Sistem Muskuloskeletal
Gadis Meinar Sari, dr., MKes
Departemen Ilmu Faal
Fakultas Kedokteran Unair
Pendahuluan
Sistem Muskuloskeletal merupakan penunjang bentuk
tubuh dan bertanggung jawab terhadap pergerakan
Komponen utama sistem muskuloskeletal adalah jaringan
ikat: tulang, sendi, otot rangka, tendon, ligamen, dan
jaringan khusus penghubung
1. TULANG
Fungsi : - Rangka penunjang
- Pelindung tubuh
- Tempat melekatnya otot
- Ruang tengah berisi jaringan hematopoietik
(pembentuk sel darah)
- Tempat menyimpan dan mengatur kalsium dan
fosfat
STRUKTUR TULANG PANJANG
Anatomi tulang panjang
Permukaan luar dan dalam tulang dilapisi oleh lapisan sel
pembentuk tulang (osteogenik):
Periosteum,
lapisan luar tulang
sebelah dalam terdiri dari sel osteoprogenitor yang akan menjadi
osteoblas.
Endosteum,
melapisi semua permukaan rongga di dalam tulang, terdiri dari selapis
sel osteoprogenitor
Fungsi utama periosteum dan endosteum:
Nutrisi jaringan tulang
Persediaan osteoblas baru untuk perbaikan dan pertumbuhan
tulang
Jaringan Tulang
Jaringan Tulang Primer/ Imatur/ Woven bone:
Pertama kali dibentuk selama perkembangan embrional
Dibentuk pada fraktur dan proses penyembuhan yang lain
Bersifat sementara, pada orang dewasa diganti jaringan
tulang sekunder, kecuali dekat sutura tengkorak, insersi
tendo
Kandungan mineral lebih sedikit dan dominan osteosit
Jaringan Tulang Sekunder/ Matur/ Lamelar:
Umumnya pada orang dewasa
Serat kolagen tersusun dalam lamela secara konsentris
mengelilingi kanal vaskular yang mengandung pembuluh
darah, saraf dan jaringan ikat longgar Sistem Havers
(Osteon)
Gambar Sistem Havers
Histogenesis (Pembentukan
tulang)
Osifikasi intramembranosa :
Mineralisasi langsung pada matriks yang disekresi oleh
osteoblas
Hampir pada semua tulang pipih
Osifikasi endokondral:
Penimbunan matriks tulang (kalsium) pada matriks tulang
rawan sebelumnya kalsifikasi
Pertumbuhan tulang panjang:
Epifisis membesar akibat pertumbuhan tulang rawan secara
radial, diikuti oleh osifikasi endokondral.
Diafisis memanjang terutama karena aktivitas osteogenik
lempeng epifisis; melebar karena penambahan tulang oleh
periosteum luar; dan pada saat yang sama tulang diresorpsi
dari permukaan dalam, sehingga diameter rongga sumsum
semakin besar
Bila tulang rawan lempeng epifisis berhenti tumbuh, diganti
oleh jaringan tulang melalui proses osifikasi. Penutupan
epifisis berjalan kronologis pada setiap tulang dan selesai
pada usia 20 tahun.
Sekali epifisis menutup, tidak mungkin lagi terjadi
pertumbuhan memanjang, tetapi pertumbuhan melebar
masih dapat terjadi
Osifikasi Endokondral
Komponen Tulang
I. Non seluler :
- Matriks organik (osteoid) : Kolagen dan Proteoglikan
- Mineral : Kalsium dan Fosfat,
Membentuk garam kristal (hidroksiapatit,
Ca10(PO4)6(OH)2);
Tertimbun dalam matriks;
Memampatkan kekuatan tulang
II. Sel tulang :
Osteoblas; Osteosit; Osteoklas; Lining Cell
Sel Tulang
1. Osteoblas:
Berfungsi mensitesis komponen organik matriks tulang
(kolagen tipe I, proteoglikan, glikoprotein)
Terletak pada permukaan jaringan tulang, berdampingan,
dalam keadaan aktif berbentuk kuboid – silindris
Mempunyai juluran sitoplasma (kanalikuli) yang
berhubungan dengan sel lain
Sekresi matriks yang belum terkalsifikasi, disebut osteoid
Penimbunan garam kalsium ke dalam matriks , disebut
aposisi tulang
2. Osteosit:
Merupakan osteoblas yang terbenam dalam matriks
Secara aktif berfungsi mempertahankan matriks tulang
Terdapat di dalam lakuna diantara lamela-lamela;
berbentuk gepeng (kenari).
