Struktur Tulang dan Pembentukan Tulang

Fransiska Ayu Kristanty

102010313

28 Maret 2011

Mahasiswa Fakultas Universitas Kristen Krida Wacana

Email : fransiskaayu.kristanty@yahoo.co.id

Pendahuluan

Osteoporosis merupakan penyakit metabolisme tulang yang ditandai pengurangan massa

tulang, kemunduran mikroarsitektur tulang dan fragilitas tulang yang meningkat, sehingga resiko

fraktur menjadi lebih besar. Insidenosteoporosis meningkat sejalan dengan meningkatnya

populasi usia lanjut.1 Masalah osteoporosis di Indonesia dihubungkan dengan masalah hormonal

pada menopause. Menopause lebih cepat dicapai wanita Indonesia pada usia 48 tahun

dibandingkan wanita barat yaitu usia 60 tahun. Dimana dipengaruhi beberapa faktor, dimulai

berkurangnya paparan terhadap sinar matahari,kurangnya asupan kalsium, perubahan gaya hidup

seperti merokok, alkohol dan berkurangnya latihan fisik serta penggunaan obat-obatan steroid

jangka panjang.1 Tujuan penulisan ini adalah agar pembaca mengerti struktur dan pembentukan

tulang, serta sedikit penjelasan mengenai penyebab osteoporosis secara umum.

Struktur Makro Tulang

Tulang pada anak dan orang dewasa terdiri atas dua jenis, yaitu: tulang kompak atau korteks,

yang membentuk lapisan luar sebagian besar tulang dan membentuk 80% tulang di tubuh; dan

tulang trabekular atau berongga di dalam tulang korteks, yang membentuk sisa 20% tulang di

tubuh. 2 Tulang korteks mempunyai fungsi mekanik, modulus elastisitas yang tinggi dan mampu

menahan tekanan mekanik berupa beban tekukan dan puntiran yang berat. Tulang korteks terdiri

dari lapisan padat kolagen yang mengalami mineralisasi, tersusun konsentris sejajar dengan

1

permukaan tulang. Tulang korteks terdapat pada tulang panjang ekstremitas dan vertebra. Tulang

spongiosa terdiri atas kisi – kisi tiga dimensi tulang atau spikul, membatasi celah – celah mirip

labirin yang diisi sumsum tulang.3 Tulang spongiosa atau canselous atau trabekular mempunyai

elastisitasnya lebih kecil dari tulang korteks, mengalami proses resorpsi lebih cepat dibandingkan

dengan tulang korteks. Tulang spongiosa terdapat pada daerah metafisis dan epifisis tulang

panjang serta pada bagian dalam tulang pendek.3

Secara makroskopis tulang dibedakan menjadi tulang woven dan tulang berlapis lamellar . Tulang

woven adalah bentuk tulang yang paling awal pada embrio dan selama pertumbuhannya terdiri

dari jaringan kolagen berbentuk ireguler. Setelah dewasa tulang woven diganti oleh tulang

berlapis yang terdiri dari tulang korteks dan trabekular.4 Korteks tulang tersusun seperti osteon,

yaitu lapisan konsentris dari tulang yang dikelilingi oleh kanal dengan panjang > 2 mm dan lebar

2 mm dimana didalamnya terdapat osteosit dan pembuluh darah untuk nutrisi. Trabekular tulang

terdiri dari unit tulang struktural. Pada kedua tempat ini yaitu bagian trabekular tulang dan

permukaan dalam korteks tulang merupakan bagian yang rentan terhadap pengeroposan tulang.4

Terdapat sistem havers yang merupakan susunan melingkar berbentuk silinder yang dihubungkan

oleh saluran havers. Saluran ini berisi kapiler, arteriola, venula, nervi dan limfe. Tulang

mendapat nutrisi melalui sirkulasi intraoseus.1 Selama perkembangannya tulang membutuhkan

kalsium yang tinggi dan setelah mencapai masa pubertas kematangan hormon estrogen pada

wanita dan kematangan hormon testoteron pada laki-laki, karena pengaruh anabolik dan prekusor

estrogen terjadilah proses remodeling tulang. Keterlambatan dan kegagalan pembentukan gonad

