Mekanisme Kontraksi serta Metabolisme Tulang dan Otot
Rachel Putri Clarissa Lazuardi
Mahasiswa Semester 1 Fakultas Kedokteran Ukrida
Jl. Arjuna Utara No.6, Jakarta Barat 11510
Email: Rachelcla130199@gmail.com
Abstrak
Kerangka merupakan tulang-tulang yang menyambung satu sama lain dengan tujuan menopang tubuh dan melindungi organ yang ada di dalam tubuh. Selain tulang, kerangka memiliki sendi, dan otot yang mendukung kerja tulang. Sendi merupakan penyambung antar tulang dan otot merupakan alat yang menggerakan tulang. Otot melekat pada tulang melalui tendon. Columna vertebralis merupakan tulang sebuah struktur yang dibentuk oleh sejumlah tulang yang disebut vertebra. Diantara tiap dua ruas tulang pada tulang belakang terdapat bantalan tulang rawan. Pada rangkaian ini tulang belakang seluruhnya terdapat 33 ruas tulang. Tulang tersebut 24 buah diantaranya adalah tulang terpisah dan 19 ruas sisanya bergabung membentuk 5 tulang yaitu 7 vertebra cervicales, 12 vertebra thoracales, 5 vertebra lumbales, 5 vertebra sacrales, dan 4 vertebra coccygeales. Struktur otot pada columna vetebralis terdiri atas serat muskuler dan jaringan ikat kolagen.
Kata kunci : Columna Vertebra, otot, sendi
Abstract
Frameworks are the bones that connect to one another with the purpose of support the body and protect the organs in the body. Besides bones, skeleton joints, and muscles that support the spine. Joints are connecting between the bones and muscles are tools that move the bones. Muscles are attached to bones by tendons. Columna vertebral bone is a structure formed by a number of bones called vertebrae. Between each two vertebrae in the spine are pads of cartilage. In this series of which there are 33 spinal vertebrae. The 24 pieces of bone which are separate bones and 19 segment and the rest joined to form the bone 5 is 7 vertebrae cervicales, 12 vertebrae thoracales, 5 vertebra lumbales, 5 vertebra sacrales, and 4 vertebra coccygeales. The structure of the columna vetebralis muscle consists of muscular fibers and connective tissue collagen.
Pendahuluan
terdapat bantalan tulang rawan. Tulang belakang seluruhnya terdapat 33 ruas tulang. Tulang tersebut 24 buah diantaranya adalah tulang terpisah dan 19 ruas sisanya yang bergabung membentuk 5 tulang yaitu 7 vertebra cervicales, 12 vertebra thoracales, 5 vertebra lumbales, 5 vertebra sacrales, dan 4 vertebra coccygeales. Struktur otot pada columna vetebralis terdiri atas serat muskuler dan jaringan ikat kolagen.
Dengan pembuatan makalah ini, kita dapat mengetahui struktur tulang belakang, mekanisme pergerakan tulang beserta ototnya, metabolisme pada tulang dan otot serta gangguan-gangguan yang ada pada otot.
Vertebra (Tulang Belakang)
Tulang punggung atau vertebra adalah tulang tak beraturan yang membentuk punggung yang mudah digerakkan. Di antara setiap dua ruas tulag belakang terdapat bantalan tulang rawan. Panjang rangkaian tulang belakang pada orang dewasa mencapai 57 sampai 67 sentimeter. Dan juga merupakan merupakan pilar utama tubuh yang berfungsi menyanggah cranium, gelang bahu, ekstremitas superior, dan dinding thorax serta melalui gelang panggul meneruskan berat badan ke ekstremitas inferior. Di dalam rongganya terletak medula spinalis, radix nervi spinals, dan lapisan penutup meningen, yang dilindungi oleh columna vertebralis.Vertebra dan sendi tipikal Vertebra menunjukkan perbedaan berdasarkan pola yang umum. Vertebra tipikal menunjukkan: corpus: lempeng tulang yang tebal, agak melengkung di per- mukaan atas dan bawah.1,2,3
Columna vertebralis terdiri atas 33 vertebrae, yaitu 7 vertebra cervicales, 12 vertebra thoracicus, 5 vertebra lumbalis, 5 vertebra sacralis (yang bersatu membentuk os sacrum), dan 4 vertebra coccygis. Struktur columna tersebut fleksibel, karena columna bersegmen-segmen dan tersusun atas vertebrae, sendi-sendi, dan bantalan fibrocartilago yang disebut discus intervertebralis membentuk kira-kira seperempat panjang columna.1,2 (lihat gambar 1.)
