*FISIOLOGI HEWAN IOkt 2009 DARAH DAN SIRKULASI

Tim teaching Lab. Fis. Hewan Fabio Unsoed

*DarahDarah dan hemolymph, cairan sirkulasi pada sistem sirkulasi terbuka dan tertutup, adalah cairan kompleks berisi banyak komponen. Cairan sirkulasi memegang peranan penting diantaranya menjaga lingkungan internal relatif konstan, dan menstransport nutrien, oksigen, produk buangan, sel-sel imun, dan molekul signal di dalam tubuh.

*Komposisi darahDarah dan hemolymph terutama tersusun dari air yang berisi ion dan molekul organik, jadi komposisinya mirip cairan interstitial.Cairan sirkulasi juga berisi sel-sel darah dan relatif tinggi konsentrasi proteinPada kebanyakan hewan menjaga komposisi darah dan cairan interstitial cukup berbeda dengan lingkungan melalui mekanisme pengaturan homeostatis komposisi darah (osmoregulator kons. prot. plasma tinggi)Namun, pada hewan lain komposisi cairan tubuh juga bervariasi mengikuti perubahan lingkungan (osmokonformer- kons. prot. plasma rendah)

*Protein darahCairan interstitial pada umumnya berisi konsentrasi protein yg rendah ( 0,2 2,0 g/l)Cairan sirkulasi hewan dgn sistem sirkulasi tertutup berisi lebih tinggi konsentrasi protein. Contoh, kons. Protein berkisar 10 90 g/l dr hemolymph pada crustacea, 30 80 g/l pd vertebrata dan hingga 110 g/l dr darah pd cephalopoda Mollusca.Pada Avertebrata, protein darah terutama adalah pigmen respirasi yang berguna untuk transport atau menyimpan oksigenPada Vertebrata, pigmen respirasi terletak di dalam sel. Protein utama yang terlarut dalam cairan sirkulasi adalah carrier protein seperti albumin dan globulin dan protein yang terlibat dalam pembekuan darah.

*Sel darahBerbagai tipe sel ditemukan dlm cairan sirkulasi hewan yang disebut hemocytesHemocytes melakukan banyak fungsi pada hewan berbeda, meliputi transport O2,transport nutrien, fagositosis, imun dan pembekuan darah.Pada banyak spesies cairan coelomic juga berisi sel yang disebut coelomocytes yang terlibat dalam sistem imunDrosophila mempunyai 3 klas utama hemocytes, yi : Plasmocytes, sel kecil yg berguna untuk fagositosis, Lamellocytes sel besar yang diproduksi dlm responnya terhadap infeksi parasit. Crystal cell berisi enzim untuk memecah foreign invaders

*Darah VertebrataBila darah vertebrata disentrifugasi, terpisah menjadi tiga komponen utamaPlasma menyusun kira-kira 55 % dari seluruh volume darah pd manusia normalEritrosit adl komponen utama lain dr darah yang menyusun kira-kira 45 % dr volume darahSel darah yg lain, terdiri atas berbagai sel- sel imun dan pembekuan darah menyusun fraksi kecilFraksi darah yang dususun oleh eritrosit disebut hematokrit. Hematokrit bervariasi diantara vertebrata yi 20 65 % tergantung kondisi fisiologis

*55%45%Darah + antikoagulan terpisah menjadi plasma, sel darah putih dan sel darah merah.Darah Vertebrata

*Sel darahDarah ikan Tinca tinca L. (Cyprinidae) a: limfosit; b: metamyelocyte; c: eritrosit (Scobodova et al., 2001)Human blood components (Minnet et al., 1989)

*Sel darah merah (sdm)Sel paling berlimpah pd darah vertebrataBerisi kons. tinggi pigmen respirasi spt hemoglobin dan fungsi utamanya adl penyimpan dan pembawa oksigenHanya bbrp grup inverte. memp. pigmen respirasi dlm sdmSdm inverte. hampir selalu terletak diluar sistem sirkulasi yi. pd cairan interstitialNamun, pd cacing horseshoe (phylum Phoronida) sdm ditemukan pd sistem sirkulasi untuk memperbaiki kemampuan pengambilan oksigen

*Sel darah merah (lanjutan)Ukuran dan struktur sdm bervariasi diantara vertebrataSebagian besar sdm vertebrata memp. inti dan organel lain, namun mamalia, bebrp ikan dan bbrp amfibia memp. sdm enucleatedSdm umumnya berbentuk oval, walaupun sebagian besar mamalia sdmnya berbentuk biconcave disk Sdm yang sedang dalam pertumbuhan yang disebut proeritrosit atau retikulosit (Keen et al., 1989). Ikan di perairan payau sel darah < ikan air tawar karena kecil jml bisa >ikan yang aktif sdmnya berukuran < ikan yang tidak aktif. Ikan di perairan dalam eritrositnya lebih besar. Semakin banyak oksigen harus diikat jumlah sdm semakin banyak