(sindroma Turner, sindroma Klinefelter), faktor nutrisi dan aktifitas fisik berat terutama saat

puber sebelum menarche (atlit berperestasi) merupakan faktor yang menyebabkan tidak tercapai

puncak massa tulang dan ancaman terjadinya osteoporosis dini).1

Pada tulang panjang khas, seperti humerus atau femur, bagian batang (diafisis) terdiri dari atas

silinder berlubang tulang kompak berdinding tebal dengan rongga sumsum besar di pusat

(rongga medulla) 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 sumsum bagian tulang. Pada permukaan sendi di ujung tulang

panjang, lapis kompak tipis itu dilapisi tulang rawan hialin. Dengan sedikit pengecualian tulang

dibungkus oleh periosteum, lapisan jaringan ikat khusus yang dibekali potensi osteogenik,

2

artinya ia sanggup membentuk tulang. Penutup periosteum tidak terdapat di daerah ujung tulang

panjang yang ditutupi tulang rawan sendi. Ia juga tidak terdapat pada tempat insersio tendo dan

ligament ke dalam lubang dan pada permukaan patela serta tulang sesamoid yang dibentuk oleh

tendo. Ia juga tidak terdapat pada subskapula leher, femur dan dari astragulus. Bila periosteum

fungisonal tidak ada, maka jaringan ikat yang berkontak pada permukaan tulang tidak

mempunyai potensi osteogenik. Rongga sumsum diafisis dan rongga dalam tulang spons dilapisi

oleh endosteum, lapis sel tipis yang juga memiliki sifat osteogenik.3

Struktur Mikroskopik Tulang

Jika sediaan tipis pada bagian tulang panjang diamati oleh mikroskop, maka nyatalah bahwa

kontribusi dari unsur sel dari tulang terhadap massa total adalah sangat kecil. Sebagian besar

terdiri atas matriks tulang, substansi interstisial bermineral yang didepositkan dalam lapisan atau

lamel dengan tebal 3-7 µm, tersebar agak merata dalam substansi interstisial tulang adalah

berongga lentikuler disebut lacuna, masing – masing ditempati oleh sel tulang atau osteosit. Dari

lacuna memancar ke segala arah kanalikuli memanjang yang menerobos dari substansi

ineterstisial dan beranastomosis dengan kanalikuli lacuna yang berdekatan. Jadi, meskipun

lacuna tulang agak berjauhan letaknya mereka membentuk system berongga utuh yang saling

berhubungan melalui jaringan saluran sangat halus. Saluran halus ini penting untuk nutrisi sel –

sel tulang. Pada tulang – tulang rawan, sel – selnya dipasok oleh difusi melalui fase berair

matriks mirip jel. Perletakan garam kalsium dalam matriks tulang mengurangi permebialitasnya

terhadap zat terlarut. Tetapi system kanalikuli yang saling berhubungan antar lacuna

menyediakan sarana bagi pertumbuhan metabolit antara sel – sel dan ruang perivaskuler terdekat.

Lamel tulang kompak terdapat pada tiga pola umum, yaitu: (1) sebagian besar disusun konsentris

mengelilingi saluran vaskuler memanjang, membentuk unit silindris yang disebut system havers

atau osteon. Diameternya bervariasi, dibentuk oleh 4 – 20 lamel. Pada potongan melintang

system havers tampak sebagai cincin – cincin konsentris mengitari lubang bulat. Pada potongan

memanjang mereka tampak berupa lapis – lapis rapat paralel terhadap saluran vaskuler. (2) Di

antara system havers terdapat potongan ulang berlamel dengan berbagai ukuran dan bentuk tak

teratur. Ini yang disebut system interstisial. Batas antara system havers dan interstisial oleh

adanya lapis refraktil disebut garis semen. Pada potongan melintang, tulang kompak tampak

