BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Pemicu

Sebelum sesi diskusi kelompok, mahasiswa menyaksikan video singkat pemicu 1

diputar saat kuliah pengantar modul. Mahasiswa juga mendapat salinan file video

tersebut dari dosen penanggung jawab modul sehingga dapat diputar di laptop masing-

masing di ruang diskusi.

1.2 Klarifikasi dan Definisi

a) Fibrodysplasia Ossificans Progressiva (FOP) : Penyakit genetik langka yang

mempengaruhi jaringan otot dan jaringan ikat yang secara bertahap dapat

tergantikan oleh jaringan tulang.

1.3 Kata Kunci

a) Otot

b) Tulang

c) FOP

d) Deformitas jempol kaki pada saat lahir

e) Gangguan pendengaran

f) Benjolan di punggung saat lahir

g) Trauma

h) Punggung menyatu

i) Gerakan terbatas

1.4 Rumusan Masalah

Seorang anak laki-laki berumur 3 tahun menderita Fibrodysplasia Ossificans

Progressiva sehingga mengalami perubahan struktur otot dan sendi.

1

1.5 Analisis Masalah

1.6 Hipotesis

Perubahan struktur otot menyebabkan terbatasnya pergerakan, serta perubahan struktur

sendi menyebabkan penurunan luas gerak pada anak tersebut.

1.7 Learning Issues

1. Skeleton

A. Klasifikasi

B. Embriologi

C. Anatomi

D. Histologi

E. Fisiologi

F. Osteogenesis

G. Metabolisme kalsium dan tulang

2. Musculus

A. Klasifikasi

B. Anatomi

C. Histologi

2

Otot dan Tulang

Anatomi dan Embriologi

Histologi

Proses Osifikasi

Mekanisme gerak

Mekanisme Kontraksi Otot

Penyakit LainnyaFOP

PatofisiologisFisiologis

D. Fisiologi

E. Biokimia/metabolisme otot

3. FOP

A. Etiologi

B. Gejala klinis

C. Tatalaksana

D. Edukasi

4. Mekanisme pergerakan pada otot rangka

5. Peran tulang dan sendi dalam pergerakan

6. Gerakan dasar

7. Hubungan perubahan struktur otot dan sendi sehingga menyebabkan pergerakan

menjadi terbatas dan luas pergerakan menurun

8. Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan tulang dan otot

3

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Skeleton

2.1.1 Klasifikasi1

a) Tulang panjang

Tulang panjang memiliki batang, dua ujung, dan rongga medula. Contoh tulang

panjang adalah tulang lengan atas, lengan bawah, jari, paha, dan betis.

b) Tulang pendek

Tulang pendek memiliki tulang spons yang dikelilingi oleh satu lapisan kompak

yang keras, misalnya tulang pergelangan tangan dan kaki.

c) Tulang pipih

Tulang pipih memiliki dua lapisan tulang spons yang keras dan di antaranya

terdapat tulang kompak, misalnya tulang dada, tulang punggung, dan tulang

belikat.

d) Tulang tidak berbentuk

Susunan tulang tidak berbentuk menyerupai tulang pendek dan pipih, tetapi

bentuknya berbeda, misalnya tulang wajah dan tulang belakang.

e) Tulang Sesamoid

Susunan tulang berbentuk seperti biji sesame.

4

2.1.2 Embriologi2

Sebagian besar jaringan skeletal berasal dari sel mesenkim, jaringan ikat

(berasal dari mesoderm). Namun, pada kebanyakan tulang cranium berasal dari

ektoderm. Sel-sel mesenkim berkondensasi dan membentuk model-model tulang

di area dimana tulang tersebut akhirnya terbentuk. Pada beberapa kasus, tulang

terbentuk secara langsung dalam mesenkim (osifikasi intramembranosa). Pada

kasus lain, tulang terbentuk dalam tulang rawan hialin yang berkembang dari sel-

sel mesenkim (osifikasi endokondral).

Kranium mulai berkembang selama minggu ke-4 setelah fertilisasi yang

berkembang dari mesenkim yang mengelilingi perkembangan otak dan terdiri dari

2 bagian besar: neurokranium (berasal dari mesodermal), yang membentuk tulang

cranium, dan visera cranium (berasal dari ektodermal), yang membentuk tulang

wajah. Neurokranium terbagi menjadi dua bagian:

5

1. Cartilaginous neurocranium yang terdiri atas tulang rawan hialin yang

berkembang dari mesenkim pada basis perkembangan kranium, kemudian

mengalami osifikasi endokondral untuk membentuk tulang pada basis cranii.

2. Membranous Neurocranium terdiri atas mesenkim yang kemudian mengalami

osifikasi intramembranosa untuk membentuk tulang pipih yang membuat atap

dan sisi tulang.

Viserakranium, seperti neurokranium, terbagi menjadi dua bagian:

1. Cartilaginous viscerocranium berasal dari kartilago pada dua pertama arkus

pharyngealis (branchialis). Osifikasi endokondral pada tulang rawan ini

membentuk tulang telinga dan tulang hyoid.

2. Membranous viscerocranium berasal dari mesenkim pada arkus pharyngealis

pertama dan mengalami osifikasi intramembranosa, membentuk tulang wajah.

Vertebrae dan costa berasal dari somit. Sel-sel mesenkim dari region yang

mengelilingi notochord pada minggu ke-4 fertilisasi. Notochord akan

menstimulasi sel-sel mesenkim untuk membentuk corpus vertebrae, costa, dan

arkus vertebra. Diantara corpus vertebrae, notochord menginduksi sel-sel

mesenkim untuk membentuk nucleus pulposus pada diskus intervertebralis dan

mengelilingi sel-sel mesenkim membentuk annulus fibrosus pada diskus

intervertebralis. Karena perkembangan berlanjut, bagian lain vertebrae

membentuk dan arkus vertebrae mengelilingi medulla spinalis. Pada region

torakal, processus dari vertebrae berkembang menjadi costa. Sternum berkembang

dari mesoderm pada dinding tubuh anterior.

Tulang ekstremitas berasal dari mesoderm. Selama pertengahan minggu

ke-4 setelah fertilisasi, ekstremitas atas muncul sebagai elevasi kecil pada bagian

sisi trunkus yang disebut upper limb buds. Sekitar 2 hari kemudian, lower limb

buds muncul. Calon ekstremitas ini terdiri atas mesenkim yang diselubungi oleh

ektoderm. Pada poin ini, skeleton mesenkim ada pada ekstremitas; beberapa masa

mesoderm yang mengelilingi perkembangan tulang akan menjadi otot skeletal

ekstremitas.

6

Pada minggu ke-6, terdapat konstriksi pada bagian tengah calon

ekstremitas yang menghasilkan segmen pipih bagian distal upper buds yang

disebut lempeng tangan (hand plates) dan segmen distal lower buds yang disebut

lempeng kaki (foot plates). Lempeng ini sebagai awal perkembangan tangan dan

kaki. Pada tahap perkembangan ekstremitas tulang rawan skeletal terbentuk dari

mesenkim. Pada minggu ke-7, lengan atas, lengan bawah, dan tangan muncul

sebegai bentuk perkembangan dari upper limb buds, dan femur, tungkai bawah,

dan kaki muncul yang berasal dari lower limb buds.

Perkembangan sistem skeletal pada minggu ke 4-6

Pada minggu ke-8, area bahu, siku, dan pergelangan tangan muncul, upper

limb bud telah menjadi ektremitas atas, dan lower limb buds sekarang sebagai

ektremitas bawah.

Perkembangan sistem skeletal pada minggu ke 7-8

7

2.1.3 Anatomi3

Tulang-tulang dari sistem skeletal pada orang dewasa

Tulang-tulang pada orang dewasa tampak anterior dan posterior

8

9

2.1.4 Histologi4

Histologi tulang sejati

a. Osteoblast

Osteoblast mensintesis dan menjadi perantara mineralisasi osteoid. Osteoblast

ditemukan dalam satu lapisan pada permukaan jaringan tulang sebagai sel

berbentuk kuboid atau silindris pendek yang saling berhubungan melalui tonjolan-

tonjolan pendek.

b. Osteosit 

Osteosit merupakan komponen sel utama dalam jaringan tulang. Mempunyai

peranan penting dalam pembentukan matriks tulang dengan cara membantu

pemberian nutrisi pada tulang.

c. Osteoklas

Osteoklas merupakan sel fagosit yang mempunyai kemampuan mengikis tulang.

Mampu memperbaiki tulang bersama osteoblast. Osteoklas ini berasal dari

deretan sel monosit makrofag.

d. Sel osteoprogenitor 

Sel osteoprogenitor  merupakan sel mesenchimal primitive yang menghasilkan

osteoblast selama pertumbuhan tulang dan osteosit pada permukaan dalam

jaringan tulang. 

e. Periosteum 

Bagian luar dari jaringan tulang yang diselubungi oleh jaringan pengikat pada

fibrosa yang mengandung sedikit sel. Pembuluh darah yang terdapat di bagian

periosteum luar akan bercabang-cabang dan menembus ke bagian dalam

periosteum yang selanjutnya samapai ke dalam Canalis Volkmanni. Bagian dalam

periosteum ini disebut pula lapisan osteogenik karena memiliki potensi

membentuk tulang. Oleh karena itu lapisan osteogenik sangat penting dalam

proses penyembuhan tulang.

f. Endosteum

Endosteum merupakan lapisan sel-sel berbentuk gepeng yang membatasi rongga

sumsum tulang dan melanjutkan diri ke seluruh rongga-rongga dalam jaringan

tulang termasuk Canalis Haversi dan Canalis Volkmanni.

