Pertumbuhan Tulang Dan Kontraksi Otot Manusia

24
Pertumbuhan Tulang dan Kontraksi Otot Manusia Abstrak Pembentukan tulang berlangsung secara terus-menerus dan dapat berupa pemanjanganan tulang. Kecepatan pembentukan tulang berubah selama hidup. Pembentukan tulang ditentukan oleh stimulasi hormonal, factor makanan, dan banyaknya stress yang dibebankan pada tulang. Kontraksi otot adalah kondisi dimana otot memendek akibat adanya jembatan silang dari filament aktin dan myosin yang berada di dalam serat otot bergeser satu sama lain. Kontraksi otot akan disertai dengan relaksasi sehingga terjadi sebuah keseimbangan. Kata kunci : tulang, kontraksi, otot Abstract Bone formation takes place on an ongoing basis and can be either lengthening an bones. Speed of bone formation change during life. Bone formation is determined by the hormonal stimulation, the factor of food, and the amount of stress that is charged at the bone. Muscle contraction is a condition in which the muscle retracts the bridge due actin filament and the cross of myosin in muscle fibers shifted from each other. Muscle contraction will be accompanied by a relaxation leading to a balance. Key words : bone, contraction, muscle Pendahuluan 1

description

blok 5

Transcript of Pertumbuhan Tulang Dan Kontraksi Otot Manusia

Page 1: Pertumbuhan Tulang Dan Kontraksi Otot Manusia

Pertumbuhan Tulang dan Kontraksi Otot Manusia

Abstrak

Pembentukan tulang berlangsung secara terus-menerus dan dapat berupa pemanjanganan tulang. Kecepatan pembentukan tulang berubah selama hidup. Pembentukan tulang ditentukan oleh stimulasi hormonal, factor makanan, dan banyaknya stress yang dibebankan pada tulang. Kontraksi otot adalah kondisi dimana otot memendek akibat adanya jembatan silang dari filament aktin dan myosin yang berada di dalam serat otot bergeser satu sama lain. Kontraksi otot akan disertai dengan relaksasi sehingga terjadi sebuah keseimbangan.

Kata kunci : tulang, kontraksi, otot

Abstract

Bone formation takes place on an ongoing basis and can be either lengthening an bones. Speed of bone formation change during life. Bone formation is determined by the hormonal stimulation, the factor of food, and the amount of stress that is charged at the bone. Muscle contraction is a condition in which the muscle retracts the bridge due actin filament and the cross of myosin in muscle fibers shifted from each other. Muscle contraction will be accompanied by a relaxation leading to a balance.

Key words : bone, contraction, muscle

Pendahuluan

Koordinasi mekanik tubuh melibatkan sistem musculoskeletal dan sistem saraf

(neuromuskuler). Komponen sistem musculoskeletal melibatkan tulang, otot, tendon,

ligament, kartilago, dan sendi. Manusia memiliki 206 tulang pada tubuhnya. Tulang adalah

suatu struktur penting tubuh yang berfungsi untuk menunjang jaringan tubuh yang

membentuk otot-otot tubuh, melindungi organ tubuh yang lunak, membantu pergerakan

tubuh, menyimpan garam-garam mineral seperti kalsium, dan membantu proses

1

Page 2: Pertumbuhan Tulang Dan Kontraksi Otot Manusia

hematopoesis yaitu proses pembentukan sel darah merah di sumsum tulang. Sedangkan otot

secara umum berfungsi untuk kontraksi dan menghasilkan gerakan-gerakan.1

Dasar kasus yang dikaji adalah mengenai seorang anak kecil yang terjatuh dan

patah pada tulang pahanya ketika sedang menuruni tangga. Setelah ditangani oleh dokter,

anak tersebut diberikan suplemen kalsium dan vitamin D untuk mempercepat pertumbuhan

tulangnya dan agar ototnya dapat berkontraksi dengan baik. Hipotesis kasus adalah

pemberian suplemen kalsium dan vitamin D dapat mempercepat pertumbuhan tulang dan

memperbaiki kontraksi otot.

