MAKALAH BIOKIMIA DARAH DAN CAIRAN SEREBROSPITAL
A. DARAH
Darah adalah cairan tubuh khusus yang mengangkut bahan-bahan menuju sel-sel tubuh antara lain nutrien dan oksigen serta mengangkut produk sampah dari sel-sel tersebut.
Darah diedarkan ke seluruh tubuh melalui pembuluh darah oleh pemompaan jantung. Pada binatang berparu, darah arteri membawa oksigen dari udara yang dihirup menuju jaringan tubuh, dan darah vena membawa karbondioksida sebagai sampah metabolisme sel dari jaringan menuju paru untuk dikeluarkan.
Istilah medis yang berhubungan dengan darah sering diawali dengan hemo- atau hemato-yang berasal dari Bahasa Yunani haima yang berarti darah.
Darah manusia berwarna merah, mulai dari merah terang apabila kaya oksigen sampai merah tua apabila kekurangan oksigen. Warna merah pada darah disebabkan oleh hemoglobin, yaitu protein pernapasan (respiratory protein) yang mengandung besi dalam bentuk heme, yang merupakan tempat terikatnya molekul-molekul oksigen.
1. FUNGSI DARAH
Beberapa fungsi penting dari darah antara lain:
1. Memasok oksigen ke jaringan (oksigen terikat oleh hemoglobin, yang dibawa eritrosit)
2. Memasok nutrien seperti glukosa, asam amino dan asam lemak (larut dalam darah atau terikat protein plasma, misalnya lipid darah)
3. Membuang sampah seperti karbondioksida, urea dan asam laktat
4. Fungsi imunologis, termasuk sirkulasi lekosit dan deteksi bahan asing oleh antibodi
5. Koagulasi, suatu mekanisme perbaikan diri dalam tubuh (penjendalan darah ketika terluka agar perdarahan berhenti).
6. Fungsi pembawa pesan, termasuk mengangkut hormon dan signal kerusakan jaringan
7. Regulasi pH cairan tubuh (diperankan oleh komponen elektrolit dalam plasma darah).
8. Regulasi suhu tubuh (sirkulasi darah mentransportasikan panas ke seluruh tubuh).
9. Fungsi hidrolik (restriksi aliran darah ke jaringan khusus menyebabkan pengumpulan darah yang menghasilkan ereksi, misalnya pada penis, klitoris dan pailla mamae.
2. KOMPOSISI DARAH
Jumlah darah kira-kira 7% dari berat badan, dengan massa jenis 1060 kg/m3. Orang dewasa memiliki volume darah kira-kira 5 liter. Darah tersusun atas korpuskuli (45%) dan cairan kekuningan bernama plasma darah (55%). Korpuskuli terdiri atas eritrosit atau sel darah (99%), lekosit atau sel darah putih (0,2%) dan trombosit atau platelet atau keping-keping darah (0,6-1,0%). Sedangkan plasma darah tersusun atas solven (pelarut) berupa H2O atau air (91,5%) dan solut (zat terlarut) yang terdiri atas protein (7%) dan bahan lain (1,5%).
Sel-sel darah dibuat dari stem cell (sel induk) dalam suatu proses yang dinamakan hemopoiesis atau hematopoiesisyang umumnya terjadi di dalam sumsum tulang. Stem cell menghasilkan hemositoblas yang berubah menjadi prekursor untuk berbagai jenis sel darah yaitu eritrosit, lekosit dan trombosit.
Selama masa embrio dan fetus, belum ada pusat pembentukan sel-sel darah. Yolk sac, hati, limpa, kelenjar timus, limfonodi dan sumsum tulang semua berpartisipasi dalam pembentukan sel-sel darah. Namun pada orang dewasa, terdapat pusat-pusat hematopoiesis yaitu jaringan limfoid (limpa, tonsil dan limfonodi) dan jaringan mieloid atau sumsum tulang merah pada sternum, kosta, vertebra dan pelvis. Eritrosit, trombosit dan lekosit granuler (netrofil, eosinofil dan basofil) dibentuk pada jaringan mieloid. Sedangkan lekosit agranuler (limfosit dan monosit) dibentuk pada jaringan mieloid maupun limfoid.
