Anatomi Dasar untuk Kebidanan
iimu dasar anatomi
1.1 pembagian anatomi tubuh manusia
1.2 istilah yang lazim dipakai pada deskriptif anatomi
1.2.1 aksis dan bidang penting
1.2.2 posisi anatomi
1.2.3 arag pergerakan
1.3 struktur dan sel jaringan
1.3.1 fungsi sel dan jaringan
1.3.2 kebutuhan oksigen dan nutrisi untuk sel
1.3.3 mekanisme control fisiologi
1.3.4 komposisi dan prinsip system homoestatis
Pengertian dalam Anatomi
• Anatomi adalah: ilmu urai atau ilmu yang mempelajari tentang susunan tubuh dan hubungan bagian yang satu dengan yang lain.
• Anatomi regional adalah : Anatomi yang mempelajari letak bagian-bagian tubuh tertentu, misalnya mempelajari letak kepala perut, dan lain-lain.
• Anatomi makroskopis adalah : Ilmu yang mempelajari bagian tubuh dengan mata telanjang tanpa alat, misalnya mengamati kerangka manusia
• Anatomi mikroskopis adalah : Ilmu yang mempelajari bagian tubuh dengan menggunakan alat mikroskop, misalnya mengamati sel tubuh.
• Fisiologi adalah : Ilmu yang mempelajari tentang fungsi atau kerja tubuh dalam keadaan NORMAL • Patologi adalah : Ilmu yang mempelajari ketidaknormalan tubuh
• Patofifiologi adalah : Ilmu yang mempelajari fungsi atau kerja tubuh dalam keadaan tidak normal.
• Posisi anatomi adalah : Posisi tubuh dengan ketentuan, tubuh berdiri tegak kedua tangan di samping tubuh dengan kedua telapak tangan menghadap ke muka, kepala tegak, pandangan mata lurus ke depan, kaki rapat.
• Histology adalah : Ilmu yang mempelajari jaringan tubuh tertentu.
Pembagian Tubuh Menurut Anatomi
1. Kepala / cephal / caput.
2. Leher / callum.
3. Badan / trunchus, dibagi menjadi dua, yaitu : a. Dada/ thorax b. Perut / abdomen.
4. Anggota gerak / ekstremitas, dibagi menjadi dua bagian besar, yaitu :
a. Superior (atas) yang meliputi :
• Lengan atas (brachium) • Lengan bawah (ante brachium)
b. Inferior (bawah) yang meliputi :
• Paha (femur) • Betis (cruris) • Kaki (pedis)
Istilah-istilah Umum dalam Anatomi
1. Axix (garis), terdiri dari :
a. Axis longitudinal : Garis yang ditarik lurus memanjang sesuai dengan panjang tubuh (vertikal)
b. Axis transversal : garis yang ditarik lurus dari kanan ke kiri tegak lurus pada aaxis longitudinal c. Axis sagital : garis yang ditarik lurus dari arah depan ke belakang
2. Bidang, terdiri dari :
a. Bidang median : bidang yang melalui aksis longitudinal dan membagi tubuh menjadi dua bagian yang sama besar
b. Bidang transversal : bidang yang melalui aksis transversal dan tegak lurus dengan aksis sagital
c. Bidang coronal/frontal : setiap bidang yang mengandung aksis transversal tegak lurus dengan aksis sagital d. Bidang sagital : bidang yang sejajar dengan bidang median Arah Dalam Ruang 1. Cranial : ke arah kepala. Contoh : mata cranial daripada hidung
2. Caudal : Ke arah bawah. Contoh : mulut lebih caudal daripada hidung
3. Proksimal : Ke arah pangkal. Contoh : bahu lebih proksimal darpada siku.
4. Distal : Menjauhi pangkal. Contoh : mata kaki lebih distal daripada lutut.
5. Superficial : Permukaan. Contoh : kulit lebih superficial daripada tulang.
6. Profunda : Dalam Contoh : tulang lebih profunda daripada kulit.
7. Eksternal : Luar. Contoh : tulang dada eksternal dari jantung.
8. Internal : Dalam. Contoh : jantung internal dari tulang dada.
9. Lateral : Arah menjauhi sumbu tubuh. Contoh : lengan lebih lateral daripada puting susu.
10. Medial : Arah mendekati sumbu tubuh. Contoh : puting susu lebih medial daripada lengan
11. Dekstra : Kanan
12. Sinestra : Kiri
13. Anterior : Depan
14. Posterior : Belakang
15. Simetri : Kanan kiri sama
16. Asimetri : Kanan kiri tidak sama
17. Palmar : Bidang tangan bagian depan
18. Dorsal : Bidang tangan bagian belakang ke arah belakang
19. Plantar : Bidang kaki bagian bawah
20. Ulner : Ke arah tulang ulna
21. Radial : Ke arah tulang radius
Arah-arah Gerakan Dalam Anatomi
1. Abduksi : Gerakan menjauhi tubuh
2. Adduksi : Gerakan mendekati tubuh
3. Fleksi : Gerakan membengkokkan atau mengecilkan sudut
4. Ekstensi : Gerakan meluruskan atau membesarkan sudut
5. Endorotasi : Gerakan memutar ke dalam
6. Eksorotasi : Gerakan memutar ke luar
7. Rotasi : Gerakan mengelilingi sumbu
8. Laterofleksi : Gerakan mengecilkan sudut, menjauhi tubuh
9. Dorsofleksi : Gerakan dorsal untuk mengecilkan sudut
Sumber : http://midwifeindonesia.com/berita-112-anatomi-dasar-untuk-kebidanan.html
Sumber kutipan : http://materi-kuliah-kebidanan.blogspot.co.id/2013/10/anatomi-dasar-untuk-kebidanan.html
Pembagian anatomi tubuh manusia
Sistem tubuh manusia
* Sistem kardiovaskular: memompa darah ke seluruh tubuh
* Sistem pencernaan: pemrosesan makanan yang terjadi di dalam mulut, perut, dan usus
* Sistem endokrin: komunikasi dalam tubuh dengan hormon
* Sistem kekebalan: mempertahankan tubuh dari serangan benda yang menyebabkan penyakit
* Sistem integumen: kulit, rambut
* Sistem limfatik: struktur yang terlibat dalam transfer limfa antara jaringan dan aliran darah
* Sistem otot: menggerakkan tubuh
* Sistem saraf: mengumpulkan, mengirim, dan memproses informasi dalam otak dan saraf
* Sistem reproduksi: organ seks
* Sistem pernafasan: organ yang digunakan bernafas, paru-paru
* Sistem rangka: sokongan dan perlindungan struktural dengan tulang
* Sistem urin: ginjal dan struktur yang dihubungkan dalam produksi dan ekskresi urin
Diagram anatomi manusia

Human body features-nb.svg
Diagram anatomi manusia
1. Kepala
2. Wajah:Dahi, Mata, Telinga, Hidung, Mulut, Lidah, Gigi, Rahang, Pipi, Dagu
3. Leher, Tenggorokan, Jakun
4. Bahu
5. Dada, Buah dada, Tulang rusuk
6. Pusar
7. Perut, Pinggul
8. Organ seks
9. Penis/Skrotum atau Klitoris/Vagina
* Kaki:
10. Paha
11. Lutut
12. Betis, tulang kering
13. Pergelangan kaki
14. Telapak kaki, Tumit, Jari kaki
* Tangan:
15. Lengan
16. Siku/sikut
17. Pergelangan tangan
18. Telapak tangan, Jari tangan (Ibu jari, telunjuk, tengah, manis, kelingking
* Tidak bernomor: Tulang belakang, Kulit, Rektum, Anus, Pantat
Organ dalam
Nama-nama umum organ dalam (secara alfabetis) :
Adrenalin – Appendiks – Duodenum – Esofagus – Ginjal – Hati – Jantung – Kandung empedu – Kandung kemih – Kulit – Kunci paha – Limpa – Mata – Otak – Ovarium – Pankreas – Paratiroid – Paru-paru – Lambung – Pituitari – Prostat – Rahim – Thymus – Tiroid – Usus – Vena – Zakar
Anatomi otak
Amygdala — Batang otak — Cerebellum — Korteks serebral — Hipotalamus — Sistem limbik — medulla — otak tengah — Kelenjar pituitari — pons
Tagged As:
anatomi tubuh manusia - ANATOMI - anatomi manusia - pengertian anatomi - anatomi tubuh - anatomi tubuh manusia dan fungsinya
- struktur tubuh manusia - gambar organ tubuh manusia - gambar anatomi tubuh manusia - anatomi tubuh manusia lengkap -
Aksis dan bidang penting
Aksis dan bidang penting
Bidang Medio Sagital
Bidang Koronal
Bidang Horizontal/ Transversal
1. BIDANG MEDIO
SAGITAL
Bidang vertikal yg melalui pertengahan tubuh, yg membagi tubuh menjadi
separo sinistra dan dextra
2. BIDANG
KORONAL
Bidang yg tegak lurus bidang medio sagital dan membagi tubuh menjadi dua
bagian anterior dan posterior
3. BIDANG
TRANSVERSAL
Bidang yg tegak lurus bidang medio sagital dan membagi tubuh menjadi dua
bagian superior dan inferior
Posisi anatomi
Istilah lokasi anatomi
Dari
Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Anatomi memiliki pembendaharaan kata
internasional. Istilah anatomis mempunyai arti yang tepat dan digunakan dalam kedokteran
dan biologi.
Selain istilah anatomis, biasanya digunakan pula istilah sehari-hari atau
istilah lainnya seperti tulang belikat (scapula) dan
circulus Willis (Circulus arteriosus cerebri).
Posisi anatomi ɱɱɱɱɳɮ
Gambaran
posisi anatomi pada manusia
Semua
deskripsi anatomis disesuaikan dengan standar posisi anatomi. hal ini dibuat
agar tidak terjadi kesalahpahaman arti dari masing-masing pendapat.
Syarat posisi anatomi:
Syarat posisi anatomi:
- Berdiri dengan tegak, dengan kepala, kedua mata, dan jari kaki menghadap ke depan.
- Kedua tangan di sisi tubuh dengan telapak tangan terbuka ke depan.
- Kedua kaki merapat dan mengarah ke depan.
Bidang anatomi
Bidang
anatomi adalah bidang yang melalui tubuh dalam posisi anatomi:
- Bidang median: bidang yang membagi tepat tubuh menjadi bagian kanan dan kiri.
- Bidang sagital: bidang yang membagi tubuh menjadi dua bagian dari titik tertentu (tidak membagi tepat dua bagian). Bidang ini sejajar dengan bidang median.
- Bidang horizontal: bidang yang terletak melintang melalui tubuh (bidang X-Y). Bidang ini membagi tubuh menjadi bagian atas (superior) dan bawah (inferior).
- Bidang koronal: bidang vertikal yang melalui tubuh, letaknya tegak lurus terhadap bidang median atau sagital. membagi tubuh menjadi bagian depan (frontal) dan belakang (dorsal).
Istilah untuk perbandingan
Arah dan
bidang anatomi pada seekor kanguru
- Superior(=atas) atau kranial: lebih dekat pada kepala.
Contoh:
Mulut terletak superior terhadap dagu.
- Inferior(=bawah) atau kaudal: lebih dekat pada kaki.
Contoh:
Pusar terletak inferior terhadap payudara.
- Anterior(=depan): lebih dekat ke depan.
Contoh:
Lambung terletak anterior terhadap limpa.
- Posterior(=belakang): lebih dekat ke belakang.
Contoh:
Jatung terletak posterior terhadap tulang rusuk.
- Superfisial: lebih dekat ke/di permukaan.
Contoh: Otot
kaki terletak superfisial dari tulangnya.
- Profunda: lebih jauh dari permukaan.
Contoh:
Tulang hasta dan pengumpil terletak lebih profunda dari otot lengan bawah.
- Medial(=dalam)): lebih dekat ke bidang median.
Contoh: Jari
manis terletak medial terhadap jari jempol.
- Lateral(=luar): menjauhi bidang median.
Contoh:
Telinga terletak lateral terhadap mata.
- Proksimal(=atas): lebih dekat dengan batang tubuh atau pangkal.
Contoh: Siku
terletak proksimal terhadap telapak tangan.
- Distal(=bawah): lebih jauh dari batang tubuh atau pangkal.
Contoh:
Pergelangan tangan terletak distal terhadap siku.
Arah pergerakan
Kamis,
September 15, 2011 No
comments
bahwa otot
merupakan alat gerak aktif. Mengapa disebut demikian? Hal ini dapat dijelaskan
dengan melihat aktivitas otot yang sering berkontraksi dan berelaksasi sehingga
mengakibatkan pergerakan tubuh. Sebagai alat gerak aktif, otot mempunyai tiga
karakteristik, yaitu sebagai berikut.
1. Kontraktibilitas,
dengan kemampuan ini otot bisa memendek dari ukuran semula.
2. Ekstensibilitas,
yaitu kemampuan otot untuk berelaksasi atau memanjang.
3. Elastisitas,
dengan sifat elastisitas ini otot memiliki kemampuan untuk
kembali lagi
pada posisi semula setelah berkontraksi atau berelaksasi.
Tahukah Anda
di mana letak otot kita? Daging itulah sebenarnya yang disebut otot. Jika Anda
makan daging sapi, maka akan Anda temukan bagian-bagian yang berserat-serat
memanjang, seperti untaian benang, tersusun rapat, dan saling berhubungan.
Demikianlah susunan otot tubuh manusia. Untuk dapat memahami struktur otot,
Anda dapat mengamati irisan melintang dan memanjang atau membujur daging sapi.
Jika kurang jelas, pakailah alat pembesar (lup).
Dari hasil
pengamatan Anda melalui irisan satu serabut otot yang dibesarkan terlihat bahwa
serabut otot dipadati dengan miofibril. Miofibril dikelilingi sitoplasma yang
mengandung banyak inti, mitokondria, dan retikulum endoplasma. Membran sel otot
disebut sarkolema, sedangkan sitoplasma sel otot disebut sarkoplasma.
Nukleus dan mitokondria terdapat tepat di bawah membran sel. Retikulum
endoplasma meluas di antara miofibrilmiofibril.
Dari
pengamatan yang telah Anda lakukan di depan, pada miofibril terdapat
bagianbagian yang terang, jernih, daerah tersebut disebut Isotrop (I), kemudian
ada juga daerah gelap yang disebut Anisotrop (A). Ada daerah terang yang
membagi daerah A yang disebut zone H, sedangkan pada daerah I juga
terdapat sebuah garis gelap yang membagi daerah I yang disebut zone Z.
Terdapat pula bagian yang terdapat di antara dua garis Z yang disebut sarkomer.
Apabila kita
ambil sedikit serabut otot dan merendamnya dalam larutan gliserol atau garam
cair, maka sejumlah protein keluar dari serabut tadi, di antaranya terdapat
protein mioglobin pengikat oksigen dan banyak enzim. Protein lain yang menyusun
otot adalah miosin dan aktin. Protein gabungan aktin dan miosin
disebut aktomiosin. Protein-protein tersebut sangat berperan dalam
mekanisme kontraksi. Aktin membentuk filamen-filamen yang lebih tebal dalam
kedudukan sejajar memanjang dalam satu lingkaran, sedangkan miosin membentuk
filamen yang lebih tipis dan berkedudukan di dalam ruang melingkar yang
dibentuk oleh filamen aktin.
Pada
dasarnya otot di dalam tubuh manusia memegang peranan penting dalam
mengaktifkan gerakan organ tubuh, baik organ dalam seperti alat pencernaan,
jantung, paru-paru, sampai pada anggota tubuh seperti tangan, kaki semuanya dapat
melakukan aktivitas gerak karena otot. Dua otot yang menggerakkan tulang ke
arah yang berlawanan disebut otot antagonis. Gerakan antagonis ini dapat
dibedakan berdasarkan arah gerakannya.
Jenis dan
Arah Gerakan Tubuh
NO
|
Jenis
Gerakan
|
Arah
Gerakan
|
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
|
Abduksi
Adduksi
Ekstensi
Fleksi
Supinasi
Pronasi
Depresi
Elevasi
|
Menjauhi
badan
Mendekati
badan
Meluruskan
Menekuk
Menengadahkan
tangan
Menelungkupkan
tangan
Menurunkan
Mengangkat
|
Untuk
memahami pengertian dan cara kerja otot antagonis tersebut, Anda dapat
melakukan kegiatan percobaan dengan menggerakkan anggota tubuh yaitu tangan/
lengan untuk melakukan gerakan-gerakan seperti di atas. Otot lengan terdiri
atas otot bisep dan trisep. Otot bisep berada di bagian depan
lengan dan otot trisep berada di bagian belakangnya. Otot trisep bercabang
tiga.
Apabila kita
menggerakkan tangan dengan gerakan meluruskan lengan, maka otot yang bekerja
antara lain otot bisep akan berelaksasi, sedangkan otot trisep akan
berkontraksi. Apabila kita menggerakkan lengan menekuk maka otot bisep akan
berkontraksi, sedangkan otot trisep akan berelaksasi. Selain gerakan
berlawanan, otot juga dapat bekerja saling mendukung dan searah membentuk kerja
sama searah yang disebut sinergis, misalnya pada otot-otot punggung dan
leher.
Bermacam-macam
gerakan yang terjadi pada tubuh kita disebabkan karena otot yang melekat pada
berbagai organ tubuh. Menurut perlekatannya, otot dibedakan menjadi dua yaitu
sebagai berikut.
1. Origo,
merupakan ujung otot yang melekat pada tulang yang sedikit bergerak selama
berkontraksi.
2.
Insersi, merupakan bagian ujung otot yang lain melekat pada tulang dan
mengalami perubahan kedudukan selama otot berkontraksi.
Struktur sel dan jaringan
Perkembangan biologi sel
Antara tahun
1875 dan 1895, terjadi berbagai penemuan mengenai fenomena seluler dasar,
seperti mitosis,
meiosis, dan fertilisasi,
serta berbagai organel
penting, seperti mitokondria, kloroplas,
dan badan
Golgi.[22]
Lahirlah bidang yang mempelajari sel, yang saat itu disebut sitologi.
Perkembangan teknik baru, terutama fraksinasi sel dan mikroskopi elektron, memungkinkan sitologi dan biokimia melahirkan bidang baru yang disebut biologi sel.[23] Pada tahun 1960, perhimpunan ilmiah American Society for Cell Biology didirikan di New York, Amerika Serikat, dan tidak lama setelahnya, jurnal ilmiah Journal of Biochemical and Biophysical Cytology berganti nama menjadi Journal of Cell Biology.[24] Pada akhir dekade 1960-an, biologi sel telah menjadi suatu disiplin ilmu yang mapan, dengan perhimpunan dan publikasi ilmiahnya sendiri serta memiliki misi mengungkapkan mekanisme fungsi organel sel.[25]
Perkembangan teknik baru, terutama fraksinasi sel dan mikroskopi elektron, memungkinkan sitologi dan biokimia melahirkan bidang baru yang disebut biologi sel.[23] Pada tahun 1960, perhimpunan ilmiah American Society for Cell Biology didirikan di New York, Amerika Serikat, dan tidak lama setelahnya, jurnal ilmiah Journal of Biochemical and Biophysical Cytology berganti nama menjadi Journal of Cell Biology.[24] Pada akhir dekade 1960-an, biologi sel telah menjadi suatu disiplin ilmu yang mapan, dengan perhimpunan dan publikasi ilmiahnya sendiri serta memiliki misi mengungkapkan mekanisme fungsi organel sel.[25]
Struktur
Semua sel
dibatasi oleh suatu membran yang disebut membran plasma, sementara daerah
di dalam sel disebut sitoplasma.[26]
Setiap sel, pada tahap tertentu dalam hidupnya, mengandung DNA sebagai materi yang dapat diwariskan dan
mengarahkan aktivitas sel tersebut.[27]
Selain itu, semua sel memiliki struktur yang disebut ribosom yang
berfungsi dalam pembuatan protein yang akan digunakan sebagai katalis pada
berbagai reaksi kimia dalam sel tersebut.[5]
Setiap organisme tersusun atas salah satu dari dua jenis sel yang secara struktur berbeda: sel prokariotik atau sel eukariotik. Kedua jenis sel ini dibedakan berdasarkan posisi DNA di dalam sel; sebagian besar DNA pada eukariota terselubung membran organel yang disebut nukleus atau inti sel, sedangkan prokariota tidak memiliki nukleus. Hanya bakteri dan arkea yang memiliki sel prokariotik, sementara protista, tumbuhan, jamur, dan hewan memiliki sel eukariotik.[7]
Setiap organisme tersusun atas salah satu dari dua jenis sel yang secara struktur berbeda: sel prokariotik atau sel eukariotik. Kedua jenis sel ini dibedakan berdasarkan posisi DNA di dalam sel; sebagian besar DNA pada eukariota terselubung membran organel yang disebut nukleus atau inti sel, sedangkan prokariota tidak memiliki nukleus. Hanya bakteri dan arkea yang memiliki sel prokariotik, sementara protista, tumbuhan, jamur, dan hewan memiliki sel eukariotik.[7]
Sel prokariota
Gambaran
umum sel prokariota.
