ANATOMI FISIOLOGI

ANATOMI DAN FISIOLOGI SISTEM MUSKULOSKELETAL

Sistem Sistem muskuloskeletal merupakan penunjang bentuk tubuh dan bertanggung jawab terhadap pergerakan. Komponen utama system musculoskeletal adalah jaringan ikat. Sistem ini terdiri dari tulang, sendi, otot, tendon, ligament, bursae, dan jaringan-jaringan khusus yang menghubungkan struktur-struktur ini.

A. Tulang

1. Bagian-bagian utama tulang rangka

Tulang rangka orang dewasa terdiri atas 206 tulang. Tulang adalah jaringan hidup yang akan suplai saraf dan darah. Tulang banyak mengandung bahan kristalin anorganik (terutama garam-garam kalsium) yang membuat tulang keras dan kaku, tetapi sepertiga dari bahan tersebut adalah jaringan fibrosa yang membuatnya kuat dan elastis.

Klasifikasi tulang pada orang dewasa digolongkan pada dua kelompok yaitu axial skeleton dan appendicular skeleton.

1. Axial Skeleton (80 tulang)
Tengkorak		22 buah tulang
Tulang cranial (8 tulang)	Frontal 1 Parietal 2 Occipital 1 Temporal 2 Sphenoid 1 Ethmoid 1
Tulang fasial (13 tulang)	Maksila 2 Palatine 2 Zygomatic 2 Lacrimal 2 Nasal 2 Vomer 1 Inferior nasal concha 2
Tulang mandibula (1 tlng)	1
Tulang telinga tengah	Malleus 2 Incus 2 Stapes 2	6 tulang
Tulang hyoid		1 tulang
Columna vertebrae	Cervical 7 Thorakal 12 Lumbal 5 Sacrum (penyatuan dari 5 tl) 1 Korkigis (penyatuan dr 3-5 tl) 1	26 tulang
Tulang rongga thorax	Tulang iga 24 Sternum                                 1	25 tulang
2. Appendicular Skeleton (126 tulang)
Pectoral girdle	Scapula 2 Clavicula 2	4 tulang
Ekstremitas atas	Humerus 2 Radius 2 Ulna 2 Carpal 16 Metacarpal 10 Phalanx 28	60 tulang
Pelvic girdle	Os coxa  2 (setiap os coxa terdiri dari penggabungan 3 tulang)	2 tulang
Ekstremitas bawah	Femur 2 Tibia 2 Fibula 2 Patella 2 Tarsal 14 Metatarsal 10 Phalanx 28	60 tulang
Total		206 tulang

Fungsi utama tulang-tulang rangka adalah :

• Sebagai kerangka tubuh, yang menyokong dan memberi bentuk tubuh
• Untuk memberikan suatu system pengungkit yang digerakan oleh kerja otot-otot yang melekat pada tulang tersebut; sebagai suatu system pengungkit yang digerakan oleh kerja otot-otot yang melekat padanya.
• Sebagai reservoir kalsium, fosfor, natrium, dan elemen-elemen lain
• Untuk menghasilkan sel-sel darah merah dan putih dan trombosit dalam sumsum merah tulang tertentu.

2. Struktur tulang

Dilihat dari bentuknya tulang dapat dibagi menjadi :

• Tulang panjang ditemukan di ekstremitas
• Tulang pendek terdapat di pergelangan kaki dan tangan
• Tulang pipih pada tengkorak dan iga
• Tulang ireguler (bentuk yang tidak beraturan) pada vertebra, tulang-tulang wajah, dan rahang.

Seperti terlihat pada gambar di bawah ini, lapisan terluar dari tulang (cortex) tersusun dari jaringan tulang yang padat, sementara pada bagian dalam di dalam medulla berupa jaringan sponge. Bagian tulang paling ujung dari tulang panjang dikenal sebagai epiphyseyang berbatasan dengan metaphysis. Metaphysis merupakan bagian dimana tulang tumbuh memanjang secara longitudinal. Bagian tengah tulang dikenal sebagai diaphysisyang berbentuk silindris.

