Bone-Erma MS-UKRIDA-2012
TULANG RAWAN & TULANG
ByErma Mexcorry S.
Bagian Histologi FK Ukrida
Bone-Erma MS-UKRIDA-2012
Mampu menyebutkan 3 jar yg termasuk golongan jar penyambung
Mampu menyebutkan semua jenis sel yg menyusun jar tl rawan & tulang serta menjelaskan struktur dan fungsinya masing2
Mampu menjelaskan struktur & fungsi tl rawan hialin, elastin, dan fibrosa serta perbedaan dan persamaannya
Mampu menjelaskan histogenesis tl rawan dan tulang Mampu menjelaskan perbedaan struktur dan fungsi serta
kemampuan dan proses regenerasi tulang dan tl rawan Mampu mengenali setiap komponen struktural tl rawan dan
tulang dlm sajian histologi dan fotomikrografi
Sasaran Belajar
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
TULANG RAWAN
Berkembang dari sel-sel mesenkim Pd masa embrional tubuh tdr dr tl
rawan Pd mamalia dewasa, bbrp bagian
tubuh terdapat tl rawan
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Komponen tulang rawan
Sel-sel kondrosit, kondroblas mensekresikan matriks
dan serat-serat Serat-serat
kolagen, elastin Subtansi dasar
glikosaminoglikan dan proteoglikans
tidak terkalsifikasi
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Suplai darah Tl rawan umumnya avaskular
tulang sangat vaskular Nutrien & hasil metabolisme berdifusi melalui matriks.
melalui pemb yg lebih kecil pd perikondrium ke kondrosit yg letaknya lebih ke tengah
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Matriks tl rawan Suatu gel amorf Bersifat basofil krn
mengandung proteoglikans
Tertanam dengan kolagen atau elastin Kenyal Elastis Kuat & tahan
regangan
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Sel-sel tl rawan
Kondroblas tdp di lapisan kondrogenik aktif menghasilkan
matriks Kondrosit
memp matriks teritorium terletak dlm lakuna/
rongga2 dlm matriks berkelompok dlm sel nest
atau isogen Fibroblas
tdp di perikondrium
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Perikondrium & lap kondrogenik
Perikondrium elastin & kolagen tipe I menutupi tl rwn. sel2 undiferentiated -> berdiferensiasi-> fibroblas. diperlukan untuk perbaikan tl rawan
Lapisan kondrogenik terletak langsung di bwh perikondrium tdp kondroblas mensekresikan senyawa makromolekul
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Pembentukan tl rawan
Berkembang dari mesenkim. Pd tempat yg akan dibtk tl rwn, sel2 mesenkim membulat dan berde sakan, unsur serat diletakkan di matriks intersel --> sel2 tsb menghslkan -> subts dasar amorf -->mjd kondroblas. Sel2 mesenkim berkembang sambil membtk zat intersel --> sel2nya berjauhan--> disbt kondrosit. Mesenkim yg mengelilingi massa tl rwn yg sedang tumbuh--> terdesak dan menjadi pembungkus yg disebut perikondrium
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Pertumbuhan tl rawan
Aposisional/eksogen matriks disimpan pd permukaan tl rawan pertumbuhan melalui penambahan massa
tl tulang juga tumbuh dgn cara ini
Interstisial/endogen matriks dihslkn oleh proliferasi kondrosit matriks tl rawan seluruhnya meluas dr dlm tidak terjadi pd tulang
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Perubahan retrogresif
Peningkatan usia --> tl rwn kurang bening dan berkurang selnya
Sifat matriks makin kurang basofil--> proteoglikans berkurang
Terjadi kalsifikasi sbg sarana penguat sementara pd peristiwa penggantian tl rawan --> tulang
Terjadi asbesfaserung (pembtkan asbes)
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Asbesfaserung
Butir2 kalsium fosfat dan kalsium karbonat halus diendapkan pd subts intersel, mula2 dekat pd sel & kemudian diseluruh matriks. Butir2 itu bertambah besar dan menyatu, tl rawan --> keras dan rapuh dan tampak bergaris-garis spt serat asbes --> asbesfaserung.
