Pebriyanti Salipadang

Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana

Jalan Arjuna Utara No. 6 Jakarta Barat 11510

email : pebribebe@gmail.com

Pendahuluan

Sistem muskuloskeletal pada manusia terdiri dari tulang, otot dan persendian (dibantu

oleh tendon, ligamen dan tulang rawan). Sistem ini memungkinkan Anda untuk duduk,

berdiri, berjalan atau melakukan kegiatan lainnya dalam kehidupan sehari-hari. Selain sebagai

penunjang dan pembentuk tubuh, tulang juga berfungsi sebagai pelindung organ dalam.

Tempat pertemuan 2 tulang adalah persendian, yang berperan dalam mempertahankan

kelenturan kerangka tubuh. Tanpa persendian, kita tidak mungkin bisa melakukan berbagai

gerakan. Sedangkan yang berfungsi menarik tulang pada saat kita bergerak adalah otot, yang

merupakan jaringan elastik yang kuat.

Tujuan penulisan secara umum yaitu menelaah bagaimana penulis mendapatkan

informasi dan mempelajari tentang metabolisme tulang, struktur persendian, dan fungsi

persendian pada tubuh manusia. Serta mpenulis dapat mengerti dan mempelajari tentang

penyakit osteoarthosis yang dapat menyebabkan rasa ngilu pada persendian kaki yang diderita

oleh orang yang berumur lebih dari 40 tahun keatas. Hipotesis sementara dari penulisan

adalah Osteoarthosis yang terjadi karena kelainan pada metabolisme tulang yang dipengaruhi

oleh faktor usia.

Pembahasan

Pengertian skoliosis

Skoliosis [1)

A. Deskripsi

1. Skoliosis merupakan deformitas spinal yang biasanya melibatkan lekukan lateral

spina, rotasi spinal, dan hipokifosis toraks.

2. Skoliosis merupakan medeformitas spinal yang paling sering ditemukan.

B. Etiologi

1. Skoliosis dapat disebabkan oleh ketidaksesuaian panjang kaki, konstraktur lutut atau

panggul, nyeri, gangguan neuromuskular, atau malformasi kongenital. Namun,

biasanya skoliosis bersifat idiopatik.

2. Bukti-bukti mengarah pada kemungkinan sifat genetik dominan autosomal dengan

penetrasi yang tidak sempurna atau penyebab multifaktor.

C. Patofisiologi

1. Deformitas berkembang selama periode pertumbuhan (pertumbuhan remaja yang

sangat cepat) dan menjadi stabil ketika pertumbuhan vertebra terhenti.

2. Bersamaan dengan tumbuhnya tulang punggung dan perkembangan lekukan lateral,

vertebra berotasi, menyebabkan tulag iga dan tulang belakang berputar ke arah

bagian cembung tulang punggug. Prosesus spinosus berotasi ke arah lengkung

cembung. [1)

Skoliosis [2)

Skoliosis adalah kuvutura tulang belakang [spina). Skoliosis dapat terjadi akibat

deformitas struktural aktual kolumna vrtebra yang ada pada saat lahir [kongenital) atau dapat

terjadi akibat penyakit neuromuskular seperti atau distrofi otot. Sebgaian skoliosis struktural

dapat terjadi tanpa diketahui sebabnya idiopatik) atau karena postur yang buruk. Skoliosis

menyebabkan deformitas dan kadang-kadang nyeri. Apabila keadaan ini tidak diatasi, fungsi

pernapasn dn paru dapat terganggu.

Gambaran klinis :

Skoliosis merupakan lengkungan columna vertebra ke arah lateral. 5

Panjang columna vertebralis kurang lebih sama pada semua orang pada tinggi rata-

rata: 70 cm untuk laki-laki, 60 cm untuk wanita. Discus intervertebralis membentuk

sekitar seperlima dari total tinggi badan.

Columna vertebralis dilihat dari depan biasanya vertikal. Mungkin terdapat penyimpangan

ringan pada satu sisi atau sisi lain pada regio thoracica, dengan lengkung kompensasi ke arah

berlawanan pada regio cervicalis dan lumbalis.

Sebelum lahir, columna vertebralis menunjukkan konkavitas ke arah depan. Dengan

perkembangan kepala dan adopsi postur vertikal, konvektivitas ke arah depan tampak pada

regio cervical dan lumbal. Dalam bentuk akhirnya, maka columna vertebralis menunjukkan:

Regio cervicalis : melengkung ke depan

Regio thoracica : melengkung ke belakang

Regio lumbalis : melengkung ke depan

Regio sacralis dan coccygeal : melengkung ke belakang di atas dan ke depan di

bawah.

Tulang Belakang (Columna Vertebralis)7

Columna vertebralis merupakan pilar yang kuat, melengkung dan dapat bergerak yang

menopang tengkorak, dinding dada, dan ekstremitas atas, menyalurkan berat badan ke

ekstermitas bawah, dan melindungi medula spinalis.Tulang belakang terdiri dari sejumlah

vertebra, yang dihubungkan oleh discus intervertebralis dan beberapa ligamentum. Setiap

vertebra terdiri dari tulang spongiosa yang terisi dengan sumsum tulang merah dan dilapisi

oleh selapis tipis tulang padat.

Tulang columna vertebralis :

7 vertebra cervicales, 12 vertebra thoracicae, 5 vertebra lumbales, Sacrum, Vertebra

coccygeae

Columna vertebralis dilihat dari samping

Vertebra dan sendi tipikal

Vertebra menunjukkan perbedaan berdasarkan pola yang umum.

Vertebra tipikal menunjukkan :

Corpus : lempeng tulang yang tebal, agak melengkung di permukaan atas dan bawah.

