DARAH ASAM-BASA
Oleh: Mohammad Hanafi,MBBS.,dr.,MS.
DARAH Darah : ¾Plasma ¾Macam-macam Sel Plasma: Air Nutrien Elektrolit Protein Metabolit Hormon
Elektrolit dalam plasma : Na+, K+, Ca2+, Cl-, Pi, Mg2+, Cr, Co, Cu2+, I, Fe2+, Mn2+, Mo, Se, Si, Zn, F dll.
Plasma protein: albumin, hemoglobin, globulin, lipoprotein, dan fibrinogen.
Macam-macam sel : Sel darah merah (eritrosit) Sel darah putih (leukosit) granulosit, monosit dan limfosit.
Granulosit : neutrofil, basofil, dan eosinofil.
Fungsi darah : • • • • • • • • • •
Respirasi, transport O2 dari paru ke jaringan dan CO2 dari jaringan ke paru. Nutrisi, penyerapan dan transport makanan Ekresi, transport hasil buangan ke ginjal, paru, kulit dan intestin untuk dibuang ke luar tubuh. Mempertahankan keseimbangan asam basa Pengaturan keseimbangan air. Pengaturan temperatur tubuh. Mekanisme defensif atau pertahanan tubuh terhadap infeksi dengan sel darah putih dan antibodi. Transport hormon dan pengaturan metabolisme Transport metabolit Koagulasi.
Eritrosit dan leukosit
(Hal-hal yang penting dijumpai dalm klinik) • anemi, jaundis (sakit kuning), porfiria. • golongan darah (transfusi, transplantasi) • peradangan, disini neutrofil berperan • Leukemia (myeloid leukemia dan khronik dan akut limfositik leukemia)
Eritrosit (sel darah merah) Fungsi : mengangkut oksigen membuang CO2 membuang proton ( H+) Struktur : sel membran larutan (solution)
Normal Bood smear
b-Thalassemia intermedia
Jumlah eritrosit : 4,6 - 6,2 juta/μ L (2,5 x 1013) Hb : ♂14 - 18 g/dL ♀12 - 16 g/dL Hct : ♂42% - 52% ♀ 37% - 47% Life span : 120 hari berarti 1% dari 20000 milliar (billion) sel yaitu 20 milliar diganti setiap detiknya. Sel darah merah yang baru ini disebut retikulosit yang jumlahnya kira-kira 1% dari total sel darah merah
Eritropoietin • suatu glikoprotein • 166 asam amino (mol mass 34 kDa). • pengatur utama dari pembentukan sel darah merah. • disintesis terutama dalam ginjal • dirangsang oleh Æ keadaan hipoksia • untuk proliferasi diperlukan interleukin 3 dan "insulin like growth factor" • dapat direproduksi secara komersial
Metabolisme sel darah merah • Dalam sel darah merah tidak terjadi sintesis glikogen, asam lemak, protein dan asam nukleat • Dapat mengadakan pertukaran kholesterol dari membran sel dengan kholesterol plasma. • Sangat tergantung akan glukosa sebagai sumber enersi. • ATP dari unaerobik glikolisis • HMP Shunt sangat aktif
• Dapat membuat glutathion (GSH)
GSH bersama-sama dengan NADPH dapat menghilangkan H2O2 Zat besi ( Fe ) harus dalam keadaan ferous ( 2+ ) untuk transport oksigen Sel darah merah mengandung beberapa enzim yang diperlukan dalam metabolisme nukleotida, yang mana apabila kekurangan enzim ini dapat menyebabkan anemia hemolitik
"Oxidative stress" OS suatu keadaan dimana pembentukan "pro-oxidants“ (oksigen yang berpotensi toksik) melebihi anti-oksidan (yang dapat menghilangkan, menekan pembentukan, scavenging=memburu pro-oksidan)
Oksigen yang berpotensi toksik (bersifat racun) Æ terbentuk dalam metabolisme dalam sel misalnya : superoksid ( O2-. ), hidrogen peroksid ( H2O2 ), radikal peroksil ( ROO•), dan radikal hidroksil ( OH• ). Radikal hidroksil Æ yang paling reaktif
SOD (Super Oxide Dismutase) mengkatalisis reaksi O2-. + O2-. + H+ Æ H2O2 + O2 Catalase mengkatalisis reaksi H2O2 Æ 2 H2O + O2 Glutation ( GSH ) dapat ↓ H2O2: H2O2 + GSH Æ GS-SG + H2O NADPH dapat mereduksi kembali GS-SG : NADPH +GS-SG Æ GSH + NADP
Reaksi Fenton : Fe2+ + H2O2 Æ
Fe3++ ( OH• ) + ( OH- )
Reaksi Haber-Weiss (dikatalisis Fe) : O2-. + H2O2 Æ O2 + OH• + OH-
Antioksidan yang lain : asam askorbat, betakarotin dan vitamin E.