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Jenis-jenis tl rawan
1. Hialin bening, licin bbrp serat dapat dilihat
2. Elastis serat elastik berwarna hitam dapat,
dilihat dgn pewarnaan khusus3. Fibrokartilago/fibrosa
serat kolagen: merah muda terang
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Tulang rawan hialin
Penampilan Dlm keadaan segar:
bening putih kebiruan tembus cahaya, ungu
kebiruan Lokasi
dinding trakea, tl rawan costa
seluruh kerangka fetus --> tulang (penulangan kondral)
Diliputi perikondrium
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Tulang rawan elastis
Penampilan Dlm keadaan segar:
kuning, lebih keruh tdp sedikit kolagen, byk
serat elastin Lokasi
telinga luar, epiglotis, t. auditiva, tl laring
Merupakan modifikasi tl rawan hialin
Diliputi perikondrium
Tl rawan fibrokartilago/fibrosa
Penampilan rantai paralel kolagen berwarna
merah muda terang. Lokasi
diskus intervertebralis, simfisis pubis
tmpt melekatnya tendo & ligamen ttt pd tl
Tdk pernah tdp tersendiri (menyatu dgn tl rwn hialin didekatnya atau dgn j.i padat fibrosa).
Tdk memp perikondrium.
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Tulang Rawan Turgesen
Tidak mempunyai perikondrium
Serat kolagen berjalan di antara kondrosit
Kondrosit menggelembung
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
TULANG Merupakan bentuk jaringan ikat yang kejur membentuk sebagian besar kerangka vertebrata yang lebih tinggi
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Tipe tulang
1. Tulang spongiosa (kanselosa,sepon) tdr dr trabekula/balok tulang tidak teratur bercabangan & membentuk anyaman celah diantara anyaman diisi sumsum tl
2. Tulang kompakta tampak padat
Tdk ada batas yg jelas diantara ke-2 tipe
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Structure of Long Bone
Figure 6.3
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Komponen tulang
1. Sel (osteoprogenitor, osteoblas, osteosit, osteoklas)
2. Serat (kolagen (paling banyak), elastin)
3. Zat antar sel/ matriks zat organik (serat
kolagen) zat anorganik (kalsium
fosfat 85%, kalsium karbonat 10%, CaCl, MgF)
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Figure 6.3a
Histologi Sel-sel Tulang
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Sel-sel tulang
1. Sel osteoprogenitor/osteogenik mrp populasi sel induk/stem cell sel berbentuk gelendong, inti pucat tdp di lapisan dlm perikondrium, endosteum & di sal vaskular tl kompak ada 2 jenis sel osteoprogenitor
1. Preosteoblas --> osteoblas2. Preosteoklas --> osteoklas
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Sel-sel tulang
2. Osteoblas tdp pd permukaan tl tempat matriks
ditambahkan bentuk kuboid-piramid, dan lembaran
seperti epitel sitoplasma basofil --> menghasilkan
protein & proteoglikans yg tinggi sel memp tonjolan2 sitoplasma mirip
jari yg menonjol kedalam matriks
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Sel-sel tulang
3. Osteosit mrp osteoblas yg terpendam dlm matriks sitoplsm basofilik = mirip dgn osteoblas inti terpulas gelap pd sediaan mengkerut --> lakuna
berbentuk lonjong tdk teratur tonjolan halus sitoplasma menjulur ke
dlm kanalikuli, yg keluar dari lakuna
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Sel-sel tulang
4. Osteoklas mrp sel raksasa berinti besar, dgn bnyk
anak inti yg jumlahnya bervariasi. tdp di permukaan tl, sering dlm lekukan
dangkal yg disebut lakuna howship. sitoplasma basofilik ringan, bnyk vakuol
--> lisosom mengeluarkan kolagenase dan enzim
proteolitik ->matriks tl melepaskan subst dasar yg mengapur
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Zat intersel/ matriks
Unsur organiknya, kira-kira 35%, terutama tdr dr kolagen tipe I.
