FUNGSI TULANG, MACAM TULANG, PEMBENTUKAN TULANG, STRUKTUR RANGKA MANUSIA, PERSENDIAN

Salah satu ciri makhluk hidup, yaitu bergerak, baik gerak berpindah tempat maupun gerak sebagian anggota tubuh. Sebagai contoh, berlari dan berjalan merupakan gerak berpindah tempat, sedangkan mengangkat tangan merupakan gerak sebagian anggota tubuh. Gerak pada manusia melibatkan tulang dan otot sebagai alat gerak.

Tubuh manusia dapat berdiri tegak dan kokoh karena disokong oleh rangka. Rangka tersusun atas tulang-tulang yang saling bersambung.

Tulang adalah struktur penyangga tubuh yang sangat spesialistik, yang bersifat kaku, keras, dan memiliki kekuatan untuk beregenerasi. Tulang melindungi organ vital, dan menyediakan lingkungan untuk sumsum tulang (baik untuk pembentukan sel darah dan penyimpanan lemak), berfungsi sebagai cadangan mineral untuk homeostasis kalsium, dan tempat penyimpanan faktor pertumbuhan dan sitokin, dan juga mempunyai peran dalam pengaturan asam-basa. Tulang secara  konstan mengalami perubahan selama masa hidupnya, dengan tujuan untuk beradaptasi dari perubahan biomekanik, dan juga remodelling untuk menghilangkan tulang tua yang rusak dan menggantinya menjadi tulang baru yang lebih kuat, sehingga kekuatan tulang tetap terjaga. Tulang mempunyai dua komponen, tulang kortikal yang bersifat padat, solid, dan mengelilingi ruan sumsum tulang, dan tulang trabekular yang terdiri dari struktur honeycomb yang mengelilingi kompartemen sumsum tulang. Tulang kortikal mempunyai lapisan permukaan luar berupa periosteum dan permukaan dalam berupa endosteum. Periosteum merupakan jaringan ikat fibrosa yang mengelilingi permukaan luar dari tulang kortikal, kecuali pada sendi dimana tulang dilapisi oleh articular cartilage. Periosteum berisi pembuluh darah, saraf, osteoblas, dan osteoklas. Periosteum berfungsi untuk melindungi, memberi makan, dan membantu dalam pembentukan tulang. Periosteum juga mempunyai peran yang penting dalam appositional growth dan penyembuhan fraktur. Endosteum adalah struktur membranosa yang melapisi permukaan dalam dari tulang kortikal, tulang cancellous, dan kanal pembuluh darah (Volkmann’s canal) pada tulang. Terlebih lagi, berdasarkan pola dari pembentukan kolagen pada osteoid, terdapat dua tipe tulang: woven bone, yang bercirikan 8susunan yang tidak beraturan dari serat kolagen dan lamellar bone, yang bercirikan  kolagen yang tersusun secara parallel dengan lamellae. Lamellar bone, sebagai hasil dari susunan kolagen fibril, memiliki kekuatan mekanis yang serupa dengan plywood. Pola normal dari lamellar bone tidak terdapat dalam woven bone, dimana kolagen fibril tersusun dengan pola yang acak. Oleh karena itu, woven bone lebih lemah dibandingkan dengan lamellar bone. Woven bone diproduksi ketika osteoblast memproduksi osteoid dengan cepat. Hal ini terjadi pada tulang fetal dan pada penyembuhan fraktur, akan tetapi woven bone akan digantikan dengan suatu proses remodeling menjadi lamellar bone. Secara virtual, semua tulang pada orang dewasa sehat adalah lamellar bone (Lieberman & Friedlaender 2005).

Fungsi Tulang

Tulang memiliki beberapa fungsi. Fungsi tulang antara lain:

1. Sebagai penyusun rangka yang menopang dan menyokong tubuh.
2. Memberi bentuk tubuh.
3. Sebagai alat gerak pasif.
4. Sebagai tempat melekatnya otot.
5. Sebagai pelindung organ-organ tubuh yang vital, misalnya jantung dan paru-paru.
6. Sebagai tempat penimbunan zat-zat mineral.
7. Tempat pembentukan sel-sel darah merah, terutama di sumsum tulang belakang.