Vertebra dan Sendi Tipikal
Vertebra dan sendi tipikal Vertebra menunjukkan perbedaan berdasarkan pola yang umum. Vertebra tipikal menunjukkan: corpus: lempeng tulang yang tebal, agak melengkung di per-mukaan atas dan bawah.3
Tulang Belakang dan Dinding Dada arcus vertebrae, terdiri dari: pediculus di bagian depan: bagian tulang yang berjalan ke arah bawah dari corpus, dengan lekukan pada vertebra di dekatnya membentuk foramen intervertebrale. Lamina di bagian belakang. bagian tulang yang pipih berjalan ke arah belakang dan ke dalam untuk bergabung dengan pasangan dari sisi yang berlawanan.3
Foramen vertebrale: lubang besar yang dibatasi oleh corpus di bagian depan, pediculus di bagian samping, dan lamina di bagian samping dan belakang. foramen intervertebrale: lubang pada bagian samping, di antara dua vertebra yang berdekatan; dilalui oleh nervus spinalis yang sesuai. processus articularis superior dan inferior: mambentuk persen- dian dengan processus yang sama pada vertebra di atas dan di bawahnya processus transversus: bagian tulang yang menonjol ke lateral. spina: penonjolan yang mengarah ke belakang dan ke bawah. Discus intervertebralis adalah cakram yang melekat pada per mukaan corpus dua vertebrae yang berdekatan; terdiri dari anulus fibrosus, cincin jaringan fibrokartilaginosa pada bagian luar, dan nucleus pulposus, zat semi-cair yang mengandung sedikit serat dan tertutup di dalam annulus fibrosus.3
Vertebra Cervicales
Vertebra cervicales adalah bagian bawah kepala dengan ruas-ruas tulang leheryang berjumlah 7 buah (C1 – C7). Vertebra servikalis merupakan bagian terkecil di tulang belakang. Secara anatomi vertebra servikalis dibagi menjadi duadaerah yaitu daerah servikal atas (C1 dan C2) dan daerah servikal bawah (C3sampai C7)(lihat gambar 2.) . Diantara ruas-ruas tersebut, ada tiga
ruas servikal yang memilikistruktur anatomi yang unik. Ketiga ruas telah diberi nama khusus, antara lain C1 disebut atlas (lihat gambar 3.), C2 disebut axisdan C7 disebut prominens vertebra.1,2,3 Atlas dan axis saling bersendi menjadi articulatio
Ruas tulang leher umumnya mempunyai ciri yaitu badannya kecil dan persegi panjang, lebih panjang dari samping ke samping daripada dari depan ke belakang. Vertebra servikalis mempunyai korpus yang pendek dan korpus ini berbentuk segiempatdengan sudut agak bulat jika dilihat dari atas. Tebal korpus bagian depan dan bagian belakang sama. Lengkungnya besar mengakibatkan prosesus spinosus di ujungnya memecah dua atau bifida. Prosesus tranversusnya berlubang-lubang karena banyak foramina untuk lewatnya arteri vertebralis.1,2
Vertebra Thoracicus
Vertebra thorakalis atau ruas tulang punggunglebih besar daripada yang servikal dan sebelah bawah lebih besar. Ciri khas vertebra torakalis adalah badannya berbentuk lebar – lonjong
Gambar 3. Bentuk Vertebra
Discus intervertebralis terletak antara bagian atas
(bentuk jantung) dengan faset atau lekukan kecil di setiap sisi untuk menyambung iga, lengkungnya agak kecil, prosesus spinosus panjang dan mengarah ke bawah. Sedangkan prosesus tranversus, yang membantu mendukung iga adalah tebal dan kuat serta memuat faset persendian untuk iga.1,2 Penampakan tulang thoracic vertebrae (lihat gambar 5).Vertebra
thoracica Berikut ini adalah vertebra tipikal. Selain gambaran umum, mereka mempunyai ciri seperti facies articularis pada bagian samping corpus untuk artikulasi dengan caput costae, facies articularis pada processus transversus untuk artikulasi dengan tuberculum costae. Vertebra ini menjadi lebih besar dari atas ke arah bawah karena harus menopang berat badan yang makin besar, dan vertebra thoracica ke-12 merupakan vertebra masif yang menyerupai vertebra lumbalis.3
Gambar 5. Bentuk vertebra toraks
Vertebra Lumbalis
Vertebra lumbalis atau ruas tulang pinggang adalah yang terbesar. Badannya sangat besar dibandingkan dengan badan vertebra lainnya dan berbentuk seperti ginjal. Prosesus spinosusnya lebar dan berbentuk seperti ginjal. Prosesus spinosusnya lebar dan berbentuk seperti kapak kecil. Prosesus transversusnya panjang dan langsing. Ruas kelima membentuk sendi dengan sacrum pada sendi lumbo–akral.1,2(lihat gambar 6.)Canalis vertebra dibentuk oleh sambungan foramen
dan olah discus intervertebralis dan ligamentum yang menghubung kannya. Canalis ini berisi antara medulla spinalis, yang berjalan ke bawah sampai vertebra lum- balis pertama atau kedua, nervus spinalis ketika meninggalkan dan memasuki medulla spinalis, pembuluh darah, meningen (menutupi medulla spinalis).3
