BAB I

PENDAHULUAN

Mekanotransduksi adalah proses dimana tubuh mengkonversi rangsangan mekanik

menjadi respon seluler. Tulang yang lemah dapat menjadi lebih kuat dan besar dengan

merespon beban yang sesuai melalui mekanotransduksi. Penyembuhan patah tulang diatur

sebagiannya oleh faktor mekanis. Studi dari proses di mana lingkungan mekanis patah tulang

dapat memodulasi penyembuhan dapat menghasilkan strategi-strategi baru untuk pengobatan

cedera tulang. Tulisan ini memusatkan pada beberapa pertanyaan belum terjawab yang

menjadi kunci dalam studi mekanotransduksi dan perbaikan fraktur. Ini menyangkut

pertanyaan mengidentifikasi rangsangan mekanik yang mendorong penyembuhan-tulang,

mendefinisikan mekanisme yang terlibat dalam proses ini, dan memeriksa potensi untuk

cross-talk antara investigasi mekanotransduksi dalam penyembuhan-tulang dan dalam

penyembuhan jaringan berasal-mesenkhim lainnya.

Mekanotransduksin pada tulang dibagi menjadi 4 fase: mekanokopling, kopling

biokimia, transmisi sinyal dari sel sensor ke sel efektor, dan respon sel efektor. Elemen-

elemen ini dapat diperjelas menjadi sebuah proses yang didahului oleh tercetusnya

rangsangan mekanik atau adanya katalis, komunikasi lewat jaringan untuk mendistribusikan

pesan dari rangsangan mekanik yang ada dan respon di tingkat seluler.

1

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Tulang merupakan jaringan tubuh yang berfungsi untuk menopang tubuh dan bagian-

bagiannya. Karena fungsi untuk menopang maka tulang mempunyai struktur yang kaku

Tulang manusia terdiri dari tulang pipih, tulang pipa, dan tulang tak beraturan. Tulang pipih

dan tulang tak beraturan di bagian dalamnya diisi dengan sumsum tulang merah yang turut

berfungsi dalarn pembentukan darah merah; tulang pipa dilubang pipanya terisi sumsum

tulang kuning yang mengandung banyak lemak. Karena fungsinya membentuk sel darah,

pengambilan sumsum tulang untuk diagnosis penyakit darah sering dilakukan pada tulang

panggul (crista iliaca); dan pemeriksaan sumsum tulang untuk mendiagnosis kemungkinan

penyakit malaria pada orang dewasa dapat menggunakan sumsum dari tulangdada

Struktur Tulang terbagi menjadi:

A.Tulang Kortikal

Lapisan luar yang keras dari tulang terdiri dari jaringan tulang kompak. Porositas sekitar 5-

30%. Jaringan tulang ini tampak halus, putih, dan padat, dan menyumbang 80% dari massa

total tulang dari kerangka dewasa. Tulang kompak juga dapat disebut sebagai tulang padat

B.Tulang Trabekular (kanselus)

Mengisi bagian dalam tulang adalah jaringan tulang trabekular (jaringan sel terbuka berpori

juga disebut tulang cancellous atau spons), yang terdiri dari jaringan batang dan piring-seperti

elemen yang membuat organ keseluruhan lebih ringan dan memungkinkan ruang untuk

pembuluh darah dan sumsum tulang. Trabecular tulang menyumbang 20% sisanya dari massa

tulang total tetapi telah hampir sepuluh kali luas permukaan tulang kompak. Porositas tulang

30-90%. Perbedaan mikroskopis antara tulang kompak dan kanselus adalah bahwa tulang

kompak terdiri dari situs haversian dan osteons, sementara tulang cancellous tidak.

Struktur tulang pada dasarnya tersusun atas sel, matriks protein, dan deposit mineral. Sel-

selnya terdiri atas tiga jenis dasar—osteoblas, osteosit, dan osteoklas. Lanjut ke sel struktur

atau susunan tulang yang terbagi menjadi tiga.

2

A. Osteoblas

Osteoblas berasal dari jalur sel mesenkim stroma sumsum tulang. Osteoblas memproduksi

osteoid atau matriks tulang, berbentuk bulat, oval atau polihedral, terpisah dari matriks yang

telah mengalami mineralisasi. Osteoblas berfungsi mensintesis dan mensekresi matriks

organik tulang, mengatur perubahan elektrolit cairan ekstraselular pada proses mineralisasi.

