EMBRIOLOGI TULANG

Sistem rangka berkembang dari:

Mesoderm paraksial, lempeng lateral, dan krista neuralis. 

Mesoderm paraksial akan membentuk:

• somitomer di kepala
• somit dari regio oksipital ke kaudal, lalu berdiferensiasi menjadi skleretom dan dermomiotom  

Skleretom pada akhir minggu ke-4 menjadi polimorfik --> mesenkim --> fibroblas, kondroblas, osteoblas Lapisan mesoderm somatik dinding tubuh juga --> sel mesoderm --> gelang bahu, gelang panggul, tulang-tulang panjang ekstremitas.

Sel-sel krista neuralis di daerah kepala berdiferensiasi menjadi mesenkim dan ikut serta membentuk tulang-tulang wajah dan tengkorak.

Pada sebagian tulang, seperti tulang pipih tengkorak, mesenkim di dermis berdiferensiasi secara langsung menjadi tulang, prosesnya disebut osifikasi intramembranosa.

Sedangkan pada sebagian besar tulang lainnya, sel-sel mesenkim mula-mula menghasilkan model kartilago hialin yang mengalami penulangan, disebut osifikasi endokondral.

Tengkorak terdiri atas

• neurokranium: pars membranosa dan pars kartilaginosa/kondrokranium
• viscerokranium 

Neurokranium membranosa berasal dari: 

- sel krista neuralis --> atap, sisi tulang kranium

- mesoderm paraksial --> oksipital, rongga mata

Neurokranium kartilaginosa:

- sel krista neuralis --> kondrokranium prakordal --> membentuk daerah rostral (basis)

- mesoderm paraksial --> kondrokranium kordal --> membentuk daerah posterior  

Viscerokranium:

Processus maxillaris --> os maxilla, os zygomaticum, sebagian os temporalis

Processus mandibularis --> mengandung kartilago meckel

Sutura, berasal dari:

- sel krista neuralis --> sutura sagitalis

- mesoderm paraksial --> sutura koronalis

 

Fontanella (ubun-ubun):

- Fontanella anterior --> menutup usia sekitar 18 bulan

- Fontanella posterior --> menutup usia sekitar 3 bulan

Jika fontanella terlalu cepat menutup, akan menyebabkan kraniosinostosis.

Fungsi fontanella: 

- untuk proses kelahiran

- agar perkembangan otak maksimal

- sebagai indikasi kesehatan bayi

Mekanisme Pertumbuhan Tulang

1. Pertumbuhan Panjang Tulang Panjang

Kondrosit di tepi luar lempeng di samping epifisis membelah dan memperbanyak diri, secara temporer memperlebar lempeng epifisis. kondrosit-kondrosit yang sudah tua ke arah batas diafisis makin membesar. Kombinasi proliferasi sel tulang rawan baru dan hipertrofi kondrosit matang secara temporer memperlebar lempeng epifisis.
Matriks yang mengelilingi tulang rawan paling tua segera mengalami kalsifikasi.
Karena tulang rawan tidak memiliki jaringan kapiler sendiri maka kelangsungan hidup kondrosit bergantung pada difusi nutrien dan oksigen melalui matriks, suatu proses yang dihambat oleh pengendapan garam kalsium.Akibatnya, kondrosit tua di tepi diafisis mati. Kondrosit yang mati dibersihkan oleh osteoklas "penghancur tulang". Osteoblas "pembentuk tulang" mengalir naik dari diafisis dan mengendapka tulang di atas sisa kondrosit yang hancur.

2. Penambahan Ketebalan Tulang
Osteoblas di dalam periosteum tulang dan dalam beberapa kavitas tulang membentuk tulang baru pada permukaan tulang yang lama. Sementara itu, osteoklas melarutkan jaringan tulang di permukaan dalam di dekat rongga sumsum. Sehingga, rongga sumsum membesar untuk mengimbangi bertambahnya lingkar batang tulang.


