Struktur dan Fungsi Sistem Peredaran Darah Kelas 8 Semester 1

 Struktur dan Fungsi Sistem Peredaran Darah Kelas 8 Semester 1

Maha Suci Tuhan yang telah menciptakan sistem peredaran darah bagi manusia. Pernahkah bagian tubuhmu terluka, misalnya karena terjatuh akibat bermain sepeda atau terkena benda tajam seperti pisau atau benda tajam lainnya? Ketika tubuhmu terluka, bagian tubuh yang terluka tersebut akan mengeluarkan darah.

Perhatikan Gambar 6.1!

Setelah beberapa lama, darah yang awalnya keluar dari tubuh dapat terhenti. Bagaimana hal tersebut dapat terjadi? Apa yang terjadi dengan tubuhmu jika darah keluar secara terus menerus? Tentu jika darah keluar secara terus menerus kamu akan kekurangan darah.

Tentu kita wajib bersyukur atas adanya mekanisme pembekuan darah, sehingga darah tidak terus keluar dari tubuh. Apakah kamu pernah berpikir apa akibatnya jika kekurangan darah? Apa sebenarnya fungsi darah bagi tubuh kita? Bagaimana proses pembekuan darah?

Darah pada tubuh manusia berfungsi untuk mengangkut nutrisi, oksigen, hormon, dan senyawa kimia lain ke seluruh sel-sel tubuh serta mengangkut karbon dioksida dan sisa metabolisme untuk dikeluarkan dari tubuh. Selain itu, darah juga berfungsi untuk menjaga tubuh kita dari serangan penyakit. Proses ini berlangsung terus menerus selama kehidupan manusia. Untuk melakukan fungsi tersebut melibatkan berbagai organ dalam tubuh. Apa saja proses yang terjadi dalam sistem peredaran darah? Organ apa saja yang berperan dalam sistem peredaran darah? Agar kamu dapat memahaminya pelajari materi berikut ini dengan baik. 

Darah merupakan jaringan ikat yang berwujud cair dan tersusun atas dua komponen utama yaitu plasma dan elemen seluler. Perhatikan Gambar 6.2!

 
Plasma darah merupakan cairan nekstraseluler yang mengandung zat-zat terlarut, sedangkan elemen seluler tersusun atas sel-sel darah.

Apabila darah yang terdapat di dalam tabung reaksi disentrifugasi (diputar) dengan kecepatan tertentu, sel-sel darah akan berada pada bagian dasar sedangkan plasma berada pada bagian atas.  Darah tersusun atas 55% plasma darah dan 45% sel-sel darah.

Secara normal, lebih dari 99% sel-sel darah tersusun atas sel darah merah (eritrosit) dan sisanya tersusun oleh sel darah putih (leukosit) dan keping darah (trombosit). Perhatikan Gambar 6.3!

a.    Plasma Darah

Plasma darah tersusun atas 91,5% air (H₂O) dan 8,5% zat-zat terlarut. Zat-zat terlarut tersebut tersusun atas protein dan zat-zat lain. Protein-protein yang terlarut dalam plasma antara lain albumin, fibrinogen, dan globulin yang sering disebut sebagai protein plasma.

Zat-zat lain yang terlarut dalam plasma darah antara lain sari makanan, mineral, hormon, antibodi, dan zat sisa metabolisme (urea dan karbon dioksida).

b.    Sel Darah Merah (Eritrosit)

Sel darah merah berbentuk bulat pipih dengan bagian tengahnya cekung (bikonkaf). Sel darah merah tidak memiliki inti sel. Warna merah pada sel darah merah disebabkan adanya hemoglobin (Hb) dalam sel darah merah. Hemoglobin merupakan suatu protein yang mengandung unsur besi. Sel darah merah paling banyak terdapat dalam darah, 1 mm³ (kurang lebih sekitar satu tetes)  darah terdiri atas 4-5 juta sel darah merah. Ketika dalam paru-paru, hemoglobin dalam sel darah merah mempunyai daya ikat yang tinggi terhadap oksigen, sehingga akan mengikat oksigen membentuk kompleks oksihemoglobin. Persamaan reaksi kimianya adalah: 

Ketika sel darah merah berada dalam jaringan tubuh, daya ikat hemoglobin terhadap oksigen berkurang, sehingga oksigen terlepas dari hemoglobin menuju sel-sel tubuh. Sebaliknya, saat berada dalam jaringan tubuh, daya ikat hemoglobin terhadap karbon dioksida tinggi. Karbon dioksida berikatan dengan hemoglobin membentuk karbaminohemoglobin. Persamaan reaksi kimianya adalah:

 

Sel darah merah yang mengandung karbaminohemoglobin selanjutnya menuju paru-paru. Di dalam paru-paru karbon dioksida dilepaskan untuk dikeluarkan dari tubuh.

