PRAKTIKUM III

FISIOLOGI SISTEM SIRKULASI DAN DARAH

Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui hemodinamika pada hewan vertebrata,

mengetahui bentuk-bentuk fibrin dan kristal hemin, serta mengetahui pengaruh rangsang

mekanik, suhu serta kimia terhadap aliran darah

1. HASIL HEMODINAMIKA (DI MESENTRIUM KATAK)

PEMBULU

H DARAH

KECEPATAN

ALIRAN

WARNA

PEMBULUH

DARAH

ARAH ALIRAN

DARAH

DIAMETER

PEMBULUH

DARAH

Arteri +++ Paling merah Masuk ke organ

(usus)

+++

Vena ++ Merah agak

muda

Keluar dari organ

(usus)

+++

Kapiler + Merah muda Ada yang masuk

dan ada yang

keluar organ (usus)

+

Keterangan: Semakin banyak tanda + pada kolom kecepatan aliran mengartikan aliran yang

semakin cepat dan semakin banyak tanda + pada kolom diameter maka semakin besar

diameter pembuluh darah tersebut.

Gambar :

ANALISIS

Pembuluh darah mesentrium usus katak

Pada arteri mesentrium katak, darah terlihat mengalir masuk ke dalam organ usus. Hal

ini karena usus merupakan organ yang kapiler-kapiler pada jaringannya terjadi proses

sirkulasi. Di kapiler jaringan pada usus, peristiwa pertukaran gas dan nutrisi akan terjadi.

Oleh karena itu tak heran jika darah di arteri (dari jantung) mengalir dari mesentrium menuju

usus.

Pada kapiler mesentrium, arah aliran darah keuar masuk organ usus. Hal ini disebabkan

oleh aktifitas sfingter pra kapiler pada metarteriol (percabangan arteriol yang akan

bercabang-cabang lagi menjadi kapiler) yang tidak aktif. Saat otot beristirahat dan tidak

melakukan aktivitas yang berat, hanya 10 % sfingter prakapiler terbuka setiap saat, sehingga

darah hanya mengalir pada 10% otot. Pada saat konsentrasi zat kimia mulai berubah di

jaringan otot yang dialiri oleh kapiler-kapiler yang tertutup, sfingter prakapiler dan arteriol di

daerah tersebut melemas, sehingga darah dapat mengalir. Namun, pemulihan konsentrasi zat-

zat kimia ke tingkat normal akibat peningkatan aliran darah tersebut menghilangkan

rangsangan untuk vasodilatasi, sehigga sfingter prakapiler kembali tertutup dan arteriol

kembali ke tonus semula. Dengan cara ini, aliran darah melalui kapiler sering bersifat

intermitten (sebentar-sebentar) dan cenderung naik turun akibat kerja bersama arteriol dan

sfingter prakapiler. (Sherwood, 1996)

Pada venula mesentrium, aliran darah mengarah ke luar usus. Karena peristiwa

pertukaran gas dan nutrien telah terjadi di kapiler, maka darah akan keluar dari organ(usus)

dan mengalir menuju jantung melewati sistem vena.

Kecepatan aliran darah di arteri adalah yang paling cepat diantara kapiler dan venula.

Hal ini dikarenakan kecepatan aliran darah dalam pembuluh-pembuluh tersebut dipengaruhi

oleh total luas penampang keseluruhan pipa yang mengalirkan darah. Hal ini dikarenakan

kecepatan aliran darah dalam pembuluh-pembuluh tersebut dipengaruhi oleh total luas

penampang keseluruhan pipa yang mengalirkan darah. Meskipun satu pembuluh kapiler

berukuran sangat kecil, setiap arteri mengalirkan darah ke kapiler yang berjumlah sangat

banyak, sehingga diameter total dari pembuluh-pembuluh sebenarnya jauh lebih besar pada

hamparan kapiler dibandingkan dengan di bagian manapun dalam sistem sirkulasi. Oleh

karena itu, darah akan mengalir lebih lambat ketika memasuki arteri dan mengalir paling

lambat dalam hamparan kapiler. Ketika darah meninggalkan hamparan kapiler dan lewat

masuk ke vena, kecepatannya meningkat kembali, sebagai hasil pengurangan total luas

penampang. (Campbell, 2003).

