Handout Fungsi, Jenis, Bentuk, dan Matriks Tulang Fungsi system organ rangka (organ tulang, tendon, ligament, dan kartilago) (Campbell, 2008: 855) adalah body support, protection of internal organs, movement. Sehingga fungsi tulang adalah sebagai berikut Fungsi tulang Penyokong tubuh (Campbell, 2008: 855) Melindungi organ dalam/viseral (Campbell, 2008: 855) Alat gerak (Campbell, 2008: 855) Melekatnya otot (Hewitt , 2007: 448) Membentuk tubuh (Hewitt , 2007: 448) Pembentukan sel darah merah dan sel darah putih (Hewitt , 2007: 448) Penyimpan ion kalsium (Solomon, 2008: 820) Homeostasis kalsium dalam darah (Solomon, 2008: 820)
Bentuk Tulang menurut (2008:
Akers 133-134)
dapat menjadi
dibagi lima
kategori, yaitu long bones, short bones, flat bones, irregular bones,
and
sesamoid
bones
yang
sketsa
gambarnya
dapat
dilihat pada gambar di samping.
Berikut adalah bentuk-bentuk tulang menurut Akers (2008: 133-134). Long bones
Tulang yang panjangnya melebihi lebarnya Contoh: humerus, radius, femur, tibia, metacarpals, and metatarsals.
Short bones
Tulang yang biasanya berbentuk kubus Contoh: the carpal and tarsal bones.
Flat bones
Tulang yang tipis dan rata (thin and flattened) Contoh: the sternum, ribs, scapula, and certain skull bones.
Irregular bones
Tulang yang berbentuk kompleks dan tak beraturan Contoh: the vertebrae and certain facial bones.
Sesamoid bones
Tulang kecil yang melekat pada tendon dan menyerupai biji wijen Contoh: the patella, and proximal and distal sesamoid bones of the digits.
Namun pada umumnya bentuk tulang hanya dibagi menjadi tiga saja, yaitu long bones, short bones, dan flat bones.
Berdasarkan pernyataan Solomon, dkk. (2008: 823), a long bone has a thin shell of compact bone and a filling of spongy bone that contains marrow, dapat diketehui bahwa tulang pipa memiliki dua macam tulang, yaitu tulang keras (compact bone) dan tulang spons (spongy bone). Gambar di samping merupakan skema gambar tulang pipa (panjang). Terlihat struktur luar tulang pipa (panjang) merupakan tulang
keras.
Sedangkan
tulang
spons
memenuhi tulang tersebut dengan sumsum di dalamnya.
Salah satu bentuk tulang panjang Sumber: Solomon, (2008, 833)
Tulang keras (compact bone) merupakan kulit luar tulang pipa yang padat dan keras. Peranan tulang keras ini adalah memberi kekuatan pada tulang. Solomon (2008: 832) memberikan penjelasan mengenai tulang keras sebagai berikut. Compact bone consists of interlocking spindle shaped units called osteons. Within an osteon, osteocytes (bone cells) lie in small cavities called lacunae (sing., lacuna). The lacunae are arranged in concentric circles around central Haversian canals. Blood vessels that nourish the bone tissue pass through the Haversian canals. Osteocytes are connected by threadlike extensions of their cytoplasm that extend through narrow channels called canaliculi (Solomon, 2008: 832). Titik tekan dari pernyataan Solomon tersebut adalah tulang keras tersusun atas unit-unit berbentuk gelendong yang disebut osteons. Osteon terdiri dari sel tulang yang disebut osteocytes
yang terletak dalam lubang kecil yang disebut lacunae. Lacunae tersusun dalam lingkaran konsentris di tengah Haversian canal. Osteocytes slaing terhubung oleh perpanjangan sitoplasma yang tipis dan disebut canaliculi. Pembuluh darah yang bertugas menutrisi tulang melewati Haversian canal. Berikut adalah skema gambar tulang. Osteocytes dalam lacunae; dalam tulang keras, lacunae tersusun dalam lamellae, yang merupakan lingkaran konsentris yang mengelilingi matriks yang melingkupi Haversian canals
Kebanyakan struktur jaringan tulang keras pada vertebrata Sumber: Solomon (2008: 813)
Tulang Sumber: Solomon (2008: 814)
Tulang spons (spongy bone) merupakan tulang yang memenuhi/mengisi tulang keras. Solomon (2008: 832) menyatakan bahwa interior to the thin shell of compact bone is a filling of spongy bone, which provides mechanical strength. Spongy bone consists of a network of thin strands of bone. Its spaces are filled with bone marrow. Titik tekan dari pernyataan tersebut adalah tulang spons mengisi tulang keras dan berperan dalam penyediaan kekuatan mekanik. Tulang spons terdiri dari jaringan helai-helai tulang.
