Sistem MUSKULO-SKELETAL • Sistema skeletal(tulang) • Sistema musculorum (otot) dr. Indriati Dwi Rahayu Lab.Anatomi-Histologi Universitas Brawijaya Malang FUNGSI • Support & protect • ―rumah‖ dr sum2 tulang pbentukan sel2 darah • Reservoir ; Ca, PO4, Ion2 lain • Dalam sistem gerak KLASIFIKASI TULANG Berdasarkan: Letak (lokasi) Struktur Bentuk Berdasar struktur Pars cartilaginosa (tulang rawan) Perichondrium Pars ossea 1. Periosteum, tdd: osteoprogenitor, osteoblast. 2. Endosteum, tdd: osteoblast, osteoclast. 3. Substantia compacta 4. Substantia spongiosa (trabecularis) Garis epifise Tulang rawan 4 sendi 23 1 Cavum medulare A.Nutricia Berdasar lokasi dan fungsi Axial skeleton Membentuk sumbu panjang tubuh. Tdd: cranium, columna vertebralis, dan costae. Fungsi: proteksi, support. Appendicular skeleton Tulang2 ekstremitas sup dan inf Fungsi: lokomosi dan perlindungan thd lingkungan. Berdasar bentuk • sesamoid bones — patella KOMPOSISI Matrix Interseluler : * Serabut :Kolagen tipe I tersusun helix * Ground substance ORGANIK : proteoglikan, glikoprotein, keratan sulfat INORGANIK : * Calcium * Fosfat Ca-phosphat amorph (hydroxyapatite) - bicarbonat, sitrat, Mg, K, Na Sel2 : * osteoblast * osteosit * osteoclast - sel osteopregenitor Osteoprogenitor OSteoblast Osteocyte sintesa & sekresi komponen organik maintenance and integrity of bone Osteoclast resorbsi tulang Periosteum – endosteum FUNGSI Periosteum – endosteum - nutrisi utk jaringan tulang - menjamin supply osteoblast baru u/ perbaikan pertumbuhan tulang atau PERIOSTEUM Lapisan luar tulang vascular fibroelastic • Tdd : - serabut kolagen Sharpey’s fiber - Fibroblast - (lapisan dalam) : sel2 osteoprogenitor ENDOSTEUM • Melapisi seluruh ruangan dalam tulang • Selapis sel2 osteoprogenitor pipih + sedikit jaringan ikat • Lebih tipis drpd periosteum HISTOGENESIS Tulang PRIMER (Wovenbone) Penulangan Endochondral Tulang SEKUNDER (Lamellar bone) Penulangan Intramembranous Penulangan INTRAMEMBRANOSA kondensasi sel2 mesenchym Mineralisasi matrix langsung o/ osteoblast Pada : tulang pipih, pertumbuhan tulang pendek, penebalan pd tulang panjang TITIK AWAL = Pusat Penulangan Primer 1. sekelompok sel b’differensiasi osteoblast 2. osteoblast membentuk matrix tulang kalsifikasi osteoblast berkapsul ( osteosit) 3. Tbtk jar. Tulang primer ( dlm grup/pulau) 4. Tbtk dinding ruang memanjang berisi kapiler, sel- sel sumsum tulang dan sel-sel undifferentiated 5. Pusat2 penulangan timbul hampir bersamaan fusi dinding2 spt spon Blue arrow - mesenchymal cells Green arrow - osteocytes Red arrow - Bone from Intramembraneous Oss. • Penulangan ENDOCHONDRAL Deposisi matrix tulang di matrix kartilago Kartilago hyalin memberikan model 1. Model kartilago(hyalin) 2. Periostal bone collar - kapiler invasi perichondrium - sel mesenchymal osteoprogenitor osteoblast sekresi matrix spiculae fusi periostal bone collar (Mx : intramembranous) 3. Chondrosit dkt collar PROLIFERASI isogen2 sejajar axis tulang Chondrosit HIPERTROFI (besar, bulat) lacuna besar KALSIFIKASI matrix kartilago khondrosit mati Pembentukan ruang sumsum tulang primer 4. Periostal Bud pd ruang sum-sum tulang primer 5. Pembentukan pusat penulangan primer * osteoblast dkk pd permukaan matrix kartilago terkalsifikasi * Ossifikasi 6. Pusat penulangan sekunder Zona2 pd Epiphyseal cartilage Calcification PUSAT PENULANGAN - Di tulang panjang : * primer : mid-diafise * sekunder : epifise Meluas dipisahkan epiphyseal plate * tersier : membentuk tuberkel/tonjolan untuk perlekatan otot/ligamen • Jaringan tulang SEKUNDER (Matur = lamellar) * kebanyakan pd dewasa * pembentukan dg proses REMODELLING * Feat : - Serabut kolagen tersusun dlm lamela paralel a/ konsentris mengelilingi kanal vaskular Osteon/Sistem Havers REMODELLING • osteoclast mengkikis matrix tulang primer • cavitas yg terbentuk diinvasi pembuluh darah-saraf-limfe • deposit sel2 osteogenik (dr J.I perivaskular) di dinding cavitas • osteoblast + osteosit terbentuk • deposit tulang sekunder secara konsentris (lamella) • yang tua : jauh dr pembuluh darah • erosi & pembentukan kembali tulang Sistem Havers • Sejajar dg axis • 1 kanal sentral (Canalis Havers) dikelilingi 4 – 20 lamela konsentris • @ kanal berisi : pembuluh darah, saraf, jaringan ikat longgar • Osteosit di antara lamella, dlm lacuna. Filopodia dlm canaliculi, radial. • Bhubungan dg rongga sum-sum tulang, periosteum, dan sistem Havers lain melalui canalis Volkmann ( oblique/ransversal) - Osteon disatukan oleh cementing substance - Lamella interstitial : di antara osteon2. Terbentuk dr osteon lama yang terkikis sebagian, sebelum yang baru terbentuk. • Pembentukan dimulai dari perifer dalam Sistem MUDA : canal lebih besar (krn yg dlm belum jadi) Sistem MATUR : yg paling baru adalah terdekat dg canal Osteoporosis Cx : pembentukan tulang << Resorbsi tulang >> penurunan masa tulang (dg ratio mineral : matrix normal) Faktor nutrisi - Defisiensi Calcium kalsifikasi matrix tulang tidak sempurna # kronis pd anak : Rickets (deformitas tulang) # kronis pd dewasa : Osteomalacia ( penurunan masa tulang ,dg ratio mineral : sub normal) Pertumbuhan Tulang - s/d dewasa muda, bersamaan dg remodelling - ARAH : # pemanjangan tulang panjang : via pembelahan chondrosit di epifiseal zone FX : GH pembentukan kartilago pd epifiseal plate tulang endochondral # pertumbuhan ke arah luar • via proliferasi & differensiasi sel2 osteoprogenitor di lapisan dalam periosteum • deposisi tulang di permukaan luar tulang Perbaikan tulang - Fraktur robekan pembuluh darah perdarahan lokal & bekuan di ujung patahan - makrofag memindahkan clot, fibroblast mengisi ruang dg jaringan ikat fibrous - beberapa sel berdifferensisasi jadi chondrosit CALLUS (soft) (tdd pulau2 fibrokartilago & kartilago hyalin sbg model penulangan endochondral) digantikan oleh tulang primer (bony callus) tulang sekunder SENDI KLASIFIKASI Berdasarkan fungsi pergerakan • Amphiarthrosis gerak terbatas. Ex : symphisis pubis • Diartrosis sendi gerak • Synartrosis minim gerak - Synostosis. M’immobilisasi. Ex : Sutura tengkorak org tua - Synchondrosis. Oleh tulang rawan. Ex: sternum-iga - Syndesmosis. Oleh J.I padat. Ex : artic. tibio-fibular inferior Berdasarkan sumbu pergerakan •Uniaxial •Biaxial •Multiaxial SENDI GERAK • STRUKTUR UTAMA – Cartilage articulare (hyalin) – Capsula articulare • Outlayer: J,I Padat fibrous • Innerlayer: membrane → synovial fluid – Cavum articulare – Accessories: • Ligament, disc, meniscus, tendon, bursa ! Steroid ! • sex steroids influence the adult skeleton • corticosteroid-induced osteoporosis • Osteonecrosis is a known complication of corticosteroid therapy. KARAKTERISTIK P.u derivat mesoderm (myoblast) (modifikasi) memanjang Sel = berbentuk serabut Dalam sarcoplasma terdapat contractile filament (myofibril) Komponen extrasel relatif sedikit (terminologi) * sitoplasma sarcoplasma * membran plasma sarcolemma * endoplasmic reticulum sarcoplasmic reticulum * mitochondria sarcosome ………Characteristics of Muscle • Contractility - ability to contract (develop tension) • Excitability (Irritability) - ability to respond to a stimulus • Extensibility - ability to be stretched • Elasticity - ability to recoil to normal length Tipe otot : • Otot bergaris (skeletal muscle) • Otot polos (smooth muscle) • Otot jantung (cardiac muscle) Myologi Umum Struktur Otot : Venter Tendon Origo Insertio primary actions of muscle • Prime movers (agonists): A prime mover, or agonist, is a muscle whose contraction is chiefly responsible for producing a particular movement • ntagonists are muscles whose actions oppose that of the agonist • synergist contracts, it assists the prime mover in performing that action. • fixators, stabilizing a joint and thereby creating an immovable base on which anothermusclemay act Directional – – – – – – – – – – – – – – Anterior Ventral Posterior Dorsal Cranial = front ---- navel is on the anterior the trunk. = belly side ---- navel is on the ventral surface. = behind ---- spine is on the posterior of the body. = back = behind. = toward the head --- Chest is cranial to the abdomen. Superior = above ( when referring