Makalah Pleno F9 Block 8

Pembentukan Sel Darah Merah dan Berbagai Faktor yang Mendukung

Makalah PBL block 8

Kelompok F9

Fakultas Kedokteran UKRIDA

Jalan Arjuna Utara No 6, Jakarta Barat 11510

Pendahuluan

Seorang pasien perempuan muda mengeluh cepat lelah, dan lemas. Gejalah-gejalah

tersebut terutama muncul saat menstruasi. Pemeriksaan darah menunjukan jumlah kadar

hemoglobin dan kadar besi berkurang. Perempuan tersebut di diagnosis mengalami

anemia difesiensi

Tujuan pembuatan tinjauan pustaka ini agar kita mengetahui

1. Mengetahui mekanisme peredaran darah

2. Mengetahui Struktur peredaran darah secara mikroskopik

3. Mengetahui darah

Sistem Sirkulasi/Peredaran Darah

Sistem peredaran darah terdiri dari jantung dan serangkaian pembuluh darah arteri

dan vena yang mengangkut darah. Arteri membawa darah yang kaya oksigen menjauhi

jantung. Vena membawa darah yang terdeoksigenasi (yang kandungan oksigennya sudah

diambil) kembali menuju jantung. Anda dapat membayangkan peredaran darah seperti

jalanan di Inggris. Jalan raya dan jalan besar mencerminkan arteri dan vena; jalan kecil

mencerminkan pembuluh darah kecil yang memasok organ tubuh dengan darah. Seperti

1 Makalah PBL Block 8 (F9)

jalanan, aliran darah di sirkulasi dapat terganggu dan menyebabkan tekanan meningkat.

Sehingga dapat disimpulkan bahwa sistem sirkulasi adalah penghubung antara lingkungan

eksternal dan lingkungan cairan internal tubuh. Sistem ini membawa nutrien dan gas ke

semua sel, jaringan, organ, dan sistem organ, serta membawa produk akhir metabolik

keluar darinya (Gambar 1).1,2

Gambar 1. Jalur Sirkulasi Darah pada Jantung.2

Sistem sirkulasi memiliki beberapa komponen, yaitu sistem kardiovaskular, sistem

limfatik, dan organ pembentuk. Sistem kardiovaskular adalah bagian dari sistem sirkulasi.

Sistem ini terdiri dari jantung, pembuluh darah (arteri, kapiler. dan vena), dan darah yang

mengalir di dalamnya. Jantung adalah pompa muskular untuk menggerakkan darah.

Pembuluh darah adalah serangkaian tuba tempat darah mengalir. Darah adalah cairan yang

mengalir dalam pembuluh. Jarak semua sel tubuh dari sumber nutrisi ini tidak pernah

melebihi satu milimeter. Sistem limfatik juga bagian dari sistem sirkulasi. Sistem ini terdiri

dari pembuluh limfe dan nodus limfe yang terletak di dalam pembuluh limfe besar. Organ

pembentuk dan penyimpan darah seperti limfe. hati, sumsum tulang, kelenjar timus, dan

jaringan limfe, juga berhubungan dengan sistem sirkulasi.1


Fungsi dari sistem sirkulasi antara lain transpor, pertahanan suhu tubuh,

perlindungan, dan juga buffer tubuh. Pada transpor, makanan, gas, hormon, mineral, enzim,

dan zat-zat vital lainnya dibawa darah ke seluruh sel tubuh, serta membawa zat-zat sisa

hasil metabolisme sel-sel melalui darah menuju paru-paru, ginjal, atau kulit untuk

dikeluarkan dari tubuh. Dalam mempertahankan suhu tubuh, pembuluh darah

berkontriksi/menyempit untuk mempertahankan panas tubuh dan berdilatasi/melebar

untuk melepaskan panas pada permukaan kulit. Untuk perlindungan, Sistem darah dan

sistem limfatik melindungi tubuh terhadap cedera dan invasi/masuknya benda asing

melalui sistem imun. Mekanisme pembekuan darah juga mencegah kehilangan darah yang

banyak bila terjadi trauma. Sedangkan untuk mekanisme pendaparan (buffering), protein

darah memberikan sistem buffer asam-basa untuk mempertahankan pH optimum darah,

sehingga proses yang terjadi didalam tubuh dapat berjalan maksimal dan tidak

membahayakan (Gambar 2).1

Gambar 2. Sirkulasi Darah pada Tubuh.2


Struktur Mikroskopis Pembuluh Darah

Dalam struktur mikroskopis pembuluh darah atau vaskular darah akan dibahas

arteri utama, arteriol, kapiler, venula, dan vena. Pertama, akan dibahas mengenai arteri.

Tiga kategori utama arteri adalah arteri elastis, arteri muskular, dan arteriol kecil.