3

mosaic potongan – potongan bulat dan bersudut yang direkatkan menjadi satu. (3) Pada

permukaan luar tulang korteks, tepat di bawah periosteum pada permukaan dalam, terdapat

sejumlah lamel yang berjalan tidak terputus – putus mengitari bagian batang. Mereka disebut

lamel sirkumferens dalam dan luar. Dua kategori saluran vaskuler terlihat dalam tulang kompak

berdasarkan orientasi dan hubungannya dengan struktur berlamel tulang sekitar. Saluran

memanjang di pusat osteon disebut saluran havers. Diameternya 22 – 110 µm dan mengandung

satu atau dua pembuluh darah kecil terbungkus jaringan ikat. Saluran havers saling berhubungan

dengan permukaan bebas dan rongga sumsum melalui saluran serong atau melintang yang

disebut saluran Volkmann. Saluran ini dapat dibedakan dengan saluran havers karena tidak

dikelilingi oleh lamel – lamel konsentris. Sebaliknya, mereka menerobos tulang dalam arah tegak

lurus atau serong terhadap lamel tulang.3

Pembuluh darah dari sumsum dan sedikit dari periosteum berhubungan dengan yang dari sistem

havers melalui saluran Volkmann. Penampilan mikroskopis periosteum bervariasi sesuai keadaan

fungsionalnya. Semasa embrional dan pertumbuhan pasca – lahir, ia memiliki lapis dalam dari

sel – sel pembuat tulang, osteoblast, yang berhubungan langsung dengan tulang. Lapis luar

periosteum adalah jarigan ikat yang relative aseluler dengan banyak pembuluh darah. Cabang –

cabangnya menerobos ke lapis dalam periosteum untuk memasuki saluran Volkmann serta

berhubungan dengan pembuluh darah dalam saluran havers. Banyak pembuluh kecil memasuki

saluran Volkmann dari periosteum dapat ikut mempertahankan perlekatannya pada tulang di

bawahnya. Berkas kasar serat kolagen dari lapis luar periosteum membalik ke dalam, menerobos

lamel sirkumferens luar dan meluas di antara lamel interstisial di bagian lebih dalam tulang, serat

ini disebut serat Sharpey. Mereka timbul semasa pertumbuhan tulang saat berkas tebal serat

kolagen periosteum terperangkap dalam matriks tulang dalam peletakan lamel baru

subperiosteal. Saat serat penerobos ini belum mengapur, mereka menempati saluran – saluran tak

teratur yang meluas ke dalam tulang kompak dari periosteum secara tegak lurus atau serong

terhadap lamel sirkumferens. Bila sudah mengapur, mereka terlihat dalam sediaan histologist

hanya sebagai garis – garis halus di bagian luar korteks tulang. Mereka berfungsi sebagai

menambat periosteum dengan erat pada tulang dibawahnya. Jumlahnya dalam daerah berbeda

sangat bervariasi, terutama banyak pada beberapa tulang tengkorak dan dekat tempat perlekatan

tendo pada tulang panjang. Selain serat Sharpey, sejumlah serat elastin menerobos tulang korteks

4

dari periosteum bersama – sama dengan atau tidak tergantung pada berkas – berkas serat

kolagen.

1. Endosteum adalah lapis tipis sel gepeng yang melapisi dinding berongga dalam tulang yang

menampung sumsum tulang. Endosteum adalah lapis stroma perifer dari sumsum yang

berkontak dengan tulang. Endosteum mirip periosteum dalam potensi osteogeniknya, namun

jauh lebih tipis satu lapis sel gepeng dan serat jaringan ikat yang terkait. Semua rongga dari

tulang termasuk saluran havers dan celah – celah sumsum di dalam tulang spons, dilapisi

endosteum.3

2. Matriks tulang

Kira – kira 50% dari berat kering matriks tulang adalah bahan anorganik. Yang teristimewa

banyak dijumpai adalah kalsium dan fosfor, namun bikarbonat, sitrat, magnesium, kalium,

dan natrium juga ditemukan. Difraksi sinar X memperlihatkan bahwa kalsium dan fosfor

membentuk kristal hidroksiapatit dengan komposisi Ca10(PO4)6(OH)2. Kalsium amorf

(nonkristal) juga cukup banyak dijumpai. Pada mikrograf electron, kristal hidroksiapatit