Berdasarkan kasus diatas, maka hal yang perlu diketahui adalah mengenai

pembentukan tulang, struktur makroskopik dan mikroskopiknya, serta mekanisme kerja otot,

dan peran suplemen kalsium dan vitamin D. Rumusan masalah berdasarkan kasus adalah

seorang anak kecil terjatuh dan patah pada tulang pahanya. Analisis masalah dibuat dengan

mind mapping.

Pembahasan

A. Struktur Tulang

Jaringan ikat penunjang

Kartilago dan tulang memiliki daya regang yang diberikan oleh serat kolagen dan

materi tambahan dalam substansi dasar yang memberikan sifat rigiditas dan kemampuan

untuk menopang berat tubuh.

2

Pertumbuhan Tulang

Struktur Tulang

Pembentukan Tulang

Makroskopik

Mikroskopik

Mekanisme Kerja Otot

Peran Suplemen Kalsium dan Vitamin D

Page 3: Pertumbuhan Tulang Dan Kontraksi Otot Manusia

1. Kartilago

Mengandung campuran glikosaminoglikan dalam protein kenyal seperti karet pada

substansi dasarnya yang memberikan karakter serupa plastik pada jaringan. Sebagian

besar kartilago yang terbentuk dalam tubuh diganti tulang. Kartilago yang ada terbagi

dalam tiga jenis.

a. Kartilago hialin

(1) Distribusi kartilago hialin ini terbentuk terutama pada area yang membutuhkan

sokongan kuat, tetapi fleksibilitas juga diperlukan; misalnya,

(a) Ujung tulang-tulang panjang (permukaan artikulasi)

(b) Ujung anterior tulang-tulang iga

(c) Telinga eksternal

(d) Rangka janin

(e) Hidung, laring, trakea, bronkus

(2) Struktur

(a) Kondrosit

Adalah sel kartilago yang telah matur . sel ini mengisi ruang-ruang kecil

(lacuna) dalam matriks yang jernih dan tampak seperti kaca.

Kondroblast, yang berasal dari mesenkim adalah sel kondrosit yang immature.

Sel ini kemudian berproliferasi dan memproduksi matriks.

Seiring dengan meningkatnya matriks intraselular, kondroblast terkumpul

dalam lacuna dan menjadi kondrosit matur. Kondrosit terus membelah dan

memproduksi kartilago tambahan.

(b) Perikondrium

Adalah membran jaringan ikat rapat yang tervaskularisasi dengan baik di

sekitar kartilago hialin (kecuali kartilago artikular tulang). Sel perikondrial

yang berbatasan dengan kartilago dapat berdiferensiasi menjadi kondroblas

dan kondrosit untuk membentuk kartilago baru.

(c) Matriks kartilago tidak memiliki pembuluh darah, sehingga nutrient dan gas

harus masuk ke kondrosit dari perikondrium.

(3) Pertumbuhan

3

Page 4: Pertumbuhan Tulang Dan Kontraksi Otot Manusia

(a) Pertumbuhan interstisial

(Suatu perpanjangan kartilago dari arah dalam). Terjadi saat sel kondrosit

muda membelah, mengumpulkan matriks di sekitarnya, dan kemudian

terpisah.

(b) Pertumbuhan aposisional

(dari luar bagian atas lapisan yang sebelumnya ada) terjadi saat sel

perikondrium yang paling dalam berdiferensiasi menjadi kondroblas,

menyelubungi diri dengan matriks, dan menjadi kondrosit.

b. Fibrokartilago

(1) Distribusi

Fibrokartilago terjadi pada lokasi yang lebih memerlukan sokongan atau daya

regang yang lebih kuat daripada yang dapat diberikan kartilago hialin.