Diameter arteri secara berangsur mengecil setiap kali bercabang sampai pembuluh

terkecil, yaitu kapiler. Arteri elastis adalah pembuluh paling besar di dalam tubuh. Di

antaranya adalah trunkus pulmonal dan aorta serta cabang-cabang utamanya. Dinding

pembuluh ini terutama terdiri atas serat elastis yang memberi kelenturan dan daya pegas

selama aliran darah. Arteri elastis bercabang menjadi arteri berukuran sedang, yaitu arteri

muskular yang merupakan pembuluh darah terbanyak di tubuh. Arteri muskular

mengandung lebih banyak serat otot polos pada dindingnya. Arteriol adalah cabang

terkecil sistem arteri. Dindingnya terdiri atas satu sampai lima lapisan serat otot polos

(Gambar 3).3

Gambar 3. Sistem Sirkulasi.3


Dinding arteri secara khas mengandung tiga lapisan tunika konsentris. Lapisan

terdalam adalah tunika intima; terdiri atas endotel dan jaringan ikat subendotel di

bawahnya. Lapisan tengah adalah tunika media, terutama terdiri atas serat otot polos yang

mengitari lumen pembuluh. Lapisan terluar adalah tunika adventisia, terutama terdiri atas

serat-serat jaringan ikat. Arteri muskular berukuran-sedang juga memiliki sebuah pita

berombak tipis dari serat elastis yang disebut lamina elastika interna yang bersebelahan

dengan tunika intima. Pita lain terdiri atas serat-serat elastis berombak terdapat pada

perifer tunika media yang membatasi tunika media dan tunika adventisia, disebut sebagai

lamina elastika ekstena.3,4

Kapiler adalah pembuluh darah terkecil dengan diameter rata-rata 8 µm, hampir

sama dengan diameter eritrosit. Terdapat tiga jenis kapiler: kapiler kontinu, kapiler

bertingkap, dan sinusoid. Kapiler kontinu paling umum dan ditemukan pada kebanyakan

organ dan jaringan. Pada kapiler ini, sel-sel endotel saling menyambung membentuk

lapisan yang utuh. Sebaliknya, kapiler bertingkap memiliki lubang-lubang bulat atau

fenestra (pori) pada sitoplasma sel endotel. Kapiler bertingkap demikian ditemukan dalam

organ endokrin, usus halus, dan glomeruli ginjal. Sinusoid adalah pembuluh darah yang

berjalan berkelok-kelok, tidak teratur dengan diameter yang jauh lebih besar dari kapiler

lain. Sinusoid ditemukan di dalam hati, limpa, dan sumsum tulang. Tautan sel endotel

jarang ada pada sinusoid, dan celah-celah lebar terdapat di antara sel endotel. Membran

basalnya juga tidak utuh, bahkan kadang-kadang tidak ada pada sinusoid (Gambar 3).3,4


Gambar 4. Arteriol, Kapiler, dan Venula.4

Sedangkan pembuluh vena dimulai dari ujung akhir kapiler. Kapiler berangsur-

angsur membentuk venul yang lebih besar; venul umumnya menyertai arteriol (Gambar

4). Darah balik mula-mula mengalir ke dalam venul pascakapiler, kemudian ke dalam vena

yang makin membesar. Untuk mudahnya, vena digolongkan sebagai kecil, sedang, dan

besar. Dibandingkan arteri, vena lebih banyak, berdinding lebih tipis, berdiameter lebih

besar, dan struktur bervariasi lebih besar. Vena ukuran kecil dan sedang, terutama di

ekstremitas, memiliki katup. Saat darah mengalir ke arah jantung, katup terbuka. Saat akan

mengalir balik, katup menutup lumen dan mencegah aliran balik darah. Darah vena di

antara katup pada ekstremitas mengalir ke arah jantung akibat kontraksi otot. Katup tidak

terdapat pada vena SSP, vena cava inferior atau superior, dan vena visera. Dinding vena

juga terdiri atas tiga lapisan, namun lapisan ototnya jauh lebih tipis. Tunika intima pada

vena besar terdiri atas endotel dan jaringan ikat subendotel. Tunika media tipis dan tunika

adventisia adalah lapisan paling tebal pada dindingnya.3

Nutrisi sebagai salah satu fungsi dari pembuluh darah juga diberlakukan kepada

pembuluh darah itu sendiri, ada yang melalui lumennya sendiri tapi ada juga yang melalui

pembuluh darah lain. Dinding arteri dan vena yang lebih besar terlalu tebal untuk

menerima nutrien langsung melalui difusi dari lumennya. Itulah sebabnya dinding

pembuluh darah besar dipasok oleh pembuluh darahnya sendiri yang kecil, disebut vasa

vasorum (pembuluh darah pada pembuluh darah (Gambar 3).3

Pada preparat sistem sirkulasi dapat ditemukan berbagai jenis pembuluh darah dan

limfatik sekaligus yang dikelilingi jaringan ikat longgar dan lemak. Pada gambar 5, sebuah

arteri kecil dengan struktur dinding dasar tampak di tengah atas gambar. Berbeda dengan

vena, arteri memiliki dinding relatif tebal dan lumen kecil. Pada potongan melintang,

dinding sebuah arteri memiliki lapisan, yaitu tunika intima, tunika media, dan tunika

adventisia. Tunika intima yang terdiri atas endotel di lapisan dalam, subendotel yang

merupakan lapisan jaringan ikat, dan lamina (membran) elastika intema/LEI yang

menandakan batas antara tunika intima dan tunika media. Tunika media terutama terdiri


atas serat otot sirkular. Anyaman serabut elastin halus yang longgar terdapat di antara sel

otot polos. Tunika adventisia terdiri atas jaringan ikat yang mengandung saraf kecil dan

vasa vasorum. Bila sebuah arteri memiliki 25 atau lebih lapisan otot polos di dalam tunika

media, arteri ini disebut arteri sedang/muskular atau arteri pendistribusi. Serat elastin

lebih banyak, namun masih berupa serabut-serabut halus dan anyaman.3

Gambar 5. Preparat Gabungan Arteri, Vena, dan Limfe.3

Juga pada gambar 5, vena berukuran sedang terlihat di tengah bawah gambar.

