TAHAP-TAHAP PENYEMBUHAN FRAKTUR

Transkripsi

1

2

3

4 TAHAP-TAHAP PENYEMBUHAN FRAKTUR Secara ringkas tahap penyembuhan tulang adalah sebagai berikut : 1. Stadium Pembentukan Hematom Hematom terbentuk dari darah yang mengalir yang berasal dari pembuluh darah yang robek Hematom dibungkus jaringan lunak sekitar (periosteum & otot) Terjadi sekitar 1-2 x 24 jam 2. Stadium Proliferasi sel/inflamasi sel-sei berproliferasi dari lapisan dalam periosteum, sekitar lokasi fraktur Sel-sel ini menjadi precursor osteoblast Sel-sel ini aktif tumbuh kearah fragmen tulang Proliferasi juga terjadi di jaringan sumsum tulang Terjadi setelah hari ke-2 kecelakaan terjadi 3. Stadium Pembentukan Kallus Osteoblast membentuk tulang lunak (kallus) Kallus memberikan rigiditas pada fraktur Jika terlihat massa kallus pada X-ray berarti fraktur telah telah menyatu Terjadi setelah 6-10 hari setelah kecelakaan terjadi 4. Stadium Konsolidasi Kallus mengeras danerjadi proses konsolidasi. Fraktur teraba telah menyatu Secara bertahap menjadi tulang mature Terjadi pada minggu ke 3-10 setelah kecelakaan 5. Stadium Remodeling Lapisan bulbous mengelilingi tulang khususnya pada lokasi eks fraktur Tulang yang berlebihan dibuang oleh osteoklast Pada anak-anak remodeling dapat sempurna, pada dewasa masih ada tanda penebalan tulang PENYEMBUHAN FRAKTUR PADA TULANG KORTIKAL Proses penyembuhan fraktur pada tulang kortikal terdiri dari 5 fase, yaitu : 1. Fase hematoma Apabila tejadi fraktur pada tulang panjang, maka pembuluh darah kecil yang melewati kanalikuli dalam system haversian mengalami robekan dalam daerah fraktur dan akan membentuk hematoma diantara kedua sisi fraktur. Hematoma yang besar diliputi oleh periosteum. Periosteum akan terdorong dan mengalami robekan akibat tekanan hematoma yang terjadi sehingga dapat terjadi ekstravasasi darah kedalam jaringan lunak. Osteosit dengan lakunannya yang terletak beberapa millimeter dari daerah fraktur akan kehilangan darah dan mati, yang akan menimbulkan suatu daerah cincin avaskular tulang yang mati pada sisi sisi fraktur segera setelah trauma. Waktu terjadinya proses ini dimulai saat fraktur terjadi sampai 2 3 minggu. 1. Fase proliferasi seluler subperiosteal dan endosteal Pada saat 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 sebagi aktivitas seluler dalam kanalis medularis. Apabila terjadi robekan yang hebat pada periosteum, maka penyembuhan sel berasal dari diferansiasi sel sel mesenkimal yang berdiferensiasi kedalam jaringan lunak. Pada tahap awal dari penyembuhan fraktur ini terjadi penambahan jumlah dari sel sel osteogenik yang memberi penyembuhan yang cepat pada jaringan osteogenik yang sifatnya lebih cepat dari tumor ganas. Jaringan seluler

5 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 radiologist kalus belum mengandung tulang sehingga merupakan suatu daerah radioluscen. Pada fase ini dimulai pada minggu ke 2 3 setelah terjadinya fraktur dan berakhir pada minggu ke Fase pembentukan kalus (Fase union secara klinis) Setelah pembentukan jaringan seluler yang tumbuh dari setiap fragmen sel dasar yang berasal dari osteoblast dan kemudian pada kondroblast membentuk tulang rawan. Tempat osteoblas diduduki oleh matriks interseluler kolagen dan perlekatan polisakarida oleh garam garam kalsium pembentuk suatu tulang yang imatur. Bentuk tulang ini disebut moven bone. Pada pemeriksaan radiolgis kalus atau woven bone sudah terlihat dan merupakan indikasi radiologik pertama terjadinya penyembuhan fraktur. 