BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Konsep Pertumbuhan dan Perkembangan
Tidak ada definisi universal mengenai pertumbuhan, setiap klinisi memiliki
pengertian yang berbeda mengenai pertumbuhan. Menurut Todd pertumbuhan merupakan penambahan ukuran, sedangkan Moyers mendefinisikan pertumbuhan
sebagai aspek kuantitatif dari perkembangan biologis seiring berjalannya waktu. Perkembangan menurut Todd adalah kemajuan ke arah kematangan, sedangkan menurut Moyers perkembangan mengacu kepada perubahan natural yang terjadi
sepanjang kehidupan mulai dari satu sel sampai menjadi unit multifungsi yang akan berakhir pada saat kematian.1
Pertumbuhan tidak akan sama sepanjang waktu, terdapat waktu tertentu dimana terjadi percepatan pertumbuhan. Peningkatan pertumbuhan yang cepat ini
disebut “growth spurt”. Sekresi hormon dipercaya sebagai penyebab perubahan
fisiologis sehingga terjadi aksentuasi pertumbuhan. Waktu terjadinya growth spurt ini berbeda pada laki-laki dan perempuan.1,2
Waktu terjadinya growth spurt penting untuk diketahui ortodontis, karena pada saat inilah perawatan yang memerlukan modifikasi pertumbuhan seperti perawatan fungsional dan penggunaan pesawat ortopedi dapat dilakukan, sedangkan
mengharapkan untuk mendapat keuntungan dari sisa pertumbuhan sudah tidak dapat dilakukan lagi.1,2,19
Setiap growth spurt memiliki onset, tahap percepatan, puncak growth spurt, tahap deselerasi dan akhir periode growth spurt. Durasi terjadinya growth spurt lebih singkat pada perempuan, yaitu berkisar 3-4 tahun sedangkan pada laki-laki berkisar
4-5 tahun. Perempuan memiliki onset pubertas yang lebih cepat, sedangkan pada laki-laki onset pubertas terjadi lebih lambat. Tahap percepatan terjadi selama 2 tahun dan
setelah 3-4 tahun akhir dari periode growth spurt maka pertumbuhan aktif akan berhenti.1,2
Menurut Proffit, growth spurt akan terjadi bersamaan maturitas seksual. Pada
anak perempuan, menarche merupakan indikator maturitas seksual yang juga menandakan terjadinya growth spurt dan terjadi rata-rata pada usia 13 tahun. Menurut Bhalajhi, pre pubertal growth spurt pada anak laki-laki terjadi pada usia 8-11 tahun
dan pada anak perempuan usia 7-9 tahun. Sedangkan pubertal growth spurt pada anak laki-laki biasanya akan terjadi pada usia 14-16 tahun, sedangkan pada anak
perempuan pada usia 11-13 tahun.1,20
2.2 Indikator Maturasi Skeletal
gigi melalui radiografi panoramik,1,21 dan belakangan ini beberapa penelitian menunjukkan bahwa maturasi skeletal juga dapat dilihat melalui marker biokimia
pada saliva dan serum, karena biomarker sendiri merupakan suatu agen yang terlibat langsung dalam pertumbuhan dan remodeling tulang.2,3,9,16
2.2.1 Maturasi gigi geligi
Maturasi gigi dapat diperkirakan berdasarkan gigi yang telah erupsi dan yang belum erupsi, tahap pertumbuhan gigi (desidui, bercampur, permanen), kalsifikasi
gigi, derajat struktur gigi, tahap pembentukan mahkota gigi yang sedang berkembang, dan tahap formasi akar dari seluruh gigi. Pada dasarnya ada dua cara yang digunakan untuk menentukan maturasi gigi dan menghubungkannya dengan maturasi skeletal,
pertama dengan menggunakan metode “Atlas” (oleh Schour dan Massler, Nolla,
Andreasen et al dan Moorreees et al) yang kedua dengan menggunakan sistem scoring (oleh Demirjian dan Haavikko).2,3
2.2.2 Maturasi pergelangan tangan
Daerah pergelangan tangan terdiri dari banyak tulang yang memiliki waktu
dan tahap ossifikasi yang berbeda. Penilaian maturasi skeletal berdasarkan urutan tulang karpal yang muncul dan tahap ossifikasi dari tulang tertentu. Beberapa metode
yang dapat digunakan untuk menilai maturasi skeletal tulang pergelangan tangan yaitu; a. Metode Atlas oleh Greulich dan Pyle; b. Metode Bjork, Grave dan Brown yang dimodifikasi oleh Schopf (1978); c. Indikator maturasi skeletal oleh Fishman;
