Fungsi dan Mekanisme Darah pada Tubuh Manusia

Disusun oleh:Sunny

102012325F/F9

Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida WacanaJalan Arjuna Utara No. 6, Jakarta Barat 11510 Telp : (021) 5694-20

sunnytahir@live.com

Pendahuluan

Latar belakang

Dalam kehidupan kita memerlukan makanan atau zat-zat yang diperlukan oleh tubuh

untuk pertumbuhan maupun untuk melakukan aktivitas sehari-hari. Makanan serta zat-zat

yang diperlukan oleh tubuh tersebut akan diedarkan ke seluruh jaringan tubuh melalui

mekanisme transportasi. Dalam hal ini, media transportasi tersebut adalah darah.

Darah merupakan suatu jaringan yang terdiri atas eritrosit(sel darah merah),

leukosit(sel darah putih), dan trombosit(keping darah) yang terendam dalam plasma darah

cair. Darah beredar dalam sistem vaskular, mengangkut oksigen dari paru-paru dan nutrien

dari saluran cerna ke jaringan lain di seluruh tubuh. Selain itu darah juga berperan dalam

transportasi hormon yang berasal dari kelenjar endokrin.1

Defisiensi sel darah merah atau kekurangan hemoglobin dapat mengakibatkan

penurunan jumlah sel darah merah. Oleh karena itu, kemampuan darah untuk membawa

oksigen berkurang, maka individu akan terlihat pucat atau kurang tenaga.2

Hipotesis

Perempuan muda mengalami kekurangan sel darah merah sehingga cepat lelah dan lesu.

Sasaran pembelajaran

1. Mengerti dan memahami struktur mikroskopik darah.

2. Mengetahui apa saja komponen darah.

3. Memahami mekanisme pembentukan sel darah merah dan hemoglobin.

4. Memahami siklus sel darah merah.

1

Isi

Skenario

Seorang perempuan muda mengeluh cepat lelah dan lemas. Gejala-gejala tersebut

terutama muncul saat menstruasi. Pemeriksaan darah menunjukan penurunan kadar

hemoglobin.

Pembahasan

Darah

Komponen dan struktur mikroskopik darah

Gambar 1(Sumber: google.com/image/darah)

Darah merupakan suatu jaringan yang terdiri atas eritrosit(sel darah merah),

leukosit(sel darah putih), dan trombosit(keping darah) yang terendam dalam plasma darah

cair. Darah beredar dalam sistem vaskular, mengangkut oksigen dari paru-paru dan nutrien

dari saluran cerna ke jaringan lain di seluruh tubuh. Darah juga membawa karbondioksida

dari jaringan ke paru-paru dan limbah bernitrogen ke ginjal untuk dikeluarkan dari tubuh.

Darah juga berperan penting dalam fungsi integratif kelenjar endokrin dengan membawa

hormon dari asalnya ke sel-sel sasaran jauh.1

2

Volume darah manusia kurang lebih 5 liter, merupakan 7% dari berat badan. Eritrosit

sendiri mencakup 45% dari volume ini, leukosit dan trombosit 1%, dan sisanya adalah

plasma darah, yaitu cairan kuning bening yang merupakan matriks ekstrasel jaringan ini.1

Gambar 2(Sumber: google.com/image/blood components)

1. Plasma darah

Plasma darah adalah matriks cair yang menampung sel-sel darah dan

mengandung sejumlah protein penting secara fisiologis. Bila darah membeku dan

bekuan itu mengkerut, beberapa protein plasma besar terperangkap dalam bekuan

darah. Cairan yang tertinggal disebut serum darah. Kategori utama dari protein

plasma adalah albumin, globulin, fibrinogen dan komplemen.1

3

2. Eritrosit

Gambar 3(Sumber: google.com/image/hemoglobin)

Eritrosit adalah korpuskel-korpuskel kecil yang memberi warna merah pada

darah. Jumlah normal eritrosit kira-kira 5,4 juta per mm3 darah pada pria dan 4.8 pada

wanita. Jumlah ini sedikit meningkat pada dataran tinggi. Eritrosit ini memiliki bentuk

yang sangat khas. Eritrosit merupakan cakram bikonkaf berdiameter sekitar 8

mikrometer, ketebalan maksimum 2 mikrometer, dengan luas permukaan kira-kira

140 mikrometer persegi. 1

Bentuk eritrosit yang bikonkaf sangat sesuai dengan fungsinya karena dengan

bentuk ini eritrosit memberi luas permukaan 20-30% lebih besar dibanding dengan

isinya daripada berbentuk bulat. Luas permukaan yang lebih besar ini memudahkan

dan mempercepat tercapainya saturasi dengan oksigen dari hemoglobinnya.1

Hemoglobin ditemukan hanya di sel darah merah. Molekul hemoglobin

memiliki dua bagian yaitu:

Globin, suatu protein yang terbentuk dari empat rantai polipeptida yang

sangat berlipat-lipat.