1. Fase konsolidasi (Fase union secara radiology) Woven bone akan membentuk kalus primer dan secara perlahan lahan diubah menjadi tulang yang lebih matang oleh aktivitas osteoblas yang menjadi struktur lamellar dan kelebihan kalus akan di resorpsi secara bertahap. Pada fase 3 dan 4 dimulai pada minggu ke 4 8 dan berakhir pada minggu ke 8 12 setelah terjadinya fraktur. 1. Fase remodeling Bilamana union telah lengkap, maka tulang yang baru akan membentuk bagian yang meyerupai bulbus yang meliputi tulang tetapi tanpa kanalis medularis. Pada fase remodeling ini perlahan lahan terjadi resorpsi secara osteoklastik dan tetapi terjadi osteoblastik pada tulang dan kalus eksterna secara perlahan lahan menghilang. Kalus intermediet berubah menjadi tulang yang kompak dan berisi system haversian dan kalus bagian dalam akan mengalami peronggaan untuk membentuk susmsum. Pada fase terakhir ini, dimulai dari minggu ke 8 12 dan berakhir sampai beberapa tahun dari terjadinya fraktur. PENYEMBUHAN FRAKTUR PADA TULANG KANSELOSA Penyembuhan fraktur pada tulang kanselosa terjadi secara cepat karena beberapa factor, yaitu : 1. Vaskularisasi yang cukup 2. Terdapat permukaan yang lebih luas 3. Kontak yang baik memberikan kemudahan vaskularisasi yang cepat 4. Hematoma memberikan peranan dalam penyembuhan fraktur Tulang kanselosa yang berlokalisasi pada metafisis tulang panjang, tulang pendek serta tulang pipih diliputi oleh korteks yang tipis. Peyembuhan fraktur pada tulang kanselosa melalui proses pembentukan kalus interna dan endosteal. Pada anak anak proses penyembuhan pada daerah korteks juga memegang peranan penting. Proses osteogenik peyembuhan sel dari bagian endosteal yang menutupi trabekula, berproliferasi untuk membentuk woven bone primer di dalam daerah fraktur yang disertai hematoma. Pembentukan kalus interna mengisi ruangan pada daerah fraktur. Penyembuhan fraktur pada tulang kanselosa terjadi pada daerah dimana terjadi kontak langsung diantara permukaan tulang fraktur yang berarti satu kalus endosteal. Apabila terjadi kontak dari kedua fraktur maka terjadi union secara klinis. Selanjutnya woven bone diganti oleh tulang lamellar dan tulang mengalami konsolidasi.

6 PROSES REMODELLING FRAKTUR TULANG Hematoma Hematoma timbul beberapa detik setelah gaya yang menyertai trauma menyebabkan fraktur dan kerusakan pembuluh darah yang kemudian menimbulkan perdarahan, baik di sekitar tulang maupun di ujung-ujung fragmen fraktur itu sendiri Di samping itu pula jaringan lunak, otot, dan periosteum mengalami kerusakan. Pembuluh darah yang ruptur tersebut akan mengalami vasokonstriksi akibat dilepaskannya katekolamin, brandykinin, dan serotonin oleh sel Mast yang berada di jaringan sekitarnya 8 Akibat pelepasan faktor-faktor pembekuan oleh trombosit maka terbentuklah benang-benang fibrin yang akan membentuk hematoma pada celah di antara fragmen-fragmen fraktur, medulla tulang dan di bawah periosteum yang terangkat. Sedangkan tulang pada bagian ujung-ujung fragmen fraktur tersebut akan mengalami nekrosis sampai ke tempat terdapatnya pembuluh darah kolateral yang terdekat. Sel-sel yang nekrosis tersebut mengeluarkan pula enzim lisosom yang menyebabkan degenerasi sel lebih lanjut* 5 * 7 Bersamaan dengan proses ini reaksi inflamasi mulai timbul dengan dilepaskannya berbagai mediator oleh trombosit, sel-sel yang mati dan mengalami kerusakan. Mediator-mediator tersebut