Dindingnya relatif tipis dan lumennya besar. Potongan melintang vena menampakkan

lapisan tunika intima yang terdiri atas endotel dan selapis serat kolagen dan elastin halus

yang sangat tipis yang menyatu dengan jaringan ikat tunika media. Tunika media terdiri

atas selapis tipis otot polos yang melingkar secara longgar dan terbenam di dalam jaringan


ikat. Lapisan ini jauh lebih tipis pada vena daripada di arteri. Tunika adventisia sendiri

terdiri atas selapis lebar jaringan ikat. Pada vena, lapisan ini jauh lebih tebal daripada

tunika media. Pada gambar 5 juga terlihat arteriol. Arteriol terkecil memiliki lamina

elastika interna tipis dan satu lapis sel otot polos di dalam tunika medianya.3

Ciri yang mencolok pada vena besar adalah adventisia muskularnya tebal dengan

serat-serat otot polosnya tersusun memanjang. Pada potongan melintang sebuah vena

besar, tampak susunan dindingnya: serat-serat otot polos tersusun dalam berkas dan

terutama tampak pada potongan melintang dengan sejumlah jaringan ikat tunika

adventisia yang tersebar di antaranya. Vasa vasorum terdapat di antara jaringan ikat.

Berbeda dengan tunika adventisia yang tebal, tunika media memiliki lapisan yang lebih

tipis, terdiri atas serat-serat otot polos melingkar dan sedikit jaringan ikat yang lebih

longgar. Pada vena besar terkadang tunika media dapat sangat tipis dan padat. Seperti

terlihat pada pembuluh lain, tunika intima merupakan bagian endotel dengan sedikit

jaringan penyokong.3,4

Gambar 6. Arteri dan Vena Sedang/Muskular.3

Dinding pembuluh darah mengandung jaringan elastis dalam jumlah tertentu agar

dapat mengembang dan berkerut. Pada arteri dan vena muskular yang terpotong

transversal dan sediaan dibuat dengan pulasan elastin akan memperlihatkan sebaran

serat-serat elastin. Serat elastin akan terpulas hitam dan serat kolagennya kuning muda.


Dinding arteri jauh lebih tebal dan mengandung lebih banyak serat otot polos daripada

dinding vena. Lapisan terdalam, tunika intima arteri, terpulas gelap karena lamina elastika

internanya (LEI) tebal. Lapisan tengah arteri muskular yang tebal, tunika media, terdiri

atas beberapa lapis serat otot polos yang tersusun melingkari lumen, serta berkas tipis

serat-serat elastin. Pada bagian tepi tunika media, terdapat lamina elastika eksterna (LEE)

yang tidak begitu nyata. Di sekitar arteri, terdapat jaringan ikat adventisia. Di dalam

adventisia, terdapat serat kolagen yang terpulas lemah, dan serat elastin yang terpulas

gelap. Pada dinding vena juga tampak lapisan tunika intima, tunika media, dan tunika

adventisia yang terpotong melintang. Di sekitar kedua pembuluh itu, terdapat kapiler,

arteriol, venula, dan sel-sel jaringan lemak. Di dalam lumen kedua jenis pembuluh,

terdapat banyak eritrosit dan leukosit (Gambar 6).3

Struktur dinding aorta mirip dengan struktur dinding arteri sedang. Namun, serat-

serat elastin coklat tua merupakan bagian terbesar tunika media, dengan sel-sel otot polos

tidak sebanyak pada arteri muskular. Jaringan lain di dalam dinding aorta tetap tidak

terpulas atau hanya terpulas lemah. Ukuran dan susunan lamina elastika di tunika media

jelas terlihat dengan pulasan elastin. Namun, sel-sel otot polos dan serabut elastin halus di

antara lamina tetap tidak terpulas. Luasnya tunika intima dapat ditetapkan, namun tidak

terlihat jelas. LEI dan LEE kurang dapat jelas terlihat pada arteri besar jika dibandingkan

dengan arteri sedang. Tunika adventisia, juga tidak terpulas, adalah zona sempit serat

kolagen. Di dalam aorta dan arteri pulmoner, tunika media mencakup sebagian besar

dinding pembuluh, sedangkan tunika adventisia menipis (Gambar 7).3

Gambar 7. Lapisan Arteri Besar.3


Darah

Darah terdiri atas sel dan cairan yang mengalir satu arah secara teratur di dalam

sistem sirkulasi tertutup. Darah terutama didorong ke depan oleh kontraksi ritmik jantung

dan terdiri atas dua bagian: sel-sel darah dan plasma. Darah membentuk sekitar 8% dari

berat tubuh total dan memiliki volume rerata 5 liter pada wanita dan 5,5 liter pada pria.