Arcus vertebra, terdiri dari :

a. Pediculus di bagian depan : bagian tulang yang berjalan ke arah bawah dari corpus,

dengan lekukan pada vertebra di dekatnya membentuk foramen intervertebralis.

b. Lamina dibagian belakang : bagian tulang yang pipih berjalan kearah belakang dan ke

dalam untuk bergabung dengan pasangan dari sisi yang berlawanan.

Foramen vertebrale : lubang besar yang dibatasi oleh corpus di bagian depan, pediculus di

bagian samping, dan lamina di bagian samping dan belakang.

Foramen intervertebrale : lubang pada bagian samping, di antara dua vertebra yang

berdekatan; dilalui oleh nervus spinalis yang sesuai.

Processus articularis superior dan inferior : membentuk persendian dengan processus yang

sama pada vertebra di atas dan di bawahnya.

Processus transversus : bagian tulang yang menonjol ke lateral.

Spina : penonjolan yang mengarah ke belakang dan ke bawah.

Discus intervertebralis adalah cakram yang melekat pada permukaan corpus dua vertebrae

yang berdekatan; terdiri dari anulus fibrosus, cincin jaringan fibrokartilaginosa pada bagian

luar, dan nucleus pulposus, zat semi-cair yang mengandung sedikit serat dan tertutup di dalam

annulus fibrosus.

Ligamentum

Sejumlah ligamentum yang menghubungkan vertebra :

a. Lig. Longitudinalis anterior berjalan kebawah didepan corpus vertebra.

b. Lig.Longitudinalis posterior berjalan ke bawah di belakang corpus vertebra (yaitu, di

dalam canalis vertebralis).

c. Ligamentum-ligamentum pendek yang menghubungkan processus transversus dan

spina dan mengelilingi sendi pada processus articularis.

Gerakan columna vertebralis

Columna vertebralis dapat melakukan fleksi, ekstensi, rotasi dan gerakan

lateral.Bentuk atlas dan axis memungkinkan gerakan menunduk dan rotasi kepala. Gerakan

dihasilkan oleh kerja sejumlah besar otot yang melekat pada sepanjang columna vertebralis.

Kelompok musculus erector spinae yang kuat, yang berjalan dari sacrum sampai kepala,

mengisi jarak pada tiap sisi spina vertebra dan memiliki kerja ekstensor yang kuat. Kerja lain

dilakukan oleh banyak otot, termasuk musculus sternomastoideus, otot leher dalam, otot yang

melekat pada iga dan otot dinding perut.5

Ciri umum columna vertebra8

Walaupun memperlihatkan berbagai regional, semua vertebra mempunyai pola yang

sama. Vertebra tipikal terdiri atas corpus yang bulat di anerior dan arcus vertebrae di

posterior. Keduanya melingkupi sebuah tulang disebut foramen vertebralis, yang dilalui oleh

medulla spinalis dan bungkus-bungkusnya. Arcus vertebrae terdiri atas sepasang pediculus

yang berbentuk silinder, yang membentuk sisi-sisi arcus, dan sepasang lamina gepeng yang

melengkapi arcus dari posterior. Arcus vertebrae mempunyai tujuh processus yaitu satu

processus spinosus, dua processus transversus, dan empat processus articularis. Processus

spinosus atau spina, menonjol ke posterior dari pertemuan dua laminae. Processus transversus

menonjol ke lateral dari pertemuan lamina dan pediculus. Processus spinosus dan processus

transversus berfungsi sebagai pengungkit dan menjadi tempat melekatnya otot dan

ligamentum. Processus articularis superior terletak vertikal terdiri dari dua processus

articularis superior dan dua processus articularis inferior. Processus ini menonjol dari

pertemuan antara lamina dan pediculus, dan facies articularisnya diliputi oleh

cartilagohyaline. Kedua processus articularis superior dari sebuah arcus vertebrae bersendi

dengankedua processus articularis, inferior dari arcus yang ada di atasnya, membentuk

sendisinovial.

Pediculus mempunyai lekuk pada pinggir atas dan bawahnya, membentuk

incisuravertebralis superior dan inferior. Pada masing-masing sisi, incisura vertebralis

superior sebuahvertebra dan incisura vertebralis inferior dari vertebra di atasnya membentuk

forameninvertebrale.

Vertebra cervikalis yang khas mempunyai ciri-ciri sebagai berikut :

1. Processus transversus mempunyai foramen transversum. Spina kecil dan bifida

2. Corpus kecil dan lebar dari sisi ke sisi

3. Foramen vertebrale besar dan berbentuk segitiga

4. Processus articularis superior mempunyai facies yang menghadap ke belakang dan

atas; processus articularis inferior mempunyai facies yang menghadap ke bawah dan

depan.

Vertebra cervikalis yang tidak khas (I atau atlas, II, dan VII) mempunyai ciri-ciri sebagai

berikut :

1. Tidak mempunyai corpus

2. Tidak mempunyai processus spinosus

3. Mempunyai arcus anterior dan arcus posterior

4. Mempunyai massa lateralis pada masing-masing sisi dengan facies articularis pada

permukaan atasnya untuk bersendi dengan condylus occipitalis (articulatio atlanto-

occipitalis) dan facies articularis pada permukaan bawahnya untuk bersendi

denganaxis (articulasio atlanto-axialis)

Vertebra cervicalis II atau axis mempunyai dens yang mirip pasak, yang menonjol

keatas dari permukaan superior corpus (mewakili corpus atlas yang telah bersatu dengan

corpusaxis). Vertebra cervicalis VII atau vertebra prominens, diberi nama demikian karena

mempunyai processus spinosus yang paling panjang dan processus itu tidak bifida. Processus

transversus besar, tetapi foramen transversarium kecil dan dilalui oleh v.

