Pada saat masih bayi, manusia mempunyai 270 tulang yang menyusun rangka pada tubuhnya. Yang jumlah tulang ini akan menjadi menyusut ketika manusia tersebut mulai tumbuh menjadi dewasa. Dan pada saat manusia dewasa, jumlah tulang tersebut hanya tinggal 206 tulang saja.
Walaupun untuk jumlah tulang pada bayo lebih banyak jika dibandingkan dengan jumlah tulang saat dewasa, namun tulang bayi umumnya masih belum dapat berfungsi dengan sempurna dalam menopang tegaknya tubuh. Pada tulang-tulang bayi tersebut harus melalui proses osifikasi “proses pembentukan tulang” yang sehingga dapat berfungsi sebagaimana mestinya. Dalam hal ini sel-sel tulang dibentuk secara konsentris “dari arah dalam ke luar”, yang setiap sel-sel tulang akan mengelilingi pembuluh darah dan serabut saraf, membentuk sistem Havers.
Selain itu, di sekeliling sel-sel tulang ini terbentuk senyawa protein pembentuk matriks tulang. Matriks tulang akan mengeras karena adanya garam kapur ” CaCO3″ dan garam fosfat “Ca3 (PO4)2”. Di dalam tulang terdapat sel-sel osteoklas, sel-sel ini berfungsi menyerap kembali sel tulang yang sudah rusak dan dihancurkan. Adanya aktivitas sel osteoklas, tulang akan berongga. Rongga ini kelak akan berisi sumsum tulang. Osteoklas membentuk rongga sedangkan osteoblas terus membentuk osteosit baru ke arah permukaan luar. Yang dengan demikian, tulang akan bertambah besar dan berongga.
Pembentukan Tulang Di Dalam Rahim
Tulang manusia mulai tumbuh sejak dalam masa embrio, yang tepatnya ketika usia 6 hingga 7 minggu dari proses pembuahan di dalam rahim ibu. Dalam pertumbuhan tulang ini terus menerus berlangsung hingga tersusun lengkap pada usia kehamilan 3 bulan. Pada fase ini, proses pembentukan tulang dipengaruhi oleh kalsium dan hormon plasenta. Tulang yang terbentuk pun masih sangat lunak, akan tetapi ia akan terus tumbuh dan mengeras hingga proses persalinan tiba.
Pembentukan Tulang Pada Bayi
Setelah dilahirkan, proses pembentukan tulang pada bayi akan dipengaruhi oleh kalsium, yang aktivitasnya sehari-hari, serta di pengaruhi oleh hormon pertumbuhan. Hormon pertumbuhan yang berpengaruh dalam proses ini ialah osteoblas dan osteoklas. Yang kedua hormon tersebut bekerja secara bertolak belakang. Osteoblas bekerja dengan memicu proses pertumbuhan tulang, sedangkan osteoklas bekerja menghambat proses tersebut.
Mekanisme ini terjadi untuk menghasilkan proses pembentukan tulang yang benar-benar seimbang. Yang dalam fase ini, tulang-tulang yang terbentuk ialah tulang-tulang rawan “kartilago” yang teksturnya masih sangat lunak dan warnanya masih transparan.
Pembentukan Tulang Pada Orang Dewasa
Dalam proses pembentukan tulang dari usia bayi sampai usia 25 tahun, tulang manusia akan terus mengeras melalui proses osifikasi. Tulang rawan “kartilago” akan berubah menjadi tulang keras “osteon” yang melalui serangkaian proses panjang tersebut yang sehingga dapat menghasilkan tulang yang dapat berfungsi sempurna untuk menompang aktivitas sehari-hari seperti duduk, berdiri, berlari dan gerakan-gerakan lainnya.
Yang dalam proses osifikasi, rongga pada tulang rawan “kartilago” akan terisi osteoblas. Osteoblas akan membentuk sel-sel tulang “osteosit” yang kemudian mengisi pembuluh darah dan serabut syaraf secara melingkar “sistem havers”. Matriks ini lalu akan menghasilkan kapur dan fosfor dan membuat tulang mengeras dan terus tumbuh. Berdasarkan jenis tulang yangb terbentuk, proses pembentukan tulang “osifikasi” pada fase ini dapat dibedakan menjadi 3 yaitu:
- Osifikasi Endokondral
Yang merupakan proses pembentukan tulang dari kartilago “tulang rawan”, misalnya pada tulang panjang. - Osifikasi Intramembranosus
Yang merupakan proses pembentukan tulang dari sel-sel mesenkim, misalnya pada tulang pipih tengkorak. - Osifikasi Heterotopik
Yang merupakan proses pembentukan tulang yang terjadi di luar jaringan lunak.