Sel-sel darah terdiri dari tiga jenis elemen selular khusus, eristrosit (sel darah merah),

leukosit (sel darah putih), dan trombosit (keping darah), yang membentuk suspensi dalam

cairan kompleks plasma. Eritrosit dan leukosit adalah sel utuh, sementara trombosit adalah

fragmen/potongan sel. Darah merupakan suatu media pengangkut yang mengangkut O2,

CO2, metabolit dan hormon. Oksigen terutama terikat pada hemoglobin eritrosit, sedangkan

karbondioksida diangkut oleh larutan dalam plasma sebagai CO2 dan HCO3−¿ ¿

, selain terikat

pada protein eritrosit (khususnya hemoglobin).5,6

Jika darah dikeluarkan dari sistem sirkulasi, darah akan membeku. Bekuan ini

membentuk unsur berbentuk dan cairan bening kekuningan yang disebut serum, yang

memisahkan diri dari bekuan. Hematokrit adalah suatu perkiraan volume tumpukan

eritrosit per unit volume darah. Nilai normalnya adalah 40-50% pada pria dan 35-45%

pada wanita.6

Plasma

Plasma adalah larutan yang mengandung substansi dengan berat molekul rendah atau

tinggi, yang merupakan 10% dari volumenya. Protein plasma mencakup 7% dari volume

dan garam anorganiknya sebesar 0,9%; sisa volume sebesar 10% itu terdiri atas beberapa

senyawa organik-misalnya asam amino, vitamin, hormon, lipoprotein-dari berbagai asal.

Protein plasma utama adalah albumin; alfa, beta, dan gamma globulin; lipoprotein, dan

protein yang berpartisipasi dalam pembekuan darah, seperti protrombin dan fibrinogen.

Albumin adalah unsur yang terbanyak dijumpai, mempunyai peran fundamental dalam

mempertahankan tekanan osmotik darah.6,7

Leukosit (sel darah putih)


Leukosit dibagi dalam 2 kelompok: granulosit (leukosit polimorfonuklear) dan

agranulosit (leukosit mononuklear). Granulosit memiliki inti dengan 2 atau lebih lobus

dan mencakup neutrofil, basofil, dan eosinofil. Granulosit mengandung glikogen dan

daapt berfungsi di daerah yang miskin oksigen, seperti daerah inflamasi. Sedangkan

agranulosit tidak memiliki granul spesifik. Intinya berbentuk bulat dan tidak melengkung

nyang meliputi limfosit dan monosit. Manusia dewasa mempunyai sekitar 7000 sel darah

putih /μL darah. Persentase normal berbagai jenis sel darah putih dari jumlah total sel

darah putih yang kira-kira sebagai berikut:6,7

Neutrofil 62,0%

Eosinofil 2,3%

Basofil 0,4%

Monosit 5,3%

Limfosit 30,0%

Masa hidup granulosit sesudah dilepaskan dari sumsum tulang normalnya 4 sampai

8 jam dalam sirkulasi darah, dan 4 sampai 5 hari berikutnya dalam jaringan yang

membutuhkan. Monosit juga mempunyai masa edar yang singkat, yaitu 10 sampai 20 jam

dalam darah, sebelum mengembara melalui membran kapiler ke dalam jaringan. Begitu

masuk ke dalam jaringan, sel-sel ini membengkak sampai ukurannya besar sekali dan

menjadi makrofag jaringan, dalam bentuk ini sel-sel tersebut dapat hidup berbulan-bulan

kecuali bila sel-sel itu dimusnahkan saat melakukan fungsi fagositik. Limfosit memasuki

sistem sirkulasi secara kontinu, bersama dengan aliran limfe dari nodus limfe dan jaringan

lomfoid lainnya. Setelah beberapa jam, limfosit keluar dari darah dan kembali ke jaringan

dengan cara diapedesis, dan selanjutnya memasuki limfe dan kembali ke darah lagi,

demikian seterusnya; sehingga, terjadi sirkulasi limfosit yang terus menerus di seluruh

tubuh. Limfosit memiliki masa hidup berminggu-minggu atau berbulan-bulan; masa hidup

ini bergantung pada kebutuhan tubuh akan sel-sel tersebut.6,7

Trombosit (keping darah)


Trombosit adalah fragmen sel mirip cakram, dan tak berinti, dengan garis tengah 2-4 μm.

Sel ini berasal dari fragmentasi megakariosit poliploid raksasa yang ada di sumsum tulang.

