Darah (kurva disosiasi, efek bohr, dan efek root)
-
Upload
rahalscribd -
Category
Documents
-
view
146 -
download
5
description
Transcript of Darah (kurva disosiasi, efek bohr, dan efek root)
-
5/19/2018 Darah (kurva disosiasi, efek bohr, dan efek root)
1/32
1
KURVA DISOSIASI OKSIGEN
Sifat penting darah dalam transport oksigen adl ikatanyang reversibel oksigen dengan Hb
Hb + O2 HbO2
Pd kons. tinggi Hb berkombinasi dgn O2 untukmembentuk Oksihemoglobin (HbO2) dan reaksi bergeser
ke kanan
Tiap atom Fe dlm mol. Hb mengikat satu mol. O2
Bila kita plot jml Oksihemoglobin yg ada pada tiap kons.
O2 diperoleh kurva disosiasi oksigen - hemoglobin
-
5/19/2018 Darah (kurva disosiasi, efek bohr, dan efek root)
2/32
2
Hb + O2 HbO2
Hemoglobin Oksigen Oksihemoglobin
100
80
60
40
20
20 40 60 80 100 120
Tekanan oksigen (mmHg)
(a)
pH 7,5
(a)pH 7,2
pH turun dari 7,5 menjadi 7,2 tanpa merubah PCO
afinitas
hemoglobin terhadap oksigen turun, kurva bergeser kekanan
-
5/19/2018 Darah (kurva disosiasi, efek bohr, dan efek root)
3/32
3
Bohr effect
CO2darah menyebabkan pH plasma , kurva disosiasi bergeser
kekanan - KonsentrasiCO2tinggi menyebabkan oksigen dilepaskanpada PO2tertentu, disebut Bohr effect.
Jika CO2masuk kedalam darah, Hb melepaskan O2dalam jumlah yang
lebih besar dari jika tidak adanya efek CO2pada ikatan HbO. Jadi Bohr
effectmemfasilitasi peningkatan pelepasan O2pada jaringan.
CO2menurunkan afinitas Hbterhadap O2,karenapengikatan CO2
secara langsung pada kelompok amino terminalpada molekul Hb
mengurangi ikatan HbO
Bohr effect(Efek Bohr) pada hewan kecil > hewan besar, Hb hewan kecil
lebih sensitif thd asam dari Hb hewan besar, shg memenuhi kebutuhan
laju metabolik tinggipada hewan kecil. Perubahan pH sedikit
menyebabkan pelepasan O2 .
-
5/19/2018 Darah (kurva disosiasi, efek bohr, dan efek root)
4/32
4
Perubahan Afinitas O2
Respon senyawa fosfat organikmerupakan keuntunganfisiologis pada ikan. Pada ikan troutyang didedahkan dalam
air yang kandungan oksigennya rendah, maka kandungan
ATP dalam eritrositnya menjadi turun(Tabel 3.1.) dan afinitas
oksigen darahnya meningkat (P50 menurun). Hemoglobinnya
tidak mengalami perubahan afinitas, jadipeningkatan afinitas
darah ikan terhadap oksigen ini disebabkan oleh menurunnya
kandungan ATP dalam darah.
-
5/19/2018 Darah (kurva disosiasi, efek bohr, dan efek root)
5/32
5
Tabel 3.1.Tekanan setengah jenuh (P50) pada darah ikanrainbow trout yang diaklimatisasi dalam air dengan level
oksigen berbeda (Schmidt-Nielsen, 1990).
Oksigen dalam air
(mm Hg)
50 80 150
P50darah (mm Hg) 16,8 21,7 24,1
ATP (mmol per liter sel darah merah) 0,5 1,0 1,3
-
5/19/2018 Darah (kurva disosiasi, efek bohr, dan efek root)
6/32
6
Disosiasi Oksigen
Kurva disosiasi oksigen pada ikan berhubungan dengan aktivitasnya.
Pada ikan yang aktif dan berenang cepat, seperti misalnya ikan tuna, dan
biasanya hidup di air yang kaya oksigen, kurva disosiasinya lebih
kekanan dibandingkan ikan-ikan lain. Afinitas oksigen yang rendah
tersebut diperlukan untuk pelepasan oksigen ke jaringan pada aktivitas
metabolik tinggi.