Macam-Macam Tulang

Berdasarkan struktur tulang dan matriksnya, tulang dapat dibedakan menjadi tulang rawan dan tulang keras.

a. Tulang Rawan (Kartilago)

Tulang rawan tersusun atas sel-sel tulang rawan(kondrosit) yang menghasilkan matriks berupa kondrin. Kondrin tersusun atas serabut kolagen dan sedikit mengandung zat kapur (kalsium) sehingga tulang rawan bersifat lentur. Sel-sel tulang rawan atau kondrosit dibentuk oleh kondroblas (pembentuk sel-sel tulang rawan).

Jaringan tulang rawan anak-anak lebih banyak mengandung matriks dibandingkan kondroblasnya. Matriks merupakan subtansi antar sel pada jaringan. Adapun jaringan tulang rawan orang dewasa lebih banyak mengandung osteoblas (pembentuk sel-sel tulang) daripada matriksnya. Tulang rawan pada anak-anak terbentuk dari jaringan embrional yang disebut mesenkim.

Pada orang dewasa, jaringan tulang rawan berasal dari jaringan selaput tulang rawan (perikondrium). Perikondrium mengandung kondroblas.

Berdasarkan bahan pembentuknya, tulang rawan dibedakan menjadi tulang rawan hialin, tulang rawan fibrosa, dan tulang rawan elastin.

1. Tulang Rawan Hialin. Tulang rawan hialin memiliki ciri-ciri matriks berwarna putih kebiru-biruan, mengilat, jernih, dan homogen. Tulang rawan hialin berperan membentuk sebagian besar rangka embryonal, memperkuat saluran pernapasan, untuk pergerakan persendian, serta berperan dalam pertumbuhan tulang panjang. Tulang rawan hialin dapat ditemukan pada persendian tulang, pembuluh bronkus, cincin tulang rawan trakea, ujung-ujung tulang rusuk, dan ujung-ujung tulang panjang.
2. Tulang Rawan Fibrosa. Tulang rawan fibrosa berfungsi sebagai penyokong dan proteksi. Tulang rawan fibrosa ini memiliki ciri-ciri matriksnya berwarna gelap dan keruh, tidak memiliki perikondrium, serta mengandung serabut kolagen. Tulang rawan fibrosa dapat ditemukan pada persendian tulang pinggang, cakram antar ruas, tulang belakang, dan simfis pubis (tulang kemaluan).
3. Tulang Rawan Elastin. Fungsi tulang rawan elastin adalah untuk memberikan flesibilitas dan sokongan. Tulang rawan elastin memiliki ciri-ciri matriks interselularnya berwarna keruh kekuning-kuningan dan mengandung serabut elastin. Tulang rawan elastin dapat ditemukan pada daun telinga, epiglotis, pembuluh eustachius, dan laring.

b. Tulang Keras (Osteon)

Tulang keras atau sering disebut tulang saja tersusun atas sel-sel tulang (osteosit) yang dibentuk oleh osteoblas (pembentuk sel-sel tulang). Matriks tulang mengandung kolagen dan mineral kalsium karbonat, serta kalsium fosfat.

Berdasarkan bentuknya, tulang dapat dibedakan menjadi tulang pipa, tulang pipih, dan tulang panjang.

1. Tulang Pipa. Tulang pipa berbentuk seperti pipa, yaitu bulat, panjang, dan bagian tengahnya berlubang. Contoh tulang pipa, yaitu tulang paha, tulang lengan, dan tulang betis. Di dalam tulang pipa terdapat sumsum merah yang berperan sebagai tempat pembentukan sel-sel darah merah. Tulang panjang terdiri atas tiga bagian, yaitu epifisis (bagian ujung-ujung tulang), diafisis (bagian tengah tulang), dan cakra epifisis (diantara epifisis dan diafisis). Bagian-bagian cakra epifisis inilah yang akan mengalami pertumbuhan sehingga tulang dapat memanjang.
2. Tulang Pipih. Sesuai dengan namanya, tulang pipih berbentuk pipih atau kempengan. Di dalamnya terdapat sumsum merah. Tulang pipih dapat ditemukan pada tulang panggul, tulang belikat, dan tempurung kelapa.
3. Tulang Pendek. Tulang pendek berbentuk bulat dan pendek sehingga seringkali disebut sebagai ruas tulang. Contoh tulang pendek, tulang-tulang pergelangan tangan dan kaki serta tulang-tulang telapak tangan dan kaki.

