Patofisiologi adalah ilmu yang mempelajari perubahan

fisiologis yang diakibatkan oleh proses patologis.

Gangguan dalam proses seluler normal mengakibatkan

terjadinya perubahan adaptif atau letal. Perbedaan antara

sel yang sanggup beradaptasi dan sel yang cedera

adalah pada dapat atau tidaknya sel itu "mengikuti" dan

mengatasi atau menyesuaikan diri dengan lingkungan

yang berubah dan merusak itu. Sel cedera menunjukkan

perubahan-perubahan yang dapat mempengaruhi fungsi-

fungsi tubuh dan bermanifestasi sebagai penyakit.

DEFINISI PATOFISIOLOGI

Sel adalah unit struktural dan fungsional dari tubuh yang

memberikan dasar untuk kehidupan. Pemahaman

terhadap biologi dari sel manusia penting untuk

mempelajari patofisologi. Semua proses patofisiologis

menunjukkan perubahan pada fungsi normal seluler.

Sel-sel menyusun unit-unit jaringan, organ, dan sistem

tubuh manusia (Bagan 1-1). Tubuh manusia mengandung

lebih dari 75 triliun sel, yang masing-masing menjalankan

fungsi khusus. Fungsi-fungsi ini ditentukan oleh

diferensiasi genetik dan dikendalikan oleh sistem

informasi khusus yang sangat tinggi yang mengarahkan

aktivitas organel seluler

KarenA sel secara konstan mengadakan penyesuaian

terhadap perubahan dan lingkungan yang mengganggu,

beberapa agens secara kuat dapat menyebabkan cedera

atau adaptasi seluler.

Stimulus yang dapat mempengaruhi tubuh manusia

dikategorikan sebagai agen fisik, agens kimiawi,

mikroorganisme, hipoksia, defekgenetik, ketidakseimbang

nutrisi, dan reaksi imunologis.

Stimulus penyebab cedera atau adaptasi seluler

Stimulus Cedera

Fisik Trauma, perubahan suhu, listrik,tekanan atmosfer, radiasi

Kimiawi Obat, racun, makanan, substansitoksik

Mikroorganisme Virus, bakteri, fungus, protozoa

Hipoksia Syok, pasokan darah yang tidakmencukupi (setempat) hipoksemia

Defek genetik Kelainan metabolisme, malformasi

Reaksi imunologis Reaksi hipersensitivitas terhadapprotein asing

Akumulasi intraselular sering diakibatkan oleh perubahan

lingkungan atau ketidakmampuan sel untuk memproses

material. Substansi normal atau abnormal yang tidak dapat

dimetabolisasi dapat terakumulasi di dalam sitoplasma.

Substansi ini dapat berupa endogen (dihasilkan di dalam

tubuh) atau eksogen (dihasilkan oleh lingkungan), dan

substansi ini disimpan oleh sel yang pada awalnya normal.

Contoh-contoh substansi eksogen ini adalah partikel karbon,

partikel silika, partikel logam yang ditimbun dan diakumulasi

karena sel tidak dapat menghancurkan atau memindahkannya

ke tempat lain.

Perubahan umum di dalam dan di sekitar sel mencakup

pembengkakan, akumulasi lipid dalam organ, penyebaran

radikal bebas, penimbunan glikogen, pigmentasi, kalsifikasi,

dan infiltrasi hialin. Perubahan ini dapat membaik atau menjadi

permanen.

Perubahan intraselular dan ekstraselular

akibat adaptasi atau cedera selular

Pembengkakan selular hidropik adalah akibat gangguan

metabolisms selular. Keadaan ini paling sering terjadi

pads hipoksia selular, yang merusak kemampuan sel

untuk mensintesis adenosin trifosfat (ATP). Air di dalam

sitoplasma bertambah, sehingga sel-sel itu membengkak

dan organ yang bersangkutan dapat membengkak.

Keadaan yang lebih berat disebut degenerasi hidropik.

Pembengkakan selular sering bersifat reversibel bila

oksigen yang cukup diberikan pada sel dan sintesis ATP

kembali normal.