(Sherwood L. Fisiologi Manusia: Dari Sel ke Sistem. Jakarta:EGC. 2002)   

Anatomi dan Fisiologi Sistem Endokrin

Gambar dari http://menikremen.blogspot.com/2011/02/sistem-koordinasi-sistem-endokrin.html

Sistem endokrin, dalam kaitannya dengan sistem saraf, mengontrol dan memadukan fungsi tubuh. Kedua sistem ini bersama-sama bekerja untuk mempertahankan homeostasis tubuh. Fungsi mereka satu sama lain saling berhubungan, namun dapat dibedakan dengan karakteristik tertentu. Misalnya, medulla adrenal dan kelenjar hipofise posterior yang mempunyai asal dari saraf (neural). Jika keduanya dihancurkan atau diangkat, maka fungsi dari kedua kelenjar ini sebagian diambil alih oleh sistem saraf.

Bila sistem endokrin umumnya bekerja melalui hormon, maka sistem saraf bekerja melalui neurotransmiter yang dihasilkan oleh ujung-ujung saraf.

  A. Struktur

Terdapat dua tipe kelenjar yaitu eksokrin dan endokrin. Kelenjar eksokrin melepaskan sekresinya ke dalam duktus pada permukaan tubuh, seperti kulit, atau organ internal, seperti lapisan traktus intestinal. Kelenjar endokrin termasuk hepar, pankreas 
(kelenjar eksokrin dan endokrin), payudara, dan kelenjar lakrimalis untuk air mata. Sebaliknya, kelenjar endokrin melepaskan sekresinya langsung ke dalam darah. 
Kelenjar endokrin termasuk :

1.  Pulau Langerhans pada Pankreas
2. Gonad (ovarium dan testis)
3. Kelenjar adrenal, hipofise, tiroid dan paratiroid, serta timus

B. Hormon dan fungsinya
Kata hormon berasal dari bahasa Yunani hormon yang artinya membuat gerakan atau membangkitkan. Hormon mengatur berbagai proses yang mengatur kehidupan. Sistem endokrin mempunyai lima fungsi umum :
1. Membedakan sistem saraf dan sistem reproduktif pada janin yang sedang berkembang
2. Menstimulasi urutan perkembangan
3. Mengkoordinasi sistem reproduktif
4. Memelihara lingkungan internal optimal
5. Melakukan respons korektif dan adaptif ketika terjadi situasi darurat


C. Klasifikasi 
Dalam hal struktur kimianya, hormon diklasifikasikan sebagai hormon yang larut dalam air atau yang larut dalam lemak. Hormon yang larut dalam air termasuk polipeptida (mis., insulin, glukagon, hormon adrenokortikotropik (ACTH), gastrin) dan katekolamin (mis., dopamin, norepinefrin, epinefrin)Hormon yang larut dalam lemak termasuk steroid (mis., estrogen, progesteron, testosteron, glukokortikoid, aldosteron) dan tironin (mis., tiroksin). Hormon yang larut dalam air bekerja melalui sistem mesenger-kedua, sementara hormon steroid dapat menembus membran sel dengan bebas.


D. Karakteristik 
Meskipun setiap hormon adalah unik dan mempunyai fungsi dan struktur tersendiri, namun semua hormon mempunyai karakteristik berikut.Hormon disekresi dalam salah satu dari tiga pola berikut 

1. sekresi diurnal adalah pola yang naik dan turun dalam periode 24 jam. Kortisol adalah contoh hormon diurnal. Kadar kortisol meningkat pada pagi hari dan turun pada malam hari. 
2. Pola sekresi hormonal pulsatif dan siklik naik turun sepanjang waktu tertentu, seperti bulanan. Estrogen adalah non siklik dengan puncak dan lembahnya menyebabkan siklus menstruasi. 
3. Tipe sekresi hormonal yang ketiga adalah variabel dan tergantung pada kadar subtrat lainnya. Hormon paratiroid disekresi dalam berespons terhadap kadar kalsium serum.

Hormon bekerja dalam sistem umpan balik. Loop umpan balik dapat positif atau negatif dan memungkinkan tubuh untuk dipertahankan dalam situasi lingkungan optimal. Hormon mengontrol laju aktivitas selular. Hormon tidak mengawali perubahan biokimia. Hormon hanya mempegaruhi sel-sel yang mengandung reseptor yang sesuai, yang melalukan : fungsi spesifik. Hormon mempunyai fungsi dependen dan interdependen. Pelepasan hormon dari satu kelenjar sering merangsang pelepasan hormone dari kelenjar lainnya. Hormone secara konstan di reactivated oleh hepar atau mekanisme lain dan diekskresi oleh ginjal.

E. Regulasi

Gambar dari http://www.indiana.edu/~p1013447/dictionary/hypothal.htm

Peran hipotalamus dan kelenjar hipofise
Dua kelenjar endokrin yang utama hádala hipotalamus dan hipofise. Aktivitas endokrin dikontrol secara langsung dan tak langsung oleh hipotalamus, yang menghubungkan sistem persarafan dengan sistem endokrin. 
Hipotalamus dan kelenjar hipofise atau pituitary membentuk membentuk satu satuan unit yang mengatur fungsi dari beberapa kelenjar endokrin – kelenjar tiroid, adrenal, dan gonad dan berbagai aktifitas fisiologi lainnya . kesatuan unit fungsional antara hipotalamus dan fipofise ini sering disebut sebagai neuroendokrinologi yang merupakan cabang ilmu yang mempelajari interaksi antara otak dan system endokrin.
Hipotalamus dan kelenjar hipofise ini mengatur semua aktifitas dan proses homeostasis mahluk hidup, menentukan kecepatan pertumbuhan dan perkembangan, mempengaruhi tingkah laku dan proses reproduksi.
Dalam berespons terhadap input dari area lain dalam otak dan dari hormon dalam dalam darah, neuron dalam hipotalamus mensekresi beberapa hormon realising dan inhibiting. Hormon ini bekerja pada sel-sel spesifik dalam kelenjar pituitary yang mengatur pembentukan dan sekresi hormon hipofise. Hipotalamus dan kelenjar hipofise dihubungkan oleh infundibulum.Hormon yang disekresi dari setiap kelenjar endokrin dan kerja dari masing-masing hormon. Perhatikan bahwa setiap hormon yang mempengaruhi organ dan jaringan terletak jauh dari tempat kelenjar induknya. Misalnya oksitosin, yang dilepaskan dari lobus posterior kelenjar hipofise, menyebabkan kontraksi uterus. Hormon hipofise yang mengatur sekresi hormon dari kelenjar lain disebut hormon tropik. Kelenjar yang dipengaruhi oleh hormon disebut kelenjar target.


Sistem umpan balik
Kadar hormon dalam darah juga dikontrol oleh umpan balik negatif manakala kadar hormon telah mencukupi untuk menghasilkan efek yang dimaksudkan, kenaikan kadar hormon lebih jauh dicegah oleh umpan balik negatif. Peningkatan kadar hormon mengurangi perubahan awal yang memicu pelepasan hormon. Misalnya peningkatan sekresi ACTH dari kelenjar pituitari anterior merangsang peningkatan pelepasan kortisol dari korteks adrenal, menyebabkan penurunan pelepasan ACTH lebih banyak. Kadar substansi dalam darah selain hormon juga memicu pelepasan hormon dan dikontrol melalui Sistem umpan balik. Pelepasan insulin dari pulau langerhan di pankreas didorong oleh kadar glukosa darah.


Aktivasi sel-sel target
Manakala hormon mencapai sel target, hormon akan mempengaruhi cara sel berfungsi dengan satu atau dua metoda, pertama melalui penggunaan mediator intraselular dan kedua mengaktifkan gen-gen di dalam sel. Salah satu mediator intraselular adalah cyclic adenosine monophosphate (cAMP), yang berikatan dengan permukaan dalam dari membran sel. Ketika hormon melekat pada sel, kerja sel akan mengalami sedikit perubahan. Misalnya, ketika hormon pankreatik glukagon berikatan dengan sel-sel hepar, kenaikan kadar AMP meningkatkan pemecahan glikogen menjadi glukosa. Jika hormon mengaktifkan sel dengan berinteraksi dengan gen, gen akan mensitesa mesenger RNA (mRNA) dan pada akhirnya protein (mis., enzim, steroid). Substansi ini mempengaruhi reaksi dan proses selular.

Disadur dari:
http://mailmkes.multiply.com/journal/item/20?&show_interstitial=1&u=%2Fjournal%2Fitem
http://ismar71.wordpress.com/2007/12/12/anfis-sistem-endokrin-2/