Pada sel prokariota
(dari bahasa
Yunani, pro, 'sebelum' dan karyon, 'biji'), tidak ada membran
yang memisahkan DNA dari bagian sel lainnya, dan daerah
tempat DNA terkonsentrasi di sitoplasma disebut nukleoid.[7]
Kebanyakan prokariota merupakan organisme uniseluler dengan sel berukuran
kecil (berdiameter 0,7–2,0 µm dan volumenya sekitar 1 µm3) serta
umumnya terdiri dari selubung sel, membran sel, sitoplasma, nukleoid, dan
beberapa struktur lain.[28]
Hampir semua sel prokariotik memiliki selubung sel di luar membran selnya. Jika selubung tersebut mengandung suatu lapisan kaku yang terbuat dari karbohidrat atau kompleks karbohidrat-protein, peptidoglikan, lapisan itu disebut sebagai dinding sel. Kebanyakan bakteri memiliki suatu membran luar yang menutupi lapisan peptidoglikan, dan ada pula bakteri yang memiliki selubung sel dari protein. Sementara itu, kebanyakan selubung sel arkea berbahan protein, walaupun ada juga yang berbahan peptidoglikan. Selubung sel prokariota mencegah sel pecah akibat tekanan osmotik pada lingkungan yang memiliki konsentrasi lebih rendah daripada isi sel.[29]
Sejumlah prokariota memiliki struktur lain di luar selubung selnya. Banyak jenis bakteri memiliki lapisan di luar dinding sel yang disebut kapsul yang membantu sel bakteri melekat pada permukaan benda dan sel lain. Kapsul juga dapat membantu sel bakteri menghindar dari sel kekebalan tubuh manusia jenis tertentu. Selain itu, sejumlah bakteri melekat pada permukaan benda dan sel lain dengan benang protein yang disebut pilus (jamak: pili) dan fimbria (jamak: fimbriae). Banyak jenis bakteri bergerak menggunakan flagelum (jamak: flagela) yang melekat pada dinding selnya dan berputar seperti motor.[30]
Prokariota umumnya memiliki satu molekul DNA dengan struktur lingkar yang terkonsentrasi pada nukleoid. Selain itu, prokariota sering kali juga memiliki bahan genetik tambahan yang disebut plasmid yang juga berstruktur DNA lingkar. Pada umumnya, plasmid tidak dibutuhkan oleh sel untuk pertumbuhan meskipun sering kali plasmid membawa gen tertentu yang memberikan keuntungan tambahan pada keadaan tertentu, misalnya resistansi terhadap antibiotik.[31]
Prokariota juga memiliki sejumlah protein struktural yang disebut sitoskeleton, yang pada mulanya dianggap hanya ada pada eukariota.[32] Protein skeleton tersebut meregulasi pembelahan sel dan berperan menentukan bentuk sel.[33]
Hampir semua sel prokariotik memiliki selubung sel di luar membran selnya. Jika selubung tersebut mengandung suatu lapisan kaku yang terbuat dari karbohidrat atau kompleks karbohidrat-protein, peptidoglikan, lapisan itu disebut sebagai dinding sel. Kebanyakan bakteri memiliki suatu membran luar yang menutupi lapisan peptidoglikan, dan ada pula bakteri yang memiliki selubung sel dari protein. Sementara itu, kebanyakan selubung sel arkea berbahan protein, walaupun ada juga yang berbahan peptidoglikan. Selubung sel prokariota mencegah sel pecah akibat tekanan osmotik pada lingkungan yang memiliki konsentrasi lebih rendah daripada isi sel.[29]
Sejumlah prokariota memiliki struktur lain di luar selubung selnya. Banyak jenis bakteri memiliki lapisan di luar dinding sel yang disebut kapsul yang membantu sel bakteri melekat pada permukaan benda dan sel lain. Kapsul juga dapat membantu sel bakteri menghindar dari sel kekebalan tubuh manusia jenis tertentu. Selain itu, sejumlah bakteri melekat pada permukaan benda dan sel lain dengan benang protein yang disebut pilus (jamak: pili) dan fimbria (jamak: fimbriae). Banyak jenis bakteri bergerak menggunakan flagelum (jamak: flagela) yang melekat pada dinding selnya dan berputar seperti motor.[30]
Prokariota umumnya memiliki satu molekul DNA dengan struktur lingkar yang terkonsentrasi pada nukleoid. Selain itu, prokariota sering kali juga memiliki bahan genetik tambahan yang disebut plasmid yang juga berstruktur DNA lingkar. Pada umumnya, plasmid tidak dibutuhkan oleh sel untuk pertumbuhan meskipun sering kali plasmid membawa gen tertentu yang memberikan keuntungan tambahan pada keadaan tertentu, misalnya resistansi terhadap antibiotik.[31]
Prokariota juga memiliki sejumlah protein struktural yang disebut sitoskeleton, yang pada mulanya dianggap hanya ada pada eukariota.[32] Protein skeleton tersebut meregulasi pembelahan sel dan berperan menentukan bentuk sel.[33]
Sel eukariota
Gambaran
umum sel tumbuhan.
Gambaran
umum sel hewan.
Tidak
seperti prokariota,
sel eukariota
(bahasa
Yunani, eu, 'sebenarnya' dan karyon) memiliki nukleus.
Diameter sel eukariota biasanya 10 hingga 100 µm, sepuluh kali lebih besar
daripada bakteri.
Sitoplasma
eukariota adalah daerah di antara nukleus dan membran sel.
Sitoplasma ini terdiri dari medium semicair yang disebut sitosol, yang di
dalamnya terdapat organel-organel
dengan bentuk dan fungsi terspesialisasi serta sebagian besar tidak dimiliki
prokariota.[7]
Kebanyakan organel dibatasi oleh satu lapis membran, namun ada pula yang
dibatasi oleh dua membran, misalnya nukleus.
Selain nukleus, sejumlah organel lain dimiliki hampir semua sel eukariota, yaitu (1) mitokondria, tempat sebagian besar metabolisme energi sel terjadi; (2) retikulum endoplasma, suatu jaringan membran tempat sintesis glikoprotein dan lipid; (3) badan Golgi, yang mengarahkan hasil sintesis sel ke tempat tujuannya; serta (4) peroksisom, tempat perombakan asam lemak dan asam amino. Lisosom, yang menguraikan komponen sel yang rusak dan benda asing yang dimasukkan oleh sel, ditemukan pada sel hewan, tetapi tidak pada sel tumbuhan. Kloroplas, tempat terjadinya fotosintesis, hanya ditemukan pada sel-sel tertentu daun tumbuhan dan sejumlah organisme uniseluler. Baik sel tumbuhan maupun sejumlah eukariota uniseluler memiliki satu atau lebih vakuola, yaitu organel tempat menyimpan nutrien dan limbah serta tempat terjadinya sejumlah reaksi penguraian.[34]
Jaringan protein serat sitoskeleton mempertahankan bentuk sel dan mengendalikan pergerakan struktur di dalam sel eukariota.[34] Sentriol, yang hanya ditemukan pada sel hewan di dekat nukleus, juga terbuat dari sitoskeleton.[35]
Dinding sel yang kaku, terbuat dari selulosa dan polimer lain, mengelilingi sel tumbuhan dan membuatnya kuat dan tegar. Fungi juga memiliki dinding sel, namun komposisinya berbeda dari dinding sel bakteri maupun tumbuhan.[34] Di antara dinding sel tumbuhan yang bersebelahan terdapat saluran yang disebut plasmodesmata.[36]
Selain nukleus, sejumlah organel lain dimiliki hampir semua sel eukariota, yaitu (1) mitokondria, tempat sebagian besar metabolisme energi sel terjadi; (2) retikulum endoplasma, suatu jaringan membran tempat sintesis glikoprotein dan lipid; (3) badan Golgi, yang mengarahkan hasil sintesis sel ke tempat tujuannya; serta (4) peroksisom, tempat perombakan asam lemak dan asam amino. Lisosom, yang menguraikan komponen sel yang rusak dan benda asing yang dimasukkan oleh sel, ditemukan pada sel hewan, tetapi tidak pada sel tumbuhan. Kloroplas, tempat terjadinya fotosintesis, hanya ditemukan pada sel-sel tertentu daun tumbuhan dan sejumlah organisme uniseluler. Baik sel tumbuhan maupun sejumlah eukariota uniseluler memiliki satu atau lebih vakuola, yaitu organel tempat menyimpan nutrien dan limbah serta tempat terjadinya sejumlah reaksi penguraian.[34]
Jaringan protein serat sitoskeleton mempertahankan bentuk sel dan mengendalikan pergerakan struktur di dalam sel eukariota.[34] Sentriol, yang hanya ditemukan pada sel hewan di dekat nukleus, juga terbuat dari sitoskeleton.[35]
Dinding sel yang kaku, terbuat dari selulosa dan polimer lain, mengelilingi sel tumbuhan dan membuatnya kuat dan tegar. Fungi juga memiliki dinding sel, namun komposisinya berbeda dari dinding sel bakteri maupun tumbuhan.[34] Di antara dinding sel tumbuhan yang bersebelahan terdapat saluran yang disebut plasmodesmata.[36]
Komponen subseluler
Membran
Membran sel
terdiri dari lapisan ganda fosfolipid dan berbagai protein.
Membran sel
yang membatasi sel disebut sebagai membran plasma dan berfungsi sebagai
rintangan selektif yang memungkinkan aliran oksigen, nutrien,
dan limbah yang cukup untuk melayani seluruh volume sel.[7]
Membran sel juga berperan dalam sintesis ATP, pensinyalan
sel, dan adhesi sel.
Membran sel berupa lapisan sangat tipis yang terbentuk dari molekul lipid dan protein. Membran sel bersifat dinamik dan kebanyakan molekulnya dapat bergerak di sepanjang bidang membran. Molekul lipid membran tersusun dalam dua lapis dengan tebal sekitar 5 nm yang menjadi penghalang bagi kebanyakan molekul hidrofilik. Molekul-molekul protein yang menembus lapisan ganda lipid tersebut berperan dalam hampir semua fungsi lain membran, misalnya mengangkut molekul tertentu melewati membran. Ada pula protein yang menjadi pengait struktural ke sel lain, atau menjadi reseptor yang mendeteksi dan menyalurkan sinyal kimiawi dalam lingkungan sel. Diperkirakan bahwa sekitar 30% protein yang dapat disintesis sel hewan merupakan protein membran.[37]
Membran sel berupa lapisan sangat tipis yang terbentuk dari molekul lipid dan protein. Membran sel bersifat dinamik dan kebanyakan molekulnya dapat bergerak di sepanjang bidang membran. Molekul lipid membran tersusun dalam dua lapis dengan tebal sekitar 5 nm yang menjadi penghalang bagi kebanyakan molekul hidrofilik. Molekul-molekul protein yang menembus lapisan ganda lipid tersebut berperan dalam hampir semua fungsi lain membran, misalnya mengangkut molekul tertentu melewati membran. Ada pula protein yang menjadi pengait struktural ke sel lain, atau menjadi reseptor yang mendeteksi dan menyalurkan sinyal kimiawi dalam lingkungan sel. Diperkirakan bahwa sekitar 30% protein yang dapat disintesis sel hewan merupakan protein membran.[37]
Nukleus
Nukleus dan
bagian-bagiannya.
Nukleus
mengandung sebagian besar gen
yang mengendalikan sel eukariota (sebagian lain gen terletak di dalam mitokondria
dan kloroplas).
Dengan diameter rata-rata 5 µm, organel ini umumnya adalah organel yang paling mencolok dalam
sel eukariota.[38]
Kebanyakan sel memiliki satu nukleus,[39]
namun ada pula yang memiliki banyak nukleus, contohnya sel otot rangka,
dan ada pula yang tidak memiliki nukleus, contohnya sel
darah merah matang yang kehilangan nukleusnya saat berkembang.[40]
Selubung nukleus melingkupi nukleus dan memisahkan isinya (yang disebut nukleoplasma) dari sitoplasma. Selubung ini terdiri dari dua membran yang masing-masing merupakan lapisan ganda lipid dengan protein terkait. Membran luar dan dalam selubung nukleus dipisahkan oleh ruangan sekitar 20–40 nm. Selubung nukleus memiliki sejumlah pori yang berdiameter sekitar 100 nm dan pada bibir setiap pori, kedua membran selubung nukleus menyatu.[38]
Di dalam nukleus, DNA terorganisasi bersama dengan protein menjadi kromatin. Sewaktu sel siap untuk membelah, kromatin kusut yang berbentuk benang akan menggulung, menjadi cukup tebal untuk dibedakan melalui mikroskop sebagai struktur terpisah yang disebut kromosom.[38]
Struktur yang menonjol di dalam nukleus sel yang sedang tidak membelah ialah nukleolus, yang merupakan tempat sejumlah komponen ribosom disintesis dan dirakit. Komponen-komponen ini kemudian dilewatkan melalui pori nukleus ke sitoplasma, tempat semuanya bergabung menjadi ribosom. Kadang-kadang terdapat lebih dari satu nukleolus, bergantung pada spesiesnya dan tahap reproduksi sel tersebut.[38]
Nukleus mengedalikan sintesis protein di dalam sitoplasma dengan cara mengirim molekul pembawa pesan berupa RNA, yaitu mRNA, yang disintesis berdasarkan "pesan" gen pada DNA. RNA ini lalu dikeluarkan ke sitoplasma melalui pori nukleus dan melekat pada ribosom, tempat pesan genetik tersebut diterjemahkan menjadi urutan asam amino protein yang disintesis.[38]
Selubung nukleus melingkupi nukleus dan memisahkan isinya (yang disebut nukleoplasma) dari sitoplasma. Selubung ini terdiri dari dua membran yang masing-masing merupakan lapisan ganda lipid dengan protein terkait. Membran luar dan dalam selubung nukleus dipisahkan oleh ruangan sekitar 20–40 nm. Selubung nukleus memiliki sejumlah pori yang berdiameter sekitar 100 nm dan pada bibir setiap pori, kedua membran selubung nukleus menyatu.[38]
Di dalam nukleus, DNA terorganisasi bersama dengan protein menjadi kromatin. Sewaktu sel siap untuk membelah, kromatin kusut yang berbentuk benang akan menggulung, menjadi cukup tebal untuk dibedakan melalui mikroskop sebagai struktur terpisah yang disebut kromosom.[38]
Struktur yang menonjol di dalam nukleus sel yang sedang tidak membelah ialah nukleolus, yang merupakan tempat sejumlah komponen ribosom disintesis dan dirakit. Komponen-komponen ini kemudian dilewatkan melalui pori nukleus ke sitoplasma, tempat semuanya bergabung menjadi ribosom. Kadang-kadang terdapat lebih dari satu nukleolus, bergantung pada spesiesnya dan tahap reproduksi sel tersebut.[38]
Nukleus mengedalikan sintesis protein di dalam sitoplasma dengan cara mengirim molekul pembawa pesan berupa RNA, yaitu mRNA, yang disintesis berdasarkan "pesan" gen pada DNA. RNA ini lalu dikeluarkan ke sitoplasma melalui pori nukleus dan melekat pada ribosom, tempat pesan genetik tersebut diterjemahkan menjadi urutan asam amino protein yang disintesis.[38]
Ribosom
Ribosom merupakan
tempat sel membuat protein. Sel dengan laju sintesis
protein yang tinggi memiliki banyak sekali ribosom, contohnya sel hati manusia yang
memiliki beberapa juta ribosom.[38]
Ribosom sendiri tersusun atas berbagai jenis protein dan sejumlah molekul RNA.
Ribosom eukariota lebih besar daripada ribosom prokariota, namun keduanya sangat mirip dalam hal struktur dan fungsi. Keduanya terdiri dari satu subunit besar dan satu subunit kecil yang bergabung membentuk ribosom lengkap dengan massa beberapa juta dalton.[41]
Pada eukariota, ribosom dapat ditemukan bebas di sitosol atau terikat pada bagian luar retikulum endoplasma. Sebagian besar protein yang diproduksi ribosom bebas akan berfungsi di dalam sitosol, sementara ribosom terikat umumnya membuat protein yang ditujukan untuk dimasukkan ke dalam membran, untuk dibungkus di dalam organel tertentu seperti lisosom, atau untuk dikirim ke luar sel. Ribosom bebas dan terikat memiliki struktur identik dan dapat saling bertukar tempat. Sel dapat menyesuaikan jumlah relatif masing-masing ribosom begitu metabolismenya berubah.[38]
Ribosom eukariota lebih besar daripada ribosom prokariota, namun keduanya sangat mirip dalam hal struktur dan fungsi. Keduanya terdiri dari satu subunit besar dan satu subunit kecil yang bergabung membentuk ribosom lengkap dengan massa beberapa juta dalton.[41]
Pada eukariota, ribosom dapat ditemukan bebas di sitosol atau terikat pada bagian luar retikulum endoplasma. Sebagian besar protein yang diproduksi ribosom bebas akan berfungsi di dalam sitosol, sementara ribosom terikat umumnya membuat protein yang ditujukan untuk dimasukkan ke dalam membran, untuk dibungkus di dalam organel tertentu seperti lisosom, atau untuk dikirim ke luar sel. Ribosom bebas dan terikat memiliki struktur identik dan dapat saling bertukar tempat. Sel dapat menyesuaikan jumlah relatif masing-masing ribosom begitu metabolismenya berubah.[38]
Sistem endomembran
Sistem
endomembran sel.
Berbagai membran
dalam sel eukariota
merupakan bagian dari sistem endomembran. Membran ini dihubungkan melalui
sambungan fisik langsung atau melalui transfer antarsegmen membran dalam bentuk
vesikel
(gelembung yang dibungkus membran) kecil. Sistem endomembran mencakup selubung
nukleus, retikulum endoplasma, badan Golgi,
lisosom,
berbagai jenis vakuola,
dan membran plasma.[38]
Sistem ini memiliki berbagai fungsi, termasuk sintesis
dan modifikasi protein serta transpor protein ke membran dan organel atau ke
luar sel, sintesis lipid,
dan penetralan beberapa jenis racun.[42]
Retikulum endoplasma
Retikulum endoplasma merupakan perluasan
selubung nukleus yang terdiri dari jaringan (reticulum = 'jaring kecil')
saluran bermembran
dan vesikel
yang saling terhubung. Terdapat dua bentuk retikulum endoplasma, yaitu
retikulum endoplasma kasar dan retikulum endoplasma halus.[42]
Retikulum endoplasma kasar disebut demikian karena permukaannya ditempeli banyak ribosom. Ribosom yang mulai mensintesis protein dengan tempat tujuan tertentu, seperti organel tertentu atau membran, akan menempel pada retikulum endoplasma kasar. Protein yang terbentuk akan terdorong ke bagian dalam retikulum endoplasma yang disebut lumen.[43] Di dalam lumen, protein tersebut mengalami pelipatan dan dimodifikasi, misalnya dengan penambahan karbohidrat untuk membentuk glikoprotein. Protein tersebut lalu dipindahkan ke bagian lain sel di dalam vesikel kecil yang menyembul keluar dari retikulum endoplasma, dan bergabung dengan organel yang berperan lebih lanjut dalam modifikasi dan distribusinya. Kebanyakan protein menuju ke badan Golgi, yang akan mengemas dan memilahnya untuk diantarkan ke tujuan akhirnya.
