Fisiologi dari Vaskular Barrier

Fisiologi dari Vaskular BarrierAndy Kumara08.06.0045PendahuluanSirkulasi darah terjadi melalui satu lengkungan arteri dan vena yang kontinu serta terbagi menjadi sirkuit pulmonal dan sistemik. Sirkuit pulmonal menghantarkan darah dari jantung ke paru, di mana darah dioksigenasi dan kemudian dikembalikan ke jantung. Sirkulasi sistemik, atau sistem vascular perifer, meliputi arteri, arteriol, vena, venula, dan kapiler, dimana sistem ini membawa darah dari jantung ke seluruh organ dan jaringan lain dan kemudian membawa darah kembali ke jantung.Cont..Semua pembuluh darah dan limfe dilapisi oleh sel endotel, lapisan yang disebut juga endotelium yang berfungsi sebagai barrier vaskular. Sel-sel yang luar biasa pernah dianggap sebagai sel-sel lapisan sederhana dengan sangat sedikit peran fungsional , selain untuk menjaga sel-sel dalam darah dari bocor keluar dari pembuluh Tinjauan PustakaArteriArteri merupakan pembuluh darah yang keluar dari jantung yang membawa darah keseluruh tubuh. Jantung memompa darah baru yang telah teroksigenasi melalui arteri, arteriol, dan bantalan kapiler menuju seluruh organ dan jaringan.Arteri terdiri dari 3 lapisan yaitu (Iyrawati, 2008) :1.Tunika Intima2.Tunika Media3.Tunika Eksterna

VenaSetelah dihantarkan melalui sistem vaskular arteri dan menuju jaringan tubuh dan organ, darah dikosongkan menuju jaringan vena yang tersusun menyebar (Gambar 4) yang dan pada akhirnya mengembalikan darah ke atrium kanan jantung. Sistem vena berjalan berdampingan dengan sistem arteri dan memiliki nama yang sama; walaupun terdapat perbedaan mayor antara sistem arteri dan sistem vena di leher dan ekstremitas.VenaVena tersusun dari 3 lapisan: Lapisan dalam merupakan endothelium, lapisan tengah tersusun atas otot polos, lapisan luar tersusun atas jaringan ikat fibrosa. Vena memiliki katup sehingga darah dapat menuju jantung.KapilerKapilerPembuluh darah yang paling kecil sehingga disebut dengan pembuluh rambut. Kapiler terdiri dari (Iyrawati, 2008):1.Kapiler arteri2.Kapiler venaFungsi kapiler:Penghubung arteri dan venaTempat pertukaran darah dan cairan jaringanMengambil hasil dari kelenjarMenyerap zat makanan yang terdapat dalam ususMenyaring darah dalam ginjal

Struktur Dinding Pembuluh Darah

Dinding pembuluh darah terdiri dari 3 (tiga) lapisan, yaitu: lapisan terdalam yang disebut sebagai tunika intima; yang ditengah disebut sebagai tunika media dan yang terluar disebut sebagai tunika adventisia. Tunika intima terdiri dari selapis sel endotel yang bersentuhan langsung dengan darah yang mengalir dalam lumen, dan selapis jaringan elastin yang berpori-pori yang disebut membran basalis. Tunika media terdiri dari sel-sel otot polos, jaringan elastin, proteoglikan, glikoprotein dan jaringan kolagen.Struktur Dinding Pembuluh DarahDalam keadaan biasa, jumlah jaringan elastin yang membentuk tunika media aorta dan pembuluh darah besar lainnya, lebih menonjol dibandingkan dengan otot polosnya. Sebaliknya di pembuluh darah arteri lebih banyak dijumpai sel otot polos yang membentuk tunika medianya. Perbedaan sel dalam tunika media menjadi tidak jelas (tidak bisa dibedakan) bila sudah memasuki arteriol, bahkan tampaknya, dapat dikatakan bahwa di dalam arteriol jaringan ikat dari tunika adventisia menjadi lebih dominan (Guyton, 2008).

