A. EMBRIOGENESIS SISTEM RANGKA

Sistem rangka berasal dari lapisan embriogenik mesoderem paraksial, lempeng lateral dan sel-sel kista neuralis. Akhir minggu ke 3, mesoderem paraksial menjadi semacam balok-balok yang disebut somit.Menurut bahan pembentuknya, tulang dapat dibedakan menjadi tulang rawan (KARTILAGO) dan tulang keras (OSTEON).Tulang rawan bersifat lentur, tersusun atas sel-sel tulang rawan (KONDROSIT) yang mensekresikan matriks (KONDRIN) berupa hialin atau kolagen.Tulang Rawan pada anak berasal dari mesenkim dengan kandungan kondrosit lebih banyak dari kondrin. Sebaliknya, pada orang dewasa kondrin lebih banyak dan rawan ini berasal dari selaput tulang rawan (PERIKONDRIUM) yang banyak mengandung KONDROBLAS (pembentuk kondrosit).Tulang Rawan pada dewasa antara lain terdapat pada cincin batang tenggorokan dan daun telinga.Pembentukan tulang keras berawal dari kartilago (berasal dari mesenkim). Kartilago memiliki rongga yang akan terisi oleh OSTEOBLAS (sel-sel pembentuk tulang). Osteoblas membentuk osteosit (sel-sel tulang). Setiap satuan sel-sel tulang akan melingkari pembuluh darah dan serabut saraf membentuk SISTEM HAVERS. Matriks akan mengeluarkan kapur dan fosfor yang menyebabkan tulang menjadi keras.Proses pengerasan tulang disebut penulangan atau OSIFIKASI. Jenis osifikasi adalah DESMAL dan KONDRAL. Kondral meliputi PERIKONDRAL dan ENKONDRAL.

1. Histogenesis Tulang dan Kartilagoa.. Kartilago ( tulang rawan ) Muncul ketika embrio berumur 5 mingguPertumbuhan dimulai dari sel-sel mesenkim yang mengalami kondensasi, berprolerasi, dan berdiferensiasi menjadi condroblast. Condroblast mensekresikan serat-serat kolagen dan subtansi dasar matric sehingga terbentuk condrosit. Selanjutnya condrosit akan terus menerus mengeluarkan matriks sehingga condrosit yang berdekatan akan saling mendorong sehingga kartilago bertambah panjang.Sel-sel mesenkim yang letaknya diperifer akan berdiferensiasi menjadi fibroblast. Fibroblast akan membentuk suatu jaringan ikat kolagen, yaitu perichondrium.

b. Osteon ( tulang keras )Pertumbuhan tulang berlangsung dengan 2 cara :1. Osifikasi intramembranosaUmumnya pada tulang pipihOsifikasi berlangsung dalam suatu membran yang dibentuk oleh sel-sel mesenkim itu sendiri. Sel-sel mesenkim berdiferensiasi menjadi osteoblast dan mulai mensekresikan matriks dan subtansi interseluler membentuk osteosit.Osteoblast yang terdapat diperifer tulang membentuk lapisan-lapisan yang membuat tulang lebih tebal di bagian perifernya, ditambah lagi dengan aktivitas osteoklas,akibatnya bagian tengah tulang akan berrongga. Pada rongga ini sel-sel mesenkim akan berdiferensiasi menjadi sumsum tulang.2. Osifikasi IntrakartilagoUmumnya pada tulang panjangDiawali dengan terbentuknya tulang rawan. Pada tingkat selular, sel-sel kartilago akan berubah menjadi osteoblas lalu osteositOsifikasi pertama kali terjadi di diafisis (pusat osifikasi primer) pada akhir masa embrionik. Pada diafisis sel-sel kartilago mengalami 3 hal yaitu : hipertropi, kalsifikasi matriks, serta kematian sel-selnya. Selain itu perikondrium akan mengalami vaskularisasi sehingga sel-sel kartilago berubah menjadi osteoblast. Pada waktu lahir sebagian besar diafisis telah mengalami osifikasi,sedangkan epifisis masih berupa kartilago. Osifikasi skunder dilempeng epifisis baru berlangsung pada tahun-tahun pertama usia bayi.

