Peranan Struktur, Komponen, dan Mekanisme Muskuloskeletal pada Tubuh Manusia

Dian Tri Putri Simatupang

10.2012.257

A2

Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana

Jl. Arjuna Utara No.6, Jakarta Barat 11510

dian_putri10@yahoo.com

Pendahuluan

A. Tujuan Penulisan

Ilmu kesehatan yang dapat mempelajari tubuh seorang manusia dibagi menjadi empat yaitu

anatomi, fisiologi, histologi dan biokimia. Ilmu-ilmu tersebut digunakan sebagai dasar dalam

mengetahui seluk beluk tubuh manusia. Anatomi merupakan ilmu yang mempelajari

mengenai struktur tubuh manusia, yang meliputi letak dan bagian-bagian yang dapat

menhubungkan bagian yang satu dengan yang lain. Fisiologi merupakan ilmu yang

mempelajari tentang bagaimana fungsi atau kerja organ-organ tubuh yang terdapat pada

tubuh mahkluk hidup. Ketiga yaitu histologi ilmu ini mempelajari tentang sel-sel yang

terdapat dalam tubuh mahkluk hidup. Biokimia merupakan ilmu yang mempelajari tentang

bahan penyusun organ-organ yang terdapat dalam tubuh. Ilmu-ilmu tersebut juga dapat

diterapkan dalam kehidupan sehari-hari. Sebagai contohnya saja jika terjadi kelainan pada

bagian tubuh manusia seperti pembengkakan ataupun terjadi luka. Kelainan tersebut dapat

diketahui penyebabnya dengan menganalisis kelainan tersebut dengan ilmu anatomi,

fisiologi, histologi ataupun biokimia.

B. Identifikasi Istilah yang Tidak Diketahui

Tidak ada istilah yang tidak di ketahui.

C. Rumusan Masalah

Dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut:

Seorang anak usia 10 tahun mengeluh telapak tangan kanannya bengkak.

Akibat dari tela[ak tangan kanan yang bengkak, ia susah menggenggam dan menulis.

1

D. Hipotesis

Kesulitan menggenggam dan menulis disebabkan oleh terganggunya kerja tulang, otot dan

sendi.

E. Sasaran Pembelajaran

Dapat mempelajari struktur otot, tulang, sendi pada daerah tangan.

Dapat memahami letak/ topografi otot dan peran otot tersebut pada tangan.

F. Analisis Masalah

Gambaran Mind Map

Isi

Skenario

Seorang anak berusia 10 tahun datang ke Puskesmas dengan keluhan telapak tangan

kanannya (palmar dextra) bengkak sehingga kesulitan menggenggam sesuatu dan menulis.

2

Pembengkakan pada telapak tangan kanan (Palmar Dextra)sehingga sulit menggenggam dan menulis

Alat gerak Komponen

Aktif Pasif

Topografi

Mikroskopis

Tulang

Fungsi otot pada tangan

Makroskopis

Struktur otot yang berperan Struktur tulang dan sendi yang berperan

Makroskopis Mikroskopis

Otot Sendi

Pembahasan

Alat Gerak Otot yang Aktif Pada Tangan

Berdasarkan fungsinya, otot pembangun tubuh dapat dibedakan menjadi 2 yaitu: otot yang

berkerja di bawah kesadaran kita (voluntasi). Otot yang bekerja di luar kesadaran kita

(involuntasi). Otot yang terdapat di tangan adalah otot lurik, karena berhubungan dengan

tulang dan berfungsi mengerakkan otot. Struktur otot yang ada pada tangan ada beberapa

jenis otot. Ada otot tenar (Musculi Thenar), otot hipotenar (Musculi Hypothenar), dan otot

interoseus. Otot-otot tenar (musculi thenar) merupakan otot-otot pendek pada jempol. Yang

termasuk Otot Tenar (Musculi thenar) di antaranya: M. Abduktor Pollicis Brevis, M. Fleksor

Pollicis Brevis, M. Oponens Pollicis, dan M. Adduktor Pollicis. Otot-otot hipotenar

merupakan otot- otot pendek keliling. Di antaranya adalah M. Abductor Digiti Minimi, M.

