SISTEM RANGKASISTEM RANGKABag IBag I

Prof. Win Darmanto, Ph.DProf. Win Darmanto, Ph.D

JARINGAN TULANGJARINGAN TULANG

Tulang merupakan struktur penunjang utama tubuh. Tulang merupakan struktur penunjang utama tubuh. Berfungsi;Berfungsi;Sebagai perlekatan otot dan bersama-sama otot Sebagai perlekatan otot dan bersama-sama otot membangun alat gerak tubuh; membangun alat gerak tubuh; Melindungi organ-organ vital di tengkorak dan rongga Melindungi organ-organ vital di tengkorak dan rongga dada; dada; Menyimpan kalsium yang dapat dimobilisasi bila Menyimpan kalsium yang dapat dimobilisasi bila diperlukan oleh tubuh; diperlukan oleh tubuh; Tempat Tempat hemopoesis.hemopoesis. Dibangun oleh sel tulang Dibangun oleh sel tulang ((osteositosteosit),), serabut kolagen serabut kolagen dan substansi dasar yang amorf dengan dan substansi dasar yang amorf dengan matriks matriks yang termineralisasiyang termineralisasi..

Ada dua jenis tulang :Ada dua jenis tulang :

Tulang Tulang kompakkompak dan tulang dan tulang berongga berongga (spongiosa). (spongiosa).

Tulang kompak diselaputi oleh jaringan ikat Tulang kompak diselaputi oleh jaringan ikat yang disebut yang disebut periosteumperiosteum. . Permukaan tulang yang membatasi rongga Permukaan tulang yang membatasi rongga sumsum dilapisi oleh sumsum dilapisi oleh endosteumendosteum yang lebih yang lebih tipis dari pada periosteum.tipis dari pada periosteum.Periosteum maupun endosteum mempunyai Periosteum maupun endosteum mempunyai kemampuan untuk kemampuan untuk membentuk tulang barumembentuk tulang baru..

Disamping osteosit, dijumpai pula Disamping osteosit, dijumpai pula osteoblatosteoblat yang mensintesa komponen organik matriks yang mensintesa komponen organik matriks dan dan osteoclastosteoclast yang merupakan sel raksasa yang merupakan sel raksasa berinti banyak dengan fungsi sebagai berinti banyak dengan fungsi sebagai perombak tulang. perombak tulang.

Karena matrik tulang yang mengalami Karena matrik tulang yang mengalami kalsifikasikalsifikasi, maka pertukaran metabolit antara , maka pertukaran metabolit antara ostosit dan kapiler darah berlangsung melalui ostosit dan kapiler darah berlangsung melalui juluran osteosit yang terdapat dalam juluran osteosit yang terdapat dalam kanal kanal halushalus yang menembus matriks tulang disebut yang menembus matriks tulang disebut kanalikulikanalikuli.. Matriks tulang terdiri dari keping- Matriks tulang terdiri dari keping-keping matriks yang keping matriks yang disebut disebut lamela tulanglamela tulang..

Bahan anorganik, Bahan anorganik, kalsiumkalsium dan dan fosforfosfor sangat banyak sangat banyak

jumlahnya, ditemui pula bikarbonat, sitrat, jumlahnya, ditemui pula bikarbonat, sitrat,

magnesium, kalium dan natrium.magnesium, kalium dan natrium.

Kalsium dan fosfor membentuk kristal Kalsium dan fosfor membentuk kristal

Ca10(PO4)6(HO)2Ca10(PO4)6(HO)2. Bahan organik terdiri dari serabut . Bahan organik terdiri dari serabut

kolagenkolagen (95%) (95%) dan glikosaminoglikan seperti keratan dan glikosaminoglikan seperti keratan

sulfat, kondroitin sulfat dan asam hialuronat.sulfat, kondroitin sulfat dan asam hialuronat.

Penulangan Penulangan endokondralendokondral merupakan merupakan penulangan yang mengganti model tulang penulangan yang mengganti model tulang rawanrawan tersebut. tersebut.

Misalnya penulangan yang membentuk Misalnya penulangan yang membentuk tulang panjang (femur atau humerus).tulang panjang (femur atau humerus).