Oksidative stress dapat terjadi Æ mengkonsumsi bahan khemikal tertentu atau obat-obatan tertentu. Terjadi apabila : ¾jumlah anti oksidan berkurang atau ¾kekurangan enzim yang dibutuhkan untuk membuang oksigen spesies. ¾Oksidative stress dapat menyebabkan kerusakan sel apabila stress lama atau massive.
Kekurangan Glukosa 6 fosfatase ( G6PD ) mudah pemecahan sel / hemolisis mengkonsumsi primaquin, sulfonamid dan salisilat mutasi dari gene untuk G6PD banyak ditemukan di daerah tropik 100 juta orang kekurangan enzim ini "Heinz bodies" adalah endapan protein dalam sel darah merah, dengan pengecatan cresyl violet berwarna "purple“ Æsel darah merah mengalami oksidative stress.
Methemoglobin Fero (Fe2+) dari Hb dapat dioksidasi oleh superoksid dan oksidator lainnya menjadi Fe3+ (feri) dan membentuk methemoglobin yang tidak dapat mengangkut oksigen. Normal Æ 3% Abnormal Æ 10% Dipertahankan oleh : NADH-cytochrome b5 methemoglobin reduktase ↑ methemoglobin atau methemoglobinemia karena penyakit yang diturunkan atau karena mengkonsumsi khemikalia tertentu (sulfonamid, anilin).
Membran sel darah merah terdiri dari "lipid bilayer" dan protein, 50% lipid dan 50% protein. Lipid : fosfolipid dan kholesterol Fosfolipid : Fosfatidil kholin (PC) ( terbanyak ); fosfatidil etanol amin (PE),fosfatidil serin (PS); ada juga sphingomyelin (SPh). Glikolipid yang menyusun golongan (tipe) ABO Æ 10% dari total lipid. Ada 10 golongan besar (major species) protein yang membentuk membran : spectrin, ankyrin, ion exchange protein, actin, tropomyosin, glucophorin dan lain-lain.
Mutasi gene dari protein tersebut Æ kekurangan atau kelainan dari struktur protein. Æ perubahan dari spectrin α atau β Æ sel eritrosit menjadi spherical atau bulat ( "spherocytic shape“). Sel darah merah mudah terperangkap dalam limpa Æ anemia. Selain bentuk bulat ada bentuk ellip atau bulan sabit disebabkan karena kelainan spectrin & penyebab lain ( glycophorin C ).
Hereditary spherocytosis
Sickle cell anemia
Sistem ABO Sistem golongan darahÆ ditemukan Landsteiner (1900) Pada membran sel darah merah ada sistem golongan darah dari A, B, AB, atau O. Orang gol (tipe) darah A mempunyai anti B anti bodi dalam plasma darahnya Æ menggumpalkan darah golongan (tipe) B atau AB. Orang tipe darah B mempunyai anti A anti bodi Æ menggumpalkan (aglutinasi) tipe A atau AB. Orang gol darah AB tidak mempunyai anti A atau anti B anti bodi Æuniversal recipient. Gol darah O tidak mempunyai substansi A atau B dan disebut sebagai universal donor.
Gene yang bertanggung jawab akan sistem ABO terdapat dalam "long arm" khromosom 9. Ada tiga allel, dua diantaranya codominan (A dan B) dan yang ketiga resesif, Æ 4 fenotip A, B, AB, dan O.
ABO sistem disebabkan karena adanya oligosakarida komplek yang dalam sel darah merah merupakan glikosfingolipid.
Rh faktor ( D antigen)
Rh faktor dibentuk oleh protein integral massa ± 30 kDa. Rh faktor disebut juga Rho (D) antigen. ± 15% orang Caucasians kekurangan antigen ini, ( disebut Rh negative). Apabila orang ini mendapat transfusi darah dengan Rh positive biarpun hanya sekali, maka dalam plasma darahnya akan terjadi anti bodi terhadap Rh antigen. Apabila orang ini hamil dengan bayi Rh positive maka bayi tersebut bisa mengalami kerusakan sel darah merah atau lisis, keadaan ini disebut "hemolitic disease of the new born".
Setelah melahirkan atau keguguran wanita dengan Rh negative dianjurkan untuk mendapat suntikan Rho (D) immunoglobulin yang dapat mencegah terjadinya pembentukan anti bodi terhadap Rho (D) karena mungkin pernah dipapar "exposed"
Neutrofil leukosit. Metabolisme Metabolisme yang aktif : glikolisis, HMP Shunt, Cukup aktif : phosphorylation (karena jumlah mitokhondria sangat sedikit), enzim-enzim lisosom.
