NAMA : ( 10-2009-006 ) Ria Laymana( 10-2009-046 ) Dinna Mulyani( 10-2009-086 ) Septriani Bukang( 10-2009-126 ) Everdina Ester P( 10-2009-166 ) John Junior( 10-2009-206 ) Aditya Hartanto Sugiono( 10-2009-246 ) Winda Anastasia( 10-2009-286 ) Hani Idzaida Binti Ab. Razak( 10-2009-326 ) Joshua Peterson Anak Peter Legi

KELOMPOK : B9

Jl. Terusan Arjuna No.6 Jakarta Barat

BAB I

PENDAHULUAN

Manusia sebagai bagian dari kelompok vertebrata (makhluk hidup bertulang belakang)

memiliki dua macam alat gerak. Dua alat gerak tersebut adalah alat gerak aktif yang dikenal sebagai

otot dan alat gerak pasif yang dikenal sebagai tulang. Kedua alat gerak tersebut bekerja saling

melengkapi. Tanpa otot, tulang tidak dapat bergerak. Sebaliknya, tanpa tulang, otot tidak membentuk

tubuh yang baik.

Dalam keadaan tubuh normal, baik otot maupun tulang dapat bekerja dengan baik sehingga

dapat menjalankan fungsi alat gerak dengan baik. Namun sayangnya, dewasa ini dirasakan banyaknya

masalah kesehatan pada alat gerak seperti osteoporosis, atrofi pada otot, polio, dan lain sebagainya.

Sebagai ahli medis yang baik, mempelajari tentang pembentukan alat gerak akan sangat

bermanfaat, ketika pada suatu saat menghadapi masalah yang berkaitan dengan alat gerak seperti yang

tertera diatas. Hal ini sangat bermanfaat ketika para ahli medis menghadapi masalah tersebut dan

mereka akan lebih siap untuk dapat mengatasi kasus-kasus tersebut.

Adapun beberapa tujuan dalam mempelajari pembentukan columna vertebralis. Adapun

tujuan yang dimaksud adalah sebagai berikut:

1. Meningkatkan pengetahuan akan dasar-dasar tulang

2. Meningkatkan pengetahuan akan proses pembentukan tulang

3. Meningkatkan pengetahuan akan kondisi normal tulang

4. Meningkatkan pengetahuan akan fungsi tulang

5. Meningkatkan kesadaran akan pentingnya tulang yang sehat

6. Mengetahui anatomi tulang yang normal dan abnormal, metabolisme tulang dari

tingkat sel, proses pembentukan tulang, substansi-subtansi yang berperan dalam

pembentukan tulang normal dan histologi tulang.

7. Mempelajari osteologi columna vertebra danstruktur tulang (jaringan pengikat).

8. Menjelaskan mengenai osteologi columna vertebralis.

9. Menjelaskan mengenai struktur makroskopik dari tulang.

1

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 ANATOMI TULANGVertebra atau yang lebih di kenal dengan tulang belakang merupakan tulang

yang membentuk postur dan menyangga berat badan serta melindungi saraf tulang

belakang ( medulla spinalis ). Selain itu, columna vetebralis membentuk tulang

punggung yang dapat digerakkan. Columna terdiri atas susunan tulang. Tulang (bone)

adalah bentuk yang keras dan kaku dari jaringan penyambung yang menyusun

mayoritas rangka kebanyakan vertebrata, terutama terdiri dari garam kalsium.1 Tulang

memiliki dua bagian.2-4 Bagian yang luar adalah bagian yang disebut cortical atau compact

bone (tulang padat), atau yang sering disebut sebagai substantia compacta yang menyumbang

80% dari massa tulang. Kemudian bagian tulang yang ada di dalam adalah trabecular atau

cancellous bone atau yang sering disebut sebagai substantia spongiosa yang menyumbang

20% dari massa tulang.

Beberapa fungsi tulang adalah sebagai berikut:4

- Menyangga struktur berdaging

- Melindungi organ-organ vital

- Menampung sumsum tulang

- Tempat sel darah dibentuk

- Cadangan kalsium, fosfat, dan lain-lain.

2

2.1.1 Struktur Anatomi

Meskipun setiap vertebra memiliki perbedaan bentuk atau struktur, vetebra memiliki

pola umum (common pattern) yaitu :

- Corpus

- Arcus Vertebra yang memiliki pediculus arcus

vertebra dan lamina arcus vertebra.

- Foramen vertebra

- Processus spinosus

- Processus articularis, disusun secara vertikel dan terdiri

dari dua processus superior dan dua processus inferior.5

Ciri khas vertebra cervicales.

- (C1) Atlas : tidak mempunyai corpus vertebra

processus spinosus, yang memungkinkan gerak fleksi

dan ekstensi kepala, dan laterofleksi.

- (C2) Axis : memiliki corpus vertebra dan processus spinosus.

Mempunyai dens axis yang memungkinkan gerak rotasi kepala.

- (C1-C6) (tipikal) : processus spinosus pendek dan bifidus, foramen vertebra besar

dan berbentuk sigitiga, terdapat foramen transversus pada processus transversus,6 dan

facies articularis superior menghadap ke superolateral.

- (C7) : memiliki processus spinosus yang panjang dan tidak bifidus.

3

Ciri khas vertebra thoracales.

- Corpus vertebra bersaiz medium dan berbentuk hati.

- Foramen vertebra berbentuk bulat dan dan bundar(circular).

- Processus spinosus panjang dan mengarah ke inferior.

- Processus transversus memiliki facies yang dapat berarticulatio

dengan tuberculum costae.

- Facies articularis superior mengarah ke posterior dan lateral

- Facies articularis inferior mengarah ke anterior dan lateral.5

Ciri khas vertebra lumbales.

- Corpus vertebra berukuran besar dan berbentuk ginjal.

- Foramen vertebra berbentuk segitiga.

- Processus transversus panjang dan langsing.

- Processus spinosus pendek, rata dan mengarah ke posterior.

- Facies articularis superior mengarah ke medial.

- Facies articularis inferior menghadap ke lateral

Ciri khas os sacrum.

- Terbentuk dari fusi 5 vertebrae sacrales.

- Foramen vertebrae wujud dan membentuk sacralis canalis.5

- Bersendi dengan vertebra lumbal V di superior dan os coccygis di inferior.

Ciri khas os coccygis.

- Merupakan fusi 3-5 vertebra kecil dan berbentuk sigitiga yang berarticulatio sesama

sendiri.3

4

Selain itu, vertebra umumnya terdiri dari sebuah badan ( korpus ) dan sebuah lengkung ( arkus ). Lengkung terdiri dari dua bagian yaitu:3

Bagian akar ( radikal ) yaitu bagian lengkung di dekat korpus dimana terdapat processus tranversi

Bagian lamina yaitu lengkung diantara radix dan processus spinosusUmumnya terdapat 7 buah tanduk ( prosessus) yaitu :3

Prosessus spinosus Prosessus tranversi Prosessus articularis dibagi menjadi:

Dua buah processus atriculares superiors Dua buah processus articulares inferiors

Selain ukuran yang memanjang, selama pertumbuhan akan terjadi perubahan

pada bentuk rangkaian tulang belakang. Rangkaian tulang belakang membentuk

sebuah susunan yang khas, dimana bentuk tersebut berfungsi untuk menjaga

keseimbangan. Bentuk susunan tulang belakang yang demikian disebut bentuk-sendiri-

tulang-belakang.3 Bentuk susunan tersebut tidaklah membentuk suatu garis lurus,

namun terdapat beberapa lengkungan. Ada empat lengkungan, yaitu:

- Kyphosis thoracalis

merupakan lengkungan mengarah depan (membuat cekungan) di daerah punggung.

- Kyphosis sacralis

merupakan lengkungan mengarah depan (membuat cekungan) di daerah panggul.

- Lordosis cervicalis

merupakan lengkungan mengarah belakang (membuat cembung) di daerah leher.