menyebabkan vasodilatasi pembuluh darah, dan eksudasi cairan plasma yang berisi sel-sel inflammasi yang masuk ke bagian yang mengalami fraktur tersebut 6 Sel-sel inflammasi tersebut meliputi sel-sel lekosit PMN, yaitu terutama pada tahap 24 jam pertama serta makrofag dan limfosit pada tahap selanjutnya 6 Di samping itu pula sel-sel mesenkim (sel-sel "osteoprogenitor") yang berasal dari periosteum, endosteum, transformasi sel-sel endotil dari medulla dan osteoinduksi jaringan otot dan lunak di sekitarnya turut bermigrasi. 6 Eksudat yang terbentuk mempunyai peranan yang sangat penting di dalam migrasi, mitosis, dan diferensiasi sel-sel tersebut. Hal ini disebabkan di dalam eksudat itu pula terdapat senyawa hyaluronat dan fibronectin yang merangsang migrasi dan proliferasi sel. 6 Pada tahap ini pula lingkungan di sekitar fraktur bersifat asam yang mempengaruhi aktivitas sel-sel di dalamnya. Tekanan oksigen di tempat hematoma pun rendah sedangkan aliran darahnya ('1)lood flow") menurun Keadaan relatif hipoksia tersebut baik bagi pembentukan tulang seperti yang telah dibuktikan secara invitro. 2 ' 6 ' 7 Mediator-mediator kimiawi yang berperanan dalam proses inflamasi tersebut berupa "cytokine", zat morfogenik dan zat-zat eicosanoid seperti prostaglandin (PGE 2 ). "Cytokine" yang dilepaskan oleh trombosit yang berada di dalam bekuan darah tersebut adalah "platelet derived growth factor" (PDGF),"transforming growth factor -P" (TGF-beta) yang berfungsi untuk merangsang sel-sel mesenkim yang terutama terdapat pada periosteum dan belum berdiferensiasi untuk berdiferensiasi menjadi sel-sel fibroblast, osteoblast dan chondrocyte. 16,8 TGF-p membentuk pula jenis cytokine lainnya yang bersifat osteokonduktif dan osteoindusif yaitu "bone morphogenic protein (BMP)" dan "osteogenic protein-1 (OP- 1)" yang berfungsi mempercepat proses penyembuhan tulang. 6 BMP adalah noncollagenous glikoprotein yang berada di dalam tulang dan berfungsi menstimulasi sel mesenkim untuk berdifferensiasi menjadi osteoblast. Diferensiasi tersebut dirangsang pula oleh berbagai jenis mediator juga dilepaskan oleh sel-sel inflammasi yang berkumpul di sekitar jaringan hematoma tersebut. 1,6,7 Di antara mediator-mediator tersebut adalah "cytokine" interleukin-1. Mediator ini mempunyai efek sistemik maupun lokal. Efek sistemik adalah produksi reaktan pada fase akut di hepar, peninggian laju endap darah, febris melalui ''mid brain", resorpsi tulang, dan produksi serta migrasi limfosit ke tempat trauma. Sedangkan efek lokalnya adalah atrofi otot, peningkatan sekresi prostaglandin (PGE2) dari sel-sel otot, peningkatan kecepatan mitosis di sumsum tulang dan thymus setelah fraktur dan trauma jaringan lunak, dan peningkatan jumlah osteoclast pada metafisis yang tidak rusak sesudah suatu fraktur. 6 ' 7 TGF-beta tersebut akan terus dihasilkan oleh osteoblast dan chindrocyte selama proses penyembuhan berlangsung. 1

7 Prostaglandin (PGE2) dihasilkan oleh tulang mengalami fraktur dan jaringan otot di sekitarnya. Prostaglandin meningkatkan pembentukan tulang melalui pelepasan "cyclic adenosine monophosphate" (camp), cgmp, dan "growth factor" yang mengatur proses resorpsi dan deposisi tulang pada proses remodelling. Salah satu "growth factor" yang dirangsangnya adalah TGF-J3 yang berfungsi menginduksi pembentukan jaringan granulasi. Prostaglandin pun mempunyai efek merangsang migrasi sel dan pembentukan pembuluh darah. "Insulin growth factor (IGF)" pun dirangsang produksinya oleh prostaglandin. IGF berfungsi untuk menstimulasi proliferasi sel-sel tulang dan matriks kartilago. Produksi prostaglandin pada tulang dapat dihambat oleh obat anti inflamasi non steroid yaitu indomethacin. Pemberian obat ini akan menyebabkan kallus yang terbentuk menjadi lemah. Namun demikian, ibuprofen, satu jenis lain obat anti inflamasi non steroid, tidak berpengaruh terhadap sintesa prostaglandin. 