Mekanisme defensif (pertahanan). Bakteri masuk ke dalam jaringan, Æ "active Inflamatory response": 1. ↑ permeabilitas pembuluh darah. 2. neutrofil yg aktif masuk ke dalam jaringan 3. aktivasi platelet 4. jaringan kembali keadaan semula secara spontan (spontaneous resolution)
Normal granulocyte
Normal eosinophil
Basophil
Ada beberapa tahapan kerja dari neutrofil :
1.Adhesi. Neutrofil Æ mendekati endotel dan melekat, karena adanya integrin. Integrin adalah suatu protein pada permukaan sel bekerja seperti lem. Integrin dua bentuk (dimer) yaitu α dan β sub unit. Lokasinya ada yang ekstra selluler, transmembran, dan intra selluler. Yang ekstra selluler Æ mengikat ligand yang ada pada permukaan sel (misalnya sel endotel). Yang di dalam sel mengikat actin dan vinculin. Integrin ini membantu sel neutrofil bergerak dan proses fagositosis.
2.Aktivasi. Neutrofil Æ bakteri (mekanisme khemotaktis). Neutrofil mengalami aktivasi. Aktivasi ini Æ neutrofil ketemu (berinteraksi ): bakteri, khemotaktik faktor / komplek antigen antibodi. Melibatkan protein G, fosfolipase C, fosfatidil inositol Æ terbentuk :inositol trifosfat (IP3) & diasil gliserol(DG), menyebabkan ↑ intra Ca++ . Dapat Æ fosfolipase A2 Æasam arakhidonat. Aktivasi Æ pengaturan "micro tubules" dan sistem actin-myosin. Neutrofil melepas organel untuk merusak bakteri dan mencarinya, melepas oksigen spisies Æ membunuh bakteri.
3.Fagositosis. Bakteri Æ dalam neutrofil dgn proses fagositosis, neutrofil engkonsumsi oksigen berlipat ganda. ¾disebut "respiratory burst" (RB). ¾Setelah ± 15 - 60 sekon ¾terjadilah pembentukan senyawa sangat reaktif dan dapat membunuh bakteri. (superoksid ( O2-. ), hidrogen peroksid ( H2O2 ), radikal hidroksil (OH• ), dan OCl- (ion hipokhlorid). Rantai respirasi yang menimbulkan RB : sytem NADPH oxidase (cytochrome b558 , superoxide dismutase dll).
Protein plasma. albumin, hemoglobin, β1-Globulin, γ-Globulin (Immunoglobulin), α1-Lipoprotein, β1-lipoprotein, dan fibrinogen. Plasma protein dipisahkan : Æproses "salting out" Æatau elektro foresis.
Ciri-ciri protein plasma : 1.Sebagian besar disintesis di hepar. γ-Globulin disintesis dalam sel plasma. 2.Hampir semua glykoprotein, kecuali albumin tidak mengandung oligosakarida. 3.Tiap plasma protein mempunyai "half-life" tertentu dalam sirkulasi darah. Fungsi protein plasma: 1.Antiprotease ( antichymotrypsin, antithromin, α1-antitrypsin, α2- Macroglobulin) 2.Pembekuan darah (faktor-faktor pembekuan, fibrinogen) 3.Enzim (faktor pembekuan, kholinesterase, aminotransferase)
4.Hormon (erythopoietin) 5.Immune defense (immunoglobulin, protein complement, β2-Microglobulin) 6.Terlibat dalam proses inflamasi atau radang (C-rective perotein, α1-acid glikoprotein) 7.Oncofetal (α1-Fetoprotein AFP) 8.Transport/binding protein : Albumin bilirubin, asam lemak, Ca++, Cu++, Zn++,methem, steroid, obat-obatan Ceruloplasmin : Cu++ Corticosteroid binding globulin :cortisol Heptoglobin : extracorpuscular hemoglobin Lipoprotein : lihat lipid Transferrin : Fe++
Albumin. Berat Masa 69 kDa, manusia 3,4 - 4,7 g/dL, 60% dari seluruh protein plasma. Dalam plasma 40% dan di luar pembuluh darah 60%. Fungsi hepar tergangguÆ sintesisnya terganggu. Penting untuk tekanan osmosis dalam darah Ædapat menyerap air dari ektraselluler Albumin kadarnya ↓ Æ edema (pergelangan kaki) Æ pada serrosis hepatis, atau busung lapar. Preparat infus albumin tersedia di pasaran, Æakhir-akhir ini menjadi sorotan, Æ diduga dapat ↑ kematian pada infus albumin (untuk hemorragik shok dan luka bakar). Fungsi albumin yg lainÆ transport berbagai senyawa (lihat di atas). obat (sulfonamid, penicillin G, dicumarol, dan aspirin.
1.Homeostasis: proses penghentikan perdarahan dari pembuluh darah # yang mengalami kerusakan # atau teriris (luka). 2.Thrombosis:Æ pembuluh darah rusak atau mengelupas (misal, pada ruptur dan plaque aterosklerosis). 1. & 2. Æ pembekuan darah Melibatkan pembuluh darah, aggregat platelet dan plasma protein. Æpembentukan agregasi platelet Æatau dissolusi agregat platelet.
Hemostasis, dimulai dgn vaso konstriksi pembuluh darah yg rusak , ¾↓ aliran darah ke arah distal dari kerusakan tadi. ¾Kemudian, tahapan hemostasis dan thrombosis.