Retikulum endoplasma halus tidak memiliki ribosom pada permukaannya. Retikulum endoplasma halus berfungsi, misalnya, dalam sintesis lipid komponen membran sel. Dalam jenis sel tertentu, misalnya sel hati, membran retikulum endoplasma halus mengandung enzim yang mengubah obat-obatan, racun, dan produk sampingan beracun dari metabolisme sel menjadi senyawa-senyawa yang kurang beracun atau lebih mudah dikeluarkan tubuh.[42]
Retikulum endoplasma kasar disebut demikian karena permukaannya ditempeli banyak ribosom. Ribosom yang mulai mensintesis protein dengan tempat tujuan tertentu, seperti organel tertentu atau membran, akan menempel pada retikulum endoplasma kasar. Protein yang terbentuk akan terdorong ke bagian dalam retikulum endoplasma yang disebut lumen.[43] Di dalam lumen, protein tersebut mengalami pelipatan dan dimodifikasi, misalnya dengan penambahan karbohidrat untuk membentuk glikoprotein. Protein tersebut lalu dipindahkan ke bagian lain sel di dalam vesikel kecil yang menyembul keluar dari retikulum endoplasma, dan bergabung dengan organel yang berperan lebih lanjut dalam modifikasi dan distribusinya. Kebanyakan protein menuju ke badan Golgi, yang akan mengemas dan memilahnya untuk diantarkan ke tujuan akhirnya.
Retikulum endoplasma halus tidak memiliki ribosom pada permukaannya. Retikulum endoplasma halus berfungsi, misalnya, dalam sintesis lipid komponen membran sel. Dalam jenis sel tertentu, misalnya sel hati, membran retikulum endoplasma halus mengandung enzim yang mengubah obat-obatan, racun, dan produk sampingan beracun dari metabolisme sel menjadi senyawa-senyawa yang kurang beracun atau lebih mudah dikeluarkan tubuh.[42]
Badan Golgi
Badan Golgi
(dinamai menurut nama penemunya, Camillo
Golgi) tersusun atas setumpuk kantong pipih dari membran
yang disebut sisterna. Biasanya terdapat tiga sampai delapan sisterna,
tetapi ada sejumlah organisme yang memiliki badan Golgi dengan puluhan
sisterna. Jumlah dan ukuran badan Golgi bergantung pada jenis sel dan aktivitas
metabolismenya.
Sel yang aktif melakukan sekresi protein dapat memiliki ratusan badan Golgi. Organel ini
biasanya terletak di antara retikulum endoplasma dan membran plasma.[42]
Sisi badan Golgi yang paling dekat dengan nukleus disebut sisi cis, sementara sisi yang menjauhi nukleus disebut sisi trans. Ketika tiba di sisi cis, protein dimasukkan ke dalam lumen sisterna. Di dalam lumen, protein tersebut dimodifikasi, misalnya dengan penambahan karbohidrat, ditandai dengan penanda kimiawi, dan dipilah-pilah agar nantinya dapat dikirim ke tujuannya masing-masing.[43]
Badan Golgi mengatur pergerakan berbagai jenis protein; ada yang disekresikan ke luar sel, ada yang digabungkan ke membran plasma sebagai protein transmembran, dan ada pula yang ditempatkan di dalam lisosom. Protein yang disekresikan dari sel diangkut ke membran plasma di dalam vesikel sekresi, yang melepaskan isinya dengan cara bergabung dengan membran plasma dalam proses eksositosis. Proses sebaliknya, endositosis, dapat terjadi bila membran plasma mencekung ke dalam sel dan membentuk vesikel endositosis yang dibawa ke badan Golgi atau tempat lain, misalnya lisosom.[42]
Sisi badan Golgi yang paling dekat dengan nukleus disebut sisi cis, sementara sisi yang menjauhi nukleus disebut sisi trans. Ketika tiba di sisi cis, protein dimasukkan ke dalam lumen sisterna. Di dalam lumen, protein tersebut dimodifikasi, misalnya dengan penambahan karbohidrat, ditandai dengan penanda kimiawi, dan dipilah-pilah agar nantinya dapat dikirim ke tujuannya masing-masing.[43]
Badan Golgi mengatur pergerakan berbagai jenis protein; ada yang disekresikan ke luar sel, ada yang digabungkan ke membran plasma sebagai protein transmembran, dan ada pula yang ditempatkan di dalam lisosom. Protein yang disekresikan dari sel diangkut ke membran plasma di dalam vesikel sekresi, yang melepaskan isinya dengan cara bergabung dengan membran plasma dalam proses eksositosis. Proses sebaliknya, endositosis, dapat terjadi bila membran plasma mencekung ke dalam sel dan membentuk vesikel endositosis yang dibawa ke badan Golgi atau tempat lain, misalnya lisosom.[42]
Lisosom
Lisosom pada sel hewan merupakan vesikel yang
memuat lebih dari 30 jenis enzim hidrolitik untuk menguraikan berbagai molekul kompleks.
Sel menggunakan kembali subunit molekul yang sudah diuraikan lisosom itu. Bergantung
pada zat yang diuraikannya, lisosom dapat memiliki berbagai ukuran dan bentuk.
Organel ini dibentuk sebagai vesikel yang melepaskan diri dari badan Golgi.[42]
Lisosom menguraikan molekul makanan yang masuk ke dalam sel melalui endositosis ketika suatu vesikel endositosis bergabung dengan lisosom. Dalam proses yang disebut autofagi, lisosom mencerna organel yang tidak berfungsi dengan benar. Lisosom juga berperan dalam fagositosis, proses yang dilakukan sejumlah jenis sel untuk menelan bakteri atau fragmen sel lain untuk diuraikan. Contoh sel yang melakukan fagositosis ialah sejenis sel darah putih yang disebut fagosit, yang berperan penting dalam sistem kekebalan tubuh.[42]
Lisosom menguraikan molekul makanan yang masuk ke dalam sel melalui endositosis ketika suatu vesikel endositosis bergabung dengan lisosom. Dalam proses yang disebut autofagi, lisosom mencerna organel yang tidak berfungsi dengan benar. Lisosom juga berperan dalam fagositosis, proses yang dilakukan sejumlah jenis sel untuk menelan bakteri atau fragmen sel lain untuk diuraikan. Contoh sel yang melakukan fagositosis ialah sejenis sel darah putih yang disebut fagosit, yang berperan penting dalam sistem kekebalan tubuh.[42]
Vakuola
Kebanyakan
fungsi lisosom
sel hewan
dilakukan oleh vakuola
pada sel tumbuhan.
Membran
vakuola, yang merupakan bagian dari sistem endomembran, disebut tonoplas.
Vakuola berasal dari kata bahasa Latin vacuolum yang berarti 'kosong' dan
dinamai demikian karena organel ini tidak memiliki struktur internal. Umumnya vakuola
lebih besar daripada vesikel, dan kadang kala terbentuk dari gabungan banyak
vesikel.[44]
Sel tumbuhan muda berukuran kecil dan mengandung banyak vakuola kecil yang kemudian bergabung membentuk suatu vakuola sentral seiring dengan penambahan air ke dalamnya. Ukuran sel tumbuhan diperbesar dengan menambahkan air ke dalam vakuola sentral tersebut. Vakuola sentral juga mengandung cadangan makanan, garam-garam, pigmen, dan limbah metabolisme. Zat yang beracun bagi herbivora dapat pula disimpan dalam vakuola sebagai mekanisme pertahanan. Vakuola juga berperan penting dalam mempertahankan tekanan turgor tumbuhan.[44]
Vakuola memiliki banyak fungsi lain dan juga dapat ditemukan pada sel hewan dan protista uniseluler. Kebanyakan protozoa memiliki vakuola makanan, yang bergabung dengan lisosom agar makanan di dalamnya dapat dicerna. Beberapa jenis protozoa juga memiliki vakuola kontraktil, yang mengeluarkan kelebihan air dari sel.[44]
Sel tumbuhan muda berukuran kecil dan mengandung banyak vakuola kecil yang kemudian bergabung membentuk suatu vakuola sentral seiring dengan penambahan air ke dalamnya. Ukuran sel tumbuhan diperbesar dengan menambahkan air ke dalam vakuola sentral tersebut. Vakuola sentral juga mengandung cadangan makanan, garam-garam, pigmen, dan limbah metabolisme. Zat yang beracun bagi herbivora dapat pula disimpan dalam vakuola sebagai mekanisme pertahanan. Vakuola juga berperan penting dalam mempertahankan tekanan turgor tumbuhan.[44]
Vakuola memiliki banyak fungsi lain dan juga dapat ditemukan pada sel hewan dan protista uniseluler. Kebanyakan protozoa memiliki vakuola makanan, yang bergabung dengan lisosom agar makanan di dalamnya dapat dicerna. Beberapa jenis protozoa juga memiliki vakuola kontraktil, yang mengeluarkan kelebihan air dari sel.[44]
Mitokondria
Gambaran
umum mitokondria.
Sebagian
besar sel eukariota
mengandung banyak mitokondria, yang menempati sampai 25 persen volume sitoplasma.
Organel ini
termasuk organel yang besar, secara umum hanya lebih kecil dari nukleus, vakuola, dan kloroplas.[45]
Nama mitokondria berasal dari penampakannya yang seperti benang (bahasa
Yunani mitos, 'benang') di bawah mikroskop
cahaya.[46]
Organel ini memiliki dua macam membran, yaitu membran luar dan membran dalam, yang dipisahkan oleh ruang antarmembran. Luas permukaan membran dalam lebih besar daripada membran luar karena memiliki lipatan-lipatan, atau krista, yang menyembul ke dalam matriks, atau ruang dalam mitokondria.[45]
Mitokondria adalah tempat berlangsungnya respirasi seluler, yaitu suatu proses kimiawi yang memberi energi pada sel.[47] Karbohidrat dan lemak merupakan contoh molekul makanan berenergi tinggi yang dipecah menjadi air dan karbon dioksida oleh reaksi-reaksi di dalam mitokondria, dengan pelepasan energi. Kebanyakan energi yang dilepas dalam proses itu ditangkap oleh molekul yang disebut ATP. Mitokondria-lah yang menghasilkan sebagian besar ATP sel.[42] Energi kimiawi ATP nantinya dapat digunakan untuk menjalankan berbagai reaksi kimia dalam sel.[44] Sebagian besar tahap pemecahan molekul makanan dan pembuatan ATP tersebut dilakukan oleh enzim-enzim yang terdapat di dalam krista dan matriks mitokondria.[45]
Mitokondria memperbanyak diri secara independen dari keseluruhan bagian sel lain.[46] Organel ini memiliki DNA sendiri yang menyandikan sejumlah protein mitokondria, yang dibuat pada ribosomnya sendiri yang serupa dengan ribosom prokariota.[44]
Organel ini memiliki dua macam membran, yaitu membran luar dan membran dalam, yang dipisahkan oleh ruang antarmembran. Luas permukaan membran dalam lebih besar daripada membran luar karena memiliki lipatan-lipatan, atau krista, yang menyembul ke dalam matriks, atau ruang dalam mitokondria.[45]
Mitokondria adalah tempat berlangsungnya respirasi seluler, yaitu suatu proses kimiawi yang memberi energi pada sel.[47] Karbohidrat dan lemak merupakan contoh molekul makanan berenergi tinggi yang dipecah menjadi air dan karbon dioksida oleh reaksi-reaksi di dalam mitokondria, dengan pelepasan energi. Kebanyakan energi yang dilepas dalam proses itu ditangkap oleh molekul yang disebut ATP. Mitokondria-lah yang menghasilkan sebagian besar ATP sel.[42] Energi kimiawi ATP nantinya dapat digunakan untuk menjalankan berbagai reaksi kimia dalam sel.[44] Sebagian besar tahap pemecahan molekul makanan dan pembuatan ATP tersebut dilakukan oleh enzim-enzim yang terdapat di dalam krista dan matriks mitokondria.[45]
Mitokondria memperbanyak diri secara independen dari keseluruhan bagian sel lain.[46] Organel ini memiliki DNA sendiri yang menyandikan sejumlah protein mitokondria, yang dibuat pada ribosomnya sendiri yang serupa dengan ribosom prokariota.[44]
Kloroplas
Gambaran
umum kloroplas.
Kloroplas
merupakan salah satu jenis organel yang disebut plastid pada tumbuhan dan alga.[36]
Kloroplas mengandung klorofil, pigmen hijau yang menangkap energi cahaya untuk fotosintesis,
yaitu serangkaian reaksi yang mengubah energi cahaya menjadi energi kimiawi
yang disimpan dalam molekul karbohidrat dan senyawa
organik lain.[48]
Satu sel alga uniseluler dapat memiliki satu kloroplas saja, sementara satu sel daun dapat memiliki 20 sampai 100 kloroplas. Organel ini cenderung lebih besar daripada mitokondria, dengan panjang 5–10 µm atau lebih. Kloroplas biasanya berbentuk seperti cakram dan, seperti mitokondria, memiliki membran luar dan membran dalam yang dipisahkan oleh ruang antarmembran. Membran dalam kloroplas menyelimuti stroma, yang memuat berbagai enzim yang bertanggung jawab membentuk karbohidrat dari karbon dioksida dan air dalam fotosintesis. Suatu sistem membran dalam yang kedua di dalam stroma terdiri dari kantong-kantong pipih disebut tilakoid yang saling berhubungan. Tilakoid-tilakoid membentuk suatu tumpukan yang disebut granum (jamak, grana). Klorofil terdapat pada membran tilakoid, yang berperan serupa dengan membran dalam mitokondria, yaitu terlibat dalam pembentukan ATP.[48] Sebagian ATP yang terbentuk ini digunakan oleh enzim di stroma untuk mengubah karbon dioksida menjadi senyawa antara berkarbon tiga yang kemudian dikeluarkan ke sitoplasma dan diubah menjadi karbohidrat.[49]
Sama seperti mitokondria, kloroplas juga memiliki DNA dan ribosomnya sendiri serta tumbuh dan memperbanyak dirinya sendiri.[44] Kedua organel ini juga dapat berpindah-pindah tempat di dalam sel.[49]
Satu sel alga uniseluler dapat memiliki satu kloroplas saja, sementara satu sel daun dapat memiliki 20 sampai 100 kloroplas. Organel ini cenderung lebih besar daripada mitokondria, dengan panjang 5–10 µm atau lebih. Kloroplas biasanya berbentuk seperti cakram dan, seperti mitokondria, memiliki membran luar dan membran dalam yang dipisahkan oleh ruang antarmembran. Membran dalam kloroplas menyelimuti stroma, yang memuat berbagai enzim yang bertanggung jawab membentuk karbohidrat dari karbon dioksida dan air dalam fotosintesis. Suatu sistem membran dalam yang kedua di dalam stroma terdiri dari kantong-kantong pipih disebut tilakoid yang saling berhubungan. Tilakoid-tilakoid membentuk suatu tumpukan yang disebut granum (jamak, grana). Klorofil terdapat pada membran tilakoid, yang berperan serupa dengan membran dalam mitokondria, yaitu terlibat dalam pembentukan ATP.[48] Sebagian ATP yang terbentuk ini digunakan oleh enzim di stroma untuk mengubah karbon dioksida menjadi senyawa antara berkarbon tiga yang kemudian dikeluarkan ke sitoplasma dan diubah menjadi karbohidrat.[49]
Sama seperti mitokondria, kloroplas juga memiliki DNA dan ribosomnya sendiri serta tumbuh dan memperbanyak dirinya sendiri.[44] Kedua organel ini juga dapat berpindah-pindah tempat di dalam sel.[49]
Peroksisom
Peroksisom
berukuran mirip dengan lisosom dan dapat ditemukan dalam semua sel eukariota.[50]
Organel ini dinamai demikian karena biasanya mengandung satu atau lebih enzim yang terlibat
dalam reaksi oksidasi
menghasilkan hidrogen peroksida (H2O2).[51]
Hidrogen peroksida merupakan bahan kimia beracun, namun di dalam peroksisom
senyawa ini digunakan untuk reaksi oksidasi lain atau diuraikan menjadi air dan oksigen. Salah
satu tugas peroksisom adalah mengoksidasi asam lemak
panjang menjadi lebih pendek yang kemudian dibawa ke mitokondria
untuk oksidasi sempurna.[50]
Peroksisom pada sel hati
dan ginjal juga
mendetoksifikasi berbagai molekul beracun yang memasuki darah, misalnya alkohol.
Sementara itu, peroksisom pada biji tumbuhan berperan penting mengubah cadangan lemak biji menjadi karbohidrat
yang digunakan dalam tahap perkecambahan.[51]
Sitoskeleton
Sitoskeleton
sel eukariota; mikrotubulus diwarnai hijau, sementara mikrofilamen
diwarnai merah.
Sitoskeleton
eukariota terdiri
dari tiga jenis serat protein, yaitu mikrotubulus,
filamen intermediat, dan mikrofilamen.[52]
Protein sitoskeleton yang serupa dan berfungsi sama dengan sitoskeleton
eukariota ditemukan pula pada prokariota.[33]
Mikrotubulus berupa silinder berongga yang memberi bentuk sel, menuntun gerakan
organel, dan
membantu pergerakan kromosom pada saat pembelahan
sel. Silia dan
flagela
eukariota, yang merupakan alat bantu pergerakan, juga berisi mikrotubulus.
Filamen intermediat mendukung bentuk sel dan membuat organel tetap berada di
tempatnya. Sementara itu, mikrofilamen, yang berupa batang tipis dari protein aktin, berfungsi
antara lain dalam kontraksi otot pada hewan, pembentukan pseudopodia
untuk pergerakan sel ameba,
dan aliran bahan di dalam sitoplasma sel tumbuhan.[53]
Sejumlah protein motor menggerakkan berbagai organel di sepanjang sitoskeleton eukariota. Secara umum, protein motor dapat digolongkan dalam tiga jenis, yaitu kinesin, dinein, dan miosin. Kinesin dan dinein bergerak pada mikrotubulus, sementara miosin bergerak pada mikrofilamen.[54]
Sejumlah protein motor menggerakkan berbagai organel di sepanjang sitoskeleton eukariota. Secara umum, protein motor dapat digolongkan dalam tiga jenis, yaitu kinesin, dinein, dan miosin. Kinesin dan dinein bergerak pada mikrotubulus, sementara miosin bergerak pada mikrofilamen.[54]
Komponen ekstraseluler
Sel-sel hewan dan tumbuhan disatukan
sebagai jaringan
terutama oleh matriks ekstraseluler, yaitu jejaring
kompleks molekul yang disekresikan sel dan berfungsi utama membentuk kerangka
pendukung. Terutama pada hewan, sel-sel pada kebanyakan jaringan terikat
langsung satu sama lain melalui sambungan
sel.[55]
Matriks ekstraseluler hewan
Matriks ekstraseluler sel hewan berbahan
penyusun utama glikoprotein (protein yang
berikatan dengan karbohidrat pendek), dan yang paling melimpah ialah kolagen yang
membentuk serat kuat di bagian luar sel. Serat kolagen ini tertanam dalam
jalinan tenunan yang terbuat dari proteoglikan,
yang merupakan glikoprotein kelas lain[56]
Variasi jenis dan susunan molekul matriks ekstraseluler menimbulkan berbagai
bentuk, misalnya keras seperti permukaan tulang dan gigi, transparan
seperti kornea
mata, atau berbentuk seperti tali kuat pada otot. Matriks
ekstraseluler tidak hanya menyatukan sel-sel tetapi juga memengaruhi perkembangan, bentuk, dan perilaku sel.[57]
Dinding sel tumbuhan
Dinding sel
tumbuhan
merupakan matriks ekstraseluler yang menyelubungi tiap
sel tumbuhan.[58]
Dinding ini tersusun atas serabut selulosa yang
tertanam dalam polisakarida lain serta protein dan
berukuran jauh lebih tebal daripada membran
plasma, yaitu 0,1 µm hingga beberapa mikrometer. Dinding sel melindungi sel
tumbuhan, mempertahankan bentuknya, dan mencegah pengisapan air secara berlebihan.[59]
Sambungan antarsel
Sambungan
sel (cell junction) dapat ditemukan pada titik-titik pertemuan
antarsel atau antara sel dan matriks ekstraseluler. Menurut fungsinya,
sambungan sel dapat diklasifikasikan menjadi tiga, yaitu (1) sambungan
penyumbat (occluding junction), (2) sambungan jangkar (anchoring
junction), dan (3) sambungan pengomunikasi (communicating junction).
