Struktur dan Fungsi Sendi by c_suprapto2

VIEWS: 15,921 PAGES: 7

									Struktur dan Fungsi Sendi
9:07 AM Posted by Irga

         Struktur dan fungsi sendi,,Bentuk kaku (rigid) dan kokoh antar rangka yang membentuk
tubuh dihubungkan oleh berbagai jenis sendi. Adanya penghubung tersebut memungkinkan satu
pergerakan antar tulang yang demikian fleksibel dan nyaris tanpa gesekan.
Tulang dan sendi dipakai untuk melindungi berbagai organ vital di bawahnya disamping fungsi
pergerakan (locomotor) / perpindahan makhluk hidup.
Penyakit reumatik paling banyak mengenai tulang dan sendi dalam bentuk keradangan sendi
(artritis). Pada dasarnya proses keradangan yang terjadi melibatkan banyak komponen dari sendi itu
sendiri, yaitu: sinovium, kapsul sendi, rawan sendi, tulang subkhondral, ligamentum, dan meniskus.

       Untuk itu diperlukan pemahaman akan berbagai struktur di atas serta fungsi sendi secara
utuh sebagai suatu organ guna memahami proses patologi yang terjadi pada berbagai penyakit
reumatik.

        Klasifikasi sendi
Sendi paling mudah diklasifikasikan atas dasar jenis pergerakannya. Terdapat 3 tipe yaitu:
1. sendi yang pergerakkannya sangat terbatas atau tidak dapat digerakkan (synarthroses),
2. sendi dengan pergerakan yang terbatas (amphiarthroses) dan,
3. sendi dengan pergerakan luas (diarthroses).

       Synarthroses
Dijumpai pada tulang tengkorak. Potongan tulang disambungkan oleh elemen fibrosa atau rawan
sendi.

        Amphiarthroses
Jaringan berupa diskus fibrocartilage yang lebar dan pipih menghubungkan antara dua tulang.
Umumnya bagian tulang yang berada pada sisi persendian dilapisi oleh tulang rawan hialin dan
struktur keseluruhan berada dalam kapsul. Beberapa contoh sendi tersebut adalah: sendi vertebra,
tibiofibular distal, simfisis pubis, sakroiliaka dua pertiga proksimal.

         Diarthroses
Umumnya dijumpai pada sendi-sendi ekstremitas Dijumpai adanya celah sendi, rawan sendi yang
licin dan membran sinovium serta kapsul sendi.

        Sendi diartrodial
Pada ujung tulang yang membentuk persendian akan terlihat tulang yang lebih padat dan ini disebut
sebagai articular (bony) endplate. Di dalam bagian ini akan dijumpai kanal Havers yang paralel
dengan permukaan sendi. Sebelah bawahnya terletak tulang yang lebih longgar dan dapat
mengandung sumsum tulang merah. Bony endplate akan diselubungi oleh rawan sendi hialin yang
diikat oleh jaringan serabut kolagen. Rawan sendi berguna untuk meredam tekanan dan gerakan
menggelincir (sliding). Diantara dua bony endplate terdapat rongga sendi yang berisikan beberapa
mililiter cairan sinovium. Stabilitas sendi penting untuk pergerakan antar rawan sendi disamping
rendahnya pergesekan antar rawan sendi. Stabilitas sendi diperankan oleh struktur yang dibentuk
oleh konfigurasi sendi, ligamentum, kapsul sendi, dan otot yang mengontrol pergerakan. Perbedaan
konfigurasi sendi disesuaikan dengan dampak tekanan dan lingkup gerak sendi (range of motion /
ROM) yang dimaksud. Kapsul dan ligamentum terdiri dari jaringan ikat padat yang membungkus
sendi serta melekat pada tulang terdekat dengan persendian. Di dalam kapsul terletak ligamentum
yang sebagian besar adalah serabut kolagen.