tulang tampak sebagai lempengan yang terketak di samping serabut kolagen, namun

dikelilingi oleh substansi dasar. Ion permukaan hidroksiapatit berhidrasi dari selapis air dan

ion terbentuk di sekitar kristal. Lapisan ini, yaitu lapisan hidrasi, membantu pertukaran ion

antara kristal dan cairan tubuh.5

Bahan organic dalam matriks tulang adalah kolagen tipe I dan substansi dasar, yang

mengandung agregat proteoglikan dan beberapa glikoprotein structural spesifik. Glikoprotein

tulang mungkin bertanggung jawab atas kelancaran kalsifikasi matriks tulang. Jaringan lain

yang mengandung kolagen tipe I biasanya tidak mengapur dan tidak mengandung

glikoprotein tersebut. Kandungan kolagennya yang tinggi, matriks tulang yang

terdekalsifikasi terikat kuat dengan pewarna serat kolagen. Gabungan mineral dengan serat

kolagen memberikan sifat keras dan ketahanan pada jaringan tulang. Setelah tulang

mengalami dekalsifikasi. Bentuknya tetap terjaga, namun menjadi fleksibel mirip tendon.

Dengan menghilangkan bagian organic dari matriks yang terutama berupa kolagen, bentuk

tulang juga masih terjaga, namun kini menjadi rapuh, mudah patah dan hancur bila dipegang.5

3. Sel –sel tulang

Osteoblas

5

Osteoblas bertanggung jawab atas sintesis komponen organic matriks tulang (kolagen tipe

I, proteoglikan, dan glikoprotein). Deposisi komponen anorganik dari tulang juga

bergantung pada adanya osteoblas aktif. Osteoblas hanya terdapat pada permukaan tulang,

dan letaknya bersebelahan, mirip epitel selapis. Bila osteoblast aktif menyintesis matriks,

osteoblast memiliki bentuk kuboid sampai silindris dengan sitoplasma basofilik. Bila

aktivitas sintesisnya menurun, sel tersebut menjadi gepeng dan sifat basofilik pada

sitoplasmanya akan berkurang.5

Beberapa osteoblas secara berangsur dikelilingi oleh matriks yang baru terbentuk dan

menjadi osteosit. Selama proses ini, terbentuk rongga yang disebut lakuna. Lakuna dihuni

osteosit beserta juluran – julrannya, bersama sedikit matriks ekstrasel yang tidak

mengapur. Selama sintesis matriks berlangsung, osteoblas memiliki striktur ultra sel yang

secara aktif menyintesis protein untuk dikeluarkan. Osteoblas merupakan sel yang

terpolarisasi. Komponen matriks disekresi pada permukaan sel, yang berkontak dengan

matriks tulang yang lebih tua, dan menghasilkan lapisan matriks baru (namun belum

berkapur), yang disebut osteosid, di antara lapisan osteoblas dan tulang yang baru

dibentuk. Proses ini, yaitu aposisi tulang, dituntaskan dengan pengendapan garam – garam

kalsium ke dalam matriks yang baru terbentuk.5

Osteosit

Osteosit yang berasal dari osteoblas, terletak di dalam lacuna yang terletak di antara

lamella – lamella matriks. Hanya ada satu osteosit di dalam lakuna. Kanalikuli matriks

silindris yang tipis mengandung tonjolan – tonjolan sitoplasma osteosit. Tonjolan dari sel –

sel yang berdekatan saling berkontak dan molekul – molekul berjalan melalui struktur ini

dari sel ke sel. Sejumlah molekul bertukar tempat dari osteosit dan pembuluh darah melalui

sejumlah kecil substansi ekstrasel yang terletak di antara osteosit dan matriks tulang.

Pertukaran ini menyediakan nutrient kira – kra untuk 15 sel yang sederet. Bila

dibandingkan dengan osteoblas, osteosit yang gepeng dan berbentuk seperti kenari tersebut

memiliki sedikit retikulum endoplasma kasar dan kompleks Golgi serta kromatin inti yang

lebih padat. Sel – sel ini secara aktif terlibat untuk mempertahankan matriks tulang.5

Osteoklas

Osteoklas adalah sel motil bercabang yang sangat besar. Bagian badan sel yang melebar

mengandung 5 sampai 50 inti atau lebih. Pada daerah terjadinya resorpsi tulang, osteoklas

6

terdapat di dalam lekukan yang terbentuk akibat kerja enzim pada matriks, yang dikenal

sebagai lacuna Howship. Osteoklas berasal dari penggabungan sel – sel sumsum tulang.