Sambungan penyumbat menyegel permukaan dua sel menjadi satu sedemikian rupa
sehingga molekul kecil sekalipun tidak dapat lewat, contohnya ialah sambungan
ketat (tight junction) pada vertebrata.
Sementara itu, sambungan jangkar menempelkan sel (dan sitoskeletonnya)
ke sel tetangganya atau ke matriks ekstraseluler. Terakhir, sambungan
pengomunikasi menyatukan dua sel tetapi memungkinkan sinyal kimiawi atau
listrik melintas antarsel tersebut. Plasmodesmata
merupakan contoh sambungan pengomunikasi yang hanya ditemukan pada tumbuhan.[60]
Fungsi
Metabolisme
Keseluruhan reaksi
kimia yang membuat makhluk hidup mampu melakukan aktivitasnya disebut metabolisme,[61]
dan sebagian besar reaksi kimia tersebut terjadi di dalam sel.[3]
Metabolisme yang terjadi di dalam sel dapat berupa reaksi katabolik,
yaitu perombakan senyawa kimia untuk menghasilkan energi maupun untuk
dijadikan bahan pembentukan senyawa lain, dan reaksi anabolik,
yaitu reaksi penyusunan komponen sel.[62]
Salah satu proses katabolik yang merombak molekul makanan untuk menghasilkan
energi di dalam sel ialah respirasi
seluler, yang sebagian besar berlangsung di dalam mitokondria
eukariota
atau sitosol prokariota
dan menghasilkan ATP.
Sementara itu, contoh proses anabolik ialah sintesis
protein yang berlangsung pada ribosom dan membutuhkan ATP.
Komunikasi sel
Kemampuan
sel untuk berkomunikasi, yaitu menerima dan mengirimkan 'sinyal' dari dan
kepada sel lain, menentukan interaksi antarorganisme uniseluler serta mengatur fungsi dan perkembangan tubuh organisme multiseluler. Misalnya, bakteri
berkomunikasi satu sama lain dalam proses quorum
sensing (pengindraan kuorum) untuk menentukan apakah jumlah mereka
sudah cukup sebelum membentuk biofilm, sementara sel-sel dalam embrio hewan
berkomunikasi untuk koordinasi proses diferensiasi
menjadi berbagai jenis sel.
Komunikasi sel terdiri dari proses transfer sinyal antarsel dalam bentuk molekul (misalnya hormon) atau aktivitas listrik, dan transduksi sinyal di dalam sel target ke molekul yang menghasilkan respons sel. Mekanisme transfer sinyal dapat terjadi dengan kontak antarsel (misalnya melalui sambungan pengomunikasi), penyebaran molekul sinyal ke sel yang berdekatan, penyebaran molekul sinyal ke sel yang jauh melalui saluran (misalnya pembuluh darah), atau perambatan sinyal listrik ke sel yang jauh (misalnya pada jaringan otot polos). Selanjutnya, molekul sinyal menembus membran secara langsung, lewat melalui kanal protein, atau melekat pada reseptor berupa protein transmembran pada permukaan sel target dan memicu transduksi sinyal di dalam sel. Transduksi sinyal ini dapat melibatkan sejumlah zat yang disebut pembawa pesan kedua (second messenger) yang konsentrasinya meningkat setelah pelekatan molekul sinyal pada reseptor dan yang nantinya meregulasi aktivitas protein lain di dalam sel. Selain itu, transduksi sinyal juga dapat dilakukan oleh sejumlah jenis protein yang pada akhirnya dapat memengaruhi metabolisme, fungsi, atau perkembangan sel.[63][64]
Komunikasi sel terdiri dari proses transfer sinyal antarsel dalam bentuk molekul (misalnya hormon) atau aktivitas listrik, dan transduksi sinyal di dalam sel target ke molekul yang menghasilkan respons sel. Mekanisme transfer sinyal dapat terjadi dengan kontak antarsel (misalnya melalui sambungan pengomunikasi), penyebaran molekul sinyal ke sel yang berdekatan, penyebaran molekul sinyal ke sel yang jauh melalui saluran (misalnya pembuluh darah), atau perambatan sinyal listrik ke sel yang jauh (misalnya pada jaringan otot polos). Selanjutnya, molekul sinyal menembus membran secara langsung, lewat melalui kanal protein, atau melekat pada reseptor berupa protein transmembran pada permukaan sel target dan memicu transduksi sinyal di dalam sel. Transduksi sinyal ini dapat melibatkan sejumlah zat yang disebut pembawa pesan kedua (second messenger) yang konsentrasinya meningkat setelah pelekatan molekul sinyal pada reseptor dan yang nantinya meregulasi aktivitas protein lain di dalam sel. Selain itu, transduksi sinyal juga dapat dilakukan oleh sejumlah jenis protein yang pada akhirnya dapat memengaruhi metabolisme, fungsi, atau perkembangan sel.[63][64]
Siklus sel
Video yang
dipercepat menggambarkan pembelahan sel bakteri E. coli
Setiap sel
berasal dari pembelahan sel sebelumnya, dan tahap-tahap kehidupan
sel antara pembelahan sel ke pembelahan sel berikutnya disebut sebagai siklus sel.[65]
Pada kebanyakan sel, siklus ini terdiri dari empat proses terkoordinasi, yaitu
pertumbuhan sel, replikasi DNA, pemisahan DNA yang sudah digandakan ke
dua calon sel anakan, serta pembelahan sel.[66]
Pada bakteri,
proses pemisahan DNA ke calon sel anakan dapat terjadi bersamaan dengan
replikasi DNA, dan siklus sel yang berurutan dapat bertumpang tindih. Hal ini
tidak terjadi pada eukariota yang siklus selnya terjadi dalam empat fase
terpisah sehingga laju pembelahan sel bakteri dapat lebih cepat daripada laju
pembelahan sel eukariota.[67]
Pada eukariota, tahap pertumbuhan sel umumnya terjadi dua kali, yaitu sebelum
replikasi DNA (disebut fase G1, gap 1) dan sebelum
pembelahan sel (fase G2). Siklus sel bakteri tidak wajib
memiliki fase G1, namun memiliki fase G2 yang disebut
periode D. Tahap replikasi DNA pada eukariota disebut fase S (sintesis),
atau pada bakteri ekuivalen dengan periode C. Selanjutnya, eukariota memiliki
tahap pembelahan nukleus yang disebut fase M (mitosis).
Peralihan antartahap siklus sel dikendalikan oleh suatu perlengkapan pengaturan yang tidak hanya mengoordinasi berbagai kejadian dalam siklus sel, tetapi juga menghubungkan siklus sel dengan sinyal ekstrasel yang mengendalikan perbanyakan sel. Misalnya, sel hewan pada fase G1 dapat berhenti dan tidak beralih ke fase S bila tidak ada faktor pertumbuhan tertentu, melainkan memasuki keadaan yang disebut fase G0 dan tidak mengalami pertumbuhan maupun perbanyakan. Contohnya adalah sel fibroblas yang hanya membelah diri untuk memperbaiki kerusakan tubuh akibat luka.[66] Jika pengaturan siklus sel terganggu, misalnya karena mutasi, risiko pembentukan tumor—yaitu perbanyakan sel yang tidak normal—meningkat dan dapat berpengaruh pada pembentukan kanker.[68]
Peralihan antartahap siklus sel dikendalikan oleh suatu perlengkapan pengaturan yang tidak hanya mengoordinasi berbagai kejadian dalam siklus sel, tetapi juga menghubungkan siklus sel dengan sinyal ekstrasel yang mengendalikan perbanyakan sel. Misalnya, sel hewan pada fase G1 dapat berhenti dan tidak beralih ke fase S bila tidak ada faktor pertumbuhan tertentu, melainkan memasuki keadaan yang disebut fase G0 dan tidak mengalami pertumbuhan maupun perbanyakan. Contohnya adalah sel fibroblas yang hanya membelah diri untuk memperbaiki kerusakan tubuh akibat luka.[66] Jika pengaturan siklus sel terganggu, misalnya karena mutasi, risiko pembentukan tumor—yaitu perbanyakan sel yang tidak normal—meningkat dan dapat berpengaruh pada pembentukan kanker.[68]
Diferensiasi sel
Diferensiasi
sel menciptakan keberagaman jenis sel yang muncul selama perkembangan suatu organisme multiseluler dari sebuah sel telur
yang sudah dibuahi. Misalnya, mamalia yang berasal dari sebuah sel berkembang menjadi suatu
organisme dengan ratusan jenis sel berbeda seperti otot, saraf, dan kulit.[69]
Sel-sel dalam embrio
yang sedang berkembang melakukan pensinyalan
sel yang memengaruhi ekspresi gen sel dan menyebabkan diferensiasi tersebut.[70]
Kematian sel terprogram
Sel dalam organisme multiseluler dapat mengalami suatu
kematian terprogram yang berguna untuk pengendalian populasi sel dengan cara
mengimbangi perbanyakan sel, misalnya untuk mencegah munculnya tumor. Kematian sel
juga berguna untuk menghilangkan bagian tubuh yang tidak diperlukan. Contohnya,
pada saat pembentukan embrio, jari-jari pada tangan atau kaki manusia pada mulanya
saling menyatu, namun kemudian terbentuk berkat kematian sel-sel antarjari.
Dengan demikian, waktu dan tempat terjadinya kematian sel, sama seperti
pertumbuhan dan pembelahan sel, merupakan proses yang sangat terkendali.
Kematian sel semacam itu terjadi dalam proses yang disebut apoptosis
yang dimulai ketika suatu faktor penting hilang dari lingkungan sel atau ketika
suatu sinyal internal diaktifkan. Gejala awal apoptosis
ialah pemadatan nukleus
dan fragmentasi DNA yang diikuti oleh penyusutan sel.[71]
Kajian tentang sel
Biologi sel
modern berkembang dari integrasi antara sitologi, yaitu kajian tentang struktur
sel, dan biokimia,
yaitu kajian tentang molekul dan proses kimiawi metabolisme.
Mikroskop
merupakan peralatan yang paling penting dalam sitologi, sementara pendekatan
biokimia yang disebut fraksinasi sel juga telah menjadi sangat penting
dalam biologi sel.[72]
Mikroskopi
Silia pada permukaan
sel bagian dalam trakea
mamalia dilihat dengan SEM (perbesaran 10.000 kali pada berkas aslinya).
Mikroskop
berperan dalam kajian tentang sel sejak awal penemuannya. Jenis mikroskop yang
digunakan para ilmuwan Renaisans dan yang kini masih banyak digunakan di
laboratorium ialah mikroskop cahaya. Cahaya
tampak dilewatkan menembus spesimen dan kemudian lensa kaca yang merefraksikan
cahaya sedemikian rupa sehingga citra spesimen tersebut diperbesar ketika
diproyeksikan ke mata pengguna mikroskop. Namun demikian, mikroskop cahaya
memiliki batas daya urai, yaitu tidak mampu menguraikan perincian yang lebih
halus dari kira-kira 0,2 µm (ukuran bakteri kecil).
Pengembangan teknik penggunaan mikroskop cahaya sejak awal abad ke-20
melibatkan usaha untuk meningkatkan kontras, misalnya dengan pewarnaan atau
pemberian zat fluoresen.
Selanjutnya, biologi sel mengalami kemajuan pesat dengan penemuan mikroskop elektron yang menggunakan berkas elektron
sebagai pengganti cahaya tampak dan dapat memiliki resolusi (daya urai) sekitar
2 nm. Terdapat dua jenis dasar mikroskop elektron, yaitu mikroskop elektron
transmisi (transmission electron microscope, TEM) dan mikroskop elektron
payar (scanning electron microscope, SEM). TEM terutama digunakan untuk
mengkaji struktur internal sel, sementara SEM sangat berguna untuk melihat
permukaan spesimen secara rinci.[72]
kebutuhan oksigen dan nutrisi untuk sel
Organisme hidup yang paling tergantung pada oksigen untuk bertahan hidup. Oxygen is the catalyst
for a functioning cell to do its work. Oksigen adalah katalis untuk sel berfungsi untuk
melakukan tugasnya. Different cells in the body have different functions. Sel yang berbeda dalam tubuh memiliki
fungsi yang berbeda. When sufficient oxygen and nutrients are available, life is sustained at
the basic level. Ketika oksigen yang
cukup dan nutrisi yang tersedia, kehidupan berkelanjutan pada tingkat dasar. Hemoglobin—the red
blood cells in the blood stream—normally carries all the oxygen a healthy
body needs for survival. Hemoglobin-sel darah merah dalam darah
aliran-biasanya membawa semua oksigen tubuh yang sehat dibutuhkan untuk
kelangsungan hidup.
When normal circulation is compromised or
obstructed, normal cellular function is affected and some cells may die. Ketika sirkulasi normal terganggu atau
terhambat, fungsi sel normal yang terkena dampak dan beberapa sel akan mati. If normal circulation
is not restored quickly, long-term injury may result. Jika sirkulasi normal tidak dipulihkan
dengan cepat, jangka panjang dapat mengakibatkan cedera.
Other times, the body is compromised by infectious
organisms and the immune system simply needs a boost, or a toxic substance,
like carbon monoxide, has affected normal respiration. Lain kali, tubuh dikompromikan oleh
organisme menular dan sistem kekebalan tubuh hanya perlu dorongan, atau zat
beracun, seperti karbon monoksida, telah mempengaruhi respirasi normal.
Hyperbaric oxygenation is proving a useful adjunct
to traditional medical modalities for a wide range of conditions and
diagnoses. Oksigenasi hiperbarik
terbukti tambahan yang berguna untuk modalitas pengobatan tradisional untuk
berbagai macam kondisi dan diagnosa.
While it is not possible to cite every physical
benefit of hyperbaric oxygenation, outlined below are some of the
physiological effects when breathing pure oxygen under hyperbaric conditions. Meskipun tidak mungkin untuk menyebutkan
semua manfaat fisik dari oksigenasi hiperbarik, diuraikan di bawah ini adalah
beberapa efek fisiologis bila menghirup oksigen murni di bawah kondisi
hiperbarik.
|
|
|
mekanisme kontrol fisiologi
Mekanisme kontrol fisiologis
physiology
exercise
Fisiologi
Latihan atau physiology exercise bagian atau cabang fisiologi yang mempelajari
tentang fungsi tubuh selama berlatih (melakukan aktifitas fisik).
Exercise
sciensi adalah ilmu yang mendekskripsikan dan menerangkan fenomena alam yang
berhubungan dengan kerja/aktifitas fisik dan olahraga. Exercise sciensi
meliputi ilmu spesialis dalam fisiologi olahraga, biomekanik olahraga,
psikologi olahraga, sosiologi olahraga, biokimia olahraga, dsb.
Sport
medicin adalah salah satu disiplin ilmu kedoteran yang secara teoritis dan
praktis , mempelajari meneliti, menganalisa pengaruh olahraga terhadap manusia
sehat maupun sakit.
Physical
fitness adalah kesanggupan dan kemampuan tubuh melakukan penyesuaian terhadap
pembebanan fisik yang diberikan kepadanya tanpa menimbulkan kelelahan yang
berlebihan.
Inti dari
Fisiologi Latihan
- Apa yang terjadi pada saat berlatih dan apa yang terjadi setelah berlatih
- Olahraga memberikan stress terhadap mekanisme homeostatis dalam tubuh melalui respon faal.
- Respon tubuh bereaksi terhadap perubahan kebutuhan dan tetap berusaha mempertahankan kestabilan lingkungan internal agar dapat bekerja secara optimal
- Sifat respon, adaptif dan akut.
Prinsip
Fisiologi latihan
- Manusia makhluk hidup dinamis
- Dinamis eksternal dan internal
- internal : aktifitas sel
- eksternal : manipulasi lingkungan
Fungsi Sel
dan Jaringan
- Memperoleh makanan dan O2 dari lingkungan yang mengelilinginya
- Menjalankan berbagai reaksi kimia yang menggunakan zat gizi dan O2 untuk menghasilkan energi bagi sel
- Mengeluarkan CO2 dan Zat-zat sisa selama reaksi kimia
- Mensistesis protein dan komponen lain yang diperlukan untuk pertumbuhan dan menjalankan fungsi tertentu sel
- Menjadi sensitif dan responsif terhadap perubahan yang terjadi di lingkungan sekitarnya.
- Memindahkan Zat-zat dari salah satu bagian sel ke bagian lain ketika menjalankan aktifitas sel
- Bereproduksi
- Ibarat kota metropolitan, memiliki generator dan pabrik bahan bakar, sistem transportasi, jaringan komunikasi yang rumit, sistem penghancur dan pembuangan sampah, pabrik penghasil aneka produk, sistem impor ekspor, sistem pertahanan dan keamanan, sistem pemerintahan yang bersifat diktator, kemampuan menghancurkan tubuhnya sendiri.
- Segala kegiatan kita sehari-hari terjadi pada tingkat sel; memegang kertas, kerja dari sel-sel otot tangan, membaca, sel-sel batang dan kerucut mata yang menerima bayangan huruf yang dikirim ke otak untuk diterjemahkan.
Prinsip
Homeostasis
Homeostasis,berasal
dari kata Homeo berarti “sama” dan Stasis berarti “berdiam atau menetap”.
Homeostasis
adalah pengaturan kondisi-kondisi statis atau konstan di lingkungan dalam
tubuh. Tubuh menghadapi perubahan kebutuhan sementara ia harus mempertahankan
kestabilan lingkungan internal yang dibutuhkan oleh setiap sel dan organ agar
mereka dapat berfungsi karena kerja sistem tubuh yang sangat
teratur dan terkoordinasi. Homeostasis bukan berarti menetap namun bersifat
“stabil dinamis”.
Sistem tubuh
dan kontribusi penting untuk homeostasis
- Sistem sirkulasi : transportasi berbagai zat
- Sistem pencernaan :Sistem pencernaan: menguraikan makanan dan mengeluarkan zat sisa.
- Sistem respirasi : mengambil O2 dan mengeluarkan CO2
- Sistem kemih : mengeluarkan kelebihan garam, air dan elektrolit dari plasma
- Sistem rangka : menunjang, proteksi jaringan lunak, menyimpan Ca dll.
- Sistem otot : menggerakkan tulang dan mendekati makanan, menjauhi bahaya, mengatur suhu
- Sistem integumen : sawar protektif bagian luar yang mencegah cairan internal keluar dan mikroorganisme asing masuk ke dalam tubuh serta mengatur suhu dengan mengatur produksi keringat dan mengatur aliran darah ke kulit.
- Sistem imun : mempertahankan tubuh dari serangan benda asing dan sel-sel tubuh yang telah menjadi kanker, perbaikan dan penggantian sel yang tua atau cidera.
