Bab 11.Darah

SEKILAS I5I DarahPENDAHULUAN PENDAHULUANPLASMA Darah membentuk sekitar 8o/o dari berat tubuh total dan memiliki volume rerata 5 liter pada wanita danI Komposisi dan fungsi plasma 5,5 liter pada pria. Darah terdiri dari tiga jenis ele-I Protein plasma men selular kh usus, eritrosit (sel darah merah), leukosit (sel darah putih), dan nombosit (heping darah), yangERITROSIT membentuk suspensi dalam cairan kompleks plasma (Thbel 1 1-1). Eritrosit dan leukosit adalah sel utuh,I Struktur dan fungsi eritrosit sementara trombosit adalah fragmen/potongan sel.I Eritropoiesis Untuk memudahkan, kita akan menyebut secaraLEUKOSIT kolektif elemen-elemen selular darah ini sebagai \"srlI Jenis dan fungsi leukosit darah\".\"l Produksi leukosit Pergerakan darah yang rerus-menerus sewaktuTROMBOSIT DAN HEMOSTASIS darah mengalir melalui pembuluh darah menye- babkan sel-sel darah relatiftersebar merara di dalamI Struktur dan fungsi trombosit plasma. Namun, jika anda meletakkan suatu sampelI Hemostasis darah lengkap dalam tabung reaksi dan mencegah, nya membeku, maka sel-sel yang lebih berat akan mengendap ke dasar dan plasma yang lebih ringan akan naik ke atas. Proses ini dapat dipercepat dengan pemusingan, yang secara cepar memampatkan sel- sel ke dasar tabung (Gambar I l-l ). Karena lebih da- ri 99o/o sel adalah eritrosit, maka hematokrit, atau pached cell aolume, pada dasarnya mencerminkan persenrase eritrosit dalam volume darah total.. Nilai hematokrit rerata pada wanita adalah 4ZVn dan pria sedikit lebih tinggi yaitu 45Vo. Plasma membentuk volume sisanya. Karena itu, volume rerata plasma dalam darah adalah 58o/o untuk wanita datt.|5o/o untuk pria. Sel darah putih dan trombosit, yang tidak berwarna dan kurang padat dibandingkan tri- tosit, termampatkln dalam suatu lapisan tipis ber- warna krim yang dinamai \" bffi coal', di atas kolom sel darah merah, Lapisan ini,membentuk kurang dari 1o/o volume darah toral. Marilah kita pertama kali membahas sifat-sifat bagian darah terbesar yait4 plasma, sebelum.meng- alihkan perhatian ke elemen-elemen selular. 421

PLASMA -lPlasma, karena merupakan cairan, terdiri dari 90o/o air. ! eturrnu = 55% dari darah lengkapI Air plasma adalah medium transpor untuk (banyak bahan inorganik dan organik. I .I TrombositAir plasma berfungsi sebagai medium bagi bahan-bahan yang J) \"Buffu coat\"dibawa oleh darah. Karena air juga memiliki kapasitas besar J Sqoerl .dra..r-arh,untuk menahan panas, maka plasma dapat menyerap dan <1%menyebarkan sebagian besar dari panas yang dihasilkan oleh )!proses metabolisme di dalam jaringan, sementara suhu darah Packed cett I putih lvolume, atau Tabel 11-1 Sel darah merah = Konstituen Darah dan Fungsinya hematokrit 45o/o dari darah lengkap t Gambar 1'1-'1 Hematokrit. Angka-angka yang disajikan adalah untuk pria. Hematokrit rerata untuk wanita adalah 42%, dengan plasma menempati 58% dari volume darah.KONSTITUEN FUNGSIPIasma itu sendiri hanya mengalami sedikit perubahan. Sewaktu darah mengalir mendekati permukaan kulit, energi panasAir Medium transpor; membawa panas yang tidak dibutuhkan untuk mempertahankan suhu tubuhElektrolit Eksitabil itas membran; distribusi dikeluarkan ke lingkungan. osmotik cairan antara CES dan CIS; menyangga perubahan pH Sejumlah besar bahan inorganik dan organik terlarut dalam plasma. Konstituen inorganik membentuk sekitar 1oloNutrien, zat sisa, Diangkut dalam darah; gas CO, darah dari berat plasma. Elektrolit (ion) paling banyak dalam plas- ma adalah Na- dan Cl', komponen garam dapur. Terdapatgas, hormon berperan dalam keseimbangan juga HCOr, K-, Ca2-, dan bahan lain dalam jumlah lebih kecil. Fungsi terpenting ion-ion ini adalah perannya dalam asam-basa eksitabilitas membran, distribusi osmotik cairan antara CES dan sel, dan menyangga perubahan pH; fungsi-fungsi iniProtein plasma Secara umum, menghasilkan efek dibahas di bagian lain. osmotik yang penting dalam distribusi CES antara kompartemen vaskular dan Konstituen organik yang paling banyak berdasarkan interstisium; menyangga perubahan pH berat adalah protein plasma, yang membentwk 60/o sampai 8o/o dari berat total plasma. Kita akan mengulas protein-Albumin Mengangkut banyak bahan; berperan protein ini secara lebih menyeluruh di bagian selan.jutnya. paling besar dalam menentukan Persentase kecil plasma sisanya terdiri dari bahan organik tekanan osmotik koloid lain, termasuk nutrien (misalnya glukosa, asam amino, le- mak, dan vitamin), produk sisa (kreatinin, bilirubin, danGlobulin bahan bernitrogen seperti urea), gas larut (O, dan COr), dan hormon. Sebagian besar dari bahan ini hanyalah bahan yangAlfa dan beta Mengangkut banyak bahan tak larut diangkut oleh plasma. Sebagai contoh, kelenjar endokrin air; faktor pembekuan; molekul mengeluarkan hormon ke dalam plasma, yang mengangkut prekursor inaktif perantara kimiawi ini ke tempat kerja mereka. Gama Antibodi ! Banyak fungsi plasma dilaksanakan oleh proteinFibrinogen Prekursor inaktif untuk jalinan fibrin plasma. pada pembekuan darah Protein plasma adalah suatu kelompok konstituen plasmaElemen Selular Mengangkut O, dan CO, (terutama Or) yang tidak sekedar terangkut dalam plasma. Komponen pen- Eritrosit ting ini dalam keadaan normal tetap berada dalam plasma, dan melakukan banyak fungsi penting. Inilah fungsi-fungsiLeukosit terpenting tersebut, yang diuraikan di bagian lain buku ini:Neutrofil Fagosit yang menelan bakteri dan 1. Tidak seperti konstituen plasma yang larut dalam air debris plasma, protein plasma tersebar (terdispersi) sebagai ko-Eosinofil Menyerang cacing parasitik; penting dalam reaksi alergikBasofil Mengeluarkan histamin, yang penting dalam reaksi alergik, dan heparin, yang membantu membersihkan lemak dari darahMonosit Dalam transit menjadi makrofag jaringanLimfositLimfosit B Menghasilkan antibodiLim{osit T Respons imun selularTrombosit Hemostasis422 Bab 1 l

loid (lihat h. A-1 1). Selain itu, karena merupakan konsti- sering dilaporkan dalam hitung sel darah merah sebagai 5 tuen plasma terbesar maka protein plasma biasanya ti- juta sel per mililiter kubik (mm3). dak keluar melalui pori-pori halus di dinding kapiler I Struktur eritrosit sangat sesuai untuk fungsi untuk masuk ke cairan interstisium. Berkat keberadaan utamanya mengangkut O, dalam darah. mereka sebagai dispersi koloid dalam plasma dan ke- tiadannya dalam cairan interstisium maka protein plas- Bentuk dan isi eritrosit sangat cocok untuk melaksanakan ma menciptakan suatu gradien osmotik antara darah fungsi primernya yaitu mengangkut O, dan, dengan tingkat dan cairan interstisium. Tekanan osmotik koloid ini yang lebih rendah, CO, serta ion hidrogen dalam darah. adalah gaya primer yang mencegah keluarnya plasma STRUKTUR ERITROSIT secara berlebihan dari kapiler ke dalam cairan intersti- Eritrosit adalah sel datar berbentuk piringan yang mence- sium sehingga membantu memperrahankan volume plasma (lihat h. 393). kung di bagian tengah di kedua sisi, seperti donat dengan2. Protein'plasma ikut berperan dalam kemampuan plasma bagian tengah menggepeng bukan lubang (yaitu, eritrosit menyangga perubahan pH (lihat h. 624). Tiga kelompok protein plasma-albumin, globulin, dan adalah piringan bikonkaf dengan garis tengah 8 pm, ketebal- an 2 pm di tepi luar, dan ketebalan 1 pm di bagian tengah) f b rin ogen-diklasifi kasikan berdasarkan berbagai sifat fi - (Gambar 11-2). Bentuk unik ini berperan, melalui dua cara, dalam menentukan efisiensi sel darah merah melakukan sika dan kimiawinya. Selain fungsi umum yang baru dicantumkan, masing-masing ripe protein plasma me- fungsi utamanya mengangkut O, dalam darah: (1) Bentuk lakukan tugas spesifik sebagai berikut: bikonkaf menghasilkan luas permukaan yang lebih besar untuk difusi O, menembus membran dibandingkan dengan a. Albumin, protein plasma yang paling banyak, ber- bentuk sel bulat dengan volume yang sama. (2) Tipisnya sel peran besar dalam menentukan tekanan osmotik ko- memungkinkan O, cepat berdifusi antara bagian paling da- loid berkat jumlahnya. Protein ini secara nonspesifik lam sel dan eksterior sel. juga berikatan dengan banyak bahan yang kurang la- rut dalam plasma (misalnya bilirubin, garam empedu, Gambaran struktural lain yang mempermudah fungsi transpor SDM adalah kelenturan membrannya. Sel darah me- dan penisilin) untuk transportasi dalam plasma. rah, yang garis tengah normalnya adalah 8 pm, dapat mengala- mi deformitas secara luar biasa sewaktu mengalir saru per satu b. Grdapat tiga subkelas globulin: alfa (cr), beta (p), melewati kapiler yang garis tengahnya sesempit 3 pm. Karena sangat lentur maka SDM dapat mengalir melalui kapiler sem- dan gama (y). pit berkelok-kelok untuk menyalurkan O, di tingkat jaringan (1) Seperti albumin, sebagian dari globulin alfa dan tanpa pecah selama proses tersebut berlangsung. beta mengikat bahan-bahan yang kurang larut dalam plasma untuk transportasi dalam plasma, Ciri anatomik terpenting yang memungkinkan SDM tetapi globulin ini sangat spesifik terhadap bahan mengangkut O, adalah adanya hemoglobin di dalamnya. Marilah kita bahas molekul unik ini secara lebih detil. yang akan mereka ikat dan angkut. Contoh bahan yang diangkut oleh globulin spesifik KEBERADAAN HEMOGLOBIN adalah hormon tiroid (lihat h. 759), kolesterol Hemoglobin ditemukan hanya di sel darah merah. Molekul (lihat h. 362), dan besi (lihat h. 686). hemoglobin memiliki dua bagian: (1) bagian globin, suatu (2) Banyak dari faktor yang berperan dalam proses !o pembekuan darah adalah globulin alfa atau beta. E l (3) Protein-protein darah inaktif, yang diaktifkan a sesuai kebutuhan oleh masukan regulatorik ter- tentu, termasuk dalam golongan globulin alfa o (misalnya globulin alfa angiotensinogen diaktif- kan menjadi angiotensin, yang beperan penring -c dalam mengatur keseimbangan garam dalam tubuhr [ihat h. 570) (4) Globulin gama adalah imunoglobulin (antibodi), yang sangat penting bagi mekanisme pertahanan tubuh (lihat h.459). c. Fibrinogen adalah faktor kunci dalam pembekuan darah. Protein plasma disintesis oleh hati, kecuali globulin gama,yang dihasilkan oleh limfosit, salah saru tipe sel darah putih.ERITROSIT !Setiap mililiter darah mengandung sekitar 5 milyar eritrosit oo(sel darah merah atau SDM), secara rerata, yang secara klinis Gambar 11-2 Karakteristik anatomik eritrosit. Penampakan eritrosit di bawah mikroskop elektron. Perhatikan bentuknya yang bikonkaf. Darah 423

protein yang terbentuk dari empat rantai polipeptida yang dibebaskan di jaringan, tempar zar ini melemaskan dansangat berlipatJipat; dan (2) empat gugus nonprotein yang melebarkan arteriol lokal (lihat h. 382). Vasodilatasi ini membantu menjamin bahwa darah kaya O, dapat meng-mengandung besi yang dikenal sebagai gugus hem, dengan alir dengan lancar dan juga membantu menstabilkanmasing-masing terikat ke salah satu polipeptida di atas tekanan darah.(Gambar l1-3). Masing-masing dari keempat atom besi da- Karena itu, hemoglobin berperan kunci dalam transpor O,pat berikatan secara reversibel dengan satu molekul Or; ka- sekaligus memberi kontribusi signiffkan pada transpor CO,rena itu, setiap molekul hemoglobin dapat mengambil empat dan kemampuan darah menyangga pH. Selain itu, denganpenumpang O, di paru. Karena O, tidak mudah larut dalam mengangkut vasodilatornya sendiri, hemoglobin membantuplasma maka98,5o/o Oryang terangkut dalam darah terikat menyalurkan O, yang dibawanya.ke hemoglobin (lihat h. 529). TIDAKADANYA NUKLEUS DAN ORGANEL Hemoglobin adalah suatu pigmen (yang berwarna se-cara alami). Karena kandungan besinya maka hemoglobin Untuk memaksimalkan kandungan hemoglobinnya, sarutampak kemerahan jika berikatan dengan O, dan keunguan eritrosit dipenuhi oleh lebih darl 250 juta molekul hemo-jika mengalami deoksigenasi. Karena itu, darah arteri yang globin, menyingkirkan hampir semua organel yang lain (Ini berarti bahwa setiap SDM dapat membawa lebih dari se-teroksigenasi penuh akan berwarna merah dan darah vena milyar molekul Orl). Sel darah merah tidak mengandungyang telah kehilangan sebagian dari kandungan Or-nya ditingkat jaringan, memiliki rona kebiruan. nukleus, organel, atau ribosom. Selama perkembangan sel, Selain mengangkut Or, hemoglobin juga dapat ber- struktur-struktur ini dikeluarkan untuk menyediakan ruang lebih banyak bagi hemoglobin. Karena itu, SDM reruramaikatan dengan yang berikut: adalah suatu kantung penuh hemoglobin yang dibungkus1. Karbon dioksida. Hemoglobin membantu mengangkut oleh membran plasma. gas ini dari sel jaringan kembali ke paru (lihat h. 534) ENZIM KUNCI DALAM ERITROSIT2. Bagian ion hidrogen asam (H-) dari asam karbonat terioni- Hanya beberapa enzim penring yang tidak dapat diperbarui yang tetap terdapat di dalam eritrosit marang: enzim glikoli- sasi, yang dihasilkan di tingkat jaringan dari COr. Hemo- tik dan karbonat anhidrase. Enzim glikolitik penting untuk globin menyangga asam ini sehingga asam ini tidak banyak menghasilkan energi yang dibutuhkan untuk menjalankan menyebabkan perubahan pH darah (lihat h. 625) mekanisme transpor aktif yang berperan dalam memperta-3. Karbon monohsida (CO). Gas ini dalam keadaan normal hankan konsentrasi ion yang sesuai di dalam sel. Yang ironis, meskipun eritrosit adalah kendaraan unruk mengangkut O, tidak terdapat di dalam darah, tetapi jika terhirup maka gas ini cenderung menempati bagian hemoglobin yang ke semua jaringan lain di tubuh, tetapi sel ini tidak dapat menggunakan O, yang dibawanya untuk menghasilkan berikatan dengan O, sehingga terjadi keracunan CO energi. Karena tidak memiliki mitokondria, yang merupakan (lihat h. 533) tempat berbagai enzim untuk fosforilasi oksidatif, maka eritrosit hanya mengandalkan glikolisis untuk membentuk4. Nitrat ohsida (NO). Di paru, nitrat oksida yang bersifat vasodilator berikatan dengan hemoglobin. NO ini AIP (lihat h. 36). Enzim-enzim penting lain dalam SDM, karbonatRantai polipeptida Rantai polipeptida anhidrase, sangar berperan dalam transpor COr. Enzim ini mengatalisis suatu reaksi kunci yang akhirnya menyebabkan perubahan CO, yang dihasilkan oleh proses metabolik men- jadi ion bikarbonat (HCO3), yaitu bentuk urama peng- angkutan CO, dalam darah. Karena itu, eritrosit berperan dalam transpor CO, melalui dua cara-melalui pengang- kutannya dengan hemoglobin dan perubahannya menjadi HCO3- yang diinduksi oleh karbonat anhidrase. Gugus hem \" ' I Sumsum tulang terus-menerus menggantiGambar 1'l-3 eritrosit yang tua.Molekul hemoglobin. Sebuah molekul hemoglobin terdiri dari Masing-masing kita memiliki total 25 trilyun sampai 30empat rantai polipeptida yang sangat berlipat-lipat (bagianglobin) dan empat gugus hem yang mengandung besi. trilyun SDM yang mengalir melalui pembuluh darah setiap saat (100.000 kali lebih banyak daripada jumlah seluruh populasi AS!). Namun kendaraan pengangkut gas vital ini berumur pendek dan harus diganti dengan Iajr rerata2 juta sampai 3 .juta sel per dedk.424 Bab 11