Vertebralis. Vertebra thoracica (thoracalis) yang khas mempunyai ciri-ciri sebagai berikut :

1. Corpus berukuran sedang dan berbentuk jantung

2. Foramen vertebrale kecil dan bulat

3. Processus spinosus panjang dan miring ke bawah

4. Fovea costalis terdapat pada sisi-sisi corpus untuk bersendi dengan capitulum costae

5. Fovea costalis terdapat pada processus transversus untuk bersendi dengan

tuberculumcostae

6. Processus articularis superior mempunyai facies yang menghadap ke belakang

danlateral, sedangkan facies pada articularis inferior menghadap ke depan dan

medial.Processus articularis inferior vertebra

Vertebra lumbalis yang yang khas mempunyai ciri-ciri sebagai berikut :

1. Corpus besar dan berbentuk ginjal

2. Pediculus kuat dan mengarah ke belakang

3. Lamina tebal

4. Foramen vertebrale berbentuk segitiga

5. Processus transversus panjang dan langsing

6. Processus spinosus pendek, rata, dan berbentuk segiempat dan mengarah ke belakang

7. Facies articularis processus articularis superior menghadap ke medial dan facies

articularis inferior menghadap ke lateral. Vertebra lumbalis tidak mempunyai facies

articularis untuk bersendi dengan costae dan tidak ada foramina pada processus

transversus.

Os Sacrum dan Os Coccygis

Os sacrum terdiri atas lima vertebra rudimenter yang bergabung menjadi satu

membentuk sebuah tulang berbentuk baji yang cekung di anterior. Pinggir atas atau basis

tulang bersendi dengan vertebra lumbalis. Pinggir bawah yang sempit bersendi dengan os

coccygis. Di lateral, os sacrum bersendi dengan dua os coxae untuk membentuk articulatio

sacroiliaca. Pinggir anterior dan atas vertebra menonjol ke depan sebagai margo posterior

apertura pelvis superior dan dikenal sebagai promontorium sacralis. Promontorium sacralis

pada perempuan penting untuk obsteri dan digunakan pada waktu menentukan ukuran pelvis.

Terdapat foramina vertebralis dan membentuk canalis sacralis. Lamina vertebra

sacralis kelima dan kadang-kadang ada juga vertebra sacralis keempat tidak mencapai garis

tengah dan membentuk hiatus sacralis. os coccygis terdiri atas empat vertebra yang berfusi

membentuk sebuah tuang segitiga kecil, yang basisnya bersendi dengan ujung bawah sacrum.

Vertebra coccygis pertama biasanya tidak berfusi, atau berfusi tidak lengkap dengan vertebra

coccygeus kedua.

Metabolisme Tulang 9,10

Skeleton adalah gabungan dari beberapa tulang yang bergabung menjadi satu

rangkaian utuh, dari struktur yang keras, mendukung tubuh dan melindungi jaringan-jaringan

lunak yang terdapat di bawahnya. Selain untuk membentuk tubuh, melindungi tubuh dan

jaringan-jaringan dalam tubuh skeleton juga berfungsi sebagai tempat penyimpanan mineral,

tempat penyimpanan lemak, dan tempat pergantian sel-sel darah.

Sistem skelet terdiri dari tulang-tulang yang membentuk rangka. Sistem otot terdiri

dari otot-otot volunter yang melekat pada rangka. Ada berbagai jenis tulang yang dapat

menghasilkan berbagai jenis dan derajat gerakan. Gerakan antar dua tulang disebut

persendian.

Sistem skelet terdiri dari 200 jenis tulang yang bersama-sama membentuk rangka

tubuh yang kuat dapat dapat digerakan. Sistem ini mempunyai empat fungsi utama yaitu

mendukung dan melindungi jaringan lunak dan organ vital disekitarnya. Sistem skelet

berperan dalam pergerakan tubuh yang menjadi tempat perlekatan otot-otot dan menjadi

pengumpil pada sendi. Sistem ini juga memproduksi sel-sel darah dalam sumsum tulang

merah dan menjadi gudang bagi garam-garam mineral, terutama fosfor dan kalsium.

Tulang rawan membentuk lingkungan untuk perkembangan tulang. Perkembangan

tulang berawal dari sel-sel berbentuk kumparan yag disebut osteoblas, yang terdapat lapisan

jaringan fibrosa yang menyelubungi tulang (peristeum) dan di dalam lubang-lubang didalam

tulang. Sel-sel ini mampu mengubah garam garam kalsium klorida, menjadi garam-garam

kalsium tidak larut (insoluble), terutama kalsium fosfat. Jenis sel kedua adalah osteklas, yang

dapat mengubah kalsium fosfat tidak larut menjadi garam-garam kalsium larut yang dibawa

keluar oleh darah. Sel ini mampu menyebabkan absorpsi bagian tulang yang tidak diperlukan.

Kedua jenis sel diatas berfungsi aktif dalam masa partumbuhan, osteoblas menghasilkan

tulang osteoblas dan osteoklas membuang tulang untuk mempertahankan bentuk dan proporsi

tulang. Sebagai contoh osteoblas mendeposisi tulang pada permukaan tulang silinder,

sementara osteoklas mengabsorpsi tulang pada permukaan dalamnya untuk memperbesar

rongga sumsum dan mencengah tulang menjadi terlalu berat.