7 Hematoma diduga pula berfungsi sebagai media atau ruang yang dibentuk oleh spasme dan kontraktur jaringan sekitar fraktur sehingga nantinya callus akan menempati tempat tersebut. Ukuran besarnya hematoma menentukan pula ukuran callus yang terbentuk, di samping faktor stabiliti (pergerakan) ujung-ujung fragmen fraktur. Reaksi inflamasi ini akan berlangsung dalam waktu antara 4 hari sampai satu minggu. '' Jaringan granulasi Setelah fase inflamasi selesai pada hematoma maka selanjutnya akan terbentuk jaringan granulasi. 5,8 Bersamaan dengan tahap ini, sel-sel yang nekrotik dan eksudat akan diresorpsi dan akan digantikan oleh sel-sel osteoprogenitor yang telah berdiferensiasi seperti sel-sel fibroblast, fibrocyte, sel-sel mononuklear, dan endotil pembuluh darah kapiler. Jaringan granulasi lebih kuat dan kaku dari pada hematoma. Jaringan granulasi dapat menahan pemanjangan sebanyak dua kali panjangnya dan kekuatan maksimalnya adalah 0,1 N- m/mm 2 sebelum menjadi ruptur. Sedangkan modulus elastisitasnya adalah E = 0,05 N- m/mm. 2 ' 3 Pada tahap ini proses neovaskularisasi berlangsung dengan dengan bantuan "angiogenetic factor". Sel-sel endotil pembuluh darah didaerah fraktur maupun di jaringan otot dan lunak sekitarnya akan mengalami penonjolan sitoplasma sehingga pembuluh darah baru terbentuk dengan cara migrasi dan reduplikasi. Pembuluh darah yang terbentuk ini berjalan paralel satu sama lainnya dan dan tegak lurus terhadap fraktur. Pada fase awal neovaskularisasi tersebut lebih banyak terdapat di sekitar pembuluh darah periosteum, sedangkan pada fase selanjutnya pembuluh darah arteri nutricia dari medulla lebih memegang peranan penting. "Fibroblast growth factor"(fgf) adalah mediator yang terpenting pada proses angiogenesis penyembuhan fraktur tulang dan dihasilkan oleh makrofag. Apabila fraktur yang terjadi adalah fraktur yang direk dan disertai kerusakan jaringan lunak serta otot yang luas, maka pembentukan neovaskularisasi tersebut akan terganggu sehingga dapat terjadi delayed atau non union pada penyembuhan fraktur tulang. Sedangkan bila frakturnya disebabkan oleh trauma yang indirek, kerusakan jaringan lunak yang ditimbulkan tidak masif sehingga pembuluh darah dan sel-sel osteoprogenitor akan tumbuh dengan baik. u ' 6 FGF ini juga pada fase-fase selanjutnya akan dihasilkan oleh sel-sel osteoblast dan Chondrocyte 1 Salah satu jenis protein yang terdapat di dalam pembuluh darah yaitu laminin, juga akan meningkat di sekitar jaringan granulasi. Protein ini berperanan di dalam pembentukan jaringan granulasi. Kemudian osteoclast pun mulai dengan aktif meresorpsi sel-sel yang nekrotik. Proses resorpsi ini banyak dipengaruhi oleh prostaglandin dengan cara meningkatkan aktivitas osteoclast dan penambahan jumlah sel-sel osteoclast. 2 Jaringan ikat