Proses Pembentukan Tulang (Osifikasi)
Manusia memiliki rangka tubuh ketika dalam tahap perkembangan embrio. Rangka tubuh dalam masa embrio masih berupa tulang rawan (kartilago). Kartilago dibentuk oleh sel-sel mesenkim. Di dalam kartilago tersebut akan diisi oleh osteoblas. Osteoblas merupakan sel-sel pembentuk tulang keras. Osteoblas akan mengisi jaringan sekelilingnya dan membentuk osteosit (sel-sel tulang).
Sel-sel tulang dibentuk secara konsentris (dari arah dalam ke luar). Setiap sel-sel tulang akan mengelilingi pembuluh darah dan serabut saraf, membentuk sistem Havers. Selain itu, di sekeliling sel-sel tulang ini terbentuk senyawa protein pembentuk matriks tulang. Matriks tulang akan mengeras karena adanya garam kapur (CaCO3) dan garam fosfat (Ca3(PO4)2).
Di dalam tulang terdapat sel-sel osteoklas. Sel-sel ini berfungsi menyerap kembali sel tulang yang sudah rusak dan dihancurkan. Adanya aktivitas sel osteoklas, tulang akan berongga. Rongga ini kelak akan berisi sumsum tulang. Osteoklas membentuk rongga sedangkan osteoblas terus membentuk osteosit baru ke arah permukaan luar. Dengan demikian, tulang akan bertambah besar dan berongga.
Proses pembentukan tulang keras disebut osifikasi. Proses ini dibedakan menjadi dua, yaituosifikasi intramembranosa dan osifikasi intrakartilagenosa. Osifikasi intramembranosa disebut juga penulangan langsung (osifikasi primer). Proses ini terjadi pada tulang pipih, misalnya tulang tengkorak. Penulangan ini terjadi secara langsung dan tidak akan terulang lagi untuk selamanya. Contoh osifikasi intrakartilagenosa adalah pembentukan tulang pipa. Osifikasi ini menyebabkan tulang bertambah panjang.
- Osifikasi intra membrane
Proses pembentukan tulang dari jaringan mesenkim menjadi jaringan tulang, contohnya pada proses pembentukan tulang pipih. Mesenkim merupakan bagian dari lapisan mesoderm, yang kemudian berkembang menjadi jaringan ikat dan darah. Tulang tengkorak berasal langsung dari sel-sel mesenkim melalui proses osifikasi intrammebrane.
- Osifikasi endokondral
Proses pembentukan tulang yang terjadi dimana sel-sel mesenkim berdiferensiasi lebih dulu menjadi kartilago (jaringan rawan) lalu berubah menjadi jaringan tulang, misal proses pembentukan tulang panjang, ruas tulang belakang, dan pelvis. Proses osifikasi ini bertanggungjawab pada pembentukan sebagian besar tulang manusia. Pada proses ini sel-sel tulang (osteoblas) aktif membelah dan muncul di bagian tengah dari tulang rawan yang disbeut center osifikasi. Osteoblas selanjutnya berubah menjadi osteosit, sel-sel tulang dewasa ini tertanam dengan kuat pada mtariks tulang.
Sel-sel osteoblas juga menempati jaringan pengikat yang ada di sekeliling rongga. Sel-sel tulang ini mengelilingi saluran haversi yang berisi pembuluh darah kapiler arteri, vena, dan serabut saraf membentuk satu sistem yang disebut sistem havers. Pembuluh darah sistem havers mengangkut zat fosfor dan kalsium menuju matriks sehingga matriks tulang menjadi keras. Kekerasan tulang diperoleh dari kekompakan sel-sel penyusun tulang.
Apabila matriks tulang berongga, maka akan membentuk tulang spons, contohnya tulang pipih. Sedangkan, jika matriks tulang menjadi padat dan rapat, maka akan terbentuk tulang keras atau tulang kompak, contohnya tulang pipa. Tulang pipa berbentuk tabung dengan kedua ujung membulat. Sebagian besar terdiri atas tulang kompakta dan sedikit tulang spongiosa serta sumsum tulang pada bagian dalamnya. Rongga sumsum tulang dan rongga tulang spongiosa mengandung sumsum tulang kuning (terdiri atas sel lemak) dan sumsum tulang merah (tempat pembentukan sel darah merah).
Proses osifikasi pada tulang pipa terjadi dalam beberapa tahap, yaitu:
- Penulangan diawali dari tulang rawan yang banyak mengandung osteoblas. Bagian yang paling banyak mengandung osteoblas adalah epifisis dan diafisis.