Flektor Digiti Minimi, M. Opponens Pollicis. M. Lumbrikalis keempat otot ini keluar dari

tendon M. Flektor Digitorum Profunda. Otot ini masuk ke sisi radial tiap falang proksimal

dan ke perluasan M. Ekstensor Dorsal, M. Lumbrikalis berfungsi dalam fleksi artikulasio

metakarpofalangealis tanpa fleksi artikulasio interfalangealis. Otot-otot interoseus terdiri dari

delapan otot yang keluar dari korpus ossa metakarpi. Otot ini bertanggung jawab atas fleksi

artikulasio metakarpofalangealis dan ekstensi artikulasio interfalangealis. Otot ini juga

melakukan gerak abduksi dan adduksi jari-jari tangan. Gerakan ini terjadi di sekeliling jari

tengah, adduksi adalah mendekatkan semua jari ke jari tengah, abduksi adalah menjauhkan

dari jari tengah. Tiap M. Interosei Dorsalis keluar dari dua metakarpal dan masuk ke falang

proksimal untuk menimbulkan adduksi (P.AD). M. Interosei dorsalis hanya keluar dari satu

metakarpal dan masuk ke falang proksimal menyebabkan abduksi (D.AB). perhatikan bahwa

jari tengah tidak bisa mengalami adduksi ( sehingga tidak memiliki M. Interosei Palmaris)

namun abduksi jari tengah bisa terjadi ke dua sisi sehingga jari ini memiliki dua insersi M.

Interosei Dorsalis.(1)

Tulang Sebagai Alat Gerak Pasif

Anatomi makroskopis pada telapak tangan itu juga meliputi struktur tulang dan otot. Struktur

tulang pada telapak tangan atau manus yaitu skafoid, lunatum, triquetrum, capittum,

pisiformis, hamatum, trapezium, trapezoid, tulang-tulang metacarpal, falang proksimal,

falang medial, dan falang distal. Struktur anatomi tulang tangan, tulang jari tangan, dan

pergelangan tangan meliputi, tulang tangan (ossa manus), yang meliputi kelompok tulang jari

tangan atau tulang falang atau digiti (ossa phalanges), kelompok tulang telapak tangan atau

3

tulang metakarpus (metacarpal), dan pergelangan tangan (ossa carpalia), yaitu tulang-tulang

yang terdiri atas tulang hamatum (hamate), tulang kapitatum (capite), tulang trapezoid

(multangulum majus), tulang trapezium (multangulum minus), tulang skapoid (naviculare),

tulang lunatum (lunate), tulang trikuetrum (triquetrum), dan tulang pisiform (pisiform).(2)

Gambar 1. Tulang Telapak Tangan3

Persendian

Suatu artikulasi atau persendian terjadi saat permuakaan dari dua tulang bertemu, adanya

pergerakan atau tidak bergantung sambungannya. Pembagian fungsional persendian dibagi

atas sendi sinartrosis, amfiartrosis, dan diartrosis. Sendi sinartrosis dibungkus dengan

jaringan ikat fibrosa atau kartilago. Sendi ini dibagi lagi menjadi 2 bagian yaitu, sutura yang

dihubungkan dengan jaringan ikat fibrosa rapat dan hanya ditemukan pada tulang tengkorak,

seperti sutura sagittal yang menyambung parietalis sinistris dan parietalis dekstra.

Sinkondrosis adalah sendi yang tulang-tulangnya dihubungkan dengan kartilago hialin.

Contohnya lempeng epifisis sementara antara epifisis dan diafisis pada tulang panjang

seorang anak.

Artikulasi amfiartrosis adalah sendi dengan pergerakan terbatas yang memungkinkan

terjadinya sedikit gerakan sebagai respons terhadap torsi dan kompresi. Amfiartrosis terbagi

atas tiga bagian yaitu, Simfisis merupakan sendi yang kedua tulangnya dihubungkan dengan

4

diskus kartilago, contohnya diskus invertebralis antar badan vertebra yang berdekatan.

