10 Proses Pembentukan Tulang pada Manusia

Tulang adalah salah satu organ dalam tubuh manusia yang strukturnya keras, sehingga bisa membentuk postur tubuh manusia, serta melindungi organ-organ penting lainnya. Tulang strukturnya berbeda dengan organ lain, karena lebih keras dan padat. Namun, tentu saja tulang tidak tiba-tiba muncul dalam bentuk keras, karena janin dalam rahim juga bentuknya tidak tiba-tiba menjadi sempurna. (Baca juga: Gejala Osteoporosis)

Dan dalam struktur tulang itu sendiri selalu ada aktivitas yang mungkin belum banyak yang mengetahuinya. Padahal proses pembentukan tulang pada manusia hingga menjadi demikian rupa perlu dipelajari karena dari sanalah kita akan tahu nutrisi apa saja yang baik dan tidak baik dikonsumsi selama masa kehamilan. Maka dari itu, berikut penjelasan mengenai proses pembentukan tulang manusia yang bisa diketahui. Simak penjelasan lengkapnya.

Struktur Tulang Manusia

Sebelum mengetahui proses pembentukan tulang ketahui terlebih dahulu jenis dan struktur tulang itu sendiri. Tulang adalah alat gerak pasif pada manusia karena tidak dapat bergerak sendiri jika tanpa bantuan otot. Berdasarkan jenisnya, tulang dibedakan menjadi dua, yaitu sebagai berikut.

1. Tulang Rawan (Kartilgo)

Jika meraba permukaan hidung dan juga telinga, maka akan dirasakan permukaan lentur. Itulah beberapa contoh tulang rawan yang paling mudah ditemui. Tulang rawan itu sendiri dapat ditemukan pada janin, bayi, dan juga orang dewasa. Tulang rawan pada janin dan bayi berasal dari sel-sel mesenkim. Tulang rawan pada bayi mengandung sel-sel tulang rawan yang lebih banyak daripada matriksnya. Kondisi ini berkebalikan dengan tulang rawan pada orang dewasa, karena pada orang dewasa justru terdapat lebih banyak matriks daripada sel tulang rawannya. Tulang rawan pada orang dewasa itu sendiri terbentuk dari selaput rawan (perikondrium). (Baca juga: Tulang Rawan Ciri Ciri dan Fungsinya).

2. Tulang Sejati (Osteon)

Tulang sejati adalah bersifat keras. Hal ini dikarenakan matriksnya banyak mengandung kalsium dan fosfat.  Pada bagian tengah tulang keras, terdapat juga sumsum tulang yang tugasnya adalah untuk membuat sel darah merah dan sel darah putih.

• Tulang pipih – Tulang pipih adalah tulang yang berbentuk pipih. Berikut ini contoh dari tulang pipih yaitu tulang rusuk, tulang belikat, dan juga tulang tengkorak. Tulang pipih ini memiliki dua lapisan tulang kompakta (yang disebut sebagai lamina eksterna dan interna osiskrani). Keduanya dipisahkan oleh satu lapisan tulang spongiosa yang biasa disebut dengan istilah diploe.
• Tulang pendek – Tulang pendek adalah tulang yang berbentuk kubus atau pendek dan tidak beraturan. Contoh tulang pendek adalah ruas-ruas tulang belakang, tulang pada pangkal lengan, dan juga pangkal kaki. Tulang jenis ini memiliki inti tulang spongiosa dan intinya dikelilingi tulang kompakta.
• Tulang pipa atau tabung – Tulang pipa atau tabung terdiri atas epifisis. Epifisis ini adalah bagian yang membesar seperti bongkol di ujungnya. Selain itu ada juga bagian diafisis yang merupakan bagian tengah tulang yang mengecil di antara dua epifisis. Di antara diafisis dan epifisis terdapat juga tulang rawan yang bentuknya menyerupai lempengan atau cakram. Jika cakram epifisis ini masih aktif, maka tulang pipa masih dapat tumbuh dan memanjang. Namun cakra epifisis ini tidak lagi aktif pada mausia dewasa yang menginjak sekitar umur 20 tahun.
• Tulang tak berbentuk – Tulang tak berbentuk adalah tulang yang bentuknya tidak teratur. Contoh tulang tak berbentuk adalah tulang pada wajah dan juga tulang belakang. Baca juga: Penyempitan tulang belakang

Tulang tersusun dari struktur yang sangat kompleks dan melalui proses pembentukan yang panjang. Setidaknya ada tiga jenis sel khusus di dalam tulang manusia, di antaranya steoblas, osteosit, dan osteoklas. Sel-sel pada tulang ini memiliki fungsi berbeda-beda namun kesemuanya memiliki tanggung jawab yang sama yaitu untuk proses pertumbuhan tulang, termasuk pembentukan tulang, maupun proses homeostasis mineral. Berikut penjelasannya.