Fibrokartilago menyatukan tulang pada persendian yang pergerakannya yang

terbatas; misalnya :

(a) Tulang pada tengkorak kepala

(b) Simpisis pubis

(c) Diskus intervertebral

(2) Struktur

Kondrosit seringkali terbentuk dalam kelompok atau barisan di antara sejumlah

berkas serat kolagen.

c. Kartilago elastis

memiliki serat elastik utama. Hal ini memungkinkan kekakuan kartilago tetapi tidak

elastisitas dalam pergerakan.

(1) Distribusi

Kartilago elastis terbentuk pada bagian telinga eksternal, epiglotis, dan beberapa

kartilago laring.

(2) Struktur

Kartilago elastic serupa dengan struktur kartilago hialin dengan tambahan serat

elastic yang bercabang banyak.

2. Tulang (jaringan osseous)

4

Page 5: Pertumbuhan Tulang Dan Kontraksi Otot Manusia

Seperti kartilago tersusun dari sel, serat, dan matriks. Walaupun demikian jaringan

ini lebih kuat daripada kartilago karena matriksnya mengandung kalsium anorganik dan

garam fosfat yang memberikan kekerasan dan kemampuan untuk menopang berat tubuh.

Tidak seperti sel kartilago, sel tulang memiliki persendian darah yang kaya melalui

kanalikuli, yaitu saluran kecil yang menembus matriks terkalsifikasi.

a. Jenis sel

(1) Osteoblast

Menyintesis unsur-unsur organic tulang. Sel ini bertanggung jawab untuk

pembentukan tulang-tulang baru selama pertumbuhan, perbaikan, dan membentuk

kembali tulang.

(2) Osteosit

Adalah sel-sel matang yang mengisi lacuna dalam matriks

(3) Osteoklas

Adalah sel-sel yang bertanggung jawab untuk menghancurkan dan membentuk

kembali tulang

b. Jenis jaringan tulang

Berdasarkan porositasnya, tulang dapat diklasifikasi menjadi tulang cancellus atau

tulang kompak.

(1) Tulang kompak (rapat) berbentuk padat, kecuali pada kanalikuli mikroskopiknya.

Tulang kompak terletak di bagian eksternal tulang panjang.

(2) Tulang cancellus (disebut juga tulang berspon atau tulang trabekular) strukturnya

menyerupai kisi-kisi yang terdiri dari batang tulang tipis atau trabekular yang

menutupi ruang sumsum. Tulang cancellus terletak di bagian internal tulang

kompak.

c. Struktur tulang kompak

(1) Struktur dasar pada tulang kompak dewasa adalah sistem havers (osteon)

(2) Masing-masing sistem havers memiliki saluran havers sentral yang dikelilingi

lamella, merupakan cincin konsentris zat intersellular.

(3) Lacuna mengandung osteosit dan kanalikuli yang terletak dalam lamella.

Kanalikuli bercabang dari seluruh permukaan lacuna untuk berhubungan dengan

kanalikuli lain dan dengan saluran havers atau saluran volksman

5

Page 6: Pertumbuhan Tulang Dan Kontraksi Otot Manusia

(a) Saluran volksman yang berasal dari sudut kanan saluran havers, menembus

lamella untuk berhubungan silang dengan sistem havers.

(b) Saluran havers mengarahkan pembuluh darah, linfatik, dan saraf melalui

tulang kompak.

(4) Periosteum dan endosteum . tulang dilapisi secara eksternal dan internal oleh

lapisan sel pembentuk tulang dan jaringan ikat rapat yang disebut periosteum dan

endoesteum.

Pertumbuhan tulang hanya dapat mengarah ke aposisional dari lapisan tulang yang

sebelumnya sudah ada.2

(a) Pembentukan tulang

Tulang, seperti jaringan ikat yang lainnya, terdiri atas sel, serat, dan

substansi dasar, namun berbeda dari yang lain, komponen ekstraselnya mengapur,

menjadi substansi keras yang cocok untuk fungsi penyokong dan pelindung

kerangka.

