Penjelasan Materi Biologi Reproduksi pada Pria

Sistem reproduksi merupakan kumpulan dari beberapa organ yang bersama-sama melaksanakan fungsi reproduksi. Setiap manusia yang normal pasti memiliki sistem reproduksi, baik itu wanita ataupun pria. Baiklah pada artikel ini kita akan membahas sistem reproduksi pada pria yang meliputi alat reproduksi pria, proses pembentukan sel sperma (spermatogenesis), dan berbagai hormon yang ikut berperan dalam sistem reproduksi pria.

1. Alat-Alat Reproduksi pada Pria

Pria tentu memiliki berbagai alat reproduksi. Alat reproduksi pria berfungsi untuk menghasilkan sel kelamin pria yakni sperma. Di samping itu, alat reproduksi pria juga berfungsi dalam proses pelepasan sperma ke saluran sel kelamin wanita. Berdasarkan letaknya, alat reproduksi pria terbagi menjadi dua bagian yaitu bagian dalam dan bagian luar. Bagian yang berada di dalam tubuh dinamakan alat reproduksi dalam, sedangkan bagian yang terletak di luar dinamakan alat reproduksi luar. Masing-masing bagian ini saling berhubungan dan tidak terpisah.

a. Alat Reproduksi Pria Bagian Dalam
Alat reproduksi dalam pria meliputi testis, saluran reproduksi, dan kelenjar kelamin. Simak bahasannya berikut.

1) Testis
Pria mempunyai testis (jamak = testes) berjumlah sepasang. Bentuknya bulat seperti telur. Pada pria, testis berada di sebelah kanan-kiri tubuh dan terlindungi oleh sebuah kantung. Kantung tersebut dinamakan kantung pelir atau skrotum. Dalam sistem reproduksi, testis berfungsi sebagai penghasil sperma dan hormon kelamin.

Setiap harinya, seorang laki-laki dewasa menghasilkan lebih dari seratus juta sperma. Pembentukan sperma ini terjadi di dalam dalam saluran sempit yang dinamakan tubulus seminiferus. Di antara tubulus seminiferus terdapat sel-sel interstisium atau sel-sel
Leydig. Sel-sel ini menghasikan hormon testosteron dan hormon androgen lainnya.

2) Saluran Reproduksi Pria
Pada alat reproduksi pria terdapat berbagai macam saluran reproduksi, meliputi epididimis, vas deferens, saluran ejakulasi, dan uretra.

1. Epididimis merupakan sebuah saluran yang berada dalam skrotum dan keluar dari kedua testis. Oleh karena itu, saluran ini jumlahnya sepasang. Epididimis memiliki struktur yang berkelak-kelok. Sementara, panjangnya mencapai 6 meter. Di dalam saluran ini, sel sperma disimpan sementara hingga matang. Setelah matang, sel sperma bergerak meninggalkan saluran epididimis menuju vas deferens.
2. Vas deferens merupakan saluran reproduksi yang berfungsi sebagai tempat bergeraknya sperma dari epididimis menuju kantung semen (kantung mani) atau vesikula seminalis. Pada satu ujung, vas deferens menempel epididimis, sedangkan ujung lainnya berada dalam kelenjar prostat. Dari vas deferens, sel sperma bergerak menuju saluran ejakulasi. Saluran ini berfungsi sebagai tempat penghubung bergeraknya sel sperma menuju uretra. Secara struktural, saluran ini amat pendek. Setelah melewati saluran ejakulasi, sperma keluar tubuh melalui uretra. Uretra merupakan saluran reproduksi yang berada dalam penis. Selain itu, uretra juga berfungsi sebagai tempat saluran ekskresi urine dari kandung kemih.

3) Kelenjar Kelamin Pria
Sebelum dikeluarkan melewati uretra, sperma yang berada di dalam saluran reproduksi ditambahi dengan berbagai getah kelamin oleh kelenjar kelamin. Fungsi getah kelamin adalah sebagai penyuplai bahan penting sehingga sperma tetap hidup. Selain itu, getah kelamin juga membantu pergerakan sel sperma di dalam saluran reproduksi.

Ada beberapa kelenjar kelamin yang berperan dalam sekresi getah kelamin, meliputi vesikula seminalis, kelenjar prostat, dan kelenjar bulbouretralis (kelenjar Cowper).

• Vesikula seminalis atau kantung mani merupakan kelenjar kelamin yang berjumlah sepasang dan berada di belakang kantung kemih. Dindingnya menghasilkan cairan kental kekuning-kuningan dan bersifat basa. Cairan ini mengandung mukus, gula fruktosa, enzim koagulasi, asam askorbat, dan prostaglandin. Gula fruktosa yang disekresikan tersebut menyediakan sumber energi bagi sperma.
• Kelenjar prostat merupakan penghasil getah kelamin. Getah ini bersifat encer, mengandung enzim antikoagulan, penyuplai nutrisi, dan berasa agak asam. Bentuk kelenjar prostat bulat dan melingkari bagian atas uretra serta di bawah kantung kemih.
• Kelenjar bulbouretralis dinamakan pula kelenjar Cowper. Kelenjar bulbouretralis memiliki bentuk kecil dengan jumlahnya sepasang. Letak kelenjar ini berada di sepanjang uretra, tepatnya di bawah kelenjar prostat. Hasil sekresinya berupa cairan bening yang menetralkan setiap urine asam yang berada pada uretra. Di samping itu, cairan ini membawa sejumlah sperma bebas sebelum dikeluarkan dari dalam tubuh.

b. Alat Reproduksi Pria Bagian Luar
Berbeda dengan alat reproduksi dalam, alat reproduksi luar pria terdiri atas dua bagian yakni penis dan skrotum.

• Penis berfungsi sebagai alat senggama (kopulasi). Persenggamaan dilakukan sebagai sarana mengalihkan cairan sperma menuju alat reproduksi wanita. Secara struktural, penis tersusun atas tiga rongga berisi jaringan erektil yang berspons. Dua rongga yang terletak di tengah dinamakan korpus kavernosa. Sedangkan satu rongga yang berada di bawah korpus kavernosa dinamakan korpus spongiosum. Di dalam korpus spongiosum terdapat saluran reproduksi yakni uretra.Di bagian ujung penis terdapat bagian yang dinamakan kepala penis (gland penis). Kepala penis ini tertutup oleh lipatan kulit yang disebut preputium. Di dalam rongga penis terdapat jaringan erektil yang berisi banyak pembuluh darah dan saraf. Saat terjadi rangsangan seksual, rongga tersebut akan penuh terisi darah. Akibatnya, terlihat penis mengembang dan menegang. Keadaan penis demikian dinamakan ereksi. Apabila rangsangan ini terusmenerus terjadi, sperma akan keluar melalui uretra. Keadaan ini disebut ejakulasi. Jumlah sperma yang dikeluarkan saat terjadi ejakulasi sekitar 2 hingga 5 mL semen, yang setiap mililiternya mengandung sekitar 50 sampai 130 juta sperma.
• Skrotum (kantung pelir). Skrotum memiliki bentuk seperti kantung yang berisi testis. Oleh karena temperatur tubuh yang terlalu tinggi tidak sesuai dengan perkembangan sperma, skrotum yang berisi testis berada di luar tubuh. Testis ada dua buah, letaknya di kanan dan kiri, kemudian masing- masing dipisahkan oleh sebuah lapisan. Lapisan ini tersusun atas jaringan ikat dan otot polos yang menyerupai sekat. Otot dartos merupakan otot polos yang menyusun sekat skrotum sehingga bisa mengendur dan mengerut. Selain itu, pada skrotum terdapat pula otot yang bertindak sebagai pengatur kondisi suhu testis agar stabil. Otot demikian dinamakan otot kremaster.

2. Proses Pembentukan Sperma (Spermatogenesis)

Sebagaimana kita ketahui, tempat pembentukan sperma berada pada tubulus seminiferus di dalam testis. Proses pembentukan sperma ini dinamakan spermatogenesis. Pada tubulus seminiferus terdapat dinding yang terlapisi oleh sel germinal primitif yang meng alami kekhususan. Sel germinal ini disebut spermatogonium (jamak = spermatogonia). Setelah mengalami pematangan, spermatogonium memperbanyak diri sehingga membelah secara terus-menerus (mitosis). Sedangkan sebagian spermatogonium yang lain melakukan spermatogenesis.

Pada fase awal spermatogenesis, spermatogonium bersifat diploid (2n atau mengandung 23 pasang kromosom). Secara mitosis, spermatogonium akan berubah menjadi spermatosit primer (2n). Berikutnya, spermatosit primer membelah menjadi spermatosit sekunder secara meiosis (biasa dinamakan meiosis I). Jumlah spermatosit sekunder ada dua, sama besar dan bersifat haploid (n = 23 kromosom). Melalui fase meiosis II, spermatosit sekunder membelah diri menjadi empat spermatid yang sama bentuk dan ukurannya. Selanjutnya, spermatidberkembang menjadi sperma matang yang bersifat haploid (n). Setelah matang, sperma menuju saluran reproduksi yakni epididimis. Semua proses ini terjadi selama kurang lebih 17 hari. Sementara, energi yang digunakan untuk melakukan proses spermatogenesis berasal dari sel-sel sertoli.