Masih ingatkah kamu di mana sel darah merah dibentuk? Sel darah merah dibentuk di dalam sumsum merah tulang. Namun, selama dalam kandungan, sel darah merah dibentuk dalam hati dan limpa. Sel darah merah hanya berusia sekitar 100 - 120 hari. Sel yang telah tua akan dihancurkan oleh sel makrofag di dalam hati dan limpa. Selanjutnya, di dalam hati, hemoglobin dirombak, kemudian dijadikanbilirubin (pigmen empedu).

b.   Sel Darah Putih (Leukosit)

Berbeda dengan sel darah merah, sel darah putih memiliki bentuk yang tidak tetap atau bersifat ameboid dan mempunyai inti. Jumlah sel darah putih tidak sebanyak jumlah sel darah merah, setiap 1 mm³ darah mengandung sekitar 8.000 sel darah putih. Fungsi utama dari sel darah putih adalah melawan kuman/ bibit penyakit yang masuk ke dalam tubuh. Apabila di dalam darah terjadi peningkatan jumlah leukosit, maka kemungkinan terjadi infeksi di bagian tubuh. Jika jumlah leukosit sampai di bawah 6.000 sel per 1 mm³ darah disebut sebagai kondisi leukopenia. Jika jumlah leukosit melebihi normal (di atas 9.000 sel per 1 mm³) disebut leukositosis.

Berdasarkan ada tidaknya butir-butir kasar (granula) dalam sitoplasma leukosit, leukosit dapat dibedakan menjadi granulosit dan agranulosit. Leukosit jenis granulosit terdiri atas eosinofil, basofil, dan netrofil. Agranulosit terdiri atas limfosit dan        monosit. Agar kamu dapat memahami dengan baik karakteristik jenis-jenis sel darah putih, perhatikan Tabel 6.1.

 

 c.    Keping Darah (Trombosit)

Bentuk trombosit beraneka ragam, yaitu bulat, oval, dan memanjang. Trombosit tidak berinti dan bergranula. Jumlah sel pada orang dewasa sekitar 200.000 – 500.000 sel per 1 mm³ darah. Umur dari keping darah cukup singkat, yaitu 5 sampai 9 hari. Keping darah sangat berhubungan dengan proses mengeringnya luka, sehingga tidak heran jika ada yang menyebut keping darah dengan sel darah pembeku.

Nah, pernahkah kamu berpikir bagaimana proses pembekuan darah terjadi?

Sesaat setelah bagian tubuh terluka, trombosit akan pecah karena bersentuhan dengan permukaan kasar dari pembuluh darah yang luka. Di dalam trombosit, terdapat enzim trombokinase atau tromboplastin.

Enzim tromboplastin akan mengubah protrombin (calon trombin) menjadi trombin karena pengaruh ion kalsium dan vitamin K dalam darah. Trombin akan mengubah fibrinogen (protein darah) menjadi benang-benang fibrin. Benang-benang fibrin ini akan menjaring sel-sel darah sehingga luka tertutup dan darah tidak menetes lagi. Agar kamu dapat dengan mudah memahami proses pembekuan darah, perhatikanlah Gambar 6.4!

 

Darah dapat dikelompokkan berdasar sistem ABO, sistem Rhesus (Rh), dan sistem MN. Sistem ABO dan Rh merupakan sistem penggolongan darah yang sering digunakan. Berdasarkan sistem penggolongan darah ABO, darah dikelompokkan menjadi 4 golongan darah, yaitu golongan darah A, B, AB, dan O. Pembagian ini dilakukan karena adanya perbedaan aglutinogen (antigen) pada permukaan membran sel darah merah (eritrosit) dan antibodi (aglutinin) dalam plasma darah. Perhatikan Gambar 6.5!

 

Ada dua jenis antigen pada sel darah merah, yaitu antigen-A dan antigen-B.  Antibodi dalam plasma darah juga terdiri atas dua jenis, yaitu antibodi anti-A dan antibodi anti-B. Jenis antigen dan antibodi inilah yang akan menentukan jenis golongan darah seseorang. Perhatikanlah Tabel 6.2!

 
Sistem penggolongan darah Rhesus dapat digolongkan menjadi dua kelompok, yaitu Rhesus positif (Rh⁺) dan Rhesus negatif (Rh^-).

Golongan darah seseorang dapat dikelompokkan berdasar dua sistem penggolongan darah baik sistem golongan darah ABO dan Rhesus, misalnya seseorang yang memiliki golongan darah A ada yang Rhesusnya positif dan ada yang Rhesusnya negatif.