- Sistem saraf : Sistem pengontrol utama tubuh yang memerlukan respon cepat
- Sistem endokrin : Sistem kontrol utama yang lebih mementingkan daya tahan otot
- Sistem reproduksi : tidak esensial untuk homeostasis sehingga tidak penting untuk kelangsungan hidup suatu spesies
Homeostasis
penting bagi kelangsungan hidup sel, tiap sel melalui aktifitas khususnya
masing-masing turut berperan dan memberi kontribusi bagi homeostasis sebagai
bagian dari sistem yang terorganisasi untuk memelihara lingkungan internal yang
digunakan bersama oleh semua sel, sehingga butuh kontrol fisiologis.
Mekanisme
kontrol fisiologis
Untuk
mempertahankan homeostasis tubuh mendeteksi penyimpangan-penyimpangan melalui
sistem kontrol :
- Kontrol intrinsik : terdapat dalam organ yang bersangkutan (contoh ; otot bekerja menggunakan O2 dan mengeluarkan CO2 untuk menghasilkan energi. Konsentrasi O2 menurun dan CO2 meningkat, melalui otot polos di dinding pembuluh darah yang mengaliri otot tersebut menghasilkan perubahan kimiawi sehingga otot polos melemas dan pembuluh terbuka lebar untuk mengakomodasi peningkatan aliran darah ke otot).
- Kontrol ekstrinsik : mekanisme pengaturan yang dicetuskan di luar organ (sistem saraf dan endokrin), memungkinkan pengaturan berbagai organ sekaligus untuk mencapai tujuan bersama.
- Mekanisme kontrol fisiologis ini penting untuk mempertahankan keadaan stabil dinamis lingkungan internal keseluruhan –> Contoh; jika terjedi penurunan tekanan darah, maka sistem saraf secara serentak bekerja pada jantung dan pembuluh darah diseluruh tubuh untuk meningkatkan tekanan darah.
- Mekanisme kontrol homeostatis terutama bekerja berdasarkan prinsip umpan balik negatif dan sebagian kecil umpan balik positif
komponen dan prinsip sistem homeostatis
FAAL SELULER
Fisiologi (ilmu faal) yaitu ilmu yang mempelajari tentang fungsi tubuh atau bagaimana tubuh bekerja
Pendekatan faal
1. Pendekatan mekanis yaitu bagaimana tubuh bekerja
2. pendekatan teleogis yaitu fenomena berdasarkan kebutuhan tubuh itu sendiri
Berkaitan dengan anatomi yaitu fungsi yang terkait dengan struktur (bentuk ,susunan ,interaksi dengan bagian)
TINGKAT ORGANISASI DALAM TUBUH
Fisiologi (ilmu faal) yaitu ilmu yang mempelajari tentang fungsi tubuh atau bagaimana tubuh bekerja
Pendekatan faal
1. Pendekatan mekanis yaitu bagaimana tubuh bekerja
2. pendekatan teleogis yaitu fenomena berdasarkan kebutuhan tubuh itu sendiri
Berkaitan dengan anatomi yaitu fungsi yang terkait dengan struktur (bentuk ,susunan ,interaksi dengan bagian)
TINGKAT ORGANISASI DALAM TUBUH
- Organisme multi sel
- Fungsi dasar yang dijalankan :
Memperoleh
zat gizi dan oksigen
Menjalankan reaksi kimia Mengaluarkan karbondioksida dan zat sisa
Memsintesis protein dan komponen lain
Sensitive dan respontif terhadap perubahan
Mengontrol pertukaran gas
Bereproduksi
JARINGAN
Menjalankan reaksi kimia Mengaluarkan karbondioksida dan zat sisa
Memsintesis protein dan komponen lain
Sensitive dan respontif terhadap perubahan
Mengontrol pertukaran gas
Bereproduksi
JARINGAN
- 4 jaringan besar : jaringan otot ,epitel ,syaraf ,ikat
SISTEM
- Ada 11 sistem tubuh :
- Sistem sirkulasi ( cardiovascular )
- Sistem pencernaan ( digestive )
- Sistem respirasi ( respiratori )
- Sistem kemih ( urinary )
- Sistem rangka ( skeletal )
- Sistem otot ( muscular )
- Sistem kulit ( integument )
- Sistem pertahanan tubuh ( imun )
- Sistem saraf ( neuron )
- Sistem hormone ( endokrin )
- Sistem reproduksi
S E L
Setiap organisme tersusun dari salah satu diantara dua jenis sel yang secara struktural berbeda, sel prokariotik dan sel eukariotik. Hanya bakteri dan arkhea; alga hijau biru yang memiliki sel prokariotik. Sedangkan protista, tumbuhan, jamur dan hewan semuanya mempunyai sel eukariotik.
Kenapa dinamakan sel prokariotik dan eukariotik? Apa perbedaannya?
Sel Prokariotik. Kata prokariota (prokaryote) berasal dari bahasa Yunani, pro yang berarti sebelum dan karyon yang artinya kernel atau juga disebut nukleus. Sel prokariotik tidak memiliki nukleus. Materi genetiknya (DNA) terkonsentrasi pada suatu daerah yang disebut nukleoid, tetapi tidak ada membran yang memisahkan daerah nukleoid ini dengan bagian sel lainnya.
Sedangkan sel eukariotik, eu berarti sebenarnya dan karyon berarti nukleus. Eukariotik mengandung pengertian memiliki nukleus sesungguhnya yang dibungkus oleh selubung nukleus.
Tabel perbedaan antara sel prokariotik dan eukariotik
Setiap organisme tersusun dari salah satu diantara dua jenis sel yang secara struktural berbeda, sel prokariotik dan sel eukariotik. Hanya bakteri dan arkhea; alga hijau biru yang memiliki sel prokariotik. Sedangkan protista, tumbuhan, jamur dan hewan semuanya mempunyai sel eukariotik.
Kenapa dinamakan sel prokariotik dan eukariotik? Apa perbedaannya?
Sel Prokariotik. Kata prokariota (prokaryote) berasal dari bahasa Yunani, pro yang berarti sebelum dan karyon yang artinya kernel atau juga disebut nukleus. Sel prokariotik tidak memiliki nukleus. Materi genetiknya (DNA) terkonsentrasi pada suatu daerah yang disebut nukleoid, tetapi tidak ada membran yang memisahkan daerah nukleoid ini dengan bagian sel lainnya.
Sedangkan sel eukariotik, eu berarti sebenarnya dan karyon berarti nukleus. Eukariotik mengandung pengertian memiliki nukleus sesungguhnya yang dibungkus oleh selubung nukleus.
Tabel perbedaan antara sel prokariotik dan eukariotik
Struktur
|
Prokariotik
|
Eukariotik
|
Membran
nucleus
|
-
|
+
|
Membran
plastid
|
-
|
+
|
Nukleus
|
-
|
+
|
Nukleolus
|
-
|
+
|
Plastida
(plasma sel)
|
-
|
+/-
|
Mitokondria
|
-
|
+
|
Badan
golgi
|
-
|
+
|
Kromosom
|
+ (tunggal)
|
+ (ganda)
|
DNA
|
+ (telanjang)
|
+ (dengan protein)
|
RNA
|
+
|
+
|
Histon
|
-
|
+
|
Pigmen
|
+
|
+
|
Pembelahan
|
amitosis
|
mitosis/meiosis
|
Contoh
|
Hanya bakteri
dan arkhea; alga hijau biru yang memiliki sel prokariotik
|
Protista,
tumbuhan, jamur dan hewan
|
Sel terbagi
:
- ORGANEL SEL:
1)
Membrane Sel
Membrane sel dibentuk oleh lipid dan protein ,lipid berperan untuk menghambat gerakan air dan zat terlarut antara berbagai kompartemen sedangkan protein membentuk celah yang dapat berupa enzimgolong dalam membrane plasma adalah intisel ,retikulum endolplasma,mitokondria ,lisosom dan apparatus golgi.
Membrane sel berfungsi untuk membungkus sel ,membrane sel berbentuk tipis ,lentur dan tebal 7,5 – 10 nm dengan persentase protein55,phospolipid 25 ,kolesterol 13 ,lipid lain 4 dan karbohidrat 3
lipid bilayer
phospolipid setebal 2 molekul dengan ujung bipolar
bagian hidrofobik ( asam lemak ) ditengah – non polar
mudah dilewati oleh O2 dan CO2 serta alcohol
bersifat cair dan tidak padat—mudah bergeser
ujung polar—hidrofilik
bermuatan listrik ,mengandung gugus fosfat yang bermuatan negative
Membrane berisi kolesterol—menimbulkan stabilitas cairan dan membrane.
Protein umum pada membrane plasma adalah : umumnya adalah glikoprotein
Integral: muncul dikedua permukaan ,merupakan saluran air dan ion larut air serta bersifat selektif dan berperan dalam transfor aktif dan enzim
Protein perifer:terdapat pada suatu permukaan dalam berperan dalam pengontrolan fungsi intrasel
Karbohidrat
Bentuk glikoprotein atau glikolipid§
Proteoglikan :glokokaliks diluar permukaan bersifat bermuatan negative§ dan akan menolak muatan negative lainnya ,melekat pada glikoliks sel lain,kemudian sebagai substansi reseptor hormone dan terlibat dalam reaksi imun
2) Reticulum Endoplasma
- jaringan vesikel dan tubulus berisi enzim
- luas permukaan bias 30-40x membrane sel
- RE granularis : RNA + protein dan berperan dalam sintesa protein baru
- RE agranulari: berperan dalam sintesa substansi lipid dan proses enzimatik
- Fungsi RE:
? Sintesis protein RE granularis yang dikirim ke sitoplasma dan matriks endoplasma
? Sintesis lipid :RE agranularis yaitu phospolipid dan kolesterol dan bergabung bersama lipid bilayer RE ,kemudian RE membentuk vesikel —memisahkan dri
? Sintesis enzim:pengontrol glikogenolisis dan enzim detoksifikasi zat peruksak sel
3) Mitokondria
- Merupakan generator sel yang membentuk ATP
- Biasa memperbanyak diri dan mengandung DNA
4) Lisosom
- Merupakan organel vesikuler ,lepas dari golgi
- Berperan dalam system pencernaan intrasel
- Berisi enzim hidrolisis guna memecah protein , glikogen dan lipid
- vesikel bersifat digestif
- sisa digesti dikeluarkan secara eksositosis
5) Apparatus Golgi
- bersama vesikel RE memproses zat menjadi lisosom ,vesikel sekresi dan komponen lainnya
- berfungsi sebagai:
sintesis karbohidrat tertentu
? komponen utama proteoglikan
? komponen utama substansi interstitium
? komponen utama matrik rawan dan tulang
? pemprosesan protein dari RE
? pembentukan vesikel sekresiyang bergabungbersama membrane sel dan mengeluarkan isi secara eksositosis
Membrane sel dibentuk oleh lipid dan protein ,lipid berperan untuk menghambat gerakan air dan zat terlarut antara berbagai kompartemen sedangkan protein membentuk celah yang dapat berupa enzimgolong dalam membrane plasma adalah intisel ,retikulum endolplasma,mitokondria ,lisosom dan apparatus golgi.
Membrane sel berfungsi untuk membungkus sel ,membrane sel berbentuk tipis ,lentur dan tebal 7,5 – 10 nm dengan persentase protein55,phospolipid 25 ,kolesterol 13 ,lipid lain 4 dan karbohidrat 3
lipid bilayer
phospolipid setebal 2 molekul dengan ujung bipolar
bagian hidrofobik ( asam lemak ) ditengah – non polar
mudah dilewati oleh O2 dan CO2 serta alcohol
bersifat cair dan tidak padat—mudah bergeser
ujung polar—hidrofilik
bermuatan listrik ,mengandung gugus fosfat yang bermuatan negative
Membrane berisi kolesterol—menimbulkan stabilitas cairan dan membrane.
Protein umum pada membrane plasma adalah : umumnya adalah glikoprotein
Integral: muncul dikedua permukaan ,merupakan saluran air dan ion larut air serta bersifat selektif dan berperan dalam transfor aktif dan enzim
Protein perifer:terdapat pada suatu permukaan dalam berperan dalam pengontrolan fungsi intrasel
Karbohidrat
Bentuk glikoprotein atau glikolipid§
Proteoglikan :glokokaliks diluar permukaan bersifat bermuatan negative§ dan akan menolak muatan negative lainnya ,melekat pada glikoliks sel lain,kemudian sebagai substansi reseptor hormone dan terlibat dalam reaksi imun
2) Reticulum Endoplasma
- jaringan vesikel dan tubulus berisi enzim
- luas permukaan bias 30-40x membrane sel
- RE granularis : RNA + protein dan berperan dalam sintesa protein baru
- RE agranulari: berperan dalam sintesa substansi lipid dan proses enzimatik
- Fungsi RE:
? Sintesis protein RE granularis yang dikirim ke sitoplasma dan matriks endoplasma
? Sintesis lipid :RE agranularis yaitu phospolipid dan kolesterol dan bergabung bersama lipid bilayer RE ,kemudian RE membentuk vesikel —memisahkan dri
? Sintesis enzim:pengontrol glikogenolisis dan enzim detoksifikasi zat peruksak sel
3) Mitokondria
- Merupakan generator sel yang membentuk ATP
- Biasa memperbanyak diri dan mengandung DNA
4) Lisosom
- Merupakan organel vesikuler ,lepas dari golgi
- Berperan dalam system pencernaan intrasel
- Berisi enzim hidrolisis guna memecah protein , glikogen dan lipid
- vesikel bersifat digestif
- sisa digesti dikeluarkan secara eksositosis
5) Apparatus Golgi
- bersama vesikel RE memproses zat menjadi lisosom ,vesikel sekresi dan komponen lainnya
- berfungsi sebagai:
sintesis karbohidrat tertentu
? komponen utama proteoglikan
? komponen utama substansi interstitium
? komponen utama matrik rawan dan tulang
? pemprosesan protein dari RE
? pembentukan vesikel sekresiyang bergabungbersama membrane sel dan mengeluarkan isi secara eksositosis
- Nucleus
Merupakan
pusat kontol sel : DNA
Membrane nucleus:
terdiri dari 2 lapis dimana lapisan luar menyatu dengan RE§
ruang antar lapisan berhubungan dengan RE§
berisi ribuan pori – pori§
Nucleoli: tanpa membrane dan merupakan akumulasi RNA dan protein
Membrane nucleus:
terdiri dari 2 lapis dimana lapisan luar menyatu dengan RE§
ruang antar lapisan berhubungan dengan RE§
berisi ribuan pori – pori§
Nucleoli: tanpa membrane dan merupakan akumulasi RNA dan protein
- Sitoplasma
o Berisi
elektrolit ,protein ,lipid dan karbohidrat
o Air ( 70 -85% ) kecuali sel lemak
o Air ( 70 -85% ) kecuali sel lemak
HOMEOSTASE DAN HOMEOSTASIS
Homeostase dalam bidang biologi diartikan sebagai suatu keadaan internal tubuh suatu organisme yang dalam keadaan setimbang atau stabil.
Homeostasis dalam bidang biologi diartikan sebagai suatu mekanisme di dalam tubuh suatu organisme yang senantiasa mengupayakan keadaan setimbang atau stabil.
Istilah ini dikemukakan pertama kali oleh Walter Bradford Cannon pada tahun 1932 dari istilah Yunani homoios yang berarti sama, serupa atau menyerupai dan stasis yang berarti kedudukan atau keadaan.
Sebagai contoh:
Dalam keadaan homeostase yang terjaga, suhu normal tubuh manusia adalah 36,5º. Dalam cuaca yang panas, agar supaya suhu tubuh tetap terjaga pada kondisi homeostase, terjadi reaksi homeostasis berupa pembuangan panas tubuh melalui berkeringat dan pelebaran pembuluh darah (vasodilatasi) pada kulit sehingga wajah dan kulit memerah, rasa haus agar banyak minum sehingga terjadi pendinginan badan di samping mengganti kembali cairan yang banyak keluar, nafsu makan berkurang agar tidak terjadi peningkatan metabolisme yang menghasilkan panas, rasa lesu dan kantuk agar badan beristirahat sehingga mengurangi metabolisme, dsb.
HOMEOSTASIS
Permasalahan yang dihadapi oleh hewan
Lingkungan (faktor fisika dan kimia) senantiasa berubah sepanjang waktu. Sistem fisiologi dapat terganggu oleh perubahan lingkungan eksternal yang berpengaruh terhadap kondisi internal tubuh hewan dan dapat menyebabkan kematian. Bagaimana hewan memelihara kondisi internal tubuhnya??
KONSEP HOMEOSTASIS
Pemeliharaan lingkungan internal yang relatif stabil
Homeo yaitu sama dan Stasis yaitu berdiam dan menetap
Berfungsi bagi sel untuk hidup dan berfungsi
Harus ada
Lingkungan eksternal (plasma ,cairan ,ekstraseluler)
Lingkungan internal (dalam sel)
Faktor internal
1. Kosentrasi melekul gizi
2. Kosentrasi O2 dan CO2
3. Kosentrasi zat sisa
4. PH
5. Kosentrasi air,garam,dan elektrolik lain
6. Suhu
7. Volume dan tekanan
Perubahan kondisi fisika dan kimia perairan yang terjadi secara terus menerus merupakan ancaman bagi kehidupan organisme yang hidup didalam lingkungan tersebut. Perairan tawar, payau dan laut memiliki sifat yang tidak sama. Perairan tawar bersifat lebih encer dari konsentrasi cairan internal tubuh internal hewan yang hidup dalam habitat air tawar, sedangkan air laut bersifat lebih pekat dibandingkan cairan tubuh internal.
Kepiting bakau (Scylla serrata) akan hidup dengan baik jika berada dalam kisaran salinitas 14-20 ppt, walaupun dapat toleran pada salinitas 5 ppt dan 25 ppt.
Suhu perairan juga senantiasa berubah dan suhu dalam perairan tertentu dapat menjadi terlalu tinggi atau terlalu rendah bagi proses fisiologi dalam tubuh.
Sifat perairan sebagai kondisi lingkungan eksternal berpengaruh terhadap kondisi lingkungan internal (Claude Bernard menyebutnya milieu intérieur).
hewan air cenderung menjaga stabilitas lingkungan internalnya agar organ, jaringan, sel dan molekul dalam tubuhnya berfungsi normal.
Kecenderungan untuk mengatur dan mempertahankan stabilitas lingkungan internal, menurut Walter Canon (1929) disebut homeostasis.
Stabilitas lingkungan internal hewan air tersebut dijaga dengan sistem pengendalian fisiologis. Meskipun kondisi (fisika & kimia) eksternal fluktuasinya besar, kondisi (fisika & kimia) internal tubuh hewan fluktuasinya kecil dan dijaga agar senantiasa stabil .
Stabilitas lingkungan internal tubuh hewan air harus senantiasa dijaga dalam kisaran yang sempit, agar dapat hidup dengan baik dalam habitatnya.
Sel-sel dalam tubuh hewan air dijaga sedemikian rupa sehingga tidak saja senantiasa berada dalam suhu yang konstan, tetapi pH, konsentrasi gula, tekanan osmotic, konsentrasi ion dan sebagainya juga dalam kondisi konstan.
Jadi, hewan air yang dapat lulus hidup dalam lingkungan yang beragam dan berubah-ubah mencerminkan kemampuan hewan tersebut dalam menjaga stabilitas kondisi lingkungan internalnya.
Homeostasis merupakan konsep terpenting dalam sejarah perkembangan biologi. Hal itu memberikan kerangka konseptual guna menginterpretasikan berbagai data fisiologis dalam tubuh hewan.
Evolusi homeostasis dan sistem fisiologis yang memelihara homeostasis tersebut merupakan faktor penting agar hewan dapat hidup baik dalam lingkungan yang sesuai guna mendukung proses fisiologis, maupun dalam lingkungan yang kurang sesuai bagi proses kehidupan.
Fenomena pemeliharaan lingkungan internal tubuh hewan yang disebut homeostasis ini dilakukan oleh semua spesies hewan, secara terus menerus.