Sebaliknya, pada ikan yang bergerak lamban dan berada di dasar
perairan yang kandungan oksigennya rendah biasanya toleran terhadap
kekurangan oksigen. Afinitas oksigen hemoglobin ikan semacam ini
tinggi, kurva disosiasinya di kiri. Karena ikan ini hidup di perairan yangmiskin oksigen dan laju metaboliknya rendah, maka kebutuhan untuk
pengambilan oksigen lebih penting daripada kebutuhan untuk
melepaskan oksigen ke jaringan.
-
5/19/2018 Darah (kurva disosiasi, efek bohr, dan efek root)
7/32
7
-
5/19/2018 Darah (kurva disosiasi, efek bohr, dan efek root)
8/32
8
Disosiasi Oksigen (Lanjutan)
Pada hewan invertebrata, Hb memiliki afinitas oksigen yang sangattinggi dan kurva disosiasinya terletak dipinggir kiri. Misalnya pada
moluska bivalvia Phacoidesdan juga larva Chironomus, kedua
spesies hewan tersebut sering berada pada perairan yang miskin
oksigen. Nampaknya bilamana oksigen sangat tipis hemoglobin
menjadi sangat penting.
Daphniayang dipelihara dalam air yang kandungan oksigennya
rendah akan memiliki konsentrasi hemoglobin tinggi (lihat Gambar).
Daphniayang memiliki konsentrasi hemoglobin tinggi akan lulus hidup
dalam perairan dimana Daphniayang konsentrasi hemoglobinyya
rendah mati (Kobayashi and Hoshi, 1982). Hal yang sama juga terjadi
padaArtemia, larva Chironomusdan invertebrata lainnya.
-
5/19/2018 Darah (kurva disosiasi, efek bohr, dan efek root)
9/32
9
Hemoglobindalam
darah
(
gHbper100ml)
1,6
1,4
1,2
1,0
0,8
0,6
0,4
0,21 2 3 4 5 6 7 8
Oksigen dalam air (ml O2per liter)Daphniabila dipelihara dalam air yang kandungan oksigennya rendah akan
memiliki konsentrasi Hb yang meningkat tinggi. Hal ini membantu kelulusan
hidup dalam air yang kurang oksigen yang bersifat letal pada Daphnia yang
Hb-nya rendah (Kobayashi and Hoshi, 1982; Scmidt-Nielsen, 1990).
-
5/19/2018 Darah (kurva disosiasi, efek bohr, dan efek root)
10/32
10
PENGANGKUTAN CO2
Bila CO2terlarut dalam air akan berkombinasi dengan air
membentuk asam karbonat (H2CO3). Reaksinya adalah
sebagai berikut:
+ H2OCO2 H2CO3 H+ + HCO3
-
Pembentukan asam karbonat dipercepat dengan adanya
enzim karbonat anhidrase. H2CO3mengalami disosiasi
menjadi ion hidrogen dan ion bikarbonat (HCO3-).
-
5/19/2018 Darah (kurva disosiasi, efek bohr, dan efek root)
11/32
11
-
5/19/2018 Darah (kurva disosiasi, efek bohr, dan efek root)
12/32
12
-
5/19/2018 Darah (kurva disosiasi, efek bohr, dan efek root)
13/32
13
Hb Sebagai buffer
Zat penyangga (buffer) terpenting dalam darah adalahsistem asam karbonat-bikarbonat, fosfat dan protein dalam
darah.
Protein dapat merupakan buffer yang baik karena
mengandung kelompok yang dapat berdisosiasi sebagaiasam maupun basa, sehingga protein dapat mengambil
maupun memberikan ion hidrogen.
Hb adalah protein yang jumlahnya terbesar dalam darah,
dan memiliki peranan terpenting sebagai buffer disampingprotein plasma.
-
5/19/2018 Darah (kurva disosiasi, efek bohr, dan efek root)
14/32
14
Darah teroksigenasi penuh
70
60
50
40
30
20
10
0
KandunganC
O2darah
(ml/100
ml)
0 20 40 60 80 100
PCO2(mm Hg)
Gambar 3.7.Kurva disosiasi CO2pada darah yang terdeoksigenasi dan yang
teroksigenasi penuh. Darah yang teroksigenasi memiliki afinitas terhadap CO2
rendah - kurva bergeser kekanan - disebut Efek Haldane (Kay, 1998).