Sperma yang sudah matang memiliki bagian-bagian seperti kepala, leher, bagian tengah, dan ekor. Bagian kepala sperma terlindungi suatu badan yang disebut akrosom. Bagian ini berinti haploid. Selain itu, badan ini juga mengandung enzim hialurodinase dan proteinase. Enzim ini berfungsi saat proses penembusan lapisan sel telur. Pada bagian tengahnya terdapat mitokondria kecil yang berfungsi menyediakan energi untuk menggerakkan ekor sperma.

3. Kontrol Hormonal pada Sistem Reproduksi Pria

 

Ada sejumlah hormon yang berperan dalam sistem reproduksi pria terutama saat proses pembentukan sperma. Di bawah kontrol hipotalamus, sebuah hormon dikeluarkan untuk merangsang hipofisis anterior. Hormon yang disekresikan hipotalamus yakni hormon gonadotropin. Hormon ini merangsang hipofi sis anterior untuk menghasilkan hormon LH (Luitenizing Hormone) dan hormon FSH (Follicle Stimulating Hormone). Hormon LH menstimulasi sel-sel Leydig untuk menyekresikan hormon testosteron. Hormon testosteron ini berfungsi saat spermatogenesis, pematangan sperma, dan pertumbuhan kelamin sekunder pada pria. Sementara itu, hormon FSH berperan merangsang sel-sel sertoli dalam tubulus seminiferus untuk mengubah sel-sel spermatid menjadi sperma saat terjadi spermatogenesis.

Bioteknologi Konvensional dan Modern di zaman sekarang

Bioteknologi adalah salah satu cabang ilmu biologi yang membahas tentang suatu penerapan asas-asas sains (Ilmu Pengetahuan Alam) dan rekayasa untuk pengolahan suatu bahan, dengan melibatkan aktivitas jasad hidup atau mikroba hidup untuk menghasilkan barang dan jasa. Bioteknologi merupakan puncak dari perkembangan ilmu biologi. Oleh karena itu, perkembangan teknologi memengaruhi pula terhadap perkembangan biologi. Biologi saling berkaitan dengan ilmu-ilmu yang lain.

Secara umum, bioteknologi dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu bioteknologi konvensional dan bioteknologi modern.


Apa itu Bioteknologi Konvensional? Seperti apa produk yang dihasilkannya?

Bioteknologi Konvensional merupakan bioteknologi yang memanfaatkan mikroorganisme (mikrobia) dalam proses biokimiawi dan proses genetik alami (mutasi).

Beberapa ciri atau sifat dari bioteknologi konvensional, antara lain:

• Masih menerapkan teknik-teknik biologi
• Bioteknologi dan rekayasa genetika yang terbatas
• Menggunakan mikroorganisme seadanya, belum mengembangkan teknik sampai tingkatan molekuler yang terarah, belum sepenuhnya steril (bebas dari mikrobia yang tidak diinginkan), jumlah produknya relatif sedikit, serta kualitasnya belum terjamin.

Produk yang dihasilkan dari bioteknologi konvensional salah satunya yaitu fermentasi. Fermentasi merupakan salah satu contoh dari penerapan dan telah digunakan dalam rangka untuk menghasilkan produk, baik dalam skala kecil maupun industri besar (misalnya: tauco, kecap, minuman anggur, dan sake). Kalian tentunya sering menjumpai pula beberapa produk fermentasi yang bersifat khas dalam masyarakat (indegenous fermented food). Contohnya adalah industri tempe dan tape.


Kalo Bioteknologi Modern itu apa? Contoh produknya di zaman sekarang, apa?

Selain mendasarkan pada mikrobiologi dan biokimia, bioteknologi modern mendasarkan pula pada manipulasi atau rekayasa genetika (DNA). Ciri atau sifat bioteknologi modern, antara lain yaitu steril, produksi dalam jumlah lebih banyak, kualitasnya standar, dan terjamin.

Berbeda dengan bioteknologi konvensional, bioteknologi modern sudah memanfaatkan metode-metode mutakhir bioteknologi (currents methods of biotechnology), antara lain seperti kultur jaringan, dan rekayasa genetik.

Kultur jaringan merupakan suatu teknik atau metode untuk mengisolasi bagian-bagian tanaman (sel, jaringan, atau organ seperti akar, batang, daun, dan pucuk) kemudian menumbuhkan bagian tersebut secara aseptis (teknik untuk mendapatkan kondisi suci hama) di dalam atau di atas medium budidaya (in vitro). Dengan demikian, bagian-bagian tanaman tersebut dapat memperbanyak diri dan dapat menjadi tanaman lengkap kembali. Sedangkan rekayasa genetik merupakan suatu kegiatan merekayasa struktur DNA sesuai keinginan dengan metode tertentu seperti DNA Rekombinan, Transplantasi Nukleus, Kloning, Bayi Tabung dan masih banyak lagi.

Konsep Dasar Teori Evolusi dari Para Evolusionis Klasik

Evolusi pertama diungkapkan oleh seorang filsafat ahli asal Inggris, tetapi dulu belum mengarah pada evolusi kehidupan. Dalam perkembangannya, evolusi digunakan oleh seorang ahli naturalis untuk menjelaskan fenomena kehidupan yang mengalami perubahan dari waktu ke waktu. Berikut uraian tentang konsep dasar teori evolusi yang telah diungkapkan oleh Para Evolusionis Klasik.

Teori-teori Evolusi Menurut Para Evolusionis

Teori-teori Evolusi mengalami perkembangan dari waktu ke waktu. Berbagai pendapat muncul dari para ilmuwan. Mulai dari evolusi yang tidak berhubungan dengan biologi, sampai pada evolusi yang masuk dalam kajian biologi. Para ilmuwan yang menyumbangkan gagasannya dalam masalah evolusi antara lain adalah:

a. Herbert Spencer
Herbet Spencer adalah seorang ahli filsafat dari Inggris yang pertamakali menggunakan istilah evolusi. Menurut Spencer, konsep evolusi yang dimaksud adalah berkaitan dengan suatu perkembangan ciri atau sifat dari waktu ke waktu melalui perubahan bertingkat. Pengertian yang dikemukakan oleh Spencer tersebut menunjukkan terjadinya suatu proses perubahan. Namun demikian, tampak bahwa pengertian yang dimaksud tidak terkait dengan kajian biologi, dan pada perkembangannya istilah tersebut tenggelam bersamaan dengan perkembangan pemikiran para ahli filsafat yang lain.

b. J.B. Lamarck
Berbeda halnya dengan Spencer, Lamarck memunculkan istilah evolusi yang berkaitan dengan bidang kajian biologi yakni evolusi makhluk hidup. J.B Lamarck mengungkapkan bahwa, makhluk hidup merupakan tingkat-tingkat perkembangan kehidupan, sedang manusia berada di puncak perkembangan tersebut. Yang artinya bahwa tidak akan muncul lagi makhluk hidup yang lebih tinggi tingkat ke sempurnaannya di masa yang akan datang. Proses perkembangan tersebut menurut Lamarck dipengaruhi oleh kebiasaan. Kebiasaan tersebut akan menyebabkan perubahan struktur tubuh (anatomi) dan diwariskan kepada keturunannya. Sebagai akibat pengaruh kebiasaan tersebut, Lamarck menyimpulkan bahwa organ-organ yang digunakan akan berkembang sedangkan organ yang tidak digunakan akan mengalami kemunduran (use and disuse).

Lamarck memberikan contoh fenomena jerapah sebagai pendukung teorinya. Menurut Lamarck, jerapah pada mulanya berleher pendek. Karena sering digunakan untuk menggapai pucuk dedaunan yang semakin tinggi, maka leher jerapah menjadi panjang. Mengapa jerapah harus menggapai pucuk dedaunan yang tinggi? Lamarck menjelaskan bahwa pucuk di bagian bawah telah habis dimakan, sehingga untuk mempertahankan hidup maka jerapah harus menjangkau
pucuk dedaunan yang tinggi.

Dari contoh tersebut jelas bahwa faktor lingkungan yakni pucuk dedaunan yang makin tinggi untuk dijangkau, telah meme ngaruhi jerapah untuk menjulurkan lehernya. Akhirnya terjadi perubahan struktur anatomi leher jerapah menjadi semakin panjang dan sifat ini diwariskan
kepada keturunannya.

c. Charles Darwin
Kalian tentunya pernah mendengar nama ilmuwan tersebut bukan? Charles Darwin adalah tokoh yang sangat terkenal dalam kaitannya dengan evolusi. Darwin banyak mengemukakan gagasan-gagasannya tentang evolusi. Karena pemikirannya tersebut, Darwin dikenal sebagai Bapak Evolusi.

Pokok-pokok pemikiran yang melandasi ajaran Darwin mengenai evolusi antara lain:
1. Tidak ada individu yang identik, selalu ada variasi meskipun dalam satu keturunan
2. Setiap populasi cenderung bertambah banyak karena setiap makhluk hidup mampu berkembang biak.
3. Untuk berkembangbiak diperlukan makanan dan ruang yang cukup.
4. Pertambahan populasi tidak berlangsung secara terus menerus, tetapi dipengaruhi oleh berbagai macam faktor pembatas antara lain makanan dan predasi.

Darwin membantah teori Lamarck yang mengungkapkan bahwa perkembangan makhluk hidup menuju ke arah kesempurnaan, dipengaruhi oleh faktor lingkungan dan diwariskan kepada keturunannya.

Dalam bukunya The Origin of Spesies by means of Natural Selection, Darwin menyatakan dua hal penting sebagai Teori Evolusi yaitu:

• Spesies-spesies yang hidup sekarang berasal dari spesies nenek moyangnya yang hidup di masa lalu.
• Perkembangan spesies dipengaruhi oleh seleksi alam dan variasi antar populasi.