USIA ERITROSIT YANG SINGKAT lah penyakit darah dan penyakit imunologik serta berbagai penyakit lain. Harga yang harus dibayar oleh eritrosit atas keunggulannya yang luar biasa dalam mengangkut hemoglobin hingga eks- Berbagai jenis sel darah imatur, bersama dengan sel klusi perangkat intrasel khusus yang lazim terdapat adalah punca, bercampur di sumsum tulang pada berbagai tahap singkatnya usia. Tanpa DNA dan RNA, sel darah merah ti- perkembangan. Setelah marang, sel-sel darah dibebaskan ke dak dapat membentuk protein untuk memperbaiki sel, tum- dalam kapiler yang banyak menembus sumsum tulang. buh, dan membelah atau memperbarui enzim-enzimnya. Faktor-faktor regulatorik bekerja pada sumsum merah hemo- SDM, yang hanya dilengkapi oleh bekal awal yang disintesis poietih (\"penghasil darah\") untuk mengatur jenis dan jumlah sel yang dihasilkan dan dikeluarkan ke dalam darah. Untuk sebelum sel ini menyingkirkan nukleus, organel, dan ribo- sel darah, mekanisme yang mengarur produksi SDM adalah somnya, hanya bertahan hidup rerata 120 hari, berbeda yang paiing banyak dimengerti. Kita akan membahasnya berikut ini. dengan sel saraf dan otot, yang menerap sepanjang hayat orang yang bersangkutan. Selama usianya yang singkat se- I Eritropoiesis dikontrol oleh eritropoietin dari kitar empat bulan tersebut, setiap eritrosit berkelana sekitar 700 mil mengelilingi pembuluh darah. ginjal. Seiring dengan proses penuaan, membran plasma eri- Karena transpor O, dalam darah adalah fungsi utama eritrosit trosit yang tidak dapat diperbaiki menjadi rapuh dan mudah maka anda secara logis dapat mengira bahwa rangsanganpecah sewaktu sel terjepit melewati titik-titik penyempitan di utama peningkatan produksi eritrosit adalah berkurangnyadalam sistem vaskular. Sebagian besar SDM tua mengakhiri penyaluran O, ke jaringan. Anda mungkin benar, tetapi ka- dar O, yang rendah tidak merangsang eritropoiesis denganhidupnya di limpa, karena jaringan kapiler organ ini yang bekerja langsung pada sumsum tulang merah. penurunansempit dan berkelok-kelok merusak sel-sel rapuh ini. Limpa penyaiuran O, ke ginjal lah yang merangsang ginjal menge-terletak di bagian kiri atas abdomen. Selain menyingkirkan luarkan hormon eritropoietin ke dalam darah, dan hormtnsebagian besar eritrosit tua dari sirkulasi, limpa memilikikemampuan terbatas untuk menyimpan eritrosit sehat di ini pada gilirannya merangsang eritropoiesis oleh sumsuminterior pulpanya, berfungsi sebagai cadangan untuk tulang (Gambar l1-4).trombosit, dan mengandung banyak limfosit, se jenis sel darahpurih. Eritropoietin bekerja pada turunan sel punca tak ber- diferensiasi yang sudah ditentukan untuk menjadi SDM, ERITROPOIESIS merangsang proliferasi dan pematangan sel-sei ini menjadiKarena eritrosit tidak dapat membelah diri untuk mengganri eritrosit matang. Peningkatan aktivitas eritropoietik inisendiri jumlahnya maka sel tua yang pecah harus diganti olehsel baru yang diproduksi di pabrik eritrosir-sumsum tulang- meningkatkan jumlah SDM dalam darah sehingga kapasitasyaitu jaringan lunak yang sangat selular yang mengisi ronggainternal tulang. Sumsum tulang dalam keadaan normal darah mengangkut O, meningkat dan penyalur\"., O, kmenghasilkan sel darah merah baru, suatu proses yang di-namai eritropoiesis, dengan kecepatan menyamai kecepatan jaringan pulih ke normal. Jika penyaluran O, ke ginjal telah normal maka sekresi eritropoietin dihentikan sampai di-kerusakan sel tua. butuhkan kembali. Dengan cara ini, produksi eritrosit dalam keadaan normal diselaraskan dengan kerusakan atau ke- Selama perkembangan intrauterus, eritrosit mula-mula hilangan sel-sel ini sehingga kemampuan darah mengangkutdibentuk oleh yolk sac dan kemudian oleh hati dan limpa, O, relatif konstan. Pada kehilangan SDM yang berlebihan, seperti pada perdarahan atau perusakan abnormal eritrositsampai sumsum tulang terbentuk dan mengambil alih muda dalam darah, laju eritropoiesis dapat meningkat men- jadi lebih dari enam kali lipat nilai normal. (Untuk pemba-produksi eritrosit secara eksklusif Pada anak, sebagian besar hasan penyalahgunaan eritropoietin oleh sebagian atlet, lihat fitur dalam boks di h. 426, Lebih Dekat dengan Fisiologitulang terisi oleh sumsum tulang merah yang mampu Olahraga).memproduksi sel darah. Namun, seiring dengan pertambahanusia, sumsum tulang kuning yang tidak mampu melakukan Persiapan sebuah eritrosit untuk meninggalkan sumsumeritropoiesis secara perlahan menggantikan sumsum merah, tulang terdiri dari beberapa tahap, termasuk sintesis hemo- giobin dan pengeluaran nukleus dan organel. Sel-sel yangyang tersisa hanya di beberapa tempat, misalnya sternum paling matang memerlukan waktu beberapa hari sebelum matang penuh dan dibebaskan ke dalam darah sebagai res-(tulang dada), iga, dan ujung-ujung aras tulang panjang pons terhadap eritropoietin, dan sel-sel yang lebih muda atau baru berproliferasi mungkin memerlukan waktu hingga be-ekstremitas. berapa minggu sebelum mencapai kematangan. Karena itu, waktu yang diperlukan untuk mengganri secara runtas semua Sumsum merah tidak hanya memproduksi SDM tetapijuga merupakan sumber leukosit dan trombosit. Di sumsum IDM yang lenyap bergantung pada seberapa banyak yangtulang terdapat sel punca pluripoten tak berdiferensiasi yangsecara terus-menerus membelah diri dan berdiferensiasi un- dibutuhkan untuk kembali ke jumlah normal. (Ketika anda mendonorkan darah, eritrosit dalam darah anda akan pulihtuk menghasilkan semua jenis sel darah (lihat h.9 dan 423). dalam waktu kurang dari seminggu).Sel-sel punca ini, sumber semua sel darah, kini telah berhasildiisolasi. Sel-sel punca sulit dicari karena membentuk kurangdari 0,1% dari semua sel di sumsum tulang. Meskipun masihbanyak penelitian yang harus dilakukan namun penemuanterakhir ini dapat menjadi kunci bagi penyembuhan sejum- Darah 425

Ginjal @ @ l'; @ Oinlat mendeteksi penurunan Peningkatan kemampuan / ;.q /kapasitas darah mengangkut O, mengangkut oksigen Eritropoietin *'* @ lit<a O, yang disalurkan ke ginjalMeredakan @ @ berkurang, maka ginjal mengeluarkan hormon eritropoietin dalam darah Eritrosit yang sedang dibentuk @ Eritropoietin merangsang eritropoiesis di sumsum (produksi eritrosit) oleh sumsum tulang tulang merah @ Tambahan eritrosit di dalam sirkulasi @ meningkatkan kemampuan darah F**rei n gkxta*: *ten:arlrpue* mengangkut O, m*r*gangirurt **rxi gen @ Peningkatan kemampuan darah Eritrosit mengangkut O, menghilangkanGambar 11-4 rangsangan awal yang memicu sekresi eritropoietinKontrol eritropoiesisLebih Dekat dengan Fisiclogi CllahragaDoping Darah: Lebih Banyak Hal Baik Berarti Lebih Baik?Otot-otot yang berolahraga memerlu- banyak maka prestasi malah dapat doping darah adalah melalui saksi ataukan penyaluran 02 yang terus-menerus merosot karena terjadi peningkatan pengakuan diri.agar dapat terus menghasilkan energi kekentalan darah yang akan Perkembangan terakh i r eritropoie-untuk melakukan aktivitas terkait daya tin sintetik meningkatkan masalahtahan (lihat h. 298). Doping darah menurunkan aliran darah. doping darah. Penyuntikan produk ini merangsang produksi SDM sehinggaadalah suatu teknik yang dirancang Riset menunjukkan bahwa pada uji secara temporer meningkatkanuntuk meningkatkan secara temporer latihan baku di laboratorium, atletkemampuan darah mengangkut O, yang menggunakan doprng darah kemampuan darah mengangkut Or. mungkin menemukan peningkatan 5% Studi-studi mendalam membuktikandalam upaya memperoleh keunggulan bahwa penyuntikan eritropoietinkompetitif. Doping darah mencakup sampai 13% kapasitas aerobik; dapat meningkatkan prestasi atlet penurunan kecepatan denyut jantung daya tahan sebesar 7Vo sampai 10o/o.pengeluaran darah dari seorang atletyang segera diikuti oleh penginfusan sewaktu olah raga dibandingkan Meskipun secara resmi dilarang namunkembali plasma tetapi SDMnya pasar gelap eritropoietin di kalangan dengan kecepatan sewaktu olahraga atlet yang curang berkembang sejakdibekukan untuk dimasukkan kembali yang sama tanpa doping darah; dan produk ini tersedia sebagai obat untuk penurunan kadar asam laktat dalam mengobati anemia. Eritropoietin kinisatu sampai tujuh hari sebelum darah (Asam laktat diproduksi ketika luas digunakan di antara para atletbertanding. Biasanya dilakukan otot mengandalkan glikolisis anaerob balap sepeda, ski lintas alam, sertapengambilan satu sampai empat unit yang kurang efisien untuk menghasil- renang dan lari jarak jauh. Namun,darah (satu unit setara dengan 450 ml) praktek ini tidak bijaksana, tidak hanyapada interval tiga sampai delapan kan energi; lihat h. 299). karena dampak hukum dan etis tetapiminggu sebelum bertanding. Dalam Doping darah, meskipun efektif, juga karena bahaya peningkatanperiode antara pengambilan-pengambilan darah, aktivitas eritro- tetapi dilarang baik di kolegium atletik kekentalan darah. Eritropoietin sintetikpoietik meningkat yang memulihkan maupun kompetisi Olimpiade atas dipercayai merupakan penyebabjumlah 5DM ke kadar normal. alasan etis dan medis. Yang perlu kematian 20 pembalap sepeda Eropa Penginfusan kembali SDM yang sejak tahun 1987. Sayangnya, terlalu diperhatikan, seperti pada pemakaian banyak atlet yang nekat mengambildisimpan secara temporer meningkat- semua produk pemacu prestasi yangkan hitung sel darah merah dan kadar risiko ini. Pengembangan tes untukhemoglobin di atas normal. Secara dilarang lainnya, adalah hilangnya mendeteksi penyalahgunaan eritro- kompetisi yang jujur. Selain itu, poietin akhir-akhir ini diharapkanteoritis, doping darah akan bermanfaat praktek ini diperkirakan menjadi dapat meredam penggunaan zat ini. penyebab kematian beberapa atlet.bagi atlet daya tahan dengan memper- Namun. peraturan pelarangan ini sulitbaiki kemampuan darah mengangkut diterapkan. Doping darah tidak dapatOr. Namun. jika sel darah merah yang dideteksi dengan prosedur pemerik-diinfuskan kembali tersebut terlalu saan yang ada sekarang. Satu-satunya cara untuk mengungkapkan praktek426 Bab 11