Osteoblas mengandung retikulum endoplasmik, membran golgi dan mitokondria.

Pematangan osteoblas memerlukan fibroblast growth factor (FGF), bone morphogenic

proteins (BMPs), core binding factor-1 (CBFA-1) dan osteoblast specific cis acting element

(OSE-2). Osteoblas memiliki reseptor estrogen, sitokin, paratiroid hormon (PTH),insulin

derivated growth factor (IGF), dan Vitamin D3. Osteoblas saling berhubungan melalui gap

junction.. Osteoblas yang menetap pada permukaan tulang bentuknya pipih yang dinamakan

bone lining cells / resting osteoblast

B. Osteosit

Osteosit berasal dari osteoblas dimana pada akhir proses mineralisasi akan tersimpan pada

matriks tulang. Osteosit mempunyai satu inti, jumlah organela 16 bervariasi dan sel ini

menjangkau permukaan luar dan dalam tulang, membuat tulang menjadi sensitif terhadap

tekanan, mengontrol pergerakan ion serta mineralisasi tulang (Compston, 2001; Drajad,

2002). Osteosit merupakan 90% dari sel tulang terletak diantara matriks tulang yang

mengalami mineralisasi. Osteosit mempunyai satu inti, jumlah organela bervariasi. Jaringan

sel ini menjangkau permukaan luar dan dalam tulang, membuat tulang menjadi sensitif

terhadap pengaruh tekanan, mengontrol pergerakan ion serta mineralisasi tulang. Osteosit

berasal dari osteoblas yang pada akhir proses mineralisasi terhimpit oleh ekstraselular

matriks. Osteosit merupakan sel yang sensitif terhadap tekanan mekanik.Osteosit merupakan

sel yang sensitif terhadap tekanan mekanik, berperan dalam pemeliharaan struktur tulang.

B. Osteoklast

Osteoklas berasal dari jalur hemopoetik yang juga membuat makrofag dan monosit. Sel ini

berpindah dari sumsum tulang lewat sirkulasi atau migrasi direk. Sel prekursor osteoklas

terdapat pada sumsum tulang dan sirkulasi darah. Sel ini ditemukan pada permukaan tulang

yang mengalami resorpsi dan kemudian membentuk cekungan yang dikenal sebagai lakuna

Howship. Osteoklas dalam sitoplasmanya akan terisi oleh mitokondria guna menyediakan

3

energi untuk proses resorpsi tulang. Osteoklas merusak matriks tulang, melekat pada

permukaan tulang, memisahkan sel dengan matriks, menurunkan pH7 menjadi pH4.

Keasaman ini akan melarutkan mineral dan merusak matriks sel sehingga protease keluar.

Osteoklas memiliki reseptor yaitu RANK-ligand (RANK-L) untuk maturasi sel dan

mengalami apoptosis

MEKANOTRANSDUKSI

Mekanotransduksi adalah proses dimana tubuh mengkonversi rangsangan mekanik

menjadi respon seluler. Mechanotransduksi memainkan peran penting dalam fisiologi

jaringan, termasuk tulang. Beban mekanis dapat menghambat resorpsi tulang dan

meningkatkan pembentukan tulang in vivo.

Mekanotransduksi pada tulang dibagi menjadi 4 fase:

1. Mekanokopling

Dalam mekanokopling, beban mekanis dalam deformasi menyebabkan vivo pada tulang yang

meregangkan sel-sel tulang di dalam dan lapisan matriks tulang dan membuat gerakan fluida

dalam canaliculae tulang. Pembebanan dinamis, yang berhubungan dengan aliran fluida

ekstraseluler dan penciptaan streaming potensi dalam tulang, yang paling efektif untuk

merangsang pembentukan tulang baru di vivo. Sel-sel tulang secara in vitro yang dirangsang

untuk memproduksi second messenger bila terkena aliran cairan atau peregangan mekanis.

Kunci dari mekanokopling adalah rangsangan mekanik langsung atau tidak terhadap sel, yang

akan ditransformasikan ke dalam berbagai bentuk sinyal kimia baik di dalam sel maupun

antar sel.

