SISTEM MUSKULOSKELETAL

Dr.John.W.Sitohang,M.Repro

SISTEM MUSKULOSKELETAL MERUPAKAN JARINGAN PENYOKONG TUBUH YANG

TERDIRI DARI :• Jaringan tulang rawan • Jaringan tulang• Otot rangka ( skeletal muscle)• Tendon / ligamentum MATERIAL PEMBENTUK : 1. MATRIKS INTERSELULER 2. UNSUR SEL 3. JARINGAN PENYAMBUNG

TULANG RAWAN FUNGSI :• Penyokong jar.lunak dan sendi• Membentuk permukaan sendi• Pertumbuhan panjang tulang

• NONVASCULAR > nutrisi melalui difusi pembuluh darah

MATERIAL UNSUR SEL• CHONDROCYT• CHONDROBLAST• CHONDROGENIC CELLS

• KONDROBLAST• KONDROSIT• ISOGEN/ NEST CELL

MATRIKS• SERAT KOLAGEN• SERAT ELASTIN• MATRIKS TERRITORIAL ( CAPSULE)• PROTEOGLIKAN TERUTAMA

GLYCOSAMINOGLIKAN YAITU : KONDROITIN -4- SULFAT DAN

KONDROITIN- 6- SULFAT, KERATAN SULFAT

CARA PERTUMBUHAN

• Interstitial mesenchym pusat kondrofikasi ( sel hsl : tropocolagen + zat metakromatik) kondrosit & terbentuk perikondrium, kondroblast membelah sel nest ( 2 sel 4 sel)

( =pertumbuhan tl rawan baru didalam tl.rwn)• Appositional pertumbuhan tl.rawan dari

tempat berlainan ( perikondrium)

JENIS TULANG RAWAN• T.R.HIALIN : SEL KONDROSIT ZAT ANTAR SEL : SERAT KOLAGEN TYPE 2 >>> PERIKONDRIUM (+) ORGAN: LARYNX,TRAKEA,BRONCHUS, NASAL,COSTAL• T.R. ELASTIN : SEL KONDROSIT ZAT ANTAR SEL: SERAT ELASTIN >>> SERAT KOLAGEN TYPE 2 PERIKONDRIUM (+) ORGAN :EPIGLOTIS, TELINGA LUAR, TUBA AUDITIVA

JENIS TULANG RAWAN• T.R FIBRO CARTILAGO SEL KONDROSIT, SERAT KOLAGEN KASAR PERIKONDRIUM (–) CONTOH : @DISKUS INTERVERTEBRALIS MEMPUNYAI 2 KOMPONEN : ANNULUS

FIBROSUS DAN NUCLEUS PULPOSUS @ ARTICULAR JOINT @SYMPHYSIS PUBIS SERAT : KOLLAGEN TYPE 1 MATRIX : HYALURONIC ACID• T.R. TURGESCENT SEL KONDROSIT BESAR AKIBAT TURGOR TINGGI, SERAT : KOLAGEN PERIKONDRIUM (–)

TULANG RAWAN ( CHONDROCYT)

CHONDROCYTSEL ISOGEN

MATRIXSerat kolagen

TULANG RAWAN HYALIN

TULANG RAWAN ELASTIN

FIBROCARTILAGO

Collagen tissue

Isogen

Matrix

Turgescent cartilage

HYPERTROFI CHONDROCYT

SERAT KOLAGEN

CLINICAL APPLICATION• PENGARUH USIA AKAN MENYEBABKAN : @ DEGENERASI TULANG RAWAN ( ASBEST FASERUNG) CHONDROCYT HYPERTROFI SEL MATI TIMBUL NYERI SENDI DAN

PENURUNAN MOBILITAS GERAK. NORMAL PADA CARTILAGO HYALIN @ KALSIFIKASI NORMAL PADA OSS ENDOKONDRAL

• DEFISIENSI VITAMIN VIT.A HAMBAT PERTUMBUHAN DAN PEMBENTUKAN TULANG VIT.D OSTEOMALACIA (DWS) DAN RICKETTS ( ANAK2) AKIBAT ABSORBSI Ca++ TERGANGGU. VIT.C SCURVY KARENA PEMBENTUKAN KOLAGEN TERGANGGU.

• ACHONDROPLASIA INHERITED DISEASE AKIBAT PENGURANGAN PROSES PROLIFERASI CHONDROCYT PADA

GARIS EPHYPHISIS TULANG PANJANG SEHINGGA TERJADI DWARFISM

CLINICAL APPLICATION• HNP ( HERNIA NUCLEUS PULPOSUS) AKIBAT KOMPRESI DISKUS INTERVERTEBRAL SEHINGGA RUPTUR ANNULUS

FIBROSUS HERNIA NUCLEUS PULPOSUS KEDALAM CANALIS SPINAL MENEKAN CABANG SARAF.

• OSTEOARTHRITIS PENYAKIT UMUM PADA ORANG TUA TULANG RAWAN PERSENDIAN JARI TANGAN

,LUTUT,PANGGUL MENIPIS DAN PATAH. JARINGAN TULANG TERKENA SPURS FORMATION.

• RHEUMATOID ARTHTRITIS PENYEBAB TIDAK DIKETAHUI, DIDUGA KARENA AUTOIMMUN DENGAN

KARAKTERISTIK REAKSI INFLAMASI KRONIS PADA SYNOVIAL SENDI SEHINGGA KAPSUL SENDI MENEBAL DAN DIINFILTRASI OLEH MONOSIT,MAKROFAG,T-LYMFOSIT DAN

T-HELPER LYMFOSIT.REAKSI RADANG KRONIS INI AKAN MENYEBABKAN ARTICULAR CARTILAGE RUSAK PERSISTENT PAIN.

JARINGAN TULANGFUNGSI : • Penyokong kerangka tubuh / otot• Melindungi organ• Mineral storage• Hemopoiesis

UNSUR UTAMA:Matriks interseluler : 50 % inorganic salts ( CALSIUM

HYDROXYAPATITE & 50% organic ( kolagen dan protein-assosiated glycosaminoglican) and bound water

Sel tulang : osteoprogenitor,osteoblast, osteosit,osteoclast

• VASCULAR CONNECTIVE TISSUE

PEMBAGIAN JENIS TULANG

• JENIS : KOMPAKTA SPONGIOSA• MACAM :TL.PANJANG,PIPIH,PENDEK IMMATUR (SERAT KOLAGEN TIDAK TERATUR) & MATUR

( SERAT KOLAGEN TERATUR)• PROSES PEMBENTUKAN : DESMAL ( INTRAMEMBRANOUS OSSIFICATION) CHONDRAL ( ENDOCHONDRAL OSSIFICATION)

BONE CELLS• DIBENTUK DARI MESENCHYM PROOSTEOBLAST OSTEOBLAST• OSTEOPROGENITOR = STEM SEL TL BENTUK PIPIH,UNDIFFERENTIATED TERDAPAT PADA LAPISAN PERIOSTEUM,ENDOSTEUM, KANAL HAVERS• OSTEOCLAST ASAL MACROFAG & MONOSIT. FUNGSI:BONE RESORBING CELL FOR FORMATION,REMODELLING AND REPAIR OF

BONE.MENJAGA HOMEOSTASIS JANGKA PANJANG CALSIUM & POSFAT DALAM TUBUH.

MULTINUCLEAR• OSTEOBLAST : SEL BERBENTUK KUBIS. FUNGSI : SINTESA & SEKRESI MATRIKS TULANG. • OSTEOSIT : SEL BERBENTUK PIPIH TERLETAK DALAM LACUNAE FUNGSI :MENJAGA HOMEOSTASIS JANGKA PENDEK CALSIUM & POSFAT DALAM

TUBUH DALAM POPULASI BESAR BERESPOND TERHADAP CALCITONIN DAN PARATHORMON

DLM MENJAGA KADAR CALSIUM DARAH.