• Osteoblas, bertugas untuk membuat sel-sel tulang baru dan mengeluarkan kolagen dengan proses mineralisasi (kolagen menjadi matriks tulang). Matriks tulang ini bertanggung jawab untuk pembentukan serta pertumbuhan tulang, dan juga proses penyerapan mineral dari sirkulasi sel darah.
• Osteosit, bertugas untuk mengatur proses homeostasis mineral. Osteosit akan mengarahkan penyerapan mineral dari sirkulasi darah dan juga proses pelepasan mineral kembali ke dalam sirkulasi darah. (Baca juga: Cara Meluruskan Tulang Belakang)
• Osteoklas, bertugas untuk melarutkan mineral dalam matriks tulang serta melepaskan mineral kembali ke dalam sirkulasi darah.

Artikel lainnya:

• Cara Mengobati Tulang Ekor Sakit
• Cara Meluruskan Kaki O
• Penyebab Tulang Ngilu
• Cara Cepat Meninggikan Badan

Bentuk-Bentuk Nama Tulang

Walau memiliki bentuk yang keras dan padat, pada dasarnya tulang itu tidak statis. Sebaliknya, sifat tulang adalah dinamis, karen jaringan di dalamnya hidup dan terus-menerus berubah. Di bawah tugas dari osteosit, osteoblas akan terus membangun tulang. Sementara itu, osteoklas akan terus memecah tulang. (Baca juga: TBC Tulang)

Tulang itu sendiri terdiri dari berbagai jenis jaringan, di antaranya tulang kompak, tulang spons, sumsum tulang, dan juga periosteum. Semua jenis jaringan pada tulang akan dijelaskan di bawah ini. (Baca juga: Cara Agar Badan Tidak Bungkuk Lagi Secara Alami)

• Tulang kompak adalah jaringan tulang yang membentuk lapisan luar tulang yang padat. Unit fungsional dari tulang kompak adalah sel osteon. Tulang kompak strukturnya sangat keras dan juga kuat.
• Tulang spons adalah jaringan tulang yang ditemukan di dalam tulang yang strukturnya lebih ringan dan kurang padat daripada tulang kompak. Hal ini disebabkan karena tulang spons memiliki pori-pori.
• Sumsum tulang adalah jaringan ikat lunak pada tulang yang mampu menghasilkan sel-sel darah. Sumsum tulang ditemukan di dalam pori-pori dari tulang spons.
• Periosteum adalah bagian kuat dari tulang, yaitu membran fibrosa, yang fungsinya menutupi dan melindungi permukaan tulang di bagian luar.

Tulang memiliki matriks. Matriks itu sendiri adalah struktur keras pada tulang, yang terdiri dari banyak pembuluh darah. Hal ini disebabkan struktur yang keras pada matriks ini susah untuk ditembus oleh metabolit dan nutrien. Matriks tulang itu sendiri terdiri dari serat protein yang kuat, yaitu kolagen. Seperti yang dijelaskan di atas, matriks dihasilkan oleh sel osteoblas. Matriks memiliki komponen organik dan juga komponen inorganik.  Sementara itu komponen inorganik pada tulang, atau yang biasa disebut juga sebagai komponen mineral, menahan tegangan tersebut.

Jenis sel lain yang ada pada tulang adalah osteoklas. Osteoklas ini sendiri berfungsi berlawanan dari osteoblas. Seperti yang dijelaskan di atas, fungsi osteoklas ini adalah menghancurkan tulang. Caranya adalah dengan melarutkan kembali mineral di dalam darah. Sedangkan osteosit, merupakan jenis sel tulang yang tugasnya untuk menjaga keseimbangan mineral di dalam darah. Osteosit yang bertugas mengarahkan penyerapan mineral dari darah dan juga mengarahkan pengembalian mineral ke dalam sirkulasi darah. Tujuannya agar tulang dan tubuh sama-sama dapat memperoleh mineral yang cukup dan seimbang. Secara singkat, osteosit adalah sel yang memerintahkan, kemudian sel osteoblas dan osteoklas lah yang bekerja, inilah beberapa nama komponen dalam pembentukan tulang sebagai berikut:

