Bone Tissue (Jaringan Tulang)

Bone Tissue: Supportive Connective Tissue

Sofian Azalia HFaturahman SFatikhah Ayu M

Biologi 2011Universitas Negeri Semarang

Struktur Jaringan Hewan

Cells of Bone TissueCells

Extracellular Matrix

Bone Tissue: Supportive Connective TissueExtracellular Matrix

25% Water25% Protein or organic matrix

95% Collagen Fibers 5% Chondroitin Sulfate

50% Crystalized Mineral Salts Hydroxyapatite

(Calcium Phosphate) Other substances: Lead, Gold,Strontium, Plutonium, etc.

Two Kinds of Bone

Spongy Bone

Compact Bone

KOMPOSISI JARINGAN TULANG

Sel tulang, terdiri dari :a. Osteosit. Sel-sel matang yang mengisi lakuna dalam matriksb. Osteoblas. Membentuk unsur2 organik untuk membentuk & pertumbuhan tulangc. Osteoklas. Sel2 untuk menghancurkan dan membentuk tulang kembali

Histology of Bone Tissue

Histology of Compact Bone• Osteon terdiri dari cincin - cincin konsentris (lamellae) dari matriks

tulang yang menyelimuti pembuluh darah • Pada Osteocytes terdapat ruang yang disebut lacunae• Pada Osteocytes terdapat canaliculi yang berfungsi untuk

menghubungkan sel satu dengan yang lainnya

Compact Bone

The Trabeculae of Spongy Bone • Kisi – kisi dari plat tulang yang tipis disebut trabeculae• Ruang di tengahnya diisi dengan sumsum merah di mana sel

darah berkembang• Terdapat pada ujung tulang panjang (seperti tulng paha) dan

dan di dalam tulang yang rata seperti tulang pinggul, tulang dada, sisi tengkorak, dan tulang rusuk.

BONE FORMATION

• Semua jaringan ikat embrional berawal dari mesenchyme.

• Dua jenis pengerasan terjadi. • Pengerasan Intramembranous adalah formasi dari

tulang secara langsung dari atau pada membran jaringan hubungkan berserat.

• Pengerasan Endochondrial adalah formasi dari tulang dari tulang rawan model hyaline.

Two Kinds of Ossification

1. Intramembranous Ossification

2. Endochondral Ossification

Intramembranous OssificationJuga disebut osifikasi dermal karena terjadi pada lapisan lebih dalam dari jaringan ikat pada dermis di kulit. Proses pembentukan tulang dari jaringan mesenkim menjadi jaringan tulang, contohnya pada proses pembentukan tulang pipih. Mesenkim merupakan bagian dari lapisan mesoderm, yang kemudian berkembang menjadi jaringan ikat dan darah. Tulang tengkorak berasal langsung dari sel-sel mesenkim melalui proses osifikasi intrammebrane.

Intramembranous Ossification

Centers of Ossification

Centers of Ossification

Endochondral Ossification

Pembentukan tulang ini berawal dari tulang rawan model hyaline kemudian tulang rawan ini digantikan oleh jaringan tulang

Endochondral Ossification

Endochondral Ossification

• a. Tulang rawan pada embrio mengandung banyak osteoblas, terutama pada bagian tengah epifisis dan bagian tengah diafisis, serta pada jaringan ikat pembungkus tulang rawan.

b. Osteosit terbentuk dari osteoblas, tersusun melingkar membentuk sistem Havers. Di tengah sistem Havers terdapat saluran Havers yang banyak mengandung pembuluh darah dan serabut saraf.

c. Osteosit mensekresikan zat protein yang akan menjadi matriks tulang. Setelah mendapat tambahan senyawa kalsium dan fosfat tulang akan mengeras.

• d. Selama terjadi penulangan, bagian epifisis dan diafisis membentuk daerah antara yang tidak mengalami pengerasan, disebut cakraepifisis. Bagian ini berupa tulang rawan yang mengandung banyak osteoblas.

e. Bagian cakraepifisis terus mengalami penulangan. Penulangan bagian ini menyebabkan tulang memanjang.

f. Di bagian tengah tulang pipa terdapat osteoblas yang merusak tulang sehingga tulang menjadi berongga kemudian rongga tersebut terisi oleh sumsum tulang.