*LeukositSemua leukosit Verte. Berinti dan memiliki semua mesin seluler normalDitemukan di dlm darah dan cairan interstitial, serta mampu bergerak menyeberangi dinding kapiler melalui pori diantara selTerdapat lima tipe utama leukosit pd verte. yg masing-masing melakukan fungsi imun spesifikLeukosit agranulosit (limfositdan monosit), dan leukosit granulosit ( neutrofil, eusinofil dan basofil)

*LeukositAgranulosit: limfosit & monositGranulocyte: neutrophils, eusinophils dan basophil Fungsi kekebalan tubuh

*AgranulositLimfosit Dibentuk pada sistem limfa, tidak bersifat fagositis Limfosit B (sel B) menghasilkan antibodi, limfosit T (sel T) terlibat dlm penarikan makrofag dan neutrofil ke tempat infeksi, melepas agent toksik untuk membunuh benda asing atau sel mati, dan membantu sel B menghasilkan antibodi. Sel B dan sel T menyusun imunitas adaptif Proporsi 70 90% dari leukosit. Limfosit ikan Teleost berukuran 4,5 dan 8,2 mikron.Monosit Pada mamalia segera meninggalkan aliran darah dan masuk cairan interstitial dan menjadi makrofag, dengan fungsi fagositik. Beberapa makrofag ditemukan di dinding pembuluh darah dlm hati dan limfa Pada ikan jumlah sedikit, Beberapa spesies bahkan tidak punya, dibentuk di ginjal, muncul bilamana terdapat senyawa asing masuk jaringan atau darah.

*Granulosit

Neutrofil Leukosit yang umum pd darah vertebrata. Sel imun ini menelan sel-sel rusak, mikroorganisme, patogen asing lain dgn fagositosis Pada ikan trout neutrofil 25% dari total leukosit, mengandung peroksida untuk membunuh bakteri, memp. aparattus Golgi, mitokondria, ribosom, RE, vakuola, dan glikogen, bentuk inti spt bentuk ginjal. Eusinofil Melakukan fagositosis, tetapi fungsi utamanya sebagai vesikula pembawa untuk senyawa kimia sitotoksik. Jumlah sedikit (3 % dr total leukosit), tetapi jumlahnya dapat meningkat dlm responnya thd stimulus spt infeksi berat cacing parasit Pada ikan jumlahnya juga sedikit, bentuk bulat, terdapat granula dalam sitoplasmanya.

*Basofil

Bentuknya bulat atau oval Meninggalkan sistem sirkulasi dan terakulmulasi dalam cairan interstitial pada tempat infeksi atau peradangan, melepas toksin yang membunuh mikroorganisme penyusup dan parasit. Juga melepas faktor parakrine meliputi histamine dan prostaglandin yang meningkatkan aliran darah ke tempat infeksi. Karena melepas senyawa kimia peradangan, basofil memainkan peran penting dalam reaksi alergi

Trombosit

Pada darah ikan - bulat, bulat lonjong atau spindle, pada mamalia berbentuk cakram shg disebut platelet. Memainkan peran penting dalam pembekuan darah.

*Pembentukan sel darahSemua sel darah dibentuk dari satu tipe sel stem, melalui proses yg disebut hematopoiesisPada mamalia dewasa hematopoiesis sel stem ditemukan hanya pada sumsum tulang, tetapi pd vertebrata lain dpt ditemukan di dlm darah sirkulasi dan organ spesifik lainPd ikan ginjal adl organ hematopoiesis utama, sedang pd amfibi, reptil dan burung hematopoiesis dapat terjadi di limfa, hati, ginjal dan sumsum tulangJumlah sel stem di darah paling tinggi pd ikan, dan menurun pd taksa vertebrata lain berkaitan dgn meningkatnya peran organ hematopoieticTerdapat faktor signal spesifik yg terlibat dalam memicu produksi berbagai tipe sel darah. Contoh, erythropoietin adl hormon yg dilepas dr ginjal dlm responnya terhadap level oksigen rendah. Erythropoietin memicu diferensiasi sel-sel stem menjadi eritrosit

*Fungsi penting darah :Transport nutrien dr saluran digesti ke jaringanTransport metabolit, exp as laktat dr otot ke hatiTransport produk ekskresi Transport gasTransport hormonTransport sel, exp leukositTransport panas tubuhKoagulasiMenjaga milieu interieur

*TRANSPORT OKSIGEN DALAM DARAHPigmen-pigmen Respirasi

Pd Bbrp Invert. O2 Dibawa Oleh Darah Atau Hemolymph Dalam Cairan Sederhana (Scr Fisik)Jumlah O2 Yg Ditransport Dl Cairan Sederhana --- KecilPd Mamalia Oksigen Terlarut 0,2 ml O2 Per 100 ml Darah Oksigen Yg Terikat Hb --20 ml O2 Per 100 ml Darah (100 Kali)

*Transport Oksigen dalam darah (lanjutan)Pigmen respirasi : substansi protein pembawa oksigen yg mengandung logam (Fe or Cu)Macam macam pigmen respirasi :Hemocyanin (Cu) : moluska, arthropodaHemerythrin (Fe) : Polychaeta, brachiopodaChlorocruorin (Fe) : Nematoda, anelida, cacing pipihHemoglobin (Fe) : vertebrata, moluska, arthropoda

*