Struktur Dinding Pembuluh DarahDalam dinding kapiler pembuluh darah, tidak didapatkan lagi lapisan tunika media dan yang ada adalah lapisan sel endotel. Pada sistem venosa, komponen tunika jumlahnya jauh lebih sedikit dibandingkan dengan sistem arterial. Tunika media tidak begitu berkembang dan hanya terdapat pada vena kava dan pembuluh darah vena besar lainnya. Pada vena-vena kecil dan venol, hanya jaringan ikat tuna adventisia yang lebih dominan. Oleh karena itu sistem venosa lebih mudah mengalami dilatasi yang ireguler dan menampung pembuluh darah paling besar (Guyton, 2008).Sel Endotel

Lapisan terdalam dari tunika intima, terdiri dari selapis sel yang disebut sel endotel. Sel ini berbentuk pipih, poligonal dengan ukuran sekitar 10 x 50 m dan tebalnya 1-3 m, dengan sumbu panjang sel sejajar dengan aliran darah. Sel ini berada disemua struktur pembuluh darah mulai dari jantung sampai dengan kepiler dan berhubungan langsung dengan aliran darah (Guyton, 2008).

Sel EndotelSel endotel berfungsi untuk mengatur aliran darah yang dipompa oleh jantung menuju ke seluruh tubuh, begitu juga sebaliknya, memiliki kemampuan yang luar biasa dalam mengadaptasikan dirinya, baik secara jumlah maupun kemampuan mengatur untuk tujuan memenuhi kebutuhan lokal. Disamping itu sel ini, bilamana rusak akan mudah diganti oleh adanya Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) , hanya saja diperlukan waktu untuk proses regenerasi tersebut. Kelebihan inilah yang memberikannya kemampuan untuk memiliki fungsi yang berbeda-beda sesuai dengan fungsi metabolik organ yang diembannya masing-masing.

Sel EndotelSecara umum sel endotel memiliki 3 (tiga) fungsi dasar, yaitu: Pertama, endotel berfungsi sebagai garis pertahanan utama (barrier) terhadap hampir semua elemen asing yang mencoba invasi ke dalam suatu organ; kedua endotel berfungsi sebagai tempat metabolisme dan katabolisme senyawa-senyawa tertentu; dan ketiga, sel ini berfungsi sebagai tempat sintesis berbagai senyawa vasoaktif yang diperlukan dalam mempertahankan tonus pembuluh darah, yaitu antara lain sintesis berbagai mediator inflamasi, mediator proliferasi sel-sel subendotel dan berbabagi faktor hemostasis lainnya. Fungsi di atas disebabkan karena peran utama sel endotel adalah mengendalikan sifat-sifat arteri seperti tonus vaskuler, permeabilitas vaskuler, angiogenesis dan respon terhadap proses inflamasi (Guyton, 2008)Sel EndotelSel endotel membentuk pola trotoar datar seperti di bagian dalam pembuluh darah dan di persimpangan antara sel ada daerah tumpang tindih yang membantu untuk menutup pembuluh darah . Inti endotel biru yang jelas dan batas-batas sel berwarna hitam dengan perak nitrat . Garis-garis gelap menunjukkan sambungan antar sel . Sambungan antar sel (intercellular junction) sangat penting untuk integritas pembuluh darah . . Zat beracun , seperti nikotin , membuka persimpangan ini dan memungkinkan molekul besar untuk melewati dinding . Dengan demikian racun tersebut dapat mempotensiasi perubahan degeneratif pada pembuluh darah dan menyebabkan penyakit yang serius ( dikenal sebagai penyakit vaskular ) .Sel EndotelFitur yang paling jelas adalah konsentrasi vesikel kecil ( vesikel pinocytotic ) berdekatan dengan membran sel endotel . Ini adalah mekanisme untuk melewati dari bahan , terutama cairan , seluruh sel-sel dari aliran darah ke jaringan di bawahnya . Gas menyebar sangat cepat , dan ini dicontohkan dalam kapiler paru-paru di mana ada gerakan yang sangat efisien dari gas (karbon dioksida oksigen dan anestesi dll) (McGeachie, J 2009)Sel EndotelDalam beberapa kapiler endothelium diselingi dan memiliki lubang jelas atau fenestrae ( " jendela " ) yang memungkinkan untuk perjalanan cepat molekul besar ( seperti dalam kelenjar endokrin ) atau sejumlah besar cairan ( seperti pada ginjal ) . Dalam organ lain endotelium sangat tertutup rapat dan ada transportasi sangat selektif melintasi membran , seperti yang terjadi pada otak sebagai bagian dari penghalang darah-otak. (McGeachie, J 2009)