RETIKULOSIT 2. Anemia pernisiosa disebabkan oleh ketidakmampuanJika kebutuhan akan produksi SDM tinggi (misalnya setelah tubuh menyerap vitamin B,, yang masuk melaluiperdarahan) maka sumsum tulang dapat mengeluarkan se-jumiah besar eritrosit imatur yang dikenal sebagai retikulosit makanan dari saluran cerna. Vitamin B,, penting untukke dalam darah untuk memenuhi kebutuhan tersebut dengan pembentukan dan pematangan normal SDM. Vitamin ini banyak terdapat di berbagai makanan. Masalahnyacepat. Sel-sel imatur ini dapat dikenali dengan teknik pe- adalah defisiensi faktor intrinsik, suatu bahan khususwarnaan yang menyebabkan sisa ribosom dan organel yang yang disekresikan oleh lapisan dalam lambung (lihat h. 662). Vtamin B,, dapar diserap dari saluran usus hanyabelum dikeluarkan terlihat. Keberadaan retikulosit di atas jika nutrien ini terikat ke faktor intrinsik. Jika terjadi defisiensi faktor intrinsik maka vitamin B,, yang di-kadar normal 0,57o sampai 7,5o/o dari jumlah total eritrosit makan tidak banyak yang terserap. Gangguan produksidalam darah menunjukkan peningkatan kecepatan aktivitas dan pematangan SDM yang terjadi menyebabkan ane-eritropoietik. Pada kecepatan yang sangat ringgi, lebih dari300/o sel darah merah dalam darah masih berada dalam tahap mia.retikulosit imatur. 3. Anemia aplastik disebabkan oleh kegagalan sumsumERITROPOIETIN SINTETIK tulang menghasilkan cukup SDM, meskipun semua bahan yang dibutuhkan untuk eritropoiesis tersedia.CATAIAN KLINIS. Para peneliti telah berhasil mengidenti-fikasi gen yang mengarahkan pembentukan eritropoierin, se- Berkurangnya kemampuan eritropoiesis dapat disebab-hingga hormon ini kini dapat diproduksi di laboratorium. kan oleh destruksi sumsum tulang merah oleh bahanEritropoietin yang diproduksi di laboratorium kini merupa- kimia toksik (misalnya benzena), pajanan berlebihankan satu-satunya produk bioteknologi pencetak uang, dengan terhadap radiasi (jatuhan dari ledakan bom nuklir, se-penjualan melebihi 1 milyar $ per tahun. Hormon ini sering bagai contoh, atau pajanan berlebihan ke sinar-X), in-digunakan untuk meningkatkan produksi SDM pada pasien vasi sumsum tulang oleh sel kanker, atau kemoterapidengan penurunan aktivitas eritropoietik, misalnya pasien untuk kanker. Proses destruktif dapat secara selektifgagal ginjal atau mereka yang menjalani kemoterapi untuk mengurangi produksi eritrosit sumsum tulang, ataukanker (Obat kemoterapi mengganggu pembelahan sel yang mungkin juga menurunkan kemampuan sumsumcepat, yang khas untuk sel kanker dan SDM yang sedang ber-kembang). Selain itu, ketersediaan hormon ini telah mengu- menghasilkan leukosit dan trombosit. Keparahan ane-rangi kebutuhan akan transfusi darah. Sebagai contoh, di mia bergantung pada luas kerusakan jaringan eritropoi-sejumlah rumah sakit transfusi dengan darah pasien sendiri etik; kerusakan yang luas dapat mematikan.yang diambil sebelum operasi, ditambah eritropoietin untukmerangsang produksi SDM lebih lanjut, telah menurunkan Anemia ginjal dapat terjadi akibat penyakit ginjal. Ka- rena eritropoietin dari ginjal adalah rangsangan uramapemakaian donor darah hingga 50o/o (Lihar fitur boks di h.429-430 Konsep, Thntangan, dan Kontroversi, untuk pemu- yang mendorong eritropoiesis, maka kurang adekuatnyatakhiran informasi mengenai alternatif dari transfusi darah sekresi eritropoietin oleh ginjal yang sakit menyebabkanlengkap yang sedang diteliti). berkurangnya produksi SDM.I Anemia dapat disebabkan oleh berbagai 5. Anemia perdarahan disebabkan oleh keluarnya banyakpenyakit. darah. Kehilangan darah dapat bersifat akut, misalnyaCATAIAN KLINIS. Meskipun terdapat tindakan-tindakan karena perdarahan luka, atau kronik, misalnya darahpengontrolan namun kemampuan darah mengangkut O, ti- haid yang berlebihan.dak selalu dapat dipertahankan untuk memenuhi kebutuhanjaringan. Kata anemia menunjukkan kemampuan darah 6. Anemia hemolitik disebabkan oleh pecahnya eritrositmengangkut O, di bawah normal dan ditandai oleh hema- dalam darah yang berlebihan. Hemolisis, atau ruprurtokrit yang rendah (Gambar 11-5a dan b). Anemia dapat SDM, terjadi karena sel yang sebenarnya normal dipicu untuk pecah oleh faktor eksternal, seperti pada invasidisebabkan oleh penurunan laju eritropoiesis, kehilangan eri- SDM oleh parasit malaria, atau karena sel tersebut me-trosit dalam jumlah besar, atau defisiensi kandungan hemo- mang cacat, seperti pada penyakit sel sabit. Penyakit selglobin eritrosit. Berbagai kausa anemia dapat dikelompokkan sabit adalah contoh paling dikenal di antara berbagaimenjadi enam kategori: kelainan herediter eritrosit yang menyebabkan sel-sel ini1. Anemia Fzi disebabkan oleh defisiensi dalam makanan sangat rapuh. Penyakit ini mengenai sekitar I dari 650 orang Amerika Afrika. Pada keadaan ini, terbentuk suatu faktor yang dibutuhkan untuk eritropoiesis. Pem- bennrkan SDM bergantung pada pasokan adekuat bahan- hemoglobin cacat yang menyaru unruk membentuk bahan dasar esensial, yang sebagian di antaranya tidak di- rantai kaku yang menyebabkan SDM tidak lentur dan sintesis di tubuh tetapi harus disediakan melalui makanan. berbentuk tak alami, seperti bulan sabit (Gambar l1-6). Sebagai contoh, anemia defsiensl besi terjadijika tidak cu- Tidak seperti eritrosit normal, SDM cacat ini cenderung kup banyak besi tersedia untuk membentuk hemoglobin. membentuk gumpalan yang kemudian menyrrmbat alir- an darah melalui pembuluh-pembuluh halus sehingga timbul nyeri dan kerusakan jaringan. Selain itu, eritrosit cacat tersebut rapuh dan mudah pecah, bahkan sebagai sel muda, sewaktu mengalir melalui kapiler limpa yang sempit. Meskipun eritropoiesis mengalami percepatan Darah 427

100 rAnemia tr 100 90 (hernatokril 90 ffi 80 BO = 30%) (b) Polisitemia 70T 70 (hematokrit 60q Yo OU G 50 - 70%) 5400d9 E IC) 40 (c) 30 i.a 30 20 10 20 0 '10 Dehidrasi (hematokrit 0 = 70Yol Normal (d) (hematokrii = 45%) (a) ffi = EritrosrtGambar 11-5vesHoirreilktumrumolaasestitoi'pkdl(raaditsl)ampmHaaeddymaaaarbnategohrkbbtraeeitgrrklajauuilgruakaensdageda.dapikaaitnt;.md(aae)nnHin(ceg)mkhaaettmopkaartdiotaknrdioterhmdiidarala.tas(sib)knePotarikmdaaaajlunpmeamldaaihap,eohrlieitsrmiotesamittoiykaar,intkgalernebonihramrakeelnldteeabrhikhoadnnasreeinprtairtadrosasi nitdodirmadlaaalmal,mkarena oleh kerusakan konstan SDM namun produksi ini darah sehingga beban kerja jantung bertambah, kecuali jika mungkin tidak mampu mengimbangi laju destruksi mekanisme kontrol tekanan darah dapat melakukan kom_ pensasi (lihat Gambar 10-14, h. 387). sehingga dapat terjadi anemia. Polisitemia sekunder, sebaliknya, adalah mekanismeI Polisitemia adalah kelebihan eritrosit dalam adaptif yang sesuai yang dipicu oleh eritropoierin untuk memperbaiki kemampuan darah mengangkut O, sebagai res-darah pons terhadap penurunan berkepanlang\"l, p.rry\"lrrr\"r, O, k.CATAIAN KLINIS. Polisitemia, berbeda dari anemia, ditandai jaringan. Hal ini terjadi secara normal p\"d\" or\"rrg yangoleh SDM dalam darah yang terlalu banyak dan peningkatan tinggal di tempat tinggi, di mana O, yang tersedia di ud\"rahematokrit (Gambar 1i-5c). Terdapat dua jenis umum polisi-temia, bergantung pada keadaan yang memicu produksi SDM atmosfer lebih sedikit, atau orang yang penyaluran Or-nyaberlebihan; polisitemia primer dan polisitemia sekunder. jkaenjtaurningg. aHniturenrggansgegl udaoralehhmpeernayhapkaitdpaapruoliksriotenmikia^st^eklfuangdearl Polisitemia primer disebabkan oleh penyakir mirip tu- biasanya lebih rendah daripada yang dijumpai pada polisite_mor di sumsum tulang di mana eritropoiesis berlangsung mia primer, biasanya berkisar antara 6 juta sampai g juta sel/ mm3. Harga yang harus dibayar untuk peningkatan penya_dengan kecepatan berlebihan tak terkendaii dan tidak dapat luran O, ini adalah meningkatnya kekentalan Jarah.diatur oleh mekanisme-mekanisme yang secara normal Peningkatan hematokrit dapat terjadi jika tubuh ke_mengarur eritropoietin. Hitung SDM dapat mencapai l1 hilangan cairan ranpa eritrosit, seperti pada dehidrasi yangjuta sel/mm3 (normalnya adalah 5 juta sel/mm3), dan hema- menyertai keringat berlebihan atau diare hebat (Gambar 11_tokrit dapat mencapai 70o/o sampai 80o/o (normalnya adalah42o/o sampai 45o/o). Tidak ada manfaat yang diperoleh dari 5d). Namun, ini bukan polisitemia sejati karena jumlahpeningkatan kapasitas darah mengangkut O, ini karena pada SDM dalam darah tidak meningkat. yang terjadi hanyalahjumlah SDM normal saja penyaluran O, iudah memadai. eritrosit dalam jumlah normal terkonsentrasi dalam volumeNamun, polisitemia yang berlebih\"r d\"p\"t menimbulkan plasma yang lebih sedikit. Kondisi kadang-kadang dinamai polisitemia relatif.efek merugikan. Jumlah sel darah merah yang berlebihanmenyebabkan viskositas darah meningkat lima sampai tujuh LEUKOSITkali daripada normal (yaitu menyebabkan darah bertambah\"kental\"), menyebabkan darah mengalir lebih lambat, yang Leukosit (sel darah putih atau SDp) adalah satuan mobile pada sistem penahanan imun tubuh. Imunitas adalah ke_sebenarnya malah mengurangi penyaluran O, ke jaringan mampuan tubuh menahan atau menyingkirkan benda asing(lihat h. 371). Peningkatan kekentalan juga meningkatkanresistensi perifer total, yang dapat meningkatkan tekanan428 Bab '11

Konsep, Tantangan, dan KontroversiMencari Pengganti Darah Salah satu persaingan medis paling temuan pengganti darah dibandingkan transfusi darah lengkap. Jika distabil- panas dalam dua dekade terakhir adalah dengan transfusi darah lengkap. Darah kan dan disuspensikan dengan benar perlombaan menciptakan pengganti lengkap harus disimpan dalam lemari dalam larutan salin, hemoglobin dapat pendingin, dan meskipun demikian disuntikkan untuk meningkatkan universal untuk darah manusia yang waktu simpan darah tersebut hanyalah 42 hari. Transfusi darah lengkap juga kemampuan darah resipien mengang- aman, murah, dan bebas penyakit serta memerlukan penentuan golongan kut O, tanpa memandang apa memiliki waktu simpan yang lama. golongan darah mereka. Berikut ini darah dan pencocokan silang, yang Kebutuhan akan Pengganti Darah tidak dapat dilakukan di tempat adalah beberapa strategi yang sedang Di Amerika Serikat saja, rata-rata kecelakaan atau di medan perang. dilakukan untuk mengembangkantransfusi darah diberikan setiap tiga suatu produk hemoglobin: detik. Dengan hanya sekitar 5% Pendekatan Utama populasi yang sekarang mendonorkan Tujuannya adalah bukan menemukan f Salah satu masalah adalah bahwa darahnya, terjadi kelangkaan regional pengganti darah lengkap tetapi menirugolongan darah tertentu yang kemampuannya mengangkut Or. hemoglobin berperilaku sangat mengharuskan pengiriman dan Kebutuhan terbesar untuk transfusi berbeda jika berada di luar SDM. pemakaian bersama darah di antara darah adalah mengganti kehilangan Hemoglobin \"telanjang\" ini terurai darah akut pada korban kecelakaan, menjadi dua yang tidak membebas- berbagai daerah. Petugas medis akan pasien bedah, dan tentara yang kan O, untuk digunakan jaringan terluka. Orang-orang ini membutuh- menghadapi kekurangan darah yang kan penggantian jangka pendek seperti yang dilakukan olehserius dalam waktu dekat karena hemoglobin normal. Fragmen-jumlah donor darah terus berkurang kapasitas darah mengangkut O, sampai fragmen hemoglobin inijuga dapatpada saat yang sama ketika jumlah tubuh mereka sendiri dapat mensinte- menyebabkan kerusakan ginjal.orang berusia lanjut, kelompok orang sis penggantian eritrosit. Banyakyang paling sering memerlukan elemen lain dalam darah tidak Telah dikembangkan suatu reagen dibutuhkan sesegera hemoglobin ikatan silang yang mempertahankantransfusi, terus bertambah. Manfaat dalam SDM untuk mempertahankan keutuhan molekul hemoglobinbagi masyarakat dengan adanya hidup. Yang menjadi masalah, sel ketika molekul tersebut berada dipengganti darah yang aman yang darah merah adalah komponen darah Iuar sel darah merah sehingga salah lengkap yang memerlukan pendinginan, satu kendala dalam memberikandapat diberikan tanpa memperhitung- memiliki usia singkaf dan mengandung hemoglobin bebas dapat teratasi.kan golongan darah penerima akan penanda-penanda untuk berbagaisangat banyak, demikian juga golongan darah. I Sebagian produk yang sedangkeuntungan bagi produsen produkyang pertama kali berhasil. Para pakar Karena itu, pencarian pengganti dalam penelitian berasal dari donormemperkirakan bahwa pasar dunia darah difokuskan pada dua kemung- darah manusia yang telah kadaluarsa.untuk pengganti darah yang baik, kinan utama: (1) produk hemoglobin Darah tersebut tidak dibuang tetapiyang secara lebih tepat dinamai yang terdapat di luar SDM dan dapat hemog lobinnya diekstraksi, disimpan di suhu kamar hingga enamterapeti k oksigen, mungkin mencapai bulan sampai setahun, dan (2) produk dimurnikan, disterilkan, dan10 milyar $ per tahun. yang disintesis secara kimiawi yang distabilkan secara kimiawi. Namun, berfungsi sebagai hemoglobin artifisial strategi ini masih mengandalkan Para ilmuwan mulai meneliti dengan melarutkan sejumlah besar O,pengganti darah pada tahun 1960-an, ketika kadar O, tinggi (seperti ketika di adanya pasokan tetap darah daritetapi pencarian alternatif untuk paru) dan membebaskannya ketika donor manusia.transfusi darah lengkap tersebut kadar O, rendah (seperti di jaringan).mendapat dorongan baru pada tahun Terdapat banyak pengganti darah I Beberapa produk menggunakanI 980-an oleh meningkatnya insidens potensial yang kini sedang dalamAlDS dan kekhawatiran akan keaman- berbagai tahap perkembangan. darah sapi sebagai titik awal.an pasokan darah nasional. Penyakit Sebagian telah mencapai tahap uji Hemoglobin sapi mudah diperolehinfeksi seperti AIDS, hepatitis virus, dan klinis, tetapi belum ada produk yang dari rumah jagal, murah, dan dapatinfeksi virus West Nile dapat ditularkan mencapai pasar, meskipun tampaknya diolah untuk diberikan kepadadari donor darah yang terinfeksi ke hal tersebut semakin dekat. Marilahresipien transfusi darah. Selain itu, kita membahas masing-masing dari manusia. Kekhawatiran utamatelah dilakukan pembatasan pada berbagai pendekatan utama tersebut. dengan produk ini adalah kemung-donor potensial yang tinggal atau kinan masuknya mikroba-mikrobabepergian ke Eropa sewaktu penyakit Produk Hemoglobin penyebab penyakit yang belumsapi gila menghantam industri daging Sejauh ini upaya riset paling banyak diketahui kepada manusia yangsapi. Meskipun pemeriksaan penyaring difokuskan pada manipulasi struktur mungkin'bersembunyi' di dalamyang cermat atas pasokan darah kita hemoglobin sedemikian sehingga produk sapi ini.dapat meminimalkan kemungkinan hemoglobin dapat secara aman danpenularan penyakit infeksi melalui efektif diberikan sebagai pengganti I Salah satu kandidat potensial sebagaitransfusi namun masyarakat tetapkhawatir dan akan menyambut adanya pengganti darah adalah hemoglobinpengganti darah yang aman. rekayasa genetik yang meniadakan Eliminasi risiko penularan penyakit keharusan adanya donor darahhanyalah salah satu keunggulan manusia atau risiko penyebaran penyakit dari sapi ke manusia. para ahli rekayasa genetik dapat menyisip- kan gen untuk hemoglobin manusia ke dalam bakteri, yang bekerja sebagai \"pabrik\" untuk menghasilkan produk hemoglobin yang diinginkan. (berlanjut) Darah 429