Jml kondroitin sulfat lbh sedikit drpd di tl rwn. Matriks bersifat asidofil Unsur anorganik, 65% dr berat tl. Bhn mineral terutama kristal kalsium fosfat =
hidroksiapatit. Tersusun dlm lapisan yg konsentris disebut
lamel. Lamel terbntuk akibat peletakan matriks yg ritmik.
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Arsitektur tulang
1. Tulang spongiosa tdr atas bnyk
trabekel/lempeng2 yg saling berhubungan.
trabekel tdr dr lamel2 yg jmlnya beragam didlm terkandung lakuna yg ditempati osteosit & sistem kanalikuli yg berhubungan.
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Tulang spongiosa
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Arsitektur tulang
2. Tulang kompakta tersusun teratur sesuai
distribusi pembuluh darah yg memasoknya
pem.darah berjalan dlm sal havers
sal yg menghub permukaan dlm & luar tl dgn sal.havers & sal havers satu dgn lainnya-> disebut sal Volkmann.
tdp lamel general luar & dalam serta lamel interstitial
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Bandingkan tulang kompak dan tulang spon !
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Periosteum
Permukaan luar diliputi selubung fibrosa, kecuali pd permukaan sendi.
Tdr dr 2 lap, batasnya tdk jelas. Lap dlm tdr dr jar ikat fibrosa (ada pem.darah) & lap dlm tdr dr j.i longgar & sedkt kolagen.
Pd orang dewasa byk sel osteoprogenitor -> aktif bermitosis--> tulang pd fraktur tl Yg mengikat periosteum ke tl disebut
serat sharpey (serat kolagen yg menembus matriks tl)
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Endosteum
Permukaan dlm tl, atau dinding rongga sumsum tl.
Lap ini berupa jar retikular padat yg memiliki kemampuan osteogenik dan hemopoetik.
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Sistem havers
Pd daerah tertentu tl spongiosa --> tl kompak Rekonstruksi berlangsung sepanjang hidup. Rongga2
resorpsi terus terjadi dan diganti oleh sistem havers angkatan ketiga dan keempat, dstnya.
Lamel intersitial mrp lamel2 yg ditinggalkan oleh sistem havers yg dirusak selama pertumbuhan dan perubahan bentuk tl.
Di dlm diafisis, lamel2 memperlihatkan --> sistem havers, sistem sirkumferensial luar & dlm, sistem interstitial.
Sal havers berhubungan dgn rongga sumsum, periosteum, dan dgn sal havers lain melalui sal melintang atau miring disebut kanal volkmann.
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Compact Bone:
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Suplai darah ke tulang
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Perkembangan & pertumbuhan tl
Tl hanya tumbuh melalui mekanisme aposisional
Tl terus menerus dibentuk dan dirusak sesuai dgn kebutuhan tubuh.
Secara embriologis, tdp 2 jenis perkembangan tl:
1. Osifikasi intramembranosa 2. Osifikasi endokondral/ intrakartilaginosa
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Osifikasi intramembranosa/Desmal
Tl berkembang secara langsung pd sebuah membran jar ikat atau didalamnya
Dipelajari pd tl pipih tengkorak
Juga membantu pertumbuhan tl pendek dan penebalan tl panjang
Contoh: tl atap tengkorak, maksila dan mandibula
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Proses osifikasi intramembranosa
Di dlm lap jar ikat tdp titik permulaan osifikasi disebut pusat osifikasi primer.
