PEMBENTUKAN TULANG

Pembentukan tulang berlangsung secara terus menerus dan dapat berupa pemanjangan dan penebalan tulang. Kecepatan pembentukan tulang berubah selama hidup. Pembentukan tulang ditentukan oleh rangsangn hormon, faktor makanan, dan jumlah stres yang dibebankan pada suatu tulang, dan terjadi akibat aktivitas sel-sel pembentuk tulang à osteoblas.

Aktivitas Osteoblast

Osteoblas dijumpai dipermukaan luar dan dalam tulang. Osteoblas berespon terhadap berbagai sinyal kimiawi untuk menghasilkan matriks tulang. Sewaktu pertama kali dibentuk, matriks tulang disebut osteoid. Dalam beberapa hari garam-garam kalsium mulai mengendap pada osteoid dan mengeras selama beberapa minggu atau bulan berikutnya. Sebagian osteoblast tetap menjadi bagian dari osteoid, dan disebut osteosit atau sel tulang sejati. Seiring dengan terbentuknya tulang, osteosit dimatriks membentuk tonjolan-tonjolan yang menghubungkan osteosit satu dengan osteosit lainnya membentuk suatu sistem saluran mikroskopik di tulang.

Pertukaran Kalsium

Sebagian ion kalsium di tulang tidak mengalarni kristalisasi. Garam nonkristal ini dianggap sebagai kalsium yang dapat dipertukarkan, yaitu dapat dipindahkan dengan cepat antara tulang, cairan interstisium, dan darah.

PENGURAIAN TULANG

Penguraian tulang, disebut absorpsi, terjadi secara bersamaan dengan pembentukan tulang. Penyerapan tulang terjadi karena aktivitas sel-sel yang disebut osteoklas. Osteoklas adalah sel fagositik multinukleus besar yang berasal dari sel-sel mirip-monosit yang terdapat di tulang. Osteoklas tampaknya mengeluarkan berbagai asam dan enzim yang mencerna tulang dan memudahkan fagositosis. Osteoklas biasanya terdapat pada hanya sebagian kecil dari potongan tulang, dan memfagosit tulang sedikit demi sedikit. Setelah selesai di suatu daerah, osteoklas menghilang dan muncul osteoblas. 0steoblas mulai mengisi daerah yang kosong tersebut dengan tulang baru. Proses ini memungkinkan tulang tua yang telah melemah diganti dengan tulang baru yang lebih kuat.

REMODELING

Keseimbangan antara aktivitas osteoblas dan osteoklas menyebabkan tulang terus menerus diperbarui atau mengalami remodeling. Pada anak dan remaja, aktivitas osteoblas melebihi aktivitas osteoklas, sehingga kerangka menjadi lebih panjang dan menebal. Aktivitas osteoblas juga melebihi aktivitas osteoklas pada tulang yang pulih dari fraktur. Pada orang dewasa muda, aktivitas osteoblas dan osteoklas biasanya setara, sehingga jumlah total massa tulang konstan. Pada usia pertengahan, aktivitas osteoklas melebihi aktivitas osteoblas dan kepadatan tulang mulai berkurang. Aktivitas osteoklas juga meningkat pada tulang-tulang yang mengalami imobilisasi. Pada usia dekade ketujuh atau kedelapan, dominansi aktivitas osteoklas dapat menyebabkan tulang menjadi rapuh sehingga mudah patah. Aktivitas osteoblas dan osteoklas dikontrol oleh beberapa faktor fisik dan hormon.

Faktor yang Mengontrol Aktivitas Osteoblas

Aktivitas osteoblas dirangsang oleh olah raga dan stres beban akibat arus listrik yang terbentuk sewaktu stres mengenai tulang. Fraktur tulang secara drastis merangsang aktivitas osteoblas, tetapi mekanisme pastinya belum jelas. Estrogen, testosteron, dan hormon perturnbuhan adalah promotor kuat bagi aktivitas osteoblas dan pertumbuhan tulang. Pertumbuhan tulang dipercepat semasa pubertas akibat melonjaknya kadar hormon-hormon tersebut. Estrogen dan testosteron akhirnya menyebabkan tulang-tulang panjang berhenti tumbuh dengan merangsang penutupan lempeng epifisis (ujung pertumbuhan tulang). Sewaktu kadar estrogen turun pada masa menopaus, aktivitas osteoblas berkurang. Defisiensi hormon pertumbuhan juga mengganggu pertumbuhan tulang.

