Darah adalah tisu perantara yang terdapat dalam semua haiwan yang berfungsi sebagai sistem pengangkutan dalam badan bagi mengangkut gas, nutrien dan hormon. Darah juga terlibat dalam sistem imunisasi ketika menentang penyakit. Terma perubatan berkait dengan darah bermula dengan hemo- atau hemato- dari perkataan bahasa Greek untuk darah.
Darah manusia adalah sejenis cecair berwarna merah; fungsi utamanya adalah mengangkut oksigen diperlukan untuk hidup diseluruh tubuh.
Darah juga membekalkan tisu dengan zat, menyingkir bahan kumuhan, dan mengandungi pelbagai bahan sistem imunisasi bertujuan mempertahankan badan dari jangkitan kuman. Hormon endokrin juga diedarkan melalui darah.
Darah manusia berwarna merah, antara merah terang apabila ada oksigen kepada merah tua apabila tiada oksigen. Warnanya disebabkan oleh hemoglobin, protein pernafasan (respiratory protein) yang mengandungi zat besi dalam bentuk heme, tempat oksigen melekat.
Darah beredar dalam saluran darah dan dikitarkan oleh jantung, iaitu pam berasaskan otot. Darah akan melalui paru-paru untuk menerima oksigen, dan diedarkan ke seluruh tubuh oleh salur darah arteri. Darah mengedarkan oksigen keseluruh badan melalui saluran halus darah yang dipanggil kapillari. Darah kemudian kembali ke jantung melalui salur vena.
Darah juga mengangkut bahan kumuhan metabolik, dadah dan bahan kimia asing kepada hati untuk diuraikan dan kepada buah pinggang untuk disingkirkan sebagai air kencing.
Komposisi
Darah terdiri daripada beberapa jenis korpuskel atau sel darah; yang membentuk 45% daripada bahagian darah. 55% yang lain adalah plasma darah, cecair kekuningan yang membentuk medium cecair darah.
Antara korpuskel yang terdapat dalam darah adalah:
- Sel darah merah atau eritrosit (sekitar 99%). Sel darah merah tidak mempunyai nukleus sel dan organel, dan tidak dianggap sebagai sel dari segi biologi. Sel darah merah mengandungi hemoglobin dan mengedarkan oksigen. Sel darah merah juga bertanggungjawab bagi sistem kumpulan darah.
- Platelet atau thrombosit (0.6 – 1.0%), bertanggungjawab untuk pembekuan darah.
- Sel darah putih atau leukosit (0.2%), merupakan sebahagian daripada sistem imunisasi; dan bertugas untuk memusnahkan agen jangkitan.
Plasma darah pada asasnya larutan air yang mengandungi :
- albumin
- fibrinogen
- air
- protein
- glukosa
- lipid
- garam
- vitamin
- enzim
- urea
Plasma Darah
Plasma yang terdiri daripada 90% air, adalah sebahagian daripada darah. Lebih dari 100 jenis bahan larut terdapat di dalam cecair jernih ini. Contoh bahan yang terlarut adalah termasuk nutrien, garam (elektrolit), gas penafasan, hormon, plasma protein, dan bahan-bahan buangan metabolisma sel.
Plasma protein adalah bahan yang paling banyak ditemui di dalam plasma. Kecuali antibodi dan protein berasaskan hormon (protein-based hormone), kebanyakan plasma protein dihasilkan oleh hati.
Plasma protein menpunyai pelbagai kegunaan. Sebagai contoh, albumin bertindak sebagai pengangkut sesetengah molekul menerusi peredaran, ia penting sebagai pemampan darah, dan mengawal tekanan di dalam darah, iaitu dengan mengekalkan air di dalam darah.
Protein pembeku membantu mengelakkan kehilangan darah semasa kecederaaan dan antibodi membantu melindungi tubuh daripada patogen. Plasma protein tidak digunakan oleh sel sebagai sumber tenaga atau nutrien metabolisma seperti glukosa, asid lemak dan oksigen.
Komposisi plasma darah sentiasa berubah bergantung kepada bahan buangan sel ke dalam darah. Komposisi darah sentiasa ditetapkan oleh mekanisma homeostatik tubuh kita.
Sebagai contoh, apabila protein darah berada ditahap rendah, hati akan menghasilkan lebih banyak protein, dan apabila darah mula menjadi terlalu berasid (acidosis) atau beralkali (alkalosis), kedua-dua sistem pernafasan dan buah pinggang akan bertindak untuk menjadikan keadaan kembali normal semula, iaitu biasanya diantara pH 7.35 hingga 7.45.
Setiap organ didalam tubuh membuat penyesuaian setiap hari untuk mengekalkan banyak plasma darah pada aras yang betul untuk menampung kehidupan. Selain dari mengangkut bahan disekitar tubuh, plasma membantu pengedaran haba, bahan kumuh metabolisma sehingga ke luar tubuh.
