Mekanisme Kalsifikasi dan Resorpsi Tulang
Proses kalsifikasi tulang yang
kompleks belum diketahui secara pasti, namun disini akan dibahas garis
besarnya.
Kalsifikasi dalam tulang tidak
terlepas dari proses metabolisme kalsium dan fosfat. Bahan-bahan mineral yang
akan diendapkan semula berada dalam aliran darah. Osteoblas berperan dalam
mensekresikan enzim alkali fosfatase. Dalam keadaan biasa, darah dan cairan
jaringan mengandung cukup ion fosfat dan kalsium untuk pengendapan kalsium Ca3(PO4)2
apabila terjadi penambahan ion fosfat dan kalsium. Penambahan ion-ion tersebut
diperoleh dari pengaruh enzim alkali fosfatase dari osteoblas. Hal tersebut
juga dapat diperoleh dari pengaruh hormone parathyreoid dan pemberian vitamin D
atau pengaruh makanan yang mengandung garam kalsium tinggi.
Faktor lain yang harus
diperhitungkan yaitu keadaan pH karena kondisi yang agak asam lebih menjurus ke
pembentukan garam CaHPO4 daripada Ca3(PO4)2.
Karena CaHPO4 lebih mudah larut, maka untuk mengendapkannya
dibutuhkan kadar fosfat dan kalsium yang lebih tinggi daripada dalam kondisi
alkali untuk mengendapkan Ca3(PO4)2 yang
kurang dapat larut.
Kenaikan kadar ion kalsium dan
fosfat setempat sekitar osteoblast dan khondrosit hipertrofi disebabkan sekresi
alkali fosfatase yang akan melepaskan fosfat dari senyawa organik yang ada di
sekitarnya.
Serabut kolagen yang ada di
sekitar osteoblast akan merupakan inti pengendapan, sehingga kristal-kristal
kalsium akan tersusun sepanjang serabut.
Resorpsi tulang sama pentingnya
dengan proses kalsifikasinya, karena tulang akan dapat tumbuh membesar dengan
cara menambah jaringan tulang baru dari permukaan luarnya yang dibarengi dengan
pengikisan tulang dari permukaan dalamnya. Resorpsi tulang yang sangat erat
hubungannya dengan sel-sel osteoklas, mencakup pembersihan garam mineral dan
matriks organic yang kebanyakan merupakan kolagen. Dalam kaitannya dengan
resorpsi tersebut terdapat 3 kemungkinan : osteoklas bertindak primer dengan
cara melepaskan mineral yang disusul dengan depolimerisasi molekul-molekul
organic, osteoklas menyebabkan depolimerisasi mukopolisakarida dan glikoprotein
sehingga garam mineral yang melekat menjadi bebas, sel osteoklas berpengaruh
kepada serabut kolagen
Pertumbuhan Tulang
Perkembangan tulang pada embrio
terjadi melalui dua cara, yaitu osteogenesis desmalis dan osteogenesis
enchondralis. Keduanya menyebabkan jaringan pendukung kolagen primitive diganti
oleh tulang, atau jaringan kartilago yang selanjutnya akan diganti pula menjadi
jaringan tulang. Hasil kedua proses osteogenesis tersebut adalah anyaman tulang
yang selanjutnya akan mengalami remodeling oleh proses resorpsi dan aposisi
untuk membentuk tulang dewasa yang tersusun dari lamella tulang. Kemudian,
resorpsi dan deposisi tulang terjadi pada rasio yang jauh lebih kecil untuk
mengakomodasi perubahan yang terjadi karena fungsi dan untuk mempengaruhi
homeostasis kalsium. Perkembangan tulang ini diatur oleh hormone pertumbuhan,
hormone tyroid, dan hormone sex.
Osteogenesis Desmalis
Nama lain dari penulangan ini
yaitu Osteogenesis intramembranosa, karena terjadinya dalam membrane jaringan.
Tulang yang terbentuk selanjutnya dinamakan tulang desmal. Yang mengalami
penulangan desmal ini yaitu tulang atap tengkorak.
Mula-mula jaringan mesenkhim mengalami
kondensasi menjadi lembaran jaringan pengikat yang banyak mengandung pembuluh
darah. Sel-sel mesenkhimal saling berhubungan melalui tonjolan-tonjolannya.
Dalam substansi interselulernya terbentuk serabut-serabut kolagen halus yang
terpendam dalam substansi dasar yang sangat padat.
Tanda-tanda pertama yang dapat
dilihat adanya pembentukan tulang yaitu matriks yang terwarna eosinofil di
antara 2 pembuluh darah yang berdekatan. Oleh karena di daerah yang akan
menjadi atap tengkorak tersebut terdapat anyaman pembuluh darah, maka matriks
yang terbentuk pun akan berupa anyaman. Tempat perubahan awal tersebut
dinamakan Pusat penulangan primer.