2. Perkembangan SendiMulai terbentuk pada minggu ke 6 dan akhir minggu ke 8 sendi yang terbentuk sudah seperti sendi orang dewasa.Terdapat 3 jenis sendi berdasarkan materi penyusunnya yaitu :a. Sendi fibrosa (sutura di kranium)b. Sendi kartilago (simfisis pubis)c. Sendi sinovial (sendi lutut)

3. Tulang TengkorakTerdiri atas :1. Neurokranium (batok pelindung disekitar otak)2. Viserokranium (kerangka/tulang wajah)

1. Neurokranium Bagian membranosa terdiri dari tulang-tulang pipih yang melindungi otak sebagai suatu kubah.Berasal dari :a. Sel-sel krista neuralis,membentuk atap dan sebagian besar tulang tengkorakb. Mesoderm paraksial, membentuk daerah oksipital dan posterior rongga matac. Bagian kartilaginosa (kondrokranium) membentuk tulang-tulang dasar tengkorakberasal dari : a. Sel-sel krista neuralis, membentuk kondrokranium prakordalb. Mesoderm paraksial, membentuk kondrokranium kordal

2. Viserokranium Dibentuk oleh 2 lengkung faring pertamaLengkung pertama :a. Bagian dorsal (prosesus maxilaris)Berjalan kedepan dibawah mata (os. Maxilaris, os. Zigomatikum, os. Temporalis)b. Bagian ventral (prosesus mandibularis)Melindungi kartilago meckelc. Mesenkim sekitar kartilagomeckel memadat, menulang, dan mengalami osifikasi (penulangan) membranosa membentuk mandibulad. Ujung dorsal prosesus mandibularis dan lengkung faring ke 2(inkus, maleus,stapes) pada bulan ke 4e. Mesenkim untuk pembentukan wajah berasal dari sel-sel krista neuralis.

Korelasi Klinik : Kubah tengkorak gagal terbentuk (kraniolisis) dan jaringan otak yang terpapar amnion mengalami degenerasi sehingga terjadi anensefali, disebabkan kegagalan neuropore kranial untuk menutup Jaringan otak dan selaput otak mengalami herniasi (ensefalokel atau meningokel kranial) Penutupan satu atau beberapa sutura secara prematur (kraniosinostosis). Bentuk tengkorak tergantung pada sutura mana dulu yang menutupa. Akrosefali (tengkorak menara, pendek/tinggi) karena penutupan dini sutura koronalisb. Skaposefali (tengkorak panjang dan sempit disertai penonjolan frontalis dan oksipitalis) karena penutupan dini sutura sagitalisc. Plagiosefali (kraniosinostosis asimetrik) akibat kegagalan penutupan sutura keronalis dan sutura lambdadea pada satu sisi

B. HISTOLOGI TULANG

Tulang adalah jaringan yang tersusun oleh sel dan didominasi oleh matrix kolagen ekstraselular (type I collagen) yang disebut sebagai osteoid. Osteoid ini termineralisasi oleh deposit kalsium hydroxyapatite, sehingga tulang menjadi kaku dan kuat.

Sel-sel pada tulang adalah :

Osteoblast: 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.

Osteosit: merupakan komponen sel utama dalam jaringan tulang. Mempunyai peranan penting dalam pembentukan matriks tulang dengan cara membantu pemberian nutrisi pada tulang.

Osteoklas: 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 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 juga berperan dalam penyimpanan dan homeostasis kalsium. Kebanyakan tulang memiliki lapisan luar tulang kompak yang kaku dan padat.Tulang dan kartilago merupakan jaringan penyokong sebagai bagian dari jaringan pengikat tetapi keduanya memiliki perbedaan pokok antara lain :Tulang memiliki system kanalikuler yang menembus seluruh substansi tulang.Tulang memiliki jaringan pembuluh darah untuk nutrisi sel-sel tulang.Tulang hanya dapat tumbuh secara aposisi.Substansi interseluler tulang selalu mengalami pengapuran.