Eritrosit
Eritrosit (erythrocytes) atau sel darah merah, bertindak sebagai pengangkut oksigen kepada semua sel didalam tubuh. Sel ini merupakan contoh terbaik pengesuaian struktur sel dan fungsinya. Sel darah merah berbeza dengan sel darah yang lain kerana mereka anucleate, iaitu tidak mempunyai nucleus. Mereka juga hanya mempunyai beberapa organel.
Eritrosit yang matang adalah beg hemoglobin. Haemoglobin adalah sejenis protein iron-bearing (iron-bearing protein) , mengangkut seberkas oksigen untuk dibawa didalam darah. (ia juga bergabung dengan sedikit karbon diokside)
Selain itu, oleh kerana eritrosit tidak mempunyai mitochondria dan membuat ATP melalui pernafasan anaerobik, mereka langsung tidak menggunakan oksigen yang dibawa oleh mereka, menjadikan mereka sebagai pengangkut oksigen yang efisyen.
Eritrosit adalah kecil, bentuk yang fleksible (biconcave shape – bentuk leper dengan bahagian tengah terlekuk kedalam pada kedua – dua bahagian). Oleh kerana bahagian tengan mereka yang kecil, mereka kelihatan mempunyai bentuk seperti donat apabila dilihat menggunakan mikroskop. Bentuknya yang mempunyai permukaan yang luas untuk menjadikan tempat yang sesuai untuk pertukaran gas berlaku.
Walaupun bilangan sel darah merah ini banyak, tetapi yang menentukan prestasi sel darah merah ini berfungsi mengangkut oksigen adalah hemoglobin. Semakin banyak haemoglobin semakin banyak oksigen dapat diangkut. Satu sel darah merah mengandungi sekitar 250 million hemoglobin dan setiap satu haemoglobin mampu membawa 4 molekul oksigen. Jadi setiap sel mampu membawa sekitar 1 billion molekul oksigen.
Leukosit
Walaupun leukosit atau dikenali sebagai sel darah putih jauh lebih sedikit bilangannya daripada sel darah merah, mereka adalah sangat penting dalam melindungi badan daripada penyakit. Sel darah putih merupakan sel yang lengkap didalam darah, mempunyai nucleus dan organel-organel lain
Leukosit membentuk perlindungan, askar yang bergerak untuk membantu tubuh menentang bakteria jahat, virus, parasit dan sel tumor. Sel darah putih mempunyai satu ciri yang istimewa. Sel darah merah hanya mampu berfungi didalam sepanjang salur darah, tetapi sel darah putih mampu menyelit keluar dan masuk kedalam salur darah. Proses ini dikenali sebagai diapedesis.
Sistem peredaran darah akan mengangkut sel darah putih ke tempat di dalam tubuh dimana perkhidmatan ia diperlukan. Sel darah putih juga mampu mengesan kawasan yang mempunyai tisu rosak atau jangkitan kuman didalam tubuh. Kebolehan ini dipanggil positive chemotaxis.
Apabila kawasan tersebut dikesan, sel darah putih akan bergerak dengan pergerakan amoeboid (ameboid motion) iaitu pergerakan mengikut kecerunan kepekatan (form flowing cythoplasmic extentions that help move them along). Melalui pergerakan ini, mereka akan berkumpul dalam jumlah yang banyak pada kawasan tersebut dan memusnahkan mikroorganisma dan sel yang mati.
Sel darah putih dikelaskan kepada dua kumpulan utama iaitu granulosit dan agranulosit – bergantung kepada kehadiran granul didalam sitoplasma mereka.
Granulosit (granulocutes) adalah sel darah putih yang mempunyai granul. Mereka mempunyai sekelompok nuclei, dimana biasanya mengandungi beberapa kawasan nuclear yang disambungkan oleh bebenang yang halus. Granulosit termasuk neutrophils, eosinophils and basophils.
- Neutrophils adalah sel darah putih yang paling banyak. Mempunyai nucleus yang becuping dan granul yang halus yang bereaksi kepada asid dan bes. Neutrophils adalah phagocyte yang avid mencernakan bacteria dan kulat (fungi)
- Eosinophils mempunyai nukleus biru-merah dan granul sitoplasma merah bata. Bilangannya meningkat mendadak apabila berlakunya jangkitan dan allergic oleh cacing parasit (cacing pita) dan sebagainya.
- Basophils sel darah putih paling jarang, mengandungi granul histamine yang berwarna biru gelap. Histamine adalah sejenis bahan kimia yang merengsa (imflammatory) dan membuatkan salur darah tiris, sehingga menarik sel darah putih yang lain ke tempat itu.
