Kerusakan adalah terjadinya pelepasan material dari permukaan solid oleh karena adanya aksi mekanikal. Kerusakan tersebut dapat dibagi kedalam 2 komponen, yakni :
1) Kerusakan interfacial yang terjadi akibat adanya interaksi dari permukaan tumpuan.
2) Kerusakan fatigue yang terjadi akibat adanya deformasi dari body kontak (permukaan sendi).
Jika kedua permukaan tumpuan terjadi kontak maka kerusakan interfacial dapat terjadi, oleh adanya adhesif atau abrasi (luka lecet). Kerusakan adhesif dapat terjadi jika kedua permukaan solid mengalami kontak yang lebih kuat daripada material yang terletak di bawahnya. Kemudian akan muncul fragmen-fragmen, sebagai akibat dari kerobekan pada salah satu permukaan dan terjadi perlengketan satu sama lain. Abrasi terjadi ketika suatu material yang lunak tergores oleh salah satu permukaan yang jauh lebih keras, dimana dapat disebabkan oleh permukaan lawanannya atau adanya partikel-partikel yang hilang.
Kerusakan permukaan cartilago dapat diobservasi pada in vitro. Jika terjadi kerusakan ultrastruktural dan atau hilangnya massa permukaan, maka lapisan permukaan cartilago menjadi lebih lunak dan lebih permeabel. Dalam keadaan ini, tahanan terhadap gerakan cairan akan berkurang, yang memungkinkan cairan bocor keluar dari fluid film melalui permukaan cartilago sehingga terpecah di atas permukaan. Hilangnya cairan akan meningkatkan kemungkinan kontak yang tajam pada permukaan solid cartilago dan akhirnya dapat lebih memperberat terjadinya proses abrasi.
Kerusakan fatigue dapat terjadi pada permukaan tumpuan yang baik lubrication-nya. Kerusakan ini terjadi akibat adanya deformasi yang berulang secara periodik. Kerusakan fatigue terjadi karena adanya akumulasi dari kerusakan material secara mikroskopik ketika terjadi stress secara berulang-kali. Meskipun besarnya stress yang terjadi jauh labih kecil daripada kekuatan material, tetapi pada akhirnya kerusakan akan terjadi jika cukup sering mengalami stress. Pada sendi sinovial, adanya gerakan rotasi dan slide dapat menyebabkan area permukaan sendi bergerak kedalam dan keluar dari area kontak. Proses ini menyebabkan stress yang berulang pada cartilago dan dapat terjadi selama aktivitas fisiologis manusia. Ketika cartilago terbebani, beban akan disanggah oleh matriks collagen/proteoglycan dan disanggah pula oleh adanya tahanan (resisten) dari gerakan cairan yang melewati cartilago. Dengan demikian, beban yang berulang dan gerakan sendi dapat menyebabkan stress yang berulang pada solid matriks serta terjadi exudasi dan inhibisi yang berulang dari cairan interstitial jaringan.
Stress yang berulang pada matriks collagen/proteoglycan akan menyebabkan kerusakan pada :
0) Serabut collagen
1) Jaringan makromolekul proteoglycan, atau
2) Interface (ruang) antara serabut-serabut dan matriks interfibrillar.
Dari sebagian besar hipotesis yang populer, salah satu hipothesis menyatakan bahwa kelelahan cartilago disebabkan oleh kerusakan akibat beban tension pada kerangka serabut collagen. Begitu pula, semakin bertambah usia dan adanya penyakit sebelumnya dapat menyebabkan perubahan yang berat di dalam populasi molekul proteoglycan. Perubahan ini merupakan bagian dari akumulasi kerusakan pada jaringan tersebut.
Exudasi dan inhibisi cairan interstitial yang terjadi secara berulang-kali dapat menyebabkan pengeluaran molekul proteoglycan dari matriks cartilago mendekati permukaan sendi. Dengan kata lain, gerakan cairan akan jauh dari area stress yang terkonsentrasi (area kontak). Menurut Radin and Paul (1977) bahwa fenomena ini dapat menjelaskan mengapa beban yang tinggi sangat berbahaya bagi cartilago ; beban yang terjadi dengan cepat dan tiba-tiba akan menyebabkan cairan tidak sempat untuk bergerak jauh dari area kontak stress yang tinggi, sehingga dengan demikian akan menghasilkan stress yang tinggi pada matriks collagen/proteoglycan.
Kerusakan struktural pada cartilago dapat diobservasi melalui X-foto. Bagian vertikal dari cartilago yang memperlihatkan keretakan disebut dengan fibrillasi, yang akhirnya dapat meluas melewati lapisan cartilago yang sangat dalam. Kadang-kadang, lapisan cartilago mengalami lebih banyak erosi daripada retak. Sekali terjadi kerusakan mikrostruktur pada cartilago, maka mekanisme kerusakan yang bersifat mekanikal akan terjadi secara progresif ; terjadi pengeluaran molekul proteoglycan oleh gerakan cairan yang keras dan kemampuan self lubrikasi dari cartilago mengalami kerusakan. Proses ini mempercepat kerusakan interfasial dan terjadi kelelahan cartilago yang telah merusak matriks collagen/proteoglycan.
November 15, 2024