Pembengkakan selular

Akumulasi lemak merupakan proses perubahanperlemakan yang terjadi di dalam sitoplasma sel parenkimorgan tertentu (mis., hati, jantung, ginjal). Keadaan inidapat mengakibatkan atau merangsang terjadinyanekrosis, fibrosis, dan pernbenaikarl parut pada organyang bersangkutan. Ini dapat mengganggu fungsi organyang bersangkutan. Yang berhubungan denganakumulasi lipid intraselular adalah infiltrasi lemakinterstisial, suatu kondisi yang terjadi pads obesitas.Akumulasi sel lemak di antara sel-sel parenkim suatuorgan, kemungkinan sebagai akibat dari transformasi seljaringan penyambung interstisial ke dalam sel-sel lemak.Kondisi ini jarang mempengaruhi fungsi organ dan palingsering terdapat pada jantung dan pankreas pada individuyang sangat gemuk.

Akumulasi Lemak

Glikogen adalah bentuk simpanan glukosa yang

diproduksi dan disimpan di dalam hati. Normalnya,

glikogen dapat dengan cepat dipecah menjadi bentuk

glukosa untuk membentuk energi. Penimbunan glikogen

berlebihan dalam jaringan dan organ terjadi pada penyakit

penimbunan glikogen akibat kelainan genetik resesif

autosom. Satu kelompok gangguan, yang disebut

glikogenoses diakibatkan oleh defisiensi enzim khusus.

Bentuk lain dari akumulasi glikogen terdapat di dalam otot

rangka clan jantung, Berta pada hati dan ginjal. Gangguan

glikogen juga terjadi pada pasien diabetes melitus (DM).

Gangguan ini dihubungkan dengan defisiensi hormon

pankreas, insulin.

Penimbunan Glikogen

Pigmen adalah substansi yang mempunyai warna dan

terakumulasi di dalam sel. Pigmen sering digambarkan

berdasarkan sumber atau asalnya: eksogen (berasal dari

luar tubuh) atau endogen (dihasilkan di dalam tubuh).

Pigmen eksogen paling umum berasal dari inhalasi

partikel karbon organik. Partikel ini terakumulasi di dalam

makrofag dan limfonodus jaringan paru, yang

menghasilkan penampilan kehitaman pada paru yang

disebut but anthracosis.

Pigmentasi

Pigmentasi disebabkan penimbunan pigmen di dalam sel.

Pigmentasi lipofuscin pada kulit umum terjadi pada lansia.

Juga pada otak, hati, jantung, dan ovarium. Pigmen ini

agaknya tidak mengganggu fungsi. Pigmen melanin

dihasilkan melanosit kulit. Pada penyakit Addison terdapat

hiperpigmentasi kulit. Pada lansia, melanosit berkurang,

hingga kulit pada orang ini tampak lebih pucat. Pigmen

hemosiderin, turunan hemoglobin, adalah pigmen yang

dibentuk karena akumulasi timbunan besi yang

berlebihan. Dalam organ disebut hemosiderosis.

Umumnya tidak sampai mengganggu fungsi.

Perkapuran patologik dapat timbul di kulit, jaringan lunak,

pembuluh darah, jantung, dan ginjal. Normalnya

perkapuran hanya terjadi di tulang dan gigi. Perkapuran

dapat juga terjadi di daerah radang menahun atau daerah

jaringan mati atau yang berdegenerasi; perkapuran di

daerah penyembuhan yang terganggu disebut kalsifikasi

distrofik. Bila ada kelebihan kalsium (Ca) yang beredar,

disertai adanya gangguan keseimbangan CaFosfor, dapat

terjadi kalsifikasi metastatik (dalam ginjal, pembuluh

darah, jaringan ikat).

Perkapuran

Kata hialin adalah istilah untuk menunjukkan perubahan

khas di dalam sel atau ruang ektraselular, yang pada

sediaan histologic tampak homogen, seperti kaca, dan

merah muda. Karena hialin tidak menunjukkan pola

akumulasi khusus, mekanisme pembentukan intraselular

dan ekstraselular berbeda. Perubahan hialin intraselular

dapat mencakup kelebihan jumlah protein, kumpulan

imunoglobulin, nukleoprotein viral, dan substansi lain.

