1
HISTOLOGI TULANG Tulang berfungsi sebagai : - tulang penyangga - tulang pelindung alat vital ( mis. dalam tengkorak, rongga dada, sumsum tulang ) - pembentuk sel-sel darah - cadangan kalsium, fosfat - sistem pengungkit Tulang adalah jaringan ikat khusus terdiri dari : - matriks tulang, dan - sel-sel tulang : - osteosit - osteoblas - osteoklas Permukaan dalam dan luar tulang dilapisi : - periosteum mengandung sel osteogenik - endosteum Jaringan tulang keras, agar mudah dipotong dilakukan de kalsifikasi misalnya dengan etilendiamintetraasetat 1. 1 Matriks tulang Terdiri dari : 1. Bahan anorganik ± 50 % yaitu kalsium, fosfor, bikarbonat, sitrat, magnesium, kalium dan natrium. Kalsium dan fosfor membentuk kristal hidroksiapatit berbentuk lempengan, terletak disamping serabut kolagen, dikelilingi substansia dasar. Sekitar kristal dijumpai selapis air dan ion, disebut lapisan hidrasi berfungsi membantu pertukaran ion antara kristal dan cairan tubuh. 2. Bahan organik : serabut kolagen I dan substansia dasar mengandung proteoglikan dan glikoprotein (dianggap untuk kalsifikasi matriks tulang). Karena kandungan kolagen tinggi, matriks tulang yang terdekalsifikasi terikat dengan pewarna serat kolagen. Mineral dan kolagen mengakibatkan sifat keras dan ketahanan pada tulang. 2). 2 Sel tulang a) Osteoblas ( Yun. osteon : tulang, blastos : benih ) Bertanggungjawab terhadap : 1. sintesis kolagen I, proteoglikan dan glikoprotein 2. deposisi komponen anorganik Osteoblas terdapat pada permukaan tulang, bila sedang aktif ( mensitesis matriks ) berbentuk kuboid dan sitoplasma basophilik, Bila sedang tidak aktif, sel menjadi gepeng, kurang basofil. Lama-lama osteoblas dikelilingi matrik terbentuk osteosit, sehingga osteosit terdapat dalam rongga disebut lakuna, yang diisi selain osteosit dan lanjutannya juga matriks ekstraselular yang tidak mengapur. Matriks yang terbentuk oleh osteoblas diletakkan di permukaan tulang disebut osteoid, baru diendapkan garam-garam kalsium → aposisi tulang.
2
b) Osteosit Berasal dari osteoblas dalam lakuna di antara lamela Satu lakuna berisi satu osteosit Tonjolan sitoplasma osteosit masuk kanalikuli tipis dan saling kontak dengan tonjolan- tonjolan sel yang lain. Terjadi pertukaran zat antara osteosit dan pembuluh darah ( pertukaran natrium ) Osteosit, gepeng berbentuk kenari memiliki :
retikulum endoplasma kasar sedikit
kompleks golgi
khromatin inti lebih padat dibanding osteoblas Osteosit berfungsi mempertahankan matriks, bila mati terjadi resorpsi matriks c) Osteoklas Sel motil, besar dan bercabang badan sel mengandung 5 – 50 inti terdapat pada lekukan dikenal sebagai lakuna Howship berasal dari penggabungan sel sumsum tulang matriks tulang yang berhadapan dengan osteoblas melipat tak teratur membentuk batas bergelombang batas dikelilingi zona sitoplasma zona terang yang tidak mengandung organel, banyak filamen aktiv osteoblas mensekresi kolagenase dan enzim kolagen setempat dicerna dan kristal garam kalsium dilarutkan aktivitas osteoklas dikendalikan oleh sitokin dan hormon osteoklas memilki reseptor untuk kalsitonin ( hormon tiroid ) osteoblas memiliki reseptor hormon paratiroid begitu teraktivasi oleh hormon paratiroid, sitokin diproduksi dan merangsang osteoklas batas gelombang berhubungan dengan aktivitas osteoklas
3