Konsep, Tantangan, dan KontroyersiMencari Pengganti Darah (lanjutan) Salah satu kekurangan hemoglobin O, yang berlebihan ke jaringan secara golongan darah dapat dibedakan rekayasa genetik ini adalah tingginya tak terkendali (lihat h. 536). berdasarkan perbedaan dalam biaya yang diperlukan untuk penanda-penanda rantai gula mengoperasikan fasilitasnya. Taktik untuk Mengurangi Kebutuhan pendek yang menonjol dari akan Darah Donor membran plasma eritrosit (lihat h.I Salah satu strategi yang menjanji- Cara-cara lain selain pengganti darah 64). Dalam reaksi transfusi, yang ditujukan untuk mengurangi penanda-penanda identitas yang kan adalah pembungkusan kebutuhan akan darah donor mencakup: tidak cocok merupakan sasaran hemoglobin dengan liposom - penyerangan. Para peneliti telah I Dengan mengubah praktek bedah, mengalami banyak kemajuan dalam wadah berbungkus membran-yang penelitian mereka atas enzim yang serupa dengan 5DM yang terbung- masyarakat medis telah mengurangi dapat memutuskan penanda- kus membran dan dijejali hemoglo- kebutuhan akan transfusi. Metode- bin. Apa yang dinamai neo red cells metode hemat darah ini mencakup penanda identitas tersebut dari ini masih menunggu penelitian pendauran ulang darah pasien SDM sehingga semua SDM tersebut lebih lanjut. sendiri sewaktu pembedahan dapat diubah menjadi suatu (mengumpulkan darah yang keluar, golongan yang dapat dengan amanPengangkut O, Sintetik kemudian menginfuskannya diberikan kepada semua orang.Peneliti-peneliti lain melakukan Produk semacam ini dapat mengu-pengembangan strategi berbasis kimla kembali); menggunakan teknik rangi pemborosan yang saat iniyang mengand alkan perf I uo roka rbon bedah yang kurang invasif sehingga terjad i.(PFCs), yaitu senyawa sintetik peng- tidak banyak menyebabkanangkut 02. PFC adalah molekul yang perdarahan; dan pemberian I Peneliti-peneliti lain sedang mencaridisintesis secara kimiawi dan sama eritropoietin sebagai pemacusekali inert serta dapat melarutkan pembentukan darah kepada pasien cara untuk memperlama usia SDM,sejumlah besar O, setara dengan sebelum pembedahan. baik dalam bank darah maupunjumlah O, yang dihirup. Karena berasal pada pasien sehingga kebutuhandari sumber nonbiologis maka pFC I Keharusan mencocokkan golongantidak menularkan penyakit. Hal ini, akan darah segar untuk transfusiditambah biayanya yang murah, darah untuk transfusi adalah salah dapat dikurangi.menyebabkan bahan ini menarik satu alasan utama pemborosan disebagai pengganti darah. Namun bank darah. Transfusi darah yang Seperti yang diperlihatkan oleh daftarpemakaian PFC bukannya tanpa risiko. tidak cocok menyebabkan reaksi strategi ini, telah banyak kemajuanPemberian bahan ini dapat menimbul- serius bahkan mematikan (lihat h. yang dicapai dalam pengembangankan gejala mirip flu, dan karena 466). Karena itu, sebuah bank darahekskresinya kurang maka PFC dapat mungkin membuang stok salah satu alternatif transfusi darah lengkap yangtertahan dan tertimbun di tubuh. golongan darah yang tidak aman dan efektif. Namun setelah lebihlronisnya, pemberian PFC menimbulkan digunakan sementara kekurangan dari dua dekade upaya keras, tetapbahaya toksisitas O, akibat penyaluran golongan darah lain. Berbagai terdapat banyak tantangan dan belum ada solusi ideal yang ditemukan.yang berpotensi merugikan atau sel abnormal. Leukosit dan tempat produlai atau penyimpanannya ke tempat manapunturunan-turunannya, bersama dengan berbagai protein plas-ma, membentuk sistem imun, suaru sistem pertahanan inter- yang membutuhkan. Karena itu, meskipun di sini diper_nal yang mengenali dan menghancurkan atau menetralkan kenalkan leukositleukosit spesifik dalam darah untuk me-benda-benda dalam tubuh yang asing bagi \"diri normal\". nuntaskan pembahasan kita tentang darah, kita akan menyi-Secara spesifik, sistem imun (l) mempertahankan tubuh dari sakan pembahasan lebih detil tentang fungsi fagositik danpatogen penginvasi (mikroorganisme penyebab penyakit imunologik sel ini, yang rerutama berlangsung di jaringan, untuk bab berikutnya.misalnya bakteri dan virus); (2) mengidentifikasi dan meng-hancurkan sel kanker yang timbul di tubuh; dan (3) berfungsi I Terdapat lima jenis leukosit.sebagai 'petugas kebersihan' yang membersihkan sel-sel tua(misalnya sel darah merah yang sudah uzur) dan sisa jaringan Leukosit tidak memiliki hemoglobin (berbeda dengan eritro_(misalnya jaringan yang rusak akibat trauma atau penyakit). sit) sehingga tidak berwarna (yaitu, \"purih') kecuali jika se- cara spesifik diwarnai agar dapat dilihat dengan mikroskop.Yang terakhir ini esensial bagi penyembuhan luka dan per- Tidak seperti eritrosit, yang memiliki struktur seragam, fungsi identik, dan jumlah konstan, leukosit bervariasi dalambaikan jaringan. struktur, fungsi, dan jumlah. Di dalam darah terdapat limaI Fungsi utama leukosit adalah sebagai agen jenis leukosit yang berbeda-neutrofil, eosinofil, b\".ofil, rno- nosit, dan limfosit-masing-masing dengan struktur danpertahanan di luar darah. fungsi tersendiri. Sel-sel ini agak lebih besar daripada eritro-Untuk melaksanakan fungsinya, leukosit umumnya meng- sir.gunakan strategi \"cari dan hancurkan\"; yaitu, sel-sel ini pergike tempat invasi arau kerusakan jaringan. Penyebab utama Kelima jenis leukosit masuk ke dalam dua kategoriSDP berada di dalam darah adalah agar cepar diangkut dari utama, bergantung pada gambaran nukleus dan ada tidaknya430 Bab 1 1

!o I Leukosit diproduksi dengan kecepatan berbeda E:c) bergantung pada kebutuhan pertahanan tubuh. t Semua leukosit pada akhirnya berasal dari sel punca multi- 5 poten (\"memiliki banyak potensi\") tak berdiferensiasi yang juga menghasilkan eritrosit dan trombosit di sumsum tulang co merah (Gambar 11-8). Sel-sel yang ditakdirkan untuk men- jadi leukosit akhirnya berdiferensiasi menjadi berbagai turun- -L9 an sel tertentu dan berproliferasi di bawah pengaruh faktor stimulatorik yang sesuai. Granulosit dan monosit hanya di- -a produksi di sumsum tulang, yang membebaskan leukosit ma- o tur ini ke dalam darah. Limfosit aslinya berasal dari sel-sel prekursor di sumsum tulang, tetapi sebagian besar limfosit a baru sebenarnya dihasilkan oleh limfosit yang sudah ada di jaringan limfoid (mengandung limfosit), misalnya kelenjarGambar 11-6 limfe dan tonsil.Sel darah merah berbentuk sabit. Jumlah total leukosit dalam keadaan normal berkisar dari 5 juta hingga 10 juta per mililiter darah, dengan rerataTgranula di dalam sitoplasmanya jika dilihat di bawah mikros- juta sel/ml, yang dinyatakan sebagai hitung sel darah putihkop (Gambar 11-7). Neutrofil, eosinofil, dan basofil dikatego- rerata7000lmm3. Leukosit merupakan sel darah yang palingrikan sebagai granulosit (\"sel yang mengandung granula\")polimorfonukleus (\"bentuk inti beragam\"). Nukleus sel-sel sedikit jumlahnya (sekitar I sel darah putih untuk setiap 700ini tersegmentasi menjadi beberapa lobus dengan bentuk sei darah merah), bukan karena yang diproduksi lebih sedikit tetapi karena sel-sel ini hanya transit di darah. Dalam keadaanbervariasi, dan sitoplasmanya mengandung banyak granula normal, sekitar dua perriga leukosit dalam darah adalah gra-yang terbungkus membran. Ketiga jenis granulosit dibeda- nulosit, terutama neutrofil, sementara sepertiga adalah agra- nulosit, terutama limfosit (Gambar l1-7). Namun, jumlahkan berdasarkan afinitas granulanya terhadap z t war\ai total sel darah putih dan persentase masing-masing tipe dapat sangat bervariasi untuk memenuhi kebutuhan pertahananeosinofil memiliki afinitas terhadap pewarna merah eosin, yang terus berubah. Berbagai jenis ieukosit secara selektifdi- produksi dengan kecepatan bewariasi, bergantung pada jenisbasofl cenderung menyerap pewarna biru basa, dan neutrofl dan tingkat serangan yang harus dihadapi oleh tubuh. Zat-zat perantara kimiawi yang berasal dari jaringan yang mengalamibersifat netral, tidak menunjukkan preferensi warna. Mono-sit dan limfosit dikenal sebagai agranulosit (\"sel yang tidak infeksi atau kerusakan atau dari leukosit aktif itu sendirimemiliki granula\") mononukleus (\"satu inti\"). Keduanyamemiliki satu nukleus besar yang tidak terbagi-bagi dan se-dikit granula. Monosit lebih besar daripada limfosit dan me-miliki nukleus berbentuk oval atau seperti ginjal. Limfositadalah leukosit yang paling kecil, biasanya memiliki nukleusbulat besar yang menempati sebagian besar sel.rtr=cl e+ !&60To-70Tol1o/\"4%10.25%4.5o/ol2%-6%IZSU_}SU Konsentrasi Konsentrasi eritrosit trombosit Hitung jenis SDP (distribusi persentase jenis-jenis leukosit) = 5 juta/ = 250 jutal Konsentrasi leukosit = 7 juta/ml darah ml darah ml darah Hitung SDP = 7.000/mm3Gambar 11-7 Dari kiri ke kanan: O Cabiscon\"/isuals Unlimited; @ Science VUA/isuals Unlimited; O Cabism^,/isuals Unlimited o Science VUA'/isuals Unlimited; Williams & Wilkins Co.; @ Biophoto Associates/Photo Researchers, lnc.; Williams & Wilkins Co.Elemen selular darah normal dan hitung sel darah manusia yang normal Darah 431

Di sumsum Sel punca multipotentulang yang belum rr_berdiferensiasi f $€l punca mieloid rlrl ffif___) l(\ ap;k,,'*'--) f(--__Pmro\"k!grlls_- l l--gtrllerl -l F;,,,;-l ,, IDalam t I I Limfosit@ffisirkulasi \ @+ -Gambar 11-8 @IPembentukan sel darah (hemopoiesis). Semua jenis sel darah akhirnya berasal dari sel punca multipoten tak berdiferensiasi yangsama di sumsum tulang merah. mengatur kecepatan produksi berbagai leukosit. Hormon- membiakkan sampel cairan jaringan yang terinfeksi memer-hormon spesifik yang analog dengan eritropoietin meng- lukan waktu beberapa hari. Karena peningkatan hitung neu- arahkan diferensiasi dan proliferasi masing-masing ripe sel. trofil merupakan petunjuk kuat adanya infeksi bakteri makaSebagian dari hormon ini telah berhasil diketahui dan dapat terapi antibiotik sudah dapat diberikan jauh sebelum mikroba penyebab diketahui secara pasti. (Bakteri biasanya matidiproduksi di laboratorium; salah satu contohnya adalahgranuloqrte colony stimukting factor, yang merangsang dengan pemberian antibiotik, sedangkan virus tidak).peningkatan replikasi dan pembebasan granulosit, khususnya I Eosinofil adalah spesialis jenis lain. peningkatan eosi-neutrofil, dari sumsum tulang. Pencapaian ini memungkin- nofil dalam darah (eosinofilia) berkaitan dengan keadaankan kita menggunakan hormon ini sebagai alat terapetik baru alergik (misalnya asma dan hay feuer) dan dengan infestasiyang sangat bermanfaat untuk meningkatkan pertahanan parasit internal (misalnya cacing). Eosinofil jelas tidak dapat menelan parasit cacing yang ukurannya jalh lebih besar,le-normal pasien terhadap infeksi atau kanker. tapi sel ini melekat ke cacing dan mengeluarkan bahan-bahanFUNGSI DAN USIA LEUKOSIT yang mematikannya.Berikut ini adalah fungsi dan usia granulosit: f Basofil adalah leukosit yang paling sedikit dan palingI Neutrofil adalah spesialis fagositik. Selain itu, para kurang dipahami. Sel ini secara struktur dan fungsi cukup mirip dengan sel mast, yang tidak pernah beredar dalamilmuwan baru-baru ini menemukan bahwa neutrofil menge- darah tetapi tersebar di jaringan ikat di seluruh tubuh. paraluarkan suatu jaringan serat ekstrasel yang dinamai neutro?hilexnacellular *aps (NET). Serar-serar ini mengandung bahan ilmuwan dahulu percaya bahwa basofil berubah menjadi selkimia pemusnah bakteri, memungkinkan NET menjerat lalu mast dengan bermigrasi dari sisrem sirkulasi, tetapi paramenghancurkan bakteri di luar sel. Karena itu, neutrofil da- peneliti telah membuktikan bahwa basofil berasal dari sum-pat mematikan bakteri baik secara intrasel dengan fagositosis sum tulang semenrara sel mast berasal dari sel prekursor dimaupun ekstrasel dengan NET yang dikeluarkannya. Neu- jaringan ikat. Baik basofil maupun sel mast mensintesis dantrofil hampir selalu merupakan pertahanan pertama pada menyimpan histamin dan heparin, yaitu bahan kimia poteninvasi bakteri dan, karena itu, sangat penring daiam respons yang dapat dibebaskan jika terdapat rangsangan yang sesuai.peradangan. Selain itu, sel ini melakukan pembersihan Pelepasan histamin penting dalam reaksi alergik, sedangkandebris. heparin mempercepat pembersihan partikel lemak dari darah seteiah kita makan makanan berlemak. Heparin juga dapat CATAIAN KLINIS. Seperti dapat diduga dari fungsi- mencegah pembekuan (koagulasi) sampei darah yang diambil untuk analisis klinis dan digunakan secara luas sebagai obatfungsi tersebut, infeksi bakteri akut biasanya memicu pening- antikoagulan, tetapi masih diperdebatkan apakah heparinkatan neutrofil darah (neurofflia). Pada kenyataannya, hitungjenis SDP (suatu penentuan proporsi masing-masing jenis berperan secara fisiologis dalam mencegah pembekuan.leukosit yang ada) dapat bermanfaat dalam membuat perkira,an yang akurat dan segera tentang apakah suatu infeksi, misal- Setelah dibebaskan ke dalam darah dari sumsum tuiang,nya pneumonia atau meningitis, disebabkan oleh bakteri atau granulosit biasanya tetap berada di dalam darah selama ku-virus. Jawaban definitif tentang mikroba penyebab dengan rang dari sehari sebelum meninggalkan pembuluh darah un- tuk masuk ke jaringan, rempat sel-sel ini bertahan hidup tiga432 Bab '11