2.2.3 Maturasi vertebra servikalis
Ada beberapa pendapat mengenai penentuan tingkat maturasi dengan
menggunakan radiografi vertebra servikalis, antara lain menurut Lamparski (1972) dan Hassel dan Farman (1995).2,7
a. Analisa Lamparski
Lamparski membuat suatu standar pengukuran maturasi vertebra servikalis untuk wanita dan laki-laki yang dihubungkan dengan umur kronologis dan maturasi
skeletal yang ditentukan pada radiografi pergelangan tangan.Metodeini menganalisa perubahan ukuran dan bentuk korpus kelima tulang vertebra servikalis, mulai dari tulang vertebra servikalis kedua sampai keenam.22
b. Analisa Hassel dan Farman
Hassel dan Farman mengembangkan Cervical Vertebrae Maturation Index (CVMI) dengan profil lateral vertebra servikalis kedua, ketiga dan keempat dan menghubungkannya dengan metode Skeletal Maturation Indicators (SMI) yang dikemukakan oleh Fishman. Bentuk tulang vertebra servikalis yang berbeda pada
Enam tahap maturasi vertebra servikalis menurut Hassel dan Farman adalah sebagai berikut:
1. Initiation (tahap awal) / CVMI-1
Tahap ini berhubungan dengan SMI-1 dan SMI-2. Pada tahap ini, pertumbuhan baru saja dimulai dan 80 % sampai 100 % dari proses
pertumbuhan masih diharapkan. Sisi bawah korpus vertebra servikalis kedua (axis), vertebra servikalis ketiga dan vertebra servikalis keempat masih berbentuk datar. Sisi atas korpus vertebra meruncing mulai dari belakang
sampai depan (Gambar 2.2).23
Gambar 2.2. Tahap initiation (CVMI-1). 23
2. Acceleration (tahap percepatan) / CVMI-2
Tahap ini berhubungan dengan SMI-3 dan SMI-4. Pada tahap ini percepatan pertumbuhan terjadi dan 65 % sampai 85 % dari proses
pertumbuhan masih diharapkan. Kecekungan sisi bawah korpus vertebra servikalis kedua dan ketiga telah terbentuk. Sisi bawah korpus vertebra servikalis keempat masih datar. Korpus vertebra servikalis ketiga dan keempat
hampir berbentuk empat persegi panjang (Gambar 2.3).23
3. Transition (tahap peralihan) / CVMI-3
Tahap ini berhubungan dengan SMI-5 dan SMI-6. Pada tahap ini, fase percepatan masih berlangsung menuju fase puncak pertumbuhan dan 25 %
sampai 65 % dari proses pertumbuhan masih diharapkan. Kecekungan terlihat jelas pada sisi bawah korpus vertebra servikalis kedua (axis) dan vertebra
servikalis ketiga. Perkembangan kecekungan sisi bawah korpus vertebra servikalis keempat dimulai pada tahap ini. Korpus vertebra servikalis ketiga dan vertebra servikalis keempat sudah berbentuk empat persegi panjang
(Gambar 2.4).23
Gambar 2.4. Tahap transition (CVMI-3). 23
4. Deceleration (tahap perlambatan) / CVMI-4
Tahap ini berhubungan dengan SMI-7 dan SMI-8. Pada tahap ini,
pertumbuhan mengalami perlambatan dan 10 % sampai 25 % dari proses pertumbuhan masih diharapkan. Kecekungan telah terjadi pada sisi bawah
servikalis kedua, ketiga dan vertebra servikalis keempat menjadi lebih berbentuk persegi (Gambar 2.5).23
Gambar 2.5. Tahap deceleration (CVMI-4). 23
5. Maturation (tahap maturasi) / CVMI-5
Tahap ini berhubungan dengan SMI-9 dan SMI-10. Pada tahap ini
terjadi maturasi akhir vertebra dan 5 % sampai 10 % dari proses pertumbuhan masih diharapkan. Kecekungan terlihat lebih jelas pada sisi bawah korpus vertebra servikalis kedua, ketiga dan vertebra servikalis keempat. Korpus
vertebra servikalis ketiga dan keempat telah berbentuk persegi (Gambar 2.6).23
6. Completion (tahap komplit) / CVMI-6
Tahap ini berhubungan dengan SMI-11. Pada tahap ini pertumbuhan telah terjadi secara sempurna pada tahap ini. Hanya sedikit proses
pertumbuhan terjadi. Kecekungan yang dalam terlihat jelas pada sisi bawah korpus vertebra servikalis kedua, ketiga dan vertebra servikalis keempat.
