ppt fisiologi darah

1. FISIOLOGI DARAH
Reza Adityas T
Bagian Fisiologi FK
UNISSULA
2023

2. Overview sirkulasi darah
• Darah meninggalkan jantung via arteri
dan bercabang-cabang 🡪 kapiler 🡪
jaringan
• O2 dan nutrien berdifusi melewati
kapiler masuk jaringan
• CO2 dan hasil metabolit berpindah dari
jaringan ke pembuluh darah

3. Cont…………
• Darah yang miskis O2
meninggalkan kapiler
dan mengalir via vena
menuju jantung 🡪
menuju paru 🡪
keluarkan CO2, dan
mengambil O2
• Darah yang kaya O2
kembali ke jantung 🡪
bersirkulasi ke seluruh
tubuh

4. Composition of
Blood
• Darah adalah satu-satunya jaringan tubuh yang
bentuknya cair
• Tersusun atas cairan plasma dan elemen-
elemen penyusunnya
• Elemen penyusun darah:
– Eritrosit atau sel darah merah (SDM)
– Leukosit atau sel darah putih (SDP)
– Platelets/trombosit
• Hematocrit – persentasi SDM terhadap
keseluruhan volume darah

5. Components of Whole
Blood
Plasma
(55% of whole blood)
1 Withdraw blood
and place in tube
2 Centrifuge
Formed
elements
Buffy coat:
leukocyctes and
platelets
(<1% of whole blood)
Erythrocytes
(45% of whole blood)

7. Physical Characteristics and Volume
• Darah adalah cairan lengket dengan rasa seperti metal
• Warna bervariasi dari merah tua (kaya oksigen) hingga
merah gelap (miskin oksigen)
• pH sekitar 7.35–7.45
• Suhu 38°C, sedikit lebih tinggi dari suhu tubuh
“normal”
• Darah 🡪 hampir 8% dari berat tubuh
• Volume rata-rata 5–6 L untuk laki-laki dan 4–5 L untuk
wanita

8. Functions of Blood
• Berfungsi dalam:
– Distribusi substansi
– Meregulasi kadar substansi khusus dalam
darah
– Proteksi tubuh

9. Distributio
n
• Darah membawa:
– Oksigen dari paru-paru dan nutrien dari
traktus digestif
– Hasil metabolit dari sel ke paru-paru dan
ginjal untuk dibuang
– Hormon dari kelenjar endokrin ke organ target

10. Regulation
• Darah mempertahankan :
– Suhu tubuh yang sesuai dengan
mengabsorbsi dan mendistribusi panas
– pH normal dalam jaringan tubuh dengan
sistem buffer
– Volume cairan adekuat dalam sistem sirkulasi

11. Protectin
• Darah mencegah kehilangan darah
dengan:
– Mengaktifkan protein plasma dan platelet
– Memulai formasi clotting (pembekuan darah)
ketika pembuluh darah rusak
• Darah mencegah infeksi dengan cara :
– Mensintesis dan memanfaatkan antibodi
– Mengaktifkan protein komplemen
– Mengaktifkan SDP untuk
mempertahankan tubuh melawan benda

12. Blood Plasma
• Plasma darah mengandung lebih dari 100 solut (zat
terlarut), termasuk:
– Proteins – albumin, globulins, clotting proteins, and
others
– Nonprotein nitrogenous substances – lactic acid,
urea, creatinine
– Organic nutrients – glucose, carbohydrates, amino
acids
– Electrolytes – Na, K, Ca, Cl, bicarbonate
– Respiratory gases – oxygen and carbon dioxide

14. Formed Elements
• SDM, SDP, dan trombosit menyusun
elemen darah:
– Hanya SDP yang merupakan sel utuh
– SDM tidak punya nucleus/organel sel
– Platelets hanya fragmen sel saja
• Kebanyakan elemen tersebut hanya
bertahan beberapa hari di aliran darah
• Kebanyakan sel darah tidak membelah
tapi digantikan oleh sel-sel lain dari
sumsum tulang

15. Eritrosit (SDM)
• Diskus bikonkaf, anucleat, tidak ada
organel
• Terisi hemoglobin (Hb), suatu protein yang
berfungsi dalam transpor gas
• Mengandung protein membran plasma
spectrin dan protein lain yang :
– Memberi kemampuan fleksibilitas SDM
– Memudahkan SDM berubah bentuk bila
diperlukan