Gugus hem, yaitu empat gugus nonprotein yang mengandung besi,

dengan masing-masing terikat ke salah satu polipeptida di atas.3

Masing-masing dari keempat atom besi dapat berikatan secara reversibel dengan satu

molekul O2 . Karena O2 tidak mudah larut dalam plasma maka 98,5% O2 yang

terangkut dalam darah terikat ke hemoglobin.3

4

Hemoglobin adalah suatu pigmen yang berwarna secara alami. Karena

kandungan besinya maka hemoglobin tampak kemerahan jika berikatan dengan O2

dan keungunan jika mengalami deoksigenasi. Karena itu, darah arteri yang

teroksigenasi penuh akan berwarna merah dan darah vena yang telah kehilangan

sebagian dari kandungan O2 nya akan memiliki rona kebiruan.3

3. Leukosit

Gambar 4(Sumber: google.com/image/leukosit)

Leukosit atau sel darah putih adalah satuan mobile pada sistem pertahanan

imun tubuh. Imunitas adalah kemampuan tubuh menahan atau menyingkirkan benda

asing yang berpotensi merugikan atau sel abnormal. Leukosit dan turunan-

turunannya, bersama dengan berbagai protein plasma, membentuk sistem imun, suatu

sistem pertahanan internal yang mengenali dan menghancurkan atau menetralkan

benda-benda asing dalam tubuh. Jumlah total leukosit dalam keadaan normal berkisar

dari 5 juta hingga 10 juta per milimeter darah.Leukosit merupakan sel darah paling

sedikit jumlahnya(sekitar 1 sel darah putih untuk 700 sel darah merah).3

Berbeda dengan sel darah merah, leukosit tidak memiliki hemoglobin

sehingga tidak berwarna(putih) kecuali jika secara spesifik diwarnai agar dapat dilihat

dengan mikroskop. Di dalam darah terdapat 5 jenis leukosit yang berbeda, masing-

masing dengan struktur dan fungsi tersendiri. Sel-sel ini sedikit lebih besar dari

eritrosit. 5 jenis leukosit dibagi menjadi 2 jenis yaitu:

1. Granulosit(bergranula) Neutrofil, Eosinofil dan Basofil

2. Agranulosit(tidak bergranula) Monosit dan Limfosit3

5

Neutrofil

Neutrofil memiliki nukleus yang terdiri dari dua sampai lima lobus(ruang).

Sel-sel ini berukuran sekitar 8 mikrometer dalam keadaan segar. Neutrofil bersifat

fagosit dengan cara masuk ke jaringan yang terinfeksi. Sebuah sel neutrofil dapat

memfagositosis 5-20 bakteri sebelum sel neutrofil menjadi inaktif dan mati. Neutrofil

hanya aktif sekitar 6-20 jam.1

Basofil

Basofil memiliki nukleus berbentuk huruf S dan bersifat fagosit. Basofil

melepaskan heparin dalam darah. Heparin adalah mukopolisakarida yang banyak

terdapat dalam hati dan paru-paru. Heparin juga berfungsi dalam pembekuan darah.

Selain heparin, basofil juga melepaskan histamin, yaitu suatu senyawa yang

dibebeskan sebagai reaksi terhadap antigen yang sesuai.1

Eosinofil

Eosinofil berbentuk seperti bola dan berukuran 9 mikrometer dalam keadaan

segar. Eosinofil memiliki nukleus yang terdiri dari dua lobus dan bersifat fagosit

namun berbeda dengan neutrofil dan basofil, daya fagositosis eosinofil lemah.

Eosinofil memiliki kecenderungan untuk berkumpul dalam suatu jaringan yang

mengalami reaksi alergi. Eosinofil juga dianggap dapat mendetoksifikasi toksin

penyebab radang.1

Monosit

Monosit memiliki satu nukleus besar dan berbentuk tapal kuda atau ginjal.

Monosit berdiameter 12-20 mikrometer. Monosit dapat berpindah dari aliran darah ke

jaringan. Di dalam jaringan, monosit membesar dan bersifat fagosit menjadi

makrofag. Makrofag ini bersama neutrofil merupakan leukosit fagosit utama, paling

efektif dan berumur panjang.1

Limfosit

Limfosit berbentuk seperti bola dengan ukuran diameter 6-14 mikrometer.