STRUKTUR MAKROSKOPIK

Pada potongan tulang terdapat 2 macam struktur :1. Substantia spongiosa (berongga)2. Substantia compacta (padat)Bagian diaphysis tulang panjang yang berbentuk sebagai pipa dindingnya merupakan tulang padat, sedang ujung-ujungnya sebagian besar merupakan tulang berongga yang dilapisi oleh tulang padat yang tipis. Ruangan dari tulang berongga saling berhubungan dan juga dengan rongga sumsum tulang.

JENIS JARINGAN TULANG

Secara histologis tulang dibedakan menjadi 2 komponen utama yaitu :

1. Tulang muda/tulang primer2. Tulang dewasa/tulang sekunder

Kedua jenis ini memiliki komponen yang sama, tetapi tulang primer mempunyai serabut-serabut kolagen yang tersusun secara acak, sedang tulang sekunder tersusun secara teratur.

Jaringan Tulang PrimerDalam 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 dengan tulang sekunderJaringan tulang ini berupa anyaman, sehingga disebut sebagai woven bone. Merupakan komponen muda yang tersusun dari serat kolagen yang tidak teratur pada osteoid.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. Karena itu pada tulang orang dewasa yang sehat itu hanya terdapat lamella saja.

Jaringan Tulang SekunderJenis 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) setebal 3-7m 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 Systema 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 seringkali terdapat substansi amorf yang merupakan bahan perekat.Susunan lamellae dalam diaphysis mempunyai pola sebagai berikut :Tersusun konsentris membentuk osteon.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 circumferentialis interna.

C. PERSENDIANSendimerupakan hubungan antar tulang sehingga tulang dapat digerakkan. Hubungan dua tulang disebutpersendian(artikulasi).Komponen penunjangBeberapa komponen penunjang sendi: Kapsula sendiadalah lapisan berserabut yang melapisi sendi. Di bagian dalamnya terdapat rongga. Ligamen(ligamentum) adalahjaringan pengikatyang mengikat luar ujung tulang yang saling membentuk persendian. Ligamentum juga berfungsi mencegah dislokasi. Tulang rawan hialin(kartilago hialin) adalah jaringan tulang rawan yang menutupi kedua ujung tulang. Berguna untuk menjaga benturan. Cairan sinovialadalah cairan pelumas pada kapsula sendi. Macam-macam persendianAda berbagai macam tipe persendian:SinartrosisSinartrtosis adalah persendian yang tidak memperbolehkan pergerakan. Dapat dibedakan menjadi dua: Sinartrosis sinfibrosis: sinartrosis yang tulangnya dihubungkan jaringan ikat fibrosa. Contoh: persendian tulangtengkorak. Sinartrosis sinkondrosis: sinartrosis yang dihubungkan oleh tulang rawan. Contoh: hubungan antarsegmen padatulang belakang.DiartrosisDiartrosis adalah persendian yang memungkinkan terjadinya gerakan. Dapat dikelempokkan menjadi:-Sendi pelurumerupakan bentuk hubungan tulang yang memungkinkan terjadinya gerakkan ke segala arah. Contoh sendi peluru adalah hubungan antara tulang paha dengan tulang pinggul dan tulang lengan atas dengan tulang belikat.

-Sendi engselmerupakan bentuk hubungan dua tulang yang hanya me-mungkinkan terjadinya gerak satu arah. Contoh sendi engsel adalah hubungan antartulang pada siku, ruas antarjari, dan lutut.

-Sendi putarmerupakan bentuk hubungan dua tulang yang memungkinkan tulang yang satu bergerak mengitari ujung tulang yang lain sehingga terjadi gerak rotasi. Contoh sendi putar adalah hubungan antartulang atlas dengan tulang tengkorak.

-Sendi pelanamerupakan bentuk hubungan dua tulang, dan kedua ujung berbentuk pelana kuda. Gerakan yang dilakukan adalah dua arah, ke depan dan kebelakang atau ke kiri dan ke kanan. Contoh sendi pelana adalah hubungan antara tulang-tulang telapak tangan dengan ruas tulang jari tangan.-Sendi gesermerupakan bentuk hubungan dua tulang yang memungkinkan terjadinya sedikit gerakan. Contohnya adalah hubungan antara tulang-tulang pergelangan tangan dan tulang-tulang pergelangan kaki.