Fenomena jerapah dengan leher panjang dijelaskan oleh Darwin dengan melihat dari sudut pandang adanya variasi. Menurut Darwin, jerapah pada mulanya ada yang berleher panjang dan ada yang berleher pendek. Jerapah yang berleher pendek tidak mampu bertahan hidup karena kalah dalam berkompetisi dengan jerapah berleher panjang untuk memperoleh makanan berupa dedaunan pada pohon yang tinggi.

Akibatnya populasi jerapah berleher pendek menjadi punah dan tinggal populasi jerapah berleher panjang yang mampu bertahan hidup di lingkungannya (Hukum survival of the fittest). Supaya kalian lebih memahami konsep evolusi Darwin, cermatilah bagan alir berikut ini.

Dari pendapat para ahli di atas, munculah Teori Evolusi yang terbaru yakni yang dikenal sebagai Teori Sintetik. Teori ini merupakan gabungan dari teori Lamarck, Darwin, dan hukum pewarisan Mendel yang isinya mengungkapkan bahwa evolusi terjadi karena perubahan frekuensi gen dari suatu generasi ke generasi berikutnya. Ahli lain bernama De Vries melengkapi teori ini dengan menyatakan bahwa evolusi terjadi karena perubahan frekuensi gen akibat mutasi.

Sifat, Fungsi, dan Struktur Kimiawi DNA (Deoxyribo Nucleic Acid)

DNA atau Deoxyribo Nucleic Acid merupakan suatu materi genetik yang berperan sebagai media pewarisan sifat orang tua kepada anaknya. DNA terdapat pada semua sel yang ada di tubuh kita, tepatnya terdapat dalam Organel Nukleus. Penemuan Alfred dan M. Chase pada tahun 1952 mendapatkan kesimpulan bahwa DNA lah yang membawa dan menyimpan informasi genetik sel. Untuk itu, kita pelajari lebih dalam tentang DNA (Deoxyribo Nukleic Acid).

Bagaimana sih sifat DNA itu? dan apa fungsi dari DNA?

a. Sifat dan fungsi DNA
Selain di dalam nukleus, DNA dapat ditemukan pada organel mitokondria, plastida, dan sitoplasma (dalam jumlah yang sedikit). DNA merupakan komponen yang ditemukan secara ekslusif di dalam kromosom dan mempunyai sifat dan fungsi, antara lain:

1. Merupakan material kromosom sebagai pembawa informasi genetik, melalui aktivitas pembelahan sel.
2. Tebalnya 20 A (Amstrong) dan panjangnya beribu-ribu A (1 A = 10^-10 meter).
3. Dapat melakukan replikasi, yaitu membentuk turunan atau menggandakan diri. DNA hasil replikasi ( DNA anak) memiliki urutan basa yang identik dengan yang dimiliki oleh heliks ganda parental ( DNA induk).
4. Pada sel organisme prokariotik (bakteri), DNA berantai tunggal. Sedangkan, Pada sel eukariotik, DNA berupa heliks (rantai) ganda.
5. Pada suhu mendekati titik didih atau pada pH yang ekstrim (kurang dari 3 atau lebih dari 10), DNA mengalami denaturasi (membuka). Jika lingkungan dikembalikan seperti semula, DNA dapat kembali membentuk heliks ganda, disebut renaturasi.

Terus Kalau Struktur Kimia DNA-nya Gimana?

b. Struktur Kimia DNA

DNA tersusun oleh nukleotida-nukleotida yang saling terpaut membentuk polinukleotida yang amat panjang. DNA merupakan molekul yang besar (makromolekul) dan terdiri dari dua rantai polinukleotida yang saling berikatan.

Setiap nukleotida tersusun atas 3 komponen, yakni sebuah basa nitrogen, sebuah gula pentosa yaitu deoksiribosa, dan satu gugus fosfat.

Basa nitrogennya meliputi basa purin (Guanin dan Adenin) dan basa pirimidin (Sitosin dan Timin).

Basa nitrogen purin dari heliks, yang satu berpasangan dengan basa pirimidin dari heliks yang lain membentuk struktur yang disebut double helix (heliks atau rantai ganda). Struktur tersebut disebut juga “rantai ganda Watson-Crick” karena ditemukan oleh James Watson dan Francis Crick. Jika basa purinnya adalah adenin maka pirimidinnya timin (membentuk ikatan ganda dari A ke T), jika basa purinnya guanin maka pirimidinnya sitosin (membentuk ikatan rangkap tiga dari G ke S). Oleh karena itu, untaian rantai ganda bersifat komplementer (basa nitrogen pada rantai yang satu merupakan pasangan basa nitrogen pada rantai lainnya). Pada virus bakteriofag T2, tidak terdapat basa sitosin, melainkan basa pirimidin yang menyerupai sitosin.

Basa purin pada heliks satu dengan pirimidin heliks pasangannya dihubungkan oleh ikatan hidrogen. Pada heliksnya, basa nitrogen berikatan dengan gula pentosa deoksiribosa. Gula pentosa tersebut mengikat gugus fosfat. Basa nitrogen, gula deoksiribosa, dan gugus fosfat membentuk satu molekul nukleotida. Nah, gugus fosfat tersebut menghubungkan antara nukleotida satu dengan yang lain dalam satu rantai atau heliks yang sama. Apabila rantai ganda DNA dapat diibaratkan sebagai sebuah tangga maka ikatan basa purin dengan pirimidin sebagai anak tangganya, sedangkan gula deoksiribosa beserta fosfatnya sebagai ibu tangganya.

Menurut Chargaff (1940), jumlah adenin (A) = timin (T) dan jumlah guanin (G) = sitosin (C). Data sinar X Rosalind Franklin, heliks ganda DNA membentuk satu putaran penuh setiap 3,4 nm panjang heliks ganda. Jarak antara pasangan nukleotida satu dengan nukleotida berikutnya adalah 0,34 nm. Dengan demikian, jumlah pasangan nukleotida setiap satu putaran penuh adalah 10 nukleotida.

Bagan skematis rantai ganda DNA dapat disederhanakan dengan menggambar gugus fosfat dan deoksiribosa pada sebuah garis. Huruf-huruf yang ada menggambarkan macam basa nitrogennya.
Nukleotida yang satu dengan nukleotida yang lain berhubungan satu sama lain melalui ikatan fosfodiester. Ikatan atau hubungan tersebut selalu sama. Artinya, gugus fosfat mengikat residu deoksiribosa pada atom karbon nomor 5 (5´= primer) dan atom karbon nomor 3 (3´ = 3 primer) pada residu deoksiribosa nukleotida berikutnya. Oleh karena itu, polinukleotida DNA merupakan molekul-molekul yang linear.

ling terpaut membentuk polinukleotida yang amat panjang. DNA merupakan molekul yang besar (makromolekul) dan terdiri dari dua rantai polinukleotida yang saling berikatan.

Sistem Per-edaran Darah Manusia bagian 1

Berikut akan dibahas materi tentang

Sistem Peredaran Darah Pada Manusia

Tubuh manusia tersusun atas berbagai sel yang membentuk jaringan. Sel-sel ini memerlukan nutrisi (zat makanan) dan gas untuk proses metabolisme sehingga terus hidup di dalam tubuh. Untuk memenuhi nutrisi dan gas serta pelbagai zat penting, sel akan memperoleh dari suatu zat yang dinamakan darah. Sementara, sistem yang mengedarkan nutrisi, gas, dan zat ini disebut sistem peredaran darah. Nah, untuk mengetahui bahasan mengenai sistem peredaran darah, coba kalian simak uraian berikut.

1. Darah Manusia

Sangat berbahaya bila darah yang mengucur pada luka tidak segera membeku. Kita bisa kekurangan darah, sehingga tubuh menjadi lemah. Selain itu, kuman yang merugikan tubuh bisa masuk. Akibatnya, tubuh dapat mengidap penyakit. Nah, untuk itu kalian perlu mengetahui komposisi dan fungsi darah dalam tubuh.

Darah merupakan jaringan ikat khusus yang mengandung sel-sel dan berada dalam matriks yang berbentuk larutan. Darah merupakan suspensi berwarna merah yang terdapat di dalam pembuluh darah. Warna merah ini terkadang bisa berubah menjadi warna merah tua. Akan tetapi, warna merah juga bisa menjadi warna merah muda. Perubahan warna ini tergantung pada kadar oksigen (O2) dan kadar karbon dioksida (CO2) yang terkandung di dalam darah. Di dalam tubuh, darah memiliki karakteristik, antara lain suhu darah antara 37 derajat Celcius sampai 38 derajat Celcius, dan pH darah antara 7,35 sampai 7,45 atau rata-rata 7,4.

Pada tubuh laki-laki dewasa, volume darahnya mencapai 5 hingga 6 liter. Volume darah wanita dewasa antara 4 hingga 5 liter. Sementara pada bayi, bila dibandingkan dengan manusia dewasa, jumlah darah yang dimiliki lebih sedikit. Volume darah di dalam tubuh kita sekitar seperdua belas atau 8% dari berat tubuh. Misalnya saja berat tubuh kita 50 kg, maka jumlah darah di dalam tubuh sekitar 4 liter.