Limfosit dibentuk di sumsum tulang, sedangkan pada janin dibuat di hati. Terdapat 2

jenis sel limfosit, yaitu limfosit B dan limfosit T. Limfosit yang tetap berada di

6

sumsum tulang berkembang menjadi limfosit B dan limfosit yang berpindah dari

sumsum tulang ke timus berkembang menjadi sel T. Limfosit B berperan dalam

pembentukan antibodi. Sebaliknya, sel T tidak menghasilkan antibodi. Limfosit T

memiliki berbagai fungsi, misalnya limfosit sitotoksik-T berfungsi untuk

menghancurkan sel yang terserang virus.1

4. Trombosit

Gambar 5(Sumber: google.com/image/thrombocyte)

Trombosit adalah badan kecil tanpa nukleus dan tak berwarna yang ditemukan

dalam darah semua mamalia. Badan kecil ini berfungsi untuk pembekuan darah pada

tempat cedera pembuluh darah, dan berfungsi mencegah kehilangan darah yang

berlebihan. Trombosit adalah cakram bikonveks tipis, berdiameter 2-3 mikrometer,

yang bulat atau lonjong bila dilihat dari atas dan fusiform bila dilihat dari samping.

Pada manusia, jumlahnya berkisar antara 150.000 sampai 350.000 per mm3 darah.1

Trombosit dibentuk dalam sumsum tulang melalui fragmentasi sitoplasma

megakariosit, yaitu sel besar dengan banyak nukleus. Trombosit terus dibentuk dan

dilepaskan ke dalam darah dimana trombosit bertahan hidup 9 sampai 10 hari.1

Trombosit yang beredar secara tetap berpatroli dalam sistem vaskular.

Biasanya trombosit tidak saling melekat maupun melekat pada sel darah lain, tetapi

jika ada endotel yang cedera, trombosit menjadi lengket pada endotel tersebut dan

melekat satu sama lain mengawali pembekuan darah, mengatasi darah yang hilang

dan melakukan pemulihan.1

7

Mekanisme pembentukan sel darah merah(eritropoiesis)

Gambar 6(Sumber: google.com/image/eritropoiesis)

Eritrosit mempunyai jangka hidup sekitar 120 hari. Eritrosit yang tua dikeluarkan dari

darah sewaktu melalui limpa dan dimusnahkan disitu. Untuk mempertahankan jumlah normal

dalam darah diperlukan pembentukan yang berkelanjutan dalam sumsum tulang. Sekitar 2,5 x

1011 eritrosit baru memasuki peredaran darah setiap harinya.

Karena eritrosit tidak dapat membelah diri untuk mengganti sendiri jumlahnya maka

sel tua yang pecah harus diganti oleh sel baru yang diproduksi di pabrik eritrosit yaitu

sumsum tulang, yaitu jaringan lunak yang sangat selular yang mengisi rongga internal tulang.

Sumsum tunag dalam keadaan normal menghasilkan sel darah merah baru, suatu proses yang

dinamakan eritropoiesis, dengan kecepatan menyamai kecepatan rusaknya sel tua.3

Sumsum merah tidak hanya memproduksi sel darah merah, tetapi juga merupakan

sumber leukosit dan trombosit. Di sumsum tulang terdapat sel punca pluripoten tak

berdiferensiasi yang secara terus menerus membela diri dan berdiferensiasi yang secara terus

menerus membelah diri dan berdiferensiasi untuk menghasilkan semua jenis sel darah.3

Fungsi utama eritrosit dalam tubuh adalah transpor O2. Dengan menurunnya

penyaluran O2 ke ginjal akan merangsang ginjal mengeluarkan hormon eritropoietin ke

dalam darah. Hormon inilah yang akan merangsang eritropoiesis oleh sumsum tulang.

Eritropoietin bekerja pada turunan sel punca tak berdiferensiasi yang sudah ditentukan untuk

8

Sumber: Biokimia Harper, hal.294

menjadi sel darah merah, merangsang proliferasi dan pematangan sel-sel ini menjadi eritrosit

matang. Peningkatan aktivitas eritropoietik ini meningkatkan jumlah sel darah merah dalam

darah sehingga kapasitas darah mengangkut O2 meningkat dan pengangkutan O2 ke jaringan

pulih kembali. Jika penyaluran O2 ke ginjal telah normal kembali maka sekresi eritropoietin

dihentikan sampai dibutuhkan kembali. Dengan cara ini, produksi eritrosit dalam keadaan

normal diselaraskan dengan kerusakan, sehingga kemampuan darah mengangkut O2 relatif

konstan.3

Pembentukan Hemoglobin

Suksinil KoA + Glisin

ALA

Porfobilinogen

Hidroksimetibilian

Uroporfirinogen III

Koproporfirinogen III

Protoporfirinogen III

Protoporfirin III

Heme

ALA SINTASE

ALA DEHIDRATASE

UROPORFIRINOGEN I SINTASE

UROPORFINIGEN III SINTASE

UROPORFIRINOGEN DEKARBOKSILASE

KOPROPORFIRINOGEN OKSIDASE

PROTOPORFIRINOGEN OKSIDASE

FEROKETALASE

9

Hemoglobin, yang mengakut oksigen dari paru ke jaringan sehinggan oksigen tersedia