Endochondral ossification

Histologi Tulang Rawan Histologi Tulang Keras

SISTEM RANGKASISTEM RANGKA

Rangka berdasarkan letaknya :Rangka berdasarkan letaknya :

eksoskeletoneksoskeleton

EndoskeletonEndoskeleton

Fungsi rangka:Fungsi rangka:– sebagai penunjang tubuhsebagai penunjang tubuh– pelindung organ-organ vitalpelindung organ-organ vital– bersama otot membangun alat gerakbersama otot membangun alat gerak– sumber kalsiumsumber kalsium

Terdapat dua jenis penulangan:Terdapat dua jenis penulangan:

penulangan penulangan intramembranintramembran dan danpenulangan penulangan endokondralendokondral..

Penulangan Penulangan intramembranintramembran terjadi langsung terjadi langsung di dalam jaringan ikat di dalam jaringan ikat ((mesenkimmesenkim),), seperti seperti pada pembentukan tulang dermal pada pembentukan tulang dermal tengkorak, yaitu tulang parietal, frontal dan tengkorak, yaitu tulang parietal, frontal dan sebagian oksipital. sebagian oksipital.

1. Rangka sumbu :1. Rangka sumbu :– Cranium (tengkorak)Cranium (tengkorak)– Columna vertebralis (tulang belakang)Columna vertebralis (tulang belakang)– Costae (rusuk)Costae (rusuk)– Sternum (tulang dada)Sternum (tulang dada)

2. Rangka anggota :2. Rangka anggota :– Gelang Gelang pectoralpectoral (gelang bahu) dan rangka (gelang bahu) dan rangka

anggota depananggota depan– Gelang Gelang pelvicpelvic (gelang panggul) dan rangka (gelang panggul) dan rangka

anggota belakanganggota belakang

3.3. Tulang heterotropikTulang heterotropik

merupakan tulang yang tumbuh di dalam merupakan tulang yang tumbuh di dalam jantung, kelopak mata dan organ lainnyajantung, kelopak mata dan organ lainnya

CRANIUMCRANIUM

Fungsi utama tengkorak adalah untuk Fungsi utama tengkorak adalah untuk melindungi otak dan organ sensoris utama melindungi otak dan organ sensoris utama seperti hidung, mata, telinga dan sarafnya.seperti hidung, mata, telinga dan sarafnya.

Rahang bawah berartikulasi dengan rahang Rahang bawah berartikulasi dengan rahang atas yang menyebabkan mulut dapat dibuka atas yang menyebabkan mulut dapat dibuka atau ditutup dan gerakan melumatkan atau ditutup dan gerakan melumatkan makanan. makanan.

Rahang atas dapat berartikulasi dengan Rahang atas dapat berartikulasi dengan tengkorak atau tumbuh menyatu dengan tengkorak atau tumbuh menyatu dengan tengkorak.tengkorak.

Kranium dikelompokkan menjadi 3:Kranium dikelompokkan menjadi 3:

1. Neurokranium (endokranium atau 1. Neurokranium (endokranium atau kubah tengkorak kubah tengkorak

2. Dermatokranium (tulang membran) 2. Dermatokranium (tulang membran)

3. Splanchnocranium (rangka visceral)3. Splanchnocranium (rangka visceral)

Perbedaan ketiga wilayah kranium tsb Perbedaan ketiga wilayah kranium tsb

diantara kelas hewan kurang jelas dapat diantara kelas hewan kurang jelas dapat dibedakan;dibedakan;

  Pada bbrp ikan, splanknokranium dan Pada bbrp ikan, splanknokranium dan kondrokranium relative jelas sedangkan pd kondrokranium relative jelas sedangkan pd mamalia kedua komponen tsb berfusi mamalia kedua komponen tsb berfusi membentuk tengkorak (skull)membentuk tengkorak (skull)

  Condrocanium (calon cranium)Condrocanium (calon cranium)

Pada bagian anterior dari rangka aksial, Pada bagian anterior dari rangka aksial, membungkus bag ventral, lateral, posterior membungkus bag ventral, lateral, posterior dari otak juga telinga dan hidung, dari otak juga telinga dan hidung, membungkus organ sense tertentu.membungkus organ sense tertentu.