Pemeliharaan lingkungan internal tubuh hewan meliputi mekanisme fisiologi berbagai organ dan mencakup proses fisiologi pada level sel. Organisme uniseluler yang hidup di habitat perairan juga menunjukkan homeostasis.
Protozoa dapat hidup dalam lingkungan air tawar dan lingkungan lain yang lebih buruk karena konsentrasi garam, gula, asam amino dan bahan terlarut lainnya diregulasi oleh permeabilitas selaput sel, pengangkutan aktif dan mekanisme lainnya.
Permeabilitas selaput, transport aktif memelihara kondisi intraseluler untuk senantiasa berada dalam batas-batas yang sesuai untuk kebutuhan metabolik sel.
Kondisi homeostasis dalam sel dan didalam tubuh organisme multiseluler dijaga dengan proses umpan balik (feedback).
Wujud Dari Faktor-Faktor Mekanisme Kontrol Homeostasis
Pada tingkat sistemik:
Pusat kontrolnya adalah SSP, reseptornya berupa organ-organ reseptor seperti retina pada mata, organ penghidu pada hidung, dsb, sedang efektornya berupa organ-organ efektor yang terdapat pada jaringan otot-otot polos maupun otot-otot seran lintang (otot skelet)
Pembawa komunikasinya adalah sistem saraf tepi; serabut-serabut saraf aferent yang dari organ reseptor menuju SSP, dan serabut-serabut saraf eferen yang dari SSP menuju organ efektor.
Bentuk sinyal-sinyal untuk komunikasi (lewat jaringan saraf) disebut impuls, dan mediator penghubung sinyal-sinyal itu berupa hormon atau neurotransmiter.
Pada tingkat seluler:
Pusat kontrolnya DNA pada inti sel (nukleus), reseptor dan efektornya berupa rantai-rantai polipeptid yang spesifik pada membran sel, mediator komunikasinya adalah RNA, dan sinyal-sinyal komunikasinya dihasilkan oleh reaksi-reaksi biokimiawi sesuai dengan stimulus perubahan lingkungan yang terjadi.
Apa itu reaksi negatif, reaksi positif dan ketidakseimbangan homeostasis ?
Reaksi negatif homeostasis adalah reaksi yang bersifat mengurangi terhadap tekanan kuat yang diterima pusat kontrol, sedang reaksi positif homeostasis adalah reaksi yang bersifat meningkatkan terhadap tekanan lemah yang dialami pusat kontrol, akibat dari perubahan-perubahan lingkungan yang dimonitor reseptor.
Contoh reaksi negatif adalah: bagaimana pusat kontrol mempertahankan suhu badan terhadap tekanan suhu luar yang terlalu panas, ataupun terlalu dingin (termoregulasi); bagaimana tetap menjaga kadar gula darah tidak naik (glukoregulasi), atau bagaimana agar cairan tubuh tidak menjadi pekat akibat dehidrasi (osmoregulasi).
Contoh reaksi positif adalah: pengeluaran oksitosin pada saat partus untuk meningkatkan kontraksi uterus, pengeluaran trombin untuk pembekuan darah pada saat terjadi perdarahan, dsb
Ketidakseimbangan homeostasis terjadi bila faktor kontrol homeostasis tidak lagi mampumenjaga homeostase kembali setimbang seperti semula. Faktor-faktor penyakit, keracunan, kurang gizi, kecapain dan usia lanjut bisa menjadi penyebabnya.
SIFAT SYSTEM PENGATUR
Umpan balik
- Didalam proses umpan balik, informasi indrawi tentang variabel suhu atau pH misalnya, digunakan untuk mengendalikan proses dalam sel dan jaringan serta organ yang berpengaruh terhadap level variabel tersebut.
- Homeostasis diregulasi dengan umpan balik negatif.
Umpan balik
negatif
- Sebagai gambaran tentang umpan balik negatif adalah dengan mengamati bekerjanya thermostat yang dipasang dalam akuarium untuk menjaga agar suhu air dalam akuarium tersebut berada pada suhu yang diinginkan.
- Bilamana suhu air medium lebih rendah dari suhu yang diinginkan, sensor memberikan informasi agar pemanas memanaskan medium.
- Jadi pengaturan suhu tubuh membutuhkan “thermostat” yang informasinya harus diberikan pada sistem pengendali suhu.
- Jika informasi yang sampai pada sistem pengendali suhu adalah bahwa suhu tubuh lebih rendah dari yang semestinya, maka sistem pengendali akan meningkatkan suhu tubuh sampai kondisi semestinya dan pemanasan berhenti sampai terjadinya penurunan suhu lebih rendah dari yang semestinya.
Umpan balik
positif
- Peran umpan balik positif dalam pemeliharaan homeostasis sangat kecil.
- Contoh umpan balik positif adalah proses pembekuan darah.
- Mekanisme umpan balik positif berperan dalam memelihara volume darah yang beredar dalam tubuh agar senantiasa konstan.
- Mekanisme umpan balik positif dalam mengendalikan fungsi fisiologis pada hewan dapat berbahaya.
- Misalnya, suhu tubuh mamalia meningkat, jika gangguan awal ini kemudian mengalami umpan balik positif maka hasilnya adalah peningkatan suhu tubuh lebih lanjut yang tentunya berbahaya bagi hewan tersebut.
- Contoh lain umpan balik positif adalah pada fungsi saraf.
- Jika terdapat rangsang pada sel syaraf akan menyebabkan perubahan permeabilitas selaput yang memungkinkan adanya aliran ion sodium (Na+) masuk kedalam neuron. Aliran masuk ion Na+ pada fase awal terjadinya potensial aksi menghasilkan respon depolarisasi yang menyebabkan aliran masuk ion Na+ lebih lanjut.
- Sistem umpan balik terdiri atas reseptor, pusat integrasi dan efektor.
MEKANISME
KONTROL HOMEOSTASIS
Prinsip mekanisme kontrol homeostasis dalam bidang fisiologi ditentukan oleh 3 faktor penting, yakni:
Prinsip mekanisme kontrol homeostasis dalam bidang fisiologi ditentukan oleh 3 faktor penting, yakni:
- I. Reseptor
Reseptor
adalah faktor yang menerima dan mengolah setiap rangsang yang timbul dari
setiap perubahan lingkungan sekitar, untuk dijadikan stimulus dan dikirim
(dilaporkan) ke pusat kontrol.
- II. Pusat kontrol
Pusat
kontrol adalah faktor yang menerima stimulus dari reseptor untuk diolah dan
diinterpretasi dan dijadikan stimulus balik sebagai reaksi-reaksi untuk menjawab
(mengendalikan) perubahan lingkungan yang dilaporkan reseptor.
- III. Efektor
Efektor adalah faktor penerima
stimulus balik dari pusat kontrol, yang mengolah stimulus tersebut menjadi
suatu aktifitas gerak untuk menjawab (mengendalikan) perubahan lingkungan
sesuai yang dikehendaki pusat kontrolnya.
- Reseptor mendeteksi perubahan lingkungan, baik lingkungan eksternal dimana hewan itu hidup (misalnya perubahan suhu lingkungan) atau lingkungan internalnya (misalnya pH intraseluler).
- Reseptor banyak jumlahnya dan masing-masing hanya dapat memantau aspek lingkungan tertentu.
- Fungsi reseptor adalah mengkonversi perubahan lingkungan yang terdeteksi menjadi potensial aksi yang dikirim melalui sistem saraf ke pusat integrasi.
FEEDFORWARD
- Selain mekanisme feedback, metode fisiologis lain yang terpenting untuk mengendalikan kondisi internal hewan adalah feedforward
- Untuk mengurangi gangguan fisiologis, hewan menunjukkan perilaku yang mencegah terjadinya gangguan tersebut, jadi feedforward merupakan aktivitas antisipatif.
- Contohnya, sambil makan biasanya hewan minum juga.
- Masuknya pakan kedalam meningkatkan osmolaritas isi saluran pencernaan yang dapat menyebabkan hilangnya air dari cairan tubuh (melalui osmosis), mengakibatkan dehidrasi dan kesetimbangan osmotik terganggu.
- Segera setelah makan atau sambil, umumnya hewan minum air untuk mengurangi gangguan homeostasis cairan tubuh.
- Perilaku menghindari makanan yang menyebabkan muntah membantu hewan untuk memelihara homeostasis.
Conformer
dan Regulator
- Jika hewan air dipaparkan dalam lingkungan yang mengalami perubahan (misalnya perubahan salinitas medium, perubahan kandungan oksigen terlarut, perubahan suhu medium, dll.), maka hewan tersebut dapat memberikan respon konformitas atau regulasi.
- Perubahan lingkungan eksternal dapat menginduksi perubahan internal tubuh hewan sesuai dengan kondisi eksternal
- Hewan yang memungkinkan kondisi internalnya berubah bilamana menghadapi variasi lingkungan eksternal disebut konformer (conformer).
- Suhu tubuh ikan akan rendah ketika berada dalam perairan yang dingin dan akan tinggi ketika berada dalam perairan yang hangat.
- Jadi, tiap sel dalam tubuh ikan tersebut harus mengatasi pengaruh perubahan suhu eksternal.
Osmoconformer
- Berbagai hewan air tidak dapat memelihara konsentrasi osmotik cairan internal tubuhnya jika salinitas mediumnya berubah-ubah.
- Bintang laut, Asterias, adalah hewan osmokonformer (osmoconformer) yang cairan internal tubuhnya dengan cepat mencapai kesetimbangan dengan air laut yang mengelilinginya.
Hewan ini
meningkatkan konsentrasi cairan tubuh jika berada dalam air bersalinitas tinggi
dan menurunkan cairan tubuhnya bilamana berada dalam air bersalinitas rendah
Oxyconformer
Oxyconformer
- Cacing Annelida yang bersifat oksikonformer (oxyconformer), yakni hewan yang laju konsumsi oksigennya menyesuaikan dengan ketersediaan O2 terlarut di lingkungan eksternalnya.
- Jika Annelida berada dalam lingkungan perairan yang kaya akan oksigen, maka konsumsi oksigennya meningkat,
- sebaliknya jika hewan tersebut berada dalam lingkungan yang kandungan oksigen terlarutnya rendah, konsumsi oksigennya menurun.
Batas perubahan eksternal bagi hewan konformer dipengaruhi oleh toleransi jaringan tubuhnya terhadap perubahan internal yang disebabkan o
leh adanya perubahan lingkungan eksternal.
hubungan antara nilai lingkungan eksternal (misalnya salinitas, kandungan O2 terlarut, dll) dengan nilai internal (garis yang tidak putus-putus) berupa garis lurus dengan kemiringan 1. Bilamana hewan tidak dapat menghasilkan respon fisiologi atau respon lain yang diperlukan untuk mengatasi perubahan eksternal, maka nilai internalnya bergantung dengan nilai eksternalnya, menyerupai “garis konformitas” (garis putus-putus).
grafik hubungan antara nilai variable eksternal dengan nilai internal menunjukkan bahwa hewan regulator dapat mempertahankan stabilitas internal dalam kisaran lingkungan eksternal yang luas. Garis konformitas dibuat sebagai pembanding. Pada lingkungan yang ekstrim, hewan regulator tidak dapat meregulasi kondisi internal dan terpaksa menjadi konformer. Lebar zona stabilitas dipengaruhi oleh spesies dan variabel lingkungan yang dihadapinya
Regulator
Hewan air yang termasuk regulator menggunakan mekanisme perilaku, biokimia maupun fisiologis untuk senantiasa menjaga kondisi internal tubuhnya ketika berada dalam kondisi lingkungan eksternal yang berubah, sehingga senantiasa dalam keadaan homeostasis.
Osmoregulator
Hewan yang bersifat osmoregulator memiliki konsentrasi cairan internal tubuh lebih tinggi dari konsentrasi mediumnya ketika berada dalam perairan dengan salinitas rendah, sebaliknya konsentrasi carian tubuhnya lebih rendah dari konsentrasi mediumnya ketika berada dalam salinitas tinggi.
Oxyregulator
- Oksiregulator yang meliputi hampir semua vertebrata senantiasa mempertahankan level konsumsi oksigen walaupun kandungan oksigen terlarut dalam mediumnya mengalami penurunan.
- Jika kandungan oksigen terlarut di mediumnya menurun terus sampai batas minimumnya, hewan air dapat teraklimasi menjadi conformer. Setelah teraklimasi, maka konsumsi oksigennya menurun manakala kandungan oksigen terlarut di lingkungan eksternalnya rendah.
- Homeostasis Adalah keadaan yang stabil,
yang sebenernya berubah namun bersifat konstan.
Semua organ berfungsi sesuai dengan kerja dan fungsinya masing masing, namun semuanya bbertujuan sama, yaitu bertujuan homeostasis.
System yang terlibat :
- Transportasi
- Perolehan nutrient
- Pembuangan sisa metabolism
- Kontrol oleh Syaraf dan hormone
- Reproduksi
TRANSPORTASI
Dengan tramsportasi, darah dapat ,menjaga stabilitas tubuh, sehingga homeostasis dalam tubuh dapat terjaga.
Contoh :
- Pergerakan darah di pembuluh dengan cara darah lewat di organ organ dalam tubuh.
- Pergerakan cairan dari kapiler ke sel.
PEROLEHAN NUTRIEN
Dengan adanya homeostasis, maka tubuh akan mendapatkan nutrisi yang tersebar secara merata.
Contoh :
- Respirasi, dengan memanfaatkan tebal alveoli – kapiler (0,4 – 2,0 nanometer ), sehingga O2 (oksigen) mudah di difusi.
- Pencernaan : pada saat proses penyerapan makanan.
- Hati : fungsi untuk metabolism dalam tubuh.
PEMBUANGAN SISA METABOLIK
Dalam tubuh terdapat proses pembuatan dan juga tentunya terdapat proses pembuangan agar terjadi kesetimbangan dalam tubuh.
Contoh :
- Paru – paru : CO2 di buang supaya tubuh tidak terjadi keracunan zat buangan.
- Ginjal : membuang asam urat dan urea pada tubuh dan membuang kelebihan air dan juga ion dalam tubuh.
PENGATURAN FUNGSI
Proses dalam tubuh berlangsung dengan baik, juga merupakan adanya sistem pengarturan yang sangat baik sehingga homeostasis dapat terjadi.
Contoh :
- System syaraf :
1. Sensoris : panca indra
2. Pusat : otak dan medula
3. Motorik : pelaksana
4. Otonom : control bawah sadar
- Hormon : berfungsi untuk mengatur metabolism dalam tubuh agar tetap terjaga kestabilan tubuh.
REPRODUKSI
Sebenernya dalam proses homeostasis tidak terlalu penting, namun dalam masa pergantian muda dan tua, sangatlah bergantung dari sisem ini.
Contoh :
- Untuk penerus kehidupan di dunia
- Pengganti generasi
- Adanya dorongan kuatpada usia reproduksi
Sistem Pengatur Tubuh
Contoh mekanisme:
- Pengaturan konsentrasi oksigen
Di atur oleh hemoglobin, sifat kimiawi hemoglobin yang secara otomatis mengatur berapa banyak konsentrasi O2 yang dilepas ke cairan jaringan.
- Pengaturan konsentrasi karbondioksida
Diatur dengan merangsang pusat respirasi, saat kadar CO2 tinggi paru-paru dirangsang sehingga CO2 dilepas keluar atmosfer.
- Pengaturan tekanan arteri
Diatur oleh system baroreseptor, saat arteri tegang system baroreseptor menghambat vasomotor sehingga arteri lebih longgar.
Batas nilai normal
Dalam mengatur homeostatis ada nilai-nilai batas normal yang harus dipenuhi. Jika nilai sudah melewati batas bisa mempengaruhi keseimbangan tubuh dan merusak sel-sel tubuh.
Contoh batas nilai normal:
- Suhu tubuh à 6o – 7o C
- pH à 0,5
Sifat Sistem Pengatur
1. negative feedback
feedback ini mengakibatkan system untuk memberi respon yang melawan keadaan.
Contohnya: saat kelebihan karbondioksida, paru2 di rangsang untuk mengeluarkan CO2 sehingga kembali ke keadaan normal.
2. positive feedback
feedback ini mengakibatkan system untuk memberi respon yang mendukung keadaan.
Contohnya: saat seorang ibu melahirkan, serviks teregang, kemudian serviks di tambah lagi regangannya sehingga bayi dapat keluar.
II.2. Komposisi Daarah
Komponen darah secara garis besar akan terbagi menjadi 2 bagian:
1.plasma darah 55%
2.sel darah 45%
PLASMA DARAH
terdiri atas :
1.90% air
2.7% protein
a. Albumin
Berperan dalam menjaga tekanan osmotic darah. Berfungsi mengikat berbagai macam ligand seperti asam lemak bebas, Ca, Cu, Zn, hormone steroid, bilirubin, metheme. Disintesis dalam hati
b. Globulin, yg terdiri atas 3 yaitu:
- alfaglobulin (ceruloplasimin)
- betaglobulin (transferin)
-gamaglobulin (immunoglobulin)
Berfungsi sebagai komponen zat kekebalan tubuh untuk melawan pathogen yang masuk ke dalam tubuh. Terdiri atas IgG, IgE, IgD, IgA, IgM
c. Fibrinogen
Penting untuk proses pembekuan darah
3.senyawa2 lainnya
SEL-SEL DARAH
terdiri atas:
1. Eritrosit
Pada laki2 4,5-5 juta /mm kubik
Pada wanita 4-4, 5 juta / mm kubik
Bebentuk bikonkaf dan tidak memiliki inti. Dibentuk di sumsum tulang merah. Tidak dapat bergerak bebas dan menembus dinding pembuluh kapiler. Berumur 115 – 120 hari.
Fungsi Hb: Mengangkut O2 sebagai oksohemoglobin, mengangkut CO2 sebagai
Karbominohemoglobin, menjaga keseimbangan asam-basa.
2. Leukosit
Sel darah putih, leukosit (en:white blood cell, WBC, leukocyte) adalah sel yang membentuk komponen darah. Sel darah putih ini berfungsi untuk membantu tubuh melawan berbagai penyakit infeksi sebagai bagian dari sistem kekebalan tubuh. Sel darah putih tidak berwarna, memiliki inti, dapat bergerak secara amoebeid, dan dapat menembus dinding kapiler / diapedesis. Dalam keadaan normalnya terkandung 4×109 hingga 11×109 sel darah putih di dalam seliter darah manusia dewasa yang sehat – sekitar 7000-25000 sel per tetes.Dalam setiap milimeter kubil darah terdapat 6000 sampai 10000(rata-rata 8000) sel darah putih .Dalam kasus leukemia, jumlahnya dapat meningkat hingga 50000 sel per tetes.
Yg terdiri atas :
Tipe
|
Gambar
|
Diagram
|
% dalam
tubuh manusia
|
Keterangan
|
65%
|
Neutrofil
berhubungan dengan pertahanan tubuh terhadap infeksi bakteri serta
proses peradangan kecil lainnya, serta biasanya juga yang memberikan
tanggapan pertama terhadap infeksi bakteri; aktivitas dan matinya neutrofil
dalam jumlah yang banyak menyebabkan adanya nanah.
|
|||
4%
|
Eosinofil
terutama berhubungan dengan infeksi parasit, dengan
demikian meningkatnya eosinofil menandakan banyaknya parasit.
|
|||
<1%
|
Basofil
terutama bertanggung jawab untuk memberi reaksi alergi dan antigen dengan
jalan mengeluarkan histamin kimia yang menyebabkan
peradangan.
|
|||
25%
|
Limfosit
lebih umum dalam sistem limfa. Darah mempunyai tiga jenis limfosit:
o Sel B: Sel B
membuat antibodi
yang mengikat patogen
lalu menghancurkannya. (Sel B tidak hanya membuat antibodi yang dapat
mengikat patogen, tapi setelah adanya serangan, beberapa sel B akan
mempertahankan kemampuannya dalam menghasilkan antibodi sebagai layanan
sistem ‘memori’.)
o Sel T: CD4+ (pembantu)
Sel T mengkoordinir tanggapan ketahanan (yang bertahan dalam infeksi HIV) sarta penting
untuk menahan bakteri intraseluler. CD8+ (sitotoksik) dapat
membunuh sel yang terinfeksi virus.
o Sel natural killer:
Sel pembunuh alami (natural killer, NK) dapat membunuh sel tubuh yang
tidak menunjukkan sinyal bahwa dia tidak boleh dibunuh karena telah
terinfeksi virus atau telah menjadi
kanker.
|
|||
6%
|
Monosit membagi
fungsi “pembersih vakum” (fagositosis) dari neutrofil, tetapi lebih jauh dia
hidup dengan tugas tambahan: memberikan potongan patogen kepada
sel T sehingga patogen tersebut dapat dihafal dan dibunuh, atau dapat membuat
tanggapan antibodi untuk menjaga.
|
|||
(lihat di
atas)
|
Monosit
dikenal juga sebagai makrofag setelah dia meninggalkan aliran darah serta masuk
ke dalam jaringan.
|
- 3.