8 Proses penyembuhan atau regenerasi tulang berlangsung terus dan jaringan granulasi akan mengalami transformasi menjadi jaringan ikat yang terdiri dari serabut-serabut kolagen. 5 Jaringan ikat ini akan lebih kuat lagi dibandingkan jaringan granulasi dan kekuatannya bervariasi tergantung kepada jenis jaringan ikatnya. Kekuatan tegangan ("tensile strength") bervariasi di antara 2 dan 60 N-m/mm 2 dan kekuatan perubahan panjang sampai dengan ruptur diantara 5% dan 17%. 5 Fase ini juga dikenal sebagai fase mesenkimal karena sel-sel yang dominan pada tahapan ini adalah sel-sel fibroblast, chondroblast, dan makrofag. "Chondrocyte" yang pertama kali terbentuk adalah yang terletak di dekat tulang kortikal dan berasal dari diferensiasi sel-sel mesenkim yang berasal dari lapisan periosteum Serabut kolagen yang disintesa adalah kolagen tipe I dan tipe II. Sedangkan fibroblast mensintesa serabut kolagen tipe III dan tipe V yang didapatkan pada daerah jaringan ikat yang bersama dengan pembuluh darah. Pada tahap ini serabut kolagen tipe I yang dominan. Di samping kolagen jaringan ini juga terdiri dari matriks yang meliputi glycosaminoglycans dan proteoglycans. 7 Pada fase ini kadar "alkaline phosphatase" dan protein spesifik pada tulang akan terus meningkat. Protein tulang yang spesifik ini meliputi "proteoglycan core protein", kolagen tipe II, "bone Gla protein", dan osteocalcin. Kadar air dan lipid berada dalam konsentrasi yang tinggi pada stadium ini. 7 Jaringan fibrokartilago Secara biomolekuler fase ini merupakan kelanjutan dari fase mesenkimal yaitu fase chondroid dan chondroid-osteoid. Setelah jaringan ikat terbentuk maka secara bertahap selsel mesenkim yang telah berdiferensiasi berubah menjadi chondroblast yang kemudian mendeposisi matriks kolagen dan berubah menjadi chondrocyte yang merupakan sel yang dominan di sekitar fraktur maupun lapisan kambium periosteum. Serabut kolagen yang dominan disintesa pada tahap ini adalah kolagen tipe II dan IX. Kolagen Cipe II akan dideposisi pada area kartilago yang telah matur, sedangkan tipe IX berfungsi menstabilisasi serabut-serabut kolagen II. Hexosamine, hydroxyproline, dan hydroxylisine mencapai puncak konsentrasinya pada fase ini, yang kemudian akan berkurang pada fase selanjutnya. Sedangkan kadar mineral mulai meningkat pula Dengan terbentuknya jaringan kolagen yang matur dan mulai terbentuknya sel-sel osteoid pada fase chondroid-osteoid yang mengikuti fase chondroid, maka pada daerah fraktur mulai terbentuk jaringan kallus yang dapat dibagi menjadi "soft callus" dan "hard callus". Bersamaan dengan itu pula kadar proteoglycans pada matriks ekstraseluler akan meningkat dan terdiri dari dua jenis yaitu "dermatan sulfate" oleh fibroblast, dan chondroitin 4-sulfate selama minggu kedua oleh selsel chondrocyte. 2 ' 7 Jaringan ini dapat menahan gaya kompressi dan mulai mempunyai gaya tegangan ("tension"). Kekuatan tegangan ("tensile strength") jaringan ini adalah N- m/mm 2 dan modulus elastisitasnya adalah antara N-m/mm 2. Sedangkan daya pemanjangannya terhadap ruptur adalah 10% dan 12,8%, yaitu hampir sama dengan jaringan ikat. 5 Kalsium yang mulai terdapat di dalam "fraktur callus" ternyata banyak ditemukan pada mitochondria sel-sel chondrocyte. Sel-sel ini menjadi reservoir kalsium dan sejalan dengan dimulainya proses mineralisasi kartilago kalsium secara bertahap akan dilepaskan oleh mitochondria Kalsifikasi ini dimulai di antara dan pada vesikel matriks, serabut kolagen, dan agregat proteoglycans yang mulai kolaps atau terpisah (disagregasi) 2 ' 7 "Soft callus" terbentuk pada daerah sentral inflamasi yaitu disekitar medulla dan daerah interfragmen fraktur dan jaringan kartilago merupakan bagian lebih dominan Daerah-derah ini memiliki tekanan oksigen yang rendah. Tulang selanjutnya pada bagian ini akan terbentuk melalui proses ossifikasi endochondral Pada proses ini sel-sel tnesenkim yang telah bermigrasi dari jaringan lunak sekitar fraktur mengalami diferensiasi menjadi sel-sel chondroid dan sel-sel ini dikenal sebagai "inducible progenitor cells" (IOPC). 6 Di sini akan