Tulang merupakan penyokong intern tubuh dan menyesuaikan tempat

tambatan bagi tendo dan otot yang penting untuk daya gerak. Tulang melindungi

alat vital dalam tengkorak dan rongga abdomen dan membungkus unsure

pembentuk darah dari sumsum tulang.

Tulang memiliki kombinasi sifat fisik yang luar biasa , kuat, dan tahan

kompresi, dan sedikit elastis, dan sekaligus merupakan materi yang relatif ringan.

Pada semua tingkatan organisasi tulang, dari bentuk kasarnya sampai struktur

submikroskopiknya, konstruksinya menjamin kekuatan secara ekonomis (materi)

dan berat minimal. Namun dengan segala kekuatan dan kekerasannya, tulang

adalah benda hidup yang dinamis, secara tetap diperbarui dan dikonstruksi ulang

seumur hidup.3

Pembentukan tulang berlangsung secara terus-menerus dan dapat berupa

pemanjanganan tulang. Pembentukan tulang terjadi akibat aktivitas sel pembentuk

tulang, osteoblas. Osteoblas dijumpai pada permukaan luar dan bagian dalam

tulang. Osteoblas berespons terhadap berbagai sinyal kimia untuk menghasilkan

matriks organik. Ketika pertama kali dibentuk, matriks organik disebut osteoid.

Dalam beberapa hari, garam kalsium mulai mengendap pada osteoid dan tulang

6

Page 7: Pertumbuhan Tulang Dan Kontraksi Otot Manusia

mengeras pada beberapa minggu atau beberapa bulan berikutnya. Sebagian

osteoblast tetap menjadi bagian osteoid, dan disebut osteosit atau sel tulang sejati.

Ketika tulang terbentuk, osteosit di matriks membentuk tonjolan ke setiap tulang

yang lain sehingga membentuk sistem kanal mikroskopik (kanalikuli) di tulang.

Aktivitas osteoblas dipengaruhi oleh diet, stimulasi hormonal, dan olahraga.

Faktor ini berinteraksi dan bersifat dinamis sehingga menyebabkan kecepatan

pembentukan tulang yang berbeda sepanjang hidup. 4 Berikut proses pembentukan

tulang :

(b) Makroskopik

Dengan mata telanjang atau dengan lup, dapat dibedakan dua bentuk

tulang, tulang kompak (substansia kompakta), dan tulang spons atau kanselosa

(substansia spongiosa), yang terakhir terdiri dari kisi-kisi tiga dimensi trabekel

tulang atau spikul, membatasi sistem celah-celah mirip labirin yang diisi sumsum

tulang. Tulang kompak, seperti namanya menunjukkan, tampak sebagai massa

utuh padat dengan ruang-ruang kecil yang hanya tampak dengan mikroskop.

7

Page 8: Pertumbuhan Tulang Dan Kontraksi Otot Manusia

Kedua bentuk tulang saling berhubungan tanpa batas jelas. Seperti pada gambar

berikut :

Pada tulang panjang khas, seperti femur atau humerus, bagian batang atau

diafisis terdiri atas silinder berlubang tulang kompak berdinding tebal dengan

rongga sumsum besar di pusat (rongga medulla) terisi sumsum tulang. Ujung

tulang panjang terutama terdiri atas tulang spons ditutupi korteks tulang kompak

tipis. Ruang antar trabekel tulang spons, pada orang dewasa, berhubungan

langsung dengan rongga sumsum bagian batang. Pada hewan yang tumbuh, ujung

tulang panjang disebut epifisis, berkembang dari pusat penulangan tersendiri dan

terpisah dari batang (diafisis) oleh lempeng epifiser tulang rawan, yang menyatu

dengan diafisis oleh kolom-kolom tulang spons dalam daerah peralihan disebut

metafisis. Tulang rawan epifisis dan tulang spons metafisis yang berdekatan

merupakan zona pertumbuhan pada mana semua inkremen memanjang dalam

pertumbuhan tulang berlangsung. Pada permukaan sendi, di ujung tulang panjang,

lapis kompak tipis itu ditutupi selapis tulang rawan hialin, tulang rawan sendi.

