Tendon adalah jaringan yang terletak di antara tulang dan otot dan berwarna putih cerah, komposisi fibro-elastisnya memberi mereka kekuatan yang dibutuhkan untuk mengirimkan kekuatan mekanik besar.

Setiap otot memiliki dua tendon, satu proksimal dan satu distal. Titik di mana tendon membentuk perlekatan pada otot juga dikenal sebagai persimpangan musculotendinous (MTJ) dan titik di mana tendon menempel pada tulang dikenal sebagai persimpangan osteotendinous (OTJ).

Tujuan dari tendon adalah untuk mentransmisikan gaya yang dihasilkan dari otot ke tulang untuk mendapatkan gerakan. Pelekatan proksimal tendon juga dikenal sebagai asal dan tendon distal disebut penyisipan.

struktur tendonTendon memiliki bentuk dan ukuran yang berbeda tergantung pada peran otot. Otot yang menghasilkan banyak kekuatan dan kekuatan cenderung memiliki tendon yang lebih pendek dan lebih lebar daripada yang melakukan gerakan halus yang lebih halus. Ini cenderung panjang dan tipis.

Komponen Sel dari Tendon

Sel-sel tendon dikenal sebagai tenoblas dan tenosit. Mereka membentuk sekitar 90-95% sel dalam tendon. 5-10% lainnya termasuk kondrosit, sel sinovial, dan sel vaskular.

Tenoblas adalah sel tendon yang belum matang. Awalnya mereka berbeda dalam ukuran dan bentuk tetapi seiring bertambahnya usia mereka menjadi memanjang dan berbentuk spindle dan berubah menjadi tenosit. Tenosit bertanggung jawab untuk pergantian pemeliharaan matriks ekstraseluler (dijelaskan di bawah). Tenosit merespons beban mekanis tendon dan dengan demikian melakukan adaptasi. Mereka diatur dalam baris longitudinal dan memiliki komunikasi yang luas dengan sel-sel yang berdekatan biasanya melalui persimpangan gap. [

Gap adalah struktur yang sangat kompleks dan rumit. Mereka memiliki dua saluran hemi. Ini juga disebut konekson (kumpulan enam subunit protein koneksin). Ini memiliki pori sentral. Konekson dalam keadaan terbuka memungkinkan metabolit dan ion lewat dengan bebas di antara persimpangan gap. Koneksin diberi nomor, yang kita minati untuk komunikasi sel dan regenerasi tendon adalah koneksin 26, 32 dan 43.

Koneksin 43 terletak di persimpangan gap antara sel-sel dalam baris di sepanjang serat kolagen. Koneksin 26 dan 32 memiliki pola yang lebih menyebar. Koneksin 43 bertanggung jawab atas penghambatan sintesis kolagen dalam tenosit sebagai respons terhadap pemuatan mekanis. Koneksin 32 mungkin memiliki peran stimulasi, tetapi yang perlu kita ketahui adalah bahwa mereka membantu komunikasi antara sel-sel dalam tendon untuk membantu regenerasi dan adaptasi.

Struktur Matriks Ekstraseluler

struktur tendonTendon terutama terdiri dari serat kolagen tipe 1 (tetapi ada yang lain) dan proteoglikan. Serat kolagen tipe 1 bertanggung jawab untuk kekuatan tarik tendon sedangkan proteoglikan bertanggung jawab atas sifat viskoelastik tendon.

Orientasi serat kolagen dalam tendon telah ditemukan berjalan; sejajar, hanya memotong, memotong dua serat dengan satu lurus, pembentukan anyaman tiga serat dan mengetik dua serat berjalan paralel. Orientasi dan pengorganisasian serat kolagen berbeda dari tendon ke tendon dan bervariasi di lokasi tendon. Ini tergantung pada kebutuhan setiap tendon. Misalnya tendon yang perlu menahan gaya tarik rotasi akan memiliki orientasi serat kolagen untuk memungkinkan ini.

Molekul kolagen terdiri dari rantai polipeptida, tiga rantai ini dikombinasikan bersama-sama membentuk molekul tropokolagen heliks padat. Lima di antaranya digabungkan bersama-sama membentuk mikrofibril. Mikrofibril kemudian dikumpulkan bersama untuk membentuk fibril. Ini kemudian dikelompokkan menjadi serat dan serat menjadi bundel serat dan kemudian menjadi fasikula.