9 terbentuk kartilago jenis kartilago hyalin. Kemudian pada saat proses mineralisasi berlangsung maka akan terbentuk "woven bone" (tulang immatur), yang selanjutnya akan mengalami "remodelling" menjadi "lamellar bone". Perubahan tersebut sangat dipengaruhi oleh faktor-faktor mekanik, listrik dan humoral serta interaksi antar molekul yang sangat pula menentukan. Stabiliti fragmen antar fraktur adalah faktor mekanik yang sangat mempengaruhi jumlah kallus yang terbentuk 2,6 ' 7 "Hard callus" akan terbentuk sebagai respon kallus primer yaitu dengan proses proliferasi sel-sel osteoprogenitor di daerah periosteum dan sumsum tulang dan sel-sel tersebut dikenal dengan nama "Determined Osteoprogenitor Cells" (DOPC). 6 Sel-sel ini secara langsung membentuk ossifikasi intramembranosa dan tulang yang terbentuk berupa "mineralised bone trabeculae" Bila kallus yang terbentuk sangat kurang atau tidak terbentuk sama sekali maka proses penyembuhan tulang akan gagal 6,7 Pada proses pembentukan kallus enzim "alkaline phophatase", kolagen tipe II, dan protein spesifik tulang akan terus meningkat konsentrasinya. Agar terbentuk matriks protein pada kallus fraktur tersebut maka chondrocyte dan osteoblast harus mengaktifkan gen-gen protein tersebut. Pengaturan ekspresi gen-gen pada sel-sel tersebut sangat menentukan proses penyembuhan tulang 2,7 Proses chondrogenesis, ossifikasi endochondral, dan ossifikasi intramembranosa pada kallus fraktur ditentukan oleh ekspresi gen-gen yang dipengaruhi oleh adanya mediator-mediator lokal, dan variasi lingkungan mikro, termasuk stres. Kompressi menghambat ekspresi gen untuk pembentukan jaringan ikat. Gaya robekan ("shear force") meningkatkan kalsifikasi pada jaringan fibrokolagen dan stress hidrostatik yang intermiten mengurangi proses tersebut. Mediator lokal yang berpengaruh adalah "acidic fibroblast growth factor" (FGF), "basic FGF", dan TGF-P yang berfungsi untuk menstimulasi proliferasi chondrocyte, pembentukan kartilago, proliferasi osteoblast, dan sintesa tulang. Sintesa TGF-P juga berhubungan dengan hipertrofi kartilago dan kalsifikasi pada ossifikasi endochondral. Pada keadaan tekanan oksigen yang rendah akan terbentuk kartilago yang diduga disebabkan oleh jauhnya letak pembuluh darah, sedangkan pada tekanan yang lebih tinggi jaringan tulang akan terbentuk. 1,2 ' 7 Beberapa "growth factor" lainnya juga ikut berperanan di dalam pembentukan kallus dan inisiasi mineralisasi pada kallus fraktur. "Collagenase", "gelatinase", dan "stromelysin" adalah enzim yang menguraikan protein dan menjadi komponen matriks ekstraseluler pada kallus dan berfungsi di dalam mempersiapkan proses mineralisasi. Interleukin-1 juga mengatur penghancuran kallus fraktur dan merangsang pembentukan kallus yang terkalsifikasi. Prostaglandin yang walaupun merangsang aktivitas osteoclast, berperanan di dalm proses ossifikasi selanjutnya, karena resorpsi tulang adalah prekusor pembentukan tulang. BMP ("bone morphogenic protein") seperti misalnya BMP-3 atau osteogenin, berfungsi mengubah fenotip sel mesenkim menjadi Osteoblast, "insulin-like growth factor- II"(IGF-II) adalah rantai tunggal polipeptida yang berfungsi di dalam menstimulasi proliferasi sel-sel tulang dan matriks kartilago. Produksi IGF-II distimulasi oleh hormon parathyroid, dan 1,25 dihidroksi vitamin D 3. 