Trombosit mempermudah pembekuan darah dan membantu memperbaiki celah dalam

dinding pembuluh darah, yang mencegah kehilangan darah. Nilai normal trombosit

berkisar dari 200.000 sampai 400.000 per mikroliter darah. Jangka hidup trombosit dalam

darah lebih kurang 10 hari. 7

Eritrosit (sel darah merah)

Jumlah sel darah yang normal pada laki-laki adalah 4,6 – 6,2 juta/μL. Pada wanita, 4,2-5,4

juta/μL . Jumlah total sel darah merah dalam sirkulasi darah kurang-lebih 2,5-1013. Kadar

normal hemoglobin adalah 14-18 g/dL bagii laki-laki dan 12-16 g/dL bagi wanita. Nilai

hematokrit (volume packed red blood cells) bagi laki-laki dan wanita masing-masing 42-

52% dan 37-47% lama hidup sel darah merah yang normal adalah 120 hari; ini berarti

bahwa kurang dari 1 % darah populasi sel darah merah akan digantikan setiap harinya.

Sel darah merah baru yang muncul dalam sirkulasi darah masih mengandung

ribosom dan unsur-unsur dari retikulum endoplasma. Lama hidup sel darah merah dapat

memendek secara dramatis pada berbagai keadaan anemia hemolitik. Jumlah retikulosit

akan meningkat secara nyata pada keadaan ini karena sumsum tulang berupaya untuk

mengimbangi pemecahan sel darah merah yang cepat tersebut dengan cara meningkatkat

jumlah sel darah merah muda yang baru di dalam sirkulasi darah.6,7

Produksi sel-sel darah merah

Dalam minggu-minggu pertama kehidupan embrio, sel-sel darah merah primiif yang

berinti diproduksi di yolk sac. Selama pertengahan trisemester masa gestasi, hati dianggap

sebagi organ utama untuk memproduksi sel-sel darah merah , namun terdapat juga sel-sel

darah merah dalam jumlag yang cukup banyak yang diproduksi di limpa dan kelenjar limfe.

Lalu kira-kira selama bulan terakhir kehamilan dan sesudah lahir, sel-sel darah merah

hanya diproduksi di sumsum tulang. Pada dasarnya sumsum tulang dari semua tulang

memproduksi sel darah merah sampai seseorang berusia 5 tahun; tetapi sumsum tualng

panjang, kecuali bagian proksiaml humerus dan tibia, menjadi sangat berlemak dan tidak


memproduski sel-sel darah merah setelah berusia kurang lebih 20 tahun. Setelah usia ini,

kebanyakan sel darah merah diproduksi dalam sumsum tulang membranosa, seperti

vertebra, sternum, rusuk, dan ilium. Bahkan dalam tulang-tulang ini, sumsum tulang

menjadi kurang produktif seiring dengan bertambahnya usia.6,7

Sel darah memulai kehidupannya di dalam sumsum tulang dari suatu tipe sel yang

disebut sel stem hematopoietik pluripoten, yang merupakan asal dari semua sel dalam

darah sirkulasi. Sewaktu sel-sel darah ini bereproduksi, ada sebagian kecil dari sel-sel ini

bertahan persis seperti sel pluripoten asalnya dan disimpan dalam sumsum tulang guna

mempertahankan suplai sel-sel darah tersebut, walaupun jumlahnya berkurang seiring

dengan pertambahan usia. Sel yang berada pada tahap pertengahan sanagt mirip dengan

pluripoten, walaupun sel-sel ini telah membentuk suatu jalur khusus pembelahan sel dan

disebut commited stem cells.5,6

Pemebentukan penginduksi pertumbuhan dan penginduksi diferensiasi itu sendiri

dikendalikan oleh faktor-faktor di luar sumsum tulang. Contohnya, pada eritrosit (sel darah

merah), paparan darah dengan oksigen rendah dalam waktu yang lama akan

mengakibatkan induksi pertumbuhan, diferensiasi, dan produksi eritrosit dalam jumlah

yang sangat banyak.5,6

Tahap tahap pembentukan sel darah merah

Sel pertama yang dapat dikenali sebagai bagian dari rangkaian sel darah merah adalah

proeritroblas, sejumlah besar sel ini dibentuk dari sel-sel stem CFU-E. Sel ini membelah

beberapa kali samapai membentuk eritrosit yang matur. Sel-sel generasi pertama ini

disebut baasofil eritroblas, sel yang terdaapt pada tahap ini mengumpulkan sedikit sekali

hemoglobin. Pada generasi berikutnya, sel sudah dipenuhi oleh hemoglobin sampai

konsentrasi sekitar 34%, nukleus memadat menjadi kecil, dan sisa akhirnya diabsorbsi

atau didorong keluar dari sel. Pada saat yang sama retikulum endoplasma direabsorpsi. Sel

pada tahap ini disebut retikulosit karena masih mengandung sejumlah kecil materi

basofilik, yaitu terdiri dari sisa-sisa aparatus golgi, mitokondria, dan sedikit organel

sitoplasma lainnya. Selama tahap retikulosit ini, sel-sel berjalan dari sumsum tulang masuk

ke dalam kapiler darah dengan cara diapedesis. Materi basofilik yang tersisa dalam


retikulosit normalnya akan menghilang dalam waktu 1 sampai 2 hari, dan sel kemudian

menjadi eritrosit matur.6,7,8

Faktor yang mempengaruhi pembentukan sel darah merah

Teradapat berbagai faktor yang mempengaruhi produksi sel darah merah, salah satu faktor

utama yakni oksigenasi jaringan. Setiap keadaan yang menyebabkan penurunan

transportasi sejumlah oksigen ke jaringan biasanya akan meningkatkan kecepatan

produksi sel darah merah. Jadi, bila seseorang menjadi begitu anemis akibat adanya

perdarahan atau kondisi lainnya, maka sumsum tulang segera memulai produksi sejumlah

besar sel darah merah. Selain itu, bila terjadi kerusakan pada sebagian besar sumsum

tualng akibat sebab apapun, terutama oleh terapi dengan sinar-X, akan mengakibatkan

hiperplasia sumsum tulang yang tersisa, dalam usahanya untuk memenuhi kebutuhan sel

darah merah dalam tubuh. Selain itu terdapt juga faktor ketinggian suatu dataran,