Kita harus mengetahui golongan darah karena golongan darah sangat penting pada proses transfusi darah. Transfusi darah adalah proses pemindahan darah dari donor (pemberi) ke resipien (penerima). Jika seseorang mendapatkan transfusi darah dari donor yang golongan darahnya berbeda dengan golongan darah resipien, akan menimbulkan bahaya bagi resipien. Darah resipien dapat mengalami pembekuan atau penggumpalan dan dapat menyebabkan kematian. Oleh karena itu, dalam transfusi darah harus disesuaikan jenis golongan darah baik golongan berdasarkan ABO maupun Rhesusnya. Misalnya, kamu memiliki golongan darah A Rhesus positif, ketika kamu akan menerima transfusi darah, pilihan golongan darah yang juga golongan darah A Rhesus positif. Namun, jika tidak terdapat golongan darah A Rhesus positif, kamu dapat menerima dari golongan darah O Rhesus positif. Perhatikanlah Tabel 6.3 agar kamu dapat mengetahui golongan darah yang dapat ditransfusikan!

 

Berdasarkan Tabel 6.3, kamu dapat mengetahui bahwa golongan darah AB dapat menerima darah dari resipien golongan darah apapun. Oleh karena itu, golongan darah AB disebut dengan resipien universal. Sebaliknya golongan darah O dapat menjadi donor bagi semua golongan darah atau golongan darah O itu sendiri. Oleh karena itu, golongan darah O disebut sebagai donor universal.  Meskipun secara teorinya golongan darah AB dapat menerima dari semua golongan darah, akan tetapi pada praktiknya tim medis selalu mengusahakan golongan darah yang sama pada saat transfusi darah. Misalnya seseorang yang bergolongan darah AB, pada saat membutuhkan transfusi darah, akan ditransfusi oleh orang atau keluarga yang bergolongan darah AB juga.

  Jantung dan Pembuluh Darah

a.    Jantung

Darah dapat mengalir ke seluruh tubuh karena di dalam tubuh kita terdapat organ yang berperan sebagai pemompa  darah yang disebut dengan jantung. Perhatikan Gambar 6.6! Jantung terdiri atas 4 ruangan, yaitu serambi (atrium) kiri dan serambi (atrium) kanan serta  bilik (ventrikel) kiri dan bilik (ventrikel)  kanan. Serambi jantung terletak pada bagian atas, sedangkan bilik jantung terletak di sebelah bawah.

Darah dari seluruh tubuh, akan masuk pertama kali ke serambi kanan, sehingga darah  dalam serambi kanan banyak mengandung CO₂. Dari serambi kanan, darah akan melewati katup trikuspidalis menuju bilik kanan. Katup ini berfungsi agar darah tidak dapat kembali ke serambi kanan. Darah yang ada dalam bilik kanan, dipompa oleh bilik kanan melewati arteri pulmonalis menuju paru-paru agar CO₂ dalam darah terlepas dan terjadi pengikatan O_2.

Darah dari paru-paru mengalir melalui vena pulmonalis menuju serambi kiri, sehingga darah dalam serambi kiri banyak mengandung O₂. Darah dari serambi kiri turun melalui katup bikuspidalis menuju bilik kiri. Bilik kiri akan memompa darah ke seluruh tubuh melalui pembuluh aorta. Perhatikan kembali Gambar 6.6! Melalui gambar tersebut kamu dapat melihat bahwa dinding bilik kiri lebih tebal dibandingkan bagian jantung yang lain. Mengapa demikian? Coba hubungkan dengan fungsi bilik kiri!

Pernahkah kamu berpikir mengapa jantung dapat berdenyut secara otomatis tanpa perlu kamu perintah sehingga meskipun kamu tertidur  jantungmu tetap berdenyut? Coba renungkan, apa yang akan terjadi jika untuk setiap berdenyut kamu harus memerintah jantung berdenyut, seperti halnya ketika kamu memerintahkan kaki ketika akan berjalan! Tentu jika jantung harus berdenyut berdasarkan perintahmu, saat kamu tertidur jantung akan berhenti berdenyut sehingga tidak dapat memompa darah ke seluruh tubuh. Hal ini mengakibatkan sel-sel tubuh tidak mendapat pasokan O₂, nutrisi, dan zat-zat sisa metabolismenya tidak dapat diangkut oleh darah. Apa yang akan terjadi jika demikian? Maha Besar Tuhan yang telah merancang kerja jantung secara otomatis. Tentu kamu wajib bersyukur atas karunia yang telah diberikan Tuhan ini. Coba renungkan, apa yang harus kamu lakukan untuk mensyukuri karunia tersebut?

