Sistem Tulang (Rangka) Pada Manusia, Penjelasan TERLENGKAP

Berdasarkan struktur jaringan dan sifatnya sebagai penyambung serta penyokong di dalam tubuh maka dapat dibedakan atas jaringan 

Tulang ini mempunyai sifat fleksibel artinya dapat dimampatkan,  tahan terhadap tekanan dan penekuan serta cukup lunak untuk dipotong. Jaringan tulang rawan ini terdiri atas:  

Gambar 1. Foto struktur mikroskopis tulang rawan
Credit: medcell.med.yale.edu

Berdasarkan substansi interseluler, jaringan tulang ravan dibedakan atas:

Umumnya tulang rawan ini berwama kebinu-biruan, dengan jaringan penyusun terdiri atas sel-sel yang terletak dalam ruang-ruang tulang rawan yang diliputi kapsul sehingga terpisahkan dari substansia interselulernya oleh halo sel, substansia intersel banyak mengandung sabut-sabut (fibril)  kolagen dan jala-jala elastin, umumnya tidak memiliki pembuluh darah (avaskuler), bagian luar tulang rawan ini diliputi oleh perikondrium. Selain itu diduga sel-sel tersusun berbaris-baris dan bersama-sama dengan halo sel membentuk khondron. Adanya sifat avaskuler, maka tulang rawan hialin ini mudah atau cepat mengalami proses degenerasi, selain itu proses pengendapan kalsium pada tulang rawan ini terjadi saat umur dini. 

Terdapat pada tulang rawan persendiaan, iga, saluran pernafasan, diskus epifisis dan pada prekusor bagian rangka yang mengalami oksifikasi khondral.  

Pada umumnya tulang rawan hialin ini berwama kekuning-kuningan, dengan substansi interseluler yang banyak mengandung sabut-sabut elastin sehingga membuat tulang rawan ini lentur sangat elastis, sedikit fibril kolagen dan tidak dijumpai endapan kalsifikasi. Terdapat pada daun telinga dan epiglotis.  

Substansia interseluler dari jenis tulang rawan ini sedikit mengandung sel-sel, tapi fibril-fibril kolagennya banyak sekali sehingga disebut pula sebagai jaringan penyambung tulang rawan. Terdapat di diskus intervertebralis dan simphisis pubis.  

Credit: studyblue(dot)com

Jaringan penyusun tulang terdiri atas sel-sel tulang (osteosit), substansia interstesiel dan fibril-fibril kolagen secara bersamaan membentuk substansia intersel (osteoid), serta endapan garam-garam mineral (yang penting tiga jenis yaitu kalsium fosfat, kalsium karbonat, magnesium fosfat kalium natrium serta klorida dan fluorida). Fibril kolagen merupakan bagian anorganik yang berpengaruh terhadap stabilitas tulang karena kalau bahannya kurang adikuat maka elastisitas tulang berkurang sehingga tidak tahan terhadap stres dan mudah rapuh, sedang garam-garam mineral merupakan bagian organik yang menentukan kekerasan dan stabilitas. Tulang diliputi oleh periosteum yang tersusun dari lapisan fibrosa terletak sebelah dan sebelah dalam lapisan kambium yang banyak mengandung pembuluh darah,  limfe saraf dan sel-sel osteoblas. Nutrisi tulang berasal dari periosteum dan sumsum tulang melalui foramen nutrient.

Gambar 5. Periosteum pada tulang keras.

Berdasarkan susunan serabutnya maka dibedakan atas dua jenis tulang yakni:

Tulang ini mempunyai struktur seperti jaringan penyambung yang mengalami oksifikasi, yang ditemukan pada manusia hanya selama perkembangan, sedangkan pada dewasa terdapat di kapsula labirinth dan pada sutura-sutura.  

Tulang lamela adalah jenis tulang yang banyak dijumpai di tubuh, dengan susunan substantia interstesiel membentuk lapisan-lapisan lamela bergantian dengan lapisan sel-sel tulang mengelilingi pembuluh darah. Susunan saluran vaskuler bersama lamela disebut osteon (sistem havers).

Berdasarkan bentuknya, bentuk-bentuk tulang pada manusia terdiri dari:

a. Tulang Panjang/Pipa
Tulang panjang adalah tulang dengan bentuk yang memanjang ditandai dengan ukuran memanjang lebih besar dari ukuran lebarnya. Memiliki bagian epifisis di ujung tulang dan diafisis diantaranya. Tulang panjang banyak ditemukan di tulang-tulang penyusun anggota gerak (ektremitas) superior seperti klavikula, ekstremitas inferior, tulang jari tangan dan kaki, humerus, ulna, radius, femur, tibia, dan tulang telapak tangan dan kaki.