Mempunyai juluran sitoplasma yang berhubungan dengan
sel lain melalui tight junction
3. Osteoklas
Sel motil, berinti banyak (5-50), berbagai bentuk dan
ukuran, berasal dari penggabungan beberapa monosit
sehingga termasuk bagian dari sistem fagosit mononuklear,
Pada proses resorpsi, terletak dalam lekukan (lakuna
Howship) yang terbentuk secara enzimatik
Permukaan osteoklas yang aktif, berlipat-lipat tak
beraturan, terdapat tonjolan, menghadap matriks tulang
proses resorpsi
Menghasilkan asam, kolagenase, dan enzim proteolitik
untuk proses resorpsi
4. Lining Cell
Merupakan osteoblas yang pasif (resting cell of
osteoblast), berbentuk gepeng, berjajar di permukaan
jaringan tulang
Remodeling Tulang
Proses resorpsi parsial dari jaringan yang telah dibentuk
sebelumnya dan sekaligus peletakan tulang yang baru
(formasi)
Tidak hanya terjadi pada tulang yang sedang tumbuh
tetapi juga sepanjang hidup orang dewasa tetapi
kecepatannya lebih lambat.
Kecepatan remodeling pada anak-anak sangat aktif
Remodeling tulang
Siklus remodeling tulang
Perbaikan Fraktur
Selama perbaikan, bekuan darah, sel-sel dan matriks tulang
yang rusak akan dibersihkan oleh makrofag.
Periosteum dan endosteum di sekitar daerah fraktur memberi
respon berupa proliferasi hebat sel-sel osteoprogenitor, yang
membentuk jaringan selular sekeliling dan diantara ujung-
ujung fraktur.
Kmd terbentuk tulang muda melalui osifikasi endokondral
maupun intramembranosa, sehingga terbentuk trabekel tidak
beraturan yang untuk sementara menyambung tulang yg
patah, disebut kalus
Kalus secara berangsur diserap dan diganti dengan tulang
sekunder.
Kelainan Tulang
Osteoporosis:
Penurunan massa tulang karena ketidakseimbangan proses resorpsi dan
formasi
Tumor jinak:
Osteoma, lesi tulang yang jinak ditandai pertumbuhan tulang
abnormal
Kondroblastoma, tumor jinak pada epifisis dg gejala nyeri sendi yg
timbul dari jaringan tulang rawan
Tumor ganas:
Multiple myeloma: akibat proliferasi ganas sel-sel plasma
Sarkoma osteogenik/ osteosarkoma: neoplasma ganas, tumor
tumbuh di metafisis, sering di ujung tulang panjang, lutut.
2. SENDI
Merupakan daerah dimana tulang ditutupi dan dikelilingi
oleh jaringan ikat yang mempertahankan tulang dan
menentukan jenis dan derajat pergerakan
Macam:
Diartrosis : gerakan bebas, co: sendi siku, lutut
Sinartrosis: sedikit atau sama sekali tak ada gerakan :
Sinostosis disatukan oleh jaringan tulang, co: tengkorak
Sinkondrosis disatukan oleh tulang rawan hialin, co: lempeng
epifisis
Sindesmosis disatukan oleh ligamen interoseus terdiri dari
jaringan ikat, co: simfisis pubis
Gambar Sendi
Diartrosis
Kontak ujung tulang dipertahankan oleh ligamen dan
simpai jaringan ikat yang melingkupi sebuah rongga sendi
yang berisi cairan sinovial
Cairan sinovial sebagai : pelumas, membawa nutrisi oksigen
Kelainan
Osteoartritis
Gangguan pada sendi yang bergerak
Bersifat kronik, progresif lambat, ditandai deteriorasi dan
abrasi sendi dan pembentukan tulang baru pd permukaan
persendian
3. OTOT SKELET
= Otot Rangka/ Lurik/ Bergaris
Fungsi :
kontraksi / gerakan anggota tubuh
melindungi organ yang lebih dalam
memberi bentuk tubuh
menghasilkan panas tubuh
Neuro muscular junction:
Hubungan antara saraf motorik dan serabut otot
Di dalam suatu otot / musculus/ muscle, terdapat:
Muscle fibers :
peran utama untuk kontraksi
Inervasi : Saraf motorik A
Muscle spindles
berfungsi :
- Receptor reflex regang
- menghaluskan kontraksi
Inervasi : Saraf motorik A
Saraf sensorik IA & II
Jaringan ikat / fascia / tendon
Sistem vaskular
Sistem saraf yang menginervasi