Sindesmosis yang terbentuk saat tulang-tulang yang berdekatan dihubungkan dengan serat-

serat jaringan ikat kolagen, contohnya tulang yang terletak bersisian dihubungkan dengan

membrane interoseus seperti pada tulang radius dan ulna. Gomposis adalah sendi di mana

tualng berbentuk kerucut masuk dalam kantong tulang seperti pada gigi yang tertanam pada

alveoli tulang rahang. Persendian diartrosis adalah sendi yang dapat bergerak bebas (sendi

sinovial), sendi ini memiliki rongga sendi yang berisi cairan synovial, suatu kapsul sendi

yang menyambung kedua tulang, dan ujung tulang pada sendi synovial dilapisi kartilago

articular. Lapisan terluar kapsul sendi terbentuk dari jaringan ikat fibrosa rapat berwarna

putih yang memanjang sampai bagian periosteum tulang yang menyatu pada sendi. Lapisan

terdalam kapsul sendi adalah membrane synovial yang melapisi keseluruhan sendi, kecuali

pada kartilago articular. Bursa adalah kantong tertutup yang dilapisi membrane synovial dan

ditemukan di luar rongga sendi berwarna putih yang memanjang sampai bagian periosteum

tulang yang menyatu pada sendi.

Sel- sel yang ada pada tulang

Osteoblast : Osteoblas berfungsi dalam menyintesis unsur-unsur organik tulang. Sel ini

bertanggung jawab untuk tulang-tulang baru selama pertumbuhan, perbaikan, dan kembali

membentuk tulang. Sel yang 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.(3)

Osteosit : Osteosit adalah sel-sel matang yang mengisi lakuna dalam matriks. Merupakan

komponen sel utama dalam jaringan tulang. Mempunyai peranan penting dalam pembentukan

matriks tulang dengan cara membantu pemberian nutrisi pada tulang.

Osteoklas : Osteoklas adalah sel-sel yang bertanggung jawab untuk menghancurkan kembali

tulang. Sel fagosit yang mempunyai kemampuan mengikis tulang dan merupakan bagian

yang penting. Mampu memperbaiki tulang bersama osteoblast. Osteoklas ini berasal dari

deretan sel monosit makrofag.

Sel osteoprogenitor : merupakan sel mesenchimal primitive yang menghasilkan osteoblast

selama pertumbuhan tulang dan osteosit pada permukaan dalam jaringan tulang.

Tulang membentuk formasi endoskeleton yang kaku dan kuat dimana otot-otot skeletal

menempel sehingga memungkinkan terjadinya pergerakan. Tulang memiliki jaringan

5

pembuluh darah untuk nutrisi sel-sel tulang. Tulang hanya dapat tumbuh secara aposisi.

Substansi interseluler tulang selalu mengalami pengapuran.

Jenis Jaringan Tulang

Secara histologi tulang dibedakan menjadi 2 komponen utama, yaitu tulang muda (tulang

primer) dan tulang dewasa (tulang sekunder).

Jaringan Tulang Primer

Tulang spongiosa juga kerasseperti semua tulang, tetapi secara makroskopis terlihat

berlubang-lubang (spongy). Di bawah mikroskop, kanal havers tulang spongiosa terlihat jauh

lebih besar dan mengandung lebih sedikit lamela.(5) Dalam pembentukan tulang atau juga

dalam proses penyembuhan kerusakan tulang, maka tulang yang tumbuh tersebut bersifat

muda atau tulang primer yang bersifat sementara karena nantinya akan diganti oleh tulang

sekunder. Jaringan tulang ini berupa anyaman, sehingga disebut sebagai woven bone.

Merupakan komponen muda penyusun dari serat kolagen yang tidak teratur pada osteoid.