untuk oksidasi bahan bakar, mengandung 4 sub-unit: dua rantai-α dan dua rantai-β. Meskipun

urutan asam amino berbeda, struktur 3 dimensi rantai-α dan rantai-β hemoglobin serupa satu

sama lain dan serupa dengan rantai polipeptida tunggal dari mioglobin.4

Dua bahan awal sintesis heme adalah suksinil-KoA, yang berasal dari siklus asam

sitrat di mitokondria, dan asam amino glisin. Piridoksal fosfat juga diperlukan untuk

mengaktifkan glisin. Produk reaksi penggabungan antara suksinil-KoA dan glisin adalah

asam α-amino-β-ketoadipat, yang cepat didekarboksilasi membentuk α-aminolevulinat

(ALA). Rangkaian reaksi ini dikatalisis oleh ALA sintase, yaitu enzim penentu kecepatan

biosintesis porfirin dalam hepar mamalia.5

Didalam sitosol, dua molekul ALA disatukan oleh enzim ALA dehidratase untuk

membentuk 2 molekul air dan 1 porfobilinogen (PBG). Pembentukan tetrapirol siklik-yi,

suatu porfirin, terjadi melalui kondensasi 4 molekul PBG. Keempat molekul ini memadat dari

arah kepala ke ekor untuk membentuk sebuah tetrapirol linier, yaitu hidroksimetibilan

(HMB). Reaksi ini dikatalisis oleh uroporfirinogen I sintase yang disebut juga HMB sintase.

HMB mengalami siklisasi secara spontan untuk membentuk uroporfirinogen I atau diubah

menjadi uroporfirinogen III oleh kerja enzim uroporfirinogen III sintase.5

Uroporfirinogen III diubah menjadi kopropofirinogen III oleh uroporfirinogen

dekarboksilase. Koproporfirinogen III kemudian memasuki mitokondria, tempat senyawa ini

diubah menjadi protoporfirinogen III yang kemudian menjadi protoporfirin III.5

Tahap terakhir sintesis heme adalah penggabungan besi fero dengan protoporfirin

dalam suatu reaksi yang dikatalisis oleh feroketalase (heme sintase), yaitu enzim mitokondria

yang lain.5

Anemia akibat gangguan pembentukan sel darah merah

Anemia akibat gangguan pembentukan sel darah merah dapat terjadi jika terjadi

kekurangan besi, asam folat, vitamin B12 dan globulin. Selain itu, produksi sel darah merah

juga dapat tidak mencukupi jika mengalami penyakit sumsum tulang seperti yang terjadi ada

leukemia, terpajan radiasi atau penyakit sumsum tulang lainnnya. Defisiensi enzim

eritropoietin, yang dapat terjadi pada ginjal, juga dapat menurunkan produksi sel darah

merah. Anemia akibat gangguan pada pembentukan sel darah merah ini dapat menyebabkan

10

sel darah merah berukuran terlalu kecil(mikrositik) atau terlalu besar(makrositik) dan

kandungan hemoglobin yang rendah atau abnormal(hipokromik).6

11

Penutup

Kesimpulan

Darah merupakan suatu jaringan yang terdiri atas eritrosit(sel darah merah),

leukosit(sel darah putih), dan trombosit(keping darah) yang terendam dalam plasma darah

cair. Darah beredar dalam sistem vaskular, mengangkut oksigen dari paru-paru dan nutrien

dari saluran cerna ke jaringan lain di seluruh tubuh. Sel darah merah dibentuk dalam sumsum

tulang. Namun dalam pembentukannya dirangsang oleh hormon eritropoietin yang dihasilkan

oleh ginjal. Anemia akibat gangguan pembentukan sel darah merah dapat disebabkan oleh

difisiensi hormon eritropoietin dan kekurangan besi, asam folat, vitamin B12 dan globulin.

Daftar Pustaka

1. Bloom, Fawcet. Buku ajar histologi. Edisi 12. Jakarta: EGC, 2002. Hal. 97-117.

2. Sloane E. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Jakarta: EGC, 2004. Hal. 218-28.

3. Sherwood L. Fisiologi manusia dari sel ke sistem. Edisi 6. Jakarta: EGC, 2011. Hal.

421-44.

4. Marks DB, Marks AD, Smith CM. Biokimia kedokteran dasar: sebuah pendekatan

klinis. Jakarta: EGC, 2000. Hal. 86.

5. Murray RK, Granner DK, Rodwell VW. Biokimia harper. Edisi 27. Jakarta: EGC,

2009. Hal. 288-94.

6. Corwin EJ. Buku saku patofisiologi. Edisi 3. Jakarta: EGC, 2009. Hal. 411.

12