Pertumbuhan dan perkembangan tulang

Proses pembentukan tulang telah bermula sejak umur embrio 6-7 minggu dan

berlangsung sampai dewasa. Proses terbentuknya tulang terjadi dengan 2 cara yaitu melalui

osifikasi intramembranosa dan osifikasi endokondral:

1. Osifikasi Intramembranosa

Osifikasi intramembranosa, sumber sebagian terbesar tulang pipih, disebut demikian

karena ia terjadi di dalam mebran jaringan penyambung. Osifikasi intramembranosa juga

membantu pertumbuhan tulang pendek dan penebalan tulang panjang. Di dalam lapisan

jaringan penyambung tersebut, titik permulaan osifikasi disebut pusat osifikasi primer. Proses

ini mulai ketika kelompok-kelompok sel yang menyerupai fibroblast muda berdiferensiasi

menjadi osteoblas. Kemudian terjadi sintesa osteoid dan kalsifikasi, yang menyebabkan

penyelubungan beberapa osteoblas yang kemudian menjadi osteosit. Pulau-pulau tulang yang

sedang berkembang ini dikenla sebagai spikulum. Beberapa kelompok seperti itu muncul

pada saat hampir bersamaan pada pusat osifikasi, sehingga persatuan spikulum-spikulum

tersebut menghasilkan tulang yang mempunyai struktur spongiosa.  Contoh : tulang atap

tengkorakm maksila dan mandibula.

2. Osifikasi endokondral

Semua sel tulang lainnya di dalam tubuh dibentuk melalui proses osifikasi endokondral.

Proses ini terjadi secara tidak langsung yaitu melalui pembentukan model tulang rawan

terlebih dahulu dan kemudian mengalami penggantian menjadi tulang dewasa. Ossifikasi

endokondral dapat dilihat pada proses pertumbuhan tulang panjang. Pada proses pertumbuhan

tulang panjang akan terbentuk pusat osifikasi primer dimana penulangan pertama kali terjadi

yaitu proses dimana kartilago memanjang dan meluas melalui proliferasi kondrosit dan

deposisi matriks kartilago. Setelah pembentukan tersebut, kondrosit di daerah sentral kartilago

mengalami proses pemasakan menuju hypertropic kondrosit. Setelah pusat osifikasi primer

terbentuk maka rongga sumsum mulai meluas ke arah epifise. Perluasan rongga sumsum

menuju ke ujung-ujung epifisis tulang rawan dan kondrosit tersusun dalam kolom-kolom

memanjang pada tulang dan tahapan berikutnya pada osifikasi endokondral berlangsung pada

zona-zona pada tulang secara berurutan.

Struktur Persendian

Struktur dan fungsi sendi, bentuk kaku (rigid) dan kokoh antar rangka yang

membentuk tubuh dihubungkan oleh berbagai jenis sendi. Adanya penghubung tersebut

memungkinkan satu pergerakan antar tulang yang demikian fleksibel dan nyaris tanpa

gesekan. Tulang dan sendi dipakai untuk melindungi berbagai organ vital di bawahnya

disamping fungsi pergerakan (locomotor) / perpindahan makhluk hidup.

Struktur tulang

Tulang adalah jaringan yang tersusun oleh sel dan didominasi oleh matrix kolagen

ekstraselular (type I collagen) yang disebut sebagai osteoid. Osteoid ini termineralisasi oleh

deposit kalsium hydroxyapatite, sehingga tulang menjadi kaku dan kuat. Sepertinya halnya

jaringan pengikat pada umumnya, jaringan tulang juga terdiri atas unsur-unsur : sel, substansi

dasar, dan komponen fibriler. Sel-sel dalam komponen tulang, yaitu:

1. Osteoblas

Sel ini bertanggung jawab atas pembentukan matriks tulang, oleh karena itu banyak

ditemukan pada tulang yang sedang tumbuh. Selnya berbentuk kuboid atau silindris pendek,

dengan inti terdapat pada bagian puncak sel dengan kompleks Golgi di bagian basal.

Sitoplasma tampak basofil karena banyak mengandung ribonukleoprotein yang menandakan

aktif mensintesis protein. Pada pengamatan dengan M.E tampak jelas bahwa sel-sel tersebut

memang aktif mensintesis protein, karena banyak terlihat RE dalam sitoplasmanya. Selain itu

terlihat pula adanya lisosom.

2. Osteosit

Merupakan komponen sel utama dalam jaringan tulang. Pada sediaan gosok terlihat

bahwa bentuk osteosit yang gepeng mempunyai tonjolan-tonjolan yang bercabang-cabang.

Bentuk ini dapat diduga dari bentuk lacuna yang ditempati oleh osteosit bersama tonjolan-

tonjolannya dalam canaliculi. Dari pengamatan dengan M.E dapat diungkapkan bahwa

kompleks Golgi tidak jelas, walaupun masih terlihat adanya aktivitas sintesis protein dalam

sitoplasmanya. Ujung-ujung tonjolan dari osteosit yang berdekatan saling berhubungan

melalui gap junction. Hal-hal ini menunjukkan bahwa kemungkinan adanya pertukaran ion-

ion di antara osteosit yang berdekatan. Osteosit yang terlepas dari lacunanya akan mempunyai

kemampuan menjadi sel osteoprogenitor yang pada gilirannya tentu saja dapat berubah

menjadi osteosit lagi atau osteoklas.