Unit struktural dari cortical tulang compacta adalah system havers, suatu jaringan (network) saluran yang kompleks yang mengandung pembuluh-pembuluh darah mikroskopis yang mensuplai nutrient dan oksigen ke tulang, lacuna, dan ruang-ruang kecil dimanaosteosit berada.

Jaringan lunak di dalam trabeculae diisi oleh sumsum tulang : sumsum tulang merah dan kuning. Sumsum tulang merah berfungsi dalam hal hematopoesis, sementara sumsum kuning mengandung sel lemak yang dapat dimobilisasi dan masuk ke aliran darah.Osteogenic cells yang kemudian berdiferensiasi ke osteoblast (sel pembentuk tulang) danosteoclast (sel penghancur tulang) ditemukan pada lapisan terdalam dari periosteum.Periosteum adalah lembar jaringan fibrosa dan terdiri atas banyak pembuluh darah.

Vaskularisasi, tulang merupakan jaringan yang kaya akan vaskuler dengan total aliran darah sekitar 200 sampai 400 cc/menit. Setiap tulang memiliki arteri penyuplai darah yang membawa nutrient masuk didekat pertengahan tulang, kemudian bercabang ke atas dan ke bawah menjadi pembuluh-pembuluh darah mikroskopis. Pembuluh darah ini mensuplaicortex, marrow, dan system haverst.

Persarafan, serabut syaraf sympathetic dan afferent (sensori) mempersyarafi tulang. Dilatasi kapiler darah dikontrol oleh syaraf symphatetic, sementara serabut syaraf afferent mentransmisikan rangsangan nyeri.

3. Perkembangan dan pertumbuhan tulang

Perkembangan dan pertumbuhan pada tulang panjang tipikal :

• Tulang didahului oleh model kartilago.
• Kolar periosteal dari tulang baru timbul mengelilingi model korpus. Kartilago dalam korpus ini mengalami kalsifikasi. Sel-sel kartilago mati dan meninggalkan ruang-ruang.
• Sarang lebah dari kartilago yang berdegenerasi dimasuka oleh sel-sel pembentuk tulang (osteoblast),oleh pembuluh darah, dan oleh sel-sel pengikis tulang (osteoklast). Tulang berada dalam lapisan tak teratur dalam bentuk kartilago.
• Proses osifikasi meluas sepanjang korpus dan juga mulai memisah pada epifisis yang menghasilkan tiga pusat osifikasi.
• Pertumbuhan memanjang tulang terjadi pada metafisis, lembaran kartilago yang sehat dan hidup antara pusat osifikasi. Pada metafisis sel-sel kartilago memisah secara vertical. Pada awalnya setiap sel meghasilkan kartilago sehat dan meluas mendorong sel-sel yang lebih tua. Kemudian sel-sel mati. Kemudian semua runag mebesar untuk membentuk lorong-lorong vertical dalm kartilago yang mengalami degenerasi. Ruang-ruang ini diisi oleh sel-sel pembentuk tulang.
• Pertumbuhan memanjang berhenti pada masa dewasa ketika epifisis berfusi dengan korpus.
• Pertumbuhan dan metabolisme tulang dipengaruhi oleh mineral dan hormone sebagai berikut :

ü  Kalsium dan posfor, tulang mengandung 99% kalsium tubuh dan 90% posfor. Konsentrasi kalsium dan posfor dipelihara dalam hubungan terbalik. Sebagai contoh, apabila kadar kalsium tubuh meningkat maka kadar posfor akan berkurang.

ü  Calcitonin, diproduksi oleh kelenjar typoid memilki aksi dalam menurunkan kadar kalsium serum jika sekresinya meningkat diatas normal.

ü  Vitamin D, penurunan vitamin D dalam tubuh dapat menyebabkan osteomalacia pada usia dewasa.

ü  Hormon paratiroid (PTH), saat kadar kalsium dalam serum menurun, sekresi hormone paratiroid akan meningkat dan menstimulasi tulang untuk meningkatkan aktivitas osteoplastic dan menyalurkan kalsium kedalam darah.

ü  Growth hormone (hormone pertumbuhan), bertanggung jawab dalam peningkatan panjang tulang dan penentuan jumlah matrik tulang yang dibentuk pada masa sebelum pubertas.