Hialin ekstraselular menunjukkan adanya protein plasma

yang mengendap dan protein lain yang melewati dinding

membran. Perubahan ini terlihat paling baik pada dan di

sekitar arteriol dan glomerulus ginjal.

Infiltrasi Hialin

Pada beberapa keadaan, sel mengalami perubahan

nyata untuk beradaptasi pada agens berbahaya.

Perubahan ini sering dimanifestasikan sebagai atrofi,

displasia, hipertrofi, hiperplasia, clan metaplasia serta

displasia. Adaptasi ini adalah metode yang digunakan

oleh sel-sel untuk tetap hidup dan menyesuaikan

beban kerja dengan kebutuhan.

Perubahan selular akibat stimulus berbahaya

Atrofi menunjukkan adanya penciutan ukuran sel akibat

kurang aktif, terputusnya saraf pemasok, pengurangan

pasokan darah, kekurangan nutrisi, atau hilangnya

rangsangan hormonal. Secara fisiologis terjadi akibat

proses penuaan pada banyak tempat. Contoh atrofi

fisiologis terlihat pada timus pada masa remaja dan uterus

sesuclah menopause.

Disuse atrophy umumnya terjadi pada tungkai yang

diimobilisasi dengan gibs (karena fraktur). Penurunan

beban kerja pada otot yang sakit mengakibatkan,

penurunan ukuran seluruh otot itu. Bila beban kerja

dikembalikan lagi, otot ini sering membesar pada

ukurannya sebelum cedera. Atrofi dapat juga terjadi pada

kelaparan, kehilangan stimulasi saraf atau endokrin, atauiskemia selular.

Atrofi

Pada kelaparan, atrofi selular terlihat terutama pada otot

rangka dan pada set yang tidak vital untuk kelangsungan

hidup organisms. Kehilangan suplai saraf dapat

menyebabkan atrofi muskular, seperti pada cedera

medula spinalis yang menghentikan stimulasi saraf ke otot

di bawah bagian yang cedera. Otot ini secara bertahap

mengalami atrofi, dan akhirnya muskulatur digantikan oleh

jaringan fibrosa. Atrofi otot dapat juga terlihat pada

penyakit iskemik menahun ekstremitas bawah. Penurunan

suplai darah merusak metabolisms di dalam set, dan atrofi

terjadi sebagai mekanisme perlindungan untuk

mempertahankan aktivitas jaringan.

Displasia menunjukkan adanya perubahan atipik yang

terjadi akibat iritasi menahun. Displasia dapat disebut

sebagai reproduksi set secara terkendali, dan sering erat

hubungannya dengan keganasan, karena dapat berubah

menjadi tidak terkendali. Paling sering terdapat pada sel-

sel epitel, yang mengalami perubahan bentuk dan ukuran,

sehingga orientasi arsitektur normalnya hilang. Contoh

nyata terdapat pada bronki seorang perokok menahun

dan pada serviks.

Displasia

Hipertrofi menunjukkan adanya pembesaran masing-

masing sel, yang berakibat mem besarnya massa jaringan

seluruhnya, tanpa menambah jumlah selnya. Biasanya

terjadi sebagai respons organ tertentu terhadap

peningkatan kerja jaringan tersebut. Contoh hipertrofi

fisiologis adalah membesarnya otot-otot akibat latihan.

Hipertrofi juga dapat disebabkan oleh kebutuhan, fungsi

yang meningkat seperti hipertensi sistemik, dimana

miokard harus memompa dengan tekanan yang lebih

besar dan ukuran set otot miokard meningkat.

Hipertrofi

Pada hiperplasia, pembesaran massa jaringan

disebabkan oleh bertambahnya sel-sel yang

menyusunnya. Apakah yang terjadi itu hiperplasia atau,

hipertrofi tergantung kemampuan regenerasi sel-sel yang

menyusunnya.Hiperplasia fisiologis terjadi pada pubertas clankehamilan. Hiperplasia kompensatorik terjadi pada organyang sanggup memulihkan jaringan yang hilang (mis :hati). Hiperplasia patologis terjadi pada organ dengan sel-set yang dapat beregenerasi, yang dirangsang abnormal(mis: tiroid clan paratiroid). Hiperplasia diakibatkan olehstimulus yang tidak diketahui dan hampir selalu berhentisetelah stimulus dihilangkan. Reproduksi yang terkontrolini adalah gambaran penting yang membedakan,hiperplasia dari neoplasia. Terdapat hubungan yang eratantara hiperplasia patologis tertentu dan keganasan(malignansi).