-
5/19/2018 Darah (kurva disosiasi, efek bohr, dan efek root)
15/32
15
SIRKULASI DARAH
Sistem sirkulasi terbuka, terdapat pd sebagian besar
invertebrata, darah dipompa jantung melalui arteri ke ruang
yang berisi cairan yi hemocoelyang terletak diantara
ektoderm dan endoderm. Cairan yang terdapat dalamhemocoel disebut hemolymph,tidak disirkulasi melalui
kapiler tetapi membasahi jaringan secara langsung
Sistem sirkulasi tertutup, darah mengalir dalam suatu
sistem sirkuit tabung yang kontinu dari arteri hingga vena
via kapiler
-
5/19/2018 Darah (kurva disosiasi, efek bohr, dan efek root)
16/32
16
Jantung diklasifikasikan dalam dua tipeberdasarkan bagaimana denyut jantung
dimulai yaitu:Jantung neurogenik dan jantung miogenik
1. Jantung neurogenik
Ditemukan pd crustacea, laba2 dan beberapa insektaTergantung atas inervasi saraf ekstrinsik untuk memulai
kontraksi, bila inervasi dikeluarkan jantung berhentiberdenyut
Pada crustacea denyut jantung diatur oleh aktivitas sarafyang ada di ganglion cardiak. Ganglion bertindak sebagai
pacemaker
-
5/19/2018 Darah (kurva disosiasi, efek bohr, dan efek root)
17/32
17
2.Jantung miogenik
Memperlihatkan aktivitas spontan
Ditemukan pd moluska dan vertebrata Kontraksi sebagai konsekwensi aktivitas spontan daerah
khusus dr jantung yg disebut pacemaker
Pacemaker adl daerah kecil dari otot jantung yg
termodifikasi , dimana membran selnya mempunyaipotensial rehat yang tdk stabil. Oleh karena itu potensialmembrannya mudah mencapai ambang. Tiap kali ambang
dicapai aksi potensial dihasilkan dan denyut jantungdimulai. Depolarisasi dari pacemaker disebar keseluruh
otot jantung, terjadi kontraksi dan darah dipompa. Pada jantung miogenik semua daerah jantung mempunyai
kemampuan untuk depolarisasi spontan
-
5/19/2018 Darah (kurva disosiasi, efek bohr, dan efek root)
18/32
18
Frekuensi denyut jantung
Berbanding terbalik dengan ukuran tubuh
Ferkuensi denyut jantung manusia dewasa kira-kira 70 per
menit dan akan meningkat dengan olahraga
Dua alasan mengapa frekuenasi denyut jantungberbanding terbalik dengan ukuran tubuh yaitu ukuran
jantung konstan sebagai persentase bobot tubuh,
peningkatan laju pemompaan pd hewan kecil proporsional
dengan meningkatnya kebutuhan oksigen
-
5/19/2018 Darah (kurva disosiasi, efek bohr, dan efek root)
19/32
19
Luaran jantung
Volume darah yg dipompa jantung per unit wkt
Dapat ditentukan dengan metode Ficks
Bila diketahui perbedaan kadar oksigen darah arteri dan vena dpt
dikalkulasi luaran jantung (Qh), sebab oksigen yang dikonsumsi (VO2)
oleh hewan dibawa darah yang dikeluarkan jantung
VO2= Qh(CaO2CvO2)
Untuk menentukan luaran jantung harus diketahui laju konsumsi
oksigen, kadar O2 arteri dan vena
Luaran jantung jg dpt diukur dengan rumus sbb Qh= fhx Vh
Qhadl luaran jantung dlm mililiter per menit, fh frekuensi denyut
jantung (per menit) dan Vhvolume drh yang dikeluarkan pd satu kali
kontraksi (dlm mililiter)
-
5/19/2018 Darah (kurva disosiasi, efek bohr, dan efek root)
20/32
20
Sirkulasi Moluska
Molusca pada umumnya memiliki sistem sirkulasi terbuka, kecualipada Chepalopoda yaitu Octopus dan cumi-cumi yang mana tekanan
darahnya tinggi yakni 75 mm Hg.
Darah moluska memiliki pigmen yang disebut hemocyanin, beberapa
diantaranya pigmen darahnya berupa hemoglobin. Moluska memiliki jantung yang berdetak sesuai dengan kebutuhan
fisiologisnya. Detak jantung meningkat manakala darah yang kembali
melalui vena kejantung jumlahnya meningkat. Peningkatannya
mencakup amplitudo dan frekuensi detak jantung. Detak jantunghewan ini dipengaruhi oleh neurosekresi. Jantung dihambat oleh
asetilkolin dan dirangsang oleh serotinin.