Proses dimulai ketika kelompok sel (mesenkim atau fibroblas muda) berdiferensiasi --> osteoblas--> lalu terjadi sintesa osteoid & kalsifikasi--> berubah mjd osteosit. Pulau2 tl yg sedang berkembang disebut spikulum.
Bbrp kelompok sel spt diatas muncul pd saat bersamaan pd pusat osifikasi, shgg persatuan spikulum mghslkn tl struktur spongiosa.
Pd tl pipih tengkorak, terbentuk 2 lap tl kompakta (luar & dlm), bagian tengahnya (diploe) mrp tl spongiosa.
Osifikasi Intramembranosa
STEP 1 Sel-sel mesenkim
mengelompok
Osifikasi Intramembranosa
STEP 1 Sel-sel mesenkim
Mengelompok Berdiferensiasi
menjadi osteoblas
Osifikasi Intramembranosa
STEP 1 Sel-sel mesenkim
Mengelompok Berdiferensiasi
menjadi osteoblas Mulai osifikasi pada
pusat osifikasi
Osifikasi Intramembranosa
STEP 1 Sel-sel mesenkim
Mengelompok
Berdiferensiasi menjadi osteoblas
Mulai osifikasi pada pusat osifikasi
Berkembang dan disebut spikula
Osifikasi Intramembranosa
STEP 2 Pembuluh darah
tumbuh memasuki spikula Untuk mensuplai
osteoblasts
Osifikasi Intramembranosa
STEP 2 Pembuluh darah
tumbuh memasuki spikula Untuk mensuplai
osteoblas Spikula interkoneksi
Pembuluh darah terperangkap di dalam tulang
Osifikasi Intramembranosa
STEP 3 Tulang sponge
berkembang Berubah menjadi osteon
tulang kompak
Osifikasi Intramembranosa
STEP 3 Tulang sponge
berkembang Berubah menjadi osteon
tulang kompak
Tumbuh perlahan-lahan, jaringan ikat disekitar tulang menjadi periosteum
Osifikasi Intramembranosa
STEP 3 Tulang sponge
berkembang Berubah menjadi osteon
tulang kompak Tumbuh perlahan-lahan,
jaringan ikat disekitar tulang menjadi periosteum
Daerah tulang sponge lepas untuk membentuk rongga sumsum
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Osifikasi endokondral
Mrp proses penggantian model tl rawan --> tulang
Proses ini berlangsung lambat, tl terus tumbuh sampai proses berhenti setelah pertumbuhan tl mencapai ukuran yg seharusnya & berhenti tumbuh.
Mudah dipelajari pd tl panjang
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Proses osifikasi endokondral
Pembentukan tl berawal di daerah perikondrium yg melingkari pertengahan diafisis.
Sel2 yg berbatasan dgn tl rawan membesar, mjd osteoblas, mulai menghasilkan tl secara intramembranosa. --> terbentuk cincin atau kerah periosteal yg mengelilingi bag tengah diafisis tl rawan. Perikondrium --> periosteum.
Pd pusat diafisis, sel tl rawan hipertrofi & berkapur
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Proses osifikasi endokondral
Sel tl rawan hipertrofi --> mati, & terbentuk ruang2 kecil yg akan menyatu. Ruang2 kecil akan mjd rongga sumsum primer (ada pemb darah & jar ikat embrional).
J.I. Embrional berkembang mjd osteoblas & menutupi matriks tl rawan yg telah mengapur tadi.
Selanjutnya terjadi proses penulangan intramembranosa. Peletakan tl di pusat diafisis itu membentuk pusat osifikasi primer.
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Proses osifikasi endokondral
Osifikasi endokondral meluas ke arah kedua ujung tl rawan spt yg terjadi pd pembentukan pusat osifikasi primer.
Secara bersamaan kerah tl periosteal bertambah tebal dan meluas ke arah epifisis. Kerah periosteal berfungsi sbg pelindung yg menyokong bag tengah tl rawan yg diresorpsi sebelum diganti tl.