- Lordosis lumbalis

merupakan lengkungan mengarah belakang (membuat cembung) di daerah pinggang.

Keempat lengkung tersebut tidaklah langsung terbentuk ketika seorang bayi

lahir. Saat lahir, baru terbentuk lengkung di daerah torakal dan sakral. Sekitar usia tiga

bulan, mulai timbul lordosis servikal. Sekitar usia 10-18 bulan, lordosis lumbal mulai

muncul.

Diantara ke-24 ossa vertebrale terdapat persendian, yaitu:3

- synarthrosis

- diarthrosis

5

2.1.2 Pembentukan Tulang Belakang

Berdasarkan embriologi, sistem rangka berkembang dari mesoderm paraksial

dan lempeng lateral (lapisan somatik) dan dari krista neuralis.3,7 Menjelang minggu

ke-2 perkembangan janin, mesoderm paraksial membentuk serangkaian blok jaringan

tersegmentasi di kedua sisi tabung saraf yang dikenal sebagi somitomer di regio

kepala dan somit dari regio oksipital ke kaudal. Somit berdiferensiasi di bagian

ventromedia menjadi sklerotom, bagian medio dorsal menjadi bakal otot (miotom),

dan bagian dorsolateral membentuk bakal kulit (dermomiotom). Pada akhir minggu

keempat, sel-sel sklerotom menjadi polimorfik dan membentuk jaringan yang terjalin

longgar, mesenkim, atau jaringan ikat mudigah.

Sel mesenkim adalah sel yang dapat berdiferensiasi menjadi fibroblas,

kondroblas, serta osteoblas. Sel mesenkim sendiri memiliki ciri dapat bermigrasi dan

berdiferensiasi dengan banyak cara.

Kemampuan sel mesenkim membentuk tulang tidak terbatas pada sel

sklerotom tetapi juga di lapisan mesoderm somatik dinding tubuh yang menghasilkan

sel mesoderm untuk membentuk gelang bahu dan panggul serta tulang-tulang panjang

ekstremitas, baik ekstremitas atas maupun ekstremitas bawah. Sel-sel krista neuralis

di daerah kepala juga berdiferensiasi menjadi mesenkim dan ikut serta membentuk

tulang-tulang wajah dan tengkorak. Somiter dan somit oksipital juga ikut serta dalam

pembentukan kubah kranium dan dasar tengkorak.7 Pada sebagian tulang (seperti

tulang pipih tengkorak), mesenkim di dermis berdiferensiasi secara langsung menjadi

tulang dengan proses yang dikenal dengan osifikasi intramembranosa.1,7,8 Akan tetapi

pada sebagian besar tulang, sel-sel mesenkim mula-mula akan menghasilkan model

kartolago hialin yang kemudian mengalami penulangan dengan osifikasi endokondral.

Setelah terjadi pembentukan somit, sklerotom tumbuh menjadi sebuah

kesatuan. Sel sklerotom tersebut bertambah semakin banyak dan kemudian

meyelubungi korda dorsalis dan neural tube yang lalu menjadi tulang belakang

membranosa. Di dalam tulang belakang membranosa tersebut sklerotom masing-

masing masih dapat dibedakan, namun tiap tembereng telah terbagi menjadi dua,

yaitu bagian kranial dan bagian kaudal.3,7

6

Berikut adalah gambar columna vertebralis beserta bagian-bagiannya:

Sumber: Buku Iktisar Anatomi dan Alat Gerak & Ilmu Gerak, hal.6

Dalam perkembangan selanjutnya, bagian kaudal tiap tembereng bersatu

dengan bagian kranial termbereng yang selanjutnya sehingga ruas tulang belakang

masing-masing terdiri dari dua buah tembereng.3,7 Karena hal tersebut, otot akan

bertempat diantara ruas, dimana di sela-sela diisi dengan discus intervertebralis.

Susunan tersebut menyebabkan disamping bentuk yang kokoh, memberi

kemungkinan tulang belakang untuk melakukan gerakan yang luas. Di dalam ruas

tulang belakang chorda dorsalis lenyap, sedangkan chorda dorsalis yang terdapat di

dalam discus intervertebralis akan menjadi nukleus pulposus.

Pada akhir minggu keempat pula, tunas ekstremitas baik atas maupun bawah

mulai berkembang. Diawali dengan tampaknya kantong-kantong ekstremitas yang

keluar dari dinding tubuh ventrolateral. Awalnya, tunas-tunas tersebut terdiri dari inti

sel mesenkim yang berasal dari lapisan somatik mesoderm lempeng lateral yang akan

membentuk tulang dan jaringan ikat ekstremitas, dilapisi oleh suatu lapisan ektoderm

kuboid.7 Pada usia janin memasujki minggu ke-6, bagian terminal tunas ekstremitas

menjadi pipih untuk membentuk lempeng tangan atau yang disebut handplate) dan

lempeng kaki atau yang disebut footplate dan dipisahkan dari segmen proksimal oleh

suatu konstriksi melingkar.

7

Sementara bentuk luar ekstremitas sedang terbentuk, mesenkim yang terdapat

pada tunas ekstremitas mulai mengalami pemadatan, yang kemudian sel-sel tersebut

berdiferensiasi menjadi kondrosit. Pada minggu ke-6 perkembangan janin, kondrosit

telah membentuk model kartilago hialin pertama, mengawali pembentukan tulang

ekstremitas.1,9 Sendi-sendi terbentuk di kondensasi kartilago saat kondrogenesis

terhenti dan kemudian terbentuklah zona antarsendi. Penulangan tulang pada

ekstremitas dengan proses osifikasi endokondral dimulai pada akhir periode mudigah.

Pusat-pusat osifikasi terdapat di semua tulang panjang ekstremitas pada

minggu ke-12 perkembangan janin. Dari pusat primer di batang atau diafisis tulang,

osifikasi endokondral secara bertahap menyebar ke ujung-ujung model kartilago. Saat

lahir, diafisis tulang biasanya telah mengalami osifikasi sempurna, tetapi kedua

ujungnya, epifisis, tetap berupa kartilago. Namun segera sesudahnya, di epifisis

muncul pusat-pusat osifikasi epifisis dan diafisis. Lempeng tersebut (lempeng epifisis)

berperan penting dalam bertambah panjangnya tulang, dimana osifikasi endokondral

akan berlangsung di kedua sisi lempeng.

Ketika seorang bayi lahir, umumnya bentuk tubuh, organ-organ viseral sudah

dapat berungsi dengan baik. Namun tulang pada bayi umumnya tidak langsung dapat

berfungsi dengan baik, dimana ketika lahir bayi tidak langsung dapat berjalan. Selama

hidup, tulang akan terus mengalami pertumbuhan hingga tinggi maksimal (usia

dewasa). Ketika tulang telah mencapai panjang maksimal, lempeng epifisis akan

berfusi dengan batang tulang. Selanjutnya tulang akan mulai mengalami proses

remodelling terus menerus hingga tulang sudah tidak berfungsi.

8

2.1.3 Perbedaan struktur tulang normal dan tulang yang mengalami

osteoporosis.

9

2.2 FISIOLOGI MEDIK TULANG

Selain mengatur konsentrasi molekul-molekul nutrien organik dalam darah dengan mengubah-ubah jalur anabolik dan katabolik, sistem endokrin juga mengatur

konsentrasi sejumlah elektrolit anorganik dengan plasma. Aldosteron mengontrol konsentrasi Na+ dan K+ dalam cairan ekstrasel ( CES ). Terdapat tiga hormon yang mengontrol metabolisme kalsium dan pospat yaitu:

1,25-Dihidroksikolekalsiferol1,25-dihidrokdikolekalsiferol adalah suatu hormon steroid yang dibentuk dari vitamin D oleh hidroksilasi secara berurutan di hati dan ginjal. Efek primernya adalah meningkatkan penyerapan kalsium dari usus

Hormon paratiroid ( PTH )Hormon paratiroid disekresikan oelh kelenjar paratiroid. Kerja utamanya adalah memobilisasi kalsium dari tulang dan meningkatkan eksresi fosfat kemih.