Dengan sedikit perkecualian, tulang dibungkus oleh periosteum, lapisan

jaringan ikat khusus, yang dibekali potensi osteogenik. Artinya ia sanggup

membentuk tulang. Penutup periosteum tidak terdapat di daerah ujung tulang

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

insersi tendo dan ligament ke dalam tulang dan pada permukaan patella dan tulang

sesamoid yang dibentuk dalam tendo. Ia juga tidak terdapat di daerah subkapula

8

Page 9: Pertumbuhan Tulang Dan Kontraksi Otot Manusia

leher femur dan dari astragulus. Bila periosteum fungsional tidak ada, maka

jaringan ikat yang berkontak dengan permukaan tulang tidak memiliki potensi

osteogenik dan karenanya tidak berhubungan dengan pemulihan patah tulang

disini. Rongga sumsum diafisis dan rongga dalam tulang spons dilapisi oleh

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

(c) Mikroskopik

Jika sediaan gosok tipis dari bagian batang tulang panjang diamati dengan

mikroskop, nyatalah bahwa kontribusi unsur sel dari tulang terhadap massa total

adalah sangat kecil. Sebagian besar terdiri atas matriks tulang, substansi

interstisial bermineral, yang didepositkan dalam lapisan atau lamel dengan tebal 3-

7 μm. Tersebar agak merata dalam substansi interstisial tulang adalah rerongga

lentikuler, disebut lacuna, masing-masing ditempati sebuah sel tulang, atau

osteosit. Dari lacuna memancar keluar ke segala arah kanalikuli langsing dan

bercabang yang menerobos lamel dari substansi interstisial dan beranastomosis

dengan kanalikuli lacuna berdekatan. Berikut gambar sel tulang :

Jadi meskipun lakuna tulang agak berjauhan letaknya, mereka membentuk

sistem rerongga utuh yang saling berhubungan melalui jaringan saluran sangat

halus. Saluran halus ini penting untuk nutrisi sel-sel tulang. Pada tulang rawan,

sel-selnya dipasok oleh difusi melalui fase berair matriks mirip gel; perletakan

garam kalsium dalam matriks tulang mengurangi permeabilitas terhadap zat

9

Page 10: Pertumbuhan Tulang Dan Kontraksi Otot Manusia

terlarut. Tetapi sistem kanalikuli yang saling berhubungan antar lacuna

menyediakan sarana bagi pertukaran metabolit antara sel-sel dan ruang

perivaskuler terdekat.

Lamel tulang kompak terdapat dalam tiga pola umum:

Sebagian besar disusun konsentris mengelilingi saluran vaskuler

memanjang, membentuk unit silindris disebut sistem havers atau osteon.

Diameternya bervariasi, dibentuk oleh 4-20 lamel. Pada potongan melintang,

sistem havers tampak sebagai cincin-cincin konsentris mengitari lubang bulat.

Pada potongan memanjang, mereka tampak berupa lapis-lapis rapat paralel

terhadap saluran vaskuler. Di antara sistem havers terdapat potongan tulang

berlamel dengan berbagai ukuran dan bentuk tak teratur. Inilah sistem interstisial.

Batas antara sistem havers dan sistem interstisial terlihat jelas oleh adanya lapis

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

sebagai mosaik potongan-potongan bulat dan bersudut yang direkatkan menjadi

satu. Pada permukaan luar tulang korteks, tepat di bawah periosteum, pada

permukaan dalam, terdapat sejumlah lamel yang berjalan tidak terputus-putus

mengitari bagian batang. Mereka disebut lamel sirkumferens dalam dan luar.

Dua kategori saluran vaskuler terlihat dalam tulang kompak berdasarkan

orientasi dan hubungannya dengan struktur berlamel tulang sekitar. Saluran

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

mengandung satu atau dua pembuluh darah kecil terbungkus jaringan ikat.

