pada tulang. Lapis dalam yang
lebih seluler dari periostuem terdiri atas sel-sel gepeng dengan potensi
membelah melalui mitosis dan berdeferensiasi menjadi osteoblas.
Endosteum melapisi semua permukaan rongga di dalam tulang dan
terdiri atas selapis sel osteoprogenitor gepeng dan sedikit sekali jaringan
ikat.
Fungsi utama periosteum dan endosteum adalah nutrisi jaringan tulang dan
persediaan secara tetap osteoblas baru untuk keperluan perbaikan atau
pertumbuhan tulang.
JENIS JARINGAN TULANG
Ada dua jenis; primer, imatur, atau tulang bertenun (woven bone);
dan sekunder, matur, atau tulang lamelar.
q
Jaringan Tulang Primer :
Jaringan tulang yang petama kali terbentuk selama
perkembangan embrional, pada fraktur dan proses penyembuhan yang lain.
Pengamatan secara umum terhadap tulang yang terpotong melintang
menampakkan daerah-daerah padat tanpa
rongga-yaitu daerah tulang padat (kompak) dan daerah-daerah dengan banyak rongga yang bersinambungan-yaitu tulang spons
(kanselosa).
Pada tulang panjang, ujung-ujungnya membulat disebut epifisis
(Yn. Epifisis, suatu tonjolan abnormal) terdiri atas tulang spons yang
ditutupi oleh selapis tipis tulang kompak. Bagian silindris diafisis (Yn.
Diaphisis, pertumbuhan antara) hampir seluruhnya terdiri atas tulang
kompak, dengan sedikit tulang spons pada permukaan dalam sekitar rongga sumsum
tulang.
Celah-celah pada tulang spons dan rongga sumsum dalam
diafisis tulang panjang mengandung sumsum tulang, yang ada dua jenisnya;
sumsum tulang merah, tempat pembentukan sel-sel darah merah; dan sumsum
tulang kuning yang terutama terdiri atas
sel-sel lemak.
q
Jaringan Tulang Sekunder :
Tulang sekunder adalah variasi yang umumnya dijumpai pada
orang dewasa. Secara khas tampak serat-serat kolagen tersusun dalam lamel yang
paralel satu sama lain atau tersusun secara konsentris yang mengelilingi kanal
vaskular. Kompleks seluruhnya terdiri atas lamel-lamel tulang konsentris,
mengelilingi saluran yang mengadung pembuluh darah, saraf, dan jaringan ikat
longgar disebut sebuah sistem havers atau osteon.
HISTOGENESIS
Tulang dapat dibentuk dalam dua cara: melalui mineralisasi langsung pada
matriks yang disekresi oleh osteoblas (osifikasi intramembranosa) atau
melalui penimbunan matriks tulang pada matriks tulang rawan sebelumnya (osifikasi
endokondral).
Osifikasi Intramembranosa
Osifikasi intramembranosa, sumber hampir semua tulang pipih, karena
berlangsung di dalam daerah-daerah pemadatan jaringan mesenkim. Tulang frontal
dan parietal tengkorak, selain bagian tulang oksipital dan temporal dan
mandibula dan maksila dibentuk melalui proses ini.
Dalam lapis padatmesenkim, titik awal osifikasi disebut pusat osifikasi
primer. Proses ini dimulai bila kelompok sel-sel berdiferensiasi menjadi
osteoblas. Matriks tulang yang baru terbentuk dan diikuti kalsifikasi,
mengakibatkan terkurungnya beberapa osteoblas, yang kemudian menjadi osteosit.
Sel-sel jaringan mesenkim padat membelah, menghasilkan lebih banyak
osteoblas, yang berfungsi melanjutkan pertumbuhan pusat osifikasi. Berbagai
pusat osifikasi tulang tumbuh secara radial dan akhirnya menyatu mengganti
jaringan ikat yang ada di situ.
Bagian laipsan jaringan ikat yang tidak mengalami osifikasi akan menjadi
endosteum dan periosteum dari tulang intramembranosa.
Osifikasi Endokondral
Osifikasi endokondral (Yn. endon, di dalam + chondros, tulang
rawan) terjadi di dalam sepotong tulang rawan hialin yang bentuknya menyerupai
contoh atau model kecil dari tulang yang akan dibentuk.