AmfiartrosisAmfiartrosis(sendi kaku) merupakan hubungan antartulang yang masih me-mungkinkan terjadinya gerak yang sangat terbatas. Penghubung antar tulang pada amfiartrosis adalah tulang rawan. Contoh amfiartrosis adalah hubungan antartulang gelang panggul dan hubungan tulang rusuk dengan tulang dada.

D. NUTRISI TULANG1. vitamin D- FungsiFungsi utama vitamin D adalah membantu pembentukan dan pemeliharaan tulang bersama vitamin A dan vitamin C, hormone-hormon paratiroid dan kalsitonin, protein kolagen, serta mineral-mineral kalsium, fosfor, magnesium, dan flour.Fungsi khusus vitamin D dalam hal ini adalah membantu pengerasan tulang dengan cara mengatur agar kalsium dan fosfor tersedia didlam darah untuk diendapkan pada proses pengerasan- SumberVitamin D diperoleh dari tubuh meleui sinar matahari dan makanan. Sumber vitamin Dbisa juga berasal dari makanan. Makanan hewani yang merupakan sumber utama vitamin D yaitu kuning telur, hati, krim, mentega, dan minyak hati ikan. Susu sapi dan ASI bukan merupakan sumber vitamin D yang baik. Minyak hati-ikan sering digunakan sebagai suplemen vitamin D untuk bayi dan anak-anak. Dalam keadaan normal suplemen vitamin D sebetulnya tidak diperlukan. Vitamin D relative stabil dan tidak rusak bila makanan dipanaskan atau disimpan untuk jangka waktu yang lama.2. Flour-FungsiFlour dianggap zat gizi esensial karena peranannya dalam mineralisasi tulang dan pengerasan email gigi. Pada saat gigi dan tulang dibentuk, pertama terbentuk kristal hidroksiapatit yang terdiri atas kalsium dan fosfor. Kemudian flour akan menggantikan gugus hidroksil (OH) pada kristal tersebut dan membentuk fluorapatit. Pembentukan fluoropatit ini menjadikan gigi dan tulang tahan terhadap kerusakan. Flour juga dapat mencegah osteoporosis (tulang keropos) pada orang dewasa dan orang tua.- SumberMakanan sehari-hari mengandung flour, namun sumber utama adalah air minum.3. KalsiumPenambahan suplemen kalsium diperlukan bila kebutuhan kalsium sesuai umur harus dicapai.Sumber makanan yang mengandung kalsium antara lain produk susu dan derivatnya.4. Kalium, dianjurkan untuk mengkonsumsi makanan berkalium 4.700 mg per hari. Sumber terbaik kalium adalah jus jeruk (1.435 mg ), kismis (1.086 mg per cangkir), ikan (916 mg dalam fillet), susu bebas lemak (850 mg ).5. Vitamin K bisa diperoleh dari 1 cangkir bayam yang sudah dimasak, brokoli, atau kol brussels.6. Vitamin B12 , kekurangan B12 , kekuatan tulang bisa melemah. Mengambil multivitamin yang mengandung 100 persen DV (2,4 mcg) bisa memperkuat tulang.