Periosteum dan Endosteum Berfungsi memberi nutrisi ke jaringan tulang dan menyediakan osteoblas baru untuk perbaikan dan pertumbuhan tulang Periosteum : - lapisan luar terdiri dari serat kolagen dan fibroblast - serabut Sharpey ( = serabut kolagen periosteum ) masuk matriks dan mengikat periosteum pada tulang ) - lapisan dalam , banyak sel mirip fibroblast disebut sek osteoprogenitor, mampu bermitosis, dan berkembang menjadi osteoblas - sel osteoprogenitor berperan dalam pertumbuhan dan perbaikan tulang Endosteum - melapisi rongga dalam didalam tulang - terdiri dari selapis sel osteoprogenitor gepeng dan jaringan ikat - lebih tipis dari periosteum Struktur tulang Pada penampang melintang tampak substansia kompakta ( padat ) dan substansia spongiosa ( berongga ) Ujung tulang panjang, bulat disebut epiphysis = pertumbuhan keluar, terdiri dari tulang berongga ditutupi selapis tulang kompakta Bagian silindris (diaphysis = pertumbuhan diantara) terdiri dari tulang kompakta dengan sedikit tulang spongisa di sekitar rongga sunsum tulang. Pusat tulang pendek, tulang berongga dan dikelilingi tulang kompakta. Tulang pipih ( calvaria ) memiliki 2 lapis tulang kompakta (=lempeng ), dipisah selapis tulang berongga (= diploe ).
4
Secara mikoroskopis di tubuh manusia dikenal jaringan tulang primer (imatur) yang bersifat sementara, berkas serabut kolagen halus dan tidak teratur, kadar mineral rendah. Selain itu dikenal jaringan tulang sekunder (matur) yang banyak dijumpai pada dewasa dengan gambaran serat kolagen yang tersusun lamelar konsentris mengililingi kanalikuli vaskular yang berisi vasa darah, saraf dan jaringan ikat longgar. Terbentuklah sistem Havers atau osteon. Lakuna dan osteosit terdapat di antara atau di dalam lamela.
Pembentukan tulang 1.1
Osifikasi intramembranosa - mineralisasi matriks yang disekresi osteoblas secara langsung - kebanyakan tulang pipih, tulang pendek dan penebalan tulang panjang - dimulai terbentuknya pusat ossifikasi primer, sekelompok sel berkembang menjadi osteoblas
mesenkim
5
osteoblas menghasilkan matriks tulang, diikuti kalsifikasi sebagian osteoblas terbungkus dan menjadi osteosit pusat osifikasi tumbuh secara radial dan menyatu pada atap tulang kepala, 2 lapisan tulang kompakta dibentuk, sedang diploe (bagian pusat = tengah) ciri spongiosa tidak berubah - jaringan pengikat yang tidak mengalami osifikasi membentuk endosteum dan periosteum -
2.2
Osifikasi endokhondral ( yun.endon = di dalam; chondras = tulang rawan ) - terjadi pada tulang rawan sesuai miniatur tulang yang akan di bentuk - terjadi pada tulang panjang dan pendek. - mula-mula jaringan tulang pertama berbentuk tabung . tulang berongga mengililingi bagian tengah model tulang = leher tulang - terjadi osifikasi intramembranosa - tulang rawan setempat mengalami proses degenerasi kematian sel, pembesaran sel ( hipertropi ) dan kalsifikasi matriks - proses dimulai dibagian pusat modal tulang rawan (diafisis) tempat masuknya pembuluh darah - sel-sel osteoprogenitor diletakkan didaerah tersebut. - kemudian osteoblas melekat pada matriks tulang yang telah mengapur
6
7
- tulang rawan berkapur tampak basofolil dan tulang primer terlihat eosinofilik - terbentuklah pusat ossifikasi primer - kemudian muncul pusat ossifikasi sekunder, di ujung yang membesar di model tulang rawan ( epifisis ) - pusat ossifikasi primer dan sekunder berongga dan di isi oleh sumsum tulang - tulang rawan tetap ada di : 1). tulang rawan sendi, tidak pernah ikut dalam pertumbuhan 2). tulang rawan epifisis = lempeng epifisis, menghubungkan epifisis dan diafisis - tulang epifisis pada dewasa tidak ada, sehingga pertumbuhan memanjang berhenti (umur 20 th) - epifisis bisa dipakai untuk menetapkan “ usia tulang “dengan sinar x bisa ditetapkan epifisis yang masih terbuka atau sudah tertutup - pertumbuhan memanjang dapat berhenti, tetapi melebar masih dimungkinkan - tulang rawan epifisis di bagi 5 zona a) zona istirahat : tulang rawan hialin tanpa perubahan b) zona proliferasi : kondrosit membelah, tersusun dalam kolom sel secara paralel terhadap sumbu panjang tulang c) zona hipertrofi : khondrosit besar dengan glikogen di dalam sitoplasma d) zona kalsifikasi : khondrosit mati, sisa matriks yang telah diresorbsi mengalami pengapuran.