Kumpulan yang kedua sel darah putih adalah agranulocytes, tiada granul sitoplasma. Nuclear mereka seperti normal – berbentuk bulat.
- Limphosit (lymphocytes) mempunyai nucleus biru yang gelap dan memenuhi keseluruhan sel. Sel ini besar sedikit daripada sel darah merah, limphosit cenderung untuk berada di dalam tisu limfa, dimana ia memainkan peranan yang penting didalam sistem immune. Merupakan sel kedua terbanyak didalam sel darah.
- Monosite adalah sel darah putih yang terbesar. Ia mempunyai nucleus berbentuk buah pinggang, mereka mengumpulkan limphosit yang besar. Bila mereka berhijrah ke dalam tisu, mereka bertukar kepada macrophage yang mempunyai selera yang besar
Platelet
Platlet adalah bukan sel. Ia adalah pecahan dari multinucleate cells yang dipanggil megakaryocytes. Platelets kelihatan seperti kotoran yang gelap, berbentuk tidak tetap dan bertaburan dikalangan sel darah. Platelet penting dalam proses pembekuan darah apabila salur darah pecah.
Proses hematopoisis
Hematopoisis adalah proses pembentukan sel darah, berlaku didalam sum – sum tulang atau myeloid tissue. Di kalangan orang dewasa, tissue ini ditemui dengan mudah didalam tulang rata pada tengkorak dan pelvis, tulang rusuk, sternum dan proximal apiphyses pada humerus dan femur setiap hari, sum – sum mengeluarkan satu auns darah baru yang mengandungi seratus billion sel sehari.
Pembentukan sel darah merah
Kerana mereka anucleate, sel darah merah tidak dapat menghasilkan protein. Membesar dan membahagi. Umur mereka sekitar 100-120 hari sebelum disingkirkan oleh fagosit dalam limpa, hati dan tisu tubuh yang lain.
Sel darah yang hilang sentiasa diganti oleh pembahagian hemocytoblast dalam sum – sum tulang. Perkembangan sel darah merah membahagi banyak kali dan mula menghasilkan banyak haemoglobin.
Selepas 2 hari dilepaskan dalam salur darah, reticulocytes telah membuang semua ER yang masih tinggal dan berfungsi dengan sepenuhnya. Proses keseluruhan sel darah merah untuk menjadi matang mengambil masa 3 – 5 hari
Kadar penghasilan sel darah merah dikawal oleh hormone yang dikenali sebagai erythropoietin. Perlu diingat, factor utama penghasilan oksigen didalam badan adalah dikawal oleh permintaan oksigen keseluruh badan.
Pembentukan sel darah putih
Seperti sel darah merah, pembentukan leukosit dan platelet di rangsang oleh hormone. Colony stimulating factor (CFSs) dan interleukins tidak hanya merangsang sum – sum tulang merangsang sel darah putih, tetapi memperkuatkan sel darah putih dengan serangan dengan menambahbaik sel darah putih untuk mempertahankan tubuh.
Hormone thrombopoietin mempercepatkan penghasilan platelet tetapi hanya sedikit yang diketahui mengenai proses penghasilannya. Apabila sum – sum tulang bermasalah atau berpenyakit seperti aplastic anaemia atau leukemia, jarum khas diguna untuk mengeluarkan sample sum – sum tulang dari ilium hingga ke permukaan tubuh.
Proses homeostasis
Homeostasis melibatkan 3 fasa utama iaitu vascular spasms, platelet plug formation dan pembekuan. Kehilangan darah dihalang oleh gentian tisu yang tumbuh dikawasan luka dan menutup lubang salur darah
- Vascular spasms occur (kekejangan vascular). Tindakan segera pada salur darah dengan mengecut yang menyebabkan salur darah kejang. Kekejangan mengecilkan salur darah, mengurangkan darah yang hilang sehingga pembekuan berlaku.
- Platelet plug forms (sumbatan platelet). Platelet bertindak dengan melekat pada tapak luka dan bergabung antara satu sama lain untuk menutup tapak luka. Platelet yang telah melekat melepaskan bahan kimia yang meningkatkan kekejangan salur darah dan menarik banyak lebih banyak platlet ke salur darah.
- Coagulation (pembekuan). Pada masa yang sama, tisu yang tercedera melepaskan tissue factor (TF), bahan yang memainkan peranan penting semasa pembekuan. Prothrombin activator menukarkan prothrombin kepada thrombin, iaitu sejenis enzyme. Thrombin akan bergabung dengan fibrinogen untuk membentuk fibrin, yang membentuk jalinan untuk membentuk sel darah merah.
Biasanya darah akan membeku dalam tempoh masa 3-6 mini. Apabila factor pembekuan telah bermula, factor pencetus akan ternyah dengan mendadak untuk mengelakkan pembekuan merebak ke tempat lain.