- Terjadi perkembangan pusat osifikasi primer yang disertai dengan perluasan bone collar.
- Pada bagian sentral tulang terjadi perombakan sel-sel tulang (reabsorpsi tulang) sehingga pembuluh darah mulai masuk dan terbentuk rongga sumsum tulang.
- Pembentukan pusat osifikasi sekunder muncul pada setiap epifisis. Osifikasi sekunder ini menyebabkan pemanjangan tulang
Proses pembentukan tulang telah bermula sejak umur embrio 6 – 7 minggu dan berlangsung sampai dewasa sekitar umur 30-35 tahun. Berikut adalah gambaran pembentukan tulang: Dari grafik, massa tulang mulai tumbuh sejak usia 0. Sampai usia 30-35 tahun (tergantung indvidu) pertembuhan tulang berhenti, dan tercapai puncak massa tulang. Puncak massa tulang belum tentu bagus, tapi di umur itulah tercapai puncak massa tulang manusia.
Bila dari awal proses pertumbuhan asupan kalsium selalu terjaga, maka tercapailah puncak massa tulang yang maksimal. Tapi bila dari awal pertumbuhan tidak terjaga asupan kalsium serta gizi yang seimbang, maka puncak massa tulang tidak masimal. Pada usia 0-30/35 tahun, disebut modeling tulang karena pada massa ini tercipta atau terbetuk model tulang seseorang. Sehingga lain orang, lain pula bentuk tulangnya. Pada usia 30-3 tahun, pertumbuhan tulang sudah selesai, disebut remodeling dimana modeling sudah selesai tinggal pergantian tulang yang sudah tua diganti dengan tulang yang baru yang masih muda.
Secara alami, setelah pembetukan tulang selesai, maka akan terjadi penurunan massa tulang. Hal ini bisa dicegah dengan menjaga asupan kaslium setelah tercapainya ouncak massa tulang. Dengan supan kalsium 800-1200 mg per hari, puncak massa tulang ini bisa dipertahankan. Tujuannya adalah untuk mencegah penurunan massa tulang, dimana penurunan massa tulang ini akan mengakibatkan berkurangnya kepadatan tulang, dan tulang akan mengalami osteoporosis. Osteoporosis lebih baik dicegah dengan cara asupan kalsium yang cukup setelah usia 30 atau 35 tahun.
Dalam proses pembentukan tulang, tulang mengalami regenerasi, yaitu pergantian tulang-tulang yang sudah tua diganti dengan tulang yang baru yang masih muda, proses ini berjalan seimbang sehingga terbentuk puncak massa tulang. Setelah terbentuk puncak massa tulang, tulang masih mengalami pergantian tulang yang sudah tua dengan tulang yang masih muda, tapi proses ini tidak berjalan seimbang dimana tulang yang diserap untuk diganti lebih banyak dari tulang yang akan menggantikan, maka terjadi penurunan massa tulang, dan bila keadaan ini berjalan terus menerus, maka akan terjadi osteoporosis.
Mekanisme Pertumbuhan Tulang
Proses pembentukan tulang telah bermula sejak umur embrio 6-7 minggudan berlangsung sampai dewasa. Proses terbentuknya tulang terjadi dengan 2 cara yaitu melalui osifikasi intra membran dan osifikasi endokondral1,2 :
Osifikasi intra membrane
Proses pembentukan tulang dari jaringan mesenkim menjadi jaringan tulang, contohnya pada proses pembentukan tulang pipih. Pada proses perkembangan hewan vertebrata terdapat tiga lapisan lembaga yaiyu ectoderm, medoderm, dan endoderm. Mesenkim merupakan bagian dari lapisan mesoderm, yang kemudian berkembang menjadi jaringan ikat dan darah. Tulang tengkorak berasal langsung dari sel-sel mesenkim melaui proses osifikasi intramembran.
Osifikasi endokondral
Proses pembentukan tulang yang terjadi dimana sel-sel mesenkim berdiferensiasi lebih dulu menjadi kartilago (jaringan rawan) lalu berubah menjadi jaringan tulang, misal proses pembentukan tulang panjang, ruas tulang belakang, dan pelvis. Proses osifikasi ini bertanggungjawab pada pembentukan sebagian besar tulang manusia. Pada proses ini sel-sel tulang (osteoblas) aktif membelah dan muncul di bagian tengah dari tulang rawan yang disebut center osifikasi. Osteoblas selanjutnya berubah menjadi osteosit, sel-sel tulang dewasa ini tertanam dengan kuat pada matriks tulang.