sampai empat hari lagi kecuali jika mereka mati lebih dulu Keadaan ini, yang disebabkan oleh uirus Epstein-Barr, di-akibat menjalankan tugas. tandai oleh rasa lesu yang hebat, sakit tenggorokan ringan, Sebagai perbandingan, fungsi dan usia agranulosit dan demam ringan. Pemulihan sempurna biasanya terjadi dalam satu bulan atau lebih.adalah sebagai berikut: Yang mengejutkan, salah satu konsekuensi utama leu-I Monosit, seperti neutrofil, berkembang menjadi fagosit kemia, suatu kanker yang menyebabkan proliferasi tak ter-profesional. Sel-sel ini muncul dari sumsum tulang selagi kendali SDB adalah berkurangnya kemampuan pertahanan terhadap invasi organisme asing. Pada leukemia, hitung SDPmasih belum matang dan beredar hanya satu atau dua hari dapat mencapai 500.000/mm3, dibandingkan nilai normalsebelum menetap di berbagai jaringan di seluruh tubuh. Di 7.000/mm€; tetapi karena sebagian besar dari sel ini abnormal atau imatur maka mereka tidak dapat melaksanakan fungsitempat barunya, sel-sel ini melanjutkan pematangan dan pertahanan normal. Konsekuensi merugikan lain dari leuke- mia adalah digantikannya rurunan sel darah lain di sumsummenjadi sangat besar, berubah menjadi fagosit jaringan besaryang dikenal sebagai makrofag (makro berarti \"besar\"';faga/ tulang. Hal ini menyebabkan anemia karena eritropoiesisphageberarti \"pemakan\"). Usia makrofag dapat berkisar dari berkurang dan perdarahan internal karena defisiensi rrom-bulanan hingga tahunan kecuali jika sel ini hancur lebih bosit. Tiombosit berperan penting dalam mencegah perdarah- an dari kerusakan-kerucakan kecil yang dalam keadaan nor-dahulu selagi menjalankan tugas fagositiknya. Sebuah sel mal terjadi di dinding pembuluh darah halus. Karena itu,fagositik hanya dapat menelan benda asing dalam jumlah infeksi berat dan perdarahan adalah kausa rersering kematianterbatas sebelum akhirnya mari. pada pasien leukemia. Bagian selanjutnya akan mengulas pe- ran trombosit secara lebih rinci untuk memperlihatkan bagai-I Limfosit membentuk pertahanan imun terhadap sa- mana sel-sel ini secara normal meminimalkan ancaman per-saran-sasaran yang limfosit tersebut telah terprogram secara darahan.spesifik. Terdapat dua jenis limfosit, limfosit B dan limfosit TROMBOSIT DAN HEMOSTASIST (sel B dan T). Limfosit B menghasilkal antibodi, y^ng Selain eritrosit dan leukosit, trombosit (pktelet, keping da-beredar dalam darah dan bertanggung jawab dalam imunitas rah) adalah tipe ketiga elemen seluler yang terdapat dalamhumoral, atau yang diperantarai oleh antibodi. Suatu antibodi darah. Dalam setiap mililiter darah secara normal rerdapatberikatan dengan benda asing spesifik, misalnya bakteri (yang sekitar 250 juta trombosit (kisaran 150.000 sampai 350.000/memicu produksi antibodi tersebut), dan menandainya mm3).untuk dihancurkan (dengan fagositosis atau cara lain). Lim-fosit T tidak memproduksi antibodi; sel ini secara langsung I Trombosit adalah keping darah yang terlepasmenghancurkan sel sasaran spesifiknya dengan mengeluarkan dari megakariosit.beragam zatl<trr'ia yang melubangi sel korban, suatu proses Thombosit bukanlah sel lengkap tetapi fragmen kecil selyang dinamai imunitas selular. Sel sasaran dari sel T men- (garis tengah sekitar 2 sampai 4 pm) yang dilepaskan dari tepi luar sel sumsum tulang yang sangar besar (garis tengahcakup sel tubuh yang dimasuki oleh virus dan sel kanker. hingga 60 pm) yang dikenal sebagai megakariosit (GambarLimfosit hidup sekitar 100 sampai 300 hari. Selama periode 11-8 dan 11-9). Satu megakariosit biasanya memproduksiini, sebagian besar secara terus-menerus terdaur ulang antara sekitar 1000 trombosit. Megakariosit berasal dari sel puncajaringan limfoid, limfe, dan darah, dan hanya menghabiskan tak berdiferensiasi yang sama dengan yang menghasilkanwaktu beberapa jam di dalam darah. Karena itu, seriap saar turunan eritrosit dan leukosit. Tiombosit pada hakikatnya adalah vesikel yang terlepas yang mengandung sebagian sito-hanya sebagian kecil dari limfosit total berada di dalam plasma megakariosit terbungkus dalam membran plasma.darah. Tiombosit tetap berfungsi rara-rata selama 10 hari, sete-KELAINAN DALAM PRODUKSI LEUKOSIT lah itu keping darah ini dibersihkan dari sirkulasi olehCATAIAN KLIMS. Meskipun kadar leukosit darah dapat makrofag jaringan, terurama yang terdapat di limpa dan hati,bervariasi narnun perubahan kadar ini biasanya terkontrol dan dan diganti oleh trombosit baru yang dibebaskan daridisesuaikan berdasarkan kebutuhan tubuh. Namun, dapat sumsum tulang. Hormon trornbopoietin, yang dihasilkanterjadi kelainan dalam produksi leukosit yang berada di luar oleh hati, meningkatkan jumlah megakariosit di sumsumkendali; yaitu, SDP yang dihasilkan mungkin terlalu sedikitatau terlalu banyak. Sumsum tulang dapat sangatmemperlambat tulang dan merangsang masing-masing megakariosit untukatau bahkan menghentikan produksi sel darah putih jika menghasilkan lebih banyak trombosit. Faktor-faktor yangterpajan ke bahan kimia toksik tertentu (misalnya benzena dan mengontrol sekresi trombopoietin dan mengatur kadar trom-obat antikanker) atau radiasi berlebihan. Konsekuensi paling bosit saat ini sedang dalam penelitian.serius adalah penurunan fagosit profesional (neutrofil danmakrofag), yang sangat menurunkan kemampuan pertahanan Tiombosit tidak meninggalkan pembuluh darah sepertitubuh terhadap mikroorganisme yang masuk. Jika sumsum yang dilakukan SDB tetapi pada setiap saat sekitar sepertigatulang mengalami kegagaian maka satu-satunya pertahananyang masih tersedia adalah kemampuan imun limfosit yangdiproduksi oleh organ-organ limfoid. Pada mononukleosis infeftsiosa, yang terjadi tidak sajapeningkatan jumlah limfosit dalam darah (tetapi bukan leu-kosit lain) tetapi banyak limfosit memiliki struktur atipikal. Darah 433

Megakariosit Kelompokantrombosit tidak dapat dihentikan oleh mekanisme hemostarik tubuhLeukosit yang Kelompokan eritrosit saja. Perdarahan dari arteri yang terputus lebih deras dansedang terbentuk yang sedang terbentuk karenanya lebih berbahaya daripada perdarahan vena, ka-Gambar l1-9 rena tekanan yang mendorong keluar jauh lebih besar di arteri (yaitu, tekanan darah arteri jauh lebih besar daripadaFotomikrograf sebuah megakariosit yang sedang membentuk tekanan darah vena). Tindakan pertolongan pertama untuktrombosit. arteri yang rerpurus mencakup pemberian tekanan eksternal pada luka yang lebih besar daripada tekanan arteri untuktrombosit disimpan di rongga-rongga berisi darah di limpa. secara sementara menghentikan perdarahan sampai pem_Tiombosit simpanan ini dapat dibebaskan dari limpa ke da- buluh yang robek dapat ditutup secara bedah. perdarahan dari vena yang robek sering dapat dihentikan hanya denganlam sirkulasi sesuai kebutuhan (misalnya selama perdarahan) mengangkat bagian tubuh yang berdarah untuk mengu-oleh kontraksi limpa yang dipicu oleh saraf simpatis. rangi efek gravitasi pada tekanan di vena (lihat h. 400). Jika penurunan tekanan vena tersebut belum cukup untuk Karena merupakan potongan sel maka trombosit tidak menghentikan perdarahan maka tekanan eksternal ringanmemiliki nukleus. Namun, trombosit memiliki organel dan biasanya sudah memadai.enzim sitosol untuk menghasilkan energi dan membentuk Hemostasis melibatkan tiga langkah utama: (l) spasmeproduk sekretorik, yang disimpan di banyak granula yang uashular, (2) pembentuhan sumbat trombosit, dan (3) hoagutasitersebar di seluruh sitosol. Selain itu, trombosit mengandungbanyak aktin dan miosin, yang menyebabkan keping darah darah (pembentuhan bekuan darah). tombosit b.rp.r\"r,ini mampu berkontraksi. Kemampuan sekretorik dan kon- kunci dalam hemostasis. Keping darah ini jelas berperantraksi ini penring dalam hemosrasis, suatu topik yang seka-rang kita ulas. besar dalam membentuk sumbat trombosit, tetapi mereka juga memberi kontribusi signiffkan kepada dua langkah lain-I Hemostasis mencegah hilangnya darah dari nya.pembuluh darah yang rusak. I Spasme vdskaiier rflengurangi aEEran daral.rHemostasis adalah penghenrian perdarahan dari suatu pem- snelalui pembu!uh yanE cedera.buluh darah yang rusak-yaitu, penghent ian hemoragia (h emo Pembuluh darah yang terporong atau robek akan segera ber-berarti \"darah\"; stasis berarti \"berdiri\"). (Pastikan kata initidak dikacaukan dengan kata ltomeostaszs). Untuk terjadinya konstriksi. Mekanisme yang mendasari hal ini belum jelasperdarahan dari suatu pembuluh, dinding pembuluh harusmengalami kerusakan dan tekanan di bagian dalam pem- tetapi diperkirakan merupakan suaru respon instrinsik yangbuluh harus lebih besar daripada tekanan di luarnya untuk dipicu oleh suaru zat parakrin yang dilepaksan secara lokal dari lapisan dalam (endotel) pembuluh yang cedera (lihat h.memaksa darah keluar dari defek tersebut. 123). Konstriksi ini, arau spasme vaskular, memperlambat Kapiler kecil, arteriol, dan venula sering pecah oleh darah mengalir melalui defek dan memperkecil kehilangan darah. Permukaan-permukaan endotel yang saling berha-trauma ringan dalam kehidupan sehari-hari; rrauma semacam dapan juga saling menekan oleh spasme vaskular awal ini sehingga permukaan rersebut menjadi lekat satu sama lainini adalah penyebab tersering perdarahan, meskipun kita se- dan semakin menambal pembuluh yang rusak. Tindakan-ring bahkan tidak menyadari bahwa telah terjadi kerusakan.Mekanisme hemostatik inheren tubuh secara normal sudah tindakan fisik ini tidak cukup unruk mencegah secara sem-memadai untuk menambal defek dan menghentikan penge- purna pengeluaran darah lebih lanjut tetapi dapat memini-luaran darah dari pembuluh mikrosirkulasi halus ini. maikan aliran darah yang melalui pembuluh yang rusak CATIffAN KLINIS. Perdarahan dari pembuluh se- sampai tindakan hemostatik lain dapat benar-benar menyum- bat kebocoran tersebut.dang sampai besar, yang jauh lebih jarang terjadi, biasanya I Trombosit menggumpal untuk membentuk sumbat di bagian pembuluh yang terpotong atau robek. Tlombosit dalam keadaan normal tidak melekat ke permuka- an endotel pembuluh darah yang licin, tetapi jika permukaan ini rusak akibat cedera pembuluh maka trombosit menjadi aktif oleh kolagen yang terpajan, yaitu protein fibrosa di jaringan ikat di bawah endotel (iihat h. 64). Setelah ter- aktifkan, trombosit cepat melekat ke kolagen dan memben- tuk sumbat trombosit hemostatik di tempat cedera. Ketika mulai menggumpal, trombosit-trombosit rersebut menge-434 6ab i i

Iuarkan beberapa bahan kimia penting dari granula sim- bahan kimia lain yang meningkatkan koagulasi darah, yaitupanannya. Di antara zat-zatkimia tersebut terdapat adenosin Iangkah berikut pada hemostasis. Meskipun mekanisme pem-dfosfat (ADP), yang menyebabkan permukaan trombosit bentukan sumbat trombosit saja sering sudah cukup untukdarah yang terdapat di sekitar menjadi lekat sehingga trom- menambal robekan-robekan kecil di kapiler dan pembuiuhbosit tersebut melekat ke lapis pertama gumpalan trombosit. halus lain yang terjadi berkali-kali dalam sehari, lubang yangTrombosit-trombosit yang baru melekat ini melepaskan lebih Iebih besar di pembuluh memerlukan pembentukan bekuanbanyak ADP, yang menyebabkan semakin banyak trombositmenumpuk di tempat defek; karena itu, di tempat defek ce- \"pat terbentuk sumbat trombosit melalui mekanisme umpan darah agar perdarahan dapat dihentikan seluruhnya.balik positif (Gambar 1 1-10). ! Eekuan darah terjadi akibat terpicunya suatu Karena sifat agregasi trombosit yang terus berlanjut,mengapa sumbat trombosit tidak terus terbentuk dan meluas i ea['is! hera nta I yarns nne! 6batkan faktor-faktorke permukaan dalam pembuluh darah normal di sekitarnya?Penyebab kunci adalah bahwa ADP dan bahan kimia lain penruhekLEafi piasma.yang dikeluarkan oleh trombosit aktif merangsang pelepasan Koagulasi darah, atau pembekuan darah, adalah transformasiprosrasiklin dan ni*at oksida dari endotel normal sekitar. darah dari cairan menjadi gel padat. Pembentukan bekuan diKedua bahan kimia ini menghambat agregasi trombosit. atas sumbat trombosit memperkuat dan menopang sumbat,Karena itu, sumbat trombosit bersifat terbatas di defek dan meningkatkan tambalan yang menuupi kerusakan pembuluh. Selain itu, sewaktu darah di sekitar defek pembuluh memadat,tidak menyebar ke jaringan vaskular sekitar yang tidak rusak darah tidak lagi dapat mengalir. Pembekuan darah adalah meka-(Gambar 11-10). nisme hemostatik tubuh yang paling kuat. Mekanisme ini di- Sumbat trombosit tidak saja secara fisik menambal ke- perlukan untu! menghentikan perdarahan dari semua defekrusakan pembuluh tetapi juga memungkinkan dilakukannyatiga fungsi penting. (1) Kompleks aktin-miosin di dalam trom- kecuali defek-defek yang paling kecil.bosit yang membentuk sumbat tersebut berkontraftsi untuk PEMBENTUKAN BEKUANmemadatkan dan memperkuat sumbat yang mula-mula long-gar. (2) Bahan-bahan kimia yang dikeluarkan oleh sumbat Langkah terakhir dalam pembentukan bekuan adalah per-trombosit mencakup beberapa vasokonstriktor kuat (seroto- ubahan ftbrinogen, suatu protein piasma yang dapat larutnin, epinefrin, dan tromboks\"n Ar), yang memicu konstriksi dan berukuran besar yang dihasilkan oleh hati dan secarakuat pembuluh yang bersangkutan untuk memperkuat vaso- normal selalu ada di dalam plasma, menjadi ffbrin, suatuspasme awa.l. (3) Sumbat trombosit membebaskan bahan- molekul tak larut berbentuk benang. Perubahan menfadiTrombosit €o\ oo 0c e?** CI / o \ti\tt' \I &IO Menghambat agregasi W I trombosit -!.7\" *-=\"ffi\ *!+e* .egffi* --+ffi.Gambar 11-10Pembentukan sumbat trombosit. Trombosit menggumpal di defek pembuluh melalui mekanisme umpan balik positif yangmelibatkan pelepasan adenosin difosfat (ADP) dari trombosit, yang melekat ke kolagen yang terpajan pada pembuluh yangcedera. Trombosit dicegah membentuk agregat di lapisan dalam pembuluh normal sekitar oleh pelepasan prostasiklin dan nitratoksida dari sel-sel endotel yang tidak cedera. Darah 435

