DARAH DAN SIRKULASI FISIOLOGI HEWAN I April 2008 UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN FISIOLOGI HEWAN I April 2008 DARAH DAN SIRKULASI

Darah Darah 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 menstranport nutrien, oksigen, produk buangan, sel-sel imun, dan molekul signal di dalam tubuh.

Bobot darah ± 1/12 bobot tubuh Komposisi plasma darah : Air Protein (fibrinogen, globulin, albumin) pada ikan lipoprotein untuk angkut lemak, antifreeze glycoprotein dll Bahan terlarut Elektrolit (Na+, K+, Ca++, Mg++, Cl-, HCO3-, PO4----, SO4---) Senyawa protein non nitrogen (urea, asam urat, kreatin, kreatinin, garam-garam amonium) Nutrien (glukosa, lemak, asam amino) Gas-gas darah (oksigen, karbon dioksida, nitrogen) Zat pengatur (hormon – pd ikan tiroksin, enzim – ex. alkalin fosfatase) Tekanan osmotik yang dihasilkan oleh protein plasma disebut tekanan osmotik koloid yg mempengaruhi gerakan air dalam menembus selaput sel. – mempengaruhi osmolalitas tubuh hewan. osmoconformer konsentrasi protein plasma rendah osmoregulator konsentrasi protein plasma tinggi.

Protein darah Cairan 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 oksigen Pada 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.

Darah vertebrata Bila darah vertebrata disentrifugasi, terpisah menjadi tiga komponen utama Plasma menyusun kira-kira 55 % dari seluruh volume darah pd manusia normal Eritrosit adl komponen utama lain dr darah yang menyusun kira-kira 45 % dr volume darah Sel darah yg lain, terdiri atas berbagai sel- sel imun dan pembekuan darah menyusun fraksi kecil Fraksi darah yang dibentuk oleh eritrosit disebut hematokrit. Hematokrit bervariasi diantara vertebrata yi 20 – 65 % tergantung kondisi fisiologis

DARAH Darah + antikoagulan terpisah menjadi plasma, sel darah putih dan sel darah merah. Sel darah merah Plasma Sel darah putih dan platelet 55% 45%

PLASMA & SEL DARAH Darah ikan Tinca tinca L. (Cyprinidae) a: limfosit; b: metamyelocyte; c: eritrosit (Scobodova et al., 2001) Human blood components (Minnet et al., 1989)

Eritrosit - pengangkutan eritrosit 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 eritrositnya berukuran < ikan yang tidak aktif. Ikan di perairan dalam eritrositnya lebih besar. Semakin banyak oksigen harus diikat jumlah eritrosit semakin banyak Eritrosit mamalia tidak berinti Ukuran kecil, 1/200 eritrosit reptilia Jumlah 5 – 5,5 juta sel/mm3 darah Eritrosit burung, inti berbentuk bulat Eritrosit ikan, inti berbentuk lonjong Leptocephalus ikan sidat tidak punya Hb & eritrosit

LEUKOSIT Agranulosit: limfosit & monosit Granulocyte: neutrophils, eusinophils dan basophil Fungsi kekebalan tubuh

Agranulosit Limfosit 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, retikulum endoplasma, 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 Trombosit 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. Proses pembekuan darah terjadi dalam tiga tahap

Pembentukan sel darah Semua sel darah dibentuk dari satu tipe sel stem, melalui proses yg disebut hematopoiesis Pada mamalia dewasa hematopoiesis sel stem ditemukan hanya pada sumsum tulang, tetapi vertebrata lain dpt ditemukan di dlm darah sirkulasi dan organ spesifik lain Pd ikan ginjal adl organ hematopoiesis utama, sedang pd amfibi, reptil dan burung hematopoiesis dapat terjadi di limfa, hati, ginjal dan sumsum tulang Jumlah sel stem di darah paling tinggi pd ikan, dan menurun pd taksa vertebrata lain Terdapat 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 jaringan Transport metabolit, exp as laktat dr otot ke hati Transport produk ekskresi Transport gas Transport hormon Transport sel, exp leukosit Transport panas tubuh Koagulasi Menjaga “milieu interieur”

TRANSPORT OKSIGEN DALAM DARAH Pigmen-pigmen Respirasi Pd Bbrp Invert. O2 Dibawa Oleh Darah Atau Hemolymph Dalam Cairan Sederhana (Scr Fisik) Jumlah O2 Yg Ditransport Dl Cairan Sederhana --- Kecil Pd 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, arthropoda Hemerythrin (Fe) : Polychaeta, brachiopoda Chlorocruorin (Fe) : Nematoda, anelida, cacing pipih Hemoglobin (Fe) : vertebrata, moluska, arthropoda