Korpus vertebra servikalis ketiga dan keempat berbentuk persegi, dengan dimensi vertikal lebih besar daripada dimensi horizontal (Gambar 2.7).23
Gambar 2.7.Tahap completion (CVMI-6). 23
2.2.4 Biomarker Alkaline Phosphatase (ALP)
Alkaline Phosphatase (ALP) [phosphate-monoester phosphohydrolase (alkaline optimum); EC 3.1.3.1] merupakan ektoenzim yang berikatan pada membran,
spesifik yaitu plasenta, embrio dan usus, sedangkan satu gen tidak spesifik (Tissue Nonspecific Alkaline Phosphatase/TNAP) terdapat pada tulang, gigi dan ginjal.24,25
ALP merupakan enzim yang berperan dalam metabolisme tulang dan mineralisasi jaringan, merupakan glikoprotein membran yang diproduksi oleh banyak sel seperti polimorfonuklear leukosit (PML), osteoblas, makrofag dan fibroblas.ALP
sebagai biomarker formasi tulang dapat ditemukan di serum, saliva dan cairan sulkus gingiva (CSG).3,9
Peranan ALP pada mineralisasi akan dijelaskan pada Gambar 2.8. Biomineralisasi merupakan proses penyimpanan hidroksiapatit ke dalam matriks ektraseluler. Mineralisasi jaringan terjadi dalam dua tahap, tahap pertama adalah
pembentukan kristal hidroksiapatit dalam matriks vesikel yang dibentuk dari permukaan membran kondrosit hipertropik, osteoblas dan odontoblas. Hidroksiapatit
dibentuk dari Ca2+ yang tergabung dengan Annexin dan fosfat inorganik (Pi) yang disediakan oleh Na/Pi transporter dan PHOSPHO1 (merupakan hasil hidrolisa fosofokolin (PCho) dan fosfoetanolamin (PEA) yang berasal dari membran).
Mineralisasi kemudian dilanjutkan dengan penetrasi kristal hidroksiapatit ke matriks ekstraseluler (karena efek dari tissue-nonspecific alkaline phosphate/TNAP) dan disimpan diantara fibril kolagen. Pirofosfat inorganik/PPi (dibentuk dari nukleosida trifosfat oleh NPP1 dan ditransport dari ekstrasel oleh ANKH) akan menghambat pembentukan hidroksiapatit, namun dengan adanya TNAP, PPi akan dihidrolisa
Keseimbangan antara aktifitas TNAP, NPP1 dan ANKH penting untuk mineralisasi tahap kedua.24,25
Gambar 2.8. Skema proses mineralisasi.25
Selama masa pertumbuhan skeletal pada anak-anak dan remaja, konsentrasi
ALP mendominasi dan berkontribusi sampai 90% dari seluruh jumlah ALP total. Peningkatan kadar ALP paralel dengan kecepatan pertumbuhan antara usia 8-12
tahun pada perempuan dan 10-14 tahun pada laki-laki, dan pada akhir pubertas kadar ALP akan menurun. Hal ini merupakan respon fisiologis terhadap growth spurt dan sama sekali bukan menandakan adanya suatu penyakit. Perinetti et al (2011) meneliti
Untuk mendeteksi ALP dapat dilakukan melalui uji imunitas dengan Enzym Linked Immunosorbent Assay (ELISA) dan uji spektrofotometri dengan colorimetric method. Assay kit spesifik untuk pemeriksaan aktivitas ALP telah tersedia secara komersil untuk penggunaan klinis: QuantiChromTM ALP Assay Kit (DALP-250), BioAssay System, USA; ALP Activity Colorimetric Assay Kit (K412-500), BioVision, USA; ALP Assay Kit, Bio Merieux, France. Pengukuran yang mudah dan spesifisitas yang tinggi dalam mendeteksi perubahan kecil dalam formasi tulang membuat ALP menjadi biomarker yang baik untuk formasi tulang.2,26-28
2.3 Radiografi Vertebra Servikalis 2.3.1 Indikasi
Radiografi vertebra servikalis dapat digunakan untuk menilai tingkat perkembangan dan maturasi baik laki-laki maupun perempuan. Radiografi vertebra