Pada osteoklas yang aktif, matriks tulang yang menghadap permukaan terlipat secara tak

teratur, seringkali berupa tonjolan yang terbagi lagi, dan membentuk batas bergelombang.

Batas bergelombang ini dikelilingi oleh zona sitoplasma – zona terang – yang tidak

mengandung organel, namun kaya akan filamen aktin. Zona ini adalah tempat adhesi

osteoklas pada matriks tulang dan menciptakan lingkungan mikro tempat terjadinya

resorpsi tulang. Osteoklas menyekresi kolagenase dan enzim lain dan memompa proton ke

dalam kantung subseluler (lingkungan mikro yang disebut sebelumnya), yang

memudahkan pencernaan kolagen setempat dan melarutkan kristal garam kalsium.

Aktivitas osteoklas dikendalikan oleh sitokinin (protein pemberi sinyal kecil yang bekerja

sebagai mediator setempat) dan hormone. Osteoblas akan memproduksi suatu sitokinin

yang disebut faktor perangsang osteoklas.5

Sel osteoprogenitor

Seperti jaringan ikat lain, tulang semula berkembang dari sel mesenkim embrional yang

memiliki potensi perkembangan yang sangat luas, menghasilkan fibroblast, sel lemak, otot,

dan sebagainya. Sepanjang jalur perkembangannya menjadi sel pembentuk tulang,

terbentuk sebuah populasi sel dengan potensi lebih terbatas, yang hanya sanggup

berproliferasi dan berkembang menjadi kondroblas atau osteoblas. Sel osteoprogenitor ini

tetap ada semasa kehidupan pasca – lahir dan ditemukan pada atau dekat semua permukaan

bebas tulang; dalam endosteum, lapis dalam periosteum, dan pada trabekel tulang rawan

mengatur pada metafisis tulang yang tumbuh. Intinya lemah (pucat) dan lonjong atau

memanjang dan sitoplasmanya yang sedikit asidofilik atau basofilik. Sel osteoprogenitor

paling aktif selama pertumbuhan tulang namun diaktifkan kembali semasa kehidupan

dewasa pada pemulihan fraktur tulang dan bentuk cedera lainnya. Osteoblas dan osteosit

diduga tidak mampu membelah. Setelah pemberian trimidin dan tritium, sel

osteoprogenitor adalah sel satu – satunya yang berlabel dalam autoradiograf pada interval

awal dan ditemukan butir – butir perak pada inti osteoblas. Jadi jelas bahwa ketika populasi

osteoblas dihancurkan selama berlangsungnya remodeling tulang, mereka diganti baru

melalui proliferasi dan diferensiasi sel – sel osteoprogenitor. Pada remodeling tulang,

osteoblas aktif untuk sementara pada tempat – tempat reformasi tulang. Bila mereka

7

berhenti memebentuk matriks tulang, maka hilanglah basofilianya, membentuk lapisan sel

– sel gepeng pada permukaan tulang. Mereka dari morfologinya tidak dapat dibedakan

dngan sel – sel osteoprogenitor.2

Jaringan tulang primer

Jaringan tulang primer umunya bersifat sementara dan akan diganti oleh jaringan tulang

sekunder pada orang dewasa, keculai pada sedikit tempat di tubuh, misalnya dekat sutura

tulang pipih tengkorak, di alveolus gigi, dan insersi beberapa tendo. Selain berkas serat

kolagen tak teratur, ciri tulang primer lain adalah kadar mineral yang lebih rendah (tulang

ini lebih mudah ditembus sinar X) dan proporsi osteosit lebih banyak daripada osteosit

jaringan tulang sekunder.5

Jaringan tulang sekunder

Jaringan tulang sekunder adalah jenis jaringan yang biasanya dijumpai pada orang dewasa.