Kalsitonin. Suatu hormon penurun kalsium yang pada hewan menyusui disekresikan terutama oleh sel-sel kelenjar tiroidyang menghambat resorpsi tulang.9,10

Ada 2 jenis tulang pada anak-anak dan dewasa yaitu: Tulang kompak atau kortikal

Tulang ini menyusun hampir semua lapisan tulang bagian luar. Tulang trabekular atau spongiosa

Tulang ini berada di sebelah dalam tulang kortikal yang menyusun 20% sisa tulang tubuhPada tulang kompak, rasio permukaan tulang terhadap volume tulang rendah

dan osteositnya berada dalam fase diam. Mereka berada dalam lakuna dan menerima nutrien melalui kanalikuli yang bercabang-cabang di seluruh tulang kompak. Tulang trabekular tersusun dari spikula atau lempeng-lempeng dengan rasio permukaan terhadap volume yang tinggi yang menyebabkan banyak sel yang menempel pada permukaan lempeng. Dalam tulang spongiosa, nutrien berdifusi dari CES ke dalam trabekular. Nutrien pada tulang kompak disediakan melalui kanalis havers yang mengandung pembuluh darah. Di sekitar kanalis havers tersusun kolagen dalam lapisan kosentrik yang membentuk silinder-silinder yang disebut osteonatau system havers.

Tulang merupakan bentuk khusus jaringan ikat yang tersusun oleh kristal-kristal mikroskopik fosfat kalsium yang di dalamnya terdapat matriks kolagen. Kolagen tersusun dalam tiga dimensi yang rumit. Tulang berperan penting dalam homeostatis kalsium. Hal ini disebabkan karena tingginya kandungan kalsium dan fosfat di dalam tulang. Tulang tua secara konstan diserap dan dibentuk tulang baru sehingga tulang dapat berespon terhadap stress dan renggangan yang menimpanya.

10Protein dalam matriks tulang umumnya adalah kolagen tipe 1. Kolagen

memiliki berat yang sama dengan baja. Kolagen tersusun oleh suatu heliks tripel tiga

polipeptida yang berikatan erat. Dua diantaranya adalah polipeptida α1 yang identik

dan dikodekan oleh satu gen sedangkan yang satunya adalah polipeptida α2 yang dikode oleh gen yang berbeda.

Untuk mempertahankan struktur tulang normal harus tersedia protein dan mineral dalam jumlah yang besar. Kristal-kristal tulang berukuran 20 kali dari 3-7 nm yang sebagian besar tersusun dari hidroksiapitat. Selain kolagen, natrium dan sejumlah kecil magnesium serta karbonat terdapat di tulang.

Sel-sel yang terutama berperan dalam pembentukan dan resorpsi tulang adalah:

OsteoklasOsteoklas berasal dari sumsum tulang. Osteoblas adalah sel-sel pembentuk tulang yang berasal dari prekusor sel stoma di sumsum tulang. Sel-sel ini mensekresikan sejumlah besar kolagen tipe 1, protein matriks tulang yang lain, dan fosfatase alkali. Setelah itu osteoblas berdiferensiasi menjadi osteosit.

Osteoblas.Asal osteoblas sama dengan osteoklas yaitu di sumsum tulang. Osteoklas adalah sel multinukleus yang mengerosi dan menyerap tulang yang sebelumnya telah terbentuk. Sel ini berasal dari stem sel hematopoietik melalui monosit

11

2.2.1 Pembentukan Tulang

Pembentukan tulang disebut dengan osteogenesis atau osifikasi. Peristiwa

osifikasi ini berlangsung pada dua tempat, yaitu: secara langsung di dalam mesenkim

yang vaskular, dan di tengah daerah osifikasi tulang rawan sebagai model tulang

mendatang.

Tulang panjang, yang merupakan kerangka poskranial, pembentukannya

sebagian besar terjadi secara tidak langsung, yang disebut osifikasi endokondral.

Dalam hal ini pembentukan tulang didahului oleh pembentukan tulang rawan yang

disebut model tulang rawan, yang peranan rangkanya pada akhirnya diambil alih oleh

jaringan tulang. Karenanya tulang demikian berkembang dan tumbuh sebagai akibat

penggantian progresif dari tulang rawan yang ada.

Osifikasi endokondral diawali dengan pembentukan model tulang rawan.

Setelah model tulang rawan ini terbentuk, kemudian tulang bertumbuh secara

interstisial dan aposisional. Tumbuh memanjangnya terutama terjadi akibat

pembelahan berulang kondrosit, disertai pembentukan matriks oleh sel anak, dan

pertumbuhan melebarnya terutama disebabkan penambahan matriks pada bagian tepi

oleh kondroblas baru. Setelah jaringan tulang menggantikan tulang rawan, kedua

ujung tulang yang berkembang itu masih tetap terdiri dari tulang rawan. Bagian

tengah tulang menjadi batangnya, disebut diafisis. Ujung tulang yang masih berupa

tulang rawan menjadi epifisisnya. Kedua tempat ini, diafisis dan epifisis, menjadi

tempat osifikasi. Di antara kedua tempat ini yang menjadi tempat osifikasi primer

adalah pada diafisisnya.

Pertumbuhan interstisial terjadi pada epifisis yang masih tulang rawan, yang

berakibat memanjangnya tulang. Epifisis sendiri tidak memanjang karena tulang

rawan pada sisi pusat osifikasi diafisis secara progresif mengalami pematangan,

pengapuran dan penggantian oleh tulang. Karena pemanjangan pusat osifikasi diafisis

sejalan dengan penumbuhan interstisial pada epifisis rawan, maka bagian epifisis

tetap kurang lebih sama ukurannya, sementara diafisis tulang di antaranya

memanjang.

12

Pertumbuhan aposisional membuat diameter batang tulang membesar.

Pertumbuhan aposisional ini terjadi secara kontinyu sepanjang hidup. Pertumbuhan

aposisional yang mengakibatkan melebarnya bagian batang, pada gilirannya

membutuhkan pelebaran rongga medula sebagai kompensasi untuk mencegah korteks

tulang menjadi terlalu tebal dan berat.

Perubahan pada struktur tulang tidak hanya terjadi pada saat tulang mengalami

pertumbuhan. Tulang secara tetap menyesuaikan diri terhadap stres dengan proses

remodeling terhadap struktur internanya. Tulang mengalami proses remodeling

struktur interna seumur hidup. Hal ini terjadi karena jaringan tulang juga dapat

melemah dan sebagian osteositnya mati, sehingga setiap hari perlu diganti dengan

sejumlah osteosit baru.

Proses ossifikasi intramenbaran berada pada jaringan mesenkim Sel-sel

Mesenkim membentuk organik matriks yang disebut osteoid, yang mana

komposisinya terdiri atas jaringan kolagen.Kristal-kristal calcium phosphate

berakumulasi pada jaringan kollagen yang terjadi pada proses ossifikasi.Sel-sel

jaringan pengikat tersebut (osteoblast) dan menghasilkan beberapa bahan.Di antara

dua baris sel-sel tersebut terdapat serabut-serabut halus yang dihasilkan oleh sel-sel

jaringan pengikat.Serabut-serabut ini membentuk suatu berkas serabut-serabut,

tempel menempel yang disebabkan oleh osteomucoid yang juga dihasilkan oleh

osteoblast.Bahan terjadi secara demikian disebut osteoid atau ossein. Didalam osteoid

ini kemudian diendapkan garam-garam kapur. Dengan demikian terjadi tulang yang

berbentuk seperti jarum yang disebut specula.Osteoblast menghasilkan osteoid

disekelilingnya, sehingga osteoblast akhirnya terdapat didalam osteoid, kemudian

menjadi tulang.Osteblast berdegenerasi dan mati, dan disebut osteocyt. Dengan

mikroskop terlihat sel-sel tulang kecil (osteosit) yang terletak didalam jaringan berisi

serat-serat kolagen yang sangat tahan terhadap tekanan, garam-garam anorganik

(yang menyebabkan kerasnya tulang ) dan garam-garam organik yang memberi

kelenturan pada tulang.Perbandingan antara garam-garam organik dan anorganik pada

tulang bayi adalah 1 : 1, tetapi ini akan berubah sehingga pada usia 60-70 tahun

perbandingan tersebut menjadi 7 : 1. Hal ini menyebabkan tulang-tulang muda

menjadi elastis, sedangkan tulang-tulang tua mudah patah.