Sel-sel mesenkim yang tak terdiferensiasi dalam sumsum tulang akan diubah menjadi hemositoblas, suatu sel imatur yang mampu berkembang menjadi sel darah matur. Hemositoblas berubah menjadi 5 jenis utama sel, yang selanjutnya dapat berubah lagi menjadi hingga terbentuk berbagai jenis sel darah yang matur. Kelima jenis sel hasil dari perubahan hemositoblas tersebut adalah:
1. Rubriblas atau proeritroblas yang akhirya berkembang menjadi eritrosit
2. Mieloblas, yang selanjutnya berkembang menjadi netrofil, eosinofil dan basofil (termasuk granulosit atau lekosit granuler)
3. Monoblas, yang berkembang menjadi monosit (termasuk agranulosit atau lekosit agranuler)
4. Limfoblas, yang berkembang menjadi limfosit (termasuk agranulosit)
Megakaroblas, yang berkembang menjadi megakariosit dan selanjutnya pecah menjadi banyak trombosit.
a. Eritrosit
Eritrosit berbentuk cakram bikonkaf, berdiameter 7,5 mm tak memiliki nukleus dan organel. Rentang hidup eritrosit adalah 120 hari. Eritrosit mengandung hemoglobin dan mengedarkan oksigen. Sel darah merah juga berperan dalam penentuan golongan darah. Orang yang kekurangan eritrosit menderita penyakit anemia. Jumlah eritrosit normal adalah 4,7-6,1 juta untuk pria dan 4,2-5,4 juta untuk wanita.
Eritrosit memiliki fungsi utama yaitu:
1. Mengangkut oksigen dengan cara hemoglobin eritrosit mengikat oksigen membentuk oksihemoglobin (Hb-O2). Dalam paru, masing-masing dari 4 atom Fe hemoglobin mengikat satu molekul oksigen hasil inspirasi, lalu diangkut melalui pembuluh darah. Setelah sampai di jaringan, molekul oksigen dilepaskan ke cairan interstitial.
2. Mengangkut karbondioksida dengan cara hemoglobin eritrosit mengikat karbondioksida membentuk karbaminohemoglobin (Hb-CO2). Setelah hemoglobin melepaskan oksigen ke jaringan, selanjutnya bagian globin dari hemoglobin mengikat karbondioksida untuk diangkut lewat pembuluh darah menuju paru, untuk dibuang melalui ekspirasi.
b. Lekosit
Lekosit memiliki nukleus namun tak memiliki hemoglobin. Rentang hidup lekosit adalah beberapa jam hingga beberapa hari. Leukosit bersifat amuboid atau tidak memiliki bentuk yang tetap. Orang yang kelebihan leukosit menderita penyakit leukimia, sedangkan orang yang kekurangan leukosit menderita penyakit leukopenia. Jumlah lekosit adalah 4.000-11.000.
Lekosit digolongkan menjadi 2 yaitu granulosit dan agranulosit. Ciri dari granulosit atau lekosit granuler adalah memiliki granula pada sitoplasma. Ada 3 macam granulosit, yaitu netrofil atau polimorf (10-12 mm), eosinofil (10-12 mm) dan basofil (8-10 mm). Ciri dari agranulosit adalah tidak memiliki granula pada sitoplasma. Ada 2 macam agranulosit yaitu limfosit (7-15 mm) dan monosit (14-19 mm).
Lekosit bertanggung jawab terhadap sistem imun tubuh dan bertugas untuk memusnahkan benda-benda yang dianggap asing dan berbahaya oleh tubuh, misal virus atau bakteri. Secara rinci, fungsi dari masing-masing jenis lekosit adalah:
1. Netrofil berfungsi melakukan fagositosis (melahap agen penyerang, misalnya bakteri)
2. Eosinofil berfungsi menyerang alergen
3. Basofil berfungsi menyerang alergen
4. Limfosit berfungsi menghasilkan antibodi untuk melawan antigen
5. Monosit berfungsi melakukan fagositosis
c. Trombosit
Selain eritrosit dan trombosit terdapat sel darah matur lainnya yaitu megakariosit. Megakariosit adalah sel dengan sitoplasma tersusun atas fragmen-fragmen. Setiap fragmen yang dibatasi oleh membran sel dinamakan trombosit. Diameter trombosit adalah (2-4 mm).
Trombosit berjumlah 200.000-500.000.