1.Pembentukan agregat platelet sementara. Agregat tidak terlalu rapat (loose). Platelet terikat pada kollagen di tempat pembuluh darah yang mengalami kerusakan. Platelet diaktivasi oleh thrombin atau ADP (dikeluarkan oleh platelet yang telah aktif).
Setelah teraktivasi platelet mengalami perubahan bentuk, dan dengan fibrinogen membentuk "hemostatic plug" HP (pada hemostasis), atau membentuk thrombus (pada proses thrombosis).
2.Pembentukan "fibrin mesh" (jaring fibrin=JF). Jaring fibrin ini mengikat agregasi platelet sehingga hemostatic plug dan thrombus menjadi lebih stabil.
3.Sebagian atau semua HP/JF atau thrombus mengalami dissolusi/disintegrasi (dissolution). Ada tiga macam thrombus atau Clot (darah beku) (semuanya mengandung fibrin tapi kadarnya berbeda) : 1.Thrombus putih. ( terdiri dari agregat platelet dan fibrin, eritrositnya sedikit). Terbentuk di pembuluh darah yg rusak dan aliran darahnya cepat (pada arteri).
2.Thrombus merah. sebagian besar sel darah merah dan fibrin. Terjadi di vena atau pada pembuluh darah yang rusak dan bersama-sama dengan agregat platelet. 3.Deposit fibrin pada pembuluh darah kecil ( kapiler).
Pembentukan fibrin Ada dua jalur, yaitu jalur ekstrinsik dan jalur intrinsik. Pembentukan "fibrin clot“ Æ jawaban terhadap kerusakan jaringan Terjadi melalui jalur ekstrinsik. Aktivasi jalur intrinsik belum jelas. diperkirakan melibatkan muatan negative pada daerah permukaan.
Jalur intrinsik dan ekstrinsik akan menyatu Æ satu jalur yang sama, melibatkan aktivasi : ¾ prothrombin menjadi thrombin dan pemecahan (cleavage) ¾ fibrinogen menjadi fibrin membentuk "fibrin clot". Fibrinogen Æ Fibrin dikatalisis oleh thrombin. Jalur intrinsik, ekstrinsik dan jalur bersama tersebut sangat komplek dan melibatkan beberapa protein.
Ada lima tipe protein yang terlibat: 1.Zimogen. (suatu protease yang tergantung akan adanya serin). 2.Kofaktor 3.Fibrinogen 4.Transglutaminase, (dapat membuat "fibrin clot" menjadi stabil). 5.Protein regulator dan protein lain.
Jalur intrinsik (llihat gambar 1), melibatkan faktor XII, XI, IX, VIII, X, prekallikrein, High Molecular Weight (HMW) kininogen, Ca2+, dan fosfolipid platelet (PL). Jalur ini menghasilkan pembentukan faktor Xa (penambahan huruf a menunjukkan faktor aktif).
Jalur intrinsik dimulai dgn adanya fase kontak, dimana prekallikrein (PK), HMW kininogen HK), faktor XII dan faktor XI terpapar pada permukaan yang bermuatan negatif. In vitro (di laboratorium), gelas atau kaolin dapat dipakai untuk test intrinsik. Apabila komponen dari fase kontak berkumpul pada permukaan yang aktif, maka faktor XII diaktifkan menjadi fator XIIa setelah dipecah oleh kallikrein.
Keterangan singkat tentang istilah ------------------------------------------------------------------Faktor Istilah umum ------------------------------------------------------------------I Fibrinogen II Prothrombin III Tissue faktor IV Ca2+ V Proaccelerin, labil faktor, accelerator (Ac-) globuin VII Proconvertin, serum prothrombin conversion accelerator (SPCA) VIII Antihemophilic faktor A, antihemophilic globulin (AHG)
Keterangan singkat tentang istilah ------------------------------------------------------------------Faktor Istilah umum ------------------------------------------------------------------IX Antihemophilic faktor B, Chrismas faktor, plasma thromboplastin component (PTC) X Stuart-Prower faktor XI Plasma thromboplastin antecedent (PTA) XII Hagemen faktor XIII Fibrin stabilizing faktor (FSF), fibrinoligase ------------------------------------------------------------------
Jalur ekstrinsik melibatkan tissue factor, faktor VII dan Ca2+. Terjadi di jaringan yang rusak. Tissu factor akan diekspresi oleh endotel dan berinteraksi dengan faktor VII (disintesis di hepar). Tissue factor juga bertindak sebagai kofaktor dari faktor VIIa, untuk mempercepat aktivasi faktor X menjadi Xa.
Jalur final besama Faktor Xa yang dihasilkan melalui jalur intrinsik dan ekstrinsik mengaktivasi prothrombin (fator II) menjadi thrombin (fator IIa), yang kemudian mengubah fibrinogen menjadi fibrin, diperkuat dengan pembentukan "cross-lingking" yang dikatalisis oleh faktor VIII (lihat diagram).