Jantung memiliki dinding yang tersusun atas otot-otot jantung. Berbeda dengan otot rangka, otot jantung memang memiliki kemampuan untuk berkontraksi secara tak sadar (otonom) karena dikendalikan oleh sistem saraf otonom. Di dalam jantung terdapat saraf khusus yang disebut dengan pacu jantung (pacemaker) yang diperankan oleh nodus sinoatrial. Pacu jantung inilah yang berperan dalam pengaturan irama detak jantung. Perhatikan Gambar 6.7!

Pada beberapa orang, pacu jantung mengalami gangguan sehingga tidak dapat mengatur irama detak jantung dengan normal, sehingga ilmuwan telah mengembangkan alat pacu jantung buatan dengan energi dari baterai.

b.   Pembuluh Darah

Pembuluh darah dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu pembuluh nadi (arteri), pembuluh balik (vena), dan pembuluh kapiler (Gambar 6.8).

Arteri merupakan pembuluh darah yang mengalirkan darah keluar jantung, sedangkan vena mengalirkan darah masuk ke dalam jantung.

Arteri berisi darah yang mengandung oksigen, kecuali pembuluh arteri pulmonalis. Vena berisi darah yang banyak mengandung karbon dioksida, kecuali vena pulmonalis. Ujung arteri dan vena bercabangcabang menjadi pembuluh-pembuluh kecil yang disebut pembuluh kapiler.

Pada pembuluh kapiler inilah terjadi pertukaran gas oksigen dan gas karbon dioksida antara darah dengan jaringan tubuh.

Tahukah kamu perbedaan antara pembuluh arteri dan vena? Agar kamu dapat dengan mudah memahaminya, coba perhatikan Tabel 6.4! 

C.   Peredaran Darah pada Manusia

Peredaran darah manusia termasuk peredaran darah tertutup karena darah selalu beredar di dalam pembuluh darah. Setiap beredar, darah melewati jantung dua kali sehingga disebut peredaran darah ganda. Pada peredaran darah ganda tersebut dikenal peredaran darah kecil dan peredaran darah besar. Peredaran darah kecil merupakan peredaran darah yang dimulai dari jantung (bilik kanan) menuju ke paru-paru kemudian kembali lagi ke jantung (serambi kiri). Perhatikan Gambar 6.9 pada nomor 1 sampai 5!   Peredaran darah besar adalah peredaran darah dari jantung (bilik kiri) ke seluruh tubuh kemudian kembali ke jantung lagi (serambi kanan). Perhatikan Gambar 6.9 pada nomor 6 sampai 10! 

D.   Frekuensi Denyut Jantung

Ada beberapa faktor yang memengaruhi frekuensi denyut jantung di antaranya adalah jenis kelamin dan aktivitas tubuh, dan beberapa hal berikut.

1)   Kegiatan atau Aktivitas Tubuh

Orang yang melakukan aktivitas memerlukan lebih banyak sumber energi berupa glukosa dan oksigen dibandingkan dengan orang yang tidak melakukan aktivitas seperti duduk santai atau tiduran. Untuk memenuhi kebutuhan sumber energi dan oksigen tersebut, jantung harus memompa darah lebih cepat.

2)   Jenis Kelamin

Pada umumnya perempuan memiliki frekuensi denyut jantung yang lebih tinggi daripada laki-laki. Pada kondisi normal, denyut jantung perempuan berkisar antara 72-80  denyutan/menit, sedangkan denyut jantung laki-laki berkisar antara 64-72 denyutan/menit.

3)   Suhu Tubuh

Semakin tinggi suhu tubuh maka semakin cepat frekuensi denyut jantung. Hal ini terjadi karena adanya peningkatan proses metabolisme, sehingga diperlukan peningkatan pasokan O₂ dan pengeluaran CO₂.

4)   Umur

Pada janin, denyut jantung dapat mencapai 140-160 denyutan/ menit. Semakin bertambah umur seseorang, semakin rendah frekuensi denyut jantung. Hal ini berhubungan erat dengan makin berkurangnya proporsi kebutuhan energinya.

5)   Komposisi Ion

Berdenyutnya jantung secara normal, tergantung pada keseimbangan komposisi ion di dalam darah. Ketidakseimbangan ion, dapat menyebabkan bahaya bagi jantung. 

Rerata maksimal detak jantung seseorang berkaitan dengan usianya sehingga dapat dirumuskan:

Rerata maksimal detak jantung = 220 – usia

Penelitian terbaru saat ini menemukan rumus terbaru hasil modifikasi dari rumus di atas yakni:   

Rerata maksimal detak jantung = 208 – ( 0, 7 × usia)