10

2.1.5 Fisiologi5,6,7,8

Tulang dibentuk di dalam kandungan mulai trimester 3 kehamilan yang

disebut tulang woven, setelah lahir menjadi tulang lameral yang hanya

mengandung 25 gr kalsium dan selanjutnya berkembang terus karena pengaruh

lokal dan sistemik serta meningkatkan kalsium sampai 1000 gr saat tulang

mencapai kematangan.Massa tulang terbentuk dari masa bayi sampai mencapai

puncaknya sewaktu usia dewasa, nilai ini ditentukan oleh faktor genetik nutrisi,

kegiatan fisik dan penyakit. Makin tinggi nilai masa tulang ini dicapai akan

semakin makin baik, setelah puncak dicapai pada umur 30 tahun, maka kurva

akan mendatar (plateau) dan kemudian sekitar umur 40 tahun kurva mulai

menurun. Kecepatan laju penurunan sekitar ±1 % per tahun.Selama

perkembangannya tulang terus membutuhkan kalsium yang sangat tinggi sampai

masa pubertas dimana proses kematangan hormon reproduksi, estrogen pada

wanita dan testosteron pada laki-laki. Karena pengaruh anabolik dan prekursor

estrogen terjadilah proses bone remodeling atau pergantian masa tulang.

Proses remodeling ini melalui 2 tahap yaitu oleh tahap bone formation

atau pembentukan tulang oleh osteoblas dan tahap bone resorption resorpsi atau

penyerapan tulang oleh osteoklas. Sebagai puncak pembentukan terjadi pada

wanita usia 30 tahun dan akan mengalami penurunan pada masa menopause

sampai usia lanjut.

Jaringan tulang membentuk sekitar 18% dari berat tubuh manusia. Sistem

rangka melakukan beberapa fungsi dasar:

1. Dukungan

Kerangka berfungsi sebagai rangka struktural bagi tubuh dengan

mendukung jaringan lunak dan memberikan titik perlekatan tendon sebagian

besar otot rangka.

2. Perlindungan

Kerangka melindungi organ internal yang paling penting dari cedera.

Misalnya, tulang tengkorak melindungi otak, tulang belakang (tulang

punggung) melindungi sumsum tulang belakang, dan tulang rusuk melindungi

jantung dan paru-paru.

11

3. Bantuan dalam gerakan

Kebanyakan otot rangka menempel pada tulang; ketika mereka

berkontraksi, mereka menarik pada tulang untuk menghasilkan gerakan.

4. Homeostasis mineral (penyimpanan dan pelepasan)

Jaringan tulang menyimpan beberapa mineral, terutama kalsium dan

fosfor, yang memberikan kontribusi pada kekuatan tulang. Jaringan tulang

menyimpan sekitar 99% dari kalsium tubuh. Sesuai permintaan, tulang

melepaskan mineral ke dalam darah untuk mempertahankan keseimbangan

mineral penting (homeostasis) dan untuk mendistribusikan mineral ke bagian

lain dari tubuh.

5. Produksi sel darah

Dalam tulang tertentu, jaringan ikat yang disebut sumsum tulang merah

menghasilkan sel darah merah, sel darah putih, dan trombosit, proses yang

disebut hemopoiesis. Sumsum tulang merah terdiri dari sel darah yang

berkembang, adiposit, fibroblas, dan makrofag dalam jaringan serat reticular.

Hal ini hadir dalam tulang janin yang berkembang dan dalam beberapa tulang

dewasa, seperti tulang pinggul (pelvis), tulang rusuk, sternum (tulang dada),

vertebrae (tulang punggung), tengkorak, dan ujung tulang humerus (tulang

lengan) dan femur (tulang paha). Pada bayi baru lahir, semua sumsum tulang

merah dan terlibat dalam hemopoiesis. Dengan bertambahnya usia, banyak

perubahan sumsum tulang dari merah ke kuning.

6. Penyimpanan trigliserida

Sumsum tulang kuning sebagian besar terdiri dari sel-sel adiposa, yang

menyimpan trigliserida. Trigliserida yang tersimpan adalah cadangan energi

kimia potensial.

12

2.1.6 Osteogenesis3

1. Komponen Pembentuk Tulang

Perkembangan tulang berasal dari jenis perkembangan membranosa

dan perkembangan kartilago. Proses peletakan jaringan tulang (histogenesis) di

sebut ossifikasi (penulangan). Jika hal ini terjadi dalam suatu model selaput

dinamakan penulangan intramembranosa dan tulang yang dibentuk dinamakan

tulang membran atau tulang dermal karena tulang ini berasal dari suatu

membran.

Tulang-tulang endokondral (tulang kartilago) merupakan tulang yang

berkembang dari penulangan suatu model tulang rawan. Penulangan ini

dinamakan penulangan intrakartilaginosa (penulangan tidak langsung). Jenis-

jenis penulangan intramembranosa merupakan suatu proses yang mendesak,

sedangkan jenis penulangan intrakartilaginosa merupakan proses yang berjalan

perlahan-lahan dan berencana.

Tulang normal terdiri dari lapisan tulang padat yang mengelilingi

lempengan dan serabut tulang (tulang berongga) yang diselingi sumsum tulang.

Ketebalan lapisan luar yang padat ini berbeda-beda pada setiap bagian rangka,

sebagai contoh tulang tengkorak dan tulang anggota tubuh jauh lebih besar

dibandingkan tulang belakang. Kekuatan rangka terutama dihasilkan oleh

tulang padat ini, namun tulang berongga juga ikut berperan penting.

Penyusun utama tulang sesungguhnya adalah mineral tulang yang

mengandung kalsium (Ca) & fosfor (P), dan protein yang disebut kolagen.

Struktur tulang mirip beton untuk bangunan atau jembatan. Komponen kalsium

dan fosfor membuat tulang keras dan kaku mirip semen, sedang serat-serat

kolagen membuat tulang mirip kawat baja pada tembok.

Tulang adalah jaringan hidup yang harus terus diperbaharui untuk

menjaga kekuatannya. Tulang yang tua selalu dirusak dan digantikan oleh

tulang yang baru dan kuat. Bila proses ini, yang terjadi di permukaan tulang

(peremajaan tulang) tidak terjadi, rangka kita akan rusak karena keletihan

ketika kita masih muda. Ada 2 jenis sel utama dalam tulang, yakni osteoklast

13

(yang merusak tulang) dan osteoblast (yang membentuk tulang baru). Kedua

sel ini dibentuk dalam sumsung tulang.

 Proses pertumbuhan dan pembentukan tulang terdapat dua macam proses

yaitu:

1. Sel tulang

a. Osifikasi endokondral, pertumbuhan tulang ini ditandai dengan

pertumbuhan tulang rawan dan degenerasi dalam epifise.

b. Osifikasi membran, proses pertama terjadi resorpsi matriksnya dan proses

kedua berlangsung pelarutan hidroksiapatik yang diikuti terbebasnya garam

kalsium fosfat. Faktor yang paling berperan adalah osteoklast yang dikenal

sebagai pembuang tulang (sel perusak tulang) dan mempunyai kemampuan

fagosit. Osteoklast menghasilkan zat yang dapat menyebabkan terjadinya

depolimerisasi atau dibebaskanya garam-garam dan asam fosforik pada

tulang yang  berakibat larutnya atau di bebaskannya kalsium dalam tulang.

Zat lain yang mempunyai kaitan dengan metabolisme tulang adalah asam

sitrat. Kadar  asam sitrat didapati lebih tinggi dikawasan korteks diafise dari

tulang panjang.

2. Matriks tulang (protein, kolagen, fibrosa)

Matrik tulang terdiri dari tulang keras dan tulang rawan :

a. Tulang keras

Merupakan kumpulan sel –sel  yang mengeluarkan matriks yang mengandung

senyawa kapur dan fosfat. Kedua senyawa ini  menyebabkan tulan menjadi

keras. Osteoblast pada lacuna menjadi tidak aktif dan disebut esteosit ( sel

tulang ).Osteosit satu dengan lainnya dihubungkan oleh kanalikula  yang

mengandung sitoplasma dan pembuluh darah yang bertugas memenuhi

kebutuhan nutrisi osteosit.