Sel lemak
dll
Gambar otot skelet
Otot, serabut, jaringan kontraktil
Proses Kontraksi & Relaksasi
Kontraksi : sliding antara filamen aktin dengan myosin,
ok. Melekatnya kepala myosin pada aktin
Relaksasi : Lepasnya kepala myosin terpisahnya filamen aktin
terhadap myosin
Proses Kontraksi & Relaksasi
•Calsium keluar dari sisternaCalsium keluar dari sisterna
•Ca berikatan dgn Troponin - CCa berikatan dgn Troponin - C
•Actin binding site Actin binding site terbukaterbuka
•Kepala myosin menempel Kepala myosin menempel kontraksi kontraksi
•Pompa kalsium bekerja memasukkan Ca kembali ke SRPompa kalsium bekerja memasukkan Ca kembali ke SR
•Kepala myosin lepas Kepala myosin lepas relaksasi relaksasi
Boron 2005
Triad
Sarcolemma
T tub
Cortex motorik primer
Tractus pyramidalis
Motor neuron
A
Muscle fiber
Receptor
Tahapan perambatan impuls dari saraf motorik Aα
sampai dengan terjadinya kontraksi otot skelet
1.Pelepasan impuls dari alpha motor neuron
2.Konduksi secara saltatory melalui saraf motorik A α
3.Impuls sampai ujung akson (axon knob) di neuromuscular junction
4.Impuls menyebabkan terbukanya voltage-gated Ca channels
5.Influx Ca kedalam sitosol axson knob merangsang terjadinya
docking dan selanjutnya eksositosis vesikel serta keluarnya
neurotransmiter (asetil kolin) ke celah sinap
6.Asetil kolin akan berikatan dengan reseptor kolinergik tipe
nikotonik yang ada pada sarkolema sinap
7.Terangsangnya reseptor kolinergik menyebabkan terbukanya
saluran Na sehingga ion Na influx, akibatnya timbul EPSP. Bila
EPSP nilai ambang maka akan terjadi suatu potensial aksi (impuls)
di sarkolema (membran serabut otot)
8. Impuls yang terjadi akan dirambatkan ke semua arah (propagasi)
sepanjang sarkolema juga masuk ke dalam sel otot melalui membran
saluran sistem sarkotubuler (sarkotubuler retikulum/SR + transverse
tubules)
9. Impuls yang dihantarkan melalui sistem sarkotubuler akan mencapai triad
yang menyebabkan terangsangnya sisterna (ujung SR) sehingga terjadi
pengeluaran ion Ca. Sisterna merupakan depo ion Ca
10. Ion Ca berikatan dg Troponin-C, yang mengakibatkan active site actin
terbuka, selanjutnya kepala (cross-bridge) myosin akan menempel dan
akan menarik filamen aktin untuk lebih mendekat ke arah filamen myosin,
ini disebut sliding antara aktin dan myosin. Pada saat sliding tersebut
sarkomer akan memendek, disebut kontraksi. Makin banyak sarkomer
yang aktif berarti makin kuat kontraksinya
11. Ion Ca akan masuk kembali ke dalam SR melalui transpor aktif, sehingga
ion Ca akan terlepas dari Troponin C, serta terlepasnya kepala myosin dari
active site, selanjutnya troponin akan menutupi active site lagi, ini disebut
relaksasi
Siklus – tahapan
Penempelan & lepasnya head myosin pada actin
( kontraksi – relaksasi )
Troponin
T : melekat pada tropomyosin
I : menutupi binding site actin
C : berikatan dengan ion Ca
++
Gangguan kontraksi otot rangka
Spasme Otot Rangka (muscle cramp):
Otot berkontraksi maksimal tanpa diikuti relaksasi
Akibat kekurangan ATP untuk transpor Ca ke SR, penumpukan Ca sitosol
menghalangi proses relaksasi
Atropi
Otot lama tidak berkontraksi
Akibat kerusakan sistem saraf motorik: Aα, motorneuron
Paralise
Gangguan inervasi otot sehingga tjd kelumpuhan
Akibat kerusakan sistem saraf motorik: Aα, Tr.Pyramidalis, Pusat motorik
Gyrus precentralis
Myasthenia Gravis
Kontraksi makin lama makin lemah
Akibat gangguan transmisi impuls di NMJ, krn berkurangnya asetil kolin
atau reseptor kolinergik di NMJ
Rigor Mortis
Kekakuan otot pada mayat krn ATP habis sehingga tidak ada relaksasi.