(hipoksia) yang juga memicu produksi sel darah merah itu sendiri, yang memiliki jumlah

oksigen dalam udara yang rendah, dan faktot berbagai penyakit, seperti gagal janung dan

penyakit paru, yang juga memicu hipokisa untuk peningkatan volume darah total dan

hematokrit. Selain itu, ginjal juga turut serta berperan dalam pembentukan sel darah

merah.5,6

Penurunan penyaluran O2 ke ginjal merangsang ginjal mengeluarkan hormon

eritropietin ke dalam darah, dan hormon ini pada gilirannya merangsang eritropoiesis

oleh sumsum tulang. Eritropoietin bekerja pada turunan sel punca tak berdiferensiasi yang

sudah ditentukan untuk menjadi SDM, merangsang proliferasi dan pematangan sel-sel ini

menjadi eritrosit matang. Peningkatan aktifitas eritropietin ini meningkatkan jumlah SDM

dalam darah sehingga kapasitas darah mengangkut O2 meningkat dan penyaluran O2 ke

jaringan pulih ke normal. Jika penyaluran O2 ke ginjal telah normal maka sekresi

eritropoietin dihentikan sampai dibuthkan kembali. Dengan cara ini, produksi eritropietin

dalam keadaan normal diselaraskan dengan kerusakan atau kehilangan sel-sel ini sehingga

kemampuan darah mengangkut O2 relatif konstan. Pada kehilangan SDM yang berlebihan,

seperti pada perdarahan atau perusakan abnormal eritrosit muda dalam darah, laju

eritropoiesis dapat meningkat menjadi lebih dari enam kali lipat nilai normal.5,6


Persiapan eritrosit untuk meninggalkan sumsum tulang terdiri dari beberapa tahap,

termasuk sistesis hemoglobin dan pengeluaran nukleus dan organel. Sel-sel yang paling

matang memerlukan waktu beberapa hari sebelum matang penuh dan dibebaskan ke

dalam darah sebagai respon terhadap eritropoietin. 6

Produksi hemoglobin

Sintesis hemoglobin dimulai dari proeritroblas dan berlanjut bahkan dalam stadium

retikulosit pada pembentukan sel darah merah. Produksi atau pembentukan hemoglobin

diawali dengan adanya sintesis heme, salah satu unsur hemoglobin.6

Heme disintesis di dalam sel hidup melalui sebuah lintasan yang sudah banyak

diteliti. Dua buah bahan senyawanya adalah suksinil-KoA yang berasal dari siklus asam

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

reaksi ini untuk “mengaktifkan” glisin. Produk reaksi kondensasi antara suksinil-KoA dan

gisin adalah asam α-amino-β-ketoadipat yang dengan cepat mengadakan dekarboksilasi

untuk membentuk δ-aminolevulinat (ALA). Rangkaian reaksi ini dikatalasis oleh enzim

ALA sintase yang merupakan enzim pengendali laju reaksi pada biosintesis porfirin di hai

mamalia. Sisnteis ALA terjadi di mitokondria. Di dalam sitosol dua buah molekul ALA

mengalami kondensasi oleh enzim ALA dehidratase untuk membentuk dua molekul air

dan satu molekul porfobilinogen (PBG). ALA dehidratase merupakan enzim yang

mengandung seng dan sensitif terhadap inhibisi oleh timbal sebagaimana terdapat pada

keracunan timbal.

Pembentukan tetrapirol siklik, yaitu suatu porfirin, terjadi lewat kondensasi empat

molekul PBG. Keempat molekul ini mengadakan kondensasi secarfa kranial-ke-kaudal

hingga terbentuk tetrapirol linier, yaitu hidroksimetilbilana. Reaksi tersebut dikatalisis

oleh enzim uroporfirinogen I sintase, yang juga dikenal sebagai enzim PBG deaminase.

Hidroksimetilbilana mengadakan reaksi siklisasi spontan untuk membentuk

uroporfirinogen I, atau diubah menjadi uroporfirinogen III melalui kerja

uroporfirinogen III kosintase.