Perkembangan awal kraniumPerkembangan awal kranium

Dibentuk dari gabungan sklerotom meso-Dibentuk dari gabungan sklerotom meso-dermal dan sel neural krest, bermula dari dermal dan sel neural krest, bermula dari rawan yang mengalami penulangan rawan yang mengalami penulangan

Pada awalnya di bagian anterior dibangun Pada awalnya di bagian anterior dibangun oleh sepasang kartilago parakordal (di oleh sepasang kartilago parakordal (di anterior) dan berfusi membentuk keping anterior) dan berfusi membentuk keping basalbasal

Selanjutnya organ indra (sense) dikelilingi Selanjutnya organ indra (sense) dikelilingi oleh kartilago ini dan membentuk kapsula oleh kartilago ini dan membentuk kapsula optic, kapsula nasal, kapsula auditorius optic, kapsula nasal, kapsula auditorius

Pada bag posterior kondrokranium ber-Pada bag posterior kondrokranium ber-kembang lengkung ossipital dengan lubang- kembang lengkung ossipital dengan lubang- lubang foramen magnumlubang foramen magnum sbg tempat lewat sbg tempat lewat nya nya spinal cordspinal cord ke otak. ke otak.

Kondrokranium Kondrokranium terdapat pada spesies terdapat pada spesies primitive, seperti pd ikan bertulang rawan.primitive, seperti pd ikan bertulang rawan.

KondrokraniumKondrokranium pada rostrum, terletak di bag pada rostrum, terletak di bag anterior dan bagian posteriornya ialah anterior dan bagian posteriornya ialah kondilus oksipital berartikulasi dengan kondilus oksipital berartikulasi dengan kolumna vertebralis yg ke 1 (notokord)kolumna vertebralis yg ke 1 (notokord)

Pada vertebrata kondrokranium akan Pada vertebrata kondrokranium akan mengalami penulangan, dan mengalami penulangan, dan kondrokranium hanya tinggal kondrokranium hanya tinggal sebagaian sebagaian kecil pada tengkorakkecil pada tengkorak

Gambar stadium perkembangan Gambar stadium perkembangan kondrokraniumkondrokranium

NeurokraniumNeurokranium

Neurokranium merupakan bagian tengkorak Neurokranium merupakan bagian tengkorak yang melindungi otak dan organ sensoris yang melindungi otak dan organ sensoris hidung, mata dan telinga.hidung, mata dan telinga.

Bermula sebagai rawan yang selanjutnyaBermula sebagai rawan yang selanjutnya

mengalami penulangan.mengalami penulangan.

pada awalnya neurokranium dibangun oleh pada awalnya neurokranium dibangun oleh sepasang sepasang rawan prekordarawan prekorda dan sepasang dan sepasang rawan parakordarawan parakorda. .

Rawan parakorda tumbuh menjadi pelat basal Rawan parakorda tumbuh menjadi pelat basal dan rawan prekorda tumbuh menjadi pelat dan rawan prekorda tumbuh menjadi pelat etmoidetmoid. Kedua pelat ini akhirnya menyatu dan . Kedua pelat ini akhirnya menyatu dan tumbuh ke arah dorso-lateral, membangun tumbuh ke arah dorso-lateral, membangun dasar dan sisi lateral tengkorak. Sementara itu dasar dan sisi lateral tengkorak. Sementara itu terbentuk pula kapsula olfaktori, yang terbentuk pula kapsula olfaktori, yang menyatu dengan pelat etmoid dan kapsula menyatu dengan pelat etmoid dan kapsula otik yang menyatu dengan pelat basal .otik yang menyatu dengan pelat basal .

Di antara kedua kapsula ini terbentuk kapsula Di antara kedua kapsula ini terbentuk kapsula optik.optik.

Selanjutnya terbentuk pusat penulangan, seperti: Selanjutnya terbentuk pusat penulangan, seperti: Pusat penulangan oksipitalPusat penulangan oksipital yang akan yang akan menghasilkan tulang (1) basioksipital, menghasilkan tulang (1) basioksipital,

(2) eksoksipital, (3) dan supraoksipital. (2) eksoksipital, (3) dan supraoksipital.