Gambar 6. Bentuk
Vertebra Sacrum
Sakrum atau tulang kelangkang berbentuk segitiga dan terletak pada bagian bawah kolumna vertebralis, terjepit diantara ke dua tulang inominata (tulang koxa) dan membentuk bagian belakang rongga pelvis (panggul). Dasar dari sacrum terletak di atas dan bersendi dengan vertebra lumbalis kelima dan membentuk sendi intervertebral yang khas. Tapi anterior dari basis sacrum membentuk promontorium sakralis. Kanalis sakralis terletak di bawah kanalis vertebralis (saluran tulang belakang) dan memang lanjutan dari padanya. Dinding kanalis sakralis berlubang – lubang untuk dilalui saraf sakral. Prosesus spinosus yang rudimeter dapat dilihat pada pandangan posterior dan sacrum. Permukaan anterior sacrum adalah cekung dan memperlihatkan empat gili – gili melintang, yang menandakan tempat penggabungan kelima vertebra sakralis. Pada ujung gili– gili ini, di setiap sisi terdapat lubang - lubang kecil untuk dilewati urat – urat saraf. Lubang – lubang ini disebut foramina. Apex dari sacrum bersendi dengan tulang koksigeus. Di sisinya sacrum bersendi dengan illium dan membentuk sendi sakro iliaka kanan dan kiri.1,2,4(lihat gambar 7.)
Gambar 7. Bentuk Vertebra Sakrum
Vertebra Coccygis
Medula Spinalis
Medulla spinalis mengandung zat putih dan zat kelabu yang mengecil pada bagian atas menuju ke bagian bawah samapi servikal dan torakal. Pada bagian ini terdapat pelebaran dan vertebra servikal IV sampai vertebra torakal II. Pada daerah lumbal pelebaran ini semakin kecil disebut konus medularis. Konus ini berakhir pada vertebra lumbal I dan II, akar saraf yang berasal dari lumbal bersatu menembus foramen interventebralis.4
Penyebaran semua saraf medulla spinalis, dimulai dari torakal I sampai lumbal III mempunyai cabang – cabang dalam saraf yang akan keluar membentuk fleksus dan ini akan membentuk saraf tepi (perifer) terdiri dari: (1) Fleksus servikalis, dibentuk oleh cabang-cabang saraf servikalis anterior. Cabang ini bekerja sama dengan nervus vagus dan nervus assesorius. (2) Fleksus brakialis dibentuk oleh persatuan cabang – cabang anterior dari saraf servikal 4 dan torakal 1. (3) Fleksus lumbalis, dibuat oleh serabut saraf dan torakal. (4) Dibentuk oleh saraf dan lumbal dan sakral. Saraf skiatik yang merupakan saraf terbesar keluar mempersarafi otot anggota gerak bawah.4
Kurvatura Columna Vertebralis
Kurvatura primer cekungan di bagian anterior, mencerminkan bentuk asal embrio, da dipertahankan pada daerah thoracal dan sarcalis. Kurvatura sekunder cekungan dibagian posterior terdapat pada daerah cervicalis dibagian posterior, terdapat pada daerah cervicalis dan lumbalis. Membuat pusat gravitasi sebagai suatu garis vertikal yang memungkinkan berat diseimbangkan hanyya membutuhka sedikit energi otot untuk mempertahankan postur tegak tubuh.5
Otot-Otot yang Berperan pada Tulang Belakang
Pada posisi berdiri otot yang berperan pada tulang belakang adalah otot erector spinae, otot-otot abdominal dan otot-otot psoas. Untuk posisi duduk otot yang berperan pada tulang belakang adalah otot-otot abdominal dan otot-otot psoas.6,7
Sendi pada Columna vertebralis
Persendian pada columna vertebralis terutama terdapat antara masing-masing vertebra melalui suatu “plane – joint” pada processus articularis superior dan processus articularis inferior. Sebagai suatu artculatio plana (plane joint), sendi ini termasuk sendi synovial.Discuss intervertebralis, suatu synchondrosis, dapat juga dimasukan sebagai sendi antara dua buah vertebra.3
hubungan antar vertebra ini hamper vertical pada bidang sagittal. Dan pada vertebrae lumbales sendi ini tegak menghadap ke lateral.3
Berikut merupakan sendi-sendi yang terdapat pada columna vertebra :
Sendi atlanto – occipitalis
Sendi ini merupakan persendian antara tulang atlas dengan condylus occi pitalis. Sendi ini terdapat di bagian kiri dan kanan. Bersama-sama kedua sendi ini yaitu kiri dan kanan akan membentuk suatu articulation ellipsoidea yaitu merupakan suatu articulation synovialis. Pada sendi ini terutama terjadi gerak ante-flexio dan dorso flexio kepala terhadap leher.3
Disamping persendian pada processus artikularisnya, antara atlas dan epistropheus juga terdapat sendi trochoidea (pivot joint) yaitu pada hubungan dens axis (dens epistropheus) dengan fovea dentis, articulatio atlantoaxialis mediana. Sendi ini, yang dibagian posterior diperkuat oleh ligamentum transversum atlantis, memungkinkan gerak latero flexio kepala terhadap leher.