3 ' 7 Sifat biomekanik kallus fraktur tergantung kepada materi kallus yang terbentuk. Setelah "soft callus" terbentuk, gambaran radiologis kallus eksternal adalah prediktor yang buruk bagi kekuatan kallus dan tidak mencerminkan jumlah komponen kimiawi kallus. Perbaikan kekuatan dan kekakuan tulang yang fraktur ditentukan oleh jumlah tulang yang terbentuk yang menjembatani fragmen tulang, bukan oleh kallus yang terbentuk Kekuatan kallus berhubungan dengan kadar kalsium yang tedapat di dalamnya. Kekuatan tegangan ("tensile strength") kallus berhubungan dengan rasio callus dengan area tulang kortikal. Gerakan interfragmen sangat berpengaruh terhadap penyembuhan tulang. Gerakan interfragmen akan semakin berkurang apabila penyembuhan berlangsung dengan baik. Apabila stabilitas mekanis cukup baik dan ujung-ujung fragmen menempel maka "soft kallus" yang terbentuk

10 akan minimal, namun "hard callus" yang tipis akan cepat diganti oleh proses pembentukan sistem Haversi (ossifikasi endochondral) yang cepat. Sebaliknya bila immobilisasi antar fragmen inadekuat, maka akan terbentuk "exuberant cartilaginous callus". Apalagi jika keadaan ini disertai juga dengan jarak antar fragmen yang jauh, maka dapat terjadi "non union " karena jaringan fibrosa yang persisten atau kallus yang tidak membentuk kallus yang osteogenik. 7 Proses minerailisasi dan ossrfikasi Fase berikutnya adalah fase osteogenik yaitu fase kallus fraktur mengalami mineralisasi. Proses ini dimulai pada minggu ke tiga setelah fraktur terjadi, yaitu dengan dimulai dilepaskannya kalsium oleh mitochondria dan mulai berkurangnya proteoglycans beserta agregat-agregatnya. 5,7 Proses mineralisasi kallus fraktur berlangsung dalam suatu urutan berbagai aktivitas sel. Sel-sel chondrocyte akan mensintesa serabut kolagen tipe I yang mempunyai suatu ruang yang disebut "hole zone" dan membuat kondisi yang akan mempromosikan deposisi kristalkristal kalsium hidroksiapatit di antara serabut-serabut kolagen. Proses ini memerlukan dua fungsi sel. Yang pertama adalah menghilangkan matriks "fibrokartilaginous callus" dan tingginya konsentrasi proteoglycans yang menghambat mineralisasi. Untuk mencapai hal ini sel-sel chondrocyte akan mensekresikan "neutral proteoglycanases" yang akan mendegradasi molekul-molekul proteoglycans pada saat mineralisasi Cara yang ke dua adalah setelah sel-sel mempersiapkan matriks untuk mineralisasi, chondrocyte dan selanjutnya osteoblast, akan melepaskan "prepackaged" kompleks kalsium fosfat ke dalam matriks dengan jalan melepaskan kuncup-kuncup vesikel matriks dari membran sel. Vesikel-vesikel tersebut akan membawa "neutral protease" yang terdiri dari endopeptidase, Alanyl p-napthylamidase, serta aminipeptidase dan enzim "alkaline phosphatase" yang akan mendegradasi matriks yang kaya proteoglycans dan menghidrolisa ATP dan ester fosfat yang kaya energi untuk menyediakan ion fosfat yang berguna bagi pengandapan kalsium. Bersamaan dengan mineralisasi kallus, aktivitas kedua enzim tersebut akan meningkat. 