INTRINSIK PATHWAY PK HK
XII
XIIa HK Ca2+
Extrinsic pathway VII
XIa
XI
Ca2 + IX VIII
VIIa / Tissue factor
IX a PL Ca2 +
VIII a
X
Xa
X
Ca2 + V
Va
PL
Prothrombin
Thrombin
XIII
Fibrinogen
Fibrin monomer
Fibrin polymer
Cross-linked fibrin polymer Gambar 2. Jalur pembekuan darah
XIIIa
Kelainan genetik : • Hemophilia A (melibatkan faktor VIII) • Hemophilia B (faktor IX). Hemophilic A, adalah penyakit keturunan "X chromosome-linked", melanda keturunan Royal Families di Eropa. Pengobatan dgn "cryoprecipitate" yang diperkaya dengan aktor VIII. Diperlukan 5000 donor untuk menghasilkan plasma yg cukup untuk diolah. Sekarang dapat dibuat dengan tehnologi recombinant DNA, • resiko kontaminasi dengan berbagai virus tidak ada lagi, • harganya masih mahal.
SISTEM IMUN (dr. Sudarno) • SISTEM KEKEBALAN TUBUH UNTUK MELINDUNGI TERHADAP PENYAKIT • TERDIRI DARI : LIMFOSIT LIEN PEMBULUH LIMFE DAN KELENJAR LIMFE (TEMPAT LIMFOSIT) SUMSUM TULANG DAN TIMUS (TEMPAT PEMBENTUKAN LIMFOSIT DAN PEMROSESANNYA) • • • ¾ ¾
BILA ADA INFEKSI MASUK : PERTAHANAN AWAL (NON SPESIFIK): NEUTROFIL LEUKOSIT YG PALING UMUM DIDAPAT DALAM DARAH SEL FAGOSITIK Æ BAKTERISIDAL
• MONOSIT ¾ SEL BERINTI DALAM DARAH YG UKURANNYA TERBESAR Æ AKAN MENJADI MAKROFAG DALAM JARINGANÆ MAKROFAG MELAKUKAN FAGOSITOSIS • EOSINOFIL ¾ MENYERANG PARASIT, CACING • BASOFIL ¾ PENTING PADA REAKSI RADANG ATAU REAKSI ALERGI ¾ GRANULANYA MENGANDUNG HISTAMIN, HEPARIN • CATATAN • MAST CELL ADALAH SEL JARINGAN BERUKURAN BESAR MIRIP BASOFIL DALAM DARAH • MAST CELL MENGANDUNG HEPARIN DAN VASOACTIVE AMINES Æ PADA KERUSAKAN JARINGAN AKIBAT TRAUMA, PANAS, SINAR ULTRAVIOLET ATAU REAKSI ALERGI Æ DEGRANULASI Æ TERJADI REAKSI RADANG. • MAST CELL TIDAK BERASAL DARI SUMSUM TULANG
• ¾ ¾ ¾
PERTAHANAN YG TIMBUL LEBIH KEMUDIAN LEBIH SPESIFIK DILAKUKAN OLEH LIMFOSIT LIMFOSIT DIBENTUK OLEH STEM CELL LIMFOID (SEL TUNAS LIMFOID) DALAM SUMSUM TULANG
• RESPON IMUN 0LEH LIMFOSIT ADA 2 JENIS: • RESPON IMUN LEWAT SEL (CELL-MEDIATED IMMUNITY) : • DILAKSANAKAN OLEH LIMFOSIT T (THYMUS DEPENDENT) • LIMFOSIT T MENYERANG ANTIGEN ASING PADA PERMUKAAN SEL ATAU MENYERANG SEL YG MEMBAWA ANTIGEN ASING ITU WALAUPUN SEL ITU LETAKNYA DALAM JARINGAN • EFEKTIF PADA ANTIGEN YG MASUK SEL TUBUH • TAK EFEKTIF TERHADAP MIKROORGANISME EKSTRASELULAR
• RESPON IMUN HUMORAL: MELALUI PROTEIN PENGIKAT ANTIGEN KHUSUS YG DISEBUT ANTIBODI YG BEREDAR DALAM SIRKULASI DARAH. • ANTIBODI DIBENTUK OLEH LIMFOSIT B (BONE MARROW DEPENDENT) • MENYERANG PATHOGEN/ ANTIGEN EKSTRASELULAR • RESEPTOR SEL B MENANGKAP SATU JENIS ANTIGEN Æ MASUK KE DALAM SEL Æ SEL B BERUBAH MENJADI SEL PLASMA YG UKURANNYA LEBIH BESAR DAN MEMBENTUK RIBUAN ANTIBODI YG SPESIFIK Æ DILEPAS KE DALAM ALIRAN DARAH Æ MENANGKAP AGNTIGEN YG = ANTIGEN YG DITANGKAP RESEPTOR SEL B TERSEBUT • GB 24-4 RESPON IMUN PRIMER DAN SEKUNDER • BACA TEXTBOOK