2. Kopling biokimia

Dalam kopling biokimia, mekanisme yang mungkin untuk kopling sel-tingkat sinyal mekanik

menjadi sinyal biokimia intraseluler termasuk transduksi memaksa melalui struktur matriks

integrin-sitoskeleton-nuklir, saluran kation stretch diaktifkan dalam membran sel, protein-

tergantung jalur G, dan hubungan antara sitoskeleton dan fosfolipase C atau fosfolipase A

jalur. Interaksi yang ketat dari masing-masing jalur akan menyarankan bahwa sel seluruh

mekanosensor dan ada jalur yang berbeda yang tersedia untuk transduksi sinyal mekanik

4

3. Transmisi sinyal dari sel sensor ke sel efektor

Dalam transmisi sinyal, osteoblas, osteosit, dan sel-sel tulang lapisan dapat bertindak sebagai

sensor sinyal mekanik dan dapat berkomunikasi sinyal melalui proses sel dihubungkan

dengan gap junction. Sel-sel ini juga memproduksi faktor parakrin yang mungkin sinyal

osteoprogenitors untuk berdiferensiasi menjadi osteoblas dan menempel pada permukaan

tulang. Insulin-seperti faktor pertumbuhan dan prostaglandin adalah kandidat yang mungkin

untuk perantara dalam transduksi sinyal.

4. Respon sel efektor

Dalam respon sel efektor, efek dari beban mekanis tergantung pada besarnya, durasi, dan

tingkat beban yang diterapkan. Durasi yang lebih lama, loading amplitudo yang lebih rendah

memiliki efek yang sama pada pembentukan tulang sebagai beban dengan durasi pendek dan

amplitudo tinggi. Dan untuk merangsang pembentukan tulang baru. Penuaan sangat

mengurangi efek osteogenic loading mekanik in vivo. Juga, beberapa hormon dapat

berinteraksi dengan sinyal mekanik lokal untuk mengubah sensitivitas dari sensor atau sel

efektor untuk beban mekanik.

Ada beberapa pendapat tentang peranan rangsangan mekanik dalam mengatur diferensiasi

jaringan mesenkim berpotensi majemuk ke dalam tulang, tulang rawan, tulang rawan fibrosa,

dan jaringan fibrosa, yaitu :

1. kombinasi yang berbeda dari tekanan hidrostatik dan regangan tarik mendorong

pembentukan jaringan tulang yang berbeda (Carter et al. )

2. tekanan hidrostatik dan rengangan tarik mengatur pengerasan intramembran versus

endokhondral (Claes dan Heigele)

3. regangan geser dan aliran fluida (Prendergast et al)

Namun prediksi yang paling akurat adalah yang didasarkan pada regangan geser dan aliran

cairan fluida

Struktur sel dalam proses mekanotrasduksi

Osteosit dalam mendeteksi sinyal yang diinduksi beban mekanik (mechanical

loading) berlaku jika sel di dalam jaringan memodulasi aktivitasnya terhadap beban

5

(loading). Untuk adaptasi terhadap stimulus mekanik, sel harus melakukan perubahan pada

transkripsi gen. Osteosit mendeteksi beban mekanik dan mentranslasi sel-sel efektor

Beberapa protein adhesi; contoh: Integrin memediasi regangan (strain) matriks

ekstraseluler terhadap jalur sinyal intraseluler. Sel-sel osteosit juga mendeteksi aliran fluida

melalui induksi stress kanal ion, gap junctions, dan silia primer. Sel menggunakan reseptor

transmembran spesifik seperti integrin untuk tambahan mekanis jaringan sitoskeletalnya

dengan matriks ekstraseluler.

Integrin, suatu protein transmembran yang dibentuk oleh 2 heterodimer α dan β, yang

mengikat matriks ekstraseluler di bagian luar sel dan terhubung dengan sitoskeleton aktin

melalui subunit β intraseluler pada area spesial yaitu fokal adhesi.

Cell-stimulating forces dimediasi melalui kompleks integrin-sitoskeleton dan ditransduksi

melalui membran sel dengan cara :

1.pengikatan ligand kepada integrin

2.transmisi sinyal ke dalam sel

Hasilnya, terjadi reorganisasi sitoskeleton, ekspresi gen, dan diferensiasi seluler.

Selain itu, sinyal dari sel juga bisa diteruskan melalui integrin dan regulasi afinitas integrin

pengikatan ligand dan adhesi sel. Dari sekian banyak integrin, αvβ3 yang dilaporkan

meregulasi regangan mekanik pada osteoblas. Integrin ini juga banyak diekspresi di osteosit

manusia.