ü  Glukokortikoid, adrenal glukokortikoid mengatur metabolisme protein.

ü  Sex hormone, estrogen menstimulasi aktivitas osteobalstik dan menghambat peran hormone paratiroid. Ketika kadar estrogen menurun seperti pada saat menopause, wanita sangat rentan terhadap menurunnya kadar estrogen dengan konsekuensi langsung terhadap kehilangan masa tulang (osteoporosis). Androgen, seperti testosteron, meningkatkan anabolisme dan meningkatkan masa tulang.

2. Sendi

Artikulasi atau sendi adalah tempat pertemuan dua atau lebih tulang. Tulang-tulang ini dipadukan dengan berbagai cara, misalnya dengan kapsul sendi, pita fibrosa, ligament, tendon, fasia, atau otot. Sendi diklasifikasikan sesuai dengan strukturnya.

a. Sendi fibrosa (sinartrodial)

Merupakan sendi yang tidak dapat bergerak. Tulang-tulang dihubungkan oleh serat-serat kolagen yang kuat. Sendi ini biasanya terikat misalnya sutura tulang tengkorak.

b. Sendi kartilaginosa (amfiartrodial)

Permukaan tulang ditutupi oleh lapisan kartilago dan dihubungkan oleh jaringan fibrosa kuat yang tertanam kedalam kartilago misalnya antara korpus vertebra dan simfisis pubis. Sendi ini biasanya memungkinkan gerakan sedikit bebas.

c. Sendi synovial (diartrodial)

Sendi ini adalah jenis sendi yang paling umum. Sendi ini biasanya memungkinkan gerakan yang bebas (mis., lutut, bahu, siku, pergelangan tangan, dll.) tetapi beberapa sendi sinovial secara relatif tidak bergerak (mis., sendi sakroiliaka). Sendi ini dibungkus dalam kapsul fibrosa dibatasi dengan membran sinovial tipis. Membran ini mensekresi cairan sinovial ke dalam ruang sendi untuk melumasi sendi. Cairan sinovial normalnya bening, tidak membeku, dan tidak berwarna atau berwarna kekuningan. Jumlah yang ditemukan pada tiap-tiap sendi normal relatif kecil (1 sampai 3 ml). hitung sel darah putih pada cairan ini normalnya kurang dari 200 sel/ml dan terutama adalah sel-sel mononuclear. Cairan synovial juga bertindak sebagai sumber nutrisi bagi rawan sendi.

Permukaan tulang dilapisi dengan kartilago artikular halus dan keras dimana permukaan ini berhubungan dengan tulang lain. Pada beberapa sendi terdapat suatu sabit kartilago fibrosa yang sebagian memisahkan tulang-tulang sendi (mis., lutut, rahang)

Jenis sendi synovial :

a)      Sendi peluru, missal pada persendian panggul dan bahu, memungkinkan gerakan bebas penuh.

b)      Sendi engsel memungkinkan gerakan melipat hanya pada satu arah dan contohnya adalah siku dan lutut.

c)      Sendi pelana memungkinkan gerakan pada dua bidang yang saling tegak lurus. Sendi pada dasar ibu jari adalah sendi pelana dua sumbu.

d)      Sendi pivot contohnya adalah sendi antara radius dan ulna. Memungkinkan rotasi untuk melakukan aktivitas seperti memutar pegangan pintu.

e)      Sendi peluncur memungkinkan gerakan terbatas kesemua arah dan contohnya adalah sendi-sendi tulang karpalia di pergelangan tangan.

3. Otot Rangka

a. pengertian otot ( musculus)

Otot (musculus) merupakan suatu organ atau alat yang memungkinkan tubuh dapat bergerak. Ini adalah suatu sifat penting bagi organisme. Gerak sel terjadi karena sitoplasma mengubah bentuk. Pada sel – sel, sitoplasma ini merupakan benang – benang halus yang panjang disebut miofibril. Kalau sel otot mendapat rangsangan maka miofibril akan memendek. Dengan kata lain sel otot akan memendekkan dirinya kearah tertentu (berkontraksi).

b. Ciri-ciri Otot

1. Kontraktilitas

Serabut otot berkontraksi dan menegang, yang dapat atau mungkin juga tidak melibatkan pemendekan otot. Serabut akan terolongasi karena kontraksi pada setiap diameter sel berbentuk kubus atau bulat hanya akan menghasilkan pemendekan yang terbatas.