3. Osteoklas

Osteoklas merupakan sel multinukleat raksasa dengan ukuran berkisar antara 20 μm-

100μm dengan inti sampai mencapai 50 buah. Sel ini ditemukan untuk pertama kali oleh

Köllicker dalam tahun 1873 yang telah menduga bahwa terdapat hubungan sel osteoklas (O)

dengan resorpsi tulang. Hal tersebut misalnya dihubungkan dengan keberadaan sel-sel

osteoklas dalam suatu lekukan jaringan tulang yang dinamakan Lacuna Howship (H).

keberadaan osteoklas ini secara khas terlihat dengan adanya microvilli halus yang membentuk

batas yang berkerut-kerut (ruffled border). Gambaran ini dapat dilihat dengan mroskop

electron. Ruffled border ini dapat mensekresikan beberapa asam organik yang dapat

melarutkan komponen mineral pada enzim proteolitik lisosom untuk kemudian bertugas

menghancurkan matriks organic. Pada proses persiapan dekalsifikasi (a), osteoklas cenderung

menyusut dan memisahkan diri dari permukaan tulang. Relasi yang baik dari osteoklas dan

tulang terlihat pada gambar (b). resorpsi osteoklatik berperan pada proses remodeling tulang

sebagai respon dari pertumbuhan atau perubahan tekanan mekanikal pada tulang. Osteoklas

juga berpartisipasi pada pemeliharaan homeostasis darah jarak panjang.

4. Sel Osteoprogenitor

Sel tulang jenis ini bersifat osteogenik, oleh karena itu dinamakan pula sel osteogenik.

Sel-sel tersebut berada pada permukaan jaringan tulang pada periosteum bagian dalam dan

juga endosteum. Selama pertumbuhan tulang, sel-sel ini akan membelah diri dan mnghasilkan

sel osteoblas yang kemudian akan akan membentuk tulang. Sebaliknya pada permukaan

dalam dari jaringan tulang tempat terjadinya pengikisan jaringan tulang, sel-sel osteogenik

menghasilkan osteoklas. Sel – sel osteogenik selain dapat memberikan osteoblas juga

berdiferensiasi menjadi khondroblas yang selanjutnya menjadi sel cartilago. Kejadian ini,

misalnya, dapat diamati pada proses penyembuhan patah tulang. Menurut penelitian,

diferensiasi ini dipengaruhi oleh lingkungannya, apabila terdapat pembuluh darah maka akan

berdiferensiasi menjadi osteoblas, dan apabila tidak ada pembuluh darah akan menjadi

khondroblas. Selain itu, terdapat pula penelitian yang menyatakan bahwa sel osteoprogenitor

dapat berdiferensiasi menjadi sel osteoklas lebih – lebih pada permukaan dalam dari jaringan

tulang.

5. Zat intersel / Matriks

Berdasarkan beratnya, matriks tulang yang merupakan substansi interseluler terdiri

dari ± 70% garam anorganik dan 30% matriks organik. 95% komponen organic dibentuk dari

kolagen, sisanya terdiri dari substansi dasar proteoglycan dan molekul-molekul non kolagen

yang tampaknya terlibat dalam pengaturan mineralisasi tulang. Kolagen yang dimiliki oleh

tulang adalah kurang lebih setengah dari total kolagen tubuh, strukturnya pun sama dengan

kolagen pada jaringan pengikat lainnya. Hampir seluruhnya adalah fiber tipe I. Ruang pada

struktur tiga dimensinya yang disebut sebagai hole zones, merupakan tempat bagi deposit

mineral. Kontribusi substansi dasar proteoglycan pada tulang memiliki proporsi yang jauh

lebih kecil dibandingkan pada kartilago, terutama terdiri atas chondroitin sulphate dan asam

hyaluronic. Substansi dasar mengontrol kandungan air dalam tulang, dan kemungkinan

terlibat dalam pengaturan pembentukan fiber kolagen. Materi organik non kolagen terdiri dari

osteocalcin (Osla protein) yang terlibat dalam pengikatan kalsium selama proses mineralisasi,

osteonectin yang berfungsi sebagai jembatan antara kolagen dan komponen mineral,

sialoprotein (kaya akan asam salisilat) dan beberapa protein. Matriks anorganik merupakan

bahan mineral yang sebagian besar terdiri dari kalsium dan fosfat dalam bentuk kristal-kristal

hydroxyapatite. Kristal –kristal tersebut tersusun sepanjang serabut kolagen. Bahan mineral

lain : ion sitrat, karbonat, magnesium, natrium, dan potassium. Kekerasan tulang tergantung

dari kadar bahan anorganik dalam matriks, sedangkan dalam kekuatannya tergantung dari

bahan-bahan organik khususnya serabut kolagen.

Struktur makroskopis

Tulang merupakan salah satu bagian system rangka yang terbuat dari jaringan ikat tulang.

Tulang sangat banyak jenisnya, baik dalam bentuk maupun penyusunnya. Tetapi pada

potongan tulang terdapat 2 macam struktur :

a. Substantia spongiosa (berongga)

Tulang spons juga keras seperti semua tulang, tetapi secara maksroskopis terlihat

berlubang-lubang (spongy). Tulang spongiosa terdiri atas banyak trabekel atau lempeng-

lempengan yang saling berhubungan. Trabekel terdiri darilamel-lamel yang jumlahnya

beragam didalam terkandung lacuna yang ditempati osteosiy dan system kanakuli yang

berhubungan. Diantara alok tulang akan diisi dengan sumsum tulang.

b. Substantia compacta (padat)