Aliran fluida juga bisa menginduksi aktivitas seluler melalui silia primer. Silia primer

adalah proyek pemanjangan mikrovillar yang ditemukan pada permukaan, kebanyakan

didapat dari sel-sel seperti osteoblas dan osteoklas. Sel osteosit mendefleksi silia primernya

saat adanya aliran fluida dan meningkatkan ekspresi gen siklooksigenase 2 (COX2) walaupun

tanpa adanya Ca2+ fluks dan aktivasi regangan dari kanal ion. Stimulasi mekanik telah

terbukti secara in vivo dan in vitro dapat meningkatkan ekspresi Connexins ,komponen

molekular mayor pada gap junctions yang mana apabila ada suatu stimulasi mekanik dapat

meningkatkan komunikasi sel-sel melalui gap junctions.

6

Bagaimana osteosit meregulasi metabolisme tulang?

Aktivasi jalur sinyal di osteosit bisa menyebabkan respons cepat (immediate) atau

lambat (delayed) pada osteosit. Kedua mekanisme ini penting dalam regulasi osteoklas dan

osteoblas. Respon cepat bisa mengambil alih dan digunakan untuk mentransmisi efek tekanan

pada sel efektor tanpa aktivitas transkripsi yang cepat di dalam osteosit. Efek ini bisa

dimediasi melalui gap junctions, sebagai contoh : melalui aliran Kalsium interseluler yang

cepat. Aktivasi sel-sel efektor lain juga bisa terjadi dengan mensekresi substansi yang dapat

dibentuk tanpa aktivitas transkripsi seperti NO dan prostaglandin yang kedua-duanya

merupakan regulator poten terhadap aktivitas osteoblas dan osteoklas.

Transduksi sinyal yang direk melalui gap junctions juga merupakan contoh

mekanisme tipe parakrin. Dalam meregulasi komunikasi antara sel-sel osteosit, Connexin

membentuk peraturan hemichannels ( hemikanal ) di antara osteosit dan sekitar ekstraseluler.

Berbagai penelitian telah menunjukkan bahwa banyak gen baik pengaturannya keatas

ataupun kebawah di dalam osteocytes terjadi setelah adanya suatu beban mekanis. Ekspresi

gen yang diubah merupakan regulator transkripsi penting c-jun dan c-FOS yang diamati

dalam merespon stimulus mekanik. Hal ini juga telah menunjukkan bahwa ekspresi DMP1

(promotor mineralisasi), dan MEPE (penghambat mineralisasi), meningkat secara bertahap

akibat beban. Hal ini menimbulkan pertanyaan apakah juga seluruh mineral metabolisme

tubuh bisa diatur dengan beban mekanis.

Mekanisme seluler.

Mekanotransduksi tulang melibatkan kanal ion (Mechanosensitive dan L-type),

adhesi fokal , dan diduga melibatkan G protein-coupled mechanotransducer. Kunci protein

adhesi fokal yang terlibat dalam mekanotransduksi belum teridentifikasi. Ada kemungkinan

bahwa matriks ekstraseluler yang berkoneksi pada gerakan sitoskeleton, terutama sebagai

penguat dari sinyal mekanik, berperan bukan sebagai mechanotransducers yang aktual.

Reseptor P2Y2 ATP merupakan calon mechanotransducer G protein-coupled. Reseptor ini

dilepaskan dari sel-sel tulang, yang terjadi dalam satu menit setelah stimulasi mekanis,

dengan sinyal kalsium intraseluler. Reseptor P2X7 adalah

ATP-gated ion channel yang mungkin lintasan sinyal kedua paling utama untuk

7

mekanotransduksi. Sinyal P2X7 secara direk terkait dengan pelepasan prostaglandin pada

sel-sel tulang.

Prostaglandin dan Nitric Oxide (NO) adalah mediator biokimia penting dari

pembebanan mekanik (mechanically loading) dalam tulang. Prostaglandin tertentu, terutama

PGE2, yang secara anabolik merangsang aktivitas osteoblas dan pembentukan tulang baru.

Efek anabolik dari PGE2 dimediasi melalui reseptor prostaglandin EP4, menunjukkan bahwa

aliran sinyal dari EP4 penting dalam sintesis matriks tulang.

NO adalah inhibitor kuat resorpsi tulang, yang bekerja sebagian dengan menekan

ekspresi RANK-L dan ekspresi kenaikan OPG yang pada akhirnya dapat menyebabkan

penurunan perekrutan osteoklas.