VITAMIN D MENGONTROL AKTIVITAS OSTEOBLAS

Vitamin D dalam jumlah kecil merangsang kalsifikasi tulang secara langsung dengan bekerja pada osteoblas dan secara tidak langsung dengan merangsang penyerapan kalsium di usus. Hal ini meningkatkan konsentrasi kalsium darah, yang mendorong kalsifikasi tulang. Namun, vitamin D dalam jumlah besar meningkatkan kadar kalsium serum dengan meningkatkan penguraian tulang. Dengan demikian, vitamin D dalam jumlah besar tanpa diimbangi kalsium yang adekuat dalam makanan akan menyebabkan absorpsi tulang.

Kontrol paratiroid Terhadap Aktivitas Osteoklas

Aktivitas osteoklas terutama dikontrol oleh hormon paratiroid. Hormon paratiroid dilepaskan oleh kelenjar paratiroid yang terletak tepat di belakang kelenjar tiroid. Pelepasan hormon paratiroid meningkat sebagai respons terhadap penurunan kadar kalsium serum. Hormon paratiroid meningkatkan aktivitas osteoklas dan merangsang pemecahan tulang untuk membebaskan kalsium ke dalam darah. Peningkatan kalsium serum bekerja secara umpan balik negatif untuk menurunkan pengeluaran hormon paratiroid lebih lanjut. Estrogen tampaknya mengurangi efek hormon paratiroid pada osteoklas.

Efek Lain Hormon Paratiroid

Hormon paratiroid meningkatkan kalsium serum dengan menurunkan sekresi kalsium oleh ginjal. Hormon paratiroid meningkatkan ekskresi ion fosfat oleh ginjal sehingga menurunkan kadar fosfat darah. Pengaktifan vitamin D di ginjal bergantung pada hormon paratiroid.

KALSITONIN adalah suatu hormon yang dikeluarkan oleh kelenjar tiroid sebagai respons terhadap peningkatan kadar kalsium serum. Kalsitonin memiliki sedikit efek menghambat aktivitas dan pernbentukan osteoklas. Efek-efek ini meningkatkan kalsifikasi tulang sehingga menurunkan kadar kalsium serum.

Fungsi tulang adalah sebagai berikut :

1).  Mendukung jaringan tubuh dan memberikan bentuk tubuh.

2).  Melindungi organ tubuh (misalnya jantung, otak, dan paru-paru) dan jaringan lunak.

3).  Memberikan pergerakan (otot yang berhubungan dengan kontraksi dan pergerakan).

4).  Membentuk sel-sel darah merah didalam sum-sum tulang belakang. (hema topoiesis).

5).  Menyimpan garam mineral, misalnya kalsium, fosfor.

b. Otot

Otot dibagi dalam tiga kelompok, dengan fungsi utama untuk kontraksi dan menghasilkan pergerakan dari bagian tubuh atau seluruh tubuh. Kelompok otot terdiri dari :

1).  Otot rangka (otot lurik) : didapatkan pada sistem skeletal dan berfungsi untuk memberikan pengontrolan pergerakan mempertahnakan sikap dan menghasilkan panas.

2).  Otot viseral (otot polos) : didapatkan pada saluran pencernaan, saluran perkemihan dan pembuluih darah. Dipengaruhi oleh sistem saraf otonom dan kontraksinya tidak dibawah kontrol keinginan.

3).  Otot jantung : didapat hanya pada jantung dan kontraksinya tidak kontorl keinginan.

Otot rangka merupakan otot yang mempunyai variasi ukuran dan bentuk dari panjang dan tipis sampai dengan yang lebar dan datar atau dapat berbentuk massa-massa yang besar sekali. Kontraksi otot rangka hanya dapat dirangsang. Energi kontraksi otot dipenuhi dari pemecahan adenosin triphospate (ATP) dan kegiatan kalsium. Serat-serat dengan oksigenasi secara adekuat dapat berkontraksi lebih kuat, bila dibandingkan dengan oksigenisasi tidak adekuat.

Pergerakan ditimbulkan oleh tarikan otot pada tulang yang berperan sebagai pengungkit dan sendi berpungsi sebagai tumpuan/penopang.

Otot rangka lebih besar dari pembuluh darah. Selama kontraksi otot akan terjadi perubahan kimia. Akibatnya terjadi pembentukan produk-produk sisa metabolisme. Otot yang lelah dan nyeri terjadi pada saat otot kekurangan oksigen dan produk buangan tidak dapat dikeluarkan.