Woven bone terbentuk pada saat osteoblast membentuk osteoid secara cepatseperti pada

pembentukan tulang bayi dan pada dewasa ketika terjadi pembentukan susunan tulang baru

akibat keadaan patologis. Selain tidak teraturnya serabut-serabut kolagen, terdapat ciri lain

untuk jaringan tulang primer, yaitu sedikitnya kandungan garam mineral sehingga mudah

ditembus oleh sinar-X dan lebih banyak jumlah osteosit kalau dibandingkan dengan jaringan

tulang sekunder. Jaringan tulang primer akhirnya akan mengalami remodeling menjadi tulang

sekunder (lamellar bone) yang secara fisik lebih kuat dan resilien. Karena itu pada tulang

orang dewasa yang sehat itu hanya terdapat lamella saja.

Jaringan Tulang Sekunder

Tulang kompakta secara makrokospis terlihat padat, tetapi padat, tetapi bila diperiksa dengan

mikroskop sebenarnya tulang terdiri dari sistem havers. Di antara sistem-sistem havers,

terdapat lempengan- lempengan sirkular kecil tulang yang disebut lamela interstisial.(5) Jenis

ini biasa terdapat pada kerangka orang dewasa. Dikenal juga sebagai lamellar bone karena

jaringan tulang sekunder terdiri dari ikatan paralel kolagen yang tersusun dalam lembaran-

lembaran lamella. Ciri khasnya : serabut-serabut kolagen yang tersusun dalam lamellae

(lapisan) yang sejajar satu sama lain dan melingkari konsentris saluran di tengah yang

dinamakan Canalis Haversi. Dalam Canalis Haversi ini berjalan pembuluh darah, serabut

saraf dan diisi oleh jaringan pengikat longgar. Keseluruhan struktur konsentris ini dinamai

6

System Haversi atau Osteon. Sel-sel tulang yang dinamakan osteosit berada di antara lamellae

atau kadang-kadang di dalam lamella. Di dalam setiap lamella, serabut-serabut kolagen

berjalan sejajar secara spiral meliliti sumbu osteon, tetapi serabut- serabut kolagen yang

berada dalam lamellae di dekatnya arahnya menyilang. Di antara masing- masing osteon

sering kali terdapat substansi amorf yang merupakan bahan perekat. Lamellae yang tidak

tersusun konsentris membentuk systema interstitialis. Lamellae yang malingkari pada

permukaan luar membentuk lamellae circumferentialis externa.Lamellae yang melingkari

pada permukaan dalam membentuk lamellae circum ferentialis interna.

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 lapisan osteogenik sangat penting

dalam proses penyembuhan tulang. Periosteum dapat melekat pada jaringan tulang karena

pembuluh-pembuluh darah yang masuk ke dalam tulang. Terdapat serabut Sharpey ( serat

kolagen ) yang masuk ke dalam tulang. Terdapat serabut elastis yang tidak sebanyak serabut

Sharpey.

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. Sebenarnya endosteum berasal dari jaringan

sumsum tulang yang berubah potensinya menjadi osteogenik.

Komponen Tulang dan Sendi

Kolagen

Kolagen semula diduga adalah protein tungal dengan komposisi asam amino yang tetap

terpelihara selama jalannya evolusi, namun metode analisis yang telah disempurnakan telah

menemukan perbedaan kolagen yang diekstrasi dari berbagai jaringan tubuh.(4)

Kolagen tipe 1 adalah yang paling terdapat di mana-mana, terdapat di dermis, tulang, tendo

fasia dan dalam simpai organ-organ. Serabut bergurat-melintangnya, berdiameter 50-90 nm,

beragregasi membentuk serat dan berkas kolagen dengan berbagai ukuran. Seratnya fleksibel

7

namun tahan terhadap regangan. Kekuatan menahan tendo, yang terdiri atas jenis kolagen ini,

mencapai mencapai ratusan kilo per sentimeter persegi, dan pada ini, serat kolagen hanya

memanjang beberapa persen dari panjang asalnya.(6)

Kolagen tipe 2 terdapat pada tulang rawan hialin dan elastin, dalam nukleus pulposus dari

diskus intervertebralis dan dalam korpus vitreus mata. Ia berupa serabut sangat halus

terbenam dalam banyak substansi dasar. Tidak dibentuk serat yang lebih besar. Hanya

tampak dengan mikroskop polarisasi atau setelah dipulas dengan pikro sirius. (6)

Elastin

Merupakan protein jaringan elastin kuning (seperti karet). Elastin banyak di jumpai di

ligamentum dan pembuluh darah. Jumlahnya hanya 1,6% di dalam tulang. Elastin memiliki

sifat tidak larut tetapi dapat dicerna. Struktur elastin tidak diubah menjadi gelatin. Struktur

desmosin hanya dimiliki oleh elastin.