Tulang keras berdasarkan strukturnya dibedakan  menjadi dua, yaitu tulang

kompak dan tulang spons  (tulang berongga). Pada tulang keras atau tulang

kompak, matrik tulang padat dan rapat, misalnya pada tulang pipa. Pada

tulang spons, matrik berongga. Rongga-rongga pada tulang spons berisi

jaringan sumsum tulang.apabila berwarna merah, berarti mengandung sel-sel

14

darah merah, misalnya pada epifisis tulang pipa. Apabila berwarna kuning,

berarti mengandung sel-sel lemak, misalnya pada diafisis tulang pipa.

b. Tulang rawan

Tulang rawan adalah tulang yang tidak mengandung pembuluh darah dan

saraf kecuali lapisan luarnya (perikondrium). Tulang rawan memiliki sifat

lentur karena tulang rawan tersusun atas zat interseluler yang berbentuk jelly

yaitu condroithin sulfat yang didalamnya terdapat serabut kolagen dan elastin.

Maka dari itu tulang rawan bersifat lentur dan lebih kuat dibandingkan

dengan jaringan ikat biasa. Pada zat interseluler tersebut juga terdapat rongga

– rongga yang disebut lacuna yang berisi sel tulang rawan yaitu chondrosit.

Tulang rawan terdiri dari tiga tipe yaitu:

a) Tulang rawan hialin; tulang yang berwarna putih sedikit kebiru-biruan,

mengandung serat-serat kolagen dan chondrosit. Tulang rawan hialin

dapat kita temukan pada laring, trakea, bronkus, ujung-ujung tulang

panjang, tulang rusuk bagian depan, cuping hidung dan rangka janin.

b) Tulang rawan elastis; tulang yang mengandung serabut-serabut elastis.

Tulang rawan elastis dapat kita temukan pada daun telinga, tuba eustachii

(pada telinga) dan laring.

c) Tulang rawan fibrosa; tulang yang mengandung banyak sekali bundel-

bundel serat kolagen sehingga tulang rawan fibrosa sangat kuat dan lebih

kaku. Tulang ini dapat kita temukan pada discus diantara tulang vertebrae

dan pada simfisis pubis diantara 2 tulang pubis.

Perbedaan Tulang Rawan dan Tulang Keras

Tulang Rawan :                                 

a. Lunak, Lentur, dan tidak mudah patah

b. Sel penyusun : Chondrocyte

c. Jaringanya : Banyak mengandung zat perekat dan sedikit mengandung

kalsium

Tulang Keras :

a. Keras, mudah patah dan kaku

b. Sel Penyusun : osteocyte

15

c. Jaringannya : Banyak mengandung zat kalsium dan sedikit mengandung zat

perekat

Matriks tulang di susun oleh :

a. Protein

Dari makanan kita memperoleh Protein. Di sistem pencernaan protein akan

diuraikan menjadi peptid peptid yang strukturnya lebih sederhana terdiri dari

asam amino. Hal ini dilakukan dengan bantuan enzim. Tubuh manusia

memerlukan 9 asam amino. Artinya kesembilan asam amino ini tidak dapat

disintesa sendiri oleh tubuh esensiil, sedangkan sebagian asam amino dapat

disintesa sendiri atau tidak esensiil oleh tubuh. Keseluruhan berjumlah 21 asam

amino. Setelah penyerapan di usus maka akan diberikan ke darah. Darah

membawa asam amino itu ke setiap sel tubuh. Kode untuk asam amino tidak

esensiil dapat disintesa oleh DNA. Ini disebut dengan DNAtranskripsi. Kemudian

mRNA hasil transkripsi di proses lebih lanjut di ribosom atau retikulum

endoplasma, disebut sebagai translasi.

b. Kolagen

Kolagen adalah salah satu protein yang menyusun tubuh manusia.

Keberadaannya adalah kurang lebih mencapai 30% dari seluruh protein yang

terdapat di tubuh. Dia adalah struktur organic pembangun tulang, gigi, sendi, otot,

dan kulit. Serat kolagen memiliki daya tahan yang kuat terhadap tekanan. Kata

kolagen sendiri berasal dari bahasa Yunani yang artinya (bersifat lekat atau

menghasilkan pelekat).

c. Fibrosa

Disusun oleh matriks berwarna gelap dan keruh, dengan serabut kolagen padat

dan kasar yang tersusun sejajar dan membentuk satu berkas sehingga bersifat

keras.

16

Jenis osteogenesis dibedakan menjadi 2 yaitu:

1. Osteogenesis desmalis 

Memiliki nama lain osteogenesis intramembranosa karena terjadi didalam

membrane jaringan. Tulang hasil osteogenesis desmalis disebut tulang desmal.

Proses yang terjadi pada osteogenesis desmalis adalah Osteoblast yang tumbuh

menjadi osteosit akan mempengaruhi zat-zat disekitarnya (matriks) yang mula-

mula cair akan menjadi kental, kemudian membentuk osteoid. Osteoid akan

mengeras karena proses pengapuran , sehingga akan mengurung osteosit.

Disinilah mulai terbentuk pulau tulang pertama, dan tempat proses ini disebut titik

penulangan (punctum ossification). Contoh tulang yang pembentukannya melalui

proses ini pada umumnya terjadi pada tulang pipih misalnya tulang tengkorak,

khususnya os frontalis, dan os parietalis serta os patella. Tempat perubahan awal

tersebut dinamakan pusat penulangan primer.

Ciri-ciri osteogenesis desmalis:

1. Terjadi didalam membran jaringan

2. Bagian tulang yang mengalami pusat penulangan primer disebut diaphysis

3. Substansi interselulernya terdiri dari serabut kolagen

4. Tanda-tanda pertama yang terlihat yaitu matriks yang terwarna eosinofil di

antara 2 pembuluh darah yang berdekatan 

2. Osteogenesis Enchondralis

Secara artificial, pembentukan ini berarti prosesnya diawali dengan

pembentukan tulang rawan sehingga proses lebih kompleks. Dalam proses

pertumbuhannya, penambahan ukuran terjadi secara radial. Pertumbuhan sampai

menjadi tulang berlangsung melalui tahap berikut :

1. sel-sel mesencym menjadi sel calon tulang rawan (chondroblast) kemudian

melanjut menjadi sel tulang rawan (chondrocyte)

2. Terjadi perbanyakan dan pembesaran chondrocyte

3. pengapuran matriks tulang rawan

4. Proses pembentukannya secara tidak langsung sekurang-kurangnya memiliki

tiga punctum ossifikasi

17

Jadi pusat penulangan primer yang terjadi didalam diaphysis akan disususl

pusatpenulangan sekunder didalam kerangka kartilago.

Ciri-ciri Osteogenesis Enchondralis adalah:

1. Bagian tulang yang mengalami pusat penulangan sekunder disebut epipisis

2. Terjadi pembesaran kondrosit di tengah diapisis

3. Selalu dimulai dengan pembentukan kartilago

4. Umumnya proses ini mengalami pembentukan tidak langsung dan memiliki

minimal 3 titik penulangan.

5. Proses pertumbuhannya terjadi secara radial.

2.1.7 Metabolisme Kalsium dan Tulang9,10

Kalsium dalam serum, pada keadaan normal 9-11 mg/dl atau 4,5-5,5

meq/l, ditemukan terutama dalam 2 bentuk. Sekitar beredar dalam ion bebas yang

berperan dalam koagulasi darah, antaran neuromuskular, pemeliharaan fungsi

membran, regulasi intrasel dari sekresi oleh kelenjar dan kontrol atas

kontraktilitas otot rangka dan jantung. Kalsium yang tidak berwujud ion terikat

pada protein.

Penting sekali bagi tubuh untuk memelihara kadar normal ion kalsium.

Kadar kalsium total dalam serum berubah dengan adanya perubahan kadar

protein-protein baik albumin maupun globulinakan tetapi kadar ion kalsium tidak

dipengaruhi oleh ikatan protein-protein itu. Kadar kalsium dan fosfat mempunyai

hubungan timbal balik, kalau yang satu meningkat, yang satnya lagi akan

menurun.

Absorpsi kalsium dari saluran pencernaan akan efisien bila kalsium dalam

bentuk terlarut, umumnya dalam bentuk ion kasium. Kalsium di absorpsi dari

saluran pencernaan oleh adanya kombinasi antara transport aktif dan difusi pasif.

Transport aktif distimulasi oleh 1,25-dihydroxyvitamin D3 dan terutama pada

duodenum dan jejenum proksimal. Proses pasif lebih penting pada jejenum distal

18

dan ileum dimana masa transit lebih poanjang dan dapat menjadi mekanisme

utama pada penyerapan muatan kalsium yang lebih besar yang mensaturasi proses

aktif. Kalsium dari sel intestinal bagian apeks diangkut ke bagian basolateral

melalui suatu saluran dan dipompakan keluar ke cairan tubuh. Transport kalsium

meningkat dengan adanya calcium binding protein yang tergantung pada vitamin

D di sitosol yang mengangkut kalsium dari satu kutub ke kutub lainnya sehingga

meningkatkan difusi kalsium intraseluler. Secara teori, transport kalsium

intraseluler dapat di atur oleh jumlah kalsium yang masuk ke dalam sel, oleh

jumlah atau kecepatan kation berpindah dari satu kutub ke kutub lainnya atau oleh

adanya ekstrusi kalsium. Jika di perantarai oleh calcium chanel hanya dibutuhkan

dalam jumlah yang kecil.