• IMMUNOGLOBULIN, MACAM : • IgD TERDAPAT PADA PERMUKAAN SEL B FUNGSINYA BELUM DIKETAHUI JELAS • IgE DITEMUKAN PADA PERMUKAAN MUKOSA BILA TERIKAT ANTIGEN Æ MENYEBABKAN DEGRANULASI MAST CELL DAN BASOFIL Æ MERANGSANG PELEPASAN HISTAMIN DLL NORMAL DALAM DARAH KADARNYA RENDAH KADARNYA DLM DARAH NAIK PD REAKSI ALERGI MERUPAKAN PERTAHANAN THD PARASIT CACING DGN MELEPAS ENZIM DARI EOSINOFIL • CATATAN : REAKSI ALERGI ADALAH REAKSI SISTEM IMUN YG OVERAKTIF DAN MEMBENTUK ANTIBODI TERHADAP BAHAN YG UMUMNYA TIDAK DIANGGAP ASING
• IgA Ig UTAMA DALAM SEKRESI MUKOSAL SEPERTI SEKRESI BRONCHIAL, NASAL, GASTROINTESTINAL, SALIVA, COLOSTRUM, ASI, AIR MATA PERTAHANAN OLEH Ig YG PERTAMA TERHADAP VIRUS ATAU BAKTERI SEBELUM MASUK PLASMA/ BGN DALAM TUBUH MENCEGAH BAKTERI/VIRUS MELEKAT PADA MEMBRAN MUKOSA. • IgM TERUTAMA TERDAPAT DALAM PLASMA ANTIBODI YANG PERTAMA NAIK KADARNYA DALAM PLASMA SECARA BERMAKNA SEBAGAI RESPON TERHADAP MASUKNYA ANTIGEN ASING KE DALAM PLASMA
• IgM (LANJUTAN) IgM MERANGSANG FAGOSITOSIS MIKROORGANISME OLEH MAKROFAG DAN LEUKOSIT PMN (POLIMORFONUCLEAR), DAN JUGA MERUPAKAN AKTIVATOR KOMPLEMEN IgM DAPAT DITEMUKAN DALAM SEKRESI EKSTERNAL TETAPI KADAR< IgA Ig YG UKURANNYA PALING BESAR • IgG FRAKSI AB YG PALING BANYAK DIPRODUKSI KADARNYA MENINGKAT DALAM PLASMA SEBAGAI RESPON TERHADAP AG ASING TETAPI TIMBULNYA LEBIH KEMUDIAN DARIPADA IgM MERANGSANG FAGOSITOSIS DALAM PLASMA MERANGSANG SISTEM KOMPLEMEN DAPAT MENEMBUS LEWAT PLASENTA KE FETUS
• SISTEM KOMPLEMEN SISTEM DLM PLASMA YG T.D. PROTEIN2 KOMPLEMEN SISTEM INI AKAN DIAKTIFKAN OLEH IgG ATAU IgM YG MENGIKAT AG PADA MEMBRAN SEL BAKTERI, PROTOZOA ATAU SEL TUMOR Æ PENGIKATAN TSB AKAN MEMICU SERANGKAIAN REAKSI PADA SISTEM KOMPLEMEN YG AKHIRNYA AKAN MENYEBABKAN LISIS MEMBRAN SEL YBS (BAKT, PROTOZOA ATAU SEL TUMOR) Æ SEL TSB AKAN MATI.
KESEIMBANGAN ASAM BASA Air ¾komponen utama ¾di dalam dan diluar sel ¾dapat berionisasi biarpun kecil sekali, ¾bersifat asam atau basa ¾H2O + H2O ↔ H3O+ + OH( H2O ↔ H+ + OH- )
Persamaan dissosiasinya :
[ H+ ][ OH- ] K = --------------[ H2O ]
K = dissosiasi konstan Satu liter air (1000 gr) mengandung 100/18 = 55,56 mol. Kw = [K][ H2O] = [ H+ ][ OH- ] Kw = produk ion untuk air Pada temperatur 25o Kw = ( 10-7)2 = 10 -14 (mol/L) 2 pH adalah logarithme negative dari konsentrasi ion H. Pada temperatur 25o air murni : pH = -log [ H+ ] = -log 10-7 = 7
Asam, suatu senyawa Æ sebagai donor proton dan basa adalah reseptor proton. Asam kuat (HCl, H2SO4), senyawa yang berdissosiasi sempurna menjadi anion dan kation, sehingga larutannya bersifat asam kuat. Asam lemah berdisosiasi sebagian (H2CO3). Basa kuat sama pengertiannya dengan asam kuat yaitu berdissodiasi sempurna (KOH). Basa lemah berdissosiasi sebagian (RCOOH).