         Satu lapisan jaringan ikat yang mengandung sel sinoviosit akan menutupi seluruh rongga
sendi dan kapsul sendi membentuk kantong yang tidak lengkap yaitu pada bagian rawan sendi tidak
dilapisi. Sel ini akan dilindungi oleh struktur yang terdiri dari vascular adipose, jaringan fibrosa atau
areolar untuk memungkinkan lebih longgarnya kantong tersebut, mudah digerakkan dan tidak
terjepit diantara sendi saat pergerakkan. Jaringan sinovium kaya akan pembuluh darah untuk
menunjang hidup sinoviosit dan pembentukan cairan sendi, dan ujung saraf. Saraf, selain pada
jaringan sinovium, juga berada dalam kapsul, ligamentum, tendon dan muscle spindles.

        Struktur rawan sendi
Rawan sendi dan cairan sendi beranggung jawab atas pergerakan yang memiliki tingkat gesekan
rendah (low friction). Pada manusia tebal rawan sendi kurang dari 5 mm tergantung jenis sendi dan
lokasi di dalam sendi. Wrana putih padat rawan sendi ini akan berubah kekuning-kuningan sesuai
dengan pertambahan usia. Struktur rawan sendi pada umumnya semirigid dan permukaannya yang
tampak halus sebenarnya ireguler. Terdapat bagian yang lebih rendah atau tertekan (depressed)
dengan variasi kedalaman m serta jumlahnya cukup banyak yaitu sekitar 430/mm2.antara 20 – 40
Ketidakteraturan permukaan sendi ini dibuktikan melalui pencitraan mikroskop elektron.

         Rawan sendi bersifat avaskular, aneural dan alimfatik. Makanan diperoleh melalui sistim
difusi ganda. Difusi ganda disini dimaksudkan adalah: pertama nutrien harus menembus membran
sinovial untuk masuk ke dalam ruang sinovia. Hal ini disebabkan letak dari pembuluh darah yang
relatif lebih banyak di daerah permukaan kapsul. Kedua, setelah berada di dalam cairan sendi, maka
nutrien akan berdifusi ke dalam matriks rawan sendi untuk mencapai khondrosit. Mekanisme yang
tampaknya sederhana ini ternyata tidk semudah itu karena banyak faktor seperti ukuran partikel,
perbedaan muatan listrik (charge) dan konfigurasi molekul berperan dalam proses itu.

        Secara histopatologik rawan sendi terdiri dari struktur matriks yang selular dengan distribusi
tertentu dan terbagi atas 4 zona, yaitu : a. tangential atau gliding zone, dimana terdapat elongated
fibroblast-like cells yang tersusun sejajar dengan permukaan rawan sendi; b. transitional zone,
tersusun atas sel yang lebih bulat dengan konfigurasi acak; c. radial zone, sel tersusun dalam bentuk
kolom yang iregular; dan d. calcified zone, dimana matriks dan selnya dikelilingi oleh
hidroksiapatit. Calcified zone ini terhadap radial zone dipisahkan oleh satu band yang dikenal
dengan tidemark dan melekat terhadap tulang di bawahnya.

        Sel khondrosit satu sama lain tidak banyak berinteraksi sebagaimana layaknya sel lain.
Dengan kata lain sel ini lebih banyak memberikan respon gangguan sintesis atau aktifitas degradatif
akibat tekanan hidrostatik atau deforming forces lainnya.

        Komposisi biokimiawi dari rawan sendi adalah sebagai berikut: 80% air, 50% dari sisa
komposisi matriks rawan sendi adalah kolagen. Jenis terbanyak adalah kolagen tipe II. Kolagen
lainnya dalam jumlah kecil dan berada di dalam matriks rawan sendi adalah kolagen tipe IV, V, IX,
dan X. Kolagen tipe IX berfungsi sebagai jangkar terhadap molekul proteoglikan (aggrecan).
Selanjutnya terdapat fibronektin, ankhorin, khondronektin yang membantu mempertahankan
integritas dan struktur rawan sendi. Selanjutnya sisa konstituen organik terbanyak adalah
proteoglikan. Makromolekul ini memiliki panjang sekitar 180-210 nm dan kepadanya melekat tiga
jenis glikosaminoglikan, yaitu khondroitin-6-sulfat, khondroitin-4-sulfat (5%) dan keratan sulfat
(5%). Inti aggrcan adalah asam hialuronat (1% dari total glikosaminoglikan). Melalui ikatan protein
dengan berat molekul rendah terjadi proses agregasi dengan rantai kolagen tipe II. Konstituen
inorganik (5-6%) terbanyak adalah kalsium. Lemak dijumpai kurang dari 1% berat kering.