2,7,10 Selama proses mineralisasi berlangsung, ujung-ujung fragmen tulang secara berangsurangsur menjadi diselimuti oleh massa kallus yang fusiformis yang berisi "woven bone" yang terus meningkat. Semakin banyak mineral yang yang telah dideposisi, semakin keras pula kallus yang terbentuk. Stabilitas fragmen fraktur terus meningkat dan "clinical union" terjadi, yaitu bagian yang fraktur menjadi tidak nyeri lagi dan tampak tulang yang menghubungkan fragmen-fragmen fraktur secara radiologis. Meskipun demikian proses penyembuhan belum selesai karena bagian ini masih lebih lemah dibandingkan tulang yang normal. Kekuatan yang sama dengan tuliing normal akan tercapai setelah proses remodelling berlangsung. xl Proses Remodelling Pada tahap akhir penyembuhan tulang akan terbentuk "lamellar bone" dari "woven bone" yang sudah terbentuk pada fase sebelumnya, disertai dengan resorpsi kallus yang tidak diperlukan Proses remodelling ini berlangsung bertahun-tahun, lama setelah pasien memperoleh kembali fungsi yang normal dan secara radiologis sudah tampak "union" yang lengkap dan terjadi pada periosteum, endosteum, tulang kortikal dan trabeculae. 2 " 7 ' 9,10 Proses pergantian "woven bone" oleh "lamellar bone" terdiri dari proses resorpsi osteoclastik pada trabeculae tulang yang berlebihan dan lokasi yang tidak benar dan pembentukan tulang sesuai dengan garis gaya yang bekerja pada tulang oleh osteoblast pada daerah yang telah diresorpsi. Di samping itu, kanal medulla mulai terbentuk kembali. Selanjutnya osteoblast akan tertanam di dalam matriks menjadi osteocyte. "Bone Modelling Unit (BMU) " adalah satu grup sel-sel yang saling terkait dan berpartisipasi di dalam

11 "remodelling" pada suatu area tulang tertentu melalui aktivitas sel yang terdiri dari aktivasi, resorpsi, dan formasi. 7 Stabiliti mekanik yang dicapai pada fase ini semakin meningkat. Progresifitas stabiliti bagian fraktur ini dapat dilukiskan ke dalam empat stadium. Selama stadium I, tulang yang mengalami penyembuhan dan dikenakan gaya torsi, akan rusak melalui garis fraktur dengan kekakuan yang rendah ("low stiffhess) dan berbentuk seperti karet ("rubbery pattern"). Pada stadium II, tulang akan rusak melalui daerah fraktur dengan kekakuan yang tinggi ("high stiffhess") dan berbentuk seperti jaringan yang keras ("hard tissue pattem"). Pada stadium III, tulang akan rusak melalui bagian fraktur dan sebagian pada tulang yang intak sebelumnya dengan kekakuan yang tinggi ("high stiffhess") dan berbentuk jaringan keras ("hard tissue pattern"). Selama stadium IV, bagian yang mengalami kerusakan tidak berhubungan lokasi fraktur dan terjadi pada bentuk yang sangat kaku ("high stiffhess pattem"), yang menunjukkan bahwa remodelling telah selesai yang diukur pada restorasi kekuatan asal mekanisnya. 2 ' 7 Berbagai faktor mempengaruhi proses remodelling ini. Rangsang listrik yang disebabkan oleh adanya stres akibat pembebanan titik berat badan tubuh yang mengikuti hukum Wollf, menyebabkan proses osteoblastik pada bagian yang dengan muatan listrik negatif dan osteoclastik pada bagian dengan muatan listrik yang positif 2,7,9 Selain rangsang listrik dan mekanik, volume tulang yang terbentuk juga dipengaruhi oleh keseimbangan antara resorpsi dan deposisi tulang yang diatur oleh kontrol sistemik melalui hormon parathyroid yang mengatur keseimbangan kalsium dan fosfat dan faktor lokal yaitu "growth factor". Sedangkan faktor lokal yang berperanan adalah insuline-like growth factor II (IGF II), bone morphogenic protein (BMP), dan prostaglandin.