Sebagian besar pembuluh itu adalah kapiler dan venul pasca-kapiler, namun

kadang-kadang ditemukan arteriol. Saluran havers saling berhubungan dan dengan

permukaan bebas dan rongga sumsum melalui saluran serong atau melintang yang

disebut saluran Volkmann. Mereka ini dapat dibedakan dari saluran havers karena

tidak dikelilingi oleh lamel-lamel konsentris. Sebaliknya mereka menerobos

tulang dalam arah tegak lurus atau serong terhadap lamel tulang. Pembuluh darah

dari sumsum, dan sedikit dari periosteum, berhubungan dengan yang dari sistem

havers melalui saluran volkman. Saluran ini seringkali lebih besar dari yang dari

osteon.3

10

Page 11: Pertumbuhan Tulang Dan Kontraksi Otot Manusia

B. Mekanisme Kerja Otot

Otot secara umum berfungsi untuk kontraksi dan menghasilkan gerakan-

gerakan. Otot ada tiga macam, yaitu otot rangka, otot polos, dan otot jantung. Otot

rangka terdapat pada sistem skeletal dan merupakan otot yang paling berperan

dalam mekanik tubuh. Otot rangka berfungsi untuk membantu pengontrolan

gerakan, mempertahankan postur tubuh, dan menghasilkan panas.1

Kontraksi otot

Terjadi apabila jembatan silang myosin berikatan dengan temat spesifik di

protein aktin. Apabila hal ini terjadi, energy yang disimpan di kepala myosin dari

pemecahan molekul ATP sebelumnya, dilepaskan. Energy yang dilepaskan

digunakan untuk mengayunkan jembatan silang sehingga filament aktin dan

myosin bergeser satu sama lain. Hal ini memendekkan dan menyebabkan

kontraksi otot. Dengan berayunnya jembatan silang, sisa ADP dan P dilepaskan

dari myosin.

Selama kontraksi otot, panjang filament aktin dan myosin tidak berubah,

tetapi pita I dan zona H memendek. Setiap kontraksi otot melibatkan beberapa

siklus berulang pergeseran filament untuk menimbulkan tegangan yang diperlukan

otot untuk bekerja.4 Interaksi jembatan silang antara aktin dan myosin

menyebabkan kontaksi otot melalui mekanisme pergeseran filament.

Mekanisme pergeseran filament

Sewaktu kontraksi, filament tipis di kedua sisi sarkomer bergeser ke arah

dalam terhadap filament tebal yang diam menuju ke pusat pita A. sewaktu

bergeser ke dalam, filament tipis menarik garis-garis Z tempat filament tersebut

melekat saling mendekat sehingga sarkomer memendek. Karena semua sarkomer

di keseluruhan panjang otot memendek. Ini adalah mekanisme pergeseran filament

pada kontraksi otot. Zona H, di bagian tengah pita A yang tidak dicapai oleh

filament tipis, menjadi lebih kecil karena filament-filamen tipis saling mendekati

11

Page 12: Pertumbuhan Tulang Dan Kontraksi Otot Manusia

ketika mereka bergeser semakin ke arah dalam. Pita I yang terdiri dari bagian

filament tipis yang tidak bertumpang tindih dengan filament tebal, menyempit

ketika filament-filamen tipis semakin bertumpang tindih dengan filament tebal

sewaktu pergeseran tersebut. Filament tipis itu sendiri tidak mengalami perubahan

panjang sewaktu serat otot memendek. Lebar pita A tidak berubah selama

kontraksi, karena lebarnya ditentukan oleh panjang filament tebal, dan filament

tebal tidak mengalami perubahan panjang selama proses pemendekan otot.5

berikut adalah gambar kontraksi otot :

Relaksasi otot

Serabut otot mengalami relaksasi ketika kalsium dipompa keluar dari

sitoplasma kembali ke dalam reticulum sarkoplasma. Pemompaan kalsium adalah

proses aktif yang terjadi di membrane reticulum sarkoplasma. Proses ini

menggunakan energy yang berasal dari pemecahan molekul ATP yang berbeda.