Sistem Otot Skelet 

Anatomi otot skelet. Seperti yang disebutkan diatas bahwa Otot skelet (otot lurik) berperan dalam gerakan tubuh, mempertahankan sikap/postur dan fungsi produksi panas. Otot dihubungkan oleh tendon (tali jaringan ikat fibrus) atau aponeurosis (gambaran jaringan ikat fibrus yang lebar dan pipih) ke tulang, jaringan ikat, atau kulit. Kontraksi otot menyebabkan  dua titik perlekatan mendekat satu sama lain. Otot berpariasi ukuran dan bentuknya bergantung aktifitas yang dibutuhkan. Otot akan berkembang dan terpelihara bila digunakan secara aktif . proses penuaan dan disuse menyebabkan kehilangan fungsi otot sehingga jaringan otot kotraktil akan diganti oleh jaringan fibrotik.

Otot tubuh tersusun oleh kelompok sel otot yang parallel (fasikuli) yang terbungkus dalam jaringan fibrus dinamakan epimesium atau fasia. Semakin banyak fasikuli yang terdapat dalam otot semakin rinci gerakan yang ditimbulkan. Kecepatan kontraksi otot berbeda-beda Mioglobulin  merupakan pigmen protein yang serupa Hemoglobin yang terdapat dalam otot lurik. Mioglobin bermanfaat sebagai transpor oksigen untuk memenuhi kebutuhan metabolic sel dari kapiler darah ke mitokondria sel otot. Otot mengandung sejumlah besar mioglobulin (otot merah) yang ternyata berkotraksi lebih lambat dan lebih kuat (mis. Otot pernafasan dan postur) otot yang sedikit mengandung mioglobulin (otot putih) berkontraksi cepat dan dalam waktu yang lama (mis. Otot eksraokuler di mata). Kebanyakan otot tubuh mengandung baik serat otot merah maupu serat otot putih.

Tiap sel otot (serabu otot) mengandung miofibril, yang pada giliranya tersusun atas sekelompok sarkomer, yang merupakan unik kontraktil otot skelet yang sebenarnya. Komponen sarkomer dikenal sebagai filamen tebal dan tipis. Filamen tipis tersusun terutama oleh protein yang dikenal sebagai aktin. Filamen tebal tersusun terutama oleh protein myosin.

Kontraksi otot skelet

Kontraksi otot diakibatkan oleh kontraksi masing-masing komponen sarkomer. Konraksi sarkomer di sebabkan oleh interaksi antara myosin dalam filamen tebal dan aktin dalam filamen tipis. Yang saling mendekat dengan adanya peningkatan local kadar ion kalsium. Filamen tebal dan tipis saling meluncur satu sama lain. Ketika kadar kalsium dalam sarkomer menurun, filamen myosin dan aktin berhenti berinteraksi dan sarkomer kembali panjang istirahat awalnya (relaksasi). Aktin dan miosin tidak dapat berinteraksi bila tak ada kalsium.

Serabut otot akan berkonraksi sebagai respon terhadap rangsangan listrik. Bila terangsang, sel otot akan membangkitkan suatu potensial aksi dengan cara serupa denga yang terlihat pada sel saraf. Potensial aksi ini akan menjalar sepanjang membran sel dan mengakibatkan pelepasan ion kalsium kedalam sel otot yang sebelumnya tersimpan dalam organel khusus yang dinamakan retikulum sarkoplasmikum. Adalah kalsium yang memungkinkan interaksi antara aktin dan miosin dalam sarkomer. Setelah membran sel mengalami depolarisasi, membran ini akan kembali ketegangan membran istirahat. Kalsium dengan cepat diambil dari sarkomer oleh reakumulasi aktif dalam retikulum sarkoplasmikum, dan otot kembali relaks.

Jenis-jenis kontraksi otot

Kontraksi serabut otot dapat menghasilkan kontraksi isotonic maupun isometric. Pada kontraksi isometric, panjang otot tetap konstan tetapi tenaga yang dihasilkan oleh otot meningkat : contoh adalah bila kita mendorong dinding yang tak dapat digerakkan. konraksi isotonic, sebaliknya ditandai dengan pemendekan otot tampa peningkatan tegangan dalam otot contoh fleksi lengan atas.

Tonus otot

Otot yang sedang relaksasi yang sedang menunjukkan suatu keadaan yang selalu siap untuk merespon setiap rangsangan kontraksi. Organ indra dalam otot (spindle otot) selalu memantau tonus otot. Tonus otot menjadi minimal saat tidur dan meningkat dalam keadaan cemas. Tonus otot yang kurang normal disebut flatsid yang lebih tinggi dari normal dinamakan  spastik. Pada kerusakan lower motor neuoran ( mis. Polio) otot yang mengalami denerfasi akan menjadi atonik (lunak dan memggelambir) dan atrofi.