Diet mempunyai pengaruh besar terhadap eksresi kalsium. Makan banyak

karbohidrat dan protein meningkatkan ekskresi kalsium. Susu dan bahan yang

berasal dari susu menyebebkan ekskresi kalsium dan fosfat dalam urin meningkat,

variasi kalsium dalam urin bervariasi tergantung juga dengan derajat aktivitas

fisik.

2.2 Musculus

2.2.1 Klasifikasi

Otot terdiri dari tiga tipe yaitu otot rangka, otot jantung, dan otot polos.

Meskipun ketiga jenis otot tersebut secara struktural dan fungsonal berbeda

namun mereka dapat diklasifikasikan dalam dua cara berlainan berdasarkan

karakteristik umumnya. Pertama, otot dikategorikan sebagai lurik atau seran-

lintang (otot rangka dan otot jantung) atau polos (otot polos), bergantung pada ada

tidaknya pita terang gelap bergantian, atau garis-garis, jika otot dilihat di bawah

mikroskop cahaya. Kedua, otot dapat dikelompokkan sebagai volunter (otot

rangka) atau involunter (otot jantung dan otot polos), masing-masing bergantung

pada apakah otot tersebut disarafi oleh sistem saraf somatik dan berada di bawah

kontrol kesadaran, atau disarafi oleh sistem saraf otonom dan tidak berda di

bawah kontrol kesadaran. Meskipun digolongkan sebagai volunteer, karena dapat

19

dikontrol oleh kesadaran, namun banyak aktivitas otot rangka juga berada di

bawah kontrol involunter bawah-sadar, misalnya aktivitas yang berkaitan dengan

postur, keseimbangan, dan gerakan stereotipikal seperti berjalan.11

Kategorisasi otot12

Berdasarkan bentuknya, otot rangka dapat dibagi menjadi:

a. Musculus fusiformis, satu kepala, serabut-serabut otot sejajar.

b. Musculus biceps, dua kepala, serabut-serabut otot sejajar.

c. Musculus biventer, dua perut, serabut-serabut otot sejajar.

d. Musculus planus, banyak kepala, otot pipih.

e. Musculus intersectus, otot berperut banyak dengan perpotongan-perpotongan

tendo.

f. Musculus semipenatus, otot unipetannus.

g. Musculus bipennatus, otot bipenatus.

20

Jenis-jenis otot

21

2.2.2 Anatomi12

22

23

2.2.3 Histologi13

Histologi otot sebagai berikut:

Jaringan otot terdiri atas sel-sel yang telah berdiferenslasi untuk

penggunaan optimal sifat universal se1 yang disebut kontraksi sel. Mikrofilamen

dan protein terkait bersama-sama menghasilkan daya yang diperlukan untuk

kontraksi sel, yang menghasilkan gerakan dalam organ tertentu dan tubuh secara

keseluruhan. Hampir semua sel otot berasal dari mesoderm, dan sel-sel ini

terutama mengalami diferensiasi terutama melalui suafu proses pemanjangan sel

secara bertahap dengan sintesis protein miofibril secara bersamaan. Tiga jenis

jaringan otot pada mamalia dapat dibedakan berdaiarkan ciri morfologis dan

fungsional dan struktur setlap jenis jaringan otot disesuaikan dengan peran

fisiologisnya.

1 Otot rangka

Otot rangka terdiri atas serabut otot, yang merupakan sel multinuklear

silindris yang sangat paniang dengan diameter 10-100 µm. Inti yang banyak ini

terbentuk akibat peleburan sel mesenkimal embrional yang disebut mioblas. Inti

lonjong yang panjang umumnya terdapat di tepian sel di bawah membran sel.

Lokasi inti sel yang khas ini membantu membedakan otot rangka dari otot iantung

dan otot polos dengan inti yang berada di tengah.

Otot rangka terdiri atas berkas-berkas sel multinuklear dan silindris yang

sangat panjang, yang memiliki garis-garis melintang (lurik). Kontraksinya cepat,

24

kuat, dan biasanya dipengaruhi kehendak. Kontraksi ini disebabkan oleh interaksi

antara filamen aktin tipis dan filamen myosin tebal, dengan konfigurasi molekul

yang memungkinkan kedua filamen tersebut bergeser saling tumpang tindih.

Tenaga yang diperlukan untuk bergeser dibangkitkan oleh interaksi lemah di

jembatan-jembatan di antara aktin pada miosin

2 Otot jantung

Sel otot jantung yang matur berdiameter sekitar 15 µm dan panjangnya

antara 85 sampai 100 µm. Sel-sel tersebut memperlihatkan pola garis melintang

yang identik dengan pola otot rangka. Akan tetapi, berbeda dengan otot rangka

yang berinti banyak, setiap sel otot jantung hanya memiliki satu atau dua inti

pucat yang terletak di tengah. Di sekeliling sel-sel otot terdapat selubung halus

jaringan ikat endomisium yang mengandung jejaring kapiler luas. Satu ciri unik

yang dapat membedakan otot jantung adalah adanya garis gelap melintang yang

melintasi deretan sel-sel jantung dengan interval yang tidak teratur. Diskus

interkalaris ini adalah kompleks pertautan yang terdapat pada pertemuan antar sel-

sel otot jantung yang bersebelahan. Regio transversal didiskus yang menyerupai

tangga inimemilikibanyak desmosom dan fascia adherentes (yang menyerupai

zonula adherentes di antara sel-sel epitel) dan bersama-sama berfungsi mengikat

Sel-sel jantung secara erat untuk mencegah agar sel tersebu tidak terpisah pada

saat aktivitas kontraksi yang berlangsung konstan. Bagian yang berada lebih

longitudinal di setiap diskus memiliki berbagai taut celah, yang memungkinkan

pertukaran ion secara kontinu di antara sel-sel yang bersebelahan. Struktur

tersebut bekerja sebagai "sinaps listrik", dan memungkinkan sel otot jantung

bekerja seperti pada suatu sinsitium multinuclear dengan sinyal kontraksi yang

berpindah dan se1 ke sel dalam bentuk gelombang.

Struktur dan fungsi protein kontraktil dalam sel otot jantung pada dasamya

sama dengan otot rangka. Akan tetapi, sistem tubulus T dan retikulum

sarkoplasma pada otot jantung tidak tersusun begitu teratllr. Tubulus T berjum'lah

Iebih banyak dan lebih besar pada otot ventrikel ketimbang pada otot rangka dan

retikulum sarkoplasma tidak begitu berkembang. Sel otot jantung mengandung

banyak mitokondria yang menemp ati 40% atau lebih volume sitoplasma, yang

25

mencerminkan kebutuhan akan metabolisme aerob dalam otot jantung secara

terus menerus. Sebagai perbandingan, hanya sekitar 2% serabut otot

Otot jantung juga memiliki garis-melintang dan terdiri atas sel-sel panjang

yang bercabang, yang terletak paralel satu sama lain. Di tempat kontak ujung-ke-

ujung terdapat discus intercalaris, suatu struktur yang hanya terdapat pada otot

jantung'

Kontraksi otot jantung bersifat involunter, giat, dan ritmis

3 Otot polos

Serabut otot polos merupakan sel panjang yang runcing tanpa garis

melintang, dan setiap sel dibungkus oleh lamina basal dan jejaring serat retikular

halus Jaringan ikat tersebut berfungsi menggabungkan kekuatan yang

dibangkitkan oleh setiap serabut otot polos menjadi aksi bersama,misalnya

gerakan peristaltik usus. Panjang sel otot polos dapat bervariasi dari 20 µm pada

pembuluh darah kecil sampai 500 µm pada uterus di masa kehamilan. Setiap sel

memiliki satu inti di pusat pada bagian sel yang terlebar. Agar dapat berhimpit

lebih erat, bagian sel yang sempit terletak berdampingan dengan bagian yang

lebar dari sel tetangga. Bila potongan melintang susunan tersebut dilihat, akan

tampak berbagai ukuran diameter dan hanya penampang besar saja yang

mengandung inti. Bila otot polos berkontraksi, batas-batas sel tampak

bergelombang dan bentuk intinya berubah.

Otot polos terdiri atas kumpulan sel-sel fusiform yang tidak bergaris bila

diamati dengan mikroskop cahaya. Kontraksinya Iambat dan tidak di bawah

kendali volunter. Sejumlah organel sel otot memiliki nama yang berbeda dari

padanannya di dalam sel lain. Sitoplasma sel otot disebut sarkoplasma adalah

membran sel, atau plasmalema.

2.2.4 Fisiologi11

Otot rangka dirancang untuk berkontraksi melalui pelepasan asetilkolin

(Ach) di taut neuromuskular antara terminal neuron motorik dan serat oto.

Pengikatan Ach dengan motor end-plate suatu serat otot akan menyebabkan

perubahan permeabilitas di serat otot, menghasilkan potensial aksi yang

26

dihantarkan ke seluruh permukaan membran sel oto. Dua struktur membranosa di

dalam serat otot berperan penting dalam menghubungkan eksitasi ke kontraksi ini

– tubulus transversus dan retikulum sarkoplasma.