Ada beberapa contoh hormon yang dapat memperkuat atau mentransduksi pengaruh

pembebanan mekanik (mechanical loading); termasuk hormon paratiroid (PTH) atau fragmen

1 - 34 PTH, estrogen, dan insulin-like Growth Factor.

Salah satu peristiwa utama yang menghubungkan beban mekanis dalam pembentukan

tulang adalah Wnt signaling ( pensinyalan Wnt) melalui reseptor LRP5. Orang dengan

mutasi aktifasi LRP5 memiliki massa tulang yang tinggi dan meningkatkan kekuatan tulang.

Adanya mutasi pada reseptor dianggap menghambat pengikatan antagonis yang disebut

Dickkopf related-protein (DKK). Langkah penting dalam kaskade aliran sinyal dari reseptor

LRP5 adalah glikogen sintase kinase 3 (GSK3), yang harusnya tidak diaktifkan sebelum

isyarat nukleus dan ekspresi gen dapat terjadi. Obat yang menekan GSK3, menstimulasikan

efek dari sinyal melalui reseptor LRP5, meningkatkan pembentukan tulang. Secara ringkas,

proses biologi yang terlibat dalam mekanotransduksi tulang tetap kurang dipahami, tetapi

beberapa jalur muncul melalui penelitian-penelitian saat ini,

termasuk saluran ion membran, sinyal ATP, dan second messenger seperti prostaglandin dan

Nitric Oxide.

Model mekanotransduksi dalam tulang. Geseran fluida pada osteosit (Ocy) menginduksi

masuknya Ca²⁺ ekstraseluler melalui voltage-sensitive channel (V) dan mungkin

mechanosensitive (M) channel. Tegangan juga meningkatkan pelepasan ATP, yang mengikat

pada reseptor purinergic P2X (ionotropic) dan P2Y (metabotropic). Sinyal melalui P2Y

diperlukan untuk pelepasan Ca²⁺ dari intraseluler melalui GQ - PLC - jalur IP3 - PIP2.

8

Pelepasan ATP menyebabkan pelepasan PGE2 melalui aliran sinyal dari reseptor P2X7.

PGE2 mengikat dan memberi sinyal melalui salah satu EP

reseptor, umumnya EP4 dan / atau EP2, dan akhirnya hasil dalam pembentukan tulang

ditingkatkan.

PTH signaling (Pensinyalan Hormon Paratiroid) juga tampaknya diperlukan untuk

terjadinya suatu mekanotransduksi, tetapi jalur intraseluler yang terlibat tidak dipahami

( masih dipertanyakan).

Wnt signaling (Pensinyalan Wnt) melalui reseptor LRP5, yang bertindak melalui beta-

katenin (β-cat) yang bertranslokasi dengan inti, juga tampaknya penting dalam pembentukan

tulang yang diinduksi secara mekanis. Tekanan dalam rongga sumsum dan / atau gaya geser

cairan (fluid shear forces) pada sel stroma sumsum (MSC) dapat merangsang aktivitas Nitric

Oxide Syntase (NOS) dan pelepasan NO. NO merupakan inhibitor kuat resorpsi tulang dan

mungkin bertindak dengan menghambat ekspresi RANK-L, sambil meningkatkan produksi

osteoprotegerin (OPG).

Pembebanan mekanis memerlukan sinyal melalui reseptor LRP5 untuk menginisiasi formasi

tulang. Sinyal ini diinisiasikan oleh Wnt yang akan berikatan dengan kompleks reseptor yang

terdiri dari LRP5 dan Frizzled. Sinyal Wnt bisa dihambat oleh Dickkopf related protein (Dkk)

apabila ia berikatan dengan LRP5 dan Kremen. Sclerostin (Sclr) menghambat sinyal Wnt

dengan mengikat LRP5 dan secreted Frizzled-related protein (sFrp). Setiap inhibitor ini

menghalangi proses mekanotransduksi dan mengurangi formasi tulang.

FRAKTUR TULANG

Fraktur atau patah tulang adalah terputusnya kontinuitas jaringan tulang dan atau

tulang rawan yang umumnya disebabkan oleh rudapaksa. Trauma yang menyebabkan tulang

patah dapat berupa trauma langsung, misalnya benturan pada lengan bawah yang

menyebabkan patah tulang radius dan ulna, dan dapat berupa trauma tidak langsung,

misalnya jatuh bertumpu pada tangan yang menyebabkan tulang klavikula atau radius distal

patah. Akibat trauma pada tulang bergantung pada jenis trauma, kekuatan dan arahnya.