Tulang kompak, seperti namanya menunjukan sebagai massa utuh padat dengan

ruang-ruang kecil yang hanya tampak dengan mikroskop. Pada tulang panjang khas, seperti

femur atau humerus, bagian batang terdiri dari silinder berlubang tulang kompak berdinding

tebal dangan rongga sumsum besar dipusat terisi sumsum tulang. Ujung tulang panjang

terutama terdiri atas tulang spons ditutupi korteks tulang kompak tipis. Ruang antar trabekel

tulang spons, pada orang dewasa , berhubungan langsung dengan rongga sumsum bagian

belakang. Ujung tulang panjang disebut epifisis, berkembang dari pusat penulangan tersendiri

dan terpisah dari batang oleh lempeng epifiser tulang rawan, yang menyatu dengan diafisis

oleh kolom-kolom tulang spons dalam daerah peralihan disebut metafisis. Pada permukaan

sendi, di ujung tulang panjang, lapis kompak tipis itu di tutupi selapis tulan rawan hialin, yang

disebut tulang rawan sendi. Tulang yang dibungkus oleh periosteum, jaringan ikat khusus

yang dibekali potensi osteogenik. Tulang tersebut tidak terdapat didaerah ujung tulang

panjang yang ditutupi tulang rawan sendi. Tersusun teratur sesuai distribusi pembuluh darah

yang memasoknya. Pembuluh darah berjalan dalam saluran harvers. Saluran yang

menghubungkan permukaan dalam dan luar tulang dengan saluran havers dan saluran havers

satu dengan lainnya disebut dengan volkman. Terdapat lamel general luar dan dalam serta

lamel interstitial.

Secara Mikroskopis

Sistem Havers: saluran Havers (saraf, pembuluh darah, aliran limfe) . Lamella (lempeng

tulang yang tersusun konsentris). Lacuna (ruangan kecil yang terdapat di antara lempengan–

lempengan yang mengandung sel tulang). Kanalikuli (memancar di antara lacuna dan tempat

difusi makanan sampai ke osteon).

Struktur sendi

a. Secara makroskopis

Secara makroskopi, sendi dibedakan menjadi tiga, yakni Sinartrosis atau sendi mati.

Secara struktural, persendian ini dibungkus dengan jaringan ikat fibrosa atau kartilago. Sutura

adalah sendi yang dihubungkan dengan jaringan ikat fibrosa rapat dan hanya ditemukan pada

tulang tengkorak. Contohnya sutura sagital. Sinkondrosis adalah sendi adalah hubungan

antar-tulang yang dihubungkan oleh kartilago hialin (jaringan tulang rawan). Contoh: tulang

pada ruas tulang belakang.

b. Secara mikroskopis

Lapisan terluar, kapsul sendi terbentuk dari jaringan ikat fibrosa rapat yang menyatu

pada sendi. Ligamen adalah penebalan kapsul yang berfungsi untuk menopang kapsul sendi

dan memberikan stabilitas. Ligamen dapat menyatu dalam kapsul atau terpisah dari kapsul

melalui envaginasi kapsul. Lapisan terdalam, kapsul sendi memiliki lapisan terdalam yakni

membran sinovial yang melapisi kesuluruhan sendi, kecuali pada kartilago artikular.

Membran sinovial mensekresi cairan sinovial.pada beberapa sendi sinovial, seperti persendian

lutut, terdapat diskus artikular (meniskus) fibrokartilago. Bursa adalah kantong tertutup yang

dilapisi membran sinovial, dan ditemukan di luar rongga sendi. Kantong ini terletak di bawah

tendon atau otot dan mungkin juga dapat ditemukan di area percabangan tendon atau otot di

atas tulang yang menonjol atau secara subkutan jika kulit terpapar pada friksi, seperti siku dan

tempurung lutut.

Interaksi antara miosin dan aktin mendasari kontraksi otot

Ketika sebuah otot berkontraksi, panjang masing-masing sarkomer menjadi berkurang

yaitu, jark dari satu garis Z ke garis Z berikutny menjadi lebih pendek. Pada sarkomer yang

berkontraksi, pita A tidak berubah panjangnya, akan etapi pita I memendek dan zona H

menjadi hilang. Peristiwa ini dapat dijelaskan dengan mode filamen luncur [sliing filament

model)pada kontraksi otot. Menurut model ini, bukan filamen tipis dan bukan juga filamen

tebal yang berubah panjangnya ketika otot berkontraksi, melainkan filamen tersebut meluncur

di atas satu sama lain secra longitudinal, sehingga derajat tumpang tindih filamen tipis dan

tebal meningkat.

Peluncuran filamen tersebut didasarkan pada interaksi molekul aktin dan miosin yang

menyusun filamen tipis dan filamen tebal. Miosin terdiri atas bagian ‘ekor’ yang erserat dan

panjang dengan daerah ‘kepala’ globuler yang menempel ke samping. Ekor adalah lokasi di

mana individu molekul miosin menyatu mebentuk filamen tebal. Kepala miosin adalah pusat

reaksi bioenergetik yang meberi untuk kontraksis otot. Kepala miosin dapat mengikat ATP

dan menghidrolisisnya menjadi ADP dan fosfat anorganik. Energi yang dibebaskan dari

pemecahan ATP dipindahkan ke miosin, sehingga enajdi konfigurasi yang berenergi tinggi.

Miosin yang sudah bertenaga ini berikatan dengan tempat spesifik pada aktin, membentuk

suatu titian silang.[cross bridge). Energi yang tersimpan dibebaskan, dan kepala miosin

berelaksasi ke bentuk energi rendah. Relaksai ini mengubah sudut pertautan antara kepala

miosin dan ekor miosin, ketika miosin membengkok ke dalam dengan sendirinya, miosin

menggunakan tegangan pada filamen tipis tempatnya terikat untuk menarik filamen tipis ke

pusat sarkomer. Ikatan antara miosin yang berenergi rendah dengan aktin dipisahkan ketika

sebuah molekul ATP berikatan dengan kepala miosin. Pada siklus yang berulang, kepala yang

bebas dapat menghidrolisis ATP yang baru dan mengubahnya ke konfigurasi berenergi tinggi

kemudian tertaut pada sebuah tempat pengikatan baru pada molekul aktin lain yang berada

lebih jauh di sepanjang filamen tipis tersebut. Masing-masing di antara 350 kepala filamen

tebal membentuk dan membentuk ulang sekitar lima titian silang per detik yang membuat

filamen meluncur di atas satu sama lain.

