Tulang adalah organ kaku yang membentuk endoskeleton hewan vertebrata. Fungsi utamanya adalah memberikan perlindungan makhluk hidup, kapasitas gerak, dukungan, produksi sel darah (hematopoiesis) dan penyimpanan dan pelepasan mineral berdasarkan kebutuhan fisiologis tubuh.
Bersama dengan otot dan tendon, kumpulan tulang pada manusia membentuk apa yang kita kenal sebagai “sistem lokomotor”. Otot lurik berkontraksi sesuka hati berdasarkan arahan otak, dan karena melekat pada tulang, otot lurik bertindak sebagai pengungkit untuk melakukan gerakan yang ingin kita lakukan pada saat tertentu.
Manusia memiliki total 206 tulang. 80 di antaranya adalah bagian dari kerangka aksial, poros tengah tubuh, dan 126 membentuk anggota tubuh kita. Di luar osteologi dasar yang telah dieksplorasi pada kesempatan lain, hari ini kita membawakan Anda bagian jaringan tulang yang sangat menarik pada tingkat anatomis dan klinis: ketahui segalanya tentang matriks tulang .
- Artikel terkait: “4 penyakit sistem tulang yang paling penting”
Umum jaringan tulang
Jaringan tulang, bersama dengan sumsum tulang dan jaringan ikat lainnya, memberikan struktur dan fungsi tulang . Untuk bagiannya, ini didefinisikan sebagai organisasi jaringan yang bersifat konjungtif yang terdiri dari sel dan unsur tak hidup yang terkalsifikasi, yang membentuk apa yang kita kenal sebagai matriks tulang ekstraseluler.
Seperti yang kita lihat sebagai keras dan tahan, kita percaya bahwa tulang secara fisiologis kaku dan mereka tidak mengalami perubahan dari waktu ke waktu: tidak ada yang lebih jauh dari kebenaran. Jaringan tulang keras, tetapi juga sangat plastis, karena menunjukkan resorpsi dan perbaikan metabolisme yang sangat kompleks yang dimediasi oleh ion, sel, hormon, protein, dan faktor nutrisi. Ada kasus di mana cedera dan trauma terlalu agresif untuk tulang untuk diperbaiki, tetapi, dalam kebanyakan kasus, jaringan tulang mampu menyembuhkan dirinya sendiri setelah patah tulang.
Jaringan tulang terdiri dari 2% sel dan 98% zat ekstraseluler , yaitu matriks tulang. Meskipun kita akan mendedikasikan beberapa catatan terakhir untuk mengetahui sel-sel tulang, kali ini kita fokus pada apa yang mengelilinginya.
Apa itu matriks tulang?
Matriks tulang adalah komponen karakteristik tulang, karena memberikan kualitas anatomi dan fisiologisnya . Ini terdiri dari 65-70% garam anorganik (mineral) dan 30-35% zat organik. Kita memberi tahu Anda kekhasan kedua unsur di baris berikut.
1. Porsi anorganik
Bagian mineral dari matriks inilah yang memberi tulang kapasitas untuk penyimpanan, ketahanan, dan perlindungan. Bahan anorganik yang tercakup dalam bagian ini terdiri dari endapan kalsium fosfat , dalam bentuk zat yang dikenal sebagai hidroksiapatit. Kristal apatit panjangnya sekitar 40 nanometer dan berbentuk seperti prisma heksagonal, seringkali dengan perkembangan besar pada permukaan piramida. Seperti yang sudah Anda ketahui, mereka memiliki warna keputihan-kekuningan.
Seperti yang telah kita katakan, matriks anorganik mewakili sekitar 70% dari berat kering tulang. 99% kalsium, 85% fosfor dan 40-60% natrium dan magnesium yang dibutuhkan tubuh disimpan seluruhnya di kerangka kita. Tanpa melangkah lebih jauh, berkat tulang kita, manusia “menyimpan” di dalam diri kita 1-1,2 kilogram kalsium murni . Mineral ini penting untuk kontraksi otot, transmisi sinyal saraf, penyerapan vitamin B12, stimulasi sekresi hormonal dan banyak lagi.
- Anda mungkin tertarik: “Jenis sel utama tubuh manusia”
2. Porsi organik
Itu membuat sampai 30% dari matriks tulang, kira-kira. Bagian organik ini diwakili terutama oleh protein, lebih khusus, oleh berbagai jenis kolagen. Kolagen tipe I adalah yang paling banyak terdapat (95% dari total porsi organik), tetapi jejak kolagen tipe IV (5%) dan, kadang-kadang, tipe III juga diamati. Tergantung pada orientasi serat kolagen, matriks tulang dapat laminar, non-laminar dan osteonik atau laminar konsentris .
Selain kolagen, di bagian organik matriks tulang kita juga menemukan protein lain, meski dalam proporsi yang jauh lebih kecil. Berikut adalah daftar yang paling penting:
- Osteocalcin: protein yang bersifat hormonal (hormon) yang keberadaannya dalam darah berkorelasi dengan koefisien pembentukan tulang.
- Osteonektin: fosfoprotein yang berinteraksi dengan kolagen dan garam anorganik dalam matriks tulang.
- Trombospondin: protein sekretori dengan kemampuan antiangiogenik, yaitu menghambat pembentukan pembuluh darah baru dari yang sudah ada.
- Alkaline phosphatase: bertanggung jawab untuk proses defosforilasi pada tingkat molekuler.
