Memahami Struktur dan Fungsi Sel Darah

Sebagai organisme multiseluler yang kompleks, Manusia membutuhkan darah untuk mengirimkan nutrisi dan membuang limbah dari triliunan sel sel tubuh. Jantung memompa darah ke seluruh tubuh dalam jaringan pembuluh darah. Bersama-sama, ketiga komponen ini, yaitu darah, jantung, dan pembuluh darah  membentuk sistem Kardiovaskular. 

Darah terdiri dari elemen seluler dan matriks ekstraseluler.  Unsur seluler  terdiri dari sel darah merah (RBC), sel darah putih (WBC), dan fragmen sel yang disebut trombosit. Matriks ekstraseluler, yang disebut plasma berbentuk cairan. Cairan ini sebagian besar adalah air, secara terus-menerus menahan unsur-unsur yang terbentuk dan memungkinkannya bersirkulasi ke seluruh tubuh dalam sistem kardiovaskular.

Gambar: pixabay.com

Fungsi Darah

Fungsi utama darah adalah untuk mengirimkan oksigen dan nutrisi ke seluruh tubuh dan membuang limbah dari sel-sel tubuh. Fungsi lain yang lebih  spesifik juga mencakup pertahanan tubuh, distribusi panas, dan pemeliharaan homeostasis.

a. Transportasi

Nutrisi dari makanan diserap di saluran pencernaan yaitu usus halus (duodenum, ilium dan jejenum) kemudian di kirim langsung ke hati (liver), di mana mereka diproses dan dilepaskan kembali ke aliran darah untuk dikirim ke sel-sel tubuh. 

Oksigen dari udara yang Anda hirup berdifusi ke dalam darah, yang bergerak dari paru-paru ke jantung, yang kemudian memompanya ke seluruh tubuh. Selain itu, kelenjar endokrin yang tersebar di seluruh tubuh melepaskan hormon  ke dalam aliran darah kemudian dibawa ke sel target yang jauh. 

Darah juga mengambil limbah dan produk sisa metabolisme sel,  lalu mengangkutnya untuk dibuang. Darah memindahkan karbondioksida ke paru-paru untuk dihembuskan dari tubuh saat ekspirasi (menghembuskan nafas). Selain itu berbagai produk limbah diangkut ke ginjal dan hati untuk dikeluarkan dari tubuh dalam bentuk urin atau empedu.

b. Pertahanan

Sel darah putih atau leukosit  melindungi tubuh dari ancaman eksternal seperti bakteri penyebab penyakit yang masuk ke aliran darah, mencari dan menghancurkan ancaman internal, seperti sel dengan DNA yang bermutasi menjadi kanker, atau sel-sel yang terinfeksi oleh virus yang berbahaya bagi tubuh.

Ketika kerusakan pada pembuluh darah menyebabkan perdarahan, trombosit darah dan protein tertentu larut dalam plasma, bagian cairan dari darah, berinteraksi untuk memblokir area pecah dari pembuluh darah yang terlibat. Ini melindungi tubuh dari kehilangan darah yang lebih banyak.

c. Pemeliharaan Homeostasis

Suhu tubuh diatur melalui sistem umpan balik negatif. Jika berolahraga, peningkatan suhu tubuh inti akan memicu beberapa mekanisme homeostatis, termasuk peningkatan pengangkutan darah  ke daerah perifer tubuh, yang biasanya lebih dingin. Saat darah melewati pembuluh kulit, panas akan hilang ke lingkungan bersama keringat dan darah yang kembali menjadi lebih dingin. Sebaliknya, pada hari yang dingin, darah dialihkan dari kulit untuk menjaga suhu tubuh yang lebih hangat. 

Darah juga membantu menjaga keseimbangan kimiawi tubuh. Protein dan senyawa lain dalam darah bertindak sebagai penyangga, yang dengan demikian membantu mengatur pH jaringan tubuh. Darah juga membantu mengatur kadar air dalam sel tubuh.

Karakteristik Darah

Ketika memikirkan tentang darah, ciri pertama yang mungkin terlintas adalah warnanya. Darah segar yang kaya oksigen akan berwarna merah terang, sedangkan darah sisa hasil metabolisme yang mengandung kadar karbondioksida tinggi berwarna lebih gelap.  Ini karena hemoglobin adalah pigmen yang berubah warna, tergantung derajat kejenuhan oksigen yang terikat.

Darah kental dan agak lengket saat disentuh karena memiliki viskositas hampir lima kali lebih besar dari air. Viskositas adalah ukuran ketebalan atau ketahanan cairan terhadap aliran,  dipengaruhi oleh keberadaan protein plasma dan unsur-unsur yang terbentuk di dalam darah. Kekentalan darah berdampak terhadap tekanan dan aliran darah. 

Suhu normal darah sedikit lebih tinggi dari suhu tubuh normal yaitu sekitar 38 ° C dengan variasi harian 0,5 ° C adalah normal. Meskipun permukaan pembuluh darah relatif halus, saat darah mengalir melaluinya, pembuluh darah mengalami beberapa gesekan dan resistensi, terutama saat pembuluh menua dan kehilangan elastisitasnya, sehingga menghasilkan panas. Ini  yang menyebabkan suhu darah sedikit lebih tinggi.

