Pengertian Tulang, Karakteristik, Fungsi, dan Jenis Tulang

Pengertian Tulang, Karakteristik, Fungsi, dan Jenis
Pengertian Tulang, Karakteristik, Fungsi, dan Jenis

Pengertian Tulang, Karakteristik, Fungsi, dan Jenis – Tulang adalah organ semi-kaku, berpori, dan termineralisasi, terdiri dari sel – sel dalam matriks keras, yang membentuk bagian dari endoskeleton vertebrataTulang berfungsi untuk menggerakkan, mendukung, dan melindungi tubuh, menghasilkan sel darah merah dan sel darah putih, dan menyimpan mineral.

Meskipun tulang mungkin tampak sederhana dan bahkan strukturnya padat, dalam kenyataannya tulang terdiri dari jaringan tulang yang hidup yang saling bertautan dengan pembuluh darah, serabut sara. Pembentukan, struktur, dan fungsi tulang melibatkan koordinasi yang sangat kompleks.

Tulang terdiri dari berbagai bentuk dan memiliki struktur internal dan eksternal yang rumit, memungkinkannya untuk menjadi ringan namun kuat dan keras. Salah satu jenis jaringan yang membentuk tulang adalah jaringan tulang mineralisasi, yaitu sebuah jaringan ikat yang memberikan tulang kekakuan dan mirip seperti sarang lebah, struktur internal tiga dimensi. Jenis jaringan lain yang ditemukan di tulang secara keseluruhan termasuk sumsum, periosteum, saraf, pembuluh darah, dan tulang rawan .

Karena sekelompok jaringan yang terlibat yang melakukan fungsi spesifik atau sekelompok fungsi, tulang dapat disebut sebagai organ, meskipun jaringan tulang adalah jaringan yang dominan, menyebabkan tulang sering diklasifikasikan sebagai jenis jaringan ikat khusus.

Karakteristik tulang

Pengertian Tulang, Karakteristik, Fungsi, dan Jenis
Pengertian Tulang, Karakteristik, Fungsi, dan Jenis

Semua tulang terdiri dari sel – sel hidup yang tertanam dalam matriks organik termineralisasi yang membentuk jaringan osseous.

Jaringan osseus adalah material komposit yang relatif keras dan ringan, sebagian besar terbentuk dari kalsium fosfat dalam susunan kimia yang disebut kalsium hidroksilapatit (ini adalah jaringan osseous yang memberi tulang kekakuannya).

Tulang pada dasarnya rapuh dan memiliki tingkat elastisitas yang signifikan, terutama karena kolagen. Kolagen adalah protein dari jaringan ikat di hewan dan melibatkan harmonisasi tiga rantai polipeptida dalam bentuk triple helix yang ditandai dengan pengaturan asam amino yang teratur di masing-masing dari tiga rantai; di bawah tekanan, helix tripel menggulung ketat, menahan peregangan, dan membuat kolagen sebagai struktur dan dukungan, juga memberikan tulang beberapa elastisitas.

Tulang bukanlah material padat yang seragam, tetapi memiliki beberapa ruang di antara komponen kerasnya. Lapisan luar tulang yang keras disebut jaringan tulang kompak karena celah atau ruang yang minimal. Jaringan ini memberi tulang tampilan halus, putih, dan padat, dan menyumbang 80 persen dari total massa tulang dari kerangka dewasa.

Tulang kompak juga dapat disebut sebagai tulang padat atau tulang kortikal. Isi bagian dalam organ tulang adalah jaringan tulang yang dipenuhi lubang (Juga disebut tulang cancellous atau tulang trabecular) yang terdiri dari jaringan trabekula pipih atau berbentuk jarum, yang membuat korona keseluruhan organ dan memungkinkan ruang untuk pembuluh darah dan sumsum tulang.

Bagian luar tulang (kecuali yang berinteraksi dengan tulang lain melalui sendi) ditutupi oleh periosteum, yang memiliki lapisan fibrosa eksternal, dan lapisan osteogenik internal. Periosteum kaya dengan darah, getah bening, dan pembuluh saraf, melekat pada tulang itu sendiri melalui serat Sharpey.

Serat kolagen dari tulang tenunan

Tulang bisa juga ditenun atau pipih (berlapis). Tulang tenunan lemah, dengan sejumlah kecil serat kolagen yang berorientasi secara acak, tetapi terbentuk dengan cepat dan tanpa struktur yang sudah ada selama periode pertumbuhan. Tulang lamellar/kortikal/kompak lebih kuat, terbentuk dari banyak lapisan yang ditumpuk dan diisi dengan banyak serat kolagen sejajar dengan serat lain pada lapisan yang sama. Serabut-serabut ini berjalan berlawanan arah dalam lapisan-lapisan bergantian, membantu kemampuan tulang untuk menahan gaya-gaya torsi. Setelah istirahat, tulang tenunan cepat terbentuk dan berangsur-angsur digantikan oleh tulang pipih yang tumbuh lambat pada tulang rawan hialin yang sudah ada sebelumnya, yang dikalsifikasi melalui suatu proses yang dikenal sebagai “substitusi tulang”.