• Komponen organik utama dari matriks tulang itu sendiri adalah serat kolagen tipe I, yaitu serat kolagen yang mengandung protein. Keduanya berikatan erat dengan kalsium yang dibutuhkan selama proses terjadinya mineralisasi tulang.
• Protein dalam matriks tulang lainnya adalah jenis sialoprotein, yang dapat mengikat osteoblas pada matriks ekstraselular. (Baca juga: Penyakit Tulang Belakang)
• Komponen inorganik pada matriks tulang terdiri dari kalsium dan juga fosfat. Bentuk kalsium dan fosfat dalam hal ini adalah bentuk kristal hidroksiapatit.
• Ikatan serat kolagen yang sudah dijelaskan tadi dengan kristal hidroksiapatit inilah yang akan menyebabkan tulang menjadi keras, tahan lama, dan juha kuat tidak mudah patah. Komponen mineral ini akan selalu dipertahankan di dalam darah dengan bantuan hormon yang bernama hormon paratiroid dan kalsitonin. Kedua homon ini dihasilkan dari kelenjar disebelah tiroid dan dari kelenjar tiroid.
• Sumsum tulang merupakan jenis jaringan ikat lunak yang terdapat di dalam tulang spons. Fungsi dari sumsum tulang belakang adalah untuk menghasilkan sel-sel darah. Terdapat juga jaringan periosteum pada tulang untuk melapisi tulang.

Manusia memiliki rangka tubuh atau sistem tulang sejak tahap perkembangan embrio di dalam rahim. Namun rangka tubuh dan sistem tulang pada masa embrio masih berbentuk tulang rawan, yaitu tulang kartilago yang masih lunak. Kartilago itu sendiri dibentuk oleh sel-sel mesenkim. Di dalam tulang rawan akan diisi oleh sel osteoblas. Osteoblas akan mengisi jaringan di sekelilingnya dan membentuk osteosit. Sel-sel tulang yang sudah dijelaskan di atas dibentuk secara konsentris, yaitu dari arah dalam ke arah luar. Setiap sel-sel tulang akan mengelilingi pembuluh darah dan juga serabut saraf, yang kemudian membentuk sistem Havers. Selain itu, di sekeliling sel-sel tulang tersebut akan terbentuk senyawa protein yang dapat membentuk matriks tulang. Matriks tulang menjadi keras disebabkan kandungan garam kapur (CaCO3) dan juga garam fosfat (Ca3(PO4)2).  (Baca juga: Penyebab Tulang Belakang Sakit)

Selain itu, terdapat sel-sel osteoblas yang fungsinya untuk menyerap kembali sel tulang yang memang sudah rusak. Adanya aktivitas dari osteoklas ini akan menyebabkan tulang berongga. Rongga ini nantinya akan diisi kembali oleh sumsum tulang. Hal inilah yang menyebabkan tulang akan terus bertambah besar dan berongga dari waktu ke waktu.

Proses Pembentukan Tulang pada Manusia berdasarkan Struktur Tulang

Proses pembentukan tulang manusia ini bisa dijabarkan dari proses pembentukan struktur tulangnya. Proses pembentukan tulang keras disebut dengan istilah osifikasi. Ostifikasi dibedakan menjadi dua, yaitu osifikasi intramembranosa dan juga osifikasi intrakartilagenosa. Ostifikasi itu sendiri adalah proses dimana sel-sel mesenkim dan tulang rawan (kartilago) diubah menjadi tulang keras selama pengembangan. Pada awalnya, selama perkembangan embrio dalam rahim, kerangka manusia akan tetap, terutama rawan, untuk membentuk komponen struktural dasar manusia atau kerangka tubuh. Pada bulan-bulan awal perkembangan embrio dalam janin, rangka manusia hanya terbentuk dari membran-membran menyerabut dan juga tulang rawan hialin.  Jaringan ini nantinya akan digantikan oleh tulang keras, namun dalam dua proses pembentukan tulang atau ostifikasi yang berbeda, tergantung fungsi dan kebutuhan dari tulang itu sendiri. (Baca juga: Macam Macam Penyakit Tulang)

Proses pertama adalah proses ostifikasi intramembran. Proses ini terjadi saat membran menyerabut tadi digantikan oleh jaringan tulang yang lebih kuat. Dalam kasus ini, perkembangannya diringkas dalam dua langkah dasar yang akan dijelaskan sebagai berikut:

• Tulang spons akan mulai berkembang pada posisi di dalam membran yang disebut sebagai pusat ostifikasi (pembentukan dari dalam ke luar dimulai dari titik ini). (Baca juga: Penyebab Sakit Tulang Belakang Tengah)
• Tulang spons tadi juga merupakan tempat terbentuknya sumsum tulang merah, kemudian pembentukan jaringan tulang padat akan mulai terjadi juga sebagai pelindung luar tulang.