13

2.2.2 Remodeling Osteoporosis

Remodeling tulang merupakan suatu proses pergantian tulang yang sudah tua

untuk diganti dengan tulang yang baru. Tulang terus mengalami pembaikan tulang

yang merupakan sebuah proses kompleks yang melibatkan resorpsi tulang pada

permukaan tertentu, diikuti dengan fase pembentukan tulang. Pada orang dewasa

normal, ada keseimbangan antara jumlah tulang yang diserap kembali oleh osteoklas

dan jumlah tulang yang dibentuk oleh osteoblas.

Kebiasaannya, proses resorpsi dan pembentukan tulang ini adalah seimbang dan

mengekalkan kekuatan dan keutuhan (integrity) tulang.

Proses remodeling ini meliputi 5 tahapan:

a. Kediaman (Quiscence) – tahap ini mengacu pada kondisi peristiharatan

permukaan tulang.

b. Pengaktifan (Activation) – tahap perekrutan osteoklas pada permukaan tulang

dan penggandaan sinyal terhadap osteoblas.

c. Resorpsi (resorpsion) – proses resorpsi tulang oleh osteoklas.

d. Reversal – proses di mana osteoklas berhenti menghapus tulang dan osteoblas

membentuk kembali tulang di daerah kecacatan. (defect area)

e. Pembentukan (Formation )- perletakan tulang oleh osteoblas.11

14

2.2.3 Patologifisiologi Osteoporosis

Dalam pembentukan massa tulang tersebut tulang akan mengalami perubahan

selama kehidupan melalui tiga fase: Fase pertumbuhan, fase konsolodasi dan

faseinvolusi. Pada fase pertumbuhan sebanyak 90% dari massa tulang dan akan

berakhir pada saat eepifisi tertutup. Sedangkan pada tahap konsolidasi yang terjadi

usia 10-15tahun. Pada saat ini massa tulang bertambah dan mencapai puncak ( peak

bone mass )pada pertengahan umur tiga puluhan. Serta terdapat dugaan bahwa pada

fase involusimassa tulang berkrang ( bone Loss ) sebanyak 35-50 tahun Secara garis

besar patofisiologi osteoporosis berawal dari Adanya massapuncak tulang yang

rendah disertai adanya penurunan massa tulang. Massa puncak tulang yang rendah ini

diduga berkaitan dengan faktor genetic, sedangkan faktor yang menyebabkan

penurunan massa tulang adalah proses ketuaan, menopause, faktor lain seperi obat

obatan atau aktifitas fisik yang kurang serta faktor genetik. Akibat massa puncak

tulang yang rendah disertai adanya penurunan massa tulang menyebabkan Densitas

tulang menurun yang merupakan faktor resiko terjadinya fraktur. Kejadian

osteoporosis dapat terjadi pada setiap umur kehidupan. Penyebabnya adalah akibat

terjadinya penurunan bone turn over yang terjadi sepanjang kehidupan. Satu dari dua

wanita akan mengalami osteoporosis, sedangkan pada laki-laki hanya 1 kasus

osteoporsis dari lebih 50 orang laki-laki. Dengan demikian insidensi osteoporosis

pada wanita jauh lebih banyak daripada laki-laki. Hal ini di duga berhubungan dengan

adanya fase masa menopause dan proses kehilangan pada wanita jauh lebih

banyak.Keadan ini bertahan samapi seorang wanita apabila mengalami menopause

akan terjadi percepatan resorpsi tulang, sehingga keadaan ini tulang menjadi sangat

rapuh dan mudah terjadi fraktur. Setelah usia 30 tahun, resorpsi tulang secara perlahan

dimulai akhirnya akan lebih dominan dibandingkan dengan pembentukan tulang.

Kehilanga massa tulang menjadi cepat pada beberapa tahun pertama setelah

menopause dan akan menetap pada beberapa tahun kemudian pada masa

postmenopause. Proses ini terus berlangsung pada akhirnya secara perlahan tapi pasti

terjadi osteoporosis. Percepat osteoporosis tergantung dari hsil pembentukan tulang

sampai tercapainya massa tulang puncak.

15

Massa tulang puncak ini terjadi sepanjang awal kehidupan sampai

dewasamuda. Selama ini, tulang tidak hanya tumbuh tetapi juga menjdai solid. Pada

usia rata –rata 25 tahun tulang mencapai pembentuk massa tulang puncak. Walaupun

demikian massa puncak tulang ini secara individual sangat bervariasi dan pada

umumnya pada laki-laki lebih tinggi dibanding pada wanita. Massa puncak tulang ini

sangatlah penting, yang akan menjadi ukuran seseorang menjadi risiko terjadinya

fraktur pada kehidupannya.

16

2.3 HISTOLOGI MEDIK TULANG

Tulang adalah jaringan ikat khusus yang terdiri atas materi antarsel berkapur.yaitu:8

Matriks tulang Osteoklas Osteosit Osteoblas

2.3.1 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 terdapat di dalam lekukan yang terbentuk akibat kerja enzim

pada matriks, yang di kenal sebagai lakuna Howship. Osteoklas berasal dari

penggabungan sel-sel sumsum tulang.

Pada osteoklas yang aktif, matriks tulang yang menghadap permukaan terlipat

secara tak beratur, seringkali berupa tonjolan yang terbagi lagi, dan membentuk batas

“bergelombang”. Batas bergelombang ini di kelilingi oleh zona sitoplasma( zona

terang) yang tidak mengandung organel, namun kaya akan filamen aktin. Zona ini

tempat adhesi osteoklas pada matriks tulang dan menciptakan lingkungan mikro

tempat terjadinya resorpsi tulang.

Osteoklas menyekresi kolagenase dan enzim lain memompa proton ke dalam

kantung subseluler, yang memudahkan pencernaan kolagen setempat dan melarutkan

kristal garam kalsium. Aktivitas osteoklas di kendalikan oleh sitokin ( protein pemberi

sinyal kecil yang bekerja sebagai mediator setempat) dan hormone. Osteoklas

memiliki reseptor untuk kalsitonin, yakni suatu hormon tiroid, namun bukan untuk

hormon paratiroid. Akan tetapi, osteoblas memiliki reseptor untuk hormon paratiroid

dan begitu teraktivasi oleh hormone ini, osteoblas akan memproduksi suatu sitokin

yang di sebut factor perangsang osteoklas.8

17

2.3.2 Osteoblas

Osteoblas, bertanggung jawab atas sintesis komponen organik matriks tulang

( kolagen tipe I , proteoliglikan, dan glikoprotein ). Deposisi komponen anorganik

dari tulang juga tergantung pada adanya osteoblas aktif. Osteoblas hanya terdapat

pada permukaan tulang, dan letaknya bersebelahan, mirip epitel selapis. Bila

osteoblas aktif menyintesis matriks, osteoblas memiliki bentuk kuboid sampai

silindris dengan sitoplasma basofilik. Bila aktivitas sintesisnya menurun, sel tersebut

menjadi gepeng dan sifat basofilik pada sitoplasmanya akan berkurang.

Beberapa osteoblas secara berangsur di kelilinggi oleh matriks yang baru

terbentuk dan menjadi osteosit. Selama proses ini, terbentuk rongga yang di sebut

lakuna. Lakuna di huni oleh osteosit beserta juluran-julurannya, bersama sedikit

matriks ekrasel yang tidak mengapur.