Uroporfirinogen III diubah menjadi koproporfirinogen III melalui dekarboksilasi

semua gugus asetat (A) yang mengubahnya menjadi substituen metil (M). Reaksi tersebut

dikatalisis oleh enzim uroporfirinogen dekarboksilase yang juga mampu mengubah


uroporfirinogen I menjadi koproporfirinogen I. Koproporfirinogen III kemudian memasuki

mitokondria dan di dalam mitokondria diubah menjadi protoporfirinogen III serta

kemudian menjadi protoporfirin III.9

Tahap akhir pada sisntesis heme meliputi proses penyatuan besi fero dengan

protoporfirin di dalam sebauh rekasi yang dikatalisis oleh enzim heme sintase atau

ferokelatase, yaitu enzim metokondria lainnya, yang hasilnya penyatuannya akan

membentuk heme. Sekitar 85% sisntesis heme rterjadi pada sel-sel prekusor eritroid di

dalam sumsum tulang dan mayoritasnya terjadi di dalam hepatosit. Akhirnya setiap

molekul heme bergabung dengan rantai polipeptida panjang, yaitu globin yang disintesis

oleh ribosom, membentuk suatu subunit hemoglobin yang disebut rantai hemoglobin.

Tiap-tiap rantai mempunyai berat molekul kira-kira 16.000; empat rantai ini selanjutnya

akan berikatan longgar satu sama lain untuk membentuk molekul hemoglobin yang

lengkap.

Teradapat beberapa variasi kecil di berbagai rantai subunit hemoglobin, bergantung

pada susunan asam amino di bagian polipeptidanya. Tipe-tipe rantai itu disebut rantai

alfa,beta, gamma, dan rantai delta. Bentuk hemoglobin yang paling umum pada orang

dewasa yaitu hemoglobin A, merupakan kombinasi dari 2 rantai alfa dan 2 rantai beta.

Karena setiap rantai hemoglobin mempunyai sebuah gugus prostetik heme yang

mengandung satu atom besi dan karena adanya empat rantai hemoglobin di setiap molekul

hemoglobin; setiap atom ini dapat berikatan longgar dengan satu molekul oksigen sehingga

empat molekul oksigen (atau delapan atom oksigen) dapat diangkut oleh setiap molekul

hemoglobin.

Secara ringkas, proses pembentukan hemoglobin dapat disimak pada pada tabel

berikut.


I. 2 suksinil ko-A + 2 glisin pirol

II. 4 pirol protoporfirin IX

III. Protoporfirin IX + Fe++ heme

IV. Heme + polipeptida rantai hemoglobin (

α atau β ¿

V. 2 rantai α + 2 rantai β hemoglobin A

Hemoglobin mempunyai kemampuan untuk berikatan dengan oksigen secara longgar dan

reversibel. Oksigen dalam sirkulasi darah diangkut oleh hemoglobin dalam bentuk oksi-Hb

dari paru-paru menuju jaringan tubuh yang memerlukan.6,9

Metabolisme besi

Jumlah total besi rata-rata dalam tubuh sebesar 4 sampai 5 gram, dan kira-kira 65%

dijumpai dalam bentuk hemoglobin. sekitar 4 % da;alm bentuk mioglobin, 1% dalam

bentuk variasi senyawa heme yang memicu oksidasi intrasel, 0,1% bergabung dengan

protein transferin dalam plasma darah, dan 15-30% disimpan untuk penggunaan

selanjutnya terutama disitem retikuloendotelial dan sel parenkim hati, khususnya dalam

bentuk feritin.6

Bila jumlah besi dalam plasma rendah, beberapa besi yang terdapat di tempat

penyimpanan feritin dilepaskan dengan mudah dan diangkut dalam bentuk transferin di

dalam plasma ke area tubuh yang membutuhkan. Karakteristik dari transferin yakni bahwa

molekul ini berikatan dengan reseptor pada membran sel eritoblas di sumsum tulang.

Selanjutnya, bersama dengan besi yang terikat, transferin masuk ke dalam eritoblas dengan

cara endositosis. Di dalam eritoblas, transferin melepaskan besi secara langsung ke

mitokondria, tempat heme disintesis. Pada orang-orang yang tidak mempunyai transferin

dalam jumlah cukup di dalam darahnya, kegagalan pengangkutan besi ke eritoblas dengan

cara tersebut dapat menyebabkan anemia hipokrom yang berat-yakni, sel darah merah

mengandung lebih sedikit hemoglobin daripada sel normal. Secara umum, anemia

merupakan suatu keadaan dimana terdapat kurangnya hemoglobin di dalam darah, yang

dapat disebabkan oleh jumlah sel darah merah yang terlalu sedikit atau jumlah hemoglobin

dalam sel yang terlalu sedikit.6

Penghancuran sel darah merah

Ketika sel darah merah dihantarkan dari sumsum tulang masuk ke dalam sistem sirkulasi.

Sel tersebut normalnya akan bersirkulasi rata-rata selama 120 hari sebelum dihancurkan.

Walaupun sel darah merah yang matur tidak mempunyai init, mitokondria atau retikulum


endoplasma, sel tersebut mempunyai enzim-enzim sitoplasma yang mampu melakukan

mekanisme glukosa dan membentuk sejumlah kecil adenosin trifosfat. Enzim tersebut juga

mampu (1) mempertahankan kelenturaqn membran sel; (2) mempertahankan transport

ion melalui membran; (3) menjaga besi hemoglobin sel agar tetap dalam bentuk fero,

bukan dalam bentuk feri, dan (4) mencegah oksidasi proteind alam sel darah merah.