Bagi tubuh, darah memiliki beragam fungsi, antara lain mengangkut O2 dari paru-paru ke seluruh jaringan tubuh dan juga mengangkut sari-sari makanan dari usus ke jaringan tubuh. Sebaliknya, gas karbondioksida (CO2) sisa metabolisme sel diangkut darah dari jaringan tubuh menuju paru-paru untuk di keluarkan. Selain itu, darah berperan dalam mengatur dan mengontrol temperatur tubuh. Selanjutnya, darah juga berfungsi mengatur distribusi/penyebaran hormon, menutup luka, dan mencegah infeksi.

a. Komposisi Darah

Darah tersusun oleh dua komponen. Dua komponen tersebut adalah plasma darah dan sel-sel darah. Agar kalian mengetahui bentuk sel-sel darah, perhatikan Gambar berikut.

Satu milimeter kubik darah yakni sebesar ujung peniti, mengandung 5 juta sel darah merah dan 8.000 sel darah putih, serta 350.000 keping darah.

1) Plasma Darah
Bagian darah yang cair disebut plasma da rah. Komponen utamanya adalah air. Di dalam plasma darah terlarut molekul-molekul berbagai ion, yang meliputi glukosa sebagai sumber energi utama untuk sel-sel tubuh dan asam-asam amino. Ionion ini terdapat banyak dalam plasma darah, misalnya natrium (Na+) dan klor (Cl-). Berbagai ion dan molekul tersebut diedarkan ke seluruh tubuh sehingga ion yang lain juga ikut tersebar.

Sekitar 7% plasma darah berupa berbagai molekul protein. Molekul protein yang dimaksud misalnya 4% serum albumin, 2,7% serum glubolin, dan 0,3% fibrinogen.

Setelah darah membeku oleh fibrinogen, yakni komponen untuk proses pembekuan darah, bekuan tersebut akan mengkerut secara lambat. Sehingga keluarlah suatu cairan bening yang disebut serum. Serum merupakan cairan darah yang tidak mengandung fibrinogen. Selain berperan dalam pembekuan darah, protein plasma juga berperan sebagai antibodi. Adanya antibodi ini menjadikan antigen yang masuk dapat dikenali dan diikat. Antibodi merupakan zat yang berasal dari glubolin di dalam sel-sel plasma.

Untuk mempertahankan tubuh terhadap penyakit, antibodi dapat bekerja melalui dua cara, yaitu secara langsung menyerang penyebab penyakit dan dengan mengaktifkan sistem komplemen terlebih dahulu, yang kemudian dilanjutkan merusak penyebab penyakit tersebut. Sementara itu, antibodi dapat menggunakan berbagai cara untuk melemahkan atau menyerang penyebab penyakit, seperti aglutinasi, presipitasi, netralisasi, dan lisis.

Aglutinasi merupakan proses peng gumpalan antigen. Proses terjadinya aglutinasi ditandai dengan terbentuknya gumpalan-gumpalan berstruktur besar berupa antigen pada permukaan bakteri-bakteri atau sel-sel darah merah.

Sementara presipitasi, yakni proses pengendapan antigen. Presipitasi dicirikan dengan terbentuknya molekul besar di antara antigen yang larut. Proses presipitasi misalnya saja antara racun tetanus dengan antibodi. Akibat yang ditimbulkan, racun tetanus menjadi tidak larut dan mengendap.

Cara lainnya yakni netralisasi. Netralisasi merupakan proses penetralan racun. Sifat antigen yang dimiliki antibodi akan menutupi berbagai tempat yang dianggap toksik/racun dari berbagai penyebab penyakit. Selain cara tersebut, untuk melemahkan antigen, antibodi dapat pula menggunakan cara lisis. Lisis merupakan proses penguraian antigen yang berada pada membran sel penyebab penyakit, akibatnya sel-sel tersebut rusak.

2) Sel DarahAda tiga tipe unsur yang terdapat dalam sel darah yakni sel darah merah (eritrosit), sel darah putih (leukosit), dan keping darah (trombosit). Di antara ketiga tipe tersebut, sel darah merah merupakan penyusun komposisi sel darah yang paling banyak jumlahnya.

a) Sel Darah Merah (Eritrosit)
Pada wanita normal, sel darah merah yang dimiliki berjumlah sekitar 4,5 juta dalam setiap milimeter kubik darah. Sementara pada laki-laki, jumlahnya agak tinggi yakni berkisar 5 juta dalam setiap milimeter kubik. Namun, jumlah ini dapat naik-turun yang bergantung pada berbagai faktor, seperti ketinggian tempat seseorang hidup dan kesehatan seseorang.

Sel darah merah normal berbentuk cakram bikonkaf, berdiameter kira-kira 7,5 µm, ketebalan tepi 2 µm, dan tidak mempunyai nukleus sehingga mudah rusak. Tengah cakram memiliki ukuran yang lebih tipis daripada tepinya, yakni berkisar 1 µm. Kelebihan bentuk bikonkaf adalah mempercepat pertukaran gas-gas antara sel-sel dan plasma darah.

Sel darah merah orang dewasa dibentuk oleh sel-sel yang terletak pada sumsum tulang, terutama tulang rusuk, tulang dada (sternum), dan tulang-tulang belakang (vertebra). Prosesnya disebut eritropoeisis. Pembentukan eritrosit tersebut diatur oleh hormon glikoprotein yang dinamakan eritropoetin.

Saat awal dibentuk, sel darah merah bernukleus dan hemoglobin tidak terlalu banyak. Saat dewasa, jumlah hemoglobin dalam sel naik sampai 280 juta molekul atau sekitar 90% bobot bersih sel. Hingga akhir proses sintesis hemoglobin, nukleus akan keluar dari sel.

Hemoglobin (heme: pigmen non protein, globin: protein rendah) adalah protein pigmen yang memberikan warna merah pada darah, yang terdiri atas rantai empat polipeptida sebagai tempat melekatnya gugusan prostetik, heme. Setiap pusat heme terdapat atom besi (Fe2+). Di dalam darah, hemoglobin akan mengikat oksigen (O2) dari paru-paru dalam bentuk oksihemoglobin. Oksihemoglobin ini akan beredar ke seluruh jaringan tubuh.

Reaksi yang terjadi saat hemoglobin mengikat oksigen (O2) adalah sebagai berikut.
2Hb2 + 4O2 menghasilkan 4HbO2
Setelah oksihemoglobin sampai pada sel-sel tubuh, terjadilah reaksi pelepasan oksigen (O2) oleh Hb dengan persamaan berikut.

4HbO2 menghasilkan 2Hb2 + 4O2

Berdasarkan proses tersebut, ternyata reaksi antara hemoglobin dan oksigen berlangsung secara reversibel. Reaksi ini dapat terjadi karena dipengaruhi oleh suhu, derajat keasaman (pH), dan tekanan oksigen baik yang berada dalam paru-paru maupun jaringan tubuh.

Selain mengangkut oksigen, hemoglobin berperan juga dalam proses pengangkutan karbondioksida (CO2) dari seluruh jaringan tubuh menuju paru-paru. Kemudian, hemoglobin juga menjadi kontrol keseimbangan asam dan basa.

Masa hidup sel darah merah di dalam hanya sekitar 120 hari atau 4 bulan. Setelah itu, akan dirombak di dalam hati dan limpa. Sebagian hemoglobin diubah menjadi bilirubin dan biliverdin yaitu pigmen hijau yang memberi warna pada empedu. Sedangkan zat besi hasil penguraian hemoglobin dikirim ke hati dan limpa, sehingga bisa digunakan untuk membentuk sel darah merah baru. Kira-kira ada 200.000 eritrosit yang dibentuk dan dirombak.

Diperkirakan bahwa setiap detik tiga juta sel darah merah mati, yang kemudian dibersihkan oleh hati dan limpa. Sel-sel darah merah yang mati akan segera diganti oleh produksi sumsum tulang. Sumsum tulang ini dapat memproduksi sel darah merah berkisar empat atau lima kali lebih cepat daripada laju kerusakan selnya. Sehingga, ketika kita mengalami pendarahan atau transfusi darah, sumsum tulang akan segera menormalkan kembali jumlah sel darah yang ada dalam tubuh.

Namun demikian, apabila laju kerusakan sel darah merah lebih besar daripada laju produksinya, konsentrasi sel darah merah dalam darah akan turun. Akibatnya, kita dapat mengalami penyakit anemia. Untuk mengatasinya, kita harus banyak makan makanan yang berupa hati atau ekstrak hati dan vitamin B12 sehingga dapat merangsang pembentukan sel darah merah.

b) Sel Darah Putih (Leukosit)

Di dalam darah, sel darah putih memiliki jumlah lebih sedikit dibandingkan jumlah sel darah merah. Rasio keduanya kira-kira 1:700. Sel darah putih berjumlah sekitar 4.000 sampai 11.000 butir untuk setiap mikroliter darah manusia.

Sel darah putih yang normal berumur sekitar 12 hari. Bentuknya pun bervariasi, terutama saat melewati jaringan. Sedangkan ukurannya lebih besar dari sel darah merah yakni sekitar 10 µm. Pada umumnya, sel darah putih mempunyai inti bulat dan cekung. Sel-sel ini dapat bergerak bebas secara amoboid, kemudian juga dapat menembus dinding kapiler, sehingga disebut diapedesis.

Sel darah putih sangat berperan untuk melawan penyakit yang masuk ke dalam tubuh. Sel darah putih demikian berperan sebagai antibodi. Berdasarkan ada tidaknya granula dalam plasma, sel darah putih terbagi atas granulosit dan agranulosit. Granulosit merupakan sel darah putih yang memiliki plasma bergranula, misalnya basofil, neutrofil, dan eosinofil. Sementara, agranulosit merupakan jenis sel darah putih yang bercirikan plasma tak bergranula, seperti limfosit dan monosit.