Proteoglikan

Proteoglikan adalah salah satu molekul tersebar yang dihasilkan sel, dengan berat molekul

antara 3,5 x 106 dalton. Mereka terdiri atas protein inti, panjang 200-300 nm, dari mana

memancarkan rantai disakarida, disebut glikosaminoglikan. Glikosaminoglikan utama tulang

rawan adalah kondroitin sulfat dan keratan sulfat. Molekul proteoglikan khas dapat memiliki

sampai 100 rantai kondroitin sulfat dan 50 rantai keratan sulfat memancar keluar bebas rantai

dari protein intinya. Kebanyakan molekul proteoglikan dalam matriks ekstrasel terikat

dengan kepala globulernya pada sebuah molekul asam hialuronat panjang via sebuah protein

–penghubung dan tersebar sepanjang molekul berjarak 30nm, membentuk agregat

proteoglikan.(6) Proteoglikan terdiri dari sebuah protein inti yang secara kovalen melekat

pada banyak rantai linear glikosaminoglikan yang panjang, yang mengandung pengulangan

unit disakarida. Disakarida tersebut biasanya mengandung heksosamin dan asam uronat dan

gula ini sering bersifat sulfat. Proteoglikan biasanya dijumpai dalam cairan sinovium, dinding

arteri, cairan vitreosa mata, dan tulang serta tulang rawan. Proteoglikan adalah komponen

utama matriks ekstrasel atau bahan dasar (ground substance), suatu bahan gelatinosa yang

membentuk jala antara sel-sel. Proteoglikan juga berperan menghasilkan kekenyalan pada

substansi seperti tulang rawan.(7)

8

Glikoprotein

Protein ini terdapat dalam jaringan dan membran sel radikal prostetiknya adalah karbohidrat

yaitu oligosakarida rantai pendek atatu rantai panjang. Monomer monosakarida oligosakarida

ini dapat berupa manosa, galaktosa, xilosa,arabinosa, N-asetilglukosamin dan N-

asetilgalaktosami. Hubungan antara oligosakarida dan protein sederhana penyusunya adalah

secara kovalen. Hal ini terjadi antara salah satu monosakarida dan salah satu residu asam

amino asparagin, theonin, serin, hidroksi prolin, hidroksi lisin dari rantai polipeptida protein

sederhan, penyusun glikoprotein tersebut.

Glikoprotein mempunyai banyak peranan di dalam tubuh, antara lain sebagai protein

transportasi vitamin dan lipida, protein pelumas, misalnya lendir dan musin, protein

antibodi ,misalnya imunoglobin, protein enzim, misalnya nuklease,protease dan hidrolase,

protein antibeku, untuk mencegah pembekuan plasma darah pada ikan-ikan di daerah kutub

yang sangat dingin.

Glikoprotein dengan kadar heksosamina lebih dari 4% disebut mukoprotein. Beberapa

hormon, seperti Interstitial Stimulating Hormone (ICSH), Pregnant Mares Serum

Gonadotropin (PMSG) dan Human Chlorionic Gonadotropin (HCG) merupakan

glikoprotein.(8)

Kerja Otot Dalam Kontraksi dan Relaksasi

Dalam setiap gerakkannya anggota tubuh manusia pastilah memiliki mekanisme kerja yang

dapat menggerakkannya. Seperti yang terjadi pada tangan maka mekanisme kerja otot pada

tangan juga diperlukan. Mekanisme kerja otot dibagi menjadi dua yaitu kontraksi dan

relaksasi. Kontraksi otot terjadi akibat impuls saraf. Impuls saraf, yang bersifat elektrik,

dihantar ke sel-sel otot secara kimiawi dan hal itu dilakukan oleh sambungan otot saraf