Pada dasarnya, osifikasi endokondaral terbagi dalam 2 tahap. Tahap pertama
mencakup hipertrofi dan destruksi kondrosit dari model tulang, berakibat
terjadinya lakuna melebar yang dipisahkan oleh septa matriks tulang rawan yang
mengapur. Tahap kedua, sebuah kuncup osteogenik terdiri atas sel-sel
osteoprogenitor dan kapiler-kapiler darah menerobos ke dalam celah-celah yang ditinggalkan oleh kondrosit
yang berdegenerasi. Sel osteoprogenitor menghasilkan osteoblas, yang menutupi
septa tulang rawan dengan matriks tulang. Septa jaringan tulang rawan yang
mengapur berfungsi sebagai penunjang bagi awal osifikasi.
Tulang panjang dibentuk dari model tlang rawan dengan bagian yang melebar
(epifisis) pada setiap ujung batang silindris (diafisis). Jadi sebuah silinder
tulang berongga, kerah tulang, dibentuk pada bagian dalam perikondrium
yang mengelilingi tulang rawan. Perikondrium ini kemudian disebut periosteum
karena menutupi tulang yang baru dibentuk itu. Di bagian dalam kerah tulang,
kondrosit dari model tulang rawan mulai berdegenerasi, dan kehilangan kemampuan
untuk mempertahankan matriks; terbentuk timbunan kalsium, dan tulang rawannya
menjadi terkalsifikasi.
Pembuluh-pembuluh darah dari kuncup osteogenik, yang berasal dari
periosteum masuk melalui lubang-lubang yang dibuat oleh osteolkas dalam kerah
tulang, menerobos matriks tulang rawan yang mengapur. Bersama-sama
pembuluh-pembuluh darah ikut masuk sel-sel osteoprogenitor ke daerah ini;
mereka berproliferasi dan menghasilkan osteoblas. Osteoblas ini membentuk
lapisan utuh di atas matriks tulang rawan yang mengapur dan mulai menghasilkan
matriks tulang rawan yang mengapur dan mulai menghasilkan matriks tulang. Jadi
pembuatan tulang primer berlangsung di atas sisa-sisa tulang rawan yang
mengapur. Sel-sel induk sumsum tulang beredar dalam darah dan masuk ke dlam
tulang yang sedang dibentuk melalui kuncup osteogenik.
Pertumbuhan memanjangnya berakhir bila seluruh diafisis telah dihuninya,
yang pada saat itu seluruhnya telah menjadi jaringan tulang. Perluasan pusat
osifikasi primer ini dibarengi oleh perluasan kerah tulang periosteum, yang
juga melus ke arah epifisis. Sejak awal pembentukan pusat osifikasi, osteoklas
bekerja aktif, dan penyerapan tulang berlangsung di pusat, berakibat
terbentuknya rongga sumsum yang meluas ke arah epifisis bersamasama meluasnya
osifikasi ke arah ujung-ujung yang pada akhirnya seluruhnya menjadi model
tulang.
Pada tahap lanjut perkembangan embrio, timbul sebuah pusat osifikasi
sekunder pada pusat masing-masing epifisis. Fungsi pusat-pusat ini sama dengan
yang pada pusat primer, namun arah pertumbuhannya ialah radial dan bukan
memanjang.. Tulang rawan sendi tidak memiliki perikondrium, ekivalennya kerah
tulang tidak dibentuk di sini.
Bila jaringan tulang yang berasal dari pusat sekunder telah menempati
epifisis, maka tulang rawan hanya tersisa pada 2 tempat: tulang rawan sendi,
yang menetap selama hidup dan tidak terlibat dalam pembentukan tulang; dan tulang
rawan epifisis atau lempeng
epifisis, yang menghubungkan epifisis dengan diafisis. Sementara tulang
rawan dari lempeng epifisis tumbuh, ia secara tetap diganti oleh matriks tulang
yang baru dibentuk terutama dari pusat diafisis. Tidak ada pertumbuhan
memanjang lagi pada tulang setelah lempeng epifisis berhenti tumbuh.
Tulang rawan epifisis dibagi dalam 5
zona, dimulai dari sisi tulang rawan epifisis:
(1)
Zona rehat (zona cadangan) terdiri atas tulang rawan hialin tanpa perubahan morfologi
dalam sel.
(2)
Zona proliferasi, kondrosit dengan cepat membelah dan membentuk kolom-kolom
(kelompok-kelompok isogen) sel sejajar dengan sumbu panjang tulang.
(3)
Zona hipertrofi tulang rawan mengandung kodrosit-kondrosit besar yang sitoplasmanya
berisikan glikogen.