Hiperplasia

Metaplasia adalah perabahan yang reversibel,

yaitu satu jenis sel diganti oleh jenis sel lain.

Biasanya terdapat pada bronkitis menahun

pada perokok: epitel bertingkat silindris bersilia

bersel goblet diganti oleh epitel berlapis

gepeng, yang lebih tahan terhadap asap

rokok. Metaplasia sering merupakan awal dari

proses keganasan.

Metaplasma

Cedera dan kematian selular dapat disebabkan oleh

mikroorganisme, kekurangan oksigen, atau oleh agens

fisik seperti suhu ekstrem, kimiawi toksik, atau radiasi.

Kekurangan oksigen (anoksia) adalah penyebab paling

umum cedera dan kematian selular. Kondisi berikut dapat

menimbulkan masalah ini: iskemia, trombosis, embolisms,

infark, nekrosis, dan kematian somatic. Cedera ini bersifat

reversibel pada beberapa keadaan, atau dapat berlanjut

menjadi permanen, perubahan letal.

Cedera dan Kematian Sel

Iskemia merupakan kekurangan suplai darah pada areaterlokalisasi. Keadaan ini bersifat reversibel, yaitu jaringankembali pada fungsi normal setelah oksigen dialirkankembali kepadanya. Iskemia biasanya terjadi padaadanya aterosklerosis, yaitu penimbunan lipid di tunikaintima dan tunika media pembuluh darah. Akibatnyalumen menyempit atau terbentuk trombus. Gejalakliniknya berupa timbul rasa sakit pada organ yangbersangkutan pada saat aktif dan menghilang setelahistirahat. Contoh keadaan ini adalah angina pektoris padajantung, dan klaudikasi intermiten pada kaki.Kadangkadang iskemia berlanjut menjadi infark (matinyasel-sel akibat kurang oksigen). Sel-sel otak, jantung, danginjal hanya bertahan selama beberapa menit tanpaoksigen; fibroblas dari jaringan ikat bertahan sampai 2minggu. Penyebab lain iskemia adalah vasospasme(tanpa aterosklerosis), misalnya pada arteri koronaria,yang diakibatkan oleh nikotin, kedinginan, clan kadang-kadang stres.

Iskemia

Pembentukan bekuan pada lapisan intima pembuluh

darah. Trombosis dapat menurunkan aliran darah atau

secara total menyumbat pembuluh darah. Trombosis juga

dapat terjadi pada lapisan endotel jantung (trombosis

mural).

Trombus sering terjadi pada vena profunda kaki;

bila pada jantung, dapat terlepas, menjadi emboli yang

menyangkut di sirkulasi paru. Trombosis pada arteri dapat

menghentikan aliran darah ke area yang dialiri oleh

pembuluh tersebut dan menyebabkan iskemia atau infark

pada area tersebut

Trombosis

Embolisme

Trombus yang terlepas menjadi massa yang

berkeliling di dalam darah. Proses ini disebut

embolisasi trombotik. Tips emboli paling umum

berasal dari trombus, tetapi dapat berasal dari

substansi lain seperti lemak, deposit pada katup

jantung yang terlepas, atau partikel asing. Bila

embolus timbul dalam peredaran vena, maka

akan terperangkap dalam sirkulasi paru. Bila

embolus berasal dari jantung kiri, dapat tedadi

embolisms di sembarang tempat sepanjang aliran

arteri.