16. Erythrocytes (SDM)

17. Erythrocytes (RBCs)
• Karakteristik strukturnya memudahkan
fungsinya dalam pertukaran gas.
– Bentuknya bikonkaf memiliki permukaan yg
relatif luas terhadap volume
– ATP didapatkan secara anaerob, sehingga
SDM tidak mengkonsumsi oksigen yang ia
transport

18. Erythrocyte
Function
• SDM berfungsi dalam transpor gas respirasi
• Hemoglobin secara reversibel berikatan dengan
O2 dan kebanyakan O2 dalam darah berikatan
dg Hb
• Hemoglobin tersusun atas protein globin, yg
terdiri atas 2 rantai alpha dan beta, masing-
masing berikatan dengan grup heme
• Masing-masing grup heme membawa suatu
atom besi, yang bisa mengikat 1 molekul
oksigen
• Masing-masing molekul Hb dapat mentranspor 4
molekul oksigen

19. Structure of
Hemoglobin

20. Hemoglobin
• Oksihemoglobin – hemoglobin yang
mengikat oksigen
– Pengisian oksigen terjadi di paru-paru
• Deoxyhemoglobin – hemoglobin yang
setelah oksigen berdifusi dalam jaringan
(reduced Hb)
• Carbaminohemoglobin – hemoglobin yang
mengikat CO2
– Pengisian carbon dioxide terjadi dalam
jaringan

21. Production of
Erythrocytes
• Hematopoiesis – Proses pembentukan sel
darah
• Hematopoiesis terjadi dalam sumsum
tulang merah:
– Axial skeleton and pelingkupnya (tulang bahu
dan pelvis)
– Epiphyses tulang humerus dan femur
• Hemocytoblasts merupakan asal muasal
dari semua bentuk elemen darah

24. Production of Erythrocytes: Erythropoiesis
• Hemositoblas ditransform menjadi
proerythroblast
• Proerythroblasts 🡪 early erythroblasts
• Jalur perkembangannya terdiri dari 3 fase:
– Fase 1 – Sintesis ribosom saat early erythroblasts
– Fase 2 – Akumulasi hemoglobin saat late
erythroblasts dan normoblasts
– Fase 3 – ejeksi/keluarnya nucleus (inti) dari
normoblasts dan pembentukan reticulocytes
• Reticulocytes lalu menjadi eritrosit matur

25. Production of Erythrocytes: Erythropoiesis

26. Regulation and Requirements for Erythropoiesis
• SDM yang bersirkulasi – Jumlahnya konstan dan
menunjukan keseimbangan antara produksi dan
destruksi SDM
– Terlalu sedikit SDM 🡪 hipoksia jaringan
– Terlalu banyak SDM 🡪 viskositas darah yang terlalu
tinggi
• Erythropoiesis secara hormonal dikontrol dan
tergantung pada asupan yang adekuat dari Fe,
asam amino, dan vitamin B

27. Hormonal Control of Erythropoiesis
• Erythropoietin (EPO) yg dikeluarkan oleh
ginjal dipicu oleh :
– Hypoxia karena berkurangnya SDM
– Ketersediaan oksigen yang menurun
– Peningkatan kebutuhan jaringan akan
oksigen
• Peningkatan eritropoesis akan
meningkatkan:
– Jumlah hitung SDM dalam sirkulasi
– Kemampuan hantaran oksigen darah

28. Erythropoietin
Mechanism
Normal blood oxygen levels Stimulus: Hypoxia due to
decreased RBC count,
decreased availability of O2
to blood, or increased
tissue demands for O2
Start
Increases
O2-carrying
ability of blood
Figure
17.6
Reduces O2
levels in blood
Erythropoietin
stimulates red
bone marrow
Enhanced
erythropoiesis
increases RBC
count
Kidney (and liver to a
smaller extent) releases
erythropoietin

30. Dietary Requirements of Erythropoiesis
• Erythropoiesis memerlukan:
– Proteins, lipids, dan carbohydrates
– Iron, vitamin B12, dan folic acid
• Tubuh menyimpan Fe dalam : Hb (65%), hepar,
lien, dan sumsum tulang
• Fe intraseluler disimpan dalam komplek protein-
besi seperti ferritin dan hemosiderin
• Fe yang bersirkulasi berikatan secara longgar
dg protein pembawa transferin