Sendi costrovertrebralis
Articulatio costovertebralis terdapat pada vertebra thoracica yang berhubungan dengan costa. Sendi ini juga merupakan suatu plane joint yang terdapat antara costa dengan fovea costalis yang terdapat pada corpus dan pada processus transverses.3
Sendi Lumbosacral dan sacro-iliaca
Dibagian caudal terdapat articulation lumbosacralis dan articulatio sacra iliaca antara facies auricularis ossis sacri dan os ilium. Sendi terakhir ini, suatu plane jointyang merupakan jalur yang meneruskan gaya berat yang ditopang oleh columna vertebralis ketulang panggul untuk selanjutnya diteruskan ketulang tungkai. Fungsi ini akan dipermudah oleh permukaan facies auricularis yang berbenjol-benjol tidak rata serta diperkuat oleh ligamentum sacroiliacum anterius dan ligamentum sacroiliacum posterius.Disamping itu, vertebra lumbaris pada articulation lumbosacralis diikat juga dengan os ilium oleh ligamentum ilio lumbale.8
Pergerakan yang Dapat Dilakukan Tulang Belakang
Terdapat beberapa pergerakan yang dapat dilakukan pada tulang belakang yaitu yang pertama fleksi dan ekstensi dengan ROM (Range of motion) 110-140o, gerakan terjadi pada cervical dan
lumbal sedangkan pada thorakal pergerakannya terbatas. Yang kedua fleksi lateral dengan ROM 75-85o pada cervical dan lumbal, diikuti kompresi discus bersamaan dengan sedikit rotasi ke arah
berlawanan. Dan yang ketiga adalah rotasi dengan ROM 90o pada cervical sedangkan pada
thoracal dan lumbal di kombinasi gerak fleksi lateral. Rotasi kekanan pada thoracal dan lumbal akan diikuti sedikit dengan gerakan fleksi ke kiri, sedangkan pada lumbal gerakkannya terbatas.9
Fungsi Jaringan Ikat
Fungsi dari jaringan ikat adalah (1) jaringan ikat memberi bentuk dan penunjang bagi tubuh. Tanpa substansi interselular dari jaringan ikat, tubuh akan tampak seperti massa-jelly. (2) jaringan ikat mengikat berbagai jaringan agar tetap menyatu dan menyediakan materi pembungkus antar bagian-bagian tubuh, menyimpan lemak, dan membantu dalam poerbaikan jaringan. (3) substansi dasar dari jaringan yang renggang memberikan jalur untuk pembuluh darah dan saraf, nutrien, gas, dan sisa metabolisme ditranspor dari kapilar ke sel (dan sebaliknya) melalui substansi dasar. (4) substansi dasar merupakan suatu barier terhadap penyebaran bakteri yang berbahaya dan juga menjadi tempat berlangsungnya perang melawan bakteri.10
Jenis-Jenis Jaringan Ikat
Jaringan Ikat Areolar
Terdiri dari beberapa jenis sel yang tertanam dalam matriks pada susunan serat kolagen dan serat elastik yang renggang. Serat ini halus dan fleksibel, memiliki pembuluh darah yang banyak dan tahan terhadap tekanan.9 Sel Fibroblast adalah sel yang paling lazim ditemukan pada jaringan
ikat renggang. Fibroblast muda memiliki prosessus sitoplasmik bercabang irreguler dan memiliki nukleus berbentuk oval yang besar. Fibroblast bertanggung jawab untuk melakukan sintesis pada serat jaringan dan substansi dasar.9 Sel makrofag (histiosit) hampir selazim fibroblast. Sel ini
berasal dari sel darah putih (monosit) yang bersirkulasi dalam darah dan bermigrasi ke dalam jaringan ikat tempatnya berkontribusi dalam pertahanan melawan agen infeksius. Sel tersebut memiliki karakteristik berikut ini Ukuran sel besar, bentuknya ireguler dengan nukleus berbentuk oval yang terkadang identik dan lebih kecil dari nukleus fibroblast.Sel ini fagositik, artinya bahwa sel ini memliki kemampuan untuk mencerna bakteri, sel yang mati, dan benda asing.10