Kekuatan Otot

Gunakan penentuan tingkat kekuatan otot dengan skala Lovett’s (memiliki nilai 0 – 5)

0   =    Bila lengan/tungkai diangkat lalu dilepaskan, maka akan jatuh 100% pasif atau tidak ada kontraksi sama sekali.

1   =    Tanpak kontraksi atau ada sedikit gerakan dan ada tahanan sewaktu jatuh.

2   =    Mampu menahan tegak yang berarti mampu menahan gaya grvitasi saja, tapi dengan sentuhan akan jatuh.

3   =    Mampu menahan tegak walau sedikit didorong tapi tidak mampu melawan tekanan/dorongan dari pemeriksa.

4    =   Cukup kuat tetapi bukan kekuatan  penuh atau kekuatan kurang dibanding sisi yang lain.

5   =   Kekuatan kontraksi yang penuh.

Kerja otot

Otot   mampu melakukan gerakan hanya dengan cara kontraksi melalui koordinasi kelompok-kelompok otot, tubuh mampu melakukan berbagai macam gerakan. Penggerak utama adalah otot  yang menyebabkan gerakan tertentu. Otot yang membantu penggerak utama dinamakan sinergis. Otot yang menyebebkan gerakan berlawanan dengan penggerak utama disebut sebagai antagonis.

Latihan, disuse, dan perbaikan.  Otot selalu dilatih untuk menjaga fungsi dan kekuatannya. Bila  otot berulang-ulang mencapai tegangan maksimum atau mendekati maksimum selama waktu yang lama, seperti pada latihan beban teratur, maka irisan melintang otot akan membesar (hipertropi) ini disebabkan karena penambahan ukuran masing-masing serat otot tanpa peningkatan jumlah serat otot.  Hipertropi hanya bisa dipertahankan selama latihan dilanjutkan.

Fenomena sebaliknya terjadi bila terjadi  disuse otot dalam waktu yang lama. Pengecilan ukuran otot dinamakan atrofi. Tirah baring dan imobilisasi akan menyebabkan kehilangan masa dan kekuatan otot. Bila imobilisasi karena suatu modelitas penanganan (mis. Gibs dan traksi), kita dapat menggurangi efek imobilitas pasien dengan latihan isometric otot – otot dibagian yang diimobilisasi. Latihan kuadriseps (mengencangkan otot paha) dan latihan gluteal (megencangkan otot bokong) dapat membantu mempertahankan kelompok otot besar yang penting untuk berjalan. Latihan aktif dan beban berat  badan pada bagian tubuh yang tidak mengalami cedera dapat mencegah terjadinya atrofi otot.

Ketika otot mengalami cedera , harus diistirahatkan dan di imbolisasi sampai terjadi perbaikan.

 c. Kartilago

Kartilago terdiri dari serat-serat dilekatkan pada suatu gelatin yang kuat. Kartilago sangat kuat tetapi fleksible dan tidak bervaskuler. Nutrisi mencapai kesel-sel kartilago dengan proses difusi melalui gelatin dari kapiler-kapiler yang berada di perichondrium (fibrous yang menutupi kartilago ) atau sejumlah serat-serat kolagen didapatkan pada kartilago, dimana tipenya : fibrous, hyaline, atau elastik. Fibrous atau (fifibrocartilago) mempunyai banyak serat-serat dan oleh karena itu paling besar kekuatannya untuk merenggang . Fibrocartilago menyusun diskus intervertebralis. Arthicular (Hyaline) cartilage-halus, putih, putih, berkilau dan kenyal membungkus permukaan persediaan dari tulang dan beberapa sebagian bantalan. Kartilago elastik mempunyai paling sedikit serat-serat dan sering didapatkan pada daerah telinga luar.

c.  Sumsum Tulang

merupakan jaringan vaskuler dalam rongga sumsum (batang) tulang panjang dan dalam tulang pipih. Sumsum tulang merah, yang terutama terletak di sternum, ilium, vertebra dan rusuk pada orang dewasa, bertanggung jawab pada produksi sel darah merah dan putih. Pada orang dewas, tulang panjang terisi oleh sumsum lemak kuning. Biopsi sumsum tulang dilakukan pada tulang pipih.

d.  Ligament

Ligament adalah sekumpulan dari jaringan fibrous yang tebal dimana merupakan akhiran dari suatu aoat dan berfungsi mengikat suatu tulang.

e.  Tendon

Tendon adalah suatu perpanjangan dari pembungkus fibon yang membungkus setiap otot dan berkaitan dengan prioteum jaringan penyambung yang mengelilingi tendon tertentu khususnya pada pergelangan tangan dan tumit. Pembungkus ini dibatasi oleh membram synovial lumbrika untuk memudahkan pergerakan tendon.