Lumen arteri diameternya lebih kecil dari vena. Hal ini dikarenakan adanya perbedaan

struktural pada dinding arteri dan vena. Arteri dan vena, dinding pembuluhnya mempunyai

tiga lapisan yang serupa, yaitu lapisan luarnya merupakan jaringan ikat elastis, lapisan

tengahnya merupakan otot polos dan serat yang lebih elastis, dan yang melapisi bagian

dalamnya merupakan endothelium. Namun, arteri mempunyai lapisan tengah dan lapisan luar

yang lebih tebal dibandingkan dengan vena. Dinding arteri yang lebih tebal menyediakan

kekuatan dan elastisitas yang mengakomodasi aliran darah yang dipompakan secara cepat

pada tekanan tinggi melalui arteri oleh jantung. Sedangkan vena mempunyai lapisan tengah

dan lapisan luar yang lebih tebal dibandingkan dengan arteri. Vena dengan dinding yang

lebih tipis mengirimkan darah kembali ke jantung dengan kecepatan dan tekanan rendah

setelah darah itu melewati hamparan kapiler. Lumen kapiler diameternya paling kecil

diantara ketiga pembuluh. Hal ini dikarenakan adanya perbedaan struktural pada dinding

arteriol, kapiler dan venula. Kapiler tidak memiliki kedua lapisan luar. Kapiler hanya

memiliki dinding pembuluh tipis yang hanya terdiri atas endothelium dan membrane basal.

Struktur tersebut mempermudah pertukaran zat antara darah dan cairan interstitial yang

menggenangi sel itu.(Campbell, 2003)

Warna darah pada pembuluh arteriol merah muda. Hal ini dikarenakan darah yang

mengalir di arteriol kaya akan O2. Aorta – arteri – arteriol merupakan pembuluh darah yang

keluar dari jantung dan membawa darah kaya akan oksigen ke semua jaringan tubuh dalam

peredaran sistemik. Sedangkan warna darah pada pembuluh vena merah lebih pekat. Hal ini

dikarenakan darah yang mengalir di vena kaya akan CO2. Venula - vena - vena cava

merupakan pembuluh darah yang menuju ke jantung dan membawa darah kaya akan

karbondioksida ke jantung dalam peredaran sistemik. Dan warna darah pada pembuluh

arteriol merah. Hal ini dikarenakan darah yang mengalir di kapiler kaya akan O2 yang berasal

dari pembuluh darah arteri.

2. HASIL PENGARUH RANGSANG PADA PEMBULUH DARAH TERHADAP

KECEPATAN ALIRAN DARAH

RANGSANG KECEPATAN ALIRAN

DARAH SEBELUM

DIBERI RANGSANG

KECEPATAN ALIRAN

DARAH SESUDAH

DIBERI RANGSANG

Ditekan (selama 10

detik)

++ + (bahkan hampir berhenti)

Ditetesi air dingin ++ +

Ditetesi air panas ++ +++

Ditetesi cuka ++ +++

Keterangan: Semakin banyak tanda + mengartikan aliran darah yang semakin cepat

ANALISIS

a. Pengaruh Rangsang Mekanik

Pada awalnya aliran darah katak sebelum ditekan memiliki aliran yang tidak terlalu

cepat. Ketika pembuluh darah mesentrium katak ditekan perlahan dengan menggunakan

bagian ujung dari korek selama 10 detik ternyata hasil yang diperoleh menunjukkan

bahwa aliran darah semakin lambat. Setelah tekanan korek dilepaskan aliran darah terlihat

semakin melambat dan lama kelamaan berhenti.

Proses melambatnya aliran darah pada saat terjadi rangsangan mekanik berupa

tekanan disebabkan karena adanya pengaruh fisik lokal oleh tekanan korek. Pengaruh

fisik lokal merupakan bagian dari kontrol lokal (intrinsik), yaitu perubahan-perubahan di

dalam suatu jaringan yang mengubah jari-jari pembuluh, sehingga aliran darah ke

jaringan tersebut berubah melalui efek terhadap otot polos arteriol jaringan. Kontrol lokal

atas jari-jari arteriol penting untuk menentukan ditribusi curah jantung, sehingga aliran

darah sesuai dengan kebutuhan metabolik jaringan. Selain itu, semakin lambatnya aliran

darah pada mesentrium katak yang diamati disebabkan karena jaringan pada mesentrium

katak yang diamati sudah mati sehingga tidak terlihat aliran darah lagi.