Proses ostifikasi kedua disebut jug sebagai ostifikasi endokondrium. Proses ini terjadi saat tulang rawan hilain digantikan posisinya oleh jaringan tulang. Proses ini terjadi pada sebagian besar tulang dalam tubuh manusia. Beberapa langkah yang akan terjadi dijelaskan sebagai berikut. 

• Pada pusat proses ostifikasi primer, di pusat model tulang rawan dalam lapisan tulang keras, tulang rawan hialin akan pecah dan membentuk rongga.
• Kuncup periosteum, yang terdiri dari sel-sel osteoblas, osteoklas, saraf, sumsum tulang merah, dan juga pembuluh darah limfa, akan mulai memasuki rongga yang terbentuk tadi. Sel osteoblas akam menghasilkan jaringan tulang spons yang baru.
• Saat osteoklas memecah jaringan tulang spons yang baru, maka rongga medula akan terbentuk. Ketika rongga tersebut ikut menyebar dari pusat ostifikasi primer ke bagian luar atau ujung tulang, maka rongga medula ini juga akan ikut membesar juga.
• Jaringan tulang padat akan mulai menggantikan tulang rawan yang posisinya ada di bagian luar tulang.

Pada tulang panjang atau tulang pipa, terbentuknya pusat ostifikasi sekunder berada pada epifis tulang. Dalam hal ini, kuncul periosteum juga akan terbentuk. Namun jaringan tulang spons yang nantinya berkembang tidak akan digantikan oleh rongga medula.

Sementara itu tulang rawan pada bagian persendian dibentuk dari tulang rawan yang tersisa di luar epifisis selama masa pembentukan tulang sebelumnya berlangsung. Sama seperti lempeng epifisis yang akan dibentuk dari sisa tulang rawan yang ada di antara pusat perkembangan ostifikasi primer dan juga sekunder yang telah membesar. (Baca juga: Ciri-ciri Kanker Tulang)

Proses Pembentukan Tulang Manusia berdasarkan Usia

Selain berdasarkan strukturnya, pembentukan tulang juga bisa dijabarkan berdasarkan usia manusia itu sendiri. Saat masih bayi, manusia normal pada dasarnya memiliki jumlah tulang sebanyak 270 yang menyusun rangka tubuhnya. Namun, jumlah tulang ini akan terus menyusut ketika manusia mulai tumbuh menjadi dewasa. Ketika dewasa, manusia normal jumlah tulangnya hanya akan tinggal 206 tulang. (Baca juga: Cara Terapi Tulang Belakang)

Walau demikian, walau jumlah tulang pada bayi lebih banyak daripada jumlah tulang saat manusia bertumbuh dewasa, tulang pada bayi pasti masih lemah dan belum mampu menjalankan fungsinya secara sempurna, seperti dalam menopang tegak tubuhnya, bergerak leluasa, dan sebagainya. Hal ini dikarenakan tulang pada bayi juga akan mengalami proses ostifikasi lanjutan. (Baca juga: Cara Mengobati Patah Tulang)

Tulang-tulang pada bayi akan melalui proses ostifikasi, sehingga nantinya akan dapat berfungsi sebagaimana fungsinya masing-masing.

1. Pembentukan Tulang di Dalam Rahim

Tulang pada manusia mulai tumbuh dan berkembang sejak dalam masa kehidupan janin di dalam rahim, yaitu pada masa usia menginjak 6-7 minggu dari proses pembuahan atau kehamilan. Pertumbuhan dan pembentukan tulang akan terjadi secara terus menerus, sampai tersusun secara lengkap pada usia kehamilan menginjak 3 bulan. Pada fase ini, proses pembentukan tulang mulai dipengaruhi oleh keberadaan kalsium dan hormon dalam plasenta, sehingga penting bagi ibu hamil untuk mengonsumsi makanan bernutriai penting bagi perkembangan bayinya. Tulang yang terbentuk pada fase ini pun masih sangat lunak dan belum sepenuhnya berfungsi. Namun, tulang tetap akan terus tumbuh dan mengeras pada bayi, sampai proses persalinan tiba. Prosesnya secara struktural sudah di jelaskan di atas. (Baca juga: Makanan yang Mengandung Kalsium)