2. Eksitabilitas

Serabut otot akan merespon dengan kuat jika distimulasi oleh implus saraf.

3. Ekstensibilitas

Serabut otot memiliki kemampuan untuk meregang melebihi panjang otot saat relaks.

4. Elastilitas

Serabut otot dapat kembali ke ukurannya semula setelah berkontraksi atau meregang.

OTOT DAN KERJA OTOT

Otot rangka merupakan setengah dari berat badan orang dewasa. Fungsi utamanya adalah untuk menggerakan tulang pada artikulasinya. Kerja ini dengan memendekkan (kontraksi) otot. Dengan memanjang (relaksasi) otot memungkinkan otot lain untuk berkontraksi dan menggerakan tulang.

Otot ada yang melekat langsung pada tulang, tetapi dimana bagian terbesarnya mempengaruhi fungsi (mis., pada tangan), tangan yang berhubungan langsung dengan tulang, atau dimana kerjanya perlu dikonsentrasikan, otot dilekatkan dengan tendon fibrosa. Tendon menyerupai korda, seperti tali, atau bahkan seperti lembaran (mis.,pada bagian depan abdomen). Tidak ada otot yang bekerja sendiri. Otot selalu bekerja sebagai bagian dari kelompok, dibawah control system saraf.

Fungsi otot dapat digambarkan dengan memperhatikan lengan atas. Otot bisep dari lengan atas dilekatkan oleh tendon ke skapula. Perlekatan ini biasanya tetap stasioner dan adalah asal (origo) dari otot. Ujung yang lain dari otot dilekatkan pada radius. Perlekatan ini untuk menggerakan otot dan diketahui sebagai insersio dari otot.

Bisep adalah otot fleksor; otot ini menekuk sendi, mengangkat lengan saat ia memendek. Otot ini juga cenderung memutar lengan untuk memposisikan telapak tengadah karena titik insersinya. Otot trisep pada punggung lengan atas adalah otot ekstensor; otot ini meluruskan sendi, mempunyai aksi yang berlawanan dengan otot bisep.

Selama fleksi sederhana (menekuk) siku :

a)      Bisep kontraksi ? ini adalah penggerak utama

b)      Trisep rileks secara refleks ? ini adalah antagonis

c)      Otot tertentu pada lengan berkontraksi untuk mencegah gerakan berguling

d)      Otot di sekitar bahu berkontaksi untuk memantapkan sendi bahu

 STRUKTUR OTOT RANGKA

Otot rangka tersusun atas sejumlah besar serat-serat otot. Sel-sel silindris tidak bercabang. Otot ini disokong oleh jaringan ikat dan mempunyai banyak suplai darah dan saraf. Setiap sel mempunyai banyak nuklei dan mempunyai penampilan lurik. Dindingnya atau sarkolema, mengandung myofibril yang dibungkus dengan rapat dalam sarkoplasma cair. Didalamnya juga ada banyak mitokondria. Warna merah dari otot berhubungan dengan mioglobin, suatu protein seperti hemoglobin dalam sarkoplasma.

Setiap miofibril mempunyai lurik (striasi) terang dan gelap secara bergantian, disebut pita I dan A secara berurutan. Striasi disebabkan oleh 2 tipe filamen, satu mengandung proteinaktin, dan lainnya mengandung protein myosin.

Kontraksi otot adalah karena reaksi filament aktin dan miosin satu sama lain, seperti ketika mereka menyisip satu sama lain dan menarik ujung dari sel otot saling mendekat. Serat otot memendek sampai dengan sepertiga dari panjangnya saat kontraksi.

Serat-serat otot biasanya menjalar sejajar terhadap arah tarikan, baik tanpa tendon (otot kepeng) mis., otot interkostal, atau dengan tendon pada ujungnya (otot fusiformis) mis., otot bisep. Otot-otot ini mempunyai rentang gerak yang besar tetapi relative lemah.