Pada proses awal ini, sel-sel
mesenkhim berdiferensiasi menjadi osteoblas yang memulai sintesis dan sekresi
osteoid. Osteoid kemudian bertambah sehingga berbentuk lempeng-lempeng atau
trabekulae yang tebal. Sementara itu berlangsung pula sekresi molekul-molekul
tropokolagen yang akan membentuk kolagen dan sekresi glikoprotein.
Sesudah berlangsungnya sekresi
oleh osteoblas tersebut disusul oleh proses pengendapan garam kalsium fosfat
pada sebagian dari matriksnya sehingga bersisa sebagai selapis tipis matriks
osteoid sekeliling osteoblas.
Dengan menebalnya trabekula,
beberapa osteoblas akan terbenam dalam matriks yang mengapur sehingga sel
tersebut dinamakan osteosit. Antara sel-sel tersebut masih terdapat hubungan
melalui tonjolannya yang sekarang terperangkap dalam kanalikuli. Osteoblas yang
telah berubah menjadi osteosit akan diganti kedudukannya oleh sel-sel jaringan
pengikat di sekitarnya. Dengan berlanjutnya perubahan osteoblas menjadi
osteosit maka trabekulae makin menebal, sehingga jaringan pengikat yang
memisahkan makin menipis. Pada bagian yang nantinya akan menjadi tulang padat,
rongga yang memisahkan trabekulae sangat sempit, sebaliknya pada bagian yang
nantinya akan menjadi tulang berongga, jaingan pengikat yang masih ada akan
berubah menjadi sumsum tulang yang akan menghasilkan sel-sel darah. Sementara
itu, sel-sel osteoprogenitor pada permukaan Pusat penulangan mengalami mitosis
untuk memproduksi osteoblas lebih lanjut
Osteogenesis Enchondralis
Awal dari penulangan enkhondralis
ditandai oleh pembesaran khondrosit di tengah-tengah diaphysis yang dinamakan
sebagai pusat penulangan primer. Sel – sel khondrosit di daerah pusat
penulangan primer mengalami hypertrophy, sehingga matriks kartilago akan terdesak
mejadi sekat – sekat tipis. Dalam sitoplasma khondrosit terdapat penimbunan
glikogen. Pada saat ini matriks kartilago siap menerima pengendapan garam –
garam kalsium yang pada gilirannya akan membawa kemunduran sel – sel kartilago
yang terperangkap karena terganggu nutrisinya. Kemunduran sel – sel tersebut
akan berakhir dengan kematian., sehingga rongga – rongga yang saling
berhubungan sebagai sisa – sisa lacuna. Proses kerusakan ini akan mengurangi
kekuatan kerangka kalau tidak diperkuat oleh pembentukan tulang
disekelilingnya. Pada saat yang bersamaan, perikhondrium di sekeliling pusat
penulangan memiliki potensi osteogenik sehingga di bawahnya terbentuk tulang.
Pada hakekatnya pembentukan tulang ini melalui penulangan desmal karena
jaringan pengikat berubah menjadi tulang. Tulang yang terbentuk merupakan pipa
yang mengelilingi pusat penulangan yang masih berongga – rongga sehingga
bertindeak sebagai penopang agar model bentuk kerangka tidak terganggu. Lapisan
tipis tulang tersebut dinamakan pipa periosteal.
Setelah terbentuknya pipa
periosteal, masuklah pembuluh – pembuluh darah dari perikhondrium,yang sekarang
dapat dinamakan periosteum, yang selanjutnya menembus masuk kedalam pusat
penulangan primer yang tinggal matriks kartilago yang mengalami klasifikasi.
Darah membawa sel – sel yang diletakan pada dinding matriks. Sel – sel tersebut
memiliki potensi hemopoetik dan osteogenik. Sel – sel yang diletakan pada
matriks kartilago akan bertindak sebagai osteoblast. Osteoblas ini akan
mensekresikan matriks osteoid dan melapiskan pada matriks kartilago yang
mengapur. Selanjutnya trabekula yang terbentuk oleh matriks kartilago yang
mengapur dan dilapisi matriks osteoid akan mengalami pengapuran pula sehingga
akhirnya jaringan osteoid berubah menjadi jaringan tulang yang masih mengandung
matriks kartilago yang mengapur di bagian tengahnya. Pusat penulangan primer
yang terjadi dalam diaphysis akan disusun oleh pusat penulangan sekunder yang
berlangsung di ujung – ujung model kerangka kartilago.
Sumber :