Neutrofil merupakan jenis sel darah putih dengan plasma bergranula yang paling aktif dan bermobilitas tinggi. Plasmanya bersifat netral dan terdapat bintik-bintik. Selain itu, neutrofil bersifat fagosit (pemakan bakteri). Dari total keseluruhan sel darah putih, jumlah neutrofil sekitar 50% hingga 70%. Nukleusnya terdiri atas dua sampai lima lobus, sehingga seringkali disebut leukosit polimorfonuklear. Diameter neutrofil sekitar 12 µm. Sebagian besar granula neutrofil adalah lisosom, yang berisi beberapa macam enzim dan bakteri zidal untuk menghancurkan bakteri. Pada setiap milimeter kubik darah putih, neutrofil mengandung 3.000 sampai 7.000 butir.

Eosinofil adalah jenis sel darah putih dengan plasma bergranula yang berukuran hampir sama dengan neutrofil. Plasma yang dipunyai bersifat asam dan terdapat bintik-bintik biru yang bersifat fagosit. Volume eosinofil berkisar 2% sampai 4% dari total keseluruhan sel-sel darah putih, atau setiap mm3 darah mengandung 20 hingga 50 butir. Nukleus yang dimiliki eosinofil tersusun atas dua lobi atau bilobus. Eosinofil ini berperan dalam sistem pertahanan tubuh, terutama terhadap parasit multiseluler, semisal cacing parasit. Eosinofil juga sangat sensitif terhadap kehadiran alergen yakni suatu senyawa yang menyebabkan alergi. Sehingga, bila terjadi reaksi alergi pada tubuh seseorang, jumlah eosinofil dalam darah akan meningkat.

Jenis sel darah putih yang memiliki plasma bergranula adalah basofil. Ukuran basofil lebih kecil daripada eosinofil maupun neutrofil, yakni berdiameter sekitar 8 sampai 10 µm. Walau begitu, eosinofil memiliki inti sel yang relatif besar. Setiap 1 milimeter kubik darah mengandung 20 hingga 50 butir basofil, atau kurang dari 1% dari jumlah keseluruhan sel darah putih.

Sementara itu, jenis sel darah putih yang tak bergranula pada membrannya terdiri atas monosit dan limfosit. Monosit berjumlah sekitar 2 hingga 8% dari total keseluruhan sel darah putih, atau tiap milimiter kubik darah mengandung 1 butir. Kita bisa dengan mudah mengenali monosit, sebab ukurannya cukup besar dan inti selnya juga besar. Bentuknya oval atau seperti bentuk ginjal. Monosit kira-kira berdiameter dua kali diameter sel darah merah, yaitu sekitar 15 µm. Sebelum keluar menuju jaringan dan menjadi makrofaga, monosit akan berada dalam peredaran darah selama 24 jam. Makrofaga merupakan fagosit yang aktif terhadap senyawasenyawa asing yang berukuran lebih besar dari monosit. Di dalam darah, monosit termasuk jenis sel darah putih yang mampu berumur panjang. Selain itu, monosit juga dapat bergerak cepat dalam peredaran darah.

Sedangkan limfosit, memiliki jumlah sekitar 20 hingga 30% dari jumlah sel darah putih, atau tiap mm3 darah mengandung 1.500 sampai 3.000 butir. Limfosit dapat bergerak bebas dan juga bisa membentuk zat antibodi. Pada smear darah, tampak bahwa limfosit memiliki satu inti besar, berbentuk bundar, dan hampir menempati seluruh isi sel. Limfosit berdiameter 8 hingga 12 µm. Limfosit biasanya aktif keluar dari pembuluh darah menuju jaringan, terutama jaringan ikat dan sistem limfatikus.

Di dalam peredaran darah, limfosit terbagi atas tiga jenis, yakni sel T, sel B, dan sel pembunuh (natural killer cell). Berbagai jenis limfosit ini memiliki peran yang berbeda. Sel limfosit T berperan dalam mekanisme pertahanan terhadap masuknya sel-sel asing ke dalam jaringan tubuh. Sel limfosit T akan masuk ke dalam jaringan dan menyerang sel asing secara langsung. Namun, ada kemungkinan juga sel limfosit T ini dapat menghambat aktivitas limfosit lainnya.

Sedangkan sel limfosit B berperan dalam mekanisme pertahanan tubuh yang melibatkan produksi dan distribusi antibodi. Sel B dapat berdiferensi menjadi sel plasma yang berperan dalam sintesis dan sekresi antibodi. Sel pembunuh (natural killer cells) berfungsi untuk mendeteksi dan menghancurkan sel-sel jaringan yang abnormal. Sel ini berperan penting dalam pencegahan kanker.

Di dalam sumsum tulang, sel darah putih diproduksi dari hasil pembelahan hemisitoblas. Hemisitoblas adalah sel induk mieloid dan sel induk limfoid. Sel mieloid berkembang menjadi sel progenitor. Progenitor akan membelah menjadi mielosid yang selanjutnya akan berkembang menjadi basofil, eosinofil dan neutrofil. Sel monoblas akan berkembang menjadi monosit. Sel induk limfoid hasil diferensiasi dari hemisitoblas akan berkembang menjadi limfoblas, selanjutnya menjadi prolimfosit dan akhirnya menjadi limfosit yang matang.

Beberapa sel induk limfoid ada yang bermigrasi ke dalam jaringan limfoid, semisal kelenjar limfa, kelenjar timus dan nodus limfatikus, sehingga di dalam pelbagai jaringan tersebut terbentuk limfosit. Proses ini dinamakan limfopoiesis.

c) Keping-Keping Darah (Trombosit)
Saat kita terluka, maka beberapa saat kemudian darah yang keluar akan segera membeku. Mengapa ini bisa terjadi? Pada sel darah terdapat keping darah atau trombosit. Trombosit ini berperan dalam proses pembekuan darah. Bentuk trombosit yakni bulat kecil dengan diameter berukuran antara 2 sampai 4 µm dan tidak memiliki inti sel. Trombosit diproduksi dalam sumsum tulang dan berasal dari trombosit besar yang disebut megakariosit.

Jumlah trombosit pada sel darah berkisar antara 150.000 hingga 350.000 butir per milimeter kubik. Waktu trombosit aktif biasanya tidak lama, kira-kira 8 hingga 12 hari. Setelah itu, trombosit akan mati dan diambil oleh makrofaga jaringan. Kebanyakan trombosit yang diambil makrofaga adalah trombosit yang berada pada limpa.

Proses penyembuhan luka terjadi saat suatu jaringan tubuh kita tersobek atau terluka. Akibat yang ditimbukan yakni trombosit pada jaringan yang robek akan pecah dan mengeluarkan enzim trombokinase. Pengeluaran enzim ini terjadi atas bantuan FAH (Faktor Anti Hemofilia). Dengan bantuan ion Ca2+, enzim trombokinase akan mengubah protombin menjadi trombin. Trombin akan mengubah fibrinogen menjadi benang-benang fibrin. Adanya benang-benang fibrin menyebabkan luka segera tertutup. Untuk lebih jelasnya lihat gambar di bawah ini.

Protombin merupakan suatu senyawa glubolin yang dibentuk oleh hati dan dapat larut dalam plasma darah. Proses pembentukan protombin dibantu oleh vitamin K. Karena itu, apabila kita kekurangan vitamin K, luka yang mengeluarkan darah akan sulit membeku.

Fibrinogen adalah protein yang memiliki kemampuan untuk larut dalam darah. Sementara benang-benang fibrin tidak memiliki kemampuan untuk itu.

b. Golongan Darah dan Transfusi Darah

Darah pada tubuh kita memiliki suatu golongan tertentu yang berbeda dengan golongan darah orang lain. Golongan darah diperoleh dari tipe antigen yang terdapat dalam sel. Golongan darah ini sangat berperan bagi kita saat terjadi transfusi darah.

1) Golongan Darah
Darah manusia dapat dikelompokkan (digolongkan) berdasarkan atas ada tidaknya antigen yang terdapat pada permukaan luar membran sel darah merah (eritrosit). Antigen yang dimaksud dinamakan aglutinogen. Antigen sel darah merah merupakan suatu bagian berupa glikoprotein atau glikolipid yang bersifat genetis. Antigen yang telah dikenali pada sel darah merah yaitu antigen A dan antigen B.

Di dalam plasma darah terdapat antibodi yang disebut aglutinin. Aglutinin merupakan antibodi yang bereaksi dengan antigen dan terdapat pada permukaan sel darah merah. Sesuai jenis aglutinogen, ada dua jenis aglutinin yaitu aglutinin (anti-A) dan aglutinin (anti-B). Jika kedua aglutinin ini bereaksi dengan antigen, sel darah merah akan menggumpal satu sama lain atau mengalami lisis. Proses yang demikian dinamakan aglutinasi (penggumpalan darah).

Ahli ilmu kekebalan tubuh (imunologi) berkebangsaan Austria, Karl Landsteiner (1868-1943), mengelompokkan golongan darah manusia menjadi golongan darah A, B, AB dan O atau 0 (nol). Penggolongan darah semacam ini dinamakan sistem ABO atau AB0, Selain sistem ini, darah dapat juga digolongkan dalam sistem Rhesus (Rh).

a) Penggolongan Darah Sistem ABO
Sel darah merah ada yang memiliki antigen A, antigen B, dan antigen A,B. Tetapi ada juga sel darah merah yang tidak memiliki antigen A maupun B. Sel darah ini hanya memiliki aglutinin pada plasma darahnya saja.