PENYEBARAN POTENSIAL AKSI MENURUNI TUBULUS T

Di setiap pertemuan antara pita A dan pita I, membran permukaan masuk

ke dalam serat otot untuk membentuk tubulus transversus. (tubulus T), yang

berjalan tegak lurus dari permukaan membran sel otot ke dalam bagian tengah

serat otot. Karena membran tubulus T bersambungan dengan membran

permukaan, maka potensial aksi di membran permukaan juga menyebar turun

menelusuri tubulus T, dengan cepat menyalurkan aktivitas listrik permukaan ke

bagian tengah serat. Adanya potensial aksi lokal di tubulus T memicu perubahan

permeabilitas di anyaman membranosa tersendiri di dalam serat otot, retikulum

sarkoplasma.

PELEPASAN KALSIUM DARI RETIKULUM SARKOPLASMA

Retikulum sarkoplasma adalah retikulum endoplasma yang dimodifikasi

yang terdiri dari anyaman halus kompartemen-kompartemen yang saling

berhubungan mengelilingi setiap miofibril seperti sarung/selubung saringan.

Anyaman membranosa ini mengelilingi miofibril di seluruh panjangnya tetapi

tidak kontinyu. Setiap pita A dan setiap pita I dibungkus oleh segmen-segmen

terpisah retikulum sarkoplasma. Ujung dari masing-masing segmen membesar

untuk membentuk bagian seperti kantung, sakus lateralis (sisterna terminal), yang

dipisahkan dari tubulus T di dekatnya oleh suatu celah sempit. Kantung lateral

retikulum sarkoplasma ini mengandung Ca2+. Penyebaran potensial aksi menuruni

tubulus T memicu pelepasan Ca2+ dari retikulum sarkoplasma ke dalam sitosol.

Bagaimana perubahan potensial di tubulus T berkaitan dengan pelepasan

Ca2+ dari kantung lateral? Terdapat protein kaki yang tersusun teratur menonjol

dari retikulum sarkoplasma dan terbentang di celah antara kantung lateral dan

tubulus T. Setiap protein kaki mengandung empat sbunti yang tersusun dalam

pola spesifik. Protein kaki ini tidak saja menjembatani celah tetapi juga berfungsi

sebagai saluran pengeluaran Ca2+. Saluran Ca2+ protein kaki ini juga dikenal

27

sebagai reseptor rianodin karena terkunci dalam posisi terbuka oleh bahan kimia

tanaman rianodin.

Separuh dari protein kaki retikulum sarkoplasma berikatan dengan

reseptor komplementer di sisi taut tubulus T. Reseptor tubulus T ini, yang

dibentuk dari empat subunit dalam pola yang persis sama seperti yang ada di

protein kaki, terletak seperti bayangan cermin berkontak dengan setiap protein

kaki yang menonjol dari retikulum sarkoplasma. Reseptor-reseptor tubulus T ini

dikenal dengan reseptor dihidropiridin karena dihambat oleh obat dihidropiridin.

Reseptor-reseptor dihidopiridin ini adalah sensor bergerbang voltase. Ketika

potensial aksi merambat turun ke tubulus T, depolarisasi lokal mengaktifkan

reseptor dihidropiridin yang bergerbang voltase tersebut. Reseptor tubulus T yang

aktif tersebut, selanjutnya, memicu pembukaan saluran Ca2+ (alias reseptor

rianodin alias protein kaki) di kantung lateral retikulum sarkoplasma sekitar.

Pembukaan seluruh saluran pelepas Ca2+ yang berkontak langsung dengan

reseptor dihidropiridin memicu pembukaan seluruh saluran pelepas Ca2+ lainnya

yang tidak berkaitan langsung dengan reseptor tubulus T.

Kalsium dibebaskan ke dalam sitosol dari kantung lateral melalui semua

saluran pelepas Ca2+ yang terbuka tersebut. Dengan sedikit reposisi molekul

troponin dan tropomiosin, Ca2+ yang dibebaskan tersebut menyebabkan tempat

pengikatan di molekul aktin terpajan sehingga dapat berikatan dengan jembatan

silang miosin di tempat pengikatan komplementernya.

28

SIKLUS JEMBATAN SILANG YANG DIJALANKAN OLEH ATP

Ingatlah bahwa jembatan silang miosin memiliki dua tempat khusus,

tempat untuk mengikat aktin dan tempat ATPase. Yang terakhir ini adalah tempat

enzim yang dapat mengikat pembawa energi adenosin trifosfat (ATP) dan

memecahnya menjadi adenosin difosfat (ADP) dan fosfat inorganik (Pi), yang

dalam prosesnya menghasilkan energi, penguraian ATP terjadi di jembatan silang

miosin sebelum jembatan berikatan dengan molekul aktin. ADP dan Pi tetap

terikat erat ke miosin, dan energi yang dihasilkan disimpan di dalam jembatan

silang untuk menghasilkan miosin berenergi tinggi. Eketika serat otot mengalami

eksitasi, Ca2+ menarik kompleks troponin-tropomiosinmenjauhi posisinya yang

menyumbatsehingga jembatan silang miosin yang telah berenergi dpat berikatan

dengan molekul aktin. Kontak antara miosin dan aktin ini menyebabkan “pelatuk

29

tertarik”, menekuk jembatan silang sehingga dihasilkan kayuhan bertenaga.

Selama kayuhan bertenaga, terjadi pembebasan fosfat inorganik dari jembatan

silang. Setelah kayuhan bertenaga selesai, ADP dibebaskan.

Jika otot tidak terngsang dan tidak terjadi pembebasan Ca2+ maka troponin

dan tropomiosin tetap berada dalam posisinya yang menghambat sehingga aktin

dan jembatan silang miosin tidak saling berikatan dan tidak terjadi kayuhan

bertenaga.

Ketika Pi dan ADP dibebaskan dari miosin setelah kontak dengan aktin

dan terjadi kayuhan bertenaga, tempat ATP ase miosin bebas untuk mengikat

molekul ATP lain. Aktin dan miosin tetap berikatan di jembatan silang sampai

molekul ATP baru melekat ke miosin pada akhir kayuhanbertenaga. Perlekatan

molekul ATP baru memungkinkan jembatan silang terlepas , yang

mengembalikannya ke bentuk semula (tidak menekuk), siap untuk melakukan

siklus baru. ATP yang baru melekat tersebut kemudian diuraikan oleh ATPase

miosin dan kembali menggerakkan jembatan silang miosin. Pada pengikatan

dengan molekul aktin lain, jembatan silang yang baru mendapatenergi tersebut

kembali menekuk, demikian seterusnya, secara suksesif menarik masuk filamen

tipis untuk menuntaskan kontraksi.

2.2.5 Biokimia/Metabolisme Otot3

Produksi ATP pada Serat Otot

Sejumlah besar ATP dibutuhkan sebagai kekuatan dalam siklus kontraksi,

untuk memompa Ca2+ kedalam sarcoplasmic reticulum, dan untuk reaksi

metabolism lain yang melibatkan kontraksi otot. Serat otot memiliki tiga cara

untuk menghasilkan ATP: (1) dari Creatine Phosphate, (2) oleh Respirasi selular

anaerobik, (3) olehrespirasi selular aerobik.

Creatine Phosphate

Ketika serat otot berelaksasi, otot memproduksi ATP lebih. Sebagian

besar ATP yang berlebih ini digunakan untuk mensintesis creatine phosphate,

molekul serat otot yang kaya energy. Enzim creatine kinase (CK) mengkatalis

transfer salah satu kelompok fosfat tinggi energy dari ATP kecreatine,

30

membentuk creatine phosphate dan ADP. Creatine merupakan molekul mirip

asam amino yang disintesis di hati, ginjal, dan pancreas dan kemudian di

transportasikan ke serat otot. Creatine phosphate 3-6 kali berlimpah dari ATP di

sarkoplasma ketika serat otot berelaksasi. Ketika kontraksi dimulai dan level ADP

meningkat, CK mengkatalis transfer kelompok fosfat dari creatine phosphate

kembali ke ADP. Reaksi fosforilasi secara langsung ini berlangsung cepat

menghasilkan molekul ATP baru. Karena pembentukkan ATP dari creatine

phosphate terjadi sangat cepat, creatine phosphate merupakan sumber energy

pertama ketika otot mulai berkontraksi. Penyimpanan creatinephosphate dan ATP

memberikan energy yang cukup untuk otot berkontraksi secara maksimal selama

15 detik.

Respirasi Selular Anaerobik

Respirasi selular anaerobic merupakan reaksi produksi-ATP yang tidak

membutuhkan oksigen. Ketika aktivitas otot berlanjut dan suplai creatine

phosphate dalam serat otot dideplesikan, glukosa dengan mudah lewat dari darah

ke serat otot yang berkontraksi melalui difusi terfasilitasi, dan dapat juga

diproduksi melalui pemecahan glikogen dalam serat otot (glikolisis) yang mana

masing-masing molekul glukosa dipecah menjadi dua molekul asam piruvat.

