Wrap Up Skenario 1 BM2

1 Skenario 1

Pendaki Gunung

Raka, 19 tahun adalah anggota muda pecinta alam sebuah Universitas di Jakarta. Pekan lalu Raka mengikuti pelatihan tehnik mendaki gunung. Saat itu dijelaskan Instruktur, bahwa pada ketinggian tertentu dapat terjadi kelelahan otot dan sesak nafas karena kekurangan oksigen. Oleh karena itu diwajibkan menggunakan sungkup oksigen agar terhindar dari keadaan hipoksia seluler yang apabila terus berlanjut dapat mengakibatkan kematian sel.

2 Sasaran Belajar

LI.I. Memahami dan menjelaskan sistem respirasi pada manusia LO.1.1. Respirasi aerob

LO.1.2. Respirasi anaerob

LI.2. Memahami dan menjelaskan tentang oksigen LO.2.1. Manfaat oksigen

LO.2.2. Defisiensi oksigen LO.2.3. Oksigen dan kehidupan LI.3. Memahami dan menjelaskan hipoksia

LO.3.1. Definisi hipoksia

LO.3.2. Manifestasi klinik hipoksia LO.3.3. Penatalaksanaan

LO.3.4. Pencegahan hipoksia

LI.4. Memahami dan menjelaskan tentang hemoglobin LO.4.1. Definisi Hemoglobin

LO.4.2. Fungsi Hemoglobin LO.4.3. Struktur Hemoglobin

3 LI.1. Memahami dan Menjelaskan Sistem Respirasi pada Manusia

LO.1.1. Respirasi Aerob Glikolisis

Di dalam proses ini glukosa dipecah-pecah dan dirubah menjadi asam piruvat. Proses glikolisis dibagi menjadi 2 fase yaitu fase investasi dan fase payoff(pembayaran). Pada fase investasi, glukosa difosforilasi menjadi glukosa 6-fosfat dengan menggunakan ATP dan enzim hexokinase. Kemudian diubah menjadi isomernya yaitu fruktosa 6-fosfat menggunakan enzim fosfoglukoisomerase. Selanjutnya fruktosa 6-fosfat difosforilasi kembali menjadi fruktosa 1,6 fosfat menggunakan ATP dan enzim fosfofruktokinase. Kemudian akhirnya dipecah menjadi 2 isomer yaitu dihidroksiaseton dan gliseraldehid 3-fosfat menggunakan enzim aldolase. Pada fase berikutnya yaitu fase payoff (pembayaran) yang diproses kembali hanya gliseraldehid 3-fosfat sedangkan dihidroksiaseton tidak. Walaupun

4 begitu, dihidroksiaseton dapat diisomer dengan isomerase menjadi gliseraldehid 3-fosfat

dilekatkan dengan fosfat menjadi 1,3 bifosfogliserat dengan menggunakan triosa fosfat dehidrogenase. Pada langkah ini, NAD+ berikatan dengan H+ menjadi NADH. Selanjutnya, 1,3 bifosfogliserat melepaskan 1 fosfat menjadi 3 fosfogliserat menggunakan enzim fosfogliserokinase sehingga 2 ADP yang dihasilkan pada fase investasi berubah menjadi 2 ATP. 1 fosfat yang melekat pada masing-masing ADP terjadi karena ada dua gliseraldehid 3-fosfat yang dihasilkan pada akhir fase investasi. Setelah itu,3 fosfogliserat diubah menjadi 2 fosfogliserat menggunakan enzim fosfogliseromutase. Kemudian fosfogliserat diubah menjadi fosfoenolpiruvat(PEP) menggunakan enolase. Akhirnya, PEP diubah menjadi piruvat dengan melepaskan 2 ATP menggunakan enzim piruvat kinase. Perlu diingat kembali bahwa piruvat yang dihasilkan adalah 2 molekul karena ada 2 gliseraldehid 3-fosfat. Jadi total ATP yang dihasilkan yaitu 4 ATP(fase payoff)-2ATP(fase investasi)= 2 ATP.

Siklus Kreb’s

1. Perubahan Piruvat menjadi Asetil KoA

2 molekul Piruvat yang dihasilkan oleh glikolisis kemudian memasuki mitokondria melalui transpor aktif, dibantu oleh protein transpor. Kemudian kompleks piruvat dehidrogenase mengkatalis ketiga langkah yang dinomori seperti pada gambar. Gugus asetil pada asetil KoA akan memasuki siklus krebs kemudian molekul CO2 akan berdifusi keluar dari sel.