       Berbagai enzim, sitokin dan faktor pertumbuhan berperan dalam metabolisme rawan sendi.
Khondrosit akan mensisntesis proteoglikan dan kolagen. Turn over kolagen lebih stabil
dibandingkan proteoglikan.

        Degradasi rawan sendi diakibatkan oleh berbagai enzim metaloprotease matriks dan
diperantarai pula oleh kerja sitokin ) baik (TNF-terutama interleukin-1 (IL-1) dan tumor necrosis
factor yang dikeluarkan oleh sinoviosit, makrofag, atau khondrosit dan fibroblast. Aktivasi enzim
perusak, yang dibentuk dalam keadaan tidak aktif, akan berinteraksi dengan sistim aktivator
plasminogen-plasmin dalam suatu kaskade degradatif. Kontrol mekanisme ini diperankan oleh
berbagai inhibitor seperti tissue inhibitor of metalloproteases (TIMP) dan plasminogen activator
inhibitor (PAI).

        Sintesis dan degradasi matriks rawan sendi dipengaruhi banyak faktor, yaitu: faktor humoral
seperti insulin-like growth factor-1 (IGF-1), kortisol, obat anti inflamasi non-steroidal, faktor
mekanik terhadap rawan sendi, efek magnetik atau elektrikal.

        Tulang subkhondral
Struktur tulang subkhondral lebih spesifik dibandingkan tempat lainnya, yaitu lempeng
subkhondralnya mengandung kanal Havers yang sejajar dengan permukaan rawan sendi dan tidak
terhadap sumbu tulang. Demikian pula letak lempeng tersebut berada dalam sudut tertentu terhadap
stres yang dominan.

       Calcified cartilage
Zona ini menghubungkan rawan sendi dengan tulang subkhondral dengan struktur yang
bergelombang sehingga memperkokoh rawan sendi agar tidak mudah terkelupas. Khondrosit pada
zona ini umumnya tidak memiliki metabolisme yang terlalu aktif.

        Membran dan cairan sinovium
Membran sinovium adalah jaringan ikat vaskular dan melapisi sisi dalam dari kapsul sendi namun
tidak menutupi rawan sendi. Banyaknya pembuluh darah dilapisan subsinovium berperan dalam
proses transfer dan transpor konstituen darah ke ruang sinovium dan pembentukan cairan sinovium.
Sel sinovium akan mensintesis asam hialuronat sebagai zat tambahan plasma dalam membentuk
cairan sendi.

        Cairan sinovium berwarna kuning pucat, jernih dan kental. Biasanya jumlah cairan ini
sedikit berkisar antara 1-4 ml dan lebih sedikit lagi pada sendi-sendi kecil.

       Ligamentum dan kapsul sendi
Pada dasarnya komposisi ligamentum dan kapsul sendi adalah identik baik secara histologik,
komposisi
kimiawi dan susunan jaringannya. Secara umum strukturnya merupakan gelendong kolagen
(bersama-sama elastin merupakan protein terbanyak yaitu 90%) dan diantaranya dapat dijumpai
fibrosit. Sebagian besar serabut kolagen 2) Pada beberapa sendi, ligamentum ini akan1,1adalah
tipe I (2 menyatu dengan kapsul sendi dan pada sendi lainnya terpisah secara total. Pembuluh darah
dan saraf dapat ditemukan disela-sela serabut kolagen.
Air adalah komponen utama (70%) dari kapsul sendi dan ligamentum. Disusul oleh kolagen dan
elastin serta proteoglikan.

       Perlekatan kapsul sendi dan ligamentum ke tulang terutama pada stroma fibrokartilaginosa
diperankan oleh kolagen yang akan mengalami kalsifikasi begitu mendekati tulang dan selanjutnya
menembus jaringan tulang kortikal.