Jenis tulang ada dua, yaitu tulang keras (compact bone) dan tulang rawan (cartilage). Sebagian system rangka vertebrata tersusun atas tulang rawan saja ataupun tulang rawan dan
tulang keras. Pada perkembangannya, kartilago banyak tergantikan oleh tulang keras. Namun masih terdapat beberapa tulang rawan (kartilago) pada beberapa bagian system rangka dewasa. Tulang keras telah dijelaskan sebelumnya. Sedangkan penjelasan mengenai tulang rawan (cartilage) adalah sebagai berikut. Cartilage is firm yet elastic. Its cells, called chondrocytes, secrete a hard, rubbery matrix around themselves and also secrete collagen fibers, which become embedded in the matrix and strengthen it. Chondrocytes eventually come to lie, singly or in groups of two or four, in small cavities in the matrix called lacunae. These cells remain alive and are nourished by nutrients and oxygen that diffuse through the matrix. Cartilage tissue lacks nerves, lymph vessels, and blood vessels (Solomon, 2008: 815). Titik tekan dari pernyataan di atas adalah kuat dan elastic. Sel kartilago (chondrocytes) mensekresikan matriks yang bersifat keras dan elastic disekelilingnya serta mensekresikan serat kolagen yang menempel pada matriks dan menguatkannya. Chondrocyte dapat menempel pada lubang matriks yang disebut lacunae secara tunggal maupun berkelompok (dua atau empat). Kartilago tidak memiliki saraf, pembuluh limpa, dan pembuluh darah sehingga sel kartilago mendapatkan nutrisi dan oksigen dari difusi pada matriks. Sehingga kartilago sebagian besar tersusun oleh material matriks (Solomon, 2008: 815). Berbeda dengan kartilago, tulang keras mensekresi matriks dan memeliharanya. Campbell (2007: 857) menyatakan bahwa cartilago memiliki serat kolagen yang melimpah di dalam matriks elastic yang terdiri dari chondroitin sulfate (a protein-carbohydrate complex). Sehingga chondrocyte yang mengekskresikan kolagen dan chondroitin sulfate inilah yang menyebabkan kartilago menjadi kuat dan fleksibel. Berikut adalah skema gambar kartilago.
Berfungsi sebagai pendukung fleksibilitas
Sel (chondrocytes) yang menempati lacuna terpisah satu sama lain oleh substansi intraseluler.
Kebanyakan struktur jaringan tulang rawan pada ikan hiu dan ikan pari, akhir tulang pada mamalia dan sebagian mamalia lainnya, cincin dinding tabung respirasi, ujung hidung, telinga luar, sebagai keping penyokong antar tulang belakang, dan penyusun laring (voice box) Sumber: Solomon (2008: 813) dan Raven and George (2011: 990)
Setiap jaringan ikat memiliki material ekstraseluler. Raven and George (2011: 990) menyatakan alasannya bahwa because their cells are spaced widely apart. Sehingga antarsel jaringan ikat memiliki ruang dan diisi oleh material tertentu yang disebut matrix of the tissue (Raven and George, 2011: 990) atau matriks jaringan. Begitu pula dengan jaringan tulang. Baik tulang rawan maupun tulang keras memiliki matriks. Pada tulang rawan menurut Raven and George (2011: 992) this diffusion can only occur because the cartilage matrix is not calcified, as is bone. Titik tekannya adalah matriks tulang rawan tidak mengeras seperti matriks tulang keras. Oleh karena itulah tulang rawan yang tidak memiliki pembuluh darah dapat mendapatkan nutrisi dan makanan dari difusi melalui matriks yang tidak mengeras (mengapur) ini. Sedangkan pada tulang keras, menurut Raven and George (2011: 992) adalah sebagai berikut. Bone cells, or osteocytes, can remain alive even though the extracellular matrix becomes hardened with crystals of calcium phosphate. This is because blood vessels travel through central canals into
the bone (Raven and George, 2011: 992). Titik tekannya adalah matriks tulang keras mengeras dalam bentuk Kristal calcium phosphate. Namun matriks tulang keras dapat dilewati oleh pembuluh darah sehingga osteocytes dapat tetap hidup.
Daftar pustaka Akers, R. Michael. 2008. Anatomy and Physiology of Domestic Animals. New York: John Wiley and Sons Campbell, Neil A. , dkk. 2008. Biology Eight Edition. United Staates: Pearson Benjaming Cummings Hewitt, Paul G., dkk. 2007. Conceptual Integrated Science. San Franscisco: Addison Weasley Raven, Peter H. and George B. Johnson.2011.Biology Ninth Edition.New York:Mc Graw Hill. Solomon, Eldra P., dkk. 2008. Biology Eighth Edition. United States: Thompson Brooks Cole