Seharusnya setelah korek api dilepaskan dari pembuluh darah, aliran darah ke

jaringan yang sebelumnya kekurangan darah tersebut secara sementara akan lebih besar

dari keadaan awal karena arteriol – arteriol mengalami dilatasi. Namun, pada percobaan

hal tersebut tidak terjadi jaringan pada mesntrium katak sudah mati.

b. Pengaruh Rangsang Suhu

1) Air dingin

Pada percobaan pemberian 5 tetes air es pada mesentrium usus katak terhadap

kecepatan aliran darah katak. Pada awalnya aliran darah yang diamati tidak terlalu

cepat. Setelah ditetesi air dingin 5 tetes ternyata kecepatan aliran darah katak

melambat dari keadaan awal. Hal ini disebabkan terjadinya vasokonstriksi.

Vasokonstriksi mengacu pada peningkatan kontraksi otot polos sirkuler di dinding

arteriol dan menyebabkan diameter lingkaran pembuluh menjadi lebih kecil, dengan

demikian resistensi arteriol meningkat dan terjadilah penurunan aliran darah.

(Sherwood, 2001)

2) Air panas

Pada percobaan pemberian 5 tetes air hangat pada mesentrium usus katak

terhadap kecepatan aliran darah. Pada awalnya aliran darah yang diamati tidak terlalu

cepat. Setelah ditetesi air dingin 5 tetes ternyata kecepatan aliran darah menjadi

semakin cepat. Hal ini disebabkan karena terjadi vasodilatasi. Vasodilatasi mengacu

pada pembesaran diameter lingkaran pada arteriol dan jari–jari pembuluh akibat

melemasnya lapisan otot polos (penurunan kontraksi otot polos sirkuler di dinding

arteriol). Vasodilatasi juga menyebabkan penurunan resistensi arteriol, sehingga akan

lebih banyak darah yang mengalir ke daerah–daerah dengan resistensi arteriol rendah.

(Sherwood, 2001)

C. Pengaruh Rangsang Kimia

Pada awalnya, kondisi awal aliran darah pada mesentrium katak yang diamati

tidak terlalu cepat. Setelah jaringan diberi larutan asam cuka encer 1 tetes ternyata laju

aliran darah menjadi semakin cepat. Hal ini disebabkan Larutan asam cuka dalam air

merupakan sebuah asam lemah, artinya hanya terdisosiasi sebagian menjadi ion H+ dan

CH3COO-. Asam cuka encer (CH3COOH) menginduksi mitokondria yang terdapat di otot

polos pembuluh darah untuk menghasilkan Ca2+. Peningkatan konsentrasi Ca2+ di otot

polos digunakan untuk kontraksi otot polos. Otot polos yang berkontraksi tersebut

menyebabkan vasodilatasi (melebarnyanya pembuluh arteriol) sehingga laju aliran darah

lebih cepat.

3. STRUKTUR DARAH

REAGEN STURKTUR DARAH

MANUSIA

STRUTUR DARAH

KATAK

Turk Terlihat sel darah putih yang intinya berlobus

Pada preparat terlihat 3 buah

sel darah putih bergranula

yang intinya berlobus-lobus.

Terlihat juga banyak sel darah

merah berbentuk bulat ,

berwarna bening, berinti

hitam yang ukurannya lebih

kecil dari sel darah putih tua

Brom Timol Biru Terlihat sel darah putih yang

intinya berlobus dan sel darah

merah yang berukuran kecil dan

tak berinti

Preparat berwarna hijau.