Selama sentesis matriks berlangsung,osteoblas memiliki struktur ultra sel yang

secara aktif menyintesis protein yang 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

( namunn belum kapur), yang di sebut osteoid, di antara lapisan osteoblas dan tulang

yang baru di bentuk. Proses ini, yaitu aposisi tulang, di tuntaskan dengan

pengendapan garam-garam kalsium ke dalam matriks yang baru terbentuk.

2.3.3 Osteosit

Osteosit,yang berasal osteoblas,terletak di dalam lakuna yang terletak di antara

lamela-lamela matriks. Hanya satu osteosit di dalam satu lakuna. Kanalikuli matriks

silindris yang tipis, mengandung tonjolan-tonjolan sitoplasma osteosit. Tonjolan dari

sel-sel berdekatan saling berkontak melalui taut rekah ( gap junction) 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 (dengan tonjolan-tonjolannya) dan matriks tulang.

Pertukaran ini menyediakan nutrien kira-kira untuk 15 sel yang sederet.

18

Bila di bandingkan dengan osteoblas, osteosit yang gepeng dan berbentuk

kenari tersebut memiliki sedikit reticulum endoplasma kasar dan kompleks Golgi

serta kromatin inti yang lebih padat. Sel-sel ini secara aktif terlibat

untukmempertahankan matriks tulang, dan kematiannya di ikuti resorpsi matriks

tersebut.

Gambar 2.3 Osteoklas, Osteosit, dan Osteoblas

19

2.3.4 Jenis TulangPada tulang panjang, ujung yang membulat disebut epifisis yang terdiri atas

tulang berongga yang ditutupi selapis tipis tulang kompakta. Bagian silindris yaitu diafisis, hampir seluruhnya terdiri atas tulang kompakta dengan sedikit tulang spons pada permukaan dalamnya di sekitar rongga sumsum tulang.

Tulang pendek pada umumnya memiliki pusat yang terdiri atas tulang berongga dan seluruhnya dikelilingi oleh tulang kompakta.

Pemeriksaan mikroskopik tentang tulang memperlihatkan 2 variasi yaitu: Jaringan tulang primer

Jaringan tulang primer pada umumnya bersifat sementara dan akan diganti oleh jaringan tulang sekunder ketika dewasa. Ada beberapa jaringan tulang primer yang masih ada ketika sudah dewasa yaitu dekat sutura tulang pipih tengkorak, di alveolus gigi, dan pada insersi beberapa tendo. Selain berkas kolagen yang tak teratur, ciri tulang primer lain adalah kadar mineral yang lebih rendah dan proporsi osteosit yang lebih banyak daripada osteosit jaringan tulang sekunder,8

Jaringan tulang sekunderJaringan tulang sekunder adalah jenis jaringan yang biasanya dijumpai pada orang dewasa. Jaringan tersebut secara khas memperlihatkan serat-serat kolagen yang tersusun dalam lamela. yang sejajar satu sama lain atau tersusun secara konsentris mengelilingi kanal vaskular. Pada jaringan tulang sekunder terdapat sistem havers atau osteon. Sistem havers adalah seluruh kompleks lamel tulang yang konsentrik mengelilingi suatu saluran yang mengandung pembuluh darah, saraf, dan jaringan ikat longgar. Lakuna dengan osteosit di dalamnya terdapat di antara dan kadang-kadang di dalam lamella. Di setiap lamella, serat kolagen tersusun parallel. Endapan materi amorf yang disebut substansi semen mengelilingi setiap sistem havers dan terdiri atas matriks bermineral dengan sedikit serat kolagen.Pada tulang kompakta seperti diafisis tulang panjang, lamella memiliki susunan khas. Susunan tersebut terdiri atas:8

Sistem havers Lamela sirkumferens luarSirkumferens luar terdapat tepat di bawah

periosteum Lamela sirkumferens dalam

Lamela sirkumferens dalam berlokasi sekitar rangga sumsum Lamela interstisial.

Lamela interstisial berada di antara kedua sistem lamela sirkumferensial dalam dan luar dan terdapat banyak sistem havers. Lamela interstisial merupakan kelompok lamela berbentuk tak teratur.

20Setiap sistem Havers merupakan suatu silinder panjang. Seringkali bercabang

dua dan sejajar terhadap sumbu panjang diafisis. Siatem ini terdiri atas sebuah saluran di pusat yang dikelilingi 4-20 lamela konsentris.

Pemeriksaan sistem Havers dengan cahaya polarisasi memperlihatkan lapisan anisotrop terang yang diselingi lapisan isotrop gelap.

Gambar Sistem Havers atau Osteon

Gambar Sistem Havers, Osteon, Lakuna, dan Lamela Interstisial

21

Berdasarkan letaknya tulang dibagi menjadi 3 yaitu

EpifisiEpifisis adalah ujung artikular tulang panjang yang membesar dan berkembang dari sebuah pusat osifikasi sekunder yang selama masa pertumbuhannya dapat bersifat kartilaginosa sepenuhnya atau terpisah dari bagian tengah tulang oleh lempeng tulang rawan

Diafisis

Diafisis adalah bagian tulang panjang yang berbentuk silinder yang terlentak di antara epifisis yang biasanya bersendi dan lebih lebar dari batangnya sendiri

MetafisisBagian yang lebar pada ekstermitas korpus tulang panjang yang berdekatan dengan diskus epifiseal. Selama perkembangan mengandung zona pertumbuhan dan terdiri atas tulang spongiosa dan pada orang dewasa berlanjut dengan epifisis

Berikut adalah gambar sel-sel pembentuk tulang:

22

2.3.5 Histogenesis atau Pembentukan TulangManusia memiliki rangka tubuh ketika dalam tahap perkembangan embrio.

Rangka tubuh dalam masa embrio masih berupa kartilago. Kartilago dibentuk oleh sel mesenkim. Di dalam kartilago tersebut akan terisisi oleh osteoblas. Osteoblas merupakan sel0sel pembentuk tulang keras. Osteoblas akan mengisi jaringan sekelilingnya dan membentuk osteosit

Sel-sel tulang dibentuk secara konsentris ( dari dalam ke luar ). Setiap sel-sel tulang akan mengelilingi pembuluh darah dan serabut saraf membentuk sistem Havers. Selain itu, disekeliling sel-sel tulang ini terbentuk senyawa protein pembentuk matriks tulang. Matriks tulang akan mengeras karena adanya garam kapur dan garam fosfat.

Di dalam tulang terdapat sel osteoklas. Sel ini berfungsi menyerap kembali sel tulang yang sudah rusak dan dihancurkan. Adanya aktivitas sel osteoklas menyebabkan tulang berongga. Osteoklas membentuk rangga sedangkan osteoblas terus membentuk osteosit baru ke arah permukaan luar. Dengan demikian tulang akan bertambah besar dan berongga.

Proses pembentukkan tulang disebut proses osifikasi. Proses ini dibagi menjadi yaitu:

Osifikasi intramembranosaOsifikasi intramembranosa terjadi pada tulang pipih. Disebut intramembranosa karena terjadi di dalam konsensasi jaringan mesenkim/ Osifikasi intramembranosa terdapat pada tulang frontal dan pariental tengkorak. Osifikasi iini membantu pertumbuhan tulang pendek dan penebalan tulang panjang Titik awal osifikasi disebut pusat osifikasi primer.8 Proses diawali saat sekelompok sel berkembang menjadi osteoblas. Osteoblas menghasilkan matriks tulang dan klasifikasi yang mengakibatkan sebagian osteoblas dibungkus simpai yang kemudian menjadi osteosit. Pulau-pulau tersebut yang sedang berkembang disebut spikulum.8 Pulau-pulau pembentukan tulang ini membentuk dinding yang membatasi rongga-rongga panjang yang berisi kapiler, sumsum tulang, dan sel pengembang. Beberapa kelompok sel tersebut hampir serentak muncul di pusat osifikasi sehingga penyatuan dinding menghasilkan struktur mirip spon pada tulang. Jaringan ikat yang tertinggal di antara dinding tulang disusupi pembuluh darah dan sel mesenkim tambahan yang kemudian akan membentuk sumsum tulang. Pusat osifikasi tulang tumbuh secara radial dan akhirnya menyatu yang akan menggantikan jaringan ikat asal. Contohnya adalah pada ubun-ubun bayi yang baru lahir merupakan daerah lunak pada tengkorak yang sesuai dengan jaringan ikat yang belum mengalami osifikasi.