Pada Mammalia ketiga tulang tersebut menyatu Pada Mammalia ketiga tulang tersebut menyatu membentuk sebuah tulang oksipital yang membentuk sebuah tulang oksipital yang mengelilingi mengelilingi foramen magnumforamen magnum tempat keluarnya tempat keluarnya saraf tunjang (spinal cord). saraf tunjang (spinal cord).

NeurokraniumNeurokranium berartikulasi dengan vertebra berartikulasi dengan vertebra pertama melalui pertama melalui occipital condylesoccipital condyles..

Pusat penulangan di kapsula otik Pusat penulangan di kapsula otik menghasilkan tulang pro-otik, opistotik dan menghasilkan tulang pro-otik, opistotik dan epiotik pada vertebrata rendah. pada burung epiotik pada vertebrata rendah. pada burung dan mammalia ketiga tulang tersebut menyatu dan mammalia ketiga tulang tersebut menyatu membentuk sebuah tulang periotik atau tulang membentuk sebuah tulang periotik atau tulang petrosal. petrosal.

Tulang petrosal dapat menyatu dengan tulang Tulang petrosal dapat menyatu dengan tulang skuamosal membentuk skuamosal membentuk tulang temporal.tulang temporal.

DermatokraniumDermatokranium

Dibangun oleh tulang derma dan secara Dibangun oleh tulang derma dan secara umum terdiri atas tulang-tulang penutup umum terdiri atas tulang-tulang penutup yang terdapat di sebelah dorsal dan lateral yang terdapat di sebelah dorsal dan lateral otak serta neurokranium, tulang derma dari otak serta neurokranium, tulang derma dari rahang atas dan tulang langit-langit primer rahang atas dan tulang langit-langit primer (primary palate).(primary palate).

Tulang penutup terdiri atas: tulang nasal, Tulang penutup terdiri atas: tulang nasal, frontal, parietal dan postparietal. frontal, parietal dan postparietal.

Tulang-Tulang- tulang sirkumorbital seperti: tulang sirkumorbital seperti: lakrimal, lakrimal, prefrontal, postfrontal, post prefrontal, postfrontal, post orbital orbital dan dan supraorbital.supraorbital.

Tulang derma dari rahang atas terdiri atas: Tulang derma dari rahang atas terdiri atas: premaksila, maksila, jugal dan premaksila, maksila, jugal dan

kuadratojugal.kuadratojugal.

Tulang langit-langit primer terdiri atas: tulang Tulang langit-langit primer terdiri atas: tulang vomer, vomer, parasfenoid, parasfenoid, palatinum dan palatinum dan

pterigoid.pterigoid.

Langit--langit sekunder merupakan dataran Langit--langit sekunder merupakan dataran horizontal yang membagi rongga mulut horizontal yang membagi rongga mulut primitif, yang beratapkan langit-langit primitif, yang beratapkan langit-langit primer, menjadi rongga hidung dan rongga primer, menjadi rongga hidung dan rongga mulut (jalur pernafasan dan jalur untuk mulut (jalur pernafasan dan jalur untuk makanan). makanan).

SplanknokraniumSplanknokranium

Splanknokranium merupakan rangka dari Splanknokranium merupakan rangka dari lengkung farinks. lengkung farinks.

Pada Pada piscespisces merupakan merupakan rangka rahangrangka rahang dan dan lengkung insanglengkung insang. .

Pada Pada tetrapodatetrapoda telah mengalami modifikasi telah mengalami modifikasi disesuaikan dengan kehidupan di darat. disesuaikan dengan kehidupan di darat.

Blastema Blastema yang membangun splanknokranium yang membangun splanknokranium berasal dari berasal dari sel neural (neural crest)sel neural (neural crest) yang yang berdiferensiasi terlebih dabulu menjadi 'berdiferensiasi terlebih dabulu menjadi 'rawanrawan, , untuk selanjutnya mengalami untuk selanjutnya mengalami penulanganpenulangan. .

Lengkung Lengkung pertamapertama disebut lengkung disebut lengkung mandibulamandibula terdiri atas rawan terdiri atas rawan palatokuadratumpalatokuadratum dan dan rawan Meckelrawan Meckel. .