Persamaan Henderson - Hasselbalch HA ↔ H+ + A[ H+ ][ A- ] [ HA] K = -------------[ H+ ] = K -------[ HA] [ A- ] [ HA] -log [ H+ ] = -log K -log -----[ A- ]
[A-] pH = pK + log -----[HA]
Persamaan Henderson-Hasselbach • • • •
pH = pKa + log [A-]/ [HA] pH = pKa + log [HCO3-]/[H2CO3] pKa H2CO3 = 6,1 25 mmol/l pH plasma darah = 6,1 + log
1.25 mmol/l
= 6,1 + log 20/1 = 7,4
• pH plasma darah = 7,4
Asam dan konyugat basa HA ↔ H+ + AR-NH3+ ↔ R-NH2 + H+ HA dan R-NH3+ adalah asam dan A- dan R-NH2 disebut konyugat basa, dapat pula menyebut A- dan R-NH2 basa dan HA dan R-NH3+ konyugat asam. Asam lemah
konyugat basa
H2CO3 H2PO4 -
HCO3 HPO4 2-
pK (dissosiasi konstan) 6,4 7,2
1.Apabila [ A- ] = [ HA ] [ A-] 1 pH = pK + log ------ = pK + log -- = pK + 0 [HA] 1 pH = pK 2.Apabila perbandingan [ A- ] / [ HA] = 100 : 1 pH = pK + 2 3.Apabila perbandingan [ A- ] / [ HA] = 1 : 10 pH = pK - 1 Apabila diteruskan dengan bermacam angka misalnya antara 103 dan 10-3 , kemudian dibuat grafik antara pH dan pK hasilnya merupakan diagram mengenai titrasi suatu asam lemah oleh basa kuat.
mEq alkali ditambahkan per mEq asam
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0 pK -3
pK -2
pK -1
pK 0
Gambar : 2. Kurva titrasi dihitung dari persamaan Henderson-Hasselbalch
pK +1
pK +2
pK +3
1
0,8
0,8
0,6
0,6
.
0,4
0,4
0,2
0,2
0
0 2
3
4
5
6
pH Gambar 3. Kurva titrasi tipe asam HA. Titik tebal ditengah menunjukkan pK, 5
7
8
Perubahan netto
mEq alkali ditambahkan per mEq asam
1
Larutan asam lemah dan konyugat basanya atau basa lemah dan konyugat asamnya mempunyai sifat penyangga (buffer) Æ mempertahankan pH lebih efektif bila dibanding air. Pada pH dekat dengan harga pK larutan Æ dapat mempertahankan pH lebih kuat. Gambar 3 perubahan dari pH 4 ke 5 terjadi setelah penambahan ± 0,3 mg KOH, namun pada perubahan pH 3 menjadi pH 4 hanya dengan penambahan kurang dari 0,05 mg KOH.
Persamaan Henderson-Hasselbach • • • •
pH = pKa + log [A-]/ [HA] pH = pKa + log [HCO3-]/[H2CO3] pKa H2CO3 = 6,1 25 mmol/l pH plasma darah = 6,1 + log
1.25 mmol/l
= 6,1 + log 20/1 = 7,4
• pH plasma darah = 7,4
Dalam tubuh, sesnyawa sebagai buffer, bikarbonat (HCO3 - ) orto fosfat HPO4 2 protein Senyawa tersebut dapat mempertahankan perubahan pH (keasaman) apabila ada penambahan suatu asam (H+ ). Dalam keadaan normal, konsentrasi ion hidrogen dalam darah kita yang dinyatakan dengan keasaman atau pH adalah sekitar 7,35 - 7,45 ( 7,4 )
Dalam darah ada juga asam karbonat (H2CO3). [H2CO3] ditentukan oleh tekanan CO2 ( pCO2) di dalam alveoli (paru). pCO2 alveoli biasanya sekitar 40 mm Hg kalau di dalam plasma darah sesuai dengan 1 mEq/L. [HCO3 -] Kadar Bikarbonat diatur oleh epitel tubulus ginjal, dan dalam keadaan normal terdapat sekitar 22 - 24 mEq/L.
Proses pembuangannya tergantung apakah dapat dimetabolisir sempurna menjadi karbon dioksida (CO2) dan air (H2O) ataukah menjadi senyawa lain, misalnya asam laktat, asetoasetat, asam oksalat dan lain-lain CO2 akan membentuk asam karbonat dalam darah dan dibuang lewat paru sebagai CO2. Asam yang lain seperti asetoasetat, asam sulfat yang berasal dari oksidasi makanan yang mengandung sulfur akan dibuang lewat ginjal.
Jaringan CO2 + H2O H2CO3
O2 HbO2
H2CO3
+
H Hb
-
Cl + H + HCO3
Sel eritrosit
-
Cl
HCO3
Paru CO2 + H2O H2CO3
O2 HbO2 H2CO3
+
H Hb
-
Cl + H + HCO3
Sel eritrosit
-
Cl
HCO3
Asam aseto asetat di dalam plasma akan berdissosiasi dan bereaksi dengan sistem buffer bikarbonat. Hidrogen ion (H+ ) dengan bikarbonat menjadi asam karbonat yang akan dibuang lewat paru,
Æ ion asetoasetat akan dibuang lewat ginjal.