Trauma tajam yang langsung atau trauma tumpul yang kuat dapat menyebabkan tulang patah

dengan luka terbuka sampai ke tulang yang disebut patah tulang terbuka. Patah tulang di

9

dekat sendi atau mengenai sendi dapat menyebabkan patah tulang disertai luksasi sendi yang

disebut fraktur dislokasi.

PATOFISIOLOGI FRAKTUR

Trauma yang terjadi pada tulang dapat menyebabkan seseorang mempunyai

keterbatasan gerak dan ketidakseimbangan berat badan. Fraktur yang terjadi dapat berupa

fraktur tertutup ataupun fraktur terbuka. Fraktur tertutup tidak disertai kerusakan jaringan

lunak disekitarnya sedangkan fraktur terbuka biasanya disertai kerusakan jarigan lunak

seperti otot, tendon, ligamen, dan pembuluh darah.

Tekanan yang kuat atau berlebihan dapat mengakibatkan fraktur terbuka karena dapat

menyebabkan fragmen tulang keluar menembus kulit sehingga akan menjadikan luka terbuka

dan akan menyebabkan peradangan dan memungkinkan untuk terjadinya infeksi.

Keluarnya darah dari luka terbuka dapat mempercepat pertumbuhan bakteri. Tertariknya

segmen tulang disebabkan karena adanya kejang otot pada daerah fraktur menyebabkan

disposisi pada tulang, sebab tulang berada pada posisi yang kaku.

PENYEMBUHAN FRAKTUR

Proses penyembuhan fraktur pada tulang kortikal terdiri atas lima fase, yaitu :

1. Fase hematoma

Apabila terjadi fraktur pada tulang panjang, maka pembuluh darah kecil yang melewati

kanalikuli dalam sistem Haversian mengalami robekan pada daerah fraktur dan akan

membentuk hematoma diantara kedua sisi fraktur. Hematoma yang besar diliputi oleh

periosteum. Periosteum akan terdorong dan dapat mengalami robekan akibat tekanan

hematoma yang terjadi sehingga dapat terjadi ekstravasasi darah ke dalam jaringan lunak.

Osteosit dengan lakunanya yang terletak beberapa milimeter dari daerah fraktur akan

kehilangan darah dan mati, yang akan menimbulkan suatu daerah cincin avaskuler tulang

yang mati pada sisi-sisi fraktur segera setelah trauma.

10

2. Fase proliferasi seluler subperiosteal dan endosteal

Pada fase ini terjadi reaksi jaringan lunak sekitar fraktur sebagai suatu reaksi penyembuhan.

Penyembuhan fraktur terjadi karena adanya sel-sel osteogenik yang berproliferasi dari

periosteum untuk membentuk kalus eksterna serta pada daerah endosteum membentuk kalus

interna sebagai aktifitas seluler dalam kanalis medularis. Apabila terjadi robekan yang hebat

pada periosteum, maka penyembuhan sel berasal dari diferensiasi sel-sel mesenkimal yang

tidak berdiferensiasi ke dalam jaringan lunak. Pada tahap awal dari penyembuhan fraktur ini

terjadi pertambahan jumlah dari sel-sel osteogenik yang memberi pertumbuhan yang cepat

pada jaringan osteogenik yang sifatnya lebih cepat dari tumor ganas. Pembentukan jaringan

seluler tidak terbentuk dari organisasi pembekuan hematoma suatu daerah fraktur. Setelah

beberapa minggu, kalus dari fraktur akan membentuk suatu massa yang meliputi jaringan

osteogenik. Pada pemeriksaan radiologis kalus belum mengandung tulang sehingga

merupakan suatu daerah radiolusen.

3. Fase pembentukan kalus (fase union secara klinis)

Setelah pembentukan jaringan seluler yang bertumbuh dari setiap fragmen sel dasar yang

berasal dari osteoblas dan kemudian pada kondroblas membentuk tulang rawan. Tempat

osteoblast diduduki oleh matriks interseluler kolagen dan perlengketan polisakarida oleh

garam-garam kalsium membentuk suatu tulang yang imatur. Bentuk tulang ini disebut

sebagai woven bone. Pada pemeriksaan radiologi kalus atau woven bone sudah terlihat dan

merupakan indikasi radiologik pertama terjadinya penyembuhan fraktur.

4. Fase konsolidasi (fase union secara radiologik)

Woven bone akan membentuk kalus primer dan secara perlahan-lahan diubah menjadi tulang

yang lebih matang oleh aktivitas osteoblas yang menjadi struktur lamelar dan kelebihan kalus

akan diresorpsi secara bertahap.

5. Fase remodeling

Bilamana union telah lengkap, maka tulang yang baru membentuk bagian yang menyerupai

bulbus yang meliputi tulang tetapi tanpa kanalis medularis. Pada fase remodeling ini,

perlahan-lahan terjadi resorpsi secara osteoklastik dan tetap terjadi proses osteoblastik pada

11

tulang dan kalus eksterna secara perlahan-lahan menghilang. Kalus intermediat berubah

menjadi tulang yang kompak dan berisi sistem Haversian dan kalus bagian dalam akan

mengalami peronggaan untuk membentuk ruang sumsum.

KOMPLIKASI FRAKTUR

a.   Komplikasi umum

Syok karena perdarahan ataupun oleh karena nyeri, koagulopati diffus dan gangguan fungsi

pernafasan.

b.      Komplikasi Lokal          

Komplikasi dini

1. Infeksi, terutama pada fraktur terbuka.

2. Osteomielitis dapat diakibatkan oleh fraktur terbuka atau tindakan operasi pada

fraktur tertutup. Keadaan ini dapat menimbulkan delayed union atau bahkan non

union

3. Terputusnya serabut Otot

Komplikasi lanjut

Delayed union, Proses penyembuhan lambat dari waktu yang dibutuhkan secara

normal. Pada pemeriksaan radiografi, tidak akan terlihat bayangan sklerosis pada

ujung-ujung fraktur. Terapi  konservatif selama 6 bulan  bila  gagal

dilakukan Osteotomi. Bila > 20 minggu  dilakukan cancellus grafting  (12-16 minggu)

Non union,dimana secara klinis dan radiologis tidak terjadi penyambungan.

Mal  union, penyambungan fraktur tidak normal sehingga menimbukan deformitas. 

Osteomielitis dan Kekakuan sendi

KESIMPULAN

Saat ini, pengaruh faktor mekanik pada perbaikan fraktur telah ditunjukkan dengan

meyakinkan namun proses melalui mana faktor-faktor ini mempengaruhi penyembuhan

belum sepenuhnya ditetapkan. Identitas dari rangsangan mekanik kunci masih perlu 12

dibuktikan, dan mekanisme mekanotransduksi perlu diperjelas. Untungnya, terdapat banyak

bantuan peralatan dalam perekayasaan dan biologi molekuler yang tersedia untuk aplikasi

dikedua wilayah studi ini. Banyak kemajuan sampai saat ini telah datang dari kombinasi in

vivo dan uji in vitro, dan menyikapi tantangan yang masih ada di dalam memahami peran

mekanotransduksi dalam perbaikan fraktur akan terus memerlukan pendekatan yang beragam

dan multidisiplin. Meskipun penelitian ini dapat paling langsung diterapkan pada pengobatan

fraktur yang menunjukkan ketertundaan (delayed) atau gangguan penyembuhan, pemahaman

yang lebih baik tentang pengaruh faktor mekanik pada penyembuhan tulang juga akan tidak

diragukan lagi manfaatnya bagi penyembuhan, regenerasi, dan perekayasaan dari jaringan

skelet lainnya.

13

DAFTAR PUSTAKA

1. Chenyu Huang*., Rei Ogawa**Department of Plastic, Reconstructive and Aesthetic

Surgery, Nippon Medical School, Tokyo, Japan, and †Department of Plastic Surgery,

Meitan General Hospital, Beijing, China, 2010, The FASEB Journal,review :

Mechanotransduction in bone repair and regeneration.

2. Fx Hendroyono, RSUD Kota Bekasi, 2009, Mechanotransduction, ,Modelling and

Remodelling

3. http://seekerofthetruth12.wordpress.com/2010/12/14/bone-healing-komplikasi-dan-prognosis-

fraktur /

4. Loudon JK, Santos MJ, Franks L, et al. The effectiveness of active exercise as anintervention for functional ankle instability: A systematic review. Sports Med2008;38:553–63.

14

15

16