31. Fate and Destruction of Erythrocytes
• Life span/umur hidup SDM adalah 100–120 hari
• SDM yang tua menjadi kaku dan rapuh, dan Hb-
nya menjadi degenerasi
• SDM yang mati akan dimakan/ditelan oleh
makrofag 🡪 Heme and globin akan terpisah dan
Fe akan digunakan kembali

32. Fate and Destruction of Erythrocytes
• Heme didegradasi menjadi pigmen kekuningan
disebut bilirubin
• Hepar mensekresi bilirubin ke dalam intestinum
sebagai empedu
• Intestinum:metabolisme bilirubin🡪 urobilinogen
• Pigmen yang terdegradasi ini 🡪 mewarnai feses
sebagai pigmen yg disebut stercobilin
• Globin dimetabolisme menjadi amino acids dan
dikeluarkan dalam sirkulasi
• Hb yg keluar di darah ditangkap oleh

33. Life Cycle of Red
Blood Cells

34. Erythrocyte
Disorders
• Anemia – darah yang secara abnormal
memiliki kapasitas pembawa oksigen yang
rendah
– Merupakan suatu gejala bukan diagnosis
– Kadar oksigen darah tidak dapat mensupport
metabolisme normal
– Tanda / gejala : lelah, pucat, nafas pendek,
dan menggigil

35. Anemia: Insufficient Erythrocytes
• Hemorrhagic anemia – akibat kehilangan
darah yang kronik
• Hemolytic anemia – SDM yang ruptur
secara prematur
• Aplastic anemia – destruksi/inhibisi
sumsum tulang merah

36. • Iron-deficiency anemia akibat:
– Akibat sekunder dari anemia hemorrhagic
– Asupan inadequate makanan kaya zat besi
– Terganggunya absorbsi besi
• Pernicious anemia akibat:
– Deficiency of vitamin B12
– Kurang faktor intrinsik yang diperlukan untuk absrobsi
vitamin B12
Anemia: Decreased Hemoglobin Content

37. Anemia: Abnormal Hemoglobin
• Thalassemia – Tidak ada/gagalnya rantai
globin dalam hemoglobin
– SDM tipis, lembut, dan defisien hemoglobin
• Sickle-cell anemia – akibat defek
pengkodean gene 🡪 abnormal
hemoglobin / hemoglobin S (HbS)
– HbS : memiliki subtitusi asam amino tunggal
pada rantai beta
– Defek ini menyebabkan SDM menjadi
berbentuk bulan sabit dan sedikit oksigen

39. Polycythemia
• Polycythemia : SDM yg terlalu banyak 🡪
viskositas darah meningkat
• 3 polsithemia utama:
– Polycythemia vera
– Secondary polycythemia
– Blood doping

40. Leukosit (SDP)
• Adalah satu-satu nya komponen darah yg
merupakan sel yang utuh:
– Jumlahnya lebih sedikit dibanding SDM
– Sekitar 1% total volume darah
– Bisa meninggalkan kapiler pembuluh darah
dengan diapedesis
– Bergerak menembus spasium jaringan
• SDP – Berjumlah lebih dari 11.000/mm3 Secara
normal berespon terhadap invasi bakteri/virus

41. Granulosi
t
• Granulosit – neutrofil, eosinofil, dan basofil
– Mengandung granula sitoplasma yang
terwarnai secara khas (asidofilik, basofilik,
atau keduanya) dengan pewarnaan Wright’s
– Lebih besar dan biasanya umur hidupnya
lebih pendek dari SDM
– Memiliki nuclei berlobus
– Semuanya merupakan sel fagositik

42. Neutrofil
• Sekitar 40-70% dari SDP
• Neutrofil memiliki 2 tipe granula yang:
– Terwarnai dengan warna asidofilik dan
basofilik
– Memberi warna sitoplasma “ungu seperti lili”
– Mengandung peroxidase, hydrolytic enzymes,
and defensins (antibiotic-like proteins)
• Neutrofil merupakan pembunuh bakteri
dalam tubuh