Diameternya kecil pada anak-anak, tetapi saat mereka dewasa, tumbuh dalam ukuran, memuncak dalam ukuran antara usia 20-29 tahun. Ketika tendon semakin menua diameter menjadi lebih kecil, ini telah dikaitkan dengan kemungkinan penurunan kekuatan otot. Juga telah dicatat bahwa diameternya dapat menyusut jika tendon mengalami cedera.

Vaskularisasi

Vaskularisasi tendon sangat penting ketika mempertimbangkan proses penyembuhan. Pasokan darah dari tendon dapat dibagi menjadi dua sumber; intrinsik dan ekstrinsik. Sumber intrinsik ada di MTJ dan OTJ, sedangkan ekstrinsiknya melalui paratenon atau selubung sinovial. Pasokan darah ke area spesifik dipasok oleh sumber yang berbeda. Intrinsik di MTJ telah didokumentasikan untuk memperluas ke 1/3 dari tendon sedangkan pasokan berdarah yang berasal dari OTJ lebih avaskular dan terbatas pada titik insersi. Ini meninggalkan sumber ekstrinsik untuk memasok bagian tengah tendon.

Penelitian telah menunjukkan bahwa tendon telah mengurangi vaskularisasi secara signifikan di sekitar katrol tulang. Koneksi telah dibuat antara tendon yang dapat dikompresi di beberapa lokasi (antara MTJ dan enthesis) dan situs umum degenerasi dan / atau pecah.

Innervasi

Persarafan tendon dimulai dari saraf kulit, peritendinous dan otot. Di MTJ serabut saraf menyilang dan memasuki endotenon dan paratenon. Serat-serat ini kemudian masuk dan menginervasi epitenon. Sebagian besar serabut saraf berakhir dan berada di permukaan tendon. Ujung saraf dapat dikategorikan ke dalam mielin dan mielin. Serabut saraf mielinasi adalah sensororeseptor khusus (organ tendon Golgi) yang merasakan ketegangan dan tekanan pada tendon. Ini cenderung terletak dekat dengan otot. Serat yang tidak mengandung mielin bertanggung jawab untuk merasakan dan mengirimkan rasa sakit (nocioceptors).

Struktur sekitarnya

Struktur di sekitar tendon dapat dibagi menjadi 5 subkategori. Tujuan utama dari struktur ini adalah untuk mengurangi gesekan dan memungkinkan tendon meluncur dengan lancar. Ini adalah faktor penting untuk memastikan transisi gaya paling efisien. Struktur-struktur ini adalah:

  • Retinakulum / selubung berserat
  • Katrol refleksi
  • Selubung sinovial
  • Lembar peritendinous (paratenon)
  • Bursa tendon

Tendon Biomekanik

Fungsi utama tendon adalah untuk mentransmisikan kekuatan dari otot ke tulang dan menyerap kekuatan eksternal untuk mencegah cedera pada otot. Ketika tendon berjalan dari jaringan yang sangat patuh (otot) ke jaringan kaku yang kaku (tulang), peran ini bisa menjadi sangat sulit, ini dapat mengakibatkan ketegangan terkonsentrasi di lokasi penggabungan jaringan. Ini bisa menjadi tempat umum cedera.

Susunan tendon sekarang tidak dianggap sama sepanjang penelitian, penelitian telah menemukan bahwa tendon itu sendiri mungkin lebih bergerigi di beberapa bagian dan lebih patuh dan elastis di bagian lain untuk mengatasi konsentrasi ketegangan dan risiko cedera. Setiap tendon akan berbeda di seluruh tubuh tergantung pada tingkat di mana mereka tegang. Perilaku kolagen dalam tendon tergantung pada jenis, jumlah dan ikatan intramolekul.

Serat kolagen tendon saat istirahat sekarang dianggap diatur dalam derai berkerut, ketika tendon diletakkan di bawah tekanan hingga 2%, serat dan fibril dianggap merata. Lebih jauh serat dikatakan ditarik ke dalam pola yang lebih paralel dan linier.
Jika strain tetap lebih rendah dari 4% serat dan fibril telah terbukti mundur kembali ke keadaan istirahat normal tetapi strain lebih besar dari 8-10% ada bukti yang menunjukkan bahwa kerusakan mikroskopis terjadi. Ketika regangan pada fibril berlanjut, celah antara molekul-molekul meningkat dan ketika rekoil mereka tidak kembali ke penyelarasan normalnya, mereka dapat menjadi tidak teratur, kusut, dan bergerombol.