Bone Growth in Width

• Only by appositional growth at the bone’s surface• Periosteal cells differentiate into osteoblasts and form bony ridges and

then a tunnel around periosteal blood vessel.• Concentric lamellae fill in the tunnel to form an osteon.

Bone RepairProses penyembuhan dimulai ketika gumpalan darah menutupi daerah yang mengalami patah tulang. Proses demikian dikenal dengan nama hematoma. Sel-sel fagositik dan osteoklas di dalam darah akan merombak dan melarutkan sel-sel yang hancur dan pecahan-pecahan tulang.Kemudian osteoblas bersama dengan sel-sel pembentuk kartilago mengeluarkan sekret halus menutupi daerah yang mengalami patah tulang. Kalus adalah semacam massa berpori dari tulang dan kartilago yang mengelilingi daerah terjadinya patah tulang.

Selanjutnya, kalus menempati semua tempat yang dihuni oleh gumpalan darah. Di sini, proses pengubahan bentuk tulang segera dimulai. Nutrisi diperoleh melalui pembuluh darah, osteoklas merombak dinding kartilago dan osteoblas membentuk tulang-tulang baru. Terakhir, osteoklas akan menghancurkan sisa-sisa tulang yang berlebihan dan mengembalikan bentuk tulang ke keadan bentuk semula.

Bone Fracture Repair

Steps in Fracture Repair

1. Formation of a fracture hematoma

Immediately after the fracture, there is a sharp fracture line with associated soft tissue swelling. At the fracture Site, there is abundant hematoma with beginning fibroblastic penetration.

Steps in Fracture Repair

2. Fibrocartilaginous Callus Formation

At 2 weeks there is much visible callus. There is also bone resorption and osteoporosis, both difficult to see in this case because of the overlying callus. There has been migration of chondroblasts into the area and cartilage is beginning to cover the ends of the fracture. New osteous tissue is produced enchondrally.

Bone Fracture Repair

At 2 months, bony callus with sharp margins bridges the fracture and the fracture line itself begins to disappear.

Steps in Fracture Repair

3. Bony Callus Formation

Steps in Fracture Repair

4. Bone Remodeling

At 5-6 months, the marrow cavity is continuous and the compact boneof the diaphysis has been reformed.

Bone Fractures

Terms:Closed/OpenPartial/CompleteDisplaced/Non-displacedSimple/Compound

Other Fractures:SpiralTransverseLongitudinalPathologic

Subluxation : an incomplete or partial dislocation of a joint or organ.

Luxation: a complete dislocation ofA joint or organ.

Factors That Affect Bone Growth1. Minerals2. Vitamins3. Hormones4. Exercise

Factors That Affect Bone Growth

MineralsCalcium Makes bone matrix hard

Hypocalcemia: low blood calcium levels.

Hypercalcemia: high blood calcium levels.

Phosphorus Makes bone matrix hardMagnesium Deficiency inhibits osteoblastsBoron May inhibit calcium loss,

increase levels of estrogensManganese Inhibits formation of new bone

tissue

Factors That Affect Bone GrowthVitamins

Vitamin A Controls activity, distribution, and coordination of osteoblasts/osteoclasts

Vitamin B12 May inhibit osteoblast activityVitamin C Helps maintain bone matrix,

deficiency leads to decreased collagen production which inhibits bone growth and repair(scury) disorder due to a lack of Vitamin C

Vitamin D (Calcitriol) Helps build bone byincreasing calcium absorption. Deficiencies result in “Rickets” in children

Factors That Affect Bone GrowthHormones

Human Growth Hormone Promotes general growth of all body tissue and normal growth in children

Insulin-like Growth Factor Stimulates uptake of amino acids and protein synthesis

Insulin Promotes normal bone growth and maturity

Thyroid Hormones Promotes normal bone growth and maturity

Estrogen and Increases osteogenesis at puberty Testosterone and is responsible for gender

differences of skeletons