Glikolisis terjadi di sitosol dan menghasilkan dua molekul ATP.

31

Seperti biasa, asam piruvat yang terbentuk oleh glikolisis memasuki mitokondria,

yang mana akan terjadi reaksi yang membutuhkan oksigen yang disebut respirasi

selular aerobik yang menghasilkan ATP dalam jumlah besar. Namun, selama

periode latihan yang berat, oksigen yang tersedia tidak cukup dalam serat otot

skeletal. Ketika ini terjadi, reaksi anaerob mengubah sebagian besar asam piruvat

menjadi asam laktat dalam sitosol. Sekitar 80% asam laktat yang dihasilkan

melalui difusi serat otot skeletal ke darah. Sel hati dapat mengubah beberapa asam

laktat menjadi glukosa kembali. Respirasi selular anaerob dapat menyediakan

energi yang cukupselama 30-40 detik aktivitas otot maksimal.

Respirasi Selular Aerobik

Selama periode istirahat atau latihan yang ringan, sejumlah oksigen yang

memadai tersedia dalam serat otot skeletal. Pada kasus seperti ini, ATP yang

digunakan untuk aktivitas otot diproduksi dari reaksi respirasi selular aerob.

Selama proses ini, asam piruvat masuk kemitokondria, dimana terjadi reaksi

oksidasi secara komplit yang menghasilkan ATP, CO2, H2O, dan panas.

32

Serat otot memiliki dua sumber oksigen: (1) oksigen yang berdifusi ke serat otot

dari darah dan (2) oksigen yang dilepaskan oleh myoglobin dalam serat otot.

Respirasi selular aerob mengsuplai ATP yang cukup untuk aktivitas yang

berlangsung lama dengan menyediakan oksigen yang memadai dan tersedianya

nutrient. Nutrient ini meliputi asampiruvat yang didapat dari glikolisis, asam

lemak dari pemecahan protein.Pada aktivitas lebih dari 10 menit, system aerob

menyediakan lebih dari 90% ATP yang dibutuhkan.Pada akhiraktivitas yang

berlangsung lama sepertilati marathon, hamper 100% ATP yang

dihasilkanolehrespirasiselularaerob.

2.3 FOP (Fibrodysplasia Ossificans Preogressiva)

2.3.1 Etiologi14

Penyebab genetik fibrodysplasia ossificans progressiva terletak dalam gen

ACVR1, yang mengkode tipe I BMP reseptor transmembran. Fibrodysplasia

ossificans progressiva adalah kondisi idiopatik dipicu oleh trauma. FOP dapat

bersifat autosomal dominan dan dapat diwariskan dari kedua orang tua. Penyebab

dari penyakit FOP ini adalah cedera bisa memicu menyebarnya penyakit FOP,

tulang bereaksi berlebihan pada memar atau retak sehingga pertumbuhan jaringan

tulang menjadi berlebihan ke seluruh tubuh, mulai dari leher dan tulang belakang

menjadi kaku terlebih dahulu, kemudian pundak, pinggang, dan siku. Hal ini

33

menunjukkan bahwa keterlibatan komponen inflamasi dari sistem kekebalan

tubuh memainkan peran penting dalam FOP.

2.3.2 Gejala Klinis15

Lesi fibrodysplasia ossificans progressiva ditandai dengan indurasi

jaringan yang nyeri, lembut, kenyal,dan lunak, biasanya dipicu oleh trauma. Lesi

terutama berkembang di otot-otot paraspinal dari punggung dan di girdle

ekstremitas. Beberapa tumor mengalami pengerasan, yang juga dapat

mempengaruhi tendon, ligamen, dan fasia.

Karakteristik dari nilai diagnostik adalah deformitas hallus valgus (hadir

sejak lahir), tortikolis (karena keterlibatan otot sternokleidomastoid), imobilisasi

sendi (karena ossificans periarticular), dan deformitas dada (baik lateral dan

anteroposterior).

Fibrodysplasia ossificans progressiva terbatas pada wilayah maksilofasial

telah dijelaskan. Ini dapat menghasilkan penyatuan antara ramus mandibula dan

kompleks zygomatic dan trismus. Semua osteochondromas tibialis proksimal

merupakan fitur fenotipik umum. Mobilitas dibatasi karena terjadinya ankilosis

tulang belakang dan tulang rusuk.

Fibrodysplasia ossificans progressiva kadang-kadang dikaitkan dengan

alopecia dan tuli. Prognosis dari penderita FOP buruk, karena berkaitan dengan

hambatan jalur napas, penderita FOP juga hanya bisa berbaring di tempat tidur

pada usia 30 tahunan, rata-rata meninggal sebelum mencapai usia 45 tahun.

2.3.3 Tatalaksana16

Pengobatan sampai saat ini masih dikembangkan, berikut obat yang dapat

digunakan

Kelas I: Obat-obatan yang telah banyak digunakan untuk mengontrol gejala suar-

up akut pada FOP(pembengkakan dan nyeri), dengan laporan anekdotal hasil

klinis yang menguntungkan dan efek samping umumnya minim.

Contoh: penggunaan jangka pendek kortikosteroid dosis tinggi, dan penggunaan

obat-obatan non-steroidal anti-inflammatory(NSAID) termasuk anti-inflamasi dan

anti-angiogenik cox-2 inhibitor yang baru.

34

Kelas II: Obat-obatan yang memiliki aplikasi teoritis untuk FOP, disetujui untuk

pengobatan gangguan lainnya, dan memiliki keterbatasan dan efek.

Contoh: inhibitor leukotrien, sel maststabilisator, dan aminobisphosphonates

(Pamidronate; Zoledronate).

Kelas III: obat baru Investigational

Contoh: Sinyal inhibitor transduksi, antibodi monoklonal menargetkan ACVR1,

dan asam retinoatagonis reseptor gamma (saat ini sedang dikembangkan).

2.3.4 Edukasi17

Edukasi adalah menghindari faktor-faktor yang akan menyebabkan

penyakit FOP itu untuk menjadi lebih ganas misalnya fraktur, infeksi.

Edukasi ada anak-anak, dengan pembatasan aktivitas kurang interaktif

secara fisik seperti bermain untuk mengurangi jatuh, tapi lebih baik menghindari

situasi yang berisiko tinggi tidak hanya praktis tetapi juga mencegah pasien dari

mengoptimalkan tingkat fungsi mereka. Selain itu, rehabilitasi fisik harus

difokuskan untuk meningkatkan aktivitas hidup seharihari melalui pendekatan

yang menghindari berbagai gerak pasit yang dapat menyebabkan penyakit flare-

up. Modifikasi aktivitas peningkatan keamanan rumah tangga, penggunaan

perangkat rawat jalan dan penggunaan pelindung kepala semua strategi untuk

mencegah jatuh dan meminimalkan penurunan pernapasan dan mencegah

influenza dan pneumonia. Suntikan intramuscular, termasuk imunisasi harus

dihindari, tetapi vaksinansi diberikan oleh subkutan injeksi dan venipuncture rutin

menimbulkan sedikit risiko. Langkah-langkah pencegahan kesehatan gigi dan

mulut adalah penting. Anestesi umum dengan nasotrakeal terjaga intubasi

fiberotik mungkin diperlukan untuk gigi pada beberapa pasien. Gangguan

pendengan konsuktif adalah umum dan masalah pada anak-anak. Upaya bedah

untuk menghapus tulang heterotopic akan memprovokasi pertumbuhan tulang

baru tidak boleh dicoba.

35

2.4 Mekanisme Pergerakan pada Otot Rangka11

Pada tahun 1955, Hansen dan Huxly, mengemukakan teori sliding

filaments (filamen yang bergeser) pada otot lurik. Mereka menyatakan bahwa saat

otot kontraksi tidak terjadi pemendekan filamen, namun hanya pergeseran

filamen-filamen. Melalui pengamatan dengan menggunakan mikroskop elektron

dan difraksi sinar X, Hansen dan Huxly menemukan dua set filamen, yaitu aktin

dan miosin. Aktin danmiosin tersebut bergeser sehingga otot dapat memendek

dan memanjang saat otot berkontraksi dan berelaksasi. Filamen tersebut terdapat

di dalam sarkomer. Sarkomer terdapat dalam sel otot. Jumlah filamen dalam satu

sarkomer dapat mencapai ratusan hingga ribuan filamen, bergantung jenis

ototnya. Filamen-filamen tersebut membangun 80% massa sarkomer.