Terdapat sel darah merah,

berbentuk bulat, berukuran

kecil, berwarna hijau tua,

memiliki inti berukuran besar

yang terletak di tengah

ANALISIS

PENGAMATAN STRUKTUR SEL DARAH

Gambar 3. Hasil pengamatan Bromtimol Biru pada darah

manusia

Gambar 7. Hasil pengamatan sel darah merah pada darah manusia dengan

reagen BTB

Gambar 4. Hasil pengamatan Bromtimol Biru

pada darah katak

Pada pengamatan struktur sel darah digunakan dua sumber yaitu darah manusia dan

darah katak. Hal ini dilakukan untuk membandingkan dan untuk mengetahui perbedaan

struktur sel darah manusia (Mammalia) dan struktur sel katak (Amphibi). Dalam pengamatan

ini digunakan 2 reagen yaitu Brom Timol Biru (BTB) dan Turk. Dengan penambahan larutan

BTB, maka eritrosit pada katak dan manusia teramati. Sedangkan, pengamatan sel darah

putih menggunakan larutan turk agar sel darah putih dapat teramati. Fungsi larutan NaCl 0,9

% pada darah manusia dan NaCl 0,7% pada darah katak adalah untuk memberikan suasana

isotonis.

A. Darah Manusia

Darah manusia akan diamati strukturnya, pengamatan pertama dengan menambahakan 2-

3 tetes larutan bromo timol biru pada preparat ulasan darah dan 1 tetes larutan NaCl 0,9 %.

Dengan ditambahkannya BTB yang terlihat dari preparat adalah sel darah merah. Sel darah

merah yang terlihat pada preparat berupa sel yang berukuran kecil dan tak berinti. Hal ini

sesuai dengan teori pada Junqueira (2007), dimana eritrosit pada manusia merupakan cakram

bikonkaf yang tidak memiliki inti, dipenuhi oleh protein hemoglobin pembawa O2, pada awal

pembentukannya, eritrosit manusia memiliki inti, tapi inti tersebut akan perlahan-lahan

menghilang karena tekanan saat eritrosit menjadi dewasa untuk memberikan ruangan kepada

hemoglobin.

Kemudian, untuk mengamati leukosit atau sel darah putih pada manusia, seharusnya

preparat ulasan darah manusia diberi 2-3 tetes larutan turk dan 1 tetes larutan NaCl 0,9 %.

Terlihat dari pengamatan dibawah mikroskop terlihat sel darah putih yang berlobus,

pengamatan ini tidak begitu jelas karena pada pelaksanaannya darah manusia hanya di amati

menggunakan reagen BTB yang lebih fokus untuk sel darah merah.

B. Darah Katak

Untuk mengamati eritrosit pada katak, preparat ulasan darah katak diberi 2-3 tetes larutan

bromo timol biru dan 1 tetes larutan NaCl 0,7 %.terlihat dibawah mikroskop preparat darah

yang berwarna hijau. Terdapat sel darah merah, berbentuk bulat, berukuran kecil, berwarna

hijau tua, memiliki inti berukuran besar yang terletak di tengah. Warna preparat yang hijau

menandakan darah katak ini bersifat asam karena warna BTB akan berubah dari biru menjadi

hijau apabila dalam suasanan asam. Eritrositnya mempunyai inti besar yang letaknya

ditengah. Eritrosit katak mempunyai inti sel dikarenakan kebutuhan oksigen yang dibutuhkan

oleh katak dapat diikat tidak hanya melalui pengikatan oleh sel darah merah namun oksigen

dapat berdifusi melalui kulit katak tersebut. Dengan alasan itu, katak tidak memerlukan

adaptasi yang rumit lagi untuk mendapatkan oksigen yang optimal. Juga karena dengan

adanya inti dan organel lainnya, eritrosit dewasa mengandung DNA dan dapat mensintesa

RNA, dan hal ini membuat eritrosit bisa membelah atau memperbaiki diri mereka sendiri

(Junqueira, 2007)..

Selain mengamati eritrosit, leukosit pada katak juga diamati. Pengamatan leukosit

dilakukan dengan menambahkan 2-3 tetes larutan turk dan 1 tetes larutan NaCl 0,9 % pada

preparat ulasan darah katak. Setelah diamati dibawah mikroskop yang terlihat adalah 3 buah

sel darah putih bergranula yang intinya berlobus-lobus dan ukurannya lebih besar dari sel

darah merah. Ada sel darah putih yang berlobus 2. Eosinofil adalah leukosit yang termasuk

kedalam leukosit bergranula yang jumlah intinya 2 buah dan berfungsinya untuk membunuh

bibit penyakit (Junqueira, 2007). Terlihat juga sel darah putih yang intinya berlobus, tetapi

jumlah dan bentuk lobusnya tidak jelas sehingga dikategorikan sebagai basofil. Basofil

adalah leukosit bergranula Intinya terbagi dalam lobuli yang tak teratur dan sering terhalangi

granul-granul spesifik di atasnya, fungsinya untuk meningkatkan reaksi peradangan, anti

alergi, dan perpindahan leukosit lain (Junqueira, 2007).