MATRIKS TULANG

• INTERSELULER BONE MATRIX: ORGANIC COLAGEN TYPE 1 INORGANIC 75 % Ca.FOSFAT. X-RAY HIDROXIAPATITES KRISTAL ( LAP.KERAS TULANG )• SUBSTANSI DASAR : SIALOPROTEIN, PROTEOGLIKAN ( CONDROITIN SULFAT& HYALURONAT)• OSTEOMALACIA : CALSIFICATION

OSSIFIKASI DESMAL

• = OSSIFIKASI PERICHONDRAL• = OSS INTRAMEMBRANOSA• TIDAK DIDAHULUI OLEH PEMBENTUKAN

TL.RAWAN.• PROSES PEMBENTUKAN BERAWAL DARI

MESENCHYM OSTEOBLAST OSTEOIDCALSIFIKASI OSTEOCYT

• Eg: calvaria,sternum ( TL.GEPENG)

Osteoclast ( OSS DESMAL)

Oss intramembran (Desmal)

TULANG GEPENG / DESMAL OSSIFICATION

OSSIFIKASI CHONDRAL• = OSS ENDOCHONDRAL• OSS DARI MODEL EMBRYONIC HYALINE CARTILAGE

• PRIMARY OSSIFICATION CENTER: BAGIAN PERICHONDRIUM DIAPHYSIS SEL CHONDROCYT MENGALAMI HYPERTROFI

AKIBAT BANYAKNYA VASKULARISASI TERBENTUK CALSIFIKASI TULANG RAWAN SEL BERUBAH MENHADI SEL OSTEOPROGENITOR OSTEOBLAST YG MEMBENTUK SUBPERIOSTEAL BONE COLLAR YANG AKAN BERUBAH MENJADI PERIOSTEUM.

• SECONDARY OSS CENTER : DIMULAI PADA PUSAT EPIPHYSIS• EPIPHYSEAL PLATE : PUSAT PEMANJANGAN ( LENGTHENING) TULANG PANJANG YANG TERBAGI ATAS 5

ZONA YAITU: 1. RESTING ZONE, 2. CELL PROLIFERATION ZONE,3. MATURATION AND HYPERTROPHY ZONE, 4.CALCIFICATION ZONE,5. OSSIFICATION ZONE

• FEMUR , TIBIA, FIBULA ( jenis tulang panjang )

OSSIFIKASI CHONDRAL

OSSIFIKASI ENDOCHONDRAL

EPIPHYSEAL PLATE

TULANG PANJANG

PERTUMBUHAN TULANG DEWASA

PEMBULUH DARAH

HISTOPHYSIOLOGY

• 99 % Ca Parathyroid hormon dengan mengaktifasi osteoblas menghasilkan osteoclast activating factor,M-CSF meningkatkan bone resorption kadar calsium darah meningkat.

• Vit.D absorbsi Calsium dari usus.• Repair fracture hematoma connective tissue jaringan

granulasi neutrofil & granulosit makrofag resorpsi jar.mati fibrocartilaginous callus

( osteoclast) callus.• Synovial fluid dialisat drh plasma ( Hyaluronic acid >>>)

Clinical application• Osteomyelitis:infeksi tulang akibat mikroorganisme

bakteri,virus,fungi yg menyebar melalui cara hematogen,contiguous infection dan direct introduction of organism by trauma.Pada anak2 sering mengenai tulang panjang,femur dan tibia serta vertebrae.

• Ankylosing spondilitis ( = Marie – strumpell disease,= Rheumatoid spondylitis ):penyakit radang kronik dan progressif yg mengenai articulasi spine dan jaringan lunak sekitarnya juga sacroiliac joints.Etiologi tidak diketahui diduga faktor herediter berperan.

CLINICAL APPLICATION• OSTEOPOROSIS PENURUNAN MASSA TULANG AKIBAT PEMBENTUKAN TULANG YANG BERKURANG

ATAU PENINGKATAN RESORPSI TULANG. TERJADI PADA ORANG TUA AKIBAT PENURUNAN GROWTH HORMON DAN WANITA POSTMENOPAUSE KARENA ESTROGEN BERKURANG ( RESEPTOR PENGIKAT ESTROGEN SEL OSTEOBLAS↓SEKRESI MATRIX TULANG ↓ SEL OSTEOCLAS AKTIFITASNYA ↓

• PAGET’S DISEASE OF BONE - TERJADI PADA ORANG TUA - BERSIFAT FAMILIAL - TULANG MENEBAL TETAPI LEBIH LUNAK TERUTAMA PADA TULANG KEPALA DAN

EKSTREMITAS - KADAR ALKALINE FOSFATASE MENINGKAT. - TERAPI CALCITONIN UNTUK MEMPERLAMBAT PROGRESIFITAS.