fibrin ini dikatalisis oleh enzim trombin di tempat cedera. trombin dalam keadaan normal tidak terdapat di dalam Molekul-molekui fibrin melekat ke permukaan pembuluh plasma, namdn segera tersedia untuk memicu pembentukan yang rusak, membentuk jala longgar yang menjerat sel-sel fibrin begitu ada pembuluh cedera? Solusinya terletak pada darah, termasuk agregat trombosit. Massa yang terbentuk, atau bekuan, biasanya tampak merah karena banyaknya eksistensi trombin dalam plasma dalam bentuk p..krlrro, SDM yang terperangkap, tetapi bahan dasar bekuan adalah inaktif yang dinamai protrombin. Apa yang,.r.rrgub\"h p.o- trombin menjadi trombin ketika dibutuhkan pembekuanfibrin yang berasal dari plasma (Gambar il-11). Kecuali darah? Perubahan ini melibatkan jenjangpembekuan. trombosit, yang berperan penting dalam menyebabkan per-ubahan fibrinogen menjadi fibrin, pembekuan dapat ber- JENJANG PEMBEKUANlangsung tanpa adanya sel-sel darah lain. Terdapat faltor pembekuan plasma aktif lainnya, faktor X, Jala fibrin awal ini relatif lemah, karena untai-untai yang mengubah protrombin menjadi trombin; faktor X itufibrin saling menjalin secara longgar. Namun, dengan cepatterbentuk ikatan kimia anrara unrai-untai fibrin yang ber- sendiri dalam keadaan normal terdapat dalam darah dalamdekatan untuk memperkuat dan menstabilkan jala bekuan bentuk inaktif dan harus diubah menjadi bentuk aktifnyaini. Proses pembentukan ikatan silang ini dikatalisis olehsuatu faktor pembekuan yang dikenal sebagai faktor XIII oleh faktor pengaktif lain, demikian seterusnya. Secara ber_(fibrin-stabilizing factor), yang secara normal terdapat da- sama-sama terdapat 12 faktor pembekuan plasma yang ikutlam plasma dalam bentuk inaktif. serta dalam tahap-tahap esensial yang menyebabkan per-PERAN TROMBIN y!fr\"1 akhir fibrinogen menjadi jala fibrin yang stabilTlombin, selain (1) mengubah fibrinogen menjadi fibrin juga (Gambar 11-13). mawi sesuai urutan Fpaeknteomr-ufaankntoyra,inbiudkaibneuriru,tra\"n*\"ke\"ik.rugtske\"rt,ao__(2) mengaktifkan faktor XIII untuk menstabilkan jala fibrin annya dalam proses pembekuanl. Sebagian besar dari faktoryang terbentuk, (3) bekerja melalui mekanisme umpan balikpositif untuk mempermudah pembentukan dirinya, dan (4) pembekuan ini adalah protein plasma yang disintesis olehmeningkatkan agregasi trombosit, yang sebaliknya esensial hati. Salah satu konsekuensi penyakit hati adalah wakru pem_bagi proses pembekuan darah (Gambar ll-12). Karena kerja trombin mengubah molekul-molekul fibri- bekuan memanjang akibat berkurangnya produksi f\"k,or-nogen yang selalu ada daiam plasma menjadi bekuan darah faktor pembekuan. Dalam keadaan normal, faktor-faktor inimaka dalam keadaan normal trombin harus tidak terdapatdalam plasma kecuali di sekitar pembuluh yang rusak. Jika sela.lu terdapat di dalam plasma dalam bentuk inaktif, misal-tidak maka darah akan selalu mengalami koagulasi-suatukeadaan yang tidak memungkinkan kehidupan. Bagaimana nya fibrinogen dan protrombin. Berbeda dengan fibrinogen, co yang diubah menjadi untai-untai fibrin tak laru,, prorro-binez dan prekursor lain, ketika diubah menjadi bentuk aktifnya, E6 bekerja sebagai enzim proteolitik (pengurai protein). Enzim-Jco o enzim ini mengaktifkan faktor spesifik lain dalam rangkaianrIco pembekuan. Jika faktor pertama dalam sekuens ini diaktifkan ! maka faktor tersebut akan mengaktifkan faktor berikutnya,toE demikian seterusnya, dalam suatu rangkaian reaksi berantai o yang dikenal sebagai jenjang pembekuan (clotting cascad.e), co o sampai_ trombin mengatalisis perubahan final fibrinogens menjadi fibrin. Beberapa dari tahap-tahap ini memerlukan E keberadaan Ca2. plasma danplateletfactor 3 (pF3), suatu fos_c folipid yang dikeluarkan oleh sumbat trombosit. Karena itu, o trombosit juga berperan dalam pembentukan bekuan.:dPo<ooo JALUR INTRINSIK DAN EKSTRINSIK=< Jenjang pembekuan dapat dipicu oleh ialur intinsih atau:oom jalur ehs*insih: I Jalur intrinsik memicu pembekuan di dalam pembu, luh yang rusak serra pembekuan sampel darah di dalam tabung reaksi. Semua unsur yang diperlukan untuk meng- hasilkan pembekuan melalui jalur intrinsik terdapat di darJ. Jalur ini, yang melibatkan tujuh langkah berbeda (diperlihat- kan dalam warna biru di Gambar 11-13), teraktifian jika faktorXII (faktor Hageman) diaktifkan oleh kontak dengan kolagen yang terpajan di pembuluh yang cedera arau per- mukaan benda asing misalnya kaca tabung reaksi. Ingailah bahwa kolagen yang terpajan juga memicu agregasi trombo_Gambar 1 1-1 1 rKatafabtor VI tidaklagi digunakan. Apa yang dfaakhtuolruVd.iang\"g: ap'Eritrosit terperangkap di jala fibrin suatu bekuan. rernyata adalah bentuk aktif dari sebagai faktor VI436 Bab 1 1

sit. Karena itu, pembentukan sumbat trombosit dan reaksi AMPLIFIKASI SELAMA PROSES PEMBEKUANberantai yang menyebabkan pembentukan bekuan secarabersamaan diaktifkan jika terjadi kerusakan pembuluh darah. Meskipun proses pembekuan yang melibatkan sedemikianSelain itu, mekanisme-mekanisme hemostatik komplementer banyak langkah tampaknya tidak efisien, namun keuntungan proses ini adalah terjadi amplifikasi selama langkah-langkahini saling memperkuat. Agregat trombosit mengeluarkan tersebut. Satu molekul faktor yang telah diaktifkan mungkin dapat mengakrifkan rarusan molekul faktor berikutnya da-PF3, yang esensial bagi jenjang pembekuan yang selanjutnya lam jenjang, yang masing-masing dapat mengaktifkan lebih banyak lagi faktor selanjutnya, demikian seterusnya. Denganmeningkatkan agregasi trombosit lebih lanjut (Gambar 1l-12 dan ll-14). cara ini, sejumlah besar faktor akhir yang berperan dalamI Jalur elstrinsik bersifat porong kompas dan hanya pembekuan cepat teraktifkan akibat pengaktifan awal hanya beberapa molekul di tahap permulaan jeryang.memerlukan empar langkah (diperlihatkan dalam warna abu- Karena itu, bagaimana proses pembekuan ini, setelahabu di Gambar 11-13). Jalur ini, yang memerlukan kontak dimulai, dibatasi hanya di rempar cedera pembuluh? Jikadengan faktor-faktor jaringan yang eksternal terhadap darah,memicu pembekuan darah yang telah keluar dari jaringan. dibiarkan beredar maka faktor-faktor pembekuan yang telahKetika mengalami trauma, jaringan mengeluarkan suatu aktif akan memicu pembekuan luas yang dapat menyumbatkompleks protein yang dikenal sebagai tromboplastinjaringan. Tlomboplastin jaringan secara langsung mengaktif- pembuluh di seluruh tubuh. Untungnya, setelah ikut serrakan faktor X sehingga melewatkan semua tahap sebelumnya dalam proses pembekuan lokal, faktor-faktor aktifyang ber-di jalur intrinsik. Dari titik ini, kedua jalur identik. jumlah besar tersebur cepar diinaktifkan oleh enzim-enzim Mekanisme ekstrinsik dan intrinsik biasanya bekerja dan faktor lain yang terdapat di plasma atau jaringan.bersamaan. Jika cedera jaringan menyebabkan ruprur pem-buluh darah maka mekanisme intrinsik menghentikan darah I Plasmin fibrinolitik melarutkandi pembuluh yang cedera, sedangkan mekanisme ekstrinsik bekuan.membekukan darah yang keluar dari jaringan sebelum pem-buluh tertambal. Biasanya bekuan darah terbentuk sempurna Bekuan tidak dibentuk sebagai solusi permanen bagi cederadalam tiga sampai enam menit. pembuluh. Bekuan darah adalah alar sementara untuk meng- hentikan perdarahan sampai pembuluh dapat diperbaiki.RETRAKSI BEKUAN PERBAIKAN PEMBULUHSetelah bekuan terbentuk, kontraksi trombosit yang rerpe-rangkap di dalam bekuan akan menciutkan jala fibrin, me- Agregat trombosit mengeluarkan suatu bahan kimia yangnarik tepi-tepi pembuluh yang rusak agar saling mendekat.Selama retraksi bekuan, cairan terperas dari bekuan. Cairan membantu meningkatkan invasi fibroblas (\"pembentukan se- rat\") dari jaringan ikat sekitar ke daerah pembuluh yang luka.ini, yang pada hakikatnya adalah plasma tanpa fibrinogen Fibroblas membentuk jaringan parut di rempat pembuluhdan prekursor pembekuan lainnya yang telah dibersihkanselama proses pembekuan, disebut serum. yang rusak.(|i Platelet II trl I Agresasi I @ Trombin, yang merupakan komponen ;#;: Men-seluarkan I trombosit jenjang pembekuan, memiliki banyakI lersy J I peran dalam hemostasis: + l* .-\ @ ffi mengubah fibrinogen menjadi fibrin Meningkatkan ffiIFaktor lain ddaalalmam Meningkatkan O mengaktifkan faktor yang[-1.jenjang pembekuan I ffi _J menstabilkan jala fibrin bekuan Mengaktifkan - @ memberi umpan balik positif yang mengaktifkan lebih banyak protrombin menjadi trombin @ meningkatkan agregasi trombosit @ Vetatui mekanisme umpan ballk positif, agregat trombosit mengeluarkan pF3, yang merangsang jenjang pembekuan sehingga terjadi pengaktifan trombin Fakto+r X+lll I Fiurin IGambar 1 'l -12 -lu\"'\".9Peran trombin dalam hemostasis. Darah 437

I +I rattor xttIt + Faktor Xll aktif (faktor Hageman)[].,*ot )- I I +t_f:;;;;I r\"no,xr'l !\"\"k,if [ Fanrul ^r a^*r I -E;;;Fu'{-,ir_e_J l_- |{\"tuar<''tortv) | + J[*[;Jlii'arin-oan Il\"-*l tf _irat@\"rlilqryq4tqart\"-\"riJnIGambar 11-'13Jalur pembekuan darah. Jalur pembekuan intrinsik (warna biru) dimulai ketika faktor Xll (faktor Hageman) diaktifkan olehkontak dengan kolagen yang terpajan di permukaan pembuluh yang rusak atau oleh kontak dengan permukaan benda asing.Jalur ini menimbulkan pembekuan di dalam pembuluh yang rusak dan pembekuan sampel darah di tabung reaksi. Jalurpembekuan ekstrinsik yang lebih singkat (warna abu-abu)jalur intrinsik, diaktifkan oleh tromboplastin jaringan yang dimulai ketika faktor X, suatu faktor yang diakti-fkan separuh jalan di dikeluarkan oleh jaringan yang 1rsai. Jalur ekstrinsik menyebabkanpembekuan darah yang telah keluar dari pembuluh darah ke jaringan sekitar sewaktu ced\"rr. Dari faktor X dan seterusnya,langkah-langkah di kedua jalur identik (warna abu-abu biru).DISOLUSI BEKUAN darah, terutama yang berukuran kecil yang setiap hari meng- alami ruptur kecil, akhirnya akan tersumbat oleh bekuan.Bersamaan dengan proses penyembuhan, bekuan darah, yang Plasmin, seperti faktor pembekuan, adalah protein plasmatidak lagi diperlukan untuk mencegah perdarahan, secara yang diproduksi oieh hati dan terdapat dalam darah sebagaiperlahan dihancurkan oleh suatu enzim fibrinolitik (pengurai suatu bentuk prekursor inaktif, plasminogen. Plasmin diaktif-fibrin) yang dinamai plasmin. Jika bekuan tidak dibersihkan kan dalam suatu jenjang reaksi cepat yang melibatkan banyaksetelah melakukan fungsi hemostatiknya maka pembuluh438 Babr I t