Jaringan tersebut secara khas memperlihatkan serat – serat kolagen yang tersusun dalam

lamella yang sejajar satu sama lain atau tersusun secara konsentris mengelilingi kanal

vascular. Seluruh kompleks lamel tulang konsentrik mengelilingi suatu saluran yang

mengandung pembuluh darah, saraf, dan jaringan ikat longgar, yang disebut system havers

atau osteon. Lakuna dengan osteosit didalamnya terdapat di antara dan kadang – kadang

dalam lamella. Di setiap lamella, serat kolagen tersusun paralel. Endapan materi amorf

yang disebut substansi semen, mengelilingi setiap system havers dan terdiri atas matriks

bermineral dengan sedikit serat kolagen. Pada tulang kompaks, lamella memiliki susunan

khas yang terdiri atas system havers, lamela sirkumferens luar, lamela sirkumferens dalam,

dan lamella interstisial. Lamella sirkumferens dalam berlokasi di sekitar rongga sumsum

dan lamella sirkumferens luar terdapat tepat di bawah periosteum. Terdapat lebih banyak

lamella luar daripada lamella dalam. Di antara kedua system sirkumferens tersebut,

terdapat banyak system havers, termasuk kelompok lamella berbentuk tak teratur, yang

disebut lamella onterstisial atau intermediate. Struktur ini merupakan lamella yang tersisa

dari system haver yang dihancurkan selama pertumbuhan dan remodeling tulang terjadi.

Setiap system havers merupakan suatu silinder panjang, seringkali bercabang dua, dan

sejajar terhadap sumbu panjang diafisis. System ini terdiri atas sebuah saluran di pusat

yang dikelilingi 4 – 20 lamela konsentris. Setiap saluran yang berlapiskan endosteum

mengandung pembuluh darah, saraf, dan jaringan ikat longgar. Kanal havers ini

8

berhubungan dengan rongga sumsum, periosteum, dan saling berhubungan melalui kanal

Volkmann yang melintang atau oblik. Kanal Volkmann tak memiliki lamella konsentris,

dan sebaliknya, kanal – kanal tersebut menerobos lamella. Semua kanal vascular di

jaringan tulang akan dijumpai bila matriks terletak di sekitar pembuluh darah yang sudah

ada. Pemeriksaan system havers dengan cahaya polarisasi memperlihatkan lapisan –

lapisan anisotropi terang yang diselilingi lapisan isotrop gelap. Bila diamati di bawah

cahaya polarisasi tegak lurus terhadap panjangnya, serat kolagen terlihat birefringen

disebabkan perubahan orientasi serat – serat terletak paralel satu sama lain dan jalannya

berpilin. Akan tetapi, puncak pilinan atau heliks berbeda – beda untuk berbagai lamela

sehingga di sembarang titik, serat – serat dari lamella yang bersebelahan saling menyilang

kurang lebih tegak lurus. Karena jaringan tulang selalu mengalami remodeling, terdapat

variasi besar dalam diameter kanal havers. Setiap system dibentuk oleh tumpukan lamella,

dari luar ke dalam sehingga system yang lebih muda memiliki kanal yang lebih besar. Pada

system havers dewasa, lamella yang baru terbentuk letaknya paling dekat dengan kanal

sentral.5

Pembentukan Tulang

Pembentukan tulang berlangsung secara terus – menerus dan dapat berupa pemanjangan dan

penebalan tulang. Kecepatan pembentukan tulang berubah selama hidup. Pembentukan tulang

ditentukan oleh rangsangan hormone, faktor makanan, dan jumlah stress yang dibebankan pada

suatu tulang, dan terjadi akibat aktivitas sel – sel pembentuk tulang, osteoblas.6

Modeling

Modeling tulang adalah suatu proses untuk mencapai bentuk dan ukuran yang tepat selama

pertumbuhan dan perkembangan tulang. Pembentukan tulang panjang terjadi melalui mekanisme

pergeseran tulang endokondrial pada tulang panjang dan pergeseran pada tulang apendikular. Hal

ini merupakan perubahan dari garis turunan sel mesenkim menjadi kondroblas selanjutnya

menjadi kondrosit dengan mensintesis proteoglikan sebagai dasar dari matriks ekstraseluler.