Transmisi impuls dari saraf ke otot rangka melalui sinapsis neuro

muscular. Otot rangka diinervasi oleh serabut saraf yang bermielin yang asalnya

sebagian besar dari medula spinata akhir dari saraf membuat hubungan dengan

otot lewat sinapsis neuro muscular. Sinap akso muscarini terjadi penghantaran

rangsang dari serabut saraf ke otot. Dimana neuro transmiternya berupa asetil

kolin yang akan ditangkap oleh reseptornya pada membran sel otot. Kemudian

36

akan timbul potensial aksi disepanjang membran otot yang akan menyebabkan

kontraksi otot. Terdapat tubulus T(transverse tubulus) yang merupakan suatu

kanal yang masuk ke sel otot, yang berada di samping miofibril. Potensial aksi

pada membran sel otot akan mencapai miofibril melalui tubulus T. Disekitar

miofibril terdapat retikulum sarkoplasmik yang mengitari miofibril. Ketika

potensial aksi mencapai retikulum sarkoplasmik maka menyebabkan pompa Ca2+

dari retikulum sarkoplasmik ke miofibril.

Miofibril tersusun dari komponen aktin dan miosin. Terdapat kompleks

tropomin-tropomiosin yang menutup sisi aktif pada aktin sehingga tidak terjadi

ikatan antara aktin dan miosin. Sebelum kontraksi dimulai kepala dari miosin

berikatan dengan ATP. ATPase pada kepala miosin secara cepat akan memecah

ATP menjadi ADP dan P. Pada tahap ini konformasi dari kepala miosin akan

bergerak ke depan tegak lurus terhadap aktin, tanpa berikatan dengan aktin.

Selanjutnya sekresi ion kalsium dari retikulum sarkoplasmik dalam jumlah besar

sebagai respon dari potensial aksi. Ion kalsium akan berikatan dengan troponin,

dimana troponin pada tahap selanjutnya akan menggerakkan tropomiosin

menjauhi sisi aktif dari aktin. Kemudian kepala miosin akan berikatan dengan

aktin pada sisi aktif itu. Ikatan antara kepala miosin dan sisi aktif aktin

menyebabkan perubahan konformasi dari kepala miosin, menyebabkan kepala

miosin menarik filamen aktin bergerak ke arah garis M. Terjadi overlaping antara

filamen aktin yang menyebabkan pemendekan pada zona H dan zona I zona A

tetap. Ketika kepala miosin bergerak miring menuju garis M terjadi pelepasan

ADP and Pi. Hal ini akan menyediakan sisi ikatan baru untuk ATP. Ikatan ATP

dengan kepala miosin akan menyebabkan lepasnya ikatan antara kepala miosin

dengan aktin. Setelah kepala lepas dari aktin molekul ATP baru yang terikat tadi

akan dipecah menjadi ADP dan Pi. Kemudian kepala miosin akan berikatan

dengan sisi aktif aktin yang baru. Proses ini akan berlangsung lagi dan lagi sampai

aktin tertarik sampai garis M.

37

Bila tidak ada rangsangan, maka tidak ada pembebasan Ca2+, tidak ada

perlekatan aktin myosin sehingga otot tetap beristirahat. Jembatan silang saling

menganggur, dengan menggunakan energy dari pemecahan ATP, ADP dan Pi

dibebaskan ke luar jembatan silang. Bila jembatan silang menerima ATP baru

maka jembatan silang akan terlepas dari aktin, dan kembali ke posisi semula.

2.5 Peran Tulang dan Sendi dalam Pergerakan3

Dalam memproduksi gerakan, tulang bertindak sebagai pengungkit, dan

sendi berfungsi sebagai tumpuan tuas tersebut. Sebuah tuas adalah struktur kaku

yang dapat bergerak di sekitar titik tetap yang disebut titik tumpu. Sebuah tuas

bertindak di dua titik yang berbeda dengan dua kekuatan yang berbeda yaitu

usaha, yang menyebabkan gerakan, dan beban atau resistensi, yang menentang

gerakan.

Upaya ini merupakan gaya yang diberikan oleh kontraksi otot; beban

biasanya adalah berat bagian tubuh yang dipindahkan atau beberapa perlawanan

bahwa bagian tubuh yang bergerak sedang mencoba untuk mengatasi (seperti

38

berat buku yang mungkin anda ambil). Gerak terjadi ketika upaya diterapkan pada

tulang di insersi melebihi beban. Pertimbangkan bisep brachii melenturkan lengan

bawah pada siku saat objek terangkat.

Ketika lengan dinaikkan, siku adalah titik tumpu. Berat lengan bawah

ditambah berat benda di tangan adalah beban. Kekuatan kontraksi dari brachii

biseps menarik lengan keatas adalah usaha. Jarak relatif antara titik tumpu dan

beban dan titik di mana usaha diterapkan menentukan apakah tuas yang diberikan

beroperasi pada keuntungan mekanis atau kerugian mekanis.

Misalnya, jika beban lebih dekat ke titik tumpu dan upaya lebih jauh dari

titik tumpu, maka hanya usaha yang relatif kecil yang dibutuhkan untuk

memindahkan beban besar lebih dari jarak kecil. Ini disebut keuntungan mekanis.

Jika, sebaliknya, beban lebih jauh dari titik tumpu dan usaha yang diterapkan

lebih dekat ke titik tumpu, maka upaya yang relatif besar diperlukan untuk

memindahkan beban kecil (tapi pada kecepatan yang lebih besar). Hal ini disebut

kerugian mekanis. Bandingkan mengunyah sesuatu yang keras (beban) dengan

gigi depan anda dan gigi di bagian belakang mulut anda. Akan lebih mudah untuk

menghancurkan bahan makanan keras dengan gigi belakang karena mereka lebih

dekat dengan titik tumpu (rahang atau sendi temporomandibular) daripada gigi

depan.

Pengungkit dikategorikan menjadi tiga jenis sesuai dengan posisi titik

tumpu, usaha, dan beban:

1. Titik tumpu adalah antara usaha dan beban di tuas kelas

Gunting dan jungkat-jungkit adalah contoh pengungkit kelas satu. Sebuah

tuas kelas dapat menghasilkan baik keuntungan mekanis atau kerugian mekanik

tergantung pada apakah usaha atau beban lebih dekat ke titik tumpu.

Ada beberapa tuas kelas satu di tubuh. Salah satu contohnya adalah tuas

yang dibentuk oleh kepala bertumpu pada tulang belakang. Ketika kepala

dinaikkan, kontraksi otot-otot leher posterior memberikan usaha, sendi antara

atlas dan tulang oksipital (atlantooccipital bersama) membentuk titik tumpu, dan

berat bagian anterior tengkorak adalah beban.

39

2. Beban adalah antara titik tumpu dan usaha dalam tuas kelas dua

Tuas kelas dua beroperasi seperti gerobak. Mereka selalu menghasilkan

keuntungan mekanis karena beban selalu dekat dengan titik tumpu dari usaha.

Pengaturan ini mengorbankan kecepatan dan jangkauan gerak untuk kekuatan;

jenis tuas menghasilkan sebagian besar gaya.

Kelas ini tuas jarang ditubuh manusia. Contohnya adalah berdiri dijari-jari kaki.

Titik tumpu adalah telapak kaki. Beban adalah berat tubuh. Upaya adalah

kontraksiotot-ototbetis, yang menaikkan tumit dari tanah.

3. Upaya ini merupakan antara titik tumpu dan beban di tuas kelas ketiga

Tuas ini beroperasi seperti sepasang pinset dan tuas paling umum dalam

tubuh. Tuas kelas ketiga selalu menghasilkan kerugian mekanik karena upaya

selalu lebih dekat ke titik tumpu dari beban.

Di dalam tubuh, pengaturan ini menguntungkan kecepatan dan jangkauan

gerak di atas kekuatan. Sendi siku, otot biceps brachii, dan tulang-tulang lengan

dan lengan adalah salah satu contoh dari tuas kelas tiga. Sebagaimana telah kita

lihat, dalam meregangkan lengan bawah pada siku, sendi siku adalah titik tumpu,

kontraksi otot biseps brachii memberikan usaha, dan berat tangan dan lengan

bawah adalah beban.

2.6 Gerakan Dasar18

Proses terjadinya gerakan pada manusia dimulai dari adanya stimulus (S)

yang diterima oleh reseptor (R) yang terdiri dari panca indera, lantas dibawa oleh

syaraf-syaraf sensorik menuju ke otak (O). Stimulus tersebut diolah di otak, lalu

memberikan balikan melalui syaraf motorik ke alat- alat gerak atau efektor (E)

seperti otot, tulang, dan sendi. Sehingga manusia dapat bergerak Prinsip - prinsip

perkembangan gerak dimulai dari bagian proksimal menuju ke bagian distal,

misalnya kemampuan mengontrol gerakan kepala datang lebih dahulu

dibandingkan dengan kemampuan mengontrol gerakan badan, kemampuan

menggerakkan bahu lebih dahulu dibandingkan gerakan siku dan tangan. Dimulai

dari sikap fleksi menuju sikap ekstensi. Misalnya bayi baru lahir pada posisi

telungkup sendi-sendi dalam keadaan fleksi, punggung melengkung. Umur tiga

40

bulan, kepala mulai terangkat ke arah ekstensi, pada umur 6 bulan ekstensi telah

sampai pada daerah tubuh. Ada dua macam gerak manusia, yaitu gerak yang

disadari dan gerakan yang tidak disadari atau gerak refleks. Gerak yang disadari

prosesnya melalui otak, sedangkan gerak yang tidak disadari prosesnya tidak

melalui otak melainkan melalui sumsum tulang belakang. Dimulai dari adanya

stimulus (rangsang): panas, dingin, lapar, silau, dsb, diterima oleh reseptor,

diteruskan ke sumsum tulang belakang, menuju ke efektor, terjadilah gerakan

yang tidak disadari (gerak refleks).Gerak dasar tubuh dimulai dari gerakan

telentang, miring, tengkurep, berguling, merayap, merangkak, duduk, berdiri,

berjalan, dan berlari. Selain gerakan dasar, kita kenal gerak manipulatif dan gerak

non-manipulatif. Gerakan manipulatif adalah gerak yang memerlukan koordinasi

dengan ruang dan benda di sekitarnya. Misalnya: gerakan melempar atau

throwing, menangkap atau catching and collecting, menendang atau kicking,

memukul atau punting, memantul- mantulkan atau dribbling, melambungkan atau

volleying, memukul dengan raket, memukul dengan alat atau pemukul kayu.