Trombosit
sebanyak 200.000-400.000/mm kubik yg berfungsi untuk mengumpalkan darah
II.3. Fungsi Darah
a. Eritrosit
Produk utama: hemoglobin
Fungsi nya : transport CO2 dan O2
b. Neutrofil
Produk utama : granula spesifik dan lisosom yang sudah di modifikasi
Fungsi nya : fagositosis bakteri
c. Eosinofil
Produk utama : granula spesifik dan zat yang aktif secara farmakologis
Fungsi nya : pertahanan terhadap parasit cacing
Modulasi proses peradangan
d. Basofil
Produk utama : granula spesifik mengandung histamine dan heparin
Fungsi nya : pelepasan histamin dan mediator inflamasi yang lain
e. Monosit
Produk utama nya: granula dengan enzim lisosomal
Fungsi nya : pembentukan sel fagosis
Mononuclear di dalam jaringan
Fagositosis dan pencernaan intraseral
f. Limfosit B
Produk utama : immunoglobin
Fungsi nya : pembentukan sel sel terminal pembentuk anti bodi
g. Limfosit T
Produk utama : senyawa yang membunuh sel
Senyawa yang mengatur aktifitas
Aktifitas dari leukosit la
Fungsi nya : membunuh sel yang trinfeksi firus
h. Sel T sitotoksik
Produk utama : senyawa yang menghasilkan perfosi di dalam membrane sel target
Fungsi nya : membunuh beberapa sel tumor dan sel yang terinfeksi virus
i.Trombosit
Produk utama : factor pembekuan darah
Fungsi nya : pembekuan darah
Fungsi lain darah:
1. respirasi
- pengangkutan O2 dari paru-paru ke jaringan
- pengangkutan CO2 dari jaringan ke paru-paru
2. nutrisi
-pengangkutan bahan makanan
3. eksresi
-pengangkutan sampah metabolic ke paru-paru, kulit, ginjal, dan usus
4. mempertahankan keseimbangan asam basa
5. keseimbangan air
6. pengaturan suhu tubuh
7. pertahanan
-melalui sel darah putih dan antibodi
8. pengangkut hormone
9. koagulasi
II.4. Tempat Pembentukan Sel Darah
1. Tempat pembentukan eritrosit
Dalam minggu-minggu pertama kehidupan embrio, sel-sel darah merah primitif yang berinti diproduksi di yolk sac (kantung kuning telur). Dalam pertengahan trimester masa gestasi, sel darah diproduksi di hati, namun terdapat juga sel-sel darah merah yang di produksi di limpa dan kelenjar limfe. Lalu kira-kira selama bulan terakhir kehamilan dan sesudah lahir, sel-sel darah merah hanya di produksi di sumsum tulang.
Sumsum tulang dari semua tulang memproduksi sel-sel darah merah sampai seseorang berusia 5 tahun; tapi tulang panjang, kecuali bagian proksimal humerus dan tibia, menjadi sangat berlemak dan tidak memproduksi sel-sel darah merah etalah berusia kurang lebih 20 tahun. Setelah usia ini, kebanyakan sel darah merah diproduksi dalam sumsum tulang membranosa, seperti vertebra, sternum, rusuk, dan ilium.
2. Tempat pembentukan leukosit
Leukosit sebagian di bentuk disumsum tulang (granulosit dan monosit serta sedikit limposit) dan sebagian lagi di jaringan limfe (limposit dan sel-sel plasma).
II.5. Hematopoetik dan Pengontrolannya
Hematopoiesis merupakan proses pembentukan komponen sel darah, dimana terjadi proliferasi, maturasi dan diferensiasi sel yang terjadi secara serentak.
Proliferasi sel menyebabkan peningkatan atau pelipatgandaan jumlah sel, dari satu sel hematopoietik pluripotent menghasilkan sejumlah sel darah. Maturasi merupakan proses pematangan sel darah, sedangkan diferensiasi menyebabkan beberapa sel darah yang terbentuk memiliki sifat khusus yang berbeda-beda.
Hematopoiesis pada manusia terdiri atas beberapa periode :
1. Mesoblastik
Dari embrio umur 2 – 10 minggu. Terjadi di dalam yolk sac. Yang dihasilkan adalah HbG1, HbG2, dan Hb Portland.
2. Hepatik
Dimulai sejak embrio umur 6 minggu terjadi di hati Sedangkan pada limpa terjadi pada umur 12 minggu dengan produksi yang lebih sedikit dari hati. Disini menghasilkan Hb.
3. Mieloid
Dimulai pada usia kehamilan 20 minggu terjadi di dalam sumsum tulang, kelenjar limfonodi, dan timus. Di sumsum tulang, hematopoiesis berlangsung seumur hidup terutama menghasilkan HbA, granulosit, dan trombosit. Pada kelenjar limfonodi terutama sel-sel limfosit, sedangkan pada timus yaitu limfosit, terutama limfosit T.
Beberapa faktor yang mempengaruhi proses pembentukan sel darah di antaranya adalah asam amino, vitamin, mineral, hormone, ketersediaan oksigen, transfusi darah, dan faktor- faktor perangsang hematopoietik.
Hematopeiseis adalah proses pembentukan sel-sel darah. Dimana sel darah tersebut awalnya berasal dari sel indul pluripoten yang selanjutnya akan berkembang menjadi:
a. Sel myeloid yang selanjutnya akan berkembang menjadi:
- Eritrosis
- Granulosit
- Monosit
- Trombosit
b. Sel limfoid yang selanjutnya akan berkembang menjadi limfosit
ERITROPOEISIS
Merupakan proses pembentukan eritrosit yang terjadi melalui beberapa fase:
1. Rubiblast / Proetitroblast
Inti bulat, kromatin halus, sitoplasma berwarna kebiruan.
2. Prorubisit / Eritroblast basofilik
Kromatin mulai tampak kasar adan anakn inti menghilang. Sitoplasma sudah mulai mengandung hemoglobin sehingga berwarna kemerahan. Ukuran sel lebih kecil daripada rubiblast.
3. Rubrisit / Eritroblast polil romatik
Mengandung kromatin yang kasar. Inti sel lebih kecil daripada prorubrisit. Sitoplasma lebih banyak. Mengandung warna biru karena mengandung RNA dan merah karena mengandung hemoglobin. Namun warna merah biasanya lebih dominan.
4. Metarubrisit / Eritroblast Ortokromatik
Inti sel padat dengan strukrur kromatin lebih menggumpal. Sitoplasma telah mengandung lebih banyak hemoglobin sehingga warnanya merah walaupun masih ada sisa-sisa warna biru dari RNA.
5. Retikulosit
Pada proses maturasi, setelah pembentukan hb dan penglepasan inti sel, masih diperlukan beberapa hari lagi untuk melepaskan sisa-sisa RNA. Sebagian proses ini berlangsung di sumsum tulang dan sebagian lagi dalam darah tepi. Pada proses maturasi akhir, eritrosit juga mengandung berbagai fragmen mitokondria dan organel lain. Pada stadium ini disebut dengan retikulosit. Retikulosit ini akan beredar selama 1-2 hari
6. Eritrosit
Sel berbentuk cakram bikonkaf dengan baian tengah lebih tipis dari bagian tepi. Mengandung hemoglobin, berumur kira-kira 120 hari.
GRANULOPOESIS
Merupakan proses pembentukan leukosit granular yaitu barofil, netrofil, dan eusinofil.
1. Mieloblast
Sel termuda dengan inti bulat yang berwarna biru kemerahan. Memiliki satu atau lebih anak inti. Kromatin halus. Sitoplasma berwarna biru.
2. Promielosit / Proagranulosit
Sitoplasma telah memperlihatkan granula berwarna biru tua. Berbentuk bulat tidak teratur. Granula tampak menutupi inti. Inti bulat besar. Kromatin kasar. Anak inti masih ada tapi tidak jelas.
3. Mielosit
Pada fase ini, granula sudah mengalami diferensiasi menjadi basofil, netrofil, atau eusinofil. Inti sel bulat atau lonjong pada satu sisi. Anak inti tak tampak lagi. Kromatin menebal. Sitoplasma sel lebih banyak
4. Metamielosit
Proses pematangan. Inti sel membentuk lekukansehingga berbentuk seperti kacang merah. Kromatin menggumpal. Sitoplasma mengandung granula kecil kemerahan.
Jika lekukan melebihi setengah ukuran inti, akan terbentuk netrofil batang. Lalu akan berubah menjadi netrofil segmen
5. Granulosit
PEMBENTUKAN MONOSIT
1. Monoblast
2. Promonosit
Inti lonjong atau berlekuk dengan pola kromatin. Memiliki 2 atau lebih anak inti.
3. Monosit
Anak inti tidak jelas. Sitoplasma banyak mengandung granula azofil halus. Selanjutnya monosit akan pindah ke jaringan dan membentuk makrofag.
TROMBOSIPOESIS
Merupakan proses pembentukan trombosit
1. Megakarioblast
Sel dengan inti besar dan kromatin halus. Memiliki satu atau dua anak inti. Sitoplasma biru tidak bergranula.
2. Promegakariosit
Mengandung inti yang terbagi menjadi dua atau empat lobus. Dalam sitoplasmanya biasanya sudah terdapat granula biru kemerahan.
3. Megakariosit
Berinti dan bersitoplasma banyak. Lalu membentuk tonjolan sel yang kemudian akan dilepaskan sebagai trombosit. Setelah pelepasan terjadi, megakariosit akan mengkerut dan inti akan hancur.
LIMFOPOEISIS
Merupakan proses pembentukan limfosit
1. Limfoblast
Memiliki inti bulat berukuran besar dengan satu atau beberapa anak inti. Kromatin inti tipis rata dan tidak menggumpal. Sitoplasma sedikit dan berwarna biru.
2. Prolimfosit
Kromatin lebih kasar tetapi belum menggumpal.
3. Limfosit
Pengontrolan Produksi Eritrosit
Dilakukan oleh eritropoeitin. Merupakan suatu hormone yang secara langsung mempengaruhiaktivitas sumsum tulang. Sangat peka terhadap perubahan kadar oksigen dalam jaringan.
Jika kadar oksigenasi di jaringan menurun, ginjal akan mensekresi suatu enzim yaitu eritrogenin yamg merupakan factor eritropoetik. Eritrogenin akan bereaksi dengan protein dalam sirkulasi yang disebut eritropoetinogen membentuk eritropoetin yang aktif. Eritropoetin akan mempercepat pembentukan eritrosit pada semua stadia. Ini akan meningkatkan jumlah eritrosit muda yang masuk dalam sirkulasi. Jika oksigenasi jaringan sudah kembali normal, maka produksi eritropoetin akan ditekan kembali.
Pengontrolan Produksi Leukosit
Produksi limfosit bergantung pada jumlah pathogen yang masuk ke dalam tubuh. Semakin banyak pathogen yang masuk, maka makin banyak pula leukosit yang diproduksi dan sebaliknya.
II.6. Korelasi Klinis Hematopoeisis
Anemia dapat disebabkan oleh penurunan kecepatan eritopoiesis, kehilangan eritrosit berlebihan, atau defisiensi kandungan hemoglobin dalam eritrosit. Berbagai penyakit anemia dapat dikelompokkan ke dalam enam kategori:
1. Anemia gizi (nutritional anemia) disebabkan oleh defisiensi dalam diet suatu faktor yang diperlukan untuk eritopoiesis. Sebagai contoh, anemia defisiensi besi terjadi jika besi yang tersedia tidak mencukupi untuk sintesis hemoglobin karena defisiensi besi dalam makanan atau gangguan penyerapan besi dari saluran pencernaan.
2. Anemia pernisiosa disebabkan oleh ketidakmampuan saluran pencernaan menyerap vitamin B12 dalam jumlah adekuat. Seperti asam folat, vitamin B12 penting untuk pembentukan DNA serta peran terkaitnya dalam proliferasi dan pematangan enzim.
3. Anemia aplastik disebabkan oleh kegagalan sumsum tulang untuk menghasilkan sel darah merah dalam jumlah adekuat, walaupun semua bahan yang digunakan untuk eritropoiesis tersedia yang disebabkan oleh destruksi sumsum tulang merah oleh zat kimia toksik (misalnya benzen, arsen, dan obat tertentu, terutama kloromfenikol), radiasi yang berlebihan, atau invasi sumsum tulang merah oleh sel – sel kanker.
4. Anemia ginjal disebabkan oleh penyakit ginjal. Karena eritropoietin dari ginjal adalah stimulus utama untuk mendorong eritropoiesis, sekresi eritropoietin yang tidak adekuat akibat penyakit ginjal menyebabkan gangguan produksi sel darah merah dan anemia.
5. Anemia hemoragik disebabkan oleh hilangnya darah dalam juml ah besar. Kehilangan darah ini dapat bersifat akut, misalnya akibat perdarahan luka atau kronik, seperti yang dijumpai pada wanita dengan riwayat haid berlebihan. Dapat diganti oleh tranfusi darah atau peningkatan eritropoiesis.
6. Anemia hemolitik disebabkan oleh pecahnya eritrosit yang bersirkulasi dalam jumlah besar. Hemolisis atau pecahnya sel darah merah, karena sel bersifat defektif, seperti anemia sel sabit.
Polisitemia adalah kelebihan eritrosit dalam sirkulasi. Ada 2 yaitu:
1. Polisitemia primer atau vera disebabkan oleh kelainan pada sumsum tulang tempat eritropoiesis yang berlangsung dengan kecepatan yang berlebihan dan tidak terkontrol oleh mekanisme regulator eritropoietin yang normal. Jumlah sel darah yang berlebihan meningkatkan kekentalan darah sampai lima hingga tujuh kali dibandingkan normal yang menyebabkan darah mengalir dengan lambat serta dapat mengurangi oksigen ke jaringan. Peningkatan viskositas dapat meningkatkan tekanan darah sehingga beban kerja jantung meningkat.
2. Polisitemia sekunder adalah mekanisme adaptif oleh eritropoietin untuk meningkatkan kapasitas darah mengangkut oksigen. Keadaan ini timbul secara normal pada orang yang tinggal di dataran tinggi, pada keadaan yang lebih sedikit oksigen yang tersedia di atmosfer atau pada orang yang terganggu penyampaian oksigen ke jaringan akibat penyakit paru kronik atau gagal jantung.
II.7. Prinsip Hemostasis
a. Setelah pembuluh darah terpotong atau pecah, rangsangan dari pembuluh darah yang rusak itu menyebabkan dinding pembuluh berkontraksi sehingga dengan segera aliran darah dari pembuluh darah yang pecah akan berkurang (terjadi vasokontriksi).
b. Setelah itu, akan diikuti oleh adhesi trombosit, yaitu penempelan trombosit pada kolagen. ADP (adenosin difosfat) kemudian dilepaskan oleh trombosit kemudian ditambah dengan tromboksan A2 menyebabkan terjadinya agregasi (penempelan trombosit satu sama lain). Proses aktivasi trombosit ini terus terjadi sampai terbentuk sumbat trombosit, disebut juga hemostasis primer.
c. Setelah itu dimulailah kaskade koagulasi yaitu hemostasis sekunder, diakhiri dengan pembentukan fibrin. Produksi fibrin dimulai dengan perubahan faktor X menjadi faktor Xa. Faktor X diaktifkan melalui dua jalur, yaitu jalur ekstrinsik dan jalur intrinsik. Jalur ekstrinsik dipicu oleh tissue factor/tromboplastin. Kompleks lipoprotein tromboplastin selanjutnya bergabung dengan faktor VII bersamaan dengan hadirnya ion kalsium yang nantinya akan mengaktifkan faktor X. Jalur intrinsik diawali oleh keluarnya plasma atau kolagen melalui pembuluh darah yang rusak dan mengenai kulit. Paparan kolagen yang rusak akan mengubah faktor XII menjadi faktor XII yang teraktivasi. Selanjutnya faktor XIIa akan bekerja secara enzimatik dan mengaktifkan faktor XI. Faktor XIa akan mengubah faktor IX menjadi faktor IXa. Setelah itu, faktor IXa akan bekerja sama dengan lipoprotein trombosit, faktor VIII, serta ion kalsium untuk mengaktifkan faktor X menjadi faktor Xa. Setelah itu, faktor Xa yang dihasilkan dua jalur berbeda itu akan memasuki jalur bersama. Faktor Xa akan berikatan dengan fosfolipid trombosit, ion kalsium, dan juga faktor V sehingga membentuk aktivator protrombin. Selanjutnya senyawa itu akan mengubah protrombin menjadi trombin. Trombin selanjutnya akan mengubah fibrinogen menjadi fibrin (longgar), dan akhirnya dengan bantuan fakor VIIa dan ion kalsium, fibrin tersebut menjadi kuat. Fibrin inilah yang akan menjerat sumbat trombosit sehingga menjadi kuat. Selanjutnya apabila sudah tidak dibutuhkan lagi, bekuan darah akan dilisiskan melalui proses fibrinolitik. Proses ini dimulai dengan adanya proaktivator plasminogen yang kemudian dikatalis menjadi aktivator plasminogen dengan adanya enzim streptokinase, kinase jaringan, serta faktor XIIa. Selanjutnya plasminogen akan diubah menjadi plasmin dengan bantuan enzim seperti urokinase. Plasmin inilah yang akan mendegradasi fibrinogen/fibrin menjadi fibrin degradation product
Tipe thrombus (bekuan darah)
1. thrombus putih
terdiri dari trombosit dan fibrin.
Terbentuk pada luka/ dinding pembuluh darah abnormal
2. thrombus merah
terdiri dari eritrosit dan fibrin.
Terbentuk di daerah dengan pelambatan aliran darah.
3. endapan fibrin
tersebar di pembuluh darah kapiler yang kecil
Jenis transfusi darah
Auto: transfusi darah yang dilakukan dari diri sendiri untuk dirinya sendiri
homo:transfusi darah yang dilakukan untuk sesama individu (satu spesies)
hetero: transfusi darah yang dilakukan dari satu jenis spesies ke spesies yang berbeda. biasanya dilakukan antarhewan, tidak dilakukan pada manusia dengan hewan
II.8. Penggolongan Darah
Golongan darah adalah ciri khusus darah dari suatu individu karena adanya perbedaan jenis karbohidrat dan protein pada permukaan membran sel darah merah. Dengan kata lain, golongan darah ditentukan oleh jumlah zat (kemudian disebut antigen) yang terkandung di dalam sel darah merah. - Sistem Golongan darah
- OAB
- Rhesus
- Sistem MNS didapat golongan darah M, N dan MN. Berguna untuk tes kesuburan
- Diego positif yang ditemukan hanya pada orang Asia Selatan dan pribumi Amerika.
- Duffy negatif yang ditemukan di populasi Afrika.
- Sistem Lutherans yang mendeskripsikan satu set 21 antigen.
- Dan sistem lainnya meliputi Colton, Kell, Kidd, Lewis, Landsteiner-Wiener, P, Yt atau Cartwright, XG, Scianna, Dombrock, Chido/ Rodgers, Kx, Gerbich, Cromer, Knops, Indian, Ok, Raph dan JMH.