-
5/19/2018 Darah (kurva disosiasi, efek bohr, dan efek root)
21/32
21
Jantung siput dan
jantung tubular
Arthropoda pada bagian
dorsal berfungsi
memompa gerakan
darah. Tanda panah
menunjukkan arah aliran
darah. Darah mengalirlangsung ke rongga
tubuh dalam sistem
sirkulasi terbuka.
JANTUNG
PEMOMPA
-
5/19/2018 Darah (kurva disosiasi, efek bohr, dan efek root)
22/32
22
Sirkulasi Ikan
Vertebrata tertua adalah ikan dan hewan ini memiliki sistem sirkulasi
primitif. Darah bersirkulasi melalui jantung dan saluran darah.
Ikan memiliki mekanisme pemompaan untuk membawa darah kotor
(mengandung oksigen sedikit, karbondioksida tinggi) ke sumber darah
bersih (mengandung oksigen tinggi) yaitu insang pada ikan. Tetapi, ikan
tidak memiliki mekanisme untuk memompa darah segar yang
mengandung oksigen tinggi ke seluruh bagian tubuhnya.
Darah vena dari tubuh setelah melalui ginjal (sistem portal renal) dan
hati (sistem portal hepatika) kembali ke jantung. Sistem arteri membawa
darah dari jantung sedangkan sistem vena membawa darah kearah
jantung.
-
5/19/2018 Darah (kurva disosiasi, efek bohr, dan efek root)
23/32
23
Sirkulasi Ikan (lanjutan)
Jantung ikan memiliki dua ruang terdiri atas 1 atrium dan 1 ventricle.
Sirkulasi darah pada ikan merupakan sirkulasi darah tunggal. Darahdipompa oleh jantung melalui bulbus arteriosus menuju aorta ventral.
Aorta ventral memasok darah vena menuju insang melalui arteribranchialnya. Arteri ini membentuk loops sekitar insang yang terbagi
kedalam arteriola kemudian kedalam kapiler dan lacunae kedalamlamela insang, yang merupakan tempat utama untuk pertukaran gasantara darah dan air. Dengan demikian didalam kapiler insang terjadi
reoksigenasi darah dan pelepasan karbondioksida darah secaragradual.
Darah yang teroksigenasi dari insang dikumpulkan oleh arteri branchial.Pada ikan Teleostoi pada setiap lengkung insang hanya terdapat satu
arteri branchial efferent.
Darah selanjutnya mengalir ke jaringan.
-
5/19/2018 Darah (kurva disosiasi, efek bohr, dan efek root)
24/32
24
Skema sistem sirkulasi darah pada ikan dengan
pompa tunggal. Jtg: jantung (0,2% bobot tubuh)
jtg
jaringaninsang
-
5/19/2018 Darah (kurva disosiasi, efek bohr, dan efek root)
25/32
25
Sirkulasi ikan yg bernafas di udara
Jantung terdiri atas empat ruang yi sinus venosus, serambi, bilik dan
conus (bulbus), dan darah mengalir unidirectional Darah mengalirdari conus melalui aorta ventral menuju insang
(sirkulasi insang), lalu darah bersih mengalir melalui aorta dorsal keseluruh tubuh (sirkulasi sistemik)
Insang ikan yg bernafas di udar ukuranya lebih kecil sehingga hanya20 % oksigen diperoleh melalui insang
Insang fungsi utamanya sebagai organ ekskresi
Ikan berparu-paru memiliki septa parsial di serambi dan bilik jantungdan lipatan spiral dalam bulbus yg memungkinkan pencegahan
bercampurnya darah bersih dan kotor. Jd darah kotor mengalir ke insang kemudian ke paru-paru, kembali
ke jantung lagi dan kemudian ke aorta dorsal
-
5/19/2018 Darah (kurva disosiasi, efek bohr, dan efek root)
26/32
26
Pada sistem sirkulasi darah crustacea jantung menerimasecara langsung darah teroksigenasi yang kemudian
dipompa ke jaringan tubuh.
Sirkulasi pada Crustacea berlawanan dengan sirkulasi padaikan, dimana jantung ikan menerima darah vena
terdeoksigenasi yang kemudian dipompa ke insang dan
pada jaringan.
Jantung ikan disuplai darah teroksigenasi yang langsung
mencapai otot-otot jantung melalui cabang sirkulasi insang.