E. EFEK HORMON TERHADAP PERTUMBUHAN TULANG1. Hormon pertumbuhan (Growth Hormon)a. Merupakan efek paling utama dari GHb. Pertumbuhan tulang dapat berupa penebalan atau pertumbuhan panjangc. Ke 2 pertumbuhan tersebut ditingkatkan oleh hormone pertumbuhand. Hormone ini merangsang poliferasi tulang rawan epifis shga menyediakan lbh banyak ruang untuk membentuk tulang dan merangsang aktivitas osteoblase. Apabila lempeng epifis telah tertutup,tulang tdk lagi bertambah panjang walaupun terdapat hormone peertumbuhan2. Parathyroid hormon (PTH)Fungsinya mempertahankan konsentrasi serum kalsium pada rentang yang sangat sempit. Produksi dan release distimulasi oleh naik turunnya kadar kalsium serum. Target organnya tubulus renal, tulang, dan intestinal .3. Hormon lainEstrogen menstimulasi absorbsi kalsium dan melindungi tulang dari pengaruh PTH. Efek hormon ini menyebabkan oeteoporosis. Thyroxin meningkatkan pembentukan dan resobsi tulang tetapi lebih dominan resorbsi sehingga hyperthyroid dihubungkan dengan besarnya pembongkaran tulang dan osteoporosis.F. KELAINAN PADA TULANG-Infeksi kuman penyakit.Kuman penyakit kelamin misalnyagonorrhea dansifilisdapat menyebabkan peradangan pada sendi. Peradangan ini me-nimbulkan rasa sakit bila sendi digerakkan. Sendi kekurangan cairan sehingga sendi menjadi kering, keadaan sperti ini disebut artritis sika. Rongga sendi dapat pula terisi oleh getah radang yang disebut artritis eksudatif. Infeksi virus polio dapat menyebabkan gangguan pada tulang. Orang yang terkena penyakit polio dapat menjadi lumpuh-Akibat kecelakaan.Akibat terjadinya kecelakaan seseorang dapat mengalami retak tulang(fisura), patah tulang(fraktura), atau memar. Patah tulang dapat dibedakan menjadi dua. Bila patah , tetapi bila otot dan kulit tidak terluka disebut patah tulang tertutup, sedangkan bila otot dan kulit terluka disebut patah tulang terbuka. Robeknya selaput sendi yang disebut memar.-Kekurangn vitamin D dan Zat Kapur.Kekurangan vitamin D dan zat kapur dapat menyebabkan gangguan pada proses pembentukan tulang, sehingga tulang yang terbentuk kurang keras. Bila kekurangan vitamin D terjadi pada masa anak-anak, maka akan terjadi pembengkokan kaki berbentuk seperti huruf O atu kearah dalam sehingga berbentuk huruf X. Penyakit akibat kekurangan vitamin D disebut penyakit rakhitis.-Kebiasaan sikap tubuh.Kebiasaan sikap tubuh yang salah dapat menyebabkan perubahan kelengkungan tulang belakang. Tulang belakang yang melengkung kea rah depan disebutlordosis.Tulang belakang yang mem-bengkok ke belakang disebutkifosis.Tulang belakang yang membekok ke samping kiri atau kanan disebutskoliosis.-OsteoporosisOsteoporosis postmenopausal terjadi karena kekurangan estrogen (hormon utama pada wanita), yang membantu mengatur pengangkutan kalsium ke dalam tulang pada wanita. Biasanya gejala timbul pada wanita yang berusia diantara 51-75 tahun, tetapi bisa mulai muncul lebih cepat ataupun lebih lambat. Osteoporosis senilis kemungkinan merupakan akibat dari kekurangan kalsium yang berhubungan dengan usia dan ketidakseimbangan diantara kecepatan hancurnya tulang dan pembentukan tulang yang baru. Senilis berarti bahwa keadaan ini hanya terjadi pada usia lanjut. Penyakit ini biasanya terjadi pada usia diatas 70 tahun dan 2 kali lebih sering menyerang wanita. Wanita seringkali menderita osteoporosis senilis dan postmenopausal. Osteoporosis juvenil idiopatik merupakan jenis osteoporosis yang penyebabnya tidak diketahui. Hal ini terjadi pada anak-anak dan dewasa muda yang memiliki kadar dan fungsi hormon yang normal, kadar vitamin yang normal dan tidak memiliki penyebab yang jelas dari rapuhnya tulang.

G. INETGRASI TULANG DENGAN SISTEM LAINTulang merupakan alat gerak yang memiliki peranan penting bagi manusia karena tulang-tulang pada manusia selain menyusun rangka, juga memiliki beberapa fungsi diantaranya adalah:1. Memberi bentuk tubuh2. Melindungi alat tubuh yang vital4. Tempat melekatnya otot rangka (skelet)5. Sumsum merah tulang membentuk sel-sel darah3. Menahan dan menegakkan tubuh6. Sebagai cadangan mineral terutama Calsium dan Fosfat7. Tempat menyimpan energi, yaitu simpanan lemak yang ada di sumsum kuningJadi jika ada salah satu tulang yang tdk berfungsi normal maka kerja manusia juga akan terganggukarena tulang adalh pembentuk dari tubuh manusia.