5 Asetil KoA yang telah dihasilkan, akan bergabung dengan oksaloasetat membentuk sitrat. Selanjutnya sitrat diubah menjadi isomernya yaitu isositrat dengan melepas dan menambah air. Kemudian isositrat dioksidasi menjadi α-ketoglutarat dengan melepas CO2 dan pada langkah ini NAD+ bereduksi menjadi NADH. Setelah itu, α-ketoglutarat kembali kehilangan CO2 sehingga teroksidasi dan melekat dengan Koenzim A menjadi Suksinil KoA dan NAD+ bereduksi kembali menjadi NADH. Kemudian Koenzim A ditukar dengan gugus fosfat yang diransfer ke GDP, membentuk GTP yang berfungsi sama dengan ATP. Pada langkah keenam, dua hidrogen ditransfer ke FADH, membentuk FADH2 dan mengoksidasi suksinat menjadi fumarat. Selanjutnya fumarat ditambahkan air untuk menyusun ulang ikatan-ikatan dalam substrat menjadi malat. Pada langkah terakhir yaitu pengubahan kembali menjadi oksalaoasetat, malat dioksidasi, mereduksi NAD+ menjadi NADH.

Secara keseluruhan siklus krebs menghasilkan 3x2 atau 6 NADH dan 1x2 atau 2 FADH2 dan 1x2 atau 2 ATP(semuanya dikali dua karena ada dua piruvat). FADH dan NADH yang dihasilkan akan meneruskan elektorn-elektron ke yang diekstraksi ke rantai transpor elektron. Transpor Elektron

6 NADH dan 2 FADH dari siklus krebs diproses di dalam membran dalam mitokondria. NADH diproses di dalam kompleks I dan FADH di dalam kompleks II, mereka akan beroksidasi menjadi NAD+ dan FAD+ kemudian keluar dari kompleksnya. Selanjutnya elektron-elektron dari FADH dan NADH akan dibawa oleh ubikuinon(Q) melewati kompleks III dan kemudian dibawa kembali oleh sitokrom c(Cyt c) ke kompleksIV. Setelah itu,

6 elektron keluar dari ujung kaki dari komppleks IV dan membentuk air. Proses pembawaan elektron yang terjadi menyebabkan proton terpompa dari dalam membran keluar membran. Kemudian Proton atau H+ akan berusaha untuk menuruni gradiennya dengan masuk ke dalam membran kembali melalui ATP sintase karena itu satu-satunya jalan untuk masuk kembali ke dalam membran. Karena proton melewati ATP sintase, maka kemiosmosis atau mekanisme penggandengan energi menggunakan energi di dalam H+ terjadi. Hasilnya, ADP akan berikatan fosfat menjadi ATP.

Penghitungan ATP melalui Respirasi Selular

Pada Glikolisis, dihasilkan 2 NADH dan 2 ATP. pembentukan asetil KoA menghasilkan 2 NADH. siklus Krebs menghasilkan 6 NADH dan, 2 FADH2 dan 2 ATP sehingga total dihasilkan 10 NADH dan 2 FADH2 dan 4 ATP. Untuk 1 ATP dibutuhkan 3 proton atau H+. NADH dan FADH dapat menyebabkan 10 dan 6 H+ keluar dari membran dalam. Maka NADH dan FADH dapat menyebabkan 3 dan 2 ATP terbentuk sehingga total ATP yang dihasilkan dari Respirasi Aerob yaitu 10x3ATP(NADH) + 2x2ATP(FADH) +4 ATP = 38 ATP. Akan tetapi, respirasi aerob kadang hanya menghasilkan jumlah ATP maksimum lebih sedikit yaitu 36 ATP.

7 LO.1.2. Respirasi Anaerob

Respirasi anaerob merupakan respirasi yang tidak menggunakan oksigen sebagai penerima akhir pada saat pembentukan ATP. Respirasi anaerob juga menggunakan glukosa sebagai substrat. Respirasi anaerob sering disebut juga fermentasi.Ada 2 macam fermentasi :

1. Fermentasi Alkohol

Fermentasi alkohol biasanya dilakukan oleh ragi dan bakteri yang banyak digunakan dalam pembuatan bir dan anggur. Pada Fermentasi alkohol, piruvat diubah menjadi etanol dalam dua langkah. Langkah pertama menghidrolisis piruvat dengan molekul air sehingga melepaskan karbondioksida dari piruvat dan mengubahnya menjadi asetaldehida berkarbon dua. Dalam langkah kedua, asetaldehida direduksi oleh NADH menjadi etanol sehingga meregenerasi pasokan NAD+ yang dibutuhkan untuk glikolisis. Reaksi ini menghasilkan 2 ATP.

CH3.CO.COOH —–> CH3.CHO + NADH —–> C2H50H + NAD + E (asampiruvat) (asetaldehid) (etanol)

8 2. Fermentasi asam laktat

Fermentasi asam laktat banyak dilakukan oleh fungi dan bakteri tertentu digunakan dalam industri susu untuk membuat keju dan yogurt. Aseton dan methanol merupakan beberapa produk samping fermentasi mikroba jenis lain yang penting secara komersil. Dalam fermentasi asam laktat, piruvat direduksi langsung oleh NADH untuk membentuk laktat sebagai produk limbahnya, tanpa melepaskan CO2. Pada sel otot manusia, fermentasi asam laktat dilakukan apabila suplay oksigen tubuh kurang. Laktat yang terakumulasi sebagai produk limbah dapat menyebabkan otot letih dan nyeri, namun secara perlahan diangkut oleh darah ke hati untuk diubah kembali menjadi piruvat. Peristiwa ini hanya menghasilkan 2 ATP untuk setiap mol glukosa yang direspirasi. CH3.CO.COOH + NADH —–> CH3.CHOH.COOH + NAD + E

(asampiruvat) (asamlaktat)

9 LI.2. Memahami dan menjelaskan tentang Oksigen

LO.2.1. Manfaat Oksigen

Seperti tubuh kita, kulit kita juga membutuhkan supply oksigen yang tetap. seperti makhluk hidup lainnya, kulit anda membutuhkan oksigen untuk mempertahankan dirinya, bereproduksi, dan membentuk lapisan baru. pengetahuan medis telah menunjukkan bahwa penyebab utama dari proses penuaan adalah kekurangan oksigen. ketika kulit kita mengalami kekurangan oksigen, akan berdampak seperti menurunnya aktivitas sel, penuaan dini, hilangnya kelembutan, and pucat, dan masalah selulit. lapisan kulit kita kehilangan kurang lebih 65% kadar oksigennya pada usia 30 tahun. oksigen di transportasi ke lapisan kulit oleh pembuluh darah (vascular system). untuk kulit yang muda proses ini sangat efisien, tetapi dengan semakin tua kita, fungsi-fungsi penyerapan mikro menurun sehingga kulit kita tidak lagi menerima nutrisi yang tepat lagi. hasilnya, metabolisme sel dan peremajaan kulit menurun, kandungan kolagen dan elastin menurun, menghasilkan garis-garis halus, berubah warna, dan keriput muncul. lebih jauh, dengan semakin bertambah usia kita, peremajaan sel-sel kulit luar menjadi sangat tergantung pada oksigen dari luar: kulit membutuhkan oksigen tambahan agar tetap sehat dan tampak muda.

Manfaat oksigen dalam tubuh :

 lebih banyak oksigen masuk ke tubuh kita untuk peningkatan kesehatan secara menyeluruh.

 meningakatan fungsi otak agar lebih jernih dan lebih cepat tanggap.

 lebih banyak oksigen masuk kedalam otot untuk peningkatan energy dan kinerja  lebih banyak oksigen kedalam sel kulit agar kulit lebih sehat dan terlihat lebih muda  meningkatan metabolisme tubuh dan pengeluaran sisa-sisa.

 meningkatan kemampuan tubuh untuk melawan bakteri dan virus.  memperbaiki penyerapan vitamin, mineral dan nutrisi lain oleh tubuh. LO.2.2. Defisiensi Oksigen

Gelembung udara yang terperangkap dibatu amber menunjukkan bahwa tingkat oksigen pada atmosphere Zaman dahulu terukur 70% lebih tinggi daripada saat ini: ―sebagian besar ilmuwan sekarang ini berpendapat bahwa tubuh manusia tidak akan meperoleh tingkat oksigen yang cukup untuk puncak kesehatah, vitalitas, fungsi sistem kekebalan tubuh dan panjang umur. Merujuk kepada bukti pertumbuhan tumbuh dengan saran:

1. Tubuh manusia bisa diartikan juga sebagai sebuah fungsi dengan konsentrasi oksigen yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan yang dikonsumsi sekarang ini.

2. Jumlah kandungan oksigen yang bisa diserap oleh tubuh pada sebagian besar manusia bisa dianggap lebih rendah dari yang diperlukan untuk menjaga kesehatan, pelepasan energi yang tinggi dan metabolisme yang benar.

3. Semakin rendahnya kandungan oksigen yang bisa diserap di tubuh seseorang, semakin besar kemungkinan tubuh orang itu untuk mengidap suatu penyakit yang kronis.

Gejala-gejala diatas sering kali muncul disertai perasaan tidak nyaman. perkembangannya memakan beberapa saat, untuk menyebarkan penyakit. seperti yang termasuk di "the town send letter for doctor" : "sel-sel yang mengalami kekurangan oksigen

10 akan mengirimkan sinyal-sinyal panik halus yang jika terkumpul didalam tubuh menyebabkan persaaan kurang nyaman, takut atau sakit yang tersamar. peringatan yang seragam pada tingkat rendah ini cenderung muncul semata-mata sebagai "suara latar belakang" yang dialami seseorang. atau, juga bisa berarti datangnya penyakit yang lain. Gejala-gejala dari kekurangan oksigen:

 penurunan kondisi tubuh  kejang otot  depresi  pusing-pusing  iritasi  kelelahan  sering lupa

 perilaku yang aneh  cepat marah

 masalah sirkulasi darah  pencernaan buruk  asam lambung

 penurunan kekebalan tubuh terhadap, demam, flu dan infeksi  masalah pernafasan

 tumbuhnya jaringan tumor  infeksi bakteri, virus dan parasi. LO.2.3.Oksigen dan Kehidupan

Element paling vital didunia adalah oksigen. tanpanya, manusia tidak bisa hidup. Kurang lebih 90% dari energi hidup diproduksi oleh oksigen. proses pembakaran energi kita memerlukan oksigen dalam jumlah besar untuk membuang sampah dan racun dari dalam tubuh. diawal masa, jumlah oskigen masih sedikit, dan lapisan ozon yang esensial untuk kehidupan masih belum ada. dibutuhkan milyaran tahun bagi organisme primitif dilautan yang berfotosintesa mengisi oksigen bumi untuk para hewan. sekarang, sekitar 23% udara adalah oksigen. tetapi, kandungan oksigen untuk daerah perkotaan lebih rendah â€―sampai dengan 15% dibeberapa kota-, dan akan semakin rendah sejalan dengan tingginya polusi dan penggundulan hutan.

LI.3. Memahami dan Menjelaskan Hipoksia LO.3.1. Definisi Hipoksia

Hipoksia yaitu kondisi kekurangan oksigen pada jaringan tubuh yang terjadi akibat pengaruh perbedaan ketinggian. Pada kasus yang fatal dapat berakibat koma, bahkan sampai dengan kematian. Namun, bila sudah beberapa waktu, tubuh akan segera dan berangsur-angsur kondisi tubuh normal kembali. Hipoksia dapat dibagi kedalam empat kelompok yaitu hipoksemia, hipoksia hipokinetik, overventilasi hipoksia, dan hipoksia histotoksik.

1. Hipoksemia

Hipoksemia adalah kekurangan oksigen didarah arteri. Terbagi atas dua jenis yaitu hipoksemia hipotonik (anoksia anoksinik) dan hipoksemia isotonik (anoksia anemik).

11 Hipoksemia hipotonik terjadi di mana tekanan oksigen darah arteri rendah karena karbondioksida dalam darah tinggi dan hipoventilasi. Hipoksemia isotonik terjadi di mana oksigen normal, tetapi jumlah oksigen yang dapat diikat hemoglobin sedikit. Hal ini terdapat pada kondisi anemia, keracunan karbondioksida.

2. Hipoksia hipokinetik (stagnant anoksia/anoksia bendungan)

Hipoksia hipokinetik adalah hipoksia yang terjadi akibat adanya bendungan atau sumbatan. Hipoksia hipokinetik dibagi ke dalam dua jenis yaitu hipoksia hipoksia hipokinetik ischemic dan hipoksia hipokinetik kongestif. Hipoksia hipokinetik ischemic terjadi di mana kekurangan oksigen pada jaringan disebabkan karena kurangnya suplai darah ke jaringan tersebut akibat penyempitan arteri. Hipoksia hipokinetik kongestif terjadi akibat penumpukan darah secara berlebihan atau abnormal baik lokal maupun umum yang mengakibatkan suplai oksigen ke jaringan terganggu, sehingga jaringan kekurangan oksigen.

3. Overventilasi hipoksia

Overventilasi hipoksia yaitu hipoksia yang terjadi karena aktivitas yang berlebihan sehingga kemampuan penyediaan oksigen lebih rendah dari penggunaannya.

4. Hipoksia histotoksik

Hipoksia histotoksik yaitu keadaan di mana daerah di kapiler jaringan mencukupi, tetapi jaringan tidak dapat menggunakan oksigen karena pengaruh racun sianida. Hal tersebut mengakibatkan oksigen kembali dalam darah vena dalam jumlah yang lebih banyak daripada normal (oksigen darah vena meningkat).

LO.3.2. Manifestasi Klinik Hipoksia

Gejala hipoksia yang dialami bermacam-macam dan bersifat individual/berbeda-beda masing2 individu. Gejala terdiri dari gejala subjektif/yang dirasakan sendiri oleh individu tersebut dan gejala objektif/gejala yang diamati oleh orang lain dan tidak dirasakan/disadari oleh individunya.

Gejala subjektif terdiri dari:

 Sensasi kekurangan udara / haus akan udara  Ketakutan/panik

 Nyeri Kepala dan pusing  Fatique/kelelahan

 Nausea/mual

 Blurred vision dan tunnel vision/ penglihatan menjadi buram dan menyempit seperti masuk dalam terowongan.

 Parestesi dan baal/kebas

 Euforia/ kegembiraan yang abnormal/berlebihan.  Overconfident

Gejala objektif terdiri dari:

 Bagian tubuh terutama tangan,kaki dan wajah menjadi kebiruan  Kehilangan koordinasi gerakan dari otot

12  Unconsciousness/kehilangan kesadaran

LO.3.3. Penatalaksanaan Hipoksia

Salah satu cara untuk mengatasi hipoksia yaitu Terapi Oksigen (O2). Terapi O2 merupakan salah satu dari terapi pernafasan dalam mempertahankanokasigenasi jaringan dan meminimalkan asidosis respiratorik. Secara klinis tujuan utama pemberian Oksigen

adalah untuk mengatasi keadaan Hipoksia sesuai dengan hasil pemeriksaan penunjang Analisis Gas Darah.

Dalam pemberian oksigen harus diperhatikan secara benar agar oksigen tidak mendapat manfaat terapi dan menghindari toksisitas. Pemberian terapi oksigen, dibagi menjadi dalam dua jangka, yaitu:

a. Terapi oksigen jangka panjang

Awal pemberian oksigen harus dengan konsentrasi rendah (FiO2 24-28%) dan dapat ditingkatkan bertahap berdasarkan hasil pemeriksaan analisis gas darah dengan tujuan untuk mengoreksi hipoksia dan menghindari penurunan PH dibawah 7,26. Pasien yang menerima terapi oksigen jangka panjang harus dievaluasi selama 2 bulan untuk menilai apakah ada penurunan hipoksia dan apakah masih membutuhkan oksigen atau tidak. Terapi oksigen jangka panjang dapat meningkatkan jangka hidup sekitar 6-7 tahun.

b. Terapi oksigen jangka pendek

Terapi ini diberikan pada pasien hipoksia akut, asma bronkial, dan gangguan kardiovaskular. Pada keadaan ini, oksigen harus diberikan dengan adekuat. Jika tidak diberikan secara adekuat maka akan menimbulkan cacat tetap dan kematian. Oksigen harus diberikan dengan FiO2 60-100% dalam kondisi yang pendek sampai kondisi membaik dan terapi oksigen yang spesifik diberikan. Selanjutnya oksigen diberikan dengan dosis yang dapat mengatasi hipoksia dan meminimalisasi efek samping.

LO.3.4. Pencegahan Hipoksia Penerbangan :

Pencegahan hipoksia dapat dilakukan dengan beberapa cara mulai dari penggunaan oksigen yang sesuai dengan ketinggian tempat kita berada, pernapasan dengan tekanan dan penggunaan pressure suit, pengawasan yang baik terhadap persediaan oksigen pada penerbangan, pengukuran pressurized cabin, mengikuti ketentuan-ketentuan dalam penerbangan dan sebagainya. (Dhenim,1978)

Ingat aturan: Oksigen di atas 10.000 kaki di siang hari dan di atas 5.000 kaki di malam hari.

Pendakian : Untuk mencegah dampak buruk dari Hipoksia, para pendaki gunung yang sebelumnya mengidap penyakit jantung, pernapasan clan sirkulasi darah dianjurkan untuk tidak mencapai ketinggian yang melebihi daya tahan tubuh, Dengan demikian, sebelum mendaki gunung periksa keadaan diri.

13 Pemberian oksigen selama endoskopi adalah ukuran profilaksis berharga untuk mencegah hipoksia dan efek potensial yang merugikan.

Sebenarnya, ada cara mudah untuk meningkatkan aliran oksigen di dalam tubuh. Cara tersebut adalah dengan melakukan aktifitas fisik atau olahraga secara rutin. Bahkan kegiatan ringan seperti jalan kaki berkeliling lingkungan rumah setiap hari bisa membantu melancarkan aliran darah dan meningkatkan masukan oksigen dalam tubuh. Bisa dibilang kegiatan ini adalah cara mudah mencegah terjadinya hipoksia. Apalagi bagi orang yang memiliki risiko iskemik hipoksia, olahraga rutin sangat membantu pasokan oksigen dalam tubuh.

LI.4. Memahami dan Menjelaskan tentang Hemoglobin LO.4.1. Definisi Hemoglobin

Pigmen merah pembawa oksigen dalam sel darah merah vertebrata adalah hemoglobin, yakni suatu protein dengan berat molekul 64.450. Hemoglobin adalah molekul yang berbentuk bulat dan terdiri atas 4 subunit.Tiap-tiap subunit mengandung satu gugus heme yang terkonjugasi oleh suatu polipeptida. Heme adalah suatu derivate porfirin yang mengandung besi. Polipeptida-polipeptida itu secara kolektif disebut sebagai bagian globin dari molekul hemoglobin. Ada dua pasang polipeptida di setiap molekul hemoglobin. Pada hemoglobin manusia dewasa normal (hemoglobin A), dua jenis polipeptida tersebut dinamakan rantai , dan masing-masing mengandung 141 residu asam amino, dan rantai , yang masing-masing mengandung 146 residu asam amino.

LO.4.2. Fungsi Hemoglobin

Meskipun hemoglobin diperlukan untuk pengangkutan oksigen ke jaringan, hemoglobin mempunyai fungsi utama lainnya untuk kehidupan. Fungsi ini adalah fungsi hemoglobin sebagai sistem ―dapar oksigen jaringan‖. Dengan ini, hemoglobin dalam darah bertanggung jawab terutama untuk stabilisasi tekanan oksigen dalam jaringan.

Pada keadaan basal, jaringan membutuhkan kira-kira 5 milimeter oksigen dari setiap 100 mililiter darah yang melalui kapiler jaringan. Setiap 5 mililiter oksigen yang dilepaskan oleh setiap 100 mililiter aliran darah, PO2 harus turun kira-kira 40 mmHg. Oleh karena itu,

PO2jaringan normalnya tidak dapat meningkat diatas 40 mmHg, karena seandainya terjadi

demikian, oksigen yang diperlukan jaringan tidak dapat dilepaskan dari hemoglobin. Dengan cara ini, dalam keadaan normal hemoglobin mengatur batas atas tekanan oksigen dalam jaringan.

LO.4.3. Struktur Hemoglobin

Hemoglobin adalah metaloprotein pengangkut oksigen yang mengandung besi dalam sel darah merah mamalia dan hewanlainnya. Hemoglobin adalah suatu protein dalam seldarah merah yang mengantarkan oksigen dari paru-paru ke jaringan di seluruh tubuh dan mengambil karbon dioksida dari jaringan tersebut dibawa ke paru untuk dibuang ke udara bebas. Molekul hemoglobin terdiri dari globin, apoprotein, dan empat gugus heme, suatu molekul organik dengan satu atom besi. Mutasi pada gen protein hemoglobin mengakibatkan suatu golongan penyakit menurun yang disebut hemoglobinopati, di antaranya yang paling sering ditemui adalah anemia sel sabit dan talasemia.

Hemoglobin tersusun dari empat molekul protein (globulin chain) yang terhubung satu sama lain. Hemoglobin normal orang dewasa (HbA) terdiri dari 2 alpha-globulin chains dan 2 beta-globulin chains, sedangkan pada bayi yang masih dalam kandungan atau yang sudah lahir terdiri dari beberapa rantai beta dan molekul hemoglobinnya terbentuk dari 2 rantai alfa

14 dan 2 rantai gama yang dinamakan sebagai HbF. Pada manusia dewasa, hemoglobin berupa tetramer (mengandung 4 subunit protein), yang terdiri dari masing-masing dua subunit alfa dan beta yang terikat secara nonkovalen. Subunit-subunitnya mirip secara struktural dan berukuran hampir sama. Tiap subunit memiliki berat molekul kurang lebih 16,000 Dalton, sehingga berat molekul total tetramernya menjadi sekitar 64,000 Dalton.

Pada pusat molekul terdapat cincin heterosiklik yang dikenal dengan porfirin yang menahan satu atom besi; atom besi ini merupakan situs/loka ikatan oksigen. Porfirin yang mengandung besi disebut heme. Tiap subunit hemoglobin mengandung satu heme, sehingga secara keseluruhan hemoglobin memiliki kapasitas empat molekul oksigen. Pada molekul heme inilah zat besi melekat dan menghantarkan oksigen serta karbon dioksida melalui darah, zat ini pula yang menjadikan darah kita berwarna merah.

Hemoglobin juga berperan penting dalam mempertahankan bentuk sel darah yang bikonkaf, jika terjadi gangguan pada bentuk sel darah ini, maka kemampuan sel darah merah dalam melewati kapiler jadi kurang maksimal. Hal inilah yang menjadi alasan mengapa kekurangan zat besi bisa mengakibatkan anemia. Nilai normal hemoglobin adalah sebagai berikut :

 Anak-anak = 11 – 13 gr/dl  Lelakidewasa = 14 – 18 gr/dl  Wanitadewasa = 12 – 16 gr/dl

Jika nilainya kurang dari nilai diatas bisa dikatakan anemia, dan apabila nilainya kelebihan akan mengakibat kanpolinemis.

LO.4.4. Sirkulasi Hemoglobin pada Hipoksia

Kandungan hemoglobin normal rata-rata dalam darah adalah 16 gr/dL pada pria dan 14 g/dL pada wanita, dan semuanya berada di dalam sel darah merah. Pada tubuh seorang pria berbobot 70 kg, ada sekitar 900 hemoglobin; o,3 hemoglobin dihancurkan dan 0,3 g disintesis setiap jam. Bagian heme dari molekul hemoglobin disintesis dari glisin dan suksinil Ko-A. Saat sel darah merah tua dihancurkan dalam sistem makrofag jaringan, bagian globin molekul hemoglobin ini akan dipisahkan, dan heme-nya diubah menjadi biliverdin. Enzim yang

15 terlibat adalah suatu subtipe hemeoksigenase, dan CO terbentuk dalam proses ini. CO mungkin adalah suatu messenger antarsel, seperti NO.

16 Daftar Pustaka http://biologimediacentre.com/respirasi-sel-katabolisme/ (accessed : 18/12/2012, 08.15) http://e-nixsoft.com/portal_hatpen/berita-67-pentingnya-pengetahuan-hipoksiakurang-oksigen--bagi-air-crewpilot.html ((accessed : 2012-12-18, 17:00) http://id.shvoong.com/exact-sciences/biology/2318786-respirasi-anaerob/ (accessed : 18/12/2012, 07.23) http://leavingbio.net/RESPIRATION-(higher%20level)_files/image002.gif http://www.fmc-renalpharma.com/anaemia.htm (accessed : 2012-12-19, 17:30) http://www.hyperbaric-oxygen-info.com/hypoxia.html (accessed : 2012-12-19, 20:22). http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8330544 (accessed: 2012-12-19, 00:11) http://www.pilotfriend.com/training/flight_training/human/hypox.htm (accessed: 2012-12-19, 00:05)