4. HASIL PENGAMATAN KRISTAL HEMIN DAN FIBRIN

HAL YANG

DIAMATI

DARAH MANUSIA DARAH KATAK

Kristal Hemin Kristal hemin tidak terlihat

Foto

Kristal hemin tidak terlihat

Fibrin Fibrin tidak terlihat Berupa benang-benang kecil

berwarna ungu

ANALISIS

Dalam percobaan kristal hemin dan fibrin, darah yang ditetesi larutan yang mengandung KCl

0,1 gram, KI0,1 gram, dan asam asetat glacial 100 ml. KCl ini berfungsi untuk melisiskan

membran, KI berfungsi untuk mewarnai hemin, dan asam asetat glacial berfungsi untuk

memisahkan heme dengan globin. Preparat terlebih dahulu haru dipanaskan agar protein

globin pada hemoglobin terdenaturasi, sehingga nantinya yang tampak hanyalah kristal

heminnya saja. Pada pengamatan terhadap sel darah merah manusia maupun pada katak tidak

terlihat hemin yang dimaksud hal ini dimungkinkan karena kerusakan atau keterbatasan alat

Gambar 6. Hasil pengamatan fibrin pada

darah katak

khusunya pada mikroskop atau juga karena preparat yang dibuat kurang tepat hemin pada sel

darah merah tidak terlihat sesuai referensi pada manusia kristal hemin terlihat seperti butiran

– butiran pasir berwarna merah. Dan pada darah katak Biasanya kristal hemin terlihat

berbentuk belah ketupat atau batan g berwarna coklat (Rustyat, 2009).

Hemin merupakan klorida heme dengan Fe2+ yang telah menjadi Fe3+, sehingga hemin

merupakan suatu gugus nitrogenosa nonprotein yang mengandung besi (dikenal sebagai gugu

heme) (Sherwood,2001). Hemin diseintesis di sebuah unit pada tahapan komplek yang

melibatkan beberapaenzim pada mitokondria dan sitosol.

Pada percobaan fibrin darah yang diteteskan ke objek glass dibiarkan membeku Hal ini

bertujuan agar fibrin dapatdiamati di bawah mikroskop karena fibri merupakan protein non-

globular yang terlibat dalam proses pembekuan darah. Untuk mempermudah pengamatan,

diteteskan zat warna yaitu metil violet. Namun pada darah manusia bentuk dari benang fibrin

tidak terlihat mungkin hal ini juga dikarenakan mikroskop yang digunakan sudah rusak dan

tidak layak pakai, namun pada sel darah katak terdapat benang-benag halus berwarna

keunguan yang disimpulkan benang-benang halus tersebut adalah fibrin. Fibrin adalah hasil

dari pembekuan darah. Proses pembekuan darah , fibrinogen diubah menjadi fibrin.

Fibrinogen adalah suatu protein plasma yang larut dalam plasma, diproduksi oleh hati secara

normal dan selalu ada dalam plasma. Fibrin merupakan suatu molekul berbentuk benang dan

tidak larut dalam plasma. Perubahan fibrinogen menjadi fibrin dikatalisis oleh enzim trombin

yang muncul pada pembuluh yang luka. Molekul fibrin melekat pada permukaan pembuluh

yang rusak, membentuk suatu saringan seperti jaringan untuk menahan elemen-elemen

seluler darah. Masa hasilnya berupa gumpalan berwarna merah, sebab banyak eritrosit yang

terperangkap. Jaringan fibrin yang asli agak lemah, sebab benang fibrin menyatu sangat

longgar. Oleh sebab itu zat kimia yang mempautkan secra cepat antara benag yang

berdekatan akan menguatkan dan menstabilkan jaringan bekuan.