Lumen +
H
Nephron CO2+ H2O H2CO3 +
+
Na
+ HCO3 +
H Na
Sel eritrosit
-
Cl Cl HCO3 -
Lumen
H2PO4 NH4
Nephron CO2+ H2O H2CO3 +
Na+
HCO + 3 +
H Na
NH3 NH3 +
NaH2PO4
+ + H
Na2HPO
Sel eritrosit
Cl
-
-
Cl HCO3
Reference range for blood gas results Arterial
Venous
-----------------------------------------------------------------[H+]
36-43 mmol/L
35-45 mmol/L
pH
7.37-7.44
7.35-7.45
pCO2
4.6-6.0 kPa
4.8-6.7 kPa
pO2
10.5-13.5 kPa
HCO3-
23-30 mmol/L
Asidosis dan alkalosis Dalam keadaan normal, konsentrasi ion hidrogen [H+] dalam darah kita yang dinyatakan dengan keasaman atau pH adalah sekitar 7,35 - 7,45. Ætubuh kita agak sedikit alkali. Ætubuh kita banyak mengandung bikarbonat, fosfat dan protein, yg bersifat basa (dapat menerima H+ ).
Asidosis metabolik (metabolic acidosis) Asidosis metabolik Æ intake (makan) asam Æ hasil metabolisme asam (berlebihan selain asam karbonat). Ciri-ciri : pH rendah [HCO3 -] rendah dalam plasma. ¾Keadaan fisiologis Æ olahraga berat Æ asam laktat. ¾Hipoksia dalam jaringan akibat "shock", ¾Diabetes mellitus yang tidak terkontrol Æ ketoasidosis, (asetoasetat dan betahidroksi butirat) ¾Kegagalan ginjal Æ ↓ pembentukan bikarbonat oleh ginjal Æ ↓sekresi [H+] dan [NH4+]
• Bila kompensasi berjalan sempurna dikatakan asidosis metabolik terkompensasi sempurna • Bila dengan kompensasi pH tetap <7,35 dikatakan terkompensasi sebagian
• Mekanisme kompensasi: • Sistem buffer: terutama oleh buffer bikarbonat/asam karbonat • Sistem pernafasan: pH yang turun merangsang Hiperventilasi agar ekskresi CO2 meningkat Æ [H2CO3] Æ agar ratio [HCO3-]/[H2CO3] kembali 20/1
• Mekanisme renal • Ginjal berusaha mengembalikan komposisi elektrolit semula dan PH dengan cara ekskresi asam dan menahan basa – – –
pertukaran Na+-H+ pembentukan ammonia reabsorpsi HCO3-
Metabolik alkalosis ¾Muntah-muntah yang lama. muntah Æ kehilangan [H+] lambung (dalam bentuk HCl). ¾Pemberian sodium bikorbonat obat mag yang berlebihan (jarang terjadi) ¾Kehilangan K+ Misalnya -pada Sindroma Cushing, -pada aldosteronism, -Sesudah pemberian ACTH atau hormon2 adrenokortikal -pemberian diuretika
• Mekanisme kompensasi:
• Sistem buffer: terutama oleh buffer bikarbonat/asam karbonat • Sistem pernafasan: pH yang naik menekan pusat pernapasan Æ terjadi Hipoventilasi Æ retensi CO2 Æagar [H2CO3] Æ agar ratio [HCO3-] / [H2CO3] kembali 20/1 • Mekanisme renal – pertukaran Na+-H+ – pembentukan ammonia – reabsorpsi HCO3-
Asidosis respiratori Karena kegagalan fungsi paru, ( asma atau bronchopneumonia). CO2 tidak bisa dibuang dengan baik. Bernapas dengan udara yang kaya CO2 ÆpCO2 Depresi pusat pernafasan , misalnya keracunan morfin
• Mekanisme kompensasi: • Sistem buffer: Asam karbonat yang masuk dalam darah yang berlebihan terutama dibuffer oleh Hb dan sistem buffer protein • Sistem pernafasan: pCO2 yang meningkat merangsang pusat pernapasanÆ menaikkan laju pernapasan (asal kelainan primer bukan pada pusat pernapasan) Æ Pengeluaran CO2 lewat paru • Mekanisme renal – pertukaran Na+-H+ – pembentukan ammonia – reabsorpsi HCO3-
Alkalosis Respiratorik • Primer kekurangan [H2CO3] ÆpCO2 • pH • Sebab: Semua keadaan yang menyebabkan meningkatnya laju (rate) atau kedalaman (depth) pernapasan, atau keduanya Misalnya demam , suhu luar yang tinggi, histeria yang menyebabkan hiperventilasi, hipoksia, dan keracunan salisilat Eliminasi CO2 yang berlebihan menurunkan [H2CO3] Æ ratio [HCO3-] / [H2CO3] ÆpH
• Mekanisme kompensasi: • Terutama dilakukan oleh ginjal • Mekanisme renal – pertukaran Na+-H+ – pembentukan ammonia – reabsorpsi HCO3-
T E R I M A
S E L A M A T
K A S I H
B E K E R J A