       Meniskus
Meniskus, lempeng firbokartilago, dijumpai pada sendi tertentu seperti sendi lutut, sternoklavikular,
radioulnar distal, dan akromioklavikular. Meniskus tidak mengandung saraf atau pembuluh limfatik
dan sebagian besar avaskular, namun pada bagian dekat tulang tampak susunan pembuluh darah
yang membentuk arkade.

       Kandungannya sebagian besar (70-78%) adalah air, bahan inorganik sekitar 3% dan bahan
organik terbanyak berupa kolagen tipe I 2) yaitu antara 60-90%. Selanjutnya dalam jumlah kecil
dapat1,1(2 dijumpai elastin (<1%), proteoglikan (<10%). Berbeda dengan rawan sendi, maka
meniskus dapat melakukan perbaikan apabila mengalami kerusakan.

        Fungsi sendi
Proses tekanan pada sendi weight bearing berkisar antara 2.5 – 10 kali dari berat badan individu
tersebut. Seringkali besar tekanan yang terjadi mencapai 150-300 psi. Melihat besarnya tekanan
tersebut, sangat mengagumkan bahwa sendi-sendi itu mampu mempertahankan fungsinya sepanjang
kehidupan seseorang. Dalam mempertahankan fungsinya, sendi dikontrol oleh berbagai faktor
yaitu: neuromuskular, ligamentum, kapsul sendi, meniskus, rawan sendi dan tulang sumkhondral.
1. Peran neuromuskular.
Sistim neuromuskular berperan dalam proses pergerakan sendi dan stabilisasi suatu sendi. Otot juga
membantu mengontrol pergerakan sendi dan atas pengaruh pergerakan involunter akan dicegah
pergerakan sendi yang berlebihan. Dengan kata lain akan dicegah pula kerusakan ligamentum.
2. Peran ligamentum, kapsul sendi dan otot.
Ketiganya berperan dalam stabilisasi sendi. Ligamentum dapat mencegah proses luksasio atau
dislokasi serta menjadi pembatas gerak atau penuntun pergerakan sendi.
Otot memiliki peran besar dalam stabilisasi sendi proksimal seperti bahu dan koksa. Sedangkan
pada sendi kecil, selain otot, maka peran perlekatan antara ligamentum dan tulang sangat penting.
3. Peran rawan sendi dan tulang subkhondral.
Rawan sendi merupakan permukaan sendi yang akan mengalami tekanan, gesekan berulang
sepanjang waktu dan tersusun atas serabut kolagen yang berjalan paralel terhadap permukaan sendi.
Susunan semacam ini membentuk semacam membran (cartilage skin) yang akan menahan
komponen matriks di bawahnya. Pada bagian basal, serabut kolagen ini berjalan secara vertikal dan
berhubungan dengan calcified bone di bawahnya serta berfungsi menahan tekanan putar (shear).
Ketebalan rawan sendi yang masih memungkinkan kehidupan khondrosit dengan baik maksimal
setebal 6 mm.
Rawan sendi dapat dikompresi sampai dengan 20% dari tinggi awalnya. Pada kondisi fisiologik
tanpa tekanan maka sendi tersebut sedikit renggang pada bagian tertentu dan menjadi lekat antara
permukaan sendi dan bonggolnya apabila terdapat tekanan. Tekanan ini akan diteruskan ke tulang
subkhondral yang akan mendistribusikan beban tekanan tersebut. Perubahan pada tulang
subkhondral akan mengakibatkan mikrofraktur dan proses remodeling. Hal ini akan tampak sebagai
pola struktur yang memiliki kemampuan maksimal dalam mengatasi beban tekanan. Pola ini
tampak pada pencitraan radiologi polos, sehingga pada stres abnormal dapat terlihat tulang tersebut
menebal dan padat.
4. Peran meniskus
Diketahui bahwa sendi yang memiliki meniskus biasanya jenis sendi yang tidak hanya megalami
tekanan sumbu namun juga rotasi. Oleh karenanya ujung tulang akan dibentuk membulat. Meniskus
diperlukan untuk menutupi celah yang dibentuk antar dua tulang dimana umumnya ujung tulang
yang membulat yang mengalami kontak satu sama lain pada sendi tersebut terjadi pada area yang
kecil di tengah-tengah. Dengan kata lain meniskus memperluas area kontak antar dua ujung tulang
yang membentuk sendi. Selain menahan beban tekanan , meniskus juga bertin-dak sebagai peredam
kejut.
5. Lubrikasi sendi
Peran lubrikasi pada sendi memungkinkan gesekan yang sangat minim dengan tahanan gesek
sebesar 0.002. Terdapat dua sistim lubrikasi yaitu sistim hidrostatik yang berperan pada tekanan
besar dan boundary system yang berperan pada tekanan rendah. Pada teori sistim hidrostatik,
hialuronat (berat molekul lebih dari 1 juta d) memeiliki peran utama. Substansi ini memiliki
karaketristik thixotropic yaitu akan semakin mengental apabila flow nya semakin lambat. Pada
boundary system, maka lubricating glycoprotein lain yang berperan.
Pada tekanan tertentu air akan dirembeskan keluar masuk ke dalam ruang sendi dan akan kembali
setelah tekanan tersebut hilang. Proses ini mirip dengan efek spons dalam menyerap air.