Ada dua
jenis penggolongan darah yang paling penting, yaitu penggolongan OAB dan Rhesus
(faktor Rh). Selain sistem OAB dan Rh, masih ada lagi macam penggolongan darah
lain yang ditentukan berdasarkan antigen yang terkandung dalam sel darah merah.
Di dunia ini sebenarnya dikenal sekitar 46 jenis antigen selain antigen OAB dan
Rh, hanya saja lebih jarang dijumpai.
Manfaat Golongan Darah :
1. Genetik / Herediter
2. Forensik
3. Transplantasi
Sistem OAB
Karl Landsteiner, seorang ilmuwan asal Austria yang menemukan 3 dari 4 golongan darah dalam sistem OAB pada tahun 1900 dengan cara memeriksa golongan darah beberapa teman sekerjanya. Percobaan sederhana ini pun dilakukan dengan mereaksikan sel darah merah dengan serum dari para donor.
Hasilnya adalah dua macam reaksi (menjadi dasar antigen tipe A dan B, dikenal dengan golongan darah A dan B) dan satu macam tanpa reaksi (tidak memiliki antigen, dikenal dengan golonga darah O). Kesimpulannya ada dua macam antigen A dan B di sel darah merah yang disebut golongan A dan B, atau sama sekali tidak ada reaksi yang disebut golongan O.
Kemudian Alfred Von Decastello dan Adriano Sturli yang masih kolega dari Landsteiner menemukan golongan darah AB pada tahun 1901. Pada golongan darah AB, kedua antigen A dan B ditemukan secara bersamaan pada sel darah merah sedangkan pada serum tidak ditemukan antibodi.
Dalam sistem OAB, golongan darah dibagi menjadi 4 golongan:
Manfaat Golongan Darah :
1. Genetik / Herediter
2. Forensik
3. Transplantasi
Sistem OAB
Karl Landsteiner, seorang ilmuwan asal Austria yang menemukan 3 dari 4 golongan darah dalam sistem OAB pada tahun 1900 dengan cara memeriksa golongan darah beberapa teman sekerjanya. Percobaan sederhana ini pun dilakukan dengan mereaksikan sel darah merah dengan serum dari para donor.
Hasilnya adalah dua macam reaksi (menjadi dasar antigen tipe A dan B, dikenal dengan golongan darah A dan B) dan satu macam tanpa reaksi (tidak memiliki antigen, dikenal dengan golonga darah O). Kesimpulannya ada dua macam antigen A dan B di sel darah merah yang disebut golongan A dan B, atau sama sekali tidak ada reaksi yang disebut golongan O.
Kemudian Alfred Von Decastello dan Adriano Sturli yang masih kolega dari Landsteiner menemukan golongan darah AB pada tahun 1901. Pada golongan darah AB, kedua antigen A dan B ditemukan secara bersamaan pada sel darah merah sedangkan pada serum tidak ditemukan antibodi.
Dalam sistem OAB, golongan darah dibagi menjadi 4 golongan:
Golongan
Darah
|
Antigen/Aglutinogen
|
Antibodi/Aglutinin
|
A
|
A
|
Anti B
|
B
|
B
|
Anti A
|
AB
|
A dan B
|
-
|
O
|
-
|
Anti A dan
B
|
Bila
seseorang tidak mempunyai aglutinogen tipe A didalam darahnya, maka dalam
plasmanya akan terbentuk antibodi yang dikenal sebagai aglutinin anti-A.
Pada bayi yang baru lahir, tidak ada aglutinin pada plasma. Setelah dua sampai delapan bulan baru terbentuk aglutinin di plasma. Aglutinin merupakan gama globulin dan dihasilkan oleh sel-sel yang sama di sumsum tulang dan kelenjae limfe yang menghasilkan antibodi terhadap antigen yang lain.
Proses Aglutinasi.
Bila darah yang tidak cocok dicampur sehingga plasma anti-A atau anti-B dicampur dengan sel darah merah yang mengandung aglutinogen A atau B, maka sel darah merah akan mengalami aglutinasi karena aglutinin merekatkan diri pada sel darah merah. Karena aglutinin mempunyai dua tempat pengikatan (tipe IgG) atau 10 tempat pengikatan (tipe IgM), maka satu aglutinin dapat melekat pada dua atau lebih sel darah merah pada waktu yang sama, dengan demikian menyebabkan sel tersebut melekat bersamaan dengan aglutinin. Keadaan ini menyebabkan sel-sel menggumpal, yang merupakan proses ”aglutinasi”. Gumpalan ini akan menyebabkan penyumbatan pada pembuluh darah kecil di seluruh sistem sirkulasi. Sel darah putih fagositik akan menghancurkan sel-sel yang teraglutinasi, yang akan melepaskan hemoglobin ke dalam plasma, yaitu suatu keadaan yang disebut ”hemolisis” sel darah merah.
Sistem Rhesus (Rh)
Rh atau Rhesus (juga biasa disebut Rhesus Faktor) pertama sekali ditemukan pada tahun 1940 oleh Landsteiner dan Weiner. Dinamakan rhesus karena dalam riset digunakan darah kera rhesus (Macaca mulatta), salah satu spesies kera yang paling banyak dijumpai di India dan Cina.
Perbedaan sistem OAB dengan sistem rhesus yaitu pada sistem OAB aglutinin plasma bertanggung jawab atas timbulnya reaksi transfusi yang terjadi secara spontan, sedangkan pada sistem Rh, reaksi aglutinin spontan hampir tidak pernah terjadi.
Pada sistem ABO, yang menentukan golongan darah adalah antigen A dan B, sedangkan pada Rh faktor, golongan darah ditentukan adalah antigen Rh (dikenal juga sebagai antigen D). Terdapat enam tipe antigen Rh yang umum, setiap tipe disebut faktor Rh. Tipe-tipe ini ditandai dengan C, D, E, c, d, dan e. Setiap orang hanya mempunyai satu dari ketiga pasangan anti gen tersebut.
Jika hasil tes darah di laboratorium seseorang dinyatakan tidak memiliki antigen Rh atau antigen D, maka ia memiliki darah dengan Rh negatif (Rh-), sebaliknya bila ditemukan antigen Rh atau antigen D pada pemeriksaan, maka ia memiliki darah dengan Rh positif (Rh+).
Pada umumnya orang berkulit putih memiliki darah Rh negatif (Rh-), sedangkan pada orang yang mempunyai kulit hitam pada umumnya memiliki darah Rh positif (Rh+).
Penyakit yang berhubungan dengan sistem rhesus yaitu :
Eritroblastosis Fetalis (Penyakit Hemolitik pada Bayi Baru Lahir)
Eritroblastosis Fetalis adalah penyakit pada janin dan bayi baru lahir yang ditandai oleh aglutinasi dan fagositosis pada sel darah merah janin. Ibu mempunyai darah Rh negatif dan ayah darah Rh positif. Bayi mempunyai antigen Rh positif yang diturunkan dari ayahnya, dan ibu membentuk aglutinin anti-Rh akibat terpajan dengan antigen Rh janin. Kemudian, aglutinin ibu berdifusi ke dalam tubuh janin melalui plasenta dan menimbulkan aglutinasi sel darah merah.
Sel darah merah yang teraglutinasi akan mengalami hemolisis sesudahnya, dan melepaskan hemoglobin dalam darah. Makrofag janin kemudian mengubah hemoglobin menjadi bilirubin, yang menyebabkan kulit bayi kekuningan (ikterik). Jaringan hematopoitik bayi mencoba untuk mengganti sel-sel darah merah yang mengalami hemolisis. Karena cepatnya produksi sel darah merah, banyak bentuk sel darah merah yang muda, meliputi banyak bentuk blastik yang berinti, dilepas dari sumsum tulang bayi ke dalam sirkulasi, dan karena adanya sel darah merah dalam bentuk blas berinti ini, penyakit tersebut dinamakan eritroblastosis fetalis.
Pada kehamilan permata, antirhesus mungkin hanya akan menyebabkan si bayi lahir kuning (karena proses pemecahan sel darah merah menghasilkan bilirubin yang menyebabkan warna kuning pada kulit).
Tapi pada kehamilan kedua, problemnya bisa menjadi fatal jika anak kedua juga memiliki rhesus positif. Saat itu, kadar antirhesus ibu sedemikian tinggi, sehingga daya rusaknya terhadap sel darah merah bayi juga hebat. Ini bisa menyebabkan janin mengalami keguguran.
Pengobatan
Pengobatan Eritroblastosis pada bayi yang baru lahir yaitu dengan mengganti darah bayi yang baru lahir dengan darah Rh negatif dan Rh positif bayi dikeluarkan. Cara ini diulangi berkali-kali selama minggu-minggu pertama kehidupan supaya kadar bilirubin tetap rendah dan aglutinin anti-Rh yang berasal dari ibu dihancurkan.
Pencegahan
Pencegahannya yaitu dengan cara memasukkan globin imunoglobin Rh, suatu antibodi anti D pada ibu hamil dimulai dari usia 28 sampai 30 minggu. Hal ini dapat mengurangi resiko terbentuknya sejumlah besar antibodi D selama kehamilannya berikutnya.
II.9. Komposisi Cairan Tubuh
Air menyusun 60 % -75 % total berat badan dengan kisaran antara 40%-80%. Air tubuh terdistribusi diantara dua kompartemen cairan utama.
- Cairan intraseluler (CIS), dalam membran sel. CIS membentuk sekitar 2/3 dari H2O total tubuh.
Komposisi cairan intrasel:
ü Kation : Na+ = 10,0 mEq/L
K+ = 140,0 mEq/L
Ca2+ = 1,0 mEq/L
Mg2+ = 50,0 mEq/L
ü Anion : Cl- = 4,0 mEq/L
HCO3- = 10,0 mEq/L
HPO4-2 = 75,0 mEq/L
SO4-2 = 20,0 mEq/L
Protein = 50,0 mEq/L
- Cairan ekstraseluler (CES)
CES membentuk 1/3 dari kompartmen cairan ekstra sel, yang termasuk dalm CES adalah Limfe dan cairan limfe sel. CES dibagi menjadi :
o cairan intravaskuler atau plasma darah, berada dalam pembuluh darah yang meliputi 20% CES atau 15% dari total berat badan.
o Kation : Na+ = 140,0 mEq/L
K+ = 5,0 mEq/L
Ca2+ = 5,0 mEq/L
Mg2+ = 2,0 mEq/L
o Anion : Cl- = 100,0 mEq/L
HCO3- = 28,0 mEq/L
HPO4-2 = 2,0 mEq/L
SO4-2 = 1,0 mEq/L
Protein = 16,0 mEq/L
o cairan interstisial (cairan berada diantara sel) yang mencapai 80% CES atau 5% dari total berat badan. Selain kedua kompartmen tersebut, ada kompartmen lain yang ditempati oleh cairan tubuh.
o Kation : Na+ = 145,0 mEq/L
K+ = 5,0 mEq/L
Ca2+ = 3,0 mEq/L
Mg2+ = 2,0 mEq/L
o Anion : Cl- = 114,0 mEq/L
HCO3- = 30,0 mEq/L
HPO4-2 = 2,0 mEq/L
SO4-2 = 1,0 mEq/L
Protein = 1,0 mEq/L
o cairan transel (cairan lintas sel). Namun volumenya diabaikan karena kecil, yaitu cairan sendi, cairan otak, cairan perikard, liur pencernaan, dll. Ion Na+ dan Cl- terutama terdapat pada cairan ektrasel, sedangkan ion K+ di cairan intrasel. Anion protein tidak tampak dalam cairan intersisial karena jumlahnya paling sedikit dibandingkan dengan intrasel dan plasma
Pada bayi yang baru lahir, tidak ada aglutinin pada plasma. Setelah dua sampai delapan bulan baru terbentuk aglutinin di plasma. Aglutinin merupakan gama globulin dan dihasilkan oleh sel-sel yang sama di sumsum tulang dan kelenjae limfe yang menghasilkan antibodi terhadap antigen yang lain.
Proses Aglutinasi.
Bila darah yang tidak cocok dicampur sehingga plasma anti-A atau anti-B dicampur dengan sel darah merah yang mengandung aglutinogen A atau B, maka sel darah merah akan mengalami aglutinasi karena aglutinin merekatkan diri pada sel darah merah. Karena aglutinin mempunyai dua tempat pengikatan (tipe IgG) atau 10 tempat pengikatan (tipe IgM), maka satu aglutinin dapat melekat pada dua atau lebih sel darah merah pada waktu yang sama, dengan demikian menyebabkan sel tersebut melekat bersamaan dengan aglutinin. Keadaan ini menyebabkan sel-sel menggumpal, yang merupakan proses ”aglutinasi”. Gumpalan ini akan menyebabkan penyumbatan pada pembuluh darah kecil di seluruh sistem sirkulasi. Sel darah putih fagositik akan menghancurkan sel-sel yang teraglutinasi, yang akan melepaskan hemoglobin ke dalam plasma, yaitu suatu keadaan yang disebut ”hemolisis” sel darah merah.
Sistem Rhesus (Rh)
Rh atau Rhesus (juga biasa disebut Rhesus Faktor) pertama sekali ditemukan pada tahun 1940 oleh Landsteiner dan Weiner. Dinamakan rhesus karena dalam riset digunakan darah kera rhesus (Macaca mulatta), salah satu spesies kera yang paling banyak dijumpai di India dan Cina.
Perbedaan sistem OAB dengan sistem rhesus yaitu pada sistem OAB aglutinin plasma bertanggung jawab atas timbulnya reaksi transfusi yang terjadi secara spontan, sedangkan pada sistem Rh, reaksi aglutinin spontan hampir tidak pernah terjadi.
Pada sistem ABO, yang menentukan golongan darah adalah antigen A dan B, sedangkan pada Rh faktor, golongan darah ditentukan adalah antigen Rh (dikenal juga sebagai antigen D). Terdapat enam tipe antigen Rh yang umum, setiap tipe disebut faktor Rh. Tipe-tipe ini ditandai dengan C, D, E, c, d, dan e. Setiap orang hanya mempunyai satu dari ketiga pasangan anti gen tersebut.
Jika hasil tes darah di laboratorium seseorang dinyatakan tidak memiliki antigen Rh atau antigen D, maka ia memiliki darah dengan Rh negatif (Rh-), sebaliknya bila ditemukan antigen Rh atau antigen D pada pemeriksaan, maka ia memiliki darah dengan Rh positif (Rh+).
Pada umumnya orang berkulit putih memiliki darah Rh negatif (Rh-), sedangkan pada orang yang mempunyai kulit hitam pada umumnya memiliki darah Rh positif (Rh+).
Penyakit yang berhubungan dengan sistem rhesus yaitu :
Eritroblastosis Fetalis (Penyakit Hemolitik pada Bayi Baru Lahir)
Eritroblastosis Fetalis adalah penyakit pada janin dan bayi baru lahir yang ditandai oleh aglutinasi dan fagositosis pada sel darah merah janin. Ibu mempunyai darah Rh negatif dan ayah darah Rh positif. Bayi mempunyai antigen Rh positif yang diturunkan dari ayahnya, dan ibu membentuk aglutinin anti-Rh akibat terpajan dengan antigen Rh janin. Kemudian, aglutinin ibu berdifusi ke dalam tubuh janin melalui plasenta dan menimbulkan aglutinasi sel darah merah.
Sel darah merah yang teraglutinasi akan mengalami hemolisis sesudahnya, dan melepaskan hemoglobin dalam darah. Makrofag janin kemudian mengubah hemoglobin menjadi bilirubin, yang menyebabkan kulit bayi kekuningan (ikterik). Jaringan hematopoitik bayi mencoba untuk mengganti sel-sel darah merah yang mengalami hemolisis. Karena cepatnya produksi sel darah merah, banyak bentuk sel darah merah yang muda, meliputi banyak bentuk blastik yang berinti, dilepas dari sumsum tulang bayi ke dalam sirkulasi, dan karena adanya sel darah merah dalam bentuk blas berinti ini, penyakit tersebut dinamakan eritroblastosis fetalis.
Pada kehamilan permata, antirhesus mungkin hanya akan menyebabkan si bayi lahir kuning (karena proses pemecahan sel darah merah menghasilkan bilirubin yang menyebabkan warna kuning pada kulit).
Tapi pada kehamilan kedua, problemnya bisa menjadi fatal jika anak kedua juga memiliki rhesus positif. Saat itu, kadar antirhesus ibu sedemikian tinggi, sehingga daya rusaknya terhadap sel darah merah bayi juga hebat. Ini bisa menyebabkan janin mengalami keguguran.
Pengobatan
Pengobatan Eritroblastosis pada bayi yang baru lahir yaitu dengan mengganti darah bayi yang baru lahir dengan darah Rh negatif dan Rh positif bayi dikeluarkan. Cara ini diulangi berkali-kali selama minggu-minggu pertama kehidupan supaya kadar bilirubin tetap rendah dan aglutinin anti-Rh yang berasal dari ibu dihancurkan.
Pencegahan
Pencegahannya yaitu dengan cara memasukkan globin imunoglobin Rh, suatu antibodi anti D pada ibu hamil dimulai dari usia 28 sampai 30 minggu. Hal ini dapat mengurangi resiko terbentuknya sejumlah besar antibodi D selama kehamilannya berikutnya.
II.9. Komposisi Cairan Tubuh
Air menyusun 60 % -75 % total berat badan dengan kisaran antara 40%-80%. Air tubuh terdistribusi diantara dua kompartemen cairan utama.
- Cairan intraseluler (CIS), dalam membran sel. CIS membentuk sekitar 2/3 dari H2O total tubuh.
Komposisi cairan intrasel:
ü Kation : Na+ = 10,0 mEq/L
K+ = 140,0 mEq/L
Ca2+ = 1,0 mEq/L
Mg2+ = 50,0 mEq/L
ü Anion : Cl- = 4,0 mEq/L
HCO3- = 10,0 mEq/L
HPO4-2 = 75,0 mEq/L
SO4-2 = 20,0 mEq/L
Protein = 50,0 mEq/L
- Cairan ekstraseluler (CES)
CES membentuk 1/3 dari kompartmen cairan ekstra sel, yang termasuk dalm CES adalah Limfe dan cairan limfe sel. CES dibagi menjadi :
o cairan intravaskuler atau plasma darah, berada dalam pembuluh darah yang meliputi 20% CES atau 15% dari total berat badan.
o Kation : Na+ = 140,0 mEq/L
K+ = 5,0 mEq/L
Ca2+ = 5,0 mEq/L
Mg2+ = 2,0 mEq/L
o Anion : Cl- = 100,0 mEq/L
HCO3- = 28,0 mEq/L
HPO4-2 = 2,0 mEq/L
SO4-2 = 1,0 mEq/L
Protein = 16,0 mEq/L
o cairan interstisial (cairan berada diantara sel) yang mencapai 80% CES atau 5% dari total berat badan. Selain kedua kompartmen tersebut, ada kompartmen lain yang ditempati oleh cairan tubuh.
o Kation : Na+ = 145,0 mEq/L
K+ = 5,0 mEq/L
Ca2+ = 3,0 mEq/L
Mg2+ = 2,0 mEq/L
o Anion : Cl- = 114,0 mEq/L
HCO3- = 30,0 mEq/L
HPO4-2 = 2,0 mEq/L
SO4-2 = 1,0 mEq/L
Protein = 1,0 mEq/L
o cairan transel (cairan lintas sel). Namun volumenya diabaikan karena kecil, yaitu cairan sendi, cairan otak, cairan perikard, liur pencernaan, dll. Ion Na+ dan Cl- terutama terdapat pada cairan ektrasel, sedangkan ion K+ di cairan intrasel. Anion protein tidak tampak dalam cairan intersisial karena jumlahnya paling sedikit dibandingkan dengan intrasel dan plasma













Tidak ada komentar:
Posting Komentar