Ketika kadar kalsium turun sampai sekitar 10 -7 molar, troponin kembali ke

posisinya semula pada molekul tropomiosin, dan tropomiosin kembali

12

Page 13: Pertumbuhan Tulang Dan Kontraksi Otot Manusia

menghambat pengikatan aktin dan myosin, yang menyebabkan kontraksi otot

berhenti.4

C. Peran Suplemen Kalsium

Peran kalsium intrasel dalam mencetuskan kontraksi otot

Ketika serabut otot rangka berada dalam keadaan istirahat, kepala myosin

dihambat untuk berikatan dengan molekul aktin karena adanya dua protein lain

pada filament tipis:troponin dan tropomiosin. Tanpa adanya myosin yang

berikatan dengan aktin, energy dari ATP tidak dapat dilepaskan, jembatan silang

tidak dapat berayun, dan otot tidak dapat berkontraksi. Peningkatan kalsium

intrasel mengubah interaksi protein ini dan menyebabkan kontraksi.

Pada keadaan istirahat, tropomiosin melekat pada protein aktin dengan

cara sedemikian rupa sehingga menghambat pengikatan jembatan silang myosin di

suatu tempat di aktin. Troponin melekat pada molekul aktin dan tropomiosin.

Troponin juga memiliki tempat pengikatan untuk kalsium. Ketika konsentrasi

kalsium di bagian dalam sel meningkat, kalsium berikatan dengan troponin,

sehingga menyebabkan posisi troponin pada molekul tropomiosin bergeser. Hal

ini menyebabkan posisi tropomiosin pada aktin bergeser sehingga membuka

tempat peningkatan untuk myosin. Saat tempat pengikatan pada aktin terbuka,

kepala myosin segera berikatan dengan aktin dan melepaskan energy yang

disimpannya, dan jembatan silang berayun. Filament bergeser satu sama lain, dan

otot berkontraksi. Semakin banyak jumlah jembatan silang yang berhubungan dan

terayun pada satu waktu, semakin besar tegangan yang dihasilkan oleh otot.

Setelah setiap ayunan jembatan silang, molekul ATP yang baru berikatan

dengan molekul myosin (ADP dan P lama telah dilepaskan). Hal ini menyebabkan

jembatan silang myosin terpisah dari aktin dan serabut mengalami relaksasi. Saat

mengalami relaksasi, molekul ATP baru terpecah, dan energinya kembali

disimpan dalam kepala myosin. Apabila kalsium intrasel tetap tinggi, jembatan

silang myosin akan kembali mengikat aktin, dan energy ini akan dilepaskan

sehingga menimbulkan kontraksi kedua. Penggabungan-eksitasi kontraksi terjadi

13

Page 14: Pertumbuhan Tulang Dan Kontraksi Otot Manusia

apabila kadar kalsium intrasel meningkat dari konsentrasi molar istirahat sebesar

kurang dari 10-7 sampai sekitar 10-5 . selama potensial aksi yang lazim, konsentrasi

kalsium adalah sekitar 2x10-4 molar; konsentrasi ini adalah sekitar 10 kali kadar

yang diperlukan untuk kontraksi otot secara maksimal.4

Kalsium dibutuhkan dalam proses kontraksi otot. Ion kalsium dilepaskan

oleh reticulum sarkoplasma dan berikatan dengan troponin C. Lalu saat relaksasi,

ion kalsium dipompakan kembali ke dalam reticulum sarkoplasma, aktin lepas dari

myosin, dan terjadilah proses relaksasi.