Bagian seluler tulang
Kita meninggalkan matriks tulang untuk secara singkat menyebutkan 2% materi seluler yang membentuk jaringan tulang. Pertama-tama kita memiliki sel osteoprogenitor , yang berdiferensiasi, selama perkembangannya, menjadi badan sel lain yang berguna untuk produksi tulang.
Yang sangat menarik juga adalah osteoblas, sel-sel tulang yang bertanggung jawab untuk mensekresi matriks tulang yang baru saja kita jelaskan . Mereka mampu mensintesis kristal hidroksiapatit yang, seperti yang telah kita katakan, terdiri dari kalsium dan fosfat. Sangat menarik untuk mengetahui bahwa osteoblas, seperti hampir semua jenis sel lainnya, mempertahankan kemampuan untuk mereplikasi diri mereka sendiri, tetapi ini tidak mungkin dari waktu ke waktu karena mereka “terkunci” dalam matriks padat yang mereka sintesis sendiri.
Di sinilah osteosit berperan, mewakili lebih dari 90% sel dalam jaringan tulang . Mereka terbentuk dari osteoblas (yang pada gilirannya berasal dari sel osteoprogenitor) dan tugasnya adalah mempertahankan matriks tulang, baik melalui sintesis bahan baru atau penyerapannya. Karena kemampuannya untuk menyimpan atau “melepaskan” kalsium tulang ke dalam darah, mereka dianggap berpartisipasi aktif dalam metabolisme tubuh dan keseimbangan mineral.
Terakhir, kita memiliki osteoklas, sel berinti banyak yang mendegradasi dan menyerap kembali jaringan tulang . Mungkin tampak kontraproduktif untuk menghancurkan bahan tulang (dan memang benar demikian), tetapi ketika mineral penting untuk proses fisiologis tertentu kurang dalam tubuh, terkadang tidak ada pilihan lain.
Matriks tulang tidak kedap air
Seperti yang telah kita katakan sebelumnya, matriks tulang terus berubah. Biasanya, proses sintesis dan resorpsi matriks seimbang, dan dimediasi oleh zat-zat seperti hormon paratiroid (PTH), kalsitonin, estrogen, vitamin D, berbagai sitokin, dan faktor lokal lainnya (prostaglandin).
Puncak massa tulang terletak pada spesies manusia di atas usia 30 , karena sampai di sini pertumbuhan tulang terjadi, atau yang sama, tingkat sintesis matriks yang lebih tinggi daripada resorpsi. Dari sini, “dataran tinggi” fisiologis dihasilkan yang berlangsung sekitar 10 tahun, tetapi seiring bertambahnya usia, semakin banyak matriks tulang yang dihancurkan dan semakin sedikit yang disintesis.
Setelah usia 40 tahun, 0,3-0,5% dari matriks tulang hilang setiap tahun . Pada wanita, kondisi ini menjadi sangat cepat selama menopause, karena penurunan drastis hormon seks, yang menyebabkan tingkat pengeroposan tulang hingga 5% per tahun (meskipun kemudian stabil kembali).
Seperti yang mungkin sudah Anda duga, penuaan tulang ini diterjemahkan menjadi patologi yang lebih dari yang diketahui oleh orang tua mana pun: osteoporosis. Kondisi ini umum terjadi pada populasi yang menua, tetapi tidak diragukan lagi, ini adalah kejadian klinis dengan insiden yang jauh lebih tinggi pada wanita, karena resorpsi tulang berlebihan yang terjadi dalam 5-7 tahun yang mengarah pada menopause.
Diperkirakan 80% wanita di atas 80 tahun menderita osteoporosis , sedangkan prevalensi pada pria lanjut usia di atas 70 tahun adalah 11,3%. Tidak mengherankan bahwa sebagian besar patah tulang pinggul dan cedera serius lainnya terjadi pada orang tua: ketika tulang rapuh, jatuh apa pun dapat secara serius membahayakan integritas individu.
Ringkasan
Kita tidak ingin mengakhiri dengan catatan masam, karena pengembangan proses sama pentingnya dengan hasilnya. Matriks tulang menyimpan rahasia yang tak terhingga dan, tanpa diragukan lagi, merupakan kumpulan zat yang benar-benar menarik dari sudut pandang anatomi dan fisiologis. Bagaimana menduga, misalnya, bahwa kekurangan kalsium dalam tubuh dapat menyebabkan matriks tulang terdegradasi secara aktif oleh sel-sel tulang?
Seperti yang telah Anda lihat, tidak ada dalam diri manusia yang tak tergoyahkan, betapapun kaku dan tak terhancurkannya kelihatannya. Seperti semua jaringan yang mendefinisikan kita, tulang mengalami perubahan drastis berdasarkan perkembangan individu, kondisi lingkungan, homeostasis internal dan banyak faktor lainnya.
Referensi bibliografi:
- Matriks tulang dan konsolidasi, Medwave. Diakses tanggal 25 Februari di https://www.medwave.cl/link.cgi/Medwave/Revisiones/RevisionClinica/4155
- Modul dasar anatomi dan fisiologis olahraga: tulang. Dikumpulkan pada 25 Februari di http://www.edvillajunco.es/doc/1_los_huesos.pdf
- Jurnal Osteoporosis dan Metabolisme Mineral: Osteoporosis. Definisi. Epidemiologi. Dikumpulkan pada 25 Februari di http://revistadeosteoporosisymetabolismomineral.com/2017/07/11/osteoporosis-definicion-epidemiologia/#:~:text=En%20Espa%C3%B1a%20se%20calcula%20que,%2D29%2C57 % 25) 9.