Tujuh fungsi tulang

Ada tujuh fungsi utama tulang.

  • Perlindungan: Tulang dapat berfungsi untuk melindungi organ internal, seperti tengkorak melindungi otak atau tulang rusuk melindungi perut/dada.
  • Bentuk: Tulang memberikan dukungan agar tubuh tetap pada bentuknya.
  • Produksi darah: Sumsum tulang, terletak di dalam rongga meduler tulang panjang dan celah tulang kanselus, menghasilkan sel-sel darah dalam proses yang disebut haematopoiesis.
  • Penyimpanan Mineral: Tulang berfungsi sebagai cadangan mineral yang penting bagi tubuh, terutama kalsium dan fosfor .
  • Gerakan: Tulang, otot rangka, tendon, ligamen  dan sendi berfungsi bersama untuk menghasilkan dan mentransfer kekuatan sehingga bagian tubuh individu atau seluruh tubuh dapat dimanipulasi dalam ruang tiga dimensi. Interaksi antara tulang dan otot dipelajari dalam biomekanik.
  • Keseimbangan asam basa: Tulang menyangga darah terhadap perubahan pH yang berlebihan dengan menyerap atau melepaskan garam alkalin.
  • Detoksifikasi: Jaringan tulang menghilangkan logam berat dan unsur asing lainnya dari darah dan dengan demikian mengurangi efeknya pada jaringan syaraf dan lainnya.

Sebagian besar tulang melakukan semua fungsi ini ke satu tingkat atau lainnya, tetapi tulang tertentu lebih khusus untuk fungsi-fungsi tertentu.

Lima jenis tulang

Illu long bone.jpg

Ada lima jenis tulang di tubuh manusia: panjang, pendek, datar, tidak teratur, dan sesamoid.

  • Tulang panjang/Tulang pipa terdiri dari poros panjang (diafisis) ditambah dua permukaan artikuler (sendi), yang disebut epifisis. Mereka sebagian besar terdiri dari tulang kompak, tetapi umumnya cukup tebal untuk mengandung tulang spons yang cukup besar dan sumsum di pusat berongga (rongga meduler). Sebagian besar tulang dari anggota badan (termasuk tiga tulang jari) adalah tulang panjang, kecuali untuk tempurung lutut (patella), dan tulang karpal, metakarpal, tarsal, dan metatarsal pergelangan tangan dan pergelangan kaki.
  • Tulang pendek kira-kira berbentuk kubus, dan hanya memiliki lapisan tipis tulang kompak yang mengelilingi interior sepon. Tulang pergelangan tangan dan pergelangan kaki adalah tulang pendek, seperti tulang sesamoid.
  • Tulang pipih tipis dan umumnya melengkung, dengan dua lapisan paralel tulang kompak yang mengapit lapisan tulang spons. Sebagian besar tulang tengkorak adalah tulang pipih, seperti tulang dada.
  • Tulang tidak teratur tidak sesuai dengan kategori di atas. Mereka terdiri dari lapisan tipis tulang kompak yang mengelilingi interior spons. Seperti yang disiratkan oleh namanya, bentuknya tidak beraturan dan rumit. Tulang-tulang tulang belakang dan pinggul adalah tulang tidak beraturan.
  • Tulang sesamoid adalah tulang pendek yang tertanam di tendon. Karena berfungsi untuk menahan tendon lebih jauh dari sendi, sudut tendon meningkat dan dengan demikian kekuatan otot meningkat. Contoh tulang sesamoid adalah patella dan pisiform.