2. Pembentukan Tulang pada Bayi

Setelah bayi dilahirkan, proses pembentukan tulang pada bayi tidak berhenti sampai di sana, karena seperti yang dijelaskan sebelumnya, bayi akan mengalami ostifikasi juga. Osifikasi pada bayi akan dipengaruhi oleh nutrisi kalsium, aktivitas bayi sehari-hari, dan juga dipengaruhi oleh hormon pertumbuhan dalam tubuh. Hormon pertumbuhan yang paling berpengaruh dalam proses pembentukan tulang adalah hormon osteoblas dan hormom osteoklas. Kedua hormon tersebut memang bekerja secara bertolak belakang, seperti sel osteoblas dan sel osteoklas yang tugasnya juga berlawanan. Hormon osteoblas bekerja dengan memicu proses pertumbuhan pada tulang. Sementara itu hormon osteoklas bekerja dengan menghambat proses tersebut pertumbuhan tulang. Mekanisme kedua hormon ini bekerja untuk terus menghasilkan proses pembentukan tulang yang benar-benar seimbang dan tepat. Dalam fase ini, tulang-tulang yang akan terbentuk adalah jenis tulang-tulang rawan (kartilago). Kartilago itu sendiri teksturnya masih sangat lunak dan ada benerapa kartilago yang warnanya masih transparan belum putih sempurna.

3. Pembentukan Tulang pada Orang Dewasa

Pada dasarnya tulang manusia akan terus berkembang dan terbentuk menjadi semakin keras. Proses ini akan berhenti ketika seseorang berusia 25 tahun. Tulang rawan atau kartilago akan perlahan berubah menjadi tulang keras atau osteon. Prosesnya akan melalui serangkaian tahapan yang panjang untuk dapat menghasilkan tulang yang dapat berfungsi secara sempurna. Adapun fungsi tulang itu sendiri adalah untuk menopang aktivitas sehari-hari manuska, membentuk postur tubuh, dan mendukung gerakan-gerakan lainnya. (Baca juga: Kelainan pada Tulang)

Berdasarkan jenis tulang yang terbentuk, proses pembentukan tulang pada fase menuju usia dewasa ini dapat dibedakan menjadi tiga jenis, yang akan dijelaskan sebagai berikut.

• Ostifikasi endokondral – ostifikasi jenis ini adalah proses pembentukan tulang dari jenis kartilago (tulang rawan), misalnya yang terjadi pada proses pembentukan tulang panjang.
• Osifikasi intramembranosus – ostifikasi jenis ini adalah proses pembentukan tulang dari sel-sel mesenkim, misalnya yang terjadi pada proses pembentukan tulang pipih tengkorak.
• Osifikasi heterotopik – ostifikasi jenis ini adalah proses pembentukan tulang yang terjadi di luar jaringan lunak.

4. Penurunan Fungsi Tulang

Setelah mengalami proses pembentukan, pertumbuhan, dan penguatan tulang, maka proses tersebut akan terhenti dan menjadi cenderung stagnan pada saat manusia memasuki usia 25 tahun. Lalu kemudian tulang-tulang manusia tersebut akan mengalami penurunan fungsi. Maka dari itu, manuska dewasa justru lebih perlu mengonusumsi jenis makanan sehat pendukung kekuatan tulang agar tulang tidak mudah keropos. Jika tidak, maka beberapa masalah kesehatan tulang lebih mudah dirasakan ketika seseorang dewasa. Masalah tulang yang paling sering terjadi pada manusia dewasa adalah osteoporosis.

Osteoporosis itu sendiri adalah penyakit degenerasi yang terjadi karena proses pengapuran atau kerapuhan struktur tulang. Osteoporosis akan membuat garam-garam tulang, terutama jenis kalium dan magnesium, larut karena proses metabolisme yang ada. Osteoporosis ini akan rentan menyerang wanita. Resiko osteoporosis pada umumnya lebih besar terjadi pada usia-usia 45 tahun ke atas. Osteoporosis atau pengapuran tulang ini akan membuat massa tulang secara perlahan berkurang secara pasti, sehingga fungsi tulang dalam menopang tubuh manusia dewasa akan semakin menurun kualitasnya. (Baca juga: Cara Mencegah Osteoporosis)

Demikianlah proses pembentukan tulang pada manusia berdasarkan struktur maupun usia. Semoga artikel ini bisa bermanfaat bagi banyak orang.