Diskus intervertebralis
Diskus dibentuk atas 3 bagian yaitu bagian luar berupa fibrous restraining band yaitu anulus
fibrosus; nucleus pulposus dan lempeng rawan sendi. Kompleks fibrokartilago ini hanya
memungkinkan pergerakan beberapa derajat saja pada semua bidang pergerakan, namun
penjumlahan dari sejumlah sendi tulang belakang ini menjadikan suatu lingkup gerak sendi yang
luar biasa.
Serabut fibrosa pada anulus fibrosus memiliki ketebalan m. Pada sisi anterior terlihat lebih tebal
sedangkankurang lebih 20 sisi posterior lebih tipis. Sebagian besar, 65-70%, adalah air dan
kolagen diperkirakan sekitar 50-55% dari berat kering. Disamping itu terdapat pula proteoglikan,
khondroitin sulfat, keratan sulfat. Glikoprotein ditemukan dalam jumlah kecil.
Nukleus pulposus biasanya terletak lebih ke posterior dan tersusun atas struktur cairan yang kental
dimana di dalamnya berjalan serabut-serabut kecil membentuk pita-pita dengan konfigurasi
membentuk sudut oblique pada sisi atas dan bawah berhadapan dengan lempeng rawan sendi.
Sebagian besar, 88%, adalah air dimana kadarnya akan jauh berkurang pada usia lanjut (65%).
Serabut kolagen tidak terlalu banyak yaitu 20-30%, dan sebagian besar adalah proteoglikan.
Umumnya khondroitin-6-sulfat berkisar 40%, keratan sulfat 50%, asam hialuronat <2%. Integritas
strukturnya dipertahankan oleh sejumlah kecil glikoprotein.
Lempeng rawan sendi hampir sama pada sendi diartodial, namun tidak memiliki collagenous skin.

Fungsi diskus intervertebra
Diskus berfungsi sebagai penahan beban tekanan (weight bearing) terutama kompresi aksial. Hal ini
dimungkinkan oleh adanya struktur yang banyak mengandung air dari nukleus pulposus yang
mampu memodifikasi tekanan dengan cara barelling yaitu mengurangi tinggi dan meningkatkan
lebarnya. Fungsi ini juga diperankan oleh anulus fibrosus, sehingga secara keseluruhan diskus
berperan sebagai peredam kejut.
Kerusakan atau robekan lebih banyak diakibatkan oleh tekanan dan fleksi berlebihan terhadap
serabut-serabutnya. Hal ini akan mempengaruhi facet joints dalam mempertahankan kerenggangan
antar diskus dan menimbulkan rasa nyeri.