Peran dari trombosit adalah dalam proses penjendalan darah yaitu dengan cara mengubah fibrinogen menjadi fibrin. Fibrin membuat jala pada sel-sel darah dan jendalan, yang kemudian menghentikan darah yang keluar dan juga membantu mencegah masuknya bakteri.
d. Plasma darah
Plasma darah adalah cairan berwarna kuning jernih terdiri atas solven berupa H2O, dengan proporsi 91,5% dan solut dengan proporsi 8,5% terutama protein (7%) dan solut lainnya (1,5%). Keseluruhan solut protein dinamakan protein plasma, khususnya albumin yang menempati 55% dari protein plasma, selebihnya adalah globulin (38%) dan fibrinogen (7%).
e. Penjendalan darah
Kemampuan tubuh untuk mengendalikan aliran darah setelah terjadi injuri vaskuler adalah sangat penting. Proses blood clotting (penjendalan darah) dan disusul larutnya jendalan, setelah perbaikan jaringan rusak disebut hemostasis. Hemostasis merupakan gabungan dari 4 kejadian utama yang terjadi dalam sebuah rangkaian setelah terjadi kerusakan jaringan yaitu:
1. Fase inisial yaitu konstriksi vaskuler yang membatasi aliran darah ke lokasi injuri.
2. Aktivasi trombosit oleh trombin dan berkumpul pada tempat injuri, bersifat sementara, membangun sumbatan trombosit yang longgar. Fibrinogenlah yang pertama berespon untuk merangsang kumpulnya trombosit. Setelah aktivasi, trombosit melepaskan nukleotida, ADP dan eikosanoid, TXA2 (keduanya mengaktifkan trombosit tambahan), serotonin, fosfolipid, lipoprotein, dan protein penting lain untuk koagulasi. Untuk merangsang sekresi, trombosit yang telah diaktifkan akan berubah bentuk untuk mengakomodir pembentukan sumbatan.
3. Untuk menjamin stabilitas sumbatan trombosit longgar, jala fibrin atau clot(jendalan) dibentuk dan menjerat sumbatan. Jika sumbatan hanya mengandung trombosit, maka disebut thrombus putih, jika juga terdapat eritrosit di dalamnya maka disebut trombus merah.
4. Akhirnya jendalan harus larut agar aliran darah normal kembali. Larutnya jendalan terjadi karena peran dari plasmin.
Ada 2 jalur pembentukan jendalan fibrin yaitu jalur intrinsik dan jalur ekstrinsik. Kedua jalur tersebut akhirnya bersatu pada jalur utama yang bermuara pada pembentukan jendalan. Kedua jalur bersifat kompleks dan melibatkan berbagai macam protein yang disebut clotting factor (faktor penjendalan). Pembentukan jendalan fibrin sebagai respon terhadap injuri adalah kejadian yang paling relevan secara klinis dari hemostasis, disbanding kondisi normal. Proses ini adalah akibat dari aktivasi jalur ekstrinsik. Pembentukan thrombus merah atau jendalan sebagai respon terhadap abnormalitas dinding pembuluh darah tanpa kerusakan jaringan adalah akibat dari jalur intrinsik. Jalur intrinsik memiliki signifikansi klinik rendah dibandingkan dengan kondisi normal. Yang paling signifikan secara klinis adalah aktivasi jalur intrinsik oleh kontak dinding pembuluh darah dengan partikel lipoprotein, VLDL (very low density lipoprotein) dan kilomikron. Proses ini menunjukkan peran hiperlipidemia dalam pembentukan aterosklerosis. Jalur intrinsik juga dapat diaktifkan oleh kontak dinding pembuluh darah dengan bakteri.
f. Gangguan proses penjendalan darah
Ada beberapa macam gangguan proses penjendalan darah antara lain:
1. Hemofilia, yaitu sebuah penyakit yang disebabkan disfungsi dari salah satu faktor penjendalan darah yakni faktor anti hemofili.
2. Inefektifitas atau ketidakcukupan trombosit sehingga menimbulkan koagulopati (gangguan penjendalan darah)
3. Status hiperkoagulasi (trombofilia) yang diakibatkan oleh gangguan regulasi trombosit atau fungsi faktor penjendalan, dan dapat menyebabkan trombosis.
B. CAIRAN DAN SEREBROSPINAL
Cairan Serebro Spinal (CSS) ditemukan di ventrikel otak dan sisterna dan ruang subarachnoid yang mengelilingi otak dan medula spinalis. Seluruh ruangan berhubungan satu sama lain, dan tekanan cairan diatur pada suatu tingkat yang konstan
1. Fungsi Bantalan Cairan Serebrospinal
Fungsi utamanya adalah untuk melindungi sistem saraf pusat (SSP) terhadap trauma. Otak dan cairan serebrospinal memiliki gaya berat spesifik yang kurang lebih sama (hanya berbeda sekitar 4%), sehingga otak terapung dalam cairan ini. Oleh karena itu, benturan pada kepala akan menggerakkan seluruh otak dan tengkorak secara serentak, menyebabkan tidak satu bagian pun dari otak yang berubah bentuk akibat adanya benturan tadi.