Sel EndotelSel endotel merupakan filter selektif yang mengatur jalur gas , cairan dan berbagai molekul melintasi membran sel . Organ yang berbeda memiliki berbagai jenis endothelium : beberapa bocor dan beberapa sangat terikat erat. Perkembangan yang paling menarik dalam pemahaman kita tentang sel endotel menyangkut pengetahuan tentang molekul permukaan sel . Ini bertindak sebagai reseptor dan situs interaksi untuk seluruh host molekul penting , terutama yang menarik atau menolak sel-sel darah putih ( leukosit ) . Molekul adhesi leukosit penting dalam peradangan dan sementara ini biasanya ditolak oleh endothelium , untuk memungkinkan aliran bebas dari sel darah di atas permukaan , di keadaan-keadaan inflamasi, leukosit yang benar-benar tertarik pada endotel dengan molekul adhesi . Mereka kemudian melewati sel-sel endotel dengan proses yang disebut diapedesis , yang secara harfiah berarti " berjalan melalui " ( sel endotel ) . Banyak leukosit melewati sel endotel , terutama di kapiler sebagai bagian dari siklus kehidupan normal mereka , sehingga mereka dapat memantau agen-agen asing ( antigen ) dalam jaringan . Makrofag sebagian besar berasal dari monosit , leukosit yang diproduksi di sumsum tulang , perjalanan dalam darah dan melewati sel endotel untuk mendapatkan akses ke berbagai jaringan tubuh (McGeachie, J 2009)Sel EndotelSel endotel juga responsif terhadap agen lokal seperti histamin , yang dilepaskan ketika jaringan lokal yang rusak . Akibatnya, sel-sel endotel membuka sambungan antar mereka dan memungkinkan berjalannya sejumlah besar cairan dari plasma darah sehingga jaringan sekitarnya menjadi membesar dengan cairan dan bengkak : suatu kondisi yang disebut edema . Pada saat yang sama sejumlah besar leukosit , melarikan diri dan banjir ke dalam jaringan . Peristiwa ini adalah keunggulan dari respon inflamasi . Hal ini dicontohkan oleh goresan sederhana pada kulit atau serpihan luka : daerah cepat menjadi memerah ( membuka kapiler ) dan bengkak ( edema ) (McGeachie, J 2009).KesimpulanSirkulasi darah terjadi melalui satu lengkungan arteri dan vena yang kontinu serta terbagi menjadi sirkuit pulmonal dan sistemik.Dinding pembuluh darah terdiri dari 3 (tiga) lapisan, yaitu: lapisan terdalam yang disebut sebagai tunika intima; yang ditengah disebut sebagai tunika media dan yang terluar disebut sebagai tunika adventisiaLapisan terdalam dari tunika intima, terdiri dari selapis sel yang disebut sel endotel. Sel ini berbentuk pipih, poligonal dengan ukuran sekitar 10 x 50 m dan tebalnya 1-3 m, dengan sumbu panjang sel sejajar dengan aliran darah. Sel ini berada disemua struktur pembuluh darah mulai dari jantung sampai dengan kepiler dan berhubungan langsung dengan aliran darah (Guyton, 2008). endotel berfungsi sebagai garis pertahanan utama (barrier) terhadap hampir semua elemen asing yang mencoba invasi ke dalam suatu organDalam beberapa kapiler endothelium diselingi dan memiliki lubang jelas atau fenestrae ( " jendela " ) yang memungkinkan untuk perjalanan cepat molekul besar ( seperti dalam kelenjar endokrin ) atau sejumlah besar cairan ( seperti pada ginjal ) . Dalam organ lain endotelium sangat tertutup rapat dan ada transportasi sangat selektif melintasi membran , seperti yang terjadi pada otak sebagai bagian dari penghalang darah-otak. (McGeachie, J 2009)Sel endotel juga responsif terhadap agen lokal seperti histamin , yang dilepaskan ketika jaringan lokal yang rusak . Akibatnya, sel-sel endotel membuka sambungan antar mereka dan memungkinkan berjalannya sejumlah besar cairan dari plasma darah sehingga jaringan sekitarnya menjadi membesar dengan cairan dan bengkak : suatu kondisi yang disebut edema Sambungan antar sel (intercellular junction) sangat penting untuk integritas pembuluh darah . . Zat beracun , seperti nikotin , membuka persimpangan ini dan memungkinkan molekul besar untuk melewati dinding . Dengan demikian racun tersebut dapat mempotensiasi perubahan degeneratif pada pembuluh darah dan menyebabkan penyakit yang serius ( dikenal sebagai penyakit vaskular ) .

Terimakasih