Sedangkan yang termasuk gerakan non-manipulatif adalah gerakan yang

dilakukan tanpa menggunakan alat dan dapat berpindah tempat. Contohnya:

gerakan membelok atau turning, berputar atau twisting, mengguling atau rolling,

mengatur keseimbangan tubuh atau balancing, perpindahan tempat atau

transferring weight, melompat dan mendarat atau jumping and landing,

meregangkan atau strectching, mengerut atau curting.

Adapun jenis-jenis gerakan menurut pergerakan sendi meliputi:

a. Fleksi, yaitu memperkecil sudut diantara dua bagian rangka dalam bidang

sagital.

b. Ekstensi, yaitu memperbesar sudut diantara dua bagian rangka dalam bidang

sagital.

c. Adduksi, yaitu mendekatkan bagian rangka ke bidang tengah badan.

d. Abduksi, yaitu menjauhkan bagian rangka dari bidang tengah badan.

e. Rotasi, yaitu gerakan sekeliling sumbu panjang suatu bagian rangka (berputar

pada porosnya).

41

f. Sirkumduksi, yaitu gerak melingkar kombinasi dari semua gerak tersebut di

atas.

42

Selanjutnya jenis gerakan menurut jumlah otot yang bergerak pada garis besarnya

terdiri dari dua, yaitu:

a. Gerakan kasar (Gross motor), ialah gerakan yang dilakukan oleh banyak otot.

Misalnya gerakan berjalan, berlari, meloncat, melompat.

b. Gerakan halus (Fine motor), ialah gerakan yang dilakukan oleh sedikit otot.

Misalnya gerakan menulis, menggambar, makan, minum.

2.7 Hubungan Perubahan Struktur Otot dan Sendi Sehingga Menyebabkan Pergerakan

Menjadi Terbatas dan Luas Pergerakan Menurun19

Persendian atau artikulasio adalah suatu hubungan antara dua buah tulang

atau lebih yang dihubungkan melalui pembungkus jaringan ikat pada bagian luar

dan pada bagian dalam terdapat rongga sendi dengan permukaan tulang yang

dilapisi oleh tulang rawan. Fungsi dari sendi secara umum adalah untuk

melakukan gerakan pada tubuh. Sehingga ketika terjadi perubahan struktur pada

sendi akan menyebabkan luas pergerakan menurun karena sendi itu sendiri

fungsinya adalah untuk melakukan gerakan pada tubuh.

2.8 Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Tulang dan Otot20

Faktor yang berpengaruh terhadap keseimbangan pembentukan dan

reabsorpsi tulang adalah :

a. Vitamin D

Berfungsi meningkatkan jumlah kalsium dalam darah dengan

meningkatkan penyerapan kalsium dari saluran pencernaan. Kekurangan vitamin

D dapat menyebabkan deficit mineralisas, deformitas dan patah tulang.

b.  Hormon parathyroid  dan kalsitonin

Merupakan hormone utama pengatur homeostatis kalsium. Hormon

parathyroid mengatur konsentrasi kalsium dalam darah, sebagian dengan cara

merangsang perpindahan kalsium dari tulang. Sebagian respon kadar kalsium

darah yang rendah, peningkatan hormon parathyroid akan mempercepat

mobilisasi kalsium, demineralisasi tulang, dan pembentukan kista tulang.

Kalsitonin dari kelenjar tiroid meningkatkan penimbunan kalsium dalam tulang.

43

c.  Peredaran darah

Pasokan darah juga mempengaruhi pembentukan tulang. Dengan

menurunya pasokan darah / hyperemia (kongesti) akan terjadi penurunan

osteogenesis dan tulang mengalami osteoporosis (berkurang kepadatannya).

Nekrosis tulang akan terjadi bila tulang kehilangan aliran darah. Pada keadaan

normal tulang mengalami pembentukan dan absorpsi pada suatu tingkat yang

konstan, kecual pada masa pertumbuhan kanak-kanak dimana lebih banyak

terjadi  pembentukan dari  pada absorpsi tulang.

Proses ini penting untuk fungsi normal tulang. Keadaan ini membuat

tulang dapat berespon terhadap tekanan yang meningkat dan untuk mencegah

terjadi patah tulang. Perubahan tersebut membantu mempertahankan kekuatan

tulang pada proses penuaan. Matric organic yang sudah tua berdegenerasi,

sehingga membuat tulang relatife menjadi lemah dan rapuh. Pembentukan tulang

baru memerlukan matrik organik baru, sehingga memberi tambahan kekuatan

tulang.

44

BAB III

KESIMPULAN

Perubahan struktur otot menyebabkan terbatasnya pergerakan, serta perubahan struktur

sendi menyebabkan penurunan luas gerak pada anak tersebut.

45

DAFTAR PUSTAKA

1. Dwisang, Evi Luvina. Anatomi dan Fisiologi: Untuk Perawat dan Paramedis. Tangerang:

Binarupa Aksara Publisher. 2013.

2. Sadler, TW. Embriologi Kedokteran Langman Ed. 10. Jakarta; EGC. 2009.

3. Tortora J.Gerard, Derrickson Bryan. Principles of Anatomy and Physiology 12 th edition.

2009.

4. Bloom William, Don W. Fawcett. Buku ajar histologi. Edisi 12. Jakarta: EGC. 2002.

5. Hutapea H, Memberdayakan Wanita Menopause sebagai Sumber daya Manusia yang

tangguh dalam pembangunan bangsa menyongsong era globalisasi. Maj obstet ginekol

Indonesia.1998;22;145-57

6. Steven T, Bates D, Black D. In : Clinical use Bone Densotometry.JAMA 2002,p: 1889-97.

7. Bambang Setyohadi,Osteoporosis,dalam Buku ajar Penyakit Dalam, FKUI Jakarta, 2007,hal :

1259-74.

8. Lawrence G. Raisz, Gideon A. Rodan, Pathogenesis of osteoporosis; in Endocrinol Metab

Clin N Am 32;2003; 15-24.

9. Widman, F.K. 1999. Tinjauan Klinis atas Hasil Pemeriksaan Laboratorium. Edisi 9. EGC.

Jakarta, halaman 271-272.

10. Bronner,Felix, Pansu, D., Stein W.D. 1986. An Analysis of Calcium Transport Across the

Rat Intestine. Am J Physiol. 250:561-569.

11. Sherwood, Lauralee. Fisiologi manusia : dari sel ke sistem. Edisi 6. Jakarta : Penerbit Buku

Kedokteran EGC, 2013.

12. Paulsen, Friedrich., Jens Waschke. Sobotta : atlas anatomi manusia. Edisi 23. Jakarta :

Penerbit Buku Kedokteran EGC, 2013.

13. Mescher L. Anthony. Histologi Dasar Junquiera Teks & Atlas. Edisi 12. Jakarta : EGC.2012.

14. Shore EM, Glaser DL, Gannon FH. Osteogenic induction in hereditary disorders of

heterotopic ossification. Clin Orthop Relat Res. May 2000;303-16.

15. Feldman G, Li M, Martin S, et al. Fibrodysplasia ossificans progressiva, a heritable disorder

of severe heterotopic ossification, maps to human chromosome 4q27-31. Am J Hum Genet.

Jan 2000;66(1):128-35.

46

16. Center for Research in FOP and Related Disorders. 2011. The Medical Management Of

Fibrodysplasia Ossificans Progressiva:Current Treatment Considerations. University of

Pennsylvania School of Medicine, Philadelphia, PA.

17. Pignolo et al. Orphanet Journal of Rare Diseases 2011, 6:80

http://www.ojrd.com/content/6/1/80

18. Snell, R. S., 2006. Anatomi Klinik. Edisi 6. Jakarta:EGC. 2-6.

19. Seeley, Stephen,Tate,Anatomy and Physiology , international 1 edition, six th edition, Mc

Graw Hill, New York, 2003.

20. Price, S.A, Wilson, L.M.Patofisiologi : Konsep Klinis Proses-Proses Penyakit. Edisi

4.Jakarta : EGC.1995

47