Sel otot secara khas hanya menyimpan cukup ATP untuk beberapa kontraksi saja. Sel-

sel otot juga menyimpan glikogen di antara miofibril, akan tetapi sebagian besar energi yang

diperlukan untuk kontraksi otot yang berulang disimpan dalam bahan yang disebut fosfagen.

Keratin fosfat yang merupakan fosfagen vertebrata, menyediakan gugus fosfat ke ADP untuk

membentuk ATP. 6

Ion kalsium dan protein regulasi mengontrol kontraksi otot

Otot rangka hanya berkontraksi ketika dirangsang oleh suatu neuron motoris. Ketika

otot dalam keadaan istirahat, tempat pengikatan miosin pada molekul aktin ditutupi oleh

protein regulasi tropomiosin. Kumpulan protein regulasi lainnya, kompleks troponin,

mengontrol posisi tropomiosin pada filamen titpis. Supaya sel otot bisa berkontraksi, tempat

pengikatan miosin pada aktin harus terbuka. Hal ini terjadi ketika ion kalsium berikatan

dengan troponin, yang mengubah interaksi antara troponin dan tropomiosin. Pengikatan Ca2+

menyebabkan keseluruhan kompleks troonin-tropomiosin mengalami perubahan bentuk dan

membuka tempat pengikatan miosin pada aktin. Peluncuran filamen tipis dan filamen tebal

dpat terjadi dengan adanya kalsium, sehingga otot dapat berkontraksi. Ketika konsentrasi

kalsium internal turun, tempat pengikatan aktin menjadi tertutup, dan kontraksi akan berhenti.

Konsentrasi kalsium dalam sitoplasma sel otot diatur oleh retikulum sarkoplasmik, yaitu

retikulum endoplasmik yang mengalami spesialisasi. Membran retikulum sarkoplasmik secara

aktif mengangkut kalium dari sitoplasma ke bagian dalam retikulum tersebut. Dengan

demikian membran tersebut merupakan sebuah gudang penyimpanan ion kalsium intraselular.

Stimulus yang menyebabkan kontraksi sel otot rangka adalah suatu potensial aksi pada neuron

motoris yang membuat persambungan sinaptik dengan sel otot.6

Metabolisme Kerja Otot11

Kontraksi otot sangat bergantung pada produksi ATP dari salah satu dari tiga sumber,

yaitu: kretinin fosfat yang disimpan di otot, fosforilasi oksidatif bahan makanan yang

disimpan di atau ke otot, dan glikolisis aerob maupun anaerob.5Saat kerja yang dilakukan otot

tidak terlalu berat, serabut otot dapat memenuhi energinya dengan proses aerob (dengan

oksigen). Akan tetapi, apabila kerja yang dilakukan terlalu berat sehingga pasokan oksigen

tidak mencukupi, maka energi akan didapat melalui proses anerob (tanpa oksigen).

Proses aerob dialami saat otot sedang berelaksasi. Pada proses ini, karbohidrat akan

dipecah menjadi gula sederhana yang disebut glukosa. Glukosa yang tidak diperlukan oleh

tubuh akan dikonversi menjadi glikogen dan disimpan di hati serta otot. Selama oksidasi,

glikogen akan menjadi karbondioksida dan air, serta terbentuk 36 adenosin trifosfat (ATP).

Nantinya, apabila otot hendak melakukan kontraksi, ATP akan diubah menjadi adenosin

difosfat (ADP). Hasil sampingan dari proses ini adalah asam laktat.

Seperti yang telah dikemukakan sebelumnya, apabila kerja otot terlalu keras, akan

menyebabkan pasokan oksigen berkurang sehingga penghasilan energi harus melewati proses

anaerob (tanpa oksigen). Pada proses ini, selain ATP yang dihasilkan 18X lebih sedikit

(2ATP), proses anaerob menghasilkan lebih banyak asam laktat. Karena oksigen tidak

mencukupi, asam laktat akan menumpuk dan berdifusi ke dalam cairan darah.

Keberadaan asam laktat di dalam cairan darah akan merangsang pusat pernapasan

sehingga frekuensi dan kedalaman napas meningkat. Hal ini akan terus berlangsung, sampai

jumlah oksigen cukup untuk memungkinkan sel otot dan hati mengoksidasi asam laktat

dengan sempurna dengan mengubahnya menjadi glikogen. Oksigen ekstra yang dibutuhkan

untuk membuang tumpukan asam laktat disebut oxygen debt.

Fisiologi Anatomi Otot Rangka

Otot rangka sebagian besar disusun oleh otot lurik yang dapat bekerja secara sadar.

Otot lurik terdiri dari sel-sel serabut otot multinukleus yang dikelilingi oleh membran plasma

yang dapat tereksitasi oleh listrik, yaitu sarkolema. Sel serabut otot mengandung banyak

berkas miofibril yang tersusun sejajar dan terbenam dalam cairan intrasel dan disebut

sarkoplasma. Di dalam cairan ini terdapat glikogen, senyawa berenergi-tinggi ATP dan

fosfokreatin, serta enzim-enzim glikolisis.

Sarkolema adalah membran sel dari serabut otot. Sarkolema terdiri dari membran sel

yang sebenarnya, yang disebut membran plasma, dan sebuah lapisan luar yang terdiri dari satu

lapisan tipis materi polisakarida yang mengandung sejumlah fibril kolagen tipis. Di setiap

ujung serabut otot, lapisan permukaan sarkolema ini bersatu dengan serabut tendon, dan

serabut-serabut tendon kemudian berkumpul menjadi berkas untuk membentuk tendon otot

dan kemudian menyisip ke dalam tulang.