2. Pembentukan, Aliran dan Absorpsi Cairan Serebrospinal
Sebagian besar CSS (dua pertiga atau lebih) diproduksi di pleksus choroideus ventrikel serebri (utamanya ventrikel lateralis). Sejumlah kecil dibentuk oleh sel ependim yang membatasi ventrikel dan membran arakhnoid dan sejumlah kecil terbentuk dari cairan yang bocor ke ruangan perivaskuler disekitar pembuluh darah otak (kebocoran sawar darah otak).
Pada orang dewasa, produksi total CSS yang normal adalah sekitar 21 mL/jam (500 mL/ hari), volume CSS total hanya sekitar 150 mL. CSS mengalir dari ventrikel lateralis melalui foramen intraventrikular (foramen Monroe) ke venrikel ketiga, lalu melewati cerebral aquaductus (aquaductus sylvii) ke venrikel keempat, dan melalui apertura medialis (foramen Magendi) dan apertura lateral (foramen Luschka) menuju ke sisterna cerebelomedular (sisterna magna). Dari sisterna cerebelomedular, CSS memasuki ruang subarakhnoid, bersirkulasi disekitar otak dan medula spinalis sebelum diabsorpsi pada granulasi arachnoid yang terdapat pada hemisfer serebral.
- Sekresi Pleksus Koroideus
Pleksus koroideus adalah pertumbuhan pembuluh darah seperti kembang kol yang dilapisi oleh selapis tipis sel. Pleksus ini menjorok ke dalam kornu temporal dari setiap ventrikel lateral, bagian posteror ventrikel ketiga dan atap ventrikel keempat.
Sekresi cairan oleh pleksus koroideus terutama bergantung pada transpor aktif dari ion natrium melewati sel epitel yang membatasi bagian luar pleksus. Ion- ion natrium pada waktu kembali akan menarik sejumlah besar ion-ion klorida, karena ion natrium yang bermuatan positif akan menarik ion klorida yang bermuatan negatif. Keduanya bersama – sama meningkatkan kuantitas osmotis substansi aktif dalam cairan serebrospinal, yang kemudian segera menyebabkan osmosis air melalui membran, jadi menyertai sekresi cairan tersebut. Transpor yang kurang begitu penting memindahkan sejumlah kecil glukosa ke dalam cairan serebrospinal dan ion kalium dan bikarbonat keluar dari cairan serebrospinal ke dalam kapiler. Oleh karena itu, sifat khas dari cairan serebrospinal adalah sebagai berikut: tekanan osmotik kira-kira sama dengan plasma; konsentrasi ion natrium kira-kira sama dengan plasma; klorida kurang lebih 15% lebih besar dari plasma; kalium kira-kira 40% lebih kecil; dan glukosa kira-kira 30% lebih sedikit. Inhibitor carbonic anhidrase (acetazolamide), kortikosteroid, spironolactone, furosemide, isoflurane dan agen vasokonstriksi untuk mengurangi produksi CSS.
- Absorpsi Cairan Serebrospinal Melalui Vili Arakhnoidalis
Absorpsi CSS melibatkan translokasi cairan dari granulasi arachnoid ke dalam sinus venosus otak. Vili arakhnoidalis, secara mikroskopis adalah penonjolan seperti jari dari membran arakhnoid ke dalam dinding sinus venosus. Kumpulan besar vili-vili ini biasanya ditemukan bersama-sama, dan membentuk suatu struktur makroskopis yang disebut granulasi arakhnoid yang terlihat menonjol ke dalam sinus. Dengan menggunakan mikroskop elektron, terlihat bahwa vili ditutupi oleh sel endotel yang memiliki lubang-lubang vesikular besar yang langsung menembus badan sel. Telah dikemukakan bahwa lubang ini cukup besar untuk menyebabkan aliran yang relatif bebas dari cairan serebrospinal, molekul protein, dan bahkan partikel–partikel sebesar eritrosit dan leukosit ke dalam darah vena. Sebagian kecil diabsorpsi di nerve root sleeves dan limfatik meningen. Walaupun mekanismenya belum jelas diketahui, absorpsi CSS ini tampaknya berbanding lurus terhadap tekanan intra kranial (TIK) dan berbanding terbalik dengan tekanan vena serebral (Cerebral Venous Pressure = CVP). Karena otak dan medula spinalis sedikit disuplai oleh sistem limfatik, absorpsi melalui CSS merupakan mekanisme utama untuk mengembalikan protein perivaskuler dan interstitiil ke dalam aliran darah.