Sel tulang

  • Osteoblas adalah sel-sel pembentuk tulang mononukleat yang turun dari sel-sel osteoprogenitor. Mereka terletak di permukaan lapisan osteoid dan membuat campuran protein yang dikenal sebagai osteoid, yang termineralisasi menjadi tulang. Osteoid terutama terdiri dari kolagen Tipe I dan memproduksi hormon, seperti prostaglandin, untuk bertindak pada tulang itu sendiri. Mereka dengan kuat menghasilkan alkalin fosfatase, enzim yang memiliki peran dalam mineralisasi tulang, serta banyak protein matriks. Osteoblas adalah sel tulang yang belum matang.
  • Sel – sel lapisan tulang pada dasarnya adalah osteoblas yang tidak aktif. Mereka menutupi semua permukaan tulang yang tersedia dan berfungsi sebagai penghalang untuk ion tertentu.
  • Osteosit berasal dari osteoblas, yang telah bermigrasi ke dalam dan terperangkap serta dikelilingi oleh matriks tulang yang mereka hasilkan sendiri. Ruang yang mereka tempati dikenal sebagai lacunae. Osteosit memiliki banyak proses yang menjangkau untuk memenuhi osteoblas mungkin untuk tujuan komunikasi. Fungsi mereka meliputi berbagai tingkatan: pembentukan tulang, pemeliharaan matriks dan homeostasis kalsium. Mereka mungkin bertindak sebagai reseptor mechano-sensory — mengatur respon tulang terhadap stres.
  • Osteoklas adalah sel-sel yang bertanggung jawab untuk resorpsi tulang (remodelling tulang untuk mengurangi volumenya). Osteoklas adalah sel-sel multinuklear yang besar yang terletak di permukaan tulang di tempat yang disebut lubang lacunae atau resorpsi Howship. Lubang-lubang lacunae atau resorpsi ini tertinggal setelah pemecahan tulang dan sering muncul sebagai permukaan yang bergigi. Karena osteoklas berasal dari garis keturunan sel induk monosit, mereka dilengkapi dengan strategi penularan mirip dengan makrofag yang bersirkulasi. Osteoklas dewasa bermigrasi ke permukaan tulang diskrit. Pada saat kedatangan, enzim aktif, seperti fosfatase asam tartrat resisten, disekresi terhadap substrat mineral.

Proses resorpsi tulang melepaskan kalsium yang disimpan ke dalam sirkulasi sistemik dan merupakan proses penting dalam mengatur keseimbangan kalsium. Karena pembentukan tulang secara aktif memperbaiki sirkulasi kalsium dalam bentuk mineralnya, mengeluarkannya dari aliran darah, resorpsi secara aktif tidak memperbaikinya, sehingga meningkatkan kadar kalsium yang bersirkulasi.

Proses-proses ini terjadi bersamaan di lokasi-lokasi spesifik dan dikenal sebagai bone turnover atau remodelling. Osteoblas dan osteoklas, digabungkan bersama melalui pensinyalan sel parakrin, disebut sebagai unit remodeling tulang. Perulangan peristiwa remodeling pada tingkat sel berpengaruh pada pembentukan dan pemahatan kerangka selama pertumbuhan dan sebagai respons terhadap stres (seperti latihan menahan beban atau penyembuhan tulang).

Matriks

Matriks terdiri dari konstituen utama lainnya dari tulang yang memiliki bagian anorganik dan organik. Anorganik terutama adalah garam mineral dan kalsium, yang hadir dalam bentuk hidroksiapatit. Matriks awalnya ditetapkan sebagai osteoid yang tidak termineralisasi (diproduksi oleh osteoblas). Mineralisasi melibatkan osteoblas yang mengeluarkan vesikula yang mengandung alkalin fosfatase. Ini memecah gugus fosfat dan bertindak sebagai fokus untuk deposisi kalsium dan fosfat. Vesikel kemudian pecah dan bertindak sebagai pusat kristal untuk tumbuh.

Baca:  Perbedaan Antara Senyawa Organik dan Anorganik

Bagian organik dari matriks terutama tipe I kolagen dibuat secara intraseluler sebagai tropocollagen, dan kemudian diekspor. Ia kemudian bergabung menjadi fibril. Juga menyusun bagian organik dari matriks adalah berbagai faktor pertumbuhan, yang fungsinya tidak sepenuhnya diketahui.

Pembentukan

Pengertian Tulang, Karakteristik, Fungsi, dan Jenis
Pengertian Tulang, Karakteristik, Fungsi, dan Jenis

Pembentukan tulang selama tahap perkembangan janin (pada manusia, setelah minggu ke-7 atau ke-8 sampai kelahiran) terjadi dengan dua metode: pengerasan intramembran dan endokhondral.

Pengerasan intramembran terutama terjadi selama pembentukan tulang pipih tengkorak; tulang terbentuk dari jaringan mesenkim. Langkah-langkah dalam osifikasi intramembran adalah:

  1. Pengembangan pusat osifikasi
  2. Pengapuran
  3. Pembentukan trabekula
  4. Pengembangan periosteum

Endotondral osifikasi terjadi pada tulang panjang/pipa, seperti anggota badan; tulang terbentuk dari tulang rawan. Langkah-langkah dalam osifikasi endokhondral adalah:

  1. Pengembangan model kartilago
  2. Pertumbuhan model kartilago
  3. Pengembangan pusat osifikasi primer
  4. Pengembangan rongga meduler
  5. Pengembangan pusat osifikasi sekunder
  6. Pembentukan kartilago artikular dan lempeng epifisis