Simpulan
Sendi merupakan satu organ yang kompleks dan tersusun atas berbagai komponen yang spesifik
satu dengan lainnya. Pada umumnya terdiri dari air dan tersusun atas serabut kolagen, proteoglikan,
glikorptein lain serta lubrikan asam hialuronat.
Pada beberapa bagian berfungsi sebagai peredam kejut misalnya diskus intervertebra dan meniskus.
Struktur yang kompleks di atas memungkinkan suatu pergerakan sendi yang luas (fungsi
locomotor), frictionless dan tidak mengakibatkan kerusakan besar dalam jangka panjang.

Daftar Pustaka

1. Mankin HJ, Radin EL. Structure and function of joints. In: Koopman WJ.ed Arthritis and allied
conditions. 1997. Baltimore: Williams and Wilkins. P:175-88.
2. Neumann DA. Biomechanical analysis of selected principles of hip joint protection. Arthritis
Care Res 1989;2:146-155.
3. Fithian DC, Kelly MA, Mow VC. Material properties and structure-function relationship in the
menisci. Clin Orthop 1990; 252:341-52.
4. Revell PA, Mayston V, Lalor P, Mapp P. The synovial membrane in osteoarthritis: a histological
study including the characterisation of the cellular infiltrate present in inflammatory osteoarthritis
using monoclonal antibodies. Ann rheum dis 1988;47(4):300-7
5. Vilim V, Fosang AJ. Proteoglyvan isolated from dissociative extracts of differently aged human
articular cartilage: characterization of naturally occuring hyaluronan-binding fragments of aggrecan.
Biochem J 1994;304(Pt 3):887-94
6. Redler I, Mow VC, Zimny ML, Mansell J. The ultrastructure and biomechanical significance of
the tidemark of articular cartilage. Clin orthop 1975;112:357-62.
7. Nemeth-Csoka M, Meszaros T. Minor collagen in arthrotic human cartilage. Change in content of
1 alpha, 2 alpha, 3 alpha and M-collagen with age and in osteoarthrosis. Acta orthop scand
1983;54(4):613-9
8. Diab M. The role of type IX collagen in osteoarthritis and rheumatoid arthritis. Orthop rev
1993;22(2):165-70.
9. Mollenhauer J, Bee JA, Lizarbe MA, von der Mark K. Role of anchorin CII, a 31,000-mol-wt
membrane protein, in the interaction of chondrocytes with type II collagen. J Cell Biol
1984;98(4):1572-9.
10. Rizkalla G, Reiner A, Bogoch E, Poole AR. Studies of the articular cartilage proteoglycan
aggrecan in health and osteoarthritis. Evidence for molecular heterogeneity and extensive molecular
changes in disease. J Clin Invest 1992;90(6):2268-77
11. Bayliss MT, Venn M, Maroudas A, Ali SY. Structure of proteoglycans from different layers of
human articular cartilage. Biochem J 1983;209(2):387-400.
12. Elliot RJ, Gardner DL. Changes with age in the glycosaminoglycans of human articular
cartilage. Ann Rheum Dis 1979;38(4):371-7.
13. Ryu J, Towle CA, Treadwell BV. Characterization of human articular cartilage link proteins
from normal and osteoarthritic cartilage. Ann Rheum Dis 1982;41(2):164-7.
14. Lippiello L, Hall D, Mankin HJ. Collagen synthesis in normal and osteoarthritic human
cartilage. J Clin Invest 1977;59(4):593-600.
15. Martel-Pelletier J, McCollum R, Fujimoto N, Obata K, Cloutier JM, Pelletier JP. Excess of
metalloproteases over tissue inhibitor of metalloprotease may contribute to cartilage degradation in
osteoarthritis and rheumatoid arthritis. Lab Invest 1994;70(6):807-15
16. Ehrlich MG. Degradative enzume systems in osteoarthritis cartilage. J Orthop 1985;3(2):170-
84.
17. Mitrovic D, McCall E, Front P, Aprile F, Darmon N, Dray F. Anti-inflammatory drugs,
prostanoid and proteoglycan production by cultured bovine articular chondrocytes. Prostaglandins
1984;28(3):417-34.

oleh:
Yoga I Kasjmir

Sub Bagian Reumatologi, Bagian Ilmu Penyakit Dalam
FKUI / RSUPN Cipto Mangunkusumo, Jakarta

								
To top