Tl rawan didaerah epifisis terus tumbuh. Akibat perluasan pusat osifikasi primer, terlihat zona2 ttt pd tl rawan, yg sebenarnya mrp rangkaian proses penggantian tl rawan --> tl.
Pembentukan Tulang Endochondral
Contoh: pada tulang panjang
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Ossifikasi Endokondral Tulang paling banyak dibentuk dengan cara ini Mesenkim membentuk Cartilage model, akan
diganti menjadi tulang Penggantian di mulai di tengah (diaphysis) & diikuti
pada bagian ujung (epiphyses)
Kondrosit di pusat pertumbuhan membesar kemudian mati karena matriks terkalsifikasi.
Cartilagemodel
Copyright © 2007 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Ossifikasi Endokondral
Kartilago sebagai model tumbuh memanjang (interstitial growth) & melebar (appositional growth)
Figure 5.7
Enlargingchondrocytes within
calcifying matrix
Chondrocytes at the center of the growing cartilage model enlarge and then die as the matrix calcifies.
Cartilagemodel
Boneformation
Epiphysis
Diaphysis
Copyright © 2007 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Perikondium yang mengitari model tulang rawan, akan menjadi periosteum
Ossifikasi Endokondral
Figure 5.7
Enlargingchondrocytes within
calcifying matrix
Chondrocytes at the center of the growing cartilage model enlarge and then die as the matrix calcifies.
Newly derived osteoblasts cover the shaft of the cartilage in a thin layer of bone.
Pembuluh darah mempenetrasi tulang rawan. Osteoblas baru yang terbentuk membentuk pusat osifikasi primer.
Cartilagemodel
Boneformation
Epiphysis
Diaphysis Marrowcavity
Primaryossificationcenter
Bloodvessel
Copyright © 2007 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Ossifikasi Endokondral
Figure 5.7
Enlargingchondrocytes within
calcifying matrix
Chondrocytes at the center of the growing cartilage model enlarge and then die as the matrix calcifies.
Newly derived osteoblasts cover the shaft of the cartilage in a thin layer of bone.
Blood vessels penetrate the cartilage. New osteoblasts form a primary ossification center.
Jaringan tulang selanjutnya akan menggantiikan tulang rawan pada diafisis & selanjutnya menuju tiap epifisis.Rongga di tengah membentuk sumsum tulang
Cartilagemodel
Boneformation
Epiphysis
Diaphysis Marrowcavity
Primaryossificationcenter
Bloodvessel
Marrowcavity
Bloodvessel
Copyright © 2007 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Ossifikasi Endokondral
P.Darah memasuki epifisis dan osteoblas membentuk pusat ossifikasi sekunder.Tl,rawan yang tersisa hanya pada ujung-ujungnya (articular cartilage) & pada metaphysis (epiphyseal plate)
Enlargingchondrocytes within
calcifying matrix
Chondrocytes at the center of the growing cartilage model enlarge and then die as the matrix calcifies.
Newly derived osteoblasts cover the shaft of the cartilage in a thin layer of bone.
Blood vessels penetrate the cartilage. New osteoblasts form a primary ossification center.
The bone of the shaft thickens, and the cartilage near each epiphysis is replaced by shafts of bone.
Cartilagemodel
Boneformation
Epiphysis
Diaphysis Marrowcavity
Primaryossificationcenter
Bloodvessel
Marrowcavity
Bloodvessel
Secondaryossificationcenter
Epiphysealcartilage
Articularcartilage
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Lempeng pertumbuhan epifiser
Peralihan antara tl rawan epifiser dan tl baru terjadi dlm 6 tahap fungsional & morfologis:
1. Zona cadangan/ tenang/ rihat 2. Zona proliferasi 3. Zona maturasi/ hipertrofi 4. Zona kalsifikasi 5. Zona retrogresi/ degenerasi 6. Zona osifikasi
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Bone-Erma MS-UKRIDA-2011
Any questions