Meskipun demikian, sistem metabolik dalam sel darah merah yang tua secara progesif

makin kurang aktif, dan sel menjadi semakin rapuh, diduga karena proses kehidupannya

sudah banyak terpakai.

Begitu membran sel darah merah menjadi rapuh, sel tersebut bisa robek sewaktu

melewati temapt-tempat yang sempit di sirkulasi. Di limpa akan dijumpai banyak sel darah

merah yang hancur, karena sel-sel ini terperas sewaktu melalui pulpa merah limpa.

Ruangan diantara struktur trabekula pulpa merah, yang harus dilalui oleh sebagian besar

sel, lebarnya 3 μm, dibandingkan dengan sel darah merah yang berukuran 8 μm. Bila limpa

diangkat, jumlah sel darah merah abnormal berumur tua yang beredar dalam darah akan

meningkat secara bermakna.6,7

Penguraian hemoglobin

Hemoglobin yang dilepaskan dari sel sewaktu sel darah merah pecah, akan segera difagosit

oleh sel-sel makrofag di banyak bagian tubuh, namun terutama oleh sel-sel Kupffer hati,

makrofag limpa dan makrofag sumsum tulang. Selama beberapa jam atau beberapa hari

sesudahnya, makrofag akan melepaskan besi yang didapat dari hemoglobin dan

menghantarkannya kembali ke dalam darah dan diangkut oleh transferin ke sumsum

tulang untuk sel darah merah baru, atau ke hati atau jaringan lainnya untuk disimpan

dalam bentuk feritin. Bagian porfirin dari molekul hemoglobin diubah oleh makrofag

melalui serangkaian tahap menjadi pigmen empedu bilirubin, yang dilepaskan ke dalam

darah dan kemudian dikeluarkan dari tubuh oleh sekresi melalui hati ke dalam cairan

empedu.6,7,9


Penutup

Sistem sirkulasi pada manusia merupakan sistem yang penting untuk menjaga agar

energi yang selalu tubuh butuhkan tersedia, menjaga kadar asam basa dalam tubuh, dan begitu

banyak fungsi yang berhubungan bila dijabarkan. Sistem sirkulasi dimulai dari jantung ke

seluruh tubuh melalui pembuluh darah arteri, kapiler, kemudian ke vena dan kembali ke

jantung. Dari jantung akan dipompa lagi menuju paru-paru untuk mendapatkan O2. Struktur

mikroskopis pembuluh darah vena dan arteri pada umumnya sama, yaitu memiliki 3 lapisan,

yaitu tunica intima, tunica media, dan tunica adventisia. Yang membedakan adalah kejelasan

antar lapisan satu dengan yang lain, arteri masih lebih terlihat jelas dibandingkan vena, dan

juga lumen arteri cenderung bulat, sedangkan vena lonjong. Darah sendiri yang mengalir pada

seluruh pembuluh darah merupakan suatu ‘cairan’ yang terdiri dari plasma dan padatan.

Padatan yang dimaksud adalah eritrosit, leukosit, dan trombosit. Sedangkan mikroskopis darah

memperlihatkan bentuk-bentuk leukosit dan eritrosit serta titik-titik trombosit. Pembentukan

darah terjadi dari janin hingga dewasa dengan waktu hidup bagian darah tertentu dan

terkumpul di hepar untuk diubah menjadi bilirubin.

Dengan semua yang dipaparkan diatas, sudah jelas bahwa pemahaman atas struktur

mikroskopis, darah itu sendiri dan mekanisme jalurnya sungguh penting dalam memahami

kejadiaan gangguan pada sistem sirkulasi.

Daftar Pustaka


1. Sloane E. Anatomi dan fisiologi untuk pemula. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran

EGC; 2004.h.218-24.

2. Palmer A, Williams B. Simple guide: tekanan darah tinggi. Jakarta: Penerbit

Erlangga; 2007.h.2.

3. Eroschenko VP. Atlas histologi di fiore dengan korelasi fungsional. Edisi ke-9.

Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC; 2003.h.231-43.

4. Bloom, Fawcett. Buku ajar histologi. Edisi ke-12. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran

EGC; 2002.h.329-43.

5. Sherwood L. Fisiologi manusia dari sel ke sistem. Edisi 6. Jakarta: EGC.2011.p.421-33

6. Guyton AC, Hall JE. Buku ajar fisiologi kedokteran. Edisi 11. Jakarta:EGC.2007.p.439-

52

7. Junqueira LC, Carneiro J. Histologi dasar, teks dan atlas. Edisi 10.

Jakarta:EGC.2007.p.220-30

8. Jebrut DRD. Hematopoiesis, pembentukan sel darah. Diunduh dari

http://drdjebrut.wordpress.com/2010/06/22/hematopoiesis-pembentukan-sel-darah/. Juni

22, 2010.

9. Murray RK, Granner DK, Mayes PA, Rodwell VW. Biokimia Harper. Edisi 25. Jakarta:

EGC. 2003.p.342-6


http://drdjebrut.wordpress.com/2010/06/22/hematopoiesis-pembentukan-sel-darah/

Makalah Pleno F9 Block 8

Documents

Transcript of Makalah Pleno F9 Block 8