23 Osifikasi endokondral

Osifikasi endokondral terjadi di dalam sepotong tulang rawan hialin yang bentuknya mirip miniature tulang yang akan dibentuk. Osifikasi endokondral bertanggung jawab atas pembentukan tulang panjang dan pendek. Mula-mula jaringan tulang pertama tampak berupa tabung tulang berongga yang mengelilingi bagian tengah model tulang rawan yang disebut leher tulang. Leher tulang dihasilkan melalui osifikasi intramembranosa di dalam

perikordium. Pada tahap berikutnya, tulang rawan setempat mengalami proses degeneratif kematian sel dengan pembesaran sel dan klasifikasi matriks yang kemudian menghasilkan stuktur 3 dimensi yang terdiri atas sisa-sisa matriks tulang rawan yang mengapur. Proses ini dimulai di bagian pusat model tulang rawan ( diafisis ). Berikutnya osteoblas melekat pada matris tulang yang mengapur dan menghasilkan lapisan tulang primer yang mengelilingi sisa matriks tulang rawan. Pada tahap ini, tulang rawan yang berkapur tampak basofilik. dan tulang primer tampak eosinofilik. Tulang rawan epifisis dibagi dalam 5 zona yaitu:7

Zona istirahatZona ini terdiri atas tulang rawan hialin tanpa perubahan morfologi dalam sel.

Zona ProliferasiPada zona ini, kondrosit membelah dan tersusun kolom-kolom sel secara parallel terhadap sumbu panjang tulang

Zona hipertrofi tulang rawanPada zona ini mengandung keondrosiyt besar yang sitoplasmanya telah menimbum glikogen.

Zona klasifikasi tulang rawanPada zona ini, kondrosit mati. Septa tipis matriks tulang rawan mengalami klasifikasi dengan mengendapnya hidroksiapatit.

Zona osifikasiMuncul jaringan tulang endokondral.

Pada penyakit osteoporosis yang ditandai dengan tulang yang padat dan berat, osteoklas tidak membentuk batas “ gelombang “ sehingga resorpsi tulang mengalami gangguan.

Gambar Proses Pembentukan Tulang

24

2.4 BIOKIMIA MEDIC TULANG

Pada matriks tulang terdapat: Air yaitu 14-44% Bahan organik Bahan anorganik

Pada matriks tulang bahan organiknya sebagian besar berupa protein. Protein utama yang terdapat di tulang berupa kolagen tipe I yang membentuk 90-95% materi organik. Hal ini bisa kita lihat pada tabel 2.4.1Tabel 2.4.1 Protein utama yang terdapat pada tulang.12

  Protein Keterangan

Kolagen

Kolagen tipe ISekitar 90% total protein tulang terdiri dari 2 rantai α1 dan 1 rantai α2

Kolagen tipe V Komponen minor

Protein non kolagen

Protein plasmaCampuran berbagai protein plasma

KS-PG 1 ( biglikan )Mengandung dua rantai GAG yang ditemukan di jaringan lain

KS-GP II ( dekorin )Mengandung satu rantai GAG yang ditemukan di jaringan lain

KS-PG III Spesifik tulangProtein SPARC tulang ( osteonektin )

Tidak spesifik tulang

Osteokalsin ( protein Gla tulang )

Mengandung ressidu γ karboksiglutamat yang berikatan pada hidroksiapatit dan spesifik pada tulang

OsteopontinTidak spesifik tulang dan terglikolisasi serta terfosforilasi

Sialoprotein tulangSpesifik tulang dan sangat terglikolisasi serta terfosforisasi di tirosin

Protein morfogenetik

Suatu famili protein dengan berbagai efek di tulang dan banyak menginduksi pertumbuhan tulang ektopik

Osteoprotegerin Menghambat osteoklastogenesis

25Kolagen tipe V juga terdapat dalam jumlah kecil., demikian pula sejumlah protein nonkolagen yang sebagian di antaranya relatif spesifik untuk tulang.

Komponen anorganik atau mineral yang utama adalah Kristal hidroksiapatit bersama dengan natrium, magnesium, karbonat, dan fluoride. Sekitar 99% kalsium tubuh terkandung dalam tulang. Hidroksiapatit member tulang kekuatan dan ketahanan yang diperlukan untuk melakukan fungsi fisiologisnya.

Tulang adalah struktur dinamis yang mengalami remodeling terus menerus yang berupa resorpasi yang diikuti oleh pengendapan jaringan tulang baru. Remodeling ini memungkinkan tulang beradaptasi terhadap sinyal fisik misalnya peningkatan beban yang harus disangga dan hormon.

Jenis sel utama yang berperan dalam penyerapan dan pengendapan tulang adalah osteoklas dan osteoblas. Osteoklas berkaitan dengan resorpasi. Osteoblas berkaitan dengan pengendapan tulang. Osteosit berasal sari osteoblas.

Osteoklas adalah sel multinukleus yang berasal dari sel tunas hematopoietic pluripoten. Osteoklas memiliki domain membran apical dan memperlihatkan tepi bergelombang yang berperan dalam penyerapan tulang.

26

2.4.1 Metabolisme Tulang

Jenis sel utama yang berperan dalam penyerapan dan pengendapan tulang

adalah osteoklas dan osteoblas. Osteoklas berkaitan dengan resorpsi dan osteoblas

dengan pengendapan tulang. Osteosit berasal dari osteoblas; sel ini juga tampaknya

ikut serta dalam pemeliharaan matriks tulang.

Osteoklas adalah sel multinukleus yang berasal dari sel tunas hematopoietik

pluripoten. Osteoklas memiliki domain membran apikal, dan memperlihatkan tepi

bergelombang (ruffled border) yang berperan utama dalam penyerapan tulang.

Suatu ATPase pemindah proton mengeluarkan proton melewati tepi

bergelombang ke dalam area resorpsi, yang merupakan lingkungan mikro ber-pH

rendah yang diperlihatkan pada gambar. Hal ini menurunkan pH lokal menjadi 4,0

atau kurang sehingga hidroksiapatit lebih mudah larut dan memungkinkan terjadinya

demineralisasi. Terjadi pembebasan protease asam lisosom yang mencerna protein-

protein matriks yang kini dapat di akses. Osteoblas – sel mononukleus yang berasal

dari prekursor mesenkim pluripoten – menyintesis sebagian besar protein yang

ditemukan di tulang serta berbagai faktor pertumbuhan dan sitokin. Sel ini

bertanggung jawab bagi pengendapan matriks tulang baru (osteoid) dan mineralisasi

selanjutnya. Osteoblas mengontrol mineralisasi dengan mengatur lewatnya ion

kalsium dan fosfat melalui membran permukaannya. Fosfat tersebut mengandung

fosfatase alkali, yang digunakan untuk menghasilkan ion fosfat dan fosfat organik.

Mekanisme yang terlibat dalam mineralisasi belum sepenuhnya dipahami, tetapi hal

beberapa faktor diperkirakan berperan. Fosfatase alkali ikut serta dlam mineralisasi,

tetapi ini saja belum memadai. Vesikel kecil (vesikel matriks) yang mengandung

kalsium dan fosfat pernah dilaporkan ditemukan ditempat mineralisasi, tetapi

perannya masih belum jelas. Kolagen tipe I tampaknya dibutuhkan, dengan

mineralisasi yang pertama kali terlihat di celah-celah antar molekul yang

berdampingan. Akhir-akhir ini perhatian ditujukan kepada fosfoprotein asam,

misalnya sialoprotein tulang, yang berfungsi sebagai tempat nukleasi. Protein-protein

ini mengandung motif yang mengikat kalsium dan mungkin membentuk perancah

awal untuk mineralisasi. Beberapa makromolekul, misalnya proteoglikan dan

glikoprotein tertentu, juga dapat berfungsi sebagai inhibitor nukleasi.