to standing human body superior is equivalent to cranial) Caudal = toward the tail ----- the hips are caudal to the waist. Inferior = below; at a lower level. --- the knees are inferior to hips. Medial = toward the mid line Lateral = away from midline Proximal = toward the central of the body Distal = away from the central of the body. Superficial = toward body surface. Profundus = away from body surface. STRUKTUR SEL • Ukuran sel : P : s/d 30 mm Ф : 10 – 100 µ • Serabut : Silindris, panjang, tidak bercabang Sarcoplasma. * myofibril. Tdd protein : - Thin filament : # actin # tropomyosin # troponin - Thick filamemen myosin Z H-band Z M-line * Garis gelap : = pita A (Anisotropic band) - Tdd Filamen tebal (myosin) ujung luar myosin - Tdpt H band (dibagi 2 oleh M line) ujung akhir&awal actin dlm 1 sarcomere (myosin 100 %) * Garis Terang = Pita I (Isotropic band) - Tdd Filamen tipis - Tdpt Z line membagi 2 * SARCOMERE : atr 2 Z line. 1 pita A + 1/2 dr 2 pita I Actin Myosin Membran system - Invaginasi tubular di sarcolemma (pd pertemuan A & I band) = T (transverse) tubule memasuki serabut otot, menempel myofibril - Sarcoplasmic Reticulum dr anastomose tubulus2 bermembran cisternae - Sisi T-tubule : terminal cisternae (dr SR) TRIAD (2 terminal cisternae + 1 T-tubule) PEMBUNGKUS OTOT • Merupakan jaringan ikat sejati • Dari dalam ke keluar: * endomysium 1 serabut otot (berupa jaringan ikat tipis) * perimysium bundel serabut otot * epimysium membungkus beberapa fasiculus Berupa jaringan ikat padat. • Komponen : * serabut :kolagen, elastis, retikular * fibroblast * pembuluh darah * saraf TIPE-TIPE SERABUT OTOT - Dasar : - kandungan myoglobin - jumlah mitokhondria - kecepatan kontraksi - Macam : * otot merah * otot putih * intermediate MOTOR END PLATE • synap khusus antara terminal bouton saraf motoris dg sarcolemma • Fungsi : menyebarkan impuls dr saraf ke otot kontraksi • Komponen : * Presynap * synaptic cleft * Post synpase MUSCLE-TENDON JUNCTION • Kolagen tendon menyatu dg epimysium memasuki otot bersama perimysium • Dekat junction : ujung sel otot pipih, >> lipatan ke dalam pd sarcolemma Lipatan sarcolemma invasi s/d Basal lamina melekat di permukaan LUAR sarcolemma • Perlekatan filamen actin dg permukaan DALAM sarcolemma TENDON • Saraf • synaptic terminal • release of actylcholine into synaptic cleft difusi • reseptor di sarcolemma • T-tubule terminal cisternae of sarcoplasmic reticulum • Depolarisasi sarcoplasmic reticulum release of Ca++ • Depolarisasi Aksi potensial • Menyebar • kontraksi SEL : • P : 85-100 µ,Ф : 15 µ • Serabut : Silindris, panjang, bercabang • Inti : 1-2, ovoid, pucat, central • Sarcoplasma : - dekat inti : >> mitokhondria & granul2 glikogen & pigmen lipofuscin - mitokhondria dlm barisan, di antara myofilamen - Myofilamen tidak terbagi jelas dlm myofibril • Sarcoplasmic Reticulum : kurang teratur • Gambaran cross striation [+] • Khas : Diskus interkalatus garis gelap, transversal, mnyilang rantai sel jantung. Junctional complex antara sel otot jantung 1. desmosom : mencegah lepasnya serabut otot 2. Fascia adheren : di bagian vertikal(transversal) 3. Gap junction : membentuk bagian lateral (horizontal) electronic coupling antara sel jalur stimulus HISTOGENESIS Differendiasi sel pd mesoderm dinding organ berongga sel memanjang, mengakumulasi myofilamen STRUKTUR: Sel : - bentuk spindle, dibungkus basal lamina & serabut retikuler - susunan : bag.sempit menempel di bagian terlebar sel sebelah - Inti : tengah, dpt multinuclear, bulat lonjong (ovoid) - P : 20 – 500 µ - Inti : tengah, dpt multinuclear, bulat lonjong (ovoid) - Sitoplasma :terdapat organella & bundel2 myofilamen Sarcoplasmic reticulum rudimenter MYOFILAMEN • Filamen TIPIS - actin & tropomyosin - stabil, berkaitan dg dense body di membran plasma oleh α-actinin • Filamen TEBAL - myosin,kurang stabil - responsif thd stimulus • Ratio filamen tipis : tebal = 12:1 ORGANISASI OTOT POLOS - Selubung otot polos disela oleh gap junction (untuk meneruskan aliran ion) - Fasciculus dikelilingi perimysium tidak lengkap