Pembentukan Tulang

Rangka tubuh manusia terbentuk (meskipun masih dalam bentuk kartilago) pada akhir bulan kedua masa kehamilan. Kartilago itu dibentuk oleh mesenkim yang banyak mengandung osteoblast. Sel-sel tulang terbentuk secara konsentris dari dalam ke luar. Setiap sel tulang melingkari pembuluh darah dan serabut saraf sehingga membentuk sistem Havers. Matriks sel-sel tulang tersusun atas senyawa protein, kalsium, dan fosfor. Adanya kalsium dan fosfor menyebabkan matriks tulang mengalami pengerasan yang dinamakan osifikasi (penulangan).

Osifikasi (atau osteogenesis) adalah suatu proses pembentukan tulang baru oleh sel yang disebut dengan osteoblas. Sel ini dan matriks tulang adalah dua elemen yang paling penting yang terlibat dalam pembentukan tulang. Proses dari pembentukan tulang normal melibatkan dua proses penting, yakni:

1. Osifikasi intramembranosa, dengan ciri pelapisan tulang ke jaringan ikat primitive (mesenkim), menjadi formasi tulang (tulang tengkorak, klavikula, mandibular). Hal ini juga tampak pada penyembuhan fraktur yang diterapi dengan open reduction dan stabilisasi oleh plat metal dan screws.
2. Osifikasi endokondral, dimana terdapat model kartilago sebagai prekursor (contoh: femur, tibia, humerus, radius). Ini merupakan proses yang paling penting yang terjadi sewaktu penyembuhan fraktur ketika diterapi dengan imobilisasi cast. Apabila proses formasi jaringan tulang terjadi pada lokasi ekstra skeletal, terminologinya disebut dengan heterotopic ossification. Tiga langkah dasar pada osteogenesis adalah: a). Sintesis dari matriks ekstraselular organik (osteoid), b). Mineralisasi matriks menjadi formasi tulang, c). Remodelling tulang dengan proses resorpsi dan reformasi (Clarke, 2008)

Struktur Rangka Manusia

Salah satu fungsi tulang, yaitu membentuk rangka yang menopang atau menyokong tubuh. Tulang-tulang menyusun rangka tubuh manusia ada sekitar 206 buah. Secara garis besar, rangka tubuh manusia tersusun atas tulang aksial dan tulang apendikular.

a. Tulang Aksial

Tulang aksial merupakan tulang-tulang yang menyusun sumbu utama tubuh manusia, dari ujung kepala sampai ujung tulang ekor. Tulang aksial terbagi menjadi tulang tengkorak dan tulang badan.

1. Tulang Tengkorak. Fungsi tulang tengkorak, yaitu melindungi otak, mata, telinga dalam, dan membentuk wajah. Tulang tengkorak terbagi menjadi tulang kepala dan tulang wajah.
2. Tulang Badan. Tulang-tulang badan bersatu membentuk rongga dada, yaitu tempat terdapatnya jantung dan paru-paru. Tulang badan terdiri atas ruas-ruas tulang belakang, tulang dada, tulang rusuk, tulang gelang bahu, dan tulang gelang panggul.

b. Tulang Apendikular

Tulang apendikular merupakan tulang-tulang yang menyusun organ gerak, yaitu tangan dan kaki atau tungkai.

Persendian (Artikulasi)

Persendian merupakan hubungan antar dua buah tulang atau lebih. Adanya persendian menyebabkan siku dan lutut dapat menekuk serta kepala dapat berutar. Macampersendian yang terdapat pada manusia, antara lain diartrosir, amfiartrosis, dan sinartrosis.

a. Diartrosis

Diartrosis merupakan persendian yang memungkinkan pergerakan yang sangat leluasa. Nama lain diartrosis, yaitu persendian sinovial. Persendian ini menyebabkan bermacam-macam gerakan. Pada persendian ini tulang-tulang bertemu di dalam mangkuk sendi. Di dalam mangkuk sendi terdapat membran sinovial. Persendian ini menyebabkan bermacam-macam gerakan.

Pada persendian ini tulang-tulang bertemu di dalam mangkuk sendi. Di dalam mangkuk sendi terdapat membran sinovial yang mengeluarkan cairan sinovial (minyak sendi) yang mengisi rongga sendi. Cairan sinovial berfungsi melumasi persendian, memberi makan sel-sel di daerah persendian, dan meredam kejutan. Cairan sinovial dihasilkan oleh sel-sel di dalam membran sinovial. Di persendian, terdapat jaringan tulang rawan yang melapisi persambungan antara tulang rawan. 