43. Eosinofil
• Eosinophils berjumlah 1–4% dari SDP
– Memiliki nuclei bilobus yang dihubungkan
oleh pita material inti dan berwarna merah
– Memiliki granula seperti lisozim yang kasar
besar berwarna merah sampai crimson
(asidofilik)
– Memimpin penyerangan terhadap parasit
cacing
– Mengurangi keparahan alergi dengan
memfagosit kompleks imun

44. Basofil
Jumlah 0.5% dari SDP dan:
– Memiliki bentuk nucleus U atau S dengan 2
atau 3 kontriksi
– Fungsinya sama seperti sel mast
– Memiliki granula ungu-kehitaman (basofilik)
yang besar dan mengandung histamin
• Histamin – bahan kimia pro-inflamasi yang
bertindak sebagai vasodilator dan menarik SDP
lainnya (obat antihistamin melawan aksi ini)

45. Agranulosi
t
• Agranulosit – limfosit dan monosit:
– Granula sitoplasma tidak tampak
– Secara struktural sama, tapi secara
fungsional merupakan sel yang berbeda dan
tidak berhubungan
– Memiliki nucleus berbentuk sferis (limfosit)
atau berbentuk ginjal (monosit).

46. Limfosit
• Berjumlah 25% atau lebih dari SDP yang
ada:
• Memiliki nucleus sirkuler, yg besar,
berwarna ungu tua, dengan sitoplasma
biru yang tipis di pinggirnya
– Ditemukan kebayakan di jaringan limfoid
(beberapa bersirkulasi di darah)
• Terdapat 2 tipe limfosit: sel T dan sel B
– Sel T berfungsi dalam respon imun

47. Monosit
• Monosit berjumlah 4–8% dari leukosit
– Merupakan leukosit terbesar
– Memiliki sitoplasma biru pucat yang banyak
– Memiliki nucleus berbentuk seperti ginjal “U”
dan terwarnai ungu
– Mereka meninggalkan sirkulasi, memasuki
jaringan, dan berdiferensiasi menjadi
makrofag

48. • Makrofag:
– Sangat mobile dan fagositik yang aktif
– Mengaktifkan limfosit untuk meningkatkan
respon imun
Monosit

49. Ringkasan elemen pembentuk
darah
Table 17.2

50. Ringkasan elemen pembentuk
darah
Table 17.2

51. Produksi leukosit
• Leukopoiesis secara hormonal distimulasi oleh 2
sitokin (hematopoietic factors) – interleukins dan
colony-stimulating factors (CSFs)
– Interleukins diberi angka (yaitu., IL-1, IL-2),
namun, CSF diberi nama sesuai SDP yang
mereka stimulasi (yaitu, granulocyte-CSF 🡪
menstimulasi granulosit)
• Macrophages dan sel T adalah sumber penting
sitokin
• Banyak hormon hematopoeitik digunakan secara
klinik untuk menstimulasi sumsum tulang

52. Formasi Leukosit
• Semua leukosit berasal dari hemositoblas
• Hemositoblas berdiferensiasi menjadi myeloid
stem cells dan lymphoid stem cells
• Myeloid stem cells menjadi myeloblasts atau
monoblasts
• Lymphoid stem cells menjadi lymphoblasts
• Myeloblasts berkembang menjadi eosinophils,
neutrophils, and basophils
• Monoblasts berkembang menjadi monocytes
• Lymphoblasts berkembang menjadi
lymphocytes

53. Formasi leukosit
Figure 17.11

54. • Leukemia berarti kondisi kanker yang
melibatkan SDP
• Leukemia diberi nama sesuai dengan SDP
abnormal yang terlibat
– Myelocytic leukemia – melibatkan myeloblasts
– Lymphocytic leukemia – melibatkan
lymphocytes
• Acute leukemia melibatkan tipe sel blast dan
utamanya mengenai anak-anak
• Chronic leukemia lebih prevalen pada orang yg
lebih tua
Kelainan leukosit: Leukemia

55. Leukemia
• SDP Immature ditemukan di aliran darah di semua tipe
leukemia
• Sumsum tulang diinvasi secara keseluruhan oleh
cancerous leucosyte
• SDP yang terproduksi, walaupun banyak, tidak berfungsi
• Kematian disebabkan karena perdarahan internal dan
infeksi
• Terapi 🡪 iradiasi, obat-obatan antileukemik, dan transplantasi
sumsum tulang