Tulang pendek adalah tulang dengan bentuk lebar yang hampir sama dengan ukuran panjangnya, tidak nampak bagian epifisis dan diafisis. Tulang pendek ditemukan di tulang kolumna vertebralis, pergelangan tangan mapun kaki.

Bentuk tulang ini tidak panjang maupun pendek, tapi bentuk agak tidak teratur, tipis seperti berongga. Dijumpai pada kelompak tulang tulang tengkorak bagian batok kepala, wajah dan neurokranium. 

Bentuk tulang ini ada yang berongga dan padat, seperti tulang skapula, tulang-tulang koksae (coxae) dan tulang iga. 

Sebenarnya tulang terdiri atas matriks organik keras, 95% merupakan sabut-sabut kolagen yang berjalan kesegala arah dalam tulang dan diperkuat dengan endapan-endapan garam kalsium, sedangkan sisanya yang 5% merupakan medium homogen yang disebut zat dasar, yang diduga berfungsi sebagai medium untuk pengendapan garam garam, yang terdiri dari cairan ekstrasel, mukoprotein yang mengandung kondriotin sufat dan asam hialuronat. Dalam perkembangannya jaringan sistem tulang atau skeleton ini berasal dari lapisan mesoderm yang pada minggu ketiga kehamilan membentuk somit- somit dalam neural tube, somit ini akan berdiferensiasi menjadi sklerotom. Pada akhir minggu keempat sklerotom ini diduga mampu berdiferensiasi menjadi polimorfous dan bersama-sama dengan jaringan mesenkim embrio akan bermigrasi dan berdiferensiasi menjadi fibroblas, osteoklas, kondroblas atau osteoblas. Setiap saat, atas pengaruh hormon paratiroid maupun hormon pertumbuhan (Growth Hormone)  terjadi perkembangan dari stem sel mesenkim membentuk osteoklas, kemudian osteoklas membentuk osteoblas yang akan berkembang menjadi osteosit.

Pada awal proses pembentukan tulang osteoblas yang merupakan sel mesenkim yang mampu mensekresi kolagen dan zat dasar.  Kolagen akan mengalami polimerisasi membentuk serabut-serabut kolagen dan jaringan yang dihasilkan adalah ostroid. Ostroid adalah suatu zat seperti tulang rawan tapi garam-garam kalsium mengalami presipitasi. Dalam beberapa hari setelah terbentuk osteoid ini ternyata garam-garam kalsium mulai mengendap pada permukaan serabut kolagen, selain itu pada saat terbentuk osteiod sebagian osteoblas terperangkap dalam osteoid, keadaan ini disebut dengan osteosit, yang bersifat sebagai sel tulang definitif. Pada beberapa tulang proses perkembangannya secara langsung berasal dari diferensiasi sel mesenkim menjadi tulang-tulang pipih melalui proses oksifikasi membranosa,  tapi ada juga sel mesenkhim ini membentuk dulu tulang rawan hialin baru menjadi tulang keras melalui proses oksifikasi endokhondral.  

Oksifikasi adalah suatu proses penulangan pada tulang-tularg tubuh. Dalam proses oksifikasi terjadi dua proses, yaitu 1). Pengendapan jaringan tulang secara terus menerus oleh osteoblas yang didapatkan pada permukaan tulang dan pada rungga rongga tulang,  2). Proses absorpsi oleh osteoklas juga berlangsung terus menerus dan proses ini terjadi dekat dengan osteoblas. Dalam proses ini osteoklas membentuk enzim proteolitik yang disekresi oleh lisosom osteoklas yang berfungsi melarutkan matriks organik tulang dan beberapa asam yaitu asam sitrat dan asam laktat yang menyebabkan pelarutan garam-garam tulang. Kedua rangkaian proses ini berlangsung terus menerus sehingga selalu terbentuk tulang baru yang terletak dalam lapisan yang berurutan pada permukaan dalam rongga sampai saluran terisi, dan berhenti bila tulang mulai mengganggu pembuluh darah yang mensuplai daerah itu saluran ini berbentuk alur-alur yang disebut Sistem Saluran Havers.

Proses oksifikasi terdiri atas:

Oksifikasi ini merupakan perkembangan tulang dari jaringan penyambung yang banyak mengandung sel-sel mesenkim. Tulang asli adalah fibrosa yang selanjutiya akan menjadi tulang lamela.  Contohnya adalah pada tulang pipih yaitu tulang-tulang yang membentuk tengkorak, yang dikelompokan menjadi kelompok tulang-tulang bagian:

Pada waktu dilahirkan tulang batok kepala ini belum menutup sempurna terutama pada pertemuan antara tulang frontal (tulang dahi) dengan tulang parietal (tulang ubun-ubun) kanan-kiri sehingga terbentuk ubun-ubun besar, dan antara tulang oksipital (tulang belakang kepala) dengan parietal kanan-kiri sehingga terbentuk ubun- ubun kecil.