Pembentukan tulang rawan terjadi setelah terbentuk tulang rawan (kartilago). Mula-mula pembuluh darah menembus perichondrium di bagian tengah batang tulang rawan, merangsang sel-sel perichondrium berubah menjadi osteoblas. Osteoblas ini akan membentuk suatu lapisan tulang kompakta, perichondrium berubah menjadi periosteum. Bersamaan dengan proses ini pada bagian dalam tulang rawan di daerah diatisis yang disebut juga pusat osifikasi primer, sel-sel tulang rawan membesar kemudian pecah sehingga terjadi kenaikan pH (menjadi basa) akibatnya zat kapur didepositkan, dengan demikian terganggulah nutrisi semua sel-sel tulang rawan dan menyebabkan kematian pada sel-sel tulang rawan.
Kemudian akan terjadi degenerasi (kemunduran bentuk dan fungsi) dan pelarutan dari zat-zat interseluler (termasuk zat kapur) bersamaan dengan masuknya pembuluh darah ke daerah ini, sehingga terbentuklah rongga untuk sumsum tulang. Pada tahap selanjutnya pembuluh darah akan memasuki daerah epiphise sehingga terjadi pusat osifikasi sekunder, terbentuklah tulang spongiosa. Dengan demikian masih tersis tulang rawan di kedua ujung epifise yang berperan penting dalam pergerakan sendi dan satu tulang rawan di antara epifise dan diafise yang disebut dengan cakram epifise.
Selama pertumbuhan, sel-sel tulang rawan pada cakram epifase terus-menerus membelah kemudian hancur dan tulang rawan diganti dengan tulang di daerah diafase, dengan demikian tebal cakram epifase tetap sedangkan tulang akan tumbuh memanjang. Pada pertumbuhan diameter (lebar) tulang, tulang di daerah rongga sumsum dihancurkan oleh osteoklas sehingga rongga sumsum membesar, dan pada saat yang bersamaan osteoblas di periosteum membentuk lapisan-lapisan tulang baru di daerah permukaan.
Anatomi Tulang
Tulang yang panjang berbentuk silinder dimana ujungnya bundar dan sering menahan beban berat.
-
Epifisis
Epifisis adalah ujung bulat tulang panjang, pada sendi dengan tulang yang berdekatan. Antara epifisis dan diafisis (bagian tengah panjang tulang panjang) terletak metafisis, termasuk lempeng epifisis (lempeng pertumbuhan). Pada sendi, epifisis ditutupi dengan tulang rawan artikular, di bawah penutup yang merupakan zona mirip dengan piring epifisis, yang dikenal sebagai tulang Subchondral.Epiphysis diisi dengan sumsum tulang merah, yang memproduksi eritrosit (sel darah merah).
Terdapat empat jenis epiphysis:
- Pressure Epiphysis:
Wilayah tulang panjang yang membentuk sendi disebut Pressure Epiphysis. Misalnya kepala femur yang merupakan bagian dari kompleks sendi panggul adalah Pressure Epiphyis. Epifesis ini membantu dalam transmisi berat dari tubuh manusia dan merupakan daerah tulang yang berada di bawah tekanan selama gerakan, atau gerak makanya diberi nama Pressure Epiphysis. Contoh lainnya adalah kepala humerus yang merupakan bagian dari kompleks bahu.
- Traction Epiphysis:
Daerah-daerah tulang panjang yang non-artikular, yaitu, tidak terlibat dalam pembentukan sendi disebut sebagai Traction Epiphysis. Berbeda dengan dengan Pressure Epiphysis, daerah ini tidak membantu dalam transmisi berat badan. Namun, kedekatannya ke Pressure Epiphysis berarti bahwa ligamen pendukung dan tendon melampirkan ke daerah-daerah tulang. Traction Epiphysis mengeras lebih lama daripada Pressure Epiphysis. Contoh epifesis ini adalah tuberkel dari humerus (Greater Tubercle dan Lesser Tubercle), trochanter dari Femur (kedua Greater dan Lesser Tubercle).
- Atavastic Epiphysis:
Homo Sapiens berevolusi dari menjadi empat kaki ke dua kaki, makanya anggota badan bawah menjadi lebih kuat dan tangan menjadi bebas dan tidak terlibat terlalu aktif dalam pergerakan. Ini menyatu tulang-tulang tertentu bersama-sama karena perubahan fungsi dari generasi. Tulang yang menyatu ini disebut sebagai Atavastic Epiphysis. Contoh dari hal ini adalah proses coracoid skapula yang telah menyatu pada manusia tetapi terpisah dalam hewan berkaki empat.