Lengkung Lengkung keduakedua disebut lengkung disebut lengkung hyoid hyoid terdiri atas rawan terdiri atas rawan hyomandibulahyomandibula di sebelah di sebelah dorsal,dorsal, rawan seratohyal di sebelah rawan seratohyal di sebelah lateral dan rawaw basihyal sebelah basal.lateral dan rawaw basihyal sebelah basal.

JARINGAN RAWAN JARINGAN RAWAN

Berfungsi sebagai jaringan penyokong yang Berfungsi sebagai jaringan penyokong yang lentur (flexible). lentur (flexible). Tersusun oleh sel Tersusun oleh sel kondrositkondrosit (sel (sel rawan), substansi dasar kaya rawan), substansi dasar kaya akan akan proteoglikanproteoglikan dan dan glikoproteinglikoprotein..

Sel kondrosit terletak dalam ruang Sel kondrosit terletak dalam ruang lakunalakuna, dan , dan tidak mempunyai pembuluh darah dan syaraf, tidak mempunyai pembuluh darah dan syaraf, sehingga makanan diperoleh dengan difusi dari sehingga makanan diperoleh dengan difusi dari kapiler jaringan ikat sekitarnya.kapiler jaringan ikat sekitarnya.

Ada tiga jenis rawan:Ada tiga jenis rawan:

Rawan Rawan hyalinhyalin (paling banyak) (paling banyak) Rawan Rawan elastin elastin Rawan Rawan serabutserabut

Rawan hyalinRawan hyalin : dijumpai pada saluran pernafasan (larinks, : dijumpai pada saluran pernafasan (larinks, trakea, bronkus), ujung ventral rusuk dan permukaan trakea, bronkus), ujung ventral rusuk dan permukaan persendian tulang.persendian tulang.

Dalam keadaan segar berwarna kebiru-biruan dan Dalam keadaan segar berwarna kebiru-biruan dan tembus cahaya. Rawan ini diseliputi oleh jaringan ikat yang tembus cahaya. Rawan ini diseliputi oleh jaringan ikat yang disebut disebut perikondriumperikondrium. Di bagian yang dekat dengan . Di bagian yang dekat dengan rawan banyak mengandung sel muda rawan banyak mengandung sel muda kondroblastkondroblast berfungsi untuk tumbuh aposisi dari rawan. Pembelahan berfungsi untuk tumbuh aposisi dari rawan. Pembelahan kondrosit di bagian tengah rawan disebut insterstitial. kondrosit di bagian tengah rawan disebut insterstitial.

Kondrosit dan kondroblastKondrosit dan kondroblast dari rawan yang sedang dari rawan yang sedang tumbuh memperlihatkan nukleus yang jelas dan sitoplasma tumbuh memperlihatkan nukleus yang jelas dan sitoplasma yang basofilik.yang basofilik.

Komponen utama matrik adalah Komponen utama matrik adalah glikosaminoglikanglikosaminoglikan, terdiri dari dua golongan :, terdiri dari dua golongan :

asam hialuronat sejenis proteoglikan. asam hialuronat sejenis proteoglikan. Komponen serabut adalah Komponen serabut adalah serabut kolagen serabut kolagen (40%)(40%) dari berat kering rawan hyalin. dari berat kering rawan hyalin.

Rawan elastinRawan elastin : :

dijumpai pada daun telinga, epiglotis dijumpai pada daun telinga, epiglotis Serabut banyak mengandung serabut Serabut banyak mengandung serabut elastin dan sedikit kolagen elastin dan sedikit kolagen

Mempunyai perikondrium, dalam keadaan Mempunyai perikondrium, dalam keadaan segar berwarna kekuning-kuningan. segar berwarna kekuning-kuningan.

Rawan SerabutRawan Serabut : :

dijumpai pada dijumpai pada discus intervertebralisdiscus intervertebralis, , simfisis pubis dan perlekatan ligamen pada simfisis pubis dan perlekatan ligamen pada tulang. tulang.

Serabut banyak mengandung serabut Serabut banyak mengandung serabut kolagen tipe I kolagen tipe I Tidak mempunyai perinkondrium. Tidak mempunyai perinkondrium.