- Ruang Perivaskuler dan Cairan Serebrospinal
Pembuluh darah yang mensuplai otak pertama-tama berjalan melalui sepanjang permukaan otak dan kemudian menembus ke dalam, membewa selapis pia mater, yaitu membran yang menutupi otak. Pia mater hanya melekat longgar pada pembuluh darah, sehingga terdapat sebuah ruangan, yaitu ruang perivaskuler, yang ada di antara pia mater dan setiap pembuluh darah. Oleh karena itu, ruang perivaskuler mengikuti arteri dan vena ke dalam otak sampai arteriol dan venula, tapi tidak sampa ke kapiler.
- Fungsi Limfatik Ruang Perivaskuler
Sama halnya dengan di tempat lain dalam tubuh, sejumlah kecil protein keluar dari parenkim kapiler ke dalam ruang interstitiil otak, karena tidak ada pembuluh limfe dalam jaringan otak, protein ini meninggalkan jaringan terutama dengan mengalir bersama cairan yang melalui ruang perivaskuler ke dalam ruang subarakhnoid. Untuk mencapai ruang subarakhnoid, protein akan mengalir bersama cairan serebrospinal untuk diabsorpsi melalui vili arakhnoidalis ke dlam vena-vena serebral. Ruang perivaskuler, sebenarnya, merupakan sistem limfatik yang khusus untuk otak.
Selain menyalurkan cairan dan protein, ruang perivaskuler juga menyalurkan partikel asing dari otak ke dalam ruang subarakhnoid. Misalnya, ketika terjadi infeksi di otak, sel darah putih dan jaringan mati infeksius lainnya dibawa keluar melalui ruang perivaskuler.
3. Tekanan Cairan Serebrospinal
Tekanan normal dari sistem cairan serebrospinal ketika seseorang berbaring pada posisi horizontal, rata-rata 130 mm air (10 mmHg), meskipun dapat juga serendah 65 mm air atau setinggai 195 mm air pada orang normal.
- Pengaturan Tekanan Cairan Serebsrospinal oleh Vili Arakhnoidalis
Normalnya, tekanan cairan serebrospinal hampir seluruhnya diatur oleh absorpsi cairan melalui vili arakhnoidalis. Alasannya adalah bahwa kecepatan normal pembentukan cairan serebrospinal bersifat konstan, sehingga dalam pengaturan tekanan jarang terjadi faktor perubahan dalam pembentukan cairan. Sebaliknya, vili berfungsi seperti katup yang memungkinkan cairan dan isinya mengalir ke dalam darah dalam sinus venosus dan tidak memungkinkan aliran sebaliknya. Secara normal, kerja katup vili tersebut memungkinkan cairan serebrospinal mulai mengalir ke dalam darah ketika tekanan sekitar 1,5 mmHg lebih besar dari tekanan darah dalam sinus venosus. Kemudian, jika tekanan cairan serebrospinal masih meningkat terus, katup akan terbuka lebar, sehingga dalam keadaan normal, tekanan tersebut tidak pernah meningkat lebih dari beberapa mmHg dibanding dengan tekanan dalam sinus.
Sebaliknya, dalam keadaan sakit vili tersebut kadang-kadang menjadi tersumbat oleh partikel-partikel besar, oleh fibrosis, atau bahkan oleh molekul protein plasma yang berlebihan yang bocor ke dalam cairan serebrospinal pada penyakit otak. Penghambatan seperti ini dapat menyebabkan tekanan cairan serebrospinal menjadi sangat tinggi.
- Pengukuran Tekanan Cairan Serebrospinal
Prosedur yang biasa digunakan untuk mengukur tekanan cairan serebrospinal adalah sebagai berikut : Pertama, orang tersebut berbaring horizontal pada sisi tubuhnya, sehingga tekanan cairan spinal sama dengan tekanan dalam ruang tengkorak. Sebuah jarum spinal kemudian dimasukkan ke dalam kanalis spinalis lumbalis di bawah ujung terendah medula spinalisdan dihubungkan dengan sebiuah pipa kaca. Cairan spinal tersebut dibiarkan naik pada pipa kaca sampai setinggi-tingginya. Jika nilainya naik sampai setinggi 136 mm di atas tingkat jarum tersebut, tekanannya dikatakan 136 mm air atau, dibagi dengan 13,6 yang merupakan berat jenis air raksa, kira-kira 10 mmHg.
Perkenalkan, aku Bella Isyana blogger Cewek asal Pontianak
Blogger yang masih belajar, bagaimana cara jadi blogger yg bener