Ubun-ubun pada bayi.

Oksifikasi endokondral adalah oksifikasi yang diawali dengan perkembangan tulang rawan yang mengalami penulangan, diganti dengan pembentukan tulang. Pertumbuhan disini hanya terjadi selama masih ada tulang rawannya, sedang untuk penggantian pembentukan tulang adalah kondroblas selain itu sel-sel jaringan penyambung yang telah mengalami diferensiasi sehingga tulang rawan tersingkirkan dan memungkinkan osteoblas membentuk tulang.  

Berdasarkan letak proses oksifikasi endokondral, maka dibedakan menjadi dua, yaitu:

SISTEM RANGKA / KERANGKA MANUSIA

Sistem Rangka adalah rangkaian tulang-tulang yang satu sama lain saling berhubungan yang terdapat dalam tubuh. Sistem rangka memiliki fungsi untuk:

1. Menegakkan sehingga membentuk tubuh 
2. Tempat melekatnya otot lurik / otot rangka
3. Melindungi organ-organ vital 
4. Merupakan alat gerak pasif 

Berdasarkan letaknya, rangka manusia terdiri atas:

1. Tengkorak(Cranium)  

Cranium adalah tulang yang pada umumnya tulang-tulang berbentuk pipih, hubungan satu sama lain membentuk sutura, sehingga tidak dapat digerakkan. Tulang-tulang ini dikelompokan lagi menjadi

a. Kelompok tulang-tulang batok kepala, antara lain:

• Tulang dahi (os frontal)
• Tulang ubun-ubun (os parietal)  
• Tulang belakang kepala (os occipital)
• Tulang pelipis (os tempora) 

b. Kelompok tulang dasar kranium (basis cranii),  antara lain:

• Tulang geraham / rahang atas (os maxilla)  
• Tulang palatum,  
• Tulang rahang bawah (os mandibulla) 
• dan lain-lain 

c. Kelompok tulang-tulang wajah, antara lain:

• Tulang pipi (os zygomaticum) 
• Tulang rongga mata (os orbita)  
• Tulang air mata (os lacrimalis)
• Tulang hidung (os nasales)  
• dan lain-lain

2. Tulang Belakang (Columna Vertebralis)

Kolumna vertebralis adalah kelompok yang berfungsi sebagai penegak tubuh atau struktur dasar tubuh, yang dibedakan atas lima jenis vertebrae dengan 33-34 ruas, tersusun satu sama lain saling berhubungan dengan adanya ligamentun, otot dan membentuk diskus intervertebralis, sehingga masih dapat bergerak namun terbatas. Kelima jenis vertebrae adalah

a. Tulang Leher (Vertebrae cervicalis) Vertebare ini terdiri atas 7 ruas, pada umumnya memilki korpus vertebrae tidak tebal, prosesus spinosus menonjol ke dorsal dan pada vertebrae ke 3-6 bercabang dua, untuk ruas 1:  atlas, dengan ciri korpus vertebrae tipis, prosesus spinosus tidak ada,  ruas 2: aksis dengan ciri mempunyai dens yang berfungsi sebagai sumbu dasar tengkorak, dan prosesus spinosus pendek sedikit bercabang, sedang ruas 7: vertebrae prominens dengan ciri prosesus spinosus lebih panjang tidak bercabang.

b. Tulang Punggung (Vertebrae thoracalis) vertebra ini terdiri atas 12 ruas, masing-masing mempunyai korpus vertebrae yang cukup tebal, dengan prosesus spinosus runcing khusus vertebrae ke 1-9 satu sama lain timpang tindih dengan posisi menurun ke aeah kaudal, sedangkan ruas 10-12 prosesus spinosusnya tidak begitu runcing dengan posisi vertikal mengarah ke dorsal.

c. Tulang Pinggang (Vertebrae lumbalis)  vertebrae lumbalis terdiri atas 5 ruas, dengan ciri korpus vertebrae tebal, besar, prosesus spinosus tumpul pipih, posisi vertikal, foramen vertebralis relatif kecil dibandingkan vertebrae torakalis.