Seseorang akan memiliki golongan darah A, bila sel darah merahnya memiliki antigen A dan plasma darahnya memiliki aglutinin BETA (anti-B). Seseorang akan bergolongan darah B, bila sel darah merahnya memiliki antigen B dan plasma darahnya memiliki aglutinin ALFA (anti-A). Kemudian, orang akan bergolongan darah AB, jika sel darah merahnya memiliki antigen A dan B, tetapi dalam plasma darahnya tidak memiliki aglutinin ALFA dan BETA. Sementara, orang akan bergolongan darah O atau 0, bila sel darah merahnya tidak memiliki antigen A dan B, hanya dalam plasma darahnya memiliki aglutinin ALFA dan aglutinin BETA.

Apabila sel darah merah seseorang mengandung aglutinogen A dan serum darahnya membuat aglutinin BETA, maka orang tersebut mempunyai golongan darah A. Sebaliknya, apabila sel darah merah seseorang mengandung aglutinogen B dan serum darahnya membuat aglutinin ALFA, maka orang tersebut dikategorikan golongan darah B. Kemudian, apabila sel darah merah seseorang mengandung aglutinogen A dan B, sementara serum darah tidak dapat membuat aglutinin ALFA maupun BETA , maka orang tersebut mempunyai golongan darah AB. Sebaliknya, bila sel darah merah seseorang tidak mengandung aglutinogen A dan B, sementara serum darahnya dapat membuat aglutinin ALFA dan BETA, maka orang tersebut mempunyai golongan darah O atau 0.

b) Golongan Darah Sistem Rhesus (Rh)
Selain sistem ABO, dalam penentuan golongan darah manusia dapat pula menggunakan sistem Rhesus (Rh). Reshus atau Rh merupakan antigen lain yang terdapat pada sel darah merah. Istilah Rh berasal dari “rhesus”, karena antigen ini pertama kali ditemukan tahun 1940 oleh Landsteiner dan A.S. Wenner di dalam darah kera Mocacus rhesus. Sel darah yang memiliki antigen Rh disebut Rh+ (Rhesus positif ), sedangkan yang tidak memiliki antigen Rh disebut Rh- (Rhesus negatif ).

Apabila orang yang memiliki darah Rh negatif ditransfusi dengan darah Rh positif (Rh+), orang bergolongan darah Rh negatif (Rh-) tersebut dengan segera akan membentuk antibodi anti-Rh, sehingga terjadi aglutinasi darah. Masalah akan timbul jika seorang ibu berdarah Rh negatif mengandung bayi dengan darah Rh positif. Meskipun sistem peredaran darah ibu dan anak terpisah, namun acapkali ada sedikit sel-sel darah yang masuk pada sistem peredaran darah ibu melalui plasenta. Kejadian ini biasanya terjadi pada saat terakhir kehamilan. Untuk merespons sel darah yang asing tersebut, darah ibu akan membentuk antibodi. Antibodi tersebut masuk ke dalam sistem peredaran darah bayi melalui plasenta. Darah bayi merupakan protein asing (antigen) bagi antibodi, sehingga antibodi akan bereaksi terhadap darah bayi, akibatnya terjadi aglutinasi. Adanya aglutinasi dalam sel darah akan menyebabkan anemia, dan nama penyakit tersebut dinamakan eritroblastosis foetalis. Apabila penyakit ini tidak bisa ditangani, bayi bisa mengalami kematian.


2) Transfusi Darah
Saat seseorang kekurangan darah, baik karena kecelakan atau pascaoperasi, membutuhkan tambahan darah dari orang lain sehingga jumlah darah dalam tubuhnya normal kembali. Karena itu, dibutuhkan proses tersendiri untuk memasukkan darah ke dalam tubuh orang tersebut. Proses memasukkan darah milik seseorang ke dalam tubuh orang lain dinamakan transfusi darah.

Pada proses transfusi darah, orang yang memberikan darah kepada orang lain dinamakan donor. Sedangkan orang yang menerima darah dari orang lain dinamakan resipien. Sebelum dilakukan transfusi darah kepada resipien, golongan darah dari donor dan resipien perlu diketahui. Sebab, untuk melakukan transfusi darah, darah yang akan ditranfusikan tidak asal saja, namun harus sesuai dengan tipe darah si resipien. Apabila golongan darah resipien A, maka diberikan darah donor yang bergolongan darah A. Demikian pula golongan darah B, AB dan O atau 0, saat transfusi darah semuanya diberi darah yang sesuai.

Jika tidak dilakukan, dikhawatirkan akan terjadi penggumpalan pada darah sehingga menimbulkan kematian bagi resipien. Namun demikian, dalam kondisi tertentu, seseorang bergolongan darah AB dapat menjadi resipien dari semua golongan darah, baik tipe A, B, AB mapun O. Sebaliknya, orang yang bergolongan darah O atau 0 (nol) dapat mendonorkan darahnya kepada semua golongan darah. Kondisi yang seperti ini bagi orang bergolongan darah AB dinamakan resipien universal, sedangkan bagi orang yang memiliki golongan darah O atau 0 (nol) dinamakan donor universal.

2. Alat-alat Peredaran Darah

Di dalam tubuh manusia, ada berbagai organ yang terkait dengan sistem peredaran darah. Organ yang menunjang dalam sistem peredaran darah adalah jantung (cor) dan pembuluh darah, seperti pembuluh darah balik (vena), pembuluh darah besar (arteri), dan pembuluh darah kecil (kapiler). Fahami struktur dan fungsi berbagai organ tersebut pada uraian berikut.

a. Jantung (Cor)

Jantung merupakan salah satu organ tubuh manusia yang sangat penting. Sebab, jantung berfungsi sebagai alat pemompa darah sehingga dapat tersalurkan ke seluruh tubuh. Jantung terletak di dalam rongga dada, di antara kedua paru-paru dan agak di sebelah kiri. Ukurannya sebesar kepalan tangan pemiliknya dengan berat sekitar 300 gram.

Pada jantung terdapat tiga lapisan, meliputi endokardium, miokardium, dan perikardium.

Endokardium adalah suatu lapisan yang berupa selaput dengan peran pembatas ruangan jantung. Di dalamnya terdapat lapisan pembuluh, saraf, dan berbagai kapiler yang berasal dari sistem peredaran darah. Miokardium merupakan lapisan dalam jantung yang tersusun atas otot jantung. Perikardium merupakan lapisan yang berupa selaput dengan fungsi sebagai pembungkus jantung. Perikardium terbagi lagi dalam dua lapisan. Lapisan luar perikardium dinamakan lamina panistalis, kemudian lapisan dalam perikardium dinamakan lamina viseralis. Di antara kedua lapisan tersebut terdapat suatu cairan yang mencegah terjadinya gesekan antara permukaan luar jantung dengan organ-organ lainnya, yang disebut cairan perikardi.

Jantung mempunyai dua pompa yang berdampingan, dan setiap pompa mempunyai dua bilik, yaitu atrium atas dan ventrikel bawah. Sehingga di dalam jatung terdapat empat bagian, yakni atrium atas meliputi atrium kanan (atrium dexter) dan atrium kiri (atrium sinister), kemudian ventrikel bawah meliputi ventrikel kanan (ventricle dexter) dan ventrikel kiri (ventricle sinister). Dua bilik jantung tersebut dipisahkan oleh sekat (septum) berupa otot padat. Saat masih bayi, di antara kedua bilik masih terdapat lubang yang disebut foramen ovale. Kurang lebih 10 hari setelah kelahiran, lubang ini akan tertutup.

Atrium merupakan ruangan jantung yang berperan sebagai tempat masuknya darah dari pembuluh balik (vena). Di antara atrium kiri dan ventrikel kiri terdapat katup valvula mitral atau katup valvula bikuspidalis.

Saat jantung berkontraksi, katub ini akan mencegah darah dalam ventrikel kiri agar tidak mengalir kembali ke atrium kiri. Pada jantung, ventrikel mempunyai otot yang lebih tebal dibandingkan atrium. Sebab, darah yang berada dalam ventrikel, akan dipompa keluar jantung. Kemudian, antara atrium kanan dan ventrikel kanan terdapat suatu katub yang disebut katup valvula trikuspidalis (katub berdaun tiga). Adanya katup ini menjadikan darah dalam ventrikel kanan tidak mengalir kembali ke atrium kanan. Sementara, katup-katup lainnya ialah katup semilunaris berbentuk bulan sabit, yaitu katup yang berada di antara atrium kiri dan pembuluh darah besar (aorta), dan katup antara bilik kanan dengan arteri pulmonalis.

Dinding jantung tersusun dari otot-otot jantung (miokardium). Otot-otot ini tidak pernah lelah dan berkontraksi setiap detik atau lebih sering selama pemiliknya hidup. Karena itu, jantung memerlukan banyak energi yang berasal dari zat-zat makanan dan oksigen. Pemenuhan zat makanan dan oksigen ini dibawa oleh darah memasuki jantung melalui pembuluh koroner. Adanya penyumbatan atau penyempit an, kerja otot jantung terganggu atau bahkan terhenti. Sehingga, orang yang mengalaminya bisa meninggal mendadak. Keadaan ini dinamakan penyumbatan koroner atau serangan jantung (infrak miokard).