(4)
Bersamaan dengan matinya kondrosit dalam zona
pengapuran (kalsifikasi) tulang rawan septa tipis matriks tulang rawan akan
mengapur dengan diendapkan hidroksiapatit.
(5)
Dalam zona osifikasi (penulangan) dibentuk
jaringan tulang endokondral. Kapiler darah dan sel-sel osteoprogenitor, yang
dibentuk melalui mitosis sel-sel yang berasal dari periosteum, menyusup ke
dalam rongga-rongga yang ditinggalkan oleh kondrosit.
Pertumbuhan tulang panjang adlah
proses majemuk. Epifisis membesar akibat pertumbuhan tulang rawan secara
radial, diikuti oleh osifikasi endokondral. Dengan cara ini bagian spons
epifisis akan bertambah.
Diafisis (bagian tulang yang dibentuk di antara epifisis) pada mulanya
terdiri tas tulang slindris. Karena epifisis bertumbuh lebih cepat, ujung-ujung
diafisis menjadi lebih besar, membentuk 2 corong diafisis yang
dipisahkan oleh batang diafisis.
Tulang panjang akan bertambah panjang sebagia akibat aktifitas lempeng
epifisis dan bertambah lebar sebagai akibat aposisi tulang yang dibentuk oleh
periosteum. Bila tulang rawan lempeng epifisis berhenti tumbuh, ia diganti oleh
jaringan tulang melalui proses osifikasi. Penutupan epifisis ini mengikuti
suatu proses yang kronologis pada setiap tulang dan selesai pada usia sekitar
20 tahun.
Perbaikan fraktur
Bila sebuah tulang patah, matriks tulang rusak dan
sel-sel tulang yang berdekatan dengan daerah fraktur akan mati.
Pembuluh-pembuluh darah yang cedera mengakibatkan perdarahan setempat dengan
pembentukan bekuan darah.
Selama perbaikan, bekuan darah, sel-sel, dan matriks
tulang yang rusak dibersihkan oleh makrofag. Periosteum dan endosteum di
sekitar daerah fraktur memberi respon
berupa proliferasi hebat dari sel-sel osteoprogenitor, yang membentuk jaringan
seluler sekeliling fraktur dan menyusup di antara ujung-ujung fraktur tulang
itu.
Kemudian dibentuk tulang muda melalui proses osifikasi
endokondral dari fragmen tulang rawan kecil
yang muncul dalam jaringan ikat fraktur. Tulang juga dibentuk melalui
osifikasi intramebranosa. Karennya secara bersamaan ditemukan daerah-daerah
tulang rawan, osifikasi intramebranosa, dan
osifikasi endokondral pada daerah fraktur. Proses perbaikan berlangsung
sedemikian rupa sehingga terbentuk trabekel-trabekel tidak beraturan yang untuk
sementara menyambung ujung-ujung tulang yang patah, membentuk yang disebut kalus
tulang.
SENDI
Sendi merupakan daerah di mana tulang-tulang ditutupi dan dikelilingi oleh
jaringan ikat yang mempertahankan tulang-tulang bersama dan menetukan
jenis dan derajat pergerakan di antara
tulang.
Sendi dapat digolongkan sebagai diartrosis, yang memungkinkan
gerakan bebas tulang, dan sinartrosis, yang memungkinkan sedikit sekali
atau sama sekali tidak ada gerakan. Terdapat 3 jenis sinartrosis; sinostosis,
sinkondrosis dan sidesmosis, sesuai jenis jaringan yang menyambung
permukaan tulangnya.
Sinostosis
Tulang-tulang disatukan oleh
jaringan tulang dan tidak ada gerakan. Contoh menyatukan tulang tengkorak.
Sinkondrosis
Sendi dimana tulang-tulang disatukan oleh tulang rawan hialin. Lempeng epifisis yng sdang tumbuh dan iga
pertama pada sternum adalah contohnya.
Sindesmosis
Memungkinkan sedikit gerakan. Misal simfisis pubis.
Diartrosis
Sendi yang umumnya menyatukan tulang panjang dan bersifat sangat mobil,
seperti sendi siku dan lutut. Ligamen dan sebuah simpai jaringan ikat
mempertahakankonta pada ujung tulang.
Simpai ini melingkupi sebuah rongga sendi tertutup, yang mengandung
cairan kental, transparan, tanpa warna, yang disebut cairan sinovial.
Cairan sinovial adalah dialisat plasma
darah dengan kandungan asam hialuronat tinggi yang dihasilkan oleh sel B dari
lapis sinovium.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar