Matriks tulang: apa itu, komponen dan karakteristiknya

Tulang adalah organ kaku yang membentuk endoskeleton hewan vertebrata. Fungsi utamanya adalah untuk memberikan perlindungan makhluk hidup, kapasitas gerak, dukungan, produksi sel darah (hematopoiesis) dan penyimpanan dan pelepasan mineral berdasarkan tuntutan fisiologis organisme.

Bersama dengan otot dan tendon, kumpulan tulang pada manusia membentuk apa yang kita kenal sebagai "sistem lokomotor". Otot-otot lurik berkontraksi sesuka hati berdasarkan arahan otak, dan karena melekat pada tulang, bertindak sebagai pengungkit untuk melakukan gerakan yang ingin kita lakukan setiap saat dadu.

Manusia memiliki total 206 tulang. 80 di antaranya adalah bagian dari kerangka aksial, poros tengah tubuh, dan 126 membentuk anggota tubuh kita. Di luar osteologi dasar yang telah dieksplorasi pada kesempatan lain, hari ini kami membawakan Anda bagian jaringan tulang yang sangat menarik pada tingkat anatomi dan klinis: tahu segalanya tentang matriks tulang.

• Artikel terkait: "4 penyakit paling penting pada sistem kerangka"

Umum jaringan tulang

Jaringan tulang, bersama dengan sumsum tulang dan jaringan ikat lainnya, memberikan struktur dan fungsi pada tulang.. Untuk bagiannya, ini didefinisikan sebagai organisasi jaringan yang bersifat konjungtif yang terdiri dari sel dan elemen tak hidup yang terkalsifikasi, yang membentuk apa yang kita kenal sebagai matriks tulang ekstraseluler.

Seperti yang kita lihat sebagai keras dan tahan, kami percaya bahwa tulang secara fisiologis kaku dan mereka tidak mengalami perubahan dari waktu ke waktu: tidak ada yang lebih jauh dari kebenaran. Jaringan tulang keras, tetapi juga sangat plastis, karena menunjukkan metabolisme resorpsi dan perbaikan yang sangat kompleks yang dimediasi oleh ion, sel, hormon, protein, dan faktor nutrisi. Ada kasus di mana cedera dan trauma terlalu agresif untuk tulang diperbaiki, tetapi, dalam kebanyakan kasus, jaringan tulang mampu diganti setelah patah tulang.

Jaringan tulang terdiri dari 2% sel dan 98% zat ekstraseluler, yaitu matriks tulang. Meskipun kami akan mendedikasikan beberapa catatan terakhir untuk mengetahui sel-sel tulang, kali ini kami fokus pada apa yang mengelilinginya.

Apa itu matriks tulang?

Matriks tulang itu adalah komponen karakteristik tulang, karena memberikan kualitas anatomi dan fisiologisnya. Ini terdiri dari 65-70% garam anorganik (mineral) dan 30-35% zat organik. Kami memberi tahu Anda kekhasan kedua elemen di baris berikut.

1. Bagian anorganik

Bagian mineral dari matriks inilah yang memberi tulang kapasitas untuk penyimpanan, ketahanan, dan perlindungan. Bahan anorganik yang tercakup dalam bagian ini terdiri dari endapan kalsium fosfat, dalam bentuk zat yang dikenal sebagai hidroksiapatit. Kristal apatit panjangnya sekitar 40 nanometer dan berbentuk seperti prisma heksagonal, seringkali dengan perkembangan besar pada permukaan piramida. Seperti yang sudah Anda ketahui, mereka memiliki warna keputihan-kekuningan.

Seperti yang telah kami katakan, matriks anorganik mewakili sekitar 70% dari berat kering tulang. 99% kalsium, 85% fosfor dan 40-60% natrium dan magnesium yang dibutuhkan tubuh disimpan seluruhnya di kerangka kita. Tanpa melangkah lebih jauh, berkat tulang kita, manusia "menyimpan" di dalam diri kita 1-1,2 kilogram kalsium murni. Mineral ini penting untuk kontraksi otot, transmisi sinyal saraf, penyerapan vitamin B12, stimulasi sekresi hormonal dan banyak lagi.

• Anda mungkin tertarik pada: "Jenis Sel Utama Tubuh Manusia"

2. Porsi organik

Itu membuat 30% dari matriks tulang, kira-kira. Bagian organik ini diwakili terutama oleh protein, lebih khusus, oleh berbagai jenis kolagen. Kolagen tipe I adalah yang paling banyak (95% dari total porsi organik), tetapi kolagen tipe IV (5%) dan, kadang-kadang, tipe III juga diamati. Tergantung pada orientasi serat kolagen, matriks tulang bisa laminar, non-laminar dan osteonik atau laminar konsentris.

Selain kolagen, di bagian organik matriks tulang kita juga menemukan protein lain, meski dalam proporsi yang jauh lebih kecil. Berikut adalah daftar yang paling penting:

• Osteocalcin: protein yang bersifat hormonal (hormon) yang keberadaannya dalam darah berkorelasi dengan koefisien pembentukan tulang.
• Osteonektin: fosfoprotein yang berinteraksi dengan kolagen dan garam anorganik dalam matriks tulang.
• Trombospondin: protein sekretori dengan kemampuan antiangiogenik, yaitu menghambat pembentukan pembuluh darah baru dari yang sudah ada.
• Alkaline phosphatase: bertanggung jawab untuk proses defosforilasi pada tingkat molekuler.

Bagian seluler tulang

Kami meninggalkan matriks tulang untuk secara singkat menyebutkan 2% materi seluler yang membentuk jaringan tulang. Pertama kita memiliki sel osteoprogenitor, yang berdiferensiasi, selama perkembangannya, menjadi badan sel lain yang berguna untuk produksi tulang.

Sangat menarik juga osteoblas, sel tulang yang bertanggung jawab untuk mensekresi matriks tulang yang baru saja kami jelaskan we. Mereka mampu mensintesis kristal hidroksiapatit yang, seperti yang telah kita katakan, terdiri dari kalsium dan fosfat. Sangat menarik untuk mengetahui bahwa osteoblas, seperti hampir semua jenis sel lainnya, mempertahankan kemampuan untuk mereplikasi dirinya sendiri sendiri, tetapi ini tidak mungkin seiring waktu karena mereka "terkunci" dalam matriks padat yang mereka sendiri mempersatukan.

Osteosit berperan di sini, mewakili lebih dari 90% sel dalam jaringan tulang.. Mereka terbentuk dari osteoblas (yang pada gilirannya berasal dari sel osteoprogenitor) dan pekerjaan mereka terdiri dari mempertahankan matriks tulang, baik melalui sintesis bahan baru atau resorpsi diri. Karena kemampuannya untuk menyimpan atau "melepaskan" kalsium tulang ke dalam darah, mereka dianggap berpartisipasi aktif dalam metabolisme tubuh dan keseimbangan mineral.

Di tempat terakhir kita punya osteoklas, sel berinti banyak yang mendegradasi dan menyerap kembali jaringan tulang. Mungkin tampak kontraproduktif untuk menghancurkan material tulang (dan memang benar demikian), tetapi, Ketika mineral penting untuk proses fisiologis tertentu kurang dalam tubuh, kadang-kadang tidak ada yang lain pilihan.

Matriks tulang tidak kedap air

Seperti yang telah kami katakan sebelumnya, matriks tulang terus berubah. Biasanya, proses sintesis dan resorpsi matriks seimbang, dan dimediasi oleh zat seperti hormon. paratiroid (PTH), kalsitonin, estrogen, vitamin D, berbagai sitokin, dan faktor lokal lainnya (prostaglandin).

Puncak massa tulang terletak pada spesies manusia lebih dari 30 tahun, karena sampai di sini terjadi pertumbuhan tulang, atau yang sama, tingkat sintesis matriks yang lebih tinggi daripada resorpsi. Dari sini, "dataran tinggi" fisiologis dihasilkan yang berlangsung sekitar 10 tahun, tetapi seiring bertambahnya usia, semakin banyak matriks tulang yang dihancurkan dan semakin sedikit yang disintesis.

Dari usia 40 tahun, setiap tahun 0,3-0,5% dari matriks tulang hilang. Pada wanita, kondisi dipercepat dengan cara yang sangat tinggi selama menopause, karena penurunan drastis dari hormon seks, yang diterjemahkan ke dalam tingkat keropos tulang hingga 5% per tahun (meskipun kemudian) menstabilkan).

Seperti yang mungkin sudah Anda duga, penuaan tulang ini diterjemahkan menjadi patologi yang lebih dari yang diketahui oleh orang tua mana pun: osteoporosis. Kondisi ini umum pada populasi yang menua, tetapi tidak diragukan lagi merupakan peristiwa klinis dengan insiden jauh lebih tinggi pada wanita, karena resorpsi tulang berlebihan yang terjadi dalam 5-7 tahun setelah menopause.

Diperkirakan 80% wanita di atas 80 tahun menderita osteoporosis, sedangkan prevalensi pada pria lanjut usia di atas 70 tahun berkisar 11,3%. Tidak mengherankan bahwa sebagian besar patah tulang pinggul dan cedera serius lainnya terjadi pada orang-orang dari usia lanjut: ketika tulang rapuh, jatuh apa pun dapat secara serius membahayakan integritas tulang individu.

Lanjut

Kami tidak ingin mengakhiri dengan catatan masam, karena pengembangan proses sama pentingnya dengan hasilnya. Matriks tulang menyimpan rahasia yang tak terhingga dan, tanpa diragukan lagi, merupakan kumpulan zat yang benar-benar menarik dari sudut pandang anatomis dan fisiologis. Bagaimana menduga, misalnya, bahwa kekurangan kalsium dalam tubuh dapat menyebabkan matriks tulang terdegradasi secara aktif oleh sel-sel tulang?

Seperti yang telah Anda lihat, tidak ada sesuatu pun dalam diri manusia yang tidak dapat digerakkan, betapapun kaku dan tidak dapat dihancurkannya kelihatannya. Seperti semua jaringan yang mendefinisikan kita, tulang mengalami perubahan drastis berdasarkan perkembangan individu, kondisi lingkungan, homeostasis internal dan banyak faktor lainnya.

Referensi bibliografi:

• Matriks tulang dan konsolidasi, Medwave. Diambil pada tanggal 25 Februari pukul https://www.medwave.cl/link.cgi/Medwave/Revisiones/RevisionClinica/4155
• Modul dasar anatomi dan fisiologis olahraga: tulang. Diambil pada tanggal 25 Februari pukul http://www.edvillajunco.es/doc/1_los_huesos.pdf
• Jurnal Osteoporosis dan Metabolisme Mineral: Osteoporosis. Definisi. Epidemiologi. Diambil pada tanggal 25 Februari pukul http://revistadeosteoporosisymetabolismomineral.com/2017/07/11/osteoporosis-definicion-epidemiologia/#:~:text=En%20Espa%C3%B1a%20se%20calcula%20que,%2D29%2C57%25)9.