Di dalam sarkoplasma terdapat banyak retikulum yang mengelilingi miofibril setiap

serabut otot yang disebut retikulum sarkoplasma. Retikulum ini mempunyai peranan yang

sangat penting pada pengaturan kontraksi otot. Semakin cepat kontraksi suatu serabut otot,

maka serabut tersebut mempunyai banyak retikulum sarkoplasma.

Miofibril mengandung filamen aktif aktin dan miosin. Setiap serabut otot mengandung

ratusan bahkan ribuan miofibril berupa bulatan kecil pada potongan melintang. Setiap

miofibril tersusun oleh sekitar 1500 filamen miosin yang berdekatan dan 3000 filamen aktin

yang merupakan molekul protein polimer besar yang bertanggung jawab untung kontraksi

otot sesungguhnya. Filamen-filamen ini dapat dilihat pada pandangan longitudinal dengan

mikrograf elektron.

Skenario

Seorang perempuan usia 17 tahun datang ke dokter dengan keluhan sering mengeluh sakit

punggung sejak dua tahun yang lalu. Dari pemeriksaan juga didapatkan asimetri pada bahu,

dimana bahu kiri lebih tinggi dari kanan. Setelah di rontgen, dokter menjelaskan didapatkan

adanya skoliosis atau penyimpangan pada sumbu tulang belakang.

Pembahasan skenario

Penting namun sering terlupakan. Kesehatan tulang belakang sangat krusial untuk

menopang kegiatan kita sehari-hari. Tidak hanya untuk mendukung pergerakan, tapi juga

melindungi organ-organ tubuh kita agar tetap berada di posisi seharusnya dan supaya dapat

berfungsi dengan baik. Salah satu masalah tulang belakang yang sering tidak kita sadari atau

hiraukan adalah skoliosis atau kelainan tulang belakang yang berubah bentuk dari lurus

menjadi melengkung, yang cenderung berbentuk huruf ‘S’. Penelitian menyebutkan, skoliosis

lebih banyak ditemukan pada kaum wanita. Hal ini disebabkan tulang belakang wanita lebih

lentur daripada pria. Sebaliknya, pria memiliki tulang punggung yang lebih tebal. Hingga saat

ini belum ditemukan penyebab jelas skoliosis. Hampir 80% kasus skoliosis tidak diketahui

penyebabnya.

Ada dua macam skoliosis, struktural dan fungsional. Skoliosis struktural adalah

kelainan bawaan (dari lahir). Ada beberapa macam kelainan struktural, di antaranya  kelainan

bawaan pada bentuk tulang belakang di mana hanya terdapat separuh badan tulang belakang

dan setengahnya lagi gagal dalam pembentukan. Jika skoliosis bawaan menyebabkan masalah

serius, perlu dilakukan tindakan pembedahan sejak dini. Sedangkan skoliosis fungsional

adalah skoliosis yang dapat dipicu oleh faktor-faktor yang tidak berhubungan dengan tulang

belakang, seperti postur tubuh yang buruk (tidak baik) dalam jangka waktu yang lama, seperti

terbiasa duduk dengan posisi miring, atau menggunakan tas hanya di satu sisi bahu terus

menerus, sehingga semua tubuh pun otomatis menyesuaikan dengan kemiringan tersebut

akibat perbedaan panjang kaki (sebagai pondasi badan yang mempengaruhi posisi pinggul)

dan tulang belakang, serta spasme otot (bagian otot tertentu yang menarik. Tulang normal

Anda seharusnya berbentuk lurus. Jika ada kemiringan – ke kanan maupun kiri- maka posisi

tersebut akan turut menarik otot sehingga melengkung keluar (di bagian miring luar) dan

menekan otot di bagian yang melengkung ke dalam. Otot yang tertekan lama-lama akan terasa

sakit dan tidak nyaman, pegal, yang jika makin 'ditabung' akan menimbulkan sakit dan

mengurangi kualitas hidup penderitanya. 

Kesimpulan

Dari pembahasan di atas dapat ditarik kesimpulan, bahwa skoliosis merupakan kelainan pada

tulang belakang yang berubah bentuk dari lurus menjadi melengkung, yang cenderung

berbentuk huruf ‘S’. Skolisis umumnya terjadi pada wanita dikarenakan tulang belakang

wanita lebih lentur daripada pria. Sebaliknya, pria memiliki tulang punggung yang lebih tebal.

Daftar Pustaka

1. Muscari ME. Panduan belajar keperawatan pediatrik. Edisi 3. Jakarta: EGC;

2005.h.377

2. Corwin EJ. Buku saku patofisiologi. Edisi 3. Jakarta: EGC; 2007.h.350

3. Daries K. Buku pintar nyeri tulang dan otot. Jakarta: Erlangga; 2007.h.53

4. Brooker C. Ensiklopedia keperawatan. Jakarta: EGC; 2005.h.366

5. Gibson J. Fisiologi dan anatomi modern untuk perawat. Edisi 2. Jakarta: EGC;

2003.h.38

6. Campbell, Reece, Mitchell. Biologi. Jakarta: Erlangga; 2004.h.255-7

7. (Snell RS. Anatomi klinik untuk mahasiswa kedokteran. Ed 6. Jakarta: EGC;

2006.h.881-6)

8. (Sloane E. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Jakarta : EGC;2004.h. )

9. Pearce EC. Anatomi dan fisiologi untuk paramedis. PT gramedia pustaka utama. Jakarta. 2009

10. Junqueira LC. Histologi dasar. Edisi 3. Jakarta: EGC; 2004

11. . Karmana O. Biologi untuk kelas XI Semester 1 Sekolah Menengah Atas.

Jakarta:Grafindo Media Pratama;2008