Pada dinding jantung atas sebelah kanan terdapat nodus sinoartrial (Nodus S-A) dan berfungsi memicu jantung untuk berdenyut setiap detik. Jaringan ini dinama kan. Impuls yang ditimbulkan nodus S-A akan menyebar ke seluruh otot atrium. Otot-otot atrium berkontraksi sehingga darah dari atrium masuk ke ventrikel. Impuls dari nodus S-A, secara perlahan mencapai nodus artrioventrikular (Nodus A-V) yang berada pada bagian bawah sekat atrium. Selanjutnya, impuls diteruskan melalui berkas His menyebabkan otot ventrikel berkontraksi. Peristiwa ini disebut sistole, yaitu kondisi jantung mengempis sehingga menyebabkan darah terpompa keluar
dari jantung.

Saat ventrikel berkontraksi, tekanan darah di dalam ventrikel meningkat, akibatnya darah mendesak katub trikuspidalis dan katub bikuspidalis menutup. Sementara desakan darah dari ventrikel kiri ke aorta dan ventrikel kanan ke arteri pulmonalis mengakibatkan katup-katup semilunaris terbuka. Ketika darah keluar dari ventrikel kiri melewati katup semilunaris, masih ada sebagian darah di dalam aorta yang belum dialirkan. Tekanan darah saat kondisi demikian dinamakan tekanan sistole. Dalam keadaan normal, besar tekanan sistole berkisar 120 mmHg.

Setelah pengosongan ventrikel, otot-otot ventrikel mengalami relaksasi atau disebut diastole, yaitu kondisi jantung mengembang yang mengakibatkan darah mengalir menuju jantung. Ini terjadi disebabkan tekanan di dalam ventrikel lebih rendah daripada tekanan di dalam aorta, sehingga menyebabkan darah dari aorta mendesak kembali ke jantung. Akibatnya, katub semilunar menutup. Sementara, darah di dalam aorta sebagian dialirkan menuju berbagai arteri. Sehingga, tekanannya pada keadaan normal menurun sampai 80-mmHg dan kondisi ini disebut tekanan diastole.

Tekanan darah dapat diukur dengan mengguna kan tensimeter atau sfigmomanometer. Tekanan darah pada orang normal antara 120 mmHg pada sistole dan 80 mmHg pada diastole (120/80 mmHg). Dengan mengetahui tekanan darah seseorang, kita akan mengetahui pola kekuatan jantung saat memompa darah. Jantung akan terus-menerus memompa darah dengan cara berkontraksi, sehingga jantung dapat mengembang dan mengempis. Adanya kontraksi jantung ini, timbullah denyutan yang dapat kita rasakan pada pembuluh nadi di beberapa tempat. Dengan pengukuran frekuensi denyut nadi, tingkat kesehatan jantung seseorang dapat diketahui.

Waktu yang diperlukan otot-otot selama sistole dalam istirahat 0,27 detik, sedangkan saat diastole sekitar 0,52 detik. Sehingga, satu denyut jantung memerlukan kira-kira 0,80 detik. Frekuensi denyut jantung dalam keadaan istirahat 70 kali per menit. Dalam melakukan kerjanya, frekuensi denyut jantung ini dapat bekerja karena dikendalikan oleh saraf simpatik dan saraf parasimpatik.

b. Pembuluh Darah

 

Selain jantung sebagai alat pemompa darah, darah juga memerlukan pembuluh darah untuk beredar ke seluruh tubuh. Pembuluh darah berbentuk bulat, dengan ukuran yang beragam.
Diameternya sekitar 0,01 hingga 20 mm. Berdasarkan fungsinya, pembuluh darah dibedakan menjadi 3 macam yakni pembuluh nadi (arteri), pembuluh darah balik (vena), dan pembuluh darah kapiler. Simak penjelasannya berikut.

1) Pembuluh Nadi (Arteri)
Pembuluh nadi atau arteri merupakan pembuluh darah yang mengalirkan darah dari dalam jantung ke seluruh tubuh. Bisa saja diartikan pembuluh darah yang mengalirkan darah keluar dari jantung. Diameter pembuluh nadi bervariasi, mulai dari yang paling besar yaitu aorta 20 mm sampai ke cabang-cabang yang paling kecil yaitu arteriol 0,2 mm. Kebanyakan pembuluh nadi mengalirkan darah yang mengandung oksigen. Pada pembuluh nadi terdapat dinding yang bersifat elastis (kenyal) dan mampu berkontraksi. Dinding pembuluh nadi ini terdiri atas 3 macam jaringan, meliputi jaringan ikat pada lapisan paling luar, jaringan otot yang tebal, dan jaringan endotelium yang melapisi permukaan dalam arteri.

Penimbunan senyawa-senyawa lemak pada dinding arteri dapat menyebabkan penyempitan pembuluh dan hilangnya kekenyalan dinding. Kondisi demikian disebut arteriosklerosis. Arteri yang membawa darah dari ventrikel kiri jantung menuju seluruh tubuh disebut aorta. Sementara, arteri bercabang-cabang membentuk pipa yang lebih kecil disebut arteriola. Arteriola ini membentuk cabang-cabang lebih kecil dan ujung-ujungnya berhubungan langsung dengan sel-sel tubuh. Cabang-cabang inilah yang dinamakan kapiler.

Di dalam sistem peredaran darah, arteri terdiri atas 2 macam, yakni arteri pulmonalis dan arteri hepatica. Arteri pulmonalis (arteri paru-paru) merupakan pembuluh nadi yang membawa darah kotor atau mengandung CO2 keluar dari jantung menuju paru-paru (pulmo). Adapun arteri hepatica merupakan pembuluh nadi yang membawa darah bersih (kaya O2) menuju ke hepar (hati).

2) Pembuluh Vena (Vena)
Pada dasarnya, fungsi pembuluh balik berkebalikan dengan pembuluh nadi. Pembuluh balik (vena) berfungsi mengalirkan darah dari seluruh tubuh menuju jantung. Bisa juga disebut, pembuluh balik adalah pembuluh darah yang berasal dari tubuh menuju jantung. Diameter pembuluh balik lebih besar daripada pembuluh arteri, yakni berkisar 25 mm. Pada tubuh manusia, kebanyakan pembuluh nadi terletak pada permukaan tubuh. Sehingga, pembuluh ini terlihat kebiru-biruan pada permukaan kulit.

Pembuluh nadi memiliki dinding arteri, sementara pembuluh balik terdapat dinding vena. Dinding vena juga tersusun atas 3 jaringan, meliputi jaringan ikat pada lapisan paling luar, jaringan otot yang sangat tipis dan kurang elastis/kurang kenyal di tengahnya, dan jaringan endotelium yang melapisi permukaan dalam vena.

Pada vena terdapat cabang yang dinamakan venula. Venula bercabang menjadi pembuluh yang lebih kecil lagi, yang disebut kapiler. Selain itu, terdapat vena yang berhubungan secara langsung dengan jantung dan paru-paru. Pembuluh balik demikian dinamakan vena cava. Pada umumnya, darah yang mengalir pada vena mengandung banyak darah kotor kaya CO2. Kecuali vena pulmonalis, vena yang keluar membawa oksigen dari paru-paru. Oksigen yang dibawa vena pulmonalis ini akan dibawa kembali menuju jantung.

Selain berbagai pembuluh vena tersebut, menurut letaknya, terdapat pula jenis pembuluh balik yang lain. Khususnya vena cava yang memiliki dua jenis pembuluh, yakni vena cava superior dan vena cava inferior. Vena cava superior adalah pembuluh vena yang berasal dari organ-organ tubuh bagian atas, seperti kepala, leher, dan rambut-rambut. Sedangkan vena cava inferior adalah pembuluh vena yang berasal dari organ-organ tubuh bagian bawah, seperti lambung, usus, hati, pankreas, paru-paru, ginjal, kaki, dan lain sebagainya.


3) Pembuluh kapiler
Pembuluh kapiler merupakan pembuluh darah berbentuk kecil/halus yang berasal dari percabangan pembuluh arteriol dan venula. Pada percabangan pembuluh arteriol, pembuluh kapiler memiliki diameter 0,10 mm. Sedangkan pada percabangan venula, pembuluh kapiler memiliki diameter + 0,2 mm.

Pada pembuluh kapiler terdapat sebuah dinding yang bersifat permeabel. Sehingga, cairan tubuh dan zat-zat terlarut yang melewatinya dapat keluar masuk melalui dinding sel tersebut. Selain itu, pada pembuluh kapiler juga terjadi pertukaran oksigen, karbondioksida, dan zat-zat makanan, serta hasil-hasil ekskresi dengan jaringan yang ada di sekeliling kapiler darah.

Oleh karena kondisi suhu lingkungan dan bahan kimiawi seperti histamin, diameter pembuluh kapiler ini dapat berubah-ubah. Pengaruh pengaruh temperatur/suhu lingkungan yang rendah, pembuluh kapiler dapat mengalami penyempitan. Sebaliknya, apabila suhu lingkungan tinggi (naik) pembuluh kapiler dapat membesar kembali.

Nah, dari penjelasan tersebut kita ketahui bahwa antara arteri, vena dan kapiler saling bekerja sama dalam mengedarkan darah. Ketiganya akan membentuk sistem organ dalam tubuh yang dinamakan sistem peredaran darah.