27

Pada orang dewasa sehat, diperkirakan bahwa 4% tulang kompakta diperbarui

setiap tahun, sementara sekitar 20% tulang trabekular diganti.

Banyak faktor berperan dalam regulasi metabolisme tulang. Sebagian faktor

merangsang osteoblas (mis. Hormon paratiroid dan 1,25-dihidroksikolekasiferol) dan

yang lain menghambatnya (mis. Kortikostreoid). Hormon paratiroid dan 1,25-

dihidroksikolekasiferol juga merangsang osteoklas, sementara kalsitonin dan estrogen

menghambatnya.12-14.

Protein utama yang terdapat pada tulang :

1. Protein Kolagen : kolagen tipe I dan kolagen tipe V.

2. Protein Nonkolagen : protein plasma, proteoglikan, osteonektin,

osteokalsin, osteopontin, sialoprotein tulang,

protein morfogenetik tulang, osteoprotegerin.

Sebagian besar sel mamalia terletak di jaringan tempat sel-sel ini dikelilingi

oleh suatu matriks ekstrasel (MES) kompleks yang sering disebut sebagai jaringan

ikat. MES mengandung tiga kelas utama biomolekul:

1) Protein struktural : kolagen, elastin, dan fibrilin.

2) Protein khusus tertentu : misalnya fibrilin, fibronektin, dan laminin.

3) Proteoglikan.

Proteoglikan adalah protein yang mengandung glikosaminoglikan-

glikosaminoglikan yang disatukan oleh ikatan kovalen.12 Proteoglikan

mengikat banyak air dan membentuk matriks ekstraseluler berbentuk gel.

Proteoglikan terdiri dari :

Polisakarida (95%) : terdiri dari glikosaminoglikan (GAGs)

= gula amin = mukopolisakarida.

Protein (5%).

Terdapat paling sedikit tujuh glikosaminoglikan (GAG): asam hialuronat,

kondroitin sulfat, keratan sulfat I dan II, heparin, heparan sulfat, dan dermatan sulfat.

GAG adalah suatu polisakarida tidak bercabang yang terbentuk dari disakarida

berulang yang slah satu komponennya selalu merupakan gula amino (karena itu

dinamai GAG), baik D-Glukosamin D-Galaktosamin.

28

Penguraian GAG dilaksanakan oleh serangkaian hidrolase lisosom. Enzim-

enzim ini mencakup endoglikosidase tertentu, berbagai eksoglikosidase, dan sulfatase

yang umumnya bekerja secara berurutan untuk menguraikan berbagai GAG.

Hialurinodase adalah enzim penting yang berperan dalam katabolisme asam

hialuronat dan kondroitin sulfat. Zat ini adalah endoglikosidase yang tersebar luas dan

memotong ikatan heksominidat. Dari asam hialuronat, enzim akan menghasilkan

suatu tetrasakarida yang dapat diuraikan lebih lanjut oleh β-glukuronidase dan β-

asetilheksominidase.3,12

Osteoporosis adalah pengurangan massa jaringan tulang per satuan volume

yang progresif dan generalisata serta menyebabkan kelemahan tulang. Rasio mineral

terhadap elemen organik tidak berubah di tulang normal sisanya. Fraktur berbagai

tulang, misalnya kaput femur, mudah terjadi dan menimbulkan beban besar baik bagi

pasien maupun sistem kesehatan masyarakat. Di antara berbagai faktor lain, estrogen

tampaknya berkaitan erat dengan timbulnya osteoporosis.12

29

2.5 Penyebab Osteoporosis

Osteoporosis adalah suatu penyakit kelainan pada tulang yang ditandai dengan berkurangnya massa tulang, kerusakan tubuh atau arsitektur tulang sehingga tulang mudah patah. 

Osteoporosis adalah penyakit degeneratif yaitu suatu penyakit yang berhubungan dengan usia. Tapi Osteoporosis bisa dihindari atau dicegah agar jangan terjadi akibat yang lebih fatal yaitu patah tulang.

Faktor-faktor penyebab osteoporosis adalah:1. Hormon

Osteoporosis lebih banyak terjadi pada wanita. Hal ini disebabkan pengaruh hormon estrogen yang mulai menurun kadarnya dalam tubuh sejak usia 35 tahun.15 Saat masih ada hormon estrogen, proses pembentukan dan perusakan tulang berlangsung seimbang. Namun, setelah hormon estrogen tidak ada maka tulang tetap dirusak tapi yang dibentuk tidak ada. Osteoklas merusak tulang selama 3 minggu padahal pembentukan tulang membutuhkan waktu lebih lama yaitu 3 bulan. Sebenarnya ini adalah hal yang normal, yang terjadi karena penuaan atau menopause. Selain itu, wanita pun mengalami menopause yang dapat terjadi pada usia 45 tahun.

2. UsiaSeiring dengan pertambahan usia, fungsi organ tubuh justru menurun. Pada usia 75-85 tahun, wanita memiliki risiko 2 kali lipat dibandingkan pria dalam mengalami kehilangan tulang trabekular karena proses penuaan, penyerapan kalsium menurun dan fungsi hormon paratiroid meningkat.

3. Ras/SukuRas juga membuat perbedaan dimana ras kulit putih atau keturunan asia memiliki risiko terbesar. Hal ini disebabkan secara umum konsumsi kalsium wanita asia rendah. Salah satu alasannya adalah sekitar 90% intoleransi laktosa dan menghindari produk dari hewan. Pria dan wanita kulit hitam dan hispanik memiliki risiko yang signifikan meskipun rendah.

4. Keturunan Penderita osteoporosisJika ada anggota keluarga yang menderita osteoporosis, maka berhati-hatilah. Osteoporosis menyerang penderita dengan karakteristik tulang tertentu. Seperti kesamaan perawakan dan bentuk tulang tubuh. Itu artinya dalam garis keluarga pasti punya struktur genetik tulang yang sama.

5. Gaya Hidup Kurang Baik Konsumsi daging merah dan minuman bersoda, karena keduanya

mengandung fosfor yang merangsang pembentukan horman parathyroid, penyebab pelepasan kalsium dari dalam darah.

30

Minuman berkafein dan beralkohol.Minuman berkafein seperti kopi dan alkohol juga dapat menimbulkan tulang keropos, rapuh dan rusak. Hal ini dipertegas oleh Dr.Robert Heany dan Dr. Karen Rafferty dari creighton University Osteoporosis Research Centre di Nebraska yang menemukan hubungan antara minuman berkafein dengan keroposnya tulang.Hasilnya adalah bahwa air seni peminum kafein lebih banyak mengandung kalsium, dan kalsium itu berasal dari proses pembentukan tulang. Selain itu kafein dan alkohol bersifat toksin yang menghambat proses pembentukan massa tulang (osteoblas).

Malas OlahragaWanita yang malas bergerak atau olahraga akan terhambat proses osteoblasnya (proses pembentukan massa tulang). Selain itu kepadatan massa tulang akan berkurang. Semakin banyak gerak dan olahraga maka otot akan memacu tulang untuk membentuk massa.