Sel mast ditemukan dalam area yang kaya pembuluh darah terbentuk dari sejenis sel darah putih yang disebut basofil. Sel mast berukuran besar, berbentuk oval, dan berisi granula sitoplasma.Sel ini memproduksi histamin, zat yang menyebabkan dilatasi pembuluh darah, dna heparin, suatu antikoagulan yang mencegah pembekuan darah.10
Sel plasma pada jaringan ikat relatif jarang, kecuali pada area yang terinvasi bakteri.Sel plasma berbentuk bulat dengan sebuah nukleus yang sering dikatakan memiliki penampakan serupa jam dinding. Sel ini menyintesis antibodi.9
Sel adiposa adalah sel jaringan ikat yang mengalami spesialisasi untuk menyimpan lemak.Leukosit (sel darah putih) seringkali ditemukan pada jaringan ikat setelah bermigrasi dari pembuluh darah.9 Distribusi jaringan ikat areolar sangat banyak didalam tubuh dan ditemukan di
Jaringan ikat rapat memiliki komponen yang sama dengan jaringan ikat areolar, walaupun demikian, serat kolagen dan serat elastik memiliki susunan yang lebih rapat. Jaringan ikat dapat dibagi menjadi 2, yaitu reguler dan ireguler.10
Jaringan Ikat Padat Reguler
Struktur, serat kolagen (putih) tersusun dalam berkas paralel, dimaksudkan untuk membentuk suatu pola untuk menagan tekanan yang datang dengan arah paralel. DistribusiTendon mengikat otot pada tulang, ligamen melekatkan tulang ke tulang pada sendi dan aponeurosis adalah tendon datar yang lebar, berfungsi untuk mengikatkan lebar ke tulang.
Jaringan Ikat Padat Ireguler.
Struktur serat kolagen predominan tersusun dalam berkas ireguler, dengan demikian, jaringan dapat emnahan tekanan yang berasal dari berbagai arah.Distribusi, jaringan membentuk pelapis otot (fasia dalam), tulang (periosteum), kartilago (perikondrium) dan kapsul pembungkus organ.10
Jaringan Ikat Elastik
Struktur, jaringan ikat elastik mengandung serat elastis yang bercabang bebas (berwarna kuning), tersusun dalam serat paralel atau dalam bentuk jaring. Serat kolagen dan fibroblas mengisi ruang antar serat elastik.Distibusi, jaringan ikat elastik ditemukan dalam ligamen elastis (diantara bertebrata yang berdekatan, ligamen penahan penis, pita suara asli), dan pada dinding arteri dan jalan udara terbesar.9Jaringan adiposa adalah jenis jaringan ikat khusus tempat jaringan adiposa
menyimpan lemak dalam bentuk droplet intraselular yang besar.10
Kesimpulan
Daftar Pustaka
1. Pearce EC. Anatomi dan fisiologi untuk paramedis. Jakarta: Gramedia; 2008
2. Snell Richard S. Anatomi klinik untuk mahasiswa kedokteran. Edisi ke-6. Jakarta: EGC; 2006.
3. Gibson J. Fisiologi dan anatomi modern untuk perawat. Jakarta: EGC; 2006.
4. Setiadi TH. Diktat osteologi fakultas kedokteran universitas tarumanagara. Jakarta: Fakultas Kedokteran Universitas Tarumanagara; 2012.
6. Medicinesia. Medula spinalis, batang otak dan thalamus. Edisi 6 Mei 2010. Diunduh dari http://www.medicinesia.com/kedokteran-dasar/neurosains/medula-spinalis-batang-otak-dan-thalamus/. 20 Maret 2017
7. Davies K. Buku pintar nyeri tulang dan otot. Jakarta: Erlangga; 2008
8. Umar, N. Anatomi tubuh manusia. Padang: Universitas Negeri Padang ; 2007.
9. Suratun, Heryati, Manurung S, Raenah E. Klien gangguan sistem muskuloskeletal. Jakarta: EGC; 2008.