- Abberent Epiphysis :
Epifesis yang penyimpangan dari norma dan tidak selalu hadir. Misalnya epifesis di kepala tulang metakarpal pertama.
-
Diafisis
Diafesis adalah bagian utama dan bagian tengah tubuh (poros) dari tulang panjang. Hal ini terdiri dari tulang kortikal dan biasanya berisi sumsum tulang dan jaringan adiposa (lemak). Ini adalah tubular bagian tengah yang terdiri dari tulang kompak yang mengelilingi rongga sumsum sentral yang berisi sumsum merah atau kuning. Dalam diafesis, osifikasi primer terjadi.
-
Metafisis
Metafisis adalah luas bagian tulang panjang yang berdekatan dengan lempeng epifisis. Metafisis adalah bagian dari tulang yang tumbuh selama masa kanak-kanak. Selama pertumbuhan, ia mengeras berdekatan diafesis dan epifesis. Pada kira-kira 18 sampai 25 tahun, metafisis berhenti tumbuh sama sekali dan benar-benar mengeras menjadi tulang padat. Lempeng epifisis (lempeng pertumbuhan) yang terletak di metafisis bertanggung jawab untuk pertumbuhan kepanjangan tulang.
Komplikasi
Sebagian besar patah tulang lempeng epifisis sembuh tanpa komplikasi. Namun faktor-faktor berikut dapat meningkatkan risiko pertumbuhan tulang bengkok atau terhambat.
- Keparahan cedera
Jika lempeng epifisis telah bergeser, hancur atau dihancurkan, risiko deformitas ekstremitas yang lebih besar.
Usia anak. Anak-anak muda memiliki waktu pertumbuhan dan perkembangan yang lebih lama berbanding dengan dewasa. Maka jika lempeng epifisis rusak secara permanen, kesempatan untuk deformitas berkembang lebih banyak. Jika seorang anak hampir selesai tumbuh, kerusakan permanen pada lempeng epifisis dapat menyebabkan deformitas yang minimal.
- Lokasi cedera
Pertumbuhan piring sekitar lutut lebih sensitif terhadap cedera. Sebuah fraktur lempeng pertumbuhan pada lutut bisa menyebabkan kaki menjadi pendek atau bengkok jika lempeng pertumbuhan memiliki kerusakan permanen. Cedera lempeng pertumbuhan sekitar pergelangan tangan dan bahu biasanya sembuh tanpa masalah.
- Prognosis
Faktor yang membantu untuk mengestimasi prognosis dari
- Tipe Cedera
Penyembuhan injuri lempeng epifisis, setelah reduksi pemisahan epifisis, pada injuri tipe I, II, dan III, osifikasi endokondral bagian metafisis pada lempeng epifisial hanya pada gangguan sementara. Dalam 2 atau 3 minggu penggantian dari epifisis, ossifikasi endokondral telah menyatu dengan lempeng epifiseal menuju ke metafisis. Tipe khusus dari penyembuhan fraktur untuk observasi klinik adalah tiga tipe.
Penyembuhan pemisahan epifisis hanya dalam setengah dari waktu yang dibutuhkan untuk penyatuan fraktur lewat metafisis pada tulang yang sama pada anak dengan umur yang sama. Cedera tipe IV, sebaliknya dapat sembuh dengan cara yang sama seperti fraktur lainnya dengan tulang cancellous, dan tipe V pada umumnya sembuh dengan bony bridge yang menyambungkan lempeng epifisial.
- Umur anak
Umur anak adalah indikasi espektasi jumlah pertumbuhan normal pada lempeng epifisial tertentu,semakin muda usia anak pada masa cedera semakin serius gangguan pertumbuhan yang dapat terjadi
- Suplai darah pada epifisis
Gangguan aliran darah ke epifisis diikuti oleh buruknya prognosis .
- Metode reduksi
Terlalu kuatnya manipulasi penutupan atau ketidak-ahlian penolong dalam melakukan reduksi terbuka pada epifisis yang tidak pada tempatnya bisa meremukkan lempeng epifisis dan meningkatkan gangguan pertumbuhan anak
- Cedera terbuka atau tertutup
Cedera terbuka pada epifisis menyebabkan resiko infeksi yang dapat merusak lempeng dan menyebabkan penghentian dini pertumbuhan.
- Kecepatan dan kekuatan cedera
Tanpa memperhatikan tipe cedera lempeng epifisis , prognosis mengenai kemungkinan penghentian pertumbuhan diperburuk apabila cedera timbul dengan mekanisme kecepatan tinggi dan atau kekuatan tinggi (seperti pada kecelakaan automobile atau jatuh dari tempat yang tinggi)