MerokokTernyata rokok dapat meningkatkan risiko penyakit osteoporosis. Perokok sangat rentan terkena osteoporosis, karena zat nikotin di dalamnya mempercepat penyerapan tulang. Selain penyerapan tulang, nikotin juga membuat kadar dan aktivitas hormon estrogen dalam tubuh berkurang sehingga susunan-susunan sel tulang tidak kuat dalam menghadapi proses pelapukan.Disamping itu, rokok juga membuat penghisapnya bisa mengalami hipertensi, penyakit jantung, dan tersumbatnya aliran darah ke seluruh tubuh. Kalau darah sudah tersumbat, maka proses pembentukan tulang sulit terjadi. Jadi, nikotin jelas menyebabkan osteoporosis baik secara langsung tidak langsung.Saat masih berusia muda, efek nikotin pada tulang memang tidak akan terasa karena proses pembentuk tulang masih terus terjadi. Namun, saat melewati umur 35, efek rokok pada tulang akan mulai terasa, karena proses pembentukan pada umur tersebut sudah berhenti.

Kurang KalsiumJika kalsium tubuh kurang maka tubuh akan mengeluarkan hormon yang akan mengambil kalsium dari bagian tubuh lain, termasuk yang ada di tulang.

6. Mengkonsumsi ObatObat kortikosteroid yang sering digunakan sebagai anti peradangan pada penyakit asma dan alergi ternyata menyebabkan risiko penyakit osteoporosis. Jika sering dikonsumsi dalam jumlah tinggi akan mengurangi massa tulang. Sebab, kortikosteroid menghambat proses osteoblas. Selain itu, obat heparin dan antikejang juga menyebabkan penyakit osteoporosis. Konsultasikan ke dokter sebelum mengkonsumsi obat jenis ini agar dosisnya tepat dan tidak merugikan tulang.

31

7. Kurus dan MungilPerawakan kurus dan mungil memiliki bobot tubuh cenderung ringan misal kurang dari 57 kg, padahal tulang akan giat membentuk sel asal ditekan oleh bobot yang berat. Karena posisi tulang menyangga bobot maka tulang akan terangsang untuk membentuk massa pada area tersebut, terutama pada derah pinggul dan panggul. Jika bobot tubuh ringan maka massa tulang cenderung kurang terbentuk sempurna.

32

BAB IIIPENUTUP

Tulang (bone) penyusun rangka vertebrata berkembang dari mesoderm pasaksial dan

lempeng lateral (lapisan somatik) dan dari krista neuralis.Dua bagian tulang yaitu cortical

atau compact bone (tulang padat) substantia compacta dan trabecular atau cancellous bone.

Secara biokimia, tulang adalah jaringan ikat yang mengalami mineralisasi yang mengandung

materi organik (protein) dan nonorganik (proteoglikan, glikoprotein, elastin). Secara fisiologi,

tulang selalu mengalami remodelling (pengendapan dan penyerapan), dimana tulang selalu

diperbarui sehingga dapat berfungsi dengan baik. Secara histologi, tulang merupakan jaringan

ikat khusus yang terdiri atas materi antarsel berkapur (matriks tulang) dan tiga jenis sel

(osteoblas, osteosit, dan osteokist). Secara anatomi, columna vertebrale termasuk dalam

kelompok ossa axiales. Selain itu columna vertebrale memiliki kelengkungan untuk menjaga

kestabilan tubuh. Osteoporosis merupakan gangguan dimana menurunnya massa tulang

sehingga tulang rapuh dan gampang mengalami fraktura. Cara penanganan yang tepat adalah

dengan mencegah serta mengkonsumsi kalsium yang cukup.

33

DAFTAR PUSTAKA

1. Kamus saku kedokteran dorland. Edisi ke-25. Jakarta: EGC; 2001.p.151.

2. McPhee, Stephen J., Ganong, William F. Pathophysiology of desease; an introduction

to clinical medicine, 5th ed. New York: Lange Medical Books/Mcgraw-Hill; 2004

P.488-92.

3. Munandar, A. Iktisar anatomi alat gerak dan ilmu gerak. Jakarta: EGC; 1994.p. 5-7,

30-7.

4. Junqueira LC, Carneiro J. Histologi dasar, teks dan atlas. Edisi ke-10. Jakarta : EGC;

2007.p.135-48.

5. HN Frank. Atlas of human anatomy. 4th Ed. Saunders; 1991.

6. SS Richard, Clinical anatomy by regions. 8th Ed. Lippincott williams & wilkins; 2008.

7. Sadler TW. Embgriologi kedokteran. Ed. 10. Jakarta: EGC; 2010.p.147-68.

8. Junqueira LC, Carneiro J. Histologi dasar, teks dan atlas. Edisi ke-10. Jakarta: EGC;

2007.p.135-48.

9. Sheerwood L. Fisiologi manusia dari sel ke sistem. Edisi ke-2. Jakarta: EGC;

2001.p.678-88.

10. William FG. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Edisi 20. Jakarta: EGC; 2002.p.368-72.

11. Fisiologi tulang. 2005. Diunduh dari : http://translate.google.co.id/translate?

hl=id&langpair=en|id&u=http://www.engin.umich.edu/class/bme456/bonephys/

bonephys.htm, 5 April 2010.

12. Robert KM, Darly KG, Victor WR. Biokimia Harper. Edisi ke-27. Jakarta:

EGC;2009.p.574-81.

13. Brodsky B, persikov AV. Molecular structure of the colagen triple helix. Adv prot

chem; 2005.

14. Chen D, Zhao M, Mundy GR. Bone morphogenetic proteins. Growth Fact; 2004.

15. Ichramsjah A R, Bambang S. Penyebab Osteoporosis dan Faktor Resiko Osteoporosis. Edisi 24 Juli 2007. Diunduh dari www.medicastore.com, 5 April 2010.

34

KATA PENGANTARPuji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan rahmat

dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah yang berjudul “ Osteoporosis “ ini dengan lancer. Penulisan makalah ini bertujuan untuk memenuhi salah satu yang diberikan oleh dosen mata kuliah.

Makalah ini ditulis dari hasil penyusunan data-data sekunder yang penulis peroleh dari buku panduan yang berkaitan dengan struktur anatomis, fisiologis, histologis, dan biokimia medik. Tidak lupa penulis mengucapkan terima kasih kepada pengajar mata kuliah PBL dalam penulisan makalah ini.Selain itu juga kepada rekan-rekan mahasiswa yang telah mendukung sehingga dapat diselesaikannya makalah ini.

Penulis berharap dengan membaca makalah ini dapat member manfaat bagi kita semua, dalam hal ini dapat menambah wawasan kita mengenai struktur anatomis, fisiologis, histologis, dan biokimia tentang tulang khususnya bagi penulis. Makalah ini masih jauh dari sempurna maka penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca demi perbaikan menuju arah yang lebih baik.Terima kasih

Jakarta, 10 April 2010

Penulis

i

DAFTAR ISI1. Kata pengantar…………………………………………………………………………….. i

2. Daftar isi…………………………………………………………………………………... ii

3.Pendahuluan……………………………………………………………………………....... 1

4. Isi

a) Anatomi Tulang………………………………………………………………………. 2

i. Struktur Anatomi……………………………………………….…………….. 3

ii. Pembentukan Tulang Belakang………………………………………………. 6

iii. Gambar Perbedaan Struktur Tulang Normal dan Tulang yang Osteoporos….. 9

b) Fisiologi Tulang…………………………………………………………………….. 10

i. Pembentukan tulang………………………………………………...……… 12

ii. Remodeling Osteoporosis………………………………………………….... 14

iii. Patofiologi Osteoporosis……………………………………………………. 15

c) Histologi Medik Tulang…………………………………………………………….. 17

i. Osteoklas……………………………………………………………………. 17

ii. Osteoblas……………………………………………………………………. 18

iii. Osteosit……………………………………………………………………… 18

iv. Jenis Tulang…………………………………………………………………. 20

v. Histogenesis atau Pembentukan Tulang…………………………………….. 23

d) Biokimia Medik Tulang…………………………………………………………….. 25

i. Mekanisme Metabolisme Tulang…………………………………………… 27

e) Faktor Penyebab Osteoporosis……………………………………………………… 30

5. Penutup…………………………………………………………………………………… 33

6. Daftar Pustaka……………………………………………………………………………. 34

ii