Kontrol vitamin D pada aktifitas osteoblas

Vitamin D menstimulasi kalsifikasi tulang secara langsung dengan bekerja

pada osteoblas, dan secara tidak langsung dengan menstimulasi absorpsi kalsium

di usus. Peningkatan absorpsi kalsium meningkatkan konsentrasi kalsium darah,

yang mendorong kalsifikasi tulang. Dengan demikian, vitamin D sangat penting

untuk memastikan absorpsi kalsium yang adekuat di usus. Akan tetapi, vitamin D

dalam jumlah yang sangat besar dapat meningkatkan penguraian tulang sebagai

upaya untuk membebaskan kalsium guna meningkatkan kadar kalsium serum.

Vitamin D dalam jumlah besar tanpa kalsium yang adekuat dalam makanan,

sebenarnya dapat meningkatkan resorpsi tulang (penguraian tulang). 4

Penyembuhan fraktur tulang

Mekanisme seluler yang terlibat pada penyembuhan fraktur sangat

berkaitan dengan proses penyembuhan jaringan lain, walaupun terdapat modifikasi

sesuai dengan keadaan lingkungan tulang tertentu. Segera setelah terjadi fraktur,

akan terjadi perdarahan dalam tulang karena sobeknya pembuluh darah dalam

sumsum tulang dan juga di sekeliling tulang yang berhubungan dengan

periosteum. Timbulnya hematoma pada tempat fraktur memberikan fasilitas

penyembuhan karena merupakan landasan pertumbuhan sel. Terdapat pula

fragmen tulang yang mati dan mungkin disertai kerusakan jaringan lunak

disekitarnya.

14

Page 15: Pertumbuhan Tulang Dan Kontraksi Otot Manusia

Jadi, tahap awal penyembuhan adalah pembuangan jaringan nekrotik dan

organisasi hematom. Organisasi hematom berlangsung secara khusus yaitu

pecahnya kapiler disertai fibroblast dan osteoblast yang membentuk pola tulang

sebagai suatu anyaman yang tidak teratur. Massa tulang baru yang kadang-kadang

mengandung pulau-pulau tulang rawan, disebut callus. Kalus yang terdapat di

dalam rongga medulla disebut kalus internal, sedang yang berhubungan dengan

periosteum disebut kalus eksternal. Kalus eksternal berfungsi sebagai penyangga,

walaupun nantinya akan diresorpsi. Tulang yang berbentuk sebagai anyaman ini

selanjutnya akan diganti oleh tulang yang susunanya lebih teratur dan berlamel;

model tulang ini secara bertahap akan mengalami perubahan berdasarkan tekanan

mekanis yang dialaminya.

Tulang berbentuk anyaman ini selanjutnya diganti dengan tulang yang

berlapis-lapis (lamellar) yang bentuknya lebih teratur, dan akhirnya akan

mengalami perbaikan bentuk perlahan-lahan sesuai dengan beban mekanik.6

Penutup

Sistem musculoskeletal adalah sistem yang membantu pergerakan organ

dan anggota tubuh. Tulang dan otot saling berkesinambungan satu sama lain untuk

menghasilkan pergerakan. Untuk mendukung pertumbuhan tualang dan kontraksi

otot yang baik diperlukan ion kalsium dan vitamin D, sehingga seringkali

pemberian suplemen kalsium dan vitamin D digunakan untuk membantu proses

penyembuhan fraktur tulang. (hipotesis terbukti)

Daftar Pustaka

1. Asmadi. Teknik prosedural keperawatan konsep dan alikasi kebutuhan dasar klien.

Jakarta: Penerbit Salemba Medika; 2008. p. 114.

2. Slonane E. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC;

2004. p. 77-8.

3. Bloom, Fawcett. Buku ajar histologi ed 12. Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran EGC;

2002. p. 174.

15

Page 16: Pertumbuhan Tulang Dan Kontraksi Otot Manusia

4. Corwin EJ. Buku saku patofisiologi. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2007.p.

316, 327.

5. Sherwood L. Fisiologi manusia dari sel ke sistem. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran

EGC; 2009.p.282.

6. Underwood JCE. Patologi umum dan sistematik. Jakarta:Penerbit Buku Kedokteran EGC;

1999.p. 129.

16