8
e) zona osifikasi : muncul jaringan tulang andokondral - kesimpulan : ● pertumbuhan memanjang tulang melalui poliferasi kondrosit dalam lempeng epifisis ● kondrositsisi diafisis lempeng mengalami hipertrofi, matriks mengalami perkapuran, sel-sel mati ● selapis tulang primer diletakkan di matriks yang berkapur oleh osteoblas ● kedapatan poliferasi dan destruksi sama, tebal lempeng epifisis tidak berubah ● lempeng epifisis didesak menjauhi diafisias →bertambah panjang.
- mekanisme kalsifikasi : kalsifikasi diawali dengan deposisi garam kalsium pada serabut kolagen proses ini diinduksi oleh proteoglikan dan glikoprotein (pengikat kalsium) - dipercepat olah kemampuan osteoblas memadatkan garam-garam tersebut. - kalsifikasi dibantu oleh alkali fosfatase yang dihasilkan oleh osteoblas pembentuk kalus
9
- tulang yang patah : - matriks tulang dihancurkan - sel-sel tulang mati - pembuluh darah rusak, terjadi perdarahan dan terbentuk bekuan darah - masa perbaikan :
-
bekuan darah sel-sel mati diangkut oleh makrofag matriks rusak peristeum dan endosteum berpoliferasi intensif→menghasilkan jaringan yang mengelilingi fraktur dan menyusup di antara ujung-ujung fraktur - melalui osifikasi endokondral dan intramembranosa
dibentuk tulang primer - trabekula yang terbentuk di tulang primer menyatukan kedua ujung tulang yang patah disebut kalus tulang - tekanan-tekanan pada tulang selama pemulihan jaringan tulang primer kalus akan diresorbsi dan diganti jaringan sekunder dan memulihkan struktur aslinya - penyembuhan tulang tanpa terjadinya jaringan parut Tulang mengandung 99% kalsium total, sebagai cadangan kalsium Konsentrasi kalsium darah dan jaringan stabil, karena pertukaran kalsium tulang dan tulang berkontinuitas Mobilisasi kalsium tulang ada dua : cepat dan lambat a) cepat : ● pemindahan ion secara sederhana dari kristal hidroksiapatit ke cairan intgerstitial terus pindah lagi ke darah ● terjadi di tulang spongiosa ● konsentrasi kalsium darah dipertahankan oleh lamela yang muda dan sedikit berkapur ● lamela yang berkapur banyak berfungsi sebagai penunjang dan pelindung.
10
b) lambat : - dikerjakan oleh hormon paratiroid yang meningkatkan resorpsi matriks oleh osteoklas - hormon ini bekerja pada reseptor osteoblas untuk berhenti menghasilkan tulang dan mensekresi faktor perangsang osteoklas - hormon kedua : kalsitonin yang disintesis oleh sel parafolikular kelenjar tiroid - menghambat resorpsi matriks, karena bersifat inhibisi terhadap aktivitas osteoklas
Osteoporosis penyakit yang disebabkan oleh defek fungsi osteoklas→pertumbuhan berlebihan, penebalan dan pengerasan tulang→penutupan rongga sumsum tulang, depresi pembentukan sel darah→anemia→infeksi
11
12
13
14
15
16