d.  Tulang Pinggul (Vertebrae sacralis) vertebrae ini sebenarnya terdiri 5 ruas tapi tumbuh menjadi satu, permukaan anterior berbentuk cekung sedangkan yang dorsal cembung, ikut membentuk rongga pelvis. Bagian basis sakrum berhubungan dengan vertebra lumbal 5, sedangkan bagian apeks berhubungan dengan tulang ekor dan fasies lateralis berhubungan dengan tulang koksae. Sakrum pada laki-laki lebih panjang dengan kelengkungan yang lebih jelas, sedang sakrum wanita lebih pendek, lebih lebar dan kurang melengkung.

e. Tulang Ekor (Vertebrae coccygialis)  vertebra terakhir ini, terletak paling kaudal, berjumlah antara 3- 4 ruas, dengan permukaan yang menghadap ke sakrum mempunyai tanduk (comu) yang merupakan persatuan yang sempurna dari ruas 1, yang lain tulangnya kecil-kecil, berbentuk bulat tanpa korpus maupun prosesus spinosus.

3. Anggota Gerak Atas (Exstremitas Superior)

Kelompok ini tersusun atas beberapa tulang, membentuk sendi bahu, antara lain:

• Tulang selangka (os clavicuia)
• Tulang belikat (os scapula)  
• Lengan atas (os humerus)
• Tulang hasta (os radius) 
• Tulang pengumpil (os ulna)
• Tulang-tulang pergelangan tangan (ossa carpalia) yang terdiri dari 8 tulang yaitu: (1) os naviculare, (2) os lunatum, (3) os triquetrum,  (4) os pisiformis, (5) os multangulum mayus,  (6) os multangulum minus, (7) os capitulum dan (8) os humatum 
• Tulang telapak tangan (orsa metacarpalia) ada lima ruas yang masing-masing memiliki bagian korpus yang berhubungan dengan tulang pergelangan tangan dan bagian ujung yang berhubungan dengan tulang-tulang jari dan tulang-tulang jari tangan (os phalanges manus) masing jari terdiri atas 3 ruas yaitu phalanx proximal,  phalanx medial dan phalanx distal,  kecuali ibu jari hanya 2 ruas masing-masing juga memiliki korpus, kupitulum (trochlea) 

4. Rongga Dada (Cavum Thorax)  

Rongga ini dibentuk dari beberapa tulang, vertebra torakalis sebanyak 12 ruas, yang berhubungan dengan tulang rusuk (os costa)  juga berjumlah 12 pasang,

• Rusuk 1-7 yang dihubungkan dengan tulang dada (os sternum) melalui tulang rawan disebut dengan kosta vera (os costae verae),  
• Rusuk 8-10 saling melekat dengan rusuk yang berada di atasnya yang disebut kosta spuria (os costae spuriae)  
• Rusuk 11-12 melayang (os costae fuctuantes).  

Tulang dada mempunyai bagian korpus yang berhubungan dengan tulang selangka, sedang manubrium sterni sisi lateral berhubungan dengan kosta 1-7, bagian kaudal berhubungan tulang pedang atau prosesus siphoideus (proccecus xyphoideus).

5.  Rongga Panggul (Cavum Pelvis)  

Rongga ini dibedakan jadi 2 rongga, yaitu rongga pelvis mayor yang disusun oleh beberapa tulang, vertebra lumbal 5, tulang sakrum,  tulang usus (os illii) kanan-kiri dan rongga pelvis minor yang tersusun oleh tulang sakrum tulang ekor, tulang kedudukan (os ischiadica) kanan-kiri dan tulang kemaluan (os pubis) kanan- kiri.  Tulang koksae merupakan gabungan dari beberapa tulang menjadi satu, yaitu tulang usus, tulang kedudukan dan tulang kemaluan.

6. Alat Gerak Bawah (Extremitas Inferior) 

Kelompok ini tersusun atas beberapa tulang, membentuk sendi koksa (articulatio coccue) atau gelang pinggul, yang dibentuk oleh tulang kedudukan tepatnya pada acetabulum dan tulang paha (os femur) bagian caput femoris, selain itu didapatkan pula tungkai bawah yang disusun oleh tulang paha bagian distal, tulang lutut (os patella), tulang kering (os fibula) tulang betis (os tibia) tulang-tulang pergelangan kaki (ossa tarsalia) yang terdiri dari 7 tulang yakni (1) os talus,  (2) os calcaneus,  (3) os nuviculare,  (4) os naviculare,  (5) os cuboidum,  (6) os cuneiformis lateral, (7) os cumeiformis intermedialis,  (8) os cumeiformis medial, umumnya berbentuk tidak teratur termasuk tulang pendek tulang-tulang telapak kaki (ossa metatarsalia) 1-5 dan tulang-tulang jari-jari kaki (ossa phalanxes pedis)  masing-masing 3 ruas sama seperti jari tangan.