faktor, antara lain faktor XII (faktor Hageman), yang juga me- diubah menjadi fibrin, dipicu oleh mekanisme yang belum diketahui. Namun, bekuan tidak pernah terbentuk karenamicu reaksi berantai yang menyebabkan terbentuknya bekuan fibrin dengan cepat disingkirkan oleh plasmin yang diaktif-(Gambar 11-15). Ketika bekuan dengan cepat terbentuk, plas- kan oleh tissue plasminogen actiuator (tPA) dari jaringan,min aktif terperangkap di dalam bekuan dan kemudian melarut-kannya dengan secara perlahan menguraikar.r jala-fala fibrin. khususnya paru. Dalam keadaan normal, pembentukan fi- brin derajat rendah ini diimbangi oleh aktivitas ffbrinolitik Sel darah putih fagositik secara bertahap menyingkirkan derajat rendah pula sehingga bekuan tidak terbentuk sem-produk-produk pelarutan bekuan. Anda dapat mengamati hi- barangan. Hanya jika suatu pembuluh rusak barulah ter- bentuk faktor-faktor tambahan yang memicu 'ledakan' reaksilangnya secara perlahan darah yang telah membeku yang keluar berjenjang yang menyebabkan peningkatan pembentukan ftbrin sehingga terbentuk bekuan darah di tempat cedera.dari lapisan jaringan kulit setelah suatu cedera. Thnda hitam-dan-biru kulit memar tersebut terjadi karena adanya darah beku CATAIAN KLINIS. tPA dan bahan kimia serupa yangterdeoksigenasi di dalam kulit; darah ini akhirnya dibersihkanoleh kerja plasmin, diikuti oleh sel-sel fagositik pembersih. direkayasa secara genetis yang memicu penguraian bekuan seringMENCEGAH PEMBENTUKAN BEKUAN YANG TIDAK digunakan untuk membatasi kerusakan oror janrung sewaktuSESUAI serangan jantung. Pemberian obat penghancur bekuan darah dalam jam-jam penama setelah suatu bekuan menyrrmbatSelain membersihkan bekuan yang tidak lagi diperlukan, pembuluh darah koronaria (jantung) sering dapat melarutkanplasmin berfungsi untuk secara terus-menerus mencegah bekuan sehingga aliran darah ke otot jantung yang didarahi olehpembentukan bekuan yang tidak sesuai. Di seluruh pem- pembulul yang tersumbar dapar pulih sebelum otot terseburbuluh darah, sejumlah kecil fibrinogen secara rerus-menerus rusak akibat kekurangan O.. Dalam tahun-tahun terakhir, tpA dan obat terkait juga telah berhasil digunakan untuk melarutkan dengan cepat bekuan penyebab strohe di dalam pembuluh darah otak, memperkecil kehilangan permanen jaringan otak setelah snoke (Lihath.l54).I I Pembentukan bekuan yang tidak sesuai [*\"**)+il] menyebabkan tromboembol isme. I faktor xtt I CATAIAN KLINIS. Meskipun terdapat berbagai mekanisme protektif, bekuan kadang-kadang tetap terbentuk di pembuluh yang tidak rusak. Pembentukan bekuan yang abnormal atau | (taxtor Hageman) | l. tl\"rr**r;-_-] Cepat Faktor Xll Cepat I fakto'\" l {faktor Hageman) Jenjang (Jenjang I selanjutnya P(celmotbtienkguan reaKsl) + (Jenjang reaksi) +: I cascade) +--l-: l. ., Pengaktifan fF\"rt*,*;-l plasmin I lutu tiorin I L- bekuan darah IPernbuluh yang I Lambatiusak tertarnbal ) Gambar 1 1-1 5Gambar 1'l-14 Peran faktor Xll dalam pembentukan dan pelarutan bekuan. Pengaktifan faktor Xll (faktor Hageman) secara bersamaanAgregasi trombosit dan pembentukan bekuan terjadi memicu suatu jenjang reaksi cepat yang menyebabkanbersamaan. Kolagen yang terpajan di tempat kerusakan terbentuknya bekuan dan suatu jenjang reaksi cepat yangpembuluh darah akan secara bersamaan memicu agregasi menyebabkan pengaktifan plasmin. Plasmin, yang terperang-trombosit dan jenjang pembekuan. Kedua mekanisme kap di dalam bekuan, kemudian secara perlahan melarutkanhemostatik ini secara positif saling memperkuat selagi bekuan. Tindakan ini membersihkan bekuan ketika bekuankeduanya menambal pembuluh yang rusak. tidak lagi diperlukan setelah pembuluh diperbaiki. Darah 439

berlebihan di dalam pembuluh darah-yang dinamakan sebagai cak-bercak keunguan kecil yang menyebabkan munculnya\"hernostasis di tempat yang salah\"-dapar mengurangi aliran nama purpura trombositopenik (..ungu pada defisiensi trombosit\").darah ke organ-organ vital. Sistem pembentukan dan peng-hancuran bekuan darah tubuh normalnya berfungsi secara Defisiensi vitamin K juga dapat menyebabkan kecen_chech-and-baknce. Kedranya, dengan bekerja,..p\"d.r, -.- derungan perdarahan. Vitamin K, yang umum dikenal se- bagai vitamin pembekuan darah, esensial untuk pemben_mungkinkan terbentuknya bekuan darah \"baik\" dengan cepat tukan bekuan normal. Para peneliti baru-baru ini berhasil mengungkapkan peran vitamin K dalam proses pembekuan.sehingga kehilangan darah dari pembuluh darah yang rur\"k Dalam suatu rangkaian kompleks reaksi biokimia, vitamin Kminimal, sementara mencegah pembentukan bekuan darah berikatan dengan Or, membebaskan energi yang akhirnya digunakan untuk mengaktifkan proses-prois'd\"lam jenjang\"jahaC' yang menghambat aliran darah di pembuluh yang pembekuan.utuh. Bekuan intravaskular abnormal yang melekat ke dindingpembuluh dinamai trombus, dan bekuan yang mengalir bebasdisebut embolus. Tiombus yang membesar akan mempersem-pit dan akhirnya meny'umbat total pembuluh halus tempartrombus itu terbentuk. Dengan memasuki d\"n m.rryumt\"ttotal sebuah pembuluh halus, embolus yang mengalir dalamdarah dapat secara mendadak menghentikan aliran Jarah (lihat PERSPEKTIF BAB tNl: FOKUS PADAGambar 9-30,h.362). HOMEOSTASIS Beberapa faktor, yang bekerja secara independen araubersamaan, dapat menyebabkan tromboembolisme: (1) per- Darah berperan dalam homeostasis melalui berbagai cara. Pertama, komposisi cairan inrersrisium, lingkungan internalmukaan dalam pembuluh darah yang menjadi lebih kasar sejati yang mengelilingi dan secara langsung bertukar bahan dengan sel, bergantung pada komposisi pl\"r.rr\" darah. Ka_akibat aterosklerosis dapat menyebabkan pembentukan trom- rena terjadi pertukaran menyeluruh antara komparremenbus (lihat h. 360). (2) Ketidakseimbangan sistem pembekuan- interstisium dan vaskular maka cairan interstisium memilikianti pembekuan dapat memicu pembentukan bekuan. (3) komposisi serupa dengan plasma kecuali protein-proteinDarah yang mengalir lambat lebih rentan membentuk beku- plasma, yang tidak dapat keluar melalui dinding Lapiler. Karena itu, darah berfungsi sebagai kendaraan untuk ti\"ns,an, mungkin karena sejumlah kecil fibrin menumpuk di por berbagai bahan yang cepar, berjarakjauh, dan massal kedarah yang stagnan, misalnya, di dalam darah yang terkum-pul di vena varikosa tungkai (lihat h. 402). (4) pembekuan dan dari sel, dan cairan inrerstisium berfungsi sebagaidarah yang luas kadang-kadang terpicu oleh pelepasan trom- perantara.boplastin jaringan ke dalam darah dari jaringarrusak yang . Homeostasis bergantung pada darah yang membawaluas. Pembekuan luas serupa juga dapat terjadi p\"d\" .yoi berbagai bahan misalnya O, dan nutrien k! ,.1 ,...p\"t ,.1septikemik, di mana bakteri atau toksin memicu jenjangpembekuan.I Hemofilia adalah penyakit utama yang mengonsumsi bahan-bahan tersebut dan mengangkur bahan_ bahan seperti sisa metabolisme menjauhi rel .ec.pat sel mem-menyebabkan perdarahan berlebihan. produlai bahan-bahan tersebut. Homeostasis pg\" b..g\"r_CATAIAN KLINIS. Berbeda dari pembentukan bekuan rung pada darah yang mengangkut hormon sebagai peranrara darj t1mqa1 produksinya ke tempat kerjanya yang t.rlet\"kyang tidak sesuai di pembuluh yang utuh, penyakit hemo- jauh. Setelah masuk ke darah, suaru bahan dapat diJngkut ke seluruh tubuh dalam hitungan detik, sementara difuri b\"hanstatik kebalikannya adalah kegagalan pembentukan beku- melintasi jarak yang jauh pada suatu organisme multisel besar seperti manusia akan memerlukan waktu bulanan hinggaan darah di pembuluh yang cedera sehingga terjadi per- tahunan-suatu situasi yang tidak memungkinkan kehidup-a\"n.darahan yang mengancam nyawa bahkan oleh trauma yang IT\"1, difusi dapat secara efektif melaksanakan p..tuk\".\".,relatif ringan. Kausa tersering perdarahan berlebihan in] bahan lokal antara darah dan sel sekitar melalui cairan inter_adalah hemofflia, yang disebabkan oleh defisiensi salah stisium.satu faktor dalam jenjang pembekuan. Meskipun defisien-si setiap faktor pembekuan dapat menghambat prosespembekuan namun 800/o dari semua pengidap hemofilia Darah memiliki kemampuan ffanspor khusus yang me_mengalami kelainan genetik yang mengganggu pemben- nyebabkannya mampu membawa angkutannya secara efisientukan faktor VIII. ke seluruh tubuh. Sebagai contoh, Or kurang larut dalam air,_ .Orang dengan defisiensi trombosit, berbeda dari per_ tetapi darah dilengkapi oleh spesialis pengangkut Or, eritrosit (sel_ darah merah), yang dijejali oleh hemoglob-i.,, su\"tudarahan luas yang menyertai defek pada mekanisme pem-bekuan, terus-menerus mengalami rarusan perdarahan ke- hmoorlmekounl-h.koormmpolneksyaynagntgakmleanrguat nagikr untaOmrl.nDpeemntiikniagnujung;ak,cil di seluruh jaringan tubuh karena bocornya darah homeostasis diangkut di dalam plasma daralL oleh f,rot.i.r_melalui lubang-lubang kecil di pembuluh darah halus protein pengangkut.sebelum koagulasi berlangsung. Dalam keadaan normaltrombosit adalah penambal pertama ruptur-ruptur halus Komponen-komponen spesifik darah melakukan ber_ bagai aktivitas homeostatik berikut yang tidak berkaitanyang rerus-menerus terjadi. Di kulit pengidap defisiensi dengan fungsi transpor darah:trombosit, perdarahan kapiler difus tampak sebagai ber-440 Bab 1 1

I Darah membantu memperrahankan pH tubuh yang I Melalui fungsi hemostatiknya, trombosit dan faktor-sesuai di lingkungan internal dengan menyangga perubahan faktor pembekuan meminimalkan kehilangan darah setelahdalam jumlah asam-basa tubuh. cedera pembuluh.I Darah membantu mempertahankan suhu tubuh dengan I Leukosit (sel darah putih), produk-produk sekretorik-menyerap panas yang diproduksi oleh jaringan penghasil nya, dan jenis protein plasma rertentu, misalnya antibodi,panas misalnya otot rangka yang berkontraksi dan mendistri- membentuk sistem pertahanan imun. Sistem ini memper-busikannya ke seluruh tubuh. Kelebihan panas dibawa oleh tahankan tubuh dari gen penyebab penyakit, menghancur-darah ke permukaan tubuh untuk dikeluarkan ke lingkungan kan sel kanker, dan melicinkan jalan untuk penyembuhan luka dan perbaikan jaringan dengan membersihkan debriseksternal. dari sel yang mati atau cedera. Efek-efek ini secara tidakI Elektrolit dalam plasma penring untuk eksitabilitas langsung berkonrribusi terhadap homeostasis dengan mem-membran, yang berperan besar dalam fungsi saraf dan oror. bantu organ yang secara langsung mempertahankan homeos-I Elektrolit dalam plasma penting untuk distribusi osmo- tasis tetap sehat. Kita tidak dapat bertahan hidup melewati masa bayi jika tidak memiliki mekanisme pertahanan tubuh.tik cairan antara kompartemen ekstrasel dan intrasel. Proteinplasma berperan penting dalam distribusi cairan ekstraselantara plasma dan cairan intrasel.RINGKASAN BABPendahuluan (h. 421 -422) I Eritrosit, karena tidak dapat mengganti komponen-I Darah terdiri dari tiga jenis elemen selular-eritrosit (sel komponennya, memiliki usia pendek sekitar 120 hari. darah merah), leukosit (sel darah pudh), dan trombosit I Sel punca multipoten tak berdiferensiasi di sumsum tu- (keping darah)-yang membentuk suspensi di dalam lang menghasilkan semua elemen selular darah. (Lihattah cairan plasma. (Lihat Tabel 11-1). Gambar 11-8). Produksi eritrosit (eritropoiesis) oleh sum- sum tulang dalam keadaan normal menyamai laju pengu-I Volume darah yang 5 sampai 5,5 liter pada orang dewasa rangan eritrosit sehingga jumlah eritrosit konstan. Eritro- poiesis dirangsang oleh eritropoietin, suatu hormon yang terdiri dari 42o/o sampai 45o/o eritrosit, kurang dari lo/o dikeluarkan oleh ginjal sebagai respons terhadap penu- leukosit, dan trombosit 55o/o sampai 58% plasma. Persen- runan penyaluran Or. (Lihatlah Gambar l1-4). tase volume darah yang ditempati oleh eritrosit disebut hematokrit. (Lihatlah Gambar t 1,1). Leukosit (h.428-433)Plasma (h.422-423) I Leukosit adalah sel perrahanan tubuh. Sel-sel ini menye-I Plasma adalah suatu cairan kompleks yang terdiri dari rang benda asing (yang tersering adalah bakteri dan virus), 90o/o air yang berfungsi sebagai medium rranspor unruk menghancurkan sel kanker yang timbul di tubuh, dan bahan-bahan yang dibawa oleh darah. membersihkan debris sel. Leukosit serta protein plasma tertentu membentuk sistem imun.I Konstituen inorganik plasma yang paling banyak adalah Na. dan Cl. Konstituen organik yang paling banyak I Masing-masing dari kelima jenis leukosit memiliki tugas adalah protein plasma. berbeda: (1) Neutrofil, spesialis fagositik, penting untuk menelan bakteri dan debris. (2) Eosinofil mengkhususkanI Semua konstituen plasma dapat berdifusi bebas melintasi diri untuk menyerang cacing parasit dan berperan dalam respons alergik. (3) Basofil mengeluarkan dua bahan kimia: dinding kapiler kecuali protein plasma, yang tetap berada histamin, yang juga penting dalam respons alergik; dan heparin, yang membantu membersihkan partikel lemak di dalam plasma, rempar mereka melakukan berbagai dari darah. (4) Monosit, setelah keluar dari darah, berdiam di jaringan dan membesar menjadi fagosit jaringan besar fungsi penting. Protein plasma mencakup albumin, glo- yang dikenal sebagai maftrofag. (5) Limfosit membentuk bulin, dan fibrinogen. (Lihatlah Tabel 1 1-1). sistem imun terhadap bakteri, virus, dan sasaran lain yang limfosit tersebut telah terprogram secara khusus. Alat per-Eritrosit (h.423-428) tahanan sei-sel ini mencakup pembentukan antibodi yang menandai korban untuk destruksi oleh fagositosis atauI Eritrosit adalah sel khusus dengan fungsi primer untuk cara lain (untuk limfosit B) dan pengeluaran bahan-bahan kimia yang membentuk lubang pada korban (untuk lim- transpor O, dalam darah. Bentuknyayang bikonkaf me- nyebabkan luas permukaan untuk difusi O, ke dalam sel fositT). (Lihatkh Gambar 11-7 danTabel tt-I). menjadi maksimal untuk volume ini. (Lihatkh Gambar I Leukosit terdapat dalam darah hanya sewaktu transit dari 1l-2). Eritrosit tidak mengandung nukleus, organel, atau ribosom tetapi dipenuhi oleh hemoglobin, suatu molekul tempat produksinya dan tempat penyimpanannya di yang mengandung besi yang dapat secara longgar dan sumsum tulang (dan juga di jaringan limfoid bagi lim- reversibel mengikat Or. Karena O, kurang larut dalam darah maka hemoglobin tidak tergantikan untuk ffanspor O,. (Lihatlah Gambar I I-3).I Hemoglobin juga ikut berperan dalam transpor CO, dan pendaparan darah dengan mengikat secara revesibel CO, dan H-. Darah 441