servikalis juga diindikasikan pada kondisi trauma, metastatik pada neoplasma, infeksi, dan berguna untuk mendeteksi waktu postpubertal growth spurt pada pasien yang memerlukan tindakan bedah ortognati.29
2.3.2 Kelebihan radiografi vertebra servikalis
Jika dibandingkan dengan radiografi pergelangan tangan, keuntungan
penggunaan tulang vertebra servikalis dalam penentuan maturitas skeletal adalah sebagai berikut:7,29
Dapat menghindari penggunaan radiografi tambahan (radiografi pergelangan
tangan) karena anatomi vertebra servikalis sudah melengkapi untuk menilai
maturitas skeletal yang dapat diambil dengan teknik sefalometri lateral biasa. Dapat mengurangi pemaparan sinar x terhadap pasien sesuai dengan prinsip
ALARA (as low as reasonably achievable). Lebih ekonomis.
2.3.3 Teknik radiografi vertebra servikalis
Radiografi vertebra servikalis diperoleh dari pengambilan foto sefalometri lateral dengan menggunakan film dengan ukuran 18×24 cm/8× 10 inchi, tergantung
pada luas daerah yang akan dilakukan foto röentgen. Jarak target film yang digunakan yaitu 163–170 cm/64–67 inchi. Waktu penyinaran bervariasi sesuai dengan mesin x- ray yang digunakan namun berkisar antara 0.2–5 detik.7
Sebelum dilakukan pengambilan foto, pasien diintruksikan agar menanggalkan jepit rambut, dan anting serta menahan nafas selama dilakukan
pengambilan foto.Teknik pengambilan radiografi vertebra servikalis dilakukan dari arah lateral pasien dalam posisi berdiri, (Gambar 2.9), tidur (Gambar 2.10) atau duduk (Gambar 2.11), dengan salah satu bahunya berlawanan dengan kaset dan posisi
bahu diturunkan serendah mungkin. Dagu pasien diangkat sehingga mandibula tidak menghalangi tulang vertebra servikalis yang paling atas. Agar kepala dan bahu tidak
Gambar 2.9. Teknik radiografi vertebra servikalis dengan posisi berdiri.7
Gambar 2.11. Teknik radiografi vertebra servikalis dengan posisi duduk.7
2.4 Saliva
Saliva adalah cairan sekresi eksokrin terdiri atas 99% air yang mengandung
berbagai elektrolit (natrium, kalium, kalsium, klorida, magnesium, bikarbonat, fosfat) dan protein yaitu enzim, imunoglobulin dan faktor antimikroba, glikoprotein mukosa, albumin, hormon pertumbuhan serta beberapa jenis polipeptida dan oligopeptida
penting bagi kesehatan mulut. Terdapat juga glukosa dan produk nitrogen seperti urea dan amoniak.30
Saliva merupakan hasil sekresi dari beberapa kelenjar saliva, dimana 93% dari volume total saliva disekresikan oleh kelenjar saliva mayor yang meliputi kelenjar parotid, submandibular, dan sublingual, sedangkan sisa 7% lainnya disekresikan oleh
Sekresi saliva dapat berupa serous, mucous atau gabungan keduanya dan setiap kelenjar saliva memproduksi tipe saliva yang berbeda. Jumlah total sekresi
saliva bervariasi pada setiap individu (berkisar 0,5-1,7 liter perhari) dan dipengaruhi oleh faktor lingkungan. Laju aliran saliva lebih besar pada saat berdiri dibandingkan saat duduk dan lebih besar pada cuaca dingin daripada cuaca panas. Laju aliran saliva
juga dipengaruhi oleh irama sirkadian, dimana laju aliran saliva tertinggi terjadi pada saat tengah hari kemudian berangsur berkurang sampai mencapai titik terendah pada
saat pukul 4 pagi.32
2.4.1 Metode pengumpulan saliva
Berdasarkan petunjuk pengumpulan saliva yang dikeluarkan oleh Universitas