Otot pennate lebih kuat daripada tipe otot di atas, tetapi mempunyai rentang gerak lebih pendek. Pada otot ini, serat-serat menjalar membentuk sudut terhadap arah tarikan dan menyisip ke dalam tendon sentral atau tendon pengimbang.

 HISTOLOGY  OTOT

Ada tiga jenis jaringan otot yang dapat dibedakan atas dasar strukturnya dan ciri fiologis yaitu otot polos, otot lurik, dan otot jantung.

• Otot polos (smooth muscle/involuntary muscle)

Otot polos mengandung sel berbentuk spindle dengan panjang 40-200 µm dengan inti terletak di tengah. Myofibril ini sukar diperlihatkan dan tidak mempunyai corak melintang. Serabut reticular transversa menghubungkan sel-sel otot yang berdekatan dan membentuk suatu ikatan sehingga membentuk unik fungsional. Otot polos tidak dibawah pengaruh kehendak.

• Otot lurik (skeleton muscle/voluntary muscle)

Otot lurik mengandung sel-sel otot (serabut otot) dengan ukuran tebal 10-100 µm dan panjang 15 cm. Serabut otot lurik berasal dari myotom, inti terletak dipinggir, dibawah sarcolema.memanjang sesuai sumbu panjang serabut otot. Beberapa serabut otot bergabung membentuk berkas otot yang dibungkus jaringan ikat yang disebut endomycium. Bebefrapa endomycium disatukan jaringan ikat disebut perimycium. Beberapa perimycium dibungkus oleh jaringan ikat yang disebut epimycium (fascia). Otot lurik dipersyafi oleh system cerebrosfinal dan dapata dikendalikan. Otot lurik terdapat pada otot skelet, lidah, diaphragm, bagian atas dinding oesophagus.

• Otot Jantung

Terdiri dari serabut otot yang bercorak yang bersifat kontraksinya bersifat otonom. Tetapi dapat dipengaruhi system vagal. Serabutnya bercabang-cabang, saling berhubungan dengan serabut otot di dekatnya. Intinya berbentuk panjang dan terletajk di tengah.Sarkosom jauh lebih banyak dari pada otot rangka.

PERSARAFAN OTOT RANGKA

Otot dipersarafi oleh 2 serat saraf pendek :

1. Saraf sensorik yang membawa impuls dari otot, terutama dari reseptor regangan khusus, gelondong otot
2. Saraf motorik yang membawa impuls ke otot untuk memicu kontraksi otot

Korpus sel dari sel-sel saraf motorik terdapat dalam kornu anterior substansia grisea dalam medula spinalis. Setiap sel saraf mempunyai serat utama atau akson yang bercabang untuk mempersarafi 50 sampai 200 serat otot. Semua korpus sel mempersarafi satu sel otot yang terletak berdekatan dalam medulla spinalis. Impuls saraf mencapai setiap serat otot kira-kira di bagian tegahnya, pada motor end plate. Datangnya impuls saraf ini menyebabkan simpanan asetilkolin dilepaskan dari motor end plate. Asetilkolin bekerja untuk memperkuat impuls saraf. Ini menyebabkan gelombang besar aktivitas listrik untuk menjalar sepanjang otot, menimbulkan perubahan yang menyebabkan otot berkontraksi. Kekuatan kontaksi tergantung pada jumlah serat-serat yang terstimulasi. Bila impuls berhenti maka otot rileks.

4. Tendon

Tendon merupakan berkas (bundel) serat kolagen yang melekatkan otot ke tulang. Tendon menyalurkan gaya yang dihasilkan oleh kontraksi otot ke tulang. serat kolagen dianggap sebagai jaringan ikat dan dihasilkan oleh sel-sel fibroblas.

5. Ligament

Ligament adalah taut fibrosa kuat yang menghubungkan tulang ke tulang, biasanya di sendi. Ligament memungkinkan dan membatasi gerakan sendi.

6. Bursae

Adalah  kantong kecil dari jaringan ikat. Dibatasi oleh membran sinovial dan mengandung cairan sinovial. Bursae merupakan bantalan diantara bagian-bagian yang bergerak seperti pada olekranon bursae terletak antara prosesus olekranon dan kulit

GAMBAR