Ketika terjadi kalsifikasi matriks ekstraseluler, berlangsung juga invasi pembuluh darah

termasuk prekursor osteoklas dan prekursor osteoblas. Kalsifikasi tulang rawan disebut the

9

primary spongiosum bone dan untuk tulang yang terletak di antara jaringan disebut the secondary

spongiosum bone yang nantinya dikenal sebagai woven bone.1

Mekanisme kalsifikasi tulang

Tahap awal produksi tulang adalah sekresi molekul – molekul kolagen yang disebut sebagai

kolagen monomer dan substansi dasar terutama proteoglikan oleh osteoblas. Kolagen monomer

dengan cepat berpolimerasi untuk membentuk serat – serat kolagen dan jaringan akhir yang

terbentuk adalah osteoid, yang merupakan bahan seperti tulang rawan namun berbeda dengan

tulang rawan karena garam – garam kalsium akan segera mengendap didalamnya. Sewaktu

osteoid terbentuk, beberapa osteoblas terperangkap dalam osteoid dan selanjutnya disebut

sebagai osteosit. Dalam waktu beberapa hari sesudah osteoid terbentuk, garam – garam kalsium

mulai mengendap pada permukaan serat – serat kolagen. Pengendapan mula – mula tampak pada

interval di sepanjang setiap serat kolagen, membentuk sarang – sarang kecil yang dengan cepat

memperbanyak diri dan tumbuh dalam beberapa hari dan beberapa minggu sehingga membentuk

hasil akhir, yakni kristal hidroksiapatit. Garam kalsium yang pertama diendapkan bukan kristal

hidroksiapatit tetapi senyawa amorf, yang mungkin merupakan campuran beberapa garam seperti

CaHPO4 . 2H2O, Ca3(PO4)2 . 3H2O, dan lain – lain. Selanjutnya melalui proses substitusi dan

penambahan atom – atom, atau melalui proses reabsorpsi dan pengendapan kembali, garam –

garam ini diubah menjadi kristal hidroksiapatit dalam waktu beberapa minggu atau beberapa

bulan. Namun beberapa persen tetap dalam bentuk amorf. Keadaan ini penting sebab dengan

demikian seluruh garam ini dapat dengan cepat diabsorpsi sewaktu diperlukan tambahan kalsium

dalam cairan ekstraseluler.2

Pengendapan dan absorpsi tulang

Tulang secara terus – menerus diendapkan oleh osteoblas, dan diabsorpsi terus menerus di

tempat osteoklas aktif. Osteoblas dijumpai di permukaan luar ulang dan dalam rongga tulang.

Sejumlah kecil aktivitas osteoblastik terjadi secara terus – menerus pada semua tulang hidup,

sehingga secara konstan sedikitnya ada pembentukan beberapa tulang baru.

Tulang secara terus – menerus diabsorpsi oleh osteoklas, yang merupakan sel fagositik besar,

berinti banyak, turunan dari monosit yang dibentuk dalam sumsum tulang. Osteoklas biasanya

10

bekerja pada kurang dari 1 persen permukaan tulang orang dewasa. Dipandang dari sudut

histology, absorpsi tulang segera terjadi sewaktu berdekatan dengan osteoklas. Mekanisme

absorpsi ini diyakini sebagai berikut: mula – mula osteoklas menjulurkan suatu penonjolan

seperti vilus ke tulang, membentuk apa yang disebut sebagai batas yang berkerut, yang

berbatasan dengan tulang. Vili tersebut mensekresikan dua macam substansi: (1) enzim

proteolitik, yang dilepaskan oleh lisosom osteoklas. (2) beberapa macam asam, termasuk asam

sitrat dan asam laktat, yang dilepaskan dari mitokondria dan vesikel – vesikel sekretorik. Enzim

ini mencernakan atau melarutkan matriks organic tulang. Sel – sel osteoklastik juga menangkap

