Struktur dan komposisi kimiawi tulang

Tulang menempati tempat yang sangat spesifik di dalam tubuh manusia. Seperti organ lainnya, tulang diwakili oleh berbagai jenis jaringan, tempat utama ditempati oleh jaringan tulang, yang merupakan jenis jaringan ikat.

Tulang (os) memiliki struktur dan komposisi kimia yang kompleks. Pada organisme hidup, tulang orang dewasa mengandung hingga 50% air, 28,15% zat organik, dan 21,85% zat anorganik. Zat anorganik diwakili oleh senyawa kalsium, fosfor, magnesium, dan unsur lainnya. Tulang yang telah mengalami maserasi terdiri dari 1/3 zat organik, yang disebut "ossein", dan 2/3 zat anorganik.

Kekuatan tulang dipastikan oleh kesatuan fisikokimia zat anorganik dan organik serta ciri-ciri strukturnya. Dominasi zat organik memastikan elastisitas dan fleksibilitas tulang yang signifikan. Dengan peningkatan proporsi senyawa anorganik (pada usia tua, dengan beberapa penyakit), tulang menjadi rapuh dan mudah patah. Rasio zat anorganik dalam komposisi tulang bervariasi di antara orang yang berbeda. Bahkan pada orang yang sama, ia berubah sepanjang hidup, tergantung pada karakteristik gizi, aktivitas profesional, keturunan, kondisi lingkungan, dll.

Sebagian besar tulang pada orang dewasa terdiri dari jaringan tulang lamelar. Jaringan ini membentuk substansi padat dan kenyal, yang distribusinya bergantung pada beban fungsional pada tulang.

Substansi padat (substantia compacta) tulang membentuk diafisis tulang tubular, menutupi epifisisnya di bagian luar dalam bentuk pelat tipis, serta tulang spons dan tulang pipih yang terbuat dari substansi spons. Substansi padat tulang ditembus oleh kanal tipis tempat pembuluh darah dan serabut saraf lewat. Beberapa kanal terletak terutama sejajar dengan permukaan tulang (kanal sentral, atau Haversian), yang lain terbuka di permukaan tulang sebagai bukaan nutrisi (foramina nutricia), tempat arteri dan saraf menembus ke dalam ketebalan tulang, dan vena keluar.

Dinding kanal sentral (Haversian) (canales centrales) dibentuk oleh lempeng konsentris setebal 4-15 µm, seolah-olah saling menyisipkan. Di sekitar satu kanal terdapat 4 hingga 20 lempeng tulang seperti itu. Kanal sentral bersama dengan lempeng-lempeng yang mengelilinginya disebut osteon (sistem Havers). Osteon adalah unit struktural dan fungsional dari substansi padat tulang. Ruang antara osteon diisi dengan lempeng-lempeng yang disisipkan. Lapisan luar substansi padat dibentuk oleh lempeng-lempeng luar yang mengelilinginya, yang merupakan produk dari fungsi pembentukan tulang periosteum. Lapisan dalam, yang membatasi rongga sumsum tulang, diwakili oleh lempeng-lempeng dalam yang mengelilinginya, yang terbentuk dari sel-sel osteogenik endosteum.

Substansi tulang yang seperti spons (trabekular) (substantia spongiosa) menyerupai spons, yang terbentuk dari lempeng-lempeng tulang (balok-balok) dengan sel-sel di antaranya. Lokasi dan ukuran balok-balok tulang ditentukan oleh beban yang dialami tulang dalam bentuk tegangan dan kompresi. Garis-garis yang sesuai dengan orientasi balok-balok tulang disebut kurva kompresi dan tegangan. Lokasi balok-balok tulang yang membentuk sudut satu sama lain membantu mentransfer tekanan (traksi otot) secara merata ke tulang. Desain ini memberikan kekuatan tulang dengan pengeluaran substansi tulang yang paling sedikit.

Seluruh tulang, kecuali permukaan artikularnya, ditutupi dengan membran jaringan ikat - periosteum. Periosteum menyatu dengan kuat dengan tulang karena serat penusuk jaringan ikat (sharpei) yang menembus jauh ke dalam tulang. Periosteum memiliki dua lapisan. Lapisan fibrosa luar dibentuk oleh serat kolagen yang memberi periosteum kekuatan khusus. Pembuluh darah dan saraf melewatinya. Lapisan dalam adalah pertumbuhan, lapisan kambium. Itu berbatasan langsung dengan permukaan luar tulang, mengandung sel-sel osteogenik, yang menyebabkan tulang tumbuh lebih tebal dan beregenerasi setelah cedera. Dengan demikian, periosteum tidak hanya melakukan fungsi pelindung dan trofik, tetapi juga fungsi pembentukan tulang.

Dari dalam, dari sisi rongga sumsum tulang, tulang ditutupi dengan endosteum. Endosteum (endosteum) dalam bentuk pelat tipis menempel erat pada permukaan bagian dalam tulang dan juga melakukan fungsi osteogenik.

Tulang memiliki karakteristik plastisitas yang signifikan. Tulang mudah dibangun kembali di bawah pengaruh latihan, aktivitas fisik, yang dimanifestasikan dalam peningkatan atau penurunan jumlah osteon, perubahan ketebalan lempeng tulang dari zat padat dan spons. Aktivitas fisik teratur sedang lebih disukai untuk perkembangan tulang yang optimal. Gaya hidup yang tidak banyak bergerak, beban rendah berkontribusi pada melemahnya dan menipisnya tulang. Tulang memperoleh struktur sel besar dan bahkan sebagian larut (resorpsi tulang, osteoporosis). Profesi juga memengaruhi kekhasan struktur tulang. Selain faktor lingkungan, faktor keturunan dan jenis kelamin juga memainkan peran penting.

Plastisitas jaringan tulang, restrukturisasi aktifnya disebabkan oleh pembentukan sel-sel tulang baru, zat antarsel dengan latar belakang penghancuran (resorpsi) jaringan tulang yang ada. Resorpsi dipastikan oleh aktivitas osteoklas. Sebagai pengganti tulang yang hancur, terbentuklah balok-balok tulang baru, osteon-osteon baru.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]