Persendian diartrosis terdiri atas sendi engsel, sendi luncur, sendi putar, sendi pelana, sendi peluru, dan sendi kendiloid.

1. Sendi Engsel. Sendi engsel terdapat pada siku dan lutut. Pada sendi ini, ujung suatu tulang yang berbentuk cembung masuk ke dalam ujung tulang lain yang berbentuk cekung. Sendi ini menghasilkan gerakan berporos satu seperti pada engsel pintu dan jendela.
2. Sendi Luncur. Sendi luncur merupakan hubungan  antar tulang yang berujung rata, contohnya sendi antar tulang pergelangan tangan (karpal) dan tulang telapak tangan (metakarpal). Sendi ini menghasilkan gerakan menggeser yang kaku dan tidak berporos, contohnya gerakan maju atau mundur.
3. Sendi Putar. Pada sendi putar, ujung tulang yang satu melingkari (membentuk cincin) ujung tulang lainnya. Sendi putar terdapat pada hubungan antara tulang atlas dan tulang aksis yang menyebabkan kepala dapat berputar dan menggeleng.
4. Sendi Pelana. Pada sendi ini, ujung tulang yang satu berbentuk pelana dan ujung tulang yang lain masuk ke dalamnya. Contohnya, ujung tulang telapak tangan (metakarpal)merupakan pelana bagi ujung tulang jari tangan (falanges). Gerakan yang dihasilkan berporos dua dan terbatas.
5. Sendi Peluru. Sendi peluru memiliki ciri ujung tulang yang satu berbentuk bonggol masuk ke ujung tulang lain yang berbentuk mangkuk. Sendi ini menyebabkan gerakan berporos tiga yang sangat bebas. Sendi peluru menghubungkan tulang lengan atas (humerus) dengan tulang belikat (scapula) serta tulang paha (femur)dengan tulang panggul (pelvis).
6. Sendi Kondiloid. Ciri sendi kendiloid, yaitu ujung tulang yang satu berbentuk oval masuk ke dalam ujung tulang lainnya yang berlekuk berbentuk elips. Gerakan yang hasilkan berporos dua, misalnya gerakan ke kiri ke kanan, maju-mundur, dan depan-belakang. Sendi kondiloid terdapat pada hubungan antar tulang pergelangan tangan (karpal) dengan tulang pengumpil (radius) dan tulang hasta (ulna).

b. Amfiartrosis

Amfiartrosis merupakan hubungan antara tulang yang dihubungkan oleh kartilago sehingga memungkinkan terjadinya sedikit gerakan. Macam-macam persendian amfiartrosis, yaitu simfisis dan sindesmosis.

1. Simfisis. Disebut simfisis apabila hubungan antar tulang dihubungkan oleh kartilago serabut yang pipih, misalnya sendi pada ruas-ruas tulang belakang dan pada simfisis pubis(tulang kemaluan).
2. Sindesmosis. Disebut sindesmosis apabila hubungan antar tulang dihubungkan oleh jaringan ikat serabut dan ligamen, misalnya sendi antara tulang betis dan tulang kering.

c. Sinartrosis 

Sinartrosis merupakan hubungan antar tulang yang dihubungkan oleh jaringan ikat yang mengalami osifikasi sehingga tidak memungkinkan adanya gerakan. Macam persendian jenis ini, yaitu sinkondrosis dan sinfibrosis.

1. Sinkondrosis. Pada sinkondrosis, kedua ujung tulang dihubungkan oleh kartilago hialin, misalnya hubungan antara tulang rusuk dan ruas-ruas tulang belakang.
2. Sinfibrosis. Pada sinfibrosis, kedua ujung tulang dihubungkan oleh jaringan ikat serabut padat, misalnya hubungan antar tulang tengkorak yang disebut sutura.

Visit My YouTube Channel :

• Zikir Penghapus Dosa, Pembuka Pintu Rezeki, Penenang Hati, Permudah Segala Urusan
• Punya Hajat Dunia dan Akhirat? Pengen Bisnis Lancar? | Udah Sholawatin Aja!! 
• Sholawat Munjiyat - Ust. Yusuf Mansyur

Referensi

Riandari, Henny. 2007. Sains Biologi 2. Solo: PT. Tiga Serangkai Pustaka Mandiri.