3. Macam Peredaran Darah

Selama kita hidup, darah akan senantiasa beredar setiap saat. Darah itu akan beredar dari jantung ke seluruh tubuh, baik siang maupun malam, tanpa berhenti sampai akhir hayat. Sembari beredar, darah membawa sari-sari makanan, air, gas oksigen (O2), karbondioksida (CO2), hormon, dan garam-garam mineral. Sementara, gas dan zat sisa metabolisme akan diangkut darah menuju alat-alat pengeluaran/pembuangan melalui sistem ekskresi.

Di dalam tubuh manusia, darah beredar pada pembuluh darah. Oleh karena itu, peredaran darah
manusia dinamakan sistem peredaran darah tertutup.

Setiap kali beredar, darah melewati jantung sebanyak dua kali. Sehingga, peredaran darah manusia termasuk peredaran darah ganda yang terdiri atas peredaran darah kecil dan peredaran darah besar.

Peredaran darah besar (peredaran darah pulmonari) adalah peredaran darah dari atrium kiri jantung ke seluruh tubuh, kemudian kembali ke (atrium kanan) jantung lagi. Sedangkan peredaran darah kecil (peredaran darah sistemik) adalah peredaran darah yang dimulai dari jantung, tepatnya atrium kanan menuju paru-paru, kemudian kembali ke jantung tepatnya ventrikel kiri.

4. Kelainan dan Penyakit pada Sistem Peredaran Darah

Dalam kehidupan sehari-hari, tubuh kita yang selalu bekerja tiada henti dapat mengalami kelainan atau penyakit. Misalnya saja, kelainan dan penyakit yang terjadi pada sistem peredaran darah tubuh. Di bawah ini dapat kalian simak beberapa contoh kelainan dan penyakit yang terjadi pada sistem peredaran darah manusia.

a. Anemia

Anemia merupakan suatu keadaan dari penderita yang kekurangan eritrosit terutama unsur hemoglobin. Oleh karena itu, ada yang menyebutnya penyakit kurang darah. Kekurangan hemoglobin ini menyebabkan pemenuhan kebutuhan oksigen (O2) menuju jaringan menurun, sehingga mengganggu fungsi kerja sel.

Gejala anemia antara lain ditandai dengan muka penderita pucat, cepat lelah, sakit kepala, timbulnya bintik-bintik hitam pada mata, jantung berdebar, dan denyut nadi meningkat. Anemia dapat terjadi juga apabila kita terluka dan kehilangan ba nyak darah. Sehingga cara yang bisa dilakukan adalah transfusi darah. Kurangnya zat seperti zat besi (Fe) dan vitamin B12 juga bisa menyebabkan anemia.

Selain itu, ada pula anemia yang terjadi secara genetis. Misalnya thalasemia dan anemia bulan sabit (siclema). Thalasemia merupakan suatu kelainan pada eritrosit, sehingga selnya mudah rapuh dan cepat rusak. Ini terjadi karena sel-selnya tidak mampu mensintesis rantai polipeptida alfa dan rantai polipeptida beta dengan cukup, sehingga hemoglobin tidak terbentuk. Sementara, anemia bulan sabit (cicle cell anemia) merupakan anemia yang sel-selnya mengandung tipe hemoglobin abnormal, yang disebut hemoglobin S.

Apabila hemoglobin S ini berikatan dengan oksigen (O2) yang berkonsentrasi rendah, maka akan mengendap menjadi kristal-kristal yang panjang di dalam eritrosit. Kristal-kristal tersebut berbentuk seperti bulan sabit. Hemoglobin yang mengendap ini juga akan merusak membran sel, sehingga sel tersebut menjadi lebih rapuh.

b. Polisetemia

Polisetemia merupakan suatu keadaan kelebihan produksi eritrosit dalam tubuh seseorang. Darah penderita menjadi kental, sehingga memperlambat aliran darah di dalam pembuluh atau dapat juga membentuk gumpalan di dalam darah. Gumpalan darah dapat menyebabkan ganggren/kematian jaringan jika terjadi pada jantung, sehingga dapat menyebabkan kematian bagi penderita. Gejala yang ditimbulkannya dapat berupa sakit kepala dan pusing-pusing.

c. Leukemia (Kanker Darah) dan Agranulositosis

Leukemia atau kanker darah merupakan suatu keadaan berupa kelebihan produksi leukosit. Leukimia disebabkan oleh keadaan sumsum tulang atau jaringan limfa yang abnormal, sehingga produksi leukosit berlipat ganda. Oleh karena itu, jumlah leukosit dapat mencapai 500.000 sel per mm3. Di dalam dunia medis, gangguan leukemia ini sukar diobati. Namun, cara yang seringkali dilakukan adalah dengan sinar X, kemoterapi atau terkadang diperlukan transplantasi (pencangkokan) sel-sel mieoloid.

Kebalikan leukimia adalah agranulositosis, yakni kekurangan leukosit. Akibat yang ditimbulkan adalah daya tahan tubuh terhadap penyakit menurun.

d. Hemofilia

Hemofilia merupakan penyakit keturunan dengan gejala pendarahan yang sukar dihentikan. Sebanyak 85% dari penyakit ini disebabkan oleh defi siensi faktor VIII. Jenis hemofi lia ini disebut hemofilia A atau hemofi lia klasik. Sebanyak 15% pasien sisanya kecenderungan perdarahan disebabkan oleh difisiensi faktor IX. Kedua faktor tersebut diturunkan secara resesif melalui kromosom wanita.

Dinamakan filia karena paling sedikit satu dari kedua kromosom X-nya mempunyai gen-gen yang sempurna. Namun demikian bila salah satu kromosom X-nya mengalami defi siensi, maka akan menurunkan penyakit tersebut kepada separuh anak laki-laki.

e. Trombositopenia

Kelainan ini ditandai dengan sedikitnya jumlah trombosit di dalam sistem peredaran darah. Penderita trombositopenia cenderung mengalami pendarahan seperti halnya pada hemofilia. Bedanya ialah pendarahan trombositopenia berasal dari kapiler-kapiler kecil, dan bukan dari pembuluh besar seperti yang terjadi pada hemofilia.

Sebagai akibat kelainan ini, timbul bintik-bintik pendarahan di seluruh jaringan tubuh. Kulit penderita menampakkan bercak-bercak kecil berwarna ungu, sehingga penyakit itu disebut trombositopenia purpura.

f. Hipertrofi

Hipertrofi merupakan suatu keadaan menebalnya otot-otot jantung sebagai akibat katup-katup jantung tidak berfungsi sehingga jantung bekerja ekstra. Akibatnya, saat tertentu, jantung tidak dapat lagi memberi cukup oksigen (O2) terhadap jaringan.

g. Penyakit Jantung Koroner

Penyakit jantung koroner adalah penyakit jantung yang disebabkan oleh gangguan aliran darah pada pembuluh darah koroner. Pembuluh darah koroner adalah pembuluh darah arteri dan vena, yang mengalirkan darah dari dan ke jantung. Pemicunya adalah arteriosklerosis, yaitu pengerasan pembuluh nadi (arteri) akibat endapan lemak. Sementara, arterosklerosis adalah pengerasan pembuluh nadi (arteri) akibat endapan zat kapur.

h. Embolisme Koroner

Embolisme koroner merupakan suatu gangguan pada arteri koroner yang mengakibatkan pembuluh terisi oleh bekuan darah secara mendadak. Bekuan darah ini berasal dari bagian tubuh lain yang terbawa oleh aliran darah menuju arteri koroner.

i. Fibrilasi Atrium

Fibrilasi atrium merupakan suatu kelainan pada jantung yang mengakibatkan atrium berdenyut cepat dan tidak beraturan. Kelainan ini terjadi akibat demam rematik dan penyakit tertentu lainnya.

j. Varises

Varises merupakan suatu pelebaran pada pembuluh balik (vena). Varises ini sering terjadi pada bagian bawah tubuh, seperti pembuluh balik pada kaki. Hemaroid atau wasir merupakan varises yang terjadi pada daerah dubur (anus).

k. Flebitis

Flebitis merupakan suatu keadaan gangguan pada vena, yaitu berupa radang vena. Flebitis dapat disebabkan oleh tukak atau abses di luar pembuluh vena. Pada kasus tertentu, fl ebitis dapat juga terjadi pada vena.

l. Hipertensi dan Hipotensi

Hipertensi atau tekanan darah tinggi terjadi jika tekanan darah sistole lebih besar dari 140 mm Hg atau tekanan diastole lebih besar dari 99 mmHg. Tekanan darah yang ideal adalah tekanan sistole 120 mmHg, dan tekanan diastole 80 mmHg. Hipertensi ditandai dengan badan lemah, pusing, napas pendek, dan palpitasi jantung. Hipertensi dapat menyebabkan pecahnya pembuluh arteri dan kapiler. Jika terjadi diotak disebut pendarahan otak. Sebaliknya, hipotensi merupakan suatu keadaan yang ditandai dengan tekanan sistolik dan diastoliknya di bawah ukuran normal. Tekanan darah rendah ditandai dengan gejala badan cepat lelah, tangan dan kaki terasa dingin dan mudah pusing ketika bangun tidur.

m. Hemorage

Hemorage merupakan suatu kelainan berupa pendarahan arteri atau vena, baik pada bagian dalam atau bagian luar tubuh. Hemorage selalu berbahaya. Sebab, apabila pendarahan yang terjadi sebanyak 30% dari volume darah, penderita dapat mati kehabisan darah.