Kartilago & Bone

Bone-Erma MS-UKRIDA-2006

TULANG RAWAN & TULANG

ByErma Mexcorry S.


Sasaran Kuliah

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 mengaitkan struktur osteosit & kondrosit & fungsinya

dlm pembentukan matriks tl rawan & tulang


Sasaran Kuliah

Mampu menjelaskan struktur dan fungsi sel-sel pembentuk tulang dlm proses pertumbuhan, renovasi dan regenerasi

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

Mampu menjelaskan pengaruh nutrisi, aktivitas dan usia thd struktur tulang


Fungsi umum Menyangga berat badan Memberi bentuk kepada tubuh Melindungi otak & organ2 dalam Alat pergerakan


TULANG RAWAN

Berkembang dari sel-sel mesenkim Pd masa embrional tubuh tdr dr tl

rawan Pd mamalia dewasa, bbrp bagian

tubuh terdapat tl rawan


Komponen tulang rawan

Sel-sel kondrosit, kondroblas mensekresikan matriks

dan serat-serat Serat-serat

kolagen, elastin Subtansi dasar

glikosaminoglikan dan proteoglikans

tidak terkalsifikasi


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


Matriks tl rawan Suatu gel amorf Bersifat basofil krn

mengandung proteoglikans

Tertanam dengan kolagen atau elastin Kenyal Elastis Kuat & tahan

regangan


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


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


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





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


Pertumbuhan Tulang rawan


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)


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.



Regenerasi

Regenerasi tl rawan--> sangat rendah

Kerusakan diperbaiki melalui kegiatan perikondrium.

Fraktur pd tl rawan dewasa diperbaiki dgn jar ikat fibrosa --> diganti oleh tulang.


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



Tulang rawan hialin

Penampilan Dlm keadaan segar:

bening putih kebiruan tembus cahaya, ungu

kebiruan Lokasi

dinding trakea, tl rawan costa, hidung

seluruh kerangka fetus --> tulang (penulangan kondral)

Diliputi perikondrium



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 fibrosa/fibrokartilago

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.



Tulang rawan Turgesen


TULANG Merupakan bentuk jaringan ikat yang kejur namun tidak mudah

rapuh membentuk sebagian besar kerangka vertebrata yang lebih tinggi


•Diaphysis

•Metaphysis

•Epiphysis – Prox/Dist

•Epiphyseal line

•Periosteum

•Compact cortical bone

•Spongy bone

•Articular Cartilage

•Medullary cavity

•Marrow

•Nutrient artery

Anatomi Tulang



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



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)



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


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


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 dr lakuna


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


Osteoblasts:





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 terbentuk akibat peletakan matriks yg ritmik.


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.


Tulang spongiosa


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


Tulang kompakta


Periosteum

Permukaan luar diliputi selubung fibrosa, kecuali pd permukaan sendi.

Tdr dr 2 lap, batasnya tdk jelas. Lap luar 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)




Endosteum

Permukaan dlm tl, atau dinding rongga sumsum tl.

Lap ini berupa jar retikular padat yg memiliki kemampuan osteogenik dan hemopoetik.



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.


Compact Bone:






Suplai darah ke tulang


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


Pertumbuhan oposisional


Pertumbuhan oposisional


Osifikasi intramembranosa

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




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 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


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 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.



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.






Endochondral Ossification:


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








Remodeling & rekonstruksi tl

Remodeling terjadi akibat adanya resorpsi & peletakan tl baru pd tempat lain.

Proses remodeling tl adalah proses perubahan bentuk dan ukuran tl seiring dgn pertumbuhan badan.

Resorpsi tl --> osteoklas Rekonstruksi tl terjadi sbg respons thd

tekanan mekanik setempat pd tl. Sepanjang hidup tl selalu diubah dan

disesuaikan --> jar yg bersifat dinamis


Regenerasi tulang

Sesudah patah tl--> perdarahan--> pembekuan darah.Fibroblas berkembang dan kapiler darah memasuki bekuan darah --> jaringan granulasi disebut prokalus.Prokalus --> jar fibrosa padat --> massa tl rawan, mrp kalus sementara yg mempersatukan tl yg patah.Osteoblas berkembang dr periosteum & endosteum--> meletakkan tl spongiosa menggantikan tl rawan kalus sementara dgn cara serupa dgn osifikasi endokondral --> tl patah akhirnya keseluruhan digantikan oleh jar tl shgg terbentuk kalus tl. Tl spongiosa--> tl kompakta


Healing in Bone:


Healing in Bone:


Sendi

Sendi diklasifikasikan : 1. Sinovial --> memungkinkan gerakan luar dr

luar tulang2 pd permukaan sendi. 2. Non-sinovial --> sendi ini terbatas gerakannya,

tulang2 sendi tdk memiliki permukaan sendi bebas hanya dihubungkan oleh jar pdt kolagen. Sendi non-sinovial ada 3 jenis: 1. Sendi jar padat fibrosa 2. Sendi tl rawan hialin 3. Sendi fibrokartilago


Histofisiologi tulang

Vitamin dan hormon berperan penting dlm penulangan dan pemeliharaan tl.

Defisiensi vit D --> terjadi gangguan dlm penyerapan kalsium dr makanan --> pd anak2 menimbulkan rakitis atau rikets (matriks tdk mengapur sempurna), pd orang dewasa --> osteomalasia (tlnya melunak akibat kegagalan mineralisasi osteoid).

Defisiensi vit C --> skorbut/skurvi --> serat kolagen tl rusak penurunan produksi matriks organik dlm tl.

Defisiensi vit A --> osteoblas tdk menghasilkan matriks tl. Penurunan kecepatan pertumbuhan dan gangguan remodeling tl.


Histofisiologi tulang

Growth hormone --> utk pertumbuhan tl secara normal.

Kekurangan --> dwarfisme. Kelebihan --> gigantisme

Hormon paratiroid --> mengatur resorpsi tl dan penglepasan kalsium ke dlm darah.

Remodeling dan rekonstruksi internal terus menerus--> adanya BMP (bone morphogenic protein) dan BDGF (bone-derived growth factors)


Any questions


Thank You

Kartilago & Bone

Documents