Rata-rata pH darah adalah sekitar 7,4 dengan variasi Pada orang sehat  berkisar antara 7,35 sampai 7,45. Oleh karena itu darah agak lebih basa (basa) pada skala kimiawi daripada air murni, yang memiliki pH 7,0. Darah mengandung banyak buffer yang membantu mengatur pH.

Darah merupakan sekitar 8 persen dari berat badan orang dewasa. Laki-laki dewasa biasanya rata-rata sekitar  5 sampai 6 liter darah. Sedangkan wanita rata-rata 4–5 liter.

Plasma darah

Seperti cairan lain di dalam tubuh,  plasma terdiri dari air sekitar 92. Selain itu terdapat beberapa zat terlarut yang  merupakan campuran protein.Terdapat ratusan zat yang terlarut atau tersuspensi di dalam plasma, meskipun banyak di antaranya hanya ditemukan dalam jumlah yang sangat kecil.

a. Protein Plasma

Sekitar 7 persen volume plasma terdiri dari protein. Termasuk beberapa protein plasma, ditambah sejumlah kecil protein pengatur seperti  enzim dan beberapa hormon. 

Tiga kelompok utama protein plasma adalah sebagai berikut:

1. Albumin

Albumin adalah protein plasma yang paling banyak.  Diproduksi oleh hati, molekul albumin berfungsi sebagai protein pengikat, sarana transportasi untuk asam lemak dan hormon steroid. Lipid bersifat hidrofobik. Sehingga dengan berikatan pada albumin memungkinkan transpornya dalam plasma yang sebagian besar terdiri dari air. 

Albumin juga memilki peran paling signifikan terhadap tekanan osmotik darah. Artinya, keberadaannya menahan air di dalam pembuluh darah dan menarik air dari jaringan sekitar, melintasi dinding  pembuluh darah. Pada gilirannya membantu menjaga volume darah dan tekanan darah. Albumin biasanya menyumbang sekitar 54 persen dari total kandungan protein plasma,  secara  klinis 3,5-5,0 g / dL darah.

2. Globulin

Protein plasma kedua adalah globulin. terdapat tiga subkelompok utama yang dikenal sebagai alfa, beta, dan gamma globulin. Globulin alfa dan beta mengangkut zat besi, lipid, dan vitamin A, D, E, dan K yang larut dalam lemak ke sel. Globulin  juga berkontribusi pada tekanan osmotik. 

Gamma globulin adalah protein yang terlibat dalam imunitas dan lebih dikenal sebagai antibodi atau imunoglobulin. Meskipun protein plasma lainnya diproduksi oleh hati, imunoglobulin diproduksi oleh leukosit khusus yang dikenal sebagai sel plasma. Globulin membentuk sekitar 38 persen dari total volume protein plasma, dalam tingkat klinis 1,0–1,5 g / dL darah.

3. Fibrinogen

Protein plasma paling sedikit adalah fibrinogen. Seperti albumin dan alfa dan beta globulin, fibrinogen diproduksi oleh hati. Fibrinogen penting untuk pembekuan darah. Fibrinogen menyumbang sekitar 7 persen dari total volume protein plasma, dalam tingkat klinis 0,2-0,45 g / dL darah.

b. Komponen Plasma Lainnya

Selain protein, plasma mengandung berbagai macam zat lain nonprotein yang berkontribusi sekitar 1 persen dari total volume plasma yaitu:

• Berbagai elektrolit  seperti natrium, kalium, dan ion kalsium. 

• Gas terlarut, seperti oksigen, karbon dioksida, dan nitrogen

• Nutrisi organik, seperti vitamin, lipid, glukosa, dan asam amino

• Sisa metabolisme. 

Kesimpulan

Darah adalah yang penting untuk pengangkutan nutrisi, gas, limbah sisa metabolisme, mempertahankan tubuh dari infeksi dan ancaman lainnya, pengaturan homeostatis pH, suhu, dan kondisi internal lainnya. Darah terdiri dari eritrosit, leukosit, trombosit dan matriks ekstraseluler cairan yang disebut plasma.

Lebih dari 90 persen plasma adalah air. Sisanya sebagian besar adalah protein plasma yaitu albumin, globulin, dan fibrinogen. Ditambah zat terlarut lainnya seperti glukosa, lipid, elektrolit, dan gas terlarut.

Karena unsur-unsur yang terbentuk dan protein plasma serta zat terlarut lainnya, darah menjadi lengket dan lebih kental daripada air. Darah juga sedikit basa, dan suhunya sedikit lebih tinggi dari suhu tubuh normal.

Referensi:

1. Lumen. Anatomy and Physiology II. https://course.lumenlearning.com
2. Sherwood L. 2018. Fisiologi Manusia dari Sel Ke Sistem. Ed.9. Jakarta:EGC