Crustacea vs Ikan
-
5/19/2018 Darah (kurva disosiasi, efek bohr, dan efek root)
27/32
27
Sirkulasi Crustacea
Crustacea yang berukuran kecil sistem sirkulasinyabelum berkembang baik, seringkali tidak memiliki
jantung untuk memompa darah.
Pada crustacea yang berukuran besar sepertikepiting dan udang karang memiliki sistem sirkulasi
yang telah berkembang baik dan darahnya memiliki
pigmen yang disebut hemocyanin.
-
5/19/2018 Darah (kurva disosiasi, efek bohr, dan efek root)
28/32
28
ap
a
sbj
aa
o
sv
sb
Sirkulasi pada udang karang.a: aorta anterior; sb: saluran branchial; j: jantung; o: ostium;
ap: aorta posterior; sb: saluran branchial; sv: sinus ventral;
aa: arteri abdomen (gambar diambil dari Meglitsch dalam
Scmidt-Nielsen, 1990).
-
5/19/2018 Darah (kurva disosiasi, efek bohr, dan efek root)
29/32
29
ap
a
sb j
aa
o
sv
sb
Darah memasukijantung melalui ostia. Dari jantung darah mengalir
melalui arteri yang menuju ke arah anterior dan posterior tubuh. Arteri
bercabang-cabang dan darah mengalir keluar diantara jaringan menuju
sistem sinus ventral. Darah kemudian mengalir dari sinus ventralmenuju ke insangdan selanjutnya mengalir kembali kejantung. a: aorta
anterior; sb: saluran branchial; j: jantung; o: ostium; ap: aorta posterior;
sb: saluran branchial; sv: sinus ventral; aa: arteri abdomen (gambar
diambil dari Meglitsch dalam Scmidt-Nielsen, 1990).
-
5/19/2018 Darah (kurva disosiasi, efek bohr, dan efek root)
30/32
30
Sirkulasi Amfibi
Disebut sirkulasi ganda parsial
Jantung amfibi memiliki dua serambi yang terpisah, tetapi hanya
memiliki satu bilik jantung
Serambi kiri menerima darah bersih dari paru-paru dan kulit, serambi
kanan menerima darah kotor dari vena yang mengalirkan darah dari
organ-organ tubuh
Kedua serambi mengalirkan darah ke bilik tunggal, yg terbagi dalam
ruang-ruang sempit
Ketika bilik kontraksi, darah bersih dr serambi kiri dikirim menuju ke
arteri karotid lalu ke kepala
Darah kotor dr serambi kanan dikirim ke arteri pulmokutaneus yg
menuju kulit dan paru-paru
-
5/19/2018 Darah (kurva disosiasi, efek bohr, dan efek root)
31/32
31
Sirkulasi reptilia
Pada reptilia, kecuali buaya, sistem sirkulasinya memilki jantung ygterdiri atas dua serambi yang terpisah dan bilik yg hanya terpisah
secara parsial
Aliran darah bersih dan kotor terpisah dan hanya terjadi sedikitpercampuran
Reptilia melalukan sirkulasi ganda Pada buaya baik serambi maupun biliknya benar-benar terpisah,
darah kotor dan bersih senantiasa terpisah
Kadal memilki septum yg membagi bilik jantung secara parsial. Bila
bilik kontraksi, septum menutup dan bilik untuk sementara terbagidua ruang terpisah, untuk mencegah percampuran darah. Bilik kirimemompa darah bersih ke jaringan, bilik kanan memompa darah
kotor ke paru-paru
-
5/19/2018 Darah (kurva disosiasi, efek bohr, dan efek root)
32/32
32
Sirkulasi burung dan mamalia
Keduanya memiliki sistem sirkulasi ganda lengkap
Perbedaan secara fisiologis adl bahwa ginjal pd burung menerimadarah vena bagian posterior tubuh (sirkulasi portal renal)
Tidak terjadi percampuran darah seperti pada amfibi
Jantung mamalia merupakan pompa ganda beruang empat
Darah vena sistemik dibawa ke jantung dari vena cava superior kedalam serambi kanan. Dari serambi kanan darah melalui tricuspid
valve dan ke dalam bilik kanan lalu ke paru-paru
Darah bersih dari paru-paru kembali kejantung melalui vena
pulmonary masuk serambi kiri Darah dr serambi kiri melalui valve bicuspid masuk bilik kiri lalu ke
aorta