KESIMPULAN

1. Eritrosit katak berbentuk oval dan mempunyai inti, berbeda dengan eritrosit manusia

yang bentuknya bikonkaf dan tidak berinti.

2. Kecepatan aliran darah pada setiap pembuluh darah berbeda-beda tergantung dari

besar kecilnya luas penampang bembuluh darah tersebut dan tekanan pada pembuluh

darah

3. Faktor yang mempengaruhi vasokonstriksi pada mikrosirkulasi katak, yaitu rangsang

suhu berupa air es sedangkan faktor yang mempengaruhi vasodilatasi, yaitu rangsang

suhu berupa air panas dan pemberian zat kimia berupa asam cuka. Selain itu, faktor

rangsang mekanik berupa tekanan pada percobaan ini memperlambat kecepatan aliran

darah karena jaringan yang diamati sudah mati.

4. Hemin merupakan penyusun hemoglobin(pigmen warna merah) pada sel darah merah.

5. Fibrin adalah protein plasma yang berperandalam proses pembekuan darah.

6. Peristiwa utama dalam proses pembentukanbekuan darah adalah perubahan fibrin

menjadibenang-benang fibrin

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, N. A., Reece, J. B., & Mitchell, L. G (Rahayu, Trans.). (2003). Biologi edisi

kelima jilid 3. Jakarta : Penerbit Erlangga

Junqueira, Luiz Carlos and José Carneiro. (2007). Histologi Dasar. Jakarta: EGC

Miller, Stephen A. 2001. Zoology, Fifth Edition. NewYork: McGraw-Hill Companies

Rustyadi, Dudut. 2009.Laboratorium Kedokteran Forensik Sederhana. Jakarta : FKUI

Sherwood, Lauralle. 2001. Fisiologi Manusia, dari Sel Ke Sistem. Terj. Brahm U. Pendit.

Jakarta: EGC

Shier, David. 2010. Hole’s Human Anatomy and Physiology, Ninth Edition. New York:

McGraw-Hill Companies

Wulangi, Kartolo S. 1993.Prinsip-Prinsip Fisiologi Hewan. Jakarta : Depdikbud Direktorat

Jenderal Pendidikan Tinggi.

JAWABAN PERTANYAAN

1. Gambarkan posisi valvula spiralis pada jantung katak !

2. Jelaskan dengan grafik hubungan antara luas total pembuluh darah, kecepatan aliran

darah, dan tekanan dari aorta, sampai ke vena cava!

Pembuluh darah yang memiliki luas total terbesar ialah kapiler, yang

merupakan percabangan terhalus dan tempat pertukaran gas dan nutrisi dalam darah

dan jaringan. Kecepatan aliran darah (velocity of flow) yang berbeda-beda mengalir

melalui berbagai segmen pohon vaskuler dan kecepatan aliran berbanding terbalik

dengan luas potongan melintang total semua pembuluh di tingkat sistem sirkulasi

tertentu. Walaupun luas potongan melintang tiap kapiler sangat kecil dibandingkan

dengan pembuluh lainnya, jumlah luas potongan melintang semua kapiler jauh lebih

besar dibandingkan luas penampang pembuluh lain, terutama aorta. karena jumlah

kapiler yang sangat banyak. Dengan demikian, kecepatan aliran darah melambat ketika

melalui kapiler. Kecepatan aliran darah akan bertambah ketika darah mengalir ke

system vena, karena aliran darah ke jantung dibantu oleh bebarapa faktor fisiologis,

salah satunya ialah kontraksi katup vena.

Tekanan darah terbesar terjadi di aorta dan cabang arteri besar. Tekanan darah

semakin menurun hingga ke vena, karena tekanan yang diberikan oleh kontraksi

ventrikel sinister semakin melemah ketika darah semakin jauh dari arah denyutan

jantung.

LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI HEWAN

FISIOLOGI SISTEM SIRKULASI DAN DARAH

OLEH :

DEBI TRI TANTULAR (3415102431)

DEVI ISTIYANINGRUM (3415102436)

RIMA FITRIANI (3415101459)

SHANTY DWI CAHYANI (3415102429)

JURUSAN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA