2.3 Darah dan bagian-bagiannya
2.3.2 Sumsum tulang
Pada orang dewasa secara umum proses hematopoiesis (pembentukan sel-sel
darah: eritrosit, leukosit dan trombosit) terjadi pada sumsum tulang. Sedangkan pada
janin, sel-sel darah juga dibentuk di dalam hati dan limfa atau disebut dengan
hematopoiesis ekstramedular. Pada orang dewasa, hematopoiesis ekstramedular yang
demikian dapat juga terjadi apabila menderita penyakit kerusakan tulang atau fibrosis
Pada usia anak-anak, sel darah secara aktif dihasilkan di dalam rongga sumsum
tulang dari seluruh tulang. Kemudian menjelang usia 20 tahun, sumsum tulang pada
rongga sumsum tulang panjang menjadi tidak aktif, terkecuali pada tulang humerus atas
dan femur. Sumsum tulang seluler yang aktif disebut sebagai sumsum merah, sumsum
tulang inaktif yang diinfiltrasi dengan lemak disebut sumsum kuning (Ramon, 2007).
Gambar.7 Bone Marrow (Jorrun, 2007)
Sumsum tulang merupakan salah satu organ terbesar di dalam tubuh, dengan
ukuran dan berat mendekati ukuran dan berat organ hati. Sumsum tulang merupakan
salah satu organ yang paling aktif, dimana dalam keadaan normal 75% dari sel di dalam
sumsum tulang termasuk dalam golongan mieloid penghasil sel darah putih dan hanya
sekitar 25% yang merupakan sel darah merah yang sedang mengalami pematangan,
jumlahnya 500 kali lebih banyak dibandingkan dengan sel darah putih. Hal ini
menunjukkan bahwa di dalam sumsum tulang masa hidup rata-rata sel darah putih adalah
singkat, sedangkan usia sel darah merah lebih panjang (Pudyoko, 2001). Sumsum tulang
mengandung sel induk multipoten umum yang akan berdiferensiasi menjadi sel induk
khusus, yang selanjutnya berdiferensiasi menjadi berbagai jenis sel yang ditemukan di
dalam sumsum tulang dan darah. Jumlah sel induk multipoten umum tidak banyak,
namun mampu mengambil alih fungsi sumsum tulang apabila disuntikan pada seseorang
penderita yang seluruh sumsum tulangnya mengalami kerusakan. Nampaknya sel‐sel tersebut berkembang menjadi kelompok‐kelompok sel induk khusus yang membentuk megakariosit, limfosit, eritrosit, eosinofil dan basofil, sedangkan netrofil dan monosit
dibentuk oleh prekursor umum. Sel induk pada sumsum tulang juga merupakan sumber
dari osteoklas, sel mast, sel dendritik dan sel langerhans.
2.3.3 Eritrosit (sel darah merah)
Pada manusia terdapat rata-rata sekitar 5 miliar eritrosit dalam setiap mililiter darah.
Secara klinis biasanya dilaporkan jumlah hitung sel darah merah sebanyak 5 juta per
milimeter kubik (mm3). Setiap manusia memiliki total 25 sampai 30 triliun sel darah
merah yang mengalir di dalam pembuluh darah setiap saat. Usia dari eritrosit dalam
pembuluh darah adalah pendek, eritrosit hanya mampu bertahan rata-rata selama 120 hari,
oleh karena itu harus diganti. Dalam keadaan normal pada sumsum tulang terjadi proses
eritropoiesis yaitu proses untuk menghasilkan sel darah merah, dengan kecepatan yang
luar biasa yaitu 2 sampai 3 juta sel per detik untuk mengimbangi sel-sel tua yang sudah
mati (Ramon, 2007).
Selama perkembangan masa janin, eritrosit awalnya diproduksi oleh yolk sac
sumsum tulang terbentuk dan mengambil alih fungsi pembentukan eritrosit. Seiring
semakin dewasanya seseorang sumsum kuning yang tidak mampu melakukan
eritropoiesis secara bertahap digantikan oleh sumsum merah yang hanya tersisa di
sternum (tulang dada), vertebra (tulang punggung), iga, dasar tengkorak dan ujung-ujung
atas tulang ekstremitas. Sumsum merah tidak hanya menghasilkan eritrosit tetapi juga
menghasilkan leukosit dan trombosit. Di sumsum merah terdapat pluripotensial stem cell
yang belum berdiferensiasi yang secara terus menerus membelah diri dan berdiferensiasi
menjadi berbagai jenis sel darah (Ramon, 2007).
Eritrosit merupakan sel gepeng berbentuk piringan yang dibagian tengah di kedua
sisinya mencekung, hampir menyerupai bentuk donat tetapi tidak berlubang. Eritrosit
merupakan lempeng bikonkaf dengan diameter 8 µm, tepi luar tebalnya 2 µm dan ukuran
tebal bagian tengahnya 1µm. Dalam fungsinya untuk mengangkut O2 di dalam darah,
bentuk eritrosit yang khas ini memiliki fungsi secara efisien. Pertama, bentuknya yang
bikonkaf akan memberikan luas permukaaan yang lebih besar untuk terjadinya proses
difusi O2 untuk menembus membran. Kedua, bentuk sel eritrosit yang tipis
memungkinkan O2 untuk berdifusi lebih cepat antara bagian dalam sel dengan luar sel
(Sherwood, 2001).
Eritrosit juga bersifat lentur (fleksibel) terhadap membran, sehingga ciri ini akan
mempermudah fungsi transportasi dari eritrosit, yakni memungkinkan eritrosit berjalan
melalui kapiler yang sempit dan berkelok-kelok untuk menyampaikan O2 ke jaringan
tanpa mengalami ruptur. Eritrosit yang diameternya 8 µm, mampu mengalami deformasi
Gambar.8 Eritrosit (Jorrun, 2007)
Untuk menjalankan fungsinya dalam mengangkut O2, pada eritrosit terdapat
hemoglobin (Hb). Molekul hemoglobin (Hb) terdiri atas dua bagian :
a. Gugus nitrogenosa non protein mengandung besi yang dikenal sebagai gugus hem
(heme) dimana masing-masing terikat dengan satu polipeptida. Setiap atom besi
secara reversibel dapat berikatan dengan satu molekul O2, sehingga setiap satu
molekul hemoglobin dapat mengangkut empat O2. O2 bersifat kurang larut dalam
plasma, 98,5% O2 yang diangkut dalam darah terikat pada hemoglobin. Hemoglobin
sendiri merupakan suatu pigmen (secara alami berwarna), hal ini disebabkan karena
kandungan besi yang terapat pada hemoglobin, sehingga hemoglobin tampak
berwarna kemerahan apabila berikatan dengan O2 dan berwarna kebiruan apabila
mengalami deoksigenasi. Hal inilah yang menyebabkan darah arteri yang
teroksigenasi dengan sempurna tampak merah, dan darah vena yang telah kehilangan
b. Bagian globin, yaitu suatu protein yang terbentuk dari empat rantai polipeptida yang
sangat kompleks (berlipat-lipat).
Selain berikatan dengan O2 hemoglobin juga dapat berikatan dengan zat-zat lain,
seperti:
a. Hemoglobin berikatan dengan CO2, hemoglobin juga berfungsi untuk mengangkut
CO2 dari jaringan kembali ke paru untuk selanjutnya dibuang melalui ekshalasi.
b. Hemoglobin berfungsi untuk menyangga asam (pH). Ion hidrogen asam (H+) dari
asam karbonat yang terionisasi, dihasilkan dari CO2 pada tingkat jaringan.
c. Karbon monoksida (CO). Dalam keadaan normal gas ini tidak terdapat dalam darah,
tetapi bila terhirup gas CO maka akan menempati tempat pengikatan O2 pada
hemoglobin sehingga dapat menyebabkan terjadinya keracunan karbon monoksida.
Gambar.9 Bagian-bagian darah (Jorrun, 2007)
biasa Romanowsky yang merupakan sel besar dengan sitoplasma biru tua, nukleus di
tengah dengan nukleoli dan kromatin yang sedikit mengelompok (Ramon, 2007). Eritrosit
seolah-olah tidak memiliki inti sel (nucleus), organel atau ribosome. Struktur-struktur ini
dikeluarkan ketika masa perkembangan sel untuk menyediakan ruang untuk hemoglobin
yang lebih banyak (Pudyoko, 2011). Hal ini disebabkan karena setelah terjadi proses
pembelahan sel, pronormoblas ini menjadi sederet normoblas yang makin bertambah
kecil. Pronormoblas juga berisi haemoglobin lebih banyak dalam sitoplasma. Sitoplasma
berwarna biru pucat karena kehilangan alat sintesis RNA dan proteinnya, sementara
kromatin inti menjadi lebih padat. Nukleus akhirnya dikeluarkan dari normoblas tua di
dalam sumsum tulang dan terjadilah stadium retikulosit yang masih mengandung
sebagian ribosomal RNA dan masih sanggup mensintesis haemoglobin (Ramon, 2007).
Sehingga sel darah merah pada dasarnya adalah suatu kantong terbungkus membran
plasma yang dipenuhi dengan hemogolin (Sherwood, 2001).
Di dalam eritrosit terdapat enzim yang tidak dapat diperbaharui. Enzim-enzim
tersebut adalah enzim glikolitik dan karbonat anhidrase (Pudyoko, 2011). Enzim
glikolitik penting untuk menghasilkan energi yang dibutuhkan untuk menjalankan
mekanisme transportasi ion-ion di dalam sel. Walaupun eritrosit merupakan kendaraan
untuk mengangkut O2 ke semua jaringan tubuh, namun eritrosit itu sendiri tidak dapat
menggunakan O2 yang diangkut untuk menghasilkan energi. Hal ini disebabkan karena
eritrosit tidak memiliki mitokondria yang berfungsi sebagai tempat keberadaan
enzim-enzim fosforilasi oksidatif, dan hanya mengandalkan glikolisis untuk menghasilkan ATP
(Pudyoko, 2011).
Karbonat anhidrase juga merupakan enzim yang penting di dalam eritrosit. Enzim
pada akhirnya akan menyebabkan perubahan CO2 hasil metabolisme menjadi ion
bikarbonat (HCO3-), yaitu bentuk utama transportasi CO2 di dalam darah. Dengan
demikian eritrosit berperan serta dalam pengangkutan CO2 melalui dua cara yaitu
pengangkutan dengan hemoglobin dan melalui konversi HCO3- oleh karbonat anhidrase
(Pudyoko, 2011).
Tabel.5 Jumlah Sel Darah Manusia Normal (Ramon, 2007; Lauralee Sherwood 2001; Pudyoko, 2011).
Sel Darah Jumlah Normal
Eritrosit total
Hitung sel darah merah
5.000.000.000 sel/ ml darah
5.000.000/ mm3
Leukosit total
Hitung sel darah putih
7.000.000 sel/ ml darah 7.000/mm3 Granulosit polimorfunukleus Neutrofil 60-70% Eosinofil 1-4% Basofil 0,25-0,5% Agranulosit mononukleus Limfosit 25-33% Monosit 2-6% trombosit total
Hitung sel trombosit
250.000.000/ ml darah
2.3.4 Leukosit (sel darah putih)
Leukosit merupakan sel darah yang diproduksi oleh jaringan hematopoietik yang
berfungsi membantu tubuh untuk melawan berbagai penyakit infeksi sebagai bagian dari
sistem kekebalan tubuh. Imunitas mengacu pada kemampuan tubuh untuk menahan atau
mengeliminasi sel abnormal atau benda asing yang berpotensi menimbulkan gangguan
bagi tubuh. Fungsi dari leukosit dan turunannya adalah sebagai berikut :
a. Menahan invasi pathogen, yaitu mikroorganisme penyebab penyakit; misalnya
bakteri dan virus melalui proses fagositosis.
b. Mengidentifikasi dan menghancurkan sel-sel kanker yang muncul di dalam tubuh.
c. Membersihkan sampah tubuh dengan cara memfagositosis debris dari sel yang mati;
misalnya dalam proses penyembuhan luka dan perbaikan jaringan.
Berbeda dengan eritrosit pada leukosit tidak terdapat hemoglobin, sehingga
leukosit tidak berwarna (putih) kecuali apabila diwarnai secara khusus agar dapat terlihat
di bawah mikroskop. Eritrosit umumnya memiliki struktur yang uniform, berfungsi secara
identik dan jumlahnya konstan. Hal ini berbeda dengan leukosit yang bervariasi dalam
struktur, serta fungsi dan jumlahnya (Pudyoko, 2011). Leukosit bentuknya lebih besar
dibanding denga eritrosit tetapi jumlah lebih sedikit. Dalam setiap milimeter kubik
terdapat 6000 sampai 10000 (rata-rata 8000) leukosit (Ramon, 2007).
Dalam Sherwood (2001) disebutkan ada lima jenis leukosit yang bersirkulasi,
yakni: neutrofil, eosinofil, basofil, monosit, dan limfosit, dimana masing-masing memiliki
struktur dan fungsi yang khas dengan ukuran yang sedikit lebih besar dari pada eritrosit.
Neutrofil, eosinofil dan basofil dikategorikan sebagai granulosit (sel yang mengandung
granula) polimorfonukleus (banyak bentuk nukleus). Nukleus dari sel-sel ini terbentuk
menjadi beberapa lobus dengan bentuk yang bervariasi serta memiliki sitoplasma yang
yang sitoplasmanya mengandung granula dengan komposisi kimia dan enzim yang
bervariasi serta memiliki ukuran berkisar dari 10 sampai 14 µm (Ramon, 2007). Eosinofil
merupakan granulosit dengan inti yang terbagi menjadi 2 lobus dan sitoplasmanya
bergranula kasar, berwarna merah tua oleh zat warna yang bereaksi asam. Dalam keadaan
normal jumlah eosinofil adalah 2-3% dari seluruh jumlah sel darah putih yang terdapat di
dalam darah. Basofil merupakan jenis leukosit darah yang jumlahnya paling sedikit.
Neutrofil disebut juga sebagai leukosit polimorfonuklear (PMN), sel ini berdiameter
antara 12-15 µm, memiliki inti yang khas padat yang terdiri atas sitoplasma diantara 2
dan 5 lobus dengan struktur tidak teratur dan banyak mengandung granula (Ramon,
2007). Granulosit sendiri terbagi menjadi tiga bagian berdasarkan sifat afinitasnya
terhdap zat warna; eosinofil memiliki afinitas terhadap zat warna merah eosin, basofil
cenderung menyerap zat warna biru (basa) dan neutrofil bersifat netral, tidak ada
kecenderungan berikatan dengan zat warna.
Monosit dan limfosit dikenal sebagai agranulosit (sel yang tidak memiliki granula)
monounkleus (satu nukleus). Monosit dan limfosit memiliki sebuah nukleus besar yang
tidak bersegmen (Pudyoko, 2011). Monosit merupakan 5-8% jumlah leukosit di dalam
darah, monosit berukuran besar yaitu 16-20 µm, kromatin inti jelas, inti memanjang
berlekuk atau terlipat dan sitoplasmanya banyak, monosit juga berwarna keabu-abuan dan
tembus pandang. Limfosit merupakan leukosit mononuklear dalam darah perifer.
Limfosit memiliki inti bulat atau oval yang dikelilingi oleh pinggiran sitoplasma sempit
Gambar.10 Leukosit (Jorrun, 2007)
Fungsi leukosit yaitu (1) fungsi defensif: berfungsi untuk mempertahankan tubuh
terhadap benda-benda asing termasuk kuman-kuman penyebab penyakit infeksi. Leukosit
yang berperan dalam fungsi ini adalah Monosit, yang memakan benda-benda asing
berukuran besar (makrofag). Neutrofil yang memakan benda-benda asing berukuran kecil
(mikrofag) dan limfosit yang membentuk antibodi dan sel plasma. (2) fungsi reparatif:
berfungsi untuk memperbaiki atau mencegah terjadinya kerusakan terutama kerusakan
vaskuler. Jenis leukosit yang berperan dalam fungsi ini adalah basofil sebagai heparin,
dimana heparin dapat mencegah terbentuknya trombus-trombus pada pembuluh darah
(Ramon, 2007).
1. Neutrofil, merupakan unit dari leukosit yang khusus sebagai fagositik. Sel-sel ini
merupakan sel pertahanan pertama apabila terjadi invasi bakteri dan sangat penting
dalam respon peradangan. Peningkatan jumlah neutrofil di dalam darah biasanya
terjadi pada invasi bakteri akut. Hitung jenis sel dalam penentuan proporsi setiap
jenis leukosit yang ada sangat bermanfaat untuk membuat perkiraan yang cukup
2. Eosinofil, peningkatan eosinofil dalam sirkulasi darah (eosinofilia) biasanya
dikaitkan dengan keadaan-keadaan alergi dan adanya parasit internal. Untuk
membunuh parasit dalam tubuh; misalnya cacing, eosinofil tidak dapat memakan
langsung cacing parasit yang berukuran lebih besar, melainkan dengan cara
melekatnya sel-sel tersebut ke tubuh parasit dan mengeluarkan bahan-bahan yang
dapat mematikan parasit tersebut.
3. Basofil, merupakan jenis leukosit yang paling sedikit jumlahnya dan kurang
diketahui sifat-sifatnya. Secara struktural dan fungsional sel-sel ini mirip dengan sel
mast, dimana sel-sel tersebut tidak pernah beredar dalam darah melainkan lebih
banyak tersebar dalam jaringan ikat di seluruh tubuh. Sel basofil dan sel mast sendiri
dapat membentuk dan menyimpan histamin serta heparin, yaitu merupakan zat-zat
kimia kuat yang dapat dikelurkan apabila mendapat stimulus yang sesuai. Biasanya
pengeluaran histamin penting dalam reaksi alergi, sedangkan heparin untuk
mempercepat pembersihan partikel-partikel lemah dari darah.
4. Monosit, sama seperti neutrofil, monosit juga diarahkan sebagai fagositik. Sel
monosit keluar dari sumsum tulang dan beredar dalam aliran darah selama satu atau
dua hari sebelum akhirnya menetap di berbagai jaringan di seluruh tubuh. Ketika
sudah berada ditempat yang baru, sel monosit akan terus berkembang dan
membesar, dan menjadi fagosit jaringan besar yang dikenal sebagai makrofag.
5. Limfosit, terdapat dua jenis limfosit yaitu: limfosit B dan limfosit T. Limfosit B
menghasilkan antibodi yang beredar di dalam darah. Antibodi yang dihasilkan oleh
limfosit B akan berikatan dengan antigen (benda asing) dan memberi tanda untuk
destruksi (melalui fagosit atau cara lain), misalnya bakteri akan menginduksi
pembentukan antibodi. Limfosit T tidak menghasilkan antibodi, melainkan sel-sel ini
sebagai respon imun seluler. Limfosit T akan menyerang sel-sel tubuh yang telah
dimasuki oleh virus dan sel kanker. Rentang usia dari sel limfosit berkisar antara 100
sampai 300 hari. Selama periode ini sebagian besar dari sel ini beredar diantara
jaringan limfoid, limfe dan darah, dengan menghabiskan waktu hanya beberapa jam
saja di dalam darah.