Pengerasan endokhondral dimulai dengan titik-titik di tulang rawan yang disebut “pusat osifikasi primer.” Mereka kebanyakan muncul selama perkembangan janin, meskipun beberapa tulang pendek mulai osifikasi utama mereka setelah lahir. Mereka bertanggung jawab untuk pembentukan diafis tulang panjang/pipa, tulang pendek, dan bagian-bagian tertentu dari tulang tidak teratur. Pengerasan sekunder terjadi setelah lahir, dan membentuk epifisis tulang panjang dan ekstremitas tulang yang tidak teratur dan datar. Diafisis dan kedua epifisis tulang panjang dipisahkan oleh zona pertumbuhan kartilago (lempeng epifisis). Ketika anak mencapai kematangan tulang (18 hingga 25 tahun), semua tulang rawan digantikan, menggabungkan diafisis dan kedua epifisis bersama-sama (penutupan epipiseal).

Sumsum tulang dapat ditemukan di hampir semua tulang yang memiliki jaringan kanselus. Pada bayi baru lahir, semua tulang tersebut diisi secara eksklusif dengan sumsum merah (atau sumsum hemopoietik ). Pada orang dewasa, sumsum merah sebagian besar ditemukan di tulang tengkorak, tulang rusuk, tulang belakang, dan tulang panggul.

“Remodelling” adalah proses resorpsi diikuti dengan penggantian tulang dengan sedikit perubahan bentuk dan terjadi sepanjang hidup seseorang. Tujuannya adalah melepaskan kalsium dan memperbaiki tulang yang rusak mikro (dari stres sehari-hari). Stres berulang menghasilkan penebalan tulang pada titik-titik stres maksimum (hukum Wolff).

Kondisi medis yang berkaitan dengan tulang

  • Fraktur tulang
  • Osteoporosis
  • Osteonekrosis
  • Osteosarcoma
  • Osteogenesis imperfekta

Ilmu tulang

Studi tentang tulang dan gigi disebut sebagai osteologi dan sering digunakan dalam antropologi, arkeologi, dan ilmu forensik untuk berbagai tugas termasuk menentukan status gizi, kesehatan, usia, atau cedera individu tulang yang diambil.

Antropolog dan arkeolog juga mempelajari alat-alat tulang yang dibuat oleh Homo sapiens dan Homo neanderthalensis. 

Alternatif untuk endoskeleton tulang

Ada beberapa alternatif untuk tulang mamalia yang terlihat di alam; meskipun mereka memiliki beberapa fungsi yang serupa, mereka tidak sepenuhnya berfungsi secara analog dengan tulang.

  • Ekskeleton menawarkan dukungan, perlindungan, dan pengungkit untuk gerakan yang mirip dengan tulang endoskeletal. Berbagai jenis eksoskeleton termasuk cangkang, carapace (terdiri dari senyawa kalsium atau silika) dan eksoskeloton chitinous .
  • Endoskeleton yang sebenarnya (yaitu, jaringan pelindung yang berasal dari mesoderm) juga hadir dalam echinodermata. Porifera(spons) memiliki endoskeleton sederhana yang terdiri dari spikula berkapur atau mengandung silika dan jaringan serat spongin.

Tulang terbuka

Tulang yang menembus kulit dan terpapar ke luar dapat menjadi proses alami pada beberapa hewan, dan juga karena cedera:

  • Tanduk rusa terbuat dari tulang
  • Ikan predator Dunkleosteus, memiliki tepi tajam dari tulang yang keras sepanjang rahangnya
  • Suatu fraktur komplek terjadi ketika tepi tulang yang patah menusuk kulit
  • Meskipun tidak terekspos secara ketat, paruh burung  adalah tulang yang ditutupi lapisan keratin

Daftar Pustaka

  • Burkhardt, R. 1971. Bone Marrow and Bone Tissue; Color Atlas of Clinical Histopathology. Berlin: Springer-Verlag. ISBN 3540050590.
  • Marieb, E. N. 1998. Human Anatomy & Physiology, 4th ed. Menlo Park, California: Benjamin/Cummings Science Publishing. ISBN 080534196X.
  • Tortora, G. J. 1989. Principles of Human Anatomy, 5th ed. New York: Harper & Row, Publishers. ISBN 0060466855.
About Azhar Al Munawwarah S.Pd M.Pd 439 Articles
Seorang Guru dan Dosen. Aktif melakukan riset di bidang pendidikan dan fisika. Lulusan sarjana pendidikan Universitas Negeri Makassar dan magister Pascasarjana Universitas Negeri Makassar. Artikel dalam website ini valid dan dapat dipercaya kebenarannya.

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*