Fungsi

Secara radikal, tendon telah dianggap sebagai suatu mekanisme di mana otot terhubung ke tulang dan juga otot itu sendiri, yang berfungsi untuk mengirimkan kekuatan. Koneksi ini memungkinkan tendon memodulasi gaya secara pasif selama gerak, memberikan stabilitas tambahan tanpa kerja aktif. Namun, selama dua dekade terakhir, banyak penelitian berfokus pada sifat elastis dari beberapa tendon dan kemampuan mereka untuk berfungsi sebagai pegas.

Tidak semua tendon diharuskan untuk melakukan peran fungsional yang sama, dengan beberapa posisi yang dominan, seperti jari saat menulis (tendon posisional) dan yang lainnya bertindak sebagai pegas untuk membuat penggerak lebih efisien (tendon penyimpan energi).

Tendon penyimpan energi dapat menyimpan dan memulihkan energi dengan efisiensi tinggi. Misalnya, selama langkah manusia, tendon Achilles membentang sebagai dorsiflex sendi pergelangan kaki. Selama bagian terakhir dari langkahnya, saat plantar-fleksi (menunjuk jari-jari kaki ke bawah), energi elastis yang tersimpan dilepaskan. Lebih lanjut, karena tendon meregang, otot dapat berfungsi dengan sedikit atau bahkan tanpa perubahan panjang, yang memungkinkan otot untuk menghasilkan kekuatan yang lebih besar.

Sifat mekanik tendon tergantung pada diameter dan orientasi serat kolagen. Fibril kolagen sejajar satu sama lain dan penuh sesak, tetapi menunjukkan penampilan seperti gelombang karena undulasi planar, atau keriting, pada skala beberapa mikrometer. Dalam tendon, serat kolagen memiliki beberapa fleksibilitas karena tidak adanya hidroksiprolin dan residu prolin pada lokasi tertentu dalam urutan asam amino, yang memungkinkan pembentukan konformasi lain seperti tikungan atau loop internal pada triple helix dan menghasilkan pengembangan keriting.

Kerutan dalam fibril kolagen memungkinkan tendon memiliki fleksibilitas serta kekakuan tekan yang rendah. Selain itu, karena tendon adalah struktur multi-untai yang terdiri dari banyak fibril dan sebagian kecil yang independen, ia tidak berperilaku sebagai batang tunggal, dan sifat ini juga berkontribusi terhadap fleksibilitasnya.

Komponen proteoglikan dari tendon juga penting untuk sifat mekanik. Sementara fibril kolagen memungkinkan tendon menahan tekanan tarik, proteoglikan memungkinkan mereka menahan tekanan tekan. Molekul-molekul ini sangat hidrofilik, artinya mereka dapat menyerap sejumlah besar air dan karenanya memiliki rasio pembengkakan yang tinggi. Karena mereka terikat secara nonkovalen ke fibril, mereka dapat mengasosiasikan dan memisahkan secara terbalik sehingga jembatan antara fibril dapat dipatahkan dan direformasi. Proses ini mungkin melibatkan memungkinkan fibril memanjang dan mengurangi diameter di bawah tekanan.

Namun, proteoglikan juga memiliki peran dalam sifat tarik tendon. Struktur tendon secara efektif merupakan bahan komposit serat, dibangun sebagai serangkaian tingkat hierarkis. Pada setiap tingkat hierarki, unit kolagen diikat bersama oleh ikatan silang kolagen, atau proteoglikan, untuk membuat struktur yang sangat tahan terhadap beban tarik.

Perpanjangan dan regangan fibril kolagen saja telah terbukti jauh lebih rendah dari total pemanjangan dan regangan seluruh tendon di bawah jumlah yang sama stres, menunjukkan bahwa matriks yang kaya proteoglikan juga harus mengalami deformasi, dan pengerasan dari matriks terjadi pada tingkat regangan yang tinggi.

Deformasi matriks non-kolagen ini terjadi pada semua tingkatan hierarki tendon, dan dengan memodulasi organisasi dan struktur matriks ini, sifat-sifat mekanik yang berbeda yang dibutuhkan oleh tendon yang berbeda dapat dicapai.

Tendon penyimpan energi telah terbukti memanfaatkan jumlah geser yang signifikan di antara fasik untuk memungkinkan karakteristik regangan tinggi yang mereka butuhkan, sementara tendon posisional lebih bergantung pada geser antara serat kolagen dan fibril.

Namun, data terbaru menunjukkan bahwa tendon penyimpan energi mungkin juga mengandung fasikula yang bengkok, atau heliks, suatu pengaturan yang akan sangat bermanfaat untuk menyediakan perilaku seperti pegas yang diperlukan dalam tendon ini.