fosit) ke tempat kerjanya di jaringan. (Lihattah Gambar Pembentukan bekuan memperkuat sumbat trombosit 1 l-8). Pada seriap saar, sebagian besar leukosit berada di dan mengubah darah di sekitar pembuluh yang cedera jaringan dalam tugas patroii atau bertempur. menjadi gel yang mampar.I Semua leukosit memiiiki rentang usia terbatas dan harus Sebagian besar faktor yang dibutuhkan untuk pemben- tukan bekuan selalu berada dalam plasma dalam bentuk diganti melalui proses diferensiasi dan proliferasi sel pre- prekursor inaktif. Ketika suatu pembuluh cedera, kolagen kursor secara terus-menerus. Jumlah total dan persentase yang terpajan memicu jenjang reaksi yang melibatkan masing-masing tipe leukosit yang diproduksi bervariasi pengaktifan berurutan faktor-faktor pembekuan ini, yang bergantung pada kebutuhan pertahanan tubuh saat iru. akhirnya mengubah fibrinogen menjadi fibrin melaluiThombosit dan Hemostas is (h. 433-441) jalur pembekuan intrinsik. (Lihattah Gambar ll-12, II-I Tiombosit adalah fragmen darah yang berasal dari mega- 13, dan 11-14). kariosit besar di sumsum tulang. (Lihatkh Gambar I I-7, Fibrin, suatu molekul tak larut berbentuk benang, dile_ 11-8, dan tI-9). takkan sebagai jaia bekuan; jala tersebut pada giliiannya menjaring elemen-elemen seluiar darah untuk menunras-I Tiombosit berperan dalam hemostasis, penghentian per- kan pembentukan bekuan. (Lihatkh Gambar l l-I t). darahan dari pembuluh yang cedera. Tiga tahap utama dalam hemostasis adalah (l) spasme vaskular, (2) pemben- Darah yang telah keluar ke jaringan membeku setelah tukan sumbat trombosit, dan (3) pembentukan bekuan. terpajan ke tromboplastin jaringan, yang memicu pengaktif_I Spasme vaskular mengurangi aliran darah melalui pem- an jalur pembekuan ekstrinsik. (Lihatkh Gambar I l_tS). buluh yang cedera. Jika tidak lagi diperlukan, bekuan dilarutkan oleh plas_ min, suatu faktor fibrinolitik yang juga diaktifkan olehI Agregasi trombosit di tempat pembuluh cedera dengan cepat kolagen yang terpajan . (Liharkh Gamblar I l-Ig menlumbat defek. Tiombosit mulai membentuk agregat seteiah berkontak dengan kolagen yang rerpajan di pembuJuh yang rusak. (Lihatlah Gambar l l-10 dan l I- j4.SOAL LATIHAN Pertanyaan Obyektif (Jawaban di h. A-52) c. pengaktifan jenjang pembekuan d. pengaktifan plasminogen 1. Jenis leukosit apa yang rerurama diproduksi di jaringan 10. Cocokkan yang berikut Qawaban dapat digunahan lebih limfoid? dari sehali):2. Eritrosit, leukosit, dan trombosit semuanya berasal dari 1. menghambat agregasi a. prostasiklin sel punca tak berdiferensiasi yang sama. (Benar atau sakh) trombo.sir b. plasmin3. Darah dapat menyerap panas metabolik dengan hanya 2. enzim fibrinolitik c. ADP sedikit mengalami perubahan dalam suhu. (Benar atau 3. faktor pertama yang d. fibrin salah?) diaktiftan dalam jalur e. trombin4. Hemoglobin hanya dapat mengangkut O.. (Benar atau pembekuan intrinsik f. faktor X sa lah?) 4. mengaktifkan fi brinogen g. faktorXJl5. Sel darah putih menghabiskan sebagian besar waktunya 5. membentuk jala bekuan h. faktor XIII di dalam darah. (Benar atau salah?) 6. menstabilkan bekuan6. Eritrosit tidak mampu menggunakan 02 yang dibawa- 7. mengaktifkan tromboplastin nya untuk membentuk ATP-nya sendiri. (Benar atau jaringan salah?) 8. mengaktifkan protrombin 9. menyebabkan trombosit7. Sebagian besar faktor pembekuan dibentuk oleh ...8. Mana yang buhan merupakan fungsi protein plasma? menggumpal secara umpan a. mempermudah retensi cairan di pembuluh darah balik positif b. berperan penring dalam pembekuan darah c. mengangkut bahan-bahan tak larut air di dalam I1. Cocokkan kelainan darah berikut dengan penyebabnya: darah 1. defisiensi faktor intrinsik a. anemia 2. kekurangan jumlah besi d. mengangkut O, dalam darah hemoiitik e. berfungsi sebagai antibodi f, berperan dalam menyangga pH darah untuk membentuk b. anemia9. Mana dari yang berikut yang tidak secara langsung dipicu oleh terpajannya kolagen di pembuluh yang hemoglobin yang memadai aplastik 3. penyakit mirip tumor di cedera? sumsum tulang c. anemia gizi d. anemia a. spasme vaskular awal 4. kerusakan sumsum tulang hemoragik b. agregasi r rombosit di5. berkaitan dengan tinggal e. anemia tempat tinggi pernlsrosa442 Bab 1 1

6. pecahnya eritrosit dalam f. anemia ginjal a. Karena 1 mol hemoglobin memiliki berat 65.000 darah secara berlebihan g. polisitemia gram, berapa konsentrasi hemoglobin dalam milimol primer (mM)?7. kurangnya sekresi h. polisitemia b. Setiap molekul hemoglobin dapat mengikat empat eritropoietin sekunder molekul Or. Berapa konsentrasi Oryang terikat ke8. kehilangan darah secara hemoglobin pada saturasi maksimal (dalam mM)? abnormal c. Karena 1 mol suatu gas ideal menempati 22,4 liter,Pertanyaan Esai berapa kapasitas angkut maksimal darah normal1. Berapa volume darah rata-rara pada wanita dan pria? untuk O, (biasanya dinyatakan dalam ml Ojlliter2. Berapa persentase normal darah yang ditempati oleh eri- darah)? trosit dan plasma? Apa yang dimaksud dengan hemato- 2. Anggaplah bahwa sampel darah dalam Gambar l1-5b, krit? Apa yang dimaksud dengan bffi coat?3. Apa komposisi plasma? h. 428, berasal dari pasien dengan anemia hemoragik.4. Sebutkan tiga kelompok utama protein plasma, dan Karena volume darah normal adalah 5 liter, konsentrasi jelaskan fungsi masing-masing! sel darah merah normal 5 milyar/ml, dan laju produksi SDM 3 juta sel/detik, maka berapa lama waktu yang5. Jelaskan struktur dan fungsi eritrosit! diperlukan tubuh untuk mengembalikan hematokrit ke5. Mengapa eritrosit hanya dapat bertahan selama 120 normal? hari? ). Perhatikan bahwa dalam sampel darah di Gambar l1-5c dari seorang pasien dengan polisitemia, hematokrit7. Jelaskan proses dan kontrol eritropoiesis!8. Bandingkan struktur, fungsi, dan rentang usia kelima meningkat menjadi 70ol0. Peningkatan hematokrit akan meningkatkan viskositas darah, yang pada gilirannya tipe leukositl meningkatkan resistensi perifer total dan meningkatkan beban kerja jantung. Efek hematokrit (h) pada viskositas9. Bahas pembentukan trombosit! relatif darah (v, viskositas relatif terhadap viskositas air) disajikan dalam persamaan berikut:10. Jelaskan tiga tahap hemostasis, termasuk perbandingan jalur intrinsik dan ekstrinsik jeryangpembekuanl u=l,5xexp(2h)1 1. Bandingkan plasma dan seruml Perhatikan bahwa dalam persamaan ini, / adalah hema-72. Apayangsecara normal mencegah pembentukan bekuan tokrit sebagai fraksi, bukan persenrase. Karena hemato- yang tidak sesuai di pembuluh darah? krit normal adalah 0,40, berapa persen peningkatan vis- kositas yang akan terjadi akibat polisitemia di GambarLatihan Kuantitatif (Solusi di h. A-52) I 1-5c? Berapa persen perubahan resistensi perifer total1. Konsentrasi normal hemoglobin dalam darah (berdasar- yang akan terjadi? kan pengukuran secara klinis) adalah 15 9/100 ml darah.UNTUK DIRENUNGKAN 3. Kelelawar vampir, Iintah, dan kutu, yang berada di(Penjelasan dih. A-52) daftar terbawah hewan populer, suatu hari mungkin se-1. Seseorang memiliki hematoftrit 52. Dapatkah anda me- cara tidak langsung menyelamatkan nyawa anda. Para nyimpulkan dari temuan ini bahwa orang tersebut ilmuwan saar ini sedang meneliti \"liur\" dari berbagai makhluk penghisap darah ini da.lam mencari bahan ki- mengidap polisitemia? Jelaskanl mia baru yang dapat membatasi kerusakan otot jantung2. Terdapat berbagai bentuk hemoglobin. Hemoglobin A pada penderita serangan jantung. Apa sifat bahan kimia adalah hemoglobin dewasa normal. Bentuk abnormal hemoglobin S menyebabkan SDM berubah menjadi sel yang sedang dicari-cari ini menurut anda? berbentuk sabit yang rapuh. SDM janin mengandung 4. Dengan metode penapisan yang saat ini digunakan oleh hemoglobin F, yang produksinya dihentikan segera sete- lah lahir. Kini para peneliti sedang mencoba merangsang bank-bank darah, sekitar satu dari 225.000 unit darah kembali gen-gen yang menentukan sintesis hemoglobin yang digunakan untuk transfusi mungkin mengandung F agar kembali bekerja sebagai cara untuk mengobati anemia sel sabit. Jelaskah bagaimana pengaktifan gen- HI{ virus penyebab AIDS (lihat h.47I). Darah tercemar gen janin ini dapat menjadi pengobatan yang berman- HIV yang lolos dari prosedur penapisan terurama ber- faatl (Memang, terapi obat efektif perrama yang baru- asal dari donor yang baru terinfeksi. Uji penyaring yang kini digunakan hanya mendeteksi antibodi terhadap baru ini diijinkan untuk mengobati anemia sel sabit, HI! yang belum muncul dalam darah selama hampir hidroksiurea, bekerja pada sumsum tulang untuk men- satu bulan setelah infeksi HIV. Karena itu, terdapat dorong produksi hemoglobin janin). intervai sekirar satu bulan saat darah donor mungkin Darah 443

infeksius tetapi masih lolos dari pemeriksaan penyaring. penyakit ini tidak memiliki enzim-enzim rertentu yang merupakan bagian dari jalur metabolik untuk mengha- Diperkirakan ada 10 orang terinfeksi HIV per tahun silkan hem, yaitu gugus hemoglobin yang mengandung dengan cara ini. besi. Akumulasi porfirin, yaitu zat antara di jalur Tersedia pemeriksaan-pemeriksaan untuk mende- teksi HIV lebih dini daripada metode berbasis antibodi tersebut, menyebabkan beragam gejala, terutama setelah yang digunakan oleh bank darah, misalnya dengan men- terpajan ke sinar marahari. Di kulit terbentuk lesi dan jaringan parur. Di wajah dan rangan tumbuh rambut deteksi adanya protein spesifik di permukaan HIV tebal. Karena gusi tertarik dari gigi maka gigi taring Namun, pemeriksaan ini mahal dan saat ini hanya di- yang memanjang tampak seperti taring hewan. Gejala bertambah parah jika pasien terpajan ke berbagai bahan, gunakan untuk penelitian. Jika bank darah menerapkan termasuk bawang putih dan alkohol. Orang yang men- tes-tes yang lebih sensitif ini maka mereka dapat men- deteksi sekitar separuh dari darah rercemar HIV yang derita penyakit ini menghindari sinar matahari dan saat ini diberikan kepada pasien. Perkiraan biaya untuk menerapkan tes-res yang lebih mahal ini adalah sekitar bahan-bahan pemicu dan mendapar sundkan hem dari 70 juta $ sampai 200 juta $. Menurut anda, perlukah sistem kesehatan menanggung biaya tambahan ini un- sel darah merah normal. tuk mencegah empar atau lima kasus infeksi HIV terkait Jika anda mengenal kisah-kisah vampir, yang ber- transfusi per tahun? asal dari Abad Pertengahan atau lebih awal, perkirakan-5. Porfria adalah suatu penyakit genetik yang muncul Iah bagaimana kisah-kisah tersebut berkembang di an- tara masyarakat yang percaya takhayul dan belum sekitar saru dari 25.000 orang. Orang yang terkena memiliki pengetahuan medis tentang porfiria.KASUS KLINIS biak sampel duh dari saluran napasnya. Berdasarkan hitung SDB apakah Linda harus segera diberi antibiotik jauh se-(Penjelasan di h. A-52) belum mikroba penyebab yang sebenarnya diketahui? ApakahLinda P baru saja didiagnosis mengidap pneumonia. Hitung antibiotik dapat mengatasi infeksinya?sel darah pudhnya 72001mm3, dengan 57o/o sel darah putihadalah neutroffl. Diperlukan waktu beberapa hari untukmengetahui jawaban pasd kuman penyebab dengan mem-SUMBER BACAAN PHYSIOEDGESitus PhysioEdge kenalkan aspek-aspek klinis fisiologi manusia. Untuk bab iniSitus untuk buku ini berisi banyak alat bantu belajar siswa pelajarilah Case History 17: Pneumococcal Bacteremia.yang bermanfaat, serra banyak gagasan untuk bacaan dan Untuk Bacaan Pilihan, lihatlah InfoTrac(R) College Edition/penelitian lebih lanjut. Masuklah ke: Research di situs PhysioEdge atau langsung ke InfoTiachttp://biology.brookscole.com/sherwoodhp6 College Edition, perpustakaan iset online anda di:tPlllh Chapter I dari menu drop-down, atau klik salah sam http://inforac.thomsonlearning.comdari banyak resource, termasuk Case Histories, yang memper-444 Bab 11

Sistem lmun Sistem lntegumen (Kulit) $istem tuhuh Homeostasis rne*xxpertetr'!ankan Sistem imun mempertahankan tubuh dari agen asing dan sel kanker serta untuk f:*rnecstasis memudahkan perbaikan jar:ingan. Sistem integumen (kulit) mencegah masuknya agen 'j eksternal dan hilangnya cairan internal rj dengan berfungsi $ebagai sawar protektif j antara lingkungan eksiernal dan bagian ; tubuh lainnya. r1i,t!$ryJ:filr]']r*:ss9:ti.e1}:f,Y$f.i,!i,t*!i' tg!$49ry.f:arrisr:?:13i11i1,, +;. . .:;:,+n5 ,:--:,r:+trr+ _ . 8\"'!cryx**stasis:; [i ']9i4i:.- e:'.rli:. lS r'\"rr'-t ;il.l#.,}:\" *s*x:*ial $*ag! n -1 '+ Sel imun k*l;*ngs*xxgan dalam darah $ridup sel .'i::,' i{ !s ,\"ffi: :', \", ' r!ti!& r.zs&qg =?FWi ffiEtFr -i#4iiwf-.l#:F}F*! i::1*:1ts Sel '€=:: Sel harus dilindungi dari agen penyebab penyakit agar fta'.:.4: berfungsi secara optimal. ?':il- biir:- l: jlt F................=:,1 :Manusia terus-menerus berkontak dengan agen eksternal sebagai lini pertama pertahanan untuk mencegah masuknyayang dapat membahayakan jika masuk ke dalam tubuh. Yang mikroorganisme asing. 5istem imun juga melindungi tubuhpaling serius adalah mikroorganisme penyebab penyakit. jika dari kanker dan untuk mempermudah perbaikan jaringan yang rusak.bakteri atau virus akhirnya masuk ke dalam tubuh, makatubuh dilengkapi oleh sistem pertahanan internal yang Sistem imun secara tidak langsung berperan dalam homeostasis dengan membantu mempertahankan kesehatankompleks dan multifaset*sistem imun-yang memberi organ-organ yang secara langsung berperan dalamperlindungan terus-menerus terhadap invasi oleh agen asing.Selain itu, permukaan tubuh yang terpajan ke lingkungan homeostasis.eksternal, misalnya sistem integumen (kulit), berfungsi446