Compact Bone

Compact bone/ mature bone

COMPACT BONE (TULANG DEWASA)

Bone fracture

Fracture femur

PENYEMBUHAN TULANG

Repair of fracture

TENDON / LIGAMENT• JARINGAN PENYAMBUNG PADAT • MERUPAKAN SERAT KOLAGEN TEBAL• TERDAPAT JUGA SERAT ELASTIN SEPERTI PADA LIGAMENTUM

NUCHAE,LIG.FLAVA,LIG.SUSPENSORIUM PENIS.• SUBSTANSI DASAR : PROTEOGLIKAN DAN GLYCOPROTEIN ( LAMININ,FIBRONECTIN,CHONDRONECTIN,ENTACTIN)• UNSUR SERAT : KOLAGEN YANG MENGANDUNG TROPOKOLAGEN.

TERDAPAT 12 JENIS KOLAGEN YANG DIDASARKAN PADA ASAM AMINO RANTAI α MELIPUTI PROLINE,HIDROXYPROLINE,LYSINE,HIDROXYLYSINE

• JENIS KOLAGEN TYPE 1 ( DERMIS,BONE,CAPSULE ORGAN,FIBROCARTILAGE,DENTIN,CEMENTUM)

LIGAMENTUM / TENDON

PERSENDIAN / JOINT ARTICULAR

CLINICAL APPLICATION• SCLERODERMA PEMBENTUKAN SERAT KOLAGEN YANG BERLEBIHAN SEHINGGA KULIT MENEBAL YG

MENGAKIBATKAN FLEKSI JARI TANGAN DAN PERGERAKAN SENDI TERGANGGU• OSTEOGENESIS IMPERFECTA TERJADI MUTASI SALAH SATU GEN PEMBENTUK COLLAGEN TYPE 1 SEHINGGA

TULANG MENJADI RAPUH DAN MUDAH PATAH.• EHLER-DANLOS SYNDROME INSUFFISIENSI COLLAGEN SEHINGGA LIGAMEN MENJADI LEMAH DAN TERJADI

HYPEREKSTENSI SENDI LUTUT.• KELOID PEMBENTUKAN SCARS BERLEBIHAN AKIBAT KOLAGEN TERBENTUK BERLEBIHAN.

NORMAL : LUKA BEKAS OPERASI AKAN TERBENTUK COLLAGEN TYPE 1 SELANJUTNYA TERBENTUK COLLAGEN TYPE 2 YANG LEBIH KUAT.

• SYSTEMIC LUPUS ERYTHEMATOSUS AUTOIMMUN CONNECTIVE TISSUE DISEASE YANG MENGAKIBATKAN PERADANGAN

ELEMEN JARINGAN PENYAMBUNG ORGAN SEPERTI TENDON DAN SENDI.GEJALA KARAKTERISTIK : FACIAL AND SKIN RASH.

SKELETAL MUSCLE

OTOT RANGKA

ELEMEN JARINGAN PENYAMBUNG TDD:• ENDOMISIUM DIBUNGKUS OLEH SERABUT RETIKULER

DAN LAMINA BASAL• PERIMISIUM MERUPAKAN JARINGAN PENYAMBUNG

JARANG YANG BERISI SARAF, PEMB.DARAH,SERAT KOLAGEN,FIBROBLAS

• EPIMISIUM MERUPAKAN JARINGAN PENYAMBUNG

• FASCICULUS MERUPAKAN JARINGAN PENYAMBUNG PADAT KOLAGEN.