(neuromuscular junction). Impuls saraf sampai ke sambungan otot saraf yang mengandung

gelembung-gelembung kecil asetilkolin. Asetilkolin dilepas kedalam ruang antara saraf dan

otot (celah sinaps) dan ketika asetilkolin menempel pada sel otot, maka ia akan menyebabkan

terjadinya depolarisasi sehingga aktivitas listrik akan menyebar keseluruh sel otot sehingga

timbul kontraksi.Untuk bisa berkontraksi, serabut otot memerlukan energi yang didapat dari

oksidasi makanan, terutama karbohidrat. Pada proses pencernaan karbohidrat akan dipecah

menjadi gula sederhana yang disebut dengan glukosa. Glukosa yang tidak diperlukan dengan

segera oleh tubuh akan akan dikonbersi menjadi glikogen dan akan disimpan didalam hati

9

dan otot. Glikogen otot merupakan sumber panas dan enegi bagi aktivitas otot. Selama

oksidasi glikogen menjadi karbondioksida dan air, terbentuk suatu senyawa yang kaya akan

energi. Senyawa ini disebut dengan adenosin tripospat (ATP). Ketika otot berkontraksi,

energi ATP akan dilepas seiring dengan perubahannya menjadi adenosin dipospat (ADP).

Selama oksidasi glikogen, akan terbentuk asam piruvat. Bila terdapat banyak oksigen, seperti

yang terjadi pada gerakan umum, asam piruvat dipecah menjadi karbondioksida dan air. Pada

proses ini energi dilepas untuk membuat lebih banyak ATP.(5)

Relaksasi otot terjadi ketika kalsium dipompa keluar dari sitoplasma kembali kedalam

retikulum sarkoplasma. Pemompaan kalsium adalah proses aktif yang terjadi dimembran

retikulum sarkoplasma. Proses ini menggunakan energi yang berasal dari pemecahan

molekul ATP yang berbeda. Ketika kadar kalsium turun sampai sekitar 10-7 molar, troponin

kembali keposisinya semula pada molekul tropomiosin, dan tropomiosin kembali

menghambat pengikatan aktin dan miosin yang menyebabkan kontraksi otot terhenti.(9)

Penutup

Dari teori – teori yang telah dibahas di atas dapat diambil sebuah kesimpulan bahwa struktur

tulang, sendi, dan otot serta mekanismenya sangat penting dalam melakukan gerakan-

gerakan seperti menggenggap. Semua aspeknya saling membutuhkan satu sama lain karena

tanpa otot, tulang tidak dapat disatukan dan tidak dapat digerakkan dan tanpa sendi, tulang

kita tidak dapat bekerja dengan baik. Dengan ini maka hipotesis yang sebelumnya sudah

dibuat benar, bahwa kesulitan menggenggam dan menulis pada tangan disebabkan oleh

terganggunya sistem kerja tulang, otot, dan sendi.

10

Daftar Pusaka

1. Faiz Omar, Moffat David. Anatomy at a glance. Jakarta: Erlangga; 2003.h. 84-5.

2. Suhartono. Teknik radiografi tulang ekstermitas atas. Jakarta: EGC; 2004.h.23.

3. Guyton AC, Hall JE. Buku ajar fisiologi kedokteran. Ed 11. Jakarta: EGC; 2008.h.7

4. Ethol S. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Jakarta; EGC; 2004. h. 78.

5. Roger W. Anatomi dan fisiologi. Jakarta: EGC; 2005.

6. Bloom, Fawcet. Buku ajar histologi. Jakarta: EGC; 2005. h.123-5.

7. Dawn B, Allan D, Collen M. Biokimia kedokteran dasar: sebuah pendekatan klinis.

Jakarta :EGC; 2004. h.91.

8. Sumardjo Damin. Buku panduan kuliah mahasiswa kedokteran dan program strata 1

fakultas bioeksakta. Jakarta:EGC; 2009.h. 175.

9. Elizabeth JC. Buku saku patofisiologi. Jakarta: EGC; 2009. h. 320.

11