Penutupan aliran darah berakibat infark, yaitu matinya sel-

sel yang diperdarahi. Disebut juga dengan nekrosis

iskemik. Infark ini macam-macam yaitu infark pucat, infark

hemoragis, dan infark bakterial. Infark pucat terlihat pada

jaringan padat yang kehilangan sirkulasi arterialnya

sebagai akibat dari iskemia. Infark merah atau hemoragis

lebih sering pada sumbatan vena atau pada jaringan yang

mengalami bendungan. Pertumbuhan bakteri umum

terjadi dan mungkin ada di suatu area atau mungkin

dibawa ke area tersebut. Klasifikasi infark septik

ditambahkan bila ada bukti infeksi bakteri pada area

tersebut. Gangren adalah contoh infark dimana kematian

sel iskemik diikuti oleh pertumbuhan bakteri.

Infark

Istilah nekrosis mengacu pada kematian jaringan yang

dikarakteristikan oleh bukti kematian struktural. Nekrosis

umumnya dikategorikan sebagai nekrosis koagulatif,

nekrosis likuefaktif, tipe khusus, dan apoptosis.

Nekrosis koagulatif biasanya diakibatkan oleh kekurangan

suplai darah pada suatu area. Nekrosis koagulatif ini

adalah pola nekrosis paling umum. Nekrosis ini sering

terjadi sebagai akibat infark pada organ seperti jantung

atau ginjal, tetapi juga dapat diakibatkan oleh cedera

kimiawi. Nekrosis kaseosa dianggap mempunyai

hubungan dengan tuberkulosis, tetapi mungkin saja ada

pada kondisi lain.

Nekrosis

Nekrosis likuefaktif paling sering terjadi pada jaringan otak

dan disebabkan oleh cedera fatal pada neuron.

Kerusakan neuron menyebabkan pelepasan lisosom clan

konstituen lain ke dalam area sekitar. Lisosom

menyebabkan likuefaksi sel clan sel sekitarnya, debris,

dan struktur seperi kista. Nekrosis likuefaktif sering terlihat

pada infark otak tetapi juga dapat terlihat pada lesi

bakterial yang disebabkan pelepasan bakteri dan enzim

leukositik. Likuefaksi dapat terjadi pada area nekrosis

koagulatif sebagai suatu perubahan sekunder.

Kematian tubuh terjadi bila fungsi respirasi dan jantung

berhenti. Setelah kematian tubuh aktual terjadi, sel-sel

individual tetap hidup selama waktu yang berbeda-beda.

Perubahan yang tidak dapat pulih kemudian terjadi pada

sel dan organ, kadang-kadang sulit untuk membedakan

masalah patologis premortem yang pasti. Perubahan

posmortem mencakup rigor mortis (menjadi kaku), livor

mortis (becak biru kemerahan), algor mortis (tubuh

menjadi dingin), bekuan intravaskular, autolisis (oleh

enzim-enzim pencernaan), clan putrefaksi (pembusukan).

Kematian Somatik

Rigor mortis terjadi karena penipisan ATP pada otot, yang

dimulai pada otot-otot involunter; dalam 2 sampai 4 jam,

mempengaruhi otot volunter. Akibatnya adalah kekakuan

otot, dan awitan serta hilangnya kekakuan ini berbeda

antara satu individu dengan individu lain.

Rigor Mortis

Livor mortis adalah perubahan warna biru-kemerahan

pada tubuh yang diakibatkan oleh penumpukan darah

oleh gravitasi

Livor Mortis

Algor mortis adalah istilah yang digunakan untuk

pendinginan tubuh yang terjadi setelah kematian. Deraj at

pendinginan bergantung pada suhu tubuh sebelum

kematian dan suhu lingkungan posmortem.

Algor Mortis

Bekuan intravaskular menyebabkan bekuan yang tidak

melekat pada lapisan pembuluh darah dan jantung.

Bekuan ini tampak terbungkus, dengan lapisan

kekuningan, dari bahan gelatin.

Bekuan intravaskular

Autolosis mengacu pada pencernaan jaringan oleh

substansi yang dilepaskan, seperti enzim dan lisosom

Autolisis

Putrefaksi (pembusukan) disebabkan oleh organisme

saprofitik yang memasuki tubuh yang coati, biasanya dari

usus. Ini menyebabkan perubahan warna kehijauan pada

jaringan clan organ, dan organisme menghasilkan gas,

yang menyebabkan organ berbusa atau seperti spons.

Putrefaksi