California Selatan, sebelum mengumpulkan saliva menyeluruh yang tidak distimulasi. Pasien diinstruksikan untuk menghindari asupan makanan dan minuman
(kecuali air) satu jam sebelum dilakukannya pengumpulan saliva. Merokok, mengunyah permen karet, meminum kopi juga tidak diperbolehkan dalam jangka waktu tersebut. Subjek diminta untuk berkumur beberapa kali dengan air destilasi dan
harus tenang. Kepala harus sedikit condong ke depan dan mulut harus tetap terbuka dan biarkan saliva mengalir pada wadah yang telah disediakan. Pada akhir
pengumpulan saliva, sisa saliva pada mulut harus diludahkan ke wadah percobaan.33 Pemilihan metode yang akan digunakan tergantung pada peneliti dan umur dari partisipan. Beberapa metode pengumpulan saliva yang biasanya digunakan
a. Passive Drool
Metode ini adalah metode yang paling efektif dan sering digunakan untuk
mengumpulkan saliva dengan mengeluarkan saliva secara pasif ke dalam wadah kecil. Passive drool sangat direkomendasikan karena metode ini telah diterima oleh banyak peneliti, tidak seperti metode absorben, yang kadang-kadang dapat
menyebabkan gangguan pada pengujian imunitas.
Gambar 2.12. Gambar metode passive drool.33
b. Metode Spitting
Pada metode ini, saliva dikumpulkan di dasar mulut dan kemudian subjek
c. Metode Suction dan Absorbent
Saliva diaspirasi secara terus-menerus dari dasar mulut ke dalam test tube dengan saliva ejector atau dengan aspirator. Selain itu, terdapat juga metode absorbent dimana saliva dikumpulkan dengan swab, cotton roll, atau gauze sponge, kemudian diletakkan dalam tabung dan diputar dengan gerakan sentrifugal.
2.5 Spektrofotometri
Spektrofotometri adalah pengukuran absorbsi energi cahaya oleh suatu
molekul pada suatu panjang gelombang tertentu untuk tujuan analisa kualitatif dan kuantitatif. Spektrofometri sinar tampak mempunyai panjang gelombang 400 – 750 nm.36
Dalam analisis spektrofotometri digunakan suatu sumber radiasi yang menjorok ke dalam daerah ultraviolet spektrum itu. Dari spektrum ini, dipilih
panjang-panjang gelombang tertentu. Alat yang digunakan adalah spektrofotometer, Spektrofotometer sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri dari spektrometer dan fotometer. Spektrometer menghasilkan sinar dari spektrum dengan panjang
gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau diabsorbsi. Keuntungan utama metode spektrofotometri adalah
bahwa metode ini memberikan cara yang sederhana untuk menetapkan kuantitas zat yang sangat kecil.27,36
Saat uji spektrofotometri, cahaya dengan panjang gelombang tertentu akan
well microplate (Gambar 2.13). Working solution yang kita buat pada well microplate akan memberikan perubahan warna pada cairan tersebut, sehingga akan memberikan optical density yang berbeda. Optical density dapat dinyatakan meningkat atau menurun berdasarkan pengenceran working solution, sehingga akan menghasilkan kurva dose-response yang nantinya akan digunakan untuk mengestimasi kadar enzim
tersebut.28,36
2.6 Kerangka Teori
Tahap Pertumbuhan pubertas
Umur kronologis Umur morfologi Maturasi skeletal Maturasi seksual
2.7 Kerangka Konsep
Perempuan Usia 8-15 tahun
Tracing Rontgen sefalometri lateral
Pengambilan saliva
Tahap maturasi vertebra servikalis
Uji spektrofotometri
Kadar alkaline phosphatase (ALP) Pre-pubertal
(CVMI 1,2)
Pubertal (CVMI 3,4)
Post-pubertal (CVMI 5,6)