partikel – partikel matriks tulang dan kristal melalui fagositosis, yang akhirnya juga melarutkan

benda – benda tersebut dan melepaskannya ke dalam darah.7

Remodeling

Keseimbangan antara aktivitas osteoblas dan osteoklas menyebabkan tulang terus menerus

diperbarui atau mengalami remodeling.1 Osteoklas menghancurkan tulang dan osteoblas yang

membangunnya. Kita memiliki kerangka baru setiap sekitar tujuh tahun. Setiap hari osteoklas

menghancurkan tulang yang mengandung sekitar 0,5 g kalsium, dan osteoblas membentuk tulang

yang baru dengan menggunakan kalsium dengan jumlah yang sama.8 Kecepatan remodeling

(pergantian tulang) sangat aktif pada anak – anak, yang mungkin 200 kali lebih cepat daripada

kecepatan remodeling pada orang dewasa. Pada anak dan remaja, aktivitas osteoblas melebihi

aktivitas osteoklas, sehingga melebihi aktivitas osteoklas pada tulang yang pulih dari fraktur.

Pada orang dewasa muda, aktivitas osteoblas dan osteoklas biasanya setara, sehingga jumlah

total massa tulang konstan. Pada usia pertengahan, aktivitas osteoklas melebihi aktivitas

osteoblas dan kepadatan tulang mulai berkurang.1 Sehingga terjadi penurunan bertahap massa

tulang yang berlanjut sampai kematian.8 Pada usia dekade ketujuh atau kedelapan, dominasi

aktivitas osteoklas dapat menyebabkan tulang menjadi rapuh sehingga mudah patah.6

Menopause

Pada usia 45 sampai 50 tahun, siklus seksual biasanya menjadi tidak teratur, dan ovulasi tidak

terjadi. Sesudah beberapa bulan sampai beberapa tahun, siklus terhenti sama sekali. Periode di

mana siklus terhenti dan hormon – hormon kelamin wanita menghilang dengan cepat sampai

hampir tidak ada sebagai menopause.6 Menopause adalah saat dimana terjadi berhentinya

11

menstruasi secara permanen akibat berkurang atau hilangnya aktifitas ovarium. Pada wanita

postmenopause telah mengalami penurunan fungsi ovarium dalam menyediakan hormon seks

steroid yaitu estrogen dan progesterone.1

Osteoporosis postmenopause adalah hilangnya massa tulang karena menurunnya kadar estrogen.

Hal ini menyebabkan tidak proporsional antara peningkatan resorpsi tulang dibandingkan dengan

formasi tulang wanita dua sampai tiga kali lebih banyak menderita osteoporosis jika

dibandingkan dengan laki-laki. Lebih kurang 35% wanita postmenopause menderita osteoporosis

dan 50% osteopenia.1

Kesimpulan

Dari pembahasan di atas dapat ditarik kesimpulan bahwa hipotesis yang dibuat benar bahwa

menopause salah satu penyebab terjadinya osteoporosis. Kadar estrogen pada wanita yang

menopause telah berkurang sehingga mengakibatkan resorpsi tulang yang tidak seimbang.

12

Daftar Pustaka

1. Struktur tulang. Scribd. 2006. Diunduh dari : www.scribd.com, 25 Maret 2011.

2. Ganong, WF. Buku ajar fisiologi kedokteran. Edisi ke – 22. Jakarta: EGC; 2008.h.400 –

401.

3. Fawcett, DW. Buku ajar histology. Jakarta: EGC;2002.h.175-8, 183.

4. Lane, NE. Lebih lengkap tentang osteoporosis rapuh tulang. Edisi ke - 1. Jakarta: Raja

Grafindo Persada; 2001.

5. Junqueira, LC. Histology dasar. Jakarta: EGC;2007.h.136-140.

6. Corwin, EJ. Buku saku patofisiologi. Jakarta: EGC; 2001.h.290- 291.

7. Guyton, AC. Buku fisiologi kedokteran. Jakarta: EGC; 2007.h.1247-8, 1298.

8. Cameron, JR. Fisika tubuh manusia. Edisi ke – 2. Jakarta: EGC; 2006.h.79-80.

13