Otot rangka Ø melintang

Cohnheims field

JENIS OTOT RANGKA

• OTOT MERAHTIPIS, MERAH GELAPMYOGLOBIN >>>• OTOT PUTIHTEBAL , PUCATMYOGLOBIN <<<• INTERMEDIATE

• KECEPATAN REAKSI ( TWITCH TYPE) MENGIKUTI

HK.ALL OR NONE• Reaksi HISTOKIMIA ( MYOFIBRILLAR ATPase): Type I : ATP ase << Type II : II a fiber : kontr intens II b fiber: kontraksi

cepat ( white muscle)

MIKROSKOP CAHAYA• SERABUT : SILINDRIS,PANJANG dan DIAMETER

BERVARIASI (1mm - 30 cm) (1 mm= m.stapedius, 30 cm =m.sartorius)• Diameter : 10-100 m• Ukuran dan tebal dapat >>> atau <<< Hypertrofi dan Atrofi• Inti : ditepi,pipih ( dibawah lap.sarkolemma), banyak.• Histologic section: Myofibril, Sarcolemma,Cohnheim’s

fields,Sarcoplasma

MIKROSKOP CAHAYA• MYOFIBRIL = UNIT SERABUT

OTOT,TIPIS,PARALEL,BERGARIS,TEBAL 1-2 m.

• COHNHEIM’S FIELDS = kumpulan serabut otot ( melintang)

• SARCOLEMMA = pembungkus serabut otot,tipis,translucent,tebal 1m

• SARCOPLASMA = sitoplasma berisi Golgi bodies, mitochondria,organel sel

MYOFIBRIL

• A – BAND ( Anisotrop ) bagian Gelap• I – BAND ( Isotrop) bagian Terang• H – BAND ( Ger,hell=light)• Z – LINE ( Ger,Zwischenscheible =

intermediate disk)• M – LINE = ditengah H band• SARCOMERE = Antara dua segment Z line =

Unit struktural dan Fungsional myofibril, P: 2,5 m.

MUSCLE CONTRACTION

• I band memendek , A band tetap• Filament Actin bergeser kepusat, A band

H band dan I band memendek Z line ( disk) saling mendekat myofibril memendek

( “sliding filament mechanism”)

SKELETAL MUSCLE

ULTRASTRUKTUR MYOFIBRIL• 2 JENIS MYOFILAMENTS : Berbeda tebal,panjang dan komposisi kimia 1.Filamen Tebal : 14 nm protein myosin ( BM: 460.000) enzim tripsin 2JENIS

LMM ( Light meromyosin) HMM ( Heavy meromyosin) Myosin head mengandung ATP ase ATP enersi

kontraksi 2.Filamen Tipis : 7 nm, protein actin ( BM.43.000) tdd : G ( Globular) actin dan F( Fiber ) actin Tropomyosin, troponin subunit Troponin I,T,C

NEUROMUSCULAR

• MOTOR END PLATE = area antara serabut saraf motoris + otot rangka.( pwr : metal salts stain)

TDD : Primary synaptic clefts Secondary synaptic clefts Vesicle synaps berisi : Acetilcholin sbg

neurotransmitter• COMPLEX SENSORY END organs = Muscle

spindles dan Tendon organs

Muscle spindle

GROWTH and REGENERATION

• KETEBALAN : JUMLAH MYOFIBRIL • PANJANG : PRODUK SARCOMERE

BARU ( DAERAH TENDON) • REGENERASI O/ SEL SATELIT• DEFEK LUAS TERBTK JARINGAN IKAT

Tindakan yang perlu dilakukan pd cedera olah raga

• R,rest mencegah rusaknya jaringan lunak dan pembengkakan

• I,ice kompres es cegah perdarahan dan inflamasi serta mengurangi nyeri

• C,compression p’balutan cegah perdarahan dan rusaknya jaringan lunak

• E,elevationmencegah stasis,mengurangi edema dan pembengkakan

Olah raga

• C continuitas• R regularity• I intensitas• P power• E endurance

DESMAL OSSFICATION

Terima kasih Selamat

berkaryaEVERY SCIENCE BEGINS AS PHYLOSOPHY AND ENDS

AS ART; IT ARISES IN HYPOTHESIS AND FLOWS INTO

ACHIEVEMENT

(WILL DURANT,1926)