f.   Fasia

Fasia adalah suatu permukaan jaringan penyambun longgar yang didapatkan langsung dibawah kulit sebagai fasisupervisial atau pembungkus tebal, jaringan penyambung fibrous yang membungkus otot, saraf dan pembuluh darah. Bagian akhir diketahui sebagai fasia dalam.

g.  Bursae

Burse adalah suatu kantong kecil dair jaringan penyambung disuatu tempat, dimana digunakan diatas bagian yang bergerak, misalnya terjadi antara kulit dan tulang, anatar tendon dan tulang atau antara otot. Burse bertindak sebagai penampang antara bagian yang bergerak, seperti pada olecra non bursae, terletak antara presesus dan kulit.

h.  Persendian

Pergerakan tidak akan mungkin terjadi bila kelenturan dalam rangka tulang tidak ada. Kelenturan dimungkinkan karena adanya persendian, atau letak dimana tulang-tulang berada bersama-sama. Bentuk dari persendian akan ditetapkan berdasarkan jumlah dan tipe pergerakan yang memungkinkan, dan klasifikasi didasarkan pada jumlah pergerakan yang dilakukan.

Menurut klasifikasi terdapat 3 kelas utama persendian yaitu :

1).  Sendi Synarthroses (sendi yang tidak bergerak). Misalnya adalah sendi pada tulang tengkorak

2).  Sendi Amphiarthroses (sendi yang sedikit pergerakannya). Contoh sendi pada vetebra dan simfisis pubis.

3).  Sendi Diarthroses (sendi yang banyak pergerakannya). Jenis sendi Diartrotis :

o   Sendi Peluru, missal pada persendihan panggul dan bahu, memungkinkan gerakan bebas penuh

o   Sendi engsel memungkinkan gerakan melipat hanya pada satu arah contohnya pada siku dan lutut.

o   Sendi pelana memungkinkan gerakan pada dua bidang  saling tegak lurus. Sendi pada dasar ibu jari adalah sendi pelana.

o   Sendi pivot contohnya adalah sendi antara radius dan ulna. Memungkinkan rotasi untuk melakukan aktifitas seperti memutar pegangan pintu.

o   Sendi peluncur memungkinkan gerakan terbatas kesemua arah dan contohnya adalah sendi-sendi tulang karpalia dipergelangan tangan.

Pada sendi yang dapat digerakkan, ujung persendian tulang ditutupi oleh tulang rawang hialin yang halus. Persendian tulang tersebut dikelilingi oleh selubung fibrus kapsul sendi. Kapsul dilapisi oleh membran, sinovium, yang mengsekresi cairan pelumas dan peredam getaran kedalam kapsul sendi. Maka, permukaan tulang tidak dapat kontak langsung.pada beberapa sendi sinovial, terdapatr diskus pibrokartilago diantara permukaan tulang rawang sendi. Bagian ini merupakan peredam getaran.

Adapun pergerakan yang dapat dilakukan oleh sendi-sendi adalah:

o Fleksi

o Ekstensi

o Adduksi

o Abduksi

o Rotasi

o Sirkumduksi

o Pergerakan khusus: supinasi, inversio, eversio, protacsio.

2. Perubahan Fisiologi pada Proses Menjadi Tua

Perubahan yang terjadi pada proses menua merupakan suatu kelanjutan dari kemunduran yang dimulai pada usia pertengahan. Jumah total pada sel-sel tubuh berkurang akibat perubahan jaringan penyambung, penurunan pada jumlah dan elasitas dari jaringan subkutan dan hilangnya serat otot, tonus dan kekuatan.

Perubahan fisiologi yang umum adalah:

a.   Penurunan tinggi badan sekitar 6-10 cm pada maturitas usia tua

b.   Lebar bahu menurun

c.    Fleksi terjadi pada lutut dan pangkal paha

d.   Adanya penyempitan diskus intervertebralis yang menyebabkan berkurangya ukuran dari intervertebra ruangan interkostal.

e.   Dibawah ini adalah hal-hal yang sering terjadi :

1)    fraktur kompressi dari vertebra

2)    Peningkatan kurve spina thoraks

3)    Kepala miring kebelakang dan leher pendek untuk mengimbangi kelainan kyposis

4)    Jengkal tangan lebih besar daripada tingginya, dengan demikian memberikan penampilan orang tersebut kurus.

5)    Jalan goyah dengan perubahan dalam otot dan fungsi motorik.